JPH04175801A - ティーチングデータ登録処理方式 - 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】 〔概要〕 ロボットハンドに対して停止位置のティーチングデータ
を登録するティーチングデータ登録処理方式に関し、 オペレータの手動操作に依らず、かつ高精度にティーチ
ングデータを登録できるようにすることを目的とし、 投光器と受光器との対から構成されて、投受光器のいず
れか一方をロボットハンド側に配置するとともに、もう
一方をステーション側に配置する光センサ手段を用意す
るとともに、ティーチングデータの登録モードに設定さ
れているときに、ロボットハンドをその設定位置の近傍
でスキャニング動作させるように制御する制御手段を備
え、ティーチングデータの登録手段が、制御手段による
スキャニング動作中に光センサ手段の作動情報を検出す
るときに、その作動状態の生じた位置情報をティーチン
グデータとして登録していくように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、ロボットハンドに対して停止位置のティーチ
ングデータを登録するティーチングデータ登録処理方式
に関し、特に、オペレータの手動操作に依らず、かつ高
精度にティーチングデータを登録できるようにするティ
ーチングデータ登録処理方式に関するものである。

ティーチング・プレイバック方式のロボットハンドでは
、予め実稼働時に停止していくロボットハンドの停止位
置をティーチングして、その停止位置をティーチングデ
ータとして制御機構に登録していく必要がある。このよ
うなティーチングデータの登録は、オペレータの手間を
煩わすことなく、かつ高精度でもってできるようにして
いく必要がある。

〔従来の技術〕

ティーチング・プレイバック方式を採るロボットハンド
へのティーチングデータの登録処理は、最も原始的には
、オペレータの手動操作により行われていた。すなわち
、オペレータが、手動操作により、ワークを載置するス
テーションとの間で成立しなければいけない停止位置ま
でロボットハンドを移動させ、そのときの停止位置情報
をティーチングデータとして登録していくことで行われ
ていたのである。しかしながら、このような手動操作に
よるティーチングデータの登録処理は、オペレータに大
きな負荷を強いることになる。

このようなことを背景にして、最近、投光器と受光器と
の対から構成される充電スイッチを用意し、この充電ス
イッチの投受光器をロボットハンドの停止すべき位置に
配置するよう構成して、オペレータが、この充電スイッ
チの作動状態を確認しながら、ロボットハンドを手動操
作でもって停止すべき位置まで移動させて、そのときの
停止位置情報をティーチングデータとして登録していく
という方法が用いられるようになってきている。

〔発明が解決しようとする課題］ 確かに、このような改良された従来技術に従うならば、
オペレータは、充電スイッチの作動状態を確認していく
だけでロボットハンドの停止位置を特定できるようにな
ることから、大きな負荷を強いられることなくティーチ
ングデータを登録できるようになる。しかしながら、こ
のような従来技術でも、オペレータの手動操作が要求さ
れることに変わりはなく、これから、オペレータに負荷
がかかるという問題点が残されているとともに、ティー
チングデータを高精度でもって登録できないという問題
点があったのである。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、テ
ィーチング・プレイパック方式を採るロボットハンドに
対して、オペレータの手動操作に依らず、かつ高精度に
ティーチングデータを登録できるようにする新たなティ
ーチングデータ登録処理方式の提供を目的とするもので
ある。

〔課題を解決するための手段〕

第１回は本発明の原理構成図である。

図中、１はステーションであって、ワークを載置するも
の、２はロボットハンドであって、ステーシコンｌの取
り扱うワークをハンドリングするもの、３は投受光器の
対からなる光センサ手段であって、投受光器のいずれか
一方をロボットハンド２側に配置するとともに、もう一
方をステーション１側に配置して、ロボットハンド２が
ステーション１との関係において停止しなければならな
い位置にくるときに作動状態になるものである。

この光センサ手段３の受光器は、オン・オフモードの出
力値を出力するものではなくて、投光器との間の光軸が
より一致するときには、より大きな検出値を出力するも
のが用いられることがある。

４はロボットハンド制御機構であって、ロボットハンド
２の駆動を制御するもの、５はロボットハンド制御機構
４の備えるメモリであって、ロボットハンド２の停止す
べき位置をティーチングデータとして管理するもの、６
はロボットハンド制御機構４の備える教示データ登録手
段であって、光センサ手段３の出力値に従ってティーチ
ングデータを特定して、メモリ５に登録するもの、７は
ロボットハンド制御機構４の備えるスキャニング制御手
段であって、ティーチングデータの登録モードに設定さ
れるときに、ロボットハンド２をその設定された位置の
近傍でスキャニング動作させるように制御するものであ
る。

〔作用］ 本発明では、オペレータがティーチングデータの登録モ
ードに入ることを指示すると、スキャニング制御手段７
は、ロボットハンド２をその設定された位置の近傍でス
キャニング動作させるように制御する。このスキャニン
グ制御手段７によるスキャニング動作に従って、ロボッ
トハンド２がステーション１との関係において停止しな
ければならない位置に駆動されることになり、このとき
、光センサ手段３の受光器が作動情報（受光情報）を出
力することになる。この先センサ手段３の作動情報を受
けて１．教示データ登録手段６は、光センサ手段３が作
動状態を表示した位置情報をティーチングデータとして
メモリ５に登録する。

この処理時に、光センサ手段３がオン・オフモードの出
力形態を採るものを用いる場合には、スキャニング制御
手段７は、光センサ手段３の作動情報が検出されるとき
には、その作動情報の検出された位置の近傍を細かい動
作に従ってスキャニングさせるよう制御するとともに、
教示データ登録手段６は、この細かなスキャニング動作
中に発生する光センサ手段３のオン・オフモードの出力
値の出力態様から、最も光軸の一致する位置を検出して
、その検出位置情報をティーチングデータとしてメモリ
５に登録するよう処理する。

一方、この処理時に、光センサ手段３がアナログレベル
的な出力形態を採るものを用いる場合には、スキャニン
グ制御手段７は、光センサ手段３の作動情報が検出され
るときには、その作動情報の検出された位置の近傍を細
かい動作に従ってスキャニングさせるようｍｍするとと
もに、教示データ登録手段６は、この細かなスキャニン
グ動作中に発生する光センサ手段３の最も大きな受光レ
ベル状態を検出して、その受光レベル状態の生じた位置
情報をティーチングデータとし、てメモリ５に登録する
よう処理する。

このように、本発明では、ロボットハンド２をスキャニ
ングしていくことで、ティーチングデータとなる位置情
報を特定して登録するようにできるようになることから
、オペレータの手動操作に依らず、かつ高精度でもって
ティーチングデータを登録できるようになるのである。

〔実施例〕

以下、実施例に従って本発明の詳細な説明する。

第２図に、本発明を実装するＩＣ検査装置の検査ステー
ジタン部分を図示する。第２図（ａ）は、ＩＣ検査装置
の検査ステー２５７部分を水平方向から見た図であり、
第２図（ｂ）は、垂直方向から見た図である０図中、１
０は検査対象となるＩＣ５１１はＩＣｌ０をハンドリン
グするロボットハンド、１２はＩＣｌ０を載置する検査
ステージ５ン、１３ａは検査ステーション１２側に設置
される細い光ビーム特性を有する第１の充電スイッチの
投光器、１３ｂは第１の光電スイッチの投光器１３ａに
対応してロボットハンド１１側に設置される第１の光電
スイッチの受光器、１４ａは検査ステーション１２側に
設置される細い光ビーム特性を有する第２の光電スイッ
チの投光器、１４ｂは第２の光電スイッチの投光器１４
ａに対応してロボットハンドｌｌ側に設置される第２の
光電スイッチの受光器である。

このロボットハンド１１は、ＩＣｌ０を検査ステーシゴ
ン１２にセツティングすべく、検査ステーション１２の
平面上に定義されるＸ／Ｙ軸を走行していくよう動作す
るとともに、垂直軸を回転軸にして回転していくよう動
作することになる。

そして、２つの光電スイッチの受光器１３ｂ、１４ｂは
、通常の光電スイッチのように、対応の投光器１３　ａ
　＋　１４　ａとの光軸が一致するときにオン動作する
のでなくて、その光軸の一致度合いに応じたアナログレ
ベルの電圧値を出力していくものが用意されることにな
る。

Ｉ　Ｃ１，０の種類が変更されると、ロボットハンド１
１と検査ステーション１２との間に位置ズレが生ずるこ
とになるので、オペレータは、ＩＣｌ０の種類が変更さ
れる度毎に、新たに検査対象となるＩＣｌ０を精度よく
セツティングしていくためのティーチングデータの登録
処理を指示していくことになる。第３図ないし第５図に
、このティーチングデータの登録処理を実行するために
、第１図で説明した本発明のロボットハンド制御機構４
の実行するフローチャートの一実施例を図示する０次に
、このフローチャートに従って、本発明の処理について
詳細に説明する。

オペレータによりティーチングデータの登録モードの指
示があると、ロボットハンド制御機構４は、第３図に示
すフローチャートを実行していくことで、登録モードに
設定された位置の近傍でロボットハンド１１をＸ／Ｙ軸
方向にスキャニング動作させて、第１の光電スイッチの
受光器１３ｂが規定レベル以上の出力値を出力する座標
位置を検出していくことで、第１の充電スイッチの投光
器１３ａと第１の充電スイッチの受光器１３ｂとの光軸
が合う座標位置を検出していく、このスキャニング動作
は、例えば、第６図の左側部分に示すように、ロボット
ハンド１１のスキャニングのＹ軸位置を５ｍｍ毎に設定
していくといったような粗いもので実行されることにな
る。

すなわち、ステップ１で、ロボットハンド１１のＹ軸位
置を規定のＹ軸の１列目の位置に移動し、続くステップ
２で、ロボットハンド１１をＸ軸方向に規定の長さスキ
ャニングし、続くステップ３で、このスキャニング動作
中に、第１の光電スイッチの受光器１３ｂが規定レベル
以上の出力値を出力するか否かを判断して、規定レベル
以上の出力値の出力があれば、ステップ４に進んで、そ
の位置でロボットハンド１１を停止させ、続くステップ
５で、そのときのＸ軸とＹ軸の座標位置を記憶していく
、一方、ステップ３の判断で、第１の光電スイッチの受
光器１３ｂが規定レベル以上の出力値を出力しないと判
断するときには、ステップ６に進んで、ロボットハンド
１１のＹ軸位置を５ｍｍ離れたＹ軸の２列目に移動し、
ステップ２ないしステップ５の処理を繰り返していくこ
とで、このＹ軸の２列目に、第１の光電スイッチの受光
器１３ｂが規定レベル以１−の出力値を出力する０置が
あるか否かを判断し、″そ、存在ずれば、ぞの座標値ｉ
を記憶し、存在し、なければ、以下、ロボ。

ト・ハンド１１のＹ軸位１随Ｙ軸のｎ列目まで１．−Ｘ
ｉ）ずつ移動さゼながら１、−の処理を繰り返し−でい
く。

そし−ζ、このＹ軸のｎ列目までの処理で、第１の光電
スイッチの受光器↓３ｂが規定レベル以Ｊの出力値を出
力す′る（ｆｆｌＦが存在し５、ない場合には、ステッ
プＡの判断を介［２て、もう少し大きめの′ｉｉｌ域の
ス４ヤニング動作に入っていく。

このようり、７１−、＋で、粗いスキャニング動作に従
って、第１の光電スイッチの投光器１３ａと第１の光電
スイッチの受光器１３ｂとの光軸が合う座標値１を検出
づると、続いて、ロボットハンド制御機構４は、第４図
に示１フロ・−チャートを実行し。

でいくことで１．光軸の概略一致の検出された位１の近
傍でロボット・ハンド１１を細かくスキャニング動作さ
せｖ二いくことで、第１の光電スイッチの投光器１３ａ
と第１の光電スイッチの受光器１３ｂとの光軸が「確に
合・う座標位置を検出していく。

この細かなスキャニング動作は、例えば、第〔５図の右
側部分に示すように、ロボノトハン１′１１のスキャニ
ングのＹ軸位置を０．５ｍｍ毎に設定１゜ていくといっ
たもので実行されることになる。

すなわち、ステップ１０で、リボノ１ハンド１１のＹ軸
位置を規定のＹ軸の１列目のイ◇ｉＩｒニ移動し、続く
ステップ１１で、ロボソトハ゛・′ド１１＄Ｘ軸力向に
規定の長さスキャニングし、続くステップ１２で、この
スキャニング動作中に、第１の光電スイッチの受光器１
３　ｂの出力値が最大値を示すＸ軸トの座標位置を検出
して　このときの最大値とその座標値ｉとを記憶する。

続いて、ステップ１３に進んで、ロボットハンド１１の
Ｙ軸位置を０．５ｒｏｍ離れたＹ軸の２列目に移動さセ
て、。

ステップ１１ないしステップ１２の処理を縁り返してい
くことで、Ｙ軸の２列目における最大値とその座標位置
とを記憶し、以下、ロポ・ントハンｌ゛１１のＹ軸位置
をＹ軸のｍ列目まで１つずつ移動させながら、この処理
を繰り返していく。そして、この処理を終了すると、ス
テップＢで、８検出されたｍ個の最大値の内の最も大き
な債を示すもの庖特定して、その債を示すＹ軸の座標位
置とＸ軸」の座標位置、）：を特定し２１．続くステッ
プＣで、この特定された座標情報を記憶［、マ、いく。

このようにしで、細かいス４ヤニング動作に従って、第
１の光電スイッチの投光器１３ａと第１の充電スイッチ
の受光器１３ｂとの光軸が正確１合う座標位置を検出す
ると１、続いて、ロボットハンド制御機構４は、第５図
に示すフローチャー・トを実行していくことで、もう１
つの第２の充電スイッチの投光器１４ａと第２の光電ス
イッチの受光器１４ｂとの光軸が正確に合う座標位置を
検出して、その検出した座標値２１ティーチングチ゛−
タとして登録していく。

すなわち、ステップ２０で、ロボットハンド１１を、先
の処理により求められている第１の光電スイッチの投光
器１３ａと第１の充電スイッチの受光器１３ｂとの光軸
が正確に合う座標位置に移動し、８続くステップ２１で
、ロボットハンド１１を垂直軸を回転軸として規定の回
転角度だけ時計方向に回転し、続くステップ２２で、こ
の回転動作中に第２の光電スイッチの受光器１４ｂが最
大値を示す回転角度を検出して、そのときの回転角度を
記憶する。続い了、ステップ２３に進んで、今度はロボ
ットハンド１１を垂直軸を回転軸と１．。

て規定の回転角度だＵ型持副方向に回転し、続くステッ
プ２４で、この回転動作中に第２の光電スイッチの受光
器１４ｔ＋が最大値を示す回転角度を検出して、そのと
きの回転角度を記憶する。そ［。

て、この処理を終了すると、ステップ２５で、。記憶し
た２つの回転角度の平均債を算出することでロボットハ
ンド１１０回転角度を特定し、最後に、ステップ２６で
、第４図のフローチーヤー　ト・の実行により求められ
たロボットハンド１１の停止ずべき位置である座標位置
情報と、この第５図の）１】−チャートの実行により求
められたそのときの１］ポツトハンド１１の回転角度情
報とを、ティー、チングデータとして登録して処理を終
了する。

このようにして、本発明では、ロボットハンド１１をス
キャニングさせて、そのときの光電スイッチの出力から
、ロボットハンド１１の停止位置のティーチングデータ
を登録していくのである。

以トに説明した実施例では、２つの光電スイッチの受光
器１３ｂ、１４ｂとして、アナログレベルの電圧値を出
力していくもので説明したが、オン・オフモードの出力
値を出力するもので実装することも可能である。このと
きには、第４図のフローチャートは、例えば第７図のフ
ローチャートに示すものとなる。

すなわち、ステップ３０で、ロボットハンド１１のＹ軸
位置を規定のＹ軸の１列目の位置に移動し、続くステッ
プ３１で、ロボットハンド１１をＸ軸方向に規定の長さ
スキャニングし、続くステップ３２で、このスキャニン
グ動作中に、第１の光電スイッチの受光器１３ｂがオン
するか否かを判断して、オンするときには、そのオン値
を出力するＸ軸上の２つの座標位置（ｘｉ、Ｘｉ−＋）
を検出する。第６図の右側部分に示すように、第１の充
電スイッチの投光器１３ａと第１の充電スイッチの受光
器１３ｂとの光軸が概略合う位置では、細かなスキャニ
ング動作に従って、第１の光電スイッチの受光器１３ｂ
が光ビームが入らない位１から入る位置になって再び入
らない位Ｗに移動するので、上述の２つの座標値ＩＦ（
ｘ、。Ｘｉ−＋）が検出されることになるのである。

続いて、ステップ３３に進んで、ロボットハンド１１の
Ｙ軸位置を０．５　ｒｎｒｎ離れたＹ軸の２列目に移動
させて、ステップ３１ないしステップ３２の処理を繰り
返していくことで、このＹ軸の２列目における２つの座
標値Ｗ　（ｘ　＝、　ｘ　＝、、、）を検出し、以下、
ロボットハンド１１のＹ軸位置をＹ軸のｍ列目まで１つ
ずつ移動させながら、この処理を繰り返していく。そし
て、この処理を終了すると、ステップＤで、例えば、検
出された２つの座標位置（Ｘｉ、Ｘｉ−一の集合データ
から、ΔＸ　＝　Ｘ　ｉ　−Ｘ　、。１ を各データ毎に算出するとともに、その内の最大値を示
す（Ｘ　ｉ＋　Ｘ　ｉ＊Ｉ　）を特定して、その最大値
を持つＹ軸の座！ｌ値を光軸の合うＹ座Ｉｉｌ値とし７
て特定していくとともに、 ｘ　１＋　　ｘ　ｉ　＊　＋ Ｘ　　＝　　−− を算出して、その算出債を光軸の合うＸ座Ｉａ値として
特定し、続くステップＥで、この特定された座標情報を
記憶していくことで、第４図のフローチャートで求めた
第１の充電スイッチの投光器１３ａと第１の充電スイッ
チの受光器１．３　ｂとの光軸が正確に合う座標位置を
検出していくのである。

そして、第５図のフローチャートについても、このよう
なオン値を出力する座標位置情報の評価処理を用いるこ
とで、オン・オフモードの出力値を出力する光電スイッ
チでも実行することが可能であるので、本発明をオン・
オフモードの出力値を出力する光電スイッチでも実装で
きるのである６図示実施例について説明したが、本発明
はこれに限定されるか−・はない。例えば、実施例では
１、ロボットハンドが回転の自由度を持つごとに対応さ
せて、２つの充電スイッチの光軸を合ねゼていくことで
ティーチングデータを登録シ、でいくものを開示したが
、本発明はこれに限られるものごはなく、ロボットハン
ドが回転の自由度を持たない場合には、充電スイッチを
１つにするとともに、第５図に開示した処理を省略し２
ていくことで、本発明を実装できるのである。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、ティーチング・
プレイパンク力式のロボットハンドに対して、オペレー
タの手動操作に依らないでティーチングデー・夕を登録
できるようになる。そして、このティーチングデータの
登録を高精度でもって実行できるようになるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理構成図、 第２図は本発明を実装するｆｃ検査装置の説明図、 第３図、第４図及び第５図は本発明の実行するフローチ
ャー・トの一実施例、 第６図は本発明の詳細な説明図、 第７図は本発明の実行するフローチャートの他の一実施
例である。 図中、１はステーション、２はロポソトハン１′、３は
光センサ手段、４はロボントハンド制御機構、５はメモ
リ、６は教示データ登録手段、７はスキャニング制御手
段である。 特許出願人　株式会社　ビーエフニー 化　理　人　　弁理士　　森１）寛（外２名）（Ｑ） ４ａ （、ｂ） 、４−金相［，１，Ｊる１Ｃ神奮襞ｌの江明区第　２　
（２） 本発明の実行するフローチャートの−実施例第４図 本発明の実行するフローチャートの一実施例第５図 ド＞Ｐゾツ ｔ　′＊

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ワークを載置するステーション（１）と、該ワー
   クをハンドリングするロボットハンド（２）と、投光器
   と受光器との対から構成されて、該投受光器のいずれか
   一方を該ロボットハンド（２）側に配置するとともに、
   もう一方を該ステーション（１）側に配置する光センサ
   手段（３）と、該光センサ手段（３）の作動情報に従い
   、該ロボットハンド（２）の停止位置についてのティー
   チングデータを登録する登録手段（６）とを備えるティ
   ーチングデータ登録処理方式において、 ティーチングデータの登録モードに設定されているとき
   に、上記ロボットハンド（２）をその設定位置の近傍で
   スキャニング動作させるように制御する制御手段（７）
   を備え、 上記登録手段（６）は、上記制御手段（７）によるスキ
   ャニング動作中に上記光センサ手段（３）の作動情報を
   検出するときに、その作動状態の生じた位置情報をティ
   ーチングデータとして登録していくよう処理することを
   、 特徴とするティーチングデータ登録処理方式。
2. （２）請求項（１）記載のティーチングデータ登録処理
   方式において、 光センサ手段（３）の受光器は、投光器との間の光軸の
   一致度合いに応じてオン・オフモードの出力値を出力し
   、 かつ、制御手段（７）は、上記光センサ手段（３）の作
   動情報が検出されるときに、その作動情報の検出された
   位置の近傍を細かい動作に従ってロボットハンド（２）
   をスキャニングさせるとともに、登録手段（６）は、こ
   の細かなスキャニング動作中に、上記光センサ手段（３
   ）の出力値の態様から最も光軸の一致する位置を検出し
   て、その検出位置情報をティーチングデータとして登録
   していくように処理することを、 特徴とするティーチングデータ登録処理方式。
3. （３）請求項（１）記載のティーチングデータ登録処理
   方式において、 光センサ手段（３）の受光器は、投光器との間の光軸が
   より一致するときには、より大きな検出値を出力するよ
   う構成し、 かつ、制御手段（７）は、上記光センサ手段（３）の作
   動情報が検出されるときに、その作動情報の検出された
   位置の近傍を細かい動作に従ってロボットハンド（２）
   をスキャニングさせるとともに、登録手段（６）は、こ
   の細かなスキャニング動作中に、上記光センサ手段（３
   ）が最も大きな検出値を検出するときに、その検出値の
   生じた位置情報をティーチングデータとして登録してい
   くよう処理することを、 特徴とするティーチングデータ登録処理方式。