JPH02172687A - 産業用ロボットの制御方法 - 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 本発明は組立・移載等を高速で行うロボットの安全性、
信頼性の向上に関するものである。

従来の技術 従来、組立ロボットでは教示の簡素化（教示ポイント数
の削減）作業の高速化が強く要望されており、多くの場
合、以下に例を示すような方法で対応している。

すなわち、第７図において、１はパーツフィダーであり
、部品２を整列して供給し、コントローラ３の命令によ
り動作するロボット４の先端の部品挟持部５で製品６に
組み付ける作業を行なう。

この作業の動作例を第８図を用いて説明する。第８図は
購成を示すブロック図である。まず、コントローラ３は
、部品２がパーツフィーダー１上の所定の位置にあるこ
とをセンサー７で確認し、ロボット４を部品取り出し地
点８まで移動させ、部品挟持部６を閉じる。次にコント
ローラ３は製品６の作業可能な状態になっているかどう
かセンサー９より信号を受は取り、作業可能と判断して
からロボット４を第８図に示す水平動作と上下動作が連
続的かつカーブを描くような動作で上昇、水平、下降移
動させ部品２を製品６の組み付は地点１ｏまで運び、部
品挟持部６を開いて組立作業が完了する。この場合、−
搬にロボット４の教示ポイント数はパーツ取り出し地点
８と組み付は地点１０の２ケ所であり、部品挟持部５の
上昇量あるいは水平移動と上下移動の連続的かつカーブ
を描く量は予め動作プログラム上で定義されている。

尚、水平移動と上下移動の連続的かつカーブを描くよう
なロボット４の動作時間の短縮は、動作距離等にもよる
が２０〜３０チ程度である。

次に第２の従来例を説明する。上記従来例と同様、ロボ
ット４はパーツ取り出し地点８で部品２をチャッキング
し、作業条件に関わらず、組み付は地点１ｏの上空の地
点１１まで移動し、ここで作業条件を確認し、もし作業
不可であれば地点１１で待機し、作業可能になってから
組み付は地点１゜まで下降し部品挟持部６を開いて組立
作業は完了する。部品取り出し時も、組み付は時と同様
にまず部品取り出し位置上空の地点１２まで移動しセン
サー７から部品取り出し可能の信号を受は取って動作す
る。この場合教示ポイント数は部品取り出し地点８とそ
の上空地点１２、組み付は位置とその上空地点１１の合
計４点である。

発明が解決しようとする課題 上記のような動作で作業を行った場合、以下の課題が生
じる。

（１）部品挟持部５が部品２をチャッキング完了時点で
、作業可能（センサー９がＯＫ）である場合、地点１１
で一度停止し、センサー９の信号を確認する第２例の部
品２取り出しから組み付は完了までの時間（Ｔ２）は、
第１例の時間（Ｔ１）と比較して長くなる。

（２）部品挟持部６が部品２をチャッキング完了時点で
、作業不可（センサー９がＮＧ）でありかつチャッキン
グ完了後第２例においてロボット４が地点１１まで移動
する時間（Ｔ３）経過後も作業不可の場合には、第２例
の方が短くなる（センサー９がＯＫ後に第１例ではロボ
ット４が上昇、水平、下降移動するのに対し第２例では
下降移動のみであるから）。

（３）部品挟持部６が部品２をチャッキング完了時点で
、作業不可（センサー９がＮＧ）でありかつ前記時間（
Ｔ３）経過後作業可能（センサー９がＯＫ）である場合
には第１例と第２例ではどちらの作業時間が短いか一概
には言えないが、部品挟持部６が部品２をチャッキング
完了時点で作業可能でめった場合の時間（Ｔ１）と比べ
ればどちらも遅い。

（４）第２例の教示ポイント数は第１例の２倍すなわち
コントローラー３の記憶容量は２倍必要になる。

以上（１）〜（３）は組み付は動作における比較である
が、部品取り出し時においても全く同様である。

本発明は上記問題点に鑑み、最短の動作時間で目的の作
業を行いしかも教示ポイント数も最少とする産業用ロボ
ットの制御方法を提供するものである。

課題を解決するだめの手段 上記問題を解決するために本発明の産業用ロボットの技
術的手段は、部品挟持部より供給された部品をとシ出し
、制御部より動作を制御される部品挟持部が、搬送部か
ら搬送された製品に組付けあるいは挿入するロボットの
制御方法において、始点から終点間で複数の任意の地点
を予め設定する第１工程と、各ポイント間の距離を部品
挟持部が移動する速度を前の地点間の速度より減速して
予め設定する第２工程と、部品挟持部が始点から終点へ
と移動する第３工程と、制量が所定の位置に位置決めさ
れていることを検出し、信号を発する第４工程と、第４
工程で発信した信号を制御部で受信する第５工程と、第
５工程で受信した場所を検出する第５工程と、前記部品
挟持部が第２工程で設定した速度で各地点間の移動を続
行する第７工程を特徴とする第１発明であシ、部品挟持
部が部品を保持する第１工程と、前記部品を搬送部によ
り搬送された製品に組付あるいは挿入する第２工程を有
する産業用ロボットの制御方法において、部品挟持部が
組付あるいは挿入する直前に部品を挟持した部品挟持部
が移動する時の慣性が略零になる様に鉛直方向とは逆方
向に加速度を付加して部品を保持した部品挟持部が一旦
停止することを特徴とした第２の発明である。

作　　用 本発明の技術的手段による作用は次のようになる。すな
わち、部品挟持部が部品を挟持し、移動中に、予め設定
した地点で作業不可能、あるいは、設定した複数地点を
通過後も作業不可能である場合、各地点間を予め設定し
た速度まで減速し、作業可能になるまで部品挟持部の移
動距離を停止することなく移動調節し、またその移動は
連続的かつカーブを描くように移動することにより、時
間的無駄もなく、また、停止後、再動作に入る時の負担
も少ないという効果がある。又、作業条件にかかわらず
、組付あるいは挿入地点直前の地点で一旦停止し、その
地点で、作業可能か不可能か検出し、作業用の信号を受
信後、移動を開始し下降することにより、移動中の加速
度を、停止することで零とし、組付あるいは挿入時の損
傷をなくすという効果がある。

実施例 以下本発明の一実施例の産業用ロボットの制御方法につ
いて、図面を参照しながら説明する。

第１図は、本発明の一実施例におけるフローチャート図
、第６図は本発明の構成を示すブロック図である。

１は部品供給部、２は部品、３はコントローラ、４はロ
ボット、６は部品挟持部である。工程１７に示すとおシ
、まず予め複数の任意の点を設定する。部品挟持部５の
軌跡上に地点１２，１３，１４１５．１６と６ケ所設定
する。地点１２．１３は水平移動上にあり、残りの地点
１４，１５，１６は、部品２を製品ｅに組付あるいは挿
入する地点１゜の上空にある。工程１８は、上記地点間
の速度を予め設定する。下記の表のように速度を設定す
る。

表 工程１９はセンサー７で部品２の位置を確認後部品挟持
部５が部品供給部１が部品２を供給する地点８まで下降
移動し、部品２を挟持する。工程２０は、部品２を挟持
した部品挟持部５はそのまま上昇移動しかつ、カーブを
描くように水平移動を開始する。工程２１は、地点１２
に部品挟持部が到着後、センサー９により製品６が所定
位置に位置決めされているか確認する。その時、作業可
である信号をコントローラ３に発信する（工程２２）。

センサー９が作業可の信号が発信された場合、そのまま
地点１３，１４，１５，１６を経て、水平移動から下降
移動と連続点にカーブを描きながら、組付あるいは、挿
入地点１０まで下降し、製品６に組付あるいは挿入する
。組付あるいは挿入後、地点８まで同軌跡上を移動し、
工程１９にもどる。

また、工程２２で発信された信号が作業不可の場合を説
明する。地点１２で信号を受信した場合、コントローラ
３がその受信地点を地点１２であることを確認する（工
程２６）。予め設定されている速度すなわち、地点８か
ら地点１２までの移動速度１０　ｍ／Ｓ　　より減速さ
れたｓｍ／Ｓで移動を開始する。地点１３に到着時に、
作業可の信号を受信した場合は、地点１２から地点１３
に設定された速度ｓ　ｍ　／　Ｓのまま、移動を続行し
、地点１４゜１５．１６を経て、地点１０にて製品６に
組付あるいは挿入する。しかし、まだ地点１３に部品挟
持部６が到着しても作業不可であった場合、地点１２〜
１３間の速度より減速された予め設定されている速度３
　ｍ　／　Ｓ　で移動する。地点１４で作業可であれば
、そのままの速度ｓ　ｍ　／　Ｓ　で移動するが、作業
不可の場合、さらに減速され、地点１４〜１５間を設定
速度２　ｍ　／　Ｓで移動する。以降各地点も同作業を
行う。前地点で作業不可と受信した場合、前地点間の速
度から設定された速度まで減速して次の地点まで移動し
、コントローラ３からの信号を確認し、作業不可でも部
品挟持部６が停止することなく減速移動をくり返しなが
ら移動し、組付あるいは挿入する。

次に第２の実施例を説明する。第３図は、第２実施例の
フローチャート図である。工程２６に示すとおり、第１
実施例と同様にまず予め複数の任意の点を設定する。工
程２７で部品の種別を判断し、認識する。工程２８で工
程２６で設定した各地点間の速度を部品別に設定してお
く。次の工程２９で、工程２７で判別した部品に見合っ
た速度を工程２８で設定した速度の中から選出する工程
である。速度を選出後、部品挟持部６が部品２を挟持す
る工程３０、そのまま部品挟持部が上昇・水平移動しく
工程３１）、センサー９により、製品６が所定位置に位
置決めされているか認識する（工程３２）。

その時、作業可である信号をコントローラ３が発信する
（工程３３）。部品２を挟持した部品挟持部６が下降移
動しく工程３４）、製品６に組付あるいは挿入する（工
程３５）。しかし、工程３３でコントローラ３より発信
された信号が作業不可である場合、その信号が発信され
た地点を検出しく工程３７）、予め工程２８で設定した
速度で各地点間を移動を続ける（工程３８）。次の地点
で作業可である信号を受信したならば、現在移動中の速
度で組付あるいは挿入を行う。作業不可であれば、さら
に設定された速度まで減速し、次の地点まで移動する。

このように、第１実施例同様に、作業可の信号をコント
ローラ３よシ受信するまで、くり返し設定された速度ま
で減速しながら移動し、製品６に組付あるいは挿入を行
う。

次に第３実施例を説明する。第４図は第３実施例のフロ
ーチャート図である。この実施例は、第２実施例と同様
の工程で組付あるいは挿入を行うが、工程４０では、製
品６０種別を判別し、工程４１で、予じめ工程３９で設
定した複数の任意の地点間の速度を製品θの種類別に設
定しておく。

工程４ｏで判別した製品６により、工程４１で設定した
速度を選出する（工程４２）。以降、組付あるいは挿入
における手順は、第２実施例または第１実施例と同様で
あるので省略する。

次に第４実施例を説明する。第５図は第４実施例の７０
−チャート図、第６図は構成を示すブロック図である。

まずはじめに、部品挟持部５によって部品２を製品６に
組付あるいは挿入する地点１ｏの上空に任意の地点６２
を設定する江程５２）。

この地点６２は地点１０の近くに位置する。工程６３で
部品２を部品挟持部６が挟持し、上昇、水平移動、下降
移動を連続的なカーブを描くように移動する（工程５４
　、５５　）。部品挟持部が工程６５の下降の途中で地
点６２に到着すると鉛直方向とは逆方向の加速度を加え
て、地点６２で一旦停止する（工程５６）。センサー９
により製品６の位置を確認する（工程５７）。工程６７
の確認により作業可である信号をコントローラ３が発信
する（工程５８）。工程５８によυ発信された信号を受
信後、部品挟持部５は下降しく工程５９）、製品６へ組
付あるいは挿入する（工程ｅｏ）。しかし、工程６８で
作業不可を信号が発信された場合、コントローラ３より
作業可の信号を受信するまで、地点６２で停止状態であ
る。

従って組付あるいは挿入する前に一旦停止し、加速度＝
０．加重−〇とすることにより、組付あるいは挿入時の
不要な力も加わらず、製品の損傷がなくなるという効果
が得られる。

発明の効果 以上のように、この発明によればコントローラの信号を
受信後、作業不可の場合、部品挟持部が部品を挟持した
まま完全停止せず、速度を落とし、製品が所定位置に位
置決めされるまで時間調節することにより、−時停止後
の再動作にはいる負担も少なく、待避する場所への無駄
な移動距離も必要なく、時間も少なくてよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例における産業用ロボットの
制御方法のフローチャート図、第２図は同ブロック図、
第３図は第２実施例のフローチャート図、第４図は第３
実施例のフローチャート図、第６図は第４実施例のフロ
ーチャート図、第６図は第４実施例における同ブロック
図、第７図は従来の産業用ロボットの斜視図、第８図は
同≠＝１ブａヅク図である。 １・・・・・・部品供給部、２・・・・・・部品、３・
・・・・・コントローラ、５・・・・・・部品挟持部、
６・・・・・・製品、７・・・・・・センサー、９・・
・・・・センサー 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名第１
図 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）部品供給部より供給された部品を取り出し、制御
   部より動作を制御される部品挟持部が、搬送部から搬送
   された製品に組付あるいは挿入する産業用ロボットの制
   御方法において、前記部品挟持部が前記部品供給部から
   の部品を挟持する始点から、その部品を製品に組付けあ
   るいは挿入する終点間で複数の任意の点を予め設定する
   第１工程と、各地点間の距離を部品挟持部が移動する速
   度を前の地点間の速度より減速して予め設定する第２工
   程と、部品挟持部が始点から終点へと移動する第３工程
   と、前記部品搬送部により製品が所定に位置決めされて
   いることを検出し、信号を発する第４工程と、第４工程
   で発信した信号を制御部で受信する第５工程と、第５工
   程で受信した場所を検出する第６工程と、前記部品挟持
   部が第２工程で設定された速度で各地点間の移動を続行
   する第７工程とからなる産業用ロボットの制御方法。
2. （２）部品供給部より供給された部品を取り出し、制御
   部より動作を制御される部品挟持部が搬送部から搬送さ
   れた製品に組付あるいは挿入する産業用ロボットの制御
   方法において、部品挟持部が部品を挟持する始点から、
   その部品を製品に組付けあるいは挿入する終点間で、複
   数の任意の点を予め設定する第１工程と、組付けあるい
   は挿入する部品を判別する第２工程と、各地点間の距離
   を部品挟持部が移動する速度を予め部品別に設定する第
   ３工程と、第２工程で判別した部品の各地点間の速度を
   第３工程より選出する第４工程と、部品挟持部が始点か
   ら終点まで移動する第５工程と、部品搬送部により所定
   の製品が所定の位置に位置決めされていることを検出し
   、信号を発する第６工程と、第６工程で発信した信号を
   制御部で受信する第７工程と、第７工程で受信した場所
   を検出する第８工程と、部品挟持部が第４工程で設定さ
   れた速度で各地点間の移動を続行する第９工程とからな
   る産業用ロボットの制御方法。
3. （３）部品供給部より供給された部品を取り出し、制御
   部より動作を制御される部品挟持部により、搬送部から
   搬送された製品に組付あるいは挿入する産業用ロボット
   の制御方法において、部品挟持部が部品を挟持する始点
   から、その部品を製品に組付けあるいは挿入する終点間
   で、複数の任意の点を予め設定する第１工程と、組付け
   あるいは挿入する製品を判別する第２工程と、各地点間
   の距離を部品挟持部が移動する速度を予め製品別に設定
   する第３工程と、第２工程で判別した製品の各地点間の
   速度を第３工程より選出する第４工程と、部品挟持部が
   始点から終点まで移動する第５工程と、部品搬送部によ
   り所定の製品が所定の位置に位置決めされていることを
   検出し、信号を発する第６工程と、第６工程で発信した
   信号を制御部で受信する第７工程と、第７工程で受信し
   た場所を検出する第８工程と、部品挟持部が第４工程で
   設定された速度で各地点間の移動を続行する第９工程と
   からなる産業用ロボットの制御方法。
4. （４）部品挟持部が部品を挟持する第１工程と、前記部
   品を搬送部によって搬送された製品に組付けあるいは挿
   入する第２工程を有する産業用ロボットの制御方法にお
   いて、部品挟持部が組付けあるいは挿入する直前に部品
   を挟持した部品挟持部が移動する時の慣性が略零になる
   よう鉛直方向とは逆方向に加速度を付加して、一旦停止
   することを特徴とした産業用ロボットの制御方法。