JP2018027575A - ロボットシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】ロボットの教示作業の手間を低減することができ、しかもロボットの作動管理を容易にすることができるロボットシステムを提供する。【解決手段】このロボットシステムは、搬送装置１０と、ロボット２０と、ロボット２０のモータに駆動信号を送ってロボット２０の作動を制御すると共に、搬送装置１０に駆動速度制御信号を出力する制御部と、通常の処理運転モードの際に搬送装置１０の搬送速度を検出するエンコーダ１５とを備え、制御部が、ロボット２０を教示モードおよびテストモードで動作させる際に、受付けたオーバーライド値の分だけ作動速度が低減されるようにロボット２０に駆動信号を送ると共に、搬送装置１０による搬送速度が前記オーバーライド値の分だけ低減されるように駆動速度制御信号を出力するものである。【選択図】図１
Description
本発明は、搬送装置と、搬送装置により搬送されている物品に対し所定の処理を行うロボットとを有するロボットシステムに関する。
この種のロボットシステムとして、バリ取り機、穴加工機等の周辺装置と、周辺装置にワークを搬送するロボットとを備え、周辺装置およびロボットを手動モード、自動モード、および確認モードで作動させるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。このロボットシステムでは、手動モードの際は、ロボットが手動で１ステップずつ操作されると共に、ロボットの位置確認に必要な場合は周辺機器も手動で操作される。また、確認モードの際には、周辺装置を自動モードの時と同じ速度で作動させながら、ロボットを自動モードの時よりも遅い速度で作動させることにより、ロボットの作動確認が行われる。
また、物品を搬送するコンベヤと、コンベヤ上のワークを取出すロボットとを備え、ロボットの動作プログラムを設定するための教示モードと、ロボットを動作プログラムに基づき作動させる再生モードとを有するロボットシステムが知られている（例えば、特許文献２参照。）。このロボットシステムでは、教示モードにおいて、駆動中のコンベヤ上のワークに対してロボットに動作を教示し、再生モードにおいて、コンベヤの速度に合わせてロボットの速度を調整することにより、再生モード時のワークとロボットとの相対動作を教示モード時と一致させている。
通常、コンベヤ付きロボットシステムを構築する際、コンベヤをその周辺機器や搬送する物品に応じた要求に適合させるために、先ずは、通常の処理作業を行う自動モード時のコンベヤの搬送速度が要求仕様として設定される。
続いて、当該コンベヤの要求仕様に適合するロボットがシミュレーション等を用いて選定又は設計され、コンベヤおよびロボットの発注が行われる。そして、コンベヤおよびロボットが設置場所に据え付けられた後、コンベヤの作動に適合するようにロボットの教示および作動確認が行われる。
続いて、当該コンベヤの要求仕様に適合するロボットがシミュレーション等を用いて選定又は設計され、コンベヤおよびロボットの発注が行われる。そして、コンベヤおよびロボットが設置場所に据え付けられた後、コンベヤの作動に適合するようにロボットの教示および作動確認が行われる。
このような状況において、前者のロボットシステムでは、確認モードにおいて周辺機器であるコンベヤを制御することが考慮されていない。このため、手動モードでロボットが問題無く作動していても、自動モードの時にロボットの作動とコンベヤの作動との連携が取れない場合が多い。このような場合は、手動モードによる教示作業を再び行う必要があり、ロボットの教示に手間がかかる。
一方、後者のロボットシステムでは、コンベヤの速度に合わせてロボットの速度を調整することは考慮されているが、コンベヤの速度をどの程度にするかは考慮されていない。このため、教示モードにおいてコンベヤを所定の低速で作動させると共に、ロボットの速度オーバーライド値を例えば２０％にした状態でロボットの教示作業を行い、通常の処理作業を行う処理運転モード時にコンベヤの速度を要求仕様の搬送速度にした時に、ロボットのオーバーライド値が例えば９５％等の値になり、１００％にならない。
処理運転モード時のオーバーライド値は常に９５％等の一定の値になる訳ではなく、当該値は教示モードにおけるコンベヤの速度と、教示モードでロボットに対し任意に設定されるオーバーライド値とによって変動する。例えば、ロボットに複雑な動きをさせる場合は教示モードにおいてオーバーライド値が低く設定される傾向がある。このため、教示作業を行う度に、又は、設定する動作プログラム毎に、処理運転モード時のオーバーライド値を設定又は更新する必要があり、ロボットの作動管理が煩雑になっている。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ロボットの教示作業の手間を低減することができ、しかもロボットの作動管理を容易にすることができ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、本発明は以下の手段を採用する。
本発明の第１の態様は、駆動手段により駆動されて物品を搬送する搬送装置と、複数のロボット駆動用モータにより駆動され、前記搬送装置により搬送される前記物品に対し所定の処理を行うロボットと、前記複数のロボット駆動用モータにそれぞれ駆動信号を送ることにより前記ロボットの作動を制御すると共に、前記駆動手段の駆動速度を制御する駆動速度制御信号を前記駆動手段に送信可能な制御部とを備え、該制御部が、前記搬送装置により搬送される前記物品に対し前記ロボットによる前記所定の処理が行われる処理運転モード時の前記駆動手段の駆動速度又は前記搬送装置による搬送速度を受付けるように構成され、前記制御部が、前記ロボットの作動速度を所定の速度から低減するためのオーバーライド値を受付けるように構成されると共に、前記ロボットを教示モードおよびテストモードで動作させる際に、前記複数のロボット駆動用モータの駆動速度が受付けた前記オーバーライド値の分だけそれぞれ低減されるように前記駆動信号を送ると共に、前記駆動手段の駆動速度又は前記搬送装置による搬送速度が前記処理運転モード時の駆動速度又は前記処理運転モード時の搬送速度に対し前記オーバーライド値の分だけ低減されるように前記駆動速度制御信号を送信するものであるロボットシステムを提供する。
本発明の第１の態様は、駆動手段により駆動されて物品を搬送する搬送装置と、複数のロボット駆動用モータにより駆動され、前記搬送装置により搬送される前記物品に対し所定の処理を行うロボットと、前記複数のロボット駆動用モータにそれぞれ駆動信号を送ることにより前記ロボットの作動を制御すると共に、前記駆動手段の駆動速度を制御する駆動速度制御信号を前記駆動手段に送信可能な制御部とを備え、該制御部が、前記搬送装置により搬送される前記物品に対し前記ロボットによる前記所定の処理が行われる処理運転モード時の前記駆動手段の駆動速度又は前記搬送装置による搬送速度を受付けるように構成され、前記制御部が、前記ロボットの作動速度を所定の速度から低減するためのオーバーライド値を受付けるように構成されると共に、前記ロボットを教示モードおよびテストモードで動作させる際に、前記複数のロボット駆動用モータの駆動速度が受付けた前記オーバーライド値の分だけそれぞれ低減されるように前記駆動信号を送ると共に、前記駆動手段の駆動速度又は前記搬送装置による搬送速度が前記処理運転モード時の駆動速度又は前記処理運転モード時の搬送速度に対し前記オーバーライド値の分だけ低減されるように前記駆動速度制御信号を送信するものであるロボットシステムを提供する。
当該態様では、制御部が処理運転モードの際の駆動手段の駆動速度又は搬送装置による搬送速度を受付け、教示モードおよびテストモードの際には、駆動手段の駆動速度又は搬送装置による搬送速度がロボットのオーバーライド値の分だけ低減された速度となる。このため、教示モードおよびテストモードで様々なオーバーライド値が用いられても、教示モードおよびテストモードにおけるロボットの作動速度と搬送装置の搬送速度との比は、ロボットの作動を所定の速度に戻すと共に搬送装置を処理運転モードで作動させる際のロボットの作動速度と搬送装置の搬送速度との比と等しくなる。
このため、処理運転モード時に常にロボットを所定の速度で作動させることができ、処理運転モード時のロボットの作動管理が容易になる。
また、教示モードおよびテストモードにおけるロボットの作動速度と搬送装置の搬送速度との比が、ロボットの作動を所定の速度に戻すと共に搬送装置を処理運転モードで作動させる際のロボットの作動速度と搬送装置の搬送速度との比と等しくなるので、処理運転モードにおけるロボットおよび搬送装置の作動が教示モードやテストモードにおけるロボットおよび搬送装置の作動に沿ったものとなる。
また、教示モードおよびテストモードにおけるロボットの作動速度と搬送装置の搬送速度との比が、ロボットの作動を所定の速度に戻すと共に搬送装置を処理運転モードで作動させる際のロボットの作動速度と搬送装置の搬送速度との比と等しくなるので、処理運転モードにおけるロボットおよび搬送装置の作動が教示モードやテストモードにおけるロボットおよび搬送装置の作動に沿ったものとなる。
上記態様において、前記駆動手段が前記ロボットの付加軸モータであり、前記制御部が、前記付加軸モータに備えられた速度検出手段によって検出される前記処理運転モード時の該付加軸モータの駆動速度を受付けるように構成されていることが好ましい。
このように構成すると、ロボットに備わっている付加軸モータを用いることにより、搬送装置の搬送速度を検出するための速度検出手段や、搬送装置の駆動手段の駆動速度を検出するための検出手段を別途設ける必要が無くなるので、ロボットシステムの構成を簡素化することが可能となる。
このように構成すると、ロボットに備わっている付加軸モータを用いることにより、搬送装置の搬送速度を検出するための速度検出手段や、搬送装置の駆動手段の駆動速度を検出するための検出手段を別途設ける必要が無くなるので、ロボットシステムの構成を簡素化することが可能となる。
上記態様において、処理運転モードで作動させる際の搬送装置の搬送速度が要求仕様等に基づき予め決まっている場合は、当該搬送速度を操作者が入力可能に構成されていることがさらに好ましい。
このように構成すると、搬送装置の搬送速度を検出するための速度検出手段や、搬送装置の駆動手段の駆動速度を検出するための検出手段を省くことが可能であり、ロボットシステムの構成をさらに簡素化することが可能となる。
このように構成すると、搬送装置の搬送速度を検出するための速度検出手段や、搬送装置の駆動手段の駆動速度を検出するための検出手段を省くことが可能であり、ロボットシステムの構成をさらに簡素化することが可能となる。
本発明によれば、ロボットの教示作業の手間を低減することができ、しかもロボットの作動管理を容易にすることができる。
本発明の第１の実施形態に係るロボットシステムを図面を参照して以下に説明する。
このロボットシステムは、図１に示すように、ベルトコンベヤ等の搬送装置１０と、ロボット２０と、視覚センサ４０とを有し、搬送装置１０により搬送される物品Ｗをロボット２０が取出し、ロボット２０が取出した物品Ｗを次の工程等の所定の搬送位置まで搬送するものである。
このロボットシステムは、図１に示すように、ベルトコンベヤ等の搬送装置１０と、ロボット２０と、視覚センサ４０とを有し、搬送装置１０により搬送される物品Ｗをロボット２０が取出し、ロボット２０が取出した物品Ｗを次の工程等の所定の搬送位置まで搬送するものである。
搬送装置１０は、複数のローラ１１の周りに巻回されたベルト１２と、複数のローラ１１のうち１つを駆動する搬送装置モータ１３と、搬送装置モータ１３の作動を制御する搬送装置制御部１４と、搬送速度を検出する速度検出手段としてのエンコーダ１５とを有する。搬送装置制御部１４は一例では搬送装置モータ１３に駆動電力を供給するインバータを有するものであり、搬送装置制御部１４および搬送装置モータ１３が搬送装置１０を駆動する駆動手段として機能する。図示しない物品供給装置によりベルト１２上に物品Ｗが供給され、供給された物品Ｗが搬送装置モータ１３の回転により所定方向に搬送される。
視覚センサ４０は、搬送装置１０上の物品Ｗを撮像する撮像装置４１と、撮像装置４１で撮像された画像に所定の画像処理を行い、処理後画像に基づく情報をロボット２０のロボット制御部３０に送る画像処理部４２と、メモリ４３とを備えている。
画像処理部４２は、撮像された画像に静的２値化処理、動的２値化処理等の周知の画像処理を施し、処理後画像をメモリ４３に記憶する。画像処理部４２は、処理後画像を前記処理後画像に基づく情報としてロボット制御部３０に送信しても良いし、処理後画像にあらわれる各物品Ｗの特徴点（特徴的な形状を有する部分）の位置情報を前記処理後画像に基づく情報としてロボット制御部３０に送信しても良い。
画像処理部４２は、撮像された画像に静的２値化処理、動的２値化処理等の周知の画像処理を施し、処理後画像をメモリ４３に記憶する。画像処理部４２は、処理後画像を前記処理後画像に基づく情報としてロボット制御部３０に送信しても良いし、処理後画像にあらわれる各物品Ｗの特徴点（特徴的な形状を有する部分）の位置情報を前記処理後画像に基づく情報としてロボット制御部３０に送信しても良い。
ロボット２０は複数（本実施形態では６個）の可動部を備えると共に、各可動部を駆動するためのサーボモータ（ロボット駆動用モータ）２１を備えている。各サーボモータ２１として、回転モータ、直動シリンダ等の各種のサーボモータを用いることが可能である。ロボット２０は図２に示すようなロボット制御部３０を備えており、エンコーダ１５により検出される物品Ｗの搬送速度がロボット制御部３０に送信されるように構成されている。
本実施形態では、ロボット制御部３０は、メインプロセッサとしてのＣＰＵ３１と、表示装置３２と、記憶装置としてＲＯＭ３３、ＲＡＭ３４、不揮発性メモリ３５等と、教示の時等に操作する入力部３６と、各サーボモータ２１に対応するように設けられた６つのサーボ制御器３７とを備えている。各サーボ制御器３７はプロセッサと、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶装置とを有し、各サーボモータ２１のサーボアンプに駆動信号を送ることにより各サーボモータ２１の作動位置、作動速度等の制御を行う。
ＲＯＭ３３にはシステムプログラムが格納されており、システムプログラムがロボット制御部３０の基本機能を担っている。また、不揮発性メモリ３５には例えば入力部３６を用いて作成された動作プログラムが格納されている。例えば、ロボット制御部３０のＣＰＵ３１はシステムプログラムにより動作し、不揮発性メモリ３５に格納されている動作プログラムを読み出してＲＡＭ３４に一時的に格納し、読み出した動作プログラムに沿って各サーボモータ２１のサーボアンプを制御する。
システムプログラムは、例えば入力部３６の入力に基づくモード選択信号をロボット制御部３０が受付けると、モード選択信号に従ってロボット制御部３０を自動モード（処理運転モード）、テストモード、および教示モードの何れかで動作させる。自動モードでは、ＣＰＵ３１は、自動運転を行うように指示する制御信号を搬送装置制御部１４に送信し、これにより搬送装置１０は所定の搬送速度で物品Ｗの搬送を開始する。この時の搬送装置１０による搬送速度がエンコーダ１５によって検出され、ＣＰＵ３１は検出結果を受信すると共に不揮発性メモリ３５に格納する。
この実施形態では、自動モード時の搬送装置１０による搬送速度をＣＰＵ３１がエンコーダ１５から受付け、不揮発性メモリ３５に格納している。これに対し、自動モード時の搬送装置１０による搬送速度が要求仕様等に基づき予め決まっている場合は、当該搬送速度を操作者が入力部３６等の入力手段に入力すると共に、入力された搬送速度をＣＰＵ３１が受付け、不揮発性メモリ３５に格納しても良い。さらに、搬送装置制御部１４保持している自動モード時の搬送装置１０の搬送速度をＣＰＵ３１が搬送装置制御部１４から受付け、不揮発性メモリ３５に格納しても良い。これらの場合はエンコーダ１５を省くことも可能である。
また、自動モードにおいて、ロボット制御部３０は不揮発性メモリ３５に格納された動作プログラムに基づき各サーボ制御器３７に制御信号を送り、これによりロボット２０が自動運転状態の搬送装置１０により搬送される物品Ｗの取出しを自動的に行う。この時、ロボット２０は速度オーバーライド値が１００％の状態で作動する。
自動モードにおけるロボット制御部３０の動作を説明する。ＣＰＵ３１は、視覚センサ４０から受信する前記処理後画像に基づく情報を用いて、ロボット２０により取出し可能な位置にある搬送装置１０上の物品Ｗを判断し、取出し可能であると判断された物品Ｗを取出すように各サーボ制御器３７に制御信号を送る。
自動モードにおけるロボット制御部３０の動作を説明する。ＣＰＵ３１は、視覚センサ４０から受信する前記処理後画像に基づく情報を用いて、ロボット２０により取出し可能な位置にある搬送装置１０上の物品Ｗを判断し、取出し可能であると判断された物品Ｗを取出すように各サーボ制御器３７に制御信号を送る。
この時、ＣＰＵ３１は、前記処理後画像に基づく情報を視覚センサ４０から受信した後に対象の物品Ｗをロボット２０によりキャッチするまでにかかる時間と、例えば不揮発性メモリ３５に格納された自動運転時の搬送装置１０による物品Ｗの搬送速度とに基づき、ロボット２０により対象の物品Ｗをキャッチする位置を計算する。そして、計算した位置で物品Ｗをキャッチするように、ＣＰＵ３１が各サーボ制御器３７に制御信号を送る。
ここで、物品Ｗをキャッチする位置に応じてロボット２０の動作パターンを変えても良い。例えば、図１において、Ａの範囲に配置された物品Ｗをキャッチする場合のロボット２０の動作パターンと、Ｂの範囲に配置された物品Ｗをキャッチする場合のロボット２０の動作パターンとを異ならせても良い。また、ＡやＢの範囲内の上流側と下流側との間でロボット２０の動きを徐々に変えても良い。このようなロボット２０の動作パターンの調整は、物品Ｗの取出しの効率を向上する上で有効である。
次に、テストモードにおけるロボット制御部３０の動作を説明する。テストモードは、例えば教示モードで動作プログラムを新規で作成又は変更した場合に、ロボット２０の動作を確認するために使われる。テストモードに変更するモード選択信号をＣＰＵ３１が受付けると、ＣＰＵ３１は、不揮発性メモリ３５に格納された動作プログラムと入力部３６に入力されるオーバーライド値とに基づく制御信号を各サーボ制御器３７に送る。これにより、ロボット２０が動作プログラムに従って搬送装置１０上の物品Ｗの取出しのために動作する。
具体的に、入力部３６には例えばオーバーライド値として５０％の数値が入力され、ＣＰＵ３１は動作プログラムに基づき各サーボ制御器３７に送られる制御信号に含まれる速度指令値を自動モード時の速度指令値の５０％に低減する。これにより、当該動作プログラムに基づき自動モードでロボット２０が動作する場合と比較し、ロボット２０は同じ動きで速度が１／２に低減された状態で動作する。
また、テストモードにおいてＣＰＵ３１は、不揮発性メモリ３５に格納されている自動モード時の搬送速度にオーバーライド値を掛けた搬送速度とするための制御信号を搬送装置制御部１４に送信する。これにより、搬送装置１０は自動モード時の搬送速度に対し１／２となった状態で動作する。
これにより、ロボット２０が動作プログラムによって決められた動きをオーバーライド値に応じた速度で行っている状態で、搬送装置１０もオーバーライド値に応じた速度で物品Ｗの搬送を行う。
これにより、ロボット２０が動作プログラムによって決められた動きをオーバーライド値に応じた速度で行っている状態で、搬送装置１０もオーバーライド値に応じた速度で物品Ｗの搬送を行う。
テストモードでも、ＣＰＵ３１は、視覚センサ４０から受信する前記処理後画像に基づく情報に基づき、ロボット２０により取出し可能な位置にある搬送装置１０上の物品Ｗを判断し、取出し可能であると判断された物品Ｗを取出すように各サーボ制御器３７にオーバーライド値の分だけ低減された速度指令値を有する制御信号を送る。この時、ＣＰＵ３１は、前記処理後画像に基づく情報を視覚センサ４０から受信した後に対象の物品Ｗをロボット２０によりキャッチするまでにかかる時間と、オーバーライド値の分だけ低減された搬送装置１０の搬送速度とに基づき、ロボット２０により対象の物品Ｗをキャッチする位置を計算する。そして、計算した位置で物品Ｗをキャッチするように、ＣＰＵ３１が各サーボ制御器３７に制御信号を送る。
なお、入力部３６には任意のオーバーライド値を入力することが可能である。例えば、
入力部３６に入力されたオーバーライド値が１００％の場合は、テストモードにおいて自動モードと同じ速度でロボット２０および搬送装置１０を動かすことができる。また、テストモードでロボット２０および搬送装置１０が作動している状態で、入力部３６に任意のオーバーライド値を入力した後すぐに、入力されたオーバーライド値に応じてロボット２０および搬送装置１０の作動速度が変わるように構成しても良い。
入力部３６に入力されたオーバーライド値が１００％の場合は、テストモードにおいて自動モードと同じ速度でロボット２０および搬送装置１０を動かすことができる。また、テストモードでロボット２０および搬送装置１０が作動している状態で、入力部３６に任意のオーバーライド値を入力した後すぐに、入力されたオーバーライド値に応じてロボット２０および搬送装置１０の作動速度が変わるように構成しても良い。
次に、教示モードにおけるロボット制御部３０の動作を説明する。この教示モードは、ロボット２０を作動させる動作プログラムを新規に作成又は変更するためのモードである。教示モードに変更するモード選択信号をＣＰＵ３１が受付けると、ＣＰＵ３１は、テストモードの際と同様に、不揮発性メモリ３５に格納されている自動モード時の搬送速度に入力部３６に入力されたオーバーライド値を掛けた搬送速度とする制御信号を搬送装置制御部１４に送信する。これにより、搬送装置１０は自動モード時の搬送速度に対しオーバーライド値を掛けた低速で動作する。教示モードではオーバーライド値として例えば２０％等が入力され、搬送装置１０が遅い速度で作動される。
一方、ＣＰＵ３１は、例えば入力部３６の入力指示とオーバーライド値とに基づく制御信号を各サーボ制御器３７に送る。つまり、操作者が入力部３６に入力を行うと、当該入力指示に応じてロボット２０が動き、その作動速度はオーバーライド値に応じたものとなる。例えば、既存の動作プログラムの一部に変更を加えた変更後の動作プログラムや新規の動作プログラムが入力指示である場合、ロボット２０は入力された動作プログラムによって決められた動作を行い、その作動速度が２０％に低減されたものとなる。
操作者は、入力部３６の操作により、新規又は変更後の動作プログラムを不揮発性メモリ３５に格納することができる。
なお、教示モードに変更するモード選択信号をＣＰＵ３１が受付けた際、ＣＰＵ３１が各サーボモータ２１に制御信号を送りロボット２０が動作している間だけ、ＣＰＵ３１が搬送装置制御部１４を制御して搬送装置１０が作動されるように構成しても良い。
また、教示モードにおいて、ＣＰＵ３１が搬送装置制御部１４に手動でのみ動くように制御指令を送るように構成し、搬送装置１０を手動で操作することも可能である。
なお、教示モードに変更するモード選択信号をＣＰＵ３１が受付けた際、ＣＰＵ３１が各サーボモータ２１に制御信号を送りロボット２０が動作している間だけ、ＣＰＵ３１が搬送装置制御部１４を制御して搬送装置１０が作動されるように構成しても良い。
また、教示モードにおいて、ＣＰＵ３１が搬送装置制御部１４に手動でのみ動くように制御指令を送るように構成し、搬送装置１０を手動で操作することも可能である。
本実施形態では、自動モードの際の搬送装置１０による搬送速度がエンコーダ１５により検出され、教示モードおよびテストモードの際には、搬送装置１０による搬送速度が自動モード時の搬送速度に対しロボット２０のオーバーライド値の分だけ低減された値となる。このため、教示モードおよびテストモードで様々なオーバーライド値が用いられても、教示モードおよびテストモードにおけるロボット２０の作動速度と搬送装置１０の搬送速度との比は、ロボット２０を所定の速度として例えば１００％のオーバーライド値で作動させると共に搬送装置１０を自動モードで作動させる際のロボット２０の作動速度と搬送装置１０の搬送速度との比と等しくなる。
このため、自動モード時に常にロボット２０を所定の速度として例えば１００％のオーバーライド値で作動させることができ、自動モード時のロボット２０の作動管理が容易になる。
また、教示モードおよびテストモードにおけるロボット２０の作動速度と搬送装置１０の搬送速度との比が、ロボット２０を所定の速度で作動させると共に搬送装置１０を処理運転モードで作動させる際のロボット２０の作動速度と搬送装置１０の搬送速度との比と等しくなるので、処理運転モードにおけるロボット２０および搬送装置１０の作動が教示モードやテストモードにおけるロボット２０および搬送装置１０の作動に沿ったものとなる。
また、教示モードおよびテストモードにおけるロボット２０の作動速度と搬送装置１０の搬送速度との比が、ロボット２０を所定の速度で作動させると共に搬送装置１０を処理運転モードで作動させる際のロボット２０の作動速度と搬送装置１０の搬送速度との比と等しくなるので、処理運転モードにおけるロボット２０および搬送装置１０の作動が教示モードやテストモードにおけるロボット２０および搬送装置１０の作動に沿ったものとなる。
本発明の第２の実施形態に係るロボットシステムを図面を参照して以下に説明する。
本実施形態は、第１の実施形態に対し搬送装置１０を駆動する駆動手段を搬送装置モータ１３からロボット２０の付加軸サーボモータ２２に変更すると共に、搬送装置制御部１４およびエンコーダ１５を取り去ったものであり、その他の構成は第１の実施形態と同様である。第１の実施形態と同様の構成については図面中で同一の符号を付し、その説明を省略する。また、第１の実施形態と同様の動作についてはその説明を省略する。
本実施形態は、第１の実施形態に対し搬送装置１０を駆動する駆動手段を搬送装置モータ１３からロボット２０の付加軸サーボモータ２２に変更すると共に、搬送装置制御部１４およびエンコーダ１５を取り去ったものであり、その他の構成は第１の実施形態と同様である。第１の実施形態と同様の構成については図面中で同一の符号を付し、その説明を省略する。また、第１の実施形態と同様の動作についてはその説明を省略する。
本実施形態のロボットシステムは、図３に示すように、第１の実施形態と同様にベルトコンベヤ等の搬送装置１０と、ロボット２０と、視覚センサ４０とを有する。
ロボット２０は第１の実施形態と同様に複数（本実施形態では６個）の可動部を備えると共に、各可動部を駆動するためのサーボモータ（ロボット駆動用モータ）２１を備えている。また、付加軸サーボモータ２２も備えており、付加軸サーボモータ２２によって搬送装置１０が駆動されるように構成されている。付加軸サーボモータ２２はエンコーダを内蔵しており、当該エンコーダにより付加軸サーボモータ２２の回転位置や回転速度が検出される。
ロボット２０は第１の実施形態と同様に複数（本実施形態では６個）の可動部を備えると共に、各可動部を駆動するためのサーボモータ（ロボット駆動用モータ）２１を備えている。また、付加軸サーボモータ２２も備えており、付加軸サーボモータ２２によって搬送装置１０が駆動されるように構成されている。付加軸サーボモータ２２はエンコーダを内蔵しており、当該エンコーダにより付加軸サーボモータ２２の回転位置や回転速度が検出される。
ロボット制御部３０は、第１の実施形態と比較し、図４に示されるように搬送装置モータ１３、搬送装置制御部１４、およびエンコーダ１５が取り去られ、付加軸サーボモータ２２のサーボアンプに駆動信号を送る付加軸サーボ制御器３８が追加されている。
自動モードでは、ＣＰＵ３１は所定の速度で駆動する制御信号を付加軸サーボ制御器３８に送信し、これにより搬送装置１０は所定の搬送速度で物品Ｗの搬送を開始する。この時の付加軸サーボモータ２２の駆動速度が内蔵されたエンコーダによって検出され、ＣＰＵ３１は検出結果を受信すると共に不揮発性メモリ３５に格納する。また、ＣＰＵ３１は当該検出結果から搬送装置１０による物品Ｗの搬送速度を算出し、算出した搬送速度を不揮発性メモリ３５に格納する。
自動モードでは、ＣＰＵ３１は所定の速度で駆動する制御信号を付加軸サーボ制御器３８に送信し、これにより搬送装置１０は所定の搬送速度で物品Ｗの搬送を開始する。この時の付加軸サーボモータ２２の駆動速度が内蔵されたエンコーダによって検出され、ＣＰＵ３１は検出結果を受信すると共に不揮発性メモリ３５に格納する。また、ＣＰＵ３１は当該検出結果から搬送装置１０による物品Ｗの搬送速度を算出し、算出した搬送速度を不揮発性メモリ３５に格納する。
また、テストモードにおいてＣＰＵ３１は、自動モード時に検出され不揮発性メモリ３５に格納されている駆動速度にオーバーライド値を掛けた駆動速度とするための制御信号を付加軸サーボ制御器３８に送信する。これにより、ロボット２０が動作プログラムによって決められた動きをオーバーライド値に応じた速度で行っている状態で、搬送装置１０もオーバーライド値に応じた速度で物品Ｗの搬送を行う。
また、教示モードにおいてＣＰＵ３１は、不揮発性メモリ３５に格納されている自動モード時の駆動速度に入力部３６に入力されたオーバーライド値を掛けた駆動速度とする制御信号を付加軸サーボ制御器３８に送信する。これにより、搬送装置１０は自動モード時の搬送速度に対しオーバーライド値を掛けた低速で動作する。
本実施形態でも、自動モードの際の付加軸サーボモータ２２の駆動速度をＣＰＵ３１が受付け、教示モードおよびテストモードの際には、付加軸サーボモータ２２の駆動速度が自動モード時の駆動速度に対しロボット２０のオーバーライド値の分だけ低減された値となる。このため、教示モードおよびテストモードで様々なオーバーライド値が用いられても、教示モードおよびテストモードにおけるロボット２０の作動速度と搬送装置１０の搬送速度との比は、ロボット２０を所定の速度として例えば１００％のオーバーライド値で作動させると共に搬送装置１０を自動モードで作動させる際のロボット２０の作動速度と搬送装置１０の搬送速度との比と等しくなる。
このため、自動モード時に常にロボット２０を所定の速度として例えば１００％のオーバーライド値で作動させることができ、自動モード時のロボット２０の作動管理が容易になる。
また、ロボット２０に備わっている付加軸サーボモータ２２を用いることにより、搬送装置１０の搬送速度を検出するための速度検出手段等を別途設ける必要が無くなるので、ロボットシステムの構成を簡素化することが可能となる。
また、ロボット２０に備わっている付加軸サーボモータ２２を用いることにより、搬送装置１０の搬送速度を検出するための速度検出手段等を別途設ける必要が無くなるので、ロボットシステムの構成を簡素化することが可能となる。
なお、第１の実施形態では、エンコーダ１５によって搬送装置１０の搬送速度を検出するようにしている。これに対し、エンコーダ１５によって自動モード時の搬送装置モータ１３の駆動速度を検出すると共に、ＣＰＵ３１が検出された駆動速度を不揮発性メモリ３５に格納するように構成しても良い。この場合、教示モードおよびテストモードの際に、ＣＰＵ３１が、不揮発性メモリ３５に格納されている駆動速度に入力部３６に入力されたオーバーライド値を掛けた駆動速度とする制御信号を搬送装置制御部１４に送る。
また、第１および第２の実施形態では、ロボット２０が搬送装置１０上の物品Ｗに対し取出し処理を行うものを示したが、ロボット２０は搬送装置１０上の物品Ｗに塗装、溶接等の加工処理や、その他の処理を行うものであっても良い。
また、第１および第２の実施形態では、搬送装置１０は直線状に物品Ｗを搬送するものであるが、搬送装置１０は曲線に沿って物品Ｗを搬送するものであっても良い。
また、第１および第２の実施形態では、搬送装置１０は直線状に物品Ｗを搬送するものであるが、搬送装置１０は曲線に沿って物品Ｗを搬送するものであっても良い。
さらに、搬送装置１０は所定の動作プログラムに沿って搬送と停止を繰り返すものであっても良い。この場合、教示モードおよびテストモードの際に、搬送速度がオーバーライド値に応じて低減されるだけでなく、停止時間もオーバーライド値に応じて長くなるように構成することが好ましい。
１０ 搬送装置
１３ 搬送装置モータ
１４ 搬送装置制御部
１５ エンコーダ
２０ ロボット
２１ サーボモータ
２２ 付加軸サーボモータ
３０ ロボット制御部
３１ ＣＰＵ
３２ 表示装置
３３ ＲＯＭ
３４ ＲＡＭ
３５ 不揮発性メモリ
３６ 入力部
３７ サーボ制御器
３８ 付加軸サーボ制御器
４０ 視覚センサ
Ｗ 物品
１３ 搬送装置モータ
１４ 搬送装置制御部
１５ エンコーダ
２０ ロボット
２１ サーボモータ
２２ 付加軸サーボモータ
３０ ロボット制御部
３１ ＣＰＵ
３２ 表示装置
３３ ＲＯＭ
３４ ＲＡＭ
３５ 不揮発性メモリ
３６ 入力部
３７ サーボ制御器
３８ 付加軸サーボ制御器
４０ 視覚センサ
Ｗ 物品
Claims (2)
- 駆動手段により駆動されて物品を搬送する搬送装置と、
複数のロボット駆動用モータにより駆動され、前記搬送装置により搬送される前記物品に対し所定の処理を行うロボットと、
前記複数のロボット駆動用モータにそれぞれ駆動信号を送ることにより前記ロボットの作動を制御すると共に、前記駆動手段の駆動速度を制御する駆動速度制御信号を前記駆動手段に送信可能な制御部とを備え、
該制御部が、前記搬送装置により搬送される前記物品に対し前記ロボットによる前記所定の処理が行われる処理運転モード時の前記駆動手段の駆動速度又は前記搬送装置による搬送速度を受付けるように構成され、
前記制御部が、前記ロボットの作動速度を所定の速度から低減するためのオーバーライド値を受付けるように構成されると共に、前記ロボットを教示モードおよびテストモードで動作させる際に、前記複数のロボット駆動用モータの駆動速度が受付けた前記オーバーライド値の分だけそれぞれ低減されるように前記駆動信号を送ると共に、前記駆動手段の駆動速度又は前記搬送装置による搬送速度が前記処理運転モード時の駆動速度又は前記処理運転モード時の搬送速度に対し前記オーバーライド値の分だけ低減されるように前記駆動速度制御信号を送信するものであるロボットシステム。 - 前記駆動手段が前記ロボットの付加軸モータであり、前記制御部が、前記付加軸モータに備えられた速度検出手段によって検出される前記処理運転モード時の該付加軸モータの駆動速度を受付けるように構成されている請求項１に記載のロボットシステム。
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