JP2730114B2

JP2730114B2 - 産業用ロボットの制御方法

Info

Publication number: JP2730114B2
Application number: JP33290188A
Authority: JP
Inventors: 和美豊田; 恵一神; 一夫城戸; 設男堀本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-12-27
Filing date: 1988-12-27
Publication date: 1998-03-25
Anticipated expiration: 2013-03-25
Also published as: JPH02172687A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は組立・移載等を高速で行うロボットの安全
性，信頼性の向上に関するものである。

従来の技術従来、組立ロボットでは教示の簡素化（教示ポイント
数の削減）作業の高速化が強く要望されており、多くの
場合、以下に例を示すような方法で対応している。

すなわち、第７図において、１はパーツフィーダーで
あり、部品２を整列して供給し、コントローラ３の命令
により動作するロボット４の先端の部品挟持部５で製品
６に組み付ける作業を行なう。この作業の動作例を第８
図を用いて説明する。第８図は構成を示すブロック図で
ある。まず、コントローラ３は、部品２がパーツフィー
ダー１上の所定の位置にあることをセンサー７で確認
し、ロボット４を部品取り出し地点８まで移動させ、部
品挟持部５を閉じる。次にコントローラ３は製品６の作
業可能な状態になっているかどうかセンサー９より信号
を受け取り、作業可能と判断してからロボット４を第８
図に示す水平動作と上下動作が連続的かつカーブを描く
ような動作で上昇、水平，下降移動させ部品２を製品６
の組み付け地点10まで運び、部品挟持部５を開いて組立
作業が完了する。この場合、一搬にロボット４の教示ポ
イント数はパーツ取り出し地点８と組み付け地点10の２
ケ所であり、部品挟持部５の上昇量あるいは水平移動と
上下移動の連続的かつカーブを描く量は予め動作プログ
ラム上で定義されている。尚、水平移動と上下移動の連
続的かつカーブを描くようなロボット４の動作時間の短
縮は、動作距離等にもよるが20〜30％程度である。

次に第２の従来例を説明する。状態従来例と同様、ロ
ボット４はパーツ取り出し地点８で部品２をチャッキン
グし、作業条件に関わらず、組み付け地点10の上空の地
点11まで移動し、ここで作業条件を確認し、もし作業不
可であれば地点11で待機し、作業可能になってから組み
付け地点10まで下降し部品挟持部５を開いて組立作業は
完了する。部品取り出し時も、組み付け時と同様にまず
部品取り出し位置上空の地点12まで移動しセンサー７か
ら部品取り出し可能の信号を受け取って動作する。この
場合教示ポイント数は部品取り出し地点８とその上空地
点12、組み付け位置とその上空地点11の合計４点であ
る。

発明が解決しようとする課題上記のような動作で作業を行った場合、以下の課題が
生じる。

（１）部品挟持部５が部品２をチャッキング完了時点
で、作業可能（センサー９がOK）である場合、地点11で
一度停止し、センサー９の信号を確認する第２例の部品
２取り出しから組み付け完了までの時間（T2）は、第１
例の時間（T1）と比較して長くなる。

（２）部品挟持部５が部品２をチャッキング完了時点
で、作業不可（センサ９がNG）でありかつチャッキング
完了後第２例においてロボット４が地点11まで移動する
時間（T3）経過後も作業不可の場合には、第２例の方が
短くなる（センサー９がOK後に第１例ではロボット４が
上昇，水平，下降移動するのに対し第２例では下降移動
のみであるから）。

（３）部品挟持部５が部品２をチャッキング完了時点
で、作業不可（センサー９がNG）でありかつ前記時間
（T3）経過後作業可能（センサー９がOK）である場合に
は第１例と第２例ではどちらの作業時間が短いか一概に
は言えないが、部品挟持部５が部品２をチャッキング完
了時点で作業可能であった場合の時間（T1）と比べれば
どちらも遅い。

（４）第２例の教示ポイント数は第１例の２倍すなわち
コントローラー３の記憶容量は２倍必要になる。

以上（１）〜（３）は組み付け動作における比較であ
るが、部品取り出し時においても全く同様である。

本発明は上記問題点に鑑み、最短の動作時間で目的の
作業を行いしかも教示ポイント数を最少とする産業用ロ
ボットの制御方法を提供するものである。

課題を解決するための手段上記問題を解決するために本発明の産業用ロボットの
技術的手段は、部品挟持部より供給された部品をとり出
し、制御部より動作を制御される部品挟持部が、搬送部
から搬送された製品に組付けあるいは挿入するロボット
の制御方法において、始点から終点間で複数の任意の地
点を予め設定する第１工程と、各ポイント間の距離を部
品挟持部が移動する速度を前の地点間の速度より減速し
て予設定する第２工程と、部品挟持部が始点から終点へ
と移動する第３工程と、製品が所定の位置に位置決めさ
れていることを検出し、信号を発する第４工程と、第４
工程で発信した信号を制御部で受信する第５工程と、第
５工程で受信した場所を検出する第６工程と、前記部品
挟持部が第２工程で設定した速度で各地点間の移動を続
行する第７工程を特徴とするものである。

作用本発明の技術的手段による作用は次のようになる。す
なわち、部品挟持部が部品を挟持し、移動中に、予め設
定した地点で作業不可能、あるいは、設定した複数地点
を通過後も作業不可能である場合、各地点間を予め設定
した速度まで減速し、作業可能になるまで部品挟持部の
移動距離を停止することなく移動調節し、またその移動
は連続的かつカーブを描くように移動することにより、
時間的無駄もなく、また、停止後、再動作に入る時の負
担も少ないという効果がある。

実施例以下本発明の一実施例の産業用ロボットの制御方法に
ついて、図面を参照しながら説明する。

第１図は、本発明の一実施例におけるフローチャート
図、第６図は本発明の構成を示すブロック図である。

１は部品供給部、２は部品、３はコントローラ、４は
ロボット、５は部品挟持部である。工程17に示すとお
り、まず予め複数の任意の点を設定する。部品挟持部５
の軌跡上に地点12,13,14,15,16と５ケ所設定する。地点
12,13は水平移動上にあり、残りの地点14,15,16は、部
品２を製品６に組付あるいは挿入する地点10の上空にあ
る。工程18は、上記地点間の速度を予め設定する。下記
の表のように速度を設定する。

工程19はセンサー７で部品２の位置を確認後部品挟持
部５が部品供給部１が部品２を供給する地点８まで下降
移動し、部品２を挟持する。工程20は、部品２を挟持し
た部品挟持部５はそのまま上昇移動しかつ、カーブを描
くように水平移動を開始する。工程21は、地点12に部品
挟持部が到着後、センサー９により製品６が所定位置に
位置決めされているか確認する。その時、作業可である
信号をコントローラ３に発信する（工程22）。センサー
９が作業可の信号が発信された場合、そのまま地点13,1
4,15,16を経て、水平移動から下降移動と連続点にカー
ブを描きながら、組付あるいは、挿入地点10まで下降
し、製品６に組付あるいは挿入する。組付あるいは挿入
後、地点８まで同軌跡上を移動し、工程19にもどる。ま
た、工程22で発信された信号が作業不可の場合を説明す
る。地点12で信号を受信した場合、コントローラ３がそ
の受信地点を地点12であることを確認する（工程26）。
予め設定されている速度すなわち、地点８から地点12ま
での移動速度10m/Sより減速された5m/Sで移動を開始す
る。地点13に到着時に、作業可の信号を受信した場合
は、地点12から地点13に設定された速度5m/Sのまま、移
動を続行し、地点14,15,16を経て、地点10にて製品６に
組付あるいは挿入する。しかし、まだ地点13に部品挟持
部５が到着しても作業不可であった場合、地点12〜13間
の速度より減速された予め設定されている速度3m/Sで移
動する。地点14で作業可であれば、そのままの速度3m/S
で移動するが、作業不可の場合、さらに減速され、地点
14〜15間を設定速度2m/Sで移動する。以降各地点も同作
業を行う。前地点で作業不可と受信した場合、前地点間
の速度から設定された速度まで減速して次の地点まで移
動し、コントローラ３からの信号を確認し、作業不可で
も部品挟持部５が停止することなく減速移動をくり返し
ながら移動し、組付あるいは挿入する。

次に第２の実施例を説明する。第３図は、第２実施例
のフローチャート図である。工程26に示すとおり、第１
実施例と同様にまず予め複数の任意の点を設定する。工
程27で部品の種別を判断し、認識する。工程28で工程26
で設定した各地点間の速度を部品別に設定しておく。次
の工程29で、工程27で判別した部品に見合った速度を工
程28で設定した速度の中から選出する工程である。速度
を選出後、部品挟持部５が部品２を挟持する工程30、そ
のまま部品挟持部が上昇・水平移動し（工程31）、セン
サー９により、製品６が所定位置に位置決めされている
か認識する（工程32）。

その時、作業可である信号をコントローラ３が発信す
る（工程33）。部品２を挟持した部品挟持部５が下降移
動し（工程34）、製品６に組付あるいは挿入する（工程
35）。しかし、工程33でコントローラ３より発信された
信号が作業不可である場合、その信号が発信された地点
を検出し（工程37）、予め工程28で設定した速度で各地
点間を移動を続ける（工程38）。次の地点で作業可であ
る信号を受信したならば、現在移動中の速度で組付ある
いは挿入を行う。作業不可であれば、さらに設定された
速度まで減速し、次の地点まで移動する。このように、
第１実施例同様に、作業可の信号をコントローラ３より
受信するまで、くり返し設定された速度まで減速しなが
ら移動し、製品６に組付あるいは挿入を行う。

次に第３実施例を説明する。第４図は第３実施例のフ
ローチャート図である。この実施例は、第２実施例と同
様の工程で組付あるいは挿入を行うが、工程40では、製
品６の種別を判別し、工程41で、予じめ工程39で設定し
た複数の任意の地点間の速度を製品６の種類別に設定し
ておく。工程40で判別した製品６により、工程41で設定
した速度を選出する（工程42）。以降、組付あるいは挿
入における手順は、第２実施例または第１実施例と同様
であるので省略する。

次に第４実施例を説明する。第５図は第４実施例のフ
ローチャート図、第６図は構成を示すブロック図であ
る。まずはじめに、部品挟持部５によって部品２を製品
６に組付あるいは挿入する地点10の上空に任意の地点62
を設定する（工程52）。この地点62は地点10の近くに位
置する。工程53で部品２を部品挟持部５が挟持し、上
昇，水平移動，下降移動を連続的なカーブを描くように
移動する（工程54,55）。部品挟持部が工程55の下降の
途中で地点62に到着すると鉛直方向とは逆方向の加速度
を加えて、地点62で一旦停止する（工程56）。センサー
９により製品６の位置を確認する（工程57）。工程57の
確認により作業可である信号をコントローラ３が発信す
る（工程58）。工程58により発信された信号を受信後、
部品挟持部５は下降し（工程59）、製品６へ組付あるい
は挿入する（工程60）。しかし、工程58で作業不可を信
号が発信された場合、コントローラ３より作業可の信号
を受信するまで、地点62で停止状態である。

従って組付あるいは挿入する前に一旦停止し、加速度
＝O,加重＝Ｏとすることにより、組付あるいは挿入時の
不要な力も加わらず、製品の損傷がなくなるという効果
が得られる。

発明の効果以上のように、この発明によればコントローラの信号
を受信後、作業不可の場合、部品挟持部が部品を挟持し
たまま完全停止せず、速度を落とし、製品が所定位置に
位置決めされるまで時間調節することにより、一時停止
後の再動作にはいる負担も少なく、待避する場所への無
駄な移動距離も必要なく、時間も少なくてよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例における産業用ロボットの
制御方法のフローチャート図、第２図は同ブロック図、
第３図は第２実施例のフローチャート図、第４図は第３
実施例のフローチャート図、第５図は第４実施例のフロ
ーチャート図、第６図は第４実施例における同ブロック
図、第７図は従来の産業用ロボットの斜視図、第８図は
同ブロック図である。１……部品供給部、２……部品、３……コントローラ、
５……部品挟持部、６……製品、７……センサー、９…
…センサー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者堀本設男大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (56)参考文献特開昭60−238290（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】部品供給部より供給された部品を取り出
し、制御部より動作を制御される部品挟持部が、搬送部
から搬送された製品に組付けあるいは挿入する産業用ロ
ボットの制御方法において、前記部品挟持部が前記部品供給部からの部品を挟持する
始点から、その部品を製品に組付けあるいは挿入する終
点間で複数の任意の点を予め設定する第１工程と、前記
第１工程で設定した各地点間の距離において部品挟持部
が移動する速度を前の地点間の速度より減速して予め設
定する第２工程と、部品挟持部が始点から終点へと移動
する第３工程と、前記部品搬送部により製品が所定に位
置決めされていることを検出し、信号を発する第４工程
と、前記第４工程で発信した信号を制御部で受信する第
５工程と、前記第５工程で受信した場所を検出する第６
工程と、前記部品挟持部が第２工程で設定された速度で
各地点間の移動を続行する第７工程とからなる産業用ロ
ボットの制御方法。
【請求項２】部品供給部より供給された部品を取り出
し、制御部より動作を制御される部品挟持部が搬送部か
ら搬送された製品に組付けあるいは挿入する産業用ロボ
ットの制御方法において、部品挟持部が部品を挟持する始点から、その部品を製品
に組付けあるいは挿入する終点間で、複数の任意の点を
予め設定する第１工程と、組付けあるいは挿入する部品
を判別する第２工程と、前記第１工程で設定した各地点
間の距離を部品挟持部が移動する速度を予め部品別に設
定する第３工程と、前記第２工程で判別した部品の各地
点間の速度を前記第３工程で設定した速度より選出する
第４工程と、部品挟持部が始点から終点まで移動する第５工程と、部
品搬送部により所定の製品が所定の位置に位置決めされ
ていることを検出し、信号を発する第６工程と、前記第
６工程で発信した信号を制御部で受信する第７工程と、
前記第７工程で受信した場所を検出する第８工程と、部
品挟持部が前記第４工程で設定された速度で各地点間の
移動を続行する第９工程とからなる産業用ロボットの制
御方法。
【請求項３】部品供給部より供給された部品を取り出
し、制御部より動作を制御される部品挟持部が搬送部か
ら搬送された製品に組付けあるいは挿入する産業用ロボ
ットの制御方法において、部品挟持部が部品を挟持する始点から、その部品を製品
に組付けあるいは挿入する終点間で、複数の任意の点を
予め設定する第１工程と、組付けあるいは挿入する製品
を判別する第２工程と、各地点間の距離を部品挟持部が
移動する速度を予め製品別に設定する第３工程と、前記
第２工程で判別した製品の各地点間の速度を前記第３工
程で設定した速度より選出する第４工程と、部品挟持部
が始点から終点まで移動する第５工程と、部品搬送部に
より所定の製品が所定の位置に位置決めされていること
を検出し、信号を発する第６工程と、前記第６工程で発
信した信号を制御部で受信する第７工程と、前記第７工
程で受信した場所を検出する第８工程と、部品挟持部が
前記第４工程で設定された速度で各地点間の移動を続行
する第９工程とからなる産業用ロボットの制御方法。