JP5131139B2 - Operation sequence creation device, control method and program for operation sequence creation device - Google Patents
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Description
本発明は、複数の機器間でワークを搬送する産業用ロボットを用いたワーク処理装置の、動作シーケンスを作成する動作シーケンス作成装置、動作シーケンス作成装置の制御方法およびプログラムに関するものである。 The present invention relates to an operation sequence creation device for creating an operation sequence, a control method for the operation sequence creation device, and a program for a workpiece processing apparatus using an industrial robot that transports workpieces between a plurality of devices.
従来、この種の動作シーケンス作成装置(プログラム作成支援装置)として、ユーザが、多数の動作ステップ(工程)を有する工程リストから、所望の動作ステップを抽出し、これらを所望の順番で工程フロー割付部に配置することで動作シーケンス(工程フロー)を作成するものが知られている(特許文献1参照)。
しかしながら、このような動作シーケンス作成装置では、実行可能な動作ステップが工程リストに全てリストアップされるため、この多数の動作ステップから所望の動作ステップを抽出しなければならない。また、この動作ステップの抽出と動作ステップの配置とを、実行する動作ステップの数だけ繰り返すことになる。これらの理由から動作シーケンスの作成が煩雑となってしまうという問題があった。また、産業用ロボットを用いたワーク処理装置では、産業用ロボットの動き(エンドエフェクタの移動動作)を中心に動作シーケンスが実行される。そのため、動作シーケンスを作成する際、動作ステップを抽出するために装置上の産業用ロボットの動きを考慮する必要があるが、上記動作シーケンス作成装置では、産業用ロボットの動きを把握すること煩雑であり、動作シーケンスを容易に作成することができないという問題があった。 However, in such an operation sequence creation apparatus, all the executable operation steps are listed in the process list, and therefore, a desired operation step must be extracted from the multiple operation steps. Further, the extraction of the operation steps and the arrangement of the operation steps are repeated by the number of operation steps to be executed. For these reasons, there is a problem that the creation of an operation sequence becomes complicated. Further, in a work processing apparatus using an industrial robot, an operation sequence is executed with a focus on movement of the industrial robot (end effector moving operation). Therefore, when creating an operation sequence, it is necessary to consider the movement of the industrial robot on the device in order to extract the operation step. However, in the above operation sequence creation device, it is complicated to grasp the movement of the industrial robot. There is a problem that the operation sequence cannot be easily created.
本発明は、容易に動作シーケンスを作成することができる動作シーケンス作成装置、動作シーケンス作成装置の制御方法およびプログラムを提供することを課題としている。 An object of the present invention is to provide an operation sequence creation apparatus that can easily create an operation sequence, a control method for the operation sequence creation apparatus, and a program.
本発明の動作シーケンス作成装置は、複数の機器間でワークを搬送する産業用ロボットを用いたワーク処理装置の、動作シーケンスを作成する動作シーケンス作成装置であって、機器毎に、当該機器に対応する1以上の動作ステップを記憶する記憶手段と、複数の機器間における、産業用ロボットのエンドエフェクタの移動順序を入力する移動順序入力手段と、記憶手段から、移動順序において移動目標となった各機器に対応する複数の動作ステップを抽出して、移動順序に基づく動作シーケンスを作成する動作シーケンス作成手段と、を備え、移動順序入力手段は、複数の機器の機器イメージを配置した配置図を用い、表示された当該配置図上の前記複数の機器イメージを、順次指定することによって、前記移動順序を入力することを特徴とする。 The operation sequence creation device of the present invention is an operation sequence creation device that creates an operation sequence of a work processing device using an industrial robot that transports workpieces between a plurality of devices, and corresponds to the device for each device. Storage means for storing one or more operation steps, a movement order input means for inputting the movement order of the end effector of the industrial robot among a plurality of devices, and each of the movement targets in the movement order from the storage means. An operation sequence creating unit that extracts a plurality of operation steps corresponding to the device and creates an operation sequence based on the movement order, and the movement order input unit uses a layout diagram in which device images of the plurality of devices are arranged. The movement order is input by sequentially specifying the plurality of device images on the displayed layout drawing. To.
本発明の動作シーケンス作成装置の制御方法は、複数の機器間でワークを搬送する産業用ロボットを用いたワーク処理装置の動作シーケンスを作成するものであって、機器毎に、当該機器に対応する1以上の動作ステップを記憶する記憶部、入力部および表示部を有する動作シーケンス作成装置の制御方法であって、動作シーケンス作成装置は、複数の機器間における、産業用ロボットのエンドエフェクタの移動順序を取得する移動順序取得工程と、記憶部から、移動順序において移動目標となった各機器に対応する複数の動作ステップを抽出して、移動順序に基づく動作シーケンスを作成する動作シーケンス作成工程と、を実行し、移動順序取得工程は、複数の機器の機器イメージを配置した配置図を表示部に表示する配置図表示工程と、配置図上に表示された複数の機器イメージに対して、入力部により順次指定される指定順序を移動順序として取得する機器指定工程と、を有することを特徴とする。 The operation sequence creation apparatus control method of the present invention creates an operation sequence of a workpiece processing apparatus using an industrial robot that transports a workpiece between a plurality of devices, and corresponds to the device for each device. A control method for an operation sequence creation apparatus having a storage unit, an input unit, and a display unit for storing one or more operation steps, wherein the operation sequence creation apparatus moves an end effector of an industrial robot between a plurality of devices. A movement order acquisition step for acquiring a plurality of operation steps corresponding to each device that is a movement target in the movement order from the storage unit, and an operation sequence creation step for creating an operation sequence based on the movement order; The movement order acquisition step is a layout drawing display step of displaying a layout drawing in which device images of a plurality of devices are arranged on the display unit, For a plurality of device image displayed on 置図, characterized by having a a device designation step of acquiring the moving order of the specified order are sequentially designated by the input unit.
これらの構成によれば、エンドエフェクタの移動順序を入力すべく、配置図上の機器イメージを順次指定すると、各機器に対応した動作ステップが抽出されて、指定した移動順序に基づく動作シーケンスが作成される。このように、ユーザは、機器イメージを順次指定するだけで、動作シーケンスを容易に作成することができる。また、配置図を表示し、産業用ロボットの動き(エンドエフェクタの移動動作)を指定する形で、動作シーケンスを作成するため、動作シーケンスを直感的に作成することができる。なお、ここにいう動作ステップとは、動作ステップを示す情報であり、動作ステップの名称や識別ID、動作ステップの動作プログラムやシーケンスを含む概念である。 According to these configurations, in order to input the movement order of the end effector, when the device images on the layout drawing are sequentially specified, the operation steps corresponding to each device are extracted, and the operation sequence based on the specified movement order is created. Is done. In this way, the user can easily create an operation sequence simply by sequentially specifying device images. Further, since the operation sequence is created in such a manner that the layout diagram is displayed and the movement of the industrial robot (the movement effect of the end effector) is designated, the operation sequence can be created intuitively. The operation step referred to here is information indicating the operation step, and is a concept including the name and identification ID of the operation step, the operation program and sequence of the operation step.
上記の動作シーケンス作成装置において、配置図は、移動順序入力手段により、最初に指定する機器イメージを除く各機器イメージを指定する都度、その図上に、前回指定した機器イメージと、今回指定した機器イメージとを結ぶ線である移動線を配置した状態で、表示されることが好ましい。 In the above operation sequence creation device, each time the device image other than the device image specified first is specified by the movement order input means, the layout drawing shows the device image specified last time and the device specified this time. It is preferably displayed in a state in which a movement line that is a line connecting the image is arranged.
この構成によれば、各機器を指定するごとに、前回指定した機器と、今回指定した機器とを結ぶ線である移動線が表示されるため、以前に指定した移動順序を把握することができ、産業用ロボットの全体の動きを把握して、動作シーケンスを作成することができる。これにより、動作シーケンスをより直感的に作成することができる。 According to this configuration, each time each device is specified, the movement line that is the line connecting the device specified last time and the device specified this time is displayed, so it is possible to grasp the previously specified movement order. It is possible to grasp the overall movement of the industrial robot and create an operation sequence. Thereby, an operation sequence can be created more intuitively.
この場合、動作シーケンスを時系列的に表した横線式工程表を作成する工程表作成手段と、作成した前記横線式工程表を表示する工程表表示手段と、を更に備えることが好ましい。 In this case, it is preferable to further include a process chart creation means for creating a horizontal line process chart showing the operation sequence in time series, and a process chart display means for displaying the created horizontal line process chart.
この構成によれば、ユーザは、横線式工程表を参照することで、動作シーケンスの流れを容易に把握することができる。 According to this configuration, the user can easily grasp the flow of the operation sequence by referring to the horizontal line process chart.
この場合、横線式工程表は、各動作ステップを示す工程線が、当該動作ステップの動作時間に対応する長さを有していることを特徴とする。 In this case, the horizontal line process chart is characterized in that a process line indicating each operation step has a length corresponding to the operation time of the operation step.
この構成によれば、横線式工程表の各工程線が、その動作ステップの動作時間に対応する長さを有しているため、各動作ステップの動作時間、および動作シーケンス全体の動作時間を容易に把握することができる。 According to this configuration, each process line of the horizontal line type process table has a length corresponding to the operation time of the operation step, so that the operation time of each operation step and the operation time of the entire operation sequence can be easily performed. Can grasp.
この場合、表示した横線式工程表上の、各動作ステップを示す工程線から、任意の工程線を指定する工程線指定手段と、指定した工程線の動作ステップにおいて、分岐を設定する分岐設定手段と、を更に備え、移動順序入力手段は、更に、設定した分岐後の各枝に対する移動順序を入力することが好ましい。 In this case, from the process line indicating each operation step on the displayed horizontal line type process table, a process line designating unit for designating an arbitrary process line, and a branch setting unit for setting a branch in the operation step of the designated process line It is preferable that the movement order input means further inputs a movement order for each set branch after branching.
この構成によれば、横線式工程表上の工程線を指定し、分岐を設定することで、分岐を有する動作シーケンスを作成することができる。 According to this configuration, an operation sequence having a branch can be created by designating a process line on the horizontal line process chart and setting a branch.
この場合、動作シーケンス作成手段は、移動順序において移動目標となった1以上の機器において、当該機器に対応する1以上の動作ステップから、動作ステップを選択する動作ステップ選択手段を更に備え、動作ステップ選択手段の選択結果に基づいて、複数の動作ステップを抽出することが好ましい。 In this case, the operation sequence creation means further includes an operation step selection means for selecting an operation step from one or more operation steps corresponding to the device in one or more devices that are the movement targets in the movement order. It is preferable to extract a plurality of operation steps based on the selection result of the selection means.
この構成によれば、動作ステップを選択することができるため、自由度の高い動作シーケンスを作成することができる。 According to this configuration, since an operation step can be selected, an operation sequence with a high degree of freedom can be created.
この場合、ワーク処理装置は、複数のワークを組み立てるワーク組立装置であることが好ましい。 In this case, the work processing apparatus is preferably a work assembling apparatus that assembles a plurality of works.
産業用ロボットを用いたワーク処理装置の中でも、ワーク組立装置は、産業用ロボットの動きに対する依存性が高い動作シーケンスを有している。
上記構成によれば、このようなワーク組立装置の動作シーケンスを、容易且つ直感的に作成することができる。
Among work processing apparatuses using industrial robots, work assembly apparatuses have an operation sequence that is highly dependent on the movement of the industrial robot.
According to the said structure, the operation | movement sequence of such a workpiece | work assembly apparatus can be produced easily and intuitively.
コンピュータに、上記の動作シーケンス作成装置の制御方法における各工程を実行させるためのプログラム。 A program for causing a computer to execute each step in the control method of the operation sequence creation device.
この構成によれば、コンピュータに本プログラムを搭載するだけで、上記の動作シーケンス作成装置の制御方法における各工程を容易に実行させることができる。 According to this configuration, it is possible to easily execute each step in the control method of the operation sequence creation device just by installing this program in a computer.
以下、添付の図面を参照して、本発明の動作シーケンス作成装置を適用した自動組立システムについて説明する。この自動組立システムは、ワーク組立装置を有し、複数のワーク(部品)を組み立てるシステムであり、連結して運用されるロボットセル群のうちの、1つのロボットセルを構成するシステムである。特に、この自動組立システムは、配置図を表示するGUI(Graphical User Interface)を用いて、直感的に且つ容易に、ワーク組立装置の動作シーケンスを作成することができる。 Hereinafter, an automatic assembly system to which an operation sequence creation apparatus of the present invention is applied will be described with reference to the accompanying drawings. This automatic assembly system is a system that has a workpiece assembly apparatus and assembles a plurality of workpieces (parts), and is a system that constitutes one robot cell among a group of robot cells that are operated in a linked manner. In particular, the automatic assembly system can create an operation sequence of the workpiece assembly apparatus intuitively and easily using a GUI (Graphical User Interface) for displaying a layout drawing.
図1に示すように、自動組立システム1は、産業用ロボット2を用いて複数のワークを組み立てるワーク組立装置3と、ワーク組立装置3の動作シーケンスを作成する動作シーケンス作成装置4と、を備えている。また、ワーク組立装置3と動作シーケンス作成装置4とは、LAN5を介して接続されている。
As shown in FIG. 1, the
ワーク組立装置3は、支持フレーム11と、支持フレーム11に吊設された産業用ロボット12と、支持フレーム11上に配設されたユニット群13と、産業用ロボット12および、ユニット群13の各ユニット(機器)を制御する制御部14と、を備えている。
The
産業用ロボット12は、把持部であるエンドエフェクタ16と、エンドエフェクタ16を先端に配設し、当該エンドエフェクタ16を対象位置(各ユニット)に移動する多関節アーム17と、を有している。産業用ロボット12は、各ユニット間で複数のワークを搬送する搬送手段として機能するものである。具体的には、多関節アーム17を駆動することで、エンドエフェクタ16を任意のユニット上に移動し、エンドエフェクタ16を駆動する。このエンドエフェクタ16の駆動により、ユニット上の各種ワークを把持し、搬送する。なお、多関節アーム17は、水平面内で円運動する第1間接18と第2間接19を有しており、これらを回転駆動することで、エンドエフェクタ16を移動する。また、エンドエフェクタ16は、ワークの種類に応じて付け替えができるように、着脱可能に構成されることが好ましい。さらに、1の産業用ロボット12に、複数種類のワークに対応した複数のエンドエフェクタ16を取付可能な構成としても良い。
The
ユニット群6としては、上流側の他のロボットセルから、対象のワークを受け取る上流受渡ユニット21と、下流側の他のロボットセルに、対象のワークを受け渡す下流受渡ユニット22と、当ロボットセル内で対象のワークを供給するパレット23と、2つの対象のワークを重ね合わせるように組み合わせるアッセンブリユニット24と、対象のワークを裏返す裏返しユニット25と、対象のワークを撮像するカメラ26と、を有している。
The
制御部14は、動作シーケンス作成装置4から受信した動作シーケンスに基づいて、産業用ロボット2および複数のユニットの駆動を制御する。具体的には、制御部14は、エンドエフェクタ16の移動対象になったユニットに対し、準備完了状態であるか否かの確認動作である「Ready確認」を行い、準備完了状態であるならば、多関節アーム17を駆動してエンドエフェクタ16をそのユニットに移動する(「JUMP動作」)。ユニットに移動したらエンドエフェクタ16を駆動して、ワークの給除材を行う。また、各ユニットを駆動して、ワークに対し各種処理を行う。
The
次に図2を参照して動作シーケンス作成装置4について説明する。動作シーケンス作成装置4は、各ユニットを表すユニットイメージ62を配置した配置図A(図4参照)を表示して、ユーザに対し、エンドエフェクタ16の移動順序の入力を促すと共に、入力した移動順序に基づいて動作シーケンスを作成する。配置図Aは、産業用ロボット12を中心とした領域を仮想的に表した平面図である。
Next, the operation
図2に示すように、動作シーケンス作成装置4は、一般的なコンピュータと同様の構成であり、表示機構(表示部)31、入力機構(入力部)32、通信機構33および制御機構34を有している。表示機構31は、ディスプレイ36で構成されており、動作シーケンス作成装置4の制御に係る操作画面(移動順序の入力画面61:図4参照、およびユニット動作の設定画面88:図6参照)や、当制御に係る各種情報を表示する。入力機構32は、キーボード37やマウス(ポインティングデバイス)38等で構成されている。通信機構33は、前述したLAN5と接続されるのであり、産業用ロボット12の制御部7に対して情報の入出力を行う。
As shown in FIG. 2, the operation
制御機構34は、CPU(Central Processing Unit)41と、ROM(Read Only Memory)42と、RAM(Random Access Memory)43と、ハードディスク(HDD:Hard disk drive)44と、を有している。CPU41は、動作シーケンス作成装置4を制御する中央処理装置である。ROM42は、CPU41が各種制御を行うための制御プログラムを記憶しており、RAM43は、ワークエリアとして利用される。また、ハードディスク44は、各種データおよび各種プログラムを書換可能に記憶している。制御機構34は、ROM42やハードディスク44に記憶されたプログラムに従い、CPU41が各種演算処理を行うことで、動作シーケンス作成装置4の各手段を実現している。
The
次に図3を参照して制御機構34によって実現される各手段について説明する。図3に示すように、制御機構34は、ユニットデータ記憶手段(記憶手段および記憶部)51と、操作情報取得手段52と、入力画面表示手段53と、配置図生成手段54と、シーケンスデータ生成手段55と、横線式工程表生成手段56と、横線式工程表更新手段57と、ユニット動作設定手段58と、動作シーケンス送信手段59と、を実現する。制御機構34は、入力画面表示手段53により、配置図Aを含む移動順序の入力画面61を表示し、ユーザに移動順序の入力を促す。その後、シーケンスデータ生成手段55により、移動順序の入力に基づいて、簡易動作シーケンス(動作シーケンス)のシーケンスデータSD(図5参照)を生成し、ユニット動作設定手段(動作ステップ選択手段)58により、当シーケンスデータSD上にユニットの動作(カメラ26の動作を除く)を設定して、完全な動作シーケンスを作成する。なお、請求項にいう動作シーケンス作成手段は、シーケンスデータ生成手段55と、ユニット動作設定手段58とにより構成されている。
Next, each means realized by the
ユニットデータ記憶手段51は、各ユニットに対応したユニットデータを記憶する。ユニットデータとして、ユニットのユニット番号と、ユニットのユニット名と、ユニットの平面図を示すユニットイメージ(機器イメージ)62(図4参照)と、配置図A上におけるユニットイメージ62の配置座標と、ユニットに対応した1以上の動作ステップデータ(動作ステップ)83(図5(a)参照)と、を記憶している。
The unit data storage means 51 stores unit data corresponding to each unit. As unit data, the unit number of the unit, the unit name of the unit, a unit image (device image) 62 (see FIG. 4) showing a plan view of the unit, the arrangement coordinates of the
1以上の動作ステップデータ83は、ユニットが、エンドエフェクタ16の移動目標となった際に行われる動作を示すデータであり、ユニット上で実行する動作ステップを示す動作ステップデータ83に加え、制御部14によって実行される「Ready確認動作」や、産業用ロボット12によってエンドエフェクタ16を移動する「JUMP動作」の動作ステップデータ83を有している。なお、ユニットデータは、「JUMP動作」以外の各動作ステップデータ83に対し、動作時間を記憶している。
The one or more
各動作ステップデータ83は、簡易動作シーケンス用の動作ステップデータ83と、ユニット動作の動作ステップデータ83とに分別される。具体的には、ユニットに依存しない「Ready確認」および「JUMP動作」の動作ステップデータ83や、カメラ26の「撮像動作」の動作ステップデータ83は、簡易動作シーケンス用の動作ステップデータ83に区別され、「撮像動作」を除いたユニット上で実行する動作の動作ステップデータ83は、ユニット動作の動作ステップデータ83に区別される。なお、詳細については後述するが、ユニット動作の動作ステップデータ83が複数存在する場合であって、当該ユニットがエンドエフェクタ16の移動目標となった場合、そのいずれかを実行することになる。
Each
なお、本実施形態では、ユニットデータの一部として、動作ステップデータ83を記憶したが、ユニットデータが、動作ステップを示すコードを記憶し、そのコードに基づいて、別の記憶領域に記憶された動作ステップデータ83を読み出す構成であっても良い。
In the present embodiment, the
操作情報取得手段52は、キーボード37からの操作情報を取得するキーボード操作情報取得手段64と、マウス38からの入力データに基づいて、入力画面61や、後述する設定画面88に対する操作情報を取得するマウス操作情報取得手段65と、を備えている。すなわち、マウス操作情報取得手段65は、クリック等の操作の操作情報(座標情報を含む)を取得する。なお、移動順序の入力は、配置図A上のユニットイメージ62が順次クリックされることにより行われる。すなわち、請求項にいう移動順序入力手段は、マウス38と操作情報取得手段52により構成されている。
The operation
入力画面表示手段53は、移動順序の入力画面61(図4参照)を、ディスプレイに表示させるものである。ここで図4を参照して入力画面61について説明する。図4に示すように、入力画面61は、配置図Aを表示する配置図表示領域71と、動作シーケンスの横線式工程表Bを表示する横線式工程表示領域(工程表表示手段)72と、クリックした位置の位置情報(座標)を表示する座標表示領域78と、クリックしたユニットイメージ62のユニット名をリストアップするユニットリスト表示手段79と、アイコン群73と、を有している。アイコン群73として、入力したデータを初期化する「初期化」アイコン74と、横線式工程表Bを更新し、入力した移動順序におけるタクト検証を行う「タクト検証」アイコン75と、産業用ロボット12の動きを再現する「実行」アイコン76と、入力完了を指示する「入力完了」アイコン77と、を有している。
The input screen display means 53 displays the movement order input screen 61 (see FIG. 4) on the display. Here, the
図3に示すように、配置図生成手段54は、各ユニットのユニットデータに基づいて配置図Aを生成し、表示する。配置図生成手段54は、産業用ロボット12の平面図を示すロボットイメージ80を配置図A上に配置すると共に、各ユニットのユニットイメージ62を、ユニットデータ記憶手段51から抽出し、配置図A上に配置して表示する(図4参照)。
As shown in FIG. 3, the layout map generation means 54 generates a layout map A based on the unit data of each unit and displays it. The layout drawing generation means 54 arranges a
また、配置図生成手段54は、ユーザによる移動順序の入力に伴って、配置図A上に移動順序における移動ルート81を表示する。ユーザによる移動順序の入力は、ユニットイメージ62が順次クリック(指定)されることにより、行われる。ユニットイメージ62がクリックされると(クリックの操作情報を取得すると、)、配置図生成手段54は、移動順序において最初のクリックである場合を除き、前回クリックしたユニットイメージ62と今回クリックしたユニットイメージ62とを結ぶ線分である移動線82を配置図A上に配置する。複数のユニットイメージ62が順次クリックされることで、複数の移動線82を配置し、この複数の移動線82により移動ルート81を表示する(図4参照)。
Further, the layout
シーケンスデータ生成手段55は、上記ユーザによる移動順序の入力に伴って、簡易動作シーケンスのシーケンスデータSD(図5(a)参照)を生成する。図5(a)に示すように、シーケンスデータSDは、実行する動作ステップの動作ステップデータ83を、実行順(シーケンス番号)に並べた配列データである。動作ステップデータ83は、動作内容と、動作ステップを実行するユニットのユニット番号と、そのユニットのユニット名と、動作ステップを実行する位置の位置情報(座標)(「JUMP動作」においては移動先の位置情報)と、動作時間とを有している。シーケンスデータ生成手段55は、ユニットイメージ62がクリックされる度、クリックされたユニットイメージ62のユニットデータから、簡易動作シーケンス用の動作ステップデータ83を抽出して(例えば、上流受渡ユニット21であれば、「Ready確認」および「JUMP動作」を抽出)、この動作ステップデータ83をシーケンスデータSDの後端に追加する。なお、移動順序の入力時点では、動作時間を空白(NoData)としてシーケンスデータSDを生成し、「タクト検証」アイコン75がクリックされた際、横線式工程表更新手段57により、各動作ステップデータ83の動作時間を更新する(図5(b)参照)。
The sequence data generation means 55 generates sequence data SD (see FIG. 5A) of a simple operation sequence in accordance with the movement order input by the user. As shown in FIG. 5A, the sequence data SD is array data in which
横線式工程表生成手段56は、ユニットデータおよびシーケンスデータSDに基づいて、横線式工程表Bを生成する。横線式工程表Bは、ユニットごとに、動作ステップを示す工程線B1を配置したものである(図4参照)。横線式工程表生成手段56は、ユニットデータからユニットのユニット名を抽出して、ユニットリストB2を生成すると共に、シーケンスデータSDに基づいて、軸方向に隣接して各動作ステップに対応した工程線B1を配置する。なお、横線式工程表Bを生成した時点では(タクト検証前の状態では)、各工程線B1を既定の同一長さとする。 The horizontal line process chart generation means 56 generates a horizontal line process chart B based on the unit data and the sequence data SD. The horizontal line process chart B is arranged with a process line B1 indicating an operation step for each unit (see FIG. 4). The horizontal line type process table generating means 56 extracts the unit name of the unit from the unit data to generate the unit list B2, and based on the sequence data SD, the process line corresponding to each operation step is adjacent in the axial direction. B1 is arranged. At the time when the horizontal line process chart B is generated (in a state before tact verification), each process line B1 is set to have the same predetermined length.
横線式工程表更新手段57は、「タクト検証」アイコン75がクリックされた際、ユニットデータおよびシーケンスデータSDに基づいて、シーケンスデータSDの各動作時間を更新する(図5(b)参照)と共に、横線式工程表Bを更新する(図6参照)。厳密には、各工程線B1の開始位置と、各工程線B1の長さを更新する。なお、請求項にいう工程表作成手段は、横線式工程表生成手段56と、横線式工程表更新手段57とにより構成されている。
When the “tact verification”
ユニット動作設定手段58は、入力した移動順序において移動目標となったユニットのユニット動作を、シーケンスデータSD上に設定するものである。ユニット動作設定手段58は、設定画面表示手段86と、ユニット動作挿入手段87と、を備えている。制御機構34は、設定画面表示手段86により、ユニット動作の設定画面88(図9:D11)を表示して、ユーザにユニット動作の設定を促す。また、ユニット動作挿入手段87により、ユーザによるユニット動作の設定に伴って、シーケンスデータSDにユニット動作の動作ステップデータ83を挿入する。なお、本実施形態においては、ユニットデータに、ユニット動作の動作ステップが1つしか記憶されていない場合にも、動作ステップリスト92を表示する構成であったが、1つしかない場合には、その動作ステップを当該間隙に挿入し、2つ以上の場合のみ、動作ステップリスト92を表示して選択を促す構成であっても良い。
The unit operation setting means 58 sets the unit operation of the unit that is the movement target in the input movement order on the sequence data SD. The unit
動作シーケンス送信手段59は、作成した動作シーケンスのシーケンスデータSDを、ワーク組立装置3(の制御部14)に送信する。
The operation sequence transmission means 59 transmits the sequence data SD of the created operation sequence to the workpiece assembly device 3 (the
ここで図7ないし図9を参照して、動作シーケンスの作成動作について説明する。図7に示すように、この作成動作は、入力順序を入力させて簡易動作シーケンスのシーケンスデータSDを生成するシーケンスデータ生成動作(S1〜S6)と、シーケンスデータSDの動作時間を更新すると共に、横線式工程表Bを更新するタクト検証動作(S7からS17)と、ユニット動作を設定させて、シーケンスデータSDにユニット動作の動作ステップデータ83を挿入するユニット動作設定動作(S18〜S22)と、を有している。シーケンスデータ作成動作により、ユニットが依存しない動作を主体とする簡易動作シーケンスを作成し、タクト検証動作により、作成した簡易動作シーケンスをタクト検証する。これにより、ユーザに簡易動作シーケンスにおけるタクトタイムを確認させ、それが適切な簡易動作シーケンスであると判断された場合には、ユニット動作設定動作により、ユニット動作を設定させて、完全な動作シーケンスを作成する。
Here, an operation sequence creation operation will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 7, the creation operation includes a sequence data generation operation (S1 to S6) for generating the sequence data SD of the simple operation sequence by inputting the input order, and updating the operation time of the sequence data SD. A tact verification operation (S7 to S17) for updating the horizontal line process chart B, a unit operation setting operation (S18 to S22) for setting the unit operation and inserting the
シーケンスデータ生成動作において、まず、制御機構34は、配置図生成手段54により、ユニットデータに基づいて配置図を生成すると共に、横線式工程表生成手段56により、横線式工程表BのユニットリストB2を生成する(S1)。配置図Aおよび横線式工程表BのユニットリストB2を生成したら、入力画面表示手段53により、これに基づいて、入力画面61を表示する(S2)(図8:D1)。
In the sequence data generation operation, the
次に、ユニットイメージ62が順次クリックされることに伴って、簡易動作シーケンスのシーケンスデータSDを生成する。具体的には、操作情報取得手段52により、ユニットイメージ62がクリックされたことによる操作情報を取得する(S3)。クリックの操作情報を取得すると、そのユニットイメージ62のユニットデータから、動作ステップデータ83を抽出して、シーケンスデータSDの後端に追加する(S4)(例えば、上流受渡ユニット21のユニットイメージ62がクリックされた場合、「Ready確認」および「JUMP動作」を追加する)。また、配置図生成手段54により、最初のクリックである場合を除き、前回クリックしたユニットイメージ62と今回クリックしたユニットイメージ62とを結ぶ移動線82を、配置図A上に配置する(S5)(図8:D3,D4)。さらに、横線式工程表生成手段56により、シーケンスデータSDの生成に伴って、追加した動作ステップデータ83に対応する工程線B1を、横線式工程表Aに追加する(S6)(図8:D2)。
Next, the sequence data SD of the simple operation sequence is generated as the
このようなユニットイメージ62のクリックに伴う動作(S3〜S6)を繰り返すことで(図8:D2〜D4)、移動順序が入力され、シーケンスデータSDを生成する。移動順序の入力が終了すると、ユーザにより「タクト検証」アイコン75がクリックされ、タクト検証動作に移行する。
By repeating the operation (S3 to S6) associated with the click of the unit image 62 (FIG. 8: D2 to D4), the movement order is input and the sequence data SD is generated. When the input of the movement order is completed, the “tact verification”
タクト検証動作において、制御機構34は、操作情報取得手段52により「タクト検証」アイコン75のクリックの操作情報を取得すると(S7:Yes)、まず、シーケンスデータSDの動作ステップデータ83を順番に走査し、シーケンスデータSDの動作時間を更新する。具体的には、まず、実行順において1の動作ステップデータ83を読み出し(S8)、その動作ステップを実行するユニット(のユニット名)が、産業用ロボット12であるか否かを判定する(S9)。
In the tact verification operation, the
動作ステップを実行するユニット(のユニット名)が、産業用ロボット12である場合(S9:Yes)には、その動作ステップが、エンドエフェクタ16の移動を行う動作ステップであるため、当動作ステップの動作時間を算出するために、移動前の位置情報と、移動後の位置情報を取得する(S10)。すなわち、シーケンスデータSDから産業用ロボット12が実行した前回の動作ステップデータ83を抽出し、その位置情報を、移動前の位置情報として取得すると共に、今回の動作ステップデータ83の位置情報を、移動後の位置情報として取得する。なお、対象となった産業用ロボット12の動作ステップデータが、シーケンスデータSDの産業用ロボット12の最初の動作ステップデータ83である場合には、移動前の位置情報として、産業用ロボット12の最後の動作ステップの動作ステップデータ83の位置情報を取得する。これにより、前サイクルから、今サイクルにいたる際の、産業用ロボット12による移動の動作時間を算出することができる。
When the unit (unit name) for executing the operation step is the industrial robot 12 (S9: Yes), since the operation step is an operation step for moving the
移動前の位置情報と移動後の位置情報とを取得したら、これらの位置情報に基づいて、それに必要な多関節アーム17の第1間接18の回転量および第2間接19の回転量を算出する(S11)。その後、第1間接18および第2間接19の回転速度と、算出した回転量とからエンドエフェクタ16の移動にかかる動作時間を算出する(S12)。動作時間を算出したら、それに基づいてシーケンスデータSDの当動作ステップにおける動作時間を更新する(S13)。
When the position information before the movement and the position information after the movement are acquired, the rotation amount of the first indirect 18 and the rotation amount of the second indirect 19 of the articulated
一方、動作ステップを実行するユニットが、産業用ロボット12でない場合には、ユニットデータから、当動作ステップの動作時間を抽出する(S14)。動作時間を算出したら、それに基づいてシーケンスデータSDの当該動作ステップにおける動作時間を更新する(S15)。
On the other hand, if the unit executing the operation step is not the
このような動作(S8〜S15)を繰り返して、シーケンスデータSDの全移動時間を更新したら(S16:Yes)、更新した移動時間に基づいて、横線式工程表Bを更新する(S17)(図6参照)。厳密には、各工程線B1の開始位置とその長さとを更新する。なお、工程線B1の開始位置の更新の際、他の動作ステップと、重複して実行可能な動作ステップである否か加味して更新を行う。例えば、図6に示したように、上流受渡ユニット21へ移動する「JUMP動作」と、アッセンブリユニット24に移動する「Ready確認」とは、重複して実行可能な動作ステップであるため、「JUMP動作」の工程線B1の終了位置の前に、「Ready確認」の工程線B1の開始位置がくるように更新する。
When such operations (S8 to S15) are repeated and the total movement time of the sequence data SD is updated (S16: Yes), the horizontal line process chart B is updated based on the updated movement time (S17) (FIG. 6). Strictly speaking, the start position and the length of each process line B1 are updated. In addition, when updating the start position of the process line B1, the update is performed in consideration of whether the operation step can be executed redundantly with other operation steps. For example, as shown in FIG. 6, the “JUMP operation” that moves to the
横線式工程表Bを更新したら、ユーザにより「入力完了」アイコン77がクリックされ、ユニット動作設定動作に移行する。なお、「タクト検証」アイコン75がクリックされずに、「入力完了」アイコン77がクリックされた場合には、タクト検証動作を省略する。また、「入力完了」アイコン77がクリックされずに、「初期化」アイコン74がクリックされた場合には、入力されたデータを初期化し、シーケンスデータ生成動作に戻る。
After updating the horizontal line process chart B, the user clicks on the “input completion”
ユニット設定動作において、制御機構34は、操作情報取得手段52により、「入力完了」アイコン77がクリックされたことによる操作情報を取得すると(S18)、設定画面表示手段86により、ユニット動作の設定画面88を表示する(S19)。図9に示すように、設定画面88は、シーケンスデータSDを表示すると共に、「JUMP動作」の動作ステップデータ83と、その次の動作ステップデータ83との間隙を指し示す三角アイコン91と、三角アイコン91に連なる動作ステップリスト92と、を有している(なお、JUMP動作の次の動作ステップデータ83が「撮像動作」である場合を除く)。制御機構34は、設定画面表示手段86により、シーケンスデータSDを実行順に走査し、「移動動作」の動作ステップデータ83を検出した場合には、その移動先のユニットのユニットデータから、ユニット動作(の動作内容)を抽出しリストアップして、その間隙の動作ステップリスト92を生成す。
In the unit setting operation, when the control information is acquired by the operation
設定画面88を表示した状態で、ユーザによって動作ステップリスト92のうちの1の動作ステップがクリックされることにより、操作情報取得手段52は、その操作情報を取得する(S20)。クリックの操作情報を取得すると、ユニット動作挿入手段87により、ユニットデータから、クリックした動作ステップの動作ステップデータ83を抽出し、シーケンスデータSDの、対応する三角アイコン91が示す間隙に、抽出した動作ステップデータ83を挿入する(S21)(図9:D12およびD13)。これを設定していない間隙がなくなるまで(S22:Yes)、繰り返すことで、ユニット動作が設定される(図9:D14)。これにより、完全なシーケンスデータSDを作成し、本作成動作を終了する。ここで作成した動作シーケンスのシーケンスデータSDは、動作シーケンス送信手段59により、ワーク組立装置3に送信される。
When one of the operation steps in the
次に、動作シーケンス作成装置4の変形例について、特に異なる部分を説明する。本変形例の動作シーケンス作成装置4は、分岐のある動作シーケンスを作成する機能を有している。ユニットデータ記憶手段51は、全動作ステップデータ83のうち、分岐情報(分岐条件等)を有したものをいくつか記憶している。上記移動順序入力動作によって、シーケンスデータSD(第1のシーケンスデータSD)を生成した状態で、横線式工程表B上の任意の工程線B1をクリックすると、制御機構34は、入力画面表示手段53により、当該工程線B1の動作ステップで分岐を追加する旨のアイコンを表示する。当該アイコンをクリックすると、制御機構34は、当該工程線B1の動作ステップデータ83が分岐情報を有しているか否か判定し、分岐情報を有していない場合には、当該操作をキャンセルする。
Next, particularly different portions of the modified example of the operation
一方、分岐情報を有している場合には、制御機構34は、シーケンスデータ生成手段55により、当該動作ステップ以前の動作ステップデータ83を有する第2のシーケンスデータSDを新たに生成する。かかる際、横線式工程表生成手段56は、それに伴い第2のシーケンスデータSDの横線式工程表Bを生成し、表示する。その後、分岐後の移動順序を入力して第2動作シーケンスを作成する。これにより、第1動作シーケンスと第2動作シーケンスとは、分岐前のシーケンスが同一であるため、これを合わせて分岐を有する動作シーケンスを作成することができる。なお、表示切替アイコンをアイコン群73の一つとして入力画面61上に表示し、表示切替アイコンをクリックすることで、第1動作シーケンスの横線式工程表Bと、第2動作シーケンスの横線式工程表Bとを切り替えることが好ましい。
On the other hand, when it has branch information, the
この構成によれば、横線式工程表B上の工程線B1を指定し、分岐を設定することで、分岐を有する動作シーケンスを作成することができる。なお、請求項にいう工程線指定手段は、マウス38およびに操作情報取得手段52により構成されており、分岐設定手段は、シーケンスデータ生成手段55により、構成されている。
According to this configuration, an operation sequence having a branch can be created by designating the process line B1 on the horizontal line process table B and setting the branch. The process line designation means described in the claims is composed of the
以上、本実施形態の自動組立システム1によれば、ユーザは、ユニットイメージ62を順次指定するだけで、動作シーケンス(シーケンスデータSD)を容易に作成することができる。また、配置図Aを表示し、産業用ロボット12の動き(エンドエフェクタ16の移動動作)を指定する形で、動作シーケンスを作成するため、動作シーケンスを直感的に作成することができる。
As described above, according to the
また、ユニットイメージ62を指定するごとに、前回指定したユニットイメージ62と、今回指定したユニットイメージ62とを結ぶ線である移動線が表示されるため、以前に指定した移動順序を把握することができ、産業用ロボットの全体の動きを把握して、動作シーケンスを作成することができる。これにより、動作シーケンスをより直感的に作成することができる。
Further, each time the
さらに、横線式工程表Bを表示することにより、ユーザは、横線式工程表Bを参照することで、動作シーケンスの流れを容易に把握することができる。 Further, by displaying the horizontal line process chart B, the user can easily grasp the flow of the operation sequence by referring to the horizontal line process chart B.
またさらに、タクト検証を行うことにより、横線式工程表Bの各工程線B1が、その動作ステップの動作時間に対応する長さで表示できるため、各動作ステップの動作時間、および動作シーケンス全体の動作時間を容易に把握することができる。 Furthermore, by performing the tact verification, each process line B1 in the horizontal line process table B can be displayed with a length corresponding to the operation time of the operation step, so that the operation time of each operation step and the entire operation sequence are displayed. The operation time can be easily grasped.
また、ユニット動作設定動作において、動作ステップリスト92として表示されたいずれかのユニット動作からユニット動作を選択し、挿入する構成であるため、自由度の高い動作シーケンスを作成することができる。
In the unit operation setting operation, the unit operation is selected and inserted from any of the unit operations displayed as the
なお、本実施形態においては、産業用ロボット2を用いたワーク処理装置の中でも、産業用ロボット2の動きに対する依存性が高い動作シーケンスを有するワーク組立装置3に本発明を適用したが、例えば、各ユニットでワークに加工を施すワーク加工装置に、本発明を適用しても良い。
In the present embodiment, the present invention is applied to the
また、本実施形態においては、シーケンスデータ生成手段55により、移動順序の入力に伴って、簡易動作シーケンス用の動作ステップデータ83のみ抽出して、簡易動作シーケンスのシーケンスデータSDを生成し、その後、ユニット動作設定手段58により、ユニット動作を設定する構成であったが、シーケンスデータ生成手段55が、移動順序の入力に伴って、簡易動作シーケンス用の動作ステップデータ83と共に、ユニット動作の動作ステップデータ83も抽出し、完全な動作シーケンスのシーケンスデータSDを生成する構成であっても良い。
Further, in the present embodiment, the sequence data generating means 55 extracts only the
3:ワーク組立装置、 4:動作シーケンス作成装置、 12:産業用ロボット、 16:エンドエフェクタ、 31:表示機構、 32:入力機構、 38:マウス、 51:ユニットデータ記憶手段、 52:操作情報取得手段、 55:シーケンスデータ生成手段、 56:横線式工程表生成手段、 57:横線式工程表更新手段、 58:ユニット動作設定手段、 62:ユニットイメージ、 72:横線式工程表示領域、 82:移動線、 83:動作ステップデータ、 A:配置図、 B:横線式工程表 B1:工程線、 SD:シーケンスデータ 3: workpiece assembly device, 4: motion sequence creation device, 12: industrial robot, 16: end effector, 31: display mechanism, 32: input mechanism, 38: mouse, 51: unit data storage means, 52: acquisition of operation information Means: 55: sequence data generating means; 56: horizontal line type process table generating means; 57: horizontal line type process table updating means; 58: unit operation setting means; 62: unit image; 72: horizontal line type process display area; Line, 83: Operation step data, A: Layout, B: Horizontal line process table B1: Process line, SD: Sequence data
Claims (9)
前記機器毎に、当該機器に対応する1以上の動作ステップを記憶する記憶手段と、
前記複数の機器間における、前記産業用ロボットのエンドエフェクタの移動順序を入力する移動順序入力手段と、
前記記憶手段から、前記移動順序において移動目標となった各機器に対応する複数の前記動作ステップを抽出して、前記移動順序に基づく前記動作シーケンスを作成する動作シーケンス作成手段と、を備え、
前記移動順序入力手段は、
前記複数の機器の機器イメージを配置した配置図を用い、表示された当該配置図上の前記複数の機器イメージを、順次指定することによって、前記移動順序を入力することを特徴とする動作シーケンス作成装置。 An operation sequence creation device for creating an operation sequence of a work processing device using an industrial robot that transports workpieces between a plurality of devices,
Storage means for storing one or more operation steps corresponding to the device for each device;
A movement order input means for inputting the movement order of the end effector of the industrial robot between the plurality of devices;
A plurality of operation steps corresponding to each device that is a movement target in the movement order from the storage means, and an operation sequence creation means for creating the operation sequence based on the movement order, and
The movement order input means includes
Using the layout diagram in which device images of the plurality of devices are arranged, the movement sequence is input by sequentially specifying the plurality of device images on the displayed layout diagram. apparatus.
作成した前記横線式工程表を表示する工程表表示手段と、を更に備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の動作シーケンス作成装置。 A process chart creation means for creating a horizontal process chart representing the operation sequence in time series;
The operation sequence creation device according to claim 1, further comprising: a process chart display unit that displays the created horizontal line process chart.
指定した前記工程線の前記動作ステップにおいて、分岐を設定する分岐設定手段と、を更に備え、
前記移動順序入力手段は、更に、設定した前記分岐後の各枝に対する前記移動順序を入力することを特徴とする請求項3または4に記載の動作シーケンス作成装置。 A process line designating unit for designating an arbitrary process line from the process lines indicating the operation steps on the displayed horizontal line process table,
A branch setting means for setting a branch in the operation step of the designated process line;
5. The operation sequence creation device according to claim 3, wherein the movement order input unit further inputs the movement order for each branch after the set branch.
前記移動順序において移動目標となった1以上の機器において、当該機器に対応する前記1以上の動作ステップから、動作ステップを選択する動作ステップ選択手段を更に備え、
前記動作ステップ選択手段の選択結果に基づいて、前記複数の動作ステップを抽出することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の動作シーケンス作成装置。 The operation sequence creation means includes
In one or more devices that are movement targets in the movement order, the device further comprises an operation step selection means for selecting an operation step from the one or more operation steps corresponding to the device,
6. The operation sequence creation device according to claim 1, wherein the plurality of operation steps are extracted based on a selection result of the operation step selection unit.
前記動作シーケンス作成装置は、
前記複数の機器間における、前記産業用ロボットのエンドエフェクタの移動順序を取得する移動順序取得工程と、
前記記憶部から、前記移動順序において移動目標となった各機器に対応する複数の前記動作ステップを抽出して、前記移動順序に基づく前記動作シーケンスを作成する動作シーケンス作成工程と、を実行し、
前記移動順序取得工程は、
前記表示部により、前記複数の機器の機器イメージを配置した配置図を表示する配置図表示工程と、
前記配置図上に表示された前記複数の機器イメージに対して、前記入力部により順次指定される指定順序を前記移動順序として取得する機器指定工程と、を実行することを特徴とする動作シーケンス作成装置の制御方法。 An operation sequence of a work processing apparatus using an industrial robot that conveys a work between a plurality of devices, and storing, for each device, one or more operation steps corresponding to the device; A control method of an operation sequence creation device having an input unit and a display unit,
The operation sequence creation device includes:
A movement order acquisition step of acquiring a movement order of the end effector of the industrial robot between the plurality of devices;
From the storage unit, extracting a plurality of the operation steps corresponding to each device that is a movement target in the movement order, and creating the operation sequence based on the movement order, and
The movement order acquisition step includes
A layout diagram displaying step of displaying a layout diagram in which device images of the plurality of devices are disposed by the display unit;
Creating an operation sequence, wherein a device designation step for obtaining, as the movement order, a designation order sequentially designated by the input unit for the plurality of device images displayed on the layout diagram; Control method of the device.
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