JP4027350B2 - ロボットの待機位置復帰プログラム作成装置 - Google Patents
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Description
準備の1つとして、復帰プログラム作成装置10上に、ロボット1を含むシステムが実行する可能性のあるロボットプログラム(1つまたは複数)を用意し、各プログラムに含まれる教示点について必要な「属性情報」を付与する。ここで、教示点についての「属性情報」とは、後述する待機位置復帰プログラムの作成にあたって、適正な復帰経路を形成するために有用な情報のことであり、具体例については後述する。
例えば、本来の作業(ここではスポット溶接作業)の遂行のためには必要な教示点であるが、復帰経路中の教示点に採用すると無駄な寄り道となることが明らかな教示点にはf=0が付与される。復帰経路中の教示点に採用しても不都合がないと考えられる点には、f=1を付ける。
g=1を付与する教示点は、1つとは限らない。g=1を付与した教示点を2個以上とした場合には、後述するように、復帰プログラムの作成に際して、少なくとも復帰プログラム実行時(ロボットが実際に復帰動作を行なう時)にはそれら2個以上の「復帰位置候補」の内のいずれか1つが選択されるようにする必要がある。典型的な復帰位置としては、当該ロボットプログラムの教示経路の始点または終点の一方、あるいは、両方が考えられる。
[準備2]
続いて、ロボット1の実機(ロボット制御装置3)について、初期設定作業を行なう。上記の[準備1]においてオフラインプログラミオング等により用意されたロボットプログラムを、ロボット制御装置3にダウンロードする。ここで、教示点の属性情報はロボット制御装置3に伝えることは不要である。また、元々ロボット制御装置3に教示済みのロボットプログラムを復帰プログラム作成装置10に転送し、[準備1]で属性情報を付与しただけであれば、改めてダウンロードする必要はない(教示内容に修正があれば修正されたロボットプログラムをダウンロードする)。
以上で、エラー発生時等によりロボット1が止まった場合に、停止したロボット1を待機位置に安全、迅速に自動復帰させるための準備が完了する。
ロボット1が、ロボット自身のエラー、周辺機器の問題などにより、ロボットプログラム実行途中で停止した時、オペレータは復帰プログラム作成装置10に対して待機位置への復帰を例えばキーボード11の操作で指示する。すると、復帰プログラム作成装置10は、必要な情報をロボット制御装置3から取得し、復帰プログラムを自動作成し、安全確認の上、ロボット制御装置3に転送する。ロボット制御装置3はこれを受けて復帰プログラムを実行し、ロボット1を待機位置に安全、迅速に自動復帰させる。
ステップS1;復帰プログラム作成装置10は、ロボット制御装置3に停止情報の問い合わせ信号を送信する。
(1)停止プログラム識別情報=実行途中のロボットプログラムを特定する情報。例えばロボットプログラムのコードネーム。
(3)経過時間情報=そのロボットプログラム起動時からエラー等による停止に至るまでの経過時間を表わす情報。
ステップS4;停止までの経過時間がサイクルタイムの2分の1以下であれば、ステップS5へ進み、そうでなければステップS6へ進む。
例えば図2の例のように、スポット溶接ロボットの教示点の場合、接触ありはスポット溶接を実行する教示点に相当するので、h=1の教示点をこの二次審査で排除する。なお、図2の例では、スポット溶接が行なわれるP3、P5、P7、P9、P11は、f=0として既にステップS8で排除されているので、この二次審査で排除される教示点はない。
そこで、図3の例では、待機位置以外で残っている候補から、対象物を把持していない状態にある点、Q2、Q4を排除する。
結局、最終的に残る教示点は、図2の例(P6、P7の中間での停止を想定)、図3の例(Q6、Q7の中間での停止を想定)で各々次のようになる。
●図2の例で経過時間<サイクルタイム×(1/2)の場合;
P6、P4、P2、P1
●図2の例で経過時間≧サイクルタイム×(1/2)の場合;
P8、P10、P12、P13
●図3の例で経過時間<サイクルタイム×(1/2)の場合;
Q6、Q1
●図3の例で経過時間≧サイクルタイム×(1/2)の場合;
Q8、Q10、Q12、Q13
以上で、当該実行途中で停止したロボットプログラムに含まれる教示点の内、復帰プログラムの教示点に使用される教示点が決定されることになる。
●図2の例で経過時間<サイクルタイム×(1/2)の場合;
P6→P4→P2→P1
●図2の例で経過時間≧サイクルタイム×(1/2)の場合;
P8→P10→P12→P13
●図3の例で経過時間<サイクルタイム×(1/2)の場合;
Q6→Q1
●図3の例で経過時間≧サイクルタイム×(1/2)の場合;
Q8→Q10→Q12→Q13
なお、移動の運動形式(直線、円弧、各軸等)については、例えば「直線」を指定しておけば良い。あるいは、停止した当該ロボットプログラムの実行履歴に基づいて、他の選択ルールを定めても良い。また、指令速度、加減速の定数については、安全性を考慮して小さめの値が自動設定されるようにしておけば良い。
ステップS13;復帰プログラムの修正を行なう。オペレータは、復帰プログラムの経路をディスプレイ12上に表示するなどして干渉の原因を調査し、必要な復帰プログラムの修正を行なう。例えば、干渉を避けるために、停止した当該ロボットプログラムにはなかった教示点を追加したり、あるいは、待機位置の修正を行なったりする。修正が終わったらステップS11へ戻る。
ステップS15;ロボット制御装置3は、受信した復帰プログラムを実行し、ロボット1を待機位置へ移動させ、処理を終了する。
(1)待機位置について、実行停止中の教示プログラムに含まれる教示位置とは無関係に予め設定しておく。例えば、上記の図2の例で、P1(=P13)の近傍にP0を別途設定しておき、経過時間<サイクルタイム×(1/2)の場合の復帰経路を、P6→P4→P2→P1→P0、経過時間≧サイクルタイム×(1/2)の場合の復帰経路を、P8→P10→P12→P13→P0などとしても良い。
2 作業ツール(スポット溶接ガン)
3 ロボット制御装置
4 通信ネットワーク回線
10 復帰プログラム作成装置(パーソナルコンピュータ)
11 キーボード
12 ディスプレイ
Claims (8)
- 教示プログラムに基づいて作業を行なうロボットと接続され、作業中の前記ロボットが非常停止した際に、該非常停止が起った作業停止位置から待機位置に前記ロボットを移動させるための待機位置復帰プログラムを作成する機能を備えた待機位置復帰プログラム作成装置において、
前記教示プログラムは、当該教示プログラムに含まれる各教示位置毎に、該教示位置が待機位置復帰プログラムにおける教示位置として使用され得るか否かを判断する属性情報を有しており、
前記待機位置復帰プログラム作成装置には、
少なくとも、前記ロボットが実行する可能性のある複数の教示プログラムと、前記ロボットと該ロボット周辺に存在する物体のレイアウト情報とを記憶する手段と、
少なくとも、前記作業停止位置と、前記非常停止により実行停止中となった教示プログラムを識別するための情報と、該実行停止中の教示プログラムの実行停止ブロック情報とを前記ロボットより受信する手段と、
前記実行停止中の教示プログラムの識別情報により該当する教示プログラムを記憶手段から読み出し、該教示プログラムの実行停止ブロックから、プログラム実行方向、又はプログラム実行方向とは逆方向に該教示プログラムの教示位置を順にサーチし、各教示位置の属性情報に基づいて待機位置復帰プログラムに取込む教示位置を選択する手段と、
前記作業停止位置と、前記選択した教示位置に基づいて待機位置復帰プログラムを作成する手段と、
該作成された待機位置復帰プログラム及び前記レイアウト情報に基づいてロボット動作のシミュレーションを実行して前記ロボットと周辺の物体との干渉チェックを行なう手段と、
該干渉チェックにより前記ロボットが周辺の物体と干渉しないと判断された場合に、前記作成された待機位置復帰プログラムを前記ロボットに転送する手段とが備わっている、待機位置復帰プログラム作成装置。 - 前記待機位置は、前記実行停止中の教示プログラムの最初の教示位置又は最後の教示位置である、請求項1に記載の待機位置復帰プログラム作成装置。
- 前記待機位置は、前記実行停止中の教示プログラムに含まれる教示位置の中のいずれかに特定されるものであり、
特定は、前記実行停止中の教示プログラムが有する前記属性情報に基づいて行なわれる、請求項1に記載の待機位置復帰プログラム作成装置。 - 前記実行停止中の教示プログラムに含まれる教示位置とは無関係に、前記待機位置を別途設定する手段を備える、請求項1に記載の待機位置復帰プログラム作成装置。
- 前記ロボットは溶接ガンを搭載したスポット溶接ロボットであり、
前記属性情報は、当該教示位置がスポット溶接実行位置であるか否かを表わす第1の識別情報を含み、
前記待機位置復帰プログラムは、前記第1の識別情報に基づいて、スポット溶接実行位置以外の教示位置を選択して作成されることを特徴とする、請求項1乃至請求項4の内、何れか1項に記載の待機位置復帰プログラム作成装置。 - 前記待機位置復帰プログラムは、前記作業停止位置において前記スポット溶接ガンが開いていない場合には、スポット溶接ガンを復帰動作に先だって開かせる命令を含むように作成されることを特徴とする、請求項5に記載の待機位置復帰プログラム作成装置。
- 前記ロボットはハンドを装備したハンドリングロボットであり、
前記属性情報は、当該教示位置において前記ロボットが物体を把持しているか否かを表わす第2の識別情報を含み、
前記ロボットが作業中に物体を実際に把持した把持状態にあるか把持していない非把持状態にあるかを表わし、且つ、リアルタイムに更新記憶される第3の識別情報が、前記作業停止時に該ロボットより待機位置復帰プログラム作成装置に伝えられ、
該作業停止時に、該伝えられた第3の識別情報に基づいて、前記ロボットが前記把持状態と前記非把持状態のいずれにあるかを判断し、把持状態と判断した場合に、前記第3の識別情報が物体を把持しているとしている、前記実行停止中の教示プログラムに含まれる教示位置のみを待機位置復帰プログラムの教示位置に選択して待機位置復帰プログラムを作成することを特徴とする、請求項1乃至請求項4の内、何れか1項に記載の待機位置復帰プログラム作成装置。 - 停止したプログラムを実行方向にサーチして教示位置を選択して作成したプログラムと、実行方向と逆にサーチした教示位置を選択して作成したプログラムの両方をシミュレーションして短時間に復帰できる方の待機位置復帰プログラムを使って待機位置に復帰することを特徴とする、請求項1乃至請求項7の内、何れか1項に記載の待機位置復帰プログラム作成装置。
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