JPH03179505A - 自動作業システム - 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、ロボットと周辺装置との協働によってワー
クに対する所定の作業を自動的に行うシステムに関する
もので、特に、動作プログラムの量が少なくてすみ、か
つプログラムの変更も容易に行うことができるシステム
に関する。

〔従来の技術〕

第８図は、ロボットと周辺装置とが協働するシステムの
例を概念的に示す図である。このシステムにおいては、
所定の自由度を有するロボットＲＢとコンベアＣＢとが
設けられており、ワークＷに対する所定の作業（たとえ
ば搬送と組立て）を、ロボットＲＢとコンベアＣＢとの
協働によって自動的に行う。

これらのロボットＲＢとコンベアＣＢとの動作シーケン
スはメインコントローラＭＣの管理下に置かれている。

そして、メインコントローラＭＣから動作指令を受けた
ロボットコントローラＲＣは、このロボットコントロー
ラＲＣの中にあらかじめストアされている各種の動作プ
ログラムの中から動作指令に応じたプログラムを選択し
、そのプログラムに従ってロボットＲＢに一連の作業を
行わせる。たとえば第９図（ａ）に示すような経路ＰＳ
　に沿ってロボットＲＢのハンドを移動させる必要があ
るときには、この経路ＰＳ　を記述するプログラムがロ
ボットコントローラＲＣ内のメモリから読出されてそれ
が実行される。また、第９図（ｂ）の経路ＰＳ５に沿っ
た動作が要求されるときには、この経路ＰＳ、を記述し
たプログラムが読出されて実行される。メインコントロ
ーラＭＣからロボットコントローラＲＣへ与える指令信
号は、これらのプログラムのいずれを選択させるかとい
う情報を含んでいる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、このような自動作業システムにおいてはロボ
ットＲＢに種々の作業を行わせることが多い。このため
、ロボットコントローラＲＣに記憶させておく動作プロ
グラムの量が増大し、ロボットコントローラＲＣ内で必
要とされるメモリ容量が大きくなる。

また、たとえば第８図中に示した干渉物ＩＮＴがロボッ
トＲＢの作業半径内にあるときには、この干渉物ＩＮＴ
を避けてロボットＲＢの動作を行わせる必要が生じるが
、それを実現するためには、メインコントローラＭＣ内
のプログラムのみでなく、ロボットコントローラＲＣ内
の動作プログラムも変更しなければならない。このため
、プログラム変更がかなり負担になってしまうという問
題がある。

〔発明の目的〕

この発明は従来技術における上述の問題の克服を意図し
ており、動作プログラム量が少なくてすみ、プログラム
変更も容易な自動作業システムを提供することを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、この発明では、ロボットコ
ントローラからの指令信号に応答して動作するロボット
と、所定の可動機構を有する周辺装置とを備え、メイン
コントローラから前記ロボットコントローラと前記周辺
装置とに与えられる制御信号に基づいて前記ロボットと
前記可動機構とが協働し、それによってワークに対する
所定の作業を自動的に行うシステムにおいて、（ａ）前
記ロボットコントローラが、（ａ−１）　　前記ロボッ
トの基本動作パターンのそれぞれに対応するロボット制
御プログラムを、当該プログラムの識別情報とともに記
憶するプログラム記憶手段と、（ａ−２）　　前記識別
情報に相当する情報が前記メインコントローラから伝送
されてきたときに、当該情報に応じたロボット制御プロ
グラムを前記プログラム記憶手段から読出し、そのプロ
グラムに基づいて前記ロボットの制御を行うロボット制
御手段とを備えるように構成するとともに、　（ｂ）　
　前記メインコントローラが、（ｂ−１）　　前記作業
のシーケンスのうち前記ロボットの動作に関係する部分
を前記識別情報の連鎖として記憶する作業シーケンス記
憶手段と、（ｂ−２）　　前記作業シーケンス記憶手段
から前記識別情報を前記連鎖に沿って順次に読出して前
記ロボットコントローラへと伝送する読出し手段とを備
えるようにしている。

ただし、この発明における「基本動作パターン」とは、
ロボットに実際に行わせるべき一連の動作の基本単位と
なる幾何学的パターンを指しており、それらの組合せに
よって当該ロボットに種々の動作をさせ得るようなもの
を言う。

〔作用〕

メインコントローラにおいては、作業シーケンス記憶手
段に基本動作パターンの識別情報の連鎖を記憶させてお
く。この識別情報が読出し手段によって順次に読出され
て、ロボットコントローラへと伝送される。

ロボットコントローラでは、この識別情報に対応する基
本動作パターンにつき、それを実現するためのプログラ
ムをプログラム記憶手段から読み出す。ロボット制御手
段は、このプログラムに従ってロボットの動作制御を行
う。

ロボットコントローラ内のプログラム記憶手段には基本
動作パターンのそれぞれについてのプログラムを記憶さ
せておけばよく、各種の作業についての一連のプログラ
ムを作業ごとに記憶させる必要はない。

また、作業内容を変更したいときにはメインコントロー
ラ内の作業シーケンス記憶手段に記憶させておくべき内
容を変更すればよく、ロボットコントローラ内のプログ
ラムを変更する必要はない。

〔実施例〕

Ａ０機構的構成 第２図はこの発明の一実施例である自動作業システムの
外観斜視図であり、このシステム１はコンビエータ用磁
気ディスク（ハードディスク）の自動組込みシステムと
して構成されている。

この自動組込みシステム１は、基台５０の上に平行に配
列されたコンベア５１〜５５を有している。これらのう
ち、コンベア５１〜５４によってディスクマガジン２ａ
〜２ｄが搬入され、残りのコンベア５５によってスペー
サマガジン３が搬入される。図示の便宜上、一部分のみ
が描かれているが、各ディスクマガジン２ａ〜２ｄには
たとえば２５枚ずつの磁気ディスク４が収納されており
、スペーサマガジン３にはこれらの磁気ディスク４の数
に応じたスペーサ５が収納される。なお、便宜上、マガ
ジン２ｄの一部分は切り欠かれた状態で図中に表現され
ている。

各マガジン２ａ〜２ｄ、３の配列に対向する位置には第
１のロボット１０が設けられている。このロボット１０
は、マガジン２ａ〜２ｄ、３からディスク４やスペーサ
５を順次に取出して、移動置台５６の上に供給するため
の、ディスク／スペーサ供給ロボットである。この供給
ロボット１０は、ｘ、ｙ、ｚの直交３軸方向の並進自由
度と、θ、Ｒそれぞれの方向への回動自由度とを有する
５輔ロボツトであって、そのハンド１１には、相互に開
閉する３本の爪１２が設けられている。そして、この爪
１２がディスク４の中心穴４ａに挿入されて放射状に開
くことにより、ディスク４を保持可能である。また、ス
ペーサ５の保持方法も同様である。

一方、移動置台５６はＹ方向に移動自在であり、その後
方には第２のロボット２０が設けられている。このロボ
ット２０は、２方向の昇降自由度のほか、φ方向の旋回
とＬ方向の伸縮との自由度を持ったロボットであって、
その先端には、ディスク４やスペーサ５を吸着保持する
フローティングハンド２１が取付けられている。そして
、このロボット２０は、移動置台５６に順次に供給され
るディスク４とスペーサ５とを交互にディスクケース６
内に搬入し、それによってディスク４をケース６内に組
込む組込みロボットとして機能する。

このため、ディスク４．スペーサ５およびケース６が、
この自動組込みシステム１におけるワークとなっている
。

ディスクケース６は、コンベア５７に沿って搬入、搬出
され、る。搬入されたケース６を所定位置で停止させる
目的で、位置決め機ｆｌＩｔ　５８が下方に設置されて
いる。また、コンベア５７の下方にはバーコードリーダ
３１が配置されており、ケース６の裏底面に表示された
バーコード（図示せず）を読取って、ケース６がどのよ
うなタイプのものであるかを判別することができるよう
になっている。

他方、このシステム１の周囲にはフレーム６０が設けら
れている。フレーム６０には、操作盤３２ａ〜３２ｃが
取付けられているほか、パネル６１を介してティーチン
グボックス１’５．２５が取付けられている。また、後
述するコントローラ類は、基台５０内のコントローラ配
置部６２に収納されている。

Ｂ、　’Ｆ［熱的構成 第３図は、自動組込みシステム１の電気的構成を概念的
に示すブロック図である。システム１の全体を制御する
ためのメインコントローラ１００はメインＣＰ　Ｕ、　
１０１とメモリ１０２とを備えており、作業シーケンス
の全体を記述するプログラムがメモリ１０２に格納され
ている。そして、これらのＣＰＵｌ０Ｉとメモリ１０２
とは、インターフェイス回路１０３を通じて、後述する
各機器に接続されている。なお、機器間の相互接続に必
要なＡ／Ｄコンバータなどについては、すべてインター
フェイス回路１０３に含まれているという形で第３図は
描かれている。

メインコントローラ１００に接続されている機器のうち
、供給ロボットコントローラ１１０は供給ロボット１０
の動作制御を行うためのものであって、ＣＰＵＩ　１１
とメモリ１１２とを含んで構成される。同様に、組込み
ロボットコントローラ１２０は組込みロボット２０の動
作制御を行うためのものであって、ＣＰＵ１２１とメモ
リ１２２とを備えている。後述する各ロボットの基本動
作パターンは、それらの動作パターンを実現するための
プログラムとして、メモリ１１２，１．２２にあらかじ
めストアされている。また、ティーチングボックス１５
．２５が、これらのコントローラ１１０．１２０にそれ
ぞれ接続されている。

一方、メインコントローラ１００は、その中に設けられ
ている周辺装置ドライバ１０４を介して、周辺装置１５
０の駆動制御を行う。ただし、周辺装置１５０とは、自
動組み込みシステム１の各種の可動機構のうち、ロボッ
トｌＯ，２０以外の部分のことである。具体的には、第
２図のコンベア５１〜５５．５７や位置決め機構５８、
それに移動置台５６の移動機構などが、この周辺装置１
５０に該当する。なお、この実施例では、供給ロボット
１０の各可動部のうち、Ｒおよびθの回動機構とハンド
１１における爪１２の開閉機構とは、周辺装置ドライバ
１０４によって駆動されるように構成されている。

第３図の操作手段３２に含まれる操作盤３２ａ〜３２ｃ
のうち、主操作盤３２ａはシステム全体の起動や停止を
行わせるためのものである。また、第１の手動操作盤３
２ｂはハンド１１の開閉などをマニュアル操作に基づい
て行わせるためのものであり、第２の手動操作盤３３ｃ
はコンベア５１〜５５．５７をマニュアル操作に基づい
て動作させるためのものである。もっとも、システム１
の自動運転中には、ハンド１１のの開閉などは自動的に
行われるため、それを指令するためのマニュアル操作は
不要である。

さらに、メインコントローラ１００に接続されている検
出系３３は、既述したバーコードリーダ３１のほか、各
可動部の位置検出などを行うためのセンサ類を有してい
る。

第４図はメインコントローラ１００と供給ロボットコン
トローラ１１０との相互の通信系統図である。なお、組
込みロボットコントローラ１２０についても、この第４
図と同様の信号群によってメインコントローラ１００と
の相互通信がなされるようになっている。この第４図に
おいて、メインコントローラ１００からロボットコント
ローラ１１０へは、図示の回線群ＬＧＩで示される各情
報が伝達される。このうち、「動作データ」には、ロボ
ット１１０の移動にあたってのハンド１１の取付は原点
Ｅ（第２図）の目標位置に関する情報と、その位置に到
達させるにあたってどのような移動パターンに従ってハ
ンド取付は原点Ｅを移動させるかを特定する情報とが含
まれている。ロボット１０のハンド１１の先端（爪１２
）の位置ではなく、ハンド取付は原点Ｅの位置で考える
−のは、この実施例ではθ、Ｒ回転はメインコントロー
ラ１００によって直接に制御されており、ロボットコン
トローラ１１０で制御可能なのはハンド取付は原点Ｅま
でだからである。後述するように、これらの位置特定デ
ータやパターン特定データは位置座標やパターンの形状
などを直接に表現するデータではなく、所定の番号（コ
ード）によってこれらを間接的に表現するデータである
。

一方、ロボットコントローラ１１０からメインコントロ
ーラ１００への送信に用いられる回線群ＬＧ２は、上記
動作データを送り帰して確認をとるための信号線のほか
、ストローブ信号などに相当する種々の信号を図中に示
すように含んでいる。

ソシて、これらの信号を用いてコントローラ間のハンド
シェークが実現されている。

Ｃ０基本動作パターン 第５Ａ図は、供給ロボット１０の基本動作パターンを分
類して示す図である。なお、組込みロボット２０につい
てもその基本動作パターンが定義されるが、以下では主
として供給ロボット１０について述べる。供給ロボット
１０はＸＹＺ直角座標ロボットであり、組込みロボット
２０はＺφＬ円筒座標ロボットであるが、基本動作パタ
ーンの内容は双方に共通である。

第５Ａ図の各パターンには、一対の番号（Ｆ。

Ｇ）が割当てられており、これら一対の番号（Ｆ。

Ｇ）によってこれらのパターンが相互に区別される。こ
れらのパターンの詳細は次の通りである。

なお、以下では、番号（Ｆ、Ｇ）に対応するパターンを
、Ｐ　（Ｆ、Ｇ）という記号で表現する。

（１）　　Ｐ　（１，０）、Ｐ　、（０，０）これらは
比較的大きな所定速度で目標位置まで直進するパターン
である。このパターンとしてＰ（１，Ｏ）とＰ　（０，
０）との２種類が設定されているのは次のような理由に
よる。

第２図かられかるように、ハンド１１の先端（エンドエ
フェクタ）の移動先としては、カセッ）２ａ〜２ｄ、３
の位置と移動置台５６の位置とのいずれかであり、それ
らの間の移動途中では干渉物などを避けるために比較的
高い位置へハンド１１を退避可能としておくことが望ま
しい。この退避高さは個別に指定するようにしてもよい
が、あらかじめ退避高さの値を定めておき、退避を行う
ときには常にその高さへ逃げるようにしておくことが簡
便である。

このため、この実施例では、ロボットの駆動にあたって
、ハンド取付は原点Ｅの移動先を、指定された目標位置
Ｊ（第５Ｂ図参照）そのものとする場合と、この指定目
標位置ＪのＺ座標値Ｚ、を所定の退避高さＺＩ＋へ置換
することによって定義される退避目標位置ＪＨにする場
合とを使い分けることができるようにする。ただし、退
避目標位置Ｊ　のＸ、Ｙ座標値Ｘ　　、ＹＪは指定目標
位置ＩＩ　　　　　　　　　　　　　　　　ＪＪのもの
と同一である。

前者のような場合を「指定高さへの移動」と呼び、後者
を「退避高さへの移動」と呼ぶことにすると、第５Ａ図
のパターンＰ　（１，０）は「退避高さへの移動」のカ
テゴリーに属し、パターンＰ（０，０）は「指定高さへ
の移動」のカテゴリーに属する。なお、特に区別を要し
ない限り、以下では、指定目標位置と退避目標位置との
双方を「目標位置」と総称する。

（２）　　Ｐ　Ｃ０，１）〜Ｐ　（０，４）これらのパ
ターンは、ハンド取付は原点Ｅを、中低速またはあらか
じめオペレータが定めた指定速度で指定目標位置へ直線
移動させるパターンである。退避位置（Ｆ−１）につい
てこのようなパターンがないのは、退避高さには干渉物
などが少ないため、高速ダイレクトパターンＰ　（１，
０）による高速移動が常に利用可能であり、このパター
ンＰ　（１，０）以外に中低速パターンを＄備しておく
実益に乏しいためである。

（３）　　　Ｐ、（１，１）　　〜Ｐ　　（１，３）こ
れらはＸ−Ｙ平面内での２次元的移動（カギ形パターン
）に相当する。このような移動は、退避高さのみで行わ
せるため、指定高さ（Ｆ−０）についてはこれらに相当
するパターンは定義されていない。

（４）　　Ｐ、（１，４）〜Ｐ　（１，８）これらは退
避高さへの上昇パターンであり、Ｐ（１，５）とＰ　（
１，８）とにおいては、当初は低速で上昇し、途中から
高速になるような２段階加速上昇パターンとなっている
。このクループにおける移動速度はオペレータがあらか
じめ指定しておく。

（５）　　Ｐ　（０，５）〜Ｐ　（０，７）これらのう
ちＰ　（０，６）は円弧補間を用いた曲線パターンであ
る。残りの２つのパターンについては既述した説明から
類推可能であるためその説明は省略する。

以上のような合計１５個の基本動作パターンのそれぞれ
について、供給ロボット１０を各バターンに従って動作
させるためのプログラムがあらかじめ準備され、メモリ
１１２にストアされている。

このプログラム作成にあたっては各種制御パラメータを
数値として与えてもよく、また、ティーチングに基づい
て与えてもよい。そして、メモリ１１２への格納にあた
っては、各パターンのプログラムとそのパターンの識別
番号（Ｆ、Ｇ）とを互いに関連させた形でストアしてお
き、外部から識別番号（Ｆ、Ｇ）が与えられたときに、
それに対応するプログラムを読出せるようにしておく。

なお、この実施例ではプログラム言語としてロボット言
語を使用している。

Ｄ、基本動作パターンの組合せ例 第２図のシステム１における一連の制御動作を説明する
前に、第６図を参照して基本動作パターンの組合せ例に
ついて述べる。ただし、第６図においては、干渉物７０
を避けつつロボット１０のハンド取付は原点を点Ｋ　の
位置からに６の位置まで移動させる状況が想定されてい
る。

まず、点Ｋ　からに３　（退避高さ）へと垂直上昇を行
わせるために、移動先に３の位置を特定する情報ととも
にパターン番号ＣＦ、Ｇ）−（１゜５）がメインコント
ローラ１００から送信されてくる。第５図かられかるよ
うに、このパターン番号（１，５）に対応する基本動作
パターンＰ（１゜５）は退避高さへのＺ軸加速上昇であ
る。このため、ロボットコントローラ１１０から指令に
よって供給ロボット１０のハンド取付は原点Ｅは、点Ｋ
　からＫ　（速度変更点）を経由して点に３へ２ と移動する。また、この移動動作の実行と並行して、次
の動きを指示するパターン番号（１，０）が、次の目標
点に４の位置を特定する情報とともに、メインコントロ
ーラ１００から送信されてくる。

このパターン番号（１，０）はロボットコントローラ１
１０によってデコードされ、この番号に対応するパター
ンＰ　（１，０）の動作プログラムがメモリ１１２から
読出される。第５図に示すように、このパターンＰ　（
１，０）は、退避目標位置に向かう高速ダイレクトパタ
ーンである。そこで、このパターンのプログラムと目標
点に４のＸＹ座標情報とに基づいて、点に３からに４ま
での移動制御がロボットコントローラー１０によって実
行される（退避高さ移動であるから、２座標は強制的に
Ｚｌｌとされる）。前回と同様に、さらに次の移動のた
めのパターン番号（０，５）の通信も行われる。そして
、点に４に到達すると、点Ｋ　を経由してに６へ減速下
降する移動制御が行われる。

以上のような作業経路を想定してメインコントローラー
００のプログラムが組まれた後に、干渉物７０が何らか
の理由で図示の位置から他の位置へと配置換えとなり、
点Ｋ　からに６への／％ンド取付は原点Ｅの移動をダイ
レクトに行うことができるようになった場合を考える。

この場合、メインコントローラー００からロボットコン
トローラ１１０へ送信する動作データのうち、目標位置
をＫ　とするとともに、パターン番号を「点Ｋｔからに
６への高速ダイレクト」すなわち（０，０）に設定すれ
ばよく、ロボットコントローラー１０の内部のプログラ
ムの変更は不要である。

このため、このシステムにおいては、ロボットコントロ
ーラ１１０のメモリ１１２内に一連の作業経路を記述し
たプログラムをストアしなくてもよいだけでなく、作業
経路の変更もメインコントローラ１００側のプログラム
変更のみで達成可能となっている。

Ｅ、システムの制御フロー 第７図は上記の原理を具体化した動作について、その動
作制御を示すフローチャートである。また、この制御に
あたっての動作データやプログラムの利用関係が、第１
図に概念的に示されている。

まず、第１図を参照する。この図の中に示されたシーケ
ンステーブルＴＢＭはメインコントローラ１００のメモ
リ１０２内にストアされているテーブルであって、供給
ロボット１０の作業シーケンスが、ハンド取付は原点Ｅ
の移動ステップ番号ｉ−１，２，・・・に従って記述さ
れている。具体的には、各移動ステップ番号ｉごとに、
その移動の目標位置番号Ｑ、と基本動作パターン番号Ｐ
ｉ（ｉ−ｔ、ｚ、・・・）とが付随している。ただし、
目標位置番号Ｑｌは、ロボットコントローラ１０側に設
定されている位置テーブルＴＢｃを通じて、目標位置の
具体的ＸＹＺ座標値と関係づけられる番号である。この
位置テーブルＴＢｃにおいては、ハンド取付は原点Ｅの
移動先としてあらかじめ想定される種々の位置（たとえ
ば第２図のマガジン２ａ〜２ｄ、３や移動置台５６の位
置からハンド１１の長さ分のオフセットを差引いた位置
）の３次元座標： （Ｘ　　、Ｙ　　、Ｚ　　）、　　（Ｘ　　、Ｙ　　、
Ｚ２）・・・Ｉｌｌ　　　　　２２ が、目標位置番号１，２．・・・と関連させて登録され
ている。

メインコントローラ１００においては、上記のテーブル
ＴＢＭのほかに、組込みロボット２０の制御に必要とさ
れるテーブルや、これらのテーブルからデータを順次に
読出してロボット側に伝送する手段など、各種の制御手
段がソフト的あるいはハード的に設けられる。また、各
ロボット１０゜２０の周辺装置に駆動指令を与えるため
のプログラムも保持している。

他方、ロボットコントローラー１０には、既述しり位置
テーブルＴＢｃのほかに、基本動作パターン番号（Ｆ、
Ｇ）を、その番号に相当するパターンの動作プログラム
ＰＲ（Ｆ、Ｇ）と１対１に対応づけるためのパターンテ
ーブルＴＢＰが設けられている。

そして、たとえばメインコントローラー００から目標位
置番号Ｑ２と基本動作パターン番号Ｐ２とが伝送されて
きたときには、これらの番号Ｑ２゜Ｐ２にそれぞれ対応
するＸＹＺ座標とパターンプログラムとが、テーブルＴ
Ｂ、ＴＢＰから続出Ｙ される。第１図中には、Ｑ　−“２”、Ｐ２−（１，０
）の場合の例が示されている。そして、これらの情報に
基づいて、ＣＰＵ１１１がロボッ）−１０の各サーボ軸
への指令信号を発生する。ロボット２０についても同様
である。

以上の前提の下で第７図を参照する。まずステップＳｌ
、Ｓ２を通じて移動ステップ番号ｉを１”にセットする
。そして、メインコントローラ１００においては、第１
図のシーケンステーブル７　Ｂ　Ｍ内のｉ番目の行から
目標位置番号と基本動作パターン番号とを読出して、そ
れらの番号をロボットコントローラ１１０へと転送する
（ステップＳ３）。

ロボットコントローラ１１０では、上述したテーブルＴ
Ｂ、ＴＢＰを用いてこれらの番号のデＹ コードを行い、ロボット１０の各軸の駆動プログラムを
具体化する（ステップＳ４）。ロボット１０の駆動のた
めには、 ■　目標位置のＸＹＺ座標 ■　動作経路のパターン ■　移動速度 の各情報が必要であるが、この実施例では■は目標位置
番号Ｑｉを通じて特定され、■、■とはパターン番号Ｐ
ｉを通じて特定される。これは、この実施例における基
本動作パターンが、速度情報を含んだ形で定義されてい
ることに対応している。

このようにして具体化されたプログラムに従って、コン
トローラ１１．０はロボット１０のＸＹＺサーボ軸を駆
動する（ステップＳ５）。なお、既述したように、退避
高さへの移動を行うときには、テーブルＴ　Ｂ　ｃから
読出された座標値のうち、Ｚ座標値はＺｌ（へと置換さ
れる（ｚＩＩの値はあらかじめロボットコントローラ１
１０内に設定されている）。第７図には図示していない
が、組込みロボット２０の制御や周辺装置の制御も、メ
インコントローラ１００からの指令に基づいて行われる
。

次のステップＳ６ては、その時点における「動作モード
」が何であるかを判定する。この「動作モード」とは、
次のように定義される″Ｐａ５ｓモード”と“ＦＴＰモ
ード２とのことである。

Ｐａ５ｓモード・・・第６図の点Ｋ　　、Ｋ　　のよ４ うに、その点に引き続いて次の移動を続行しなければな
らない場合の動作モード。

ＦＴＰモード・・・第６図の点に８のように、その点へ
の移動が完了するといったん停止をして、ハンド１１に
よる作業などを行う場合の動作モード。

これらの動作モードに関する情報は、第１図のシーケン
ステーブルＴＢＭの各ステップ１ごとにフラグとしてあ
らかじめ与えられている。−例として、マガジン２ａ内
のひとつのディスク４を爪１２で保持してそれを移動置
台５６の上まで搬送するプロセスを第１プロセスとし、
その後にスペーサマガジン３の位置まで戻ってスペーサ
５のひとつを保持するプロセスを第２プロセスとして含
むシーケンスを考える。また、第１図のシーケンステー
ブルＴＢ　　に付記したステップ群Ａ　ｔ　。

Ａ２がこれら第１と第２のプロセスにそれぞれ対応する
と仮定する。この場合には、ステップ群Ａ１内において
ステップ１〜（ｊ−１）についてはＰａ５ｓモードを指
定するフラグを付しておき、ステップｊについてはＦＴ
Ｐモードを指定するフラグを付しておく。このようにす
ることにより、各移動ステップがいずれの動作モードで
あるかが、フラグを参照して判定できるようになってい
る。

第７図に戻って、動作モードがＰａ５ｓモードである場
合にはステップＳ６からステップＳ２へと戻り、次の移
動ステップ（ｉ＋１）に対応する目標位置番号と基本動
作パターン番号との読出しと伝送とをステップＳ３て行
う。第６図において説明したように、このような（ｉ＋
↑）移動ステップに関するデータ伝送は、その時点で実
行されているｉ移動ステップと並行して行われ、それに
よって、ｉ移動ステップの完了に引き続いて（ｉ＋１）
移動ステップを開始できるようにしている。

一方、ステップＳ６においてＰＴＰモードであると判定
されたときには、ハンド取付は原点Ｅが目標位置にまで
到達して各サーボ軸の停止が確認されるまで、次の移動
ステップについての指令は行われない（ステップＳ７）
。なお、各サーボ軸の停止は、それらに取付けであるロ
ータリーエンコーダの出力を参照して行われる。

そして、停止状態になるとステップＳ８を経て次の移動
ステップについての処理に移る。第７図には図示してい
ないが、この停止状態において爪１２の開閉が行われ、
それによって、ディスク４やスペーサ５の保持または開
放が達成される。

以上の動作を作業シーケンスに従って行うことにより、
所用枚数のディスク４とスペーサ５とが、それぞれマガ
ジン２ａ〜２ｄ、３から移動置台５６へと交互に搬送さ
れる。組込みロボット２０は、ディスク４またはスペー
サ５が移動置台５６へ搬送されるごとにそれをケース６
内へと移し、それによってケース６内へ所要枚数のディ
スク４とスペーサ５とを交互に組込む作業が進行する。

そして、組込みが完了したケース６については、メイン
コントローラ１００の制御によってコンベア５７に沿っ
て搬出され、新たな空のケースが搬入される。

このような作業が繰返され、マガジン２ａ〜２ｄ、３内
のディスク４やスペーサ５がなくなると、一連のシーケ
ンスはいったん完了する。そして、新たに搬入されるマ
ガジン内のディスクやスペーサを用いた組込み作業が第
７図のステップＳ１から再び始まる。

Ｆ、実施例におけるプログラム量 ところで、マガジン２ａ〜２ｄ、３のそれぞれにつき２
５枚のディスク４（またはスペーサ５）が収容可能とな
っている場合を考える。この場合、従来技術に従った制
御を行うと、ディスク４やスペーサ５を移動置台５６へ
移すためのプログラムの数は、 ２５Ｘ５−１２５ となる。それは、同じマガジンであってもその中の各デ
ィスクの収容位置はＹ方向に少しずつずれているため、
完全に同じプログラムを用いることがてきないためであ
る。また、ひとつひとつの動作プログラムは多数の移動
ステップ（たとえば１２５点）を有しているため、全体
としてのプログラム量は非常に多い。特に、同一マガジ
ン内の各ディスクについてはそのＹ座標が少しずつ違っ
ているだけであるのに別個のプログラムを＄備しなけれ
ばならないという事情は、従来技術におけるプログラム
の作成と記憶とに無駄が多いことを示している。

これに対して、この実施例では、ロボットコントローラ
１１０内のメモリ１１２に記憶しておくべき動作プログ
ラムは、第５Ａ図に示した１５個の基本動作プログラム
であり、その量はかなり少ない。メインコントローラ１
００における作業シーケンスの記憶についても、基本動
作プログラムの組合せ順序を記憶すればよいだけである
から、大きなメモリ容量は不要である。

また、作業シーケンスの変更もメインコントローラ１０
０におけるテーブル内容の変更を通じて遠戚され、ロボ
ットコントローラ１１０についてのプログラム変更は不
要である。そして、このような事情は、組込みロボット
２０についてのコントローラ１２０においても同様であ
り、システム全体としてプログラム量の減少とその変更
の容易化が実現される。

Ｇ、変形例 （１）基本動作パターンとして速度情報を含まないパタ
ーンを想定し、各移動ステップにおける速度は、数値ま
たはコードの形でメインコントローラからロボットコン
トローラへ伝送するようにしてもよい。また、目標位置
の種類が比較的少なくてすむシステムの場合は、位置情
報をも含んた形式で基本動作パターンを構築し、メイン
コントローラからロボットコントローラへは、基本動作
パターンを特定する情報のみを伝送してもよい。すなわ
ち、基本動作パターンを特定する情報をメインコントロ
ーラからロボットコントローラへと伝送することのみが
必須であり、他の情報については種々変更可能である。

（２）　　基本動作パターンの数と内容とは、使用する
ロボットの機構的構成や、そのシステムにおける作業目
的に応じて決定すればよ＜、ｍｓＡ図のパターンに限定
されない。また、ロボットのサーボ系によって遠戚され
る移動パターンのみでなく、エンドエフェクタの動作を
も含めたパターンとしてもよい。

（３）　　この発明における「メインコントローラ」と
は、ロボットコントローラよりも上位のコントローラ全
般を指す用語であって、「システムコントローラ」や「
ホストコントローラ」などの用語で呼ばれているコント
ローラも、この「メインコントローラ」の概念に含まれ
る。

（４）　　この発明は、ディスクの組込み作業システム
のみてなく、たとえば半導体ウェハの梱包作業や種々の
物品の組立て作業、それに溶接や溶断などの加工作業な
ど、種々の自動作業システムに適用可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、ロボットコン
トローラ内には基本動作パターンのプログラムが記憶さ
れており、種々の作業シーケンスの具体化は、メインコ
ントローラから与えられる情報に従ってそれらの基本動
作パターンを組合わせることによって行われる。このた
め、各作業シーケンスについての一連の動作プログラム
をロボットコントローラに記憶させておく必要はなく、
システム全体としてのプログラム量を減少させることが
できる。

また、各作業シーケンスの変更は、メインコントローラ
からロボットコントローラへ伝送する基本動作パターン
識別情報の連鎖の内容を変更することによって行われる
ため、ロボットコントローラ内のプログラムの変更は不
要である。その結果、作業シーケンスの変更は著しく容
易化する。

【図面の簡単な説明】 第１図は、この発明の実施例においてメインコントロー
ラとロボットコントローラとのそれぞれの中に設定され
る情報と、その情報の利用方法とを示す概念的説明図、 第２図は、この発明の実施例である自動作業システムの
外観斜視図、 第３図および第４図は、実施例における電気的構成を示
す概念的ブロック図、 第５Ａ図は、実施例においてロボットコントローラに記
憶させておく基本動作パターンをその識別番号とともに
示す図、 第５Ｂ図は、指定高さへの移動と退避高さへの移動との
関係を示す図、 第６図は、基本動作パターンの組合せ例を示す図、 第７図は、実施例の動作を示すフローチャート、第８図
は、従来の自動作業システムの例を示す図、 第９図は、作業シーケンスごとのロボットの移動経路を
例示する図である。 １・・・自動組込みシステム、 ２ａ〜２ｄ、３・・・マガジン、 ４・・・磁気ハードディスク、　　５・・・スペーサ、
６・・・ハードディスクケース、 １０・・・供給ロボット、 ２０・・・組込みロボット、 Ｐ　（０，Ｏ）〜Ｐ　（１，８） ・・・基本動作パターン、 Ｆ、Ｇ・・・基本動作パターン識別情報、Ｔ　Ｂ　Ｍ・
・・作業シーケンステーブル、Ｔ　Ｂ　ｃ・・・位置テ
ーブル、 Ｔ　Ｂ　ｐ・・・パターンテーブル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ロボットコントローラからの指令信号に応答して
   動作するロボットと、所定の可動機構を有する周辺装置
   とを備え、メインコントローラから前記ロボットコント
   ローラと前記周辺装置とに与えられる制御信号に基づい
   て前記ロボットと前記可動機構とが協働し、それによっ
   てワークに対する所定の作業を自動的に行うシステムで
   あって、（ａ）前記ロボットコントローラが、 （ａ−１）前記ロボットの基本動作パターンのそれぞれ
   に対応するロボット制御プログラムを、当該プログラム
   の識別情報とともに記憶するプログラム記憶手段と、 （ａ−２）前記識別情報に相当する情報が前記メインコ
   ントローラから伝送されてきたときに、当該情報に応じ
   たロボット制御プログラムを前記プログラム記憶手段か
   ら読出し、そのプログラムに基づいて前記ロボットの制
   御を行うロボット制御手段とを備えるとともに、 （ｂ）前記メインコントローラが、 （ｂ−１）前記作業のシーケンスのうち前記ロボットの
   動作に関係する部分を前記識別情報の連鎖として記憶す
   る作業シーケンス記憶手段と、（ｂ−２）前記作業シー
   ケンス記憶手段から前記識別情報を前記連鎖に沿って順
   次に読出して前記ロボットコントローラへと伝送する読
   出し手段とを備えていることを特徴とする自動作業シス
   テム。