JP3428390B2 - オフラインティーチング方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、産業用ロボット等
をオフラインティーチングするためのオフラインティー
チング方法に関し、特に、オフラインティーチング装置
にて作成されたオリジナルのオフラインティーチングデ
ータと、該オリジナルのオフラインティーチングデータ
を実物ロボットによって修正した後のオフラインティー
チングデータの管理に用いて好適なオフラインティーチ
ング方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、ロボットを各種作業に適用させる
ために、ロボットアームのフェースプレートに種々のツ
ールを取り付けてロボットに作業を行わせることが一般
的となっている。

【０００３】そして、従来では、ロボットに対する教示
技術やその教示データに対して種々の補正を行う技術が
多数提案されている。例えば、ロボットに対する教示技
術に関するものとしては、教示のための情報を入力する
際に、使用するロボット作業に必要な情報を使用者の要
求に対してできるだけ正確に、かつ、使用者の負担をで
きるだけ軽減するようにした方法が提案されている（特
開平５−２７８２８号公報参照）。

【０００４】また、教示データの補正技術に関するもの
としては、作業現場から離れた場所でも簡単にプレイバ
ック時と同一の動作条件下で教示点の修正及び教示軌跡
の補正が実行でき、教示の修正作業に対する作業者の負
担を軽減するようにした方法（特開平８−２８６７２６
号公報参照）や、全ての打点位置に対して位置ずれを高
精度にかつ自動的に補正できるようにした方法（特開平
７−３２５６１１号公報参照）や、ニューラルネットワ
ークを用いてロボットの位置補正を行う方法（特開平６
−１１４７６９号公報参照）や、修正した教示データに
動作範囲異常が発生したとき、ロボット動作の変換デー
タを修正する際に、オペレータが感覚的に分かりやすい
修正作業を行うことができるようにした方法（特開平５
−２８９７３０号公報参照）や、直交座標上の計測をな
くしてアーム軸回転角のみでアーム型多関節ロボットの
絶対位置精度を確保するために、未知変数配列及び定数
配列の諸元を修正パウエル法の繰り返し論理演算を適用
し、更なる精度の向上と演算速度の上昇を図るようにし
た方法（特開平６−２７４２１３号公報参照）や、多関
節形ロボットの手首にツールを取り付けたロボットの設
定データである定数の設定誤差及びツールオフセットの
設定誤差を自動的に補正する方法（特許第２５２０３２
４号参照）等が提案されている。

【０００５】また、ツール先端点設定に関するものとし
ては、設計データが入手できない場合であっても、簡単
な設定用治具を利用することによって簡単な手順で希望
する姿勢でツール先端点を設定できるようにした方法
（特開平７−１９１７３８号公報参照）が提案され、Ｃ
ＡＤデータを利用したものとしては、オペレータが初期
設定データ、作業経路データ、作業動作データを逐一入
力することが不要になり、オペレータの入力量を大幅に
減少させるようにした方法（特開平８−２８６７２２号
公報参照）が提案され、軌跡表示に関するものとして
は、ワークを作業位置から待避させた場合において、動
作中の実際のツールの位置とワークとの相対的な位置関
係を容易、かつ正確に認識できるようにした方法（特開
平８−１７４４５４号公報参照）が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、オフライン
ティーチングに関する技術においては、オフラインティ
ーチング装置にて作成したオフラインティーチングデー
タ（オリジナルのオフラインティーチングデータ）を実
物ロボットにダウンロードした後、実物ロボットの機構
上のばらつきや設置状況に合わせて前記オリジナルのオ
フラインティーチングデータを修正するようにしてい
る。

【０００７】そして、前記修正済みのオフラインティー
チングデータをオフラインティーチング装置にアップロ
ードし、該修正後のティーチングデータを論理ロボット
モデルで再現しながら補正量の推定処理を行う。この推
定処理によって、現場の実物ロボットの補正量がオフラ
インティーチング装置上の論理ロボットモデルに反映さ
れることとなる。

【０００８】この場合、実物ロボットにダウンロードす
る前に論理ロボットモデルを用いて作成したオリジナル
のオフラインティーチングデータの内容と、オフライン
ティーチング装置にアップロードされた修正後のオフラ
インティーチングデータの内容が近ければ、前記補正量
の推定処理にかかる時間が非常に短時間で済むため、該
補正量の推定処理の前に、オリジナルのオフラインティ
ーチングデータを実物ロボットの機構上の補正量に基づ
いて補正することが望ましい。

【０００９】前記オリジナルのオフラインティーチング
データに対する補正は、複数の補正項目に沿って行われ
るが、休憩を間に挟んだり、補正作業の途中でオペレー
タが交代するなど、一時的に補正作業が中断した場合等
においては、すでに補正した項目について再度補正して
しまったり（二重補正）、補正すべき項目について補正
し忘れるなどのミスが生じやすくなる。

【００１０】前記二重補正や補正忘れを防止するために
は、オリジナルのオフラインティーチングデータと補正
後のオフラインティーチングデータを解析して、いまま
で補正した項目を検索する方法が挙げられるが、その結
果が出るまでに非常に時間がかかり、補正作業の工数の
増大を招くおそれがある。

【００１１】これを解決するために、補正過程において
ティーチングデータが変化する毎に、該ティーチングデ
ータを個々にそれぞれ中間データとしてハードディスク
等の外部記憶装置に記憶させる方法が考えられる。この
場合、中間データの具体的な数値を探ることによって、
補正作業がどこまで進んだかを知ることができる。

【００１２】しかし、補正項目が多くなると、その分、
中間データを保存するための記憶領域を増やす必要があ
るため、メモリ容量によって補正項目が制限されるとい
う不都合があり、また、具体的な値同士での比較になる
ことから、どの補正項目が行われたのかが判明するまで
には、やはり時間がかかるという問題がある。

【００１３】本発明はこのような課題を考慮してなされ
たものであり、二重補正や補正忘れを効果的に防止する
ことができ、オリジナルのオフラインティーチングデー
タに対する補正作業の効率化を図ることができるオフラ
インティーチング方法を提供することを目的とする。

【００１４】また、本発明の他の目的は、オフラインテ
ィーチング装置にオリジナルのティーチングデータや中
間データを持つ必要がなくなり、補正作業に必要なファ
イル数の削減を実現することができ、コンピュータを用
いたオリジナルのオフラインティーチングデータに対す
る補正作業の効率化を図ることができるオフラインティ
ーチング方法を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明に係るオフライン
ティーチング方法は、オフラインティーチング装置にて
作成され、実物ロボットにダウンロードすべきオリジナ
ルのオフラインティーチングデータを、前記実物ロボッ
トに関する複数の補正項目が登録された補正情報から必
要な補正項目を読み出して補正する第１のステップと、
前記オリジナルのオフラインティーチングデータに付加
されたヘッダに前記第１のステップでの補正処理におけ
る少なくともその補正の手順を補正履歴として書き込む
第２のステップとを有することを特徴とする。

【００１６】補正済みのオフラインティーチングデータ
に付加されたヘッダに補正履歴が書き込まれることか
ら、該補正履歴を参照することにより、どこまで補正作
業が進んだかを容易に、かつ正確に確認することがで
き、二重補正や補正忘れを効果的に防止することができ
る。

【００１７】また、補正履歴をたどって逆の処理を行う
ことにより、簡単にオリジナルのオフラインティーチン
グデータを得ることができることから、オフラインティ
ーチング装置にオリジナルのオフラインティーチングデ
ータを持つ必要がなくなる。しかも、補正に伴ってティ
ーチングデータが変化する毎に、それぞれ中間データと
して保存する必要がなくなるため、補正作業に必要なフ
ァイル数の削減を実現することができ、コンピュータを
用いた補正作業の効率化を図ることができる。

【００１８】そして、前記方法において、前記補正履歴
として、少なくとも前記オフラインティーチングデータ
の補正に使用された補正項目の順番としてもよい。この
場合オフラインティーチングデータに付加されるヘッダ
として、補正項目の順番が書き込める程度の容量に設定
すればよいため、オフラインティーチングデータのデー
タ容量を極端に大きくする必要がなく、従来から用いら
れているシステムで十分に対応することができる。

【００１９】しかも、補正項目の順番が書き込まれてい
ることから、オペレータはどこまで補正作業が行われた
かを一目瞭然に認識することができる。

【００２０】また、前記方法において、前記補正項目の
内訳がモータの回転量である場合に、その回転量の加減
を示す符号を含めるようにしてもよい。この場合、補正
履歴に書き込まれている補正項目がどのような順番で、
かつ、どのような演算で行われたのかが明確にわかり、
補正済みのオフラインティーチングデータからオリジナ
ルのオフラインティーチングデータに簡単に復元するこ
とができる。なお、モータの回転量としては、回転量を
検知するセンサの種類によって変わるが、パルス数や、
アナログ量又はデジタル量等がある。

【００２１】また、前記方法において、前記第１のステ
ップでの処理に関し、必要な補正項目に基づいて前記オ
フラインティーチングデータを補正する前に、前記オフ
ラインティーチングデータのヘッダに書き込まれている
補正履歴を参照し、当該補正項目が書き込まれていない
場合に限って当該補正項目に基づく補正を行うようにし
てもよい。これによって、二重補正の発生を効果的に防
止することができる。

【００２２】また前記方法において、前記オリジナルの
オフラインティーチングデータへの復元要求があった場
合に行われ、第１のステップにて補正済みとされた前記
オリジナルのオフラインティーチングデータにおけるヘ
ッダから補正履歴を読み出す第３のステップと、読み出
された補正履歴と前記補正情報を参照して、前記補正済
みのオフラインティーチングデータを元のオリジナルの
オフラインティーチングデータに復元する第４のステッ
プとを含むようにしてもよい。この場合、補正済みのオ
フラインティーチングデータからオリジナルのオフライ
ンティーチングデータに簡単に復元することができ、オ
フラインティーチング装置にオリジナルのオフラインテ
ィーチングデータを持つ必要がなくなる。これは、オフ
ラインティーチング装置でのデータ容量の削減化につな
がり、オフラインティーチング装置での処理の効率化を
実現させることができる。

【００２３】また、前記方法において、前記オリジナル
のオフラインティーチングデータであるか、あるいは実
物ロボットを使用して修正され、かつ、前記オフライン
ティーチング装置にアップロードすべき修正後のオフラ
インティーチングデータであるかを区別するためのフラ
グをそれぞれのオフラインティーチングデータに付加す
るようにしてもよい。この場合、オフラインティーチン
グ装置にアップロードすべき修正後のオフラインティー
チングデータを他の実物ロボットにダウンロードした
り、実物ロボットにダウンロードすべきオリジナルのオ
フラインティーチングデータを修正後のオフラインティ
ーチングデータと間違えて処理してしまうという不都
合、即ち、データ転送方向の誤りを回避することがで
き、オフラインティーチングデータの補正作業の簡略化
及び所要時間の短縮化を効率よく図ることができる。

【００２４】また、前記方法において、前記オフライン
ティーチング装置上での前記オリジナルのオフラインテ
ィーチングデータの記憶領域と前記修正済みのオフライ
ンティーチングデータの記憶領域をそれぞれ異ならせる
ようにしてもよい。この場合もデータ転送方向の誤りを
事前に防止することができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るオフラインテ
ィーチング方法を例えば溶接ガンのロボットのオフライ
ンティーチングシステムに適用した実施の形態例（以
下、単に実施の形態に係るオフラインティーチングシス
テムと記す）を図１〜図１０を参照しながら説明する。

【００２６】本実施の形態に係るオフラインティーチン
グシステム１０は、図１に示すように、キーボード等の
キー入力装置やマウス等のポインティングデバイスなど
が接続され、実物ロボット１６に模した論理ロボットモ
デルをモニタ１２の画面上に表示させてオフラインのテ
ィーチングを行うオフラインティーチング装置１４と、
実物ロボット１６を制御するためのロボットコントロー
ラ１８と、オフラインティーチング装置１４にて作成さ
れたオリジナルのオフラインティーチングデータＤ（以
下、単にオリジナルのティーチングデータＤと記す）の
ロボットコントローラ１８へのダウンロードやロボット
コントローラ１８にて修正付加されたオフラインティー
チングデータＤ（以下、修正後のティーチングデータＤ
と記す）のオフラインティーチング装置１４へのアップ
ロードを行うデータ転送装置２０とを有して構成されて
いる。

【００２７】実物ロボット１６は、ここでは、６軸（モ
ータ軸）のロボットを想定しており、図２に示すよう
に、ロボット１６全体を台座２２の上面に形成されたレ
ール２４に沿ってＸ方向に摺動させるためのＸ軸と、実
物ロボット１６全体を矢印Ｙの方向に回転させるための
Ｙ軸と、ロボットにおけるアーム部２６の全体を矢印Ｚ
の方向に回転させるためのＺ軸と、アーム部先端のツー
ル取付部２８を矢印Ｕの方向に回転させるためのＵ軸
と、ツール取付部２８を矢印Ｖの方向に回転させるため
のＶ軸と、アーム部２６の前半部分３０を矢印Ｗの方向
に回転させるためのＷ軸とを有する。

【００２８】一方、データ転送装置２０は、例えばＨＤ
Ｄを内蔵したパーソナルコンピュータにて構成され、オ
フラインティーチング装置１４とは例えば通信で結ばれ
ている。

【００２９】ティーチングデータＤ（オリジナル及び修
正後を含む）は、例えば図３Ａに示すように、ステップ
単位に６軸のパルス数が書き込まれたデータ構成を有す
る。各内訳の数値は、該当するモータ軸に取り付けられ
たエンコーダのパルス数を示す。

【００３０】従って、図３Ａの例では、ステップ０（開
始ステップ）において、Ｘ軸を停止状態、Ｙ軸を例えば
時計方向に１００パルスに相当する分だけ動かし、Ｚ軸
を時計方向に２００パルスに相当する分だけ動かし、以
下同様に、Ｕ軸を３００パルス、Ｖ軸を４００パルス、
Ｗ軸を５００パルス分例えば時計方向に動かすことを示
す。

【００３１】オフラインティーチング装置１４は、図４
に示すように、キーボード等のキー入力装置４０、マウ
スやジョイスティック等の座標入力装置４２（ポインテ
ィングデバイス）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）
４４がそれぞれインターフェース（単にＩ／Ｆと記す）
回路４６、４８及び５０を介して接続され、更に、この
オフラインティーチング装置１４には、他のオフライン
ティーチング装置におけるティーチングデータＤ等の受
渡しに使用されるＬＡＮがＩ／Ｆ回路５２を介して接続
され、ＬＡＮを通じて取り込まれたティーチングデータ
Ｄや当該オフラインティーチング装置１４にて作成した
ティーチングデータＤを表示するための前記モニタ１２
とを有する。

【００３２】このオフラインティーチング装置１４の制
御系５６は、各種プログラム（ティーチング処理プログ
ラム等）の動作用として用いられる動作用ＲＡＭ５８
と、外部機器（キー入力装置４０、座標入力装置４２、
ＨＤＤ４４等）からのデータや各種プログラムによって
データ加工されたデータ等が格納されるデータＲＡＭ６
０と、外部機器に対してデータの入出力を行う入出力ポ
ート６２と、これら各種回路を制御するＣＰＵ（制御装
置及び論理演算装置）６４とを有して構成されている。

【００３３】前記各種回路は、ＣＰＵ６４から導出され
たデータバス６６を介して各回路間のデータの受渡しが
行われ、更にＣＰＵ６４から導出されたアドレスバスや
制御バス（共に図示せず）を介してそれぞれＣＰＵ６４
にて制御されるように構成されている。

【００３４】更に、前記オフラインティーチング装置１
４の入出力ポート６２には、Ｉ／Ｆ回路６８を介してデ
ータベース７０が接続されており、このデータベース７
０には、実物ロボット１６に関する代表的な複数の補正
項目が登録された補正情報テーブルが登録されている。

【００３５】この補正情報テーブルは、図５に示すよう
に、６軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ｕ軸、Ｖ軸及びＷ軸）に
対して、それぞれ例えば４つの補正項目（Ａ：サーボ偏
差、Ｂ：ゼロ位置、Ｃ：たわみ、Ｄ：ゼロ位置２）が割
り当てられたテーブル構成を有する。例えば、Ｘ軸に関
してみると、サーボ偏差については１パルス分の補正が
必要で、ゼロ位置については１４パルス分の補正が必要
で、たわみについては補正なし、ゼロ位置２については
１０パルス分の補正が必要であることを示している。

【００３６】そして、本実施の形態に係るオフラインテ
ィーチングシステム１０は、オフラインティーチング装
置１４にて作成したオリジナルのオフラインティーチン
グデータＤを実物ロボット１６にダウンロードし、該実
物ロボット１６によって修正されたオフラインティーチ
ングデータＤをオフラインティーチング装置１４にアッ
プロードして前記オリジナルのオフラインティーチング
データＤに反映させるという処理を行う。

【００３７】即ち、図６に示すように、最初のステップ
Ｓ１において実物ロボット１６の形態を判定する。例え
ば、ツールの先端の形態や実物ロボット１６の関節数な
どが判定される。

【００３８】次に、ステップＳ２において、オフライン
ティーチング装置１４で多点多姿勢のティーチングを行
う。例えば論理ロボットモデルを任意の固定点に３姿勢
以上のティーチングを行う。このティーチングによって
得られたオリジナルのティーチングデータＤはＩ／Ｆ回
路６８を介してデータベース７０の所定アドレス（オリ
ジナルデータ格納領域）に記憶される。

【００３９】次に、ステップＳ３において、補正量の推
定計算及び探索を行う。この処理方法には、実物ロボッ
トの形態毎にずれ量をモデル化（定式化）し、解析的に
求める方法や、遺伝的アルゴリズムによる補正量の探索
処理、又はこれらを組み合わせた方法などがある。

【００４０】次に、ステップＳ４において、前記ステッ
プＳ３にて得られた補正対象の論理ロボットモデルで最
も良好な補正計算結果が得られる多点多姿勢のティーチ
ングデータＤを抽出する。遺伝的アルゴリズムを用いた
場合は、前記探索された染色体のうち、最良の染色体を
補正量とし、該補正量をデータベース７０に記憶されて
いるオリジナルのティーチングデータＤやロボットコン
トローラ１８の各種パラメータに反映させる。

【００４１】次に、ステップＳ５において、オリジナル
のティーチングデータＤを実物ロボット１６のロボット
コントローラ１８にダウンロードする。このダウンロー
ドは、データベース７０に記憶されているオリジナルの
ティーチングデータＤをデータＲＡＭ６０を転送バッフ
ァとしてデータ転送装置２０に転送することにより開始
される。データ転送装置２０は、転送されたオリジナル
のティーチングデータＤを一旦、ハードディスクに記憶
し、その後、ＲＡＭを転送バッファとしてフレキシブル
ディスク７２に記憶する。そして、前記オリジナルのテ
ィーチングデータＤが記憶されたフレキシブルディスク
７２をロボットコントローラ１８のＦＤＤに装着してロ
ーディングすることにより、前記オリジナルのティーチ
ングデータＤのダウンロードが終了する。

【００４２】上述の例では、フレキシブルディスク７２
を用いた場合を示したが、その他、ＭＯやＣＤ−Ｒ等の
光ディスクをダウンロードの媒体として用いることもで
き、また、オフラインティーチング装置１４とロボット
コントローラ１８とがＬＡＮで接続されているのであれ
ば、ＬＡＮを通じてダウンロードさせるようにしてもよ
い。

【００４３】次に、ステップＳ６において、ロボットコ
ントローラ１８による制御によって実物ロボット１６を
作動させ、ツール先端を予め設定された複数の目標点に
向かって移動させる。ティーチングデータＤから割り出
される前記目標点の位置を作業点として定義した場合、
このステップＳ６では、作業点と実際の目標点との位置
合わせを行う。このとき、位置合わせによる移動量をテ
ィーチングデータＤに反映させて、ティーチングデータ
Ｄを修正付加する。

【００４４】ロボットコントローラ１８にダウンロード
されたオリジナルのティーチングデータＤは、論理ロボ
ットモデルを用いて実物ロボット１６に限りなく近づけ
た高精度のティーチングデータＤであるため、前記ステ
ップＳ６での位置合わせでは、ほとんど姿勢を変えない
で行うことができる。

【００４５】次に、ステップＳ７において、ロボットコ
ントローラ１８に登録された修正後のティーチングデー
タＤをオフラインティーチング装置１４にアップロード
する。このアップロードによって、修正後のティーチン
グデータＤは、データベース７０の所定アドレス（修正
後データ格納領域）に格納される。

【００４６】通常は、この後に、前記修正後のティーチ
ングデータＤを論理ロボットモデルで再現しながら補正
量の推定処理を行う。この推定処理によって、現場の実
物ロボット１６の補正量がオフラインティーチング装置
１４上の論理ロボットモデルに反映されることとなる。

【００４７】この場合、実物ロボット１６にダウンロー
ドする前に論理ロボットモデルを用いて作成したオリジ
ナルのティーチングデータＤの内容と、オフラインティ
ーチング装置１４にアップロードされた修正後のティー
チングデータＤの内容との差異が小さければ、前記補正
量の推定処理にかかる時間が非常に短時間で済む。

【００４８】そこで、本実施の形態に係るオフラインテ
ィーチングシステム１０においては、前記アップロード
の前後において、オペレータがオフラインティーチング
装置１４内に組み込まれている補正処理手段（補正処理
プログラム）８０を起動することによって、以下のよう
なオリジナルのティーチングデータＤに対する補正処理
を行うようにしている。

【００４９】前記補正処理手段８０は、図７の機能ブロ
ック図に示すように、データベース７０から補正情報テ
ーブルを読み出してデータＲＡＭ６０のテーブルバッフ
ァ８２に格納するテーブル読込み手段８４と、データベ
ース７０からオリジナルのティーチングデータＤを読み
出してデータＲＡＭ６０のデータバッファ８６に格納す
るデータ読出し手段８８と、データ入力割込みがあった
場合に、キー入力装置４０や座標入力装置４２からの入
力データを受け取る入力データ受取り手段９０と、種々
の判別を行う判別手段９２と、ステップ番号を示す入力
データをレジスタ９４に格納するステップ番号格納手段
９６と、テーブルバッファ８２に格納された補正情報テ
ーブル上の該当補正項目の内容とデータバッファ８６に
格納されたティーチングデータＤ上の該当ステップの内
容を加算して前記ティーチングデータＤに書き込む加算
処理手段９８と、データバッファ８６に格納されたティ
ーチングデータＤ上の該当ステップの内容からテーブル
バッファ８２に格納された補正情報テーブル上の該当補
正項目の内容を減算して前記ティーチングデータＤに書
き込む減算処理手段１００と、今回の補正項目と加算減
算を示す符号をティーチングデータＤのヘッダＨに書き
込む補正履歴書込み手段１０２と、すでに補正が済んで
いる項目に対して補正要求を行った場合にエラーメッセ
ージをモニタ１２に出力するエラーメッセージ出力手段
１０４と、データバッファ８６に格納されている補正後
のティーチングデータＤをデータベースの所定アドレス
（オリジナルデータ格納領域）に転送（上書き）するデ
ータ転送処理手段１０６とを有して構成されている。

【００５０】次に、前記補正処理手段８０の処理動作に
ついて図８のフローチャートを参照しながら説明する。

【００５１】まず、ステップＳ１０１において、テーブ
ル読込み手段８４を通じて、データベース７０から補正
情報テーブルを読み出してデータＲＡＭ６０のテーブル
バッファ８２に格納する。

【００５２】次に、ステップＳ１０２において、データ
読出し手段８８を通じて、データベース７０からオリジ
ナルのティーチングデータＤを読み出してデータＲＡＭ
６０のデータバッファ８６に格納する。

【００５３】次に、ステップＳ１０３において、判別手
段９２を通じて、キー入力装置４０又は座標入力装置４
２からデータが入力された否かの判別が行われ、データ
が入力されるまで該ステップＳ１０３が繰り返される。
即ち、データ入力待ちとなる。

【００５４】キー入力装置４０又は座標入力装置４２か
らデータが入力されると、次のステップＳ１０４に進
み、入力データ受取り手段９０を通じて、前記キー入力
装置４０や座標入力装置４２からの入力データを受け取
る。

【００５５】次に、ステップＳ１０５において、判別手
段９２を通じて、今回入力されたデータがステップに関
するものか否かが判別され、ステップに関するものであ
る場合は、次のステップＳ１０６に進み、ステップ番号
格納手段９６を通じて、入力データの内容（ステップ番
号）をレジスタ９４に格納する。

【００５６】一方、前記ステップＳ１０５において、入
力データがステップに関するものでないと判別された場
合は、ステップＳ１０７に進み、判別手段９２を通じ
て、今回入力されたデータが補正項目に関するものか否
かが判別され、補正項目に関するものである場合は、次
のステップＳ１０８に進み、判別手段９２を通じて、要
求の補正項目が補正済みか否かが判別される。この判別
は、入力データの内容（補正項目）がティーチングデー
タＤのヘッダＨにすでに書き込まれているかどうかで行
われる。

【００５７】補正済みでない場合は、次のステップＳ１
０９に進み、判別手段９２を通じて、今回の補正が加算
処理か否かが判別される。この判別は、入力データの内
容（補正項目の符号）が正であるか、あるいは負である
かで行われる。前記符号が正である場合は、次のステッ
プＳ１１０に進み、加算処理手段９８を通じて、テーブ
ルバッファ８２に格納された補正情報テーブル上の該当
補正項目の内容とデータバッファ８６に格納されたティ
ーチングデータＤ上の該当ステップの内容とが加算され
る。この加算データは前記ティーチングデータＤに書き
込まれる。

【００５８】前記ステップＳ１０９において、加算処理
でないと判別された場合は、ステップＳ１１１に進み、
減算処理手段１００を通じて、データバッファ８６に格
納されたティーチングデータＤ上の該当ステップの内容
からテーブルバッファ８２に格納された補正情報テーブ
ル上の該当補正項目の内容が減算される。この減算デー
タは前記ティーチングデータＤに書き込まれる。

【００５９】前記ステップＳ１１０での加算処理又はス
テップＳ１１１での減算処理が終了した段階で、次のス
テップＳ１１２に進み、補正履歴書込み手段１０２を通
じて、今回の補正項目と符号をデータバッファ８６に格
納されているティーチングデータＤのヘッダＨに書き込
む。

【００６０】前記ステップＳ１０９〜ステップＳ１１２
の一連の処理が繰り返されることによって、ティーチン
グデータＤが必要な補正項目に従って順次補正されると
同時に、その補正履歴がティーチングデータＤのヘッダ
Ｈに記録されていくこととなる。

【００６１】具体的に、図３Ａ〜図３Ｅ及び図５の例を
参照しながら説明する。この例では、ステップ０につい
て補正を行う場合を示している。

【００６２】まず、ステップ０のデータに対して補正項
目Ａのサーボ偏差に係る補正が行われ、図３Ｂに示すよ
うに、ステップ０は、図３Ａに示す初期状態のデータ
（Ｘ軸＝０、Ｙ軸＝１００、Ｚ軸＝２００、Ｕ軸＝３０
０、Ｖ軸＝４００、Ｗ軸＝５００）に、図５に示す補正
項目Ａのデータ（Ｘ軸＝１、Ｙ軸＝２、Ｚ軸＝１、Ｕ軸
＝３、Ｖ軸＝１、Ｗ軸＝１）が加算処理された内容とな
る。このとき、ティーチングデータＤのヘッダＨに補正
項目Ａを加算処理したことを示す補正履歴（即ち、＋
Ａ）が書き込まれる。

【００６３】次に、図３Ｂに示すステップ０のデータに
対して図５に示す補正項目Ｂのゼロ位置に係る補正が行
われ、図３Ｃに示すように、ステップ０は、図３Ｂに示
すステップ０のデータ（Ｘ軸＝１、Ｙ軸＝１０２、Ｚ軸
＝２０１、Ｕ軸＝３０３、Ｖ軸＝４０１、Ｗ軸＝５０
１）から図５に示す補正項目Ｂのデータ（Ｘ軸＝１４、
Ｙ軸＝５０、Ｚ軸＝２０、Ｕ軸＝１１、Ｖ軸＝１、Ｗ軸
＝１００）が減算処理された内容となる。このとき、テ
ィーチングデータＤのヘッダＨに補正項目Ｂを減算処理
したことを示す補正履歴（即ち、−Ｂ）が書き込まれ
る。

【００６４】次に、図３Ｃに示すステップ０のデータに
対して図５に示す補正項目Ｃのたわみに係る補正が行わ
れ、図３Ｄに示すように、ステップ０は、図３Ｃに示す
ステップ０のデータ（Ｘ軸＝−１３、Ｙ軸＝５２、Ｚ軸
＝１８１、Ｕ軸＝２９２、Ｖ軸＝４００、Ｗ軸＝４０
１）に、図５に示す補正項目Ｃのデータ（Ｘ軸＝０、Ｙ
軸＝０、Ｚ軸＝５、Ｕ軸＝０、Ｖ軸＝０、Ｗ軸＝０）が
加算処理された内容となる。このとき、ティーチングデ
ータＤのヘッダＨに補正項目Ｃを加算処理したことを示
す補正履歴（即ち、＋Ｃ）が書き込まれる。

【００６５】次に、図３Ｄに示すステップ０のデータに
対して図５に示す補正項目Ｄのゼロ位置２に係る補正が
行われ、図３Ｅに示すように、ステップ０は、図３Ｄに
示すステップ０のデータ（Ｘ軸＝−１３、Ｙ軸＝５２、
Ｚ軸＝１８６、Ｕ軸＝２９２、Ｖ軸＝４００、Ｗ軸＝４
０１）に、図５に示す補正項目Ｄのデータ（Ｘ軸＝１
０、Ｙ軸＝１、Ｚ軸＝２、Ｕ軸＝２、Ｖ軸＝４、Ｗ軸＝
３）が加算処理された内容となる。このとき、ティーチ
ングデータＤのヘッダＨに補正項目Ｄを加算処理したこ
とを示す補正履歴（即ち、＋Ｄ）が書き込まれる。

【００６６】このように、ティーチングデータＤが必要
な補正項目に従って順次補正されると同時に、その補正
履歴がティーチングデータＤのヘッダＨに記録されてい
くこととなる。

【００６７】次に、図８のステップＳ１０８において、
今回要求の補正項目が補正済みであると判別された場合
は、ステップＳ１１３において、エラーメッセージ出力
手段１０４を通じて、すでに補正が済んでいることを示
すエラーメッセージをモニタ１２に出力する。

【００６８】一方、前記ステップＳ１０７において、入
力データが補正項目に関するものでないと判別された場
合は、ステップＳ１１４に進み、判別手段９２を通じ
て、今回入力されたデータが補正の終了要求に関するも
のか否かが判別され、補正の終了要求に関するものであ
る場合は、次のステップＳ１１５に進み、データ転送処
理手段１０６を通じて、データバッファ８６に格納され
ている補正後のティーチングデータＤをデータベース７
０の所定アドレス（オリジナルデータ格納領域）に転送
する。

【００６９】前記ステップＳ１１４において、今回入力
されたデータが補正の終了要求に関するものでないと判
別された場合は、ステップＳ１１６に進んで、その入力
データに応じた処理が行われる。

【００７０】前記ステップＳ１０６、ステップＳ１１
２、ステップＳ１１５又はステップＳ１１６での処理が
終了した段階で、ステップＳ１１７に進み、プログラム
終了要求があったかどうかが判別される。この判別は、
電源ＯＦＦなどの終了要求割込みの発生があったかどう
かで行われる。

【００７１】そして、このステップＳ１１７において
は、前記終了要求がない場合、前記ステップＳ１０３に
戻って、次の入力データに従った処理が行われ、前記終
了要求があった場合は、この補正処理プログラム８０が
終了することになる。

【００７２】次に、図６のステップＳ９に進み、前記補
正処理手段８０にて補正処理されたティーチングデータ
Ｄと、アップロードされた修正後のティーチングデータ
Ｄに基づいて補正量の推定処理が行われる。

【００７３】この場合、補正後のティーチングデータＤ
の内容と、修正後のオフラインティーチングデータＤの
内容との差異が小さいため、前記補正量の推定処理にか
かる時間が非常に短くなる。

【００７４】このように、本実施の形態に係るオフライ
ンティーチングシステム１０においては、補正済みのテ
ィーチングデータＤに付加されたヘッダＨに補正履歴を
書き込むようにしているため、該補正履歴を参照するこ
とにより、オリジナルのティーチングデータＤに対する
補正作業がどこまで進んだかを容易に、かつ正確に確認
することができ、二重補正や補正忘れを効果的に防止す
ることができる。

【００７５】また、補正に伴ってティーチングデータＤ
が変化する毎に、それぞれ中間データとして保存する必
要がなくなるため、補正作業に必要なファイル数の削減
を実現することができ、コンピュータを用いた補正作業
の効率化を図ることができる。

【００７６】特に、本実施の形態においては、前記補正
履歴の内容を、ティーチングデータＤの補正に使用され
た補正項目の順番としている。従って、前記ティーチン
グデータＤに付加されるヘッダＨとして、補正項目の順
番が書き込める程度の容量に設定すればよいため、ティ
ーチングデータＤのデータ容量を極端に大きくする必要
がなくなり、従来から用いられているシステムで十分に
対応することができる。

【００７７】しかも、補正項目の順番が書き込まれてい
ることから、オペレータはどこまで補正作業が行われた
かを一目瞭然に認識することができる。

【００７８】また、前記補正項目の内訳がモータのパル
ス数である場合には、そのパルス数の加減を示す符号を
含めるようにしているため、補正履歴に書き込まれてい
る補正項目がどのような順番で、かつ、どのような演算
で行われたのかが明確にわかり、補正済みのティーチン
グデータＤからオリジナルのティーチングデータＤに簡
単に復元することができる。

【００７９】また、ステップＳ１０８において、ティー
チングデータＤのヘッダＨに書き込まれている補正履歴
を参照し、当該補正項目が書き込まれていない場合に限
って当該補正項目に基づく補正を行うようにしているた
め、二重補正の発生を効果的に防止することができる。

【００８０】この実施の形態においては、ティーチング
データＤのヘッダＨに補正履歴のみを記録するようにし
たが、併せて、オリジナルのティーチングデータＤ、補
正用のティーチングデータＤ又は修正後のティーチング
データＤを識別するためのフラグを付加するようにして
もよい（図３Ａ〜図３Ｅ参照）。この場合、オフライン
ティーチング装置１４やデータ転送装置２０に前記識別
用のフラグを認識するためのソフトウェアを組み込むこ
とにより、アップロードすべき修正後のオフラインティ
ーチングデータＤを他の実物ロボット１６にダウンロー
ドしたり、実物ロボット１６にダウンロードすべきオリ
ジナルのオフラインティーチングデータＤを修正後のオ
フラインティーチングデータＤと間違えて処理してしま
うという不都合、即ち、データ転送方向の誤りを回避す
ることができ、ティーチングデータＤの補正作業の簡略
化及び所要時間の短縮化を効率よく図ることができる。

【００８１】特に、本実施の形態では、前記データベー
ス７０上での前記オリジナルのティーチングデータＤの
記憶領域（オリジナルデータ格納領域）と前記修正後の
のティーチングデータＤの記憶領域（修正後データ格納
領域）をそれぞれ異ならせるようにしているため、前記
フラグによる識別とも相俟って、データ転送方向の誤り
を効果的に防止することができる。

【００８２】更に、本実施の形態に係るオフラインティ
ーチングシステム１０においては、修正後のティーチン
グデータＤをオリジナルのティーチングデータＤに復元
するためのデータ復元処理手段（データ復元処理プログ
ラム）１２０を有する。

【００８３】このデータ復元処理手段１２０は、図９に
示すように、前記テーブル読込み手段８４と、前記デー
タ読出し手段８８と、データバッファ８６に格納されて
いるティーチングデータＤのうち、指定されたステップ
の内容を読み出す、あるいは逆補正された該当ステップ
の内容を前記ティーチングデータＤに上書きするステッ
プデータ処理手段１２２と、データバッファ８６に格納
されているティーチングデータＤのヘッダＨから補正項
目と符号を読み出す補正項目読出し手段１２４と、種々
の判別を行う判別手段１２６と、テーブルバッファ８２
に格納された補正情報テーブル上の該当補正項目の内容
を読み出す補正データ読出し手段１２８と、テーブルバ
ッファ８２に格納された補正情報テーブル上の該当補正
項目の内容とデータバッファ８６に格納されたティーチ
ングデータＤ上の該当ステップの内容を加算して前記テ
ィーチングデータＤに書き込む加算処理手段１３０と、
データバッファ８６に格納されたティーチングデータＤ
上の該当ステップの内容からテーブルバッファ８２に格
納された補正情報テーブル上の該当補正項目の内容を減
算して前記ティーチングデータＤに書き込む減算処理手
段１３２と、データバッファ８６に格納されている復元
されたオリジナルのティーチングデータＤを要求された
ドライブ（データベース７０、ＨＤＤ４４、データ転送
装置２０等）に転送するデータ転送処理手段１３４とを
有して構成されている。

【００８４】次に、前記データ復元処理手段１２０の処
理動作について図１０のフローチャートを参照しながら
説明する。

【００８５】まず、ステップＳ２０１において、テーブ
ル読込み手段８４を通じて、データベース７０から補正
情報テーブルを読み出してデータＲＡＭ６０のテーブル
バッファ８２に格納する。

【００８６】次に、ステップＳ２０２において、データ
読出し手段８８を通じて、データベース７０からオリジ
ナルのティーチングデータＤを読み出してデータＲＡＭ
６０のデータバッファ８６に格納する。

【００８７】次に、ステップＳ２０３において、ティー
チングデータＤのステップを読み出すためのインデック
スレジスタｉに初期値「０」を格納して、該インデック
スレジスタｉを初期化する。

【００８８】次に、ステップＳ２０４において、ステッ
プデータ処理手段１２２を通じて、データバッファ８６
に格納されているティーチングデータＤのうち、インデ
ックスレジスタｉの値で示すステップ（即ち、ｉステッ
プ）の内容を読み出す。

【００８９】次に、ステップＳ２０５において、補正項
目を読み出すためのインデックスレジスタｊに初期値
「１」を格納して、該インデックスレジスタｊを初期化
する。

【００９０】次に、ステップＳ２０６において、補正項
目読出し手段１２４を通じて、データバッファ８６に格
納されているティーチングデータＤのヘッダＨの補正履
歴のうち、インデックスレジスタｊの値が示す順番の補
正項目を符号と共に読み出す。

【００９１】次に、ステップＳ２０７において、判別手
段１２６を通じて、前記読み出した補正項目が有効か否
か、即ち、補正項目があるかどうかが判別される。補正
項目があると判別された場合は、次のステップＳ２０８
に進み、補正データ読出し手段１２８を通じて、テーブ
ルバッファ８２に格納された補正情報テーブル上の該当
補正項目の内容を読み出す。

【００９２】次に、ステップＳ２０９において、判別手
段１２６を通じて、前記読み出された補正項目について
加算処理が行われているか減算処理が行われているかが
判別される。この判別は、読み出された補正項目の符号
が正であるか、あるいは負であるかで行われる。

【００９３】前記符号が正である場合は、次のステップ
Ｓ２１０に進み、減算処理手段１３２を通じて、ステッ
プデータ処理手段１２２によって読み出されたステップ
データから補正データ読出し手段８８にてテーブルバッ
ファ８２に格納された補正情報テーブル上の該当補正項
目の内容が減算される。即ち、加算処理による補正に対
する逆補正が行われる。

【００９４】前記ステップＳ２０９において、加算処理
でないと判別された場合は、ステップＳ２１１に進み、
加算処理手段１３０を通じて、テーブルバッファ８２に
格納された補正情報テーブル上の該当補正項目の内容と
データバッファ８６に格納されたティーチングデータＤ
上の該当ステップの内容とが加算される。即ち、減算処
理による補正に対する逆補正が行われる。

【００９５】前記ステップＳ２１０での減算処理又はス
テップＳ２１１での加算処理が終了した段階で、次のス
テップＳ２１２に進み、ステップデータ処理手段１２２
を通じて、前記逆補正された該当ステップの内容を前記
ティーチングデータＤに上書きする。

【００９６】次に、ステップＳ２１３において、インデ
ックスレジスタｊの値を＋１更新した後、前記ステップ
Ｓ２０６に戻り、ヘッダＨに記録されている補正履歴の
次の補正項目についての逆補正が行われる。

【００９７】そして、前記ステップＳ２０７において、
項目なしと判別された段階で、当該ステップに関するす
べての逆補正が完了する。つまり、例えば図３Ｅに示す
ステップ０のデータ内容が、図３Ａに示すデータ内容に
復元されることとなる。

【００９８】前記ステップＳ２０７において、項目なし
と判別された場合、ステップＳ２１４に進み、インデッ
クスレジスタｉの値を＋１更新した後、ステップＳ２１
５に進み、判別手段１２６を通じて、ティーチングデー
タＤの全ステップについての逆補正が完了したか否かの
判別が行われる。全ステップについての逆補正が完了し
ていない場合は、前記ステップＳ２０４に戻って、ティ
ーチングデータＤから次のステップの内容を読み出し、
該内容についての逆補正が行われる。

【００９９】前記ステップＳ２１５において、全ステッ
プについての逆補正が完了したと判別された場合は、次
のステップＳ２１６に進み、データ転送処理手段１３４
を通じて、データバッファ８６に格納されている復元さ
れたオリジナルのティーチングデータＤを要求されたド
ライブ（データベース７０、ＨＤＤ４４、データ転送装
置２０等）に転送する。

【０１００】前記ステップＳ２１６での処理が終了した
段階で、このデータ復元処理手段１２０による処理動作
が終了する。

【０１０１】このように、前記データ復元処理手段１２
０を組み込むことにより、修正後のティーチングデータ
ＤからオリジナルのティーチングデータＤに簡単に復元
することができ、これによって、オフラインティーチン
グ装置１４にオリジナルのティーチングデータＤを持つ
必要がなくなる。これは、オフラインティーチング装置
１４でのデータ容量の削減化につながり、オフラインテ
ィーチング装置１４での処理の効率化を実現させること
ができる。

【０１０２】この実施の形態に係るオフラインティーチ
ングシステム１０において、図１に示すように、オフラ
インティーチング装置１４とデータ転送装置２０間のテ
ィーチングデータＤのやりとり（転送）については、前
記ティーチングデータＤにヘッダＨを付加して行い、デ
ータ転送装置２０とロボットコントローラ１８間のティ
ーチングデータＤのやりとりについては、前記ヘッダＨ
を除いた状態で行うようにしてもよい。

【０１０３】この実施の形態においては、６軸の実物ロ
ボット１６を想定してオリジナルのティーチングデータ
Ｄに対する補正処理及びデータの復元処理を行うように
したが、６軸以外のロボットにも簡単に適用させること
ができる。

【０１０４】また、この実施の形態では、溶接ガンのロ
ボットのオフラインティーチングシステム１０に適用し
た例を示したが、その他、各種生産用ロボットにも適用
させることができる。

【０１０５】なお、この発明に係るオフラインティーチ
ング方法は、上述の実施の形態に限らず、この発明の要
旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはも
ちろんである。

【０１０６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るオフ
ラインティーチング方法によれば、オフラインティーチ
ング装置にて作成され、実物ロボットにダウンロードす
べきオリジナルのオフラインティーチングデータを、前
記実物ロボットに関する複数の補正項目が登録された補
正情報から必要な補正項目を読み出して補正する第１の
ステップと、前記オリジナルのオフラインティーチング
データに付加されたヘッダに前記第１のステップでの補
正処理における少なくともその補正の手順を補正履歴と
して書き込む第２のステップを含めるようにしている。

【０１０７】このため、二重補正や補正忘れを効果的に
防止することができ、オリジナルのオフラインティーチ
ングデータに対する補正作業の効率化を図ることができ
る。また、オフラインティーチング装置にオリジナルの
ティーチングデータや中間データを持つ必要がなくな
り、補正作業に必要なファイル数の削減を実現すること
ができ、コンピュータを用いたオリジナルのオフライン
ティーチングデータに対する補正作業の効率化を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態に係るオフラインティーチングシ
ステムを示す構成図である。

【図２】６軸の実物ロボットの一例を示す拡大図であ
る。

【図３】オリジナルのティーチングデータに対する補正
処理の状態推移を示す図であり、図３Ａは初期状態を示
す図、図３Ｂは補正項目Ａによる補正状態を示す図、図
３Ｃは補正項目Ａ及びＢによる補正状態を示す図、図３
Ｄは補正項目Ａ、Ｂ及びＣによる補正状態を示す図、図
３Ｅは補正項目Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤによる補正状態を示
す図である。

【図４】オフラインティーチング装置の構成を示すブロ
ック図である。

【図５】補正情報テーブルの一例を示す図である。

【図６】本実施の形態に係るオフラインティーチングシ
ステムによる処理動作を示すフローチャートである。

【図７】オフラインティーチング装置に組み込まれる補
正処理手段の構成を示す機能ブロック図である。

【図８】補正処理手段の処理動作を示すフローチャート
である。

【図９】オフラインティーチング装置に組み込まれるデ
ータ復元処理手段の構成を示す機能ブロック図である。

【図１０】データ復元処理手段の処理動作を示すフロー
チャートである。

【符号の説明】

１０…オフラインティーチングシステム １２…モニタ １４…オフラインティーチング装置 １６…実物ロ
ボット １８…ロボットコントローラ ２０…データ
転送装置 ７０…データベース ８０…補正処
理手段 ８４…テーブル読込み手段 ８８…データ
読出し手段 １０２…補正履歴書込み手段 １２０…デー
タ復元処理手段 １２２…ステップデータ処理手段 １２４…補正
項目読出し手段 １２８…補正データ読出し手段

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 9/22 G05B 23/02

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】オフラインティーチング装置にて作成さ
   れ、実物ロボットにダウンロードすべきオリジナルのオ
   フラインティーチングデータを、前記実物ロボットに関
   する複数の補正項目が登録された補正情報から必要な補
   正項目を読み出して補正する第１のステップと、 前記オリジナルのオフラインティーチングデータに付加
   されたヘッダに前記第１のステップでの補正処理におけ
   る少なくともその補正に使用された補正項目の順番を補
   正履歴として書き込む第２のステップとを有することを
   特徴とするオフラインティーチング方法。
2. 【請求項２】請求項１記載のオフラインティーチング方
   法において、 前記補正項目の内訳がモータの回転量である場合に、そ
   の回転量の加減を示す符号が含まれることを特徴とする
   オフラインティーチング方法。
3. 【請求項３】請求項１記載のオフラインティーチング方
   法において、 前記第１のステップは、必要な補正項目に基づいて前記
   オリジナルのオフラインティーチングデータを補正する
   前に、前記オリジナルのオフラインティーチングデータ
   のヘッダに書き込まれている補正履歴を参照し、当該補
   正項目が書き込まれていない場合に限って当該補正項目
   に基づく補正を行うことを特徴とするオフラインティー
   チング方法。
4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれか１項に記載のオフ
   ラインティーチング方法において、 前記オリジナルのオフラインティーチングデータへの復
   元要求があった場合に行われ、 第１のステップにて補正済みとされた前記オリジナルの
   オフラインティーチングデータにおけるヘッダから補正
   履歴を読み出す第３のステップと、 読み出された補正履歴と前記補正情報を参照して、前記
   補正済みのオフラインティーチングデータを元のオリジ
   ナルのオフラインティーチングデータに復元する第４の
   ステップとを含むことを特徴とするオフラインティーチ
   ング方法。
5. 【請求項５】請求項１〜４のいずれか１項に記載のオフ
   ラインティーチング方法において、 前記オリジナルのオフラインティーチングデータである
   か、あるいは実物ロボットを使用して修正され、かつ、
   前記オフラインティーチング装置にアップロードすべき
   修正後のオフラインティーチングデータであるかを区別
   するためのフラグがそれぞれのオフラインティーチング
   データに付加されていることを特徴とするオフラインテ
   ィーチング方法。
6. 【請求項６】請求項５記載のオフラインティーチング方
   法において、 前記オフラインティーチング装置上での前記オリジナル
   のオフラインティーチングデータの記憶領域と前記修正
   済みのオフラインティーチングデータの記憶領域がそれ
   ぞれ異なることを特徴とするオフラインティーチング方
   法。