JPH056216A - ロボツトコントローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】１溶接工程における各作業毎の所要時間および
サイクルタイムを測定して表示することにより、サイク
ルタイムを短縮するためのオペレーションを容易、且つ
迅速に行うことのできるロボットコントローラを提供す
る。 【構成】ロボットコントローラ１６はＣＰＵ２０と、タ
イマ／カウンタ回路２８と、ＲＡＭ３０と、ＬＣＤ３２
とを含み、ＣＰＵ２０の制御下に溶接ロボット１２を駆
動して、溶接ロボット１２における各作業毎の所要時間
およびサイクルタイムをタイマ／カウンタ回路２８で測
定し、この所要時間およびサイクルタイムをＲＡＭ３０
に格納するとともにＬＣＤ３２に表示する。従って、オ
ペレータ自身が測定することなしに、正確な所要時間を
速やかに得ることができるために、サイクルタイムを短
縮するためのオペレーションを迅速に行うことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、作業用ロボットにおい
て、各作業毎の所要時間および前記作業の１工程の所要
時間を測定して表示する機能を有するロボットコントロ
ーラに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、溶接ロボットにおける１溶接工
程は空走、溶接作業、入力待ちおよびインストラクショ
ンの実行等の複数の作業から構成されており、この１溶
接工程に要する合計所要時間、いわゆるサイクルタイム
を短縮することが溶接ロボットの稼働率を上昇させると
ともに、溶接ロボットを含む生産ライン全体の稼働率を
上昇させることになる。

【０００３】このため、溶接ロボットに対して、溶接条
件等の初期条件が設定されたとき、作成される動作フロ
ーチャート等によって各作業毎の所要時間およびサイク
ルタイムが求められて、サイクルタイムを短縮するため
の検討がなされる。しかし、インタロック命令によるロ
ボットコントローラの応答待ち時間等の動作フローチャ
ートからは抽出できない不確定な所要時間の要素があ
り、正確なサイクルタイムの算出は困難であった。

【０００４】そこで、オペレータはストップウォッチに
よって各作業毎の所要時間およびサイクルタイムを測定
し、この測定された所要時間の値をもとに、経験に基づ
くティーチングテクニックにより各作業毎の所要時間を
短縮するためのオペレーションを行っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術におけるサイクルタイムを短縮する方法では、
オペレータの経験に基づく短縮すべき作業の決定より
も、ストップウォッチによる各作業毎の所要時間の測定
に多くの時間を必要とするという問題があった。

【０００６】本発明はこのような従来の問題を解決する
ためになされたものであって、オペレータがサイクルタ
イムを短縮するためのオペレーションを行うときに、ロ
ボットコントローラが各作業毎の正確な合計所要時間お
よびサイクルタイムを測定して表示することにより、ス
トップウォッチを用いて各作業毎の合計所要時間の測定
を行うというオペレータの負担を軽減し、サイクルタイ
ムを短縮するための解析の容易化を図ることのできるロ
ボットコントローラの提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、第１の発明は、作業用コントローラおよび作業用
ロボットを制御する制御手段と、前記制御手段によって
制御される作業用ロボットの各作業毎の所要時間および
１工程の所要時間を測定する測定手段と、前記測定され
た所要時間を記憶する記憶手段と、前記測定された所要
時間を表示する表示手段と、を備えることを特徴とす
る。

【０００８】さらに、第２の発明は、作業用コントロー
ラおよび作業用ロボットを制御する制御手段と、前記作
業用ロボットの各作業毎の基準となる所要時間および１
工程の基準となる所要時間を設定する設定手段と、前記
作業用ロボットの各作業毎の所要時間および１工程の所
要時間を測定する測定手段と、前記設定された各作業毎
の基準となる所要時間と１工程の基準となる所要時間お
よび測定された各作業毎の所要時間と１工程の所要時間
を記憶する記憶手段と、前記設定された基準となる所要
時間と測定された所要時間とを表示する表示手段と、を
備えることを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明に係るロボットコントローラでは、ロボ
ットコントローラがマスタコントローラとインタロック
情報の交換をするとともに、作業用コントローラおよび
作業用ロボットを制御するとき、ロボットコントローラ
に含まれる測定手段が作業用ロボットの各作業毎の所要
時間および作業の１工程の所要時間を測定し、記憶手段
に記憶するとともに、表示手段に表示するため、オペレ
ータは各作業毎および１工程の正確な所要時間を読み取
ることができる。

【００１０】さらに、各作業毎の基準となる所要時間と
測定された所要時間とを同時に確認することができるた
め、オペレータは１工程の作業時間を短縮するためのオ
ペレーションを行う際に、短縮可能な作業を容易に推測
することが可能となる。

【００１１】

【実施例】本発明に係るロボットコントローラについて
好適な実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳
細に説明する。

【００１２】図１は本発明に係るロボットコントローラ
を実施するための溶接システムの一実施例の全体構成を
示すブロック図であり、図中、参照符号１０は溶接シス
テムを示す。溶接システム１０はスポット溶接を行う溶
接ロボット１２と、ワークを溶接するための制御を行う
溶接コントローラ１４と、溶接ロボット１２の動作を制
御するロボットコントローラ１６と、このロボットコン
トローラ１６のシーケンス制御を行うマスタコントロー
ラ１８とから構成される。

【００１３】図２はロボットコントローラ１６のブロッ
ク構成図である。

【００１４】ロボットコントローラ１６はＣＰＵ２０、
マスタコントローラ１８および溶接コントローラ１４の
入出力回路としてのＩ／Ｏ２２、溶接ロボット１２の入
出力回路としてのＩ／Ｏ２４、溶接ロボット１２の制御
を行うためのプログラムを格納するＲＯＭ２６、各作業
毎の所要時間およびサイクルタイムを測定するためのタ
イマ／カウンタ回路２８、溶接の実行に係る情報の記憶
および読み出しを行うとともに、タイマ／カウンタ回路
２８が測定した各作業毎の所要時間およびサイクルタイ
ムを格納するＲＡＭ３０と、ＲＡＭ３０に格納された各
作業毎の所要時間およびサイクルタイムを表示するＬＣ
Ｄ３２および複数のキースイッチからなるキーボード３
４とから構成される。

【００１５】この場合、ＣＰＵ２０は制御手段を構成
し、タイマ／カウンタ回路２８は測定手段を構成し、Ｒ
ＡＭ３０は記憶手段を構成し、ＬＣＤ３２は表示手段を
構成し、キーボード３４は設定手段を構成する。

【００１６】次に、上記のように構成される溶接システ
ム１０において、ロボットコントローラ１６が溶接ロボ
ット１２を制御する作用効果について、図１乃至図４を
参照しながら説明する。

【００１７】オペレータがロボットコントローラ１６の
キーボード３４によってワークの種類および溶接条件等
を入力し、溶接を開始するためのキースイッチを操作す
ると、ロボットコントローラ１６はＩ／Ｏ２２からマス
タコントローラ１８に対してインタロック信号を送信す
る。インタロック信号を受信したマスタコントローラ１
８は他の装置の動作状態が溶接ロボット１２を動作させ
ても良い状態であるとき、ロボットコントローラ１６に
対してアンサー信号を送信する（入力待時間）。アンサ
ー信号を受信したロボットコントローラ１６のＣＰＵ２
０はＲＯＭ２６に予め書き込まれたプログラムに従っ
て、ＲＡＭ３０から溶接ロボット１２を変位させるため
の数値情報を含む動作情報を読み取る。この動作情報は
Ｉ／Ｏ２４を経由して溶接ロボット１２に出力され、溶
接ロボット１２は入力した動作情報に基づいてアーム等
を目標位置まで変位させる（空走時間）。

【００１８】このとき、アーム等が目標位置まで変位し
たことを知らせる情報が溶接ロボット１２からＩ／Ｏ２
４を介してロボットコントローラ１６に対して出力され
ると、タイマ／カウンタ回路２８は動作を開始する。そ
して、タイマ／カウンタ回路２８のタイマの値が予め設
定された値に達するとＣＰＵ２０は次の動作指令を溶接
ロボット１２に対して出力する（タイマ時間）。

【００１９】次いで、ロボットコントローラ１６からＩ
／Ｏ２４を介して溶接コントローラ１４に対して出力さ
れた溶接を行うための情報によって、溶接コントローラ
１４は溶接ロボット１２に対して、予め設定された溶接
工程に従った予備通電および本通電等の制御を行う（溶
接時間）。

【００２０】また、ロボットコントローラ１６が複数台
ある場合にはロボットコントローラ１６間における待時
間、いわゆるインストラクション実行時間が発生する。

【００２１】以上のような溶接工程において、各作業毎
にタイマ／カウンタ回路２８は所要時間の測定を行い、
この所要時間をＲＡＭ３０に格納するとともに、表示器
であるＬＣＤ３２に表示する。

【００２２】このときの実施例を図３に示す動作フロー
チャートを参照しながら説明する。

【００２３】ＣＰＵ２０の制御情報により、例えば、空
走作業が発生すると（ステップＳ１）、タイマ／カウン
タ回路２８は所要時間の測定を開始する（ステップＳ
２）。空走が終了すると（ステップＳ３）、タイマ／カ
ウンタ回路２８は所要時間の測定を終了し（ステップＳ
４）、ＲＡＭ３０内に格納されている前回までの合計所
要時間（図４（ａ）、）と今回の所要時間（図４
（ａ）、）との和を求めて（ステップＳ５）、この値
（図４（ａ）、＋）を再びＲＡＭ３０に格納する
（ステップＳ６）。このとき、ＲＡＭ３０は作業項目毎
の合計所要時間を格納するエリアと、全ての作業の合計
所要時間を格納するエリアとを有し、作業項目毎の合計
所要時間を格納するエリアにおいては１溶接工程におい
て同一作業、例えば空走が複数回行われた場合は、空走
時間のみが積算されて空走の合計所要時間となる。

【００２４】積算された空走の合計所要時間は棒グラフ
およびデジタル数値でＬＣＤ３２に表示されるととも
に、他の作業の所要時間と積算されてサイクルタイムと
してデジタル数値によって表示される（図４（ａ）、
＋およびサイクルタイムの項）（ステップＳ７）。ス
テップＳ７によって１溶接工程の全てが終了した場合は
エンドとなり、次の作業がプログラムされている場合は
ステップＳ１に戻る（ステップＳ８）。

【００２５】ステップＳ１において、再び空走作業が発
生した場合は既に説明したステップＳ２乃至ステップＳ
８に進み、空走以外の作業、例えば、溶接作業が発生し
た場合はステップＳ９において、溶接作業と認識される
ことにより、ステップＳ２乃至ステップＳ８は溶接作業
として行われ、この場合、溶接作業の合計所要時間はＲ
ＡＭ３０の溶接作業の合計所要時間を記憶する記憶エリ
アに格納されるとともに、ＬＣＤ３２に表示される（図
４（ｂ）、、）。

【００２６】以上のステップＳ１乃至ステップＳ９の繰
り返しにより１溶接工程が終了したとき、ＬＣＤ３２に
は図４に示されるように作業毎の合計所要時間が棒グラ
フおよびデジタル数値によって表示されるとともに、サ
イクルタイムが表示される。

【００２７】以上説明した実施例によれば、ロボットコ
ントローラ１６は１溶接工程における各作業毎の正確な
合計所要時間およびサイクルタイムを表示することがで
きるため、１溶接工程内に同一作業が複数回行われるよ
うな場合において、煩雑なストップウォッチによる加算
測定を行うことなく、オペレータは各作業毎の合計所要
時間およびサイクルタイムを容易に知ることができ、短
縮すべき作業の検討が確実、且つ容易となる。

【００２８】さらに、サイクルタイムを短縮するために
行ったオペレーションの結果を速やかに確認することが
できるため、オペレーションを短時間で迅速に遂行する
ことが可能となる。

【００２９】次いで、キーボード３４によって設定され
た作業用ロボットの各作業毎の予定所要時間およびサイ
クルタイムの予定所要時間をＬＣＤ３２に表示するとと
もに、タイマ／カウンタ回路２８によって測定された各
作業毎の所要時間およびサイクルタイムを表示する実施
例について、図１、図２および図５を参照しながら説明
する。

【００３０】図５はＬＣＤ３２に各作業毎の予定所要時
間および測定された各作業毎の実績所要時間を表示する
一実施例を示す図である。ＬＣＤ３２はサイクルタイム
の予定所要時間を表示する予定サイクルタイム表示部３
６と、予定されたサイクルタイムに対して測定されたサ
イクルタイムの百分率を表示する百分率サイクルタイム
表示部３８と、空走、溶接、入力待、タイマおよびイン
ストラクション実行からなる夫々の作業毎に配設された
予定所要時間表示部４０、４２、４４、４６および４８
と、各作業毎の実績所要時間表示部５０、５２、５４、
５６および５８と、各作業毎の実績所要時間を棒グラフ
で表示するためのグラフ表示部６０、６２、６４、６６
および６８とを備える。

【００３１】以上のような夫々の表示部を有するＬＣＤ
３２に各作業毎の予定所要時間およびサイクルタイムの
予定所要時間と、各作業毎の実績所要時間とが表示され
る作用効果について説明する。

【００３２】キーボード３４を用いて設定された各作業
毎の予定所要時間およびサイクルタイムの予定所要時間
はＲＡＭ３０に格納され、且つ、各作業項目の予定所要
時間は予定所要時間表示部４０、４２、４４、４６およ
び４８に表示され、サイクルタイムの予定所要時間は予
定サイクルタイム表示部３６に表示される。

【００３３】前記設定された各作業毎の予定所要時間、
例えば、空走作業２１．０ｓｅｃ、溶接作業１０．１ｓ
ｅｃ、入力待ち時間６．２ｓｅｃ、タイマ時間３．１ｓ
ｅｃおよびインストラクション実行時間１１．６ｓｅｃ
が予定所要時間表示部４０、４２、４４、４６および４
８に表示され、サイクルタイム５２ｓｅｃが予定サイク
ルタイム表示部３６に表示される（図５参照）。

【００３４】次いで、図３のステップＳ１乃至ステップ
Ｓ９と同様の工程によって、順次測定される各作業毎の
実績所要時間はＲＡＭ３０に格納されるとともに、各作
業毎の実績所要時間表示部５０、５２、５４、５６およ
び５８に累積表示され、１溶接工程が終了したとき、予
定されたサイクルタイムに対する測定されたサイクルタ
イムの百分率が百分率サイクルタイム表示部３８に表示
される。

【００３５】すなわち、空走作業を例示して説明する
と、予定所要時間、例えば、第１の空走作業が８ｓｅ
ｃ、第２の空走作業が３ｓｅｃ、第３の空走作業が１０
ｓｅｃであるとき、第１の所要時間が８．９ｓｅｃであ
り、第２の所要時間が３．４ｓｅｃであり、第３の所要
時間が１１．８ｓｅｃであったとき、棒グラフは予定所
要時間８ｓｅｃと誤差時間８．９−８＝０．９ｓｅｃを
表示する。

【００３６】同様に第２の空走作業の棒グラフは予定所
要時間３ｓｅｃと誤差時間０．４ｓｅｃ、第３の空走作
業は予定所要時間１０ｓｅｃと誤差時間１．８ｓｅｃと
が夫々棒グラフとして表示される。このように、グラフ
表示部６０には各作業ステップ毎の所要時間が予定所要
時間と誤差時間とに分類されてリアルタイムで表示され
る。

【００３７】本実施例によれば、キーボード３４によっ
て設定された作業用ロボットの各作業毎の予定所要時間
が予定所要時間表示部４０、４２、４４、４６および４
８に表示され、且つ、各作業毎の累積所要時間が実績所
要時間表示部５０、５２、５４、５６および５８に表示
されるため、各作業毎の予定所要時間と実作業の実績所
要時間とを容易に比較することができる。

【００３８】さらに、グラフ表示部６０、６２、６４、
６６および６８には各ステップの予定所要時間と、この
各ステップの予定所要時間に対する誤差時間が表示され
るため各ステップ毎の誤差時間を確認することができ
る。

【００３９】さらにまた、予定されたサイクルタイムに
対する測定されたサイクルタイムの百分率が百分率サイ
クルタイム表示部３８に表示されるため、１溶接工程全
体の誤差時間率を容易に把握することが可能となる。

【００４０】従って、サイクルタイムを短縮するための
オペレーションを行う際に、全体的な短縮目標並びに各
作業毎の短縮目標の設定が容易となり、且つ、各ステッ
プ毎の誤差時間を短縮するための具体的なオペレーショ
ンの立案が容易となる。

【００４１】このため、短縮可能な作業を容易に推測す
ることが可能となり、サイクルタイムを短縮するための
オペレーションを短時間で迅速に遂行することが可能と
なる。

【００４２】

【発明の効果】本発明に係るロボットコントローラで
は、オペレータは１溶接工程の所要時間を短縮するため
のオペレーションを行う際に、各作業毎の合計所要時間
および１溶接工程の正確な所要時間を知ることができる
ため、短縮可能な作業を容易に推測することが可能とな
るとともに、短縮のためのオペレーションの結果を速や
かに確認することができる。

【００４３】さらに、短縮のためのオペレーションの結
果を細部にわたって確認することが可能となるため、オ
ペレーションを迅速に遂行することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るロボットコントローラを実施する
ための溶接システムの全体構成を示す概略図である。

【図２】図１に示すロボットコントローラの構成を示す
ブロック図である。

【図３】図１に示すロボットコントローラによって溶接
を実施する際に各作業の時間を測定し表示する一実施例
の動作を示すフローチャートである。

【図４】図３に示す実施例において測定された各作業の
所要時間等を表示器に表示する一実施例を示す図であ
る。

【図５】図１に示すロボットコントローラによって測定
された各作業の所要時間等を表示する他の実施例を示す
図である。

【符号の説明】

１０…溶接システム １２…溶接ロボット １４…溶接コントローラ １６…ロボットコントローラ １８…マスタコントローラ ２０…ＣＰＵ ２２、２４…Ｉ／Ｏ ２６…ＲＯＭ ２８…タイマ／カウンタ回路 ３０…ＲＡＭ ３２…ＬＣＤ ３４…キーボード ３６…予定サイクルタイム表示部 ３８…百分率サイクルタイム表示部 ４０、４２、４４、４６、４８…予定所要時間表示部 ５０、５２、５４、５６、５８…実績所要時間表示部 ６０、６２、６４、６６、６８…グラフ表示部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】作業用コントローラおよび作業用ロボット
   を制御する制御手段と、前記制御手段によって制御され
   る作業用ロボットの各作業毎の所要時間および１工程の
   所要時間を測定する測定手段と、前記測定された所要時
   間を記憶する記憶手段と、前記測定された所要時間を表
   示する表示手段と、を備えることを特徴とするロボット
   コントローラ。
2. 【請求項２】作業用コントローラおよび作業用ロボット
   を制御する制御手段と、前記作業用ロボットの各作業毎
   の基準となる所要時間および１工程の基準となる所要時
   間を設定する設定手段と、前記作業用ロボットの各作業
   毎の所要時間および１工程の所要時間を測定する測定手
   段と、前記設定された各作業毎の基準となる所要時間と
   １工程の基準となる所要時間および測定された各作業毎
   の所要時間と１工程の所要時間を記憶する記憶手段と、
   前記設定された基準となる所要時間と測定された所要時
   間とを表示する表示手段と、を備えることを特徴とする
   ロボットコントローラ。