JPH09160616A - ロボット制御データの補正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ロボットの絶対位置の補正に際して既存の制御
データを極めて容易且つ迅速に補正する。 【解決手段】既存の制御データをＡ、前記既存の制御デ
ータＡの作成時において設定されている前記ロボットの
絶対位置データをＳｐｒｅ、前記ロボットを所定の絶対
位置に位置決めした際の新たな絶対位置データをＳａｆ
ｔｅｒとし、前記既存の制御データＡを、 Ｂ＝Ａ−（Ｓａｆｔｅｒ−Ｓｐｒｅ）・ｆｌａｇ （但し、Ｓａｆｔｅｒ＞Ｓｐｒｅの場合、ｆｌａｇ＝＋
１、Ｓａｆｔｅｒ≦Ｓｐｒｅの場合、ｆｌａｇ＝−１と
する。） として、新たな制御データＢを求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、既存の制御データ
に従って動作しワークに対して所定の作業を行うロボッ
トにおける前記既存の制御データの補正方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えば、塗装等の目的でロボ
ットが多用されており、このロボットに与えるティーチ
ングデータを、実際のロボットを用いることなく、仮想
のモデルをコンピュータ上に構築して作成する、いわゆ
る、オフラインティーチングが広範に採用されている。

【０００３】このオフラインティーチングを行うシステ
ムでは、グラフィックディスプレイの画面上にロボット
モデル、ワークモデル等を３次元画像として表示し、こ
の画面上でロボットモデルを動作させることにより、所
望のティーチングデータを作成するようにしている。

【０００４】すなわち、オペレータは、画面上のロボッ
トモデルを動作させることにより、当該ロボットモデル
の作業の目標点ＴＣＰ（Tool Center Point ）をワーク
モデルの目標位置に所望の向きで設定し、その時のロボ
ットモデルの状態に関するデータをティーチングデータ
として記憶させる。この作業を全目標位置に対して行う
ことにより、所望のティーチングデータが作成される。
このようにして作成されたティーチングデータは、実際
に作業を行うロボットのコントローラにロードされ、制
御データとして使用に供されることになる。なお、前記
コントローラには、通常、制御データからなる複数のジ
ョブが登録され、各ジョブによってロボットに複数の作
業を行わせることができる。

【０００５】ところで、コンピュータ上に構築されたロ
ボットモデルやワークモデルは、理想的な状態に設定さ
れているが、実際の作業現場では、ロボットとワークと
の間に位置ずれがあったり、前記ロボットを動作させる
モータ等の取り付け位置に誤差が生じたりするため、当
該ロボットの各アームを変位させて機械上の絶対位置に
設定した場合であっても、前記ロボットの各軸の状態を
検出するエンコーダの出力が必ずしも０とはならないこ
とがある。

【０００６】そこで、実機のロボットを正しい軌跡で動
作させるため、ロボットを所定の姿勢（機械上の絶対位
置）に設定し、その時の各軸のエンコーダの出力を読み
取り、それを基準となる絶対位置データとして前記ティ
ーチングデータの補正を行うようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ようにして補正を行った場合、当該ロボットに新規にロ
ードされるティーチングデータは、補正された新たな絶
対位置データに従って所望の軌跡を描くように設定する
ことはできるが、当該ロボットに既にロードされ、実際
の作業に供せられている既存の制御データは、そのロー
ド時に設定された異なる絶対位置データに従って所望の
軌跡を描くように設定されているため、絶対位置データ
が変更されると、その軌跡自体も変更されてしまうこと
になる。すなわち、ロボットの絶対位置は、ジョブの実
行時における非常停止やモータの交換によって生じる取
付位置のずれ等によって変動する場合があるからであ
る。この場合、既存の制御データに基づいて所望の作業
を行うことができないという不具合が生じたり、場合に
よってはロボットとワークとの間で干渉が生じるおそれ
もある。

【０００８】このように、１つのロボットを既存の制御
データと新規の制御データとで夫々動作制御しようとす
ると、前記新規の制御データに対する絶対位置の補正に
より前記既存の制御データの軌跡に誤差が生じてしま
う。そして、この誤差を修正するため、既存の制御デー
タの全てに対して再度ティーチングを行っており、かな
りの作業工数および作業時間を必要としている。

【０００９】本発明は、前記の課題を解決するためにな
されたもので、ロボットの絶対位置の補正時において、
前記ロボットの動作制御を行う既存の制御データを極め
て容易且つ迅速に補正することのできるロボット制御デ
ータの補正方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、既存の制御デ
ータに従って動作しワークに対して所定の作業を行うロ
ボットにおける前記既存の制御データの補正方法であっ
て、前記既存の制御データをＡ、前記既存の制御データ
Ａの前記ロボットに対する搭載時に設定されている前記
ロボットの絶対位置データをＳｐｒｅ、前記ロボットを
所定の絶対位置に位置決めした際の新たな絶対位置デー
タをＳａｆｔｅｒとし、前記既存の制御データＡを、 Ｂ＝Ａ−（Ｓａｆｔｅｒ−Ｓｐｒｅ）・ｆｌａｇ （但し、Ｓａｆｔｅｒ＞Ｓｐｒｅの場合、ｆｌａｇ＝＋
１、Ｓａｆｔｅｒ≦Ｓｐｒｅの場合、ｆｌａｇ＝−１と
する。） として、新たな制御データＢを求めることを特徴とす
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、本実施形態のロボット制
御システム１０の全体構成を示す。このロボット制御シ
ステム１０は、現場に配設される塗装ロボット１２と、
前記塗装ロボット１２の動作制御を行うロボットコント
ローラ１４と、被塗装物であるワークとしての車体１６
と、前記塗装ロボット１２、前記ロボットコントローラ
１４、前記車体１６等を含む設備をシミュレーションモ
デルとして構築し、このシミュレーションモデルを用い
て前記塗装ロボット１２の制御データを作成するととも
に、前記制御データの補正を行う処理装置１８とから構
成される。

【００１２】前記処理装置１８は、パーソナルコンピュ
ータ等からなり、図２に示すように構成される。すなわ
ち、処理装置１８は、シミュレーションや制御データの
補正処理のための全体的な制御を行うメインコントロー
ラ２０と、インタフェース２２を介して接続されるハー
ドディスク２４、キーボード２６、マウス２８、ディス
プレイ３０等の入出力機器とを有する。なお、前記イン
タフェース２２には、図示しない通信手段を介して図１
に示すロボットコントローラ１４が接続される。

【００１３】前記メインコントローラ２０には、セルコ
ントローラ３２が接続される。セルコントローラ３２
は、処理対象とする塗装ロボット１２、ロボットコント
ローラ１４、車体１６等を含む設備に対応したモデルデ
ータの環境を設定したファイル（セル）に基づき、モデ
ルコントローラ３４およびロボットコントローラ３６を
生成する。この場合、モデルコントローラ３４は、モデ
ルとしての車体１６、塗装ロボット１２等の配置位置情
報、配置関係の管理および描画の制御を行う。ロボット
コントローラ３６は、モデルとしての塗装ロボット１２
の位置管理、動作制御を行う。なお、前記モデルコント
ローラ３４には、モデルデータを記憶するモデルデータ
記憶部３８が接続される。また、前記ロボットコントロ
ーラ３６には、モデルとしての塗装ロボット１２の位
置、動作状態の情報を記憶するロボット情報記憶部４０
が接続されるとともに、塗装ロボット１２の制御データ
からなる各ジョブを記憶するジョブ記憶部４２が接続さ
れる。

【００１４】一方、メインコントローラ２０には、前記
制御データの補正データを作成する差分抽出回路４４お
よび差分変換回路４６が接続される。差分抽出回路４４
は、補正前の既存の制御データに対して設定された塗装
ロボット１２の絶対位置データＳｐｒｅと、補正後の新
規の制御データに対して設定された塗装ロボット１２の
新たな絶対位置データＳａｆｔｅｒとから差分データ
（Ｓａｆｔｅｒ−Ｓｐｒｅ）を算出する。なお、前記絶
対位置データＳｐｒｅは補正前絶対位置記憶部４８に記
憶され、前記絶対位置データＳａｆｔｅｒは補正後絶対
位置記憶部５０に記憶され、前記差分データ（Ｓａｆｔ
ｅｒ−Ｓｐｒｅ）は差分記憶部５２に記憶される。差分
変換回路４６は、前記差分データ（Ｓａｆｔｅｒ−Ｓｐ
ｒｅ）を用いて制御データＡを補正し、補正された制御
データＢとしてジョブ記憶部４２に格納する。

【００１５】本実施形態のロボット制御システム１０
は、概略以上のように構成される。次に、前記ロボット
制御システム１０を用いたオフラインティーチング方法
について、概略的に説明する。

【００１６】先ず、セルコントローラ３２によってシミ
ュレーションの環境としてのモデルコントローラ３４お
よびロボットコントローラ３６が設定される。次いで、
前記モデルコントローラ３４およびロボットコントロー
ラ３６は、モデルデータ記憶部３８に記憶されているモ
デルデータを読み出すとともに、ロボット情報を読み出
し、ディスプレイ３０に塗装ロボット１２および車体１
６を含むモデルを描画する。この状態において、オペレ
ータは、表示されたロボットのモデルをマウス２８等を
用いてティーチングすることにより制御データを作成
し、ジョブ記憶部４２に格納する。

【００１７】一方、前記のようにして作成された制御デ
ータは、インタフェース２２を介して現場に設置された
ロボットコントローラ１４に転送され、実機としての塗
装ロボット１２を前記制御データに従って動作させるこ
とにより、動作の確認および校正を行う。

【００１８】ここで、処理装置１８上に構築されている
モデルでは、塗装ロボット１２の構成やその各軸の状態
を検出するエンコーダの設定等が誤差のない理想的な状
態となっている。これに対して、実際の塗装ロボット１
２では、塗装ロボット１２の各軸を駆動するモータやそ
の位置を検出するエンコーダ等が組み付け誤差等を有し
ているため、通常、前記制御データをそのまま実際の作
業に使用することはできない。従って、制御データの補
正を行う必要がある。

【００１９】そこで、例えば、図３Ａに示すように、塗
装ロボット１２を絶対位置（処理装置１８で作成した制
御データを０とした場合と同じ状態）となるように設定
し、その時の各軸のエンコーダからの出力を絶対位置デ
ータＳｐｒｅとして求める。そして、前記絶対位置デー
タＳｐｒｅに対応する位置を基準として塗装ロボット１
２を動作させることで制御データの確認、校正を行う。
このようにして確認、校正された制御データは、前記絶
対位置データＳｐｒｅとともにロボットコントローラ１
４に搭載され、実際の塗装作業等に供せられる。

【００２０】ところで、前記のような塗装ロボット１２
を制御するロボットコントローラ１４には、絶対位置デ
ータＳｐｒｅが共通で作業内容の異なる制御データから
なる複数のジョブが設定されている。この場合、前記塗
装ロボット１２は、ジョブの実行時において非常停止さ
れたり、あるいは、各軸に設定されているモータを交換
する際に、一般に前記絶対位置データＳｐｒｅに基づく
絶対位置にずれが生じる（図３Ｂ参照）。一方、このよ
うな塗装ロボット１２に対して新規に作成した制御デー
タを供給し、新たな絶対位置データＳａｆｔｅｒを求
め、この絶対位置データＳａｆｔｅｒに対応する位置を
基準として塗装ロボット１２を動作させることで前記制
御データの確認、校正を行うと、前記絶対位置データＳ
ａｆｔｅｒを基準として設定された新規の制御データに
対しては、所望の動作軌跡を得ることができるが、絶対
位置データＳｐｒｅを基準として設定された既存の制御
データによる塗装ロボット１２の動作軌跡は、その絶対
位置が変更されているため、従前の動作軌跡とは異なる
軌跡になってしまう。従って、絶対位置を変更した場合
には、既存の制御データの補正を行う必要が生じる。

【００２１】そこで、前記既存の制御データの補正方法
について、図４および図５に示すフローチャートに従っ
て説明する。

【００２２】先ず、補正の対象とするジョブが適用され
る塗装ロボット１２に係るファイル（セル）を選択し
（ステップＳ１）、前記セルに従って制御データの変換
元となるロボットモデルおよびワークモデルを生成する
（ステップＳ２、Ｓ３）。次いで、補正されたジョブを
適用する変換先のロボットを選択するとともに、補正の
対象とするジョブを選択する（ステップＳ４、Ｓ５）。
ここで、変換元のロボットとは、例えば、他の生産ライ
ンで使用されていたロボットを指し、変換先のロボット
とは、当該ジョブが適用される新たな生産ラインで使用
されるロボットを指す。なお、同一のラインの同一のロ
ボットであってもよいことはもちろんである。

【００２３】前記のようにして対象とするジョブを選択
した後（ステップＳ６）、変換元の塗装ロボット１２に
設定された絶対位置データＳｐｒｅを前記ジョブを構成
する制御データから求めるとともに、変換先の塗装ロボ
ット１２に設定される絶対位置データＳａｆｔｅｒを当
該塗装ロボット１２を絶対位置に変位させることにより
求め、補正前絶対位置記憶部４８および補正後絶対位置
記憶部５０に格納する（ステップＳ７）。

【００２４】次に、選択された前記ジョブに対する絶対
位置データＳａｆｔｅｒを基準とした補正処理を図５に
示すフローチャートに従って行う。

【００２５】差分抽出回路４４は、補正前絶対位置記憶
部４８に格納された絶対位置データＳｐｒｅと、補正後
絶対位置記憶部５０に格納された絶対位置データＳａｆ
ｔｅｒとから、差分データ（Ｓａｆｔｅｒ−Ｓｐｒｅ）
を求める（ステップＳ１０）。次いで、前記差分データ
（Ｓａｆｔｅｒ−Ｓｐｒｅ）が正の値であればｆｌａｇ
＝＋１、負または０の値であればｆｌａｇ＝−１に設定
し（ステップＳ１１）、補正データ（Ｓａｆｔｅｒ−Ｓ
ｐｒｅ）・ｆｌａｇを求める。

【００２６】前記のようにして求められた補正データ
（Ｓａｆｔｅｒ−Ｓｐｒｅ）・ｆｌａｇを用いて対象と
するジョブの制御データを補正する。

【００２７】差分変換回路４６は、変換の対象とするジ
ョブの有無を判定し（ステップＳ１２）、ジョブがあれ
ばその制御データをロボットモデルに設定し（ステップ
Ｓ１３）、ジョブ記憶部４２から制御データを読み込む
（ステップＳ１４）。次いで、差分変換回路４６は、前
記制御データのインストラクションを解釈し（ステップ
Ｓ１５）、当該インストラクションが終了命令か、ある
いは、移動命令、終了命令以外であれば、そのインスト
ラクションをそのまま制御データとして書き込む（ステ
ップＳ１６、Ｓ１７）。また、インストラクションが移
動命令の場合、塗装ロボット１２の位置を示す制御デー
タＡからステップＳ１１で求めた補正データ（Ｓａｆｔ
ｅｒ−Ｓｐｒｅ）・ｆｌａｇを減算し（ステップＳ１
８）、新たな制御データＢを、 Ｂ＝Ａ−（Ｓａｆｔｅｒ−Ｓｐｒｅ）・ｆｌａｇ …（１） として求め、この制御データＢを新たな制御データとし
て書き込む（ステップＳ１９）。

【００２８】以上の作業を当該ジョブの全制御データに
対して行うことにより、補正された新たなジョブが生成
される。すなわち、図６の模式図に基づいて説明する
と、既存のジョブに対して設定された絶対位置データＳ
ｐｒｅに基づく制御データＡによる作業位置Ｔｐｒｅ
は、その時の絶対位置Ｏｐｒｅを基準として設定されて
いる。一方、新たな絶対位置データＳａｆｔｅｒに基づ
く制御データＢによる作業位置Ｔａｆｔｅｒは、新たな
絶対位置Ｏａｆｔｅｒを基準として設定される。従っ
て、これらの作業位置Ｔｐｒｅ、Ｔａｆｔｅｒを補正の
前後で一致させるためには、前記制御データＢを、前述
した（１）式に従って補正すればよいことになる。

【００２９】以上のようにして制御データが補正された
ジョブは、実機の塗装ロボット１２のロボットコントロ
ーラ１４に転送される。この場合、前記ジョブは、補正
された絶対位置データＳａｆｔｅｒを基準として設定さ
れており、新たに作成された他のジョブと同様に、前記
塗装ロボット１２を動作させて所望の作業を遂行させる
ことができる。

【００３０】なお、上述した実施形態では、処理装置１
８を用いてオフラインティーチングにより作成されたジ
ョブに対する補正について説明したが、塗装ロボット１
２を直接ティーチングして得られるジョブに対する補正
にも適用できることは勿論である。

【００３１】

【発明の効果】以上のように、本発明では、複数のジョ
ブに対して対応可能なロボットにおいて、ジョブの基準
とする絶対位置を補正した際、補正前の絶対位置データ
に基づく既存のジョブを極めて容易に補正し、補正後の
新たな絶対位置データに基づくジョブに変換することが
できる。この場合、補正に要する作業工数、作業時間を
著しく短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態のロボット制御システムの概略構成
図である。

【図２】本実施形態の処理装置の構成ブロック図であ
る。

【図３】図３Ａは絶対位置に設定されたロボットの説明
図、図３Ｂは絶対位置からずれた状態に設定されたロボ
ットの説明図である。

【図４】本実施形態のロボット制御データの補正方法の
処理フローチャートである。

【図５】本実施形態のロボット制御データの補正方法の
処理フローチャートである。

【図６】本実施形態のロボット制御データの補正方法の
説明図である。

【符号の説明】

１０…ロボット制御システム １２…塗装ロボ
ット １４…ロボットコントローラ １６…車体 １８…処理装置 ３２…セルコン
トローラ ３４…モデルコントローラ ３６…ロボット
コントローラ ４４…差分抽出回路 ４６…差分変換
回路 ４８…補正前絶対位置記憶部 ５０…補正後絶
対位置記憶部 ５２…差分記憶部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 景山 茂 埼玉県狭山市新狭山１−10−１ ホンダエ ンジニアリング株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】既存の制御データに従って動作しワークに
   対して所定の作業を行うロボットにおける前記既存の制
   御データの補正方法であって、 前記既存の制御データをＡ、前記既存の制御データＡの
   前記ロボットに対する搭載時に設定されている前記ロボ
   ットの絶対位置データをＳｐｒｅ、前記ロボットを所定
   の絶対位置に位置決めした際の新たな絶対位置データを
   Ｓａｆｔｅｒとし、前記既存の制御データＡを、 Ｂ＝Ａ−（Ｓａｆｔｅｒ−Ｓｐｒｅ）・ｆｌａｇ （但し、Ｓａｆｔｅｒ＞Ｓｐｒｅの場合、ｆｌａｇ＝＋
   １、Ｓａｆｔｅｒ≦Ｓｐｒｅの場合、ｆｌａｇ＝−１と
   する。） として、新たな制御データＢを求めることを特徴とする
   ロボット制御データの補正方法。