JPH03131494A - 産業用ロボット制御方法およびその装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 この発明は産業用ロボット制御方法およびその装置に関
し、ロボット・コントローラにより自動動作される産業
用ロボットの起動時の動作を制御するための方法および
その装置に関する。

〈従来の技術、および発明が解決しようとする課題〉 従来からロボット・コントローラに予め設定された作業
プログラムに基づいて自動動作させられる産業用ロボッ
トが種々の環境下で、かつ種々の用途で用いられている
。

このような産業用ロボット・システムにおいては、ロボ
ット・アームが周辺機器等と干渉せず、しかも、他の産
業用ロボットが配置されている場合には産業用ロボット
同士が干渉しないように作業プログラムが設定されてい
る。具体的には、予め定められた原点位置を基準として
産業用ロボットの相対位置を検出し、産業用ロボットの
動作を制御することにより、所期のロボット自動動作を
行なわせるようにしている。

このようなロボット自動動作を行なっている間に、何ら
かの原因で産業用ロボットが非常停止することがあり、
このような場合には、非常停止した箇所から自動動作（
例えば、原点復帰のための自動動作）を開始させると周
辺機器、他の産業用ロボット等と干渉する可能性があり
、干渉に起因して産業用ロボット、周辺機器等が損傷を
受ける可能性がある。

したがって、このような場合には、作業者の手動操作で
産業用ロボットを例えば原点まで復帰させ、原点復帰後
に自動動作を開始させるべきことが取扱い説明書等で指
示されている。

しかし、作業者の手動操作である関係上、原点まで復帰
させる作業を忘れてしまう等の作業ミスが生じる可能性
があり、作業ミスが生じれば、上述の干渉、損傷等が発
生する可能性がある。

〈発明の目的〉 この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、
操作者の作業ミスがあった場合でも干渉、損傷を確実に
防止することができる新規な産業用ロボット制御方法お
よびその装置を提供することを目的としている。

く課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成するための、この発明の産業用ロボッ
ト制御方法は、産業用ロボットの自動動作開始可能領域
を予め設定しておき、産業用ロボットの動作開始が指示
された場合に自動動作開始可能領域内であるか否かを判
別し、自動動作開始可能領域内でない場合に産業用ロボ
ットの自動動作を阻止する方法である。

上記の目的を達成するための、この発明の産業用ロボッ
ト制御装置は、自動動作開始可能領域を予め設定する領
域設定手段と、産業用ロボットの動作開始が指示された
場合に全ての軸位置検出手段からの出力信号に基づいて
自動動作開始可能領域内であるか否かを判別する判別手
段と、自動動作開始可能領域内でないことを示す判別信
号を入力として産業用ロボットの自動動作を阻止する阻
止手段とを有している。

但し、領域設定手段としては、産業用ロボットの各軸に
配置されたセンサであってもよく、または、ロボット・
コントローラに一体に組込まれた閾値保持手段であって
もよい。

く作用〉 以上の産業用ロボット制御方法であれば、産業用ロボッ
トの自動動作開始可能領域を予め設定しておき、産業用
ロボットの動作開始が指示された場合に自動動作開始可
能領域内であるか否かを判別し、自動動作開始可能領域
内でない場合に産業用ロボットの自動動作を阻止するの
であるから、例えば、非常停止後にロボット自動動作を
行なうべきことが指示された場合に、自動動作を行なわ
せてもよいか否かが判別され、自動動作を行なうことに
より干渉、損傷等を生じる可能性がある場合には自動動
作を阻止するので、手動操作による原点復帰を忘れたよ
うな場合にも干渉、損傷等を確実に防止できる。また、
自動動作により原点復帰が可能な状態であれば、直ちに
自動動作を行なわせることができ、手動操作を簡素化で
きる。

以上の構成の産業用ロボット制御装置であれば、領域設
定手段により自動動作開始可能領域を予め設定しておく
だけでよく、産業用ロボットの動作開始が指示された場
合に、全ての軸位置検出手段からの出力信号に基づいて
判別手段により自動動作開始可能領域内であるか否かを
判別し、自動動作開始可能領域内でないと判別された場
合には阻止手段により産業用ロボットの自動動作を阻止
するので、手動操作による原点復帰を忘れたような場合
にも干渉、損傷等を確実に防止できる。また、自動動作
により原点復帰が可能な状態であれば、直ちに自動動作
を行なわせることができ、手動操作を簡素化できる。

そして、領域設定手段が、産業用ロボットの各軸に配置
されたセンサである場合にも、また１、ロボット・コン
トローラに一体に組込まれた閾値保持手段である場合に
も、簡単に自動動作開始可能領域を設定することができ
、設定された自動動作開始可能領域に基づいて上記と同
様の作用を達成することができる。

〈実施例〉 以下、実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。

第３図はこの発明の制御方法を実施するための産業用ロ
ボット・システムの一例を示す平面図、第４図は同上正
面図であり、基台（４１）上に１対の産業用ロボット（
４）　（５）が配置されている。

上記スカシ型産業用ロボット（４）は、基台（４１）の
上面に立設された基軸（４２）の所定位置に第１軸（４
３ａ）を介して第１アーム（４３）を回転可能に支持し
、第１アーム（４３）の先端部に第２軸（４４ａ）を介
して第２アーム（４４）を回転可能に支持し、第２アー
ム（４４）の先端部に第３軸を介して第３アーム（４５
）を昇降可能に支持し、第３アーム（４５）の下端部に
６転可能なツール（４Ｇ）を支持している。上記スカシ
型産業用ロボット６）は、同一の基台（４１）上に設け
られている点およびツール（５Ｂ）の種類が必ずしも同
一でない点が異なるだけであり、他の部分の構成は同一
であるから詳細な説明は省略する。

また、スカシ型産業用ロボット（４）のツール（４６）
が移動可能な範囲が第３図中領域Ｒ４で示されていると
おりであり、スカシ型産業用ロボット（５）のツール（
５Ｂ）が移動可能な範囲が第３図中領域Ｒ５で示されて
いるとおりであり、両頭域Ｒ４，Ｒ５は両頭域の端部、
即ち、両区カラ型産業用ロボット（４）　（５）の両側
方においてオーバーラツプしており、このオーバーラツ
プ領域Ｒ８，Ｒ７において何れのスカシ型産業用ロボッ
トによっても必要な動作を行なうことができる。尚、第
３図および第４図は、各産業用ロボット（４）　（５）
と干渉する可能性がある周辺機器が存在していない状態
を示している。そして、各産業用ロボット（４）　（５
）の各軸には、軸位置検出手段としてのセンサ（６）が
外付けされているとともに、センサ（６）による各軸の
状態検出を行なわせるための領域設定手段としてのドグ
（７）が取付けられている。

第１図はこの発明の産業用ロボット制御方法の一実施例
を示すフローチャートであり、同図（Ａ）に示すフロー
チャートに基づいて、産業用ロボット・システムが配置
された状態において、他方の産業用ロボットおよび処理
対象物等と干渉することなく原点復帰動作を自動的に行
ない得る範囲をドグωの取付は位置を調節することによ
り予め設定しておく。具体的には、ステップ■において
第１アーム（４３）（５３）がオーバーラツプ領域Ｒ６
，Ｒ７に侵入しない第１軸（４３ａ）　（５３ａ）の所
定角度回動状態を検出すべくドグωの位置を調節し、ス
テップ■において、第１アーム（４８）（５３）が所定
角度回動した状態で第２アーム（４４）　（５４）がオ
ーバーラツプ領域Ｒ８，Ｒ７に侵入しない第２軸（４４
ａ）　（４４ｂ）の所定角度回動状態を検出すべくドグ
（７）の位置を調節する。そして、ステップ■において
、ツール（４６）（５Ｂ）が処理対象物等と干渉するこ
となく昇降し得る、第３アーム（４５）　（５５）の所
定距離下降状態を検出すべくドグ（７）の位置を調節す
る。

したがって、以上の処理を行なっておけば、第１アーム
（４３）　（５３）が第３図中Ａ４１．　Ａ５１で示す
角度範囲内か否か、第２アーム（４４）（５４）が第３
図中Ａ４２．　Ａ５２で示す角度範囲内か否か、および
第３アーム（４５）（５５）が第３図中Ａ４１．　Ｄ５
１で示す距離範囲内か否かをそれぞれ各軸に外付けされ
たセンサ（６）により検出できる。

第１図（Ｂ）は何らかの原因で産業用ロボットが非常停
止した後の原点復帰動作を説明するフローチャートであ
り、ステップ■において自動動作可能状態になるまで、
即ち電源が供給されるまで待った後、ステップ■におい
て、センサ（６）からの出力信号に基づいて第１軸が、
ドグ（力の位置に基づいて定まる角度範囲内に位置して
いるか否かを判別し、この角度範囲内に位置していると
判別された場合には、ステップ■において、センサ（６
）からの出力信号に基づいて第２軸が、ドグ（７）の位
置に基づいて定まる角度範囲内に位置しているか否かを
判別し、この角度範囲内に位置していると判別された場
合には、ステップ■において、センサ（６）からの出力
信号に基づいて第３軸が、ドグ（７）の位置に基づいて
定まる距離範囲内に位置しているか否かを判別する。そ
して、ステップ■において、ドグ（７）の位置に基づい
て定まる距離範囲内に位置していると判別された場合に
は、何れのアームも他方の産業用ロボット、処理対象物
等と干渉しないことが保証されているので、ステップ■
において、そのまま原点復帰のための自動動作を行ない
、通常のロボット動作指令を待つ。逆に、ステップ■■
の何れかにおいて、ドグωの位置に基づいて定まる角度
範囲外に位置していると判別された場合、またはステッ
プ■において、ドグ（７）の位置に基づいて定まる距離
範囲外に位置していると判別された場合には、何れかの
アームが他方の産業用ロボット、処理対象物等と干渉す
る可能性があるので、ステップ■において原点復帰のた
めの自動動作およびその後のロボット動作指令に基づく
自動動作を禁止する。

したがって、何れのアームも他方の産業用ロボット、処
理対象物等と干渉しないことが保証される状態で非常停
止した場合には、そのまま原点復帰のための自動動作を
行ない、続いて通常のロボット動作指令に基づく自動動
作を行なう。逆に、何れかのアームが他方の産業用ロボ
ット、処理対象物等と干渉する可能性がある状態で非常
停止した場合には、原点復帰のための自動動作およびそ
の後に通常のロボット動作指令に基づく自動動作を阻止
する。そして、手動操作により産業用ロボットを原点復
帰させ、または何れのアームも他方の産業用ロボット、
処理対象物等と干渉しないことが保証される状態まで動
作させれば、その後は自動動作を行なわせることができ
る。

したがって、手動操作による産業用ロボットの原点復帰
を忘れた場合でも他方の産業用ロボット、処理対象物等
との干渉、損傷を未然に防止でき、また、手動操作によ
り産業用ロボットを動作させる範囲を上記角度範囲およ
び距離範囲に入るまでの必要最小限にできる。

この実施例においては、非常停止後、例えば、電源が再
投入されることにより、可能な場合には自動的に原点復
帰を行なうようにしているが、通常のロボット動作指令
が供給された場合に、可能であれば自動的に原点復帰を
行なわせるようにしてもよい。

尚、この実施例においては、外付けのセンサ（６）とド
グ（７）により角度範囲および距離範囲を設定し、この
範囲内であるか否かを判別するようにしているが、ロボ
ット・コントローラに組込まれるソフトウェアに上記角
度範囲、距離範囲を設定しておき、この範囲内であるか
否かを判別して自動動作のための起動を許容するか否か
を制御するようにしてもよく、同様の作用を達成できる
。また、産業用ロボットを１台だけ有し、この産業用ロ
ボットによる作業上必要な周辺機器等を有している産業
用ロボット・システムにも同様に適用できる。

〈実施例２〉 第２図はこの発明の産業用ロボット制御装置の一実施例
を示すブロック図であり、ロボット・コントローラ（１
）から出力される動作指令信号を、各軸を動作させるた
めのロボット・ドライバ（２）　Ｊ、：　供給している
。

上記ロボット・コントローラ（１）は、図示しないティ
ーチング・ペンダント等により設定入力されたロボット
動作指示データに基づいて軌道計画等を行ない、□速度
指示信号等を生成する従来公知のコントローラ本体Ｒ（
１１）と、産業用ロボットの各軸に外付けされたセンサ
（６）からの信号を入力としてそれぞれの軸の状態を判
別する比較部（１２）と、全ての比較部（１２）から出
力される判別結果信号を入力とするＡＮＤゲート（１３
）と、ＡＮＤゲート（１３）からの出力信号により制御
されるゲート（１４）と、非常停止したことを条件とし
てＡＮＤゲート（１３）を動作させる制御部（１５）と
を有している。尚、上記比較部（１２）は、該当する軸
が自動動作開始可能な範囲内（第１の実施例における角
度範囲内、距離範囲内等）に位置する場合にハイレベル
の信号を出力するものであり、上記ゲート（１４）は、
ＡＮＤゲート（１３）からハイレベルの信号が供給され
た場合にのみコントローラ本体部（１１）から出力され
る速度指示信号等をロボット・ドライバ■に供給するも
のであり、上記制御部（１５）は、非常停止後、最初に
ロボット動作が指示された場合にのみハイレベルの信号
を出力するものであって、例えばフリップ・フロップ回
路等で構成される。

上記の構成の産業用ロボット＃御装置の動作は次のとお
りである。

先ず、産業用ロボット・システムが設置された状態また
はシステムが変更された時点において、他の産業用ロボ
ット、周辺機器、作業対象物等と干渉する可能性がない
範囲を規定すべく、センサ（６）を動作させるためのド
グ（７）の位置を定めておく。

その後は、ティーチング・ペンダント等によりロボット
動作指示データをロボット・コントローラ（１）に設定
入力すればよく、コントローラ本体部（１１）において
軌道計画等を行ない、速度指示信号等を生成して各ロボ
ット・ドライバ■に供給するので、ロボット動作指示デ
ータに基づいて各軸が自動動作し、ツールを所望の軌跡
に沿って動作させることができる。そして、このように
通常のロボット自動動作を行なっている間は制御部（１
５）がローレベルの信号をＡＮＤゲート（１３）に供給
しているので、ＡＮＤゲート（１３）が閉じられたまま
であり、センサ（６）からの出力信号の影響を何ら受け
ることなくロボット自動動作を継続できる。

ロボット動作中に何らかの原因で非常停止した場合には
、非常停止の原因を排除してから非常停止を解除するの
であるが、この場合に制御部（１５）がハイレベル信号
を出力するのであるから、センサ（６）からの出力信号
に基づいて全ての比較部（１２）がハイレベル信号を出
力していれば、ゲート（１４）が開いてコントローラ本
体部（１１）からの速度指示信号等をロボット・ドライ
バ（２）に供給する。したがって、直ちに原点復帰のた
めの自動動作を行ない、次いでロボット動作指示データ
に基づく自動動作を行なう。即ち、この場合には手動操
作による原点復帰を行なう必要がない。逆に、どれか１
つでも比較部（Ｉ２）がローレベル信号を出力してぃれ
ば、ＡＮＤゲート（１３）からの出力信号がローレベル
になる結果、ゲート（１４）が閉じられる。したがって
、産業用ロボットは自動動作を行なうことができない。

即ち、自動動作を行なって他の産業用ロボット、周辺機
器、処理対象物等との干渉、損傷を生じるという不都合
を未然に防止できる。

しかし、この場合に手動操作で産業用ロボットを原点ま
で動作させる必要はなく、全ての比較部（１２）からハ
イレベル信号が出力されるまで動作させるだけでよいか
ら、操作者の手動操作を著しく簡素化できる。

尚、この実施例においては、外付けのセンサ（６）とド
グ（７）により角度範囲および距離範囲等を設定し、こ
の範囲内であるか否かを判別するようにしているが、ロ
ボット・コントローラに組込まれるソフトウェアに上記
角度範囲、距離範囲を設定しておき、この範囲内である
か否かを判別して自動動作のための起動を許容するか否
かを制御するようにしてもよく、同様の作用を達成でき
る。

〈発明の効果〉 以上のように！ｆｓ１の発明は、他の産業用ロボット、
周辺機器、処理対象物等と干渉する可能性がない場合に
のみ自動動作のための起動を許容するので、干渉、損傷
等を未然に防止できるとともに、非常停止時における手
動操作を不要とし、または必要な場合でも必要最少限に
できるという特有の効果を奏する。

第２の発明も、干渉、損傷等を未然に防止できるととも
に、非常停止時における手動操作を不要とし、または必
要な場合でも必要最少限にできるという特有の効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の産業用ロボット制御方法の一実施例
を示すフローチャート、 第２図はこの発明の産業用ロボット制御装置の一実施例
を示すブロック図、 第３図はこの発明の制御方法を実施するための産業用ロ
ボット・システムの一例を示す平面図、第４図は同上正
面図。 （４）　（５）・・・産業用ロボット、（６）・・・軸
位置検出手段としてのセンサ、（７）・・・領域設定手
段としてのドグ、（１２）・・・比較部、（１４）・・
・ゲート、（Ａ　４１）　　（Ａ　４２）　　（Ａ　５
１）　　（Ａ　５２）・・・自動動作開始可能領域とし
ての角度範囲、 （Ｄ　４１）　　（Ｄ　５１）・・・自動動作開始可能
領域としての距離範囲

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、産業用ロボット（４）（５）の自動動作開始可能領
   域（Ａ４１）（Ａ４２）（Ａ５１）（Ａ５２）（Ｄ４１
   ）（Ｄ５１）を予め設定しておき、産業用ロボット（４
   ）（５）の動作開始が指示された場合に自動動作開始可
   能領域（Ａ４１）（Ａ４２）（Ａ５１）（Ａ５２）（Ｄ
   ４１）（Ｄ５１）内であるか否かを判別し、自動動作開
   始可能領域（Ａ４１）（Ａ４２）（Ａ５１）（Ａ５２）
   （Ｄ４１）（Ｄ５１）内でない場合に産業用ロボット（
   ４）（５）の自動動作を阻止することを特徴とする産業
   用ロボット制御方法。 ２、自動動作開始可能領域（Ａ４１）（Ａ４２）（Ａ５
   １）（Ａ５２）（Ｄ４１）（Ｄ５１）を予め設定する領
   域設定手段（７）と、産業用ロボット（４）（５）の動
   作開始が指示された場合に全ての軸位置検出手段（６）
   からの出力信号に基づいて自動動作開始可能領域内であ
   るか否かを判別する判別手段（１２）と、自動動作開始
   可能領域内でないことを示す判別信号を入力として産業
   用ロボット（４）（５）の自動動作を阻止する阻止手段
   （１４）とを有していることを特徴とする産業用ロボッ
   ト制御装置。