JPH01188286A - 産業用ロボットの教示装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、産業用ロボットの教示装置に関する。

（従来の技術） 産業用ロボットのなかにはあらかじめ作業をする前に動
作等を教示してプレイバックさせるプレイバックロボッ
ト（以下、単にロボットという。）がある。

このロボットの可動範囲は、ロボットと周辺機器の配置
等で制約され、更に、ロボットの駆動の自由度毎の動作
限をソフトウェアやリミットスイッチ等のハードウェア
で設定することで決まる。

このうち、多関節形ロボットでは、ロボットアームの回
転動作を伴うので、上記の可動範囲は３次元的な曲面に
囲まれる。

一方、ワークのパレタイジングやハンドリング作業で必
要な作業領域は、一般に直交座標系で表現され、長方形
や直方体等の形をしている。

（発明が解決しようとする課！ｘｉ） すると、その直方体が大きいと教示する点のすべてが可
動範囲にあるかどうかわかりにくい、このため、教示作
業をすすめていくうちに、一部がこの可動範囲内に入ら
ないことが判ったら、やり直したり、ワークの配置等を
やり直すことになる。

また、パレタイジング等作業では、作業に必要な位置を
すべて教示作業で教えるのではなく、作業座標系におけ
る演算で教示点を自動、的に生成することがおこなわれ
ている。この場合にも、生成する教示点のすべてが可動
範囲内にあるかどうかを事前に知ることはむづかしい。

このため、教示点の生成動作をすすめていく途中でその
教示点の一部が可動範囲内に入らないことがわかると、
教示のやり直しやワークの配置の変更等がある。

本発明の目的は、パレタイジング作業等の所望の作業が
可能な領域をロボットの可動範囲内に確保し、この領域
内だけでの教示ができ、教示作業が容易で、ワークの配
置等の作業計画も容易な産業用ロボットの教示装置を得
ることである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、ロボットの可動範囲内にロボットの関節座標
とは独立に作業領域を定義する作業領域定義手段と、産
業用ロボットに教示しようとする点が上記作業領域内に
あるかどうか判定する作業領域内判定手段とを備えたこ
とを特徴とする産業用ロボットの教示装置である。

（作　用） このように構成された本発明の産業ロボットの教示装置
で、教示作業に先たち作業領域定義手段でロボットの可
動範囲内に所望の作業に必要な作業領域を定義する。そ
の後の教示作業では、教示しようとする点が上記の定義
した作業領域内にあるかどうかを作業領域内判定手段で
判定し、上記の作業領域内だけで教示する。

（実施例） 第１図に本発明の産業用ロボットの教示装置の一実施例
の機能ブロック図を示す。この教示装置は、ロボットの
関節の座標系で表わされたロボットの可動範囲２と作業
領域を指定する点３とから作業領域４を定義する作業領
域定義手段１と、教示しようとする点５がこの作業領域
４の内にあるかどうかを判定し、判定結果７を出力する
作業領域内判定手段６とを備えている。

次にこの一実施例の作業領域判定手段１の作用について
説明する。第２図は産業用ロボット８の手首８ａの中心
の可動範囲２を上方から見たもので。

第３図は第２図におけるＰ−Ｐの矢印の方向から見たも
のである。第２〜３図に示すように産業用ロボット８の
可動範囲２は３次元的な曲面に囲まれたものとなってい
る。まず、可動範囲２の内部に作業領域指定点Ａ、Ｂを
指定しＡ、Ｂを結ぶ線分ＡＢを定義する。次に別の作業
領域指定点Ｃを指定し、線分ＡＢとＣとの距離（本実施
例の場合線分ＢＣの長さと一致）を用いて、長方形ＡＢ
ＣＤを可動範囲２の内部に定義する。（定義しようとす
る長方形が可動範囲２の内部に含まれない場合には定義
できず、最大でも可動範囲２に内接する長方形が定義で
きる。さらに作業領域指定点Ｇを指定し、長方形ＡＢＣ
ＤとＧとの距離（本実施例の場合線分ＣＧの長さと一致
）を用いて直方体ＡＢＣＤＥＦＧＨを直方体の内部の点
がすグて可動範囲２の内部にあるように定義する。やは
り定義しようとする直方体が可動範囲２の内部に含まれ
ない場合には定義できず、最大でも可動範囲２に内接す
る直方体が定義できる。作業領域指定点をＡ’　Ｂ’　
Ｃ’　Ｇ’のように選べば上記とは別の直方体Ａ’　Ｂ
’　Ｃ’　Ｄ’　Ｅ’　Ｆ’　Ｇ’で決まる作業領域４
′を定義することもできる。以上の作用によって定義し
た作業領域４は、図示しない作業領域表示手段でロボッ
トの操作者に示される。

続いて作業領域内判定手段６の作用について説明する。

作業領域内判定手段６は教示しようとする点５が上記の
作業領域４の内部にあるかどうかを演算で判定し、判定
結果７を出力する。この判定結果に基すいて、教示しよ
うとする点５が作業領域４の内部にない場合には、図示
しない教示制限で、その点の教示を防止できる。

尚、教示しようとする点５は、ロボット８を実際に誘導
した位置でもよいし、座標値の指定によるものでもよく
、ロボット８の動作プロゲラ１１で自動的に生成したも
のでもよい。

以上本実施例によれば１作業領域定義手段１でロボット
の関節座標とは独立な作業座標系で、直方体の作業領域
４をロボットの可動範囲２の内部に定義でき、作業領域
内判定手段６で教示しようとする点が上記の作業領域の
内部にあるかどうかを判定したので、所望の作業をおこ
なうのに十分な領域をロボットの可動範囲の内部に確保
してから教示ができ、所望の作業ができない領域に教示
することを防止でき、教示作業が容易になる。さらに、
ロボットの可動範囲内につ＜’ｈる直方体の大きさを知
ることができるので、ワークの配置等の作業の計画が容
易になる。

なお、以上の実施例では定義する作業領域の形状をパレ
タイジング作業等でよく使われる直方体としたが、それ
ぞれの作業に適した別の形状でもよい。

また、定義する作業領域は複数個あってもよく、あるい
は、複数個の作業領域の合成であってもよｂ１゜ さらに１以上の実施例では教示しようとする点が定義し
た作業領域の内部にあるかどうかを判定したが、この作
業領域内の教示作業ではこの作業領域の外部にロボット
を移動させることを自動的に禁止する構成としてもよく
、これにより、教示作業の安全性が向上する。

〔発明の効果〕

以上本発明の産業用ロボットの教示装置によれば、所望
の作業が可能な領域をロボットの可動範囲内に確保し、
この領域内だけでの教示ができ、教示作業が容易である
とともに、ワークの配置等の作業の計画が容易な産業用
ロボットの教示装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の産業用ロボットの教示装置の機能ブロ
ック図、第２図は従来の産業用ロボットの可動範囲を上
方から見た図、第３図は第２図の矢印の方から見た図で
ある。 １・・・作業領域定義手段　　２・・・ロボットの可動
範囲４・・・作業領域　　　　　　６・・・作業領域内
判定手段８・・・産業用ロボット 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　　　第子丸　　　健 第１図 ＶＳ　２　図 ４′ 第　３　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　あらかじめ教示された情報に従がい回転動作を含めて
   作業する多関接形の産業用ロボットにおいて、前記産業
   用ロボットの可動範囲内にロボットの関節座標とは独立
   に作業領域を定義する作業領域定義手段と、前記産業用
   ロボットに教示しようとする点が上記作業領域内にある
   かどうかを判定する作業領域内判定手段とを備えたこと
   を特徴とする産業用ロボットの教示装置。