JPH01321184A

JPH01321184A - 教示装置

Info

Publication number: JPH01321184A
Application number: JP63150061A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Naito; 内藤　辰男
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1988-06-20
Filing date: 1988-06-20
Publication date: 1989-12-27
Anticipated expiration: 2011-02-07
Also published as: US5025393A; GB2221772A; GB8914081D0; JPH0811379B2; GB2221772B

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）本発明は例えば自動車組立装置に用いられるクランパー
や溶接ガン等の作動部材の移動を作業用ロボットを用い
て制御する場合に、前記作業用ロボットによる前記作動
部材の移動を記憶手段内に格納するための教示装置に関
する。

（従来の技術）例えば自動車組立てラインにあっては、トランスファー
バー等の搬送手段によってボディを順次搬送しながら、
車体構成部品相互を溶接するようにしている。この組立
てラインには、所定の間隔を隔てて溶接ステージ等の作
業ステージが設置されており、これらのステージには、
ボディを支持するための位置決め治具や車体構成部品同
志をクランプするクランパーや溶接ガン等の作動部材が
装着され、これらの作動部材は作業用ロボットのアーム
に取付けられている。そして、このロボットのアームは
、マイクロプロセッサＣＰＵ等を有する制御部からの信
号によって移動軌跡が制御されるようになっている。こ
の移動軌跡゛は、制御部内のＲＡＭ等の記憶媒体内に格
納されるようになっており、この記憶媒体内に前記移動
軌跡を格納するには、実際にクランパーや溶接ガン等の
作動部材を移動させ、この移動軌跡を記憶媒体内に格納
することによって行なわれている。

第６図は従来の教示装置を有する装置示す概略図であり
、図中符号Ｍａ、Ｍｂ、・・・Ｍｎは、それぞれ作業用
ロボットのアームに収付けられたクランパー等の作動部
材を駆動するためのモータを示す。それぞれのモータＭ
ａ、Ｍｂ、Ｍｎにはコントローラ１からの制御信号がア
ンプ２ａ、２ｂ、・・・２ｎで増幅されて送られ、これ
によりモータＭａ、・・・Ｍｎの駆動が制御されること
になる。それぞれのモータＭａ、・・・Ｍｎにはエンコ
ーダＥ１、Ｅ２、・・・Ｅｎが収付けられており、これ
らのエンコーダによってそれぞれのモータＭａ、Ｍｂ、
・・・Ｍｎの移動量が検出されるようになっている。上
述したモータＭａ、Ｍｂ・・・Ｍｎにより駆動する作動
部材を有する装置は、コントローラ１内に設けられたＲ
ＡＭ等の記憶媒体に格納された情報に基いてオンオフが
制御されることになるが、この制御情報を前記記憶媒体
に教示つまりティーチングするために、コントローラ１
には第６図に示される教示ペンダント３が接続されてい
る。

第７図は第６図に示された従来の装置に教示を行なう手
ＪＩＩＪ’ｔを示す図であり、第６図に示されるように
符号Ｍａ・・・Ｍｎで示される数のモータを有する場合
には、何れのモータの駆動制御のティーチングを行なう
かを、ステップ］において、教示ペンダント３を用いて
選択する。つまり所定の移動キーを押すと、その軸数に
相当するナンバリングが施された軸数のモータのうち、
所定の軸数が設定されると共にその軸数のモータの移動
信号が、このペンダント３から、ステップ２でシリアル
信号として出力される。これにより、ステップ３で示す
ように、該当する軸のサーボアンプに移動指令信号が出
力し、ステップ４で所定のモータが駆動することになる
。モータの駆動は、ペンダント３の所定のキーが押され
続けられた間だけ行なわれ、ステップ５で移動キーが解
除されたと判断されたら、ステップ６でモータを停止す
る。

次に、ペンダント３に設けられた教示キーが押されたと
、ステップ７で判断されたら、ペンダント３からコント
ローラ１に対してシリアル信号として教示信号がステッ
プ８で出力される。これにより、ステップ９で該当する
軸のサーボアンプに教示信号が出力され、ステップ１０
でエンコーダの値を読み込んでシリアル信号としてコン
トローラ１に出力され、ステップ１１でコントローラ内
の記憶媒体に記憶される。このようにして、装置を構成
する作動部材の移動軌跡が記憶媒体の中に教示されるこ
とになる。

このような教示作業にあっては、モータやシリンダ等の
駆動体によって駆動される作動部材が比較的長い直線運
動をする部分は、長い距離にわたり作動部材を移動させ
た状態で、その距離の移動軌跡を記憶媒体内に格納し、
作動部材が円弧を描く部分では、作動部材を短い距離だ
け移動させた状態で、頻繁に移動軌跡の情報を記憶媒体
に格納することになる。したがって、１つの作動部材に
ついての移動軌跡の情報を教示するには、駆動体による
作動部材の移動と、その移動軌跡に対応する情報の格納
とを繰返すことによって、教示操作つまりティーチング
が行なわれる。

（発明が解決しようとする課題）上述のように、モータつまり駆動体により作動する作動
部材の移動軌跡の情報をコントローラ１内に格納するに
は、ペンダント３に設けられたキーを操作することによ
って行なわれており、所定のモータを選択してそのモー
タのオンオフを制御した後に、その間の移動量をエンコ
ーダで読み込んでいる。そして、ペンダント３からの信
号はコントローラ１にシリアル信号で送られ、このコン
トローラ１内のＳ／Ｐ変換器によってパラレル信号によ
って処理した後に、再度Ｐ／Ｓ変換器によってシリアル
信号に変換してサーボアンプに送られるようにになって
いる。

したがって、教示ペンダント３の移動キーを押してから
、該当するモータが起動するまでに時間がかかり、同様
に移動キーを解除してから、モー夕が停止するまでの間
にも時間がかかることになり、教示作業の作業性が良好
とならないのみでなく、高精度の教示が行なえないとい
う問題点があった。

本発明は上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので
あり、教示作業を行なうに際し、モータ等の駆動体のオ
ンオフを時間遅れなく迅速に行ない得るようにすること
を目的とする。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するための本発明は、作動部材を駆動す
る複数の駆動体にそれぞれアンプを接続し、前記作動部
材の移動量を検出するエンコーダを前記アンプと前記駆
動体に接続し、教示ペンダントが接続されたコントロー
ラを前記それぞれの駆動体に接続し、前記教示ペンダン
トへの入力データに基いて前記作動部材の移動軌跡を前
記コントローラ内の記憶手段に格納する教示装置に゛お
いて、前記駆動体の起動信号と停止信号とを前記駆動体
に前記アンプを介することなく直接送るオンオフ信号線
を前記教示ペンダントと前記それぞれのアンプとの間に
接続し、前記オンオフ信号線からの前記起動信号及び前
記停止信号と前記コントローラからの制御信号とを識別
する識別手段とを前記それぞれのアンプに設けたことを
特徴とする教示装置である。

（作用）本発明の教示装置では、複数の作動部材のそれぞれがモ
ータやシリンダ等の駆動体によって駆動されるようにな
っており、これらの移動軌跡をコントローラ内の記憶媒
体に格納するには、教示ペンダントを操作することによ
って行なわれる。まず、格納すべき作動部材の番号が教
示ペンダン１〜のキーに入力されると、この信号は教示
ペンダントからコントローラに入力され、このコントロ
ーラ内で該当する番号の駆動体に対応したアンプが選択
される。このようにして選択されたアンプに対して、駆
動体のオンオフを指令する信号が教示ペンダントから直
接アンプに送られる。したがって、教示操作を行なう場
合にあっては、迅速に駆動体の起動と起動停止とを行な
うことが可能となり、作動部材が正確な位置となるよう
にして駆動体をオンオフすることができる。結果的に、
正確な位置のデータを格納することができることになる
。

（実施例）以下、図示する本発明の一実施例に基いて詳細に説明す
る。

第１図は本発明の教示装置が組込まれた作動装置の一例
を示す概略図であり、この作動装置としては、自動車の
組立て装置等種々の装置に適用することが可能である。

自動車の組立て装置にあっては、１つのステージに数１
０もの作動部材を有し、それぞれがモータやシリンダ等
の駆動体によって所定の軌跡で移動するようになってい
る。１つの作動部材の移動は１軸として観念され、数１
０の作動部材が存在すれば、数１０軸の自由度を持つ装
置となる。

第１図にあっては、数１０も存在する作動部材が符号ａ
〜符号ｎを付して示されており、基本構造は第６図に示
された従来の装置と同様であり、共通する部材には同一
の符号を付しである。教示ペンダント３とコントローラ
１は、信号線１０で接続され、教示ペンダント３からの
シリアル信号がコントローラ１に送られるようになって
いる。

また１、コントローラ１はそれぞれのアンプ２ａ。

２ｂ・・・２ｎに信号線１１によって接続されており、
コントローラ１内でパラレル信号で処理された制御信号
は、この中に組込まれたＰ／Ａ変換器によってシリアル
信号に変換された後に、それぞれのアンプ２ａ、’２ｂ
・・・２ｎに送られるようになっている。

前記教示ペンダント３とそれぞれのアンプ２ａ・・・２
ｎは、信号線１２によって接続され、モータＭａ、Ｍｂ
・・・Ｍｎの起動信号と、停止信号とが前記コントロー
ラ１を介することなく直接それぞれのアンプ２ａ、２ｂ
・・・２ｎに送られるようになっている。

前記それぞれのアンプ２ａ、２ｂ・・・２ｎは、第２図
に示すように、ＣＰ　Ｕ　ｌ　５とサーボ制御部１６と
を有し、それぞれのアンプに送られた信号がコントロー
ラ１からの信号であるのか、或いは教示ペンダント３か
らの直接の信号であるのかを、前記ＣＰＵ１５が識別す
るようにしている。これにより、駆動体としてのそれぞ
れのモータ２ａ、２ｂ・・・２ｎの起動と停止は、信袴
線１２からの信号によって直接制御されることになり、
迅速かつ正確にモータのオンオフを行なうことが可能と
なる。

本発明にあっては、教示ペンダント３を操作して教示を
行なう場合には、多数の軸数を有する所定の駆動体つま
りモータの設定は、教示ペンダント３からの信号によっ
てコントローラ１によって行なわれる。これに対して、
教示する際のモータ等の駆動体のオンオフは、ペンダン
ト３の操作によって信号線１２から直接所定のアンプに
信号を送ることによって行なわれる。

上記構成の本発明の教示装置を用いてそれぞれのモータ
２ａ、２ｂ・・・２ｎによって駆動される作動部材の移
動軌跡を教示する手順について、第３図及び第４図に示
すフローチャートを参照しつつ説明する。第４図は教示
時におけるコントローラ１内のステップを示すフローチ
ャートであり、第４図は教示時におけるアンプ２ａ、２
ｂ・・・２ｎ内のステップを示すフローチャートである
。

教示を行なうには、ペンダント３に設けられた所定の移
動キーを操作する。これにより、教示ペンダント３から
信号線１０を介してコントローラ１に信号が送られ、コ
ントローラ１内では、まず、第３図に示すステップ２０
で教示開始が判断される。これにより、所定のアンプの
番号と、そのアンプに対する入力許可信号が、コントロ
ーラ１から所定のアンプにステップ２１で送られる。実
際の装置にあっては、上述したように数１０の作動部材
を有しており、第１図に概略的に示すように、それぞれ
作動部材を駆動するための多数のモータＭａ、Ｍｂ・・
・Ｍｎを有する場合には、何れか一つのモータの軸数が
指定され、それに接続された所定のアンプに信号が送ら
れることになる。移動キーが解除されたことが、ステッ
プ２２で判断されると、ステップ２３で該当するアンプ
に対する入力信号の供給を不許可にする。

この間における前記それぞれのアンプ内に設けられたＣ
ＰＵ１５の作動手順を示すと第４図の通りであり、コン
トローラ１からの制御信号によって、符号ａからｎまで
の所定の数のアンプのうち、回れかのアンプに対する入
力信号の入力許可が設定されると、それをステップ３０
で判断する。所定のアンプが選択された後に、そのアン
プに接続されたモータ等の駆動体に対する移動信号が、
教示ペンダント３から信号線１２を通って送られると、
それをステップ３１で判断し、そのアンプに接続されな
モータをステップ３２で作動させる。

教示ペンダント３の移動キーを解除すると、その信号を
ステップ３３で判断し、直にモータをステップ３４で停
止させる。

次いで、教示された移動軌跡をコントローラ１内の記憶
手段に記憶させる際における作動手順は、第３図のステ
ップ２４以降に示されており、教示信号が送られたこと
をステップ２４で判断したら、ステップ２５でａ＃目か
らｎ番目までの軸数の教示信号を出力する。例えば、２
番目のモータＭｂの教示データを格納するのであれば、
２番目の現在値が出力されたことをステップ２６で判断
した場合に、その１ｉｆｆをティーチテーブルに、ステ
ップ２７でセットする。

もしも、ステップ２６において所定の番号に相当する現
在値が戻ってこないと判断された場合には、軸番号をス
テップ２８で１つ足し、これを最大数の軸数となるまで
ステップ２つで繰り返す。

このようにして、格納すべき軸数が設定された状７ｉＪ
で、コントローラ１内の記憶媒体に教示データの書き込
みを行なう。つまり、教示ペンダント３からＣＰＵ１５
に対して信号線１２を介して教示すべき指令が、第４図
におけるステップ３５で送られたことを判断したならば
、ステップ３６で現在値をエンコーダによって読み込み
、コントローラ１内の記憶媒体に記憶させる。

第５図は前記コントローラ１内の記憶媒体に教示データ
が格納された状態を概念的に示す図である。

第８図〜第１１図は本発明の教示装置が組込まれた車体
組立て装置の仮付はステージを示す図である。このステ
ージでは、フロア−メインパネル、左右のボディサイド
パネル、ルーフパネル、及びリアパネル等の車体構成部
品が相互に仮止めされてボディの骨格が形成された状態
で搬入され、このボディに対して図示するステージにお
いてスポット溶接により仮付けされる。

この仮付はステージに搬入される前には、上述したフロ
ア−メインパネル等の車体構成部品は、これらの部品の
端部同志を折り曲げることによって、機械的に一体とな
ったボディＢが形成されている。このボディＢは、第１
０図に示されるシャトルパーとも言われるトランスファ
ーパー２１によってこの仮付はステージに搬入されてく
る。　　゛基盤２２の上には、前記トランスファーパー
２１を囲むようにしてステージ本体をなす支持フレーム
２３が設置されている。この支持フレーム２３の上方に
は、ポスト２４によって台板２５が固設され、この台板
２５の上には前記支持フレーム２３に装着された機器を
制御するための制御ユニ・・ｔ　ｈ　２６が設置される
ようになっている。この台板２５の上に作業者が上るた
めに、梯子２７が台板２５に収付けられている。尚、符
号２５ａは台板２５の上に収付けられた安全柵である。

上述したように、この仮付はステージに前記トランスフ
ァーパー２１によって搬入されたボディＢを支持するた
めに、第３図に示すように、支持フレーム２３の底部２
３ａには、複数の位置決め手段２８が取付けられている
。これらの位置決め手段２８はボディＢの下面に係合す
るフィンガーないしフックと、これを上下動するシリン
ダー等を有しており、それぞれの位置決め手段２８は、
ボディＢの搬送方向に移動自在となっている。

前記位置決め手段２８によって支持された状態のボディ
Ｂに対して仮付は作業を行なうために、第１０図に示す
ように、支持フレーム２３の前後部２３ｂ、２３ｃには
、ボディＢを構成する車体構成部品相互をクランプする
と共に、クランプされた状態の車体構成部品相互を溶接
するための作業用ロボット２９がそれぞれ装着されてい
る。

これらの作業用ロボット２９は第１１図に示されるよう
に、前記支持フレーム２３の前部２３ｂに固定されたガ
イド３０に沿ってボディＢの搬送方向に移動自在となっ
ている。また、前記支持フレーム２３の大部２３ｄには
、上述した作業用ロボット２９と同様な作業用ロボット
２９が装着されており、第２図に示されるように、天部
３ｄに固定されたガイド３０によって、ボディＢの搬送
方向に移動自在となっている。更に、第３図に示された
後部２３ｃにも前部２３ｂと同様に作業用ロボット２９
が搬送方向に移動自在に装着されている。

前記トドランスファーパー２１によって、この仮付はス
テージには、複数の車種のボディＢが混在した状態で搬
入される。これにより、いわゆる混流生産がなされるこ
とになるが、それぞれの車種によって位置決めの際の位
置決め手段２８によるボディＢの支持位置が相違してお
り、更に仮付けする位置も相違している。そこで、仮付
はステージに搬入されたボディＢの種類に応じて、前記
支持手段８及び作業用ロボット２９はそれぞれ搬送方向
に移動す−るようになっている。この位置決め手段２８
及び作業用ロボット２９の移動及び作動の制御は前記制
御ユニット２６からの制御信号によって制御されるよう
になっている。

このような装置において、この装置を構成するクランパ
や溶接ガン等の作動部材はモータやシリンダ等の駆動体
によって作動するようになっており、これらは前記コン
トローラ１からの信号によって制御されるようになって
いる。そして、これらの作動部材の移動軌跡は前述した
ようにして教示されることになる。

第８〜１１図は本発明の教示装置が組込まれた車体の組
立て装置を示す図であり、本発明はこのような組立て装
置以外に種々の装置に適用することが可能である。

（発明の効果）以上のように、本発明によれば、格納すべき作動部材の
番号が教示ペンダントのキーに入力されると、この信号
は教示ペンダントからコントローラに入力され、このコ
ントローラ内で該当する番号の駆動体に対応したアンプ
が選択される。このようにして選択されたアンプに対し
て、駆動体のオンオフを指令する信号が教示ペンダント
から直接アンプに送られるようになっているので、教示
操作を行なう場合にあっ、では、迅速に駆動体の起動と
起動停止とを行なうことが可能となり、作動部材が正確
な位置となるようにして駆動体をオンオフすることがで
きる。これにより、結果的に正確な位置のデータを格納
することができることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の教示装置の構成の基本概念を示すブロ
ック図、第２図は第１図に示されたアンプの構成を示す
ブロック図、第３図は本発明のコントローラ内の制御プ
ロセスを示すフローチャート、第４図は第２図に示され
たアンプ内のＣＰＵの制御プロセスを示すフローチャー
ト、第５図は第１図に示されたコントローラ内の記憶媒
体に格納されたティーナングテーブルを示す概略図、第
６図は従来の教示装置を示すブロック図、第７図は第６
図に示す従来の装置の制御プロセスを示すフローチャー
ト、第８図は本発明の教示装置が組込まれる車体組立て
装置を示す正面側断面図、第９図は第８図の平面図、第
１．０図は第８図の右側面図、第１１図は第９図の正面
図である。１・・・コントローラ、２ａ〜２ｎ・・・アンプ、３・
・・教示ペンダント、１５・・・ＣＰＵ（ｍ別学段）、
Ｍａ〜Ｍｎ・・・モータ（駆動体）。特許出願人　　　　　日産自動車株式会社代理人　弁理
士　　　八　１）幹　雄（はが１名）第２図第３図第４図第５図第７

Claims

【特許請求の範囲】

作動部材を駆動する複数の駆動体にそれぞれアンプを接
続し、前記作動部材の移動量を検出するエンコーダを前
記アンプと前記駆動体に接続し、教示ペンダントが接続
されたコントローラを前記それぞれの駆動体に接続し、
前記教示ペンダントへの入力データに基いて前記作動部
材の移動軌跡を前記コントローラ内の記憶手段に格納す
る教示装置において、前記駆動体の起動信号と停止信号
とを前記駆動体に前記アンプを介することなく直接送る
オンオフ信号線を前記教示ペンダントと前記それぞれの
アンプとの間に接続し、前記オンオフ信号線からの前記
起動信号及び前記停止信号と前記コントローラからの制
御信号とを識別する識別手段とを前記それぞれのアンプ
に設けたことを特徴とする教示装置。