JPH10207517A - ロボット制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 異なる複数台のロボットの軸構成を動作中で
も変更できるロボット制御装置を提供する。 【解決手段】 全ロボット軸に対してインタロック制
御、同期制御、および／または協調制御を考慮した所望
の軸構成を実現するロボット軸組合せパターンとして、
軸構成モードと軸番号とを対応付けした軸構成マトリッ
クス２２を作成し、制御装置２０のＲＡＭ４のシステム
パラメタ６内に記憶しておく。そして、教示データ２１
ａ〜２１ｃまたは教示ペンダント１０からの軸構成変更
イベントの指令によって軸構成モードを設定変更するよ
うに構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、１台で複数台のロ
ボットを制御するロボット制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ロボットの制御装置において、通常、１
台の制御装置（ロボットコントローラ）で制御できるロ
ボットは１台または数台である。ロボット軸はロボット
の動作を表す軸であるが、１台の制御装置により複数台
のロボットを制御する場合においても、従来は、ロボッ
トの軸構成は不変であるか、またはパラメタ等により設
定されるメカニズムに依存したデータである。したがっ
て、同一の制御装置で制御されている場合であっても、
ロボットとしてのパラメタ、教示データ等はおのおの分
離され、制御自体もお互いに別個のロボットとして行わ
れている。

【０００３】図５はそのような従来のロボット制御装置
の一例を示す構成図である。このロボット制御装置１
は、ｎ台のロボットを制御しうるものであって、ＣＰＵ
２、ＲＯＭ３、ＲＡＭ４、および各ロボットインタフェ
ース５からなっている。ＲＯＭ３には基本プログラムが
記憶され、ＲＡＭ４にはシステムパラメタ領域６のほ
か、各ロボットに固有のデータ領域７がそれぞれ設定さ
れている。各ロボットのデータ領域７にはそれぞれ当該
ロボットのパラメタおよび教示データが記憶されてい
る。ＣＰＵ２は、各ロボットインタフェース５を通じ
て、各ロボット軸に設けられたサーボモータ８を駆動制
御するサーボアンプ９に指令を出す。ここでは、各ロボ
ットが３軸からなる場合を例示している。なお、ＣＰＵ
２には教示の際に使用する教示ペンダントと呼ばれるリ
モートコントロール装置１０が接続されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のロボット制御装置にあっては、複数台のロボ
ットが動作領域を共有する場合、干渉防止制御（インタ
ロック制御）や同期制御、協調制御を必要とし、そのた
めのインタロックの設定やパラメタの設定が必要とな
る。このとき、教示ペンダント１０では１台のロボット
しか動かすことができないため、干渉防止・同期・協調
制御の再現ができない。したがって、複数台のロボット
の教示作業は勢い困難なものとなりがちであり、特に精
度が要求される同期制御においては同期の精度に一定の
限界がある。さらに、複数台のロボットの間にインタロ
ックを設定する場合には、安全代を考慮して、動作速度
を上げることに消極的となりがちであり、作業のタクト
タイムの向上にも一定の限界がある。

【０００５】本発明は、１台のロボット制御装置で複数
台のロボットを制御する場合における上記課題に着目し
てなされたものであり、異なる複数台のロボットの軸構
成をダイナミックに変更することができるロボット制御
装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、１台で複数台のロボットを
制御するロボット制御装置において、動作中に前記複数
台のロボットの軸構成を変更できるようにしたことを特
徴とする。

【０００７】請求項２記載の発明は、１台で複数台のロ
ボットを制御するロボット制御装置において、前記複数
台のロボットに設けられた全ロボット軸に対し所望の軸
構成を実現する複数個のロボット軸組合せパターンを記
憶する記憶手段と、前記複数個のロボット軸組合せパタ
ーンの中の一つを指示する指示手段と、前記指示手段か
らの出力により、前記記憶手段から対応するロボット軸
組合せパターンを読み取り、前記複数台のロボットの軸
構成を当該読み取ったロボット軸組合せパターンに設定
する設定手段とを有することを特徴とする。

【０００８】この発明にあっては、記憶手段は、複数台
のロボットに設けられた全ロボット軸に対し所望の軸構
成を実現する複数個のロボット軸組合せパターンを記憶
している。ロボット軸組合せパターンのデータについて
は、他のロボットの軸を自ロボットの軸として構成する
ことも可能である。たとえば動作中に、指示手段によっ
て複数個のロボット軸組合せパターンの中の一つが指示
されると、設定手段は、その指示手段からの出力によ
り、記憶手段から対応するロボット軸組合せパターンを
読み取り、複数台のロボットの軸構成を当該読み取った
ロボット軸組合せパターンに設定する。そして、次の指
示が出された場合には、その指示に対応したロボット軸
組合せパターンに軸構成が変更される。これにより、動
作中であっても（つまり、ダイナミックに）複数台のロ
ボットの軸構成を変更することができる。複数台のロボ
ットの制御は、設定（変更）された軸構成に基づいて行
われる。したがって、複数台のロボットに対してインタ
ロック制御、同期制御、および／または協調制御を行お
うとする場合には、あらかじめインタロック制御、同期
制御、および／または協調制御を考慮したロボット軸組
合せパターンとこれら各パターンの動作プログラムとを
作成しておくだけでよい。

【０００９】請求項３記載の発明は、上記請求項２記載
の発明において、前記ロボット軸組合せパターンとし
て、異なる複数台のロボットの任意のロボット軸を組み
合わせて仮想的な別個のロボットを構成する場合を含む
ことを特徴とする。

【００１０】この発明にあっては、ロボット軸組合せパ
ターンのデータとして、異なる複数台のロボットの任意
のロボット軸を組み合わせて仮想的な別個のロボットを
構成する場合を含むため、異なる複数台のロボットの任
意のロボット軸を一時的に別の１台のロボットとして制
御することができる。そのため、教示ペンダントによる
インタロック制御や同期制御、協調制御の再現が可能と
なる。

【００１１】請求項４記載の発明は、上記請求項２また
は３記載の発明において、前記指示手段は、軸構成を変
更させるための指示データを教示データとして持ってい
ることを特徴とする。

【００１２】この発明にあっては、複数台のロボットを
教示する際に、軸構成を変更させるための指示データが
教示データとして指示手段に与えられる。

【００１３】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、動作中に
複数台のロボットの軸構成を変更できるため、それら複
数台のロボットの軸構成を変えるだけでインタロック制
御、同期制御、協調制御を再現することが可能となる。
したがって、インタロック制御においては、従来のよう
にあらかじめインタロックを設定しておく必要がなくな
り、教示作業が容易になるほか、動作速度を上げること
が可能となるためタクトタイムの向上が図られる。ま
た、同期制御においては同期の精度の向上を図ることが
できる。

【００１４】請求項２記載の発明によれば、動作中であ
っても複数台のロボットの軸構成を変更できるため、そ
れら複数台のロボットの軸構成を変えるだけでインタロ
ック制御、同期制御、協調制御を再現することが可能と
なる。したがって、インタロック制御においては、従来
のようにあらかじめインタロックを設定しておく必要が
なくなり、教示作業が容易になるほか、動作速度を上げ
ることが可能となるためタクトタイムの向上が図られ
る。また、同期制御においては同期の精度の向上を図る
ことができる。

【００１５】請求項３記載の発明によれば、上記請求項
２記載の発明の効果に加え、異なる複数台のロボットの
任意のロボット軸を一時的に別の１台のロボットとして
制御できるため、教示ペンダントによるインタロック制
御や同期制御、協調制御の再現が可能となり、教示作業
を効率的に行うことができる。

【００１６】請求項４記載の発明によれば、上記請求項
２または３記載の発明の効果に加え、軸構成を変更させ
るための指示データを教示データとして持っているた
め、教示作業における軸構成変更操作を容易に行うこと
ができるほか、再生運転時の軸構成変更が明示的になる
という利点がある。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明のロボット制御装置
の一実施形態を示す構成図である。ここでは、簡単化の
ため、１台の制御装置で３台のロボット（各３軸）を制
御する場合を基本とするシステムを例にとって説明す
る。なお、同図中、図５と共通する部分には同一の符号
を付している。

【００１８】このロボット制御装置２０は、３台の３軸
ロボットＡ，Ｂ，Ｃを制御するものであって、ＣＰＵ
２、ＲＯＭ３、ＲＡＭ４、および後述する軸インタフェ
ースからなっている。ＲＯＭ３には基本プログラムが記
憶され、ＲＡＭ４にはシステムパラメタ領域６のほか、
各ロボットＡ〜Ｃに固有のデータ領域７ａ，７ｂ，７ｃ
がそれぞれ設定されている。各ロボットＡ〜Ｃのデータ
領域７ａ〜７ｃにはそれぞれ当該ロボットのパラメタお
よび教示データ２１ａ，２１ｂ，２１ｃが記憶されてい
る。また、システムパラメタ領域６には、後述する軸構
成マトリックス２２があらかじめ設定、記憶されてい
る。３台のロボットＡ，Ｂ，Ｃの全ロボット軸には１か
ら９までの通し番号が軸番号として付されている。ＣＰ
Ｕ２は、各軸番号に対応する軸インタフェース（図示せ
ず）を通じて、各ロボット軸に設けられたサーボモータ
８を駆動制御するサーボアンプ９に指令を出す。また、
ＣＰＵ２には、従来と同様、教示の際に使用する教示ペ
ンダントと呼ばれるリモートコントロール装置１０が接
続されている。なお、記憶手段は軸構成マトリックス２
２、指示手段は各教示データ２１ａ〜２１ｃおよび教示
ペンダント１０、設定手段はＣＰＵ２でそれぞれ構成さ
れている。

【００１９】軸構成マトリックス２２は、ロボット軸組
合せパターンとして軸構成モードと軸番号（ロボット
軸）とを対応付けしたものであって、全ロボット軸に対
しインタロック制御、同期制御、および／または協調制
御を考慮した所望の軸構成を実現するためのものであ
る。ここでは、簡単化のため、軸構成モードとして、基
本モードのほか、Ｙ方向同期モード、Ｚ方向同期モー
ド、Ｘ方向同期モードのみを設定している。基本モード
は従来通り３台のロボットＡ〜Ｃをそれぞれ別個のロボ
ットして動作させるためのモードであり、Ｙ方向同期モ
ードは各ロボットＡ〜ＣのＹ方向の軸を組み合わせて一
時的に別個の仮想的な１台のロボット（これを「ロボッ
トＹ」と呼ぶ）を構成するモードであり、Ｚ方向同期モ
ードは各ロボットＡ〜ＣのＺ方向の軸を組み合わせて一
時的に別個の仮想的な１台のロボット（これを「ロボッ
トＺ」と呼ぶ）を構成するモードであり、Ｘ方向同期モ
ードは各ロボットＡ〜ＣのＸ方向の軸を組み合わせて一
時的に別個の仮想的な１台のロボット（これを「ロボッ
トＸ」と呼ぶ）を構成するモードである。同図中、軸構
成マトリックス２２内のアルファベットと数字は、前者
がロボットの識別を、後者が当該ロボットの軸の識別を
それぞれ行うものである。たとえば、「Ａ1 」は、ロボ
ットＡの第１軸を表わしている。なお、ここでは、各ロ
ボットＡ〜Ｃについて、第１軸をＹ方向、第２軸をＺ方
向、第３軸をＸ方向にとっている。

【００２０】前記各同期モードの設定に伴い、Ｙ方向同
期モード、Ｚ方向同期モード、またはＸ方向同期モード
が選択されたときのロボットＹ、ロボットＺ、ロボット
Ｘの動作を記憶するため、ＲＡＭ４には、さらに、ロボ
ットＹの動作を示すデータ２３、ロボットＺの動作を示
すデータ２４、ロボットＸの動作を示すデータ２５がそ
れぞれプログラムされている。

【００２１】軸構成の例は、たとえば、次のとおりであ
る。まず、図２は基本モード時の軸構成図である。この
場合、ロボットＡ〜Ｃとロボット軸１〜９との対応関係
は本来どおりきちんととれており、それぞれ別個の３軸
ロボットＡ，Ｂ，Ｃとして動作する。

【００２２】また、図３はＺ方向同期モード時の軸構成
図である。この場合には、ロボットＡのＺ方向の軸は仮
想ロボットＺのＺ1 軸、ロボットＢのＺ方向の軸は仮想
ロボットＺのＺ2 軸、ロボットＣのＺ方向の軸は仮想ロ
ボットＺのＺ3 軸としてそれぞれ認識され、それぞれ別
個の各２軸（Ｙ方向とＸ方向）ロボットＡ，Ｂ，Ｃと３
軸（Ｚ方向のみ）ロボットＺとして動作する。

【００２３】図４は以上のように構成された本システム
の再生時の動作を示すフローチャートである。ＣＰＵ２
は、ＲＯＭ３内の基本プログラムにより起動し、ＲＡＭ
４のシステムパラメタ６内の軸構成マトリックス２２の
基本モードで立ち上がる。再生運転時には、ＲＡＭ４の
各ロボットデータ領域７ａ〜７ｃから各教示データ（教
示プログラム）２１ａ〜２１ｃをそれぞれ読み込み（ス
テップＳ１）、各ロボットＡ〜Ｃについて、教示データ
がエンドかどうかを判断する（ステップＳ２）。教示デ
ータがエンドであれば、そのロボットの動作を終了する
が、エンドでない場合には、プログラム内の軸構成変更
イベントの指令の有無により、軸構成の変更が有るかど
うかを判断する（ステップＳ３）。軸構成の変更が無い
場合には、現在の軸構成モードに従って各軸の制御を行
う（ステップＳ４）。具体的には、基本モードでは、各
ロボットＡ〜Ｃの教示データ２１ａ〜２１ｃに基づいて
各軸のサーボアンプ９にそれぞれ指令を出し、Ｙ方向同
期モードでは、各ロボットＡ〜Ｃの教示データ２１ａ〜
２１ｃおよびロボットＹのデータ２３に基づいて各軸の
サーボアンプ９にそれぞれ指令を出し、Ｚ方向同期モー
ドでは、各ロボットＡ〜Ｃの教示データ２１ａ〜２１ｃ
およびロボットＺのデータ２４に基づいて各軸のサーボ
アンプ９にそれぞれ指令を出し、Ｘ方向同期モードで
は、各ロボットＡ〜Ｃの教示データ２１ａ〜２１ｃおよ
びロボットＸのデータ２５に基づいて各軸のサーボアン
プ９にそれぞれ指令を出す。

【００２４】ステップＳ３の判断の結果として軸構成の
変更が有る場合、すなわち、軸構成変更イベントの指令
を入力した場合には、新しい軸構成を成立させるため、
そのロボットに関してラッチ信号を出力し（ステップＳ
５）、指示された新しい軸を構成するすべての軸からラ
ッチ信号が出力されるのを待って、すなわち、新しい軸
を構成するすべての軸からラッチ信号が出力されたのを
トリガとして（ステップＳ６）、軸構成を変更し（ステ
ップＳ７）、ステップＳ１に戻る。

【００２５】たとえば、基本モードからＺ方向同期モー
ドに軸構成を変更する場合、基本モードではロボット
Ａ，Ｂ，Ｃ（各３軸）として動作するが、再生運転時に
教示プログラムのあるステップに軸構成変更に係るＺ方
向同期モードが設定されていた場合、まずロボットＡが
最初に当該モードに入るためのウェイトに入ったとする
と、ロボットＡはラッチ信号を出力するとともに、仮想
的なロボットＺを構成するために必要なＢ2 軸（ロボッ
トＢ）、Ｃ2 軸（ロボットＣ）のラッチ信号待ちに入
る。続いて、ロボットＢ，Ｃも同モードに入り、ラッチ
信号がすべてそろった時点でＣＰＵ２はＡ2 軸（ロボッ
トＡ）、Ｂ2 軸（ロボットＢ）、Ｃ2 軸（ロボットＣ）
をそれぞれロボットＺのＺ1 軸、Ｚ2 軸、Ｚ3 軸と認識
し、新しいロボットＺを生成する。そして、ロボットＺ
については、ロボットＺのデータ２４をＲＡＭ４から読
み込み、これに従ってＺ方向の再生運転を実行する。こ
の軸構成変更により、たとえば、ロボットＡ，Ｂ，Ｃの
各Ｚ軸（Ｚ方向の軸）で同時にワークを持ち上げる作業
を行わせることができる。したがって、従来と異なり、
インタロックの設定が不要で、同期の精度向上が図れ、
さらに動作速度を上げることができるためタクトタイム
の短縮につながる。

【００２６】なお、教示作業を行う際には、教示ペンダ
ント１０によって軸構成変更イベントを入力するように
すればよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のロボット制御装置の一実施形態を示
す構成図である。

【図２】 基本モード時の軸構成図である。

【図３】 Ｚ方向同期モード時の軸構成図である。

【図４】 本システムの再生時の動作を示すフローチャ
ートである。

【図５】 従来のロボット制御装置の一例を示す構成図
である。

【符号の説明】 ２…ＣＰＵ（設定手段） ８…サーボモータ ９…サーボアンプ １０…教示ペンダント（指示手段） ２０…ロボット制御装置 ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ…教示データ（指示手段） ２２…軸構成マトリックス（記憶手段） ２３…ロボットＹデータ ２４…ロボットＺデータ ２５…ロボットＸデータ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １台で複数台のロボットを制御するロボ
   ット制御装置において、動作中に前記複数台のロボット
   の軸構成を変更できるようにしたことを特徴とするロボ
   ット制御装置。
2. 【請求項２】 １台で複数台のロボットを制御するロボ
   ット制御装置において、 前記複数台のロボットに設けられた全ロボット軸に対し
   所望の軸構成を実現する複数個のロボット軸組合せパタ
   ーンを記憶する記憶手段と、 前記複数個のロボット軸組合せパターンの中の一つを指
   示する指示手段と、 前記指示手段からの出力により、前記記憶手段から対応
   するロボット軸組合せパターンを読み取り、前記複数台
   のロボットの軸構成を当該読み取ったロボット軸組合せ
   パターンに設定する設定手段と、 を有することを特徴とするロボット制御装置。
3. 【請求項３】 前記ロボット軸組合せパターンとして、
   異なる複数台のロボットの任意のロボット軸を組み合わ
   せて仮想的な別個のロボットを構成する場合を含むこと
   を特徴とする請求項２記載のロボット制御装置。
4. 【請求項４】 前記指示手段は、軸構成を変更させるた
   めの指示データを教示データとして持っていることを特
   徴とする請求項２または３記載のロボット制御装置。