JPH10260713A

JPH10260713A - 生産設備の制御装置

Info

Publication number: JPH10260713A
Application number: JP6805797A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Hoshino; 俊彦星野
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1997-03-21
Filing date: 1997-03-21
Publication date: 1998-09-29

Abstract

(57)【要約】【課題】ロボットのオフラインティーチングデータと
生産設備のシーケンスプログラム動作とを効率的に使用
し、本操業までのリードタイムの短縮が可能な生産設備
の制御装置の提供。【解決手段】設備コントローラ（ＣＮＴ）に予めワー
クステーション上で様々に動作検証した結果であるワー
ク毎の動作パターン、それに付随する動作許容領域デー
タ及びズレの許容範囲データを備えておく。実動作にお
いて生産ライン上を送られてきたワークの種類に応じて
最適な動作パターン及び許容領域を選択し、その動作パ
ターンの番号と付随する領域データをロボットＣＮＴに
送信する。その後、ロボットＣＮＴによるロボットの制
御目標として動作パターンの座標データを１ステップ毎
に設備ＣＮＴから指示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジニアリング
ワークステーションや産業用ロボットと接続され、生産
設備等の制御を行う制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば自動車の組み立てラインに
代表されるような生産設備等の制御を自動化する場合、
所謂プログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）を用いた各
種の設備、装置の自動制御が行われている。また、プロ
グラマブルコントローラに予め格納するプログラムに
は、生産ラインの装置（設備）の動作や工程を複数のブ
ロックに分割して記述する所謂ブロック・ステップ方式
が一般的に採用されている。

【０００３】図７は、一般的なブロック・ステップ方式
の記述例を示す図であり、ある設備における個々の動作
を表わすステップが複数記述されたブロックが、生産ラ
イン全体の進捗を考慮してブロック単位でまとめられて
表現される。個々のブロックは、機能毎に独立した動作
単位でまとめられている。

【０００４】また、このようなブロック・ステップ方式
により、生産ラインの設備を制御するコントローラと産
業用ロボットを制御するロボットコントローラとの協調
動作を行う場合は、一般に図８に示すような制御が行わ
れる。

【０００５】図８は、設備コントローラとロボットコン
トローラとの協調動作を行う場合の一般的な制御の構成
を説明する図である。同図に示すように、生産ラインの
シーケンスプログラムが格納される設備コントローラ側
では、ロボットコントローラによるロボットの動作の個
々のステップまでは定義せずに、ロボットコントローラ
側にロボット制御を任せてしまう構成を採り、互いのコ
ントローラ間にてインタロック信号を通信することによ
り協調動作を実現するのが一般的である。尚、同図で
は、ロボットの動作にカメラで取り込んだ画像データを
ロボットコントローラにて処理して位置を把握する例を
示している。

【０００６】また、近年では、ロボットの動作について
生産ライン完成時に本操業に先立って行われる実機によ
るチューニング期間を削減または短縮すべく、不図示の
エンジニアリングワークステーション（以下、ＥＷＳ）
上で当該生産ラインを再現し、３次元オフラインシュミ
レーションを行って仮想的にロボットを動作させること
により、ロボットコントローラに格納すべきプログラ
ム、パラメータ等の自動的に作成する技術も実用化され
ている。

【０００７】また、例えば図８のような動作を考える場
合、ワークは２次元画像として捉えられるが、実際の操
業時に生産ライン上を運ばれてきたワークの位置や姿勢
にはある程度バラツキがあり、例えばポイント１，２に
移動後に、取り込んだ画像に基づいて姿勢を補正する必
要が生じることもある。そこで、本願出願人らは、先行
する特願平８−０２９８９９号においてこのような場合
のワーク位置の検出方法について提案している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ポイン
ト１，２に移動時にワークを把持（ピッキング）できた
場合であっても、ワークの形状のバラツキや材質等の関
係により（特に、ワークが合成樹脂の成形品の場合）、
ポイント３，４において所定の動作を行えない場合と行
えない場合が生じる。そのような場合、３次元オフライ
ンシュミレーションによるロボット動作によっては再現
が困難なことも多く、結局生産ライン上で本操業に先立
って実機によるチューニングが繰り返されることにな
り、リードタイムの短縮が図れない可能性がある。

【０００９】そこで本発明は、ロボットのオフラインテ
ィーチングデータと生産設備のシーケンスプログラム動
作とを効率的に使用し、本操業までのリードタイムの短
縮が可能な生産設備の制御装置の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の生産設備の制御装置は以下の構成を特徴と
する。

【００１１】即ち、ワークを扱うロボットの制御装置と
通信手段を介して接続された生産設備の制御装置であっ
て、３次元シュミレーションにより前記ロボットの周囲
との干渉を考慮して予め生成されたところの前記ロボッ
トが前記ワークを把持・移動する際の軌跡情報を、ワー
クの種類毎に記憶する記憶手段と、物体を捉えた画像情
報に基づいて、その物体が前記ロボットが扱うワークの
うちの何れの種類かを判別し、その判別結果に応じて前
記記憶手段から該当するワークの軌跡情報を選択するワ
ーク軌跡選択手段とを備え、そのワーク軌跡選択手段の
選択した軌跡情報を、前記通信手段を介して前記ロボッ
トの制御装置に送信することを特徴とする。

【００１２】更に、好ましくは前記記憶手段には、前記
３次元シュミレーションにより予め生成されたところの
前記ロボットが周囲との干渉を起こす境界領域の座標情
報を、前記ワークの種類毎に記憶しており、前記ワーク
軌跡選択手段が選択した軌跡情報に応じて選択され、前
記通信手段を介して前記制御装置に送信することを特徴
とする。

【００１３】または、ワークを扱うロボットの制御装置
と通信手段を介して接続された生産設備の制御装置であ
って、３次元シュミレーションにより前記ロボットの周
囲との干渉を考慮して予め生成されたところの前記ロボ
ットが前記ワークを被組付物の組付部に組み付ける際の
軌跡情報を、ワークの種類毎に記憶する記憶手段と、前
記被組付物を捉えた画像情報に基づいて、その被組み付
け物の組付部の位置を検出し、その検出した位置に最も
近い位置情報を含む軌跡情報を前記記憶手段から選択す
る組付軌跡選択手段とを備え、その組付軌跡選択手段の
選択した軌跡情報を、前記通信手段を介して前記ロボッ
トの制御装置に送信することを特徴とする。

【００１４】更に、好ましくは、前記記憶手段にワーク
の種類毎に記憶している軌跡情報には、その軌跡情報に
含まれるワークの組付位置からのズレの許容範囲が記憶
されており、前記組付軌跡選択手段は、前記被組付物を
捉えた画像情報と該許容範囲に基づいて、組み付けが可
能か否かを判断することを特徴とする。

【００１５】更に、好ましくは前記ズレの許容範囲に
は、前記ズレの許容範囲より大きい所定のトライ領域が
設定されており、前記組付軌跡選択手段が選択した軌跡
情報に従って前記ロボットが組み付けを所定回数だけ完
了したことを受信したとき、前記ズレの許容範囲を拡張
・更新する学習手段を備えるとよい。これにより、把持
によるワーク自体のしなりや取り付け位置の違いがある
ものの、実際には使用可能なワークをＮＧ判定すること
を防止する。

【００１６】または、ワークを扱うロボットの制御装置
と通信手段を介して接続された生産設備の制御装置であ
って、３次元シュミレーションにより前記ロボットの周
囲との干渉を考慮して予め生成されたところの前記ロボ
ットが前記ワークを把持してから被組付物の組付部に組
み付けるまでの軌跡情報を、ワークの種類毎に記憶する
記憶手段と、物体を捉えた画像情報に基づいて、その物
体が前記ロボットが扱うワークのうちの何れの種類かを
判別し、その判別結果に応じて前記記憶手段から該当す
るワークの軌跡情報を選択するワーク軌跡選択手段と、
前記被組付物を捉えた画像情報に基づいて、その被組み
付け物の組付部の位置を検出し、その検出した位置に最
も近い位置情報を含む軌跡情報を前記記憶手段から選択
する組付軌跡選択手段とを備え、前記ワーク軌跡選択手
段の選択した軌跡情報を、前記通信手段を介して前記ロ
ボットの制御装置に送信し、その後得られた前記被組付
物を捉えた画像情報に基づいて、前記組付軌跡選択手段
の選択した軌跡情報を、前記通信手段を介して前記ロボ
ットの制御装置に送信することを特徴とする。

【００１７】以上の構成により、ロボットの制御装置で
は、生産設備の制御装置から通信手段を介して得られた
軌跡情報に従って当該ロボットを動作させる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を参照して説明する。

【００１９】＜システム構成＞図１は、本発明の一実施
形態としてのシステム構成を説明する図である。

【００２０】図中、３０は生産ライン６０に配置された
設備（装置）７０を制御する設備コントローラ、４０は
ロボット５０を制御するロボットコントローラである。
また、ロボット５０のハンドにはＣＣＤ素子を有する一
般的なカメラ５２が備えられており、ロボットコントロ
ーラ４０は、撮像装置５１により得られる画像情報に基
づいてロボット５０動作を制御する。ＥＷＳ２０、設備
コントローラ３０、そしてロボットコントローラは、イ
ーサネット等の構内ローカルエリアネットワーク（ＬＡ
Ｎ）やＲＳ−２３２，４２２等の高速シリアル通信等の
通信手段により接続されている。

【００２１】ＥＷＳ２０は、３次元のオフラインシュミ
レーションによりロボット５０のオフラインティーチン
グによるロボットコントローラの動作プログラムの自動
作成が可能である。作成されたプログラムはロボットコ
ントローラ４０にダウンロードされる。

【００２２】設備コントローラ３０の動作プログラム
は、不図示のキーボードを設備コントローラ３０に接続
して作成するものとする。尚、好適な実施形態において
は、ＥＷＳ２０上で作成し、設備コントローラ３０にダ
ウンロードしてもよい。

【００２３】上記のようなシステムにおいて、ロボット
５０は、カメラ５２により得られた画像情報に基づい
て、ワークを把持し、そのワークを生産ライン６０を移
動してくる被組付物の所定の組付部に組み付ける動作を
行うものとする。

【００２４】図２は、本発明の一実施形態としてのＥＷ
Ｓのブロック構成図である。

【００２５】図中、２１は記憶装置２６に格納されてい
るプログラム群に従ってＥＷＳ２０を制御するＣＰＵ、
２２は表示手段であるＣＲＴ、２３は入力手段であるキ
ーボード、２４はブートプログラム等を記憶しているＲ
ＯＭ、２５は各種処理結果を一時記憶するＲＡＭ、２６
は予め作成されたワークやロボット等のＣＡＤ図形デー
タファイル、３次元オフラインシュミレーション用の処
理プログラム、そしてシュミレーションデータに基づい
てロボットコントローラのプログラムを自動作成するプ
ログラム等を記憶するハードディスクドライブ（ＨＤ
Ｄ）等の記憶装置、２７はコントローラ３０，４０と通
信回線１００を介して通信するための通信インタフェー
スである。また、２９は、入力補助手段としてのマウ
ス、ジョイスッティックなどのポインティング装置であ
る。これらの各構成は、内部バス２８を介して接続され
ている。

【００２６】図３は、本発明の一実施形態としての設備
コントローラのブロック構成図である。

【００２７】図中、３１はＲＯＭ３２及びＲＡＭ３３に
格納されているプログラム群及びパラメータに従って設
備コントローラ３０を制御するＣＰＵ、３２はブートプ
ログラム等を記憶しているＲＯＭ、３３は各種処理結果
を一時記憶するＲＡＭ、３４はＥＷＳ２０やロボットコ
ントローラ４０と通信回線１００を介して通信するため
の通信インタフェースである。また、３５は設備７０を
動作させる入出力信号のインタフェース、３６は表示手
段であるＣＲＴである。これらの各構成は、内部バス３
７を介して接続されている。

【００２８】図４は、本発明の一実施形態としてのロボ
ットコントローラのブロック構成図である。

【００２９】図中、４１はＲＯＭ４２及びＲＡＭ４３に
格納されているプログラム群及びパラメータに従ってロ
ボットコントローラ４０を制御するＣＰＵ、４２はブー
トプログラム等を記憶しているＲＯＭ、４３は各種処理
結果を一時記憶するＲＡＭ、４４はＥＷＳ２０や設備コ
ントローラ３０と通信回線１００を介して通信するため
の通信インタフェースである。４５は、ロボット５０を
動作させるモータのインタフェースである。これらの各
構成は、内部バス４６を介して接続されている。また、
内部バス４６には、撮像装置５１も接続されており、カ
メラ５２の撮像したアナログ多値画像信号をアナログ／
デジタル変換して２値化画像信号を入手する。

【００３０】＜ティーチング及びプログラミング＞本実
施形態において、ロボット５０のティーチング、プログ
ラミング及び設備７０のプログラミングは、実際の生産
ラインの完成に先立って机上及びＥＷＳ２０で行われ
る。

【００３１】設備コントローラ３０のプログラミング
は、設計者により前述の図７のようなブロック・ステッ
プ方式に基づいて作成され、設備コントローラ３０に格
納される。

【００３２】ロボットコントローラ４０のプログラミン
グは、ＥＷＳ２０において設計者による３次元オフライ
ンシュミレーションにより自動作成される。その際、設
計者は、ワークの種類、形状の違い、そしてロボット５
０周囲の干渉物等のデータに基づいて、ワークを把持し
てから被組付物に組み付けるまでの複数の動作パターン
を３次元シュミレーションにより検証することにより、
ロボット５０周囲の干渉物に干渉しないようにワーク
（本実施形態では、車種Ａ，Ｂ，Ｃとする）毎に動作パ
ターン（軌跡）を自動的にプログラミングする。

【００３３】更に、動作パターンに対応してシュミレー
ションを行う際、設計者はワークの姿勢をあえて様々に
変化させ、周囲の干渉物や被組付物の組付部との取付穴
位置との干渉状態を仮想的に起こす。そして、干渉状態
を起こさない３次元空間領域のデータを順次拡大しなが
ら登録していくものとする。この処理により得られる領
域座標データは、現在選択されているワークに対応する
動作パターンをロボットが行う際、周囲の干渉物との干
渉を起こすか起さないかを判断するためのしきい値デー
タ（以下、許容領域データ）として使用される。

【００３４】また、ワーク毎にプログラミングされた動
作パターン（軌跡）には、ワークを組み付ける際の被組
付物の組付部とワークとのズレの許容範囲データを設定
できる。

【００３５】作成された動作プログラム、そしてそれに
付随する許容領域データ及びズレの許容範囲データは、
図５のように設備コントローラ３０とロボットコントロ
ーラ４０とに分けて送信され、格納される。

【００３６】図５は、本発明の一実施形態としての設備
コントローラとロボットコントローラの制御の構成を説
明する図である。

【００３７】図中、設備コントローラ３０には、ブロッ
ク・ステップ方式に基づいて作成された動作プログラム
の他に、ＥＷＳ２０において作成されたワークの種類毎
の動作パターンデータとその動作パターンに対応して生
成された許容領域データとがＲＡＭ３２の所定の領域に
格納される。尚、本実施形態では、説明の便宜上、許容
領域データ及びズレの許容範囲データを同図の如く２つ
の３次元座標で表現される単純な形状とする。

【００３８】一方、ロボットコントローラ４０には、Ｅ
ＷＳ２０において作成された動作プログラムのうちワー
クの種類に関らない共通した部分が格納される（尚、ワ
ークを把持してから組み付けるまでの位置情報は、動作
パターン情報により入手するものとする）。例えば図５
では、ポイント１，２に移動後に、画像の取り込みと共
に後述のタスク（ＴＡＳＫ）２を起動し、タスク１を起
動する動作プログラムがＲＡＭ４２に格納される。

【００３９】＜設備コントローラ３０及びロボットコン
トローラ４０の協調動作＞次に、後述する本操業前のチ
ューニング時における学習処理の説明に先立って、図５
に示すように格納されたプログラム及びデータに基づく
設備コントローラ３０及びロボットコントローラ４０の
動作について説明する。

【００４０】設備コントローラ３０は、ステップ１から
制御を開始し、ステップ２でロボットによるワークの取
付動作を通信によりロボットコントローラ４０に指示す
る。ロボットコントローラ４０は、起動指示を受け取る
とステップ２’から処理を開始する。ロボットコントロ
ーラ４０の個々の動作ステップの完了は、通信により設
備コントローラ３０にて認識可能であるため、ステップ
４の動作が開始されると、設備コントローラ３０はロボ
ットコントローラ側からワークの画像データを取り込
む。

【００４１】次に設備コントローラ３０は、その画像デ
ータに基づいて、例えば、本願出願人らが特願平８−０
２９８９９号において開示した方法を用いて当該ワーク
の位置を検出し、更にそのワークの種類を判別し（尚、
車種コードを通信によって入手してもよい）、ＲＡＭ３
２に格納している前述のワークの種類毎の動作パターン
データ及び許容領域データから選別したワークに対応す
る動作パターンデータ及び許容領域データを選択する。
そして、当該動作パターンの番号、そして当該許容領域
データ及び当該ズレの許容範囲データをロボットコント
ローラ４０に送信する。

【００４２】更に、ロボットコントローラ４０にて後述
のタスク１，２が起動されたのを確認すると、設備コン
トローラ３０は、現在選択されている動作パターン中の
座標データの１ステップ分を、ロボット５０の移動目標
位置としてロボットコントローラ４０のタスク２に送信
する。この座標データの送信は、ロボットコントローラ
４０から前回送信した座標への移動完了通知を受信する
度に繰り返されるものとする。

【００４３】一方、ロボットコントローラ４０は、ステ
ップ４で画像を設備コントローラ３０に送信すると共
に、タスク２、タスク１を順次起動する。ここで、各タ
スクの動作を説明する。

【００４４】図６は、本発明の一実施形態としてのロボ
ットコントローラの動作プログラムの一例を示す図であ
る。

【００４５】図中、Ｘ1，Ｘ2，Ｙ1，Ｙ2，Ｚ1，Ｚ2，は
ワークの取り付けポイントに対する許容範囲を示してお
り、タスク１，２共通で用いる値としてグローバル指定
する（１）。

【００４６】タスク２は、設備コントローラ３０にて現
在選択されている動作パターンから１ステップ分の新た
な移動目標位置Ｘ1new，〜，Ｚ2newを受信し、Ｘ1，〜
Ｚ2に設定する（６）。この動作は当該動作パターンの
最終目標座標まで１ステップずつ繰り返される。

【００４７】タスク１は、タスク２により１ステップ分
の新たな移動目標位置Ｘ1，〜Ｚ2を入手する度にその領
域に入るまでロボット４０を移動させる処理を繰り返す
（３）〜（５）。その際、設備コントローラ３０から入
手した許容領域データにより規制される空間に干渉する
か否かを（２）にて毎回判断している。

【００４８】また、ロボットコントローラ４０は、タス
ク１により新たな移動目標の座標にロボットを移動させ
る度に、通信により移動完了通知を設備コントローラ３
０に送信する。

【００４９】＜本操業前のチューニング時における学習
処理＞次に、本操業に先立って実際の生産ラインにて設
備コントローラとロボットコントローラとを協調動作さ
せ、システム全体でチューニングを行う場合について説
明する。本システムの特徴として、このチューニング段
階において設備コントローラ３０に格納したズレの許容
範囲データを、学習処理により更新することが可能であ
る。

【００５０】チューニング時において、オペレータは、
ＥＷＳ２０上のシュミレーションで設定したズレの許容
範囲データからは外れることになるが、バラツキ（例え
ば、穴位置のバラツキ）の程度に差がある複数のワーク
を使用して試験的に設備コントローラ３０及びロボット
コントローラ４０の協調動作を行う。この時、把持した
ワークにバラツキがあっても、上述した所定の動作を完
了できた場合には、ＯＫと判断してそのバラツキがある
ワークがシュミレーションで設定したズレの許容範囲を
超えて移動した領域を新たなズレの許容範囲データとし
て拡張・更新する。この試験的な動作をバラツキの程度
に差が有る複数のワークについて順次行うことにより、
予めシュミレーションで設定したズレの許容範囲データ
は、順次拡張されていく。また、この学習機能は、ワー
クの材質による「しなり」をオフラインシュミレーショ
ン時には反映できなかった場合にも適用できることは言
うまでもない。

【００５１】また、ズレの許容範囲データの拡張につい
て干渉防止の確度を向上するためには、同じ程度のバラ
ツキを有するワークについて複数回動作を行い、例え
ば、その複数回の動作に対するＯＫ（所定の動作を完了
できた場合）の回数が所定値よりも大きい場合にはじめ
て領域を更新するようにすればよい。

【００５２】尚、逆に、ＥＷＳ２０上のシュミレーショ
ンでは干渉を起さなかったが、チューニング時には干渉
を起した場合には、許容領域を縮小するように構成して
もよいことは言うまでもない。

【００５３】また、組み付けの精度上問題にならないの
であれば、本操業時にも学習機能を動作させ、順次ズレ
の許容範囲を更新してもよい。

【００５４】＜不具合の判定＞前述のティーチング及び
プログラミングにおいて、設計者はワークの姿勢を様々
に変化させ、周囲の干渉物との干渉状態を仮想的に起こ
し、その干渉状態を起こすデータを複数記憶していくわ
けであるが、その際、干渉が起こった動作ステップと不
具合の要因、状態をシュミレーション画面から読み取っ
て併せてデータベース（記憶装置２６）に記憶し、この
ように記憶したデータベースをティーチング及びプログ
ラミング終了後に設備コントローラ３０のＲＡＭ３３に
格納する。このように構成すれば、実動作時にそれまで
の動作が正常だったにもかかわらず、何らかの不具合が
発生してロボット５０が停止した場合、即ち図６のタス
ク１の（２）の処理において「許容領域」または「ズレ
の許容範囲」から逸脱した場合（一般にワークのバラツ
キが原因となることが多い）、その停止したステップ
（座標）をキーとしてＲＡＭ３３を検索し、検索の結果
得られた要因をＣＲＴ３６等により報知することにより
不具合の要因の判定が迅速に行えるようになる。

【００５５】＜本実施形態の効果＞（１）予めＥＷＳ２０上で様々な動作を検証した結果を
設備コントローラ３０に備えておき、実動作において生
産ライン６０上を送られてきたワークの種類に応じて最
適な動作パターン（座標データ）及び動作範囲（許容領
域）を選択し、その後のロボットコントローラ４０によ
るロボット５０の制御目標として１ステップ毎に設備コ
ントローラ３０から指示する構成とした。これにより、
同一の生産ライン上を複数種のワークが流れる場合にも
設備コントローラとロボットコントローラとを協調させ
たＥＷＳ２０上のオフラインシュミレーションとして短
時間で再現できるため、本操業前の実機によるチューニ
ング期間が削減され、リードタイムの短縮が可能とな
る。

【００５６】（２）本操業前のチューニングにおいて、
設備コントローラ３０によるズレの許容範囲データの学
習処理により、ＥＷＳ２０上のシュミレーションで設定
したズレの許容範囲データを、実際のワークのバラツキ
や材質を考慮した最適なデータに更新した。これによ
り、実際には使用可能なワークのＮＧ判定を防止し、本
操業時の歩留まりの向上と、ＥＷＳ２０上のオフライン
シュミレーションによってはシュミレーションしきれな
かった状況だけを本操業前のチューニング時に実際に再
現し、短時間でフォローできるようになる。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ロボットのオフラインティーチングデータと生産設備の
シーケンスプログラム動作とを効率的に使用し、本操業
までのリードタイムの短縮が可能な生産設備の制御装置
の提供が実現する。

【００５８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としてのシステム構成を説
明する図である。

【図２】本発明の一実施形態としてのＥＷＳのブロック
構成図である。

【図３】本発明の一実施形態としての設備コントローラ
のブロック構成図である。

【図４】本発明の一実施形態としてのロボットコントロ
ーラのブロック構成図である。

【図５】本発明の一実施形態としての設備コントローラ
とロボットコントローラの制御の構成を説明する図であ
る。

【図６】本発明の一実施形態としてのロボットコントロ
ーラの動作プログラムの一例を示す図である。

【図７】一般的なブロック・ステップ方式の記述例を示
す図である。

【図８】設備コントローラとロボットコントローラとの
協調動作を行う場合の一般的な制御の構成を説明する図
である。

【符号の説明】

２１，３１，４１ＣＰＵ２２，３６ＣＲＴ２３キーボード２４，３２，４２ＲＯＭ２５，３３，４３ＲＡＭ２６記憶装置２７，３４，４４通信インタフェース２９ポインティング装置２８，３７，４６内部バス３０設備コントローラ３５入出力インタフェース４０ロボットコントローラ４５モータインタフェース５０ロボット５１撮像装置６０生産ライン７０設備（装置）１００通信回線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０５Ｂ 19/405 Ｑ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ワークを扱うロボットの制御装置と通信
手段を介して接続された生産設備の制御装置であって、３次元シュミレーションにより前記ロボットの周囲との
干渉を考慮して予め生成されたところの前記ロボットが
前記ワークを把持・移動する際の軌跡情報を、ワークの
種類毎に記憶する記憶手段と、物体を捉えた画像情報に基づいて、その物体が前記ロボ
ットが扱うワークのうちの何れの種類かを判別し、その
判別結果に応じて前記記憶手段から該当するワークの軌
跡情報を選択するワーク軌跡選択手段とを備え、そのワ
ーク軌跡選択手段の選択した軌跡情報を、前記通信手段
を介して前記ロボットの制御装置に送信することを特徴
とする生産設備の制御装置。
【請求項２】更に、前記記憶手段には、前記３次元シ
ュミレーションにより予め生成されたところの前記ロボ
ットが周囲との干渉を起こす境界領域の座標情報を、前
記ワークの種類毎に記憶しており、前記ワーク軌跡選択
手段が選択した軌跡情報に応じて選択され、前記通信手
段を介して前記制御装置に送信することを特徴とする請
求項１記載の生産設備の制御装置。
【請求項３】更に、前記ロボットが前記境界領域外に
て干渉を起したことを前記通信手段を介して検知し、そ
のとき前記ロボットが扱っているワークの不良として報
知するワーク不良検出手段を備えることを特徴とする請
求項２記載の生産設備の制御装置。
【請求項４】前記軌跡情報は、前記ロボットの軌跡を
表わす複数の座標情報であって、前記記憶手段には、前記３次元シュミレーションにより
生成されたところの前記ロボットが周囲との干渉を起こ
した原因が、該複数の座標情報の個々の座標情報に対応
して記憶されている場合において、更に、前記ロボットが干渉を起した座標情報を前記通信
手段を介して検知した際、その座標情報に対応する干渉
の原因を報知する報知手段を備えることを特徴とする請
求項２または請求項３記載の生産設備の制御装置。
【請求項５】前記生産設備の制御装置の動作プログラ
ムは、ブロック・ステップ方式で記述されていることを
特徴とする請求項４記載の生産設備の制御装置。
【請求項６】ワークを扱うロボットの制御装置と通信
手段を介して接続された生産設備の制御装置であって、３次元シュミレーションにより前記ロボットの周囲との
干渉を考慮して予め生成されたところの前記ロボットが
前記ワークを被組付物の組付部に組み付ける際の軌跡情
報を、ワークの種類毎に記憶する記憶手段と、前記被組付物を捉えた画像情報に基づいて、その被組み
付け物の組付部の位置を検出し、その検出した位置に最
も近い位置情報を含む軌跡情報を前記記憶手段から選択
する組付軌跡選択手段とを備え、その組付軌跡選択手段
の選択した軌跡情報を、前記通信手段を介して前記ロボ
ットの制御装置に送信することを特徴とする生産設備の
制御装置。
【請求項７】更に、前記記憶手段にワークの種類毎に
記憶している軌跡情報には、その軌跡情報に含まれるワ
ークの組付位置からのズレの許容範囲が記憶されてお
り、前記組付軌跡選択手段は、前記被組付物を捉えた画
像情報と該許容範囲に基づいて、組み付けが可能か否か
を判断することを特徴とする請求項６記載の生産設備の
制御装置。
【請求項８】更に、前記ロボットが前記ズレの許容範
囲外にて干渉を起したことを前記通信手段を介して検知
し、そのとき前記ロボットが扱っているワークの不良と
して報知するワーク不良検出手段を備えることを特徴と
する請求項７記載の生産設備の制御装置。
【請求項９】更に、前記ズレの許容範囲には、前記ズ
レの許容範囲より大きい所定のトライ領域が設定されて
おり、前記組付軌跡選択手段が選択した軌跡情報に従っ
て前記ロボットが組み付けを所定回数だけ完了したこと
を受信したとき、前記ズレの許容範囲を拡張・更新する
学習手段を備えることを特徴とする請求項７または請求
項８記載の生産設備の制御装置。
【請求項１０】ワークを扱うロボットの制御装置と通
信手段を介して接続された生産設備の制御装置であっ
て、３次元シュミレーションにより前記ロボットの周囲との
干渉を考慮して予め生成されたところの前記ロボットが
前記ワークを把持してから被組付物の組付部に組み付け
るまでの軌跡情報を、ワークの種類毎に記憶する記憶手
段と、物体を捉えた画像情報に基づいて、その物体が前記ロボ
ットが扱うワークのうちの何れの種類かを判別し、その
判別結果に応じて前記記憶手段から該当するワークの軌
跡情報を選択するワーク軌跡選択手段と、前記被組付物を捉えた画像情報に基づいて、その被組み
付け物の組付部の位置を検出し、その検出した位置に最
も近い位置情報を含む軌跡情報を前記記憶手段から選択
する組付軌跡選択手段とを備え、前記ワーク軌跡選択手段の選択した軌跡情報を、前記通
信手段を介して前記ロボットの制御装置に送信し、その
後得られた前記被組付物を捉えた画像情報に基づいて、
前記組付軌跡選択手段の選択した軌跡情報を、前記通信
手段を介して前記ロボットの制御装置に送信することを
特徴とする生産設備の制御装置。