JP2012125889A

JP2012125889A - ロボットシステム

Info

Publication number: JP2012125889A
Application number: JP2010280133A
Authority: JP
Inventors: Fumihiro Shimono; 文宏下野
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2010-12-16
Filing date: 2010-12-16
Publication date: 2012-07-05

Abstract

【課題】動作プログラム内の命令を動作プログラムの変更履歴データを用いて修正する場合、従来はプログラム全体の全ての履歴を時系列に検索していくことになり、所望の変更履歴データを得るまでに多くの時間を要するという課題があった。
【解決手段】表示中の動作プログラムで命令を選択し、選択している命令に関する変更履歴を抽出して表示し、抽出された履歴情報のなかから所望の履歴情報を選択することで、選択している命令の内容を、所望の履歴情報に変更することにより、動作プログラムの変更に掛かる時間を少なくすることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ロボットの動作結果や加工作業中のデータや動作プログラム等を履歴情報として保存し、動作検証を支援するロボットシステムに関するものである。

例えば、溶接に用いられるロボットシステムにおいては、従来、教示点の位置データや溶接時の電流や電圧等が履歴情報として保存され、動作検証及び品質管理に利用されている。そして、位置データ等の履歴情報を選択し、教示点データを所望の内容に変更することができ、溶接不良発生時には、不良発生前の位置姿勢に修復することができるロボット制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−２１７７３０号公報

しかしながら、従来のロボット制御装置では、動作プログラムが変更された場合の履歴情報としての履歴データを参照して教示点の位置データを変更する場合には、当該教示点ではなくプログラム全体の履歴情報を用いて当該教示点の位置を参照するため、プログラム全体の履歴情報を時系列に検索していくこととなり、当該教示点の所望の過去位置を取得するまでに多くの時間を要するという課題を有していた。

より詳しくは、プログラム全体の全ての履歴情報が部分的に表示部に表示され、画面をスクロールするなどして履歴情報を時系列的に順次確認して所望の履歴データを探す必要があり、多くの画面スクロールが必要といった操作量の増大や、これに関して所望の履歴データを探すまでの所要時間が長く掛かってしまうといった課題を有していた。

そこで本発明は、上記課題に鑑み、履歴データを参照して命令（例えば「教示点を含む命令」や「教示点を含まない命令」）の内容を変更する機能を有するロボットシステムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のロボットシステムは、動作プログラムに基づいてロボットの動作の制御を行うロボット制御装置と、前記ロボット制御装置と通信を行う教示装置とを備えたロボットシステムであって、前記ロボット制御装置は、前記動作プログラムを記憶するプログラム記憶部と、前記動作プログラムに対して行われた複数の変更に関する複数の履歴情報を記憶する変更履歴記憶部と、前記変更履歴記憶部に記憶されている履歴情報の中から特定の履歴情報を抽出する変更履歴抽出部を備え、前記教示装置は、情報を表示する表示部と、前記表示部に表示された情報のうち少なくとも１つを選択するための情報選択部と、前記ロボット制御装置と通信を行うための通信部を備え、前記表示部に前記動作プログラムが表示された状態で、前記情報選択部により前記動作プログラムを構成する命令が選択されると、前記変更履歴抽出部により前記変更履歴記憶部に記憶されている複数の履歴情報の中から、選択された前記命令に関する全ての履歴情報が抽出され、抽出された履歴情報が履歴情報画面として前記表示部に表示されるものである。

そして、この構成により、表示部に動作プログラムが表示された状態で、情報選択部により動作プログラムを構成する命令が選択されると、変更履歴抽出部により変更履歴記憶部に記憶されている複数の履歴情報の中から、選択された前記命令に関する全ての履歴情報を抽出し、履歴情報画面として表示部に表示するものである。

また、本発明のロボットシステムは、上記に加えて、表示部に表示されている履歴情報画面の履歴情報の中から、情報選択部により１つの履歴情報を選択すると、動作プログラムを構成する命令を、選択された履歴情報の内容に変更して記憶するものである。

また、本発明のロボットシステムは、上記に加えて、動作プログラムと、１つまたは複数の選択された命令に関する１つまたは複数の履歴情報画面とを、同時に表示部に表示するものである。

以上のように、本発明は、情報選択部により選択された命令に関する履歴情報を得ることができるので、所望の履歴情報へアクセスするための操作量や所要時間を少なくすることができる。

また、複数の履歴情報画面を同時に表示することにより、当該命令以外の命令の変更を平行して円滑に行うことができる。

本発明の実施の形態１におけるロボットシステムの概略構成を示す図本発明の実施の形態１における動作プログラムの一例を示す図本発明の実施の形態１における変更履歴のフォーマットを示す図本発明の実施の形態１における固有識別子を説明するための図本発明の実施の形態１における動作プログラムを新規作成してから最初の変更時の変更履歴データを示す図本発明の実施の形態１における動作プログラムを新規作成してから複数回変更した後の変更履歴データを示す図本発明の実施の形態１における１つの変更履歴画面を表示した例を示す図本発明の実施の形態１における変更履歴データを用いた命令内容の変更を説明するための図本発明の実施の形態１における複数の変更履歴画面を表示した例を示す図

（実施の形態１）
以下、本実施の形態について、図１から図９を用いて説明する。

図１は、本実施の形態におけるロボットシステムの概略構成を示しており、図示しないロボットとしてのマニピュレレータと、マニピュレータの動作を制御するロボット制御装置１０１と、ロボット制御装置１０１と情報の通信を行う教示装置１０７を備えている。

ロボット制御装置１０１は、マニピュレータを動作させるための動作プログラム等を記憶するプログラム記憶部１０２と、プログラム記憶部１０２に記憶された情報等を変更した際の変更履歴を記憶する変更履歴記憶部１０３と、変更履歴記憶部１０３から変更履歴を抽出する変更履歴抽出部１０４と、マニピュレータを駆動するための駆動部１０５と、溶接を行うための電流や電圧を制御して出力する溶接部１０６を備えている。

教示装置１０７は、情報を表示するための表示部１０８と、表示部１０８に表示された情報の中から情報を選択するための情報選択部１０９と、表示部１０８に表示されたプログラム等に関する変更された内容をロボット制御装置１０１の変更履歴記憶部１０３に伝達する通信部１１０を備えている。

なお、教示装置１０７は、マニピュレータの動作の教示等を行う一般的に知られた機能を有するものであり、前述の構成要素以外の構成要素も多々備えているが、前述の構成要素以外の構成要素についての説明は省略する。

以上のように構成されたロボットシステムについて、その動作を説明する。

図２に、マニピュレータの動作プログラムの一例を示しており、この動作プログラムは溶接を行う場合の例である。この動作プログラムは、例えば、教示装置１０７を用いて作成され、ロボット制御装置１０１内のプログラム記憶部１０２に保存される。

図２において、２０１は、動作プログラム名を示している。２０２は、マニピュレータの移動命令を示している。具体的には、「ＭＯＶＥ」は、ロボット制御装置１０１による制御によりマニピュレータを所定の位置に移動させる命令であり、直線動作や円弧動作などを指定することができる。なお、ここでは特に動作の区別はしないものとする。

また、２０３は、教示点名を示している。例えば、溶接を行う場合には、溶接箇所に相当する。なお、教示点名２０３の名称は自由に設定することができるが、ここでは例としてＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４と記載した例を示している。

また、２０４は、マニュピュレータを移動させる際の移動速度を示す。

上記した、移動命令２０２と、教示点名２０３と、移動速度２０４により移動指令命令２０５を構成している。なお、図２において、２０６、２１０、２１２、２１６もマニピュレータを移動させる移動指令命令である。

また、図２において、溶接命令（ＷＥＬＤ）と電流指令値（１２０Ａ）と電圧指令値（１８．０Ｖ）により溶接条件命令２０７を構成している。図２において、２１１、２１３も溶接条件命令である。これら溶接条件命令は、溶接開始時や溶接中や溶接終了時の終端処理の溶接条件として指定される。なお、溶接条件命令２０７では、電流指令値が１２０Ａ（アンペア）、電圧指令値が１８．０Ｖ（ボルト）とした場合の例を示している。

また、図２において、溶接の際に使用する溶接ガス（シールドガス）に関するガス命令（ＧＡＳ）とガスのＯＮ／ＯＦＦ命令（ＯＮ）により溶接ガスＯＮ／ＯＦＦ命令２０８を構成している。図２において、２１５も溶接ガスＯＮ／ＯＦＦ命令である。これら溶接ガスＯＮ／ＯＦＦ命令は、溶接ガスをＯＮ／ＯＦＦするための命令であり、ＯＮの場合には図示しないガス調整弁としてのガスバルブが開状態となり図示しないガスボンベ等から溶接ガスが供給される。一方、ＯＦＦの場合には、ガスバルブが閉状態となり溶接ガスの供給が停止される。

また、図２において、アーク命令（ＡＲＣ）とアークＯＮ／ＯＦＦ命令（ＯＮ）によりアークＯＮ／ＯＦＦ命令２０９を構成している。図２において、２１４もアークＯＮ／ＯＦＦ命令である。これらアークＯＮ／ＯＦＦ命令は、溶接ワイヤ等の電極と溶接対象物との間でアークを発生させる（アークＯＮ）またはアークを停止させる（アークＯＦＦ）ための命令である。アークＯＮであると、マニピュレータに取り付けられた図示しない溶接用トーチを介して図示しない電極に電力が供給され、電極と図示しない溶接対象物との間でアークが発生し、アーク溶接を開始する。一方、アークＯＦＦであると、電極と溶接対象物との間に電力が供給されず、アークが停止し、アーク溶接が終了する。

次に、変更履歴記憶部１０３における、動作プログラムの変更に関する履歴情報の保存処理について図１から図６を用いて説明する。

変更履歴記憶部１０３は、図３に示すフォーマットに従って履歴情報を保存する。図３において、更新順番３０１は、当該動作プログラム新規作成時からの更新の順番を意味する。固有識別子３０２は、図４に示すように、当該動作プログラム各行の命令毎に付与する識別子を意味する。更新後内容３０３は、更新後の内容を意味する。

図２や図４に示す動作プログラム名２０１がＰｒｏｇ０００１．ｐｒｇである動作プログラムが新規作成され、その後、このＰｒｏｇ０００１．ｐｒｇにおいて教示点Ｐ３の位置データが変更された場合の変更履歴を図５に示す。図５において、履歴情報５０１は、教示点Ｐ３の位置データが変更された場合の履歴情報である。

動作プログラムの変更として図４に示す移動指令命令２１０に含まれる教示点Ｐ３の位置データが変更されると、図５に示すように、更新順番３０１として１３番が追加登録され、この場合の固有識別子３０２として、教示点Ｐ３を含む移動指令命令２１０に付与されている６が登録される。また、この場合の更新後内容３０３として教示点Ｐ３の更新後の位置データが登録される。

なお、図５において、更新順番３０１の１番から１２番は、動作プログラムが新規に作成された際の情報である。これらの情報も履歴情報として変更履歴記憶部１０３に記憶される。

また、プログラム記憶部１０２には、変更履歴記憶部１０３に記憶される履歴情報のうち、各固有識別子３０２について最も更新順番３０１が大きいものが現状のプログラムとして記憶される。

次に、さらに動作プログラムＰｒｏｇ０００１．ｐｒｇの変更が複数回行われた後の変更履歴を図６に示す。

変更履歴６０１は、教示点Ｐ４の位置データが変更された場合の履歴情報である。教示点Ｐ４の位置データが変更されると、図６に示すように、更新順番３０１として１４番が追加登録され、この場合の固有識別子３０２として８が登録される。そして、この場合の更新後内容３０３として教示点Ｐ４の更新後の位置データが登録される。

変更履歴６０２は、前記教示点Ｐ４の位置データが、更新順番３０１の１４番の後、すなわち、変更履歴６０１の後に変更された場合の履歴情報である。教示点Ｐ４の位置データが変更されると、図６に示すように、更新順番３０１として１５番が追加登録され、この場合の固有識別子３０２として８が登録される。そして、この場合の更新後内容３０３として教示点Ｐ４の更新後の位置データが登録される。

変更履歴６０３は、溶接条件命令２０７の命令電圧が、更新順番３０１の１５番の後、すなわち、変更履歴６０２の後に変更された場合の変更履歴である。溶接条件命令２０７の指令電圧が１８．０Ｖから１８．５Ｖに変更されると、図６に示すように、更新順番３０１として１６番が追加登録され、この場合の固有識別子３０２として３が登録される。そして、この場合の更新後内容３０３として変更後の指令電圧が登録される。

また、図６に示す変更履歴６０４から変更履歴６０７についても、説明は省略するが、変更履歴６０１から変更履歴６０３と同様に、「更新順番３０１」、「固有識別子３０２」、「更新後内容３０３」が登録されて履歴情報として保存される。

次に、教示装置１０７の表示部１０８や情報選択部１０９と、ロボット制御装置１０１の変更履歴抽出部１０４等による、複数の履歴情報から所望の履歴情報を抽出する処理について、図１と図２と図４および図６から図９を用いて説明する。

教示装置１０７を操作することによりロボット制御装置１０１のプログラム記憶部１０２から動作プログラムを読み出し、教示装置１０７の図示しない一時記憶部に記憶し、また、図７に示すように教示装置１０７の表示部１０８に動作プログラムを表示する。

そして、図１における情報選択部１０９の一部としての図７に示すジョグダイアル７３１を操作することで、カーソル７１３を移動指令命令７０８の位置に合わせる。そして、履歴情報表示ボタン７２８を押すと、通信部１１０が、移動指令命令７０８の固有識別子３０２（値は８）をロボット制御装置１０１の変更履歴抽出部１０４に伝達する。

教示装置１０７から固有識別子３０２（値は８）を受信した変更履歴抽出部１０４は、変更履歴記憶部１０３に記憶されている図６に示す履歴情報から、固有識別子３０２（値は８）に該当する履歴データを全て抽出し、教示装置１０７に送る。教示装置１０７は、ロボット制御装置１０１から受信した履歴データを、図示しない一時記憶部に記憶し、また、変更履歴画面７１７として表示部１０８に表示する。なお、図７の変更履歴画面７１７では、更新順番３０１を「番号」として表示した例を示している。

次に、ロボット制御装置１０１の変更履歴記憶部１０３に記憶されている履歴情報を用いて命令の内容を変更する方法について、図８を用いて説明する。なお、図７を用いて上述したように、変更履歴画面７１７（図８においては変更履歴画面８１４）を表示部１０８に表示した状態を前提にして説明する。

図８では、動作プログラム表示画面８１３の移動指令命令８０８の変更履歴画面８１４が表示部１０８に表示されている例を示している。そして、操作可能なアクティブ画面が動作プログラム表示画面８１３になっているとする。この状態で、図８に示すアクティブ画面切替ボタン８２７を押すことで、アクティブ画面が変更履歴画面８１４に切り替わる。この状態でジョグダイアル８２８を操作して更新順番３０１の値が１４番の履歴にカーソルを移動した状態を表示部１０８に示している。

移動指令命令８０８の教示点Ｐ４の現在値は、図６に示すように更新順番３０１が１９番の更新データである。そして、図８に示す切替ボタン８２６を押すと、図７に示す履歴情報表示ボタン７２８が図８に示す履歴反映ボタン８２５に変わる。

この状態で、履歴反映ボタン８２５が押されると、移動指令命令８０８の教示点Ｐ４の位置データを、「更新順番３０１が１９番の更新データ」から「更新順番３０１が１４番の更新データ」に変更する。すなわち、移動指令命令８０８の教示点Ｐ４の位置データは（１２３，１１００，７９１）から（１２３，１０９１，７９１）に変更となる。

そして、教示装置１０７の通信部１１０が、変更内容（（１２３，１１００，７９１）から（１２３，１０９１，７９１）への変更）をロボット制御装置１０１の変更履歴記憶部１０３に送信する。

変更履歴記憶部１０３は、変更内容を、保持している変更履歴に追加し（図示していないが、図６において更新順番３０１の２１番として追加記憶される）、追加した変更内容を教示装置１０７の表示部１０８に伝達する。

変更内容を伝達された表示部１０８は、この変更内容を表示中の変更履歴画面８１４の内容に追加反映する。すなわち、図８の変更履歴画面８１４に図示はしていないが、番号２１番として更新データが表示される。

次に、表示部１０８に複数の命令の変更履歴画面を表示した状態で命令の変更を行う場合の例について、図９を用いて説明する。

なお、図８を用いて上述したように、移動指令命令９０８の教示点Ｐ４を更新順番３０１の１４番の内容に変更した状態を前提として説明する。すなわち、図９において変更履歴画面として変更履歴画面９２２の１つが表示部１０８に表示されていることを前提とする。

この状態で、アクティブ画面切替ボタン９３７が押されると、動作プログラム表示画面９２５が操作可能なアクティブ画面になる。そして、ジョグダイアル９３８が操作されて移動指令命令９１２の位置にカーソル９１６が合わされる。

その後、切替ボタン９３６が押されて、履歴反映ボタン９３５が履歴情報表示ボタンに切り替えられ、この履歴情報表示ボタンが押されることで移動指令命令９１２の変更履歴画面９２３が表示される。すなわち、変更履歴画面として、変更履歴画面９２２と変更履歴画面９２３の２つが表示される状態となる。

そして、アクティブ画面切替ボタン９３７が押されると、動作プログラム表示画面９２５がアクティブ画面になる。そしてジョグダイアル９３８が操作されて溶接条件命令９０３の位置にカーソル９１９が合わされる。

その後、履歴情報表示ボタンが押されることで溶接条件命令９０３の変更履歴画面９２４が表示される。すなわち、変更履歴画面として、変更履歴画面９２２と変更履歴画面９２３と変更履歴画面９２４の３つが表示される状態となる。

ここで、溶接条件命令９０３の現在の溶接条件は、更新順番３０１が１８番の更新データ（１１８Ａ，１８．５Ｖ）である。そして、ジョグダイアル９３８が操作されて、変更履歴画面９２４において更新順番３０１が１６番の位置にカーソルが移動される。

この状態で切替ボタン９３６が押され、履歴情報表示ボタンが履歴反映ボタン９３５に切り替えられる。そして、この履歴反映ボタン９３５が押されると、溶接条件命令９０３の溶接条件が、（１１８Ａ，１８．５Ｖ）から（１２０Ａ，１８．５Ｖ）に変更となる。

そして、教示装置１０７の通信部１１０が変更内容（（１１８Ａ，１８．５Ｖ）から（１２０Ａ，１８．５Ｖ）への変更）をロボット制御装置１０１の変更履歴記憶部１０３に送信する。

変更履歴記憶部１０３は、変更内容を、保持している変更履歴に追加し（図示していないが、図６において更新順番３０１の２２番として追加記憶される）、追加した変更内容を教示装置１０７の表示部１０８に伝達する。

変更内容を伝達された表示部１０８は、変更内容を表示中の変更履歴画面９２４に追加反映する。すなわち、図９の変更履歴画面９２４に図示していないが、番号が２２番として更新データが表示される。

次に、変更履歴を利用して複数の命令を平行して変更する場合について、同じく図９を用いて説明する。

上記したように、溶接条件命令９０３の溶接条件が（１１８Ａ，１８．５Ｖ）から（１２０Ａ，１８．５Ｖ）に変更された後に、引き続いて、移動指令命令９０８と移動指令命令９１２を、変更履歴を利用して平行して変更する例について説明する。

アクティブ画面切替ボタン９３７が押されて、変更履歴画面９２２がアクティブ画面になる。この状態でジョグダイアル９３８が操作され、更新順番３０１が８番の位置にカーソルが移動される。そして、履歴反映ボタン９３５が押されると、移動指令命令９０８の教示点Ｐ４の位置データが（１２３，１０９１，７９１）から（１２３，９９１，７９１）に変更となる。

その後、アクティブ画面切替ボタン９３７が押されて、変更履歴画面９２３がアクティブ画面になる。そして、ジョグダイアル９３８が操作されて、更新順番３０１が１２番の履歴にカーソルが移動される。そして、履歴反映ボタン９３５が押され、教示点Ｐ５の位置データが（１２３，１２００，７８９）から（１２３，９９９，７８９）に変更となる。

なお、移動指令命令９０８の教示点Ｐ４の位置データと、移動指令命令９１２の教示点Ｐ５の位置データを更に調整変更したい場合には、前述と同様の操作を再度行う。

また、溶接条件命令９０３を平行して変更する場合にも、前述と同様の操作を再度行う。

以上のように、本実施の形態のロボットシステムによれば、情報選択部１０９（具体的には、ジョグダイアル７３１や履歴情報表示ボタン７２８等）により選択された「教示点名を含む命令」または「教示点名を含まない命令」に関する履歴情報を得ることができることにより、所望の履歴へアクセスするための操作量および所要時間を少なくすることができる。

更に、複数の履歴情報画面を同時に表示できることにより、当該『「教示点名を含む命令」または「教示点名を含まない命令」』以外の『「教示点名を含む命令」または「教示点名を含まない命令」』の変更を平行して円滑に行うことができる。

なお、本実施の形態では、ロボット制御装置１０１と教示装置１０７が別体の場合を例にして説明した。しかし、ロボット制御装置１０１と教示装置１０７とを一体構成としてロボット制御装置１０１に教示装置１０７の構成や機能を備える構成とし、ロボット制御装置１０１単体で本実施の形態を実施するようにしても良い。

本発明のロボットシステムは、動作プログラムの変更履歴を保存し、保存した履歴データから所望の履歴を抽出して参照することができ、かつ、抽出した履歴データを用いて動作プログラムの内容を変更することができ、更に、動作プログラム内の複数の命令に対して平行して命令毎の履歴データの抽出および命令内容の変更を行うことができることから、所望の変更履歴へのアクセス操作量および所要時間を少なくすることができ、このとから、動作プログラムにより動作してこの動作プログラムを変更・修正して動作を行うロボットシステムとして産業上有用である。

１０１ロボット制御装置
１０２プログラム記憶部
１０３変更履歴記憶部
１０４変更履歴抽出部
１０５駆動部
１０６溶接部
１０７教示装置
１０８表示部
１０９情報選択部
１１０通信部

Claims

動作プログラムに基づいてロボットの動作の制御を行うロボット制御装置と、前記ロボット制御装置と通信を行う教示装置とを備えたロボットシステムであって、
前記ロボット制御装置は、
前記動作プログラムを記憶するプログラム記憶部と、
前記動作プログラムに対して行われた複数の変更に関する複数の履歴情報を記憶する変更履歴記憶部と、
前記変更履歴記憶部に記憶されている履歴情報の中から特定の履歴情報を抽出する変更履歴抽出部を備え、
前記教示装置は、
情報を表示する表示部と、
前記表示部に表示された情報のうち少なくとも１つを選択するための情報選択部と、
前記ロボット制御装置と通信を行うための通信部を備え、
前記表示部に前記動作プログラムが表示された状態で、前記情報選択部により前記動作プログラムを構成する命令が選択されると、前記変更履歴抽出部により前記変更履歴記憶部に記憶されている複数の履歴情報の中から、選択された前記命令に関する全ての履歴情報が抽出され、抽出された履歴情報が履歴情報画面として前記表示部に表示されるロボットシステム。
表示部に表示されている履歴情報画面の履歴情報の中から、情報選択部により１つの履歴情報を選択すると、動作プログラムを構成する命令を、選択された履歴情報の内容に変更して記憶する請求項１記載のロボットシステム。
動作プログラムと、１つまたは複数の選択された命令に関する１つまたは複数の履歴情報画面とを、同時に表示部に表示する請求項１または２記載のロボットシステム。