JPH01269105A - オフラインプログラミング装置 - 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 本発明は、オフラインプログラミング装置に関し、特に
実際のロボットと同様の操作でグラフィックディスプレ
イ画面上のロボットを操作してプログラムを作成するオ
フラインプログラミング装置に関する。

従来の技術 自動車の生産ライン等のように、スポット溶接やアーク
溶接、ハンドリング等の作業を行う各種ロボットを多数
配設する生産ラインにおいては、ロボットが互に干渉し
ないように、又ロボットとワーク固定治具や周辺機器と
が干渉しないように、ラインにおける適用設計を行う際
、ロボットの動作プログラムをオフラインプログラミン
グ装置によってオフラインで作成する方式が採用されて
いる（日本ロボット学会誌３巻２号第１３６頁〜第１４
２頁参照）。

このオフラインプログラミング装置は、グラフィックデ
ィスプレイ画面上にロボットを三次元的に描画させ、画
面上でロボットを動かして教示し、プログラムを作成す
るが、グラフィックディスプレイ画面上のロボットを動
かす手段として、従来、マウス、タブレット、ジョイス
テック、コントロールダイヤル、キーボードなどが使用
されている。

発明が解決しようとする課題 ロボットに動作プログラムを直接教示する等のロボット
の操作は、従来、教示操作盤等によって行われており、
該教示操作盤等を使用して、ロボットの１つの軸を動作
させる手動各軸送り、ツールセンタポイントを直線的に
移動させる手動直線送り、ステップ送り、再生動作、プ
ログラムの１ブロツクのみ動作させるシングルブロック
、ロボットの動作速度を指定するオーバライドなどを適
宜選択し、ロボットを操作している。

そのため、ロボットを操作するオペレータにとっては、
オフラインプログラミング装置でのマウスやジョイステ
ック等による操作は、従来から慣れている教示操作盤等
による操作と異なり、オフラインプログラミング装置の
操作方法も習得しなければならず不便であった。

そこで本発明の目的は、実際のロボットの操作と同様′
な操作でグラフィックディスプレイ画面上のロボットを
操作できるオフラインプログラミング装置を提供するこ
とにある。

課題を解決するための手段 本発明は上記課題を解決するために、オフラインプログ
ラミング装置にロボットの操作に使用する教示操作盤を
接続し、該教示操作盤からの指令によってグラフィック
ディスプレイ画面上のロボットを動かして教示してプロ
グラムを作成するように構成した。

作用 実際のロボットに対し教示する操作と同じように教示操
作繋合キーより指令を入力すると、オフラインプログラ
ミング装置はグラフィックディスプレイ画面上に描画さ
れたロボットを指令に応じて動かし、教示操作盤の教示
キーより入力があると、ロボットの位置、動作を記憶し
順次プログラムを作成する。

実施例 第１図は、本発明の一実施例のオフラインプログラミン
グ装置と産業用ロボットの関係を示す説明図である。

図中１はオフラインプログラミング装置、２は産業用ロ
ボットである。オフラインプログラミング装置１は処理
部１１とグラフィックディスプレイ１０で構成され、処
理部１１にはキーボード。

マウス、プリンタ等が接続され、さらに教示操作！１１
３が接続されている。又産業用ロボット２のロボット制
御装置！２０には教示操作盤３が接続され、かつ、ロボ
ット機構部２１に接続されている。

ロボット２に直接動作プログラムを教示するときは、ロ
ボット制御装置２０に接続された教示操作盤３を使用し
て教示される。又、オフラインでプログラムを作成する
ときは、オフラインプログラミング装置１を使用してプ
ログラムが作成され、作成されたプログラムは通信回線
又はフロッピーディスク等を経由してロボット制御ｍ装
置２０へ転送される。

第２図は、上記オフラインプログラミング装置１のブロ
ック図であり、処理部１１は、メインプロセッサ１２と
、該メインプロセッサ１２にバス１７で接続された主記
憶装＠１３．シリアル入出力コントローラ１４．デイス
プレィコントローラ１５、ハードディスクコントローラ
１６を有し、さらにハードディスクコントローラ１６は
ハードディスク１８に接続され、デイスプレィコントロ
ーラ１５はグラフィックディスプレイ１０に接続されて
いる。

さらに、シリアル入出力コントローラ１４のＲ８２３２
ＣのボートＰｌ、Ｐ２．Ｐ３にはキーボード、マウス、
プリンタ等が接続されるようになっており、さらにＲ８
４２２のボートＰ４を介して、教示操作盤３が接続され
ている。この教示操作盤３は、ロボット制御装置２０に
接続される教示操作盤と同一タイプのものであり、教示
操作盤キー人力を有効または無効に切換える有効／無効
切換スイッチ、ロボットの動作状態を表示する状態ラン
プ、現在選択されているモードを表示するモードランプ
、各軸手動送り、直交座標系、ハンド座標系の現在選択
されている座標系を表示する座標系選択ランプ、速度指
令コード、オーバライド値、ブロック番号等を表示する
数値表示器。

教示モード、再生モード等を選択するモードキー。

上記座標系を選択する座標系選択キー、起動指令を出す
起動キー、−時停止キー、１ブロックずつ動作させるシ
ングルブロックキー、各軸の手動送りキー２位置及び直
線２円弧経路等の各種データを教示する教示キー、速度
指令コードを選択する速度コード増減キー゛、オーバラ
イド変更キー、起動キーや手動送りキー、教示キーを有
効にするケースシフトキー等を有している。

以上のような構成において、オフラインプログラミング
装置１でプログラムを作成する場合、教示操作盤３の有
効／無効切換スイッチを有効にすると、メインプロセッ
サ１２は、まず、イニシャライズを行い、主記憶装置１
３に設けられたロボットの各軸の現在位置レジスタの内
容をｒＯＪにすると共に、予め三次元ソリッドモデラー
で作成され主記憶装置に記憶されている産業用ロボット
２の画像データを、メインプロセッサ１２は主記憶装置
１３より読出し、デイスプレィコントローラを介して、
グラフィックディスプレイ１０の画面にロボットを描画
する。又、ロボット２が作業を行うワークの画像も外Ｉ
！ｇｌｃＡＤから送られてきたデータ又は予め三次元ソ
リッドモデラーで作成されたデータによりグラフィック
ディスプレイ画面上に描画する。

こうして、グラフィックディスプレイ画面上にワークの
画像と共に、原点復帰した状態のロボットの画像が描画
される。そして、メインプロセッサ１２は第３図（ａ）
、（ｂ）、（ｃ）に示す教示操作盤管理ルーチン、教示
モード管理ルーチン。

表示管理ルーチンの処理を開始する。

そこで、オペレータが教示操作ｐｌＡ３の各キーを操作
するとシリアル入出力コントローラ１４は、Ｒ８４２２
のボートＰ４を介して検出し、該シリアル入出力コント
ローラ１４の中に設けられたダイレクトメモリアクセス
コントローラによって主記憶装置の所定アドレスに、教
示操作盤３のキーからの指令を書込む。

一方、メインプロセッサ１２は所定周期で行われる第３
図（ｂ）で示す教示モード管理ルーチンによって、上記
所定アドレスよりモードキーが押されたか否か判断しく
ステップ５２０）、モードキーが押される毎に現在、教
示モードならば再生モードへ、現在、再生モードならば
教示モードに切換える（ステップ５２１）。

また、第３図（Ｃ）で示す表示管理ルーチンでは所定周
期毎、各軸現在位置レジスタの内容を読取り、その内容
に応じてロボットの姿勢を求めてグラフィックディスプ
レイ画面上に表示する（ステップ５３０）。

教示操作盤管理ルーチンでは第３図（ａ）に示すように
、現在、教示モードか否か判断しくステップ５１０）、
教示モードでなければ、即ち再生モードであれば、起動
キーより起動指令が入力されたか否か（ステップ５１１
）、順次判断しており、また、教示モードであれば手動
送りキーより送り指令が入力されたか否か判断している
（ステップ５１２）。

そこで、オペレータがモードキーを操作して、第３図（
ｂ）の教示モード管理ルーチンにより教示モードにする
と、教示操作盤管理ルーチンでは、ステップ８１２で手
動送りキーがオンになったか否か判断し、オンになると
、座標系選択キーで選択された座標系に従って、手動送
りキーが離されるまで対応する各軸現在位置レジスタの
内容を、速度コード増減キーで選択されている現在の速
度指令コードの速度に応じて所定時間で毎に一定数だけ
増加または減少させる。この現在位置レジスタの増、減
は移動方向によって決まる。

そして、位置決め、直線９円弧等の教示キーが押される
と、指令コードと、そのときの現在位置レジスタの内容
をハードディスクコントローラ１６を介してハードディ
スク１８に書込む（ステップ５１３）。以下、順次教示
操作盤３の各種キーを操作して、プログラムを教示する
。この教示方法は、従来のロボットへの教示方法と同じ
であるので、詳細は省略する。

上述したようにして順次教示されていくが、その間、表
示管理ルーチンでは、所定時間τ毎に各軸現在位置レジ
スタの内容を読み、その内容に応じてロボットの姿勢を
求めてデイスプレィコントローラ１５を介してグラフィ
ックディスプレイ１０の画面に描画されたロボットの画
像を動かす。

その結果、グラフィックディスプレイ画面上でロボット
画像が動くこととなるので、オペレータは、該画像を見
ながら、あたかも、このロボット画像を実際のロボット
のようにして画像を動かし、教示操作盤３の各キーを実
際のロボット２を操作して教示するときと同じようにし
て順次操作し、教示プログラムを作成する。

こうして、教示プログラムが作成され、再生モードにし
にて（ステップ８２０，８２１）、起動キーをオンにす
ると（ステップ５１１）、メインプロセッサ１２はハー
ドディスク１８に格納されている教示プログラムを主記
憶装置に転送格納し、該プログラムから１ブロック毎読
取り、該ブロックで指令された各軸データを目標位置と
して、この目標位置に等しくなるまで各軸現在位置レジ
スタの内容を所定時間τ毎にロボットの動作速度に依存
した一定数だけ増加、減少させる。なお、オーバライド
キーでオーバライドがかけられていると、このオーバラ
イド値に応じた速度で各軸現在位置レジスタの内容は増
、減される。また、その問、−時停止キーが押し下げら
れると、その時点で各軸現在位置レジスタの内容の増、
減は停止され、さらに、シングルブロックキーが押され
ると、当該ブロックで指定された動作のみを行う。これ
ら再生動作処理は従来のロボットの再生動作処理と同じ
である（ステップ５１４）。

一方、教示操作盤管理ルーチンで、再生動作処理が行わ
れている間、表示管理ルーチンでは所定時間τ毎に各軸
現在位置レジスタの内容が読取られ、ロボットの姿勢が
求められ、グラフィックディスプレイ１０の画面上にそ
のロボット姿勢が表示される（ステップ５３０）。

その結果、グラフィックディスプレイ画面に描画された
ロボットの画像は教示プログラムに従って動くこととな
る。

以上のように実際のロボット２に教示操作盤３を使用し
て、プログラムを教示していく操作と同じ操作によって
、グラフィックディスプレイ画面上のロボットを動作さ
せてオフラインでプログラムを作成する。

発明の効果 本発明は、現場で直接ロボットに対し、教示操作盤で操
作するのと同じ感覚で、グラフィックディスプレイ画面
上のロボットを操作してプログラムを作成することがで
きるから、オペレータにとって違和感はなく、オフライ
ンでプログラムを作成することが容易となり、現場で直
接ロボットを操作させていたオペレータでも簡単にオフ
ラインによるプログラム作成ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のオフラインプログラミング
装置と産業用ロボットの関係を示す説明図、第２図は同
実施例のオフラインプログラミング装置のブロック図、
第３図（ａ）、（ｂ）。 （Ｃ）は同実施例における動作処理フローチャートであ
る。 １・・・オフラインプログラミング装置、２・・・産業
用ロボット、３・・・教示操作盤、１０・・・グラフィ
ックディスプレイ装置、１１・・・処理部、１２・・・
メインプロセッサ、１３・・・主記憶装置、１４・・・
シリアル入出力コントローラ、１５・・・デイスプレィ
コントローラ、１６・・・ハードディスクコントローラ
、１８・・・ハードディスク、２０・・・ロボット制御
装置、２１・・・ロボット機構部。 第　３　図（α） 第　３　因（ｂ） 第３図（ｃ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　グラフィックディスプレイ画面上にロボットを描画し
   、該描画されたロボットを動かし教示してプログラムを
   作成する産業用ロボットのオフラインプログラミング装
   置において、ロボットの操作に使用する教示操作盤を上
   記オフラインプログラミング装置に接続し、該教示操作
   盤より指令してグラフィックディスプレイ画面上のロボ
   ットを動かし教示してプログラムを作成するようにした
   オフラインプログラミング装置。