JPH08132370A - 自動ティーチング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、安全で、短時間に、かつ、簡単に
自動機に作業位置をティーチングすることのできる自動
ティーチング方法を提供することを目的とする。 【構成】 ワークの作業位置にマークを付したトレース
紙をパレット上に取り付け、センサーを取り付けた自動
機をＸ＝０、Ｙ＝０の位置からＹの最大方向に向かって
ＪＯＧ移動を開始させる（ステップＳ１）。センサーが
オンしないと（ステップＳ２）、Ｙ＝ＭＡＸか、Ｙ＝Ｍ
ＩＮかチェックし（ステップＳ３、Ｓ４）、ＮＯである
と、Ｘ＝ＭＡＸかチェックする（ステップＳ５）。Ｘ＝
ＭＡＸでないと、移動を継続し（ステップＳ６）、ステ
ップＳ２でセンサーがオンすると、そのマークのＸ軸及
びＹ軸の座標データをメモリに記憶する（ステップＳ
７）。上記動作をＹ方向、Ｘ方向に所定量移動して継続
し（ステップＳ６、Ｓ８）、ステップＳ５で、Ｘ＝ＭＡ
Ｘに到達すると、メモリに記憶したマークの座標データ
を作業順次の規則に従って並び換えを行う（ステップＳ
９）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動ティーチング方法
に関し、詳細には、パレタイジング方式によりワークに
作業を行う自動機にワークの作業位置を自動でティーチ
ングする自動ティーチング方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】パレット上に設置されるワークの所定の
作業位置に所定の作業を自動機（ロボット）により行わ
せる方式としては、従来から、いわゆるパレタイジング
方式がある。

【０００３】このパレタイジング方式とは、パレット上
の各点（ポイント）をＸ軸とＹ軸からなるＸ−Ｙ座標で
表し、ワークの作業位置を個のＸ−Ｙ座標によるポイン
トとして自動機に認識させて、この作業位置と作業内容
を予めプログラムにより記憶指示させることにより、作
業を自動で行わせるものである。

【０００４】このようなパレタイジング方式によりワー
クの所定位置に作業を行う自動機に、当該ワークの所定
位置に所定の作業を行わせるためには、自動機に当該ワ
ーク位置を予めティーチングする必要がある。このよう
なパレタイジング方式によりワークの所定位置に作業を
行う自動機に、ワーク位置をティーチングする方法とし
ては、従来、２つの方法がある。

【０００５】その一つは、実際に、作業現場で、パレッ
ト上に設置されたワークの作業位置にセットして、当該
作業に熟練した人間が、ティーチングマシンを所定時間
専有して、その自動機に決められた方法、例えば、自動
機の作業アーム等を人間が掴んで作業位置を指定する方
法等、により、ワークの作業位置を自動機に認識記憶さ
せる方法である。

【０００６】他の一つは、パレット上に設置される複数
のワークのそれぞれのサイズを図面から割り出して、各
ワークについてその作業位置を実寸法値に計算により算
出し、算出結果の値（パレット上のＸ軸位置及びＹ軸位
置）を数値として自動機に入力することにより、複数の
ワークの各作業位置をそれぞれ自動機に認識記憶させる
方法である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の自動ティーチング方法にあっては、人間が実
際に自動機に設定されている作業手順によりワークの作
業位置を認識記憶させる方法によるか、図面から作業位
置を計算により算出して、自動機に入力することにより
ワークの作業位置を認識記憶させる方法によって、ティ
ーチングするようになっていたため、ワークの品種の変
更、パレットサイズの変更、あるいは、治具の変更等が
あると、その都度、人間が実際に作業を行ってティーチ
ングしたり、図面から作業位置を算出して、ワークの作
業位置を認識記憶させる必要がある。その結果、いずれ
の方法によってもティーチングに時間を要し、品種交換
に時間がかかり、作業性が悪いという問題があった。

【０００８】また、ティーチングの訓練を受けた特別な
人間のみがティーチングを行うことができ、特に、人間
が実際に自動機を操作して作業位置を認識させる方法に
あっては、熟練を要し、また、個人間差が現れ、さら
に、危険を伴い、汎用性に欠けるという問題があった。

【０００９】さらに、人間が実際に自動機を操作して作
業位置を認識させる方法にあっては、所定時間自動機を
ティーチングのために専有するため、その間作業が中断
され、作業性が悪化するという問題があった。

【００１０】そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてな
されたものであって、安全で、短時間に、かつ、簡単に
自動機にティーチングを行うことのできる自動ティーチ
ング方法を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の自動ティーチン
グは、Ｘ軸とＹ軸で表示される所定のパレット上の任意
の位置に設置される所定数のワークに対して、パレタイ
ジング方式により所定の作業を自動で行う自動機に、前
記ワークの作業位置をティーチングする自動ティーチン
グ方法において、前記パレットに対応する大きさの所定
のシートの前記ワークの作業位置に対応する位置に所定
のマークを付し、前記マークを付したシートを前記パレ
ット上に位置合わせして取り付け、前記シート上の前記
マークを検出するセンサーを取り付けた自動機を、前記
シートの取り付けられた前記パレット上を前記Ｘ軸方向
及びＹ軸方向に所定の間隔で移動させて、前記シート上
の前記マークを前記センサーにより検出させ、前記セン
サーが検出した前記マークの前記パレットにおけるＸ軸
位置及びＹ軸位置を前記ワークに対する作業位置として
記憶することにより、上記目的を達成している。

【００１２】この場合、例えば、請求項２に記載するよ
うに、前記自動機を前記シート上を寸動動作により移動
させ、前記シート上の前記マークを前記センサーにより
検出させるようにしてもよい。

【００１３】

【作用】本発明の自動ティーチングによれば、Ｘ軸とＹ
軸で表示される所定のパレット上の任意の位置に設置さ
れる所定数のワークに対して、パレタイジング方式によ
り所定の作業を自動で行う自動機に、ワークの作業位置
をティーチングするに際し、パレットに対応する大きさ
の所定のシートのワークの作業位置に対応する位置に所
定のマークを付し、マークを付したシートをパレット上
に取り付ける。このシート上のマークを検出するセンサ
ーを取り付けた自動機を、パレット上をＸ軸方向及びＹ
軸方向に所定の間隔で移動させ、シート上のマークをセ
ンサーにより検出させる。そして、センサーが検出した
マークのパレットにおけるＸ軸位置及びＹ軸位置をワー
クに対する作業位置として記憶する。

【００１４】したがって、人間が実際に作業を行ってテ
ィーチングしたり、図面から作業位置を算出して、ワー
クの作業位置を認識記憶させることなく、短時間に、簡
単、かつ、安全にワークの作業位置を自動機にティーチ
ングすることができ、ティーチング作業の作業性を向上
させることができる。

【００１５】その結果、ワークの品種の変更、パレット
サイズの変更、あるいは、治具の変更等があっても、個
人間差無く、簡単、かつ、短時間のうちに、ティーチン
グを行うことができ、汎用性のあるティーチング方法を
提供することができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。図１〜図１１は、本発明に係る自動ティーチン
グ方法の一実施例を示す図である。本実施例の自動ティ
ーチング方法は、Ｘ軸とＹ軸で表示される所定のパレッ
トの任意の位置に所定数のワークが設置（セット）さ
れ、これらのワークに対して、パレタイジング方式によ
り所定の作業を自動で行う自動機に適用されるものであ
り、この自動機にワークの作業位置をティーチングする
自動ティーチング方法である。

【００１７】この自動ティーチング方法においては、ま
ず、図１に示すように、ワークＷ１１〜Ｗ１８のセット
されるパレットと実寸大でパレットの大きさと同じか、
それよりも大きくワークＷ１１〜Ｗ１８を図示した図面
用紙Ｚ１を用意する。

【００１８】なお、図１においては、ワークＷ１１〜Ｗ
１８が、縦方向に２個づつ同じ位置に並んでセットさ
れ、相隣接する横方向で、ずれてセットされる場合につ
いて示しているが、ワークのセット状態は、図１に示す
ものに限るものではなく、どのようなセット状態のもの
であっても、本実施例の自動ティーチング方法を適用す
ることができる。また、パレットの大きさが異なるもの
であっても、さらに、１つのワークＷ１１〜Ｗ１８に対
する作業位置が複数あっても、同様に適用することがで
きる。

【００１９】例えば、図２に示すように、パレット上
に、７個のワークＷ２１〜Ｗ２７が縦方向に２個づつ、
横方向に４個と３個が並んでセットされるものでもよ
く、また、図２に示すように、縦横方向が一致してセッ
トされていても、そのうちのいずれかの箇所にワークが
セットされない箇所が存在していてもよい。図２の場合
にも、パレットと同じ大きさか、それよりも大きく、ワ
ークＷ２１〜Ｗ２７を図示した図面用紙Ｚ２を用意す
る。

【００２０】このワークＷ１１〜Ｗ１８を図示した図面
用紙Ｚ１、あるいはワークＷ２１〜Ｗ２７を図示した図
面用紙Ｚ２に、半透明な用紙、例えば、トレース紙Ｔ
１、Ｔ２を重ね合わせ、トレース紙Ｔ１、あるいは、ト
レース紙Ｔ２に、それぞれ各ワークＷ１１〜Ｗ１８及び
ワークＷ２１〜Ｗ２７の作業位置を、図３及び図４に示
すように、トレースして、マークＡ１〜Ｈ１、あるい
は、マークＡ２〜Ｇ２を付ける。

【００２１】このようにして、トレース紙Ｔ１、トレー
ス紙Ｔ２にマークＡ１〜Ｈ１、マークＡ２〜Ｇ２を付け
ると、このトレース紙Ｔ１、あるいは、トレース紙Ｔ２
をパレット上に正確に位置合わせを行って、セットし、
テープ等によりトレース紙Ｔ１、あるいは、トレース紙
Ｔ２をパレットに固定する。このトレース紙Ｔ１、ある
いは、トレース紙Ｔ２をセットしたパレット上を、自動
機を自動的にＪＯＧ移動（寸動移動）により移動させ
る。

【００２２】この自動機には、トレース紙Ｔ１に付され
たマークＡ１〜Ｈ１、あるいは、トレース紙Ｔ２に付さ
れたマークＡ２〜Ｇ２を検出可能なセンサー、例えば、
反射型の光センサー等が、取り付けられており、自動機
は、トレース紙Ｔ１、あるいは、トレース紙Ｔ２上を移
動することにより、トレース紙Ｔ１に付されたマークＡ
１〜Ｈ１、あるいは、トレース紙Ｔ２に付されたマーク
Ａ２〜Ｇ２を走査して、マークＡ１〜Ｈ１、あるいは、
マークＡ２〜Ｇ２をセンサーにより認識する。なお、セ
ンサーとしては、本実施例では、反射型光センサーを用
いているが、これに限るものではなく、例えば、透過型
光センサーを用いてもよい。

【００２３】このとき、本実施例の自動機は、トレース
紙Ｔ１、あるいは、トレース紙Ｔ２上を、例えば、図
５、あるいは、図６に示すように、Ｙ軸方向及びＸ軸方
向に順次移動して、マークＡ１〜Ｈ１、あるいは、マー
クＡ２〜Ｇ２を走査するが、この自動機の移動方向及び
移動間隔、すなわち、走査方向及び走査間隔は、適宜設
定可能であり、特に、走査間隔は、自動機にとって要求
される作業位置精度に応じて適宜設定する。この場合、
走査間隔を狭くするほど、作業位置の精度を向上させる
ことができるが、走査時間が長くなる。

【００２４】上記走査において、センサーは、マークＡ
１〜Ｈ１、あるいは、マークＡ２〜Ｇ２を検出すると、
検出信号を自動機に出力し、自動機は、センサーから検
出信号が入力されると、その検出したマークＡ１〜Ｈ
１、あるいは、マークＡ２〜Ｇ２のパレット上の座標位
置、すなわち、Ｘ座標位置とＹ座標位置を、検出順に、
図７、あるいは、図８に示すように、メモリに記憶す
る。

【００２５】トレース紙Ｔ１、あるいは、トレース紙Ｔ
２上を全て走査すると、自動機による走査を完了する。
走査を完了すると、メモリに記憶した各マークＡ１〜Ｈ
１とその座標位置、あるいは、マークＡ２〜Ｇ２とその
座標位置を自動機の作業順序に応じて並べ替えを行い、
自動ティーチング処理を終了する。

【００２６】すなわち、自動機が、例えば、図１に示す
ワークＷ１１〜Ｗ１８の場合に、右下から左上に向かっ
て作業を行うものとすると、自動機は、図７に示すよう
に走査順にメモリに記憶した各ワークＷ１１〜Ｗ１８の
作業位置であるマークＡ１〜Ｈ１及びマークＡ１〜Ｈ１
の座標位置を、図９に示すように、作業順序に応じた並
び順に並び換える。

【００２７】また、自動機が、例えば、図２に示すワー
クＷ２１〜Ｗ２７の場合に、下から上に作業を行うもの
とすると、自動機は、図８に示したように走査順にメモ
リに記憶した各ワークＷ２１〜Ｗ２７の作業位置である
マークＡ２〜Ｇ２及びマークＡ２〜Ｇ２の座標位置を、
図１０に示すように、作業順序に応じた並び順に並び換
える。

【００２８】次に、上記自動機によるマークＡ１〜Ｈ
１、あるいは、マークＡ２〜Ｇ２の走査処理を、図１１
に示すフローチャートに基づいて説明する。トレース紙
Ｔ１、あるいは、トレース紙Ｔ２上を自動機により走査
するには、自動機に予め、その走査開始位置と走査方向
及び走査精度を設定する。

【００２９】本実施例では、自動機は、Ｘ＝０、Ｙ＝０
の原点位置からＹの最大位置（ＭＡＸ）まで走査し、Ｙ
の最大位置まで走査すると、所定量Ｘの最大方向に移動
して、次に、Ｙの最小位置方向に同様に走査する。上記
動作を順次繰り返し行って、トレース紙Ｔ１、あるい
は、トレース紙Ｔ２上を全て走査する。

【００３０】すなわち、図１１に示すように、自動機を
Ｘ＝０、Ｙ＝０の位置からＹの最大方向に向かって、Ｊ
ＯＧ移動を開始させ（ステップＳ１）、センサーがオン
かどうかチェックする（ステップＳ２）。

【００３１】ステップＳ２で、センサーから検出信号が
入らず、オンしていないときには、Ｙ＝ＭＡＸに到達し
たかどうかチェックし（ステップＳ３）、Ｙ＝ＭＡＸで
ないときには、Ｙ＝ＭＩＮに到達したかどうかチェック
する（ステップＳ４）。

【００３２】ステップＳ４で、Ｙ＝ＭＩＮでないときに
は、当該Ｙ方向の走査が完了していないと判断して、Ｘ
＝ＭＡＸに到達したかどうかチェックし（ステップＳ
５）、Ｘ＝ＭＩＮでないときには、Ｘ方向の走査も完了
していないと判断して、当該走査しているＹのＭＡＸ方
向、あるいは、ＹのＭＩＮ方向に走査（移動）を継続す
る（ステップＳ６）。

【００３３】ステップＳ２に戻って、センサーがオンし
たかどうかチェックし（ステップＳ２）、センサーがオ
ンすると、そのときのＸ軸及びＹ軸の座標データをメモ
リに記憶して、ステップＳ３に移行する（ステップＳ
７）。

【００３４】ステップＳ３で、Ｙ＝ＭＡＸに到達したか
どうかチェックし（ステップＳ３）、ＮＯのときには、
Ｙ＝ＭＩＮに到達したかどうかチェックする（ステップ
Ｓ４）。ステップＳ４で、ＮＯのときには、Ｘ＝ＭＡＸ
に到達したかどうかチェックし（ステップＳ５）、ＮＯ
のときには、当該Ｙ方向の走査を継続して、ステップＳ
２に戻る（ステップＳ６）。

【００３５】上記ステップＳ３で、Ｙ＝ＭＡＸに到達し
たときには、当該Ｙ方向の走査は完了したと判断して、
Ｘ軸データに所定量αを加算し（ステップＳ８）、ステ
ップＳ５に移行して、Ｘ＝ＭＡＸに到達したかどうかチ
ェックする（ステップＳ５）。

【００３６】ステップＳ５で、Ｘ＝ＭＡＸでないときに
は、Ｙ方向を反転して、Ｙの最小（ＭＩＮ）方向の走査
を継続し（ステップＳ６）、ステップＳ２に移行して、
センサーがオンかどうかチェックする（ステップＳ
２）。

【００３７】センサーがオンすると、上記同様に、その
ときのＸ軸及びＹ軸のデータをメモリに記憶し（ステッ
プＳ７）、Ｙ＝ＭＡＸに到達したかどうかチェックする
（ステップＳ３）。

【００３８】いま、Ｙ軸方向の最小方向に走査している
ので、ステップＳ４で、Ｙ＝ＭＡＸでないため、ステッ
プＳ４に移行して、Ｙ＝ＭＩＮに到達したかどうかチェ
ックし（ステップＳ４）、Ｙ＝ＭＩＮに到達すると、Ｘ
軸データに所定量αを加算して（ステップＳ８）、Ｘ＝
ＭＡＸに到達したかどうかチェックする（ステップＳ
５）。ステップＳ５で、Ｘ＝ＭＡＸに到達していないと
きには、走査が完了していないと判断して、当該Ｙ方向
の走査を継続する（ステップＳ６）。

【００３９】上記Ｘ方向及びＹ方向への走査処理を順次
繰り返し行い、ステップＳ５で、Ｘ＝ＭＡＸに到達する
と、走査は完了したと判断して、メモリに記憶した各マ
ークＡ１〜Ｈ１、あるいは、マークＡ２〜Ｇ２とその座
標データ（ポイントデータ）を、上記作業順次の規則に
従って並び換えを行い（ステップＳ９）、走査処理を完
了する。

【００４０】このように、本実施例の自動ティーチング
方法によれば、Ｘ軸とＹ軸で表示される所定のパレット
の任意の位置に設置される所定数のワークＷ１１〜Ｗ１
８、あるいは、ワークＷ２１〜Ｗ２７に対して、パレタ
イジング方式により所定の作業を自動で行う自動機に、
ワークＷ１１〜Ｗ１８、あるいは、ワークＷ２１〜Ｗ２
７の作業位置をティーチングするに際し、パレットに対
応する大きさの所定のトレース紙（シート）Ｔ１、Ｔ２
のワークＷ１１〜Ｗ１８、Ｗ２１〜Ｗ２７の作業位置に
対応する位置に所定のマークＡ１〜Ｈ１、Ａ２〜Ｇ２を
付し、マークＡ１〜Ｈ１、Ａ２〜Ｇ２を付したトレース
紙Ｔ１、Ｔ２をパレット上に取り付ける。このトレース
紙Ｔ１、Ｔ２上のマークＡ１〜Ｈ１、Ａ２〜Ｇ２を検出
するセンサーを取り付けた自動機に、パレット上をＸ軸
及びＹ軸方向に所定の間隔で走査させて、トレース紙Ｔ
１、Ｔ２上のマークＡ１〜Ｈ１、Ａ２〜Ｇ２をセンサー
により検出させる。そして、センサーが検出したマーク
Ａ１〜Ｈ１、Ａ２〜Ｇ２のパレットにおけるＸ軸位置及
びＹ軸位置をワークＷ１１〜Ｗ１８、Ｗ２１〜Ｗ２７に
対する作業位置として記憶する。

【００４１】したがって、人間が実際に作業を行ってテ
ィーチングしたり、図面から作業位置を算出して、ワー
クＷ１１〜Ｗ１８、Ｗ２１〜Ｗ２７の作業位置を認識記
憶させることなく、短時間に、簡単、かつ、安全にワー
クＷ１１〜Ｗ１８、Ｗ２１〜Ｗ２７の作業位置を自動機
にティーチングすることができ、ティーチング作業の作
業性を向上させることができる。

【００４２】その結果、ワークＷ１１〜Ｗ１８、Ｗ２１
〜Ｗ２７の品種の変更、パレットサイズの変更、あるい
は、治具の変更等がああっても、個人間差無く、簡単、
かつ、短時間のうちに、ティーチングを行うことがで
き、汎用性のあるティーチング方法を提供することがで
きる。

【００４３】

【発明の効果】本発明の自動ティーチング方法によれ
ば、Ｘ軸とＹ軸で表示される所定のパレット上の任意の
位置に設置される所定数のワークに対して、パレタイジ
ング方式により所定の作業を自動で行う自動機に、ワー
クの作業位置をティーチングするに際し、パレットに対
応する大きさの所定のシートのワークの作業位置に対応
する位置に所定のマークを付し、マークを付したシート
をパレット上に取り付ける。このシート上のマークを検
出するセンサーを取り付けた自動機を、パレット上をＸ
軸方向及びＹ軸方向に所定の間隔で移動させ、シート上
のマークをセンサーにより検出させる。そして、センサ
ーが検出したマークのパレットにおけるＸ軸位置及びＹ
軸位置をワークに対する作業位置として記憶する。

【００４４】したがって、人間が実際に作業を行ってテ
ィーチングしたり、図面から作業位置を算出して、ワー
クの作業位置を認識記憶させることなく、短時間に、簡
単、かつ、安全にワークの作業位置を自動機にティーチ
ングすることができ、ティーチング作業の作業性を向上
させることができる。

【００４５】その結果、ワークの品種の変更、パレット
サイズの変更、あるいは、治具の変更等がああっても、
個人間差無く、簡単、かつ、短時間のうちに、ティーチ
ングを行うことができ、汎用性のあるティーチング方法
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動ティーチング方法の一実施例のず
らしてセットされるワークを記載した図面用紙を示す
図。

【図２】本発明の自動ティーチング方法の一実施例の整
列セットされるワークを記載した図面用紙を示す図。

【図３】図１の図面用紙から作業位置をマークしたトレ
ース紙を示す図。

【図４】図２の図面用紙から作業位置をマークしたトレ
ース紙を示す図。

【図５】図３のトレース紙上のマークを走査する状態を
示す図。

【図６】図４のトレース紙上のマークを走査する状態を
示す図。

【図７】自動機のメモリに図５の走査により検出された
マークの走査順に記憶された作業位置情報を示す図。

【図８】自動機のメモリに図６の走査により検出された
マークの走査順に記憶された作業位置情報を示す図。

【図９】図７のマークの作業位置情報を自動機の作業順
にメモリに記憶し直した状態を示す図。

【図１０】図８のマークの作業位置情報を自動機の作業
順にメモリに記憶し直した状態を示す図。

【図１１】自動機によるトレース紙上のマークの走査処
理手順を示すフローチャート。

【符号の説明】

Ｔ１、Ｔ２ トレース紙 Ｚ１、Ｚ２ 図面用紙 Ｗ１１〜Ｗ１８、Ｗ２１〜Ｗ２７ ワーク Ａ１〜Ｈ１、Ａ２〜Ｇ２ マーク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】Ｘ軸とＹ軸で表示される所定のパレット上
   の任意の位置に設置される所定数のワークに対して、パ
   レタイジング方式により所定の作業を自動で行う自動機
   に、前記ワークの作業位置をティーチングする自動ティ
   ーチング方法において、 前記パレットに対応する大きさの所定のシートの前記ワ
   ークの作業位置に対応する位置に所定のマークを付し、 前記マークを付したシートを前記パレット上に位置合わ
   せして取り付け、 前記シート上の前記マークを検出するセンサーを取り付
   けた自動機を、前記シートの取り付けられた前記パレッ
   ト上を前記Ｘ軸方向及びＹ軸方向に所定の間隔で移動さ
   せて、前記シート上の前記マークを前記センサーにより
   検出させ、 前記センサーが検出した前記マークの前記パレットにお
   けるＸ軸位置及びＹ軸位置を前記ワークに対する作業位
   置として記憶することを特徴とする自動ティーチング方
   法。
2. 【請求項２】前記自動機を前記シート上を寸動動作によ
   り移動させ、前記シート上の前記マークを前記センサー
   により検出させることを特徴とする請求項１記載の自動
   ティーチング方法。