JPH02100926A - パレタイジング／デパレタイジング制御方法 - 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〉 本発明はパレタイジング／デパレタイジング制御方法に
係り、特に任意の動作パターンに従ってパレタイジング
及びデパレタイジングが可能な制御方法に関する。

〈従来技術〉 ロボットの動作を規定する機能としてパレタイジング／
デパレタイジング機能がある。この機能は、わずかな点
を教示しておくｔ！けでワークを下段から上方に順序よ
く積み上げ（パレタイジング）、あるいは上段からワー
クを順序よく積み下ろしくデパレタイジング）するもの
である。

第８図ｆａｔは１列状の各段からワークを積み下るしす
るデパレタイジングの説明図、同図（ｂｌは１列状の各
点上にワークを積み上げるパレタイジングの説明図、同
図（Ｃ１は動作パターン説明図である。

第８図の１列状のパレタイジング／デパレタイジングに
おいては、各段の１段目のワーク位置であるボトム点Ｑ
　　（ｉ＝１．２．　　・・）の数（列数）ｎと、段数
Ｓと、各ボトム点Ｑ１１の座標値と、第１ボトム点Ｑ１
．上の動作開始点Ｐ１及び動作終了点Ｒ１の座標値と、
第１ボトム点Ｑ１．上の最上段（第Ｓ段）のワーク動作
点を指定する。

そして、実際のパレタイジング／デパレタイジングに際
しては、総数ｓＸｎ個のうちロボットが現在ハンドリン
グの対象としているワークの数を監視し、該ワーク数（
現ワーク数）と上記指定データとからハンドリングワー
クのポイントである格子点Ｑｉｊ（第８図（ｃｌ参照）
の座標値を計算し、ついで該格子点上の動作開始点Ｐ１
、動作終了点Ｒ１の座標値を求める。

各座標値が求まれば、ロボットハンドをロボット側から
移動させて動作開始点Ｐ１を介して格子点ＱＩＪに位置
決めし、ついで該格子点でワークを把持（デパレタイジ
ング）シ、あるいはワークを開放しくパレタイジング）
　　しかる後動作終了点Ｒｉを介してハンドをロボット
側に移動させ、以後全ワークについて上記動作が完了す
るまで同様の動作を行ってパレタイジング／デパレタイ
ジングを行う。

尚、以上は１列状（直線とは限らない）のパレタイジン
グ／デパレタイジングの説明であるが、第９図（ａｌに
示すようにｎ列×ｍ行のパレタイジング／デパレタイジ
ングも可能であり、かかる場合には、列数ｎ、行数ｍ、
段数Ｓ、４隅の１段目のワーク位置であるボトム点Ｑ　
Ｉｌｌ　Ｉ　Ｑｎｌｌ　Ｐ　Ｑｌｌｌｌｌｌ　’Ｑ、、
（第９図（ｂ）参照）の座標値と、第１ボトム点Ｑ１，
１上の動作開始点Ｐ１及び動作終了点Ｒ１の座標値と、
第１ボトム点の最上段（第Ｓ段）のワーク位置である格
子点Ｑ１１．の座標値を指定する。

〈発明が解決しようとする！ｌ！Ｉ題〉ところで、従来
は格子点に到る動作パターン（通路、姿勢、補助動作を
含む）は１つに固定されている。すなわち、第８図の例
ではハンドをロボット側から動作開始点Ｐｉを介して所
定の姿勢で格子点ＱＩＪに位置決めし、ここでワーク把
持あるいは開放の補助動作を行い、しかる後動作終了点
Ｒ１を介してロボット側に戻すというパターンであり、
ボトム点あるいは格子点毎に動作パターンを変えること
ができなかった。

このため、（１）ワークをパレット内側側面に押し付け
てパレタイジングしたり　（ワーク位置により押し付は
方向が異なる）　、（ｉｉ）他のワークに干渉しないよ
うに動作パターン（通路、姿勢）を変更したり、（２）
ワークの傾きが段毎に順次変化する場合において、手首
姿勢を順次変更したりすることができなかった。

以上から本発明の目的は任意の動作パターンを各ボトム
点に対応させろことができ、ボトム点毎に、あるいは格
子点毎に動作パターンを変丸ることができ、より融通性
のあるパレタイジング／デパレタイジングができろ制打
方法を提供することである。

〈課題を解決するための手段〉 上記課題は、本発明においては、各ボトム点毎の動作パ
ターンを指定するデータ（動作パターンファイル番号）
を含む位置データファイルを作成すると共に、該番号に
対応させて動作パターンを特定するための動作パターン
ファイルを作成する工程と、ロボット動作プログラムに
おいて、パレタイジング／デパレタイジング命令と共に
位置データファイルを指定する工程と、指定された位置
データファイルに含まれるボトム点データと最上段のワ
ーク高さと現ワーク数とからロボットがハンドリングす
るワークのポイントである格子点を計算する工程と、該
格子点の真下のボトム点に規定された動作パターンが格
子点を通過するようにソフトする工程と、該シフトされ
た動作パターンに基づいてロボットハンドを動作させる
工程とにより達成されろ。

く作用〉 各ボトム点と、最上段のワーク高さと、ボトム点毎の動
作パターンを指定するデータ　（動作パタンファイル番
号）とを含む位置データファイルを作成すると共に、動
作パターン番号に対応させて動作パターンを特定するた
めの動作パターンファイルを作成して登録しておく。

そして、ロボット動作プログラム【、こおいて、パレタ
イジング／デパレタイジング命令と共に、位置データフ
ァイルを指定し、指定された位置データファイルに含ま
れるボトム点データと最上段のワーク高さと現ワーク数
等からロボットがハンドリングするワークのポイントで
ある格子点を計算し、該格子点の真下のボトム点に規定
された動作パターンが格子点を通過するようにシフトし
、該シフトされた動作パターンに基づいてロボットハン
ドの通路、姿勢を制御する。

〈実施例〉 第１図は本発明を実現するロボット制御装置のブロック
図である。

図中、１１はプロセッサ、１２はロボット制御用プログ
ラムが記憶されたＲＯＭ、１３はロボット動作プログラ
ムＲＢＰを記憶する記憶領域１３ａ〜位置データファイ
ルＰＦＬを記憶する記憶領域１３ｂ１動作パターンファ
イルＡＦＬを記憶する記憶領域１３ｃ１その他ワーク領
域を有するＲＡＭ、１４は各種ファイルやプログラムを
外部記憶媒体（たとえばフロッピー、紙テープ等）１５
に入出力するデータ入出力装置、１６はデイスプレィ付
き操作盤、１７は各軸毎にパルス分配器、加減速回路、
サーボ回路等を含む軸制御部、１８は外部とのデータ授
受を制御するインタフェース回路、２１ばロボットであ
る。

ロボットの動作を規定するロボット動作プログラムＲＢ
Ｐ　（ＲＡＭ２の記憶領域１３ａに記憶される）の適所
には、第２図に示すようにパレタイジング／デパレタイ
ジングを指令するＧコード（Ｇ７７）とオペランドが挿
入されている。オペランドは１から６まで有り、 （ｉ）オペランド１はパレタイジング動作がデパレタイ
ジング動作かを示すもの、 （１１）オペランド２は位置データファイル番号（位置
データファイルの内・容については後述する）を指示す
るもの、 −オペランド３は現在のハンドリングの対象であるワー
クを特定する数値を記憶するレジスタの番号を指示する
もの、 Ｇｖｌオペランド４はレジスタの自動減算のＷｍを指示
するもの（前記レジスタにはパレタイジング／デパレタ
イジングのワーク総数がセットされ、通常は積み上げ／
積み下ろし毎にその内容が１減算される） （ｖ）オペランド５は格子点におけるハンドの姿勢（後
述）を指示するもの、 ■オペランド６は逃げ点の位Ｗ（後述）を指示するもの
である。

オペランド２である位置データファイル番号（たとえば
ＰＦロロロ）に対応させて位置データファイルＰＦＬが
作成されて予めＲＡＭの記憶領、域１３ｂに登録され、
同様に位置データファイルＰＦＬで指定される動作パタ
ーンファイル番号（たとえばＡＦロロロ）に対応させて
動作パターンファイルＡＦＬが作成されてＲＡＭ２の記
憶領域１３ｃに登録される。

位置データファイルＰＦＬは第３図に示すように位置デ
ータファイル番号ＰＦロロロロに対応させて、 （１）各段の１段目のワーク位置であるボトム点の座標
値（位置データ、姿勢データ）ＰＤＩ〜ＰＤｎと、 ｆｉｉ１列数ｎ１行数ｍ、第１ボトム点の最上段（第Ｓ
段）におけるワークの座標値（位置データ、姿勢データ
）ＰＤｓと、 一各ボトム点毎のロボットハンドの動作パターンを指定
するための動作パターンファイル番号ＡＦロロロを有し
ている。

尚、座標値には、（ｉ１位置データ（姿勢軸である手首
回転軸を除いた軸の座標値）と、（ｉｉ）姿勢データ（
手首回転軸の回転座標値）が含まれる。

又、動作パターンファイルＡＦＬは動作パターンファイ
ル番号ＡＦロロロに対応させて用意されており１、 （ｉ）動作通路を規定する位置データ（手首回転軸を除
く）及び該ポイントにおける姿勢データ（手首回転軸デ
ータ）を含む動作データＦＡＴ。

（１１）動作速度を指示する動作速度データＦＤＤ、−
直線移動、円弧移動等の別を指示するための移動方式デ
ータＭＭＤ。

Ｇｖｌハンド（指）の開閉等の補助作業を指示する［Ｊ
ＪコードデータＡＸＤを有している。

動作データＦＡＴは第４図（ａ）に示すように、ハンド
がロボット側から動作開始点Ｐを介して格子点Ｑに到り
、しかる後動作終点Ｒを経てロボット側に戻るような通
路であれば、これらポイントＰ。

Ｑ、Ｒにおける位置データ及び姿勢データを移動順に特
定するものであり、又、第４図（ｂ）に示すように、ハ
ンドがロボット側から動作開始点Ｐを介して格子点Ｑに
到り、ついでポイントＳ点に到り、しかる後動作終了点
Ｒを経てロボット側に戻るような通路であれば、ポイン
トＰ、Ｑ、Ｓ、Ｒにおける位置及び姿勢データを移動順
に特定する。

第５図は本発明におけるロボット動作制御処理の流れ図
、第６図乃至第７図は本発明の動作説明図である。以下
、第５図の流れ図に従って本発明の詳細な説明する。尚
、ロボット動作プログラムＲＢＰや位置データファイル
ＰＦＬ、動作パターンファイルＡＦＬは既に作成されて
ＲＡＭ２の所定記憶領域に記憶されているものとする。

まず、第１ブロツク（ｉの初期値は１）のロボット動作
データを読み取り　（ステップ１０１）プログラムエン
ドか判断しくステップ１０２）プログラムエンドであれ
ばロボット制御を終了し、プログラムエンドでなければ
本発明によるパレタイジング／デパレタイジング命令「
Ｇ７７」を含むかチエツクしくステップ１０３）、含ま
れていなければ通常のロボット制御処理を行って（ステ
ップ１０４）、以後ｉを歩進してステップ１０１以降の
処理を繰り返す。

一方、「Ｇ７７」を含んでいれば、オペランド２で指定
された位置データファイルにより特定された、（１）ボ
トム点座標値と（ｉｉｌ第１ボトム点における最上段の
ワーク位置座標値と（２）ワーク数ＮとＧｖｌ別途指定
されている並べ方等からロボットのハンドリング対象で
あるワークの位置（格子点という）の座標値を計算する
（ステップ１０６）。すなわち、ハンドリングするワー
クの行列及び段数を計算し、オペランド２で指定された
第１ボトム点から最上段のポイントへ向かうベクトルを
分割し、前記求めた行列の最下段点（ボトム点）に足し
込むことにより格子点を決定する。

そして、格子点が計算され−ば、該格子点の真下のボト
ム点に規定された動作パターンファイルを読出し、該動
作パターンブアイルが特定する通路が格子点を通過する
ようにシフトする（ステップ１０７） 第６図は通路シフトの説明図であり、動作パターンファ
イルが特定する通路が第６図（ａｌで、ボトム対応点が
Ｑであるとし、また格子点が第６図（ｂｌに示すように
Ｑ　であれば、通路パターンのボトム対応点Ｑが格子点
Ｑ　と一致するように通路パターンシフトされ通路は１
点鎖線で示すようになる。尚、実際には動作開始点Ｐと
動作終了点Ｒを除き他の点（Ｑ、Ｒ）は全て上述のよう
にシフトするが、ポイントＰ、Ｒの位置は、オペランド
６の数値に依存し以下のいずれかの指示に従った位置と
なる。すなわち、オペランド６が （ｉ）　ｒ　Ｉ　Ｊであれば、第６図に従って説明した
ように他の点と同様にシフトした位置Ｐ’　　Ｑ’　と
なり、 （ｉｉ）　ｒ　２　Ｊであれば、格子点ＱＩＪの真下の
ボトム点Ｑ、、　（第６図参照）にボトム対応点Ｑを一
致させろようにシフト（点線参照）した時の動作開始点
及び終了点位置Ｐ’　　Ｑ’となり　（従って通路は第
５図（ｂｌ実線示すようになる） （２）「３」であれば、第１ボトム点における動作開始
点及び動作終了点となる。

このように、動作開始点と動作終了点を制御する理由は
、過剰な逃げ動作を避けてサイクル・タイムを短縮した
り、あるいはストローク内を一杯に使ってパレタイジン
グあるいはデパレタイジングするためである。・・以上
通路決定処理通路決定処理が終了すれば次に姿勢決定制
御を行う。この姿勢制御においては、まずノ１ンド姿勢
を示すオペランド５を参照して格子点Ｑ、における姿勢
を決定する。すなわち、オペランド５の数値が （ｉｌ　ｒ　Ｉ　Ｊであれば、第１ボトム点の姿勢と同
一姿勢にし、 （ｉｉ）　ｒ　２　Ｊであれば、格子点ＱＩＪの真下の
ボトム点ＱＩｌにおける姿勢と同一姿勢にし、（２）「
３」であれば、第１ボトム点における姿勢と該ボトム点
の最上段における格子点の姿勢の変化を分割して注目し
ている格子点Ｑ、の段数（１段目）までの姿勢変化を求
め、該姿勢変化を格子点Ｑ、真下のボトム点Ｑ＋ｔにお
ける姿勢に加えた姿勢とする。この−の姿勢決定方法に
より、第７図に示すようにワークＷＫの傾きが段毎に順
次変化する場合であっても、手首姿勢をそれに応じて変
化させることができる。

しかる後、格子点Ｑ２、真下のボトム点Ｑｌｔに規定さ
れた動作パターンファイルからボトム対応点Ｑにおける
姿勢を求め、該ボトム対応点における姿勢と前記格子点
Ｑ、における姿勢の相対関係（各軸姿勢データの差分）
を求め、ボトム対応点Ｑ（第６図）前後のポイントＰ、
Ｓにおける姿勢を該差分だけ変更することにより格子点
Ｑ１．の前後における姿勢を決定する。尚、その他のポ
イント（Ｒ）の姿勢は動作パターンにより特定される（
ステップ１０８）。・・・以上姿勢決定処理姿勢決定処
理が終了すれば、決定された通路データと姿勢データを
用いてロボットハンドを動作させてオペランド１で指定
されたパレタイジングあるいはデパレタイジングを実行
する（ステップ１０９）。

パレタイジングあるいはデパレタイジングが終了すれば
、オペランド４を参照して自動減算するかチエツクしく
ステップ１１０）　、ｒＹＥｓＪであればＶ−１→Ｖに
よりレジスタにセットしであるワーク数を減算しくステ
ップ１１１）　　　ｒＮＯＪであれば減算することなく
ステップ１０１に戻り、以降の処理を繰り返す。

〈発明の効果〉 以上本発明によれば、任意の動作パターンを各ボトム点
に対応させたから、ボトム点毎にあるいは格子点毎に動
作パターンを変えることができ、より融通性のあるパレ
タイジング／デパレタイジングができ、しかもワークの
傾きが段毎に変化する場合であっても手首姿勢をそれに
応じて変化させることができ、更には手首姿勢を変える
ことにより段毎に配置方向が異なる配列パターンを実現
することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実現するロボット制御装置のブロック
図、 第２図はロボット動作プログラムの説明図、第３図は位
置データファイルと動作パターンファイルの説明図、 第４図は動作パターンの説明図、 第５図は本発明の処理の流れ図、 第６図は通路シフトの説明図、 第７図は手首姿勢制御の効果説明図、 第８図及び第９図はパレタイジング／デパレタイジング
動作説明図である。 ＲＢＰ・・ロボット動作プログラム、 ＰＦＬ・・位置データファイル、 ＡＦＬ・・動作パターンファイル 特許出願人　　　　　　　　ファナック株式会社代理人
　　　　　　　　　　弁理士　　齋藤千幹３５図 第６ 図 （ａ） （ｂ） 第７図 第 ９図（Ｇ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）１段目の各ワークの位置であるボトム点の座標値
   と最上段のワークの高さを指定することによりワークを
   整列してボトム点上に積み上げあるいは積み下ろしする
   ロボットのパレタイジング／デパレタイジング制御方法
   において、 予め各ボトム点と、最上段のワーク高さと、ボトム点毎
   のロボットハンドの動作パターンを指定するための動作
   パターンファイル番号とを含む位置データファイルを作
   成すると共に、 前記動作パターンファイル番号に対応させて動作パター
   ンを特定するための動作パターンファイルを作成して登
   録しておき、 ロボット動作プログラムにおいて、パレタイジング／デ
   パレタイジング命令と共に、位置データファイルを指定
   し、 指定された位置データファイルに含まれるボトム点デー
   タと最上段のワーク高さと現ワーク数とからロボットが
   ハンドリングするワークの動作点である格子点を計算し
   、 該格子点に対応するボトム点に規定された動作パターン
   が格子点を通過するようにシフトし、該シフトされた動
   作パターンに基づいてロボットハンドを動作させること
   を特徴とするパレタイジング／デパレタイジング制御方
   法。
2. （２）前記動作パターンにはボトム点に対応するポイン
   トが特定されており、該ボトム対応点が格子点と一致す
   るように動作パターンをシフトすることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のパレタイジング／デパレタイ
   ジング制御方法。
3. （３）前記パレタイジング／デパレタイジング命令にハ
   ンドの姿勢を特定するデータを含ませ、該姿勢データに
   基づいて格子点におけるハンド姿勢を制御することを特
   徴とする特許請求の範囲第２項記載のパレタイジング／
   デパレタイジング制御方法。
4. （４）前記動作パターンのボトム対応点における姿勢と
   前記格子点における姿勢の相対関係を求め、ボトム対応
   点前後のポイントにおける姿勢を該相対関係に基づいて
   変更することにより格子点の前後における姿勢を決定す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載のパレタ
   イジング／デパレタイジング制御方法。