JPH02135503A - プレイバックロボットの制御装置 - 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】

本発明プレイバックロボットの制御装置を以下の項目に
従って詳細に説明する。 Ａ、産業上の利用分野 Ｂ０発明の概要 Ｃ１従来技術 り０発明が解決しようとする課題［第７図、第８図］ Ｅ０課題を解決するための手段 Ｆ、実施例［第１図乃至第６図］ Ｆ−１，第１の実施例

【第３図乃至第５図】 ａ、構成［第３図］ ｂ、動作［第４図、第５図］ ｂ−１，基本的な動作［第 ４図］ ｂ−２，ＦＴＰ動作の追加 ［第５図］ ｂ−３，ＦＴＰ動作の変更 Ｆ−２，第２の実施例［第６図］ Ｇ０発明の効果 （Ａ、産業上の利用分野） 本発明は新規なプレイバックロボットの制御装置に関す
る。詳しくは、操作性、特に、作業手順変更時のプログ
ラミングが著しく容易で、特別な知識を有する作業者を
必要とせず、ために、汎用性が非常に大きい新規なプレ
イバックロボットの制御装置を提供しようとするもので
ある。 （Ｂ、発明の概要） 本発明プレイバックロボットの制御装置は、所定の作業
を行なう作業部を移動させる位置の位置情報を記憶する
位置記憶手段に、ティーチング手段により新たに２点の
位置情報を記憶させたときには、該２点をそれぞれ動作
開始点、動作終了点とする１回の作業動作を動作プログ
ラム記憶手段に対して自動的に生成しかつ追加する自動
動作プログラム生成手段を備え、又は、動作プログラム
記憶手段から動作手順を読み出し、かつ、上記位置記憶
手段から読み出した位置情報に従って又はティーチング
手段からの指示に従って作業部と作業部移動手段を制御
するロボット駆動制御部が予め決められた手順の動作に
おける位置のみを上記２点の位置情報で変更した動作手
順を上記動作プログラム記憶手段に記憶されている動作
プログラムに追加して実行するようにし、これによって
、新たに追加する又は変更する動作手順における２点の
位置情報をティーチング手段により人力するだけで、動
作プログラムの追加及び／又は変更ができるので、プロ
グラミングに関する特別な知識を有しない者でも操作す
ることができる。 （Ｃ，従来技術） 近年、各種電子関連機器はその軽量化、小型化の要求が
高まり、その生産設備もそれにつれて小型化が迫られ、
そのためにその加工精度も更に高精度化が要求されてき
ている。また、一般消費者向けの電子関連機器では個性
化が進み、そのために多品種少量生産が行なわれ、生産
設備の柔軟性が要求されている。 かかる状況から、その生産設備としてロボットを使用し
た生産設備ラインが設定されることが多くなってきた。 高精度加工のため、ロボットとしては直交型ロボットや
水平多関節ロボット等が使用され、その加工精度も満足
できるものが得られるようになってきた。 （Ｄ、発明が解決しようとする課題）［第７図、第８図
］ しかしながら、上記したロボットの使いこなしのために
は、そのプログラミングに熟練した作業員や専門のプロ
グラマ−が必要であり、その導入のためにはかかる人材
の育成を必要とし、また、ロボットの種類が変わる度に
新たなプログラミング言語を覚えなければならないなど
、ユーザーにとって必ずしも使い良いものであるとは云
えない状況である。 特に、多品種少量生産の必要から、ライン中の−の作業
ステーションにおける作業手順を頻繁に変更する必要が
ある場合、その度に熟練作業員や専門プログラマ−の手
を煩わせなければならず、ラインを止めておく時間が多
くなりすぎ、殆ど実用にならない場合が多い。 また、従来のロボットでは、第７図に示すように、ロボ
ット駆動制御部ａが駆動手段すを通して実際にロボット
Ｃを動かすためには、ロボットＣの動作を予め記述して
おくための動作プログラムと動作時に移動する地点を示
す位置情報とをそれぞれ各別の記憶部ｄ、ｅに分離して
記憶しておくことによって、ワークの位置ずれなどによ
る環境の変化に簡単に対応できるようにしたものがある
。 しかしながら、このようなプレイバックロボットの制御
装置にあっては、動作時の位置を追加したり、変更した
りする動作の新規登録をする時には、動作プログラム書
込部ｆと位置情報書込部ｇの両方を操作して動作プログ
ラム記憶部ｄと位置情報記憶部ｅの内容を書き変えなけ
ればならなず、該ロボットが行なう作業が単純なもので
ある程、その動作量に対して、手間が余計にかかるとい
う問題がある。 一方、通常のラインの中に設置して作業者のツールとし
て使用するロボットでは、予め手順の判フているＦＴＰ
動作、即ち、第８図にフローを示すように、動作開始点
に移動する過程ｈ、所定の準備動作、例えば、ネジをつ
かむ動作、を行なう過程ｉ、動作開始点の上方に退避す
る過程ｊ、動作終了点の上方に移動する過程に、動作終
了点に移動する過程λ、目的動作、例えば、ワークの所
定の箇所に対するネジ締め動作、を行なう過程ｍ、目的
物から離れる過程ｎという一連の過程を遂行して一つの
ＦＴＰ動作を完了する。 このようなプレイバックロボットの制御装置にあっては
、動作プログラムのプログラミングの簡易化を図るため
に、サブルーチンを動作プログラムの中に作成する方法
が考えられているが、それでも、動作終了点の変更や追
加の場合には動作プログラムを変更することが避けられ
ず、また、サブルーチンを増やすことによって新たなプ
ログラミングバグを増やす原因ともなり、緊雑さは解消
されない。 （Ｅ、課題を解決するための手段） 本発明プレイバックロボットの制御装置は、上記した課
題を解決するために、所定の作業を行なう作業部を移動
させる位置の位置情報を記憶する位置記憶手段に、ティ
ーチング手段により新たに２点の位置情報を記憶させた
ときには、該２点をそれぞれ動作開始点、動作終了点と
する１回の作業動作を動作プログラム記憶手段に対して
自動的に生成しかつ追加する自動動作プログラム生成手
段を備え、又は、動作プログラム記憶手段から動作手順
を読み出し、かつ、上記位置記憶手段から読み出した位
置情報に従って又はティーチング手段からの指示に従っ
て作業部と作業部移動手段を制御するロボット駆動制御
部が予め決められた手順の動作における位置のみを上記
２点の位置情報で変更した動作手順を上記動作プログラ
ム記憶手段に記憶されている動作プログラムに追加して
実行するようにしたものである。 従って、本発明プレイバックロボットの制御装置にあっ
ては、新たに追加する又は変更する動作手順における２
点の位置情報をティーチング手段により入力してやるだ
けで、動作プログラムの追加及び／又は変更をすること
ができるので、プログラミングに関する特別の知識を有
しない者でも、簡単に動作プログラムの追加や変更を行
なうことができ、汎用性が非常に高くなる。 （Ｆ、実施例）［第１図乃至第６図］ 以下に、本発明プレイバックロボットの制御装置の詳細
を図示した各実施例に従って説明する。 先ず、本発明に係るプレイバックロボットの制御装置を
説明する前に本発明を通用するプレイバックロボットの
一例を説明する。 図中１は卓型のプレイバックロボットである。 ２は作業卓である。該作業卓２は、平面形状で短めの長
方形をしており、その外周面の高さ方向における略中間
には全周にわたって下方を向いた段部３が形成されてい
る。尚、この作業卓２内には後述する制御部等が設けら
れている。 ４．４は作業卓２の左右方向における中央部に長手方向
に沿って延び互いに平行に形成されたスリットであり、
後述する移動車を駆動するための移動車駆動部の連結部
が摺動自在に挿通されている。 ５．５は支柱である。これら支柱５．５は作業卓２の左
右の側縁部の長手方向における略中央部から上方に向け
て立設されている。 ６は直線状アームであり、略角筒状をしており、その両
端が前記支柱５．５の上端部に固着支持されている。 ７．７は直線状アーム６の前後一方の面に形成されたス
リットであり、左右方向に延び上下に離間し互いに平行
に形成されている。このスリット７．７に後述する工具
取り付は台を駆動するための工具取り付は白石動部の連
結部が摺動自在に挿通されている。 ８は工具取り付は台であり、上記直線状アーム６−内に
設けられた図示しない工具取り付は白石動部と上記スリ
ット７．７を通して連結されている。 尚、工具取り付は白石動部は工具取り付は台８を左右方
向に、即ち、直線状アーム６の延びる方向に８動せしめ
るもので、空気圧式、油圧式、電動式等適宜のものが適
用できる。 ９は工具取り付は台８に上下動自在に支持された工具保
持部であり、位置決め用切欠１０及び取付用のネジ孔１
１．１１を備えており、工具取り付は台８に設けられた
エアーシリンダ１２によって上下動せしめられるように
なっている。 １３は直線状アーム６の上面のうち一側に寄った位置に
形成されたエアー圧調整ダイヤルであり、上記エアーシ
リンダ１２のエアー圧をこれによって調整するためのも
のである。 １４は移動車である。該移動車１４は作業卓２内に設け
られた図示しない移動車駆動部によって前後方向に８動
せしめられるようになっている。 移動車１４には多数の取付孔１５．１５、・・・がマト
リックス状に形成され、適当な保持治具を用いて被加工
物を最適な状態で移動車１４上に保持し得るようになっ
ている。 尚、本実施例は上記卓型プレイバックロボット１をネジ
締め機として使用する場合を例として説明する。 １６は自動ネジ締め工具であり、工具取り付は台８の工
具保持部９に固定されている。１７．１７、・・・は自
動ネジ締め工具１６を制御するためのエアー供給用パイ
プであり、これらエアー供給用バイブｌフ、１７、・・
・を介して供給されるエアーが後述する工具駆動部によ
って制御されることによってネジ締め工具１６が所定の
動作を行なう。 そして、本実施例においてはこの自動ネジ締め工具１６
が作業部であり、工具取り付は台８、工具保持部９、移
動車１４及びこれらの移動機構が作業部移動手段となる
。 （Ｆ−１，第１の実施例）［第３図乃至第５図］ 第３図乃至第５図は本発明プレイバックロボットの制御
装置の第１の実施例１８を示すものである。 （ａ、構成）［第３図］ １９はロボット駆動制御部であり、後述する位置情報記
憶部から読み出した位置情報に従って又は後述するティ
ーチングペンダントからの指示に従って上記工具取り付
は台８を駆動する工具取り付は金型動部２０やエアーシ
リンダ１２を駆動するシリンダ駆動部２１等の作業部８
動手段を制御して工具を所望の位置へ移動し、また、後
述する動作プログラム記憶部から読み出した動作手順に
従って工具駆動部２２を制御して工具取り付は台８に保
持された工具に所定の作業をさせる。 ２３は動作プログラムを記憶している動作プログラム記
憶部、２４は位置情報を記憶している位置情報記憶部で
あり、上記ロボット駆動制御部１９は位置情報記憶部２
４に記述された位置情報に従って工具を所定の位置へと
移動させると共に動作プログラム記憶部２３に記述され
た動作プログラムに従って工具に所定の動作をさせる。 ２５は動作プログラム書込部であり、これによって、動
作プログラム記憶部２３内の動作プログラムの書き込み
や書き変えを行なう。また、２６は位置情報書込部であ
り、これによって、位置情報記憶部２４内の位置情報の
書き込みや書き変えを行なう。 ２７はティーチングペンダントであり、図示しない操作
部を有し、該操作部を操作することによって、ロボット
駆動制御部１９をして作業部取り付は金型動部２０やシ
リンダ駆動部２１等の工具移動手段を制御せしめると共
に、それによって工具が移動した位置を新たな位置情報
として位置情報記憶部２４に書き込むようになっている
。 ２８は自動動作プログラム生成部であり、上記ティーチ
ングペンダント２７により新たに２つの点が位置情報記
憶部２４に記憶されると、当該２つの点をそれぞれ動作
開始点、動作終了点とする一回のＰＴＰ動作を自動的に
生成して動作プログラム記憶部２３に記憶させるように
なっている。 （ｂ、動作）［第４図、第５図］ 次に、上記プレイバックロボットの制御装置１８の動作
について説明する。 （ｂ−１，基本的な動作）［第４図］ 尚、ここでは対になった２つの点でピックアンドプレイ
ス動作（ＰＴＰ動作）、例えば、上記自動ネジ締め工具
１６を作業部として、対をなす２点の一方、即ち、動作
開始点でネジを受は取り、他方、即ち、動作終了点でネ
ジ締めを行なうという動作をするものとして説明する。 先ず、動作プログラム記憶部２３には、第４図に示すよ
うな動作プログラム、即ち、 （イ）Ａ点に自動ネジ締め工具１６を移動する。 （ロ）ネジを取る。 （ハ）自動ネジ締め工具１６をＡ点の上方に退避させる
。 （ニ）自動ネジ締め工具１６をＢ点の上方に移動する。 （ホ）自動ネジ締め工具１６をＢ点に移動する。 （へ）ネジ締め作業を行なう。 （ト）自動ネジ締め工具１６をＢ点の上方に退避させる
。 という動作プログラムが記憶されているものとする。 また、位置情報記憶部２４にはＡ点の位置情報として作
業卓２上に設置されたネジ供給機２９の位置が、また、
Ｂ点として移動車１４上に支持された被加工物３０の第
１のネジ締め箇所が記憶されているものとする。 そこで、作業を開始すると、ロボット駆動制御部１９が
動作プログラム記↑意部２３から上記動作プログラムを
読み出す。そこで、先ず自動ネジ締め工具１６を移動す
べき位置Ａ点の位置情報を位置情報記憶部２４から読み
出し、これによって、（イ′）作業部移動手段８．９．
２０．２１等を駆動制御して、ネジ供給機２９の位置に
自動ネジ締め１具１６を移動し、（口′）そこで、工具
駆動部２２を駆動制御して自動ネジ締め工具１６にネジ
供給機２９からネジを受は取らせ、（八′）シリンダ駆
動部２１、工具保持部９を駆動制御して自動ネジ締め工
具１６をネジ供給機２９の上方に退避させ、そこで、次
に自動ネジ締め工具１６を移動すべき位置Ｂ点の位置情
報を位置情報記憶部２４から読み出しくこの位置情報は
Ａ点の位置情報を読み出すときに同時に読み出してロボ
ット駆動制御部１９自身のメモリに記憶しておいても良
い。）、（二′）工具取り付は台８、工具取り付は白石
動部２０．穆動卓１４等を駆動制御して自動ネジ締め工
具１６を被加工物３０の第１のネジ締め箇所の上方へり
動じ、それから、（ホ′）工具保持部９、シリンダ駆動
部２１を駆動制御して自動ネジ締め工具１６を被加工物
３０の第１のネジ締め箇所へ移動し、（へ′）そして、
工具駆動部２２を駆動制御してネジ締めを行ない、（ト
′）最後に工具取り付は台８、工具取り付は白石動部２
０を駆動制御して自動ネジ締め工具１６を被加工物３０
の上方に退避させて、上記動作プログラムに記述されて
いたＦＴＰ動作を終了する。 （ｂ−２，ＦＴＰ動作の追加）［第５図］次に、被加工
物３０にもう一箇所（次のネジ締め箇所）ネジ締めを行
なうＦＴＰ動作を追加する場合について、第５図によっ
て説明する。 （ａ）ティーチングペンダント２７を操作してロボット
駆動制御部１９をして自動ネジ締め工具１６をネジ供給
機２９の位置に移動せしめる。 （ｂ）ティーチングペンダント２７により該位置を０点
の位置情報として位置情報記憶部２４に記憶させる。 （Ｃ）ティーチングペンダント２７を操作してロボット
駆動制御部１９をして自動ネジ締め工具１６を被加工物
３０の第２のネジ締め位置に移動せしめる。 （ｄ）ティーチングペンダント２７により該位置をＤ点
の位置情報として位置情報記憶部２４に記憶させる。 以上のように対を為す２つの点Ｃ，Ｄの位置情報が位置
情報記憶部２４に新たに記録されると、自動動作プログ
ラム生成部２８が、 （チ）０点に自動ネジ締め工具１６を移動する。 （す）ネジを取る。 （ヌ）自動ネジ締め工具１６を０点の上方に退避させる
。 （ル）自動ネジ締め工具１６をＤ点の上方に移動する。 （オ）自動ネジ締め工具１６をＤ点に移動する。 （ワ）ネジ締め作業を行なう。 （力）自動ネジ締め工具１６をＤ点の上方に退避させる
。 という動作プログラムを生成し、これを上記動作プログ
ラム（イ）〜（ト）の後に追加して動作プログラム記憶
部２３に記憶させる。 従って、作業を開始させると、被加工物３ｏの第１のネ
ジ締め箇所へのネジ締めに続いて被加工物３０の第２の
ネジ締め箇所へのネジ締めが為される。 （ｂ−３，ＦＴＰ動作の変更） 尚、ＦＴＰ動作を変更する場合、例えば、被加工物３０
の第１のネジ締め箇所へのネジ締めを止めて、被加工物
３０の第３のネジ締め箇所へのネジ締めを行なうように
する場合には、第５図について説明したように、ネジ供
給機２９の位置をＡ点として、また、被加工物３ｏの第
３のネジ締め箇所をＢ点として位置情報記憶部２４に記
憶させれば良い。 （Ｆ−２，第２の実施例）［第６図］ 第６図は本発明プレイバックロボットの制御装置の第２
の実施例３１を示すものである。 この第２の実施例３１においては、ティーチングペンダ
ント２７により対を為す２つの点の位置情報゛ｈり入力
されると自動動作プログラム生成部２８′が第４図に示
すような動作プログラム（動作開始点及び動作終了点は
新たにティーチングペンダント２７によって人力された
一対の点である。）を自動的に生成し、そして、ロボッ
ト駆動制御部１９は動作プログラムの実行時には、動作
プログラム記憶部２３に記憶されている動作プログラム
の実行後に自動動作プログラム生成部２８′によって生
成された動作プログラムを実行するようになっている。 （Ｇ、発明の効果） 以上に記載したところから明らかなように、本発明プレ
イバックロボットの制御装置の第１のものは、所定の作
業を行なう作業部と、上記作業部を任意の位置に移動す
る作業部移動手段と、ロボットの動作手順を記述した動
作プログラムを記憶する動作プログラム記憶手段と、上
記作業部を移動させる位置の位置情報を記憶する位置記
憶手段と、上記位置記憶手段に新たに位置情報を記憶さ
せ又は上記記憶手段に予め記憶されている位置情報を変
更させ又は動作プログラム記憶手段の内容によらずに上
記作業部移動手段に作業部の移動を指示するティーチン
グ手段と、動作プログラム記憶手段から動作手順を読み
出しかつ上記位置記憶手段から読み出した位置情報に従
って又はティーチング手段からの指示に従って作業部と
作業部移動手段を制御するロボット駆動制御部と、上記
ティーチング手段により新たに２点の位置情報を位置記
憶手段に記憶させることにより、該２点をそれぞれ動作
開始点・動作終了点とする１回の作業動作を動作プログ
ラム記憶手段に対して自動的に生成しかつ追加する自動
動作プログラム生成手段とを備えたことを特徴とし、ま
た、本発明プレイバックロボットの制御装置の第２のも
のは、所定の作業を行なう作業部と、上記作業部を任意
の位置に移動する作業部移動手段と、ロボットの動作手
順を記述した動作プログラムを記憶する動作プログラム
記憶手段と、上記作業部を移動させる位置の位置情報を
記憶する位置記憶手段と、上記位置記憶手段に新たに位
置情報を記憶させ又は上記記憶手段に予め記憶されてい
る位置情報を変更させ又は動作プログラム記憶手段の内
容によらずに上記作業部移動手段に作業部の移動を指示
するティーチング手段と、動作プログラム記憶手段から
動作手順を読み出しかつ上記位置記憶手段から読み出し
た位置情報に従って又はティーチング手段からの指示に
従って作業部と作業部移動手段を制御するロボット駆動
制御部とを備え、上記ティーチング手段により新たに２
点の位置情報を位置記憶手段に記憶させることにより、
上記ロボット駆動制御部が予め決められた手順の動作に
おける位置のみを上記２点の位置情報で変更した動作手
順を上記動作プログラム記憶手段に記憶されている動作
プログラムに追加して実行するようにしたことを特徴と
する。 従って、本発明プレイバックロボットの制御装置にあっ
ては、新たに追加する又は変更する動作手順における２
点の位置情報をティーチング手段により入力してやるだ
けで、動作プログラムの追加及び／又は変更をすること
ができるので、プログラミングに関する特別の知識を有
しない者でも、簡単に動作プログラムの追加や変更を行
なうことができ、汎用性が非常に高くなる。 尚、上記した各実施例で本発明を卓型ロボットに、また
、それをネジ締め機として使用する場合を例にして説明
したが、本発明がこれらのものに限定されることを意味
するものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明プレイバックロボットの制御
装置が適用されるロボットの一例を示すもので、第１図
は斜視図、第２図は工具等を装着した状態を示す斜視図
、第３図乃至第５図は本発明プレイバックロボットの制
御装置の第１の実施例を示すもので、第３図はブロック
図、第４図は動作プログラムを示すフローチャート、第
５図はティーチング手段による位置情報の入力手順を示
すフローチャート、第６図は本発明プレイバックロボッ
トの制御装置の第２の実施例を示すブロック図、第７図
及び第８図は従来のロボットの制御装置の一例を示すも
ので、第７図はブロック図、第８図はフローチャートで
ある。 ２８　′ ・自動動作プログラム生成手段 符号の説明 １・・・プレイバックロボット、 ８．９．１４．２０，２１・・・作業部心動手段、 ！６・・・作業部、 １８・・・プレイバックロボットの制御装置、１９・・
・ロボット駆動制御部、 ２３・・・動作プログラム記憶手段、 ２４・・・位置記憶手段、 ２フ・・・ティーチング手段、 ２８・・・自動動作プログラム生成手段、３１・・・プ
レイバックロボットの制御装置、！８５ フローチャート 第８

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定の作業を行なう作業部と、 上記作業部を任意の位置に移動する作業部移動手段と、 ロボットの動作手順を記述した動作プログラムを記憶す
   る動作プログラム記憶手段と、 上記作業部を移動させる位置の位置情報を記憶する位置
   記憶手段と、 上記位置記憶手段に新たに位置情報を記憶させ、又は上
   記記憶手段に予め記憶されている位置情報を変更させ、
   又は動作プログラム記憶手段の内容によらずに上記作業
   部移動手段に作業部の移動を指示するティーチング手段
   と、 動作プログラム記憶手段から動作手順を読み出し、かつ
   、上記位置記憶手段から読み出した位置情報に従って又
   はティーチング手段からの指示に従って作業部と作業部
   移動手段を制御するロボット駆動制御部と、 上記ティーチング手段により新たに２点の位置情報を位
   置記憶手段に記憶させることにより、該２点をそれぞれ
   動作開始点、動作終了点とする１回の作業動作を動作プ
   ログラム記憶手段に対して自動的に生成しかつ追加する
   自動動作プログラム生成手段とを備えた ことを特徴とするプレイバックロボットの制御装置
2. （２）所定の作業を行なう作業部と、 上記作業部を任意の位置に移動する作業部移動手段と、 ロボットの動作手順を記述した動作プログラムを記憶す
   る動作プログラム記憶手段と、 上記作業部を移動させる位置の位置情報を記憶する位置
   記憶手段と、 上記位置記憶手段に新たに位置情報を記憶させ、又は上
   記記憶手段に予め記憶されている位置情報を変更させ、
   又は動作プログラム記憶手段の内容によらずに上記作業
   部移動手段に作業部の移動を指示するティーチング手段
   と、 動作プログラム記憶手段から動作手順を読み出し、かつ
   、上記位置記憶手段から読み出した位置情報に従って又
   はティーチング手段からの指示に従って作業部と作業部
   移動手段を制御するロボット駆動制御部とを備え、 上記ティーチング手段により新たに２点の位置情報を位
   置記憶手段に記憶させることにより、上記ロボット駆動
   制御部が予め決められた手順の動作における位置のみを
   上記２点の位置情報で変更した動作手順を上記動作プロ
   グラム記憶手段に記憶されている動作プログラムに追加
   して実行するようにした ことを特徴とするプレイバックロボットの制御装置