JP2511072B2 - ロボットにおける教示デ―タの記録・再生方法 - Google Patents

ロボットにおける教示デ―タの記録・再生方法

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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、ティーチングプレイバック方式のロボット
における教示データの記録・再生方法に関する。
<従来の技術> 従来のディーチングプレイバック方式のロボットにお
ける教示データの記録方式には、ロボットの動作軌跡上
の主要な数点の位置だけを教示データとして与えるPTP
(Point to Point)方式と、ロボットのアームを始めと
する機体を直接作業者が動かして動作軌跡を連続的に記
録するCP(Continuous Path)方式とがある。このう
ち、後者のCP方式にあっては、動作軌跡を教示する時、
その軌跡を定時間(教示データ記録周知)ごとにサンプ
リングしてその位置データを記録しており、このデータ
の記録の開始及び停止はスイッチ操作によっている。
<発明が解決しようとする問題点> CP方式のティーチングは細かな動作軌跡をティーチン
グするのに有効な方式であるが、教示データ記録周期t
ごとに自動的に記録することや作業者が直接ロボットの
機体を動かしていることに起因して、次の問題点を有す
る。
(1) ティーチング中途でティーチングを一時中断す
る場合は、ロボットを一旦停止させた後記録を停止する
スイッチ操作が必要であり、記録を再開するときもスイ
ッチ操作が必要でその後ロボットを再び動かすことにな
り、第5図に示すように時刻5tから13tまで、位置デー
タにしてP5からP10まで同一位置にて静止させ、しかも8
tから11tまで記録を停止させている。したがって、記録
の停止や再開のスイッチ操作が繋雑となり、記録スイッ
チをOFFしたその前後にて無駄なステップP5,P6,P7,P8,P
9が記録されてメモリを余分に使用する他、不要な停止
状態が発生してロボットのサイクルタイムが必要以上に
長くなる。第6図はロボット動作時の状態を示す。Tは
動作指令出力周期である。
(2) ロボットの再生運転時に必要な外部とのインタ
ーロックやロボットハンドに取付けたツールの制御等機
能データの記録操作は、不要なステップを記録しないよ
うに一旦位置データのみを記録した後、その位置を再現
しながら行なわれるため、ティーチングをプログラムの
先頭から2度行うことになり、ティーチングに時間がか
かってしまう。
そこで、本発明は上述の(1)(2)の問題点に鑑
み、CP方式において無駄なステップを除いてメモリの記
憶容量を低下させたりサイクルタイムが長くなったり、
またティーチングに時間がかかったりすることなく、ま
た繁雑なスイッチ操作を除くようにし、すなわち動作軌
跡を連続的(一定周期ごと)に記憶するいわゆるCP教示
方式のロボットにあって軸が動作している時のみ記憶し
軸が動作していない間は記憶を中断させるようにして、
メモリの節約と操作性の容易化を図った教示データの記
録・再生方法を提供する。
<問題点を解決するための手段> 上述の目的を達成する本発明は、ロボットのアームや
軸からなる機体を動かしてその軌跡を予め定められた時
間毎にサンプリングしてティーチングを行なうロボット
において、上記機体が動いたか否かを位置データの一定
以上の変化にて判定し、前回記憶した位置データから上
記一定以上変化した位置データのみを教示データとして
記録し、再生時にはティーチング時の移動に要した時間
と無関係上記教示データを一定時間毎に位置データとし
て再生することを特徴とする。
<作用> 有意差の位置データのみが教示データとして記録さ
れ、再生ではこの教示データを一定時間毎に再生するの
で、ロボット静止時には教示データの記録が行なわれな
い。
<実 施 例> ここで、第1図ないし第4図を参照して本発明の実施
例を説明する。第1図および第2図は6軸制御のロボッ
トに軌跡を教示し動作制御するための回路構成を示す。
第1図において、作業者はロボットのアームや機体の一
部(図示省略)を動かして軌跡を教示するが、その時ロ
ボットの各軸に取付けられた位置検出器6から位置パル
スが出力される。このパルスはカウンタ5にてカウント
され、教示データ記録周期tごとにレジスタ4にパルス
データをラッチする。このような機能を有する軌跡教示
回路7は他の5軸にも存在して軌跡教示回路8〜12を有
する。
レジスタ4内にラッチされたパルスデータは、ロボッ
トの制御を行なう中央処理装置(CPU6)によって一定の
条件下でメモリ2内に格納される。ここでいう、一定条
件下とは次をいう。
(1) メモリ2にデータを記録するための記録スイッ
チ14がOFFからONに切換えられた時。
(2) 記録スイッチ14はON状態で、6軸のうち少なく
ともいずれか1軸のレジスタ4のデータが前回メモリ2
に格納したデータから予め定められた定数ΔL以上変化
した時。
また、ロボットの手首軸先端に取付けられたツール16
(例えばスプレーガン)は、ツール制御スイッチ15がON
でしかも上記条件(2)に示すレジスタ4のデータが定
数ΔLより大きい場合にONととなる。この状態も位置デ
ータと同時にメモリ2に記録される。なお、第1図で3
はデータバス、13はI/Oインターフェイスである。
第2図はロボットの動作制御を行なう回路構成を示
す。CPU1は既にメモリ2に格納されている位置データを
基に動作指令出力周期Tごとに各軸の速度指令器17に速
度指令を与え、サーボ回路18によりモータ19を動かして
ロボットのプレイバックを行なうものである。なお、20
は速度位置検出器であり、全体として制御部21〜26は各
軸ごとに存在する。また、位置データと同時に記録され
た機能データに基づきツール16がON,OFF制御される。
こうして、第3図に示すように教示データの記録にあ
っては、記録スイッチのOFFからON時又はレジスタ4の
データが前回の格納データからΔL以上変化した時のみ
行なわれるので、時刻5tから13tまですなわちロボット
静止時から再動作まではメモリ2へのデータの格納もな
くツール16のメモリ2への記録もなくなる。つまり、前
回メモリ2に格納された位置データとレジスタ4のデー
タの差ΔPと、予め定められた定数ΔLとを比較し、6
軸のうち少くとも1軸がPΔ>ΔLならば、レジスタ4
のデータPiがメモリ2に格納される。ΔLは位置検出器
6の値のふらつきや、作業者が停止させているつもりの
間(第3図における5t〜13tの間)のロボットの微少な
動きを無視するための微少な値の定数であって、例えば
有意の誤差範囲で零とみなし得る範囲のものである。
第4図は動作プログラムの再生を示しており、図に示
すごとく、無駄なステップのない動きとなる。
なお、ロボットをある位置に停止させる動作プログラ
ムをティーチングする時は、記録スイッチ14をN回ON/O
FFすることにより、同じ位置データがNステップ記録さ
れ、再生時にはN×Tの間ロボットが一時停止する。
更に、ロボットを等間隔に移動させ、その都度記録ス
イッチ14をON/OFFすることにより、1点ずつ位置データ
を記録させ、再生時には等速度で再生させる動作プログ
ラムも、CP方式の位置教示方式で可能となる。
また、第3図に示す如く記録の中断とともにツール16
もOFFすることにより、ツール16が消費する材料(例:
塗料,シーラント等)の無駄な消費を抑えることができ
る。
<発明の効果> 以上の説明からわかるように、本発明による方式で軌
跡教示を行った場合、ティーチング操作が簡便になるば
かりでなく、ティーチング作業の一時中断による再生軌
跡への影響をなくし、かつ、少ないメモリ容量で動作プ
ログラムを作成することができ、更にサイクルタイムの
短縮を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例における6軸制御のロボットに
軌跡を教示するための回路構成を示すブロック図であ
る。 第2図は本発明の実施例における6軸制御のロボットを
駆動するための回路構成を示すブロック図である。 第3図は本発明の教示方式によってロボットのある1軸
の軌跡と、メモリに格納する位置データを示す説明図で
ある。 第4図は第3図に示す教示によって格納された教示デー
タを再生した場合のロボットのある1軸の軌跡を示す図
である。 第5図は従来の技術によってロボットのある1軸の軌跡
とメモリに格納する位置データを示す説明図である。 第6図は第5図によってメモリに格納された教示データ
を再生した場合のロボットのある1軸の軌跡を示す図で
ある。 図中、 1……中央処理装置、 2……メモリ、 3……データバス、 4……レジスタ、 5……カウンタ、 6……位置検出器、 7〜12……軌跡教示回路、 13……I/Oインターフェイス、 14……記録スイッチ、 15……ツール制御スイッチ、 16……ツール、 17……速度指令器、 18……サーボ回路部、 19……モータ、 20……速度・位置検出器、 21〜26……制御部、 t……教示データ記録周期、 T……動作指令出力周期。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ロボットのアームや軸からなる機体を動か
    してその軌跡を予め定められた時間毎にサンプリングし
    てティーチングを行なうロボットにおいて、 上記機体が動いたか否かを位置データの一定以上の変化
    にて判定し、前回記憶した位置データから上記一定以上
    変化した位置データのみを教示データとして記憶し、再
    生時にはティーチング時の移動に要した時間と無関係に
    上記教示データを一定時間毎に位置データとして再生す
    ることを特徴とするロボットにおける教示データの記憶
    ・再生方法。
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