JPH07155950A

JPH07155950A - 往復移動作業用ロボットの制御装置

Info

Publication number: JPH07155950A
Application number: JP30818293A
Authority: JP
Inventors: Masahito Kageyama; 雅人影山
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1993-12-08
Filing date: 1993-12-08
Publication date: 1995-06-20

Abstract

(57)【要約】【目的】ツール先端を往復移動させて作業を行うロボッ
トの制御プログラムを効率よく作成すること。【構成】正転方向移動命令プログラムにおいて各目標位
置Ｐ6ごとに対応づけられた移動速度データ「１００」
および補間方法データ「エンコ２（円弧中点）」が、当
該目標位置Ｐ6の正転方向のつぎの目標位置Ｐ7に対応づ
けられた移動速度データ「５０」および補間方法データ
「エンコ３（円弧終点）」に基づいてそれぞれ変更され
（「エンコ２５０Ｐ6」）、ツール先端が移動経路
上を逆転方向に移動する際の逆転移動命令プログラムが
作成される。そして逆転方向移動命令プログラムに記述
されたコマンド群にしたがって、移動経路上の目標位置
Ｐ7から逆転方向のつぎの目標位置Ｐ6へ、当該つぎの目
標位置Ｐ6に対応づけられた移動速度「５０」および補
間方法「エンコ２（エンコ中点）」で、ツール先端が移
動経路に沿って移動される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロボットのツール先端
を所定の移動経路に沿って往復移動させることにより溶
接作業等の所定の作業を行わせる往復移動作業用ロボッ
トの制御装置に関し、特に該ロボットを制御するプログ
ラムを作成する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】溶接ロボットでは、溶接部の強度を確保
するために多層盛り溶接が一般に行われる。

【０００３】この多層盛り溶接をロボットによって行う
ためには、ツール（トーチ）先端を所定の盛り高さずつ
シフトさせながら何回も同じ移動経路を移動させる必要
がある。

【０００４】かかる多層盛り溶接の方法には、一方向の
みにツール先端を移動させその間溶接を行なう正転多層
盛りと、ツール先端を往復移動させその間溶接を行う逆
転多層盛りの２通りの方法がある。

【０００５】正転多層盛り溶接では、溶接開始点から溶
接終了点に向けてツール先端が同じ方向に繰返し移動さ
れ、同じ動作の繰返しであるために、ロボットの制御プ
ログラムを作成するのは容易である。

【０００６】しかし、溶接終了点から溶接開始点までは
何の作業もせずにツールがただ移動するため、サイクル
タイムが長くなるという欠点がある。それが多層におよ
べば、なおさらである一方、逆転多層盛り溶接は、最初
に溶接開始点から溶接終了点に向け正転方向に往路移動
させ、つぎに溶接終了点から溶接開始に向け逆転方向に
復路移動させるという具合に、奇数層目の溶接が終了
後、ツールを逆向きに移動させて偶数層目の溶接を行う
というものであり、正転多層盛り溶接と異なり移動のた
めだけの無駄な動きがないので、サイクルタイムが短
く、作業効率が向上するという利点がある。

【０００７】したがって、厚板ワーク等の溶接では、こ
の逆転多層盛り溶接が主流となっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、逆転多層盛り
溶接では、往路における溶接、復路における溶接といっ
た異なる動作がなされるため、ロボットの制御プログラ
ムは複雑になり、ロボットプログラムを作成する教示時
間が長くなるという欠点が招来する。

【０００９】たとえば、厚板ワークの溶接作業を行う際
に、プログラムは１層ずつ作業者によるティーチングに
よって作成されているのが現状であり、教示作業時間の
長期化によるプログラム作成時間の長期化が大きな問題
となっている。特にワークを支持するポジショナや走行
台車等の外部軸とロボットとを同期させて動作させるロ
ボットプログラムの作成は、ワークとロボットとの位置
関係が複雑に変化するため、特にむずかしく、教示に多
大な時間が必要とされている。

【００１０】ところで、多層盛り溶接のためのロボット
プログラムを簡単に作成することを目的とする発明は、
たとえば、特開平２−２２０７８１号公報に開示されて
いる。

【００１１】この公報に開示された発明は、多層盛り溶
接の１層目の経路をつぎの２層目の経路にシフトさせる
処理を簡単に行い、ロボットプログラムを簡単に作成せ
んとするものであり、１層目のティーチングの際参照点
を教示しておき、各層の水平方向シフト量と垂直方向シ
フト量をパラメータで与えることによりつぎの２層目の
動作軌跡を演算するというものである。

【００１２】しかし、この公報に示されているのは、正
転多層盛り溶接に関する技術であり、サイクルタイム短
縮に効果のある逆転多層盛り溶接については、何ら触れ
ていない。したがって、現状では、正転方向、逆転方向
ともすべての移動命令を作業者が作成しなければなら
ず、教示作業に多大な工数が必要になるという問題は依
然として解決されていない。

【００１３】本発明はこうした実状に鑑みてなされたも
のであり、逆転多層盛り溶接を行う溶接ロボットを含
む、往復移動作業用ロボットを制御するプログラムの作
成を、効率的に行えるようにし、作業効率を飛躍的に向
上させることを目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明の主た
る発明では、ロボットのアーム先端に取り付けられたツ
ールの先端が、作業開始位置と作業終了位置との間の移
動経路上の各目標位置を所定の補間方法および所定の移
動速度で、前記作業開始位置から前記作業終了位置まで
正転方向に往路移動するように前記ロボットを制御する
とともに、前記作業終了位置から前記作業開始位置まで
逆転方向に復路移動するように前記ロボットを制御し、
前記ロボットに所定の作業を行わせる往復移動作業用ロ
ボットの制御装置において、前記ツール先端が移動経路
上を正転方向に移動する際の正転方向移動命令プログラ
ムを、各目標位置ごとに移動速度データおよび補間方法
データが対応づけられたコマンド群によって記述し、前
記正転方向移動命令プログラムに記述されたコマンド群
にしたがって、移動経路上の目標位置から正転方向のつ
ぎの目標位置へ、当該つぎの目標位置に対応づけられた
移動速度および補間方法で、前記ツール先端を前記移動
経路に沿って移動させるとともに、前記正転方向移動命
令プログラムにおいて各目標位置ごとに対応づけられた
移動速度データおよび補間方法データを、当該目標位置
の正転方向のつぎの目標位置に対応づけられた移動速度
データおよび補間方法データに基づいてそれぞれ変更し
て、前記ツール先端が移動経路上を逆転方向に移動する
際の逆転移動命令プログラムを作成し、前記逆転方向移
動命令プログラムに記述されたコマンド群にしたがっ
て、移動経路上の目標位置から逆転方向のつぎの目標位
置へ、当該つぎの目標位置に対応づけられた移動速度お
よび補間方法で、前記ツール先端を前記移動経路に沿っ
て移動させるようにしている。

【００１５】

【作用】かかる構成によれば、正転方向の移動を指令す
る正転方向移動命令プログラムに基づいて、逆転方向の
移動を指令する逆転方向移動命令プログラムが、教示作
業を要することなく、自動的に短時間に作成される。

【００１６】すなわち、図７（ａ）に示すように、ツー
ル先端が移動経路上を正転方向に移動する際の正転方向
移動命令プログラムが、各目標位置Ｐ7ごとに移動速度
データ「５０」および補間方法データ「エンコ３（円弧
終点）」が対応づけられたコマンド群によって記述され
る。そして、正転方向移動命令プログラムに記述された
コマンド群にしたがって、図２に示すように、移動経路
Ｌ7上の目標位置Ｐ6から正転方向のつぎの目標位置Ｐ7
へ、当該つぎの目標位置Ｐ7に対応づけられた移動速度
「５０」および補間方法「エンコ３（円弧終点）」で、
ツール先端が移動経路Ｌ7に沿って移動される。

【００１７】そして、正転方向移動命令プログラムにお
いて各目標位置Ｐ6ごとに対応づけられた移動速度デー
タ「１００」および補間方法データ「エンコ２（円弧中
点）」（図７（ａ））が、当該目標位置Ｐ6の正転方向
のつぎの目標位置Ｐ7に対応づけられた移動速度データ
「５０」および補間方法データ「エンコ３（円弧終
点）」に基づいてそれぞれ変更され（「エンコ２５０
Ｐ6」；図７（ｃ）参照）、ツール先端が移動経路Ｌ
´7上を逆転方向に移動する際の逆転移動命令プログラ
ムが作成される。

【００１８】そして逆転方向移動命令プログラムに記述
されたコマンド群にしたがって、図２に示すように、移
動経路Ｌ´7上の目標位置Ｐ7から逆転方向のつぎの目標
位置Ｐ6へ、当該つぎの目標位置Ｐ6に対応づけられた移
動速度「５０」および補間方法「エンコ２（エンコ中
点）」で、ツール先端が移動経路Ｌ´7に沿って移動さ
れる。

【００１９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明に係る往復移動
作業用ロボットの制御装置の実施例について説明する。
なお、実施例では、前述したように逆転多層盛り溶接を
行う溶接ロボットを制御する装置を想定している。しか
し、本発明としては、ツールを往復移動させて所定の作
業を行うものであれば、任意のロボットに適用可能であ
り、たとえばシーリングを繰返し行うシーリング作業用
ロボットにも適用することができる。

【００２０】図１は実施例の装置の構成を概念的に示す
ブロック図である。

【００２１】同図に示すように、ロボット１は、アーム
２を有しており、このアーム２の先端には、ツール（溶
接トーチ）３が取り付けられている。

【００２２】一方、ロボット１は、外部軸である走行台
車４（ないしはポジショナ）上に載置固定されており、
この走行台車４の矢印Ｇ方向への水平移動に伴い、ロボ
ット１も同方向Ｇに移動される。

【００２３】したがって、アーム２の軸が駆動されるこ
とにより、ロボット座標系におけるツール先端３ａの位
置Ｐ5、Ｐ6…（以下「ロボット本体位置」という）が変
化されるとともに、外部軸４が駆動されることにより、
外部軸座標系におけるツール先端３ａの位置Ｅ1、Ｅ2…
（以下「外部軸位置」という）が変化される。

【００２４】したがって、ツール先端位置は、上記ロボ
ット本体位置Ｐ5と上記外部軸位置Ｅ1とを合成した位置
Ｐ5＋Ｅ1として表される。

【００２５】ロボット１のアーム各軸および外部軸４
は、ロボットコントローラ５によって駆動制御され、こ
れによりツール先端３ａが所定の移動経路Ｌに沿って移
動される。また、ロボットコントローラ５では、後述す
るように、溶接作業全工程を制御する「実行ロボットプ
ログラム」を作成するための基礎となる「元ロボットプ
ログラム」が作成され、このプログラム内容がオフライ
ンプログラマ６にアップロードされる。

【００２６】オフラインプログラマ６は、プログラム解
釈部７を有しており、このプログラム解釈部７により、
上記アップロードされた「元ロボットプログラム」が後
述するようにして解釈されて、「実行ロボットプログラ
ム」が作成される。

【００２７】作成された「実行ロボットプログラム」
は、ロボットコントローラ５にダウンロードされ、コン
トローラ５は、この「実行ロボットプログラム」に記述
されたコマンドにしたがって、ロボット１のアーム各軸
および外部軸４を駆動制御し、ツール先端３ａを移動経
路Ｌに沿って移動させ、多層盛り溶接を行わせる。

【００２８】この多層盛り溶接の全工程のツール先端３
ａの移動経路Ｌは、図２に示されている。

【００２９】すなわち、ツール先端３ａは、移動経路Ｌ
上の各目標位置Ｐ1〜Ｐ10を所定の補間方法および移動
速度で移動するものであり、各目標位置のうちＰ3は溶
接線接近位置を、Ｐ5は溶接開始位置を、Ｐ8は溶接終了
位置を、Ｐ10は溶接退避位置をそれぞれ示している。

【００３０】ツール先端３ａは、溶接線接近位置Ｐ1か
ら一点鎖線で示す正転方向に往路移動し溶接開始位置Ｐ
5に達する。すると、溶接開始位置Ｐ5から溶接終了位置
Ｐ8まで、正転方向に往路移動され、ワークの溶接線に
沿って溶接が行われる。ついで、溶接終了位置Ｐ8から
溶接開始位置Ｐ5までツール先端３ａが、破線で示す逆
転方向に復路移動し、ワークの溶接線に沿った溶接が再
度行われる。

【００３１】以後、同様にして、ツール先端３ａは、溶
接開始位置Ｐ5と溶接終了位置Ｐ8との間を、所定回数だ
け往復移動し、所定数層の多層盛り溶接を行う。なお、
つぎの層を溶接する際には、ツール先端３ａは、所定の
盛り高さだけ順次シフトされる。

【００３２】ここで、往路移動を終えて多層盛り溶接が
終了したものとすると、ツール先端３ａは、溶接終了位
置Ｐ8から、正転方向へ溶接退避位置Ｐ10まで移動し、
全工程を終了させる。

【００３３】一方、復路移動を終えて多層盛り溶接が終
了したものとすると、ツール先端３ａは、溶接開始位置
Ｐ5から、逆転方向へＰ4、Ｐ3、Ｐ2、Ｐ1へと移動し、
全工程を終了させる。

【００３４】さて、上記溶接線上の移動経路Ｐ5〜Ｐ8に
は、円弧の経路Ｐ5〜Ｐ7が含まれている。この円弧の経
路をツール先端３ａが移動するとき、円弧補間が実行さ
れる。円弧補間では、円弧経路上の目標位置として、開
始点Ｐ5、中点Ｐ6、終了点Ｐ7の３点の位置を指定する
ことにより、補間がなされる。すなわち、正転方向の場
合、中点Ｐ6への補間は、「円弧中点までの補間」とい
う内容を示す「エンコ２」という指令を与えることによ
り実行され、終了点Ｐ7への補間は、「円弧終点までの
補間」という内容を示す「エンコ３」という指令を与え
ることにより実行される。たとえば補間方法が「エンコ
２」である時には、現在位置と円弧終点の位置を参照
し、３点を結ぶ円弧上を移動するように、ロボット１は
制御される。

【００３５】さて、「元ロボットプログラム」は、図２
において、正転方向の溶接を１回行う場合の指令、つま
りＰ1からＰ10までの正転方向の移動指令を記述したも
のである。

【００３６】ロボットコントローラ５では、図２に示す
移動経路Ｌ上の各位置Ｐ1〜Ｐ10がティーチングによっ
て目標位置として取得され、これら取得されたデータに
基づいて図７（ａ）に示される「元ロボットプログラ
ム」が作成される。この際、同図７（ａ）に示されるよ
うに、「接近線接近（ヨウセツセンセッキン）」、「溶
接開始（ヨウセツカイシ）」、「溶接終了（ヨウセツシ
ュウリョウ）」、「溶接退避（ヨウセツタイヒ）」を示
すコマンドが記入される。また、「溶接開始」コマンド
には、溶接の開先形状等を示す溶接条件データも含まれ
ており、この溶接条件データにより、「多層盛り」であ
ることを認識することができる。

【００３７】なお、これら「溶接線接近」等のコマンド
は、オフラインプログラマ６上で記入するようにしても
よい。

【００３８】オフラインプログラマ６では、入力された
「元ロボットプログラム」がプログラム解釈部７で解釈
され、「実行ロボットプログラム」が作成される。な
お、「実行ロボットプログラム」の作成までを、ロボッ
トコントローラ５内ですべて行うようにしてもよい。

【００３９】さて、上記解釈、作成の際、後述する溶接
層数カウンタＨ、移動命令メモリＩ、溶接開始ポインタ
Ｊ、溶接終了ポインタＫ、移動命令ポインタＱ、補間方
法メモリＭ、移動速度メモリＮが使用される。図８に
は、移動命令メモリＩ、溶接開始ポインタＪ、溶接終了
ポインタＫが概念的に図示されている。

【００４０】以下、プログラム解釈部７で行われる処理
について、図３から図６に示すフローチャートを参照し
て説明する。なお、適宜、図７に示すプログラム記述内
容、図８に示す移動命令メモリＩ、溶接開始ポインタ
Ｊ、溶接終了ポインタＫを併せ参照して説明する。

【００４１】まず、図３に示すように、図７（ａ）に示
される「元ロボットプログラム」が読み込まれる。

【００４２】ここで、「元ロボットプログラム」の内容
について説明すると、「元ロボットプログラム」は、い
わばツール先端３ａが図２の移動経路Ｌ上を正転方向
（一点鎖線）に移動する際の正転方向移動命令であり、
各目標位置Ｐ1…ごとに移動速度データおよび補間方法
データが対応づけられたコマンド群によって記述されて
いる。たとえば、目標位置Ｐ7については、「エンコ３
（円弧終点）」という補間方法データと「５０（ｃｍ／
ｍｉｎ）」という移動速度データが対応づけられてい
る。よって、この命令に従い、ツール先端３ａは、経路
Ｌ7上を移動速度５０（ｃｍ／ｍｉｎ）で、円弧終了点
までを所定の補間方法で移動されることになる（ステッ
プ１０１）。

【００４３】つぎに、「元ロボットプログラム」のコマ
ンド群を上から順にみていき、「溶接線接近（ヨウセツ
センセッキン）」コマンドを探索する（ステップ１０
２）。ここで、「溶接線接近」コマンドを探索したなら
ば（ステップ１０２の判断ＹＥＳ）、手順はステップ１
０５に移行される。

【００４４】また、「元ロボットプログラム」の最後ま
での探索が終了したならば（ステップ１０３の判断ＹＥ
Ｓ）、処理を終了させる。

【００４５】「元ロボットプログラム」の最後まで到達
せず、いまだ「溶接線接近コマンド」を探索できない場
合には、「元ロボットプログラム」に記述されている移
動命令をそのまま「実行ロボットプログラム」にコピー
することにより、移動命令として記述する（ステップ１
０４）。そして、手順は再度ステップ１０１に移行さ
れ、同様な処理が実行される。

【００４６】さて、「溶接線接近」コマンドが探索され
ると、図８に示すように、移動命令メモリＩに、「溶接
線接近（ヨウセツセンセッキン）」コマンド以下「溶接
退避（ヨウセツタイヒ）」までのすべての移動命令の内
容が書き込まれる。

【００４７】すなわち、目標位置Ｐ1を例にとると、ア
ドレス「０」に、ロボット本体目標位置Ｐ1、外部軸目
標位置Ｅ1、補間方法「カクジク」、移動速度「１５
０」がそれぞれ書き込まれる。

【００４８】ここで、溶接開始ポインタＪは、図８の矢
印に示すように、「溶接開始（ヨウセツカイシ）」コマ
ンドの次の移動命令、つまり「チョクセン２００Ｐ
5」を指示しており、また溶接終了ポインタＫは、「溶
接終了（ヨウセツシュウリョウ）」コマンドの１つ手前
の移動命令、つまり「チョクセン２００Ｐ8＋Ｅ2」
を指示している（ステップ１０５）。

【００４９】つぎに、移動命令メモリＩに書き込まれた
はじめの移動命令から、溶接終了ポインタＪが指示する
移動命令までの中に、１つでも外部軸目標位置Ｅ1、Ｅ2
を持った命令があるか否か判定する（ステップ１０
６）。

【００５０】ここで、外部軸目標位置を持った移動命令
があると判定されると、手順はつぎのステップ１０７へ
移行され、ないと判定されると、手順はステップ１０９
に移行される。

【００５１】ここで、もし、外部軸目標位置が存在し、
それが移動命令メモリＩのはじめの移動命令に無いとき
には、エラーとし、終了する（ステップ１０７の判断Ｎ
Ｏ）。図７（ａ）の場合は、はじめの移動命令「カクジ
クＰ1＋Ｅ1」に、外部軸目標位置Ｅ1が存在するので
（ステップ１０７の判断ＹＥＳ）、手順はステップ１０
８に移行される。

【００５２】そこで、移動命令メモリＩのはじめの移動
命令から順番に外部軸目標位置の有無を調べていき、も
し無いときには、前の移動命令の外部軸目標位置をコピ
ーする。すると、図８の括弧書きに示されるように、各
外部軸目標位置がコピーされる。「元ロボットプログラ
ム」（図７（ａ））には、外部軸目標位置が省略されて
記述されている場合があり、これを補完するためであ
る。図７（ｂ）は、溶接開始から溶接終了までのデータ
のコピー内容を示している（ステップ１０８）。つぎ
に、溶接条件データのうち、開先形状のデータから各層
ごとの溶接条件と、多層盛りの層数が決定される（ステ
ップ１０９）。

【００５３】つぎに、移動命令メモリＩのはじめの移動
命令「カクジクＰ1＋Ｅ1」から、「溶接開始ポインタ
Ｊ−１」までのデータ「カクジクＰ4（＋Ｅ1）」が読
み出され（図８参照）、これらデータが「実行ロボット
プログラム｝に記述される（ステップ１１０）。

【００５４】ついで、図４のステップ２０１に示される
ように、溶接層数カウンタＨの内容が「１」とされる。

【００５５】ここで、溶接層数カウンタＨが奇数である
か否かが判断され、奇数の場合は手順はステップ２０３
に移行され、偶数の場合は手順はステップ２０９に移行
される。

【００５６】奇数と判定されると、ステップ２０３で
は、溶接層数カウンタＨがカウントしている現在のカウ
ンタＨがカウントしている層数に応じたシフト命令が作
成される。これは、どの程度の盛り高さで溶接がなされ
るか等によって決定される。

【００５７】すなわち、現在、カウンタＨのカウント値
は「１」であり、溶接開始ポインタＪの指示しているデ
ータ「チョクセン２００Ｐ5（＋Ｅ1）」（図８参
照）を読み出して、移動命令が作成される。なお、外部
目標位置データが無いときには外部目標位置データのな
い移動命令とされる（ステップ２０４）。

【００５８】ついで、溶接開始命令が作成される。溶接
条件はステップ１０９で求めておいた各層ごとの溶接条
件が使用される（ステップ２０５）。

【００５９】そして、溶接開始ポインタＪが指示してい
るデータの次のデータ「エンコ２１００Ｐ6（＋Ｅ
1）」から溶接終了ポインタＫが指示しているデータ
「チョクセン２００Ｐ8＋Ｅ2」までのデータが読み
出され、これらデータが「実行ロボットプログラム｝に
記述される（ステップ２０６）。

【００６０】ついで、溶接終了命令がされる（ステップ
２０７）。そして、シフトを終了する命令が作成され、
手順は図６のステップ４０１に移行されて、層数カウン
タＨが＋１インクリメントされる。

【００６１】一方、溶接層数カウンタＨの内容が偶数で
ある場合にも、まず最初にステップ２０３と同様に、現
在、カウンタＨがカウントしている層数に応じたシフト
命令が作成される（ステップ２０９）。

【００６２】ついで、溶接終了ポインタＫが指示してい
る位置Ｐ8（図８参照）へ移動させるための命令が作成
される。この場合、補間方法は直線補間で、移動速度は
予め決められた速度（たとえば１５０ｃｍ／ｍｉｎ）と
される（ステップ２１０）。ついで、溶接開始命令が作
成される。溶接条件はステップ１０９で求めた各層ごと
の溶接条件が使用される（ステップ２１１）。

【００６３】そして、溶接終了ポインタＫが指示してい
るデータ「チョクセン２００Ｐ8＋Ｅ2」の移動速度
「２００」（図８参照）が、移動速度メモリＮに記憶さ
れる（ステップ２１２）。ついで、溶接終了ポインタＫ
が指示しているデータの補間方法が判定される。

【００６４】ここで、もし、補完方法が「エンコ２（円
弧中点）」である場合には、「エンコ３（エンコ終
点）」が補間方法メモリＭに記憶される。また、補完方
法が「エンコ３（円弧終点）」である場合には、「エン
コ２（円弧中点）」が補間方法メモリＭに記憶される。
そして、それ以外の時には、ポインタＫが指示している
データの補間方法がそのまま補間方法メモリＭに記憶さ
れる。ここでは、図８に示されるように、現在、溶接終
了ポインタＫが「チョクセン」を指示しているので、こ
の「チョクセン」がそのまま補完方法メモリＭに記憶さ
れる（ステップ２１３）。

【００６５】つぎに、移動命令ポインタＱが、溶接終了
ポインタＫ−１（Ｐ7＋Ｅ1）にセットされる（ステップ
２１４）。

【００６６】ここで、移動命令ポインタＱ＜溶接開始ポ
インタＪであるか否かが判断される（ステップ３０
１）。判断結果がＹＥＳの場合は手順はステップ３０６
に移行され、判断結果がＮＯの場合は手順はつぎのステ
ップ３０２に移行される。

【００６７】判断ＮＯと判断されると、ステップ３０２
では、移動速度（「２００」）、補間方法（「チョクセ
ン」）が移動速度メモリＮ、補間方法メモリＭから読み
出されるとともに、移動命令ポインタＱが指示している
移動命令メモリＩの位置データ（Ｐ7）が読み出され、
これらデータの組み合わせとしての移動命令が「実行ロ
ボットプログラム」に記述される。この場合、「移動速
度「２００」、補完方法「チョクセン」で、目標位置Ｐ
7＋Ｅ1まで移動せよ」を内容とする移動命令が記述され
る（ステップ３０２；図７（ｃ）参照）。

【００６８】つぎに、移動命令ポインタＱが指示してい
る移動命令メモリＩのデータ「エンコ３５０Ｐ7
（＋Ｅ1）」（図８参照）が示す移動速度「５０」が読
み出され、これが移動速度メモリＮに記憶される（ステ
ップ３０３）。ついで、移動命令ポインタＱが指示して
いるデータの補間方法（「エンコ３」）が上記ステップ
２１３と同様にして判定される（ステップ３０４）。す
なわち、「エンコ３（円弧終点）」の場合なので、補完
方法「エンコ２（円弧中点）」が補完方法メモリＭに記
憶される（ステップ３０４）。

【００６９】つぎに、移動命令ポインタＱが、現在の移
動命令ポインタＱ−１にセットされる。ここでは、図８
に示すデータ「エンコ２１００Ｐ6（＋Ｅ1）」を移
動命令ポインタＱは指示することになり（ステップ３０
５）、手順は再びステップ３０１に移行され、同様な処
理が実行される。

【００７０】すなわち、図７（ｃ）に示すように、「エ
ンコ２５０Ｐ6」という移動命令が「実行ロボット
プログラム」に記述されることになる。

【００７１】さらに、ステップ３０１から３０５までの
処理が繰返し実行され、同図７（ｃ）に示すように、
「エンコ３１００Ｐ5」という移動命令が「実行ロ
ボットプログラム」に記述される。

【００７２】ここで、ステップ３０１において、移動命
令ポインタＱ（Ｐ4）＜溶接開始ポインタＪ（Ｐ5）であ
ると判断されると（判断ＹＥＳ）、溶接終了命令が作成
され（ステップ３０６）、シフト終了命令が作成され
（ステップ３０７）、つぎの層の移動命令を作成すべ
く、手順は図６のステップ４０１に移行され、溶接層数
カウンタＨが＋１インクリメントされる。

【００７３】ここで、溶接層数カウンタＨの現在のカウ
ント値がステップ１０９で求めた層数よりも大きいか否
かが判断される（ステップ４０２）。カウント値が、求
めておいた全層数以下の場合には、手順はステップ２０
２に移行され、現在の層数が奇数であるか偶数であるか
に応じて、その現在の層数に適合した移動命令が同様に
して作成され、「実行ロボットプログラム」に記述され
る。一方、カウント値が求めたおいた全層数よりも大き
いと判断された場合は、溶接終了後の退避命令を作成す
べく、手順はつぎのステップ４０３へと移行される。

【００７４】すなわち、上記ステップ１０９で求めた全
層数が奇数である場合には（ステップ４０３の判断Ｎ
Ｏ）、手順はステップ４０４に移行され、上記ステップ
１０９で求めた全層数が偶数である場合には、手順はス
テップ４０５に移行される。

【００７５】全層数が奇数である場合には、溶接終了ポ
インタＫ＋１が指示しているデータ、つまりデータ「カ
クジク１５０Ｐ9」から移動命令メモリＩの最後の
データである「カクジク１５０Ｐ10」までのデータ
が読み出されて、これらデータが「実行ロボットプログ
ラム」に記述される。こうして、全層数が奇数の場合の
「実行ロボットプログラム」の作成が終了し、つぎの
「元ロボットプログラム」に基づく新たな「実行ロボッ
トプログラム」を作成すべく、手順は再びステップ１０
１に移行され、同様な処理が繰返し実行される。

【００７６】一方、ステップ４０３において全層数が偶
数であると判定された場合には、溶接開始ポインタＪが
指示しているデータ「チョクセン２００Ｐ5」の移
動速度「２００」が移動速度メモリＮに記憶される（ス
テップ４０５）。そして、溶接開始ポインタＪが指示し
ているデータの補完方法が、上記ステップ２０３と同様
にして、判定される。この場合、補完方法は「チョクセ
ン」であるので、この補完方法「チョクセン」がそのま
ま補間方法メモリＭに記憶される（ステップ４０６）。

【００７７】ついで、移動命令ポインタＱが、溶接開始
ポインタＪ−１にセットされる。すなわち、移動命令ポ
インタＱは移動命令「カクジク１５０Ｐ4」を指示
する（ステップ４０７；図８参照）。

【００７８】ここで、移動命令ポインタＱ＜０の場合
（ステップ４０８の判断ＹＥＳ）もは、「実行ロボット
プログラム」の作成をし終えたとみなし、手順はステッ
プ１０１へ移行される。

【００７９】一方、移動命令ポインタＱ＜０でない場合
は、移動速度、補間方法のデータ（「２００」、「チョ
クセン」）が移動速度メモリＮ、補間方法メモリＭから
読み出されるとともに、移動命令ポインタＱが指示して
いる移動命令メモリＩの位置データ（Ｐ4）が読み出さ
れて、これらデータを組み合わせたものとして移動命令
が作成され、これが「実行ロボットプログラム」に記述
される。すなわち、この場合、「チョクセン２００
Ｐ4」という移動命令が記述されることになる（ステッ
プ４０９）。

【００８０】つぎに、移動命令ポインタＱが指示してい
る移動命令メモリＩのデータから移動速度が読み出さ
れ、これが移動速度メモリＮに記憶される。この場合、
移動速度「１５０」が記憶される（ステップ４１０）。
そして、移動命令ポインタＱが指示している移動命令メ
モリＩのデータの補間方法が、上記ステップ２０３と同
様にして判定される。この場合、補完方法は「カクジ
ク」であるので、この補完方法「カクジク」がそのまま
補完方法メモリＭに記憶される（ステップ４１１）。

【００８１】ついで、移動命令ポインタＱから１が引か
れて（Ｐ3）、手順は、上記ステップ４０８に再び移行
され、同様な処理が繰返し実行される。すなわち、ステ
ップ４０９では、移動速度、補間方法のデータ（「１５
０」、「カクジク」）が移動速度メモリＮ、補間方法メ
モリＭから読み出されるとともに、移動命令ポインタＱ
が指示している移動命令メモリＩの位置データ（Ｐ3）
が読み出されて、これらデータを組み合わせたものとし
て移動命令が作成され、これが「実行ロボットプログラ
ム」に記述される。すなわち、この場合、「カクジク
１５０Ｐ3」という移動命令が記述されることにな
る。

【００８２】以後、同様にして、ステップ４０８〜ステ
ップ４１２の処理が繰返し、実行され、移動命令「カク
ジク１５０Ｐ2」、「カクジク１５０Ｐ1」が順
次作成され、移動命令として「実行ロボットプログラ
ム」に順次記述される。こうして、層数が偶数の場合の
「実行ロボットプログラム」の作成が終了し、つぎの
「元ロボットプログラム」に基づく新たな「実行ロボッ
トプログラム」を作成すべく、手順は再びステップ１０
１に移行され、同様な処理が繰返し実行される。

【００８３】以上のようにして「実行ロボットプログラ
ム」が記述されると、プレイバック時には、この作成さ
れたプログラムに基づいて、ツール先端３ａが移動制御
される。

【００８４】すなわち、層数が奇数、たとえば３層の場
合を想定すると、図７（ａ）に示される移動命令にした
がい、ツール先端３ａは溶接終了位置Ｐ8＋Ｅ2まで移動
され、第１層の溶接作業を正転方向に往路移動すること
によって行う。ついで、図７（ｃ）に示される移動命令
にしたがい、ツール先端３ａは、溶接終了位置Ｐ8＋Ｅ2
から位置Ｐ7＋Ｅ1、Ｐ6を介して溶接開始位置Ｐ5まで移
動され、第２層目の溶接作業を行う。すなわち、図２の
破線で示すように、往路の経路Ｌ6、Ｌ7、Ｌ8とは逆向
きの経路Ｌ´8、Ｌ´7、Ｌ´6を辿り２層目の溶接を行
う。さらに、３回目の溶接作業は、図７（ａ）に示され
る移動命令にしたがい、ツール先端３ａは、溶接開始Ｐ
5から溶接終了位置Ｐ8＋Ｅ2まで移動することにより行
われる。そして、溶接終了位置Ｐ8＋Ｅ2で溶接が終了す
ると、同図７（ａ）に示す移動命令にしたがい、ツール
先端３ａは、位置Ｐ9を介して溶接退避位置Ｐ10まで移
動され、全工程が終了する。

【００８５】また、層数が偶数、たとえば４層の場合を
想定すると、図７（ａ）に示される移動命令にしたが
い、ツール先端３ａは溶接終了位置Ｐ8＋Ｅ2まで移動さ
れ、第１層の溶接作業を正転方向に往路移動することに
よって行う。ついで、図７（ｃ）に示される移動命令に
したがい、ツール先端３ａは、溶接終了位置Ｐ8＋Ｅ2か
ら位置Ｐ7＋Ｅ1、Ｐ6を介して溶接開始位置Ｐ5まで移動
され、第２層目の溶接作業を行う。すなわち、図２の破
線で示すように、往路の経路Ｌ6、Ｌ7、Ｌ8とは逆向き
の経路Ｌ´8、Ｌ´7、Ｌ´6を辿り２層目の溶接を行
う。さらに、３回目の溶接作業は、図７（ａ）に示され
る移動命令にしたがい、ツール先端３ａは、溶接開始Ｐ
5から溶接終了位置Ｐ8＋Ｅ2まで移動することにより行
われる。そして、４層目の溶接作業は、図７（ｃ）に示
される移動命令にしたがい、ツール先端３ａは、溶接終
了位置Ｐ8＋Ｅ2から溶接開始位置Ｐ5まで、経路Ｌ´8、
Ｌ´7、Ｌ´6を辿るよう移動することにより行われる。

【００８６】そして、溶接開始位置Ｐ5で溶接が終了す
ると、上記ステップ４０９で作成された移動命令、つま
り、「チョクセン２００Ｐ4」、「カクジク１５
０Ｐ3」、「カクジク１５０Ｐ2」、「カクジク１
５０Ｐ1」にしたがい、ツール先端３ａが移動され
る。すなわち、図２に示すように、往路の経路Ｌ2、Ｌ
3、Ｌ4、Ｌ5とは逆向きの経路Ｌ´5、Ｌ´4、Ｌ´3、Ｌ
´2を辿り、最初の位置Ｐ1に達し、溶接の全工程を終了
させる。

【００８７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
逆転多層盛り溶接を行う溶接ロボットを含む、往復移動
作業用ロボットを制御するプログラムの作成が、基本と
なるプログラムに基づいて自動的に、短時間に作成され
るので、作業効率が飛躍的に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明に係る往復移動作業用ロボットの
制御装置の実施例の構成を概念的に示すブロック図であ
る。

【図２】図２は図１に示すロボットのツール先端が移動
する移動経路を例示した図である。

【図３】図３は図１に示すオフラインプログラマで実行
されるプログラムの作成処理を説明するフローチャート
である。

【図４】図３は図１に示すオフラインプログラマで実行
されるプログラムの作成処理を説明するフローチャート
である。

【図５】図３は図１に示すオフラインプログラマで実行
されるプログラムの作成処理を説明するフローチャート
である。

【図６】図３は図１に示すオフラインプログラマで実行
されるプログラムの作成処理を説明するフローチャート
である。

【図７】図７の（ａ）ないし（ｃ）は、基本となる「元
ロボットプログラム」から「実行ロボットプログラム」
を作成する様子を説明するために用いた図である。

【図８】図８は図３から図６に示す処理の際、図１に示
すオフラインプログラマで実行されるメモリからのデー
タの入出力処理を説明するために用いた図である。

【符号の説明】

１ロボット２アーム３ツール３ａツール先端５ロボットコントローラ６オフラインプログラマ７プログラム解釈部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロボットのアーム先端に取り付けら
れたツールの先端が、作業開始位置と作業終了位置との
間の移動経路上の各目標位置を所定の補間方法および所
定の移動速度で、前記作業開始位置から前記作業終了位
置まで正転方向に往路移動するように前記ロボットを制
御するとともに、前記作業終了位置から前記作業開始位
置まで逆転方向に復路移動するように前記ロボットを制
御し、前記ロボットに所定の作業を行わせる往復移動作
業用ロボットの制御装置において、前記ツール先端が移動経路上を正転方向に移動する際の
正転方向移動命令プログラムを、各目標位置ごとに移動
速度データおよび補間方法データが対応づけられたコマ
ンド群によって記述し、前記正転方向移動命令プログラムに記述されたコマンド
群にしたがって、移動経路上の目標位置から正転方向の
つぎの目標位置へ、当該つぎの目標位置に対応づけられ
た移動速度および補間方法で、前記ツール先端を前記移
動経路に沿って移動させるとともに、前記正転方向移動命令プログラムにおいて各目標位置ご
とに対応づけられた移動速度データおよび補間方法デー
タを、当該目標位置の正転方向のつぎの目標位置に対応
づけられた移動速度データおよび補間方法データに基づ
いてそれぞれ変更して、前記ツール先端が移動経路上を
逆転方向に移動する際の逆転移動命令プログラムを作成
し、前記逆転方向移動命令プログラムに記述されたコマンド
群にしたがって、移動経路上の目標位置から逆転方向の
つぎの目標位置へ、当該つぎの目標位置に対応づけられ
た移動速度および補間方法で、前記ツール先端を前記移
動経路に沿って移動させるようにした、往復移動作業用ロボットの制御装置。
【請求項２】前記ロボットは、逆転多層盛り溶接
作業を行うロボットであり、移動経路上の往路移動また
は復路移動が終了するごとに、目標移動経路を所定の盛
り高さだけシフトさせる制御を行うようにした請求項１
記載の往復移動作業用ロボットの制御装置。
【請求項３】前記正転方向移動命令プログラム
は、さらに、作業開始接近位置から前記作業開始位置ま
での移動経路並びに前記作業終了位置から作業終了退避
位置までの移動経路の各目標位置ごとに移動速度データ
および補間方法データが対応づけられたコマンド群によ
って記述されており、前記往復移動作業が正転方向の往路移動を終えて終了す
る場合には、前記正転方向移動命令プログラムに記述さ
れたコマンド群にしたがって、移動経路上の目標位置か
ら正転方向のつぎの目標位置へ、当該つぎの目標位置に
対応づけられた移動速度および補間方法で、前記ツール
先端を前記移動経路に沿って前記作業終了位置から前記
作業終了退避位置まで移動させるとともに、前記往復移動作業が逆転方向の復路移動を終えて終了す
る場合には、前記正転方向移動命令プログラムにおいて
前記作業開始接近位置から前記作業開始位置までの各目
標位置ごとに対応づけられた移動速度データおよび補間
方法データを、当該目標位置の正転方向のつぎの目標位
置に対応づけられた移動速度データおよび補間方法デー
タに基づいてそれぞれ変更して、前記逆転移動命令プロ
グラムを作成し、移動経路上の目標位置から逆転方向の
つぎの目標位置へ、当該つぎの目標位置に対応づけられ
た移動速度および補間方法で、前記ツール先端を前記移
動経路に沿って前記作業開始位置から前記作業開始接近
位置まで移動させるようにした、請求項１記載の往復移動作業用ロボットの制御装置。
【請求項４】前記ツール先端は、ロボットのアー
ム各軸と該ロボット本体を移動させる外部軸が駆動され
ることにより移動されるものであり、前記正転方向移動命令プログラムには、前記移動経路上
の目標位置が、前記ロボットアーム各軸の駆動に応じた
ツール先端位置と前記外部軸の駆動に応じたツール先端
位置とを合成した位置として記述されており、前記逆転方向移動命令プログラムを作成する際に、前記
正転方向移動命令プログラムにおいて目標位置が、前記
外部軸の駆動に応じたツール先端位置を省略して記述さ
れている場合には、当該外部軸の駆動に応じたツール先
端位置を、直前のコマンド群から探索するようにした請
求項１記載の往復移動作業用ロボットの制御装置。