JP2002301673A - ロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 位置に関して作業が設定可能であり、且つ位
置補正を設定可能なロボットを提供する。 【解決手段】 作業を実行する位置を設定する手段に加
えて、該設定された位置における作業を設定する手段、
更に位置誤差検出の実行を設定する手段と該検出された
位置誤差に基づく位置修正の実行を設定する手段とを備
える。これら設定された条件は設定された位置と関連さ
せて記憶され、実行される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はロボットに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ロボット言語等のプログラミング言語の
ティーチング及び制御では命令の並びが主体であり、こ
の命令を並び順に実行していくことによりロボットを動
作させるようになっている。そして、作業を行う作業位
置はプログラム中の単なる定数や変数として扱われ、ま
た該作業位置間の移動については、単なる移動命令とし
て他の命令と共に命令列の中に埋め込まれている。しか
しながら、ロボットの動作の中心を作業位置と作業位置
間の移動と考えた場合、従来の命令列に基づくプログラ
ム作成では該作業位置と作業位置間の移動及び作業位置
と作業との関連などが把握しにくくなり、プログラムの
作成と保守が難しくなるという問題があった。特に位置
補正を行いながら作業を実行する場合には、作業位置と
作業との関連がわかりにくく、プログラムの作成やティ
ーチングが難しい欠点があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点を
解決するためになされたもので、簡単なプログラム作業
或いはティーチング作業で作業位置と作業と作業間の移
動等及び位置補正設定できるロボットを提供することを
目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のロボットは、設定された位置で作業を実行
するロボットにおいて、作業を実行する位置を設定する
手段と、該設定された位置における作業を設定する手段
と、前記設定された位置において、前記設定された作業
を実行させる制御装置と、前記設定された所定の位置に
おいて、該作業を実行する位置と該設定された位置との
位置誤差検出の実行を設定する手段と、前記設定された
所定の位置或いは他の位置において、該検出された位置
誤差に基づく位置修正の実行を設定する手段と、を備え
たことを特徴とする。以上の構成においては、設定され
た位置に関して作業を設定でき、更に該位置において位
置誤差検出の実行を設定できるから、プログラミング或
いはティーチングが簡単に行え、しかも位置誤差のない
精度の高い制御が可能になる。位置誤差検出後の位置修
正は、どの位置でも可能であるが、位置誤差検出が実行
された位置の次の位置で実行するのが望ましい。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。図１において、マイクロコンピュー
タを主体に構成される制御装置１はこのロボット全体の
制御を行っており、モータ駆動制御装置１１に指令を出
力し、ステッピングモータ１２を駆動して各種の動作を
実行させるようになっている。モータ駆動制御装置１１
とステッピングモータ１２は必要とする任意の数だけ設
けられており、ステッピングモータ１２は必要とする作
業及び動作を実行する機構（図示せず）が接続されるよ
うになっている。また、ステッピングモータ１２にかえ
て各種のアクチュエータが使用可能であり、クローズル
ープとすることも可能である。

【０００６】制御装置１には記録媒体１０が接続可能に
なっており、必要なプログラムやデータを入力できるよ
うなっている。記録媒体１０のプログラムは特定作業／
動作プログラム記憶装置２、他の作業／動作プログラム
記憶装置３、位置設定プログラム記憶装置４にそれぞれ
格納されるように構成されている。５は一時記憶装置で
ある。

【０００７】操作装置７はキーボード等の入力装置や、
ティーチングのためのハード的、ソフト的機構などであ
って、ロボットへのプログラムやデータへの入力を行う
ものである。ユーザは操作装置７を用いて、作業をさせ
る位置を設定し、作業の内容を設定し、又移動の順番を
設定できるようになっている。更に、移動の態様、条件
に応じた移動経路の変更、移動途中の命令の出力、等を
設定位置に関連して設定できるようになっている。この
実施形態では、位置設定プログラム記憶装置４と表示装
置６を備えており、作業者は位置設定プログラム記憶装
置４のプログラムにより作業を行わせる位置を設定でき
るようになっている。

【０００８】なおこの実施形態では、予め決められた仕
事に関しては、汎用アプリケーションとして設定してあ
り、この汎用アプリケーションをそのまま使用したり、
或いは変更を加えて使用したり、更には汎用アプリケー
ションとユーザが作成したアプリケーションとを混合し
て用いること等が可能になっている。即ち特定作業／動
作プログラム記憶装置２には予め決められた作業のプロ
グラムが記憶されており、該特定作業における種々の動
作プログラムが選択可能に記憶されている。作業者は位
置設定プログラム記憶装置４のプログラムにより作業を
行わせる位置を設定し、表示装置６に表示された選択画
面をみて、必要な動作を選択できるようになっている。
各位置にはこの実施形態では、ポイント番号を付与し、
該ポイント番号の座標を設定するように構成されてい
る。特定作業における動作は、特定作業／動作プログラ
ム記憶装置２に記憶されたものから選択することなく、
操作装置７或いは他の入力装置等を介して作業者がプロ
グラムを設定することも可能に構成されている。更に選
択と設定を両方行うこともできるようになっている。

【０００９】一方他の作業／動作プログラム記憶装置３
には、前記予め決められた特定の作業以外の単数又は複
数の作業プログラムが記憶されており、予め決められた
特定作業以外の他の作業を選択できるようになってい
る。この選択も表示装置６に表示された選択画面により
行うことが出来るようになっている。他の作業／動作プ
ログラム記憶装置３には更に該他の作業における種々の
動作プログラムが選択可能に記憶されており、同様に表
示装置６に表示された選択画面をみて、必要な動作を選
択できるようになっている。上記した他の作業は、他の
作業／動作プログラム記憶装置３に記憶されたものから
選択することなく、操作装置７或いは他の入力装置等を
介して作業者がプログラムを設定することも可能に構成
されている。更に選択と設定を両方行うこともできるよ
うになっている。また該他の作業における動作も同様
に、他の作業／動作プログラム記憶装置３に記憶された
ものから選択することなく、操作装置７或いは他の入力
装置等を介して作業者がプログラムを設定することも可
能に構成されている。また同様に選択と設定を両方行う
こともできるようになっている。

【００１０】上記のように選択され或いは設定された作
業と動作は各ポイント毎にデータ記憶装置８に記憶され
るように構成されている。図２にデータ記憶装置８の記
憶状態の一例を示す。ポイントデータ２０にはポイント
番号が付され、該ポイント番号毎に、その位置座標と、
予め決められた作業Ａと作業Ａにおける動作と、その他
の作業及びその動作とが選択或いは設定され、記憶され
ている。例えば、ポイント番号Ｐ１には、ｘ１、ｙ１、
ｚ１、θ１の座標と、作業Ａと作業Ａにおける動作ａ１
が選択され、更にその他の作業Ｃと動作ｃ１とが選択さ
れている。ポイント番号Ｐ２には、座標ｘ２、ｙ２、ｚ
２、θ２と動作ａ２とが設定され、その他の作業は設定
されていない。以下同様にポイント番号Ｐｎまで、作業
者により座標と、予め決められた作業における動作と、
他の作業及び他の作業における動作が選択或いは設定さ
れている。

【００１１】制御装置１はデータ記憶装置８に格納され
た作業と動作を読み出して、特定作業／動作プログラム
記憶装置２及び他の作業／動作プログラム記憶装置３に
基づいて当該ポイント番号の座標位置において、作業及
び動作を実行させるように構成されている。

【００１２】図３により塗布作業の場合を例に挙げて動
作を説明する。作業者が操作装置７を操作して、ポイン
ト番号とその位置座標を入力し（ステップＳ１、２）、
更に予め決められた作業における動作の種類を入力する
（ステップＳ３）。動作の種別が点塗布の場合にはその
時間を入力し（ステップＳ５）、線塗布の終了の場合に
は塗布装置をオフとする（ステップＳ６）。また線塗布
開始の場合には、速度を入力し（ステップＳ７）、塗布
装置をオンとする（ステップＳ８）。次に、他の作業の
追加がある場合には（ステップＳ９）、他の作業を選択
し（ステップＳ１０）、該他の作業における動作を選択
する（ステップＳ１１）。上記動作及び作業を全てのポ
イント番号について、選択或いは設定するまで繰り返す
（ステップＳ１２、１３）。全てのポイント番号につい
て、選択或いは設定が終わったら、該選択或いは設定に
基づいて作業と動作を実行する。

【００１３】上記実施形態では各ポイントに作業内容と
動作内容を割り付けた構成であるが、作業内容、動作内
容だけではなく種々の制御内容を各ポイントに設定する
ことが可能である。

【００１４】図４にポイントデータ２０に設定できる内
容の一形態を示す。ここでは、ポイントの移動順を特定
するポイント番号２１と位置を特定する位置座標２２を
備えており、ここに前記したように作業データ４０を設
定してある。該位置座標２２は、１点を特定するもので
あるが、パレットデータ等のように細かい移動などを指
定する複数の位置を特定するデータが付随する場合があ
る。これについては後述する。また移動先データ４１は
移動先を設定するデータであって、この移動先データ４
１によりポイント番号２１を設定しないで、移動順を特
定することが可能である。

【００１５】移動態様データ４２は、移動に関する諸々
のデータであって、ＰＴＰ制御、直線補間、円弧補間、
移動速度、移動加速度、移動時間等を設定するデータが
設定可能である。

【００１６】更に移動条件データ４３を設定することも
可能である。この移動条件データ４３はある条件におい
ては次の移動先を飛ばして移動する等、多様な移動を行
うためのデータである。

【００１７】移動中出力データ４４は移動中に出力が必
要なデータであり、このようなデータを設定することも
可能である。例えば、所定距離移動したら、他の機器を
始動するための信号を出力したり、或いはセンサや他の
機器からの信号を入力したら、移動を停止するための信
号を出力する場合等に使用する。

【００１８】サブ作業実行データ４５は、エラー発生時
の例外処理や、事前準備作業等の付随的な移動を伴う作
業を行うために、実行命令データである。

【００１９】位置補正実行データ４６は位置ずれ誤差の
補正を実行させるための、実行命令データである。

【００２０】上記した各データはポイントデータ２０内
に直接設定しても良いし、参照データ３０として別途設
定しても良い。特に移動に関するデータはつながりデー
タ３１として別に設定することも可能である。また、予
め決められた既定値などは既定値データ３２として別に
設定しておき、適宜参照するように構成することにより
効率化が図れる。

【００２１】図２では各ポイントに番号を付して、該番
号順に移動して作業を実行する構成であるが、各ポイン
トへの移動、作業の実行の順序を設定できるように構成
した実施形態を図５乃至図７により説明する。

【００２２】図５に示す実施形態では、ポイント間の移
動経路を示すデータであるつながりデータ３１がユーザ
により設定できるようになっている。つながりデータ３
１には移動元と移動先を特定する移動元データ５０と移
動先データ５１を格納し、各ポイント毎につながりデー
タ３１を参照して次の移動先を認識して移動を実行する
ように構成されている。

【００２３】図６ではつながりデータ３１を用いずに、
ポイントデータ２０に直接移動先データ４１を設定する
ように構成されている。更に図７の例は、ポイントデー
タ２０を実行順に並べて、該並び順に移動して作業の実
行を行うように構成されている。以上のように図５乃至
図７の実施例において、ポイントデータ２０によりポイ
ントを設定した後にユーザにより実行順序を決定するこ
とができ、作業手順の組み立てが行いやすくなる効果が
ある。

【００２４】以上の構成に加えて、この実施形態では更
に位置補正の設定が可能になっている。作業対象物であ
るワークの位置は作業中にずれが生ずることがある。ず
れを放置したまま作業を続けると工作精度が著しく低下
することになる。この実施形態ではカメラ或いは適当な
センサにより、実際のワーク位置を逐次検出し、ロボッ
ト側に補正動作を行わせて、精度の高い作業を可能にし
ている。即ちポイントデータ２０に位置の補正量を設定
し、移動に際して該補正量を加味した位置に移動するよ
うに制御している。これにより正確な位置に移動でき
る。

【００２５】図８において、ポイントＰ１のポイントデ
ータ２０には呼出しデータ６０が設定され、参照データ
３０にＺ方向の補正量を得る作業を行うようになってい
る。作業データ４０において振動低減のため０．５秒待
った後、ワークのＺ方向位置を検出し、該検出値から補
正量を算出する作業を行うようになっている。一方ポイ
ントＰ２には呼出しデータ６０を設定し、位置補正デー
タ３５を呼び出すように構成しておく。位置補正データ
３５には参照データ３０の作業データ４０で算出された
補正量が設定されており、この補正量をポイントＰ２の
位置座標２２に取り込む。即ち補正量（０，０，１．
５）をＰ２の位置（１００，１２０，３０）に加算した
位置（１００，１２０，３０）に移動させるように構成
されている。なお、Ｘ、Ｙ方向の補正も同様に行う。

【００２６】以上の構成によりワークのズレが逐次補正
されるから、位置精度の高い作業が行える効果がある。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明のロボットに
よれば、設定された位置に関して作業を設定でき、更に
位置補正を設定できるから、プログラミング或いはティ
ーチングが簡単に且つ精度良く行える効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す機能ブロック図。

【図２】本発明の一実施形態におけるデータ記憶装置８
の記憶状態の一例を示す説明図。

【図３】本発明の一実施形態の動作を示すフローチャー
ト図。

【図４】本発明のデータ構造の一例を示す説明図。

【図５】つながりデータ３１を用いるデータ構造の説明
図。

【図６】移動先データ４１を用いるデータ構造の説明
図。

【図７】データ並びによる移動順設定の説明図。

【図８】位置補正のデータ構造の説明図。

【符号の説明】

１：制御装置、２：特定作業／動作プログラム記憶装
置、３：他の作業／動作プログラム記憶装置、４：位置
設定プログラム記憶装置、５：一時記憶装置、６：表示
装置、７：操作装置、８：データ記憶装置、１０：記録
媒体、１１：モータ駆動制御装置、１２：ステッピング
モータ、２０：ポイントデータ、２１：ポイント番号、
２２：位置座標、３０：参照データ、３１：つながりデ
ータ、３２：既定値データ、３３：パレットデータ、３
４：サブポイントデータ、３５：位置補正データ、４
０：作業データ、４１：移動先データ、４２：移動態様
データ、４３：移動条件データ、４４：移動中出力デー
タ、４５：サブ作業実行データ、４６：位置補正実行デ
ータ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C007 AS13 KT01 LT06 LT11 LV00 LV11 5H269 AB33 BB09 EE05 EE11 FF05 JJ09 JJ19 SA03 SA08 SA24 SA25

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 設定された位置で作業を実行するロボッ
   トにおいて、 作業を実行する位置を設定する手段と、 該設定された位置における作業を設定する手段と、 前記設定された位置において、前記設定された作業を実
   行させる制御装置と、 前記設定された所定の位置において、該作業を実行する
   位置と該設定された位置との位置誤差検出の実行を設定
   する手段と、 前記設定された所定の位置或いは他の位置において、該
   検出された位置誤差に基づく位置修正の実行を設定する
   手段と、 を備えたことを特徴とするロボット。
2. 【請求項２】 前記位置修正が、前記位置誤差検出が実
   行された位置の次の位置で実行される、請求項１に記載
   のロボット。