JP7332443B2 - ロボット制御装置及びロボット制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、ロボット制御装置及びロボット制御方法に関する。

ロボットを使用する時には、マニプレータの先に持たせたツールや溶接機等の周辺機器と入出力信号をやり取りしながら処理を進める。従って、ロボットのプログラムはマニプレータを動作させるための動作命令と、計算や周辺機器と通信するための論理命令が混在することになる。

現行の制御装置では、ロボットのプログラム内で、マニプレータの動作命令と、入出力や計算等の論理（ロジック）処理命令（又はサブルーチン呼出し）が混在していた場合、各命令をシーケンシャル（順次的）に実行する方法で処理する。

図５は、各命令をシーケンシャル（順次的）に実行する際に用いるプログラムの例を示す。図５の例に示すように、プログラム内の各行において、一つの動作命令、又は一つの論理処理命令を指定できるようになっていて、制御装置がこのプログラムを実行するときには、一つの行の命令の実行が完了してから次の行を実行するというようにシーケンシャル（順次的）に各命令を実行する。

この点、Ｗｅｂサーバに接続したクラウド端末により、ロボットのタッチパネルのディスプレイに表示される画像、スピーカを介して音声合成により出力されるテキスト、及びロボットの所定部位の動作設定を同期させてシーケンシャルにロボットを動作させる動作情報のスクリプトを作成する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許第６０６７９０５号公報

ロボットが使用されるアプリケーション（適用例）によっては、論理命令の処理に時間がかかる場合があり、順次的に実行していたのでは処理が間に合わない場合が生じる。すなわち、動作命令の実行が終了してからすぐに次の行の論理命令の実行を開始したのでは、論理処理に時間がかかってしまう場合において、マニプレータが本来の処理が行われるべき位置（又は時刻）を通り越してしまってから周辺機器による処理が行われて、処理結果の品質に悪影響を及ぼしてしまう恐れがある。

また、マニプレータの加減速の間に瞬時に論理命令の処理を行っていれば、マニプレータの動作速度をほぼ一定に保ちながら論理命令の処理を行うことができていたが、論理命令の処理に時間がかかってしまうと、次の動作命令の実行開始が遅れるため、動作速度を一定に保つことができなくなってしまう恐れがある。

また、アプリケーションによっては、ある処理を行う教示位置の前後近辺でロボットの移動中に何度かに分けて細かい処理を行う必要がある場合があり、ロボット動作と論理命令を順次的に実行していたのではうまく対応できないケースが発生する。

例えば、ロボットにペンキのスプレーガンを持たせて塗装作業を行わせるためには、スプレーを開始する位置にマニプレータが到達する直前（１秒以下程度）から、（１）塗料を微粒子化する加圧空気の排出開始、（２）塗料に静電荷電するための電圧印加開始、（３）塗料を吐出する弁を開く、等の処理を数ミリ秒単位の精度で順次行う必要があり、この処理をロボットの動作に並行して行う必要がある。これらの処理をマニプレータ動作に並行してユーザプログラムによって行うことは困難であった。

図６Ａは、塗布作業を実行するためのプログラム例を示す。また、図６Ｂは、塗布開始シーケンスを行うために必要となる追加教示点の例を示す。図６Ａ及び図６Ｂの例に示すように、塗布開始のシーケンスを行うためのだけの目的で、本来は必要でなかった教示点Ｐ［５１］とＰ［５２］を教示する必要があり、時間的精度・距離的精度にも問題が起こりやすかった。

簡便な手法で、時間及び距離の点で高い精度の加工を実行することの可能なロボット制御装置及びロボット制御方法が望まれている。

本開示の一態様は、ロボット制御装置であって、ロボットの教示動作及び教示位置が記述された動作命令プログラムを解釈し、動作命令を生成する動作命令解釈部と、前記動作命令を実行する動作命令実行部と、前記動作命令プログラムを先読みし、並行呼出し命令が教示されている行を検出する並行呼出命令検出部と、並行呼出命令で指定されたプログラムを、指定されたタイミングで呼び出して実行する並行呼出命令実行部と、を備える、ロボット制御装置である。

一態様によれば、簡便な手法で、時間及び距離の点で高い精度の加工を実行することが可能となる。

一実施形態のロボット制御システムの全体構成図である。 一実施形態のロボット制御システムの一例に係る全体構成図である。 一実施形態のロボット制御装置の機能ブロック図である。 一実施形態のロボット制御装置で用いられる動作命令プログラムの例である。 一実施形態のロボット制御装置で用いられる呼出し命令の詳細情報を示す画面の例である。 一実施形態のロボット制御装置によって指定される、教示点と、「行番号指定」呼出し及び「位置指定」呼出しの発生箇所との関係の例を示す図である。 一実施形態のロボット制御装置で用いられる動作命令プログラムの例である。 一実施形態のロボット制御装置で用いられる呼出し命令の詳細情報を示す画面の例である。 一実施形態のロボット制御装置によって実行されるプログラムの例を示す図である。 一実施形態のロボット制御装置によって実行されるプログラムによる処理を示すフローチャートである。 一実施形態のロボット制御装置によって実行されるプログラムによる処理を示すフローチャートである。 一実施形態のロボット制御装置によって実行されるプログラムによる処理を示すフローチャートである。 一実施形態のロボット制御装置によって実行されるプログラムによる処理を示すフローチャートである。 一実施形態のロボット制御装置によって指定される、教示点と、「行番号指定」呼出し及び「位置指定」呼出しの発生箇所との関係の例を示す図である。 従来のロボット制御装置で用いられる動作命令プログラムの例である。 従来のロボット制御装置で用いられる動作命令プログラムの例である。 従来のロボット制御装置によって指定される、教示点と、「行番号指定」呼出し及び「位置指定」呼出しの発生箇所との関係の例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図１～図４Ｈを参照することにより説明する。

〔１ 実施形態の構成〕
図１Ａは、本発明の実施形態に係るロボット制御システム１の全体構成を示す。ロボット制御システム１は、ロボット制御装置１０と、ロボット２０と、外部周辺装置３０とを備える。更に、ロボット制御装置１０とロボット２０、及び、ロボット制御装置１０と外部周辺装置３０とは、互いに通信可能に接続される。なお、図１には図示しないが、ロボット制御装置１０、ロボット２０、及び外部周辺装置３０は、互いにネットワークを介して通信可能に接続してもよい。

ロボット制御装置１０は、ロボット２０を制御する装置である。具体的には、ロボット制御装置１０は、ロボット２０の動作制御及び加工制御のための教示プログラム、教示データ、動作パラメータ等を格納しており、教示データ及び動作パラメータに基づいて教示プログラムを実行することにより、ロボット２０を制御する。

ロボット２０は、例えば、６軸垂直多関節型又は４軸垂直多関節型等の多関節型ロボットであるが、これには限定されず、直交座標ロボット、スカラロボット、パラレルリンクロボット等であってよい。

外部周辺装置３０は、ＰＬＣやレーザ発振器等の各種アプリケーション制御装置である。

図１Ａに示すロボット制御システム１において、例えば、外部周辺装置３０がレーザ発振器の制御装置である場合、ロボット制御装置１０は、ロボット２０及び外部周辺装置３０と、入出力信号やシリアル通信を行うことで、ロボット２０の動作を制御すると共に、ロボット２０によるレーザ加工プロセスを制御する。

図１Ｂは、ロボット制御システム１の例として、塗装機としての外部周辺装置３０と共用することにより、ロボット２０で塗装作業を行う場合の全体構成図である。ロボット２０はスプレーノズル２１を備え、塗装機としての外部周辺装置３０から塗料供給ホース２２で、スプレーノズル２１に対して塗料を供給すると共に、ロボット２０が備えるマニプレータにより、スプレーノズル２１を制御することで、塗装作業を行うとする。以下の説明では、必要に応じて、図１Ｂに示すように、ロボット２０で塗装作業を行うケースを例示して説明する。

図２は、ロボット制御装置１０の機能ブロック図である。ロボット制御装置１０は、記憶部１１と制御部１２とを備える。

記憶部１１は、ロボット２０の教示動作及び教示位置が記述された動作命令プログラムを記憶する。また、動作命令プログラムには、動作命令と並行して呼び出される、並行呼出命令が記載される。この並行呼出命令は、単独で、又は動作命令に付加して、サブプログラムへの呼出しを可能とする。また、本発明による「並行呼出し」では、本来のプログラム実行文脈とは別に、並行してサブプログラムの実行が行われる。
なお、動作命令プログラムの例については、後述する。

制御部１２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＭＯＳメモリ等を有し、これらはバスを介して相互に通信可能に構成される、当業者にとって公知のものである。

ＣＰＵはロボット制御装置１０を全体的に制御するプロセッサである。該ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されたシステムプログラム及びアプリケーションプログラムを、バスを介して読み出し、該システムプログラム及びアプリケーションプログラムに従ってロボット制御装置１０全体を制御することで、図２に示すように制御部１００を、動作命令解釈部１２１、動作命令実行部１２２、並行呼出命令検出部１２３、並行呼出命令実行部１２４の機能を実現するように構成される。

動作命令解釈部１２１は、上記のように、ロボット２０の教示動作及び教示位置が記述された動作命令プログラムを解釈し、動作命令を生成する。

動作命令実行部１２２は、教示プログラム開始時に、動作命令解釈部１２１によるタスク処理を起動すると共に、動作命令解釈部１２１によって生成された動作命令を実行する。

並行呼出命令検出部１２３は、動作命令プログラムを先読みし、並行呼出命令が教示されている行を検出する。

並行呼出命令実行部１２４（並行呼出命令実行部１２４ａ、並行呼出命令実行部１２４ｂ・・・並行呼出命令実行部１２４ｎ）は、並行呼出命令検出部１２３によるタスク処理を起動すると共に、並行呼出命令で指定されたプログラムを、指定されたタイミングで呼び出して実行する。
なお、並行呼出命令で指定されたプログラムは、並行実行が可能であるため、これに応じて、並行呼出命令実行部１２４は、並行呼出命令実行部１２４ａ、並行呼出命令実行部１２４ｂ・・・並行呼出命令実行部１２４ｎの複数個存在する。

並行呼出命令実行部１２４は、動作命令プログラムにおいて、並行呼出命令が教示されている行の何行前か、もしくは何行後か、を指定して、その行にプログラム実行が達したときに呼出しを発生させる呼出し方法を実行してもよい（これを以降では、「行番号指定呼出し」とも呼称する）。なお、一つの並行呼出命令について、「行番号指定」による呼出しは複数回指定可能とする。また、行番号を指定するにあたり、全てのプログラム命令文を考慮するか、マニプレータ動作命令のみを考慮するか、選択可能とする。通常、マニプレータの移動動作にはある程度の時間がかかるので、その時間を使って、後述する「位置指定呼出し」での処理の段取りのために、この「行番号指定呼出し」を使用することができる。

あるいは、並行呼出命令実行部１２４は、動作命令プログラムにおいて、並行呼出命令が教示されている行での教示位置を基準として、ロボット２０に含まれるマニプレータの位置か時間のいずれか、又は両方で指定したタイミングで呼出しを発生させてもよい（これを以降では、「位置指定呼出し」とも呼称する）。なお、一つの並行呼出命令について、「位置指定」による呼出しは複数回指定可能とする。ロボット２０のアプリケーションの実行において、数ミリ秒単位で精度よく処理を行わなくてはならない事が多いが、そのような処理を行うためにこの呼出しを使用することができる。

図３Ａは、並行呼出命令が記載された動作命令プログラムの例を示す。図３Ａに示す動作命令プログラムにおいては、６行目において、動作命令に対して、“ＣＯＮＣ＿ＣＡＬＬ ＰＲＯＧ６（１０,３,５）”という並行呼出命令が付加されている。ここで、“ＣＯＮＣ＿ＣＡＬＬ”（Ｃｏｎｃｕｒｒｅｎｔ Ｃａｌｌ）は、“ＰＲＯＧ６”というプログラムを呼び出す並行呼出命令である。また、“（１０,３,５）”は、“ＰＲＯＧ６”に渡される引数の例である。

並行呼出命令検出部１２３は、図３Ａに示す動作命令プログラムを先読みし、並行呼出命令が教示されている行番号６を検出する。

図３Ｂは、図３Ａに記載の“ＣＯＮＣ＿ＣＡＬＬ”命令の詳細情報を示す画面の例であって、図３Ａに記載のプログラムの表示中、例えば“ＣＯＮＣ＿ＣＡＬＬ”命令にカーソルを合わせた状態で、“ＥＮＴＥＲ”キーを押した際に表示される詳細情報を示す。なお、図３Ｂに示すデータは、内部的にはこれらの詳細情報を“ＣＯＮＣ＿ＣＡＬＬ”命令に付随させてデータ領域を割り当てて情報を格納してもよく、ＸＭＬファイルのようなデータファイルとしてロボット制御装置１０内に格納しておいてもよい。

図３Ｂの「ＣＯＮＣ＿ＣＡＬＬ 命令 詳細情報」の欄では、行番号６において、カーソルを合わせた“ＣＯＮＣ＿ＣＡＬＬ”命令が、 “ＰＲＯＧ６”のプログラムを呼び出す命令であることが示される。

また、「『行番号指定』呼出し定義」の欄は、呼出し方法が行番号指定であるものの呼出しリストである。

「プログラム名」は、呼び出されるプログラム名であり、何も指定しなければ＜標準＞と表示され、事前に“ＣＯＮＣ＿ＣＡＬＬ”命令で設定されたプログラムが呼び出される。また、他のプログラムを指定することも可能であり、その場合、指定されたプログラムが指定されたタイミングで呼び出されることとなる。なお、引数が指定されていれば、サブプログラムには引数が渡される。

「トリガ位置」は、命令が教示された位置から何点前、又は何点後の教示点に達したときに、「プログラム名」に記載のプログラムの呼出しが発生するかを指定する。図３Ｂに示す例においては、“ＰＲＯＧ６”の「トリガ位置」は“－５”となっているが、図３Ａに記載のプログラム例を参照すると、“ＣＯＮＣ＿ＣＡＬＬ ＰＲＯＧ６（１０,３,５）”が付随する動作命令によって教示される位置［６］よりも５だけ前の点である、位置［１］において、“ＰＲＯＧ６”が呼び出されることが指定される。

また、「『位置指定』呼出し定義」の欄は、呼出し方法が位置指定であるものの呼出しリストである。

「相対距離（ｍｍ）」は、“ＣＯＮＣ＿ＣＡＬＬ”命令が、教示された位置からどれだけ前後離れた相対位置に、ロボットマニプレータが接近したときに、“プログラム名”で指定されるプログラムの呼出しが発生するかを指定する。負の値は教示点より前、正の値は教示点より後を示す。単位は“ｍｍ”である。なお、コーナー丸めのため、マニプレータが教示点上を通過しない場合には、マニプレータの最接近点からの距離で相対距離を定義する。

「相対時間（ｍｓ）」は、「相対距離（ｍｍ）」で指定されたトリガ位置より、更に前後の時間のオフセットを指定する。例えば、“－１０”が指定されていたら、本来「位置指定」呼出しが発生するであろう位置に達する１０ｍｓｅｃ前に呼出しが発生するようになる。負の値は前、正の値は後を示す。

並行呼出命令実行部１２４は、並行呼出命令“ＣＯＮＣ＿ＣＡＬＬ”で指定されたプログラム“ＰＲＯＧ６”を、「トリガ位置」が「－５」、すなわち、行番号６で指定される位置［６］よりも５だけ前の行番号で指定される位置［１］において呼び出して実行する。

なお、同じプログラムが何度も異なるタイミングで呼ばれるので、呼ばれたプログラム内で自分がどの呼出し方法のどのタイミングで呼ばれているのかを判別するための関数を用意する。プログラムはその関数からの値によって、自分が「行番号指定」又は「位置指定」のどちらによって呼び出されているのか、更に、「行番号指定」ならばどの行番号から呼び出されているのか、「位置指定」呼出しならば自分がどの位置にいるのかを判別する事ができ、状況に合わせて適切な処理を行うことが可能となる。

また、ひとつの“ＣＯＮＣ＿ＣＡＬＬ”で呼ばれる一連のプログラム間でデータをシェアする方法も準備する。例えば、行番号指定呼出しで呼ばれたプログラムの中で予め段取りしておいたデータを、後に位置指定呼出しで呼ばれたプログラムがそのデータを参照する事が可能になる。
例えば、行番号指定呼出しで段取りを行う時に、アナログ電圧の値を予め計算し、その計算結果を共有領域に一旦保存しておき、後にマニプレータが教示位置近辺に達したとき位置指定呼出しの中で、共有領域に保存された計算結果を使って、（改めて出力電圧値を計算することなく）素早くアナログ出力を設定するというような操作が可能になる。

図３Ｃは、教示点と、行番号指定呼出し及び位置指定呼出しの発生箇所との関係の例を示す図である。実線の矢印は、行番号指定によってプログラムが呼び出された場合のプログラムの呼出し箇所を示す。行番号指定によってプログラムを呼び出す場合には、プログラムの呼出し箇所は、動作命令が記載された各行番号に対応するため、各教示点上でプログラムが呼び出される。図３Ｃに示す例においては、Ｐ［１］、Ｐ［２］、及びＰ［７］でプログラムが呼び出される。

より詳細には、図３Ｂに示される詳細情報の例を用いると、行番号６の“ＣＯＮＣ＿ＣＡＬＬ”で呼ばれるプログラムが“ＰＲＯＧ６”の場合には、「トリガ位置」が「－５」であるため、並行呼出命令実行部１２４は、行番号６よりも「－５」の行番号１で指定される位置［１］（Ｐ［１］）において、“ＰＲＯＧ６”を実行する。同様に、行番号６の“ＣＯＮＣ＿ＣＡＬＬ”で呼ばれるプログラムが“ＰｒｅＰｒｏｇ３”の場合には、「トリガ位置」が「－４」であるため、並行呼出命令実行部１２４は、行番号６で指定される位置［６］よりも「－４」の行番号２で指定される位置［２］（Ｐ［２］）において、“ＰｒｅＰｒｏｇ３”を実行する。同様に、行番号６の“ＣＯＮＣ＿ＣＡＬＬ”で呼ばれるプログラムが“ＰｏｓｔＰｒｏｇ１”である場合には、「トリガ位置」が「１」であるため、並行呼出命令実行部１２４は、行番号６よりも「１」の行番号７で指定される位置［７］（Ｐ［７］）において、“ＰｏｓｔＰｒｏｇ１”を実行する。
なお、これら“ＣＯＮＣ＿ＣＡＬＬ”は任意の行番号の行に記載することが可能であり、並行呼出命令実行部１２４は、当該任意の行番号よりも「－５」の行番号で指定される位置において、“ＰＲＯＧ６”を実行する。同様に、並行呼出命令実行部１２４は、当該任意の行番号よりも「－４」の行番号で指定される位置において、“ＰｒｅＰｒｏｇ３”を実行する。同様に、並行呼出命令実行部１２４は、当該任意の行番号よりも「１」の行番号で指定される位置において、“ＰｏｓｔＰｒｏｇ１”を実行する。

一方、点線の矢印は、位置指定によってプログラムが呼び出された場合のプログラムの呼出し箇所を示す。位置指定によってプログラムを呼び出す場合には、プログラムの呼出し箇所は、動作命令によって教示される教示点よりも前後の位置となる。図３Ｃに示す例においては、Ｐ［６］の前後でプログラムが呼び出される。

より詳細には、図３Ｂに示される詳細情報の例を用いると、行番号６の“ＣＯＮＣ＿ＣＡＬＬ”で呼ばれるプログラムが、“Ｐｒｏｘ７”の場合には、「相対距離（ｍｍ）」が「－４０．０」、「相対時間（ｍｓ）」が「０」であるため、並行呼出命令実行部１２４は、行番号６で指定される位置である位置［６］よりも－４０．０（ｍｍ）の位置で“Ｐｒｏｘ７”を実行する。同様に、行番号６の“ＣＯＮＣ＿ＣＡＬＬ”で呼ばれるプログラムが、“Ｐｒｏｘ８”の場合には、「相対距離（ｍｍ）」が「－３０．０」、「相対時間（ｍｓ）」が「－４０」であるため、並行呼出命令実行部１２４は、行番号６で指定される位置である位置［６］よりも－３０．０ｍｍの位置にマニプレータが到達する時点から、－４０（ｍｓ）の時点で、“Ｐｒｏｘ８”を実行する。同様に、行番号６の“ＣＯＮＣ＿ＣＡＬＬ”で呼ばれるプログラムが、“Ｐｒｏｘ９”の場合には、「相対距離（ｍｍ）」が「－２０．０」、「相対時間（ｍｓ）」が「＋２０」であるため、行番号６で指定される位置である位置［６］よりも－２０．０（ｍｍ）の位置にマニプレータが到達する時点から、＋２０（ｍｓ）の時点で、“Ｐｒｏｘ９”を実行する。同様に、行番号６の“ＣＯＮＣ＿ＣＡＬＬ”で呼ばれるプログラムが、“Ｐｒｏｘ１０”の場合には、「相対距離（ｍｍ）」が「－１０．０」、「相対時間（ｍｓ）」が「０」であるため、並行呼出命令実行部１２４は、行番号６で指定される位置である位置［６］よりも－１０．０（ｍｍ）の位置で、“Ｐｒｏｘ１０”を実行する。
なお、これら“ＣＯＮＣ＿ＣＡＬＬ”は任意の行番号の行に記載することが可能であり、並行呼出命令実行部１２４は、当該任意の行番号で指定される教示位置よりも－４０．０（ｍｍ）の位置で“Ｐｒｏｘ７”を実行する。同様に、並行呼出命令実行部１２４は、当該任意の行番号で指定される教示位置よりも－３０．０（ｍｍ）の位置にマニプレータが到達する時点から、－４０（ｍｓ）の時点で、“Ｐｒｏｘ８”を実行する。同様に、並行呼出命令実行部１２４は、当該任意の行番号で指定される位置よりも－２０．０（ｍｍ）の位置にマニプレータが到達する時点から、＋２０（ｍｓ）の時点で、“Ｐｒｏｘ９”を実行する。同様に、並行呼出命令実行部１２４は、当該任意の行番号で指定される位置よりも－１０．０（ｍｍ）の位置で、“Ｐｒｏｘ１０”を実行する。

また、並行呼出命令実行部１２４は、並行呼出命令の実行タイミングを優先したい場合には、動作命令とは別タスクで並行呼出命令を実行してもよく、実行順序を優先したい場合には、動作命令と同一タスクで並行呼出命令を実行してもよい。

また、ロボット２０のプログラム実行に並行して行番号指定呼出しと、位置指定呼出しを行えるためには、プログラムの実行処理を行うタスク（ロボット２０のオペレーティングシステムが管理している内部的な実行処理主体）を複数持つ必要がある。例えば、ロボット２０のプログラム本体を実行するためのタスク、行番号指定呼出しを行うタスク、位置指定呼出しを行うタスクの計３つを並行して走らせてもよい。この場合には、ある行番号指定呼出しが実行中に、次の行番号指定呼出しが発生した場合には、後の行番号指定呼出しは、先の呼出しが終了するまで待たされる。位置指定呼び出しについても同様である。

このように複数の処理が並行して同時に実行されるときには、実行の優先度を指定できる事が肝要である。通常、行番号指定呼出しは「段取り」のために数行前から時間をかけて実行できる場合が多いので実行の優先度は低くても構わない。一方、位置指定呼出しはロボットの動作に合わせて精度よくアプリケーション処理を行う必要があるため高い優先度で実行する必要がある。そのため、行番号指定呼出しの実行部（タスク）は低優先度、位置指定呼出しを実行するタスクは高優先度、プログラム本体を実行するためのタスクはその中間、のように予め優先度が指定するのが通常である。

更に、並行呼出しを実行するタスクを、行番号指定・位置指定の呼出しが発生するたびに内部的に動的に作成するような実装も検討できる。その場合、例えば既に位置指定呼出しが実行中であっても、その実行終了を待たずに次の位置指定呼出しの実行を開始するというような処理が可能となり、この場合、各位置指定呼出しには優先度が指定されていて、同時に複数の実行処理が発生した場合には優先度の高い物から順に実行処理されるようにする。

また、ロボット２０のプログラム実行中に数行先の呼出し命令を見つけて、予め行番号指定呼出しを行うためには、プログラム実行中（特に動作命令実行中）に、プログラムを先読みして将来実行予定のプログラム命令を予め読んでおく必要がある。そのため、ロボット２０の移動処理中は、プログラム実行部（動作命令実行部１２２、並行呼出命令実行部１２４）は待ち状態にあるので、その時の空き時間を利用して、プログラムの先読み処理を行う。

〔２ 実施形態が奏する効果〕
本実施形態に係るロボット制御装置１０においては、本来のプログラム実行文脈とは別に、並行してサブプログラムの実行を行うことが可能となる。

また、本実施形態に係るロボット制御装置１０においては、例えばユーザがレーザ溶接等の加工プロセスを制御するロジック命令を教示する際、ロボット２０の動作命令（教示位置）とは独立して、任意の位置・タイミングで、ロジック命令を実行することが可能になる。

更に、本実施形態に係るロボット制御装置１０においては、ロボット２０の教示点の数を最小化できるので、ロボット２０の動作計画処理も軽量化でき、ロボット２０本来の性能を発揮できるようになる。

〔３ 実施例〕
実施例として、ロボット２０がペンキの塗布作業をするケースについて説明する。ロボット２０で塗布作業をする際には、塗布開始位置近傍で、ロボット２０の動作に並行して、以下の処理を順次に精度良く行う必要がある。
１．塗料を微粒子化する加圧空気の排出開始（後述のプログラム“Ａｉｒ Ｏｐｅｎ”が対応）
２．塗料に静電荷電するための電圧印加開始（後述のプログラム“Ａｐｐｌｙ Ｓｔａｔｉｃ”が対応）
３．塗料を吐出する弁を開く（後述のプログラム“Ｔｒｉｇｇｅｒ ＯＮ”が対応）

図４Ａは、実施例におけるプログラムの例を示す。図４Ａに示すプログラム例においては、６行目において、動作命令に対して、“ＣＯＮＣ＿ＣＡＬＬ ＧＵＮ＿ＯＮ（１０,３,５）”という並行呼出命令が付随する。ここで、“ＣＯＮＣ＿ＣＡＬＬ”（Ｃｏｎｃｕｒｒｅｎｔ Ｃａｌｌ）は、“ＧＵＮ＿ＯＮ”というプログラムを呼び出す並行呼出命令である。また、“（１０,３,５）”は、“ＧＵＮ＿ＯＮ”に渡される引数の例である。“ＧＵＮ＿ＯＮ”は、ペンキを塗装するために起動するプログラムであり、引数“１０,３,５”は、それぞれ「塗料の流量」、「エア圧力」、「静電電圧」である。

図４Ｂは、図４Ａに記載の“ＣＯＮＣ＿ＣＡＬＬ”命令の詳細情報を示す画面の例であって、図４Ａに記載のプログラムの入力中、“ＣＯＮＣ＿ＣＡＬＬ”命令にカーソルを合わせた状態で、“ＥＮＴＥＲ”キーを押した際に表示される詳細情報を示す。

本実施例においては、教示位置の近辺で、３度の位置指定呼出しを発生させて、それぞれ、「エア吹き出し開始」、「静電電圧印加」、「塗料塗布開始」の処理シーケンスを行うように、位置指定呼出しを行う必要がある。

エアの遅れ時間は、印加するエア圧によって変化するので、位置指定呼出しの距離・時間に予め固定値を指定することはできない。その代わりに、“ＧＵＮ＿ＯＮ”の実行時に実行するプログラムが、“Ｐｒｅ Ｃａｌｌｓ”の欄に記載された“Ｄａｎｄｏｒｉ”プログラムである。“Ｄａｎｄｏｒｉ”プログラムにより、位置指定呼出しの距離・時間を動的に設定することが可能となる。

図４Ａ及び図４Ｂの例においては、並行呼出命令検出部１２３は、図４Ａに示す動作命令プログラムを先読みし、並行呼出命令が教示されている行番号６を検出する。

また、並行呼出命令実行部１２４は、並行呼出命令“ＣＯＮＣ＿ＣＡＬＬ”で指定されたプログラム“ＧＵＮ＿ＯＮ（１０，３，５）”の実行にあたって、「トリガ位置」が「－４」すなわち、行番号２で指定される位置［２］（Ｐ［２］）において、行番号指定呼出しが発生し、“Ｄａｎｄｏｒｉ”プログラムが呼び出される。この“Ｄａｎｄｏｒｉ”プログラムの中で、“ＡｉｒＯｐｅｎ”プログラム、“ＡｐｐｌｙＳｔａｔｉｃ”プログラム、“ＴｒｉｇｇｅｒＯＮ”プログラムの３度の位置指定呼出しがいつ発生するかを定義する。

図４Ｃは、“Ｄａｎｄｏｒｉ”プログラムの内部の例を示す。“Ｄａｎｄｏｒｉ”プログラムは、指定されたエア圧の値を元に、エアーが吹き出すまでの遅れ時間を計算し、指定されたエア圧値を元にアナログ出力を設定する“ＡｉｒＯｐｅｎ”プログラムを呼び出すタイミング（距離・時間）を計算する。その結果を元に、“ＡｉｒＯｐｅｎ”プログラムの位置指定呼出しを定義する。

同様の計算により、静電電圧を印加する“ＡｐｐｌｙＳｔａｔｉｃ”プログラムや、塗布開始のための“ＴｒｉｇｇｅｒＯＮ”プログラムを、位置指定により呼び出すタイミング（距離・時間）を計算し、“ＡｐｐｌｙＳｔａｔｉｃ”プログラム及び“ＴｒｉｇｇｅｒＯＮ”プログラムの位置指定呼出しを定義する。

なお、図４Ｃにおいて、“ＤｅｆｉｎｅＰｒｏｘＣａｌｌ”関数の定義は、以下の通りである。すなわち、関数ＤｅｆｉｎｅＰｒｏｘＣａｌｌ（ｄ,ｔ,ｐ）において、ｄは、指定プログラムを呼び出すタイミングを示す相対位置（正負の値）であり、ｔは、指定プログラムを呼び出すタイミングを調整するための時間オフセット（正負の値）であり、ｐは呼び出されるプログラム名である。

図４Ｄは、“Ｄａｎｄｏｒｉ”プログラムで実行される各処理を示すフローチャートである。

ステップＳ１において、“Ｄａｎｄｏｒｉ”プログラムが開始される。

ステップＳ２において、引数として渡されたエア圧値、静電電圧値、塗料の流量値を読む。

ステップＳ３において、指定されたエア圧値を基に“ＡｉｒＯｐｅｎ”プログラムを呼び出すタイミング（距離・時間）を計算し、それぞれを“Ｄｉｓｔ１”、“ｔｉｍ１”変数に格納する。

ステップＳ４において、指定された静電電圧値を基に“ＡｐｐｌｙＳｔａｔｉｃ”プログラムを呼び出すタイミング（距離・時間）を計算し、それぞれを“Ｄｉｓｔ２”、“ｔｉｍ２”変数に格納する。

ステップＳ５において、指定された静電電圧値を基に“ＴｒｉｇｇｅｒＯＮ”プログラムを呼び出すタイミング（距離・時間）を計算し、それぞれを“Ｄｉｓｔ３”、“ｔｉｍ３”変数に格納する。

ステップＳ６において、計算された距離・時間（Ｄｉｓｔ１、ｔｉｍ１、Ｄｉｓｔ２、ｔｉｍ２、Ｄｉｓｔ３、ｔｉｍ３）を使って、３つの位置指定呼出しを定義する。

ステップＳ７において、“Ｄａｎｄｏｒｉ”プログラムを終了する。

図４Ｅは、“ＡｉｒＯｐｅｎ”プログラムで実行される各処理を示すフローチャートである。

ステップＳ１１において、“ＡｉｒＯｐｅｎ”プログラムを開始する。

ステップＳ１２において、指定されたエア圧値を基にアナログ出力を設定する。

ステップＳ１３において、“ＡｉｒＯｐｅｎ”プログラムを終了する。

図４Ｆは、“ＡｐｐｌｙＳｔａｔｉｃ”プログラムで実行される各処理を示すフローチャートである。

ステップＳ２１において、“ＡｐｐｌｙＳｔａｔｉｃ”プログラムを開始する。

ステップＳ２２において、指定された静電電圧値を基にアナログ出力を設定する。

ステップＳ２３において、“ＡｐｐｌｙＳｔａｔｉｃ”プログラムを終了する。

図４Ｇは、“ＴｒｉｇｇｅＯＮ”プログラムで実行される各処理を示すフローチャートである。

ステップＳ３１において、“ＴｒｉｇｇｅｒＯＮ”プログラムを開始する。

ステップＳ３２において、指定された塗料流量値を基にアナログ出力を設定する。

ステップＳ３３において、“ＴｒｉｇｇｅｒＯＮ”プログラムを終了する。

図４Ｈは、本実施例における、教示点と、行番号指定呼出し及び位置指定呼出しの発生箇所との関係を示す図である。図４Ｈに示す例においては、行番号指定呼出しにより、Ｐ［２］において、Ｐ［６］での塗布開始シーケンスを段取りするため、“Ｄａｎｄｏｒｉ”プログラムが呼び出される。また、位置指定呼出しにより、Ｐ［５］とＰ［６］の間において、“ＡｉｒＯｐｅｎ”プログラム、“ＡｐｐｌｙＳｔａｔｉｃ”プログラム、“ＴｒｉｇｇｅｒＯＮ”プログラムが、この順に呼び出される。

（１） 本発明に係るロボット制御装置（例えば、上記の「ロボット制御装置１０」）は、ロボットの教示動作及び教示位置が記述された動作命令プログラムを解釈し、動作命令を生成する動作命令解釈部（例えば、上記の「動作命令解釈部１２１」）と、前記動作命令を実行する動作命令実行部（例えば、上記の「動作命令実行部１２２」）と、前記動作命令プログラムを先読みし、並行呼出命令が教示されている行を検出する並行呼出命令検出部（例えば、上記の「並行呼出命令検出部１２３」）と、並行呼出命令で指定されたプログラムを、指定されたタイミングで呼び出して実行する並行呼出命令実行部（例えば、上記の「並行呼出命令実行部１２４」）と、を備える。

これにより、簡便な手法で、時間及び距離の点で高い精度の加工を実行することが可能となる。

（２） （１）に記載のロボット制御装置（例えば、上記の「ロボット制御装置１０」）において、前記並行呼出命令実行部（例えば、上記の「並行呼出命令実行部１２４」）は、前記動作命令プログラムにおいて、前記並行呼出命令が教示されている行に前後する行数を指定して、当該前後する行に、前記動作命令の実行が達したときに、前記動作命令の実行に並行して前記並行呼出命令を実行する。

これにより、例えば、マニプレータの移動動作にかかる時間を使って、位置指定呼出しでの処理の段取りをすることができる。

（３） （１）に記載のロボット制御装置（例えば、上記の「ロボット制御装置１０」）において、前記並行呼出命令実行部（例えば、上記の「並行呼出命令実行部１２４」）は、前記動作命令プログラムにおいて、前記並行呼出命令が教示されている行での、前記動作命令による教示位置を基準として、前記ロボットに含まれるマニプレータの位置及び／又は時間で指定したタイミングで、前記動作命令の実行に並行して前記並行呼出命令を実行する。

これにより、例えば、ロボットのアプリケーションの実行において、数ミリ秒単位での精度のよい処理を、簡便に行うことが可能となる。

１ ロボット制御システム
１０ ロボット制御装置
１１ 記憶部
１２ 制御部
２０ ロボット
３０ 外部周辺装置
１２１ 動作命令解釈部
１２２ 動作命令実行部
１２３ 並行呼出命令検出部
１２４ 並行呼出命令実行部

Claims (2)

1. ロボット制御装置であって、
   ロボットの教示動作及び教示位置が記述された動作命令プログラムを解釈し、動作命令を生成する動作命令解釈部と、
   前記動作命令を実行する動作命令実行部と、
   前記動作命令プログラムを先読みし、並行呼出命令が教示されている行を検出する並行呼出命令検出部と、
   並行呼出命令で指定されたプログラムを、指定されたタイミングで呼び出して実行する並行呼出命令実行部と、を備え、
   前記並行呼出命令実行部は、前記動作命令プログラムにおいて、前記並行呼出命令が教示されている行に前後する行数を指定して、当該前後する行に、前記動作命令の実行が達したときに、前記動作命令の実行に並行して前記並行呼出命令を実行する、ロボット制御装置。
2. 前記並行呼出命令実行部は、前記動作命令プログラムにおいて、前記並行呼出命令が教示されている行での、前記動作命令による教示位置を基準として、前記ロボットに含まれるマニプレータの位置及び／又は時間で指定したタイミングで、前記動作命令の実行に並行して前記並行呼出命令を実行する、請求項１に記載のロボット制御装置。

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