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JPS5858682B2 - 産業用ロボツトの制御方式 - Google Patents

産業用ロボツトの制御方式

Info

Publication number
JPS5858682B2
JPS5858682B2 JP53049413A JP4941378A JPS5858682B2 JP S5858682 B2 JPS5858682 B2 JP S5858682B2 JP 53049413 A JP53049413 A JP 53049413A JP 4941378 A JP4941378 A JP 4941378A JP S5858682 B2 JPS5858682 B2 JP S5858682B2
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JP
Japan
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teaching
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data
memory
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Application number
JP53049413A
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JPS54142771A (en
Inventor
肇 稲葉
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FUANATSUKU KK
Original Assignee
FUANATSUKU KK
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Publication date
Application filed by FUANATSUKU KK filed Critical FUANATSUKU KK
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Priority to US06/029,851 priority patent/US4347578A/en
Priority to GB7914044A priority patent/GB2021287B/en
Priority to DE19792916702 priority patent/DE2916702A1/de
Priority to FR7910618A priority patent/FR2424579A1/fr
Publication of JPS54142771A publication Critical patent/JPS54142771A/ja
Publication of JPS5858682B2 publication Critical patent/JPS5858682B2/ja
Expired legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、外部からの情報に対応した動作を行なわせる
ことができる産業用ロボットの制御方式％式％ 工作機械の工具交換やワーク交換等を産業用ロボットで
行なわせることが実用化されている。
このような産業用ロボットは、予め定められたプログラ
ムに従った一定の順序の動作を行なうのが一般的である
。
しかし、ワークの種類に対応した加工を行なわせる場合
、常に一定の順序で産業用ロボットが動作していては待
ち時間が長くなる可能性が多く、このような待ち時間を
少なくする為にはプログラムが複雑となる。
従って従来の産業用ロボットは同一順序動作を繰返すよ
うな、専用的用途として利用されているものであった。
本発明は、教示データに従って動作を制御させると共に
、ワークの種類情報やワーク不良信号の外部情報に対応
して教示データによるシーケンスの変更を行なわせ、産
業用ロボットを有効に動作させることを目的とするもの
である。
以下実施例について詳細に説明する。
第１図は産業用ロボット及び工作機械の説明図であり、
ロボットＲＢＴは、旋回用のモータＭθにより駆動され
るギアＧＥと、このギアＧＥと共に回転するガイドポー
ルＧＰと、このガイドポールＧＰによって案内され、モ
ータＭＺによって駆動されるねじＳＣＺにより上下方向
に移動するキャリッジＣＡＲと、このキャリッジＣＡＲ
に取付けられたモータＭＲによりバンドＨＮＤを有する
アームＡＲＭが水平方向に移動する機構とを有し、且つ
各モータＭθ、ＭＺ、ＭＲにはパルスコーダＰＣθ、Ｐ
ＣＺ 、ＰＣＲが結合されている。
工作機械は、ワークＷ１を取付けるチャックＣＨＫを回
転する主軸モータＳＰＭと、Ｘ方向に工具台を送る送り
ねじＳＣＸとその駆動用のモータＭＸと、工具台をＹ方
向に送るねじＳＣＹとその駆動用のモータＭＹと、工具
ＴＬの破損を検出するランプＬＭＰと光検出器ＰＤと機
械操作盤ＭＯＰとを有するものである。
又コンベアベル１−ＣＶＢによって搬送されるワークＷ
２．Ｗ３はワークの種類を示すコード板Ｃ２，Ｃ３を有
するパレット上に載置され、コード板Ｃ２，Ｃ３を読取
る為のリミットスイッチＬＳＷが配置されている。
このコンベアベルトＣＶＢはモータＣＶＭによって駆動
される。
加工済みのワークＷＡ、ＷＢは収納棚にロボツ）ＲＢＴ
により載置される。
又ＤＶＸ、ＤＶＹ、ＤＶＳ 、ＤＶＣはモータＭＸ、Ｍ
Ｙ、ＳＰＭ、ＣＶＭの駆動回路、ＩＤ１゜ＩＤ２は異常
状態をモータの負荷電流の検出で識別する為の電流検出
器、ＮＣは工作機械を制御する為の数値制御装置であり
、ｗｓはワーク種別信号、ｔｓは工具破損信号、ｌｓは
機械操作盤ＭＯＰからの不良ワーク信号、ｓｐｍは主軸
モータ異常信号、ｓｖｓはサーボ異常信号、ＯＰ 、
ＣＬ 。
ＲＯはハンドＨＮＤの開閉及び回転指令信号である。
ロボットＲＢＴのハンドＨＮＤにより工具ＴＬの交換や
チャックＣＨＫへのワークの取付け、取外しが行なわれ
るもので、例えばワークＷ１の加工終了によりチャック
ＣＨＫから取外し、次のワークＷ２をチャックＣＨＫに
取付けるとき、リミットスイッチＬＳＷによりワークＷ
２の種類を示すコード板Ｃ２に対応したワーク種別信号
ｗｓが読取られる。
なおワークの種別は他の任意の読取手段を採用すること
ができるものである。
又工作機械の数値制御装置ＮＣによる制御は既に知られ
ている任意の方式で行なうことができるので詳細な説明
は省略する。
第２図は本発明の実施例のブロック線図であり、ＭＺ、
Ｍθ、ＭＲ及びＰＣＺ、ＰＣθ、ＰＣＲは第１図に示す
ロボットＲＢＴのモータ及びパルスコーダ、ＭＯＰは機
械操作盤、ＣＰＵはプロセッサ、ＡＢはアドレスバス、
ＤＢはデータバス、ＷＭはワークメモリ、ＣＰＭはコン
トロールプログラムメモリ、ＴＤＭは教示データメモリ
、ＴＯＰは教示操作盤、ＰＺ、Ｐθ、ＰＲは位置制御ユ
ニット、ＤＯはデータ出力部、ＤＩはデータ入力部、Ｅ
ＣＤは工／コーダ、ＩＮＴはインクポレータ、ＥＲはエ
ラーレジスタ、Ｇ１．Ｇ２はゲート回路、ＤＡはＤＡ変
換器、ＦＶＣは速度電圧変換器、■は速度制御ユニット
、ＲＬＹは軸選択信号ＳＺ。
Ｓθ、ＳＲを出力する為のリレーである。
ワークメモリＷＭのレジスタ領域Ｒ１〜Ｒ３にはロボッ
トの現在位置Ｚｉ、θｉ、Ｒ１がセットされ、レジスタ
領域Ｒ４には教示位置ＺｉＨ，θｉ＋１゜Ｒｉ＋１がセ
ットされ、移動量の演算結’ＬｄＺ、１１θ、ＪＲがレ
ジスタ領域Ｒ５にセットされ、ロボットの制御の為のデ
ータの加算結果Σがレジスタ領域Ｒ６にセットされる。
又レジスタ領域Ｒ１０にはワーク種別ａ。ｂ、ｃ等の外
部データがセットされ、レジスタ領域Ｒ１１にはワーク
加工残数ｍ、レジスタ領域Ｒ１２にはワーク不良発生数
Ｐがセットされる。
ロボットＲＢＴのハンドＨＮＤが原点にあるものとして
、教示の手順について説明する。
教示操作盤ＴＯＰのモードスイッチＭＳを教示モードＴ
とし、数値キーＮＫによりＯ（或は操作せず）として送
り速度教示釦ＦＢを押す。
これによってプロセッサＣＰＵの制御の下で教示データ
メモリＴＤＭのアドレスＯＯのＦ領域に０が書込まれる
。
この教示データメモＩＪＴＤＭは例えば第３図に示すよ
うに、各アドレス毎に、Ｆ、Ｚ、θ、Ｒ，Ｓの領域を有
するものである。
次に軸データ教示釦ＴＢを押す。
これによってハンドＨＮＤの現在位置Ｚｉ、θｉ 、Ｒ
ｉが教示データメモリＴＤＭのアドレスＯＯのＺ、θ、
Ｒ領域にワークメモリＷＭのレジスタ領域Ｒ１〜Ｒ３か
ら転送されて書込まれる。
次に８５８ （１０）を入力する。
即ち数値キーＮＫにより５８を入力し、押釦ＳＢを押し
、再び数値キーＮＫにより１０を入力して押釦ＳＢを押
す。
その結果アドレスＯＯのＳ領域に８５８ （１０）が書
込まれる。
次に送り速度教示釦ＦＢを押すと、数値Ｏがアドレス０
１のＦ領域に書込まれ、次に軸データ教示釦ＴＢを押す
と、ハンドＨＮＤの現在位置Ｚｉ）θｉ、Ｒｉがアドレ
ス０１のＺ、θ、Ｒ領域に書込まれる。
次に８５１ （７） （５） （１０）を入力する。即
ち数値キーＮＫで５１を入力して押釦ＳＢを押し、数値
キーＮＫで７を入力して押釦ＳＢを押し、同様にして５
，１０を入力する毎に押釦ＳＢを押す。
それによってアドレス０１に８５１ （７） （５）（
１０）が書込まれる。
なおＳコードの一例を説明すると、ＳＯＯはＳコード終
了、８０９はロフト完了即ちロボットの動作の終了を示
し、スタートにプログラムが戻らないと動作しないこと
を示す。
８１１はハンド指全開、８１２はハンド指間、Ｓ ２５
（Ｔ）はＴで指定された時間だけドウエルを行なうタ
イマ、８３７は工作機械加工開始、Ｓ ５０ （Ａ）は
アドレスＡへの分岐、Ｓ ５１ （Ｎ） （Ａ） （Ｒ
）はレジスタ領域Ｒの内容がＮのときアドレスＡへ、そ
の他は次のアドレスへ進むことを示す。
Ｓ ５２ （Ｎ） （Ｒ）はレジスタ領域Ｒの内容をＮ
だけ増減、Ｓ ５３ （Ｎ） （Ｒ）はレジスタ領域Ｒ
にＮを設定、Ｓ ５８ （Ｒ）はレジスタ領域Ｒに外部
データを読込んでセットすることを示す。
又Ｓ９９はプログラム終了を示す。ワークに対する教示
については、手動送り釦ＪＺ、Ｊθ、ＪＲを順次押して
バンドＨＮＤを所定の位置に移動させ、送り速度を数値
キーＮＫで入力して送り速度教示釦ＦＢを押す。
それによってアドレス０６のＦ領域に送り速度が書込ま
れる。
又軸データ教示釦ＴＢを押すと、バンドＨＮＤの手動送
りによる現在位置がアドレス０６のＺ、θ。
Ｒ領域に書込まれる。
バンドＨＮＤの開閉、回転等の補助動作が必要のときは
、更にＳコードを人力する。
次に手動送り釦ＪＺ、Ｊθ、ＪＲを順次押して前述と同
様に教示データをアドレスＯ７に書込む。
このようにしてロボットＲＢＴの動作を規定する教示デ
ータを教示データメモＩＪＴＤＭに書込み、次にモード
スイッチＭＳをレジスタ記憶モードＲＧにセットし、数
値キーＮＫでワークメモリＷＭのレジスタ領域Ｒ１１を
示す１１を入力し、レジスタ設定用釦ＲＢを押し、加工
すべきワークの個数を数値キーＮＫで入力し、レジスタ
設定用釦ＲＢを押す。
それによってレジスタＲ１１に初期値としての個数がセ
ットされる。
教示データメモＩＪＴＤＭの内容が例えば第１表に示す
ようにセットされたとすると、モードスイッチＭＳをレ
ピート動作モードＲＰにセットし、スタート釦ＳＴＡを
押すことによりロボットＲＢＴの動作が開始される。
このスタート釦ＳＴＡを押すことによって教示データメ
モＩＪＴＤＭの内容が順次プロセッサにより読取られる
もので、先ずアドレス００の内容が読取られる。
このアドレス００のＦ領域は０、Ｚ、θ、Ｒ領域は原点
位置を示し、ロボットのバンドＨＮＤが原点位置にある
ので、ロボットＲＢＴの動作はなく、外部データの読込
みが行なわれる。
外部データはデータ入力部ＤＩを介して読取られるもの
で、ワーク種別ａ ” ｃは０〜２、ワーク不良発生は
６、工具破損等の異常状態は７となるようにエンコーダ
ＥＣＤでコード化されて読取られる。
この読取内容はワークメモリＷＭのレジスタ領域Ｒ１０
にセットされる。
次にアドレス０１の内容が読出され、Ｓコードのみの実
行が行なわれる。
このアドレス０１に歩進したとき、レジスタ領域ＲＩＯ
の内容が７ならば異常状態であるから次はアドレス０５
にとんでロフト完了、プログラム終了となる。
異常状態でなければ次のアドレス０２に歩進し、レジス
タ領域ＲＩＯの内容がＯでワーク種別がａであることを
示すと、次はアドレス０６にとぶことになる。
又ワーク種別がａでなければ次のアドレス０３に歩進す
る。
このアドレス０３及び次のアドレス０４に於いても同様
の動作が行なわれる。
アドレス０６以降ではワークａの着脱プログラムＰ１が
実行されるもので、Ｚ軸については、現在位置Ｚｉと教
示位置Ｚｉ＋１と教示送り速度Ｆとを用いて （Ｚｉ＋＋ Ｚｉ）ＸＦ／ｎ＝ＪＺ ・・−・・・
・・・（１）の演算を行ない、この、（Ｚを一定周期で
位置制御ユニットＰＺへ出力する。
そしてこのＪＺを出力する度にＺｉ＋ＪＺを演算してワ
ークメモＩＪＷＭのレジスタ領域Ｒ６にセットする。
このレジスタ領域Ｒ６の内容Σが教示位置Ｚｉ＋１に等
しくなるまで繰返す。
位置制御ユニットＰＺでは、一定周期でＪＺをインクポ
レータＩＮＴに書込むもので、このインクポレータＩＮ
Ｔは１つの基準パルス列発生器とプリセットカウンタと
を備え、前記一定周期内でＡＺをパルス列に変換してエ
ラーレジスタＢＲへ加える。
このエラーレジスタＥＲにはパルスコーダＰＣＺからの
パルスがフィードバックされて内容の減算が行なわれ、
エラーレジスタＥＲの内容はゲート回路Ｇ１を介してＤ
Ａ変換器ＤＡに加えられ、アナログ電圧に変換される。
又フィードバックパルスはゲート回路Ｇ１を介して速度
電圧変換器ＦＶＣに加えられ、速度電圧に変換される。
速度制御ユニツ１−ＶＵはエラーレジスタＥＲの内容を
アナログ電圧とした誤差電圧と速度電圧とにより、サイ
リスクの点弧制御等を行ない、ゲート回路Ｇ２を介して
モータＭＺを駆動する。
従って教示位置Ｚｉ＋１にキャリッジＣＡＲが移動され
ることになる。
モータＭθ、ＭＲの制御についても前述と同様にして行
なわれる。
又軸の切換えは、データ出力部ＤＯに軸データが加えら
れ、リレーＲＬＹにより軸選択信号ＳＺ、Ｓθ、ＳＲが
形成されてゲート回路Ｇ１．Ｇ２に加えられ、軸選択信
号に従って切換制御が行なわれる。
又Ｓコードによりバンド指開信号ＯＰ、バンド指閉信号
ＣＬ、バンド回転信号ＲＯ等が指令されると、データ出
力部ＤＯからバンドＨＮＤの操作部にそれらの信号が加
えられる。
前述の如きプログラムＰ１の実行が行なわれてアドレス
１５に歩進すると、次はアドレス３６へ分岐し、外部デ
ータの読込みを行ない、アドレス３７の内容による実行
結果ワーク不良が検出されなければ次のアドレス３８の
内容の実行によりワークメモリＷＭのレジスタ領域Ｒ１
１の内容を−１し、次はアドレス４０の内容の実行を行
ない、加工残数がＯでなければアドレス４１の内容の実
行により機械加工開始指令が出力され、数値制御装置Ｎ
Ｃによる工作機械の制御が開始される。
又ワーク不良品が生じると、機械操作部ＭＯＰからデー
タ入力部ＤＩに不良ワーク信号ｌｓが入力され、外部デ
ータ読取時にワークメモＩＪＷＭのレジスタ部Ｒ１０に
６がセットされ、教示データメモＩＪＴＤＭのアドレス
３７の内容の実行によりアドレス３９に分岐し、ワーク
メモリＷＭのレジスタＲ１２に＋１する。
このとき加工残数は減算されないので、加工残数が０に
なるまで制御が繰返されることにより、指定された個数
の良品加工ワークが得られることになる。
以上説明したように、本発明は、教示操作盤ＴＯＰより
教示データを教示データメモＩＪＴＤＭにセットし、ロ
ボットＲＢＴの現在位置Ｚｉｔθｉ。
Ｒｉ及び教示位置Ｚｉ＋１．θｉ＋１．Ｒｉ＋１のデー
タ、ワーク種別やワーク不良信号、加工すべきワークの
個数をワークメモリＷＭにセットし、プロセッサＣＰＵ
の制御により教示データメモＩＪＴＤＭ及びワークメモ
ＩＪＷＭの内容を読出して、必要に応じて演算し、教示
データメモＩＪＴＤＭの内容に従ってロボットを制御し
、又外部データを読込んだことにより教示データの変更
或は教示データによるシーケンスの変更を行なうもので
あり、ワークの種別に対応した制御やワーク不良発生時
の加工すべきワーク個数の変更を容易に行なうことがで
きる。
従って複数種類のワークが混在している場合に於いても
、順次ワーク種別に対応した制御を実行することができ
る。
又ワーク種別は前述の実施例の如くワークを載置するパ
レットにコード板等を取付けることにより容易に読取る
ことが可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図はロボットと工作機械との説明図、第２図は本発
明の実施例のブロック線図、第３図は教示メモリの領域
説明図である。 ＲＢＴはロボット、ＭＺ 、Ｍθ、ＭＲはモータ、ＨＮ
Ｄはバンド、Ｗ１〜Ｗ３はワーク、Ｃ２゜Ｃ３はコード
板、ＬＳＷはリミットスイッチ、ＮＣは数値制御装置、
ＣＰＵはプロセッサ、ＷＭはワークメモリ、ＴＤＭは教
示データメモリ、ＴＯＰは教示操作盤、ＤＩはデータ入
力部、ＤＯはデータ出力部、ＣＰＭはコントロールプロ
グラムメモリ、ＰＺ、Ｐθ、ＰＲは位置制御ユニット、
ＶＵは速度制御ユニットである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 教示操作盤から入力されたワーク種別毎及びワーク
    不良発生時のロボットの動作を指示する教示データをセ
    ットする教示データメモリと、ワークの種別を判別する
    ワーク種別読取り手段からのワーク種別情報、機械操作
    部からのワーク不良信号、加工すべきワークの個数、ロ
    ボットの現在位置データ、教示位置データ等をセットす
    るワークメモリと、前記教示データメモリ及びワークメ
    モリの書込み、読出し制御並びに演算を行なうプロセッ
    サとを備え、前記教示データメモリに記憶された前記ワ
    ーク種別情報に対応する教示データの内容に従ってロボ
    ットの制御を実行し、且つ前記ワーク不良信号が入力さ
    れたときは、前記ワークメモリの加工すべきワークの個
    数を１ワ一ク分増加することを特徴とする産業用ロボッ
    トの制御方式。
JP53049413A 1978-04-26 1978-04-26 産業用ロボツトの制御方式 Expired JPS5858682B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP53049413A JPS5858682B2 (ja) 1978-04-26 1978-04-26 産業用ロボツトの制御方式
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