JP2001154723A - ロボット用コントローラ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 成形金型の用途や種類に応じた金型データの
管理検索が容易に行え、使い勝手を向上させたロボット
用コントローラ装置を提供する。 【解決手段】 樹脂成形装置１の成形金型２の種類に応
じた成形品取出用ロボット３の固有の動作パターン、成
形品取出し位置、成形品取出しまでの待ち時間、成形品
取出し速度、成形品取出し回数等の教示データを入力し
たり、金型選択などのコマンド入力をメニュー画面にし
たがって行う教示用ペンダント７と、予め成形金型２を
所要の共通項目別にグループ分けし、各グループにグル
ープ番号を付与し、当該グループに属する各成形金型２
にメモリ番号を付与して教示データを各々メモリ領域に
階層的に格納して金型データとしてメモリ領域に記憶
し、教示用ペンダント７によりグループ番号及びメモリ
番号を指定して金型選択を行うと当該選択された成形金
型２に応じて金型データを切り換えて成形品取出用ロボ
ット３の動作を制御可能なコントローラ５とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は樹脂成形装置の成形
金型より成形品を取り出す成形品取出用ロボットの動作
を制御するロボット用コントローラ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、樹脂成形装置等の各種製造機械装
置においては、様々な産業用ロボット装置が用いられて
いる。例えば、樹脂成形装置においては、成形品を吸着
保持して取り出す成形品取出ロボットが用いられてい
る。この成形品取出ロボットは、樹脂成形後、型開きし
た金型間にアームを進入させて、樹脂成形品をアーム先
端部に設けた吸着部により吸着保持して取出し、パレッ
ト等に樹脂成形品を取り出すようになっている。この成
形品取出ロボットは専用のコントローラ装置により動作
が制御されている。また、コントローラ装置は、操作部
である教示用ペンダントにより教示データや動作条件な
どの各種データ入力が可能になっている。教示用ペンダ
ントには、各種メニュー画面を切り替え表示可能なタッ
チパネル方式の液晶ディスプレイや各種ファンクション
キーなどが装備されている。

【０００３】また、樹脂成形装置は、成形品が異なるた
びに成形金型が交換されることから、教示用ペンダント
により成形金型の種類に応じてシリアル番号を付与して
コントローラ装置のメモリ領域に記憶させて管理してい
た。また、成形品が異なれば、これに伴って成形品取出
ロボットの動作条件、例えば製品チャックにより把持す
るのか、吸着を使用するかなどの動作パターン、取出し
位置や成形品開放位置などの位置データ、成形品を取り
出すまでの待ち時間などのタイマー設定、取り出しロボ
ットの金型内への進退速度などの条件（以下「金型デー
タ」と言う）も併せて変更する必要があり、成形金型の
種類と合わせてコントローラ装置のメモリ領域に記憶さ
せて管理していた。特に多品種少量生産のニーズが高ま
っている今日では、成形金型の品種や該品種に合わせた
金型データの管理が重要になる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記成形金型及び金型
データにシリアル番号を付与してコントローラ装置のメ
モリ領域に記憶させて管理する場合、成形金型の種類が
１００型以上になると検索に手間取るうえに、５００型
ぐらいにまで増えると、その管理が難しくなる。このた
め、成形金型の用途や種類に応じて金型データを管理で
きたら使い勝手がより良いものとなる。

【０００５】本発明の目的は、上記従来技術の課題を解
決し、成形金型の用途や種類に応じた金型データの管理
検索が容易に行え、使い勝手を向上させたロボット用コ
ントローラ装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため次の構成を備える。即ち、樹脂成形装置より成
形品を取り出す成形品取出用ロボットの動作を制御する
ロボット用コントローラ装置において、樹脂成形装置の
成形金型の種類に応じた成形品取出用ロボットの固有の
動作パターン、成形品取出し位置、成形品取出しまでの
待ち時間、成形品取出し速度、成形品取出し回数等の教
示データを入力したり、金型選択などのコマンド入力を
メニュー画面にしたがって行う操作部と、予め成形金型
を所要の共通項目別にグループ分けし、各グループにグ
ループ番号を付与し、当該グループに属する各成形金型
にメモリ番号を付与して教示データを各々メモリ領域に
階層的に格納して金型データとして記憶し、操作部によ
りグループ番号及びメモリ番号を指定して金型選択を行
うと当該選択された成形金型に応じて金型データを切り
換えて成形品取出用ロボットの動作を制御可能なコント
ローラとを備えたことを特徴とする。また、コントロー
ラのメモリ領域に生成された金型データは、操作部のキ
ー操作によりグループ単位又はメモリ単位で他のグルー
プ又はメモリへ移動、複写、削除が可能になっているこ
とを特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るロボット用コ
ントローラ装置の好適な実施例を添付図面に基づいて詳
細に説明する。本実施例は、樹脂成形装置の成形金型よ
り成形品を取り出す成形品取出ロボット装置を制御する
ロボット用コントローラ装置について説明する。

【０００８】図１は成形品取出ロボット装置及びコント
ローラ装置のブロック図、図２は成形品取出ロボット装
置及びコントローラ装置の外観構成図、図３はコントロ
ーラ装置のティーチング作業を示すフローチャート、図
４はティーチングによりメモリ領域に記憶した金型デー
タ構造の１例を示す説明図、図５〜図９はティーチング
プロセスにおける教示用ペンダントの表示画面の説明
図、図１０〜図１２は金型選択における教示用ペンダン
トの表示画面の説明図である。

【０００９】先ず図２を参照して装置全体の外観構成に
ついて説明する。図２において、１は樹脂成形装置であ
り、成形金型２を開閉する機構や、該成形金型２に樹脂
を注入する機構などが装備されている。３は成形品取出
ロボットであり、ロボット本体４が樹脂成形装置２に組
み付けられている。５はコントローラであり、樹脂成形
装置１より成形品を取り出す成形品取出用ロボット３の
動作を制御する。コントローラ５は成形品取出用ロボッ
ト３とケーブル６ａを介して接続されている。７は操作
部である教示用ペンダントであり、コントローラ５とケ
ーブル６ｂを介して接続されている、この教示用ペンダ
ント７は、教示データの入力や金型選択などのコマンド
入力をメニュー画面にしたがって行うようになってい
る。上記コントローラ５及び教示用ペンダントにより成
形品取出しロボット３の動作を制御するコントローラ装
置が形成されている。

【００１０】次に各部の構成について説明する。先ず、
成形品取出用ロボット３の構成について図２を参照して
説明する。ロボット本体４は、例えば直角座標ロボット
からなり、Ｘ軸方向に延設されたベース８、ベース８に
沿って移動可能なトラバース９、トラバース９のガイド
部９ａに沿ってＹ軸方向に移動可能である共にＺ軸方向
にも移動可能になっているメインアーム１０、メインア
ーム１０とは独立してガイド部９ａに沿ってＹ軸方向に
移動可能である共にＺ軸方向にも移動可能になっている
サブアーム１１を備えている。

【００１１】メインアーム１０の先端(下端部)にはアタ
ッチメント取付部１２が設けられており、垂直軸（Ｒ
軸）に沿って回転可能になっている。このアタッチメン
ト取付部１２には、成形品を吸着保持する吸着部や成形
品を把持する製品チャックなどを交換して取り付け可能
なアタッチメントが取り付けられる。また、サブアーム
１１の先端(下端部)には、ランナなどの不要樹脂を取り
出すためのチャックが取り付けられる。

【００１２】また、ロボット本体４には、上記各軸を自
在に移動させるための、Ｘ軸モータ、メインアーム用Ｙ
軸モータ、サブアーム用Ｙ軸モータ、メインアーム用Ｚ
軸モータ及びサブアーム用Ｚ軸モータなどのサーボ機構
やＲ軸(回転)用シリンダなどのシリンダ機構を備えてい
る。また、ロボット本体４（樹脂成形装置１）の右側部
位には、成形金型２より取り出された成形品を収納する
パレット（図示せず）が設けられている。尚、Ｒ軸方向
の駆動はシリンダに代えてサーボモータにより行っても
良い。

【００１３】ロボット本体４による成形品取出動作の一
例について説明する。メインアーム１０及びサブアーム
１１が成形金型２の上方の待機位置に待機した状態で樹
脂成形装置１による成形動作が行われる。成形動作が完
了して成形金型２が開くと、メインアーム１０が成形品
取出位置に設定速度で移動して成形品を取り出し、所定
の経路を通って収納位置まで移動し、アタッチメントを
上下に起立した状態から９０°回転させて水平方向に向
きを変えて成形品をパレットに置いて、再び待機位置に
戻る。一方、サブアーム１１は、メインアーム１０の動
作と同期して不要樹脂を取り出して、所定の経路を通っ
て回収位置まで移動し、不要樹脂を廃棄して再び待機位
置に戻る。

【００１４】次にコントローラ装置の構成について図１
に示すブロック図を参照して説明する。先ず、コントロ
ーラ５は、マイクロコンピュータを中心とする制御回路
やサーボ機構制御部などを含む制御部１３を備えてい
る。具体的には、成形品取出用ロボット３のシステム全
体の動作を制御するため各種演算処理を行ったり、プロ
グラムの各種命令を解読したり各部と信号の送受信を行
ったりするＣＰＵ１４、成形品取出用ロボット３の動作
のプログラムを予め記憶したＲＯＭ１５、教示用ペンダ
ント７から入力された教示データや設定データなどを一
時記憶すると共にＣＰＵのワーキングエリアとして使用
されるＲＡＭ１６、教示用ペンダント７や周辺機器との
信号やデータの送受信を行う入出力インターフェース１
７などを備えている。

【００１５】また、成形品取出用ロボット３に備えた各
サーボモータの動作をフィードバック制御するため、位
置センサからの位置データや速度データを検出する位置
検出回路１８や各サーボモータに流れる電機子電流を制
御する電流制御回路１９などが設けられている。また、
各サーボモータの端子電圧を制御するアンプ２０が各々
設けられている。

【００１６】次に、教示用ペンダント７の構成につい
て、図２を参照して説明する。教示用ペンダント７は、
オペレータが片手で持って操作できる程度のコンパクト
な大きさで矩形筐体状に形成されている。この教示用ペ
ンダント７の表面の中央部には、例えばカラー液晶ディ
スプレイからなる表示画面２１が設けられている。この
表示画面２１はタッチパネル方式になっており、画面表
示された各種メニューキーやアイコンなどが表示された
状態でオペレータがタッチ操作することにより、メニュ
ー選択やコマンド入力がなされる。また、表示画面２１
の周囲には、電源をＯＮ／ＯＦＦするための電源キー２
２、ロボット本体４の運転（自動運転起動、原点復帰、
サイクル停止等）を指示するための複数の運転キー２
３、ロボット本体４の各軸モータをマニュアル操作する
ための複数のマニュアル操作キー２４、複数のファンク
ションキー２５等のキースイッチが設けられている。

【００１７】また、表示画面２１の左上には、モード切
替スイッチ２６が設けられており、教示用ペンダント７
の操作モードを不使用モード、自動モード、操作設定モ
ードのいずれかを取り得るようになっている。不使用モ
ードは、ロボット本体４を動作させずに、樹脂成形装置
１を単独で動作させるモード、自動モードはロボット本
体４を自動運転させるモード、操作設定モードは、ロボ
ット本体４をマニュアル操作により動作させたり、教示
データ（成形品取出位置等の位置データや速度設定な
ど）の入力設定や成形金型２を交換した場合に金型選択
などを行うモードである。また、表示画面２１の右上に
は、非常停止スイッチ２７が設けられており、緊急時に
ロボット本体４の動作を停止させることができる。ま
た、非常停止スイッチ２７の近傍にはジョグダイヤル２
８が設けられている。このジョグダイヤル２８は、回転
させることによりカーソルが移動してメニュー選択が行
えたり、設定数値の増減を行えるようになっている。

【００１８】次にコントローラ装置による金型データの
入力操作（教示データの入力）と、成形金型２を交換し
た場合の金型データの切替操作について、図５〜図１２
に示す教示用ペンダント７の画面表示を参照しながら説
明する。尚、教示用ペンダント７は予め操作設定モード
に切り換えてあるものとする。

【００１９】先ず、図３に示すティーティング用のフロ
ーチャートにおいて、ステップＳ１において表示画面２
１よりティーチングを選択すると、図５のようなメニュ
ー画面が表示される。このメニュー画面から新規作成を
選択する。次に、ステップＳ２に進行して表示画面２１
が切り換わり、グループ選択メニューに登録を行う（図
６参照）。新規にグループ登録する場合には、成形金型
２を所要の共通項目別（例えばユーザー名など）にグル
ープ分けし、各グループにグループ番号を付与し、グル
ープ名を入力して登録する。次に、ステップＳ３に進行
して、表示画面２１が切り換わり、当該グループに属す
る各成形金型２にメモリ番号を付与して金型番号選択メ
ニューに登録を行う（図７参照）。新規に金型番号を登
録する場合には、ステップＳ４に進行して成形金型２の
種類（例えば成形品名）に応じて金型名称を入力して登
録する（図８参照）。そして、ステップＳ５に進行し
て、表示画面２１が切り換わり、ティーチングメニュー
に成形品取出用ロボット３の動作条件をメモリ領域に各
々格納して金型データとして記憶する（図９参照）。こ
の動作条件には、例えば成形金型２の種類に応じた成形
品取出用ロボット３の固有の動作パターン（例えば製品
チャックにより把持するのか、吸着を使用するかな
ど）、成形品取出し位置や成形品開放位置などの位置デ
ータ、成形品取出しまでの待ち時間、成形品取出し速
度、成形品取出し回数等があり、これらの設定を、キー
入力によりメニュー画面を切替表示させて数値設定を行
う。数値選択はテンキーによる入力又はジョグダイヤル
２８を回すことにより行う。

【００２０】以上のようにして予め成形金型２を所要の
共通項目別にグループ分けし、各グループにグループ番
号を付与し、当該グループに属する各成形金型２にメモ
リ番号を付与して教示データをメモリ領域に各々階層的
に格納しながら繰り返し入力を行って、金型データがコ
ントローラ５のメモリ領域（ＲＡＭ１６、ハードディス
ク、フラッシュＲＯＭやフロッピーディスク等の外部記
憶媒体など）に生成される。このようにして生成された
金型データの一例を図４に示す。本実施例では、グルー
プ番号を００〜９９まで１００グループをユーザー名に
応じて形成し、各グループ内に０〜９９まで１００型分
の金型データを階層的に記憶するようにした。尚、グル
ープ００番は共通エリアとして使用されるもので、各コ
ントローラ５に標準装備されている。また、グループ名
や金型名称はオペレータが自由に名称を変更することが
できる。

【００２１】金型データは、グループ番号及びメモリ番
号により管理されているので、グループ名や金型名称に
同一名が存在しても、いずれかが異なれば別ものとして
扱われる。また、金型データは、メモリ番号単位で移
動、削除、コピーはもちろんのこと、グループ番号単位
での移動、削除、コピーも可能になっている。移動する
場合、移動元、移動先でのグループ番号やメモリ番号が
指定できるため、グループ番号やメモリ番号が重複登録
されることはない。また、金型データを修正変更する場
合には、ステップＳ６において、図５に示すティーチン
グ用の表示画面２１において、修正メニューキーを選択
すると、ステップＳ５に進行して、表示画面２１が切り
換わり、ティーチングメニューにロボット本体４の動作
条件を入力し直すことができる（図９参照）。

【００２２】次に樹脂成形装置１の成形金型２を交換し
た場合には、教示用ペンダント７のモード切替スイッチ
２６を操作設定モードに合わせておく。そして、表示画
面２１より金型を選択すると図１０のようなメニュー画
面が表示される。このメニュー画面から金型選択を押す
と、表示画面２１が図１１のようにグループ選択画面に
切り替わる。そして、グループを選択すると、表示画面
２１が図１２のように金型選択画面に切り替わる。この
表示画面２１より金型選択を行うと新たに使用する成形
金型２に応じて成形品取出ロボット３の動作を制御する
金型データが自動的に切り替わる。

【００２３】上記構成によれば、オペレータが教示用ペ
ンダント７を操作して、予め成形金型２を所要の共通項
目別にグループ分けし、各グループにグループ番号を付
与し、当該グループに属する各成形金型２にメモリ番号
を付与して教示データを各々メモリ領域に格納すること
により、金型データをコントローラ５のメモリ領域に生
成できるので、例えば成形金型２を特定のユーザー別に
グループ番号を付与し、該各グループにメモリ番号を付
与してグループ番号及びメモリ番号により管理して金型
データを自由に作成できる。よって、成形金型２の用途
や種類に応じた金型データの管理検索が容易に行え、成
形金型２を交換する際の金型データの変更も容易に行え
る。また、金型データは、グループ単位又は金型メモリ
単位で移動、複写、削除などの編集ができるので、使い
勝手を向上できる。

【００２４】以上、本発明の好適な実施例について種々
述べてきたが、本発明はこの実施例に限定されるもので
はなく、例えば、成形金型２の共通項目別のグループ分
けは、ユーザー別、成形品別に限らず、成形品取出用ロ
ボット３の動作条件別などにオペレータが任意に命名し
て行うことができる。また、金型データとしてコントロ
ーラ５のメモリ領域に記憶するデータは、成形品取出ロ
ボット３の制御動作に応じて様々な動作条件を設定する
ことが可能である等、発明の精神を逸脱しない範囲内で
さらに多くの改変を施し得るのはもちろんのことであ
る。

【００２５】

【発明の効果】本発明は前述したように、オペレータが
操作部を操作して、予め成形金型を所要の共通項目別に
グループ分けし、各グループにグループ番号を付与し、
当該グループに属する各成形金型にメモリ番号を付与し
て教示データを各々メモリ領域に格納することにより、
金型データをコントローラのメモリ領域に生成できるの
で、例えば成形金型を特定のユーザー別にグループ番号
を付与し、該各グループにメモリ番号を付与して金型デ
ータをグループ番号及びメモリ番号により管理して金型
データを自由に作成できる。よって、成形金型の用途や
種類に応じた金型データの管理検索が容易に行え、成形
金型を交換する際の金型データの変更も容易に行える。
また、金型データは、グループ単位又は金型メモリ単位
で移動、複写、削除などの編集ができるので、使い勝手
を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】成形品取出ロボット装置及びコントローラ装置
のブロック図である。

【図２】成形品取出ロボット装置及びコントローラ装置
の外観構成図である。

【図３】コントローラ装置のティーチング作業を示すフ
ローチャートである。

【図４】ティーチングによりメモリ領域に記憶した金型
データ構造の１例を示す説明図である。

【図５】ティーチングプロセスにおける教示用ペンダン
トの表示画面の説明図である。

【図６】ティーチングプロセスにおける教示用ペンダン
トの表示画面の説明図である。

【図７】ティーチングプロセスにおける教示用ペンダン
トの表示画面の説明図である。

【図８】ティーチングプロセスにおける教示用ペンダン
トの表示画面の説明図である。

【図９】ティーチングプロセスにおける教示用ペンダン
トの表示画面の説明図である。

【図１０】金型選択における教示用ペンダントの表示画
面の説明図である。

【図１１】金型選択における教示用ペンダントの表示画
面の説明図である。

【図１２】金型選択における教示用ペンダントの表示画
面の説明図である。

【符号の説明】

１ 樹脂成形装置 ２ 成形金型 ３ 成形品取出ロボット ４ ロボット本体 ５ コントローラ ６ａ、６ｂ ケーブル ７ 教示用ペンダント ８ ベース ９ トラバース １０ メインアーム １１ サブアーム １２ アタッチメント取付部 １３ 制御部 １４ ＣＰＵ １５ ＲＯＭ １６ ＲＡＭ １７ 入出力インターフェース １８ 位置検出回路 １９ 電流制御回路 ２０ アンプ ２１ 表示画面 ２２ 電源キー ２３ 運転キー ２４ マニュアル操作キー ２５ ファンクションキー ２６ モード切替スイッチ ２７ 非常停止スイッチ ２８ ジョグダイヤル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂成形装置より成形品を取り出す成形
   品取出用ロボットの動作を制御するロボット用コントロ
   ーラ装置において、 前記樹脂成形装置の成形金型の種類に応じた前記成形品
   取出用ロボットの固有の動作パターン、成形品取出し位
   置、成形品取出しまでの待ち時間、成形品取出し速度、
   成形品取出し回数等の教示データを入力したり、金型選
   択などのコマンド入力をメニュー画面にしたがって行う
   操作部と、 予め前記成形金型を所要の共通項目別にグループ分け
   し、各グループにグループ番号を付与し、当該グループ
   に属する各成形金型にメモリ番号を付与して前記教示デ
   ータをメモリ領域に各々階層的に格納して金型データと
   して記憶し、前記操作部によりグループ番号及びメモリ
   番号を指定して金型選択を行うと当該選択された成形金
   型に応じて前記金型データを切り換えて前記成形品取出
   用ロボットの動作を制御可能なコントローラと、 を備えたことを特徴とするロボット用コントローラ装
   置。
2. 【請求項２】 前記コントローラのメモリ領域に生成さ
   れた金型データは、前記操作部のキー操作によりグルー
   プ単位又はメモリ単位で他のグループ番号又はメモリ番
   号へ移動、複写、削除が可能になっていることを特徴と
   する請求項１記載のロボット用コントローラ装置。