JPH091484A - 走行軸付きロボットのティーチングプログラム修正方法 - Google Patents

走行軸付きロボットのティーチングプログラム修正方法

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Publication number
JPH091484A
JPH091484A JP7153129A JP15312995A JPH091484A JP H091484 A JPH091484 A JP H091484A JP 7153129 A JP7153129 A JP 7153129A JP 15312995 A JP15312995 A JP 15312995A JP H091484 A JPH091484 A JP H091484A
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JP
Japan
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time
robot
synchronization
traveling
synchronous waiting
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP7153129A
Other languages
English (en)
Inventor
Osamu Morishima
修 森島
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JPH091484A publication Critical patent/JPH091484A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B13/00Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
    • B05B13/02Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work
    • B05B13/04Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation
    • B05B13/0431Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation with spray heads moved by robots or articulated arms, e.g. for applying liquid or other fluent material to 3D-surfaces
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Spray Control Apparatus (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 同期待機時間から無駄時間を排除すること。 【構成】 検討対象の同期待機時間のすぐつぎのモジュ
ールの走行軸軌跡の最上流位置24が走行軸移動範囲の
上流側端を越えないか同期待機時間が負にならない範囲
で、同期待機解除位置12を最大限上流側にずらして、
同期待機時間から無駄時間9、17を排除し、修正サイ
クル線図を作成し、ティーチングデータを修正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、走行台車上を移動する
走行軸付きロボットの、コンベアで移動されるワークへ
の同期待機(ロボット走行軸はワークと同じ速度で移動
されるがロボットマニピュレータは非作動で待機する状
態を同期待機という)時間から無駄な時間を排除する、
ティーチングプログラム修正方法に関する。
【0002】
【従来の技術】走行軸付きロボットにて同期動作(ワー
ク追従)を使用する教示をする場合、ワークが作業領域
内に進んで来るまでロボットをある位置で同期待機(走
行軸でワークに追従しながらマニピュレータは待機)さ
せる教示を行う。この時ロボットをどの位置にて同期待
機させ解除させるかは、走行軸移動可能範囲、ワーク
長、タクトタイム、作業領域等を考慮して決定する。そ
の結果として、ロボットはある位置にてワークが作業領
域内に進んでくるまで同期待機することになるが、この
同期待機時間の長短がロボットの動作効率と走行台車長
に大きな影響を及ぼすので、これを如何に短くするか試
行錯誤することになる。従来、走行軸付きロボットのコ
ンベア同期時の待機時間を如何に短くするか、したがっ
て同期待機解除位置をどこに設定するかは、教示者の勘
と経験によっていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、勘と経験によ
って設定された同期待機解除位置は必ずしも最適位置で
あるとはいえず、同期待機時間に無駄時間を含んでい
た。また、試行錯誤による同期待機解除位置の設定は大
きな工数を必要としていた。本発明の目的は、少ない工
数で、しかも完全に無駄な待機時間を省いた同期待機解
除位置を求め走行軸の移動範囲を短縮する走行軸付きロ
ボットのティーチングプログラム修正方法を提供するこ
とにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の走行軸付きロボットのティーチングプログラム修正
方法はつぎの通りである。複数のモジュールと、該モジ
ュール間に同期待機時間と、を有する、走行軸付きロボ
ットのサイクル線図を、前記同期待機時間を仮に決め
て、作成する工程と、ひとつの同期待機時間に対し、該
同期待機時間の同期待機解除位置を検索し、該同期待機
時間のすぐ次のモジュールにおける走行軸軌跡最上流位
置が走行軸移動範囲の上流側端を越えないか同期待機時
間が負にならない範囲で、前記同期待機解除位置を最大
限上流側にずらして前記ひとつの同期待機時間から無駄
時間を排除することを、上流側の同期待機時間から下流
側の同期待機時間にかけて順に全同期待機時間に対して
実行して、修正サイクル線図を作成する工程と、を有す
る走行軸付きロボットのティーチングプログラム修正方
法。
【0005】
【作用】上記本発明方法では、各同期待機時間の大きさ
を仮に決めてロボット走行軸のサイクル線図を作成し、
各同期待機時間から無駄時間を排除して修正サイクル線
図を作成する。同期待機時間から無駄時間を排除するに
は、同期待機排除位置を上流側にずらすことにより行う
が、従来はこのずらし量を勘と経験により決めていたも
のを、本発明では一義的に決定する。本発明ではこのず
らし量は、無駄時間を排除しようとしている同期待機時
間のすぐつぎのモジュール(単位作業領域)の走行軸移
動軌跡の最上流位置が、無駄時間の排除とともに上流側
に移動される時に、走行軸移動範囲の上流端を越えない
範囲、または同期待機解除位置が上流側にずらされた時
に、同期待機時間が負にならない範囲で、同期待機解除
位置を最大限上流側にずらすことができる量として決定
され、試行錯誤することなく最小の工数で一義的に決定
される。かくして決定された同期待機時間は無駄時間を
全く含まず、走行軸の移動範囲も最小となり、その結
果、ロボットの動作効率の上昇、走行台車の長さの縮小
が得られる。
【0006】
【実施例】以下に本発明を、図1〜図6は参照して説明
する。本発明方法では、ワークステーションで作動する
ロボットオフラインプログラミングシステムを用いる。
このグラフィックス画面上にワーク2、走行軸付きロボ
ット20、走行台車21の形状モデルを、図1に示す実
際と同じ位置関係で、レイアウトしてシミュレーション
させる。ここで、ワーク1はコンベア22上にあるもの
とし一定速度で移動する。また走行軸付きロボット20
はロボット動作に必要な情報はすべて与えられており、
画面上で実機と同等な動作を行う。走行軸付きロボット
20は走行軸23を有し、走行軸23は走行台車21上
をワーク移動方向と平行に往復動可能とされている。走
行軸23の移動とともにロボット20のベース位置も移
動する。5、6、7はロボットの移動位置を示してお
り、4は走行軸23の移動範囲の上流端位置を示してい
る。図1で、ロボット20が5の位置にあるときはワー
ク1の後端10を動作できないので、ロボット20をワ
ーク1と同期させて移動させかつ動作は待機させ、仮に
決めた7の位置に来た時に同期待機を解除する。この場
合は位置5から位置7の間が最初の教示での同期待機時
間8となる。しかし、ワーク1の後端10が4の位置に
来れば動作できるので、それに対応する6の位置にロボ
ット20の同期待機を解除してもよい。その差の時間が
無駄時間9であり、本発明方法は、従来勘と経験で試行
錯誤で求めていた無駄時間9を、一義的にコンピュータ
内で自動的にサイクル線図より求めて、同期待機時間8
から無駄時間9を排除し、ロボットのティーチングデー
タを修正するものである。
【0007】図2はそれをフローチャートで示したもの
である。まず実機と同手順にてロボットのコンベア(ワ
ーク)への同期動作を使用する教示を行う(ステップ1
00)。ただし、同期待機解除位置は最初に走行台車の
長さを分割して決めた位置(図1の7)とし、同期待機
時間を縮める(図1の7の位置を6の位置にする)試行
錯誤は行わない。次にこの状態にて再生動作シミュレー
ションさせて(ステップ110)、時間とワーク及び走
行軸付きロボットの走行軸の位置を記録する(ステップ
120)。シミュレーション結果からこれらを記録する
のでビデオ情報とは異なり短時間に高精度な動作状態
(時間・位置)が得られる。このシミュレーション結果
を用いて図4のサイクル線図を作成して画面表示する
(ステップ130)。図4において、11は走行軸付き
ロボットの同期待機開始位置(図1の5に対応)、12
は当初教示時の同期待機解除位置(図1の7に対応)で
ある。これらの差の同期待機時間(11と12の間の時
間で、図1の8に対応)には当然無駄時間17(非稼働
時間、図1の9に対応)が含まれているのでその存在を
確認出来るよう点滅させる(ステップ140)。次にス
テップ150の無駄時間排除機能の実行で同期待機時間
に含まれる無駄時間17の排除を行う。
【0008】ステップ150の無駄時間排除機能の詳細
について図1、3を用いて説明する。最初にステップ1
50−1にて走行軸付きロボットの同期待機解除時の走
行軸位置7を検索する。4はそれ以前の作業領域までの
走行軸移動範囲より得られる上流側最大移動位置である
ので、次に10の部分を作業する為にはワーク後部が少
なくともこの4の位置まで進んでいなければならない
(進んでいればよい)。よってワーク先端が3の位置に
達した時に同期待機を解除することで(ステップ150
−2)、無駄時間(非稼働時間)を含まない効率の良い
コンベア同期動作が可能となる。ここで無駄時間とは走
行軸付きロボットが6の位置から7の位置まで進む時間
のことである。またステップ150−1及びステップ1
50−2は自動計算させる。そしてこれを1プログラム
分繰り返し行う(ステップ150−3)ことで完全に無
駄時間を省けた走行軸の最短移動範囲を求める事ができ
る。走行軸付きロボットのプログラム中の同期待機時の
無駄時間を1タッチ操作で排除することにより、走行軸
が下流側に流されることを防ぎ最短の走行軸移動範囲を
自動算出できる。さらにこれを前述同様サイクル線図に
反映させることで前述の無駄時間部分はすべて無くなる
(ステップ160)。
【0009】図4は、これをサイクル線図で表した場合
を示している。図4の例は、モジュール(単位作業領
域)の数が2で、その間に同期待機時間が1つある場合
を示している。11が走行軸付きロボットの同期待機開
始位置、12が当初教示時の同期待機解除位置である。
また14がそれ以前の作業領域までの走行軸移動範囲よ
り得られる上流側最大移動位置(図1の4に対応)で、
同期待機時間のすぐつぎのモジュールのロボット走行軸
軌跡の最上流位置24が12の位置の11側へのずらし
時に14の位置を越えない範囲で、12の同期待機解除
位置を上流側へ自動的にずらす(ステップ150−2)
ことで(13の位置まで)、無駄時間を排除した同期待
機解除位置が求められる。1プログラム分これを繰り返
した結果、15が走行軸最短移動範囲となる(16の部
分が走行台車長さにおいて短縮された)。
【0010】図5は本発明のもう一つの実施例で、モジ
ュールが3以上、初期設定の同期待機時間が2以上ある
場合の、サイクル線図と、それにおける同期待機時間か
らの無駄時間排除方法を示しており、図6は無駄時間排
除のためのフローチャート、すなわち図3の同期待機解
除適正位置の検索ステップ150−2に対応する詳細フ
ローチャートを示している。図5、図6の例で、図1〜
図4の例に対応するものには同じ符号を付してある。図
5において、動作が塗装の場合、モジュール1ではワー
ク(車両)のフードを塗装し、モジュール2でルーフを
塗装し、モジュール3でラゲージを塗装するといった具
合である。各モジュールのロボット走行軸の移動パター
ン(各モジュールにおけるロボット軌跡のギザギザの形
状)は予め決められており、本発明方法で変えるのは、
モジュール間に設けられた、初期設定の同期待機時間の
長さを短く(最小は0)することである。
【0011】図5に示すように、x方向に走行軸位置を
とり、y方向に時間をとった場合、走行軸移動開始位置
(走行軸移動範囲の上流端)をS(xs ,0)とし、同
期待機開始位置11をQ1 (xq1,yq1)とし、当初教
示時の同期待機解除位置12をQ0 (xq0,yq0)と
し、無駄時間排除後同期待機解除位置13をQ
2 (xq2,yq2)とする。またモジュール2の最小x位
置24をP2 (xP2,yP2)、モジュールnの最小x位
置をPn (xpn,ypn)とする。
【0012】位置12から位置13へのスライド距離を
算出するに際し、位置24のP2 からコンベア上のワー
クのサイクル線図に平行に上流側に線を引き、この線と
走行軸移動範囲の上端S(xs ,0)との交点14を求
め、24と14との間の線分と同じ長さだけ、Q0 を上
流側に移動させてQ2 を求める。すなわち、位置24か
ら14までの線分のx成分Lx2、y成分Ly2を、それぞ
れ、 Lx2=xp2−xsy2=Lx tanθ として求め、Q0 をLx2、Ly2分上流側に移動させてQ
2 を求める。すなわちQ 2 (xq2,yq2)は、 xq2=xq0−Lx2q2=yq0−Ly2 として、一義的に求まる。ただし、上記のおいて、xp2
<xs の場合はスライド不可のため、 Lx2≦xq0−xq1y2≦yq0−yq1 でなければならない。Lx2>xq0−xq1、Ly2>yq0
q1の場合は、P2 がS(xs ,0)の線に到達する前
にQ0 がQ1 に到達して、同期待機時間が負になるの
で、それ以上同期待機時間を短くすることはできない。
【0013】
【発明の効果】本発明によれば、以下の効果が得られ
る。第1に、走行台車の長さが従来に比べて短縮でき
る。従来は、走行台車の長さは、工場建設、ロボットレ
イアウト時にワークピッチを考慮する程度で決められて
おり、必ずしも最小長さになっていない。これに対し、
本発明では、走行軸付きロボットを工場に実際にレイア
ウトする以前にワークステーションにて動作シミュレー
ションさせて、同期待機時間から無駄時間部分を排除で
きるため、その分走行軸の移動範囲部分を短縮でき、走
行台車長を短縮できる。たとえば、無駄時間が12秒排
除できた場合には、コンベア速度80mm/sとする
と、12×80=960mm、したがって約1mの短縮
となる。第2に、ロボットの動作効率が向上する。従来
は、同期待機状態での無駄時間分、動作効率が低下して
いた。しかし、本発明では無駄時間排除によって動作効
率が向上する。また、塗装にこの修正方法を適用すれば
この動作シミュレーションにて塗装効率の把握が可能な
ため、塗布時間/動作時間、待機時間も含めたトータル
な動作効率の把握、向上が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の方法におけるワーク、走行
軸付きロボット、走行台車の位置関係を示す図である。
【図2】走行軸移動範囲短縮化シミュレーションのフロ
ーチャートである。
【図3】図2のフローチャートのうち無駄待機時間排除
工程の詳細工程を示すフローチャートである。
【図4】走行軸付きロボットの、モジュール数が2の場
合の、サイクル線図である。
【図5】走行軸付きロボットの、モジュール数が3以上
の場合の、サイクル線図である。
【図6】図3の同期待機解除適正位置の検索ステップ
の、図5の例に対する詳細工程図である。
【符号の説明】
1 ワーク(たとえば、被塗装物としての車体) 5、11 同期待機開始位置 6、13 無駄時間排除後の同期待機解除位置 7、12 当初教示時の同期待機解除位置 9、17 無駄時間 20 走行軸付きロボット 21 走行台車 22 コンベア 23 走行軸 24 つぎのモジュールの最上流位置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のモジュールと、該モジュール間に
    同期待機時間と、を有する、走行軸付きロボットのサイ
    クル線図を、前記同期待機時間を仮に決めて、作成する
    工程と、 ひとつの同期待機時間に対し、該同期待機時間の同期待
    機解除位置を検索し、該同期待機時間のすぐ次のモジュ
    ールにおける走行軸軌跡最上流位置が走行軸移動範囲の
    上流側端を越えないか同期待機時間が負にならない範囲
    で、前記同期待機解除位置を最大限上流側にずらして前
    記ひとつの同期待機時間から無駄時間を排除すること
    を、上流側の同期待機時間から下流側の同期待機時間に
    かけて順に全同期待機時間に対して実行して、修正サイ
    クル線図を作成する工程と、を有する走行軸付きロボッ
    トのティーチングプログラム修正方法。
JP7153129A 1995-06-20 1995-06-20 走行軸付きロボットのティーチングプログラム修正方法 Withdrawn JPH091484A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014108515A (ja) * 2012-11-30 2014-06-12 Fanuc Robotics America Inc マルチアームロボットによる塗装プロセスの同期
JP2017007075A (ja) * 2015-06-26 2017-01-12 ダイハツ工業株式会社 作業設備

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014108515A (ja) * 2012-11-30 2014-06-12 Fanuc Robotics America Inc マルチアームロボットによる塗装プロセスの同期
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Legal Events

Date Code Title Description
A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20040210