JPH01183393A - ロボット動作時間の分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、ロボットの各動作時間を自動的に分析する
ロボット動作時間の分析装置に関するものである。

従来の技術 部品の組付は作業等を行なうロボットの各動作に要した
時間を分析する場合等には、従来においては、例えば第
７図および第８図に示すように、ロボット１の動作を制
御する制御！ａ２のブＯグラマプルコントＯ−ラ３およ
びモータアンプ４にメモリーハイコーダ５を接続し、プ
ログラマブルコントローラ３からのデジタル信号と、モ
ータアンプ４からのアナログ＠号とを前記メモリーハイ
コーダ５にそれぞれ記録させていた。

そしてロボット動作時間の分析は、作業者が手作業によ
り、先ず前記メモリーハイコーダ５から出力された記録
紙５ａに記録された信号の各動作毎に腺引き（第８図参
照）した後、前記線引きした各線の間隔を定規により読
取り、次に、読取った６値を計ｎＩ１等により時間に換
算してロボット１の各動作時間を算出して分析を行なっ
ていた。

発明が解決しようとする問題点 しかし、前記した従来の動作時間の分析方法においては
、線引き、読取りおよび時間換算の各作業を作業者が手
作業により行なっていたため時間がかかるとともに、各
信号の動作毎の線引きの際の轢の太さの違いによって読
取りにＷＡ差が生じ、各動作の合計時間の過不足を無く
すため読取り作業および計算を何度も繰返しやり直す必
要があり、Ｗ＃間がかかるとともに分析精度にも限度が
あった。

この発明は上記問題点に鑑みなされたもので、ロボット
動作時間の分析を自動的に行なうことにより、手作業に
よる分析の場合に比べて分析精度を向上できるとともに
、分析に要す時間を大幅にＶｌｓできる分析装置の提供
を目的としている。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するための手段としてこの発明は、ロ
ボットの動作を制御する制御器と、この制御器の信号を
増幅してロボットの各制御軸の駆動モータを制御するモ
ータアンプと、このモータアンプからのアナログ信号を
Ａ／Ｄ変換しかつＴＴＬレベルのデジタル信号に変換す
るとともに前記制御器からのデジタル信号をＴＴＬレベ
ルのデジタル信号に変換する信号変換器と、記１機能を
備えかつ前記信号変換器に接続された演算記憶装置と、
ロボット動作時間の算出プログラムを搭載しかつ前記演
算記ｌｆｔ装置に切離し可能に接続されたコンピュータ
と、このコンピュータによる分析結果を出力する出力装
置とを有することを特徴としている。

また、前記信号変換器の出力側と演算記憶装置の入力側
とを、フォトカプラを介在させたケーブルにより接続す
ることもできる。

作　　　用 上記のように構成することにより、この発明のロボット
動作時間の分析装置は、信号変換器により制御器からの
デジタル信号をＴＴＬレベルのデジタル信号に変換する
とともに、ロボットの各制御軸の駆動モータを制御する
モータアンプからのアナログ信号をＡ／Ｄ変換し、青ら
れたデジタル信号を更にＴＴＬレベルに変換し、ＴＴル
ベルに変換された両デジタル信号をＷｉ４算記憶装置に
入力する。演算記１１！装置にＴＴＬレベルのデジタル
信号として各データが入力されると、各データが演算処
理されるとともに、ＷＡ算結果をこの演算記４ａ装置に
一旦記憶させる。そして、ロボットの全ての動作が終了
した後に、記憶させである前記各データを読出してコン
ピュータに通信し、コンピュータに搭載されたロボット
動作Ｗ＃間の算出プログラムにより動作時間の算出およ
び分析を行なう。

このとき、ｙｕ＊記憶装置に一旦記憶させたデータをコ
ンピュータに入力することにより、ベーシックプログラ
ムのため処理速度が遅いコンピュータでも、小さな信号
パルスをａ落すことなく正確に入力される。データが入
力されると、算出プログラムが信号の変化した時間を、
その信号が次に変化した時間から減算してその差の時間
を順に求めて動作時間の分析を行ない、分析結果が出力
される。

また、前記信号変換器の出力側とＰｆ４算記憶装置の入
力側とがフォトカプラを介在させたケーブルにより接続
すれば、分析装置の入力側と処理側とが電気的に分離さ
れてノイズの悪影響が排除される。

実施例 以下、本発明の一実施例を第１図ないし第６図に基づい
て説明する。

動作時間の分析を行なう対采は、部品の自［付けを行な
う組付はロボット１１で、この組付はロボット１１は３
本の制御軸を有するとともに、制ｔＩｌ盤１２により各
動作を制御されている。また１１ｉ１Ｊ１１１１１１２
は、プログラマブルコントローラ１３と、このプログラ
マブルコントローラからの信号を増幅してロボットの３
本の制御軸の各駆動モータを制御する３個のモータアン
プ１４とが備えられている。

一方、動作時間の分析を行なうロボット動作時間の分析
装置Ｗ１５は、信号変換器１６と、この信９変換器１６
と一端にフォトカプラ１７ａを備えたケーブル１７によ
り接続された演算記ｆ！装置１８とを備えている。また
、前記演算記ｆ！装置１８には、各動作時間算出プログ
ラムを搭載したパーソナルコンピュータ（以下パソコン
という）１９が切離し可能に接続されている。またこの
パソコン１９は、ＣＲＴデイスプレー１９ａを備えると
ともにプリンタ２０が接続されている。また、前記信号
変換器１６は、３個のアナログ入力端子と、８個のデジ
タル入力端子とを備え、入力されたアナログ信号および
デジタル信号をＴＴルベルのデジタル信号に変換して出
力する。また前記演算記１［置１８は、それぞれ前記信
号変換器１６に接続された１４個のＴＴＬレベルのデジ
タル入力端子と、それぞれパソコン１９に接続された６
１１！１のパラレル出力端子および１［！ｌのシリアル
出力端子を備えている。

そして、組付はロボット１１の各作動時間の分析を行な
う場合には、組付はロボット１１の制御盤１２のプログ
ラマブルコントローラ１３と、分析８１！１５の信号変
換器１６のデジタル入力端子とを接続するとともに、同
様に制ｗａｉ２の各モータアンプ１４と信号変換器１６
のアナログ入力端子とをそれぞれ接続し、第２図に示し
た操作手順により、先ず分析装置１５の電源をＯＮＬ、
、演算記憶装置１８のタイマをリセットして入力準備し
た後、組付はロボット１１を起動する。

組付はロボット１１が起動して部品の組付は動作を開始
すると、制御ｇ１１１１２のプログラマブルコントロー
ラ１３からのデジタル信号（＋　２４ｖ、　Ｏｖ　）は
、信号変換器１６によりＴＴＬレベルのデジタル信号（
＋５ｖ、　Ｏｖ）に変換され、また各モータアンプ１４
からのアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換されてデジタル信号
（±１３ｖ）に変換された後に更にＴＴＬレベルのデジ
タル信号（＋５ｖ、　Ｏｖ）に変換されて、それぞれＴ
ＴＬレベルのデジタル信号どして、一端にフォトカプラ
１７ａを設けたケーブル１７を介して入力状態の演算記
憶装置１８に同時に入力され、組付はロボット１１の各
動作時間のデータ入力が実行され、さらに、データ入力
と同時にこの演算記憶装置１８の記憶ａ置にもデータが
記憶される。このとき、演算記＠８１１２１８への入力
を、フォトカプラ１７ａを一端に設けたケーブル１７を
用いて行なうことにより、前記フォトカプラ１７ａにお
いて電気信号を光学的信号に一旦変換した後、再び電気
信号に変換して入力するため、分析装置１５の入力側と
処理側とを電気。

的に分離することができ、分析結果へのノイズの悪影響
を除くことができる。そして組付はロボット１１の動作
が全て終了すると、前記演算記憶装置１１８のタイマに
動作終了時間が表示され、データの入力が完了する。

データの入力が完了すると、演算記憶［１１８を入力状
態から通信状態に切換えるとともに通信方法をパラレル
にするかシリアルにするか選択し、選択した通信方法に
よって、−旦記憶させた前記データを、この演算記憶装
置１８に接続されているパソコン１９へ通信する。この
とき、入力されたデータを演算記憶装置１８に一旦記憶
させ、組付はロボット１１の全ての動作が終了した後に
、前記各データを読出してパソコン１９に通信するよう
にしたので、ベーシックプログラムによる処１！Ｉ！速
度が遅くても、小さな信号パルスも続落すことなく正確
に入力される。

パソコン１９では、搭載している各動作時Ｐ１算出プロ
グラムで、通信により入力されたデータの分析が実行さ
れ、分析内容は、先ず、組付はロボット１１の３本の制
御軸の動作の全信丹がＣＲＴデイスプレー１９ａに表示
されるとともに、プリンタ２０によりプリントアウトさ
れる（第４図参照）。次に、指定した信号（この場合は
＃１の信号）およびその信号のサイクルタイムが分析結
果として前記ＣＲＴデイスプレー１９ａに表示されるど
ともにプリントアウトされる（第５図参照）。

また、組付はロボット１１の設置されている場所のスペ
ース等の事情で、現地でパソコン１９を接続しての分析
作業ができない場合には、分析装＠１５からパソコン１
９およびプリンタ２ｏを切離して、信号変換器１６と演
算記憶装置１８および記憶メモリ（ＲＯＭ）を現地に持
参してデータを記憶メモリ（ＲＯＭ）に記憶させた後、
演算記憶１ｉ１１１１８と記憶メモリ（ＲＯＭ）とを現
地から引上げて、各動作時間算出プログラムを搭載した
パソコン１９に接続して分析を行なうか、または演算記
憶装置１１８と、携帯型パソコン等を使用し、データを
フロッピーディスク等の記憶媒体に記憶させておき、第
３図に示した手順で、データを記憶させたフロッピーデ
ィスク等を各動作時間算出プログラムを搭載したパソコ
ン１９に読取らせて分析を行わ甘ることもできる。

また、付加プログラムにより第６図に示すように、組付
はロボット１１の３本の制御軸が全て停止している時間
を表示することも可能である。

なお、本実施例の分析装［１５においては、信号変換器
１６により変換されたＴＴルベルのデジタル信号をフォ
トカプラ１７ａを用いたケーブル１７を介して演算記憶
装置ｆ１８に入力するようにしたので、この分析装置１
５の入力側と処理側とを電気的に分離されることにより
、演算記憶装置Ｆ１ａ側へのノイズの悪影響を排除、で
きるので、精度の高い分析を行なうことができる。

また、本実施例の分析装置１５は、信号変換器１６は３
個のアナログ入力端子と、８個のデジタル入力端子とを
備え、入力されたアナログおよびデジタル信号をＴＴＬ
レベルのデジタル信号に変換して出力し、演算記憶８Ｗ
１１８は、それぞれ前記信号変換器１６に接続された１
４１！ＩのＴＴＬレベルのデジタル入力端子と、６個の
パラレル出力端子と、１１１！ｌのシリアル出力端子を
備えている偶成としたので、他に開発した制ｍ＋基盤に
接続することにより、ロボットの各動作時間の分析以外
に、例えば、作動巽常のＮＧ信号等を取出して自動処理
させる等の作業にも使用することが可能である。

発明の詳細 な説明したようにこの発明のロボット動作時間の分析装
置は、ロボットの動作を制御する制御器と、この制御器
の信号を増幅してロボットの各制御軸の駆動モータを制
御するモータアンプと、このモータアンプからのアナロ
グ信号をＡ／Ｄ変換しかつＴＴＬレベルのデジタル信号
に変換するとともに前記制御器からのデジタル信号をＴ
ＴＬレベルのデジタル信号に変換する信号変換器と、記
ｆ！機能を備えかつ前記信号変換器に接続された演算記
憶装置と、ロボット動作時間の算出プログラムを搭載し
かつ前記演算記憶装置に切離し可能に接続されたコンピ
ュータと、このコンピュータによる分析結果を出力する
出力装置とで構成し、ロボットの動作時間の分析を自動
的に行なうようにしたので、従来の手作業により分析し
た場合に比べて分析精度を飛躍的に高めることができる
とともに、分析に要する時間および工数を大幅に削減す
ることができる。また、入力されたデータを演算記憶装
置に一旦記憶させることにより、コンピュータの処理速
度が理い場合でも、小さな信号パルスも続落すことなく
正確に入力することができるとともに、相互通信するこ
とにより処理速度に起因する入力ミスを無くすことがで
き、さらに、演算記憶装置に記憶させることにより、コ
ンピュータを持ち込めない場合にも、現地でデータを記
憶させて持ち返り、別の場所でコンピュータによる分析
を行なうことができる。

また、信号変換器の出力側と演算記憶装置の入力側とを
フォトカプラを介在させたケーブルにより接続すること
により、分析装置の入力側と処理側とを電気的に分離さ
れてノイズの悪影響が排除されて、精度の高い分析結果
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の実施例を示すもので、第
１図は分析装置の構成を示す斜視図、第２図は分析の操
作手順を示す工程図、第３図は演算記憶装置と接続され
ていないパソコンで分析する場合の操作手順を示す工程
図、第４図は全信号が記録されたプリントアウトの状態
を示す図、第５図は指定した信号とそのサイクルタイム
が記録されたプリントアウトの状態を示す図、第６図は
３本の制御軸が全て停止している時間を記録したプリン
トアウトの状態を示す図、第７図および第８図は従来例
を示し、第７図はメモリーハイコーダによるデータ採取
の様子を示す斜視図、第８図は分析作業に使用されたメ
モリーハイコーダの記録紙の状態を示す図である。 １１・・・組付はロボット、　１２・・・制ａｌｌ盤、
１３・・・プログラマブルコントローラ、　１４・・・
モータアンプ、　１５・・・分析装置、　１６・・・信
号変換器、　１７・・・ケーブル、　１７ａ・・・フォ
トカプラ、　１８・・・演算記１１８置、　１９・・・
パソコン、１９ａ・・・ＣＲＴデイスプレー、　２０・
・・プリンタ。 出願人　　トヨタ自動車株式会社 代理人　　弁理士　叩　１）武　久 （ばか１名） 第１図 第３図 区 区　　　　　　　　　　　　０ 寸　　　　　　　　　　　　　味 ＜Ｄ　　　　　　　　　　　　　　妃 派

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ロボットの動作を制御する制御器と、この制御器
   の信号を増幅してロボットの各制御軸の駆動モータを制
   御するモータアンプと、このモータアンプからのアナロ
   グ信号をＡ／Ｄ変換しかつＴＴＬレベルのデジタル信号
   に変換するとともに前記制御器からのデジタル信号をＴ
   ＴＬレベルのデジタル信号に変換する信号変換器と、記
   憶機能を備えかつ前記信号変換器に接続された演算記憶
   装置と、ロボット動作時間の算出プログラムを搭載しか
   つ前記演算記憶装置に切離し可能に接続されたコンピュ
   ータと、このコンピュータによる分析結果を出力する出
   力装置とを有することを特徴とするロボット動作時間の
   分析装置。
2. （２）前記信号変換器の出力側と演算記憶装置の入力側
   とがフォトカプラを介在させたケーブルにより接続され
   ていることを特徴とする請求項１記載のロボット動作時
   間の分析装置。