JPH09136279A - Phase-adjusting fitting method using force control robot - Google Patents
Phase-adjusting fitting method using force control robotInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、産業用ロボット
(以下、単に「ロボット」と言う。)の技術に関し、更
に詳しく言えば、部品の組立等に際して位相合わせを要
する嵌合作業を力制御ロボットに実行させる為の方法に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technology of an industrial robot (hereinafter, simply referred to as "robot"), and more specifically, a force control robot for a fitting operation that requires phase matching when assembling parts. On how to get it to run.
【0002】[0002]
【従来の技術】工場で行なわれる部品の組立工程には、
ワーク同士の嵌合作業が含まれていることが極めて多
い。ロボットを用いた嵌合作業に際しては、嵌合ワーク
をロボットに把持し、その一部(凸部など)または全部
を被嵌合ワークの収容部(凹部、開口部など)内に収容
することになる。嵌合動作中のロボットに対しては、力
制御の手法を適用してロボットに柔らかさを与えること
が出来る。これにより、被嵌合ワークに対する嵌合ワー
クの姿勢が、最適のものからある程度のずれていても、
ワーク間に働く外力を利用して円滑な嵌合が可能となる
ことも多い。2. Description of the Related Art In the process of assembling parts in a factory,
In many cases, the work of fitting the works together is included. When fitting work using a robot, the fitting work should be gripped by the robot and part (convex part, etc.) or all of it should be accommodated in the accommodation part (concave part, opening part, etc.) of the work to be fitted. Become. A force control method can be applied to the robot during the fitting operation to give the robot softness. As a result, even if the posture of the mating work with respect to the mated work deviates from the optimum one to some extent,
In many cases, it is possible to achieve smooth fitting by utilizing the external force that acts between the works.
【0003】しかし、組立ワークの種類によっては、被
嵌合ワークに対する嵌合側ワークの挿入軸回りの姿勢が
特定の角度範囲にない限り、嵌合作業の遂行が困難であ
るケースがある。そのようなケースに対しては、嵌合動
作の教示を正確に行なうことで対処すれば良いとも考え
られるが、被嵌合ワークの姿勢(特に、収容部の挿入軸
回りの姿勢)にばらつきがある場合や、ロボットの姿勢
が決まっても把持された嵌合ワークの姿勢(特に、被収
容部の挿入軸回りの姿勢)が決まらない場合には、対処
出来ない。However, depending on the type of the assembled work, it may be difficult to perform the fitting work unless the posture of the fitting side work with respect to the work to be fitted around the insertion axis is within a specific angle range. It is considered that such a case can be dealt with by accurately teaching the fitting operation, but there is variation in the attitude of the work to be fitted (in particular, the attitude around the insertion axis of the accommodating portion). In some cases, even if the posture of the robot is determined, the posture of the gripped work (especially, the posture around the insertion axis of the accommodated portion) is not determined, which cannot be dealt with.
【0004】そこで、個々のワーク対について、許容さ
れた角度範囲の相対姿勢が得られるように、挿入軸回り
の姿勢を調整する必要が生じる。このような調整は、
「位相合わせ」と呼ばれ、また、挿入軸回りの相対姿勢
乃至角度は、「位相」と呼ばれる。Therefore, it is necessary to adjust the attitude around the insertion axis so that the relative attitude within the allowable angular range can be obtained for each work pair. Such adjustments
This is called "phase matching", and the relative posture or angle around the insertion axis is called "phase".
【0005】ところで、位相を揃えた状態でのワーク供
給が困難な嵌合作業については、被嵌合ワークへアプロ
ーチさせたロボットに、適正な位相合わせ動作を行なわ
せた上で、ワークの挿入を行なう一連のシーケンス、あ
るいは、更に位相を元に戻す動作(位相復帰)を位相合
わせ動作と挿入動作の間に追加したシーケンスを円滑に
実行させることは、従来のロボット制御技術では困難で
あるとされていた。そのため、このような位相合わせを
伴うような嵌合作業には、やむなく手作業が導入されて
いた。By the way, for a fitting work in which it is difficult to supply a work in a state in which the phases are aligned, the robot approaching the work to be fitted is caused to perform an appropriate phase matching operation before inserting the work. It is said that it is difficult for the conventional robot control technology to smoothly execute a series of sequences to be performed or a sequence in which an operation of returning the phase to the original state (phase return) is added between the phase matching operation and the inserting operation. Was there. For this reason, manual work is unavoidably introduced into the fitting work involving such phase matching.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、位相を揃えた状態でのワーク供給が困難な嵌合作業
について、被嵌合ワークへのアプローチ以後の動作、即
ち、位相合わせ動作を経てワーク挿入動作に至る一連の
シーケンス、あるいは、位相合わせ動作とワーク挿入動
作の間に更に位相を元に戻す原位相復帰動作を追加した
シーケンスをロボットに円滑に実行させることである。
また本発明は、このことを通して、嵌合作業を含むアプ
リケーションに対するロボットの適用能力の向上を図る
ものである。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to perform an operation after approaching a work to be fitted, that is, a phase adjusting operation, for a fitting work in which it is difficult to supply a work in a phase aligned state. The robot is allowed to smoothly execute a series of sequences leading to the work inserting operation through the above, or a sequence in which the original phase returning operation for returning the phase is further added between the phase aligning operation and the work inserting operation.
Further, the present invention aims to improve the application capability of the robot to applications including fitting work through this.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、嵌合ワークを
把持した力制御ロボットに一連の動作シーケンスを実行
させることによって、嵌合に際して位相合わせを要求す
るワーク間の嵌合作業を実行させるようにしたものであ
り、その際、動作シーケンスに含まれる各動作に適合す
るように力制御条件を選びながら動作シーケンスを進行
させることによって、上記課題を解決可能としたもので
ある。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a force control robot holding a fitted work is caused to execute a series of operation sequences, thereby performing a work of fitting between works which requires phase matching at the time of fitting. In this case, the above problem can be solved by advancing the operation sequence while selecting the force control condition so as to be suitable for each operation included in the operation sequence.
【0008】位相合わせ嵌合の動作シーケンスには、少
なくとも、(1)嵌合ワークを被嵌合ワークに接近さ
せ、位相合わせ開始可能な位置まで移動させるアプロー
チ動作と、(2)嵌合ワークを被嵌合ワークに対して押
し付けながら挿入軸の回りで回転させる位相合わせ動作
と、(3)嵌合ワークを被嵌合ワークに対して押し付け
ながら挿入軸に沿って移動させる挿入動作が含まれてい
る。In the operation sequence of the phase matching and fitting, at least (1) an approach operation for moving the fitted work to the fitted work and moving it to a position where the phase matching can be started, and (2) the fitting work Includes a phase matching operation that rotates around the insertion axis while pressing it against the work to be fitted, and (3) an insertion operation that moves the work along the insertion axis while pressing it against the work to be fitted. There is.
【0009】そして、これらアプローチ動作、位相合わ
せ動作及び挿入動作は、動作プログラムでパラメータに
より設定されており、動作シーケンスの進行に従って各
動作に適合した力制御条件の下で行なわれるように、動
作プログラムは動作シーケンスに含まれる各動作に関連
する命令に付属した力制御条件を記述するデータ配列を
含んでいる。The approaching operation, the phase adjusting operation, and the inserting operation are set by the parameters in the operation program, and the operation program is performed under the force control condition suitable for each operation as the operation sequence progresses. Contains a data array that describes the force control conditions associated with the commands associated with each motion in the motion sequence.
【0010】ワークの種類などによって原位相復帰が必
要である場合には、動作シーケンスには、少なくとも、
(1)嵌合ワークを被嵌合ワークに接近させ、位相合わ
せ開始可能な位置まで移動させるアプローチ動作と、
(2)嵌合ワークを被嵌合ワークに対して押し付けなが
ら挿入軸の回りで回転させる位相合わせ動作と、(3)
嵌合ワークを挿入軸の回りで前記回転させて前記嵌合ワ
ークの姿勢を位相合わせ前の状態に復帰させる原位相復
帰動作と、(4)嵌合ワークを被嵌合ワークに対して押
し付けながら挿入軸に沿って移動させる挿入動作が含ま
れる。When the original phase restoration is necessary depending on the type of the work, the operation sequence must include at least
(1) An approach operation of moving the fitted work closer to the fitted work and moving it to a position where phase matching can be started,
(2) Phase matching operation of rotating the fitted work against the fitted work while rotating it around the insertion axis, and (3)
Original phase return operation for rotating the fitting work around the insertion axis to return the posture of the fitting work to the state before the phase alignment, and (4) pressing the fitting work against the fitted work. While including the insertion operation of moving along the insertion axis.
【0011】そして、これらアプローチ動作、位相合わ
せ動作、原位相復帰及び挿入動作は、動作プログラムで
パラメータにより設定される。動作プログラムは、動作
シーケンスの進行に従って各動作に適合した力制御条件
の下で行なわれるように、動作シーケンスに含まれる各
動作に関連する命令に付属した力制御条件を記述するデ
ータ配列を含んでいる。Then, the approach operation, the phase matching operation, the original phase restoring operation and the inserting operation are set by parameters in the operation program. The motion program includes a data array describing the force control conditions attached to the commands associated with each motion included in the motion sequence so that the motion program is performed under the force control conditions adapted to each motion as the motion sequence progresses. There is.
【0012】好ましい実施形態においては、力制御条件
を記述するデータ配列の中で、挿入軸方向について、力
を一定に保つための制御条件が記述されており、且つ、
該記述は前記一定に保たれる力の大きさが動作シーケン
スの進行に従って少なくとも1回は切り換えられる。In the preferred embodiment, the control condition for keeping the force constant in the insertion axis direction is described in the data array describing the force control condition, and
According to the description, the magnitude of the force kept constant is switched at least once as the operation sequence progresses.
【0013】力制御法としては、インピーダンス制御が
採用可能である。その場合には、力制御条件を記述する
データ配列の中でインピーダンス制御を実行するための
パラメータが記述される。また、本発明の方法が有利に
適用されるアプリケーションの例として、ハーモニック
駆動装置の組立のための位相合わせ嵌合がある。Impedance control can be used as the force control method. In that case, parameters for executing impedance control are described in the data array that describes the force control conditions. An example of an application in which the method of the present invention may be advantageously applied is in phased fitting for the assembly of harmonic drives.
【0014】[0014]
【作用】本発明においては、動作プログラムの中で力制
御のパラメータは配列構造を以て用意されており、個々
のロボットの動作命令の中で引数として選択的に指定さ
れる。即ち、位相合わせ嵌合のための動作シーケンスの
進行に従って順次実行されるアプローチ動作、位相合わ
せ動作、原位相復帰動作、挿入動作等について、各動作
の態様に適合した力制御条件が自動的に実現される。In the present invention, the force control parameter is prepared in the motion program in the form of an array structure, and is selectively designated as an argument in the motion command of each robot. That is, the force control conditions suitable for each operation mode are automatically set for the approach operation, the phase adjustment operation, the original phase return operation, the insertion operation, etc., which are sequentially executed according to the progress of the operation sequence for the phase adjustment fitting. Will be realized.
【0015】例えば、力制御条件を記述するデータ配列
の中で、挿入軸方向について、力を一定に保つための制
御条件が各動作と対応付けて記述されているので、再生
運転時には、アプローチ動作、位相合わせ動作、原位相
復帰動作、挿入動作の各々について、希望する目標力を
実現するように制御が行なわれる。For example, in the data array describing the force control condition, the control condition for keeping the force constant in the insertion axis direction is described in association with each operation. , The phase matching operation, the original phase restoring operation, and the inserting operation are controlled so as to achieve a desired target force.
【0016】力制御法としてインピーダンス制御を採用
した場合、力制御条件を記述するデータ配列の中でイン
ピーダンス制御を実行するためのパラメータを適正に設
定しておけば、円滑な位相合わせ嵌合が自動的に達成さ
れる。When impedance control is adopted as the force control method, smooth phase matching and fitting can be performed automatically by appropriately setting the parameters for executing impedance control in the data array describing the force control conditions. Will be achieved.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】図1は、本発明の一つの実施形態
における全体配置の概要を描いた見取図である。アプリ
ケーションとしては、ハーモニック駆動装置の要部アセ
ンブリの組立工程に含まれる嵌合作業を想定して説明す
る。図1において、符号1は力制御ロボット本体で、ケ
ーブル11を介してロボットコントローラ2に接続され
ている。ロボット(本体)1の構造自体は従来のものと
特に変わるところはない。また、ロボットコントローラ
2についても、後述する処理を実行する為のソフトウェ
ア手段を除けば、従来より使用されているものと同じで
良い。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a sketch drawing outlining an overall arrangement in one embodiment of the present invention. The application will be described assuming a fitting operation included in the assembly process of the main part assembly of the harmonic drive device. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a force control robot body, which is connected to a robot controller 2 via a cable 11. The structure itself of the robot (main body) 1 is not particularly different from the conventional structure. Further, the robot controller 2 may be the same as the one conventionally used, except for software means for executing the processing described later.
【0018】力制御ロボット1の手首先端には、直交す
る3軸方向の並進力とそれらの軸回りのモーメント(ま
とめて6軸力と言う。)を検出できる6軸力センサ3が
取り付けられている。符号31は、力センサ3とロボッ
トコントローラ2を接続するケーブルを表わしている。A 6-axis force sensor 3 capable of detecting translational forces in the directions of three orthogonal axes and moments about the axes (collectively referred to as six-axis forces) is attached to the tip of the wrist of the force control robot 1. There is. Reference numeral 31 represents a cable connecting the force sensor 3 and the robot controller 2.
【0019】嵌合対象ワークは、符号4,5で示されて
いる。本事例における嵌合ワーク4は、ウェーブジェネ
レータ41を先端部に取り付けた部品(モータアセンブ
リ)である。一方、被嵌合ワーク5は、フレクスプライ
ン/サーキュラスプラインアセンブリである。嵌合ワー
ク4は、6軸力センサ3を介してロボット1に取り付け
られている。ツール先端点は、ウェーブジェネレータ4
1の先端面(後述するように楕円形)の中心に設定され
ているものとする。Workpieces to be fitted are indicated by reference numerals 4 and 5. The fitting work 4 in this example is a component (motor assembly) having the wave generator 41 attached to its tip. On the other hand, the work 5 to be fitted is a flexspline / circular spline assembly. The fitting work 4 is attached to the robot 1 via the 6-axis force sensor 3. Tool tip is wave generator 4
It is assumed that it is set at the center of the tip end surface of 1 (elliptical shape as described later).
【0020】また、挿入軸の方向(ウェーブジェネレー
タ41を被嵌合ワーク5の開口部に挿入する際のロボッ
ト1の移動方向)がY軸方向に一致するように、ワーク
座標系(ユーザ座標系)Σw が設定されているものとす
る。そして、ワークテーブル6上に供給される被嵌合ワ
ーク5は、上記挿入軸の方向(Y軸方向)に整合した姿
勢で位置決めされているものとする。Further, the work coordinate system (user coordinate system) is set so that the direction of the insertion axis (the moving direction of the robot 1 when inserting the wave generator 41 into the opening of the fitted work 5) coincides with the Y-axis direction. ) It is assumed that Σw is set. Then, the fitted work 5 supplied onto the work table 6 is assumed to be positioned in a posture aligned with the direction of the insertion axis (Y-axis direction).
【0021】図2は、本実施形態における嵌合作業の対
象ワーク4,5となるハーモニック駆動装置(CS型)
の組立部品について、嵌合時の位相関係並びに嵌合後の
状態を説明する図である。図2を図1と共に参照する
と、ロボット1に把持される嵌合ワーク4の先端部をな
すウェーブジェネレータ41は、剛体からなる楕円カム
411の周囲にベアリングを装着した要素で、一般に、
変速機を構成するハーモニック駆動装置の入力軸に取り
付けられる。ベアリングの内輪412は、楕円カム41
1の外周に固着されるが、弾性材料で構成される外輪4
13は多数のベアリングのボール414を介して弾性変
形する。FIG. 2 shows a harmonic drive device (CS type) which is a target work 4 and 5 for the fitting work in this embodiment.
FIG. 3 is a diagram illustrating a phase relationship at the time of fitting and a state after the fitting of the assembled component of FIG. Referring to FIG. 2 together with FIG. 1, the wave generator 41 forming the tip of the fitting work 4 gripped by the robot 1 is an element in which a bearing is mounted around an elliptic cam 411 made of a rigid body, and generally,
It is attached to the input shaft of the harmonic drive unit that constitutes the transmission. The inner ring 412 of the bearing is the elliptical cam 41.
The outer ring 4 fixed to the outer periphery of the outer ring 1 is made of an elastic material
13 is elastically deformed via balls 414 of a large number of bearings.
【0022】ウェーブジェネレータ41と対をなすフレ
クスプライン/サーキュラスプラインアセンブリ5は、
フレクスプライン51とサーキュラスプライン52を備
えたアセンブリである。フレクスプライン51は、薄肉
カップ状の金属弾性体で構成された要素で、開口部53
の外周に所定数の歯が刻まれている。フレクスプライン
51の底部(カップ部材の底部)はダイヤフラムと呼ば
れ、一般に、ハーモニック駆動装置の出力軸に取り付け
られる。The flexspline / circular spline assembly 5 paired with the wave generator 41 is
The assembly includes a flex spline 51 and a circular spline 52. The flex spline 51 is an element formed of a thin cup-shaped metal elastic body, and has an opening 53.
A predetermined number of teeth are engraved on the outer periphery of the. The bottom of the flexspline 51 (bottom of the cup member) is called a diaphragm and is generally attached to the output shaft of a harmonic drive device.
【0023】これに対してサーキュラスプライン52
は、内周にフレクスプライン51の歯数を2枚上回る数
の歯が刻まれたリング状の剛体からなる要素で、その内
径はフレクスプライン51の中立状態(弾性変形なし)
における外径を僅かに上回っている。一般に、サーキュ
ラスプライン52はケーシング54に固定される。On the other hand, the circular spline 52
Is an element consisting of a ring-shaped rigid body with more teeth than the number of teeth of the flexspline 51 engraved on the inner circumference, and the inner diameter of the flexspline 51 is in a neutral state (no elastic deformation).
Is slightly larger than the outer diameter in. Generally, the circular spline 52 is fixed to the casing 54.
【0024】各要素間の上記した関係から、図2の最左
図に示したようにウェーブジェネレータ41(単純な楕
円板で略記)を開口部53内に挿入しようとした時、ウ
ェーブジェネレータ41の長軸が符号(a)で表記した
位相範囲(角度範囲)にあれば挿入は円滑に行なわれ得
る。そうでない場合には、ウェーブジェネレータ41の
位相を調整して、ウェーブジェネレータ41の長軸方向
を位相範囲(a)内に収まるようにしてから、挿入動作
に移行する必要がある。From the above-mentioned relationship between the respective elements, when the wave generator 41 (abbreviated as a simple elliptical plate) is inserted into the opening 53 as shown in the leftmost diagram of FIG. If the major axis is in the phase range (angle range) indicated by the symbol (a), the insertion can be smoothly performed. If not, it is necessary to adjust the phase of the wave generator 41 so that the major axis direction of the wave generator 41 falls within the phase range (a), and then shift to the inserting operation.
【0025】位相範囲(a)に適合したウェーブジェネ
レータ41を挿入すると、図2最右に示したように、フ
レクスプライン51はウェーブジェネレータ41の形状
に合わせて楕円形に撓む。そのため、ウェーブジェネレ
ータ41の長軸に対応する部分で、フレクスプライン5
1の歯がサーキュラスプライン52の歯と噛み合い、短
軸に対応する部分では、フレクスプライン51の歯とサ
ーキュラスプライン52の歯から離隔することになる。When the wave generator 41 suitable for the phase range (a) is inserted, the flexspline 51 bends into an ellipse according to the shape of the wave generator 41, as shown in the rightmost part of FIG. Therefore, at the portion corresponding to the long axis of the wave generator 41, the flexspline 5
One tooth meshes with the tooth of the circular spline 52, and is separated from the tooth of the flex spline 51 and the tooth of the circular spline 52 at the portion corresponding to the short axis.
【0026】サーキュラスプライン52を固定した状態
で、入力軸を介してウェーブジェネレータ41を時計回
りに回転させると、それに応じてフレクスプライン51
は弾性変形し、フレクスプライン51とサーキュラスプ
ライン52の歯の噛み合う位置が順次移動して行く。そ
の結果、フレクスプライン51はウェーブジェネレータ
41とは逆に反時計回りに回転する。フレクスプライン
51は、ウェーブジェネレータ41が180度回転した
時、フレクスプライン51の歯1枚分だけ回転移動す
る。フレクスプライン51の歯数は、サーキュラスプラ
イン52の歯数よりも2枚少ないので、結局、ウェーブ
ジェネレータ41が時計回りに1回転(360度の回
転)した時、フレクスプライン51は反時計回りに歯数
差2枚分だけ反時計回りに回転移動する。一般には、こ
のフレクスプラインライン51の回転がハーモニック駆
動装置の出力として取り出される。When the wave generator 41 is rotated clockwise through the input shaft while the circular spline 52 is fixed, the flex spline 51 is correspondingly rotated.
Elastically deforms, and the meshing positions of the teeth of the flex spline 51 and the circular spline 52 move sequentially. As a result, the flexspline 51 rotates counterclockwise as opposed to the wave generator 41. The flexspline 51 rotates and moves by one tooth of the flexspline 51 when the wave generator 41 rotates by 180 degrees. Since the number of teeth of the flex spline 51 is two less than the number of teeth of the circular spline 52, when the wave generator 41 makes one clockwise rotation (360 ° rotation), the flex spline 51 is counterclockwise. Rotate counterclockwise by a difference of two. Generally, the rotation of the flex plane 51 is taken out as the output of the harmonic drive device.
【0027】次に、以上の事項を前提に、図3を参照図
に加え、ロボット1に把持されたワーク4(ウェーブジ
ェネレータ41)をワーク5の開口部53に嵌合するた
めに必要な動作手順の概略を説明する。なお、アプロー
チ動作開始の説明図を除き、各要素の符号の表示を省略
した。図3に矢印を付した流れで示したように、全体行
程は次の4つの動作のシーケンスで構成される。Next, on the premise of the above matters, in addition to the reference diagram of FIG. 3, an operation required for fitting the work 4 (wave generator 41) held by the robot 1 into the opening 53 of the work 5. The outline of the procedure will be described. It should be noted that the symbols of the respective elements are not shown except for the explanatory diagram of the approach operation start. As shown by the flow with arrows in FIG. 3, the entire process is composed of the following four operation sequences.
【0028】(1)アプローチ動作 6軸力センサ3を介してワーク4を把持した力制御ロボ
ット1をワーク5の開口53のほぼ正面(図では真上)
から、挿入軸方向(ワーク座標系Σw のY軸方向)に沿
って移動させる。このアプローチ動作は、後続する位相
合わせ以下のシーケンスを開始するための準備動作であ
るが、力制御ロボット1の移動は力制御を有効化して行
なわれるのが通例である。アプローチ動作時の力制御
は、ウェーブジェネレータ41の先端面がフレクスプラ
イン51に当接した時に、パラメータに指定された一定
の力で挿入軸方向(Y軸方向)への押し付け力が維持さ
れるような力制御とする。本実施形態では、このような
条件でアプローチ開始点から力制御を有効化するものと
する。力制御の方式としては、インピーダンス制御方式
を適用する。(1) Approach operation The force control robot 1 gripping the work 4 via the 6-axis force sensor 3 is almost in front of the opening 53 of the work 5 (just above in the figure).
To move along the insertion axis direction (the Y-axis direction of the work coordinate system Σw). This approach operation is a preparatory operation for starting the subsequent sequence of phase adjustment and thereafter, but the movement of the force control robot 1 is usually performed by enabling the force control. The force control during the approach operation is such that when the tip end surface of the wave generator 41 contacts the flexspline 51, the pressing force in the insertion axis direction (Y-axis direction) is maintained by the constant force specified by the parameter. Force control. In the present embodiment, the force control is validated from the approach starting point under such conditions. The impedance control method is applied as the force control method.
【0029】アプローチ動作期間中の直交空間6自由度
各方向の制御の概要は、次のようになる。 1.挿入軸(Y軸);アプローチ開始点より挿入方向に
指定速度で進み、接触による反力が設定値に達した時点
で、位相合わせ動作に移行する。The outline of the control in each direction of the six degrees of freedom in the orthogonal space during the approach operation period is as follows. 1. Insertion axis (Y-axis): The approaching point advances in the inserting direction at a specified speed, and when the contact reaction force reaches a set value, the phase shift operation starts.
【0030】2.挿入軸に直交する軸(X軸、Z軸);
移動指令を出力しない制御。即ち、X軸、Z軸に関して
は、一定の位置を保つ制御を行なう。X軸、Z軸につい
ての力制御は無効化する(力センサ3の出力を使わな
い)。但し、一定押し付け力をゼロとして有効化するこ
とも可能である。 3.挿入軸回り(Y軸回り);X軸、Z軸の並進動作と
同じく、移動指令を出力しない制御とする。即ち、X
軸、Z軸回りに関して一定の姿勢を保つ制御を行なう。
X軸、Z軸回りについての力制御は無効化する(力セン
サ3の出力を使わない)。但し、一定モーメントをゼロ
として有効化することも可能である。 4.挿入軸と直交する軸の回り(X軸回り、Z軸回
り);Y軸回りの回転動作と同じく、移動指令を出力し
ない制御を行なう。即ち、X軸回り、Z軸回りに関して
一定の姿勢を保つ制御を行なう。X軸、Z軸回りについ
ての力制御は無効化する(力センサ3の出力を使わな
い)。但し、一定モーメントをゼロとして有効化するこ
とも可能である。2. Axis orthogonal to the insertion axis (X axis, Z axis);
Control that does not output movement commands. That is, the X-axis and the Z-axis are controlled to maintain a constant position. The force control for the X axis and the Z axis is invalidated (the output of the force sensor 3 is not used). However, it is also possible to validate the constant pressing force as zero. 3. Around the insertion axis (around the Y axis): As with the translational movement of the X axis and Z axis, the control is such that no movement command is output. That is, X
Control is performed to maintain a constant posture about the axis and the Z axis.
The force control about the X axis and the Z axis is invalidated (the output of the force sensor 3 is not used). However, it is also possible to validate the constant moment as zero. 4. Around an axis orthogonal to the insertion axis (around the X-axis, around the Z-axis); similar to the rotation operation around the Y-axis, control is performed without outputting a movement command. That is, control is performed to maintain a constant posture about the X axis and the Z axis. The force control about the X axis and the Z axis is invalidated (the output of the force sensor 3 is not used). However, it is also possible to validate the constant moment as zero.
【0031】(2)位相合わせ動作 アプローチ動作の次に位相合わせ動作に移行する。位相
合わせ動作は、クランク回しに相当する動作で、力制御
ロボット1のツール先端点が予めパラメータで教示され
た長さだけ開口部53内に挿入されるまで、ウェーブジ
ェネレータ41がY軸の回りで回転をさせる。この間、
ウェーブジェネレータ41は、Y軸方向(挿入軸方向)
へ押し付けられる。(2) Phase matching operation The approaching operation is followed by the phase matching operation. The phase matching operation is an operation equivalent to crank rotation, and the wave generator 41 rotates around the Y axis until the tool tip point of the force control robot 1 is inserted into the opening 53 by the length taught by the parameter in advance. Let it rotate. During this time,
Wave generator 41 is in the Y-axis direction (insertion axis direction)
Pressed to.
【0032】位相合わせ開始直後の時点で既にウェーブ
ジェネレータ41の位相が、図2で説明した適合位相範
囲(a)内に収まっていれば、ウェーブジェネレータ4
1は直ちに開口部53内へ進入する。また、位相合わせ
開始時点でウェーブジェネレータ41の位相が、適合位
相範囲(a)内に収まっていない場合には、挿入軸の回
りの回転によりウェーブジェネレータ41の位相が適合
位相範囲(a)内に入った時点から、開口部53内への
進入が開始される。If the phase of the wave generator 41 is already within the compatible phase range (a) described with reference to FIG. 2 immediately after the start of phase matching, the wave generator 4
1 immediately enters the opening 53. If the phase of the wave generator 41 is not within the compatible phase range (a) at the start of phase matching, the phase of the wave generator 41 is within the compatible phase range (a) due to rotation around the insertion axis. The entry into the opening 53 is started from the time of entering.
【0033】すると、図2を参照して説明したことか
ら、フレクスプライン51が徐々に楕円形に弾性変形
し、フレクスプライン51の歯とサーキュラスプライン
52の歯が長軸部分で係合する。As described above with reference to FIG. 2, the flexspline 51 gradually elastically deforms into an elliptical shape, and the teeth of the flexspline 51 and the teeth of the circular spline 52 engage with each other at the major axis portion.
【0034】挿入軸方向の並進移動量が設定した量(長
さ)に達した時点で、位相合わせシーケンスを終了す
る。この間、フレクスプライン51の歯とサーキュラス
プライン52の歯の係合位置は若干移動する。位相合わ
せ時の挿入長さを規定するパラメータは、全挿入長さ
(挿入完了までの挿入長さ)を上回らない挿入長さを表
わすように設定される(例えば、全挿入長さの数分の
1)。When the translational movement amount in the insertion axis direction reaches the set amount (length), the phase adjustment sequence is ended. During this period, the engagement positions of the teeth of the flex spline 51 and the teeth of the circular spline 52 are slightly moved. The parameter that defines the insertion length during phase matching is set so as to represent the insertion length that does not exceed the total insertion length (insertion length until the insertion is completed) (for example, the number of total insertion lengths). 1).
【0035】このようにして、力制御ロボット1のツー
ル先端点位置は、上記挿入長さだけ開口部53の内部に
進入した位置まで移動する(回転と並進の組合せ)。こ
こまでの動作が位相合わせである。以後、位相合わせの
最終目標位置乃至到達位置を「中間点」と呼ぶ。In this way, the tool tip point position of the force control robot 1 moves to the position where it has entered the inside of the opening 53 by the insertion length (combination of rotation and translation). The operation up to this point is phase matching. Hereinafter, the final target position or the final position for phase matching will be referred to as the “middle point”.
【0036】位相合わせ動作期間中の直交空間6自由度
各方向の制御の概要は、次のようになる。なお、動作エ
ラー等が生じない限り、ツール先端点は位相合わせ完了
時までに実際に中間点に到達する。 1.挿入軸(Y軸);中間点を移動目標点として所定の
長さ以上進むまで、一定力押し付けの力制御。中間点ま
での挿入長さ及び一定力押し付けの力は、各々適当な値
のパラメータで設定される。 2.挿入軸に直交する軸(X軸、Z軸);移動指令を出
力しない制御。即ち、X軸、Z軸に関しては、一定の位
置を保つ制御を行なう。X軸、Z軸についての力制御を
無効化する(力センサ3の出力を使わない)。但し、一
定押し付け力をゼロとして有効化することも可能であ
る。 3.挿入軸回り(Y軸回り);指定された角速度で回転
させる制御。Y軸回りの力制御は無効化する(力センサ
3の出力を使わない)。但し、回転軸回りに摩擦が存在
する場合、目標モーメントを設定して力制御を有効化す
ることも可能である。The outline of the control in each direction of the six degrees of freedom in the orthogonal space during the phase matching operation period is as follows. It should be noted that, unless an operation error or the like occurs, the tool tip point actually reaches the intermediate point by the time the phase alignment is completed. 1. Insertion axis (Y-axis): Force control with constant force pressing until the intermediate point is the movement target point and the movement is over a predetermined length. The insertion length up to the intermediate point and the force of constant force pressing are set by parameters having appropriate values. 2. Axis orthogonal to the insertion axis (X axis, Z axis); Control that does not output movement commands. That is, the X-axis and the Z-axis are controlled to maintain a constant position. The force control for the X axis and the Z axis is invalidated (the output of the force sensor 3 is not used). However, it is also possible to validate the constant pressing force as zero. 3. Around the insertion axis (around the Y axis); control to rotate at a specified angular velocity. The force control around the Y axis is invalidated (the output of the force sensor 3 is not used). However, when there is friction around the rotation axis, it is possible to set the target moment and validate the force control.
【0037】4.挿入軸と直交する軸の回り(X軸回
り、Z軸回り);X軸、Z軸の並進動作と同じく、移動
指令を出力しない制御を行なう。即ち、X軸、Z軸回り
に関しては、一定の姿勢を保つ制御を行なう。X軸、Z
軸回りについての力制御は無効化する(力センサ3の出
力を使わない)。但し、一定モーメントをゼロとして有
効化することも可能である。 (3)原位相復帰動作 アプローチ動作完了後、組立行程上のニーズに応じて部
品姿勢(ここでは、ウェーブジェネレータ41の姿勢)
を元に戻す動作で、挿入動作に先だって行なわれる。原
位相復帰動作は位相合わせ動作と同様、クランク回しに
相当する動作であるが、回転の向きが位相合わせ動作と
逆になる。また、力制御ロボット1のツール先端点の並
進移動は行なわれない。ウェーブジェネレータ41の位
相が位相合わせ開始時の位相に復帰すると、原位相復帰
動作は完了する。4. Around an axis orthogonal to the insertion axis (around the X-axis, around the Z-axis); as with the translational movement of the X-axis and the Z-axis, control that does not output a movement command is performed. That is, control is performed to maintain a constant posture about the X axis and the Z axis. X axis, Z
The force control about the axis is invalidated (the output of the force sensor 3 is not used). However, it is also possible to validate the constant moment as zero. (3) Original phase return operation After the approach operation is completed, the posture of the component is adjusted according to the needs of the assembly process (here, the posture of the wave generator 41).
Is an operation that restores the original, and is performed prior to the insertion operation. The original phase restoring operation is an operation equivalent to crank turning, like the phase matching operation, but the direction of rotation is opposite to that of the phase matching operation. Further, the tool control point of the force control robot 1 is not translated. When the phase of the wave generator 41 returns to the phase at the start of phase matching, the original phase restoring operation is completed.
【0038】原位相合わせ動作期間中の直交空間6自由
度各方向の制御の概要は、次のようになる。なお、動作
エラー等が生じない限り、ツール先端点の姿勢は位相合
わせ開始時のものに戻る。 1.挿入軸(Y軸);移動指令を出力しない制御。即
ち、Y軸に関しては、一定の位置を保つ制御を行なう。
Y軸、Z軸についての力制御は無効化する(力センサ3
の出力を使わない)。但し、一定押し付け力をゼロとし
て有効化することも可能である。 2.挿入軸に直交する軸(X軸、Z軸);Y軸と同じ
く、移動指令を出力しない制御。即ち、X軸、Z軸に関
しては、一定の位置を保つ制御を行なう。X軸、Z軸に
ついての力制御は無効化する(力センサ3の出力を使わ
ない)。但し、一定押し付け力をゼロとして有効化する
ことも可能である。 3.挿入軸回り(Y軸回り);指定された角速度(位相
合わせ時と逆符号)で回転させる制御を行なう。Y軸回
りの力制御は無効化する(力センサ3の出力を使わな
い)。但し、回転軸回りに摩擦が存在する場合、目標モ
ーメントを設定して力制御を有効化することも可能であ
る。The outline of the control in each direction of the six degrees of freedom in the orthogonal space during the original phase adjusting operation is as follows. It should be noted that, unless an operation error or the like occurs, the attitude of the tool tip point returns to that at the time of starting the phase alignment. 1. Insertion axis (Y axis): Control that does not output movement commands. That is, the Y-axis is controlled so as to maintain a constant position.
Force control for Y-axis and Z-axis is invalidated (force sensor 3
Output is not used). However, it is also possible to validate the constant pressing force as zero. 2. Axis orthogonal to the insertion axis (X axis, Z axis); control that does not output a movement command, like the Y axis. That is, the X-axis and the Z-axis are controlled to maintain a constant position. The force control for the X axis and the Z axis is invalidated (the output of the force sensor 3 is not used). However, it is also possible to validate the constant pressing force as zero. 3. Around the insertion axis (around the Y axis); control is performed to rotate at the specified angular velocity (the sign opposite to that at the time of phase matching). The force control around the Y axis is invalidated (the output of the force sensor 3 is not used). However, when there is friction around the rotation axis, it is possible to set the target moment and validate the force control.
【0039】4.挿入軸と直交する軸の回り(X軸回
り、Z軸回り);X軸、Z軸の並進動作と同じく、移動
指令を出力しない制御を行なう。即ち、X軸、Z軸回り
に関しては、一定の姿勢を保つ制御を行なう。X軸、Z
軸回りについての力制御は無効化する(力センサ3の出
力を使わない)。但し、一定モーメントをゼロとして有
効化することも可能である。 (4)挿入動作 原位相復帰動作後に(場合によっては、これを省いて位
相合わせ後に)、挿入動作に移行する。挿入動作は、嵌
合作業の中心をなす動作で、力制御ロボット1のツール
先端点を、予めパラメータで教示された長さに応じて更
に開口部53内に進入させる動作である。この挿入動作
により、力制御ロボット1のツール先端点位置は中間点
を離れ、更に上記挿入長さだけY軸方向に進んだ位置へ
向けて並進移動する。4. Around an axis orthogonal to the insertion axis (around the X-axis, around the Z-axis); as with the translational movement of the X-axis and the Z-axis, control that does not output a movement command is performed. That is, control is performed to maintain a constant posture about the X axis and the Z axis. X axis, Z
The force control about the axis is invalidated (the output of the force sensor 3 is not used). However, it is also possible to validate the constant moment as zero. (4) Inserting operation After the original phase returning operation (in some cases, after omitting this and after phase matching), the operation shifts to the inserting operation. The inserting operation is an operation that forms the center of the fitting operation, and is an operation of further advancing the tool tip point of the force control robot 1 into the opening 53 according to the length taught by the parameter in advance. By this insertion operation, the tool tip point position of the force control robot 1 leaves the intermediate point, and further translates toward the position advanced by the insertion length in the Y-axis direction.
【0040】挿入動作時の押し付け状態は、力の目標値
を設定することで実現出来る。押し付け状態に移行する
のは、挿入可能な長さよりも短かめに設定された挿入長
さの移動が行なわれた時点からである。また、挿入動作
の継続時間の上限値がパラメータで設定される(一般
に、実際に挿入動作で消費される時間は、毎回の動作毎
に異なる)。そして、押し付け状態が解除された時点で
挿入動作が完了する。The pressing state during the inserting operation can be realized by setting the target value of force. The pressing state shifts from the time when the insertion length set to be shorter than the insertable length is moved. Further, the upper limit value of the duration of the inserting operation is set by a parameter (generally, the time actually consumed by the inserting operation is different for each operation). Then, when the pressed state is released, the inserting operation is completed.
【0041】なお、挿入動作の完了後にワーク4の把持
が解除され、力制御ロボット1は開口部53の外部に設
定されたデパート点へ退避する。退避動作については、
本発明の特徴と特に関連が無いので、詳細は省略する。After the insertion operation is completed, the grip of the work 4 is released, and the force control robot 1 retracts to the department store point set outside the opening 53. For the evacuation operation,
The details are omitted because they are not particularly related to the features of the present invention.
【0042】挿入動作期間中の直交空間6自由度各方向
の制御の概要は、次のようになる。The outline of the control in each direction of the six degrees of freedom in the orthogonal space during the insertion operation period is as follows.
【0043】1.挿入軸(Y軸);挿入方向にパラメー
タにて指定した長さ以上進んだ後、所定時間が経過する
まで一定力押し付けの力制御。挿入長さ、一定力押し付
けの力の大きさと持続時間は、各々適当な値のパラメー
タで設定される。 2.挿入軸に直交する軸(X軸、Z軸);一定押し付け
力をゼロする力制御を行なう。 3.挿入軸回り(Y軸回り);X軸、Z軸の並進動作と
同じく、移動指令を出力しない制御とする。即ち、挿入
軸回りに関して一定の姿勢を保つ制御を行なう。1. Insertion axis (Y-axis): Force control with constant force pressing until a predetermined time elapses after advancing by more than the length specified by the parameter in the insertion direction. The insertion length, the magnitude and duration of the constant force pressing force are set by parameters having appropriate values. 2. Axes (X-axis, Z-axis) orthogonal to the insertion axis; force control for zeroing constant pressing force is performed. 3. Around the insertion axis (around the Y axis): As with the translational movement of the X axis and Z axis, the control is such that no movement command is output. That is, control is performed to maintain a constant posture about the insertion axis.
【0044】4.挿入軸と直交する軸の回り(X軸回
り、Z軸回り);一定モーメントをゼロとする力制御を
行なう。4. Around the axis orthogonal to the insertion axis (around the X axis, around the Z axis); force control is performed to make the constant moment zero.
【0045】次に、図4以下を参照図に加えて、上記し
た一連の動作を実現するためのロボット制御について説
明する。先ず、図4は、図1中に示したロボットコント
ローラ2並びに6軸力センサ3を含む制御システムの概
略構成を要部ブロック図で示したものである。同図を参
照すると、システム全体は、ロボットコントローラ2、
該ロボットコントローラ2によって力制御されるロボッ
ト(本体機構部)1、ロボット本体のアーム先端部に支
持される6軸力センサ3、6軸力センサ3の検出信号を
処理する信号処理装置30から構成される。Next, the robot control for realizing the above-described series of operations will be described with reference to FIG. 4 and subsequent drawings. First, FIG. 4 is a schematic block diagram of a main part of a control system including the robot controller 2 and the 6-axis force sensor 3 shown in FIG. Referring to the figure, the entire system is composed of the robot controller 2,
The robot controller 2 comprises a robot (main body mechanism section) 1 whose force is controlled, a 6-axis force sensor 3 supported by an arm tip portion of the robot body, and a signal processing device 30 which processes detection signals of the 6-axis force sensor 3. To be done.
【0046】ロボットコントローラ2は中央演算処理装
置(以下、CPUという。)21を備えている。CPU
21には、ROMからなるメモリ22、RAMからなる
メモリ23、不揮発性メモリ24、ロボットの教示及び
他のシステム各部の動作についての各種の指令入力ある
いは設定値入力を行なうキーボードを備えた教示操作盤
25、信号処理装置30との間のインターフェイス機能
を果たす入出力装置26、及びロボット本体1の各軸の
動作をサーボ回路28を介して制御するロボット軸制御
部27が、各々バス29を介して接続されている。The robot controller 2 has a central processing unit (hereinafter referred to as CPU) 21. CPU
Reference numeral 21 denotes a teaching operation panel having a memory 22 including a ROM, a memory 23 including a RAM, a non-volatile memory 24, and a keyboard for inputting various commands or setting values for teaching of the robot and the operation of other system parts. 25, an input / output device 26 that performs an interface function with the signal processing device 30, and a robot axis control unit 27 that controls the operation of each axis of the robot body 1 via a servo circuit 28. It is connected.
【0047】6軸力センサ3には、例えば歪ゲージで構
成され発振器により交流駆動される複数のブリッジ回路
を内蔵した公知の構造のものが使用出来る。6軸力セン
サ3からは、6軸力の各成分を表わす検出信号が信号処
理装置30に出力される。The 6-axis force sensor 3 may be of a known structure having a plurality of bridge circuits which are composed of, for example, strain gauges and are AC-driven by an oscillator. The 6-axis force sensor 3 outputs a detection signal representing each component of the 6-axis force to the signal processing device 30.
【0048】信号処理装置30に於ける信号処理の概略
を例記すれば、次のようになる。6軸力センサ3から出
力された各検出信号は、差動アンプで増幅後、同期整流
されて直流信号に変換された上で信号処理装置内のマル
チプレクサに入力される。マルチプレクサは、ロボット
コントローラ2のCPU21から入出力装置26を介し
て受け取る制御信号に従い、各成分を表わす検出信号を
順次サンプルホールド回路及びA/Dコンバータを介し
て入出力装置26へ送り出す。An outline of the signal processing in the signal processing device 30 will be described below. Each detection signal output from the 6-axis force sensor 3 is amplified by a differential amplifier, synchronously rectified and converted into a DC signal, and then input to a multiplexer in the signal processing device. The multiplexer sequentially sends out the detection signal representing each component to the input / output device 26 via the sample hold circuit and the A / D converter in accordance with the control signal received from the CPU 21 of the robot controller 2 via the input / output device 26.
【0049】CPU21は、これを順次不揮発性メモリ
24内の所定領域に格納する。格納された6軸力センサ
3の検出データは、後述する態様で行なわれるロボット
の力制御(インピーダンス制御)の為に利用される。The CPU 21 sequentially stores this in a predetermined area in the non-volatile memory 24. The stored detection data of the 6-axis force sensor 3 is used for force control (impedance control) of the robot performed in a manner described later.
【0050】ROM22、RAM23及び不揮発性メモ
リ24は、上記6軸力センサ3の検出データの格納の他
に、ロボットコントローラ2自身の動作を制御するシス
テムプログラム、後述するインピーダンス制御の為の処
理、信号処理装置30との間の信号授受のコントロール
等を実行するプログラム並びに各処理の関連設定値の格
納等に用いられる。The ROM 22, the RAM 23, and the non-volatile memory 24 store the detection data of the 6-axis force sensor 3 as well as a system program for controlling the operation of the robot controller 2 itself, a process for impedance control described later, and a signal. It is used for storing programs for executing control of signal exchange with the processing device 30 and storage of related set values for each processing.
【0051】この設定値には、6軸力センサ3に設定さ
れたセンサ座標系とロボットに設定された直交座標系と
の間の変換行列のデータの他に、力制御(インピーダン
ス制御)の諸パラメータが含まれる。後述するように、
これら力制御のパラメータは配列構造を以て用意され、
個々のロボットの動作命令の中で引数として選択的に指
定される。In addition to the data of the conversion matrix between the sensor coordinate system set in the 6-axis force sensor 3 and the Cartesian coordinate system set in the robot, various force control (impedance control) data are included in this set value. Contains parameters. As described below,
These force control parameters are prepared with an array structure,
It is selectively specified as an argument in the motion command of each robot.
【0052】次に、力制御の条件を切換ながら上記一連
の動作(図3とその説明参照)を順次実行するための動
作プログラム並びに関連データの概要について具体例を
用いて説明する。なお、以下の説明を判り易くするため
に、プログラムデータ等について本発明の方法に関係す
る要部のみを抽出表記した(省略部分は適宜・・・で表
記した)。Next, an outline of an operation program and related data for sequentially executing the above series of operations (see FIG. 3 and its description) while switching the force control conditions will be described using a concrete example. In order to make the following description easy to understand, only the main parts relating to the method of the present invention regarding the program data and the like are extracted and expressed (the omitted parts are expressed as appropriate).
【0053】図5は、動作プログラムの一例を表わして
いる。ここで、イチ[1] はアプローチ動作の開始点を表わ
し、イチ[2] はデパート点(挿入動作完了後の退避位置)
を表わしている。第1行は、アプローチ動作開始点へ各
軸移動形式で移動し、100%位置決めせよとの動作命
令を表わす。同様に、第3行は、デパート点へ各軸移動
形式で移動し、100%位置決めせよとの動作命令を表
わしている。FIG. 5 shows an example of the operation program. Here, the position [1] represents the starting point of the approach motion, and the position [2] is the department store point (retraction position after the completion of the insertion motion).
Is represented. The first line represents an operation command to move to the approach operation start point in each axis movement form and perform 100% positioning. Similarly, the third line represents an operation command to move to the department store point in each axis movement form and perform 100% positioning.
【0054】嵌合作業のための動作命令の主要部をなす
部分は第2行であり、「力嵌合配列命令」として記述さ
れている。「力嵌合配列命令」の内容は、次に述べる
「嵌合データ配列」で記述される。「嵌合データ配列」
は、重層的なデータ構造を有している。The main part of the operation command for the fitting operation is the second line and is described as the "force fitting arrangement command". The content of the "force fitting arrangement command" is described in the "fitting data arrangement" described below. "Mating data array"
Has a multi-layered data structure.
【0055】図6は、「嵌合データ配列」の基本構造
(最上位の構造)を表わしている。同図において、1行
目は上記「力嵌合配列命令」に関する嵌合データ配列で
あり、2個のデータが付随していることを表わしてい
る。後述の嵌合データ1を指す第1のデータの内容を示
すコメントは、「イソウアワセ」であり、後述の嵌合デ
ータ2を指す第2のデータの内容を示すコメントは、
「ゲンイソウ&ソウニュウ」となっている。FIG. 6 shows the basic structure (uppermost structure) of the "fitting data array". In the figure, the first line is a fitting data array relating to the above "force fitting array command", and indicates that two pieces of data are attached. The comment indicating the content of the first data indicating the fitting data 1 described later is “Souawase”, and the comment indicating the content of the second data indicating the fitting data 2 described below is
It's "Genso &Sonew".
【0056】図7は、図6に記した嵌合データ配列に付
属した嵌合データ構造の骨格を表わしている。データ配
列全体は、嵌合データ1と嵌合データ2に分かれてい
る。前者はインピーダンスデータ1を含む基本データ1
とインピーダンスデータ2を含む基本データ3を持ち、
後者はインピーダンスデータ3を含む基本データ3とイ
ンピーダンスデータ4を含む基本データ4を持つ。FIG. 7 shows the skeleton of the fitting data structure attached to the fitting data array shown in FIG. The entire data array is divided into fitting data 1 and fitting data 2. The former is basic data 1 including impedance data 1.
And basic data 3 including impedance data 2,
The latter has basic data 3 including impedance data 3 and basic data 4 including impedance data 4.
【0057】これらのデータは、位相合わせ嵌合の各シ
ーケンスで次のように使い分けられる。 (1)アプローチ動作 嵌合データ1、基本データ1、インピーダンスデータ1 (2)位相合わせ動作 嵌合データ1、基本データ2、インピーダンスデータ2 (3)原位相復帰動作 嵌合データ2、基本データ3、インピーダンスデータ3 (4)挿入動作 嵌合データ2、基本データ4、インピーダンスデータ4 図8〜図13に各嵌合データ並びに基本データの要部の
例を示す。これらのデータの説明を項分けして簡単に説
明すれば、次のようになる。なお、インピーダンスデー
タについては、後述するインピーダンス制御の説明の中
で触れる。These data are selectively used in each phase matching and fitting sequence as follows. (1) Approach operation Fitting data 1, basic data 1, impedance data 1 (2) Phase matching operation Fitting data 1, basic data 2, impedance data 2 (3) Original phase return operation Fitting data 2, basic data 3, Impedance Data 3 (4) Insertion Operation Fitting Data 2, Basic Data 4, Impedance Data 4 FIGS. 8 to 13 show an example of each fitting data and an essential part of the basic data. The following is a brief description of these data items itemized. The impedance data will be mentioned later in the description of impedance control.
【0058】[嵌合データ1(図8)]アプローチ動作
と位相合わせ動作で使用される嵌合データ1には、位相
合わせ嵌合に関して次の事項が含まれている。 第1行;主として位相合わせ動作に関連する嵌合データ
である旨のコメント 第2行;挿入方向を+Y軸方向とすること 第6行;ハーモニック駆動装置用の嵌合方式に従うこと 第7行;位相合わせ時の嵌合力(力制御の挿入軸方向の
押し付け力)を10.000kg重とすること 第10行;アプローチ動作時の移動速度を2.000m
m/sとすること 第11行;アプローチ動作時の基本条件は、基本データ
1に従うこと 第12行;位相合わせ動作時の基本条件は、基本データ
2に従うこと 第13行;位相合わせ動作の終了の判定は、挿入深さで
行なうこと 第32行;位相合わせ成功と判断する嵌合深さは10.
000mmとすること 第33行;教示したアプローチ開始点において、嵌合ワ
ークと被嵌合ワークの間の距離が2.000mmである
こと 第52行;位相合わせ動作に伴う回転角度リミットは、
140.000度とすること 第53行;位相合わせ動作に伴う回転移動の加減速時間
は1.000secとすること 第55行;位相合わせ動作に伴う回転移動の向きはプラ
ス(Y軸回りの回転角を増やす方向)とすること [基本データ1(図9)]アプローチ動作時に使用され
る基本データ1には、次のデータが含まれている。[Fitting data 1 (FIG. 8)] The fitting data 1 used in the approach operation and the phase matching operation includes the following items regarding the phase matching fitting. 1st line; comment that it is fitting data mainly related to phase matching operation 2nd line; make insertion direction + Y axis direction 6th line; follow fitting method for harmonic drive device 7th line; The mating force during phase alignment (force-pressing force in the insertion axis direction) should be 10.000 kg weight. 10th line; Moving speed during approach movement is 2.000 m.
m / s Line 11; Basic conditions during approach operation follow basic data 1 Line 12; Basic conditions during phase matching operation follow basic data 2 Line 13; End of phase matching operation Judgment should be made based on the insertion depth, line 32;
000 mm Line 33: At the taught approach starting point, the distance between the fitted work and the work to be fitted is 2.000 mm Line 52: The rotation angle limit associated with the phase matching operation is
140.000 degrees The 53rd line; The acceleration / deceleration time of the rotational movement associated with the phase matching operation is 1.000 seconds 55th row; The direction of the rotational movement associated with the phase matching operation is positive (rotation around the Y axis [Basic data 1 (FIG. 9)] Basic data 1 used during the approach operation includes the following data.
【0059】第1行;アプローチ動作で使用される基本
データ1である旨のコメント 第5〜7行;力制御の目標力を6軸について指定したデ
ータである。各データは、力制御を有効化した軸(第2
9〜31行参照)について意味を持つ。ここでは、アプ
ローチの際に挿入軸方向の押し付けを行なうために、Y
軸について1.000kg重の目標力が設定されてい
る。 第8〜10行;アプローチ動作時の目標移動速度を指定
するデータである。アプローチ動作の移動は挿入軸方向
の並進のみなので、Y軸について2.000mm/sが
設定され、他軸については0.000mm/sあるいは
0.000deg/sが設定されている。 第11行;インピーダンス制御のパラメータとして、バ
ネの強さ、マス(慣性)の大きさ、及びダンパの強さを
表わすパラメータを使用することを表わすデータで、各
パラメータの設定数値はインピーダンスデータ1に含ま
れる。 第12行;嵌合ワーク4(ウェーブジェネレータ41)
が被嵌合ワーク5に接触したと判定する際のしきい値を
指定するデータで、ここでは1.000kg重が設定さ
れている。1st line; comment indicating that it is basic data 1 used in the approach operation. 5th to 7th lines: data specifying the target force of force control for 6 axes. Each data is for the axis with activated force control (second
(See lines 9-31). Here, in order to push in the insertion axis direction when approaching, Y
A target force of 1.000 kg is set for the shaft. 8th to 10th lines: data for designating a target moving speed during the approach operation. Since the movement of the approach operation is only translation in the insertion axis direction, 2.000 mm / s is set for the Y axis and 0.000 mm / s or 0.000 deg / s is set for the other axes. Line 11: Data indicating that parameters representing spring strength, mass (inertia) magnitude, and damper strength are used as impedance control parameters. The set numerical value of each parameter is impedance data 1. included. Line 12: Mating work 4 (wave generator 41)
Is data that specifies a threshold value when it is determined that the workpiece 5 has come into contact with the work 5, and here, 1.000 kg weight is set.
【0060】第15行;アプローチ動作完了の判定方式
を指定するデータである。ここでは上記しきい値を用い
た接触判定をアプローチ動作完了の判定に用いることが
指定されている。Fifteenth line: Data for designating a determination method of approach operation completion. Here, it is specified that the contact determination using the above threshold value is used to determine the approach operation completion.
【0061】第29〜31行;インピーダンス制御方式
による力制御を有効化するか否かを6軸について指定し
たデータである。ここでは、アプローチの際に挿入軸方
向の押し付けを行なうために、Y軸についてのみ力制御
を有効化することが指定されている。29th to 31st lines: data specifying whether or not force control by the impedance control method is validated for 6 axes. Here, it is specified that the force control is enabled only for the Y axis in order to perform the pressing in the insertion axis direction during the approach.
【0062】第32〜34行;移動指令を出力するか否
かを6軸について指定したデータである。ここでは、ア
プローチ動作の移動は挿入軸方向の並進のみなので、Y
軸のみが「有効」と指定され、他軸については「無効」
とされている。即ち、X,Z軸に関する並進位置、W,
P,R軸に関するの回転位置(姿勢)については、移動
指令は出力されない(力制御も無効で、一定位置を維持
する通常の制御)。32nd to 34th lines: data specifying whether or not to output a movement command for 6 axes. Here, since the movement of the approach motion is only translation in the insertion axis direction, Y
Only the axis is designated as "valid", other axes are "invalid"
It has been. That is, the translational position about the X and Z axes, W,
Regarding the rotational position (posture) about the P and R axes, no movement command is output (force control is invalid and normal control for maintaining a constant position).
【0063】[基本データ2(図10)]位相合わせ動
作時に使用される基本データ2には、次のデータが含ま
れている。[Basic data 2 (FIG. 10)] The basic data 2 used in the phase matching operation includes the following data.
【0064】第1行;位相が合うまで回転が行なわれる
旨のコメント 第5〜7行;力制御の目標力を6軸について指定したデ
ータである。各データは、力制御を有効化した軸(第2
9〜31行参照)について意味を持つ。ここでは、位相
合わせの際に挿入軸方向の押し付けを行なうために、Y
軸について10.000kg重の目標力が設定されてい
る(アプローチ動作時よりも大きいことに注意)。 第8〜10行;位相合わせ動作時の目標移動速度を指定
するデータである。位相合わせ動作の移動は挿入軸回り
の回転と挿入軸方向の並進なので、Y軸について2.0
00mm/s、P軸について5.000deg/sが各
々設定されている。移動の無い他軸の設定値は、0.0
00mm/sあるいは0.000deg/sである。 第11行;インピーダンス制御のパラメータとして、バ
ネの強さ、マス(慣性)の大きさ、及びダンパの強さを
表わすパラメータを使用することを表わすデータで、各
パラメータの設定数値はインピーダンスデータ2に含ま
れる。 第15行;位相合わせ動作完了の判定方式を指定するデ
ータである。ここでは挿入長さ(嵌合データ1の第32
行で指定された10.000mm)での判定が指定され
ている。First line; comment that rotation is performed until the phases match. Lines 5 to 7: Data specifying the target force of force control for 6 axes. Each data is for the axis with activated force control (second
(See lines 9-31). Here, in order to push in the insertion axis direction at the time of phase matching, Y
A target force of 10.000 kg is set for the shaft (note that it is larger than during approach movement). 8th to 10th lines: data for designating a target moving speed during the phase matching operation. Since the movement of the phase matching operation is rotation around the insertion axis and translation in the insertion axis direction, 2.0 for the Y axis
00 mm / s and 5.000 deg / s are set for the P axis. The set value for other axes that do not move is 0.0
It is 00 mm / s or 0.000 deg / s. Line 11: Data indicating that parameters representing spring strength, mass (inertia) magnitude, and damper strength are used as impedance control parameters. The set values for each parameter are impedance data 2. included. Fifteenth line: data designating a determination method of completion of the phase matching operation. Here, the insertion length (the 32nd fitting data 1
Judgment at 10.000 mm specified in the row is specified.
【0065】第29〜31行;インピーダンス制御方式
による力制御を有効化するか否かを6軸について指定し
たデータである。ここでは、位相合わせの際に挿入軸方
向、Y軸について力制御が有効化することが指定されて
いる。なお、P軸について無効化が設定されているが、
目標モーメントを設定して力制御を有効化することも可
能である。また、無効の設定が行なわれているX軸、Z
軸、W軸及びR軸についても、挿入と回転をより円滑化
するためにこれらの全部または一部を有効化することも
考えられる。29th to 31st lines: data specifying whether or not force control by the impedance control method is validated for 6 axes. Here, it is specified that the force control is validated in the insertion axis direction and the Y axis at the time of phase matching. Although invalidation is set for the P axis,
It is also possible to set a target moment and activate force control. In addition, X-axis and Z that have been set to invalid
Regarding the shafts, the W-axis, and the R-axis, it may be possible to enable all or part of them in order to make the insertion and the rotation smoother.
【0066】第32〜34行;移動指令を出力するか否
かを6軸について指定したデータである。ここでは、位
相合わせ動作の移動は挿入軸方向の並進のみなので、Y
軸のみが「有効」と指定され、他軸については「無効」
とされている。即ち、X,Z軸に関する並進位置、W,
P,R軸に関するの回転位置(姿勢)については、移動
指令は出力されない(力制御も無効で、現位置を維持す
る通常の制御)。Lines 32 to 34: Data specifying whether or not to output a movement command for the 6 axes. Here, the movement of the phase matching operation is only translation in the insertion axis direction, so Y
Only the axis is designated as "valid", other axes are "invalid"
It has been. That is, the translational position about the X and Z axes, W,
Regarding the rotational position (orientation) about the P and R axes, no movement command is output (force control is invalid and normal control for maintaining the current position).
【0067】[嵌合データ2(図11)]原位相復帰動
作と挿入動作で使用される嵌合データ2には、位相合わ
せ嵌合に関して次の事項の記述が含まれている。 第1行;主として原位相復帰動作と挿入動作に関する嵌
合データである旨のコメント 第2行;挿入方向を+Y軸方向とすること 第6行;ハーモニック駆動装置用の嵌合方式に従うこと 第7行;位相合わせ時の嵌合力(力制御の挿入軸方向の
押し付け力)を20.000kg重とすること(位相合
わせ時の嵌合力より大きく設定されていることに注意) 第11行;原位相復帰動作時の基本条件は、基本データ
3に従うこと 第12行;挿入動作時の基本条件は、基本データ4に従
うこと 第13行;挿入動作の終了の判定は、挿入深さで行なう
こと 第32行;挿入動作終了時の嵌合深さは15.000m
mとすること 第56行;ハーモニック駆動装置用の原位相位相復帰動
作を有効化すること [基本データ3(図12)]原位相復帰動作時に使用さ
れる基本データ3には、次のデータが含まれている。[Fitting Data 2 (FIG. 11)] The fitting data 2 used in the original phase restoring operation and the inserting operation include the following description regarding the phase matching fitting. 1st line; comment that it is mainly fitting data relating to the original phase return operation and insertion operation. 2nd line; the insertion direction is the + Y axis direction. 6th line; follows the fitting method for harmonic drive device. Line 7: Set the mating force during phase matching (pressing force in the insertion axis direction of force control) to 20.000 kg weight (note that it is set larger than the mating force during phase matching) Line 11: Original The basic condition at the time of the phase return operation is to follow the basic data 3 12th line; The basic condition at the time of the inserting operation is to follow the basic data 4th line 13; The end of the inserting operation is determined by the insertion depth. Line 32: Fitting depth after insertion is 15.000 m
m 56th line; enabling the original phase return operation for the harmonic drive [Basic data 3 (FIG. 12)] The basic data 3 used during the original phase return operation is the following. Contains data.
【0068】第1行;原位相復帰動作時に使用される基
本データである旨のコメント 第5〜7行;力制御の目標力を6軸について指定したデ
ータである。各データは、力制御を有効化した軸(第2
9〜31行参照)について意味を持つ。ここでは、原位
相復帰の際に挿入軸方向の現在位置を維持するために、
Y軸について0.000kg重の目標力が設定されてい
る。 第8〜10行;原位相復帰動作時の目標移動速度を指定
するデータである。原位相復帰動作の移動は挿入軸回り
の回転なので、Y軸について0.000mm/s、P軸
について−5.000mm/sが各々設定されている。
移動の無い他軸の設定値は、0.000mm/sであ
る。 第11行;インピーダンス制御のパラメータとして、バ
ネの強さ、マス(慣性)の大きさ、及びダンパの強さを
表わすパラメータを使用することを表わすデータで、各
パラメータの設定数値はインピーダンスデータ3に含ま
れる。 第13行;原位相復帰動作を行なう制御時間の上限を指
定するデータである。ここでは、60secが指定され
ている。First line: comment indicating that the data is basic data used during the original phase return operation. Lines 5 to 7: data specifying the target force for force control on the six axes. Each data is for the axis with activated force control (second
(See lines 9-31). Here, in order to maintain the current position in the insertion axis direction when returning to the original phase,
A target force of 0.000 kg weight is set for the Y axis. 8th to 10th lines: data for designating a target moving speed at the time of original phase returning operation. Since the movement of the original phase returning operation is the rotation around the insertion axis, 0.000 mm / s is set for the Y axis and −5.000 mm / s is set for the P axis.
The set value of the other axis that does not move is 0.000 mm / s. Line 11: Data indicating that parameters representing spring strength, mass (inertia) magnitude, and damper strength are used as impedance control parameters. included. 13th line: Data designating the upper limit of the control time for performing the original phase return operation. Here, 60 sec is designated.
【0069】第15行;動作完了の判定方式を指定する
データである。ここでは制御時間での判定が指定されて
いるが、位相合わせ嵌合ではこれは無視され、原位相へ
の復帰がなされた時点で動作を終了する。なお、第13
行で指定される時間内に原位相復帰がなされない場合に
は、エラー信号が出力される。 第29〜31行;インピーダンス制御方式による力制御
を有効化するか否かを6軸について指定したデータであ
る。X軸、Z軸、W軸及びR軸については無効とされて
いるが、挿入と回転をより円滑化するためにこれらの全
部または一部を有効化することも考えられる。Fifteenth line: data for designating the operation completion determination method. Although the determination based on the control time is designated here, this is ignored in the phase matching fitting, and the operation ends when the original phase is restored. The thirteenth
If the original phase return is not made within the time specified by the row, an error signal is output. 29th to 31st lines: data specifying whether or not to enable force control by the impedance control method for 6 axes. The X-axis, Z-axis, W-axis and R-axis are invalid, but it is conceivable to enable all or a part of them in order to make insertion and rotation smoother.
【0070】第32〜34行;移動指令を出力するか否
かを6軸について指定したデータである。ここでは、原
位相復帰動作の移動は挿入軸回りの回転のみなので、P
軸のみが「有効」と指定され、他軸については「無効」
とされている。即ち、X,Y,Z軸に関する並進位置、
W,R軸に関するの回転位置(姿勢)については、移動
指令は出力されない(力制御も無効で、現位置を維持す
る制御)。Lines 32 to 34: Data specifying whether or not to output a movement command for the 6 axes. Here, since the movement of the original phase return operation is only the rotation around the insertion axis, P
Only the axis is designated as "valid", other axes are "invalid"
It has been. That is, the translational positions about the X, Y, and Z axes,
Regarding the rotational position (orientation) about the W and R axes, no movement command is output (force control is invalid and control for maintaining the current position).
【0071】[基本データ4(図13)]挿入動作時に
使用される基本データ4には、次のデータが含まれてい
る。 第1行;挿入動作時に使用される基本データである旨の
コメント第5〜7行;力制御の目標力を6軸について指
定したデータである。各データは、力制御を有効化した
軸(第29〜31行参照)について意味を持つ。ここで
は、挿入の際に挿入軸方向の押し付けを行なうために、
Y軸について20.000kg重の目標力が設定されて
いる(アプローチ動作、位相合わせ、原位相復帰の中で
最大の値が設定されていることに注意)。 第8〜10行;挿入動作時の目標移動速度を指定するデ
ータである。挿入動作の移動は挿入軸方向の並進のみな
ので、Y軸について2.000mm/sが設定されてい
る。移動の無い他軸の設定値は、0.000mm/sで
ある。 第11行;インピーダンス制御のパラメータとして、バ
ネの強さ、マス(慣性)の大きさ、及びダンパの強さを
表わすパラメータを使用することを表わすデータで、各
パラメータの設定数値はインピーダンスデータ3に含ま
れる。 第13行;挿入動作を行なう制御時間の上限を指定する
データである。ここでは、50secが指定されてい
る。[Basic data 4 (FIG. 13)] The basic data 4 used in the inserting operation includes the following data. 1st line; comment that it is basic data used at the time of insertion operation. 5th to 7th lines; data specifying target force of force control for 6 axes. Each data has a meaning for the axis for which force control is enabled (see lines 29 to 31). Here, in order to push in the insertion axis direction at the time of insertion,
A target force of 20.000 kg is set for the Y-axis (note that the maximum value is set for approach operation, phase adjustment, and original phase return). 8th to 10th lines: data for designating a target moving speed at the time of inserting operation. Since the movement of the insertion operation is only translation in the insertion axis direction, 2.000 mm / s is set for the Y axis. The set value of the other axis that does not move is 0.000 mm / s. Line 11: Data indicating that parameters representing spring strength, mass (inertia) magnitude, and damper strength are used as impedance control parameters. included. Line 13: Data designating the upper limit of the control time for performing the inserting operation. Here, 50 sec is designated.
【0072】第15行;位相合わせ動作完了の判定方式
を指定するデータである。ここでは移動距離での判定が
指定されている。 第29〜31行;インピーダンス制御方式による力制御
を有効化するか否かを6軸について指定したデータであ
る。ここでは、P軸のみ無効とされ、他の軸(X,Y,
Z,W,R各軸)はすべて有効とされる。Fifteenth line: Data for designating the determination method of completion of the phase matching operation. Here, the determination based on the moving distance is designated. 29th to 31st lines: data specifying whether or not to enable force control by the impedance control method for 6 axes. Here, only the P axis is invalid, and the other axes (X, Y,
All Z, W, and R axes) are valid.
【0073】第32〜34行;移動指令を出力するか否
かを6軸について指定したデータである。ここでは、挿
入動作の移動は挿入軸方向の並進のみであるが、Y軸と
ともにX,Z,W,R各軸が「有効」と指定され、P軸
のみが「無効」と指定されている。即ち、P軸に関する
移動指令は出力されない(力制御も無効で、一定位置を
維持する制御)。Lines 32 to 34: Data specifying whether or not to output a movement command for the 6 axes. Here, the movement of the insertion operation is only translation in the insertion axis direction, but the X, Z, W, and R axes along with the Y axis are designated as "valid", and only the P axis is designated as "invalid". . That is, the movement command regarding the P-axis is not output (force control is also invalid and control for maintaining a constant position).
【0074】以上のデータ配列構造を有する嵌合配列命
令を含む動作プログラムの再生運転により実行される処
理の大要を図14のフローチャートに記した。先ず、図
5に記した動作プログラムの最初の1ブロックを読み込
む(ステップS1)。命令文の指定に従って、イチ[1]
(アプローチ動作の開始点)へロボット1を各軸移動形
式で移動させるための処理を行なう(ステップS2)。
これにより、ロボット1はアプローチ動作の開始点に位
置決めされる。なお、ここまでは力制御(インピーダン
ス制御)を行なう必要は無い。The outline of the processing executed by the reproduction operation of the operation program including the fitting arrangement command having the above data arrangement structure is shown in the flowchart of FIG. First, the first one block of the operation program shown in FIG. 5 is read (step S1). Ichi [1] as specified in the statement
A process for moving the robot 1 to the (starting point of the approach operation) in each axis movement form is performed (step S2).
As a result, the robot 1 is positioned at the starting point of the approach motion. It is not necessary to perform force control (impedance control) up to this point.
【0075】続いて、動作プログラムの次の1ブロック
を読み込む(ステップS3)。ここで読み込まれるのは
「力嵌合配列命令」である。上述した配列構造を有する
諸データで指定されるところに従って、位相合わせ嵌合
のための処理が開始される。先ず、ステップ4では、上
記説明した嵌合データ1と基本データ1に従って、アプ
ローチ動作のための処理が実行される。以下、嵌合デー
タ1と基本データ2に従った位相合わせ動作のための処
理(ステップS5)、嵌合データ2と基本データ3に従
った原位相復帰動作のための処理(ステップS6)、嵌
合データ2と基本データ4に従った挿入動作のための処
理(ステップS7)が順次実行される。Then, the next one block of the operation program is read (step S3). What is read here is a "force fitting arrangement command". The processing for phase matching fitting is started according to the designation by the data having the above-described arrangement structure. First, in step 4, processing for the approach operation is executed according to the fitting data 1 and the basic data 1 described above. Hereinafter, a process for the phase matching operation according to the fitting data 1 and the basic data 2 (step S5), a process for the original phase returning operation according to the fitting data 2 and the basic data 3 (step S6), The process (step S7) for the insertion operation according to the fitting data 2 and the basic data 4 is sequentially executed.
【0076】これにより、前述した動作シーケンスが実
現され、ウェーブジェネレータ41の嵌合作業が遂行さ
れる。As a result, the above-described operation sequence is realized and the fitting operation of the wave generator 41 is performed.
【0077】挿入動作が完了すると、次の動作プログラ
ムの1ブロックが読み込まれ(ステップS8)、イチ[2]
(デパート点)へロボット1を各軸移動形式で移動させ
るための処理が行なわれ(ステップS9)、位相合わせ
嵌合の1サイクル分の処理を終了する。なお、ステップ
S9に先だってワーク4の把持を解除するための処理等
については、説明を省略した。When the inserting operation is completed, one block of the next operation program is read (step S8), and the step [2]
The processing for moving the robot 1 to the (department point) in each axis movement form is performed (step S9), and the processing for one cycle of phase matching fitting is completed. Note that the description of the processing for releasing the grip of the work 4 prior to step S9 is omitted.
【0078】最後に、本実施形態で力制御の方式として
用いられるインピーダンス制御について、図15以下を
参照図に加えて説明する。なお、この制御方式自体は公
知であるから概要のみを述べる。インピーダンス制御法
(機械インピーダンス制御とも言う。)は、ロボットを
ある望ましい慣性を持ち、ダンパとバネにより目標軌道
に釣り下げられた仮想的な一つの剛体であるかのように
動作させる制御法である。ロボットをそのような系にモ
デル化した場合、系は慣性、ダンパ及びバネを表現する
パラメータで記述される。系を記述するように設定され
たパラメータの組は、設定機械インピーダンスと呼ばれ
る。系の運動方程式は、これらパラメータを用いて後述
する(11)式で表現することが出来る。Finally, the impedance control used as the force control method in this embodiment will be described with reference to FIG. Since this control method itself is known, only an outline will be described. The impedance control method (also referred to as mechanical impedance control) is a control method in which a robot has a certain desired inertia and operates as if it were a single virtual rigid body suspended on a target trajectory by a damper and a spring. . When a robot is modeled in such a system, the system is described by parameters that represent inertia, dampers and springs. The set of parameters set to describe the system is called the set mechanical impedance. The equation of motion of the system can be expressed by equation (11) described below using these parameters.
【0079】インピーダンス制御法を適用する際には、
慣性、ダンパ及びバネを表現するパラメータを適正に設
定し、目標位置、速度、加速度(姿勢を含む)並びに目
標力を与える。本実施形態では、各基本データ1〜4の
インピーダンスデータ1〜4にこれらの設定データが含
まれている。一般に、慣性、ダンパ及びバネに関するパ
ラメータの適正値は、各動作(アプローチ、位相合わ
せ、原位相復帰、挿入)で異なる。それらの値は、個別
に理論計算や経験則に従ってインピーダンスデータ1〜
4の中で設定される。When applying the impedance control method,
Parameters for expressing inertia, damper and spring are properly set, and target position, velocity, acceleration (including posture) and target force are given. In the present embodiment, the impedance data 1 to 4 of the basic data 1 to 4 include these setting data. In general, the proper values of the parameters related to inertia, damper and spring are different in each operation (approach, phase adjustment, original phase return, insertion). These values are calculated individually according to theoretical calculation and empirical rule.
It is set in 4.
【0080】目標軌道については、アプローチ開始点、
各動作について指定した挿入深さなどから算出される。
各動作時の目標力は、上述した通り、嵌合データ、基本
データの中で設定されている。本実施形態では、位置に
関する目標は挿入方向の速度で与えられる。For the target trajectory, the approach starting point,
It is calculated from the insertion depth specified for each operation.
The target force at each operation is set in the fitting data and the basic data as described above. In this embodiment, the target for the position is given by the speed in the insertion direction.
【0081】また、目標力 DFd を DFd =[ Dfd
T , Dτd T ]T で表わすことにする。ここで、 Dfd
は目標とする力、 Dτd は目標とするトルクである。こ
れらは、上述した通り、嵌合データ1,2、基本データ
1〜4の中で設定されているものである。Further, the target force D F d is set to D F d = [ D f d
T , D τ d T ] T. Where D f d
Is the target force and D τ d is the target torque. As described above, these are set in the fitting data 1 and 2 and the basic data 1 to 4.
【0082】以下、Y軸方向の押し付けを行なう挿入動
作を例にとって説明を行なう。この場合、 Dfd =
[0, Dfy ,0]T 、 Dτd =[0,0,0]T と表
わせる(Dfy の数値の記載は省略する。以下、同
様)。ツール先端点が挿入軸に沿って移動し、嵌合が完
了して図16に示した状態になると、ウェーブジェネレ
ータ41の先端面が開口部53の底に突き当たり、ロボ
ットは上記目標力 DFd に設定された平衡状態に到達
し、移動は停止される。Hereinafter, the insertion operation for pressing in the Y-axis direction will be described as an example. In this case, D f d =
[0, D f y, 0 ] T, D τ d = [0,0,0] T and expressed (described figures D f y is omitted. Hereinafter, the same). When the tool tip point moves along the insertion axis and the fitting is completed and the state shown in FIG. 16 is reached, the tip end surface of the wave generator 41 abuts on the bottom of the opening 53, and the robot causes the target force D F d. The equilibrium state set for is reached and the movement is stopped.
【0083】今、座標系Σt を位置、姿勢の6次元ベク
トルで表したものを DrC とすると、設定インピーダン
スで記述される運動方程式は次式(1)となる。Now, assuming that the coordinate system Σt is represented by a 6-dimensional vector of position and orientation as D r C , the equation of motion described by the set impedance becomes the following equation (1).
【0084】[0084]
【数1】 上記(1)式において、変数rの上に付したドット数は
その数だけの微分を表す。 DFc は6軸力センサ3で検
出される力でり、右辺は目標力 DFd との偏差に力のゲ
インκF をかけたものである(以下、便宜上κF =1と
する)。また、上記(1)式において、 Mは6行6列の目標慣性行列 Dは6行6列の目標粘性行列 Kは6行6列の目標剛性行列 である。この実施形態のように、力制御方向、位置制御
方向を決めた場合には、 M=diag(m1 ,m2 ,・・・m6 ) D=diag(d1 ,d2 ,・・・d6 ) K=diag(k1 ,k2 ,・・・k6 ) ・・・(2) とし、 K=0 ・・・(3) とする。そして、残りのパラメータと9式の具体的な数
値は制御対象に依存するので、チューニングなどにより
決定し、インピーダンスデータ中に設定する。(Equation 1) In the above formula (1), the number of dots added on the variable r represents the differentiation by that number. D F c is the force detected by the 6-axis force sensor 3, and the right side is the deviation from the target force D F d multiplied by the force gain κ F (hereinafter, κ F = 1 for convenience). In the above formula (1), M is a target inertia matrix of 6 rows and 6 columns, D is a target viscosity matrix of 6 rows and 6 columns, and K is a target stiffness matrix of 6 rows and 6 columns. When the force control direction and the position control direction are determined as in this embodiment, M = diag (m1, m2, ... M6) D = diag (d1, d2, ... D6) K = diag (K1, k2, ... K6) ... (2) and K = 0 ... (3). Since the remaining parameters and the specific numerical values of the equation 9 depend on the control target, they are determined by tuning or the like and set in the impedance data.
【0085】上述のインピーダンス設定と目標力の設定
により、ツール先端点に加わる力に応じ、ロボットが位
置・姿勢を挿入軸に整合させるよう力制御により動作
し、円滑な嵌合作業が可能となる。上記(1)式より、
次の(4)式によってロボットの手先の目標加速度が求
まる。With the above impedance setting and target force setting, the robot operates by force control so that the position / orientation is aligned with the insertion axis according to the force applied to the tool tip point, and smooth fitting work is possible. . From the above formula (1),
The target acceleration of the hand of the robot is obtained by the following equation (4).
【0086】[0086]
【数2】 ロボットの関節変数をθとし、この関節変数の1回微分
と上記ベクトル DrCの1回微分の関係を表すヤコビ行
列をJとすると、次の(5)式が成り立つ。(Equation 2) When the joint variable of the robot is θ and the Jacobi matrix representing the relation between the one-time derivative of this joint variable and the one-time derivative of the vector D r C is J, the following equation (5) is established.
【0087】[0087]
【数3】 上記(3)式における目標加速度(θd の2ドット)を
直接的に実現する方法の1つとして、ロボットの運動方
程式を次の(6)式として、(7)式で求められる値u
をアクチュエータへの指令値(モータへのトルク指令)
uとする方法がある。(Equation 3) As one of the methods for directly realizing the target acceleration (2 dots of θ d ) in the above expression (3), the equation u of the robot motion is defined as the following expression (6), and the value u obtained by the expression (7) is obtained.
Command value to actuator (torque command to motor)
There is a method of using u.
【0088】[0088]
【数4】 (Equation 4)
【0089】[0089]
【数5】 なお、上記(6),(7)式において、 τ :ロボットの各関節のトルク I(θ):ロボット慣性行列 h(θ,θの1ドット):コリオリ力、遠心力等の非線
形力である。(Equation 5) In the above equations (6) and (7), τ: torque of each joint of the robot I (θ): robot inertia matrix h (1 dot of θ, θ): nonlinear force such as Coriolis force or centrifugal force .
【0090】また、各アクチュエータ(モータ)毎に位
置、速度のサーボ系が構成されている場合には、When a position and speed servo system is formed for each actuator (motor),
【0091】[0091]
【数6】 (Equation 6)
【0092】[0092]
【数7】 として、順次Δt時間後の位置θd 、速度の目標値(θ
d の1ドット)を与えるようにすればよい。次に、イン
ピーダンス制御演算の処理の概要を図17のフローチャ
ートに示す。この処理では、挿入軸に沿った教示経路に
基づいて、ロボットの各軸値、及び速度より6次元ベク
トル Drc 及びその微分値が求められる。また、設定さ
れた力の目標力 DFd 及び、6軸力センサ3で検出され
る力 DFc によって(4)式の演算を行い目標加速度
( Drc の2ドット)が求められる。更に、求められた
目標加速度と各軸の速度より(5)式の演算を行って、
各軸毎の目標加速度(θd の2ドット)を求める(ステ
ップT1)。(Equation 7) The position θ d after the time Δt and the target value of the speed (θ
(1 dot of d ). Next, the outline of the impedance control calculation process is shown in the flowchart of FIG. In this process, the 6-dimensional vector D r c and its differential value are obtained from each axis value of the robot and the velocity based on the teaching path along the insertion axis. Further, the target acceleration (2 dots of D r c ) is obtained by calculating the equation (4) using the set target force D F d and the force D F c detected by the 6-axis force sensor 3. Further, the equation (5) is calculated from the obtained target acceleration and the velocity of each axis,
A target acceleration (2 dots of θ d ) for each axis is obtained (step T1).
【0093】そして、各軸毎にステップT1で求めた目
標加速度と検出速度より(8)式並びに(9)式の演算
を行って目標速度、目標位置を求め各軸サーボ系に出力
する(ステップT2,T3)。Then, for each axis, the target acceleration and the target position are obtained by calculating the equations (8) and (9) from the target acceleration and the detected speed obtained in step T1 and output to each axis servo system (step T2, T3).
【0094】上記インピーダンス制御演算の1サイクル
分が終了すると、現時点のロボット手先位置ri を求
め、該位置と一つ手前の位置ri-1 からロボットの進行
方向ベクトルΔiを求め、次のインピーダンス制御演算
の処理に備える。When one cycle of the impedance control calculation is completed, the current robot hand position ri is calculated, the robot advancing direction vector Δi is calculated from the position and the position ri-1 immediately before, and the next impedance control calculation is performed. Prepare for processing.
【0095】以上、本実施形態では力制御としてインピ
ーダンス制御法を適用したが、他の力制御法も採用可能
である。As described above, the impedance control method is applied as the force control in the present embodiment, but other force control methods can be adopted.
【0096】また、本実施形態では、挿入可能な位相に
拡がりがあり、また、原位相復帰が必要なケース(ハー
モニック駆動装置の組立)について説明した。しかし、
挿入可能な位相に拡がりがない場合や原位相復帰が不必
要なケースについても本発明の方法が適用可能であるこ
とは、これまでの説明から明らかであろう。図18に
は、そのようなワークとしてキー付シャフトの例を示し
た。同図の例では、凹条部61を有するワーク60が、
凸条部71を有するワーク70を嵌合することでキー付
シャフトが組み立てられる。力制御ロボットに把持され
るワークは、ワーク60,70のいずれであっても良
い。Further, in the present embodiment, the case (assembly of the harmonic drive device) in which the insertable phase has a spread and the original phase restoration is necessary has been described. But,
It will be apparent from the above description that the method of the present invention can be applied to the case where the insertable phase has no spread or the case where the original phase restoration is unnecessary. FIG. 18 shows an example of a shaft with a key as such a work. In the example of the figure, the work 60 having the concave streak portion 61 is
The shaft with a key is assembled by fitting the work 70 having the ridges 71. The work gripped by the force control robot may be either the work 60 or 70.
【0097】[0097]
【発明の効果】本発明によれば、幾つかの力制御のパラ
メータを動作命令の中で指定出来る力制御ロボットを利
用することにより、互いに異なる力制御の条件の下で行
なわれる一連の動作(位相合わせ、原位相復帰、挿入な
ど)を必要とする嵌合作業を円滑に実行出来る。そのた
め、従来は自動化が困難であった種類の組立作業が自動
化可能となった。According to the present invention, a series of operations performed under mutually different force control conditions by utilizing a force control robot capable of designating several force control parameters in operation commands ( Mating work that requires phase matching, original phase restoration, insertion, etc. can be performed smoothly. Therefore, it has become possible to automate the type of assembly work that was difficult to automate in the past.
【図1】本発明の一つの実施形態における全体配置の概
要を描いた見取図である。FIG. 1 is a sketch drawing outlining an overall arrangement in one embodiment of the present invention.
【図2】本実施形態における嵌合作業の対象ワークとな
るハーモニック駆動装置(CS型)の組立部品につい
て、嵌合時の位相関係並びに嵌合後の状態を説明する図
である。FIG. 2 is a diagram illustrating a phase relationship at the time of fitting and a state after the fitting of the assembly parts of the harmonic drive device (CS type) that is the target work of the fitting work in the present embodiment.
【図3】ロボット1に把持されたワーク(ウェーブジェ
ネレータ)を被嵌合ワークの開口部に嵌合するために必
要な動作手順の概略を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining an outline of an operation procedure required for fitting a work (wave generator) gripped by the robot 1 into an opening of a work to be fitted.
【図4】実施形態で使用される制御システムの概略構成
を要部ブロック図で示したものである。FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a control system used in the embodiment.
【図5】実施形態における動作プログラムを表わしてい
る。FIG. 5 shows an operation program in the embodiment.
【図6】実施形態における嵌合データ配列の基本構造
(最上位の構造)を表わしている。FIG. 6 shows a basic structure (uppermost structure) of a fitting data array in the embodiment.
【図7】図6に記した嵌合データ配列に付属した嵌合デ
ータ構造の骨格を表わしている。FIG. 7 shows a skeleton of a fitting data structure attached to the fitting data array shown in FIG.
【図8】実施形態における嵌合データ1の要部を説明す
る図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a main part of fitting data 1 in the embodiment.
【図9】実施形態における基本データ1の要部を説明す
る図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a main part of basic data 1 according to the embodiment.
【図10】実施形態における基本データ2の要部を説明
する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a main part of basic data 2 according to the embodiment.
【図11】実施形態における嵌合データ2の要部を説明
する図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a main part of fitting data 2 in the embodiment.
【図12】実施形態における基本データ3の要部を説明
する図である。FIG. 12 is a diagram illustrating a main part of basic data 3 according to the embodiment.
【図13】実施形態における基本データ4の要部を説明
する図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a main part of basic data 4 according to the embodiment.
【図14】動作プログラムの再生運転により実行される
処理の大要を記したフローチャートである。FIG. 14 is a flowchart outlining a process executed by a reproduction operation of an operation program.
【図15】実施形態におけるインピーダンス制御の位置
制御目標について説明する図である。FIG. 15 is a diagram illustrating a position control target of impedance control in the embodiment.
【図16】実施形態における嵌合が完了した状態につい
て説明する図である。FIG. 16 is a diagram illustrating a state in which fitting is completed in the embodiment.
【図17】実施形態におけるインピーダンス制御演算の
処理の概要を記したフローチャートである。FIG. 17 is a flowchart outlining an impedance control calculation process according to the embodiment.
【図18】キー付シャフトの嵌合について説明する図で
ある。FIG. 18 is a diagram illustrating fitting of a shaft with a key.
1 力制御ロボット(本体) 2 ロボットコントローラ 3 6軸力センサ 4 嵌合ワーク(ハーモニック駆動装置の部品) 5 被嵌合ワーク(ハーモニック駆動装置の部品) 6 嵌合ワーク(キー付シャフトの部品) 7 被嵌合ワーク(キー付シャフトの部品) 11,31 ケーブル 21 中央演算処理装置(CPU) 22 ROM 23 RAM 24 不揮発性メモリ 25 教示操作盤 26 入出力装置 27 ロボット軸制御部 28 サーボ回路 29 バス 30 信号処理装置 41 ウェーブジェネレータ 51 フレクスプライン 52 サーキュラスプライン 53 開口部 54 ケーシング 61 凹条部 71 凸条部 411 楕円カム 412 ベアリングの内輪 413 ベアリングのボール 414 ベアリングの外輪 1 Force control robot (main body) 2 Robot controller 3 6-axis force sensor 4 Fitting work (harmonic drive device part) 5 Fitted work (harmonic drive device part) 6 Fitting work (key shaft part) 7 Work to be fitted (part of shaft with key) 11, 31 Cable 21 Central processing unit (CPU) 22 ROM 23 RAM 24 Non-volatile memory 25 Teaching operation panel 26 Input / output device 27 Robot axis control unit 28 Servo circuit 29 Bus 30 Signal processing device 41 Wave generator 51 Flexspline 52 Circular spline 53 Opening 54 Casing 61 Recessed ridge 71 Convex ridge 411 Elliptical cam 412 Bearing inner ring 413 Bearing ball 414 Bearing outer ring
Claims (6)
一連の動作シーケンスを実行させることによって、嵌合
に際して位相合わせを要求するワーク間の嵌合作業を実
行させるようにした力制御ロボットを用いた位相合わせ
嵌合方法であって、 前記動作シーケンスには、少なくとも、 (1)嵌合ワークを被嵌合ワークに接近させ、位相合わ
せ開始可能な位置まで移動させるアプローチ動作と、 (2)嵌合ワークを被嵌合ワークに対して押し付けなが
ら挿入軸の回りで回転させる位相合わせ動作と、 (3)嵌合ワークを被嵌合ワークに対して押し付けなが
ら挿入軸に沿って移動させる挿入動作が含まれており、 前記アプローチ動作、前記位相合わせ動作及び前記挿入
動作は、動作プログラムでパラメータにより設定されて
おり、 前記動作シーケンスの進行に従って各動作に適合した力
制御条件の下で行なわれるように、前記動作プログラム
は、前記動作シーケンスに含まれる各動作に関連する命
令に付属した力制御条件を記述するデータ配列を含んで
いる、 力制御ロボットを用いた位相合わせ嵌合方法。1. A force control robot for performing a fitting operation between works, which requires phase matching at the time of fitting, by causing a force control robot holding a fitted work to execute a series of operation sequences. In the above operation sequence, at least (1) an approach operation for moving the fitted work closer to the fitted work and moving it to a position where the phase matching can be started; The phase aligning operation of rotating the insertion work around the insertion axis while pressing it against the mating work, and (3) the insertion operation of moving the fitting work against the mating work while moving along the insertion axis. The approach motion, the phase matching motion, and the insertion motion are set by parameters in a motion program. The motion program includes a data array describing the force control conditions attached to the commands associated with each motion included in the motion sequence so that the motion program is performed under the force control conditions adapted to each motion according to the progress of the can. A phase matching mating method using a force control robot.
一連の動作シーケンスを実行させることによって、嵌合
に際して位相合わせを要求するワーク間の嵌合作業を実
行させるようにした力制御ロボットを用いた位相合わせ
嵌合方法であって、 前記動作シーケンスには、少なくとも、 (1)嵌合ワークを被嵌合ワークに接近させ、位相合わ
せ開始可能な位置まで移動させるアプローチ動作と、 (2)嵌合ワークを被嵌合ワークに対して押し付けなが
ら挿入軸の回りで回転させる位相合わせ動作と、 (3)嵌合ワークを被嵌合ワークに対して押し付けなが
ら挿入軸に沿って移動させる挿入動作が含まれており、 前記アプローチ動作、前記位相合わせ動作及び前記挿入
動作は、動作プログラムでパラメータにより設定されて
おり、 前記動作シーケンスの進行に従って各動作に適合した力
制御条件の下で行なわれるように、前記動作プログラム
は、前記動作シーケンスに含まれる各動作に関連する命
令に付属した力制御条件を記述するデータ配列を含み、 前記力制御条件を記述するデータ配列の中で、挿入軸方
向について、力を一定に保つための制御条件が記述され
ており、且つ、該記述は前記一定に保たれる力の大きさ
が前記動作シーケンスの進行に従って少なくとも1回は
切り換えられるようになされている、 前記力制御ロボットを用いた位相合わせ嵌合方法。2. A force control robot for causing a force control robot holding a fitted work to execute a series of operation sequences so as to perform a fitting work between works that requires phase matching at the time of fitting. In the above operation sequence, at least (1) an approach operation for moving the fitted work closer to the fitted work and moving it to a position where the phase matching can be started; The phase aligning operation of pressing the combined work against the mating work while rotating it around the insertion axis, and (3) the inserting operation of moving the mating work along the insertion axis while pressing it against the mating work. The approach motion, the phase matching motion, and the insertion motion are set by parameters in a motion program. The motion program includes a data array describing the force control conditions attached to the commands associated with each motion included in the motion sequence so that the motion program is performed under the force control conditions adapted to each motion according to the progress of the can. In the data array describing the force control conditions, control conditions for keeping the force constant in the insertion axis direction are described, and the description indicates that the magnitude of the force kept constant is The phase matching fitting method using the force control robot, wherein the switching is performed at least once according to the progress of the operation sequence.
一連の動作シーケンスを実行させることによって、嵌合
に際して位相合わせを要求するワーク間の嵌合作業を実
行させるようにした力制御ロボットを用いた位相合わせ
嵌合方法であって、 前記動作シーケンスには、少なくとも、 (1)嵌合ワークを被嵌合ワークに接近させ、位相合わ
せ開始可能な位置まで移動させるアプローチ動作と、 (2)嵌合ワークを被嵌合ワークに対して押し付けなが
ら挿入軸の回りで回転させる位相合わせ動作と、 (3)嵌合ワークを挿入軸の回りで前記回転させて前記
嵌合ワークの姿勢を位相合わせ前の状態に復帰させる原
位相復帰動作と、 (4)嵌合ワークを被嵌合ワークに対して押し付けなが
ら挿入軸に沿って移動させる挿入動作が含まれており、 前記アプローチ動作、前記位相合わせ動作、前記原位相
復帰及び前記挿入動作は、動作プログラムでパラメータ
により設定されており、 前記動作シーケンスの進行に従って各動作に適合した力
制御条件の下で行なわれるように、前記動作プログラム
は、前記動作シーケンスに含まれる各動作に関連する命
令に付属した力制御条件を記述するデータ配列を含んで
いる、 力制御ロボットを用いた位相合わせ嵌合方法。3. A force control robot for performing a fitting operation between works, which requires phase matching at the time of fitting, by causing a force control robot holding a fitted work to execute a series of operation sequences. In the above operation sequence, at least (1) an approach operation for moving the fitted work closer to the fitted work and moving it to a position where the phase matching can be started; Phase matching operation of rotating the fitting work against the work to be fitted while rotating it around the insertion axis, and (3) rotating the fitting work around the insertion axis to adjust the posture of the fitting work before phase matching. The original phase return operation to return to the state of (4) and (4) the insertion operation to move the fitting work against the fitted work while moving it along the insertion axis are included. The approach operation, the phase matching operation, the original phase return operation, and the insertion operation are set by parameters in the operation program, and are performed under force control conditions suitable for each operation as the operation sequence progresses. The phase matching fitting method using a force control robot, wherein the motion program includes a data array describing a force control condition attached to a command associated with each motion included in the motion sequence.
一連の動作シーケンスを実行させることによって、嵌合
に際して位相合わせを要求するワーク間の嵌合作業を実
行させるようにした力制御ロボットを用いた位相合わせ
嵌合方法であって、 前記動作シーケンスには、少なくとも、 (1)嵌合ワークを被嵌合ワークに接近させ、位相合わ
せ開始可能な位置まで移動させるアプローチ動作と、 (2)嵌合ワークを被嵌合ワークに対して押し付けなが
ら挿入軸の回りで回転させる位相合わせ動作と、 (3)嵌合ワークを挿入軸の回りで前記回転させて前記
嵌合ワークの姿勢を位相合わせ前の状態に復帰させる原
位相復帰動作と、 (4)嵌合ワークを被嵌合ワークに対して押し付けなが
ら挿入軸に沿って移動させる挿入動作が含まれており、 前記アプローチ動作、前記位相合わせ動作、前記原位相
復帰及び前記挿入動作は、動作プログラムでパラメータ
により設定されており、 前記動作シーケンスの進行に従って各動作に適合した力
制御条件の下で行なわれるように、前記動作プログラム
は、前記動作シーケンスに含まれる各動作に関連する命
令に付属した力制御条件を記述するデータ配列を含んで
おり、 前記力制御条件を記述するデータ配列の中で、挿入軸方
向について、力を一定に保つための制御条件が記述され
ており、且つ、該記述は前記一定に保たれる力の大きさ
が前記動作シーケンスの進行に従って少なくとも1回は
切り換えられるようになされている、前記力制御ロボッ
トを用いた位相合わせ嵌合方法。4. A force control robot adapted to execute a fitting operation between works that requires phase matching at the time of fitting by causing a force control robot holding a fitted work to execute a series of operation sequences. In the above operation sequence, at least (1) an approach operation for moving the fitted work closer to the fitted work and moving it to a position where the phase matching can be started; Phase matching operation of rotating the fitting work against the work to be fitted while rotating it around the insertion axis, and (3) rotating the fitting work around the insertion axis to adjust the posture of the fitting work before phase matching. The original phase returning operation to return to the state of (4) and (4) the insertion operation of moving the fitting work against the work to be fitted along the insertion axis while pressing it are included. The approach operation, the phase matching operation, the original phase return operation, and the insertion operation are set by parameters in the operation program, and are performed under force control conditions suitable for each operation as the operation sequence progresses. In the operation program, the operation program includes a data array describing a force control condition attached to an instruction associated with each operation included in the operation sequence, and the insertion axis is included in the data array describing the force control condition. With respect to the direction, a control condition for keeping the force constant is described, and the description is such that the magnitude of the force kept constant is switched at least once as the operation sequence proceeds. A phase matching fitting method using the force control robot.
り、前記力制御条件を記述するデータ配列がインピーダ
ンス制御を実行するためのパラメータを記述している請
求項1〜請求項4のいずれか1項に記載された、力制御
ロボットを用いた位相合わせ嵌合方法。5. The force control is impedance control, and the data array describing the force control condition describes parameters for executing impedance control. The described phase matching fitting method using a force control robot.
ニック駆動装置の組立部品である、請求項1〜請求項5
のいずれか1項に記載された、力制御ロボットを用いた
位相合わせ嵌合方法。6. The work according to claim 1, wherein the fitted work and the fitted work are assembly parts of a harmonic drive device.
The phase-matching fitting method using a force control robot according to any one of 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7319800A JPH09136279A (en) | 1995-11-15 | 1995-11-15 | Phase-adjusting fitting method using force control robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7319800A JPH09136279A (en) | 1995-11-15 | 1995-11-15 | Phase-adjusting fitting method using force control robot |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09136279A true JPH09136279A (en) | 1997-05-27 |
Family
ID=18114337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7319800A Pending JPH09136279A (en) | 1995-11-15 | 1995-11-15 | Phase-adjusting fitting method using force control robot |
Country Status (1)
| Country | Link |
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