JPH11188686A

JPH11188686A - ロボット制御装置

Info

Publication number: JPH11188686A
Application number: JP35803897A
Authority: JP
Inventors: Yoshiko Iriyama; 佳子入山; Yukio Otani; 行雄大谷
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1997-12-25
Filing date: 1997-12-25
Publication date: 1999-07-13

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は非作業領域での速度を高めると共に
ティーチング時のデータ修正操作を容易にできることを
課題とする。【解決手段】ロボットコントローラ１７の記憶部２４
には、塗装ガン８のオン・オフの設定に応じて作業領
域，非作業領域を認識すると共に、マニピュレータ２の
動作位置、速度データと、塗装ガン８のオン・オフデー
タとからなるティーチングデータに基づいてマニピュレ
ータ２の動作を制御する制御プログラムと、マニピュレ
ータ２の動作速度を作業領域，非作業領域のデータに基
づいて算出する動作速度演算プログラムとが格納されて
いる。ロボットコントローラ１７は、各作業領域，非作
業領域に応じた動作速度を自動的に設定するため、動作
速度をティーチング操作により変更する手間を省くこと
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はロボット制御装置に
係り、特に予め各動作ポイント毎に教示されるティーチ
ングデータに基づいてマニピュレータの動作を制御する
ロボット制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に工場等の自動化ラインに設置され
る工業用ロボットには、主にプレイバック形の多関節ロ
ボットが使用されている。この種の工業用ロボットは、
マニピュレータと、マニピュレータを動作制御するロボ
ット制御装置とからなる。また、マニピュレータは、大
略、基台と、基台上で旋回する旋回ベースと、旋回ベー
ス上に起立する第１アームと、第１アームの上端より水
平方向に延在する第２アームと、第２アームの先端に取
り付けられた手首部とを有する多関節型のロボットであ
る。

【０００３】手首部の先端には、各ラインの作業内容に
応じて塗装ガン等の各種作業具が選択的に装着されてい
る。そして、旋回ベース、アーム及び手首部は、予め各
動作ポイント毎に教示されるティーチングされたティー
チングデータに基づいて演算された各駆動モータへの制
御量が出力されることにより駆動される。例えば塗装用
ロボットに用いられるロボット制御装置では、ＰＴＰ
（Point toPoint) 制御法により各教示ポイント毎に教
示されたティーチングデータに基づいて手首部先端に装
着された塗装ガンの各教示ポイント間の動作速度及び塗
装ガンのオン・オフを切替え制御する。このような塗装
用ロボットにおいては、塗装ガンがオンのときは塗装を
行う作動領域であり、塗装ガンがオフのときは塗装を行
わない非作動領域である。

【０００４】すなわち、マニピュレータのティーチング
作業を行う際、塗装ガンが作動領域に入るとき塗装ガン
をオンに設定し、塗装ガンが非作動領域に入るとき塗装
ガンをオフに設定する。そして、ティーチング作業にお
いて、各教示ポイント毎に塗装ガンのオン・オフ信号と
共に塗装ガンの動作速度が設定される。さらに、１作業
のタクトタイムを直接指定する機能が設けられているロ
ボット制御装置では、作業時あるいは非作業時に関係な
く初期速度設定時の時間が新規入力時間と等しくなるよ
うにマニピュレータの動作速度及び加速度を調整してい
た。また、マニピュレータの動作速度及び加速度を調整
する際には、マニピュレータの動力学及び運動学的特性
は考慮していなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ロボット制御装置では、ティーチング作業において、各
動作ポイント間の軌道毎に動作速度を教示していたた
め、ティーチング操作に多くの手間と時間がかかるとい
った問題がある。また、マニピュレータの動作速度に変
更がある場合、ティーチング作業において、変更する速
度を選択して訂正するため、タクトタイムを満足するデ
ータ修正に多大な時間を要していた。

【０００６】さらに、１作業のタクトタイム、１軌道の
遷移時間を指定する場合には、マニピュレータの加速度
及び速度が不規則に変更されるため、作業品質の低下
（例えば塗装ムラなど）及び軌跡精度の悪化を招いた。
また、ティーチング操作により教示されるマニピュレー
タの加速度及び速度データは、マニピュレータの運動学
的特性及び動力学的特性が考慮されていないので、マニ
ピュレータが思わぬ動作をしたり、マニピュレータが振
動するおそれがあった。

【０００７】そこで、本発明は上記問題を解決したロボ
ット制御装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は以下のような特徴を有する。上記請求項１
記載の発明は、作業具のオン・オフの設定に応じた作業
領域，非作業領域のデータに基づいて前記マニピュレー
タの動作を制御するロボット制御装置において、前記マ
ニピュレータの動作速度を前記作業領域，非作業領域の
データに基づいて算出する動作速度演算手段を備えてな
ることを特徴とするものである。

【０００９】従って、請求項１記載の発明によれば、マ
ニピュレータの動作速度を作業領域，非作業領域のデー
タに基づいて算出するため、各作業領域，非作業領域に
応じた動作速度が自動的に設定され、各作業領域，非作
業領域に応じた動作速度をティーチング操作により教示
する手間を省くことができる。また、動作速度を変更さ
せる際のデータ修正を短時間で行うことができる。さら
に、動作速度が不規則に変更されることを防止すると共
に、動作速度変更によるマニピュレータの振動発生を防
止でき、品質不良の発生を防止できる。

【００１０】また、請求項２記載の発明は、上記請求項
１記載のロボット制御装置であって、前記動作速度演算
手段は、前記作業具が非作業領域にあるときの前記マニ
ピュレータの動作速度のみ変更することを特徴とするも
のである。従って、請求項２記載の発明によれば、作業
オフのときのマニピュレータの動作速度のみ変更するた
め、作業領域の動作速度より非作業領域の動作速度を高
速化することにより非作業領域の時間を短縮して作業効
率を高めることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明の一実施
例を説明する。図１は本発明になるロボット制御装置の
一実施例が適用された工業用ロボットの側面図である。
図１に示されるように、工業用ロボット１は、塗装エリ
ア内に設置された塗装用ロボットであり、被塗装物がコ
ンベヤ（図示せず）等により搬送されると、予めティー
チングされた塗装動作を行うプレイバック形（教示再生
形）の多関節ロボットである。

【００１２】工業用ロボット１は、マニピュレータ２
と、ロボットコントローラ（ロボット制御装置）１７と
からなる。マニピュレータ２は、大略、基台３と、基台
３上でＡ軸回りに旋回する旋回ベース４と、旋回ベース
４上で起立しＢ軸回りに揺動する第１アーム５と、第１
アーム５の上端から水平方向に延在しＣ軸回りに揺動す
る第２アーム６と、第２アーム６の先端に設けられた手
首部７とからなる。

【００１３】本実施例の場合、手首部７の先端には作業
具としての塗装ガン８が取り付けられている。塗装ガン
８は、第１アーム５及び第２アーム６の揺動により所定
の塗装高さ位置に移動し、手首部７により塗料噴射方向
が変更される。手首部７は、第１手首部材１０と、第２
手首部材１１と、第３手首部材１２と、塗装ガンをＦ軸
回りに回動させる軸１３とを有する。手首部材１０〜１
２は、各々相対回転することにより手首部７をＤ軸回り
に回転させたり、Ｅ方向に曲げたりする。

【００１４】手首部材１０〜１２及び軸１３は、第２ア
ーム６の基端部に取り付けられたモータ１４〜１６によ
り駆動される。そして、各モータ１４〜１６の回転駆動
力は、第２アーム６及び手首部７の内部に設けられた伝
達機構（図１では隠れて見えない）を介して手首部７の
手首部材１０〜１２及び軸１３に伝達される。マニピュ
レータ２は、基台３の側面から引き出されたケーブル２
０を介してロボットコントローラ１７に接続されてい
る。また、ロボットコントローラ１７には、ケーブル２
１を介してリモートコントローラ２２が接続されてい
る。

【００１５】このリモートコントローラ２２は、ティー
チングデータを入力するためのプログラミング入力装置
であり、ティーチング操作時に操作されると各教示ポイ
ント毎のティーチングデータをロボットコントローラ１
７に転送して登録させる。そのため、マニピュレータ２
は、各可動部がモータ（図示せず）により駆動されて塗
装ガンの位置や塗装方向を調整するようになっており、
各モータはロボットコントローラ１７からの制御信号に
より制御される。そして、マニピュレータ２の各関節部
分には、各可動部の角度を検出するためのエンコーダ
（図示せず）が組み込まれており、ロボットコントロー
ラ１７はエンコーダから出力された検出信号がフィード
バックされることにより、各モータを制御して旋回ベー
ス４、第１アーム５、第２アーム６、手首部７を正確に
駆動する。

【００１６】第２アーム６上には、色替バルブユニット
１８が取り付けられている。また、色替バルブユニット
１８の内部には、複数の塗料供給チューブ（図示せず）
を介して各色の塗料が供給される複数の弁が配設されて
いる。そして、色替バルブユニットの各弁は、ロボット
コントローラ１７に設けられた色替制御装置（図示せ
ず）により切替え制御されて指定した塗料を選択的に塗
装ガンへ供給する。

【００１７】また、ロボットコントローラ１７は、各モ
ータの制御量を演算する演算部２３と、ティーチングデ
ータ及び塗料オン・オフデータ等を記憶する記憶部２４
と、各関節のエンコーダ及びリモートコントローラ２２
からの信号が入力される信号入力部２５と、各モータへ
の制御量を出力する信号出力部２６とを有する。また、
記憶部２４には、塗装ガン８のオン・オフの設定に応じ
て作業領域，非作業領域を認識すると共に、マニピュレ
ータ２の動作位置、速度データと、塗装ガン８のオン・
オフデータとからなるティーチングデータに基づいてマ
ニピュレータ２の動作を制御する制御プログラムと、マ
ニピュレータ２の動作速度を作業領域，非作業領域のデ
ータに基づいて算出する動作速度演算プログラムとが格
納されている。

【００１８】ここで、ティーチング操作により入力され
る教示データについて説明する。図２は被塗装物に対す
る塗装ガン８の移動軌跡と塗装ガン８のオン・オフの教
示ポイントを示す図である。図２に示されるように、通
常、塗装作業データは、マニピュレータ２の動作による
塗装ガン８の移動軌跡を生成する際のスタート点となる
待機位置Ｐo と、塗装ガン８の移動軌跡を生成するため
の代表点Ｐｋ（以下「教示点」という）と、塗装ガン８
が教示点間を動作するために必要な速度、加速度制限
値、補間方法、（直線、円弧、関節）など、マニピュレ
ータ２の動作に必要な情報とからなる。また、図２にお
いて、一点鎖線Ａ，Ｂで挟まれた範囲が塗装作業を行う
作業領域で「塗料オン」が設定される。また、作業領域
の両側は、塗装作業を行わない非作業領域で「塗料オ
フ」が設定される。

【００１９】そのため、塗装ガン８は、教示点Ｐ_k→Ｐ
_k+1→Ｐ_k+2→Ｐ_k+3→Ｐ_k+4…の順に移動する間、作
業領域の入口で「塗料オン」が設定され、作業領域の出
口で「塗料オフ」が設定される。そして、塗装ガン８の
移動軌跡は、一点鎖線Ａ，Ｂと交差する部分で分類する
と、範囲Ａ₁→Ｂ₁が作業領域、範囲Ｂ₁→Ｂ₂が非作
業領域、範囲Ｂ₂→Ａ₂が作業領域、範囲Ａ₂→Ａ₃が
非作業領域、範囲Ａ₃→Ｂ₃が作業領域、範囲Ｂ₃→Ｂ
₄が非作業領域…といった具合に作業領域と非作業領域
とを交互に通過することになる。

【００２０】図３は塗装ガン８が移動する際の速度変化
を示すグラフである。ここで、本発明による速度データ
の変更方法の概念について説明する。尚、本実施例で
は、非作業時の速度、すなわち塗料オフの領域の速度を
変更するものとする。例えば、塗装ガン８が図２中教示
点Ｐ_kからＰ_k+1に移動する場合に教示点上で停止する
動作を行う場合、図３（Ａ）中破線で示されるように、
加速度を変更することなく、速度を大きくする。これに
より、加速度一定であるが教示点Ｐ_kからＰ_k+1への移
動時間を短縮できる。

【００２１】また、塗装ガン８を図２に示す教示点Ｐ_k
→Ｐ_k+1→Ｐ_k+2→Ｐ_k+3→Ｐ_k+4…を移動するように
マニピュレータ２を動作させる場合、図３（Ｂ）に示さ
れるように、塗料オフ領域（非作業領域）では、塗装ガ
ン８の動作速度を一定加速度でＶ_offまで加速する。そ
して、所定時間経過して塗装ガン８が塗料オン領域（作
業領域）を通過すると、動作速度を一定滅速度でＶ_onま
で減速する。

【００２２】このように塗装ガン８が図３（Ｂ）に示す
速度パターンで移動するようにマニピュレータ２が動作
する場合には、図２に示すように塗装ガン８が教示点Ｐ
_k〜Ｐ_k+n上で停止しないようにマニピュレータ２を動
作させる。ここで、図４に示すＰＡＤを参照してロボッ
トコントローラ１７の演算部２３が実行する演算手順に
ついて説明する。

【００２３】図４はティーチング操作時に塗装速度を設
定する場合の演算手順を示すＰＡＤである。教示時に
は、リモートコントローラ２２からの指令により、マニ
ピュレータ２を動作させ、各教示点の位置姿勢を教示す
る。また、マニピュレータ２の動作を教示するのと同時
に塗装ガン８の塗料オン・オフデータも教示する。

【００２４】尚、補間方法等、その他のデータについて
も教示するが、ここでは本発明と関連が少ないので、本
実施例ではこれらの説明を簡略化して速度設定に必要な
データのみ教示する様にする。図４において、ステップ
Ｓ１（以下「ステップ」を省略する）で、まず塗装速度
ｖを指示する。ここで、塗装速度ｖは塗装ガン８が通過
する遷移軌道の始点となる教示点Ｐ_kに属するデータで
あり、単位は「ｍ／ｓ」とする。

【００２５】次に、Ｓ２で塗料オフとなる非作業領域で
の動作速度ｖを指示する。ここでは、例えば非作業時の
動作速度ｖを塗料オンとなる作業領域でのＮ＝１．５倍
の速度とする。これにより、塗装ガン８は非作業領域を
移動する際、１．５倍の速度で高速動作するため、非作
業時の移動時間を短縮できる。このとき、非作業時の動
作速度が指定されない場合には、作業時のＮ＝１．２倍
の動作速度に自動的に設定するようにもできる。

【００２６】この後、教示オペレータは、マニピュレー
タ２の動作を教示していく。ロボット動作の教示は、教
示終了指令が入力されるまでキー入力に対する処理を繰
り返す（Ｓ３）。リモートコントローラ２２よりキー入
力がない場合には、何も処理を行わず、待機する（Ｓ
４）。また、リモートコントローラ２２からのキー入力
があった場合には、キー入力に応じたそれぞれの処理を
行う。すなわち、入力キーが「動作指示キー」である場
合には（Ｓ５）、この指示にしたがってマニピュレータ
２を動作させる（Ｓ６）。この後、上記Ｓ４へ戻り、次
の入力を待つ。

【００２７】そして、Ｓ５において、次の入力キーが教
示点を記録する「教示点記録キー」であれば、マニピュ
レータ２の位置姿勢をＸ，Ｒとしたとき、教示中のｉ番
目の教示点の位置姿勢情報にＸ，Ｒを書き込む（Ｓ
７）。また、Ｓ８において、ｉ番目の作業情報が塗料オ
ンである場合には、ここでの動作速度ｖ（ｉ）を上記Ｓ
１で設定した速度ｖとする（Ｓ９）。

【００２８】また、Ｓ８において、ｉ番目の作業情報が
塗料オフである場合には、上記Ｓ２で指定した速度をＶ
（ｉ）に記録する（Ｓ１０）。次に教示点番号ｉを１イ
ンクリメントして（Ｓ１１）、上記Ｓ４に戻る。また、
Ｓ４において、入力されたキーが教示点ｉの作業情報で
ある塗料オンキーについてオンとするものであれば、こ
の点の塗料情報「ｓｐｒａｙ（ｉ）」をオンとする（Ｓ
１１）。これとは逆に、入力されたキーが教示点ｉの作
業情報が塗料オフとするものであれば、作業情報をオフ
とする（Ｓ１３）。

【００２９】また、上記Ｓ４において、入力されたキー
が終了信号であれば、教示処理を終了する。このよう
に、予め塗装速度（作業速度）と、非塗装速度（非作業
速度）を各々１種類づつ教示しておくことにより、塗装
ガン８が通過するポイントが作業領域か非作業領域かに
よって塗装ガン８の動作速度が異なる。従って、塗料オ
ン・オフの作業情報で、塗装ガン８が移動する軌道を生
成することができるので、従来の各ポイント間の軌道毎
に教示する方法と比較して、教示時間、修正時間を大幅
に短縮することができ、生産効率が向上する。

【００３０】また、上記のように、作業時の動作速度の
Ｎ（本実施例では、Ｎ＝１．５）倍として非作業速度を
設定することができるので、タクトタイムを非作業時の
動作だけで短縮することができ、塗装ガン８が移動する
軌跡精度の低下を防ぐことができる。次に、本発明の変
形例１について説明する。

【００３１】図５は非作業時の動作速度をマニピュレー
タ２が出し得る最大速度とする場合の演算手順を説明す
るためのＰＡＤである。図５に示されるように、まずＳ
１４で塗装速度ｖを指示する。次に、教示終了信号が入
力され、教示終了の指示があるまで、リモートコントロ
ーラ２２よりキー入力を待ちこれに対応した処理を行う
（Ｓ１５）。

【００３２】次に前述した図４に示す処理手順と同様に
入力があるまで待機する（Ｓ１６）。Ｓ１６において、
入力されたキーが「動作指示キー」であれば（Ｓ１
７）、この「動作指示キー」にしたがって、マニピュレ
ータを動作させる（Ｓ１８）。この後再びリモートコン
トローラ２２からのキー入力を待つ。そして、次に入力
されたキーが「教示点記録キー」であればマニピュレー
タ２の位置姿勢を記録する（Ｓ１９）。ｉ番目の教示点
「ｓｐｒａｙ（ｉ）」で、作業の指示がオンであれば
（Ｓ２０）、ここでの塗装速度をｖとする（Ｓ２１）。
また、Ｓ２０で作業の指示がオフであれば、演算処理は
しない。

【００３３】この教示点の１つ前の教示点「ｓｐｒａｙ
（ｉ−１）」では、作業の指示がオフであれば（Ｓ２
２）、この時の最大速度を求める。最大速度は、一点前
の教示点での位置姿勢より逆運動学変換を行い各軸角度
を算出する（Ｓ２３）。続いて、各軸角度より、ヤコビ
行列の値を求める（Ｓ２４）。ヤコビ行列Ｊは、Ｊ＝∂（Ｘ，Ｒ）／∂θ … （１）として求められ、ヤコビ行列Ｊと塗装ガン８の移動速度
及び、各軸角速度の関係は、

【００３４】

【数１】

【００３５】で与えられる。次に、ｉ−１番目からｉ番
目の教示点への方向ベクトルを算出する（Ｓ２５）。前
記式より、この方向へｉ−１番目の教示点から移動する
場合の単位角速度ベクトルを求めることができる（Ｓ２
６）。この単位速度ベクトルを生成するために必要な角
速度の各成分のうち最も大きいものを選択する。この値
が駆動ユニットで生成できる最大値となるための乗数
（比率）ｒを算出する（Ｓ２７）。この比率ｒを速度単
位ベクトルに乗じて速度を決定する（Ｓ２８）（Ｓ２
９）。この処理が終了した後、教示点の番号を１インク
リメントする（Ｓ３０）。

【００３６】また、作業情報（塗料のオン・オフ）指令
が入力された場合は、図４で説明したＳ１２，Ｓ１３と
同様、作業情報を記録するメモリにそれぞれの指令を記
録する（Ｓ３１）（Ｓ３２）。また、Ｓ１６において、
終了信号が入力された場合には、教示処理を終了する。
このように、非作業時の塗装速度をマニピュレータ２が
出し得る最大速度とすることができるので、塗装ガン８
が移動する軌跡精度の低下がなく、軌跡を補償しなが
ら、タクトタイムを最短とすることができる。

【００３７】次に、本発明の変形例２について説明す
る。図６は総タクトタイムを短縮する場合の演算手順を
説明するためのＰＡＤである。図６に示されるように、
まず総タクトタイムをＴｏからＴｎへ変更するようリモ
ートコントローラ２２より指示を受ける（Ｓ３３）。次
に、変数Ｔ_OFF,Ｊ，Ｌ _sumを初期化する（Ｓ３４）。

【００３８】すでに教示されている動作データをチェッ
クする。すなわち、教示点の０番目から終了点までＳ３
６〜Ｓ４５の処理を行う（Ｓ３５）。まずｉ番目の軌道
が作業軌道かどうかを判断する（Ｓ３６）。作業軌道で
なければ、軌道の始点ｘ_oをＰ（ｉ）（ｉ番目の教示点
位置）とする（Ｓ３７）。もし、教示点ｉが最終点であ
れば（Ｓ３８）、終点位置ｘ₁をＰ（０）（始点）とす
る（Ｓ３９）。また、教示点ｉが最終点でなければＰ
（ｉ＋１）とする（Ｓ４０）。次に２点間の距離Ｌを算
出する（Ｓ４１）。

【００３９】もし、ここで距離Ｌで指定最大速度に達す
ることなく、速度パターンが３角形（図３（Ａ）参照）
となる場合には（Ｓ４２）、演算処理を行わない。しか
し、これより大きく台形の速度パターンとなる場合に
は、塗料オフ（非作業領域）の時間にこの軌道を移動す
る時間を加える（Ｓ４３）。非作業軌道を数えるための
カウンタｊを１インクリメントする（Ｓ４４）。また、
この軌道の距離を非作業軌道の距離に加える（Ｓ４
５）。また、Ｓ３６において作業軌道の場合は、演算処
理を行わない。

【００４０】次に、タクトの短縮時間ｄＴを求める（Ｓ
４６）。そして、非作業時間を元の非作業時間から、こ
の分だけ短縮した時間とする（Ｓ４７）。軌道を移動す
る時間Ｔは、次式のように表せる。Ｔ＝（Ｌ／ｖ）＋（ｖ／ａ） … （３）ここで、上式において、Ｌは軌道の長さ、ｖは速度、ａ
は加速度となる。

【００４１】そのため、（３）式から、ｊ個の軌道の移
動速度ｖ’を求める（Ｓ４８）。このＳ４８において、
２次方程式の解が求まらない場合には（Ｓ４９）、短縮
できる時間の限界値を算出する（Ｓ５０）（Ｓ５１）。
次に、短縮できる最短タクト時間をオペレータに指示
（Ｓ５２）、この時の速度を求める（Ｓ５３）。

【００４２】次に、本発明の変形例３について説明す
る。図７は軌道も修正してタクトを短縮する場合の演算
手順を説明するためのＰＡＤである。まず、塗装速度ｖ
を設定する（Ｓ５４）。次に、塗料オフの時の速度ｖ
_offを設定する（Ｓ５５）。リモート教示を終了信号が
入力されるまで以下の演算処理を実行する（Ｓ５６）。

【００４３】キー入力があるまで演算処理を行わずに待
機する（Ｓ５７）。キー入力があった場合には、前述し
た図４及び図５の場合と同様、それぞれに応じた処理を
行う。動作指示キーが入力された場合には（Ｓ５８）、
マニピュレータ２を移動する（Ｓ５９）。これが教示点
記億キーであれば、ロボットの位置姿勢を記録し（Ｓ６
０）、作業情報に応じて速度を決定する（Ｓ６１）。

【００４４】Ｓ６１において、作業領域あれば、速度を
上記Ｓ５４で定めた速度ｖとし、作業オフであれば上記
Ｓ５５で設定した速度とする（Ｓ６２）（Ｓ６３）。ま
た、ここでは新たに軌道変更可能なｐａｓｓをＡＩＲＣ
ＵＴｐａｓｓとし、この場合は、補間方法を関節とし
（Ｓ６４）、各軸角度変位を求め（Ｓ６５）、軸最大速
度で動作するよう移動時間を決定する（Ｓ６６）。この
後、教示点番号を１インクリメントする（Ｓ６７）。

【００４５】塗料オン・オフ、ＡＩＲＣＵＴも、図４及
び図５の場合と同様の方法で設定する（Ｓ６８〜Ｓ７
０）。このように、軌跡を保証する必要が無い軌道を選
択する機能を設けることにより、動作できる最短時間の
軌跡を生成することができ、更に作業時間を短縮するこ
とができる。図８は図７のＳ６５の各軸の角度を算出
し、２点間の角度変位を算出する処理手順を説明するた
めのＰＡＤである。

【００４６】図８に示されるように、まず、始点に（ｉ
−１）番目の教示点の位置姿勢を代入する（Ｓ７１）。
次に終点の位置姿勢にｉ番目の教示点の位置姿勢を代入
する（Ｓ７２）。ここで、始点及び終点の各軸角度を逆
運動学変換により算出する（Ｓ７３）（Ｓ７４）。終点
軸角度より、始点軸角度を減算して、各軸の角度変位を
算出する（Ｓ７５）（Ｓ７６）。

【００４７】図９は図７のＳ６６の遷移時間の算出手順
を説明するためのＰＡＤである。図９に示されるよう
に、まず遷移時間Ｔｍａｘを初期化する（Ｓ７７）。次
に、図８の手順で算出した各軸の角度変位を第１軸より
その軸の最大角速度で除算し、各軸の最小遷移時間Ｔを
算出する（Ｓ７９）。ここでもし、ＴｍａｘがＴの絶対
値より小さければ（Ｓ８０）、遷移時間ＴｍａｘにＴを
入力する。

【００４８】そして、上記Ｓ７９〜Ｓ８１の処理を繰り
返すことにより、Ｔｍａｘに遷移時間が代入される。
尚、上記実施例では、非作業時の速度ｖを塗装速度のＮ
倍としたが、作業速度に所定のオフセット値を加えて非
作業時の速度ｖを演算するようにしても良い。また、非
作業速度を直接設定する方法としても良い。

【００４９】また、上記実施例では、塗装用ロボットを
一例として挙げたが、これに限らず、例えばシール剤を
塗布するシーリングロボット、あるいは溶接を行う溶接
ロボットにも適用できるのは勿論である。尚、シーリン
グロボットの場合、シーリング速度が自動的に変更さ
れ、溶接ロボットの場合、溶接速度が自動的に変更され
る。

【００５０】

【発明の効果】上述の如く、上記請求項１の発明によれ
ば、マニピュレータの動作速度を作業領域，非作業領域
のデータに基づいて算出するため、各作業領域，非作業
領域に応じた動作速度が自動的に設定され、各作業領
域，非作業領域に応じた動作速度をティーチング操作に
より教示する手間を省くことができる。また、動作速度
を変更させる際のデータ修正を短時間で行うことができ
る。さらに、動作速度が不規則に変更されることを防止
すると共に、動作速度変更によるマニピュレータの振動
発生を防止でき、品質不良の発生を防止できる。

【００５１】また、請求項２の発明によれば、作業オフ
のときのマニピュレータの動作速度のみ変更するため、
品質不良の発生を防止できると共に、作業領域の動作速
度より非作業領域の動作速度を高速化することにより非
作業領域の時間を短縮して作業効率を高めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になるロボット制御装置の一実施例が適
用された工業用ロボットの側面図である。

【図２】被塗装物に対する塗装ガンの移動軌跡と塗装ガ
ンのオン・オフの教示ポイントを示す図である。

【図３】塗装ガンが移動する際の速度変化を示すグラフ
である。

【図４】ティーチング操作時に塗装速度を設定する場合
の演算手順を示すＰＡＤである。

【図５】非作業時の動作速度をマニピュレータが出し得
る最大速度とする場合の演算手順を説明するためのＰＡ
Ｄである。

【図６】総タクトタイムを短縮する場合の演算手順を説
明するためのＰＡＤである。

【図７】軌道も修正してタクトを短縮する場合の演算手
順を説明するためのＰＡＤである。

【図８】図７のＳ６５の各軸の角度を算出し、２点間の
角度変位を算出する処理手順を説明するためのＰＡＤで
ある。

【図９】図７のＳ６６の遷移時間の算出手順を説明する
ためのＰＡＤである。

【符号の説明】

１工業用ロボット２マニピュレータ３基台４旋回ベース５第１アーム６第２アーム７手首部８塗装ガン１４〜１６モータ１７ロボットコントローラ２２リモートコントローラ２３演算部２４記憶部２５信号入力部２６信号出力部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】作業具のオン・オフの設定に応じた作業
領域，非作業領域のデータに基づいて前記マニピュレー
タの動作を制御するロボット制御装置において、前記マニピュレータの動作速度を前記作業領域，非作業
領域のデータに基づいて算出する動作速度演算手段を備
えてなることを特徴とするロボット制御装置。
【請求項２】上記請求項１記載のロボット制御装置で
あって、前記動作速度演算手段は、前記作業具が非作業領域にあ
るときの前記マニピュレータの動作速度のみ変更するこ
とを特徴とするロボット制御装置。