JP2002127057A

JP2002127057A - ロボットの教示装置

Info

Publication number: JP2002127057A
Application number: JP2000325565A
Authority: JP
Inventors: Atsusane Hashimoto; 敦実橋本; Takashi Horinouchi; 貴志堀ノ内
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-10-25
Filing date: 2000-10-25
Publication date: 2002-05-08

Abstract

(57)【要約】【課題】ロボットの現在位置が教示点上にあるか否か
が作業者に容易に判断できるようにして、教示作業の負
担を軽減する。【解決手段】ロボットの動作軌跡上の代表点を教示点
として位置姿勢情報と、教示点ごとにロボットの経路情
報とを制御部１００に設定し、位置姿勢情報および経路
情報に基づいて動作するロボットの動作状態を表示装置
１２０に表示可能とし、ロボットの経路情報を設定する
設定手段と、設定手段を表示装置１２０上に表示する表
示部１３０と、表示された設定手段のうち所望の経路情
報を選択する選択手段と、ロボットの現在位置が教示点
上にあるか否かを判別する判別手段とを備え、判別手段
でロボットが教示点にあると判別すると、制御部１００
が表示部１３０に表示された設定手段の表示を変える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ワークに対して
溶接作業を行うロボットなどの制御盤に係るロボットの
教示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、産業用ロボットの制御盤に
は、作業者が制御盤から離れた位置でロボットを間近に
確認しながら教示作業を行うことを目的として、表示装
置を備えかつ小型軽量に構成された教示装置が接続され
る。近年、表示装置には、ロボットの教示作業の容易化
を目的として、対話型のマンマシンインターフェースを
実現するために、大型の液晶画面が採用されつつある。

【０００３】作業者はこれを用いて、動作軌跡上の代表
点にロボットを誘導し、その点での位置姿勢情報を登録
する。このとき同時に、動作速度や移動形態などの経路
情報を併せて登録することがある。これら位置姿勢情報
と経路情報を登録することを教示点登録作業として、こ
れを順次繰り返してロボットの動作プログラムを作成し
ていく。なお、動作プログラム上では位置姿勢情報と経
路情報を含んだ移動命令として登録されている場合が多
い。このように、教示作業で経路情報を併せて登録でき
るようにするため、教示装置には、ロボットを目的の点
へ誘導するための手段以外に、経路情報を設定する手段
を備える。そして、その経路情報設定手段で経路情報を
設定した上で、登録キーの押下等の操作を行うことで、
登録キー押下時のロボットの位置姿勢情報（以後、単に
“教示点”と言う場合もある）と経路情報とが、移動命
令としてプログラム上に登録される。

【０００４】作成した動作プログラムの運転を行う前
に、それが意図した通りの動作を行うかを確認し、必要
に応じてその修正を行う。

【０００５】確認方法としては、動作プログラム上の移
動命令を一つずつ実行していき、そのときのロボットの
位置姿勢、動作形態、速度等を確認する方法（トレース
動作）や、特定の教示点について確認するのであれば、
それに対応する移動命令を指定して実行し、目的の教示
点ヘロボットを移動させて、位置姿勢を確認する方法な
どがある。

【０００６】そして修正を行う場合は、位置姿勢を修正
する場合については、目的の教示点ヘロボットを移動さ
せてから修正したい位置姿勢にロボットを移動させて再
登録を行う。再登録は新規に教示点登録を行う場合と同
じ操作でする。

【０００７】また、経路情報を修正する場合について
は、目的の教示点ヘロボットを移動させて経路情報設定
手段で設定を変更した上で再登録を行う。なお、経路情
報の設定変更はロボットを目標教示点へ移動させる前に
行う場合もある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来技術では、上記で
述べたように、ロボットの動作プログラムの修正変更に
おいて経路情報のみを変更する場合は、その経路情報と
ともに移動命令に含まれている教示点までロボットを移
動させる必要がある。これは、位置姿勢まで変更されな
いようにするためである。

【０００９】一方、経路情報を変更するためにロボット
を教示点まで移動させる場合、動作プログラム上のそれ
らの情報を含む移動命令を実行することで行うが、安全
上、移動命令の実行はそれを実行するためのキーを押し
続けている間だけ行われるようになっている。

【００１０】このため、教示点へ移動する途中で移動命
令の実行キーを放してしまうと、目的の教示点に到達し
きらないことになる。また、目的の教示点に到達してい
るにも関わらず、さらに移動命令の実行キーを押すと次
の移動命令が実行され目的の教示点から離れていってし
まう。

【００１１】このような状態で、経路情報を変更するた
めの再登録を行うと、位置姿勢情報が意図しない値に変
更されてしまうことになる。

【００１２】目的の教示点に正確に到達したかは、移動
命令の実行キーを押し続けて目的の教示点で停止するこ
とでもって判断するしかない。

【００１３】このように、従来技術では目的の教示点に
到達したかの判断がつきにくく、経路情報を変更する際
に位置姿勢情報までも意図せず変更してしまい易く、作
業者の教示時の負担が大きいという問題点があった。

【００１４】したがって、この発明の目的は、ロボット
の現在位置が教示点上にあるか否かで経路情報設定手段
の表示を変えることでもって、ロボットの現在位置が教
示点上にあるか否かが作業者に容易に判断できるように
して、教示作業の負担を軽減することができるロボット
の教示装置を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明の請求項１記載のロボットの教示装置は、ロ
ボットの動作軌跡上の位置を教示点として位置姿勢情報
と、前記教示点ごとにロボットの経路情報とを制御部に
設定し、位置姿勢情報および経路情報に基づいて動作す
るロボットの動作状態を表示装置に表示可能としたロボ
ットの教示装置であって、前記ロボットの経路情報を設
定する設定手段と、前記設定手段を前記表示装置上に表
示する表示部と、表示された設定手段のうち所望の経路
情報を選択する選択手段と、ロボットの現在位置が教示
点上にあるか否かを判別する判別手段とを備え、前記判
別手段でロボットが教示点にあると判別すると、前記制
御部が前記表示部に表示された前記設定手段の表示を変
える。

【００１６】このように、ロボットの経路情報を設定す
る設定手段と、設定手段を表示装置上に表示する表示部
と、表示された設定手段のうち所望の経路情報を選択す
る選択手段とを備えた教示装置において、判別手段によ
りロボットの現在位置が教示点上にあるかを自動的に判
別して、現在位置が教示点上にある場合とない場合とで
制御部が経路情報の設定手段の表示を変えることで、作
業者はロボットの現在位置が教示点上にあるかどうかを
容易に判断でき、動作経路の教示作業における操作ミス
を低減できるという作用を有する。

【００１７】請求項２記載のロボットの教示装置は、ロ
ボットの動作軌跡上の位置を教示点として位置姿勢情報
と、前記教示点ごとにロボットの経路情報とを制御部に
設定し、位置姿勢情報および経路情報に基づいて動作す
るロボットの動作状態を表示装置に表示可能としたロボ
ットの教示装置であって、前記ロボットの経路情報を設
定する設定手段と、前記設定手段に設けた表示部と、ロ
ボットの現在位置が教示点上にあるか否かを判別する判
別手段とを備え、前記判別手段でロボットが教示点にあ
ると判別すると、前記制御部が前記表示部の表示を変え
る。

【００１８】このように、ロボットの経路情報を設定す
る設定手段と、設定手段に設けた表示部とを備えた教示
装置において、判別手段によりロボットの現在位置が教
示点上にあるかを自動的に判別して、現在位置が教示点
上にある場合とない場合とで制御部が表示部の表示を変
えることで、作業者はロボットの現在位置が教示点上に
あるかどうかを容易に判断でき、動作経路の教示作業に
おける操作ミスを低減できるという作用を有する。

【００１９】

【発明の実施の形態】この発明の第１の実施の形態を図
１〜図５に基づいて説明する。図１はこの発明の第１の
実施の形態の教示装置の電気的構成のブロック図、図２
は第１の実施の形態のロボットの教示装置の概略正面図
である。

【００２０】図１に示すようにこのロボットの教示装置
は、ロボットの動作軌跡上の位置を教示点として位置姿
勢情報と、教示点ごとにロボットの経路情報とを制御部
１００に設定し、位置姿勢情報および経路情報に基づい
て動作するロボットの動作状態を表示装置１２０に表示
可能としている。また、ロボットの経路情報を設定する
設定手段と、設定手段を表示装置上に表示する表示部１
３０と、表示された設定手段のうち所望の経路情報を選
択する選択手段と、ロボットの現在位置が教示点上にあ
るか否かを判別する判別手段とを備え、判別手段でロボ
ットが教示点にあると判別すると、制御部１００が表示
部１３０に表示された設定手段の表示を変える。

【００２１】この場合、教示装置の中央処理装置（制御
部）１００は、記憶装置１１０にあらかじめ設定されて
いるプログラムを読み出して動作する。表示装置１２０
の画面表示および表示部（ＬＥＤ）１３０の点灯は、記
憶装置１１０から読み出した表示プログラムに基づいて
中央処理装置１００により制御される。表示装置１２０
には、主として操作キーの機能やロボットの動作状態が
表示される。操作キーや専用スイッチを操作するとき、
その信号は入力として中央処理装置１００に与えられ
る。また、教示装置は、通信装置１４０を介してロボッ
トの制御装置１５０と接続される。また、図２に示すよ
うに、教示装置の正面において、教示装置本体２００の
中央には表示装置２１０を備え、その周辺に各種操作キ
ー２３１，２３２，２３３を備えている。

【００２２】図３はこの発明の第１の実施の形態におけ
る表示装置を示す概要図で、図２の表示装置の画面構成
の一例を示す。図３に示すように、表示画面３００は、
多目的エリア３３０および、画面周辺のキーの説明表示
エリア３５１，３５２、各種設定手段表示エリア３５３
に区画される。画面周辺のキーの説明表示エリア３５
１，３５２に表示される絵文字は、それぞれ画面の周辺
に配置されたキー２３１，２３３の機能の説明を表示す
るものである。それぞれの絵文字に対応する操作キーを
操作することで所望の機能を実行することができる。ま
た、各種設定手段表示エリア３５３に表示されている設
定ボタン３７０，３７１は、操作キー２３２によりどれ
かの設定ボタン３７０，３７１が選択されて、決定の絵
文字３６０に対応する操作キーを押すことで、対応する
項目の設定を行うためのものであり、設定ボタン３７
０，３７１を押して設定する。

【００２３】教示作業では、ロボットの動作すべき位置
姿勢情報と移動の速度や形態等の経路情報をまとめて教
示点ごとに移動命令として登録する。そして、登録は登
録の絵文字３６１に対応する操作キーの押下によって行
う。

【００２４】このとき、経路情報の設定は各種設定手段
表示エリア３５３に表示されるボタン３７０，３７１に
よって行なう。そしてこれは、新規に教示点を登録する
場合はもちろん、既に作成した教示点の修正変更をする
場合にも用いる。

【００２５】また作業者が、教示点（位置姿勢情報、経
路情報）の修正変更を行うために目的の教示点ヘロボッ
トを移動させる場合は、プログラム上の対応する移動命
令を指定した上でトレースの絵文字３８０に対応する操
作キーを押下することでもって行う。

【００２６】位置姿勢情報の変更を行う場合は、さらに
軸の絵文字３８１，３８２，３８３に対応する操作キー
を押下してロボットを変更したい位置姿勢に移動させ
て、登録の絵文字３６１に対応する操作キーを押下する
（再登録）。

【００２７】このとき、経路情報の設定ボタン３７０，
３７１の表示は、ロボットの現在位置が指定した移動命
令に対応する教示点上にある場合とない場合とで、その
表示を変える。例えば、教示点上にある場合はボタン表
示をライトアップし、教示点上にない場合はグレーアウ
ト（薄色表示）する。あるいは、表示装置２１０がカラ
ー表示可能な場合であれば、例えば、教示点上にある場
合はボタン表示を赤色にし、教示点上にない場合は青色
にする、というように色を変えるようにしてもいい。

【００２８】図４はロボットの現在位置と教示点との関
係を示す説明図である。ここで、現在位置が教示点上に
あるというのは、現在位置が図４で示すところの教示点
４０１，４０２の上にあるということであり、教示点上
にないというのは例えば位置４１１，４１２にある状態
を示す。

【００２９】次にこれらの教示点変更を行う場合の一連
の操作、表示について説明する。図５はこの発明の第１
の実施の形態に表示装置の制御の流れを示すフローチャ
ートである。図５に示すように、ステップ５１０から処
理を開始し、ステップ５３０でロボット動作が可能な状
態かどうかを判断する。ロボット動作が可能な場合は、
ステップ５４１に移る。ステップ５４１で記憶装置１１
０のロボットプログラムから変更対象とする教示点の位
置姿勢情報を中央処理装置１００に送り、次のステップ
５４２でロボットの制御装置１５０からロボットの現在
位置姿勢情報を通信装置１４０を介して教示装置１００
の中央処理装置１００に送る。

【００３０】さらにステップ５５０で中央処理装置１０
０は、前記ロボットの現在位置姿勢情報と前記変更対象
とする教示点の位置姿勢情報の誤差の絶対値が予め設定
された許容誤差の範囲内におさまっているかを判別す
る。

【００３１】ステップ５５０で、前記位置姿勢情報の誤
差が前記許容誤差の範囲内にあると判別される場合は、
ステップ５６２で経路情報設定ボタン３７０，３７１の
表示をライトアップする。また、ステップ５５０で、前
記位置姿勢情報の誤差が、前記許容誤差の範囲内にない
と判別される場合は、ステップ５７２で経路情報設定ボ
タン３７０，３７１の表示をグレーアウト（薄色表示）
する。

【００３２】ステップ５３０で、ロボット動作が可能で
ない状態（ロボットが動作できない、すなわちデッドマ
ンスイッチ（安全装置）がロボットの動作を停止させる
ようになっている状態）と判断される場合は、ステップ
５６２で経路情報設定ボタン３７０，３７１の表示をラ
イトアップする。ただし、ロボット動作が可能でない状
態の場合は位置姿勢情報をロボットの現在位置の値に変
更することはできないものとする。

【００３３】ステップ５６２，５７２が終了した後は、
ステップ５８０で経路情報の設定変更を行った上で、ス
テップ５８１で登録操作を行い処理を終了する。

【００３４】ここでステップ５７２を経由した場合でも
ステップ５８０で経路情報の設定変更を行えることに注
意する。これは、位置姿勢情報の変更に加えて同時に経
路情報も変更できるようにするためのものである。経路
情報設定ボタンをグレーアウト表示しているので、意識
して位置姿勢情報と経路情報の同時変更を行える。

【００３５】また、ステップ５７２を経由した場合には
経路情報の設定変更が行えないようにしても構わない。
この場合、位置姿勢情報と経路情報の両方を変更すると
きは、登録操作を行なって一旦位置姿勢情報の変更を行
なった上で、ロボットはそのままの位置で再度登録操作
を行い経路情報を変更する、という手順で行なう。

【００３６】この発明の第２の実施の形態を図６〜図８
に基づいて説明する。図６（ａ）はこの発明の第２の実
施の形態のロボットの教示装置の概略正面図、（ｂ）は
その要部拡大図、図７はこの発明の第２の実施の形態に
おける表示装置を示す概要図で、図６の表示装置の画面
構成の一例を示す。

【００３７】第１の実施の形態と共通する部分について
は説明を省略し、異なる部分のみ説明する。教示装置の
内部構成は第１の実施の形態で示したのと同じ図１に示
す通りである。教示装置の外部の構成は例えば図６に示
すようなものであり、その画面の構成は図７に示すよう
なものである。図６および図７において、６１１，６２
１は経路情報設定の操作キー、６１２，６２２はＬＥＤ
（表示部）、７５３は操作キー説明表示エリア、７７０
は移動速度の絵文字、７７１は移動形態の絵文字であ
る。

【００３８】この場合、表示画面３００は、多目的エリ
ア３３０および、画面周辺のキーの説明表示エリア３５
１，３５２，７５３に区画される。ここでは、第１の実
施の形態で示したところの経路情報等の各種設定ボタン
を、操作キーとそれぞれの機能説明を示す絵文字に置き
換える。すなわち、画面周辺のキーの説明表示エリア７
５３に表示される絵文字は、画面の周辺に配置されたキ
ー６１１，６２１の機能を説明表示するものである。そ
して、操作キー６１１，６２１上にはＬＥＤ等のランプ
６１２，６２２を配する。各種設定の説明表示エリア７
５３の絵文字７７０，７７１に対応する操作キー６１
２，６２２を押すことで、対応する項目の設定を行うこ
とができる。なお、第１の実施の形態と同様に操作キー
２３２と絵文字３６０に対応する操作キーを用いて設定
することも可能である。

【００３９】次にこの教示装置を用いて、教示点変更を
行う場合の一連の操作、表示について説明する。図８は
この発明の第２の実施の形態に表示装置の制御の流れを
示すフローチャートである。図８に示すように、ステッ
プ８１０から処理を開始しステップ８２０では操作モー
ド切替スイッチ２２１が変更されたかどうかを判断す
る。操作モードが教示モードであると判断されるとき、
ステップ８３０に移り、ロボット動作が有効な状態かど
うかを判断する。ロボット動作が有効な状態であると判
断されるとき、ステップ８４１に移る。ステップ８４１
で記憶装置１１０のロボットプログラムから変更対象と
する教示点の位置姿勢情報を中央処理装置１００に送
り、次のステップ８４２でロボットの制御装置１５０か
らロボットの現在位置姿勢情報を通信装置１４０を介し
て教示装置１００の中央処理装置１００に送る。さらに
ステップ８５０で中央処理装置１００は、前記ロボット
の現在位置姿勢情報と前記変更対象とする教示点め位置
姿勢情報の誤差の絶対値が予め設定された許容誤差の範
囲内におさまっているかを判別する。

【００４０】ステップ８５０で、前記位置姿勢情報の誤
差が前記許容誤差の範囲内にあると判別される場合は、
ステップ８６２で経路情報設定の操作キー６１１、６２
１上のＬＥＤ６１２、６２２を点灯させる。また、ステ
ップ８５０で、前記位置姿勢情報の誤差が、前記許容誤
差の範囲内にないと判別される場合は、ステップ８７２
で経路情報設定の操作キー６１１，６２１上のＬＥＤ６
１２，６２２を消灯させる。

【００４１】ステップ８３０で、ロボット動作が可能で
ない状態と判断される場合は、ステップ８６２で経路情
報設定の操作キー６１１，６２１上のＬＥＤ６１２，６
２２を点灯させる。ただし、ロボット動作が可能でない
状態の場合は位置姿勢情報をロボットの現在位置の値に
変更することはできないものとする。ステップ８６２、
８７２が終了した後は、ステップ８８０で経路情報の設
定変更を行った上で、ステップ８８１で登録操作を行い
処理を終了する。

【００４２】ここでステップ８７２を経由した場合でも
ステップ８８０で経路情報の設定変更を行えることに注
意する。これは、位置姿勢情報の変更に加えて同時に経
路情報も変更できるようにするためのものである。経路
情報設定の操作キー６１１，６２１上のＬＥＤ６１２，
６２２を消灯しているので、意識して位置姿勢情報と経
路情報の同時変更を行える。また、ステップ８７２を経
由した場合には経路情報の設定変更が行えないようにし
ても構わない。この場合、位置姿勢情報と経路情報の両
方を変更するときは、登録操作を行なって一旦位置姿勢
情報の変更を行なった上で、ロボットはそのままの位置
で再度登録操作を行い経路情報を変更する、という手順
で行なう。

【００４３】

【発明の効果】この発明の請求項１記載のロボットの教
示装置によれば、ロボットの経路情報を設定する設定手
段と、設定手段を表示装置上に表示する表示部と、表示
された設定手段のうち所望の経路情報を選択する選択手
段とを備えているので、判別手段によりロボットの現在
位置が教示点上にあるかを自動的に判別して、現在位置
が教示点上にある場合とない場合とで制御部が経路情報
の設定手段の表示を変えることで、作業者はロボットの
現在位置が教示点上にあるかどうかを容易に判断でき、
動作経路の教示作業における操作ミスを低減できるとい
う効果を有する。その結果、教示点の変更操作の間違い
を少なくして使用者の教示作業の負担を軽減することが
できる。

【００４４】この発明の請求項２記載のロボットの教示
装置によれば、ロボットの経路情報を設定する設定手段
と、設定手段を表示する表示部とを備えているので、判
別手段によりロボットの現在位置が教示点上にあるかを
自動的に判別して、現在位置が教示点上にある場合とな
い場合とで制御部が表示部の表示を変えることで、作業
者はロボットの現在位置が教示点上にあるかどうかを容
易に判断でき、動作経路の教示作業における操作ミスを
低減できるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態の教示装置の電気
的構成のブロック図である。

【図２】第１の実施の形態のロボットの教示装置の概略
正面図である。

【図３】この発明の第１の実施の形態における表示装置
を示す概要図である。

【図４】ロボットの現在位置と教示点との関係を示す説
明図である。

【図５】この発明の第１の実施の形態に表示装置の制御
の流れを示すフローチャートである。

【図６】（ａ）はこの発明の第２の実施の形態のロボッ
トの教示装置の概略正面図、（ｂ）はその要部拡大図で
ある。

【図７】この発明の第２の実施の形態における表示装置
を示す概要図である。

【図８】この発明の第２の実施の形態に表示装置の制御
の流れを示すフローチャートである。

【符号の説明】

１００中央処理装置１１０記憶装置１２０表示装置１３０表示部１４０通信装置１５０ロボット制御装置２００教示装置本体２１０表示装置２３１操作キー２３２操作キー３００表示画面３３０多目的エリア３５１操作キー説明表示エリア３５２操作キー説明表示エリア３５３各種設定手段表示エリア３６０決定の絵文字３６１登録の絵文字３７０移動速度の設定ボタン３７１移動形態の設定ボタン３８０トレースの絵文字３８１軸の絵文字３８２軸の絵文字３８３軸の絵文字４０１教示点４０２教示点４１１ロボットの現在位置４１２ロボットの現在位置５１０ステップ（ａ１）５３０ステップ（ａ２）５４１ステップ（ａ３）５４２ステップ（ａ４）５５０ステップ（ａ５）５６２ステップ（ａ６）５７２ステップ（ａ７）５８０ステップ（ａ８）５８１ステップ（ａ９）５９０ステップ（ａ１０）６１１移動速度の設定を行う操作キー６１２ＬＥＤ６２１移動形態の設定を行う操作キー６２２ＬＥＤ７５３操作キー説明表示エリア７７０移動速度の絵文字７７１移動形態の絵文字８１０ステップ（ｂ１）８３０ステップ（ｂ２）８４１ステップ（ｂ３）８４２ステップ（ｂ４）８５０ステップ（ｂ５）８６２ステップ（ｂ６）８７２ステップ（ｂ７）８８０ステップ（ｂ８）８８１ステップ（ｂ９）８９０ステップ（ｂ１０）

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロボットの動作軌跡上の位置を教示点と
して位置姿勢情報と、前記教示点ごとにロボットの経路
情報とを制御部に設定し、位置姿勢情報および経路情報
に基づいて動作するロボットの動作状態を表示装置に表
示可能としたロボットの教示装置であって、前記ロボッ
トの経路情報を設定する設定手段と、前記設定手段を前
記表示装置上に表示する表示部と、表示された設定手段
のうち所望の経路情報を選択する選択手段と、ロボット
の現在位置が教示点上にあるか否かを判別する判別手段
とを備え、前記判別手段でロボットが教示点にあると判
別すると、前記制御部が前記表示部に表示された前記設
定手段の表示を変えることを特徴とするロボットの教示
装置。
【請求項２】ロボットの動作軌跡上の位置を教示点と
して位置姿勢情報と、前記教示点ごとにロボットの経路
情報とを制御部に設定し、位置姿勢情報および経路情報
に基づいて動作するロボットの動作状態を表示装置に表
示可能としたロボットの教示装置であって、前記ロボッ
トの経路情報を設定する設定手段と、前記設定手段に設
けた表示部と、ロボットの現在位置が教示点上にあるか
否かを判別する判別手段とを備え、前記判別手段でロボ
ットが教示点にあると判別すると、前記制御部が前記表
示部の表示を変えることを特徴とするロボットの教示装
置。