JPH02303779A - 工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」 本発明は教示再生型の工業用ロボットの制御方法に係り
、特に複数のツールをロボット本体に取り付けて作業さ
せる場′合に用いて好適なロボットの制御方式に関する
。 「従来の技術」 従来、塗装や溶接等の作業を人間に代わって行う自動機
として、動作プログラムを変更することにより多様なワ
ークにフレキシブルに対応可能な教示・再生型の工業用
ロボットが用いられている。 そして、このような工業用ロボットは、１台のロボット
本体に複数のツールを取り付けられて高密度で多様な作
業に適用されることがある。例えば、塗装作業において
は、通常、塗装色の切換による洗浄作業を省くために塗
装ガン毎に塗装色を定める。このため、塗装ロボットに
おいては、１台のロボット本体に多色塗りを効率良く行
わせようとすると、複数の塗装ガンをロボット本体に搭
載しなければならない。 ところが、この場合、ツールの作業部の軌道が同じでも
、ツールの種類によってロボット本体のツール取付部と
ツールの作業部の位置関係が異なり、ロボット本体の動
きが異なるため、使用するツール毎に教示を行わなけれ
ばならなかった。 すなわち、一つの作業（教示プログラム）内でツールを
切り換えて使用する場合は、教示時、実際に使用するツ
ールに切換えており、また、一つつの作業毎に使用する
ツールを変更する場合は、作業の数だけツールを変えて
プログラムを作成していた。 「発明が解決しようとする課題」 このため、従来の工業用ロボットには、複数のツールを
搭載して作業をさせる場合、以下のような改善すべき問
題があった。 ■　１つの作業毎に使用するツールを変更する場合、作
業毎にツール作業部の軌道が異ならなくても、作業に使
用するツールが異なればそれぞれについて教示をする必
要があり、このため教示プログラムの数が多くなり記憶
装置の容ユが多く必要となった。 ■　１つの作業内でツールを切り換尤で使用する場合、
ツールの切換によってツール作業部の軌道が異ならな（
でも、教示時、実際に使用するツールに切換えなければ
な゛らず、教示作業に手間がかかっていた。 ■作業に使用するツールの種類に変更があった場合、ツ
ール作業部の軌道が異ならなくても、教示をやり直さな
ければならなかった。 本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであっ
て、再生時に使用するツールを教示時とは別にしかも動
作の途中においても設定でき、ツールが再生時と教示時
とで異なっても、再生時のツール作業部の軌道・姿勢が
教示時と同じになるようにロボット本体を動作させるこ
とができる工業用ロボットの制御方法を提供することを
目的としている。 「課題を解決するための手段」 本発明の工業用ロボットの制御方法は、取り付けられた
ツールをワークに対して多次元的に移動させて作業する
ロボット本体と、該ロボット本体の制御及び教示データ
の記憶・演算等を行う制御装置とよりなる教示・再生形
の工業用ロボットにおいて、 前記制御装置に、前記ロボット本体のツール取付部とツ
ールの作業部との位置関係を決定するツール形状データ
を、ツールの種類毎に記憶させておき、 教示時には、ロボット本体の姿勢データとともに教示に
使用したツールの種類に応じたツール符号を、教示点毎
に記憶させ、 再生時には、教示されたロボット本体の姿勢データと、
前記ツール符号に応じた前記ツール形状データと、パ再
生時に使用するツールのツール形状データとにより、再
生時の前記作業部の位置及び姿勢が教示時と同じになる
ロボット本体の姿勢データを求める演算を、教示点毎に
行い、前記演算により得られたロボット本体の姿勢デー
タに基づいてロボット本体を制御するようにしたことを
特徴としている。 「作用」 本発明の工業用ロボットの制御方法によれば、再生時に
、教示されたロボット本体の姿勢データと、教示時使用
されたツールに関するデータ（ツール形状データ）と、
再生時使用するツールに関するデータ（ツール形状デー
タ）とから、再生時のツールの作業部の軌道・姿勢が教
示時と同じになるためのロボット本体の姿勢データが、
教示点毎に演算され、この演算結果に基づいてロボット
本体が制御される。 このため、前記再生時使用するツールに関するデータを
変更することにより、再生時に使用するツールを教示時
とは別にしかも動作の途中においても設定でき、ツール
が再生時と教示時とで異なりても、再生時のツール作業
部の軌道・姿勢が教示時と同じになるようにロボット本
体を動作させることができる。 「実施例」 本発明の一実施例を第１図〜第５図により説明する。 第１図は本発明の制御方法を実施するためのロホノトシ
ステムの例である。 図において、符号ｌで示すものはロボット本体である。 ロボット本体ｌは、据付ベース２と、該据付ベース２上
に取り付けられて、据付ベース２に固定された軸線Ａを
中心として回動する旋回ベース３と、該旋回ベース３の
上に取り付けられて、旋回ベース３に固定され前記軸線
へに直交する軸線Ｂを中心として回動する第１アーム４
と、該第１アーム４の先端に取り付けられて、第１アー
ム４に固定され前記軸線Ｂに平行な軸線Ｃを中心として
回動する第２アーム５と、該第２アーム５の先端に設け
られた手首６とよりなるものである。 手首６は、その先端に設けられたツール取付部６ａを、
第２アーム５の先端から順次配された、軸線り、軸線Ｅ
、軸軸線を中心として、三つの回転自由度をもって支持
し、これを第２アーム５に対して５次元的に移動させる
もので、ロボット本体ｌは全体として６自由度を有して
いる。 ここで、軸線りは前記軸線Ｃに平行に配され、また、軸
線Ｅは軸線りに直交する面上に配され、さらに、軸線Ｆ
は軸線Ｅに直交するように配されている。 ロボット本体ｌのツール取付部６ａには、二つのツール
７．８が取り付けられている。これら、ツール７．８は
、作業部７ａ、８ａをそれぞれ有するものである。 ここで、ツール７．８が例えば塗装ガンであれば、前記
作業部７ａ、ｇａは塗料の吹出口であって、それぞれ異
なる塗装色の塗料をワークに吹き付ける等のために複数
のツールが搭載されている。 また、当然に、作業部７ａ、８ａのツール取付部６ａに
対する位置・姿勢は互いに異なるが、この場合、これら
作業部７ａ、８ａの軸線（具体的には、例えば塗装ガン
であれば、塗料の吹出ノズルの軸線）は、それぞれ、前
記軸線Ｆと軸線Ｅとを含む面に平行な面上にある。 そして、ロボット本体１には、制御装置９が接続されて
おり、この制御装置９によって、ロボット本体１の制御
及びこの制御のための教示データの記憶・演算等が行わ
れるようになっている。 つぎに、説明の便宜上、第２図に示すように、ロボット
本体１あるいはツール７．８についての、座（票又は各
部の位置・姿勢を表す量等を定義しておく。 まず、旋回ベース３の回転角をアーム旋回角θ１、第１
アーム４の回転角をアーム前後回転角θ、とする。また
、前記軸線へと軸線Ｂの交点を原点ＯＲとしＺＲ軸が前
記軸線Ａ」二にあり、据付ベース２に固定された座標を
、ロボットベース座標系ΣＯＲとする。また、第２アー
ム５の第１アーム４に対する回転角をアーム上下回転角
θ、とする。また、手首６における前記軸線り、軸線Ｅ
、軸軸線を中心とする回転角を、それぞれ、手首上下回
転角θ、。 手首左右回転角θ６、手首ひねり回転（パターン回転）
角θ６とする。また、手首６のツール取付部６ａの先端
点をＷとする。 また、ツール取付部６ａと各ツールの作業部との位置関
係を決定する量（ツール形状データ）として、前記先端
点Ｗから各ツールの作業部の軸線への垂線の長さをｒｓ
ｔ、前記垂線と前記作業部の軸線との交点から作業部ま
での距離をｒ５ｔ、各作業部の軸線の前記軸線Ｆの方向
に対する角度をθ、とし、さらに、これらをツールによ
って例えば下記のように区別して表す。 ツール７　：　ｒｓｔ（ｔ）、　　ｒｓｔ（１）＋　　
θ、（１）ツール８　：　ｒ５．（２）、ｒ、、（２）
、　　θば２）また、前記先端点Ｗの前記軸線Ｅからの
距離をｒ。 とする。さらに、各ツールの作業部の中心点Ｔを原点と
し、作業部の軸線方向（例えば塗料の吐出方向）をＸ軸
とするツール座標系ΣＯＴを定義する。 また、上記のように定義されたロボットベース座標系Σ
ＯＲとツール座標系ΣＯＴとの関係を説明しておく。 まず、ロボットの据付ベース２から見た（すなわち、座
標系Σ０３から見た）前記ツール取付部６ａの先端点Ｗ
の位置及び軸線の方向を求める。 先端点Ｗのロボットベース座標系から見た座標は、ロボ
ット本体１の各軸線Ａ−Ｆ回りの回転角度０１〜θ６と
、各軸線間の距離とにより簡単に求まる。 これを変位ベクトルＰ、として表わす。また、ツール取
付部６ａの方向は３行３列の回転マトリクスで表わすこ
とができる。これをＲ１とすれば、下記式のようになる
。 ７？　ｗ　＝　Ｒｏ　ｔ　（Ｚ　ｒθ＋ｌＲｏｔ（Ｙ　
、　−（θ、−〇、十〇、））・ＲｏＬ（Ｚ、θｉ）　
・Ｒｏｔ（Ｘ　、θ、）”’　［ｕ　ｗ　Ｖ　ｗ　Ｗ　
ｗ］　　　　　　　　・・・・・・（１）ここで、Ｒｏ
ｔ（ｎ、　　θ）は、座標を軸ｎの回りに角度θだけ回
転移動させる座標変換を表す回転マトリクスである。ま
た、ｕｗ＋　　Ｖｗｇ　Ｗｗは互いに直交する単位ベク
トルでｕｗはツール取付部６ａの軸線の方向を示しでい
る。 したがって、上記Ｐ、とＲｗとを下記式のような一つの
マトリクス？、でまとめて表し２、また、前記回転角θ
、〜θ８を下記式のような一つのベクトルθで表すと、 ｅから７．への演算は一意に決まるので、下記式％式％ つぎに、ロボットベース座標系ΣＯＲからツール座標系
ΣＯＴまでの関係を求める。 第２図に示すように手首６のツール取付部６ａから見た
各ツールの作業部の位置・方向は、前述のように、 ｒ＋＋＋（ｊ）＋　　ｒｓｔ（ｊ）、　　θ、（ｊ）（
ｊ：ツール番号、ｊ＝１．２．・・・・・・）なる３変
数で表わされ、前記作業部の中心点Ｔ（すなわちツール
座標系の原点Ｏ↑）のロボットベース座標系ΣＯＲから
見た位置を表す変位ベクトルＰＴと、前記作業部の方向
（ツール座標系ΣＯＴの方向）を表す回転マトリクスＲ
Ｔは下記式のよここで、ｕ　Ｔｒ　　Ｖ　Ｔｇ　　Ｗ　
？はツール座標系の各軸の基底ベクトルを表わす。また
、ｊはツール毎に設定されたツール番号（ツール符号）
である。 そして、ツール作業部の位置・方向、すなわちＰｒ　、
　Ｒｒが与えられたとき、ロボット本体ｌの各回転角は
以下のように求めることができる。 この際、ツール番号は（５）式のときと異なっていても
よいので、これをｊ′と表す。また、以下、ツール番号
ｊ′に対応する量を表す記号には“″を付ける。 すなわち、ツール取付部６ａの位置・方向を表すマトリ
クスＲ，ｔ、ｐｗ’は、 となり、 ゛前記取付部６ａの位置・方向からロボット本体１の各
回転角を求める式は、（４）式の逆演算であり、下記式
となる。　　　　　 θ’＝ｆ川（Ｔ、’）　　　　　　　　　・・・・・・
（７）ここで、関数ｆ−’は複雑な形となるが、図２に
示すロボット本体１のような構造であれば求まることが
知られているので、ここでは具体的な関数形は省略する
。 つぎに、第３図により制御装置９の構成を説明する。第
３図は制御装置９の構成の一部を示すブロック線図であ
る。 図において、符号１０は教示データ記憶部を示している
。この教示データ記憶部ｌＯぼ、教示時のデータを教示
点毎に記憶し再生時にはそれに応じた信号を出力する部
分で、ロボット本体ｌの各回転角ｅ　（ｉ）を記憶する
ロボット本体回転角記憶部１０ａと、教示点においてで
ツールを動作させるか否かのツール動作情報（具体的に
は、例えば塗装作業であれば、塗料を吹き出すか否か等
の情報）Ｓ（ｉ）を記憶するツール動作記憶部ｌＯｂと
、前記ツール番号ｊ（ｉ）を記憶するツール番号記憶部
９ｃとよりなる。 ここで、′ｉ”は、教示点に順次付した教示点番号であ
る。 符号１１はツール形状記憶装置を示し、これは、前述し
たツール番号毎のツール形状データを記憶し、ツール番
号記憶部１０ｃから入力される教示時のツール番号ｊ（
ｉ）に対するツール形状データｒ　ｓ＋（Ｄ、　　ｒ　
５ｔｙ）、　ｌ１ｔｅ）と、後述すル”／−ル選択手段
１２より入力される再生時使用するツール番号ｊ’（ｉ
）に対するツール形状データｒ　ｉ＋Ｆ’）＋’　５ｔ
（ｊ’）、θ、（ｊ’）とに応じた信号を、それぞれ再
生時に教示点毎に出力するものである。 符号１２はツール選択手段を示し、これは、教示時のツ
ール番号とは別に、再生時のツール番号ｊ’（ｉ）を記
憶し、再生時にこの番号に応じた信号を出力するもので
、ツール番号はあらかじめ登録しておぐこともできるし
、再生の毎あるいは再生の途中に設定することもできる
ようになっている。 また、このツール選択手段１２には、ロボット本（４１
の動きと同期をとるために、ツール動作記憶部ｌＯｂか
らツール動作情報Ｓ　（ｉ）が入力されるようになって
おり、例えば、再生時に新たなツール番号が登録されて
も、ツールが動作中の場合には、以前に登録されていた
ツール番号に応じた信号を出力し、ツールが動作しない
教示点になった時に、新たなツール番号に応じた信号を
出力するようになっている。 また、符号１３，１４．１５．１６は、それぞれ演算器
である。 演算器１３は、前記記憶部１０ａからの信号を受けて前
記（４）式の演算を行い、ロボット本体回転角θ（ｉ）
をツール取付部６ａの位置・姿勢を表すＴ、（ｉ）に変
換してこれに応じた信号を演算器１４に出力するもので
ある。 演算器１４は、演算器１３からの信号と、ツール形状記
憶装置ｌｌからの教示時のツール形状データに応じた信
号とを受けて、前記（５）式の演算を行い、前記Ｔ、（
ｉ）をツール作業部の位置・姿勢を表す／’　Ｉ（ｉ）
、　Ｒ＋（ｉ）に変換してこれらに応じた信号を演算器
１５に出力するものである。 演算器１５は、演算器１４からの信号と、ツール形状記
憶装置からの再生時のツール形状データに応じた信号と
を受けて、前記（６）式の演算を行い、前記Ｐ　ｔ（ｉ
）、　Ｒｔ（ｉ）をＴ、’（＋）に変換してこれらに応
じた信号を演算器１６に出力するものである。 演算器１６は、演算器１５からの信号を受けて、前記（
７）式の演算を行い、前記Ｔ　ｗ’　（ｉ）をロボット
本体１の回転角を表すベクトルθ′（ｉ）に変換してこ
れに応じた信号を後述のサーボ制御部１７に出力するも
のである。 また、符号１７はロボット本体１のサーボ制御部を示し
、これは、演算器１６からの信号を受けて、前記ベクト
ルｅ’（ｉ）により決まるロボット本体１の姿勢を目標
姿勢として、ロボット本体ｌのアクチュエータ（図示路
）に信号を送りロボット本体ｌの動作をサーボ制御する
ものである。 そして、符号１８はツール動作制御部を示し、これは、
ツール動作記憶部ｔａｂからの信号とツール選択手段１
２からの信号とを受けて、ツール動作情報５（ｉ）に従
ってツール番号ｊ’（ｉ）のツールを選択的に動作させ
るものである。 つぎに、上記のように構成された工業用ロボットにおい
て実施する本発明の制御方法を、第４図。 第５図に示すフローチャートにより説明する。 まず、教示は、第４図に示すフローチャートのように行
う。 すなわち、下記５ｔｅｐ１〜３を行う。 ［５ｔｅｐｌコ 制御装置９内の教示点番号ｉを１に初期化する。 ［５ｔｅｐ２］ 教示を終了するまで５ｔｅｐ２−１〜２−４を繰り返し
。教示が終了したら５ｔｅｐ３に進む。 ［５ｔｅｐ２−１］ リモート操作又はダイレクト操作等によりロボット本体
１を動かして、取り付けられたツールを教示したい位置
へ移動させるとともに教示したい姿勢とし、５ｔｅｐ２
−２へ進む。 ［ｓ　ｔ　ｅ　ｐ２−２］ ｓ　ｔ　ｅ　ｐ　２−１におけるロボット本体１の回転
角０（ｉ）をロボ、ト本体回転角記憶部１０ａによりＪ
２憶し、５ｔｅｐ２−３に進む。 ［ｓ　　ｔ　　ｅｐ２−３］ ５ｔｅｐ２−１において使用したツールのツール番号ｉ
　（ｉ）をツール番号記憶部１０Ｇにより記憶し、また
、教示点番号ｉにおけるツールの動作情報をツール動作
記憶部ｌＯｂにより記憶し、５ｔｅｐ２−４に進む。 ［５ｔｅｐ２　４］ 教示点番号ｉを１増加させ、教示が終了ならば５ｔｅｐ
３に進み、教示続行の場合は５ｔｅｐ２−１に進む。 ［５ｔｅｐ３］ 制御装置９により、下記式によって教示点総数Ｉ　ｅｎ
ｄを求め、教示作業を終了する。 Ｔ　ｅｎｄ−ｉ　−１ ここで、５ｔｅｐ２−１において教示に用いるツールは
再生時のものと異なっていてもよく、また、再生時にツ
ールを途中で切り換えたい場合でも教示を容易にするた
め同一のものを使用してもよい。 また、以上の教示作業は、第３図のブロック線図におい
て、教示データ記憶装置１０により教示データ、すなわ
ぢｅ（ｉ）、　　Ｓ　（ｉ）、　　ｊ（ｉ）　Ｉ　ｉ　
＝　１　。 ・・・・・・、１ｅｎｄＪを記憶する作業であり、他の
部分は動作させていない。 つぎに、再生時には第５図に示すフローチャートのよう
にロボット本体１を制御する。 すなわち、まず下記５ｔｅｐ４，５を行う。 ［５ｔｅｐ４］ 再生時に用いるツールのツール形状データに変更がある
場合やツール形状データが未登録である場合には、５ｔ
ｅｐ４−１に進み、そうでなければ５ｔｅｐ５に進む。 ｉ：５ｔｅｐ４−１］ ツール形状記憶装置１１により、５ｔｅｐ４において変
更したいツールや未登録のツールのツール形状データを
ツール番号に対応させて改めて記、憶し、５ｉｅｐ５に
進む。 ［５ｔｅｐ５１ 再生時に、教示時に使用したツールと異なるツールを使
用する場合は、５ｔｅｐ５−１に進み、そうでない場合
は５ｔｅｐ６に進む。 ［５ｔｅｐ５−１］ 再生に用いるツール番号ｊ’（ｉ）をツール選択手段１
２に改めで登録し、５ｔｅｐ５に進む。 ここで、５ｔｅｐ５，５−１と同様の操作は、５ｔｅｐ
５．５−１の時点以外にも行うことができ、後述の５ｔ
ｅｐ６においても、すなわち再生動作中でもリアルタイ
ムでツール選択手段１２の記憶内容を書きかえることが
できる。 ［５ｔｅｐ６］ 第１教示点（ｉ＝１）から最終教示点（ｉ　＝　Ｉ　ｅ
ｎｄ）まで教示点番号を１ずつ増加させながら、教示点
毎に５ｔｅｐ６−１〜ｓｔｅ＋）６−ｔｏをくり返す。 ［５ｔｅｐ６−１］ 教示データｔＢ　（ｉ）、　　Ｓ　（ｉ）、　　ｊ　（
ｉ）に応じた信号を教示データ記憶装置１０からそれぞ
れ出力させ、５ｔｅｐ６−２に進む。 ［５ｔｅｐ６−２］ ロボット本体１の関節角ｅ（ｉ）を演算器１３により、
ツール取付部６ａの位置・姿勢を表すマトリクスＴ、（
ｉ）へ変換し、５ｔｅｐ６−３に進む。 ［５ｔｅｐ６−３］ ツール番号記憶部１０ｃからの教示時のツール番号ｊ（
ｉ）に応じた信号により、ツール形状記憶装置１１から
、教示時のツールのツール形状データに応じた信号を出
力させ、５ｔｅｐ６−４に進む。 ［ｓ　ｔ　ｅｐ６＝４］ ５ｔｅｐ６−２で求められたＴ　、（ｉ）と５ｔｅｐ６
−３において出力されたツール形状データの情報から、
演算器１４により、ツール作業部の位置・姿勢を表すマ
トリクスＰ　ｔ（ｉ）、Ｒｒ（ｉ）を算出し、５ｔｅｐ
６−５に進む。 ［５ｔｅｐ６−５］ ツール選択手段１２から再生時用いるツール番号ｊ’（
ｉ）に応じた信号を出力し、５ｔｅｐ６−６に進む。 ［ｓ　ｔ　ｅ　ｐ６−６］ ５ｔｅｐ５−５において出力された信号により、ツール
番号ｊ’（ｉ）に対するツール形状データを記憶装置１
１より出力し、５ｔｅｐ６−７に進む。 ［５ｔｅｐ６−７］ ５ｔｅｐ６−４で求められた７？　ｒ（ｉ）、　　Ｐ　
ｔ（ｉ）と、５ｔｅｐ６−６で出力されたツール形状デ
ータの情報とから、演算器１５によりソール取付部６ａ
の位置＝・姿勢？、’（＋）を算出し、５ｔｅｐ６　８
に進む。 ［５ｔｅｐ６−８］ ５ｔｅｐ６＝７において求めたＴ、’（＋）から、演算
１Ｗ１６により、ロボット本体１の回転角Ｇ３’（ｉ）
を算出し、５ｔｅｐ６−９に進む。 ［ｓ　ｔ　ｅｐ６−９］ ５ｔｅｐ５−３により求められた６　’　（ｉ）をロボ
ット本体ｌの目標姿勢としてサーボ制御部１７へ人力し
、５ｔｅｐ６−１０に進む。 ［ｓ　ｔ　ｅｐ６−１０］ ５ｔｅｐ５−１において出力されたツール動作情報５（
ｉ）と、５ｔｅｐ６−５において出力されたツール番号
ｉ’（ｉ）をツール動作制御部１８へ人力する。 この５ｔｅｐ６の動作により、教示点毎に逐次、ロボッ
ト本体１の回転角ｅ’（ｉ）が求められてサーボ制御部
１７に人力されるとともに、ツール動作情報Ｓ　（ｉ）
とツール番号ｊ’（ｉ）とがツール動作制御部１８へ入
力される。そして、これらサーボ制御部１７とツール動
作制御部１８は、上記θ′（ｊ）及びＳ　（ｉ）、　　
ｊ　’（ｉ）に基づいて、それぞれロボ。 ト本体ｌとツールの動作を制御する。 この際、回転角θ′（ｉ）は、教示時と再生時とでツー
ルが異なっても、ツール作業部の位置及び姿勢が教示時
と同じになるロボット本体１の姿勢に対するものである
ため、ロボット本体ｌに取り付けられたツール番号ｊ′
のツールの作業部は、教示時と同じ姿勢で同じ軌跡をた
どって移動させられることになる。 また、ツール番号ｊ′のツールは、教示時と再生時とで
ツールが異なっても、教示時と同じタイミングで（同じ
教示点番号において）動作し、塗装等の作業が行われる
。 具体的には、例えば、第１図におけるツール７（ツール
番号、１）を使用して教示したとしても（すなわち、ｊ
（ｉ）−１となる）、前記５ｔｅｐ５−１においてｉ’
（ｉ）を２に設定すれば、ツール８（ツール番号：２）
の作業部８ａが、教示時のツール７の作業部７ａと同様
に移動させられ、かつ、ツール８は教示時のツール７と
同じタイミングで動作する。そして、上記ツール７から
ツール８への変更は、再生動作中でも行うことができる
。 本実施例の工業用ロボットの制御方法によれば、再生時
に使用するツールを教示時とは別・くこしかも動作の途
中においても設定でき、ツールが再生時と教示時とで異
なっても、再生時のツール作業部の軌道及び姿勢が教示
時と同じになるようにロボット本体各動作させることが
できる。このため、以下のような効果がある。 ■一つの作業毎に使用するツールを変更する場合、作業
毎にツール作業部の軌道・姿勢が異ならなければ、一つ
のツールについてのみ教示をすれば済む。このため教示
プログラムの数が非常に少なくなり、記憶装置の容量が
少なくて済む。 ■一つの作業内でツールを切り換えて使用する場合、ツ
ールの切換によってツール作業部の軌道・姿勢が異なら
ない場合には、教示時、実際に使用するツールに切換え
なくてもよい。このため、教示作業が非常に簡単になり
、教示作業に手間がかからなくなるとともに、教示作業
ミスを減少させることができる。 ■作業に使用するツールの種類に変更があった場合、ツ
ール作業部の軌道・姿勢が異ならなければ、教示をやり
直さなくてもよい。このため、例えば、ツールに故障等
があった場合でも、ツール変更後、ツールに関するデー
タ（ツール形状データ）だけを入力すれば、再生を再開
でき、ライン停止時間を非常に短縮できる。 ■教示に使用したツールにかかわらず、ツール作業部の
軌道・姿勢を変えないで、再生動作中にリアルタイムで
使用するツールが変更できる。このため、ツールの特性
が劣化（塗装ガンであれば、塗装ガンの目づまり等）し
た場合でも、再生動作中に、搭載している池のツールに
バックアップさせることができる。また、教示に使用し
たツールにかかわらず、再生動作中に、ツールの変更を
伴う作業の種類の変更が可能となる。例えば、塗装ロボ
・ｙ）で、塗装ガン（ツール）毎に吐出する塗料色が指
定されている場合、塗装色を再生動作途中に自由に変更
できる。 また、本実施例によれば、ツール形状データを適当に設
定することにより、ツールの作業部をワークに対して、
教示時よりも全体的にずらして移動させることができる
。例えば、前記ｒ□を実際のツールの寸法よりも長く設
定することにより、ツールの作業部をワークから全体的
に遠ざけることができ、塗装作業であれば、ガン距離（
塗装ガンの塗料吹出口からワークの塗布面までの距離）
を長（することができる。 さらに、本実施例の場合、再生動作時にツールを切り換
える場合には、その切換が行われる教示点間においてだ
けは、どちらのツールも教示時の軌道から若干離れるこ
とになるが、ツール選択手段１２はツールが動作してい
ない教示点まで待って新たなツール番号の信号を出力す
る。このため、ツールの５１換がツール動作時に行われ
て、ツール作業部が教示時の軌道から外れている時に作
業が行われることがないという効果がある。 「発明の効果」 本発明によれば、以下のような効果がある。 ■一つの作業毎に使用するツールを変更する場合、作業
毎にツール作業部の軌道・姿勢が異ならなければ、一つ
のツールについてのみ教示をすれば済む。このため教示
プログラムの数が非常に少な（なり、記憶装置の容量が
少なくて済む。 ■一つの作業内でツールを切り換えて使用する場合、ツ
ールの切換によってツール作業部の軌道・姿勢が異なら
ない場合には、教示時、実際に使用するツールに切換え
な（でもよい。このため、教示作業が非常に簡単になり
、教示作業に手間がかからなくなるとともに、教示作業
ミスを減少させることができる。 ■作業に使用するツールの種類に変更があった場合、ツ
ール作業部の軌道・姿勢が異ならなければ、教示をやり
直さなくてもよい。 ■教示に使用したツールにかかわらず、ツール作業部の
軌道・姿勢を変えないで、再生動作中にリアルタイムで
使用するツールが変更できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の一実施例を示す図であって、
第１図は工業用ロボットを示す図、第２図はロボット本
体における座標等を示す図、第３図は制御装置の構成を
示すブロック線図、第４図は教示方法を示すフローチャ
ート図、第５図は再生時の制御方法を示すフローチャー
ト図である。 ｌ・・・・・・ロボット本体、６ａ・・・・・・ツール
取付部、７．８・・・・・・ツール、７　ａ、　　８　
ａ・・・・・・ツール作業部、９・・・・・・制御装置
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 取り付けられたツールをワークに対して多次元的に移動
   させて作業するロボット本体と、該ロボット本体の制御
   及び教示データの記憶・演算等を行う制御装置とよりな
   る教示・再生形の工業用ロボットにおいて、 前記制御装置に、前記ロボット本体のツール取付部とツ
   ールの作業部との位置関係を決定するツール形状データ
   を、ツールの種類毎に記憶させておき、 教示時には、ロボット本体の姿勢データとともに教示に
   使用したツールの種類に応じたツール符号を、教示点毎
   に記憶させ、 再生時には、教示されたロボット本体の姿勢データと、
   前記ツール符号に応じた前記ツール形状データと、再生
   時に使用するツールのツール形状データとにより、再生
   時の前記作業部の位置及び姿勢が教示時と同じになるロ
   ボット本体の姿勢データを求める演算を、教示点毎に行
   い、前記演算により得られたロボット本体の姿勢データ
   に基づいてロボット本体を制御するようにしたことを特
   徴とする工業用ロボットの制御方法。