JP4249794B1

JP4249794B1 - ワーク搬送用ロボットの制御装置

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Publication number: JP4249794B1
Application number: JP2007280638A
Authority: JP
Inventors: 浩次西; 好隆池田
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2007-10-29
Filing date: 2007-10-29
Publication date: 2009-04-08
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Abstract

【課題】ロボットの教示作業を効率的に、かつ安全に行うことができるワーク搬送用ロボットの制御装置を提供する。
【解決手段】ロボットハンド１２の手動ジョグ送り方向を規定する所定の手動ジョグ送り座標系を記憶する座標系記憶手段２と、工作機械に対して、ロボット制御装置に記憶された手動ジョグ送り座標系のうち１つの座標系が割り当てられた空間領域を設定する空間領域設定手段３と、ロボットハンド１２の現在位置を所定のサンプリング周期毎に取得するハンド位置取得手段４と、ハンド位置取得手段４により取得されたロボットハンド１２が、空間領域設定手段３により設定された空間領域内にあるか否かを判定する判定手段５と、判定手段５によりロボットハンド１２の位置が空間領域内にあると判定された場合に、ロボット１１の手動ジョグ送り座標系を空間領域に関連付けされた手動ジョグ送り座標系に自動的に切り替える座標系切替手段６と、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、工作機械に対して未加工ワークを供給したり、工作機械から加工済みワークを取り出したりするロボットを制御する、ワーク搬送用ロボットの制御装置に関するものである。

一般に、数値制御工作機械と、該数値制御工作機械に対してワークの供給及び取り出しの少なくとも一方を行うロボットハンドを有するロボットと、を備えているロボットを用いた加工システムにおいて、ロボット教示作業では、ロボットハンドを手動ジョグ送りで移動させながら、ロボットに位置教示を行う方法が用いられる。ロボットハンドの手動ジョグ送りにおいて、ロボットハンドが工作機械の所定の空間領域、例えば工作機械内のワークを固定するテーブル上方の空間領域にある場合には、テーブルに沿った座標系を使用して手動ジョグ送りを行うと教示操作を行い易くなるため、この空間領域ではテーブルに沿った座標系を手動ジョグ送り座標系として使用することが行われている。手動ジョグ送り座標系は、ロボット制御装置に１つ以上記憶されており、座標系の番号や、座標系に付加されたコメントなどで識別され、その中の１つを選択して使用するようになっている。教示作業を行う場合には、ロボットハンドが存在する空間領域に適した手動ジョグ送り座標系を選択し、空間領域ごとに手動ジョグ送り座標系を切り替えて使用する。座標系の切り替え操作は、作業者が、番号やコメントなどの識別情報をもとに、使用する座標系の番号を教示操作盤を介してロボット制御装置に入力することにより行われている。

本発明に関連しているロボット制御方法の従来の一例として、特許文献１で開示されているものが知られている。特許文献１のＰ．２の右欄下段の下から第１行〜Ｐ．３の左欄上段の下から第７行には、「操作者が基準座標系を基に指定した作業座標系で入力した動作指定域をサーボ制御装置に記憶せしめるプロセス１と、サンプリング周期毎に、アーム関節角度を検出し、アーム関節角度から手先位置を決定するプロセス２と、サンプリング周期毎に、ロボットの手先位置が動作指定域に含まれているかどうかを判断するプロセス３と、含まれると判断される場合は、動作指定域で設定した処理レベルに応じた指令をサーボ制御装置へ送りロボットの動作を制御するプロセス４と、含まれないと判断される場合はティーチング操作又はロボットの作業動作を続行し、プロセス２から３までの手続を繰り返し行う」と記載されている。

また、Ｐ．５の右欄下段の第２行〜第１０行には、「ティーチング操作又は作業実行中のロボット手先位置に、操作者の必要に応じて監視域あるいは移動制限域が、任意の位置に、自由に複数個直行座標系で容易に設定でき、手先位置が動作指定域へ進入したことを検出したときは、予め設定してある処置レベルに応じた指令信号を出してロボット動作を制御する。このためロボットの操作性は向上し、また誤動作に対して安全性が保持できる利点がある」と記載されている。

特開平３−３７７０１号公報

従来の方法では、ロボット教示作業におけるロボットハンドの手動ジョグ送り操作中に、教示作業を行う空間領域に応じて作業者が、使用する手動ジョグ送り座標系を切り替える必要があり、かつ作業者は制御装置に記憶されている手動ジョグ送り座標系の番号や付加されたコメントなどから、適当であると思われる手動ジョグ送り座標系をその都度判断する必要があった。手動ジョグ送り座標系の切り替えを忘れて、教示作業を行う空間領域に不適当な手動ジョグ送り座標系を使用して手動ジョグ送りを行った場合、手動ジョグ送りによりロボットハンドを移動させる作業が煩雑になるだけでなく、場合によっては数ポイント前の教示点まで戻ってから、座標系を切り替えて手動ジョグ送り操作をやり直さなくてはいけない場合もあった。また、手動ジョグ送り座標系を切り替える際に選択する手動ジョグ送り座標系を間違えてしまうと、手動ジョグ送りの際に意図せぬ方向や位置にロボットハンドが移動する可能性もあった。

本発明は、手動ジョグ送り座標系の切り替えを忘れたり、誤った手動ジョグ送り座標系を設定したりすることを防止でき、ロボットの教示作業を効率的、かつ安全に行うことができるワーク搬送用ロボットの制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載のワーク搬送用ロボットの制御装置は、工作機械に対してワークの供給及び取り出しの少なくともどちらか一方を行うロボットのアーム先端に取り付けられてワークの把持を行うロボットハンドを、ロボットハンドの操作に使用される教示操作盤を用いて手動ジョグ送り動作させる、ワーク搬送用ロボットの制御装置において、前記ロボットハンドの手動ジョグ送り方向を規定する手動ジョグ送り座標系を１つ以上記憶する座標系記憶手段と、前記工作機械に対して、前記座標系記憶手段により記憶された１つ以上の手動ジョグ送り座標系の中の１つを割り当てる空間領域を設定する空間領域設定手段と、前記ロボットハンドの現在位置を所定のサンプリング周期毎に取得するハンド位置取得手段と、該ハンド位置取得手段により取得された前記ロボットハンドの位置が、前記空間領域設定手段により設定された前記空間領域内にあるか否かを判定する判定手段と、該判定手段により前記ロボットハンドの位置が前記空間領域内にあると判定された場合に、使用する手動ジョグ送り座標系を前記空間領域に割り当てられた手動ジョグ送り座標系に自動的に切り替える座標系切替手段と、を備えたことを特徴とする。

また、請求項２の発明は、請求項１に記載のワーク搬送用ロボットの制御装置において、前記判定手段は、前記ロボットハンドの手動ジョグ送り中に、前記ロボットハンドが前記空間領域設定手段により設定された前記空間領域内にあるか否かを判定し、前記ロボットハンドが前記空間領域内にあると判定された場合には、前記ロボットハンドの手動ジョグ送り動作を停止した後に、前記座標系切替手段により、使用する手動ジョグ送り座標系を前記空間領域に割り当てられた手動ジョグ送り座標系に自動的に切り替えることを特徴とする。

また、請求項３の発明は、請求項２に記載のワーク搬送用ロボットの制御装置において、前記ロボットハンドの手動ジョグ送り動作を停止した際に、前記教示操作盤のディスプレイに警告メッセージを表示する警告表示手段を備えたことを特徴とする。

また、請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載のワーク搬送用ロボットの制御装置において、前記座標系切替手段により、使用する手動ジョグ送り座標系が前記空間領域に割り当てられた手動ジョグ送り座標系に切り替えられたときに、前記空間領域に割り当てられた手動ジョグ送り座標系と、前記ロボットハンド及び周囲との相対的な位置関係とを、前記教示操作盤のディスプレイに表示する画像表示手段を備えたことを特徴とする。

また、請求項５の発明は、請求項１〜４の何れか１項に記載のワーク搬送用ロボットの制御装置において、前記空間領域設定手段は、座標データを用いて前記空間領域を設定し、前記ハンド位置取得手段は、前記ロボットの各軸を駆動するサーボモータの出力データに基づいて前記ロボットハンドの位置を取得することを特徴とする。

また、請求項６の発明は、請求項１〜４の何れか１項に記載のワーク搬送用ロボットの制御装置において、前記空間領域設定手段は、前記工作機械又は周辺機器に取り付けられた１以上の光電センサからの出力データに基づいて前記空間領域を設定することであり、前記ハンド位置取得手段は、前記１以上の光電センサの出力データに基づいて前記ロボットハンドの位置を取得することを特徴とする。

また、請求項７の発明は、請求項１〜６の何れか１項に記載のワーク搬送用ロボットの制御装置において、前記座標系切替手段により、使用する手動送り座標系が前記空間領域に割り当てられた手動ジョグ送りに切り替えられたときに、警告音を発生させる警告音発生手段を備えていることを特徴とする。

また、請求項８の発明は、請求項１〜７の何れか１項に記載のワーク搬送用ロボットの制御装置において、前記座標系切替手段により、使用する手動送り座標系が前記空間領域に割り当てられた手動ジョグ送り座標系に切り替えられたときに、前記ロボットハンドの送り速度を下げる送り速度調整手段を備えていることを特徴とする。

また、請求項９の発明は、請求項１〜８の何れか１項に記載のワーク搬送用ロボットの制御装置において、前記空間領域に割り当てる手動ジョグ送り座標系が、前記工作機械の制御装置との間で行われる通信により取得されることを特徴とする。

以上の如く、本発明によれば、ハンド位置取得手段によりロボットハンドの現在位置が取得され、判定手段によりロボットハンドが工作機械の所定の空間領域内にあると判定された場合に、使用する手動ジョグ送り座標系を、所定の空間領域に割り当てられた手動ジョグ送り座標系に自動的に切り替えることにより、手動ジョグ送り座標系の切り替えを忘れたり、誤った手動ジョグ送り座標系を設定したりすることを防止することができる。また、ロボットハンドの手動ジョグ送り中に、ロボットハンドが予め設定された作業領域にあると判定された場合には、ロボットの動作を停止し、使用する手動ジョグ送り座標系を、所定の空間領域に割り当てられた手動ジョグ送り座標系に自動的に切り替えることにより、正確かつ安全に教示作業を行う空間領域に適した手動ジョグ送り座標系を使用することができる。したがって、教示作業でのロボットの手動ジョグ送り中に、作業者が手動操作で手動ジョグ送り座標系を切り替える手間が省かれる。これにより、誤って不適切な手動ジョグ送り座標系を選択することもなくなり、教示作業を効率的、かつ、安全に進めることができる。

また、ロボットの手動ジョグ送り座標系を切り替える際や、手動ジョグ送り座標系を切り替えるためにロボットの手動ジョグ送り動作を停止する際に、警告メッセージを表示したり、警告音を鳴らしたりすることで、所定の空間領域に割り当てられた座標系がロボットの手動ジョグ送り座標系として適用されることを、作業者に認識させることができる。

また、工作機械に対して所定の空間領域を座標データに基づいて設定した場合は、空間領域を設定するための計測機器などを不要とすることができる。空間領域を光電センサからの出力データに基づいて設定した場合は、空間領域を容易に設定することができると共に、空間領域の変更に柔軟に対応することができる。

また、教示操作盤のディスプレイに、使用する手動ジョグ送り座標系と、ロボットハンド及び周囲との相対的な位置関係と示す画像を表示することにより、作業者が新たに選択された手動ジョグ送り座標系を視覚的に確認することができる。また、手動ジョグ送り座標系を切り替えた場合には手動ジョグ送り動作の速度オーバライドを下げることにより、作業者が座標系の切り替えに気が付かなかった場合でもすぐにロボットを停止することができ、ロボット操作の安全性を高めることができる。

また、空間領域に割り当てられた手動ジョグ送り座標系を工作機械や周辺機器との通信により取得することができようにすることで、座標系を制御装置に記憶しておく必要がなくなり、制御装置の負担を軽減することができる。その結果、工作機械や周辺機器を入れ替えた場合でも、これらの変更に柔軟に対応することができる。

以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。図１は本発明に係る制御装置の第１の実施形態を示す説明図である。本実施形態の制御装置１は、特に適用が制限されるものではないが、円柱状のワークピース２０をパレット２１および２２と工作機械３０との間で搬送するワーク搬送用ロボット１１を制御するものである。制御装置１と、ロボット１１と、工作機械３０と、図示しないその他の周辺装置とからロボットを用いた加工システムが構成されている。

本実施形態の工作機械３０は、ワークテーブル３１（図３参照）を有する縦型マシニングセンタとして図示されているが、３次元の作業空間（空間領域）を定義できる工作機械であれば、ターニングセンタやプレスマシンでもよく、種類が制限されるものではない。ワークピース２０はロボットハンド１２により把持され、未加工ワークの入ったパレット２１から工作機械３０のワークテーブル３１上に搬送される。ワークピース２０の加工後は、逆に、ワークピース２０はワークテーブル３１から加工済みワークを収納するパレット２２に搬送される。ロボットアーム１３の先端に回動自在に装着されているロボットハンド１２は、予め作成された教示データに基づいてロボット制御装置１により制御されるようになっている。

工作機械３０のワークテーブル３１は、２方向に移動可能なＸ−Ｙテーブルとして構成されている。Ｘ、Ｙ方向に直交する方向が、この工作機械３０のＺ軸方向として定義されている。このワークテーブル３１上に未加工のワークピース２０をセットする動作をロボット１１に教示する場合や、ワークテーブル３１から加工済みのワークピースを取り出す動作をロボット１１に教示する場合には、図３に示すワークテーブル３１上方の作業領域（空間領域）Ｑ内で、ワークテーブル３１の移動方向又はワークテーブル３１の各辺に沿って設定された作業座標系Ｒ（図５参照）に基づいて、ロボットハンド１２が手動ジョグ送り操作されるようになっている。作業領域Ｑ及び作業座標系Ｒを定義する方法は後述する。

図１に示すようにロボット制御装置１は、ロボットハンド１２の手動ジョグ送り方向を規定する手動ジョグ送り座標系の１つとして作業座標系Ｒを記憶する座標系記憶手段２と、作業座標系Ｒを設定した手動ジョグ送り座標系を関連付ける（割り当てる）作業領域Ｑを設定する作業領域設定手段３と、ロボットハンド１２の現在位置を取得するハンド位置取得手段４と、このハンド位置取得手段４により取得されたロボットハンド１２の位置が作業領域Ｑ内にあるか否かを判定する判定手段５と、この判定手段５によりロボットハンド１２の位置が作業領域Ｑ内にあると判定された場合に、ロボット１１で使用される手動ジョグ送り座標系を作業座標系Ｒが設定されている手動ジョグ送り座標系に自動的に切り替える座標系切替手段６と、を備えている。
ここで、本実施形態でいう作業座標系Ｒとは、工作機械固有の機械座標系を意味している。また、本実施形態では、一つの作業座標系Ｒを手動ジョグ送り座標系として記憶した場合についてのみが示されているが、座標系記憶手段２には、図示しない多数の座標系を記憶することができる。この場合、個々の作業座標系は識別記号を有することができ、この識別記号により所定の座標系が認識されることができる。

また、本実施形態の制御装置１は、図２に示すように構成することも可能である。警告表示手段７は、ロボットハンド１２の手動ジョグ送りを停止したときに、警告メッセージを表示する手段であり、この手段は後述する図６のフローチャートのステップＳ５で実施される。警告メッセージは、ロボットハンド１２を操作する教示操作盤（図示しない）のディスプレイや、ロボット制御装置１のディスプレイに表示されることができる。

画像表示手段８は、作業座標系Ｒと、ロボットハンド１２と周囲との相対的な位置関係とを、教示操作盤のディスプレイやロボット制御装置１のディスプレイに表示する手段であり、この手段は図６のステップＳ８及びＳ１３で実施される。警告音発生手段９は、ロボットハンド１２の手動ジョグ送り座標系が作業座標系Ｒに切り替えられたときに、警告音を発生させる手段であり、この手段は図６のステップＳ７及びＳ１２で実施される。送り速度調整手段１０は、ロボットハンド１２の手動ジョグ送り座標系が作業座標系Ｒに切り替えられたときに、ロボットハンド１２の手動ジョグ送りの速度オーバライドを下げる手段であり、この手段は警告音発生手段９と同時に図６のステップＳ７及びＳ１２で実施されるようになっている。

次に、ワークテーブル３１上方の作業領域Ｑについて説明する。
ワークテーブル３１上方の作業領域Ｑは、図３又は図４に示すように定義されている。
図３はハンド１２が作業領域Ｑの外側に位置していることを示し、図４はハンド１２が作業領域Ｑの内側に位置していることを示している。この作業領域Ｑは、ロボット１１の手動ジョグ送り座標系に作業座標系Ｒが適用される空間として設定される。作業領域Ｑは、頂点Ａ〜Ｈのうちの対角する２つの点のロボット１１の基準座標系での座標値を制御装置１に設定することにより定義される。通常は空間に存在する任意の点のロボットの基準座標系での座標値を知ることは困難であるため、座標値を設定する際は、ロボットハンド１２の中心位置を所定の位置に移動し、その位置をロボット制御装置１に取り込む方法で行う。

ロボットハンド１２の中心点が認識しにくい場合には、設定用のジグを準備し、ジグ先端点のメカニカルインターフェース座標系での座標値を設定したうえで、ジグ先端点が各頂点に来るようにロボット１１を移動させた後、ロボット制御装置１に位置を取り込むことにより行うことも可能である。予め図面等で座標値がわかっている場合には、座標値を入力することにより作業領域Ｑを設定してもよい。作業領域Ｑを設定する他の方法として、図３に示される頂点Ａ〜Ｈのうち、いずれか１つの頂点の座標値とその対角頂点までのロボットの基準座標系の各軸方向の距離を入力することにより行うことも可能である。

次に、作業領域Ｑ内で切り替える手動ジョグ送り座標系として作業座標系Ｒを定義する方法を説明する。座標系の定義は、ロボットの基準座標系との相対関係、すなわちロボットの基準座標系から定義したい座標系への変換行列を定義する方法と、メカニカルインターフェース座標系との相対関係を定義する方法のどちらかで行うことができる。前者はロボット１１のハンド姿勢が変わった場合でも軸方向が変化しない座標系を定義する時に選択され、後者はハンド姿勢に応じて座標系の方向も変化させたい場合に選択される。

本実施形態では、定義された作業領域Ｑで、工作機械固有の座標系を使用することが望ましいため、前者のロボットの基準座標系との相対関係を定義することにより手動ジョグ送り座標系に作業座標系Ｒが定義されている。図５には、このようにして定義された作業座標系Ｒが示されている。作業座標系Ｒは、各軸が互い直交するＸ−Ｙ−Ｚ座標系であり、ロボット１１の手動ジョグ送り座標系の１つに定義されている。

実際に作業座標系Ｒを手動ジョグ送り座標系の１つに定義する手順としては、定義する座標系の原点、Ｘ軸上の任意の点およびＹ軸上の任意の点にそれぞれハンド１２の中心点が来るようにロボット１１を移動させ、各点をロボット制御装置１に取り込むことにより行う。作業領域Ｑを定義するときと同様にして、設定用のジグを用いることにより、より正確に各点の座標値を取り込むことができる。この３点を取り込むことで、作業座標系Ｒを手動ジョグ送り座標系の１つに定義する行列が計算される。

このようにして、作業領域Ｑが設定され、作業座標系Ｒが手動ジョグ送り座標系の１つに設定された後、実際のロボット教示作業での手動ジョグ送り中においてロボットハンド１２の位置の取得（監視）が実施される。ロボットハンド１２の位置の取得は、ロボット制御装置１により所定のサンプリング周期で行われる。ロボットハンド１２の位置を計算で取得する場合は、ロボット１１の各軸を駆動するモータに備えられたエンコーダの出力データにより、ロボット１１の各軸の角度を算出し、さらに各軸角度からメカニカルインターフェースの中心位置を算出する。メカニカルインターフェース座標系でのハンド中心位置は、通常はハンド１２の位置・姿勢を制御するために、ハンド取り付け時にあらかじめ設定されており、ロボットの基準座標系でのハンド中心位置が求まるようになっている。メカニカルインターフェース座標系でのハンド中心位置があらかじめ設定されていない場合は、ロボット基準位置でのハンド中心位置が算出できなくなるので、ロボットハンド位置の監視を始める前に設定しておく必要がある。

次に、ロボット１１のハンド位置の監視が開始されてから、周期的に実行される処理を、図６に基づいて説明する。
先ず、ステップＳ１では、ロボット１１が動作中かどうかを確認する。ロボット１１が動作中の場合はステップＳ２に進み、動作中でない場合はステップＳ９に進む。ステップＳ２において、ロボット動作が手動ジョグ送りによる動作であればステップＳ３に進み、そうでない場合は処理を終了する。ステップＳ３では、ハンド１２の現在位置をハンド位置取得手段４により取得し、ハンド１２が予め定義された作業領域Ｑの内部にあるかどうかを判定手段５により判断する。この時、手動ジョグ送り座標系を切り替える作業領域が作業領域Ｑ以外にも複数定義されている場合には、定義された作業領域のすべてについて判定する。

ステップＳ４では、ハンド位置が定義された作業領域Ｑの何れかにある場合に、現在の手動ジョグ送り座標系が、その作業領域Ｑに割り当てられた作業座標系Ｒと同じであるかを確認する。その結果、手動ジョグ送り座標系を切り替える必要がなければ処理を終了する。手動ジョグ送り座標系を切り替える必要がある場合には、ステップＳ５において、警告表示手段７により警告メッセージを表示すると同時に、ロボット１１の手動ジョグ送り動作を停止させる。そして、ステップＳ６において、手動ジョグ送り座標系を作業領域Ｑに割り当てられた作業座標系Ｒを設定した手動ジョグ送り座標系に変更する。ステップＳ７では、手動ジョグ送り座標系の変更に伴い、警告音発生手段９により警告音を発生し、手動ジョグ送り座標系の変更をユーザへの通知し、手動ジョグ送り速度調整手段１０により手動ジョグ送り動作の速度オーバライドを下げる。最後に、ステップＳ８で、教示操作盤に作業座標系Ｒを示す画像を表示して処理を終了する。なお、手動ジョグ送り速度調整手段１０による速度オーバライドの変更については、現在の速度オーバライドが予め指定された速度オーバライドよりも低い場合にはそれ以上手動ジョグ送りの速度オーバライドを下げない。

一方、ロボット１１が動作中でない場合は、ステップＳ９において、ハンド１２の現在位置をハンド位置取得手段４により取得し、ハンド１２が予め定義された作業領域Ｑの内部にあるかどうかを判定手段５により判断する（図４参照）。この時、作業座標系を切り替える作業領域が作業領域Ｑ以外にも複数定義されている場合には、定義された作業領域のすべてについて判定する。

ステップＳ１０では、ハンド位置が定義された作業領域Ｑの何れかにある場合に、現在の手動ジョグ送り座標系が、その作業領域Ｑに割り当てられた作業座標系Ｒと同じであるかを確認する。その結果、手動ジョグ送り座標系を切り替える必要がなければ処理を終了する。手動ジョグ送り座標系を切り替える必要がある場合には、ステップＳ１１において、手動ジョグ送り座標系を作業領域Ｑに割り当てられた作業座標系Ｒを設定した手動ジョグ送り座標系に変更する。ステップＳ１２では、手動ジョグ送り座標系の変更に伴い、警告音発生手段７により警告音を発生し、手動ジョグ送り座標系の変更をユーザへの通知し、手動ジョグ送り速度調整手段１０により手動ジョグ送り動作の速度オーバライドを下げる。最後に、ステップＳ１３で、教示操作盤に作業座標系Ｒを示す画像を表示して処理を終了する。なお、警告音の発生、速度オーバライドの変更、座標系方向を示す画像の表示などは設定により行わないようにすることも可能である。

ステップＳ２〜Ｓ８の処理又はステップＳ９〜Ｓ１３の処理を、所定のサンプリング間隔で繰り返し実行することで、ロボットハンド位置が常時監視された状態となる。ロボットハンド位置が指定された作業領域Ｑにある場合には、作業者の安全を確保しながら、手動ジョグ送り座標系を所定の座標系に自動で切り替えることができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本実施形態の空間領域設定手段３は座標データを用いて作業領域Ｑを設定するものであるが、工作機械３０又は周辺機器に取り付けられた１以上の光電センサからの出力データに基づいて作業領域Ｑを設定することも可能である。また、ハンド位置取得手段４は、ロボット１１の各軸を駆動するサーボモータの出力データに基づいてロボットハンド１２の位置を取得するものであるが、工作機械３０又は周辺機器に取り付けられた１以上の光電センサの出力データに基づいてロボットハンド１２の位置を取得することも可能である。

本発明に係る制御装置の第１の実施形態を示す説明図である。図１に示す制御装置の詳細図である。工作機械のワークを固定するテーブル上方に定義された作業領域を示す説明図である。図３に示す作業領域内にロボットハンドが位置している状態を示す説明図である。ワークを固定するテーブル上で作業座標系を示す説明図である。作業領域内にロボットハンドが位置したときに、手動ジョグ送り座標系を切り替える方法を説明するフローチャートである。

符号の説明

１制御装置
２座標系記憶手段
３作業領域設定手段
４ハンド位置取得手段
５判定手段
６手動ジョグ送り座標系切替手段
７警告表示手段
８画像表示手段
９警告音発生手段
１０手動ジョグ送り速度調整手段

Claims

工作機械に対してワークの供給及び取り出しの少なくともどちらか一方を行うロボットのアーム先端に取り付けられ、ワークの把持を行うロボットハンドを、ロボットハンドの操作に使用される教示操作盤を用いて手動ジョグ送り動作させる、ワーク搬送用ロボットの制御装置において、
前記ロボットハンドの手動ジョグ送り方向を規定する手動ジョグ送り座標系を１つ以上記憶する座標系記憶手段と、
前記工作機械に対して、前記座標系記憶手段により記憶された１つ以上の手動ジョグ送り座標系の中の１つを割り当てる空間領域を設定する空間領域設定手段と、
前記ロボットハンドの現在位置を所定のサンプリング周期毎に取得するハンド位置取得手段と、
該ハンド位置取得手段により取得された前記ロボットハンドの位置が、前記空間領域設定手段により設定された前記空間領域内にあるか否かを判定する判定手段と、
該判定手段により前記ロボットハンドの位置が前記空間領域内にあると判定された場合に、使用する手動ジョグ送り座標系を前記空間領域に割り当てられた手動ジョグ送り座標系に自動的に切り替える座標系切替手段と、
を備えたワーク搬送用ロボットの制御装置。
前記判定手段は、前記ロボットハンドの手動ジョグ送り中に、前記ロボットハンドが前記空間領域設定手段により設定された前記空間領域内にあるか否かを判定し、前記ロボットハンドが前記空間領域内にあると判定された場合には、前記ロボットハンドの手動ジョグ送り動作を停止した後、前記座標系切替手段により、使用する手動ジョグ送り座標系を前記空間領域に割り当てられた手動ジョグ送り座標系に自動的に切り替える請求項１に記載のワーク搬送用ロボットの制御装置。
前記ロボットハンドの手動ジョグ送り動作を停止した際に、前記教示操作盤のディスプレイに警告メッセージを表示する警告表示手段を備えた、請求項２に記載のワーク搬送用ロボットの制御装置。
前記座標系切替手段により、使用する手動ジョグ送り座標系が前記空間領域に割り当てられた手動ジョグ送り座標系に切り替えられたときに、前記空間領域に割り当てられた手動ジョグ送り座標系と、前記ロボットハンド及び周囲との相対的な位置関係とを、前記教示操作盤のディスプレイに表示する画像表示手段を備えた、請求項１〜３の何れか１項に記載のワーク搬送用ロボットの制御装置。
前記空間領域設定手段は、座標データを用いて前記空間領域を設定し、前記ハンド位置取得手段は、前記ロボットの各軸を駆動するサーボモータの出力データに基づいて前記ロボットハンドの位置を取得する、請求項１〜４の何れか１項に記載のワーク搬送用ロボットの制御装置。
前記空間領域設定手段は、前記工作機械又は周辺機器に取り付けられた１以上の光電センサからの出力データに基づいて前記空間領域を設定することであり、前記ハンド位置取得手段は、前記１以上の光電センサの出力データに基づいて前記ロボットハンドの位置を取得する、請求項１〜４の何れか１項に記載のワーク搬送用ロボットの制御装置。
前記座標系切替手段により、使用する手動ジョグ送り座標系が前記空間領域に割り当てられた手動ジョグ送り座標系に切り替えられたときに、警告音を発生させる警告音発生手段を備えている、請求項１〜６の何れか１項に記載のワーク搬送用ロボットの制御装置。
前記座標系切替手段により、使用する手動ジョグ送り座標系が前記空間領域に割り当てられた手動ジョグ送り座標系に切り替えられたときに、前記ロボットハンドの送り速度を下げる送り速度調整手段を備えている、請求項１〜７の何れか１項に記載のワーク搬送用ロボットの制御装置。
前記空間領域に割り当てる手動ジョグ送り座標系が、前記工作機械の制御装置との間で行われる通信により取得されることを特徴とする、請求項１〜８の何れか１項に記載のワーク搬送用ロボットの制御装置。