JPH0819975A - ロボットの教示方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 より少ない教示作業で複雑な作業プログラム
を作成でき、かつ、作業プログラムの修正、編集を容易
にする直接教示方法を提供する。 【構成】 複数の作業範囲毎に分割して直接教示を行っ
た後、再生するパスデータ名、各パスデータの再生順
序、管理情報、補間情報からなる作業プログラムを作成
し、この作業プログラムの再生によりロボットの動作を
制御する。また、各パス間を滑らかに移動するためのパ
スデータを生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は主として工業用ロボッ
トに係わり、特に塗装ロボットのように予めマニピュレ
ータの軌跡を教示し、教示された内容を再現することよ
り作業を行う工業用ロボット等に用いて好適なロボット
の教示方法に関する。

【従来の技術】従来の直接ＣＰ（Continuous Path）教
示方法では、教示しようとする作業の開始から終了まで
間断なくマニピュレータの動作の軌道や作業具の操作状
態などを教示しなければならなかったため、ワークに対
する作業とは直接関係のない動作までも教示内容の一部
とされていた。さらに、従来の教示方法により作成した
教示データは、教示しようとする作業においてマニピュ
レータが辿る全経路を一定のサンプリングタイム（１０
〜１００ｍｓｅｃ）毎にマニピュレータの位置データを
取り込んでいたためデータ量が膨大となり、教示を行っ
ている途中で誤りが生じた場合これを修正する作業は極
めて困難であった。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の直接
ＣＰ教示方法により作成した教示データを一部修正・編
集する方法として、修正を必要とする箇所の直前までの
教示データをそのまま利用し、修正を必要とする箇所か
ら最終部分までの教示データに相当する動作を再度ロボ
ットを直接操作して教示作業をやり直す方法がある。
しかしながら、この方法は教示データの初期部分に修正
箇所があると、最初から教示作業を行う場合とほとんど
変わらなくなり、教示データの再利用率が低いという問
題がある。また、他には、一定のサンプリングタイム
（１０〜１００ｍｓｅｃ）で取り込んだ全経路の位置デ
ータのうち、修正を必要とする区間の位置データを、ひ
とつひとつリモート操作により修正するという方法があ
る。この方法は、たとえ修正する区間が小規模であって
も位置データの修正数は膨大であり、したがって修正作
業に非常に多くの時間がかかり、かつ、修正作業そのも
のに誤りが生じ易い。さらに、他の修正方法として、修
正を必要とする区間のみ再度ロボットを直接操作し、教
示をやり直す方法がある。この方法は、大量の教示デー
タの中から修正する区間のみを限定しなければならない
ため、この作業に多くの時間を必要とする。また、この
方法において、再利用する教示データの軌道と新たに修
正した区間の軌道との間にずれが生じた場合、滑らかに
軌道を移行する制御を自動的に行う例があるが、この制
御ゆえに本来厳守しなければならない軌道が若干変更さ
れてしまう可能性があり、十分な修正機能を有するとは
いえない。

【０００３】この発明は、このような背景の下になされ
たもので、より少ない教示作業で複雑な作業プログラム
を作成でき、かつ、作業プログラムの修正、編集を容易
に行うことができるロボットの教示方法を提供すること
を目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ワークに対して作業を行うマニピュレータと、前記マニ
ピュレータの動作を作業プログラムに基づいて制御する
コントローラからなるロボットの教示方法において、作
業開始から作業終了までの間の複数の作業範囲毎に直接
教示を行って複数のパスデータを取得し、該教示に基づ
く複数のパスデータを前記作業範囲毎に識別記号を付し
て記憶手段に記憶させることを特徴とするロボットの教
示方法である。請求項２記載の発明は、前記識別記号が
付されたパスデータを組み合わせて前記作業プログラム
とする編集機能を有することを特徴とする請求項１記載
のロボットの教示方法である。請求項３記載の発明は、
あるパスデータと他のパスデータとを連結して前記マニ
ピュレータが滑らかに動く連続軌道となす補助パスデー
タを作成する機能を有することを特徴とする請求項２記
載のロボットの教示方法である。請求項４記載の発明
は、前記パスデータは前記ワークに対する作業を指示す
るデータを含むことを特徴とする請求項１〜請求項３の
いずれかの項記載のロボットの教示方法である。

【０００５】

【作用】請求項１記載の発明によれば、ロボットに対す
る直接教示は、教示しようとする作業の開始から終了ま
でを、複数の作業範囲毎に直接教示を行い、該教示に基
づくパスデータ（パス…マニピュレータがワークに対し
て作業を行う間に移動した軌道）を上記作業範囲毎に識
別記号を付して記憶する。したがって、１回の教示作業
が短縮でき、精度の良いパスデータが得られる。また、
請求項２記載の発明によれば、上記パスデータを組み合
わせて作業プログラムとする編集機能を有する。したが
って、作業プログラムの一部修正を容易に行える。ま
た、請求項３記載の発明によれば、作業プログラムの各
パスデータ間を滑らかに移動するためのパスデータを生
成する。したがって、教示はパスのみに集中して行うこ
とができる。また、請求項４記載の発明によれば、請求
項１〜３のいずれかの項記載のロボットの教示方法にお
いて、ワークに対する作業を指示するデータを、パスデ
ータ内に含ませることができる。したがって、一度教示
作業で複雑な作業を教示することができる。

【０００６】

【実施例】以下、図１から図１４を参照して、この発明
の一実施例について説明する。図１は、この発明の一実
施例による塗装ロボットの構成を示す斜視図である。本
実施例において、上記塗装ロボットはワークに対して塗
装を施すことを目的とした作業を行う。この図におい
て、１はマニピュレータであり、先端にスプレーガンを
具備し、このスプレーガンをオン／オフすることにより
ワークに対して作業（塗装）を行う。２はマニピュレー
タ１の動作を制御するコントローラであり、教示を行う
際の教示モード、教示した動作を再生する際の再生モー
ド及び作業プログラムを編集するプログラム編集モード
のいずれかを選択するモード選択スイッチと、教示の開
始／終了を制御する教示スイッチと、作業プログラム及
び各種データを記憶するメモリなどを具備している。３
は着脱可能なティーチングハンドルであり、塗装の開
始、終了を制御する塗装スイッチを具備している。ま
た、この塗装スイッチは、教示の開始／終了を制御する
教示スイッチも兼ねている。４はティーチングペンダン
トであり、テンキー・カーソルキー・ロボットをリモー
ト操作するための複数のキースイッチ・非常停止スイッ
チ・表示器などを具備し、教示／再生／データ管理など
ロボットに関する操作は全て実行することができる。

【０００７】図２は、本実施例において直接教示を行う
場合の状態を示す図である。この図において、５は直接
教示を行うオペレータである。教示を行う際オペレータ
５は、マニピュレータ１の先端部に取り付けられたティ
ーチングハンドル３を手に持ち、教示しようとする動作
にしたがってマニピュレータ１を操作する。図３は、教
示を行う作業の一例を示す図である。この図において、
６は塗装の対象となるワークである。７ａは、ワーク６
に対して塗装を行う際にマニピュレータ１の先端部が辿
る軌道であり、太線部は、ワーク６に対して塗装を施す
部分、細線部は塗装を施さない部分である。

【０００８】図４は、図３に示した作業内容をこの発明
により教示する手順を示す図である。この図において、
図３に示す軌道７ａは、軌跡ＰＡＳＳ１、軌跡ＰＡＳＳ
２、軌跡ＰＡＳＳ３により構成される。以下に、軌跡Ｐ
ＡＳＳ１に関する教示を行う場合を例に挙げ、図４を参
照して教示手順を説明する。まず、オペレータはティー
チングハンドル３をマニピュレータ１の先端部に取り付
け、コントローラ２のモード選択スイッチを教示モード
に設定する。次にティーチングハンドル３を持ち、待機
姿勢Ｐ０から軌跡ＰＡＳＳ１のパス教示開始点Ｐ１へマ
ニピュレータ１を移動する。このとき、パス教示開始点
Ｐ１の位置決めは正確に設定する必要はなく、また、待
機姿勢Ｐ０からパス教示開始点Ｐ１までの軌道及びマニ
ピュレータ１の移動速度は無関係である。次に教示しよ
うとする軌跡ＰＡＳＳ１のパス教示開始点Ｐ１から、マ
ニピュレータ１の移動を開始する。この移動中、塗装開
始点Ｓ１においてティーチングハンドル３に具備されて
いる塗装スイッチを押し、ワーク６に対して塗装を開始
する。塗装スイッチを押したままの状態で、マニピュレ
ータ１を軌跡ＰＡＳＳ１に沿って移動させ、塗装終了点
Ｓ２において、塗装スイッチを放し、ワーク６に対する
塗装を停止し、パス教示終了点Ｐ２に到達した時点で軌
跡ＰＡＳＳ１に関する教示作業が終了する。この時点
で、オペレータは、マニピュレータ１の移動を一旦停止
することが可能であり、若しくは、そのまま軌跡ＰＡＳ
Ｓ２のパス教示開始点Ｐ３まで移動させることも可能で
ある。また、継続して軌跡ＰＡＳＳ２に関する教示を行
うことも可能である。上記において、軌跡ＰＡＳＳ１に
関するパスデータは、塗装開始点Ｓ１から塗装終了点Ｓ
２までの区間において、一定のサンプリングタイム（１
０〜１００ｍｓｅｃ）で取り込まれたマニピュレータ１
の位置データとなる。上記の教示方法と同様に、軌跡Ｐ
ＡＳＳ２、軌跡ＰＡＳＳ３に関する教示作業を行う。こ
こで、ティーチングハンドル３が具備する塗装スイッチ
は、教示の開始／終了を制御する教示スイッチを兼ねて
いるため、塗装中のみパスデータを作成する。したがっ
て、従来の直接教示方法に比べて大幅に少ないデータ量
で十分な塗装品質が得ることができ、さらに、コントロ
ーラ２内のメモリに関して言及するならば、１つの作業
プログラムが必要とするメモリ量が減少するため、より
多くのプログラムを記憶することができる。

【０００９】図６は以上に記載した教示方法を実施した
結果得られる、パスデータの一例を示す。（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ軌跡ＰＡＳＳ１、軌跡ＰＡ
ＳＳ２、軌跡ＰＡＳＳ３に関して行った教示作業の結果
得られるパスデータである。パスデータは図５に示され
るデータテーブルの形態でコントローラ２内のメモリに
記憶される。図６（ａ）において、第１行目は、塗装開
始点Ｓ１の位置データを示し、第２行目は、塗装開始点
Ｓ１から１サンプリングタイム経過後の位置データを示
す。また、第ｍ行目は、塗装終了点Ｓ２の位置データを
示す。本実施例では、位置データをｎ軸を有するマニピ
ュレータ１における各軸毎の角度データとしたが、座標
データで表現することも可能である。

【００１０】図５は、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の各
パスデータの実行順序を組み合わせることにより、図３
に示す作業例を実行するための作業プログラムの構成例
である。プログラム名は作業プログラムの名称である。
管理情報は、作業プログラムが再生するパスデータの
数、マニピュレータ１の標準姿勢及び標準速度などから
構成される。ＰＡＳＳ１、ＰＡＳＳ２、ＰＡＳＳ３は、
それぞれ図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に対応するパスデ
ータの名称であり、これは、上述した作業プログラムに
よりマニピュレータ１が実際に動作する軌跡に対するパ
スデータの名称である。ｍ、ｈ、ｋは、それぞれ前記パ
スデータＰＡＳＳ１、ＰＡＳＳ２、ＰＡＳＳ３のデータ
数を示す。このデータ数は、各軌跡の教示作業の際サン
プリングを行った回数を意味し、パスデータＰＡＳＳ１
を例とした場合、図４における軌跡ＰＡＳＳ１の教示中
に、マニピュレータ１における各軸毎の角度データをｍ
回サンプリングしたことになる。補間情報は、パスデー
タの再生方向・パス間の移動速度・補間種類などにより
構成される。ここで、パスデータの再生方向は、教示し
た通りの方向にパスデータを再生するか、または教示し
た方向と逆方向に再生するかを指定するものである。す
なわち、ＰＡＳＳ１を再生する場合を例に挙げると、パ
スデータの再生方向を特に指定しなければ、ＰＡＳＳ１
の再生時に図６（ａ）の第１行目から再生を開始し、第
ｍ行目で再生が終了する。したがって、マニピュレータ
１は塗装開始点Ｓ１から塗装終了点Ｓ２に移動する。ま
た、パスデータの再生方向を逆方向に指定すると、ＰＡ
ＳＳ１の再生時に図６（ａ）の第ｍ行目から再生を開始
し、第１行目で再生が終了する。したがって、マニピュ
レータ１は塗装終了点Ｓ２から塗装開始点Ｓ１に移動す
る。移動速度は、ある軌跡から次の軌跡へ移動するとき
のマニピュレータ１の移動速度を設定するものである。
すなわち、マニピュレータ１が、軌跡ＰＡＳＳ１の塗装
終了点Ｓ２から軌跡ＰＡＳＳ２の塗装開始点Ｓ３へ移動
する際の移動速度を設定する。また、補間種類は、直線
補間・円弧補間・放物線補間等の補間種類を選択するも
のである。ここで、図５の作業プログラムの構成は、少
なくとも、再生するパスデータを指定し、前記パスデー
タの再生順序を規定できるものであれば良い。次に図７
のフローチャートを参照して図５に示す作業プログラム
の再生処理手順を説明する。まず、コントローラ２のモ
ード選択スイッチを再生モードにする。このときコント
ローラ２は、再生する作業プログラムを読み出し、続い
て読み出した作業プログラムに必要なパスデータ（図６
（ａ）、（ｂ）、（ｃ））を読み出す。次に、再生スタ
ート信号が入力されると、再生処理が開始され、まず、
ステップＳａ１において、再生すべきパスデータの有無
を判定する。このとき、パスデータＰＡＳＳ１、ＰＡＳ
Ｓ２、ＰＡＳＳ３が存在するので、ステップＳａ２へ移
行する。ステップＳａ２において、パスデータＰＡＳＳ
１の第１番目の位置データ（軌跡ＰＡＳＳ１のパス教示
開始点Ｓ１の位置データ）を読み出し、これを目標位置
と定め、ステップＳａ４へ移行する。ステップＳａ４お
いて、現在位置から目標位置までの軌道データを算出
し、コントローラ２内のメモリに記憶する。次にステッ
プＳａ５において、コントローラ２内のメモリに記憶さ
れた軌道データに従って、ロボットを目標位置まで動作
させる。ステップＳａ６において、ロボットが目標位置
に到達したか否かの判定を行う。ロボットが目標位置に
到達していない場合はステップＳａ５へ再度移行し、ロ
ボットが目標位置に到達するまでＳａ５及びＳａ６の処
理を繰り返す。ロボットが目標位置に到達した時点で、
ステップＳａ７へ移行し、再生すべきパスデータの有無
を再度判定する。このとき、パスデータＰＡＳＳ１、Ｐ
ＡＳＳ２、ＰＡＳＳ３が存在するので、ステップＳａ８
へ移行し、パスデータＰＡＳＳ１に従いロボットを動作
させる。次に、ステップＳａ９へ移行し、ロボットがパ
ス教示終了点Ｓ２に到達したか否かの判定を行う。ロボ
ットがパス教示終了点Ｓ２に到達していない場合、ステ
ップＳａ８へ再度移行し、ロボットがパス教示終了点Ｓ
２に到達するまでＳａ８及びＳａ９の処理を繰り返す。
ロボットがパス教示終了点Ｓ２に到達した時点で、ステ
ップＳａ１に移行する。

【００１１】上記手順と同様にパスデータＰＡＳＳ２、
ＰＡＳＳ３についても再生処理を行う。次に、図７にお
いて、最後に実行されるパスデータＰＡＳＳ３に関し
て、ステップＳａ９以降の再生処理動作を説明する。ま
ず、ステップＳａ９において、ロボットがＰＡＳＳ３の
パス教示終了点Ｓ６まで到達した場合、ステップＳａ１
に移行する。ステップＳａ１において、再生すべきパス
データが残っていないため、ステップＳａ３へ移行す
る。次にステップＳａ３において、図５の作業プログラ
ム内の管理情報から標準姿勢Ｐ０の位置データを読み出
し、これを目標位置としてステップＳａ４へ移行する。
ステップＳａ４において、現在位置から標準姿勢Ｐ０ま
での軌道データを算出し、コントローラ２内のメモリに
記憶する。次にステップＳａ５において、コントローラ
２内のメモリに記憶された軌道データに従ってロボット
を標準姿勢Ｐ０まで動作させる。また、ステップＳａ６
において、ロボットが標準姿勢まで到達したらステップ
Ｓａ７へ移行する。また、到達していなければステップ
Ｓａ５へ再度移行し、ロボットが目標位置に到達するま
でＳａ５及びＳａ６の処理を繰り返す。ステップＳａ７
において、再生すべきパスデータが残っていないため、
再生処理動作は終了する。ここで、図７のステップＳａ
５及びＳａ８において、ロボットの動作は、サンプリン
グタイム毎の位置データが記憶された軌道データまたは
パスデータを、コントローラ２内のメモリからから読み
出し、サーボ制御系へ出力することにより行う。サーボ
制御系は、一般的に知られているＰＩＤ（Proportional
IntegralDerivation）などの制御則に従って、与えら
れた目標位置と現在位置から制御量を計算し、マニピュ
レータ１のモータを制御する。また、ステップＳａ４及
びＳａ５において、軌道計算とロボットの動作を順次処
理するよう記載したが、実際にはマルチタスク処理によ
り、計算と動作を同時に行うため、ロボット動作の連続
性は保たれる。

【００１２】次に、図７のステップＳａ４において、現
在位置から目標位置までの軌道計算について、軌跡ＰＡ
ＳＳ１の終点から軌跡ＰＡＳＳ２の始点までの軌道計算
を行う場合を例に挙げ説明する。図８（ａ）に、軌跡Ｐ
ＡＳＳ１及び軌跡ＰＡＳＳ２を示す。Ｓ１は軌跡ＰＡＳ
Ｓ１のパス教示開始点、Ｓ２は軌跡ＰＡＳＳ１のパス教
示終了点である。また、Ｓ３は軌跡ＰＡＳＳ２のパス教
示開始点、Ｓ４は軌跡ＰＡＳＳ２のパス教示終了点であ
る。さらに、軌跡ＰＡＳＳ１．２はＳ２を始点、Ｓ３を
終点とする軌道である。この図において、軌跡ＰＡＳＳ
１のパス教示終了点Ｓ２から軌跡ＰＡＳＳ２のパス教示
開始点Ｓ３までの軌道を求めるならば、予め設定された
速度で軌跡ＰＡＳＳ１．２をＰＴＰ（Point to point）
制御のロボットと同様の軌道計算を行えば良い。しかし
この方法では、マニピュレータ１に過大な加速度が発生
し、本来厳守しなければならない軌跡ＰＡＳＳ１及び軌
跡ＰＡＳＳ２の軌道がずれてしまう危険性がある。そこ
で、図８（ｂ）に、軌跡ＰＡＳＳ１及び軌跡ＰＡＳＳ２
を円滑に接続する軌道例を示す。この図において、Ｓ
２．１は軌跡ＰＡＳＳ１のパス教示終了点Ｓ２からＴ１
時間（１００〜１０００ｍｓ程度）前の位置である。ま
た、Ｓ２．２はＳ２．１の位置と軌跡ＰＡＳＳ１のパス
教示終了点Ｓ２の位置の偏差を、Ｓ２に加算して得られ
る位置である。同様に、Ｓ３．１は、軌跡ＰＡＳＳ２の
パス教示開始点Ｓ３からＴ１時間後の位置である。Ｓ
３．２は、Ｓ３．１の位置とパス教示開始点Ｓ３の位置
の偏差を、Ｓ３に加算して得られる位置である。今、軌
跡ＰＡＳＳ１及び軌跡ＰＡＳＳ２を接続する軌道とし
て、Ｓ２→Ｓ２．２→Ｓ３．２→Ｓ３の順序で各々の位
置を通過する軌道を設定する。その際、Ｓ２．２及びＳ
３．２に対して従来技術であるポイント位置決め精度を
「粗」に設定すると、軌跡ＰＡＳＳ１．２’で表す滑ら
かな軌道が得られる。以上に記載したように、ロボット
に対する教示作業は、教示しようとする作業をパス単位
に分割して直接教示を行うが、ロボットの再生制御は、
直接教示により取得した各パスデータを編集した作業プ
ログラムによって連続した動作となる。また、各パスデ
ータは教示した順番に記憶され、この順番に従って各パ
スデータを再生する作業プログラムが作成される。

【００１３】次に図５の作業プログラムの一部を修正す
る方法について、以下に説明する。第一の方法は、修正
を行う一部のパスについてのみ直接教示し直すことによ
りプログラムを修正する方法である。図９の作業プログ
ラムは、マニピュレータ１が標準姿勢Ｐ０から動作を開
始して、軌跡ＰＡＳＳ１、軌跡ＰＡＳＳ２、軌跡ＰＡＳ
Ｓ３の順に、各軌跡の始点及び終点を通過し、最終的に
は待機姿勢Ｐ０に戻ってその動作を完了する内容を示し
ており、ここで、軌跡ＰＡＳＳ２のみを修正する場合を
例に挙げ、その修正作業を以下に説明する。まず、コン
トローラ２のモード選択スイッチを教示モードに設定
し、修正の対象となるプログラムを選択する。次にティ
ーチングペンダント４によりロボットを起動し、次いで
ティーチングペンダント４の操作盤上のステップ送り／
正進キーを用いてマニピュレータ１をＰ０からＳ３へ移
動させる。

【００１４】ここで、上述したティーチングペンダント
４によるステップ送りキーの機能について説明する。ま
ず、ステップ送りとは、あるポイント毎にマニピュレー
タを移動させる操作であり、この実施例において上述し
たポイントは、各軌跡の始点及び終点（Ｓ１〜Ｓ６）が
指定されている。例えば図９においてマニピュレータ１
が標準姿勢Ｐ０にある場合、ステップ送り／正進キーを
１回押すと、マニピュレータ１は軌跡ＰＡＳＳ１の始点
Ｓ１まで移動したのち停止する。さらにもう一度ステッ
プ送り／正進キーを押すと、マニピュレータ１は軌跡Ｐ
ＡＳＳ１の始点Ｓ１から終点Ｓ２まで移動したのち停止
する。このように、ステップ送り／正進キーを１回押す
たびに、マニピュレータ１は各ポイント毎、すなわち各
軌跡の始点・終点毎に移動していく。また、ステップ送
り操作には正進と逆進があり、正進はプログラムの命令
順序に従って各ポイント毎にマニピュレータを移動させ
る（図９中矢印の方向）のに対して、逆進はプログラム
の命令順序と逆方向に各ポイント毎にマニピュレータを
移動させる（同図中矢印と反対方向）。

【００１５】マニピュレータ１が軌跡ＰＡＳＳ２の始点
Ｓ３に到達後、ティーチングペンダント４により教示モ
ードに設定し、ロボットの動力を停止する。次いで軌跡
ＰＡＳＳ２の直接教示を以下の手順で行う。まず、オペ
レータは、マニピュレータ１を直接持ち、軌跡ＰＡＳＳ
２のパス教示開始点Ｐ３へ移動する。次にマニピュレー
タ１をＰ４に向かって移動させる。この移動中、塗装開
始点Ｓ３において塗装スイッチを押し、ワーク６に対し
て塗装を開始する。塗装スイッチを押したままの状態
で、マニピュレータ１を軌跡ＰＡＳＳ２に沿って移動さ
せ、塗装終了点Ｓ４において、塗装スイッチを放し、ワ
ーク６に対する塗装を終了する。引き続き、マニピュレ
ータ１を移動させ、パス教示終点Ｐ４に到達した時点で
軌跡ＰＡＳＳ２に関する再教示が終了する。この時点で
修正前の軌跡ＰＡＳＳ２に関するパスデータは、再度取
り直した軌跡ＰＡＳＳ２に関するパスデータに置き換わ
っている。第二の方法は、予め別途パスデータを作成し
ておき、作業プログラムの編集段階で修正するパスデー
タを上述したパスデータに置き換える方法である。図１
０を参照し以下その手順を説明する。まず、軌跡ＰＡＳ
Ｓ１、軌跡ＰＡＳＳ２、軌跡ＰＡＳＳ３に関する教示を
行った後、さらに軌跡ＰＡＳＳ１０に関する教示を単独
で行う。このとき、作業プログラムは軌跡ＰＡＳＳ１、
軌跡ＰＡＳＳ２、軌跡ＰＡＳＳ３のパスデータで構成さ
れるものとする（従って図５と全く同じ作業プログラム
となる）。コントローラ２のモード選択スイッチをプロ
グラム編集モードに合わせ、上述した作業プログラムを
読み出し、、図１１に示すように、軌跡ＰＡＳＳ２に関
するパスデータの名称（ＰＡＳＳ２）及びパスデータ数
（ｈ）を、軌跡ＰＡＳＳ１０に関するパスデータの名称
（ＰＡＳＳ１０）及びパスデータ数（ｈ’）に置き換え
る。このような単純な修正作業により、修正前のプログ
ラムによるロボットの動作は、軌跡ＰＡＳＳ１→軌跡Ｐ
ＡＳＳ２→軌跡ＰＡＳＳ３という軌道から、軌跡ＰＡＳ
Ｓ１→軌跡ＰＡＳＳ１０→軌跡ＰＡＳＳ３という軌道に
簡単に修正することができる。

【００１６】次に、作業プログラムの編集段階におい
て、取得した各パスデータの再生順序を変更する方法に
ついて説明する。本実施例では、作業プログラムに記述
した各パスデータを降順に再生するため、図５の作業プ
ログラムにおいて、各パスデータは、ＰＡＳＳ１→ＰＡ
ＳＳ２→ＰＡＳＳ３の順序に再生される。このとき、作
業プログラムにおけるパスデータ名及びパスデータのデ
ータ数の記述する順序を変更することにより、各パスデ
ータの再生順序を変更することができる。すなわち、図
５において上から、ＰＡＳＳ１・ｍ／ＰＡＳＳ２・ｈ／
ＰＡＳＳ３・ｋとされているプログラムの記述を、例え
ば、ＰＡＳＳ３・ｋ／ＰＡＳＳ１・ｍ／ＰＡＳＳ２・ｈ
という順序に記述変更した場合、ＰＡＳＳ３→ＰＡＳＳ
１→ＰＡＳＳ２の順序で各パスデータが再生される。ま
た、再生順序を変更した後の各パスデータ間の軌道デー
タは、変更した作業プログラムを再生する段階で自動的
に生成される。さらに、図１２及び図１３を用いて、図
５の作業プログラムを編集することにより、同一のパス
データを２度繰り返して再生する作業プログラムを作成
する方法を説明する。図１２は、マニピュレータ１に対
し、図４に示す軌跡ＰＡＳＳ１、軌跡ＰＡＳＳ２、軌跡
ＰＡＳＳ３を各々１往復ずつ移動させる作業プログラム
の構成を示す。この作業プログラムは、補間情報内のパ
スデータの再生方向を逆方向に設定したパスデータＰＡ
ＳＳ１、パスデータＰＡＳＳ２、パスデータＰＡＳＳ３
を、図５の作業プログラムに対して追加したものであ
る。図１３に、図１２の作業プログラムを実行した結果
によるマニピュレータ１の動作を示す。図１３におい
て、ＰＡＳＳ１、ＰＡＳＳ２、ＰＡＳＳ３は、図４に示
す軌跡ＰＡＳＳ１、軌跡ＰＡＳＳ２、軌跡ＰＡＳＳ３と
同一の軌跡である。また、Ｓ１は軌跡ＰＡＳＳ１の塗装
開始点、Ｓ２は軌跡ＰＡＳＳ１の塗装終了点、Ｓ３は軌
跡ＰＡＳＳ２の塗装開始点、Ｓ４は軌跡ＰＡＳＳ２の塗
装終了点、Ｓ５は軌跡ＰＡＳＳ３の塗装開始点、Ｓ６は
軌跡ＰＡＳＳ３の塗装終了点である。軌跡ＰＡＳＳ１
逆、軌跡ＰＡＳＳ２逆、軌跡ＰＡＳＳ３逆は、それぞれ
軌跡ＰＡＳＳ１、軌跡ＰＡＳＳ２、軌跡ＰＡＳＳ３を逆
方向に再生したときの軌跡である。図１２の作業プログ
ラムを再生した場合、まず、マニピュレータ１は塗装開
始点Ｓ１から塗装を開始し、軌跡ＰＡＳＳ１沿って移動
し、塗装終了点Ｓ２で塗装を終了する。次に、前記塗装
終了点Ｓ２から軌跡ＰＡＳＳ１逆の塗装開始点（軌跡Ｐ
ＡＳＳ１の塗装終了点）Ｓ２までの軌道データを自動生
成した後、マニピュレータ１は、塗装終了点Ｓ２から再
び塗装終了点Ｓ２までを移動する。マニピュレータ１は
軌跡ＰＡＳＳ１逆の塗装開始点Ｓ２から塗装を開始し、
軌跡ＰＡＳＳ１逆沿って移動し、軌跡ＰＡＳＳ１逆の塗
装終了点（すなわち、軌跡ＰＡＳＳ１の塗装開始点）Ｓ
１で塗装を終了する。続いて、軌跡ＰＡＳＳ２の塗装終
了点Ｓ４までの軌道データを自動生成した後、マニピュ
レータ１は、軌跡ＰＡＳＳ１の塗装開始点Ｓ１から軌跡
ＰＡＳＳ２の塗装終了点Ｓ４までを移動する。以上に記
載した手順と同様に、軌跡ＰＡＳＳ２逆→軌跡ＰＡＳＳ
２→ＰＡＳＳ３→ＰＡＳＳ３逆の順序でマニピュレータ
１が移動し塗装を行う。

【００１７】以上に記載した実施例では、塗装ロボット
を例にあげ、塗装スイッチのＯＮ／ＯＦＦにより教示開
始／終了としたが、パスデータ作成開始／終了スイッチ
を別個に設けることにより、１つの軌跡を教示中に複数
回の塗装スイッチのＯＮ／ＯＦＦを教示することが可能
となる。なお、この場合、図６に示すパスデータのデー
タテーブルに、塗装スイッチのＯＮ／ＯＦＦを制御する
ための塗装制御用データを追加する必要がある。

【００１８】次に、図１４のフローチャートを用いて、
従来の直接教示法で得られた教示データ（以下、従来の
教示データと称する）を、本実施例による作業プログラ
ム及びパスデータに変換する方法の一例を説明する。ま
ず、ステップＳａ１１において、これから変換する従来
の教示データのための作業プログラム名、最初に作成す
るパスデータの名称及び管理情報を設定する。次いでス
プレィフラグをＯＦＦに設定した後、ステップＳａ１２
に移行する。ここで、スプレィフラグは図１４のフロー
チャートによるデータ変換のために設けられたフラグで
あり、従来の教示データにおいて塗装状態にあるか否か
を表すフラグである。ステップＳａ１２において、これ
から変換する従来の教示データを１つ読み出し、ステッ
プＳａ１３に移行する。ステップＳａ１３において、現
在変換しようとしている従来の教示データを最後まで読
み出したかどうかの判定を行う。ここでは、従来の教示
データを最後まで読み出していないと仮定し、ステップ
Ｓａ１４に移行する。ステップＳａ１４において、従来
の教示データのスプレィデータのＯＮ／ＯＦＦを判断す
る。スプレィデータは、従来の教示データにおいてＯＮ
になっている場合は塗装が行われており、ＯＦＦになっ
ている場合は塗装が行われていない状態を意味する。現
時点ではスプレィデータがＯＮになっていると仮定し、
ステップＳａ１５へ移行する。ステップＳａ１５におい
て、スプレィフラグのＯＮ／ＯＦＦを判断する。ここ
で、ステップＳａ１１においてスプレィフラグはＯＦＦ
に設定されているので、ステップＳａ１６へ移行し、ス
プレィフラグをＯＮに設定後、ステップＳａ１７へ移行
する。ステップＳａ１７において、現在作成しているパ
スデータに、ステップＳａ１２において読み出した従来
の教示データを追加し、再度ステップＳａ１２へ移行す
る。これ以後、ステップＳａ１２において、従来の教示
データのスプレィデータがＯＦＦとなっているパスデー
タを読み出すまで、Ｓａ１２→Ｓａ１３→Ｓａ１４→Ｓ
ａ１５→Ｓａ１７→Ｓａ１２の手順で処理を繰り返し行
う。

【００１９】次にステップＳａ１２において、スプレィ
データがＯＦＦになっている従来の教示データを読み出
した場合の処理を説明する。ステップＳａ１２におい
て、スプレィデータがＯＦＦになっている従来の教示デ
ータを読み出し、ステップＳａ１３に移行する。ステッ
プＳａ１３において、現在変換している従来の教示デー
タを最後まで読み出したかどうかの判定を行う。ここで
は、従来の教示データを最後まで読み出していないとし
てステップＳａ１４に移行する。ステップＳａ１４にお
いて、従来の教示データのスプレィデータがＯＦＦにな
っているので、ステップＳａ１８へ移行する。ステップ
Ｓａ１８において、スプレィフラグが、ＯＦＦになって
いればステップＳａ１２へ、ＯＮになっていればステッ
プＳａ１９へ移行する。ここではスプレィフラグがＯＮ
になっているので、ステップＳａ１９へ移行する。ステ
ップＳａ１９において、スプレィフラグをＯＦＦに設定
し、現在作成しているプログラムの管理情報に含まれて
いるパスデータ数に１を加え、さらに、次に作成するパ
スデータの名称を設定した後、ステップＳａ１２に移行
する。この時点で、従来の教示データから１つのパスデ
ータの抽出が完了したことになる。

【００２０】これ以後、ステップＳａ１２において、ス
プレィデータがＯＮになっている従来の教示データを読
み出すまで、Ｓａ１２→Ｓａ１３→Ｓａ１４→Ｓａ１８
→Ｓａ１２の手順で処理を繰り返し行う。また、再びス
プレィデータがＯＮになっている従来の教示データを読
み出した場合は、Ｓａ１２→Ｓａ１３→Ｓａ１４→Ｓａ
１５→Ｓａ１６→Ｓａ１７の処理を１度行った後、従来
の教示データのスプレィデータがＯＦＦになっている従
来の教示データを読み出すまで、Ｓａ１２→Ｓａ１３→
Ｓａ１４→Ｓａ１５→Ｓａ１７→Ｓａ１２の処理を繰り
返し行う。上記の動作は、従来の教示データにおいて塗
装が行われていない部分を破棄するための処理動作を意
味している。図１４に示すフローチャートは、従来の教
示データの塗装部分の教示データを本発明のパスデータ
として抽出し、従来の教示データの非塗装部分の教示デ
ータを破棄する処理を行うものである。また、抽出部分
及び破棄部分の判断は、従来の教示データのスプレィデ
ータのＯＮ／ＯＦＦによって行っているが、変換作業を
行う者が任意に抽出／破棄の判断を行っても差し支えな
い。以上に記載したように、図１４に示すような変換処
理を行うことにより、過去に作成した従来の教示データ
の蓄積を無駄にすることなく、本発明に流用することが
できる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、ロボットに対する教示作業をパス単位毎に
分割して行うため、精神的に気をつかう教示作業であっ
てもパス単位毎の教示量（教示時間）は短かいので教示
作業が楽であり、精度の良いパスデータを得ることがで
きる。また、ある作業に関する作業プログラムを一部修
正する場合、修正を必要とするパスについてのみ再度直
接教示を行えば良く、したがって修正時の教示作業が軽
減されるばかりでなく、不足の作業（例えば教示の際、
パスの間隔が開けすぎたために塗装されない部分が生じ
たため、この未塗装部分に塗装を施す必要がある場合な
ど）が生じても簡単に新たなパスデータを追加できる。
また、請求項２記載の発明によれば、識別記号を付した
各パスデータを編集することにより作業プログラムを作
成するので、各パスデータの再生順序を任意に組み替え
ることができ、かつ、作業プログラムの一部修正や前述
した新たなパスデータの追加を容易に行うことができ
る。さらに、請求項３記載の発明によれば、ある動作終
了時のマニピュレータの位置と次の動作開始時のマニピ
ュレータの位置との間を滑らかに移動するための補助パ
スデータを自動的に生成するので、各パス間を連結する
パスデータを直接教示する必要がなくなり、直接教示作
業はパスについてのみ集中することができ、直接教示作
業量を軽減できる。また、１つの作業プログラムに必要
なメモリ量を節約できる。そして、請求項４記載の発明
によれば、作業プログラムを構成する任意のパスデータ
内に、ワークに対する複数の作業動作が教示可能なの
で、より少ない教示作業で複雑な作業プログラムを作成
することができるばかりでなく、ワークに対する作業が
頻繁に変わるような場合には、変更となるパスデータお
よびワークに対する作業を再教示するのみで良く、作業
プログラム作成の短縮を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施例における塗装ロボットの
構成を示す斜視図である。

【図２】 同実施例における直接教示を行う際の状態を
示す図である。

【図３】 同実施例によるワーク例及び教示内容を示す
説明図である。

【図４】 同ワーク例の教示方法を説明するための図で
ある。

【図５】 同教示方法により作成される作業プログラム
の構成を示す図である。

【図６】 この発明の一実施例における教示を行った結
果得られた（ａ）は軌跡ＰＡＳＳ１の、（ｂ）は軌跡Ｐ
ＡＳＳ２の、（ｃ）は軌跡ＰＡＳＳ３のパスデータであ
る。

【図７】 この発明の一実施例における作業プログラム
の再生処理手順を示すフローチャートである。

【図８】 同実施例における各パス間のパスデータの自
動生成方法を説明するための軌跡を示す図である。

【図９】 同実施例における作業プログラムの修正方法
を説明するための軌跡を示す図である。

【図１０】 同実施例における作業プログラムの修正方
法を説明するための軌跡を示す図である。

【図１１】 同修正方法による修正後の作業プログラム
を示す図である。

【図１２】 この発明の一実施例におけるパスデータ修
正後のプログラム構成を示す図である。

【図１３】 同修正後の作業プログラム構成を実行した
場合の塗装ロボットの辿る軌跡を示す図である。

【図１４】 従来の教示データから本発明の作業プログ
ラム及びパスデータへの変換処理手順の一例を示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１……マニピュレータ、２……コントローラ、３……テ
ィーチングハンドル、４……ティーチングペンダント、
５……オペレータ、６……ワーク、７ａ……軌跡、ＰＡ
ＳＳ１……パス軌跡、ＰＡＳＳ１．２……パス間の軌
跡、ＰＡＳＳ２……パス軌跡、ＰＡＳＳ３……パス軌
跡、ＰＡＳＳ１０……パス軌跡、Ｐ０……標準姿勢（待
機位置）、Ｐ１……パス教示開始点、Ｐ２……パス教示
終了点、Ｐ３……パス教示開始点、Ｐ４……パス教示終
了点、Ｓ１……塗装開始点、Ｓ２……塗装終了点、Ｓ
２．１……軌道データ自動生成用補助点、Ｓ２．２……
軌道データ自動生成用補助点、Ｓ３……塗装開始点、Ｓ
３．１……軌道データ自動生成用補助点、３．２……軌
道データ自動生成用補助点、Ｓ４……塗装終了点、Ｓ５
……塗装開始点、Ｓ６……塗装終了点、Ｔ１……１００
〜１０００ｍｓ範囲内における任意時間、ｍ……データ
数、ｈ……データ数、ｈ’……データ数、ｋ……データ
数

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークに対して作業を行うマニピュレー
   タと、前記マニピュレータの動作を作業プログラムに基
   づいて制御するコントローラからなるロボットの教示方
   法において、 作業開始から作業終了までの間の複数の作業範囲毎に直
   接教示を行って複数のパスデータを取得し、前記直接教
   示に基づく複数のパスデータを前記作業範囲毎に識別記
   号を付して記憶手段に記憶させることを特徴とするロボ
   ットの教示方法。
2. 【請求項２】 前記識別記号が付されたパスデータを組
   み合わせて前記作業プログラムとする編集機能を有する
   ことを特徴とする請求項１記載のロボットの教示方法。
3. 【請求項３】 あるパスデータと他のパスデータとを連
   結して前記マニピュレータが滑らかに動く連続軌道とな
   す補助パスデータを作成する機能を有することを特徴と
   する請求項２記載のロボットの教示方法。
4. 【請求項４】 前記パスデータは前記ワークに対する作
   業を指示するデータを含むことを特徴とする請求項１〜
   請求項３のいずれかの項記載のロボットの教示方法。