JP2001088071A - ロボットの制御装置 - Google Patents

ロボットの制御装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロボット連続運転中にロボットの動作点の位
置ずれが発生した場合、ロボットの連続運転を停止させ
ることなく、動作点を修正する手段を設け、生産ライン
の生産性に影響させることなく、効率良くロボット作業
を行わせる手段を提供する。 【解決手段】 動作点の入力を行う入力モードと、動作
点に基づいて動作させる動作モードと、ロボットの動作
中に、記憶部に記憶している動作点を入力部からのデー
タに基づいて修正する動作中修正モードの各モードを切
替える切替え手段を設け、前記切替え手段で動作中修正
モードに切替え操作を行い、入力部から動作点を修正す
るためのデータを入力し、入力されたデータに基づいて
制御部が修正処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロボットの動作点
を修正する手段を持つロボットの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、産業用ロボットの教示方法として
はティーチングプレイバック方法が主流であり、これは
オペレータがロボットを動作させて動作点を教示し、教
示した動作点を登録した動作プログラムを連続運転する
ことにより、ロボットを動作させ作業を行わせるもので
ある。
【０００３】このティーチングプレイバック方法ではオ
ペレータが教示した動作点に基づいてロボットが必ず動
作するという特徴を有するが、作業対象となるワークの
位置ずれや、オペレータの教示誤差による位置ずれが発
生した場合は、一度ロボットの連続運転を停止させ、オ
ペレータが動作点を再教示するという手段が取られてい
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のものは
動作点の再教示時に、ロボットの運転を停止させるため
ロボットを設置した生産ラインの生産性にも影響を及ぼ
し、またオペレータが再度ロボットを動作させロボット
の動作点を再教示するという手間が発生していた。
【０００５】本発明は、上記課題に鑑み、ロボット連続
運転中にロボットの動作点の位置ずれが発生した場合、
ロボットの連続運転を停止させることなく、動作点を修
正する手段を設け、生産ラインの生産性に影響させるこ
となく効率良くロボット作業を行わせる手段を提供する
ものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載のロボットの制御装置は、ロボットの
動作点を入力する入力部と、入力された動作点を座標に
データとして記憶する記憶部と、記憶された動作点のデ
ータに基づいてロボットを動作させるデータを駆動部へ
伝達する制御部を備え、前記制御部に、動作点の入力を
行う入力モードと、動作点に基づいて動作させる動作モ
ードと、ロボットの動作中に、前記記憶部に記憶してい
る動作点を入力部からのデータに基づいて修正する動作
中修正モードの各モードを切替える切替え手段を設け、
前記動作モードでロボット連続運転中に動作点の位置ず
れが発生した場合、オペレータは前記切替え手段で動作
中修正モードに切替え操作を行い、前記入力部から動作
点を修正するためのデータを入力し、入力されたデータ
に基づいて前記制御部が修正処理を行い、修正された動
作点のデータに基づいてロボットを動作させる。このオ
ペレータの動作中修正モードでの作業中は、ロボットは
連続運転を停止せず運転を継続するものである。
【０００７】請求項２記載のロボットの制御装置は、前
記動作中修正モード時において、未だ動作を行っていな
い動作点のみ修正可能とし、動作中の動作点は動作終了
後に修正することにより、前記制御部が修正処理中の不
完全な動作点データでロボットを動作することを防止す
るものである。
【０００８】請求項３記載のロボットの制御装置は、動
作中修正モード時において、修正可能動作点を限定する
設定手段を設けることにより、例えばロボットの作業目
的が溶接動作である場合に、溶接動作点のみを入力部に
リスト表示し、オペレータはリスト表示された溶接動作
点の中から任意に溶接動作点を選択して、動作点を修正
することが可能となるものである。
【０００９】請求項４記載のロボットの制御装置は、動
作中修正モード時において、動作点を修正する際の座標
軸の方向として任意の座標系から選択して動作点の修正
方向を決定する設定手段を設けることにより、例えばロ
ボット位置を原点とする絶対座標系またはロボットマニ
ピュレータの最終先端軸に付加されているツール（手先
効果器）を基準とするツール座標系またはユーザーが任
意に設定したユーザー座標系のいずれかの座標系から選
択して動作点の修正方向を選択でき、ワークの形状やロ
ボットが設置されているシステムに応じて修正方向を定
義する座標系を設定できるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】（実施の形態１）以下、本発明の
実施の形態例について説明する。
【００１１】図１はロボットのシステムの概略図を示す
ものである。１１はロボットマニピュレータを示し、１
５は前記ロボットマニピュレータを制御する制御装置で
あり、１４はロボットマニピュレータ内のモータを制御
するための信号を生成しモータに送信するサーボであ
り、１２はロボットマニピュレータを制御するための処
理プログラムを格納したＲＯＭ（読み出し専用メモリ）
であり、１６はオペレータが教示した教示データを格納
し、バックアップ用電池にてデータ保持動作が必要なＲ
ＡＭ（読み出し／書き込み可能メモリ）であり、このＲ
ＡＭには教示データが記憶されているデータ領域とデー
タが記憶されていない空き領域がある。１３は前記ＲＡ
ＭおよびＲＯＭから必要なデータを読み出し、ロボット
マニピュレータの動作指令を前記サーボに指令するＣＰ
Ｕである。
【００１２】これらの装置によりロボットマニピュレー
タが動作する構成を図２に示す。
【００１３】ＣＰＵ１３はＲＯＭ１２から読み出した処
理プログラムを実行し、次にＲＡＭ１６から教示データ
を読み出し、ロボットマニピュレータの動作軌跡を生成
する。
【００１４】次に生成した動作軌跡に基づき動作指令を
サーボ１４に指令する。次にサーボ１４はＣＰＵ１３か
ら指令された動作指令に基づき、ロボットマニピュレー
タ内のモータ２５へモータ制御信号を送信し、このモー
タ制御信号に基づきモータ２５は回転しロボットマニピ
ュレータは動作する。モータ２５の回転回数や１回転中
の位置情報はモータ２５に付属するエンコーダ２６によ
ってサーボ１４にフィードバックされ、このフィードバ
ックされた位置情報に基づきサーボ１４はモータ制御信
号を制御する。
【００１５】図３に示すような溶接ワークがあった場
合、オペレータはロボットマニピュレータを動作させて
溶接動作を教示する。
【００１６】教示した溶接動作は教示データとして前記
ＲＡＭ１６に格納される。今、オペレータが教示データ
の一部として溶接動作前の空走点Ｐ１、溶接開始点Ｐ
２、溶接中間点Ｐ３、および溶接終了点Ｐ４を教示した
教示プログラムを連続運転中であるとする。
【００１７】ここでオペレータの教示誤差や溶接ワーク
の位置ズレにより、Ｐ３の教示点をＰ３’の位置に修正
する必要が発生したとする。教示点や溶接線にズレが発
生した場合、従来はロボット連続運転動作を一時停止さ
せ、再度教示点位置を修正することによりズレを修正す
る措置を取っていた。
【００１８】この場合ズレを修正するためにロボットを
一時停止させるため生産ラインを停止させる必要があ
り、また同時にオペレータが修正したい教示点までロボ
ットを動作させて教示点修正する必要があった。
【００１９】本発明ではロボット運転中であっても教示
点位置を修正する動作中修正モードを設けた。図４にそ
の処理の流れを示す。
【００２０】モード切替え手段により動作中修正モード
を選択すると、オペレータはまず操作４１により位置修
正したい教示点を含むプログラム番号を入力する。
【００２１】次にＲＯＭ１２内に格納された処理プログ
ラムに基づいて入力されたプログラムが処理４２によっ
て読み込まれる。
【００２２】ここで判断処理４３によって、入力された
プログラム番号のプログラムが存在しない場合や選択さ
れたプログラムに文法エラーがある場合はエラーとして
認識され処理４４でエラーメッセージが表示され、処理
は中断される。
【００２３】入力されたプログラム番号のプログラムが
存在し文法エラーが無い場合、次にオペレータは操作４
５で修正したい教示点番号を入力し、次に操作４６で教
示点の位置をＸ，Ｙ，Ｚの各方向にどれだけシフトする
かを入力し、シフト処理の実行を選択する。
【００２４】シフト処理の実行を選択するとＲＯＭ１２
内に格納された処理プログラムは選択された教示点デー
タをコピーするためのテンポラリ領域がＲＡＭ１６内の
空き領域に存在するかどうか判断処理４７によりチェッ
クする。十分なテンポラリ領域がＲＡＭ１６に存在しな
い場合は処理４８によりエラーメッセージを表示し処理
を中断する。
【００２５】ＲＡＭ１６に十分なテンポラリ領域がある
場合は、操作４５により選択された教示点のデータをＲ
ＡＭ１６のテンポラリ領域に処理４９によりコピーす
る。
【００２６】次に処理５０により教示点のシフト演算処
理を実行する。シフト演算後の位置データはＲＡＭ１６
のテンポラリ領域にコピーしたデータに上書きされ、Ｒ
ＡＭ１６のデータ領域のデータはこの時点ではまだ上書
きされない。
【００２７】次にシフト演算後の位置データがロボット
動作範囲内にあり動作可能な位置データかどうかのシフ
ト演算チェック処理５０を行う。シフト演算の位置デー
タに異常がある場合は判断処理５１によりエラー判断さ
れ処理５２によりエラーメッセージが表示され処理中断
される。シフト演算後の位置データがロボットの動作可
能範囲内にある場合で、シフト処理する教示点が動作中
でない場合は処理５４によりＲＡＭ１６のテンポラリ領
域内のデータを、ＲＡＭ１６のデータ領域へコピーする
データ更新処理を行い、教示点の位置修正が完了する。
【００２８】シフト対象の教示点が動作中の場合、動作
中の教示点を上書きすると上書き中の不完全なデータに
基づいてロボットが動作してしまい異常な動作をするこ
とが考えられる。これを防止するため判断処理５３によ
りシフト対象の教示点が動作中かどうかチェックする。
【００２９】ロボットがシフト対象の教示点を動作中の
場合はロボットがその教示点の動作を終了するまでテン
ポラリ領域のデータをデータ領域に上書きするデータ更
新処理を待機する。
【００３０】ロボットがシフト対象の教示点の動作を終
了した場合は、ただちに処理５４によりデータ更新処理
を行う。
【００３１】これらの一連の処理中はロボット動作を停
止させる必要が無くシフト処理を実行することができ
る。またロボットがシフト対象の教示点を動作中はデー
タ更新することを待機する処理により、現在実行中の教
示プログラムであってもシフト処理が可能となる。
【００３２】よって従来は教示点の位置修正をするため
にロボット連続運転を一時停止し、教示点の修正を行う
必要があったが、本発明によりロボット連続運転を停止
させることなく教示点の位置修正を行うことが可能とな
り、生産ラインの生産性を落とすこと無く効率よく教示
点の位置修正を行えるという効果を有する。
【００３３】シフト処理を行うプログラムが溶接用プロ
グラムの場合は、溶接線位置の微調整を行うことは頻繁
にある。そこでシフト処理を行う教示点を入力する際に
自動的に溶接線一覧を表示して溶接線を選択し、さらに
選択した溶接線内の溶接点を選択できる機能を設ける。
図５の操作６１によりオペレータはシフト処理を行うプ
ログラム番号を入力し、処理６２によりプログラムが読
み込まれる。
【００３４】次にプログラムが存在し文法エラーが無い
場合、処理６５により溶接開始点から溶接終了点までを
ひとつの溶接線として探索し、溶接線一覧として表示す
る。オペレータは操作６６により、表示された溶接線一
覧からシフト処理を行う溶接線を選択し次に操作６７に
より、シフト処理を行う溶接点を選択する。この溶接線
を自動的に探索する機能によりオペレータはより容易に
シフト処理を実行する溶接点を選択できるという効果を
有する。
【００３５】溶接点をシフト処理するＸ，Ｙ，Ｚの方向
としてロボット位置を原点とする絶対座標系またはロボ
ットマニピュレータの最終先端軸に付加されているツー
ル（手先効果器）を基準とするツール座標系またはユー
ザーが任意に設定したユーザー座標系のいずれかの座標
系から選択してシフト処理のＸ，Ｙ，Ｚ方向を決定する
ことができる。これによりオペレータはより少ない操作
で教示点を目的の位置に修正できるという効果を有す
る。
【００３６】
【発明の効果】以下の通り本発明によれば、動作中修正
モードに切替えることにより、ロボット連続運転中でも
ロボットの動作点の位置修正が可能となり、生産ライン
の生産性に影響を与えることなく動作点の位置修正が行
えるという優れたロボットの制御装置を実現できるもの
である。
【００３７】また、ロボットが動作中の動作点を修正し
ようとした場合は、修正処理を動作終了まで待機し動作
終了後に修正処理を行うことによって修正処理中の不完
全なデータでロボットが動作することを防止する優れた
ロボットの制御装置を実現できるものである。
【００３８】さらに、修正可能動作点を限定する設定手
段を設けることにより、例えば溶接動作点のみを修正す
る場合により容易にオペレータが修正する動作点を選択
できるという効果を有する優れたロボットの制御装置を
実現できるものである。
【００３９】そして、動作点を修正する際の座標軸の方
向として任意の座標系から選択して動作点の修正方向を
決定する設定手段を設けることにより、ワーク形状等に
応じて座標系を選択できる優れたロボットの制御装置を
実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実現するロボットの制御装置の基本構
成図
【図２】本発明を実現するロボットの制御装置の処理フ
ロー図
【図３】本発明の形態を示す模式図
【図４】本発明を実現するための処理フロー図
【図５】本発明を実現するための処理フロー図
【符号の説明】
１１ ロボットアーム １２ ＲＯＭ １３ ＣＰＵ １４ サーボ １５ 制御装置 １６ ＲＡＭ ２５ モータ ２６ エンコーダ
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3F059 AA05 BA10 FA01 FA08 FB16 FB18 5H269 AB12 AB33 DD05 FF06 GG02 GG08 JJ02 PP02 QC10 QE38

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ロボットの動作点を入力する入力部と、
    入力された動作点を座標データとして記憶する記憶部
    と、記憶された動作点のデータに基づいてロボットを動
    作させるデータを駆動部へ伝達する制御部を備え、前記
    制御部に、動作点の入力を行う入力モードと、動作点に
    基づいて動作させる動作モードと、ロボットの動作中
    に、前記記憶部に記憶している動作点を入力部からのデ
    ータに基づいて修正する動作中修正モードの各モードを
    切替える切替え手段を設けたロボットの制御装置。
  2. 【請求項２】 動作中修正モード時において、未だ動作
    を行っていない動作点のみ修正可能とし、動作中の動作
    点は動作終了後に修正する請求項１記載のロボットの制
    御装置。
  3. 【請求項３】 動作中修正モード時において、修正可能
    動作点を限定する設定手段を設けた請求項１または２記
    載のロボットの制御装置。
  4. 【請求項４】 動作中修正モード時において、動作点を
    修正する際の座標軸の方向として任意の座標系から選択
    して動作点の修正方向を決定する設定手段を設けた請求
    項１から３記載の何れかのロボットの制御装置。
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