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JPS6111807A - バツクラツシユ補正方式 - Google Patents

バツクラツシユ補正方式

Info

Publication number
JPS6111807A
JPS6111807A JP13356984A JP13356984A JPS6111807A JP S6111807 A JPS6111807 A JP S6111807A JP 13356984 A JP13356984 A JP 13356984A JP 13356984 A JP13356984 A JP 13356984A JP S6111807 A JPS6111807 A JP S6111807A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
axis
backlash
neutral position
robot
arm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP13356984A
Other languages
English (en)
Inventor
Seiichiro Nakajima
中島 清一郎
Kenichi Toyoda
豊田 賢一
Shinsuke Sakakibara
伸介 榊原
Shigezo Inagaki
稲垣 滋三
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
Priority to JP13356984A priority Critical patent/JPS6111807A/ja
Publication of JPS6111807A publication Critical patent/JPS6111807A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/182Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by the machine tool function, e.g. thread cutting, cam making, tool direction control
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/41Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41081Approach position from same direction
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/45Nc applications
    • G05B2219/45083Manipulators, robot

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、バックラッシュ補正方式に係り、特K、腕に
かかる重力の方向が変化する点におけるバックラッシュ
の補正か可能な関節型ロボットにおけるバックラッシュ
補正方式に関する。
(従来技術) 最近、溶接用ロボットなどに関節型ロボットが用いられ
るようになりできている。第4図は、係るロボットの斜
視図である。図中、1は基台部に据え置かれたサーボモ
ータ、2はW軸ユニット、3はW軸腕、4はU軸腕、4
電はU軸腕4の軸承である。更に、第5図はかかる関節
型ロボットの機構図である。図中、θ=0°はロボット
正面金示し、WはW軸、UはU軸、αは手首の回転軸、
βは手首の上下への移動軸である。
(従来技術の問題点) 了記シた関節盤・ボ・トにおいては、特に、・ポットの
腕に荷重されている重力の方向が変化する場合つまシ、
W軸の中立位置を通過して、W軸及びロボットの先端位
置が移動する場合に、バックラッシュが生じ、ロボット
への指令値に即応した正確な制御ができないという問題
があった。
(発明の目的) 本発明は%W軸の中立位置を常時監視して、W軸及びロ
ボットの先端位置がW軸の中立位置を通過して移動する
場合にバックラッシュを補正することにより、ロボット
への指令値に正確に追従できる作業精度の向上した関節
型ロボットのバ・ソクラッシー補正方式を提供すること
を目的とする。
(発明の概要) 本発明は、関節型ロボットのバックラッシュ補正方式に
おいて、 (1)、関節型ロボットの先端位置情報から関節O角度
を求め、 (2)  該関節の角度に基づいて当該ロボットの腕の
移動後の関節の角度を求め、 (3)W軸が中立位tを通過した場合には前記腕の移動
後の該ロボットの腕の先端位置情報を求め、(4)  
該先端位置情報がW軸の中立位置を通過したか否かを判
別し、 (5)  中立位置を通過した場合にはW軸の角度増分
Δθを増加させてバックラッシュを補正するように構成
する。
また、θ軸の移動゛方向が変化する場合・にもθ軸・の
バックラッシュ、補正を行なう。
(実施例) 以下、本発明の一実施例について図面を8艙しながら詳
細に説明する。
第1図は、本発明に係るバック2ツ7具補正方式を採用
した数値制御(NC)システムの一実施例ブロック図で
ある。図中、30は処理装置、この処理装置30には、
ROMからなるメモリ611RAMからなるメモリ32
.教示操作盤35、操作盤34%CRT表示装置35.
テープリーダ35が麹続されている。メモリ31には処
理装置30が実行すべき各種の制御プログラムが格納さ
れでいる。メモリ32には教示操作盤33J操作盤34
、テープリーダ35などから入力したデータ、処理装置
30が行った演算の結果やデータが格納され机教示操作
盤33は関節製ロボットの操作に必要な数値表示器、ラ
ンプ及び操作ボタンを有する。
操作盤64はテンキーやファンクシ薗ンキーなど、各種
のキーを有し、外部から各種のデータtNC装置に入力
する。。37は複数軸の軸制御を行う補間器を含む軸制
御器、38は関節型ロボット39の駆動源を制御するサ
ーボ回路、4oは関節型ロボット39が働きかける作業
対象でsb、例えば、溶接機でおる。42は入出力回路
で、リレーユニット43′Ik介して作業対象40との
間の信号の入出力動作を行う。44はバックラッシュ補
正ボートでおる。41は作業対象4oとのインターフェ
ースをとる作業対象インターフェース、45はパスライ
ンであるbこの関節型ロボット39の各軸はインクリメ
ンタル方式により軸位置を制御・されるものである。
第2図は1本発明に係るバックラッシュ補正を説明する
ための多関節屋ロボットの機構図、第3図は当該バック
ラッシュ補正を説明する70−チャートである。
これらの口金用いてバックラッシュ補正のしかたについ
て説明する。
(al  まず、関節型ロボットの先端の座標(XOl
Yo 、 Zo )から各関節角度の計算を行なう。即
ち、座標(Xo 、 Yo 、 Zo )からθ、 A
y I Auを求める。
ここで、 R= 1’Xo” + Yo”     ・
・・・・・・・・・・・(1)M = R” + Zo
”      ・・・・・・・・・・・・(2)A =
 M −Lv” + Lu”   =−・(3)B、=
M+Lv”−Lu2  ・・・・・・・・・・・・(4
)C=t’4−Lv”Lt+” (M−Lv”j、”u
’)’  −−−(5)とすると、θ、W、[Jのそれ
ぞれの角度はe = jan−1(Yo/Xo )  
  −・・・・・(6)W= tan−”紀l二l虹旦
−・・・・・・・・・(7)Zo・B+  R−C となシ、上記(6) 、 (7) 、 (8)式に上記
(1)乃至(5)′t−代入するとθ、−W、Uのそれ
ぞれの角度を求めることができる。
(b)  次に、腕が移動後の各関節角度の計算を行な
う。第2図に示されるように腕の先端位置がXt。
Yi、Ziに移動したとすると、前記した式(1) 、
 (2) 。
(6) 、 (7) 、 (8)KXi 、 Yi 、
 Zi f ソtLf’FL代入スルコとによシ、腕の
移動後の各関節角度の計算を行なう°。
(C)  次に、上記Φ)において、θ軸の移動方向が
変化するかどうかを判別する。その結果、θ軸の移動方
向が変化する場合には変化する方向にθ軸の角度増分Δ
θ(−0,05°)を加えることにより、バックラッシ
ュ補正を行なう。そして、θ軸のバックラッシュ補正が
完了すると、W軸のバックラッシュ補正へと進む。同、
θ軸のバックラッシュ補正に関しては必要がない場合に
は省略することもできる。
(dl  次に、W軸は中立位置(W=0°°)を通過
したか否かを判別する。その結果、W軸が中立位置を通
過した場合には、W軸の角度増分Δw(十o、is°)
を増加させてパックラッシニ°補正を行なう。 。
(e)  次に、θ軸角度増分Δθ、W軸角度増分ΔW
及びU軸の角度Uの値から腕の先端の座標(Xi’。
yi、z*)を計x−t−ル。 即ち、 Xi lYl
 1ZlはXi = cosθ(Lv sin W ’
+ Lu cos U )Yi = sinθ(Lv 
5inW+ :Lu cosU )Zi =    L
v cosW −Lt+ sin[J :とじて求める
ことができる。
(fl  次に、各軸X、Y、Zvインクリメントし。
座標変換誤差を加算し、ロボット位置決めの〕くラツキ
を加算して、バラクララシー補正は終了する。
なお、例えば、座標変換誤差としては幅で05覧とし、
ロボ・ソトの位置決めの2(ラツキとしては幅で0.4
 wnとす。
ここでは、計算を簡略にするためにβ軸は常に真下に向
けておシ、U軸については常に前側に負荷がかかつてい
るものとし1、バックラッシュは無視できるものとして
いる。
次Vcj前記したバックラッシュ補正を遂行する数値制
御システムについて第1図全参照して説明する。
まず、W軸のバックラッシュ補正全行なうには、メモリ
52&CW軸、の中立位置(W=0°)情報を記憶して
おき、サーボ回路38から得られるW軸及び腕の先端位
置情報をパックラツシニ補正ボート44に入力して、各
段階での演算を処理装置1it30で実行し、求められ
た値と前記中立位置情報と比較して、W軸及び腕の先端
位置情報が中立位置(w’=o°)を超えるとW軸の角
度増分(+0.15=)全増加させるためにバックラッ
シュ補正ボート44から増分パルスを毎−ボ回路38へ
与えてW軸のバックラッシュを補正する。
同、θ軸のパワクラッシュ補正手段は通常の工作機械の
機械可動部の移動方向が反転する場合のパックラッシ−
’I−打消す手段でよいからここでは説明は省略する(
例えば、特開昭59−.3(5808号公報、I#開餡
5B−68111号公報、特開昭57−139820号
公報などt参照)。
上記実施例におい゛ては、多関節型ロボットのバラクラ
・ンシーについて説明したが、これに限定されるもので
はなく単一の関節を有するロボットのバックラッシュに
適用できることは言うまでもない。この場合は、W軸の
中立位置の通過だけを監視するだけでよい。
(発明の効果) 本発明によれば、関節型ロボットのW軸の中立位置を監
視して、W軸及び腕の先端位置が該中立位置を通過した
場合、つまシ、腕にかかる3重力の方向が変化した場合
には、これを迅速に検知して。
バックラッシュ補正を行ない得るようにしたのでロボッ
トの腕にかかつている重力の方向が変化した場合でもロ
ボットへの指令値に迅速に追従した正確な制御を行なう
ことができ′る。従って、ロボットによる作業精度の向
上を図ることができる。
また、ロボットの教示を行なう場合にも正しい教示情報
を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るバックラッシュ補正方式を用いた
NCシステムの一実施例ブロック図、第2図は本発明に
係るバックラッシュ補正全説明するための多関節型ロボ
ットの機構図、第3図はバックラッシュ補正を説明する
フローチャート、第4図は多関節型ロボットの斜視図、
第5図は多関節型ロボットの機構図である。 X・・・Y軸、Y・・・Y軸、2・・・Z軸、W・・・
W軸、U・・・U@、θ・・・θ軸、30・・・処理装
置、38・・・サーボ回路、39・・・関節ロボーット
、44・・・バックラッシニ補正ボート。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)関節型ロボットのバックラッシュ補正方式におい
    て、関節型ロボットの腕の先端位置情報から関節の角度
    を求め、該関節の角度に基づいて前記腕の移動後の関節
    の角度を求め、W軸が中立位置を通過したら前記腕の移
    動後の該ロボットの先端位置情報を求め、該先端位置情
    報がW軸の中立位置を通過したか否かを判別し、中立位
    置を通過した場合にはW軸の角度増分を増加させてバッ
    クラッシュを補正することを特徴とするバックラッシュ
    補正方式。
  2. (2)関節型ロボットのθ軸の移動方向が変化した場合
    にはθ軸のバックラッシュを補正することを特徴とする
    特許請求の範囲第(1)項記載のバックラッシュ補正方
    式。
  3. (3)関節型ロボットの関節は複数であることを特徴と
    する特許請求の範囲第(1)項及び第(2)項記載のバ
    ックラッシュ補正方式。
JP13356984A 1984-06-28 1984-06-28 バツクラツシユ補正方式 Pending JPS6111807A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13356984A JPS6111807A (ja) 1984-06-28 1984-06-28 バツクラツシユ補正方式

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13356984A JPS6111807A (ja) 1984-06-28 1984-06-28 バツクラツシユ補正方式

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6111807A true JPS6111807A (ja) 1986-01-20

Family

ID=15107871

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13356984A Pending JPS6111807A (ja) 1984-06-28 1984-06-28 バツクラツシユ補正方式

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6111807A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63156207A (ja) * 1986-12-09 1988-06-29 エルサグ・インターナショナル・ビー・ブイ モータコントローラ
JPS63308613A (ja) * 1987-06-10 1988-12-16 Fanuc Ltd サ−ボモ−タの制御方式

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63156207A (ja) * 1986-12-09 1988-06-29 エルサグ・インターナショナル・ビー・ブイ モータコントローラ
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