JPH02161503A - ロボットにおける教示位置データの修正・再生方法 - 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、ティーチングプレイパック方式のロボットに
おける教示位置データの修正・再生方法に関する。

〔従来の技術〕

従来のティーチングプレイパック方式のロボットにおけ
る教示位置データの記録方式には、ロボットの動作軌跡
上の主要な数点の位置だけを教示データとして与えるＰ
　Ｔ　Ｐ　（　Ｐｏｉｎｔ　ｔｏ　Ｐｏｉｎｔ　）方式
と、ロボットのアームを始めとする機体を直接作業者が
動かして動作軌跡を連続的に記録するＣ　Ｐ　（　Ｃｏ
ｎｔｉｎｕｏｕｓ　Ｐａｔｈ　）方式とがある。このう
ち、後者のＣＰ方式にあっ′ては動作軌跡を再生する時
、ティーチング時に記録された位置データをそのまま再
生し，ティーチング時に作業者が教示したとおシの動き
を再現することを特徴とし，細かい動きや微妙な速度変
化のある動きをロボットに行なわせるのに適している。

一方ＰＴＰ方式にあってはティーチング時に記録された
位置データの間を補間して，直線，円弧等の定パターン
状に再生運転を行うので正確な軌跡を必要とする作業に
適している。

〔発明が解決しようとする課題〕

ＣＰ方式のプログラム再生は、作業者がテ４−チング時
に教示したとおυの動きを再現するので、細かい動きや
微妙な速度変化のある動きを行なわせるのに適し、でい
る。しかし、直線状１円弧状等の定パターンの動きを教
示するためには、作業者は、ロボットの先端に取付ける
ツールをそのパターンに沿って正確に移動させ、またそ
の姿勢も正確に維持する必要がある。特に塗装・シーリ
ング等のようにスプレーガンの前方に狙い点がある場合
は、スプレーガンの姿勢を正確に保たなければ狙い点の
軌跡は目標とするパターンを大きくはずれることになる
。

ＣＰ方式でティーチングを行うロボットは、作業者が直
接その機体を動かすことを考慮して各軸の操作力が軽く
なるように種々の工夫がなされているが、伝導部の摩擦
力やアームの自重・慣性等のため、操作力軽減には限界
があシ、また各軸によりその値はばらつく。

更にツールを直線状や円弧状に動かすと常に複数の軸を
同時に動かすことになり、前記操作力のアンバランスの
ためツールの正確な移動、姿勢の維持は困難となる。従
って従来のＣＰ方式のロボットにおいては一旦ＣＰ方式
によるティーチングを行った後、１点ずつ修正作業を行
っており本来簡便なはずのＣＰ方式のティーチング作業
に時間を要する大きな原因となっている。

これに対しＰＴＰ方式では、直線２円弧等のパターンに
沿った動きを再生することは容易であるが、教示作業者
の微妙な速度感覚を教えることはできない上、移動速度
等のデー々は別に教示する必要があｐ、教示操作が復雑
になる欠点がある。

また再生運転中に上記パターン上の補間点を計算し再現
するために高速な演算処理を必要とする。

本発明の課題は、上記の問題点を解消し、ＣＰ方式にお
いて１点ずつ修正教示することなく、定パターン上に正
確に再生することができるロボットにおける教示位置デ
ータの修正・再生方法を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によるロボットにおける教示位置データの修正・
再生方法は以下の通りである。

（１）　　ロボット、の機体を構成するアームや手首軸
等を動かしてその軌跡を予め定められた時間または移動
距離等の周期ごとに記録してティーチングを行うロボッ
トにおいて、ティーチング終了後記録された位置データ
を直線或いは円弧等の定パターン上に修正して再生する
ことを特徴とする。

（２）前記ロボットにおける教示位置データの修正・再
生方法において、再生開始前に予め位置データを定パタ
ーン上に修正して修正記録することを特徴とする。

〔作用〕

本発明によれば、ロボットのアームや軸からなる機体を
動かしてその軌跡を予め定められた時間ごとにサンプリ
ングしてティーチングを行うロボットにおいて、定パタ
ーン状の動きを教示する際にはサンプリングと同時にそ
のパターンを定義するポイントであることを示すデータ
を教示し、上記ポイントによって定義されたパターン上
に他のポイントを （１）　　再生運転中に修正し、その結果を再生するか
、または。

（２）　　再生運転前に修正し、その位置データを教示
データとして修正記憶することにより、テ（−テング時
に定パターン周辺にばらついて記憶された教示データが
定パターン上に修正されて再生される。

〔実施例〕

第１図および第２図は６′軸制御のロボットに軌跡を教
示し動作制御するための回路構成を示す。

第１図において、作業者はロボットのアームや機体の一
部（図示省略）を動かして軌跡を教示するが、その時ロ
ボットの各軸に取付けられた位置検出器６から位置パル
スが出力される。このパルスはカウンタ５にてカウント
され、教示データ記録周期ｔごとにレジスタ４にパルス
データをラッチする。このような機能を有する軌跡教示
回路７は他の５軸にも存在して軌跡教示回路８〜１２を
有する。

レジスタ４内にラッチされたパルスデータは記録を有効
にする記録スイツｙ−１４がＯＮの時、ロボットの制御
を行う中央処理装置（ＣＰＵ）によってメモリ２に格納
される。記録スイッチ１４はティーチング時は常時ＯＮ
′″′Ｃある。パターン設定スイッチＪ５は直線や円弧
等の目標パターンの隨類を決定するスイッチである。レ
ジスタ４内にラアチされたパルスデータがポイントの位
置データとして記録される時、同時に、パターン設定ス
イッチ１５の状態が当該ポイントの付加データとして記
録される。パターンを定義するポイントの教示方法は教
示中にパターン設定スイッチ１５がＯＮの状態で一旦ロ
ボットを止め、その停止したポイントの教示データにパ
ターン定義ポイントとして識別データを付加する。具体
的にはレジスタ４のデータが前回°のメモリへの格納デ
ータからどの軸も予め定められた軸の移動／停止の判定
値ΔＬを超えて変化していない時ロボットを一時停止し
たとみなし、そのポイントに識別データを付加する。具
体的には第４図および第６図で■印で示すパターン定義
ポイントである。なお、第１図で３はデータバス、１３
はＩ１０インターフェイスである。

第２図はロボットの動作制御を行なう回路構成を示す。

ＣＰＵ７は既にメモリ２に格納されている位置データを
基に動作指令出力周期Ｔごとに各軸の速度指令器１７に
速度指令を与え、サーボ回路部１８によりモータ１９を
動かしてロボットのプレイパックを行なうものである。

なお、２０は速度位置検出器であり、全体として制御部
２１〜２６は各軸ごとに存在する。また１位置データと
同時に記録された機能データに基づきツール１６がＯＮ
、ＯＦＦ制御される。

本実施例において、目標パターンとして直線を用いる場
合について述べる。

第３図は従来の技術によって記録された。０ボツトアー
ム先端のツール１６、または、その狙い点の位置データ
の例である。第３図中破線で示された直線がティーチン
グの目標パターンであり。

ｘ印が実際に記憶された位置データである。従来の技術
ではこれらの位置データをそのまま再生するので第３図
中に実線で示す軌跡を描くことになる。

第４図は第３図の直線の目標パターンに対し、本実施例
にてティーチングおよび再生を行った場合を示す。第３
図中破線は通常のポイント、・印はパターン設定スイッ
チ１５がＯＮであることによりパターン修正ポイントで
あることが記録されたポイント、■印は前述の方法によ
りパターン定義ポイントとして記録されたポイントを示
す。目標とすべき直線は■印のＰ＠ＩＰＩＩＰ１ａＩＰ
！番で定義される。これらのポイントにはさまれ、かつ
パターン設定スイッチ１５によりパターン修正ポイント
として記録されたポイント群、即ち。

Ｐ？−Ｐｌｌ、ＰｌいＰｓｓ〜ｐｔｓ社その４インドを
はさむパターン定義ポイント０印で定義される直線（Ｐ
ａで例えるとＰ、とｐＨで定義される直１ｆｓ）上に図
中Δ印の如く修正して再生される。直線上に修正したく
ないポイントはＰＳＩ〜ＰＩ？（×印）の如くパターン
設定スイッチ１５をＯＦＦにして教示することによシ識
別する。以上の結果本実施例によって再生される軌跡を
実線で示す。尚、直線上への位置修正は、パターン修正
ポイント（図中・印）から直線上に垂線をおろし、その
交点（図中△印）を求めることにより得られる。

次に目標パターンとして円弧を用いる場合について述べ
る。

第５図は本実施例によって記録されたロボットアーム先
端のツール１６またはその狙い点の位置データの例であ
って破線で示す円弧を目標としてティーチングされたも
のである。ｘ印が実際に記憶された位置データであって
従来の技術で再生した場合の軌跡を実線で示している。

第６　図１［５図の目標パターンに対し１本実施例にて
ティーチングおよび再生を行った場合を示す。第３図中
破線は通常のポイント、・印はパターン設定スイッチ１
５がＯＮであることによりパターン修正ポイントである
ことが記録されたポイント、■印は前述の方法によりパ
ターン定義ポイントとして記録されたポイントを示す。

目標とすべき円弧は■印のＰ４＊ＰＩＩｔＰｌ。で定義
されＰ、は円弧の開始端、Ｐ工は終了端となる。Ｐ。

とＰｔｓにはさまれ、かつパターン設定スイッチ１５に
よシバターン修正ポイントとして記録されたポイント群
、即ちＰｓ−Ｐｌ。、Ｐ１ｍ〜Ｐ１．は上記円弧上に図
中Δ印の如く修正して再生される。

図中Ｐ、？は・印パターン修正ポイントとして記憶され
ていても円弧の開始点と終了点にはさまれていないので
、修正の対象とはならない。以上の結果本実施例によっ
て再生される軌跡は実線で示すように目標円弧上に描か
れる。尚、円弧上への位置修正はパターン修正ポイント
（図中・印）から円弧上に垂線をおろし、その交点（図
示△印）を求めることによシ得られる。

以上のような位置データの修正については、（１）　　
再生運転中にリアルタイムに計算して求めつつ再生し記
憶データそのものの修正（書き換え）は行わない。

（２）　　ティーチング終了後データ修正操作スイッチ
（図示なし）によシデータ修正のみを行って記憶データ
を書き換え、再生運転時には書き換えられたデータの再
生のみ行う。

の２方法があり、いずれでも実施可能である。

また、上記各実施例においては、ティーチング中にパタ
ーン定義ｒ１ｅインド（■印）として識別データを付加
する手段としてパターン設定スイッチ１５をＯＮで且つ
一時停止の条件で説明したが。

これに代る手段として図示しない別の専用スイッチ操作
によるものでもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、位置データの修正を行った後再生した
場合、ＣＰ方式の簡便な教示方法と再生時の特徴を生か
しつつ直線等のパターンに忠実な軌跡が得られる。また
、特にデータ修正方法を有する制御装置にあっては高速
な演算処理を必要としないため、コストアップとなるこ
となく良質な作業可能なロボットを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における６軸制御のロボット
に軌跡を教示するための回路構成を示すブロック図、第
２図は本発明の一実施例における６軸制御のロボットを
駆動するための回路構成を示すブロック図、第３図およ
び第５図はそれぞれ従来の技術によって記録されたロボ
ットアーム先端のツールまたはその狙い点の位置データ
およびその再生軌跡を示す説明図、第４図および第６図
はそれぞれ第３図および第５図に示す位置データを本実
施例によシ記録し、そのデータ群に対し。 本発明によるデータ修正を行った状況を示す説明図であ
る。 １・・・中央処理装置、２・・・メモリ、３・・・デー
タバス、４・・・レジスタ、５・・・カウンタ、６・・
・位置検出器、７〜１２・・・軌跡教示回路、１３・・
・Ｉ１０インターフェイス、１４・・・記録スイッチ、
１５・・・パターン設定スイッチ、１６・・・ツール、
１２・・・速度指令器、１８・・・サーボ回路部、１９
・・・モータ、２０・・・速度・位置検出器、２１〜２
６・・・制御部。 第１図 出願人代理人　弁理士　　鈴　　江　　武　　彦第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 補正の内容 明細書第５頁第１６行の 「定められた時間」 １゜ ・ｊｃ件の表示 特願昭６３−３１．５６２１号 ・・・ティーチング時に」 を ［修正記憶する。 ！ ことによりティーチング時に」に訂正する。 つ 発明の名称 ロボットにおける教示位置データの修正・１）１生方法
３゜ 補正をする者 事件との関係

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ロボットの機体を構成するアームや手首軸等を動
   かしてその軌跡を予め定められた時間または移動距離等
   の周期ごとに記録してテイーチングを行うロボットにお
   いて、テイーチング終了後記録された位置データを直線
   或いは円弧等の定パターン上に修正して再生することを
   特徴とするロボットにおける教示位置データの修正・再
   生方法。
2. （２）前記ロボットにおける教示位置データの修正・再
   生方法において、再生開始前に予め位置データを定パタ
   ーン上に修正して修正記録することを特徴とする前記特
   許請求の範囲第１項記載のロボットにおける教示位置デ
   ータの修正・再生方法。