JP3216496B2 - ロボット装置 - Google Patents
ロボット装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数のロボットで作業
を行うティーチングプレイバック方式のロボット装置に
おいて、ロボット間の協調同期動作制御及び非協調同期
動作制御を行うロボット装置に関する。
を行うティーチングプレイバック方式のロボット装置に
おいて、ロボット間の協調同期動作制御及び非協調同期
動作制御を行うロボット装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ロボット装置には、より多種多様
でかつ複雑なワークへの対応が求められている。特に、
多品種少量生産への適用や設備投資の抑制のために、ワ
ーク毎に固有の治具を用いないで、それぞれがワークや
ツールを把持して協調して作業する複数のロボットを用
いた生産システムが導入され始めている。
でかつ複雑なワークへの対応が求められている。特に、
多品種少量生産への適用や設備投資の抑制のために、ワ
ーク毎に固有の治具を用いないで、それぞれがワークや
ツールを把持して協調して作業する複数のロボットを用
いた生産システムが導入され始めている。
【０００３】図１２は溶接作業における２台のマニピュ
レータからなる一般的なロボット装置の一例を示してい
る。図１２において、１は６つの関節を有する溶接用ロ
ボットで手首先端にはツールとして溶接用トーチ３が取
り付けられている。２は６つの関節を有するハンドリン
グ用ロボットで手首先端にはワーク（図示せず）を把持
するハンド４が取り付けられている。３０は溶接用ロボ
ット１及びハンドリング用ロボット２の動作を制御する
制御装置、６は各ロボット１、２を手動操作することに
よりその動作プログラムを制御装置３０に教示する教示
装置である。このようなシステムにおけるロボット１、
２の協調同期動作及び非協調同期動作例について説明す
る。
レータからなる一般的なロボット装置の一例を示してい
る。図１２において、１は６つの関節を有する溶接用ロ
ボットで手首先端にはツールとして溶接用トーチ３が取
り付けられている。２は６つの関節を有するハンドリン
グ用ロボットで手首先端にはワーク（図示せず）を把持
するハンド４が取り付けられている。３０は溶接用ロボ
ット１及びハンドリング用ロボット２の動作を制御する
制御装置、６は各ロボット１、２を手動操作することに
よりその動作プログラムを制御装置３０に教示する教示
装置である。このようなシステムにおけるロボット１、
２の協調同期動作及び非協調同期動作例について説明す
る。
【０００４】図１３、図１４は図１２の模式図である。
図中においてΣ１は溶接用ロボット１の設置面に設けた
基底座標系であり、θ１１〜θ１６は各関節の角度デー
タで、０ｔは基底座標系Σ１を基準としたツール座標系
Σｔの原点である。またΣ２はハンドリング用ロボット
２の設置面に設けた基底座標系であり、θ２１〜θ２６
は各関節の角度データで、０ｗは基底座標系Σ２を基準
としたワーク座標系Σｗの原点である。
図中においてΣ１は溶接用ロボット１の設置面に設けた
基底座標系であり、θ１１〜θ１６は各関節の角度デー
タで、０ｔは基底座標系Σ１を基準としたツール座標系
Σｔの原点である。またΣ２はハンドリング用ロボット
２の設置面に設けた基底座標系であり、θ２１〜θ２６
は各関節の角度データで、０ｗは基底座標系Σ２を基準
としたワーク座標系Σｗの原点である。
【０００５】まず、協調同期動作については、例えば図
中のハンドリング用ロボット２に把持されたワーク７の
溶接線Ｌを点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を経て点Ｐ５まで
下向き溶接する工程に用いられる。通常、溶接区間を通
じて溶接用トーチ３は、絶対姿勢が下向きであり、か
つ、所定のアーク長となるようにワーク７の開先に対し
て所定の相対位置であることが要求され、協調同期動作
とは図１４に示すように各教示点間において所望の軌道
上をワーク７に対する溶接用トーチ３が所望の姿勢を維
持するよう両ロボットが相対位置姿勢関係を保ち連動し
て動作するものである。
中のハンドリング用ロボット２に把持されたワーク７の
溶接線Ｌを点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を経て点Ｐ５まで
下向き溶接する工程に用いられる。通常、溶接区間を通
じて溶接用トーチ３は、絶対姿勢が下向きであり、か
つ、所定のアーク長となるようにワーク７の開先に対し
て所定の相対位置であることが要求され、協調同期動作
とは図１４に示すように各教示点間において所望の軌道
上をワーク７に対する溶接用トーチ３が所望の姿勢を維
持するよう両ロボットが相対位置姿勢関係を保ち連動し
て動作するものである。
【０００６】また、非協調同期動作については、例えば
上記溶接工程終了後ハンドリング用ロボット２がワーク
７を搬送し新たなワークを把持し、一方その間溶接用ロ
ボット１は別ワークに対し溶接作業を行う工程に用いら
れ、非協調同期動作とは、両ロボットが教示点で同期を
とり動作するが相対的位置姿勢関係は維持せず独立して
動作するものである。
上記溶接工程終了後ハンドリング用ロボット２がワーク
７を搬送し新たなワークを把持し、一方その間溶接用ロ
ボット１は別ワークに対し溶接作業を行う工程に用いら
れ、非協調同期動作とは、両ロボットが教示点で同期を
とり動作するが相対的位置姿勢関係は維持せず独立して
動作するものである。
【０００７】このようなロボット装置は、特開平５−２
１０４０７号公報によって開示されている。この構成
は、図１２に示した制御装置３０が、連続する２個の教
示点についての、所定のワーク基準点を基準としたツー
ルの位置姿勢と、所定の基準座標系を基準としたワーク
の位置姿勢と、教示点間の軌道をツールが並進する時の
ワーク基準点を基準としたツールの所定の基準点の並進
速度に基づいて、教示点間の軌道を所定数に分割して得
られる複数の補間点における、基準座標系を基準とした
ワークの位置姿勢と、ワーク基準点を基準としたツール
の位置姿勢とを、所定の補間方法によって計算するステ
ップと、上記計算されたワーク及びツールの位置姿勢と
に基づいて、ワーク把持用ロボット２の設置基準面座標
系を基準としたワークの所定の取り付け基準点の位置姿
勢と、溶接用ロボット１の設置基準面座標系を基準とし
たツールの所定の取り付け基準点の位置姿勢とを座標変
換により計算するステップと、上記計算結果から両ロボ
ットの関節角度を所定の逆変換によって計算するステッ
プと、上記計算された両ロボットの関節角度に基づいて
両ロボットを同時に駆動するステップからなっている。
１０４０７号公報によって開示されている。この構成
は、図１２に示した制御装置３０が、連続する２個の教
示点についての、所定のワーク基準点を基準としたツー
ルの位置姿勢と、所定の基準座標系を基準としたワーク
の位置姿勢と、教示点間の軌道をツールが並進する時の
ワーク基準点を基準としたツールの所定の基準点の並進
速度に基づいて、教示点間の軌道を所定数に分割して得
られる複数の補間点における、基準座標系を基準とした
ワークの位置姿勢と、ワーク基準点を基準としたツール
の位置姿勢とを、所定の補間方法によって計算するステ
ップと、上記計算されたワーク及びツールの位置姿勢と
に基づいて、ワーク把持用ロボット２の設置基準面座標
系を基準としたワークの所定の取り付け基準点の位置姿
勢と、溶接用ロボット１の設置基準面座標系を基準とし
たツールの所定の取り付け基準点の位置姿勢とを座標変
換により計算するステップと、上記計算結果から両ロボ
ットの関節角度を所定の逆変換によって計算するステッ
プと、上記計算された両ロボットの関節角度に基づいて
両ロボットを同時に駆動するステップからなっている。
【０００８】以下、この特開平５−２１０４０７号公報
によって開示された従来のロボット装置を図１３及び図
１５を用いて詳しく説明する。
によって開示された従来のロボット装置を図１３及び図
１５を用いて詳しく説明する。
【０００９】まずこのロボット装置の協調動作を説明す
る。図１５は上記従来のロボット装置の制御装置の協調
動作制御を説明するためのフローチャートである。ま
ず、教示点Ｐｊ及びＰｊ＋１の教示データとして、ワー
ルド座標系Σ０を基準としたハンドリング用ロボット２
のワーク座標系Σｗの位置姿勢０Ａｗ（ｊ）及び０Ａｗ
（ｊ＋１）と、ワーク座標系Σｗを基準とした溶接用ロ
ボット１のツール座標系Σｔの位置姿勢ｗＡｔ（ｊ）及
びｗＡｔ（ｊ＋１）と、教示速度Ｖが制御装置内に格納
されており、協調動作実行時上記教示データがセットさ
れる。
る。図１５は上記従来のロボット装置の制御装置の協調
動作制御を説明するためのフローチャートである。ま
ず、教示点Ｐｊ及びＰｊ＋１の教示データとして、ワー
ルド座標系Σ０を基準としたハンドリング用ロボット２
のワーク座標系Σｗの位置姿勢０Ａｗ（ｊ）及び０Ａｗ
（ｊ＋１）と、ワーク座標系Σｗを基準とした溶接用ロ
ボット１のツール座標系Σｔの位置姿勢ｗＡｔ（ｊ）及
びｗＡｔ（ｊ＋１）と、教示速度Ｖが制御装置内に格納
されており、協調動作実行時上記教示データがセットさ
れる。
【００１０】次に上記教示データにおけるｗＡｔ（ｊ）
及びｗＡｔ（ｊ＋１）よりワーク座標系Σｗを基準とし
たツール座標系Σｔの教示点間の移動量δＰｔ（ｊ）が
算出される。このδＰｔ（ｊ）と教示速度Ｖにより教示
点間の移動時間である補間時間Ｔ（ｊ）が決定される。
さらにこの補間時間Ｔ（ｊ）をもとに所定の単位時間当
たりに移動するべき両ロボットの補間点の位置姿勢０Ａ
ｗ（ｉ）及びｗＡｔ（ｉ）が算出され、ｗＡｔ（ｉ）に
ついてはワールド座標系Σ０を基準とした溶接用ロボッ
ト１のツール座標系Σｔの位置姿勢０Ａｔ（ｊ）に座標
変換された後、所定の逆変換演算により両ロボットの関
節角度データに変換され、その関節角度データより両ロ
ボットの駆動データが生成され両ロボットが協調動作す
るものである。
及びｗＡｔ（ｊ＋１）よりワーク座標系Σｗを基準とし
たツール座標系Σｔの教示点間の移動量δＰｔ（ｊ）が
算出される。このδＰｔ（ｊ）と教示速度Ｖにより教示
点間の移動時間である補間時間Ｔ（ｊ）が決定される。
さらにこの補間時間Ｔ（ｊ）をもとに所定の単位時間当
たりに移動するべき両ロボットの補間点の位置姿勢０Ａ
ｗ（ｉ）及びｗＡｔ（ｉ）が算出され、ｗＡｔ（ｉ）に
ついてはワールド座標系Σ０を基準とした溶接用ロボッ
ト１のツール座標系Σｔの位置姿勢０Ａｔ（ｊ）に座標
変換された後、所定の逆変換演算により両ロボットの関
節角度データに変換され、その関節角度データより両ロ
ボットの駆動データが生成され両ロボットが協調動作す
るものである。
【００１１】次に、従来のロボット装置における非協調
同期動作制御について説明する。まず、教示点Ｐｊ及び
Ｐｊ＋１の教示データとして、両ロボットの各関節角度
データと教示速度Ｖが格納されており、動作開始時上記
教示データより、ワールド座標系Σ０を基準としたワー
ク座標系Σｗ及びツール座標系の位置姿勢である、０Ａ
ｗ（ｊ）及び０Ａｗ（ｊ＋１）と０Ａｔ（ｊ）及び０Ａ
ｔ（ｊ＋１）が所定の順変換により演算される。
同期動作制御について説明する。まず、教示点Ｐｊ及び
Ｐｊ＋１の教示データとして、両ロボットの各関節角度
データと教示速度Ｖが格納されており、動作開始時上記
教示データより、ワールド座標系Σ０を基準としたワー
ク座標系Σｗ及びツール座標系の位置姿勢である、０Ａ
ｗ（ｊ）及び０Ａｗ（ｊ＋１）と０Ａｔ（ｊ）及び０Ａ
ｔ（ｊ＋１）が所定の順変換により演算される。
【００１２】上記演算結果よりワールド座標系Σ０を基
準とした各ロボットの教示点間の移動量δＰｗ（ｊ）及
びδＰｔ（ｊ）が算出され、これらの移動量の最大値と
教示速度Ｖにより教示点間の移動時間である補間時間Ｔ
（ｊ）が決定される。さらにこの補間時間Ｔ（ｊ）をも
とに所定の単位時間当たりに移動するべき両ロボットの
補間点の位置姿勢０Ａｗ（ｉ）及び０Ａｔ（ｉ）が算出
され、所定の逆変換演算により両ロボットの関節角度デ
ータに変換され、その関節角度データより両ロボットの
駆動データが生成され両ロボットが非協調同期動作する
ものである。
準とした各ロボットの教示点間の移動量δＰｗ（ｊ）及
びδＰｔ（ｊ）が算出され、これらの移動量の最大値と
教示速度Ｖにより教示点間の移動時間である補間時間Ｔ
（ｊ）が決定される。さらにこの補間時間Ｔ（ｊ）をも
とに所定の単位時間当たりに移動するべき両ロボットの
補間点の位置姿勢０Ａｗ（ｉ）及び０Ａｔ（ｉ）が算出
され、所定の逆変換演算により両ロボットの関節角度デ
ータに変換され、その関節角度データより両ロボットの
駆動データが生成され両ロボットが非協調同期動作する
ものである。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、協調同期動作制御時、全ての協調同期動
作区間に対し図１３、１５のように教示点間におけるワ
ーク座標系Σｗを基準としたツール座標系Σｔの相対移
動量δＰｔ（ｊ）をもとに補間時間Ｔ（ｊ）が決定され
るため、教示点間においてワールド座標系δ０を基準と
したワークの移動量に比べワーク座標系を基準とした溶
接用トーチの相対移動量がきわめて少ない場合、その教
示点間で両ロボットの急な速度変化が生じロボットが急
速に動作してしまうケースや、許容速度変化を超えてし
まう場合に所望の速度が達成できないケースが発生し、
結果としてその教示点間において溶接不良が生じてしま
ったり、また、急速な速度変化に起因するロボットの振
動が発生し振動がおさまるまで次の溶接動作に移れずタ
クトタイムが長くなるという問題点や、さらにはワーク
座標系Σｗを基準とした溶接トーチの移動量δＰｔ
（ｊ）が０の場合補間時間が決定できず演算エラーが生
じ、システムダウンを起こしてしまうという問題点を有
していた。
来の構成では、協調同期動作制御時、全ての協調同期動
作区間に対し図１３、１５のように教示点間におけるワ
ーク座標系Σｗを基準としたツール座標系Σｔの相対移
動量δＰｔ（ｊ）をもとに補間時間Ｔ（ｊ）が決定され
るため、教示点間においてワールド座標系δ０を基準と
したワークの移動量に比べワーク座標系を基準とした溶
接用トーチの相対移動量がきわめて少ない場合、その教
示点間で両ロボットの急な速度変化が生じロボットが急
速に動作してしまうケースや、許容速度変化を超えてし
まう場合に所望の速度が達成できないケースが発生し、
結果としてその教示点間において溶接不良が生じてしま
ったり、また、急速な速度変化に起因するロボットの振
動が発生し振動がおさまるまで次の溶接動作に移れずタ
クトタイムが長くなるという問題点や、さらにはワーク
座標系Σｗを基準とした溶接トーチの移動量δＰｔ
（ｊ）が０の場合補間時間が決定できず演算エラーが生
じ、システムダウンを起こしてしまうという問題点を有
していた。
【００１４】また、非協調動作時においても、溶接用ロ
ボットが溶接作業を行う教示点間で、ハンドリング用ロ
ボットの移動量δＰｗ（ｊ）が溶接用ロボットの移動量
δＰｔ（ｊ）より大きい場合、大きい方のハンドリング
ロボットの移動量δＰｗ（ｊ）と教示速度Ｖにより、教
示点間の移動時間である補間時間Ｔ（ｊ）が決定される
ため、溶接用ロボットに対し所望の溶接速度が得られず
溶接不良となってしまうという問題点を有する場合があ
った。
ボットが溶接作業を行う教示点間で、ハンドリング用ロ
ボットの移動量δＰｗ（ｊ）が溶接用ロボットの移動量
δＰｔ（ｊ）より大きい場合、大きい方のハンドリング
ロボットの移動量δＰｗ（ｊ）と教示速度Ｖにより、教
示点間の移動時間である補間時間Ｔ（ｊ）が決定される
ため、溶接用ロボットに対し所望の溶接速度が得られず
溶接不良となってしまうという問題点を有する場合があ
った。
【００１５】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、少なくとも２つ以上のマニピュレータに対し協調同
期動作制御及び非協調同期動作制御を行う場合、教示点
において急速な速度変化がなく所望の動作速度が達成で
き良好な溶接作業が行えるロボット装置を提供すること
を目的とする。
で、少なくとも２つ以上のマニピュレータに対し協調同
期動作制御及び非協調同期動作制御を行う場合、教示点
において急速な速度変化がなく所望の動作速度が達成で
き良好な溶接作業が行えるロボット装置を提供すること
を目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のロボット装置は、少なくとも２つ以上のマニ
ピュレータと、これらのマニピュレータを制御する制御
装置と、前記各マニピュレータの動作プログラムを制御
装置に教示する教示装置を備え、前記制御装置に各マニ
ピュレータの移動量をもとに動作速度の基準となるマニ
ピュレータを判別する基準判別部を設けたもので、基準
判別部は、教示点が協調同期動作教示点である場合、教
示データから教示点間の第一のマニピュレータの相対移
動量を第二のマニピュレータの手首先端座標系を基準と
して求める第一工程部と、あらかじめ設定された移動量
基準値と前記第一工程部にて求められた相対移動量とを
比較する第二工程部と、前記第二工程部での比較結果か
ら前記相対移動量が移動量基準値よりも大きい場合前記
相対移動量を動作速度の基準となる移動量とする第三工
程部と、前記第二工程部での比較結果から前記相対移動
量が移動量基準値以下の場合、前記第二のマニピュレー
タの基底座標系を基準とした前記第二のマニピュレータ
の移動量を動作速度の基準となる移動量とする第四工程
部からなるものである。
に本発明のロボット装置は、少なくとも２つ以上のマニ
ピュレータと、これらのマニピュレータを制御する制御
装置と、前記各マニピュレータの動作プログラムを制御
装置に教示する教示装置を備え、前記制御装置に各マニ
ピュレータの移動量をもとに動作速度の基準となるマニ
ピュレータを判別する基準判別部を設けたもので、基準
判別部は、教示点が協調同期動作教示点である場合、教
示データから教示点間の第一のマニピュレータの相対移
動量を第二のマニピュレータの手首先端座標系を基準と
して求める第一工程部と、あらかじめ設定された移動量
基準値と前記第一工程部にて求められた相対移動量とを
比較する第二工程部と、前記第二工程部での比較結果か
ら前記相対移動量が移動量基準値よりも大きい場合前記
相対移動量を動作速度の基準となる移動量とする第三工
程部と、前記第二工程部での比較結果から前記相対移動
量が移動量基準値以下の場合、前記第二のマニピュレー
タの基底座標系を基準とした前記第二のマニピュレータ
の移動量を動作速度の基準となる移動量とする第四工程
部からなるものである。
【００１７】また、基準判別部は、教示点が協調同期動
作教示点である場合、教示データから教示点間の第一の
マニピュレータの相対移動量を第二のマニピュレータの
手首先端座標系を基準として求める第一工程部と、あら
かじめ設定された移動量基準値と前記第一工程部にて求
められた相対移動量とを比較する第二工程部と、上記第
二工程部での比較結果から前記相対移動量が移動量基準
値よりも大きい場合前記相対移動量を動作速度の基準と
なる移動量とする第三工程部と、前記第二工程部での比
較結果から前記相対移動量が移動量基準値以下の場合、
前記第一のマニピュレータの基底座標系を基準とした前
記第一のマニピュレータの移動量と、前記第二のマニピ
ュレータの基底座標系を基準とした前記第二のマニピュ
レータの移動量を算出し、その最大値を動作速度の基準
となる移動量とする第四工程部からなるものである。
作教示点である場合、教示データから教示点間の第一の
マニピュレータの相対移動量を第二のマニピュレータの
手首先端座標系を基準として求める第一工程部と、あら
かじめ設定された移動量基準値と前記第一工程部にて求
められた相対移動量とを比較する第二工程部と、上記第
二工程部での比較結果から前記相対移動量が移動量基準
値よりも大きい場合前記相対移動量を動作速度の基準と
なる移動量とする第三工程部と、前記第二工程部での比
較結果から前記相対移動量が移動量基準値以下の場合、
前記第一のマニピュレータの基底座標系を基準とした前
記第一のマニピュレータの移動量と、前記第二のマニピ
ュレータの基底座標系を基準とした前記第二のマニピュ
レータの移動量を算出し、その最大値を動作速度の基準
となる移動量とする第四工程部からなるものである。
【００１８】さらに、少なくとも２つ以上のマニピュレ
ータと、これらのマニピュレータを制御する制御装置
と、前記各マニピュレータの動作プログラムを制御装置
に教示する教示装置を備え、前記制御装置に前記各マニ
ピュレータの移動量をもとに動作速度の基準となるマニ
ピュレータを判別する基準判別部と、移動量基準値の設
定部を設け、教示装置より設定値を設定変更可能とした
ものである。
ータと、これらのマニピュレータを制御する制御装置
と、前記各マニピュレータの動作プログラムを制御装置
に教示する教示装置を備え、前記制御装置に前記各マニ
ピュレータの移動量をもとに動作速度の基準となるマニ
ピュレータを判別する基準判別部と、移動量基準値の設
定部を設け、教示装置より設定値を設定変更可能とした
ものである。
【００１９】また、基準判別部は、教示点が非協調同期
動作教示点である場合、教示データから教示点間が、第
一のマニピュレータが作業を行う作業区間かあるいは作
業を行わない空走区間かを判断する第一工程部と、前記
第一工程部にて作業区間と判断された場合、動作速度の
基準となる移動量を前記第一のマニピュレータの教示点
間の前記第一のマニピュレータの基底座標系を基準とし
た前記第一のマニピュレータの移動量とする第二工程部
と、前記第一工程部にて前記第一のマニピュレータの空
走区間と判断した場合、前記第一のマニピュレータの教
示点間の前記第一のマニピュレータの基底座標系を基準
とした前記第一のマニピュレータの移動量と、第二のマ
ニピュレータの教示点間の前記第二のマニピュレータの
基底座標系を基準とした前記第二のマニピュレータの移
動量とを算出比較し、その最大値を動作速度の基準とな
る移動量を算出する第三工程部からなるものである。
動作教示点である場合、教示データから教示点間が、第
一のマニピュレータが作業を行う作業区間かあるいは作
業を行わない空走区間かを判断する第一工程部と、前記
第一工程部にて作業区間と判断された場合、動作速度の
基準となる移動量を前記第一のマニピュレータの教示点
間の前記第一のマニピュレータの基底座標系を基準とし
た前記第一のマニピュレータの移動量とする第二工程部
と、前記第一工程部にて前記第一のマニピュレータの空
走区間と判断した場合、前記第一のマニピュレータの教
示点間の前記第一のマニピュレータの基底座標系を基準
とした前記第一のマニピュレータの移動量と、第二のマ
ニピュレータの教示点間の前記第二のマニピュレータの
基底座標系を基準とした前記第二のマニピュレータの移
動量とを算出比較し、その最大値を動作速度の基準とな
る移動量を算出する第三工程部からなるものである。
【００２０】
【作用】上記の構成において、少なくとも２つ以上のマ
ニピュレータに対し、協調同期動作及び非協調同期動作
の制御を行う場合、基準判別部を備えており教示点間に
おける動作速度の基準となるマニピュレータを判別する
ことにより、教示点において急速な速度変化をなくし所
望の動作速度が得られるようにしたものである。
ニピュレータに対し、協調同期動作及び非協調同期動作
の制御を行う場合、基準判別部を備えており教示点間に
おける動作速度の基準となるマニピュレータを判別する
ことにより、教示点において急速な速度変化をなくし所
望の動作速度が得られるようにしたものである。
【００２１】
【００２２】
（実施例１）以下、本発明のロボット装置の第１の実施
例について図面を参照しながら説明する。本実施例の２
台のロボット装置の構成を図２に示す。また図２を模式
図として表したのが図３である。ここで図２、図３に示
す本実施例の構成図、模式図はそれぞれ図１２、図１３
に示した従来の構成図、模式図と制御装置を除き同じ構
成であるので、同一構成部分には同一番号を付して詳細
な説明を省略する。なお、本例では溶接作業について説
明するが、他の作業（例えばシーリング作業）であって
もよい。
例について図面を参照しながら説明する。本実施例の２
台のロボット装置の構成を図２に示す。また図２を模式
図として表したのが図３である。ここで図２、図３に示
す本実施例の構成図、模式図はそれぞれ図１２、図１３
に示した従来の構成図、模式図と制御装置を除き同じ構
成であるので、同一構成部分には同一番号を付して詳細
な説明を省略する。なお、本例では溶接作業について説
明するが、他の作業（例えばシーリング作業）であって
もよい。
【００２３】図１は制御装置５の内部の主要な構成を表
した構成図であり、制御装置５には溶接用ロボット１と
ハンドリング用ロボット２に対する協調同期動作及び非
協調同期動作の制御を行う動作制御部８及び動作プログ
ラムの格納を行う動作プログラム保管部１４等を有して
いる。動作制御部８は、教示データをもとに動作速度の
基準となるマニピュレータを判別する基準判別部９と、
教示点間の補間時間を算出する補間時間算出部１０と、
算出した補間時間にて動作可能かどうかを判断する動作
速度チェック部１１と、補間時間算出部１０にて決定さ
れた補間時間に基づき教示点間における各マニピュレー
タの補間点データを求める補間点データ演算部１２と、
補間点データ演算部１２にて求められた各マニピュレー
タの補間点データから各マニピュレータの駆動データを
求める駆動データ生成部１３から構成されている。
した構成図であり、制御装置５には溶接用ロボット１と
ハンドリング用ロボット２に対する協調同期動作及び非
協調同期動作の制御を行う動作制御部８及び動作プログ
ラムの格納を行う動作プログラム保管部１４等を有して
いる。動作制御部８は、教示データをもとに動作速度の
基準となるマニピュレータを判別する基準判別部９と、
教示点間の補間時間を算出する補間時間算出部１０と、
算出した補間時間にて動作可能かどうかを判断する動作
速度チェック部１１と、補間時間算出部１０にて決定さ
れた補間時間に基づき教示点間における各マニピュレー
タの補間点データを求める補間点データ演算部１２と、
補間点データ演算部１２にて求められた各マニピュレー
タの補間点データから各マニピュレータの駆動データを
求める駆動データ生成部１３から構成されている。
【００２４】以上のような２台のロボット装置におい
て、まず、図４に示すような協調同期動作の動作プログ
ラムを実行した場合の制御方法について以下に説明す
る。
て、まず、図４に示すような協調同期動作の動作プログ
ラムを実行した場合の制御方法について以下に説明す
る。
【００２５】まず、連続する２点Ｐｊ及びＰｊ＋１の両
ロボットに対する教示点データが基準判別部９にセット
される。通常教示点データは両ロボットの各関節の角度
データ（θ１１〜θ１６、θ２１〜θ２６）と速度デー
タＶ、次教示点までの移動形態（直線あるいは円弧、関
節動作等）、及び溶接開始点や終了点あるいは協調同期
動作点といった付随データからなっている。
ロボットに対する教示点データが基準判別部９にセット
される。通常教示点データは両ロボットの各関節の角度
データ（θ１１〜θ１６、θ２１〜θ２６）と速度デー
タＶ、次教示点までの移動形態（直線あるいは円弧、関
節動作等）、及び溶接開始点や終了点あるいは協調同期
動作点といった付随データからなっている。
【００２６】基準判別部９における協調同期動作時の処
理フローを図５に示す。基準判別部９では、第一工程と
して教示点Ｐｊ及びＰｊ＋１の教示点データの溶接用ロ
ボット１の各関節の角度データから、公知の順変換演算
手法を用いて、教示点Ｐｊ及びＰｊ＋１についての溶接
用ロボット１の基底座標系Σ１を基準としたツール座標
系Σｔの位置姿勢を表す同次変換行列１Ａｔ（ｊ）及び
１Ａｔ（ｊ＋１）と、ハンドリング用ロボット２の基底
座標系Σ２を基準としたワーク座標系Σｗの位置姿勢を
表す同次変換行列２Ａｗ（ｊ）及び２Ａｗ（ｊ＋１）と
が（数１）、（数２）、（数３）及び（数４）として求
められる。
理フローを図５に示す。基準判別部９では、第一工程と
して教示点Ｐｊ及びＰｊ＋１の教示点データの溶接用ロ
ボット１の各関節の角度データから、公知の順変換演算
手法を用いて、教示点Ｐｊ及びＰｊ＋１についての溶接
用ロボット１の基底座標系Σ１を基準としたツール座標
系Σｔの位置姿勢を表す同次変換行列１Ａｔ（ｊ）及び
１Ａｔ（ｊ＋１）と、ハンドリング用ロボット２の基底
座標系Σ２を基準としたワーク座標系Σｗの位置姿勢を
表す同次変換行列２Ａｗ（ｊ）及び２Ａｗ（ｊ＋１）と
が（数１）、（数２）、（数３）及び（数４）として求
められる。
【００２７】
【数１】
【００２８】
【数２】
【００２９】
【数３】
【００３０】
【数４】
【００３１】ここで、Ｍｔ（ｊ）及びＭｔ（ｊ＋１）は
基底座標系Σ１を基準としたツール座標系Σｔの姿勢を
表す行列であり、ベクトルＰｔ（ｊ）＝（ＰｔＸj,Ｐｔ
Ｙj,ＰｔＺj ）及びベクトルＰｔ（ｊ＋１）＝（ＰｔＸ
j+1 ，ＰｔＹj+1 ，ＰｔＺj+ 1 ）は基底座標系Σ１を基
準としたツール座標系Σｔの原点Ｏｔの位置を表してい
る。またＭｗ（ｊ）及びＭｗ（ｊ＋１）は基底座標系Σ
２を基準としたワーク座標系Σｗの姿勢を表す行列であ
り、ベクトルＰｗ（ｊ）＝（ＰｗＸj,ＰｗＹj，ＰｗＺj
）及びベクトルＰｗ（ｊ＋１）＝（ＰｗＸj+1 ，Ｐｗ
Ｙj+1 ，ＰｗＺ j+1 ）は基底座標系Σ２を基準としたワ
ーク座標系Σｗの原点Ｏｗの位置を表している。さら
に、（数５）及び（数６）の座標変換演算により、教示
点Ｐｊ及びＰｊ＋１におけるワーク座標系Σｗを基準と
したツール座標系Σｔの位置姿勢ｗＡｔ（ｊ）及びｗＡ
ｔ（ｊ＋１）が演算される。
基底座標系Σ１を基準としたツール座標系Σｔの姿勢を
表す行列であり、ベクトルＰｔ（ｊ）＝（ＰｔＸj,Ｐｔ
Ｙj,ＰｔＺj ）及びベクトルＰｔ（ｊ＋１）＝（ＰｔＸ
j+1 ，ＰｔＹj+1 ，ＰｔＺj+ 1 ）は基底座標系Σ１を基
準としたツール座標系Σｔの原点Ｏｔの位置を表してい
る。またＭｗ（ｊ）及びＭｗ（ｊ＋１）は基底座標系Σ
２を基準としたワーク座標系Σｗの姿勢を表す行列であ
り、ベクトルＰｗ（ｊ）＝（ＰｗＸj,ＰｗＹj，ＰｗＺj
）及びベクトルＰｗ（ｊ＋１）＝（ＰｗＸj+1 ，Ｐｗ
Ｙj+1 ，ＰｗＺ j+1 ）は基底座標系Σ２を基準としたワ
ーク座標系Σｗの原点Ｏｗの位置を表している。さら
に、（数５）及び（数６）の座標変換演算により、教示
点Ｐｊ及びＰｊ＋１におけるワーク座標系Σｗを基準と
したツール座標系Σｔの位置姿勢ｗＡｔ（ｊ）及びｗＡ
ｔ（ｊ＋１）が演算される。
【００３２】
【数５】
【００３３】
【数６】
【００３４】ここで、２Ａ１はハンドリング用ロボット
２の基底座標系Σ２を基準とした溶接用ロボット１の基
底座標系Σ１の位置姿勢を表す同次変換行列であり、シ
ステムとしてあらかじめ設定されているものである。ま
た、行列Ｍｓ（ｊ）及びＭｓ（ｊ＋１）はワーク座標系
Σｗを基準としたツール座標系Σｔの姿勢を表す行列で
あり、ベクトルＰｓ（ｊ）＝（Ｐｓｘj,Ｐｓｙj,Ｐｓｚ
j ）及びベクトルＰｓ（ｊ＋１）＝（Ｐｓｘj+1 , Ｐｓ
ｙj+1 , Ｐｓｚj+1 ）はワーク座標系Σｗを基準とした
ツール座標系Σｔの原点Ｏｔの位置を表している。この
ベクトルＰｓ（ｊ）とベクトルＰｓ（ｊ＋１）から、教
示点間におけるハンドリング用ロボット２のワーク座標
系Σｗを基準とした溶接用ロボット１のツール座標系Σ
ｔの相対移動量Ｌｒ（ｊ）が求められる。例えば教示点
Ｐｊにおける溶接用ロボット１の移動形態が直線の場合
（数７）にて求められる。
２の基底座標系Σ２を基準とした溶接用ロボット１の基
底座標系Σ１の位置姿勢を表す同次変換行列であり、シ
ステムとしてあらかじめ設定されているものである。ま
た、行列Ｍｓ（ｊ）及びＭｓ（ｊ＋１）はワーク座標系
Σｗを基準としたツール座標系Σｔの姿勢を表す行列で
あり、ベクトルＰｓ（ｊ）＝（Ｐｓｘj,Ｐｓｙj,Ｐｓｚ
j ）及びベクトルＰｓ（ｊ＋１）＝（Ｐｓｘj+1 , Ｐｓ
ｙj+1 , Ｐｓｚj+1 ）はワーク座標系Σｗを基準とした
ツール座標系Σｔの原点Ｏｔの位置を表している。この
ベクトルＰｓ（ｊ）とベクトルＰｓ（ｊ＋１）から、教
示点間におけるハンドリング用ロボット２のワーク座標
系Σｗを基準とした溶接用ロボット１のツール座標系Σ
ｔの相対移動量Ｌｒ（ｊ）が求められる。例えば教示点
Ｐｊにおける溶接用ロボット１の移動形態が直線の場合
（数７）にて求められる。
【００３５】
【数７】
【００３６】次に第二工程において、第一工程で算出し
た相対移動量Ｌｒ（ｊ）と移動量基準値Ｌｓｔｄとが比
較されその大小が決定される。この移動量基準値Ｌｓｔ
ｄは、あらかじめ制御装置５に設定されており、また、
教示装置６からオペレータがロボットの作業内容に応じ
て設定値を所望値に変更することも可能となっている。
相対移動量Ｌｒ（ｊ）が移動量基準値Ｌｓｔｄよりも大
きい場合第三工程に移行し、相対移動量Ｌｒ（ｊ）が動
作速度の基準となる移動量となり、補間時間算出部１０
で教示点Ｐｊに対する速度データＶ（ｊ）とから（数
８）により教示点Ｐｊ−Ｐｊ＋１間の補間時間Ｔ（ｊ）
が算出される。
た相対移動量Ｌｒ（ｊ）と移動量基準値Ｌｓｔｄとが比
較されその大小が決定される。この移動量基準値Ｌｓｔ
ｄは、あらかじめ制御装置５に設定されており、また、
教示装置６からオペレータがロボットの作業内容に応じ
て設定値を所望値に変更することも可能となっている。
相対移動量Ｌｒ（ｊ）が移動量基準値Ｌｓｔｄよりも大
きい場合第三工程に移行し、相対移動量Ｌｒ（ｊ）が動
作速度の基準となる移動量となり、補間時間算出部１０
で教示点Ｐｊに対する速度データＶ（ｊ）とから（数
８）により教示点Ｐｊ−Ｐｊ＋１間の補間時間Ｔ（ｊ）
が算出される。
【００３７】
【数８】
【００３８】すなわち、相対移動量Ｌｒ（ｊ）が移動量
基準値Ｌｓｔｄよりも大きい場合、溶接用ロボット１が
基準となり補間時間算出部１０で補間時間が決定され
る。
基準値Ｌｓｔｄよりも大きい場合、溶接用ロボット１が
基準となり補間時間算出部１０で補間時間が決定され
る。
【００３９】一方、相対移動量Ｌｒ（ｊ）が移動量基準
値Ｌｓｔｄ以下の場合第四工程に移行する。第四工程で
は、教示点間におけるハンドリング用ロボット２の移動
量が算出される。これが動作速度の基準となる。例えば
教示点Ｐｊのハンドリング用ロボット２の移動形態が直
線の場合、ベクトルＰｗ（ｊ）とベクトルＰｗ（ｊ＋
１）とから（数９）により、教示点間におけるハンドリ
ング用ロボット２の基底座標系Σ２を基準としたワーク
座標系Σｗの移動量Ｌｗ（ｊ）が求められる。
値Ｌｓｔｄ以下の場合第四工程に移行する。第四工程で
は、教示点間におけるハンドリング用ロボット２の移動
量が算出される。これが動作速度の基準となる。例えば
教示点Ｐｊのハンドリング用ロボット２の移動形態が直
線の場合、ベクトルＰｗ（ｊ）とベクトルＰｗ（ｊ＋
１）とから（数９）により、教示点間におけるハンドリ
ング用ロボット２の基底座標系Σ２を基準としたワーク
座標系Σｗの移動量Ｌｗ（ｊ）が求められる。
【００４０】
【数９】
【００４１】この移動量Ｌｗ（ｊ）と教示点Ｐｊに対す
る速度データＶ（ｊ）とから補間時間算出部１０で（数
１０）により教示点Ｐｊ−Ｐｊ＋１間の補間時間Ｔ
（ｊ）が算出される。
る速度データＶ（ｊ）とから補間時間算出部１０で（数
１０）により教示点Ｐｊ−Ｐｊ＋１間の補間時間Ｔ
（ｊ）が算出される。
【００４２】
【数１０】
【００４３】なお、教示点Ｐｊにおけるハンドリング用
ロボット２の移動形態が関節動作の場合、教示点間にお
ける各関節の移動量δθ２１−δθ２６の最大値が動作
速度の基準となる移動量となり、補間時間算出部１０で
速度データＶ（ｊ）とから補間時間Ｔ（ｊ）が算出され
る。
ロボット２の移動形態が関節動作の場合、教示点間にお
ける各関節の移動量δθ２１−δθ２６の最大値が動作
速度の基準となる移動量となり、補間時間算出部１０で
速度データＶ（ｊ）とから補間時間Ｔ（ｊ）が算出され
る。
【００４４】すなわち、相対移動量Ｌｒ（ｊ）が移動量
基準値Ｌｓｔｄ以下の場合、ハンドリング用ロボット２
が基準となり補間時間が決定される。
基準値Ｌｓｔｄ以下の場合、ハンドリング用ロボット２
が基準となり補間時間が決定される。
【００４５】以上のように基準判別部９においては、補
間時間すなわち動作速度の基準となるロボットを教示点
間の移動量により判別し、補間時間算出部１０でその移
動量から補間時間が算出される。
間時間すなわち動作速度の基準となるロボットを教示点
間の移動量により判別し、補間時間算出部１０でその移
動量から補間時間が算出される。
【００４６】次に、動作速度チェック部１１において、
基準判別部９にて基準とならなかったロボットについ
て、補間時間算出部１０で算出された補間時間Ｔ（ｊ）
に対し、動作可能かどうかがチェックされる。図６は動
作速度チェック部１１における処理フローを表す図であ
る。まず、第一工程として基準判別部９と補間時間算出
部１０において溶接用ロボット１の相対移動量Ｌｒ
（ｊ）を基準として補間時間Ｔ（ｊ）が算出されている
場合、第二工程として教示点間におけるハンドリング用
ロボット２の移動量Ｌｗ（ｊ）が算出される。例えば移
動形態が直線の場合、基底座標系Σ２を基準としたワー
ク座標系Σｗの移動量Ｌｗ（ｊ）が（数９）により求め
られる。なお、前述のとおりハンドリング用ロボット２
の移動形態が関節動作の場合、教示点間における各関節
の移動量δθ２１〜δθ２６の最大値を移動量Ｌｗ
（ｊ）とする。さらに第三工程において移動量Ｌｗ
（ｊ）と補間時間Ｔ（ｊ）から（数１１）により、その
教示点間のハンドリング用ロボット２の必要動作速度Ｖ
ｎｄが求められる。
基準判別部９にて基準とならなかったロボットについ
て、補間時間算出部１０で算出された補間時間Ｔ（ｊ）
に対し、動作可能かどうかがチェックされる。図６は動
作速度チェック部１１における処理フローを表す図であ
る。まず、第一工程として基準判別部９と補間時間算出
部１０において溶接用ロボット１の相対移動量Ｌｒ
（ｊ）を基準として補間時間Ｔ（ｊ）が算出されている
場合、第二工程として教示点間におけるハンドリング用
ロボット２の移動量Ｌｗ（ｊ）が算出される。例えば移
動形態が直線の場合、基底座標系Σ２を基準としたワー
ク座標系Σｗの移動量Ｌｗ（ｊ）が（数９）により求め
られる。なお、前述のとおりハンドリング用ロボット２
の移動形態が関節動作の場合、教示点間における各関節
の移動量δθ２１〜δθ２６の最大値を移動量Ｌｗ
（ｊ）とする。さらに第三工程において移動量Ｌｗ
（ｊ）と補間時間Ｔ（ｊ）から（数１１）により、その
教示点間のハンドリング用ロボット２の必要動作速度Ｖ
ｎｄが求められる。
【００４７】
【数１１】
【００４８】第四工程では、この必要動作速度Ｖｎｄと
ハンドリング用ロボット２の最大許容速度Ｖ２ｍａｘと
が比較され、その大小が決定される。ここで、最大許容
速度Ｖ２ｍａｘはマニピュレータの仕様により決定され
ている速度であり、あらかじめ制御装置５内に設定され
ている。必要動作速度Ｖｎｄが最大許容速度Ｖ２ｍａｘ
以下の場合、動作可能と判断され、補間点データ演算部
１２の処理に移行する。逆に必要動作速度Ｖｎｄが最大
許容速度Ｖ２ｍａｘより大きい場合、第七工程に移行
し、両ロボットは教示点ＰｊからＰｊ＋１への動作を実
行せず教示点Ｐｊで停止する停止処理がなされると共
に、教示装置６にエラー表示を行う。
ハンドリング用ロボット２の最大許容速度Ｖ２ｍａｘと
が比較され、その大小が決定される。ここで、最大許容
速度Ｖ２ｍａｘはマニピュレータの仕様により決定され
ている速度であり、あらかじめ制御装置５内に設定され
ている。必要動作速度Ｖｎｄが最大許容速度Ｖ２ｍａｘ
以下の場合、動作可能と判断され、補間点データ演算部
１２の処理に移行する。逆に必要動作速度Ｖｎｄが最大
許容速度Ｖ２ｍａｘより大きい場合、第七工程に移行
し、両ロボットは教示点ＰｊからＰｊ＋１への動作を実
行せず教示点Ｐｊで停止する停止処理がなされると共
に、教示装置６にエラー表示を行う。
【００４９】一方、第一工程で基準判別部９と補間時間
算出部１０においてハンドリング用ロボット２の移動量
Ｌｗ（ｊ）を基準として補間時間Ｔ（ｊ）が算出されて
いる場合についても、上記の処理と同様の処理が溶接用
ロボット１に対し動作速度チェック部１１にて実行され
る。つまり、第五工程にて教示点間の溶接用ロボット１
の移動量Ｌｓ（ｊ）と補間時間Ｔ（ｊ）から必要動作速
度Ｖｎｄが算出し、第六工程にて必要動作速度Ｖｎｄと
あらかじめ設定されている最大許容速度Ｖ１ｍａｘとが
比較され、必要動作速度Ｖｎｄが最大許容速度Ｖ１ｍａ
ｘ以下の場合、動作可能と判断され、補間点データ演算
部１２の処理に移行、逆に必要動作速度Ｖｎｄが最大許
容速度Ｖ１ｍａｘより大きい場合、第七工程に移行し、
両ロボットは教示点ＰｊからＰｊ＋１への動作を実行せ
ず教示点Ｐｊで停止する停止処理がなされると共に、教
示装置６にエラー表示を行う。
算出部１０においてハンドリング用ロボット２の移動量
Ｌｗ（ｊ）を基準として補間時間Ｔ（ｊ）が算出されて
いる場合についても、上記の処理と同様の処理が溶接用
ロボット１に対し動作速度チェック部１１にて実行され
る。つまり、第五工程にて教示点間の溶接用ロボット１
の移動量Ｌｓ（ｊ）と補間時間Ｔ（ｊ）から必要動作速
度Ｖｎｄが算出し、第六工程にて必要動作速度Ｖｎｄと
あらかじめ設定されている最大許容速度Ｖ１ｍａｘとが
比較され、必要動作速度Ｖｎｄが最大許容速度Ｖ１ｍａ
ｘ以下の場合、動作可能と判断され、補間点データ演算
部１２の処理に移行、逆に必要動作速度Ｖｎｄが最大許
容速度Ｖ１ｍａｘより大きい場合、第七工程に移行し、
両ロボットは教示点ＰｊからＰｊ＋１への動作を実行せ
ず教示点Ｐｊで停止する停止処理がなされると共に、教
示装置６にエラー表示を行う。
【００５０】次に、上記動作速度チェック部１１にて速
度チェックがなされ両ロボットが動作可能と判断された
場合、補間時間Ｔ（ｊ）をもとに補間点データ演算部１
２にて両ロボットについての教示点間の補間点データの
演算がなされる。まず補間時間Ｔ（ｊ）とあらかじめ定
められている補間単位時間ｔｕより補間分割数Ｎ（ｊ）
が（数１２）より決定される。ただし、Ｎ（ｊ）は小数
点以下を切り上げた整数値とする。
度チェックがなされ両ロボットが動作可能と判断された
場合、補間時間Ｔ（ｊ）をもとに補間点データ演算部１
２にて両ロボットについての教示点間の補間点データの
演算がなされる。まず補間時間Ｔ（ｊ）とあらかじめ定
められている補間単位時間ｔｕより補間分割数Ｎ（ｊ）
が（数１２）より決定される。ただし、Ｎ（ｊ）は小数
点以下を切り上げた整数値とする。
【００５１】
【数１２】
【００５２】この補間分割数Ｎ（ｊ）より溶接用ロボッ
ト１について、ｉ番目の補間点データはまず、ワーク座
標系Σｗを基準としたツール座標系Σｔの位置姿勢ｗＡ
ｔ（ｉ）が、教示点Ｐ（ｊ）の補間形態に対する所定の
補間演算により（数１３）として求められる。
ト１について、ｉ番目の補間点データはまず、ワーク座
標系Σｗを基準としたツール座標系Σｔの位置姿勢ｗＡ
ｔ（ｉ）が、教示点Ｐ（ｊ）の補間形態に対する所定の
補間演算により（数１３）として求められる。
【００５３】
【数１３】
【００５４】ここで行列Ｍｓ（ｉ）は補間点におけるワ
ーク座標系Σｗを基準としたツール座標系Σｔの姿勢を
表す行列であり、ベクトルＰｓ（ｉ）＝（Ｐｓｘi,Ｐｓ
ｙi,Ｐｓｚi ）は補間点におけるワーク座標系Σｗを基
準としたツール座標系Σｔの原点Ｏｔの位置を表してい
る。また、この補間分割数Ｎ（ｊ）よりハンドリング用
ロボット２について、ｉ番目の補間点データは基底座標
系Σ２を基準としたワーク座標系Σｗの位置姿勢２Ａｗ
（ｉ）が、教示点Ｐ（ｊ）の補間形態に対する所定の補
間演算により（数１４）として求められる。
ーク座標系Σｗを基準としたツール座標系Σｔの姿勢を
表す行列であり、ベクトルＰｓ（ｉ）＝（Ｐｓｘi,Ｐｓ
ｙi,Ｐｓｚi ）は補間点におけるワーク座標系Σｗを基
準としたツール座標系Σｔの原点Ｏｔの位置を表してい
る。また、この補間分割数Ｎ（ｊ）よりハンドリング用
ロボット２について、ｉ番目の補間点データは基底座標
系Σ２を基準としたワーク座標系Σｗの位置姿勢２Ａｗ
（ｉ）が、教示点Ｐ（ｊ）の補間形態に対する所定の補
間演算により（数１４）として求められる。
【００５５】
【数１４】
【００５６】ここで行列Ｍｗ（ｉ）は補間点における基
底座標系Σ２を基準としたワーク座標系Σｗの姿勢を表
す行列であり、ベクトルＰｗ（ｉ）＝（ＰｗＸi,ＰｗＹ
i,ＰｗＺi ）は補間点Ｐｉにおける基底座標系Σ２を基
準としたワーク座標系Σｗの原点Ｏｗの位置を表してい
る。さらに溶接用ロボット１の補間点データは（数１
５）に示す座標変換により、基底座標系Σ１を基準とし
たツール座標系Σｔの位置姿勢１Ａｔ（ｉ）に変換され
る。
底座標系Σ２を基準としたワーク座標系Σｗの姿勢を表
す行列であり、ベクトルＰｗ（ｉ）＝（ＰｗＸi,ＰｗＹ
i,ＰｗＺi ）は補間点Ｐｉにおける基底座標系Σ２を基
準としたワーク座標系Σｗの原点Ｏｗの位置を表してい
る。さらに溶接用ロボット１の補間点データは（数１
５）に示す座標変換により、基底座標系Σ１を基準とし
たツール座標系Σｔの位置姿勢１Ａｔ（ｉ）に変換され
る。
【００５７】
【数１５】
【００５８】ここで行列Ｍｔ（ｉ）は補間点における基
底座標系Σ１を基準としたツール座標系Σｔの姿勢を表
す行列であり、ベクトルＰｔ（ｉ）＝（ＰｔＸi,ＰｔＹ
i,ＰｔＺi ）は補間点Ｐｉにおける基底座標系Σ２を基
準としたワーク座標系Σｗの原点Ｏｗの位置を表してい
る。以上より各ロボットの補間点データである１Ａｔ
（ｉ）及び２Ａｗ（ｉ）が求まる。
底座標系Σ１を基準としたツール座標系Σｔの姿勢を表
す行列であり、ベクトルＰｔ（ｉ）＝（ＰｔＸi,ＰｔＹ
i,ＰｔＺi ）は補間点Ｐｉにおける基底座標系Σ２を基
準としたワーク座標系Σｗの原点Ｏｗの位置を表してい
る。以上より各ロボットの補間点データである１Ａｔ
（ｉ）及び２Ａｗ（ｉ）が求まる。
【００５９】次に、上記補間点データ演算部１２で算出
された両ロボットの補間点データから、駆動データ生成
部１３にて公知のロボットの逆変換演算により補間点に
おける各ロボットの関節データθ１１i 〜θ１６i 及び
θ２１i 〜θ２６i が算出される。さらに上記駆動デー
タは、モータ制御部１６に送られ両ロボットが協調同期
動作する。
された両ロボットの補間点データから、駆動データ生成
部１３にて公知のロボットの逆変換演算により補間点に
おける各ロボットの関節データθ１１i 〜θ１６i 及び
θ２１i 〜θ２６i が算出される。さらに上記駆動デー
タは、モータ制御部１６に送られ両ロボットが協調同期
動作する。
【００６０】なお、上記説明の基準判別部９と補間時間
算出部１０の処理において、溶接用ロボット１の相対移
動量Ｌｒ（ｊ）が移動基準値Ｌｓｔｄ以下の場合、ハン
ドリング用ロボット２の移動量Ｌｗ（ｊ）を動作速度の
基準となる移動量とし、これにより補間時間Ｔ（ｊ）を
決定しているが、溶接用ロボット１の基底座標系Σ１を
基準とした移動量Ｌｔ（ｊ）を算出し、移動量Ｌｗ
（ｊ）とＬｔ（ｊ）の最大値を動作速度の基準となる移
動量とし、これと速度データＶ（ｊ）により補間時間Ｔ
（ｊ）を算出決定してもよい。
算出部１０の処理において、溶接用ロボット１の相対移
動量Ｌｒ（ｊ）が移動基準値Ｌｓｔｄ以下の場合、ハン
ドリング用ロボット２の移動量Ｌｗ（ｊ）を動作速度の
基準となる移動量とし、これにより補間時間Ｔ（ｊ）を
決定しているが、溶接用ロボット１の基底座標系Σ１を
基準とした移動量Ｌｔ（ｊ）を算出し、移動量Ｌｗ
（ｊ）とＬｔ（ｊ）の最大値を動作速度の基準となる移
動量とし、これと速度データＶ（ｊ）により補間時間Ｔ
（ｊ）を算出決定してもよい。
【００６１】以上が、協調同期動作の動作プログラムを
実行した場合の本発明におけるロボット装置の構成であ
る。このため、例えば図４（ｃ）における教示点Ｐ４か
ら（ｄ）の教示点Ｐ４ａへの協調同期動作時のような場
合、つまり、教示点間において両ロボットの制御点Ｏｔ
及びＯｗが各々の基底座標系上では大きく動作するもの
のワーク座標系Σｗ上での溶接用ロボット１の制御点Ｏ
ｔの位置がほとんど変化しないすなわち相対移動量Ｌｒ
が零に近い場合、従来は相対移動量Ｌｒより補間時間Ｔ
を決定していたため、両ロボットの速度変化が大きいた
め急激に動作してしまい振動が発生し図４（ｄ）から
（ｅ）への溶接工程に悪影響を与えることや、教示点Ｐ
４からＰ４ａへの動作中に動作速度オーバーにてエラー
停止してしまうのに対し、本実施例では、上記説明から
明らかなように、相対移動量が設定値以下の場合ハンド
リング用ロボット２の制御点Ｏｗの移動量Ｌｗより補間
時間Ｔが決定されるので、両ロボットが所望の速度にて
スムーズに動作し、良好な溶接作業が実現できる。
実行した場合の本発明におけるロボット装置の構成であ
る。このため、例えば図４（ｃ）における教示点Ｐ４か
ら（ｄ）の教示点Ｐ４ａへの協調同期動作時のような場
合、つまり、教示点間において両ロボットの制御点Ｏｔ
及びＯｗが各々の基底座標系上では大きく動作するもの
のワーク座標系Σｗ上での溶接用ロボット１の制御点Ｏ
ｔの位置がほとんど変化しないすなわち相対移動量Ｌｒ
が零に近い場合、従来は相対移動量Ｌｒより補間時間Ｔ
を決定していたため、両ロボットの速度変化が大きいた
め急激に動作してしまい振動が発生し図４（ｄ）から
（ｅ）への溶接工程に悪影響を与えることや、教示点Ｐ
４からＰ４ａへの動作中に動作速度オーバーにてエラー
停止してしまうのに対し、本実施例では、上記説明から
明らかなように、相対移動量が設定値以下の場合ハンド
リング用ロボット２の制御点Ｏｗの移動量Ｌｗより補間
時間Ｔが決定されるので、両ロボットが所望の速度にて
スムーズに動作し、良好な溶接作業が実現できる。
【００６２】一方、次に両ロボットが非協調同期動作の
動作プログラムを実行した場合の本実施例のロボット装
置について説明する。図７は非協調同期動作時における
基準判別部９における処理フローである。まず、協調同
期動作制御時と同様に連続する２点Ｐｊ及びＰｊ＋１の
両ロボットに対する教示点データが基準判別部９にセッ
トされる。この教示点データより第一工程においては、
教示点Ｐｊが溶接用ロボット１が溶接作業を行う溶接点
かあるいは溶接作業を行わない空走点であるかが判別さ
れる。溶接点の場合、第二工程に移行し、（数１）及び
（数２）により、溶接用ロボット１の基底座標系Σ１を
基準としたツール座標系Σｔの位置姿勢１Ａｔ（ｊ）及
び１Ａｔ（ｊ＋１）が算出され、この１Ａｔ（ｊ）及び
１Ａｔ（ｊ＋１）をもとに移動量Ｌｔ（ｊ）が求められ
る。これが動作速度の基準となる移動量になる。例え
ば、補間形態が直線の場合（数１６）により移動量Ｌｔ
（ｊ）が求まる。
動作プログラムを実行した場合の本実施例のロボット装
置について説明する。図７は非協調同期動作時における
基準判別部９における処理フローである。まず、協調同
期動作制御時と同様に連続する２点Ｐｊ及びＰｊ＋１の
両ロボットに対する教示点データが基準判別部９にセッ
トされる。この教示点データより第一工程においては、
教示点Ｐｊが溶接用ロボット１が溶接作業を行う溶接点
かあるいは溶接作業を行わない空走点であるかが判別さ
れる。溶接点の場合、第二工程に移行し、（数１）及び
（数２）により、溶接用ロボット１の基底座標系Σ１を
基準としたツール座標系Σｔの位置姿勢１Ａｔ（ｊ）及
び１Ａｔ（ｊ＋１）が算出され、この１Ａｔ（ｊ）及び
１Ａｔ（ｊ＋１）をもとに移動量Ｌｔ（ｊ）が求められ
る。これが動作速度の基準となる移動量になる。例え
ば、補間形態が直線の場合（数１６）により移動量Ｌｔ
（ｊ）が求まる。
【００６３】
【数１６】
【００６４】さらにこの移動量Ｌｔ（ｊ）と教示点Ｐｊ
の速度データＶ（ｊ）から補間時間算出部１０で（数１
７）により補間時間Ｔ（ｊ）が算出決定される。
の速度データＶ（ｊ）から補間時間算出部１０で（数１
７）により補間時間Ｔ（ｊ）が算出決定される。
【００６５】
【数１７】
【００６６】一方、第一工程で教示点Ｐｊが空走点の場
合、第三工程に移行し、（数１）、（数２）、（数３）
及び（数４）により、溶接用ロボット１の基底座標系Σ
１を基準としたツール座標系Σｔの位置姿勢１Ａｔ
（ｊ）と１Ａｔ（ｊ＋１）及び、ハンドリング用ロボッ
ト２の基底座標系Σ２を基準としたワーク座標系Σｗの
位置姿勢２Ａｗ（ｊ）と２Ａｗ（ｊ＋１）が算出され、
さらに各々の基底座標系を基準とした移動量Ｌｔ（ｊ）
及びＬｗ（ｊ）が算出される。この移動量Ｌｔ（ｊ）と
Ｌｗ（ｊ）の最大値Ｌｍａｘが動作速度の基準となる移
動量となり、この移動量と教示点Ｐｊから（数１８）に
より補間時間算出部１０で補間時間Ｔ（ｊ）が算出決定
される。
合、第三工程に移行し、（数１）、（数２）、（数３）
及び（数４）により、溶接用ロボット１の基底座標系Σ
１を基準としたツール座標系Σｔの位置姿勢１Ａｔ
（ｊ）と１Ａｔ（ｊ＋１）及び、ハンドリング用ロボッ
ト２の基底座標系Σ２を基準としたワーク座標系Σｗの
位置姿勢２Ａｗ（ｊ）と２Ａｗ（ｊ＋１）が算出され、
さらに各々の基底座標系を基準とした移動量Ｌｔ（ｊ）
及びＬｗ（ｊ）が算出される。この移動量Ｌｔ（ｊ）と
Ｌｗ（ｊ）の最大値Ｌｍａｘが動作速度の基準となる移
動量となり、この移動量と教示点Ｐｊから（数１８）に
より補間時間算出部１０で補間時間Ｔ（ｊ）が算出決定
される。
【００６７】
【数１８】
【００６８】なお、教示点Ｐｊの教示点データにおいて
補間形態が関節動作の場合は、基底座標系を基準とした
移動量を求めず、教示点間におけるロボットの各関節デ
ータの変化量の最大値を移動量としてもよい。
補間形態が関節動作の場合は、基底座標系を基準とした
移動量を求めず、教示点間におけるロボットの各関節デ
ータの変化量の最大値を移動量としてもよい。
【００６９】次に、動作速度チェック部１１において、
補間時間Ｔ（ｊ）に対し、補間時間の基準とならなかっ
たロボットが動作可能かどうかが協調同期動作時と同様
チェックされる。基準判別部９と補間時間算出部１０に
おいて溶接用ロボット１を基準として補間時間Ｔ（ｊ）
が算出されている場合、ハンドリング用ロボット２の移
動量Ｌｗ（ｊ）が算出され、移動量Ｌｗ（ｊ）と補間時
間Ｔ（ｊ）から（数１１）により、その教示点間のハン
ドリング用ロボット２の必要動作速度Ｖｎｄが求められ
る。
補間時間Ｔ（ｊ）に対し、補間時間の基準とならなかっ
たロボットが動作可能かどうかが協調同期動作時と同様
チェックされる。基準判別部９と補間時間算出部１０に
おいて溶接用ロボット１を基準として補間時間Ｔ（ｊ）
が算出されている場合、ハンドリング用ロボット２の移
動量Ｌｗ（ｊ）が算出され、移動量Ｌｗ（ｊ）と補間時
間Ｔ（ｊ）から（数１１）により、その教示点間のハン
ドリング用ロボット２の必要動作速度Ｖｎｄが求められ
る。
【００７０】次に必要動作速度Ｖｎｄとハンドリング用
ロボット２の最大許容速度Ｖ２ｍａｘとが比較され、そ
の大小が決定される。必要動作速度Ｖｎｄが最大許容速
度Ｖ２ｍａｘ以下の場合、動作可能と判断され、補間点
データ演算部１２の処理に移行する。逆に必要動作速度
Ｖｎｄが最大許容速度Ｖ２ｍａｘより大きい場合、両ロ
ボットは教示点ＰｊからＰｊ＋１への動作を実行せず教
示点Ｐｊで停止する停止処理がなされると共に、教示装
置６にエラー表示を行う。
ロボット２の最大許容速度Ｖ２ｍａｘとが比較され、そ
の大小が決定される。必要動作速度Ｖｎｄが最大許容速
度Ｖ２ｍａｘ以下の場合、動作可能と判断され、補間点
データ演算部１２の処理に移行する。逆に必要動作速度
Ｖｎｄが最大許容速度Ｖ２ｍａｘより大きい場合、両ロ
ボットは教示点ＰｊからＰｊ＋１への動作を実行せず教
示点Ｐｊで停止する停止処理がなされると共に、教示装
置６にエラー表示を行う。
【００７１】一方、基準判別部９と補間時間算出部１０
においてハンドリング用ロボット２の移動量Ｌｗ（ｊ）
を基準として補間時間Ｔ（ｊ）が算出されている場合に
ついても、溶接用ロボット１の移動量Ｌｔ（ｊ）と補間
時間Ｔ（ｊ）から必要動作速度Ｖｎｄが算出され、必要
動作速度Ｖｎｄとあらかじめ設定されている最大許容速
度Ｖ１ｍａｘとが比較され、必要動作速度Ｖｎｄが最大
許容速度Ｖ１ｍａｘ以下の場合、動作可能と判断され、
補間点データ演算部１２の処理に移行、逆に必要動作速
度Ｖｎｄが最大許容速度Ｖ１ｍａｘより大きい場合、第
四工程に移行し、両ロボットは教示点ＰｊからＰｊ＋１
への動作を実行せず教示点Ｐｊで停止する停止処理がな
されると共に、表示部１５を通じて教示装置６にエラー
表示を行う。
においてハンドリング用ロボット２の移動量Ｌｗ（ｊ）
を基準として補間時間Ｔ（ｊ）が算出されている場合に
ついても、溶接用ロボット１の移動量Ｌｔ（ｊ）と補間
時間Ｔ（ｊ）から必要動作速度Ｖｎｄが算出され、必要
動作速度Ｖｎｄとあらかじめ設定されている最大許容速
度Ｖ１ｍａｘとが比較され、必要動作速度Ｖｎｄが最大
許容速度Ｖ１ｍａｘ以下の場合、動作可能と判断され、
補間点データ演算部１２の処理に移行、逆に必要動作速
度Ｖｎｄが最大許容速度Ｖ１ｍａｘより大きい場合、第
四工程に移行し、両ロボットは教示点ＰｊからＰｊ＋１
への動作を実行せず教示点Ｐｊで停止する停止処理がな
されると共に、表示部１５を通じて教示装置６にエラー
表示を行う。
【００７２】次に、上記動作速度チェック部１１にて速
度チェックがなされ両ロボットが動作可能と判断された
場合、補間時間Ｔ（ｊ）をもとに補間点データ演算部１
２にて両ロボットについての教示点間の補間点データの
演算がなされる。まず補間時間Ｔ（ｊ）とあらかじめ定
められている補間単位時間ｔｕより補間分割数Ｎ（ｊ）
が（数１２）より決定される。この補間分割数Ｎ（ｊ）
から教示点Ｐ（ｊ）の補間形態に対する所定の補間演算
により、ｉ番目の補間点データは、溶接用ロボット１に
ついては基底座標系Σ１を基準としたツール座標系Σｔ
の位置姿勢１Ａｔ（ｉ）として、ハンドリング用ロボッ
ト２については基底座標系Σ２を基準としたワーク座標
系Σｗの位置姿勢２Ａｗ（ｉ）として求められる。
度チェックがなされ両ロボットが動作可能と判断された
場合、補間時間Ｔ（ｊ）をもとに補間点データ演算部１
２にて両ロボットについての教示点間の補間点データの
演算がなされる。まず補間時間Ｔ（ｊ）とあらかじめ定
められている補間単位時間ｔｕより補間分割数Ｎ（ｊ）
が（数１２）より決定される。この補間分割数Ｎ（ｊ）
から教示点Ｐ（ｊ）の補間形態に対する所定の補間演算
により、ｉ番目の補間点データは、溶接用ロボット１に
ついては基底座標系Σ１を基準としたツール座標系Σｔ
の位置姿勢１Ａｔ（ｉ）として、ハンドリング用ロボッ
ト２については基底座標系Σ２を基準としたワーク座標
系Σｗの位置姿勢２Ａｗ（ｉ）として求められる。
【００７３】さらに、上記補間点データ演算部１２で算
出された両ロボットの補間点データから、駆動データ生
成部１３にて公知のロボットの逆変換演算により補間点
における各ロボットの関節データθ１１i 〜θ１６i 及
びθ２１i 〜θ２６i が算出される。さらに上記駆動デ
ータは、モータ制御部１６に送られ両ロボットが非協調
同期動作する。
出された両ロボットの補間点データから、駆動データ生
成部１３にて公知のロボットの逆変換演算により補間点
における各ロボットの関節データθ１１i 〜θ１６i 及
びθ２１i 〜θ２６i が算出される。さらに上記駆動デ
ータは、モータ制御部１６に送られ両ロボットが非協調
同期動作する。
【００７４】以上が、非協調同期動作の動作プログラム
を実行した場合の本実施例のロボット装置の構成であ
る。このため、本実施例においては、非協調同期動作時
に溶接用ロボット１が溶接作業を行う場合、教示点間に
おける溶接用ロボット１の移動量が基準となり補間時間
が決定されるため、ハンドリング用ロボット２の移動量
に対し溶接用ロボット１の移動量が小さい教示点間にお
いても、溶接用ロボット１の溶接速度が所望の速度とな
り、良好な溶接作業が行える。
を実行した場合の本実施例のロボット装置の構成であ
る。このため、本実施例においては、非協調同期動作時
に溶接用ロボット１が溶接作業を行う場合、教示点間に
おける溶接用ロボット１の移動量が基準となり補間時間
が決定されるため、ハンドリング用ロボット２の移動量
に対し溶接用ロボット１の移動量が小さい教示点間にお
いても、溶接用ロボット１の溶接速度が所望の速度とな
り、良好な溶接作業が行える。
【００７５】（実施例２）ロボット装置の第２の実施例
について図面を参照しながら説明する。なお、本実施例
の２台のロボット装置の構成を図示すれば図２あるいは
図３と同じである。また、制御装置１７の主要構成を図
８に示す。制御装置１７には教示装置６を用いて両ロボ
ットに対する教示点を登録時、教示速度が達成可能かど
うかを判別する教示速度チェック部１８を有している。
について図面を参照しながら説明する。なお、本実施例
の２台のロボット装置の構成を図示すれば図２あるいは
図３と同じである。また、制御装置１７の主要構成を図
８に示す。制御装置１７には教示装置６を用いて両ロボ
ットに対する教示点を登録時、教示速度が達成可能かど
うかを判別する教示速度チェック部１８を有している。
【００７６】それでは、以下に教示点登録時における教
示速度チェック部１８の処理について説明する。教示装
置６を用いて教示点Ｐｊ＋１が登録されようとした場
合、まず前教示点Ｐｊが協調同期教示点か非協調同期教
示点かが判別される。前教示点Ｐｊが協調同期教示点の
場合について図９にそって説明する。図９は教示速度チ
ェック部１８の処理を表すフローチャートである。第一
工程として教示点ＰｊとＰｊ＋１の教示データである両
ロボットの関節データより、各々のロボットの基底座標
系を基準としたツール座標系Σｔの位置姿勢１Ａｔ
（ｊ）、１Ａｔ（ｊ＋１）及びワーク座標系Σｗの位置
姿勢２Ａｗ（ｊ）、２Ａｗ（ｊ＋１）が、公知のロボッ
トの順変換演算により（数１）（数２）（数３）（数
４）として求められ、さらにツール座標系Σｔの位置姿
勢１Ａｔ（ｊ）と１Ａｔ（ｊ＋１）は（数５）及び（数
６）による座標変換演算により、ワーク座標系Σｗを基
準としたツール座標系の位置姿勢ｗＡｔ（ｊ）とｗＡｔ
（ｊ＋１）に変換される。この算出されたｗＡｔ（ｊ）
とｗＡｔ（ｊ＋１）から例えば前教示点Ｐｊに対する補
間形態が直線の場合、（数７）により溶接用ロボット１
の相対移動量Ｌｒ（ｊ）が算出される。
示速度チェック部１８の処理について説明する。教示装
置６を用いて教示点Ｐｊ＋１が登録されようとした場
合、まず前教示点Ｐｊが協調同期教示点か非協調同期教
示点かが判別される。前教示点Ｐｊが協調同期教示点の
場合について図９にそって説明する。図９は教示速度チ
ェック部１８の処理を表すフローチャートである。第一
工程として教示点ＰｊとＰｊ＋１の教示データである両
ロボットの関節データより、各々のロボットの基底座標
系を基準としたツール座標系Σｔの位置姿勢１Ａｔ
（ｊ）、１Ａｔ（ｊ＋１）及びワーク座標系Σｗの位置
姿勢２Ａｗ（ｊ）、２Ａｗ（ｊ＋１）が、公知のロボッ
トの順変換演算により（数１）（数２）（数３）（数
４）として求められ、さらにツール座標系Σｔの位置姿
勢１Ａｔ（ｊ）と１Ａｔ（ｊ＋１）は（数５）及び（数
６）による座標変換演算により、ワーク座標系Σｗを基
準としたツール座標系の位置姿勢ｗＡｔ（ｊ）とｗＡｔ
（ｊ＋１）に変換される。この算出されたｗＡｔ（ｊ）
とｗＡｔ（ｊ＋１）から例えば前教示点Ｐｊに対する補
間形態が直線の場合、（数７）により溶接用ロボット１
の相対移動量Ｌｒ（ｊ）が算出される。
【００７７】次に第二工程として、相対移動量Ｌｒ
（ｊ）と前教示点Ｐｊの教示速度データＶ（ｊ）から
（数８）により、動作プログラム実行時に教示点間の動
作の基準となるであろう補間時間Ｔ（ｊ）が算出され
る。さらに第三工程として、ハンドリング用ロボット２
の基底座標系Σ２を基準とした教示点間の移動量Ｌｗ
（ｊ）が（数９）により算出され、移動量Ｌｗ（ｊ）と
補間時間Ｔ（ｊ）にてハンドリング用ロボット２が動作
する場合の必要速度Ｖｎｄが（数１１）より算出され
る。第四工程にてこの必要速度Ｖｎｄとハンドリング用
ロボット２の所定の最大許容速度Ｖ２ｍａｘとが比較さ
れ、Ｖｎｄ≦Ｖ２ｍａｘの場合動作可能と判断され、第
五工程にて教示点Ｐｊ＋１の教示点データが動作プログ
ラム保管部１４に格納された後、教示装置６による次の
教示点登録操作等が可能となる。逆にＶｎｄ＞Ｖ２ｍａ
ｘの場合速度オーバーと判断され、第六工程として（数
１９）により動作可能速度Ｖａ（ｊ）を求め、第七工程
として表示部１５により教示装置６に速度オーバーのワ
ーニング表示がなされる。
（ｊ）と前教示点Ｐｊの教示速度データＶ（ｊ）から
（数８）により、動作プログラム実行時に教示点間の動
作の基準となるであろう補間時間Ｔ（ｊ）が算出され
る。さらに第三工程として、ハンドリング用ロボット２
の基底座標系Σ２を基準とした教示点間の移動量Ｌｗ
（ｊ）が（数９）により算出され、移動量Ｌｗ（ｊ）と
補間時間Ｔ（ｊ）にてハンドリング用ロボット２が動作
する場合の必要速度Ｖｎｄが（数１１）より算出され
る。第四工程にてこの必要速度Ｖｎｄとハンドリング用
ロボット２の所定の最大許容速度Ｖ２ｍａｘとが比較さ
れ、Ｖｎｄ≦Ｖ２ｍａｘの場合動作可能と判断され、第
五工程にて教示点Ｐｊ＋１の教示点データが動作プログ
ラム保管部１４に格納された後、教示装置６による次の
教示点登録操作等が可能となる。逆にＶｎｄ＞Ｖ２ｍａ
ｘの場合速度オーバーと判断され、第六工程として（数
１９）により動作可能速度Ｖａ（ｊ）を求め、第七工程
として表示部１５により教示装置６に速度オーバーのワ
ーニング表示がなされる。
【００７８】
【数１９】
【００７９】なお、上記ワーニング表示時において教示
点修正作業の目安となるよう動作可能速度Ｖａ（ｊ）を
参考表示される。
点修正作業の目安となるよう動作可能速度Ｖａ（ｊ）を
参考表示される。
【００８０】一方、前教示点Ｐｊが非協調同期教示点の
場合の処理を図１０をもとに説明する。図１０は、前教
示点Ｐｊが非協調同期動作点の場合の教示速度チェック
部１８の処理フローである。第一工程にて前教示点Ｐｊ
が溶接点か空走点かが判断される。溶接点の場合第二工
程に移行し、教示点ＰｊとＰｊ＋１の教示データである
両ロボットの関節データより、各々のロボットの基底座
標系を基準としたツール座標系Σｔの位置姿勢１Ａｔ
（ｊ）、１Ａｔ（ｊ＋１）及びワーク座標系Σｗの位置
姿勢２Ａｗ（ｊ）、２Ａｗ（ｊ＋１）が、公知のロボッ
トの順変換演算により（数１）（数２）（数３）（数
４）として求められ、算出された１Ａｔ（ｊ）と１Ａｔ
（ｊ＋１）から例えば前教示点Ｐｊに対する補間形態が
直線の場合、（数１６）により溶接用ロボット１の移動
量Ｌｔ（ｊ）が算出される。次に第三工程として移動量
Ｌｔ（ｊ）と前教示点Ｐｊの教示速度データＶ（ｊ）か
ら（数１７）により、動作プログラム実行時に教示点間
の動作の基準となるであろう補間時間Ｔ（ｊ）が算出さ
れる。さらに第四工程として、ハンドリング用ロボット
２の基底座標系Σ２を基準とした教示点間の移動量Ｌｗ
（ｊ）が（数９）により算出され、移動量Ｌｗ（ｊ）と
補間時間Ｔ（ｊ）にてハンドリング用ロボット２が動作
する場合の必要速度Ｖｎｄが（数１１）より算出され
る。
場合の処理を図１０をもとに説明する。図１０は、前教
示点Ｐｊが非協調同期動作点の場合の教示速度チェック
部１８の処理フローである。第一工程にて前教示点Ｐｊ
が溶接点か空走点かが判断される。溶接点の場合第二工
程に移行し、教示点ＰｊとＰｊ＋１の教示データである
両ロボットの関節データより、各々のロボットの基底座
標系を基準としたツール座標系Σｔの位置姿勢１Ａｔ
（ｊ）、１Ａｔ（ｊ＋１）及びワーク座標系Σｗの位置
姿勢２Ａｗ（ｊ）、２Ａｗ（ｊ＋１）が、公知のロボッ
トの順変換演算により（数１）（数２）（数３）（数
４）として求められ、算出された１Ａｔ（ｊ）と１Ａｔ
（ｊ＋１）から例えば前教示点Ｐｊに対する補間形態が
直線の場合、（数１６）により溶接用ロボット１の移動
量Ｌｔ（ｊ）が算出される。次に第三工程として移動量
Ｌｔ（ｊ）と前教示点Ｐｊの教示速度データＶ（ｊ）か
ら（数１７）により、動作プログラム実行時に教示点間
の動作の基準となるであろう補間時間Ｔ（ｊ）が算出さ
れる。さらに第四工程として、ハンドリング用ロボット
２の基底座標系Σ２を基準とした教示点間の移動量Ｌｗ
（ｊ）が（数９）により算出され、移動量Ｌｗ（ｊ）と
補間時間Ｔ（ｊ）にてハンドリング用ロボット２が動作
する場合の必要速度Ｖｎｄが（数１１）より算出され
る。
【００８１】第五工程にてこの必要速度Ｖｎｄとハンド
リング用ロボット２の所定の最大許容速度Ｖ２ｍａｘと
が比較され、Ｖｎｄ≦Ｖ２ｍａｘの場合動作可能と判断
され、第六工程にて教示点Ｐｊ＋１の教示点データが動
作プログラム保管部１４に格納された後、教示装置６に
よる次の教示点登録操作等が可能となる。逆にＶｎｄ＞
Ｖ２ｍａｘの場合速度オーバーと判断され、第七工程に
て（数２０）により動作可能速度Ｖａ（ｊ）を求め、第
八工程にて表示部１５により教示装置６に速度オーバー
のワーニング表示がなされる。
リング用ロボット２の所定の最大許容速度Ｖ２ｍａｘと
が比較され、Ｖｎｄ≦Ｖ２ｍａｘの場合動作可能と判断
され、第六工程にて教示点Ｐｊ＋１の教示点データが動
作プログラム保管部１４に格納された後、教示装置６に
よる次の教示点登録操作等が可能となる。逆にＶｎｄ＞
Ｖ２ｍａｘの場合速度オーバーと判断され、第七工程に
て（数２０）により動作可能速度Ｖａ（ｊ）を求め、第
八工程にて表示部１５により教示装置６に速度オーバー
のワーニング表示がなされる。
【００８２】
【数２０】
【００８３】なお、上記ワーニング表示時において教示
点修正作業の目安となるよう動作可能速度Ｖａ（ｊ）を
参考表示するものとする。
点修正作業の目安となるよう動作可能速度Ｖａ（ｊ）を
参考表示するものとする。
【００８４】一方第一工程にて前教示点Ｐｊが溶接用ロ
ボット１の空走点と判断された場合は、教示点Ｐｊ＋１
の教示点データが動作プログラム保管部１４に格納され
た後、教示装置６による次の教示点登録操作等が可能と
なる。
ボット１の空走点と判断された場合は、教示点Ｐｊ＋１
の教示点データが動作プログラム保管部１４に格納され
た後、教示装置６による次の教示点登録操作等が可能と
なる。
【００８５】なお上記説明では、教示点Ｐｊ＋１を新た
に登録した場合の教示速度チェック部１８の処理につい
て述べたが、登録済みの教示点Ｐｊ＋１について位置や
速度等の変更登録操作がなされた場合にも、教示区間Ｐ
ｊ−Ｐｊ＋１及びＰｊ＋１−Ｐｊ＋２に対し同様のチェ
ック処理がなされる。
に登録した場合の教示速度チェック部１８の処理につい
て述べたが、登録済みの教示点Ｐｊ＋１について位置や
速度等の変更登録操作がなされた場合にも、教示区間Ｐ
ｊ−Ｐｊ＋１及びＰｊ＋１−Ｐｊ＋２に対し同様のチェ
ック処理がなされる。
【００８６】以上の説明から明らかなように、教示装置
６により教示点Ｐｊ＋１を登録しようとした時、動作プ
ログラム実行時を想定した両ロボットの速度チェックが
なされるため、動作プログラム実行時に不適正速度等に
よる溶接不良や速度オーバー等のエラーが未然に防止さ
れ、使い勝手のよいロボットシステムが実現できる。
６により教示点Ｐｊ＋１を登録しようとした時、動作プ
ログラム実行時を想定した両ロボットの速度チェックが
なされるため、動作プログラム実行時に不適正速度等に
よる溶接不良や速度オーバー等のエラーが未然に防止さ
れ、使い勝手のよいロボットシステムが実現できる。
【００８７】（実施例３）また、（実施例１）及び（実
施例２）の説明においては、制御装置５、１７に溶接用
ロボット１及びハンドリング用ロボット２が接続されて
いるロボット装置について説明を行ったが、図１１に示
すようなロボット装置についても適応できる。図１１は
本実施例の対象となる他のロボット装置の構成図であ
り、溶接用ロボット１と溶接用ロボット１を制御する制
御装置１９及び教示装置２０、ハンドリング用ロボット
２とハンドリング用ロボット２を制御する制御装置２１
及び教示装置２２、制御装置間を接続する通信用ケーブ
ル２３からなっている。また、制御装置１９及び制御装
置２１には、制御装置間で駆動データ信号等を通信する
通信処理部２４及び２５、動作制御部２６及び２７、教
示速度チェック部２８及び２９を有しており、動作制御
部２６及び２７には、図示しない基準判別部、補間時間
算出部、動作速度チェック部、補間点データ演算部、及
び駆動データ生成部を有している。
施例２）の説明においては、制御装置５、１７に溶接用
ロボット１及びハンドリング用ロボット２が接続されて
いるロボット装置について説明を行ったが、図１１に示
すようなロボット装置についても適応できる。図１１は
本実施例の対象となる他のロボット装置の構成図であ
り、溶接用ロボット１と溶接用ロボット１を制御する制
御装置１９及び教示装置２０、ハンドリング用ロボット
２とハンドリング用ロボット２を制御する制御装置２１
及び教示装置２２、制御装置間を接続する通信用ケーブ
ル２３からなっている。また、制御装置１９及び制御装
置２１には、制御装置間で駆動データ信号等を通信する
通信処理部２４及び２５、動作制御部２６及び２７、教
示速度チェック部２８及び２９を有しており、動作制御
部２６及び２７には、図示しない基準判別部、補間時間
算出部、動作速度チェック部、補間点データ演算部、及
び駆動データ生成部を有している。
【００８８】このロボット装置においては、単独動作プ
ログラムすなわち非同期動作が教示あるいは動作実行さ
れる場合は、個々の制御装置１９、２１において各ロボ
ット１、２が個別に制御され、協調同期動作及び非協調
同期動作を行う場合は、一方の任意の制御装置１９また
は２１にて両ロボット１、２の動作制御がなされる。す
なわち、例えば制御装置１９にて協調同期動作及び非協
調同期動作の動作プログラムを実行する場合において
は、動作制御部２６にて（実施例１）に示した処理と同
様の処理がなされた後、生成されたハンドリング用ロボ
ット２に対する駆動データは通信処理部２４により、制
御装置２１に送信され両ロボットが動作する。このた
め、図１１に示すロボット装置においても所望の速度が
達成でき、良好な溶接作業が実現できる。
ログラムすなわち非同期動作が教示あるいは動作実行さ
れる場合は、個々の制御装置１９、２１において各ロボ
ット１、２が個別に制御され、協調同期動作及び非協調
同期動作を行う場合は、一方の任意の制御装置１９また
は２１にて両ロボット１、２の動作制御がなされる。す
なわち、例えば制御装置１９にて協調同期動作及び非協
調同期動作の動作プログラムを実行する場合において
は、動作制御部２６にて（実施例１）に示した処理と同
様の処理がなされた後、生成されたハンドリング用ロボ
ット２に対する駆動データは通信処理部２４により、制
御装置２１に送信され両ロボットが動作する。このた
め、図１１に示すロボット装置においても所望の速度が
達成でき、良好な溶接作業が実現できる。
【００８９】また、教示作業においては、単独動作プロ
グラムの教示は、各教示装置を用いて各制御装置にて個
別に行われるのに対し、協調同期動作及び非協調同期動
作プログラムの教示を行う場合は、一方の任意の教示装
置及び制御装置にて両ロボットに対する教示作業がなさ
れる。例えば、教示装置２２を用いて協調同期動作及び
非協調同期動作プログラムの教示を行う場合は、登録さ
れようとした教示点に対し、教示速度チェック部２９に
て（実施例２）に記載の教示速度チェック部１７の処理
と同様の処理がなされる。このため、図１１に示すロボ
ット装置においても動作プログラム実行時における不適
正速度等による溶接不良や速度オーバー等のエラーを未
然に防止することができる。
グラムの教示は、各教示装置を用いて各制御装置にて個
別に行われるのに対し、協調同期動作及び非協調同期動
作プログラムの教示を行う場合は、一方の任意の教示装
置及び制御装置にて両ロボットに対する教示作業がなさ
れる。例えば、教示装置２２を用いて協調同期動作及び
非協調同期動作プログラムの教示を行う場合は、登録さ
れようとした教示点に対し、教示速度チェック部２９に
て（実施例２）に記載の教示速度チェック部１７の処理
と同様の処理がなされる。このため、図１１に示すロボ
ット装置においても動作プログラム実行時における不適
正速度等による溶接不良や速度オーバー等のエラーを未
然に防止することができる。
【００９０】
【発明の効果】上述の実施例から明らかなように、本発
明は少なくとも２つ以上のマニピュレータと、これらの
マニピュレータを制御する制御装置と、前記各マニピュ
レータの動作プログラムを制御装置に教示する教示装置
を有し、前記制御装置に各マニピュレータの移動量をも
とに動作速度の基準となるマニピュレータを判別する基
準判別部を設けたロボット装置であるとしたことによ
り、各ロボットに対し協調同期動作制御及び非協調同期
動作制御を行う場合、教示点において急速な速度変化が
なく所望の動作速度が達成でき良好な溶接作業が行うこ
とができ、溶接トーチの移動量が０の場合も演算エラー
によるシステムダウンも発生しない。
明は少なくとも２つ以上のマニピュレータと、これらの
マニピュレータを制御する制御装置と、前記各マニピュ
レータの動作プログラムを制御装置に教示する教示装置
を有し、前記制御装置に各マニピュレータの移動量をも
とに動作速度の基準となるマニピュレータを判別する基
準判別部を設けたロボット装置であるとしたことによ
り、各ロボットに対し協調同期動作制御及び非協調同期
動作制御を行う場合、教示点において急速な速度変化が
なく所望の動作速度が達成でき良好な溶接作業が行うこ
とができ、溶接トーチの移動量が０の場合も演算エラー
によるシステムダウンも発生しない。
【図１】本発明の第１の実施例におけるロボット装置の
主要な構成要素を表すブロック図
主要な構成要素を表すブロック図
【図２】本発明の第１の実施例における対象となるロボ
ット装置の構成を示す側面図
ット装置の構成を示す側面図
【図３】本発明の第１の実施例におけるロボット装置の
座標系の配置状況を示す模式図
座標系の配置状況を示す模式図
【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）につ
いては本発明の第１の実施例における対象となるロボッ
ト間の協調同期動作例を示す模式図
いては本発明の第１の実施例における対象となるロボッ
ト間の協調同期動作例を示す模式図
【図５】本発明の第１の実施例における協調同期動作実
行時における基準判別部の処理を表すフローチャート
行時における基準判別部の処理を表すフローチャート
【図６】本発明の第１の実施例における協調同期動作実
行時における動作速度チェック部の処理を表すフローチ
ャート
行時における動作速度チェック部の処理を表すフローチ
ャート
【図７】本発明の第１の実施例における非協調同期動作
実行時における基準判別部の処理を表すフローチャート
実行時における基準判別部の処理を表すフローチャート
【図８】本発明の第２の実施例における対象となるロボ
ット装置の構成を示すブロック図
ット装置の構成を示すブロック図
【図９】本発明の第２の実施例における協調同期教示点
登録時の教示速度チェック部の処理を表すフローチャー
ト
登録時の教示速度チェック部の処理を表すフローチャー
ト
【図１０】本発明の第２の実施例における非協調同期教
示点登録時の教示速度チェック部の処理を表すフローチ
ャート
示点登録時の教示速度チェック部の処理を表すフローチ
ャート
【図１１】本発明の第３の実施例における対象となる他
のロボット装置の構成図
のロボット装置の構成図
【図１２】一般的なロボット装置の構成を示す側面図
【図１３】従来のロボット装置の座標系の配置状況を示
す模式図
す模式図
【図１４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に
ついては従来のロボット間の協調同期動作例を示す模式
図
ついては従来のロボット間の協調同期動作例を示す模式
図
【図１５】従来の２台のロボット装置の制御方法を表す
フローチャート
フローチャート
１ 溶接用ロボット ２ ハンドリング用ロボット ５ 制御装置 ６ 教示装置 ８ 動作制御部 ９ 基準判別部 １０ 補間時間算出部 １１ 動作速度チェック部 １２ 補間点データ演算部 １３ 駆動データ生成部 １４ 動作プログラム保管部 １５ 表示部 １６ モータ制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G05B 19/18 - 19/46 B25J 3/00 - 3/10 B25J 9/10 - 9/22 B25J 13/00 - 13/08 B25J 19/02 - 19/06
Claims (4)
- 【請求項１】 少なくとも２つ以上のマニピュレータ
と、これらのマニピュレータを制御する制御装置と、前
記各マニピュレータの動作プログラムを制御装置に教示
する教示装置を備え、前記制御装置に前記各マニピュレ
ータの移動量をもとに動作速度の基準となるマニピュレ
ータを判別する基準判別部を設け、基準判別部は、教示
点が協調同期動作教示点である場合、教示データから教
示点間の第一のマニピュレータの相対移動量を第二のマ
ニピュレータの手首先端座標系を基準として求める第一
工程部と、あらかじめ設定された移動量基準値と前記第
一工程部にて求められた相対移動量とを比較する第二工
程部と、前記第二工程部での比較結果から前記相対移動
量が移動量基準値よりも大きい場合前記相対移動量を動
作速度の基準となる移動量とする第三工程部と、前記第
二工程部での比較結果から前記相対移動量が移動量基準
値以下の場合、前記第二のマニピュレータの基底座標系
を基準とした前記第二のマニピュレータの移動量を動作
速度の基準となる移動量とする第四工程部からなるロボ
ット装置。 - 【請求項２】 少なくとも２つ以上のマニピュレータ
と、これらのマニピュレータを制御する制御装置と、前
記各マニピュレータの動作プログラムを制御装置に教示
する教示装置を備え、前記制御装置に前記各マニピュレ
ータの移動量をもとに動作速度の基準となるマニピュレ
ータを判別する基準判別部を設け、基準判別部は、教示
点が協調同期動作教示点である場合、教示データから教
示点間の第一のマニピュレータの相対移動量を第二のマ
ニピュレータの手首先端座標系を基準として求める第一
工程部と、あらかじめ設定された移動量基準値と前記第
一工程部にて求められた相対移動量とを比較する第二工
程部と、上記第二工程部での比較結果から前記相対移動
量が移動量基準値よりも大きい場合前記相対移動量を動
作速度の基準となる移動量とする第三工程部と、前記第
二工程部での比較結果から前記相対移動量が移動量基準
値以下の場合、前記第一のマニピュレータの基底座標系
を基準とした前記第一のマニピュレータの移動量と、前
記第二のマニピュレータの基底座標系を基準とした前記
第二のマニピュレータの移動量を算出し、その最大値を
動作速度の基準となる移動量とする第四工程部からなる
ロボット装置。 - 【請求項３】 少なくとも２つ以上のマニピュレータ
と、これらのマニピュレータを制御する制御装置と、前
記各マニピュレータの動作プログラムを制御装置に教示
する教示装置を備え、前記制御装置に前記各マニピュレ
ータの移動量をもとに動作速度の基準となるマニピュレ
ータを判別する基準判別部と、移動量基準値の設定部を
設け、教示装置より設定値を設定変更可能としたロボッ
ト装置。 - 【請求項４】 少なくとも２つ以上のマニピュレータ
と、これらのマニピュレータを制御する制御装置と、前
記各マニピュレータの動作プログラムを制御装置に教示
する教示装置を備え、前記制御装置に前記各マニピュレ
ータの移動量をもとに動作速度の基準となるマニピュレ
ータを判別する基準判別部を設け、基準判別部は、教示
点が非協調同期動作教示点である場合、教示データから
教示点間が、第一のマニピュレータが作業を行う作業区
間かあるいは作業を行わない空走区間かを判断する第一
工程部と、前記第一工程部にて作業区間と判断された場
合、動作速度の基準となる移動量を前記第一のマニピュ
レータの教示点間の前記第一のマニピュレータの基底座
標系を基準とした前記第一のマニピュレータの移動量と
する第二工程部と、前記第一工程部にて前記第一のマニ
ピュレータの空走区間と判断した場合、前記第一のマニ
ピュレータの教示点間の前記第一のマニピュレータの基
底座標系を基準とした前記第一のマニピュレータの移動
量と、第二のマニピュレータの教示点間の前記第二のマ
ニピュレータの基底座標系を基準とした前記第二のマニ
ピュレータの移動量とを算出比較し、その最大値を動作
速度の基準となる移動量を算出する第三工程部からなる
ロボット装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25270495A JP3216496B2 (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | ロボット装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25270495A JP3216496B2 (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | ロボット装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001131460A Division JP2001353676A (ja) | 2001-04-27 | 2001-04-27 | ロボット装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0997104A JPH0997104A (ja) | 1997-04-08 |
| JP3216496B2 true JP3216496B2 (ja) | 2001-10-09 |
Family
ID=17241095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25270495A Expired - Fee Related JP3216496B2 (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | ロボット装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3216496B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6348099B2 (ja) | 2015-12-02 | 2018-06-27 | ファナック株式会社 | 同期運転教示データ作成時の確認手段を備える制御装置 |
| JP2017199077A (ja) * | 2016-04-25 | 2017-11-02 | ファナック株式会社 | 複数台の産業機械を有する生産システムの動作を最適化するセルコントローラ |
| CN110473535A (zh) * | 2019-08-15 | 2019-11-19 | 网易（杭州）网络有限公司 | 示教再现方法及装置、存储介质及电子设备 |
| WO2023243373A1 (ja) * | 2022-06-17 | 2023-12-21 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 溶接ロボットシステムおよび溶接支援方法 |
-
1995
- 1995-09-29 JP JP25270495A patent/JP3216496B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0997104A (ja) | 1997-04-08 |
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