JPS62114009A - ロボツトと周辺機器の連動作業システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、ロボットと周辺機器とを連動させて所望の作
業を行う連動作業システムに関する。

「従来技術」 ロボットにより作業（たとえば溶接作業）を行う場合に
おいて、ワークボジシッナやロボット移動台車の如き周
辺機器をロボットに連動させて使用するケースが増大し
ている。

このようなロボットと周辺機器の連動作業システムでは
、連動のためにロボット制御盤と周辺機器の制御盤とが
連結されている。

具体的な従来例を示せば、第５図のように、ロボット制
御盤６０とポジショナ制御盤７０とが連結されているも
のがある。

ロボット制御盤６０は、コンピュータを含む中央制御部
６１．その中央制御部６１に指示を与えるための操作部
６２１周辺機器へ制御信号を出力するための外部出力部
６６および周辺機器からの信号を入力するための外部入
力部６７を具備している。

ポジショナ制御盤７０は、手動／自動切換スイッチ７１
１手動でワークポジショナ本体８０を操作するための操
作スイッチ７２および入力に応じてワークポジショナ本
体８０へ駆動信号ψを出力する駆動部７３を有している
。

この駆動信号ψにより、ワークポジショナ本体８０のモ
ータ８１が駆動され、ワークテーブル８２が回転される
。ワークテーブル８２の回転位置は、４つのポジション
Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄでリミットスイッチ８３，８４，８５．
８６により検出されポジショナ制御盤７０の手動／自動
切換スイッチ７１の自動側の入力端子に、ロボット制御
盤６０の外部出力部６６が接続されており、ワークポジ
ショナ本体８０の各リミットスイッチ８３，８４．８５
．８６の出力は、ポジショナ制御盤７０を介してロボッ
ト制御＠　６０のタ１部入力部６７に入力されている。

教示時には、第６１！Ｉｔａ）に示ず、１、うに、作業
者はポジショナ制御盤７０の手動／自動切換スイッチ７
１を手動側に切り換え、操作スイッチ７２を操作して、
手動でワークポジショナ本体８０を操作する（３１１）
。

例えば、操作スイッチ？２．を押すと、駆動部７３がモ
ータ８１を駆動してワークテーブル８２を回転し、ワー
クテーブル８２の回転位置が人となり、リミソ「スイッ
チ８３がオンとなると、駆動部７３はモータ８１の駆動
を停止１−する。かくして、操作スイッチ７２．を押ず
と、ワークテーブル８２はポジションＡに移動して停止
する。

一方、操作スイッチ７２．に対応する手動／自動切換ス
イッチ７１の自動側の入力端子がロボット制御盤６０の
外部出力部６６の接点０．に接続されているから、ポジ
ショナ制御盤７ｏの手動／自動切換スイッチ７１を自動
にしロボット制御盤６０の外部出力部６６の接点０１を
オンとすれば、操作スイッチ７２１をオンしたときと同
様に、ワークテーブル８２がポジションＡに移動し停止
する。

そこでロボットとワークポジショナの連動制御にあたり
、ワークテーブル８２をポジションＡとしたいならば、
ロボット制御盤６０の操作部６２の外部入出力操作ボタ
ン６３を用いて、接点ｏ１をオンとするようにプログラ
ムし、記憶ボタン６４によりそのプログラムを記憶させ
ておく（Ｓ１２）。

次にワークテーブル８２がポジションＡになったか否か
を確認させるために、ポジションＡに対応するりミント
スイッチ８３のオンが外部入力部６７の入力端子Ｉ、に
入力されているか否かをチェックするようプログラムし
、記憶させる（Ｓ１３）。

次にワークテーブル８２をポジションＡにおいた状態で
操作部６２のロボット操作ボタン６５を操作してロボッ
ト本体を所望の位置に移動しく５１４）、記憶ボタン６
４を操作してその所望の位置におけるロボット本体の各
自由度の位置データを記憶させる（Ｓ１５）。

以下同様にして、接点０１〜０４のオン／オフと、入力
端子■、〜１．への入力の堪忍と、ロボット本体の位置
データを記憶さセる。

再生時には、第６図（ｂｌに示すように、中央制御部６
１は、記憶させられた順に接点ＯＩ〜０４をオン／オフ
し、入力端子！１〜Ｉ４を読み込んでワークテーブル８
２のポジションを確認し、ロボット本体へ位置決めデー
タを出力してロボット本体を駆動し、作業を行わセる。

このように、従来の連動作業システムでは、ロボット制
御盤６０の外部出力部６６および外部入力部６７の制御
を介して、ワークポジショナの作動の教示と再生の制御
を行っている。

「従来技術の問題点」 従来の連動作業システムでは、ロボット制御盤の外部出
力部の制御が周辺機器の制御とどう関連するかを、作業
者が常に正しく認識している必要がある。第５図の従来
例で言えば、「ロボット制御盤６０の外部出力部６６で
、接点ＯＬをオンすればポジションＡが指示され、接点
０２をオンすればポジションＢが指示され、接点Ｏ１を
オンすればポジションＣが指示され、接点ｏ今をオンす
ればポジションＤが指示される」という関連を、作業者
が常に正しく認識している必要がある。さもなければ正
しい教示を行うことができない。

また、同様に、外部入力部への入力信号の状態と周辺機
器の各ポジションの関連も作業者が正確に認識している
必要がある。

しかし、作業者は、かかる関連をしばしば忘却し、混同
し、正確な認識を保ちえないことがある。

このため、忘却している場合には、思い出したりマニュ
アルを見たりすることが必要となり、教示の時間がかか
るという問題点がある。

また、混同している場合には、誤った教示を行ってしま
うために、ワークとロボットが干渉するなどの事故を招
く恐れがあるという問題点がある。

「発明の目的」 本発明の目的とするところは、ロボット制御盤における
外部出力部や外部入力部の状態と周辺機器の制御の関連
を、作業者が詞織していなくても、誤りなく教示するこ
とができるようにしたロボットと周辺機器の連動作業シ
ステムを提供することにある。

「発明の構成」 本発明のロボットと周辺機器の連動作業システムは、ロ
ボットと周辺機器とを連動させて所望の作業を行う連動
作業システムにおいて、周辺機器の作動についての教示
を行うための手段として、周辺機器を手動で操作するた
めの周辺機器操作手段、および、操作時における周辺機
器の位置を示−す出力信号を周辺機器より読み込み、そ
のときのロボットの位置決めデータと対応さゼて、周辺
機器の位置決めデータとして記憶させるための記憶操作
手段を具備すると共に、再生を行うための手段として、
記憶した周辺機器の位置決めデータを、ロボットの位置
決めデータに対応した所定の順序で読み出して、周辺機
器に出力し、周辺機器を作動させるための周辺機器制御
手段、および、ロボットの位置決めデータを所定の順序
でロボットに出力し、ロボットを作動させるためのロボ
ット制御手段を具備したことを構成上の特徴とするもの
である。

「作用」 本発明の連動作業システムでは、周辺機器からの出力信
号を位置決めデータとして記憶し、それを周辺機器に出
力するようにしている。

そこで周辺機器からロボットへの位置を示す出力信号の
形態と、ロボットから周辺機器への位置決めデータの形
態をそろえておけば、作業者がロボット制御盤の外部出
力部や外部入力部の状態と周辺機器の位置との関連を認
識しなくても、自動的に関連付けが行われ、誤りなく教
示・再生が行われることとなる。

「実施例」 以下、図に示す実施例に基づいて本発明を更に詳しく説
明する。ここに第１図は本発明の一実施例の連動作業シ
ステムの全体的構成説明図、第２図は第１図に示す連動
作業システムの要部のブロック図、第３図は第１図に示
す連動作業システムにおける教示並びに再生のフｉ二１
−チャート、第４図は本発明の他の実施例の第２図相当
図である。

なお、図に示す実施例により本発明が限定されるもので
はない。

第１図に示す連動作業システムｌは、溶接作業を行うた
めのシステムで、ロボット本体１０とロボット制御盤２
０が接続され、また、ワークポジショナ本体４０とポジ
ショナ制御盤３０が接続され、更に、ロボット制御盤２
０とポジショナ制御盤３０が接続されている。

ロボット制御１［１２０は、マイクロコンピュータを中
枢とする中央制御部２１を具備しており、この中央制御
部２１は、ロボット本体１０の各自由度へ位置決めデー
タを出力すると共にロボット本体の各自由度の位置検出
器からの位置信号を入力されている。

また、中央制御部２１は操作部２２に接続されており、
その操作部２２のロボット操作ボタン２５によってロボ
ット本体１０を手動操作しうる。

また、その操作部２２の記憶ボタン２４を押せば、その
操作時のロボット本体１０からの位置データがメモリー
に記憶されると共にそのときの外部入力部２７の入力信
号が読み込まれて、１つのコードとして記憶される。

更に、再生時には、中央制御部２１は、記憶したロボッ
ト本体ｌＯの位置データを位置決めデータとしてロボッ
ト本体１０に出力すると共にその位置決めデータと対応
して記憶していた外部入力部２７からのコードデータを
外部出力部２６へ出力する。

一方、ポジショナ制御盤３０には、手動／自動切換スイ
ッチ３１および手動操作ボタン３２が設けられている。

手動／自動切換スイッチ３１を手動として操作ボタン３
２３を押せば、駆動部３３がポジショナ本体４０のモー
タ４１を駆動し、ワークテーブル４２がポジションＡと
なってリミットスイッチ４３がオンとなったとき、モー
タ４１を停止する。

同様に操作ボタン３２Ｉ、によってワークテーブル４２
をポジションＢとすることができ、操作ボタン３２ｃに
よってワークテーブル４２をポジションＣとすることが
でき、操作スイッチ３２．によってワークテーブル３２
をポジションＤとできる。

手動／自動切換スイッチ３１を自１１側に切り換えると
、ポジショナは外部（！ｌｔ、ｖ）により作動する。

さて、注意すべき点は、ワークポジショナ本体４０の位
置状態を示す出力信号と、ポジショナ位置決めデータと
が形態をそろえられていることである。

すなわち、ポジションＡ、　１１．　　Ｃ，Ｄに対応ス
るりミツトスイッチ４３，４４．４５．４６がこの順に
ロボット制御盤２０の外部人力部２７の入力端子”ｌ　
　＋２＋　　Ｉ３．１４に入力されている。

これに対し、ロボット制御盤２０の外部出力部２６の接
点ＯＩ　＋　０２　＋　ｏ３．０４はこの順でポジショ
ンＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄにそれぞれ対応付けられている。

そこで、ワークテーブル４２がポジシジン人となり、リ
ミットスイッチ４３がオンとなると、（＋４＋　　１３
＋　　＋２＋　　ＩＩ）＝　（０００１）となる。

そして、外部出力部２６に（０４、０３、０２ｒＯ，）
＝　（０００１）を出力すると、位置決めデータとして
ポジションＡが指定されたこととなる。

同様にポジションＢについては、（ＩＩ、Ｉ３、■り＋
　　ＩＩ）＝　（０４，０３＋　０２，０＋）＝（００
１０）である。

同様にポジションＣについては、（Ｉ、、Ｉ３、■り、
Ｔ＋）＝（Ｏ令、ｏ３．ｏ２．Ｏ＋）＝（０１００）で
ある。

同様に、ポジションＤについては、（１４１１３，１２
＋　　ＩＩ）＝（０＋、ｏ３．ｏ２，０＋）−（１００
０）である。

教示に際しては、作業者がボジシ田す制御盤３０の手動
／自動切換スイッチ３１により手動モードとし、操作ボ
タン３２を用いてポジショナ本体４０を所望の位置に手
動で設定する（Ｓｌ）。

次にこのポジショナの位置で、ロボット制御盤２０の操
作ボタン２５を操作してロボット本体１０を所望の位置
に移動する（Ｓ２）。

次いで、作業者は記憶ボタン２４を押す（Ｓ３）。

そうすると、ロボット制御盤２０の中央制御部２１は、
ロボット本体１０からの位置データを読み込み記憶する
と共に外部入力部２７の入力信号をコードとしてそのま
ま記憶する。例えばポジションＡであれば（Ｉ令＋　　
１３．１２＋　　１重）＝（０００１）が記憶されるわ
けである。

再生に際しては、第３図（ｂ）に示すように、先に記憶
した外部入力部２７からのコードが外部出力部２６ヘボ
ジシヨナ位置決めデータとして出力される（３４）。

ところが、その出力されるコードはワークボジショナ本
体４０のポジションに対応しているから、それにより所
望のワークポジショナ・の位置が実現されることとなる
０例えば（０４、０３、０２，０＋　）＝　（０００１
）が外部出力部２６に出力されれば、ポジションＡが実
現される。

次に、中央制御部２１は、タ１部入力部２７の入力信号
をコードとして読み込み、先に外部出力部２６へ出力し
たコーｌ′と同じ：ｒ　−１ｊが読み込まれることを確
認する（Ｓ５）。読み込まれれば、所定のポジションに
ワークテーブル４２が到達したことを確認できたことと
なる。

ワークポジショナの移動完了が確認されれば、中央制御
部２１は、ロボット本体１０ヘロボット位置決めデータ
を出力する（Ｓ６）。

かくして、先に教示したワークポジショナ本体４０およ
びロボット本体ＩＯの位置が正しく関連づけられて達成
される。

そこで、作業（この場合は溶接作業）を行う（Ｓ７）。

以下同様に繰り返し、ロボットとワークポジショナが連
動して所望の作業が行われる。

上記説明から理解されるように、この連動作業システム
１においては、ロボット制御盤２０とポジショナ制御盤
３０の連結の際に、ポジショナ側からロボット側への位
置データの形態と、ロボット側からポジショナ側への位
置決めデータの形態をそろえることに注意しさえずれば
、ロボット制御盤２０における出力状態とボジシ日すの
位置の関連に誤りを生じず、作業者はその関連を何ら認
識する必要がないのである。

したがって、ロボットとワークポジショナの連動にかか
る教示の負担が軽減されると共に、誤りの発生が防止さ
れ、また教示時間が短縮される。

第４図は本発明の他の実施例を示すもので、ロボット制
御１１２０とボジシッナ制御１１３０の間に、コンバー
タ５０を介設し、ロボット側の信号とポジショナ側の信
号の整合をとっている。このコンバータ５０は、ロボッ
ト側にお番ノる「２ビツトのバイナリ−コード」とワー
クポジショナ側における［４本のうちいずれか一つをオ
ンとする信号」とを変換するものである。

なお、コンバータ５０は、配置的に、ロボット制御盤２
０内に組み込まれてもよいし、ポジショナ制御盤３０内
に組み込まれてもよい。

「発明の効果」 本発明によれば、ロボットと周辺機器とを連動させて所
望の作業を行う連動作業システムにおいて、周辺機器の
作動についての教示を行うための手段として、周辺機器
を手動で操作するための周辺機器操作手段、および、操
作時における周辺機器の位置を示す出力信号を周辺機器
より読み込み、そのときのロボットの位置決めデータと
対応させて、周辺機器の位置決めデータとして記憶させ
るための記憶操作手段を具備すると共に、再生を行うた
めの手段として、記憶した周辺機器の位置決めデータを
、ロボットの位置決めデータに対応した所定の順序で読
み出して、周辺機器に出力し、周辺機器を作動させるた
めの周辺機器制御手段、および、ロボットの位置決めデ
ータを所定の順序でロボットに出力し、ロボットを作動
させるた１ら めのロボット制御手段を具備したことを特徴とするロボ
ットと周辺機器の連動作業システムが提供され、これに
よりロボット側から送り出される出力制御信号と周辺機
器側の位置とが常に正しく対応付けられるので、作業者
が両者の関連を認識していなくても何ら支障なく正しく
教示・再生を行うことができるようになる。そこで、作
業の負担が著しく軽減されると共に、教示ミスの発生が
防止され、また、教示時間が短縮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の連動作業システムの全体的
構成説明図、第２図は第１図に示す連動作業システムの
要部のブロック図１、第３図は第１図に示す連動作業シ
ステムにおりる教示並びに再生のフローチャート、第４
図は本発明の他の実施例の第２図相当図、第５図は従来
のロボット制御盤とポジショナ制御盤の連結を示すブロ
ック図であり、第６図は第５図に示すシステムにおける
教示と再生のフローチャートである。 （符号の説明） ■・・・ロボットとワークポジショナの連動作業システ
ム １０・・・爆接ロボット本体 ２０・・・ロボット制御盤 ３０・・・ポジショナ制御盤 ４０・・・ワークポジショナ本体 ２１・・・中央制御部　　　２２・・・操作部２４・・
・記憶ボタン ２６・・・外部出力部　　　２７・・・外部入力部３１
・・・手動／自動切換スイッチ ３２・・・操作ボタン　　　３３・・・駆動部４１・・
・モータ　　　　　４２・・・ワークテーブル４３．４
４．４５．４６・・・リミットスイッチ５０・・・コン
バータ　　　５１・・・ワーク５２・・・デコーダ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ロボットと周辺機器とを連動させて所望の作業を行
   う連動作業システムにおいて、 周辺機器の作動についての教示を行うため の手段として、 （ａ）周辺機器を手動で操作するための周辺機器操作手
   段、および （ｂ）操作時における周辺機器の位置を示す出力信号を
   周辺機器より読み込み、そのときのロボットの位置決め
   データと対応させて、周辺機器の位置決めデータとして
   記憶させるための記憶操作手段を具備すると共に、 再生を行うための手段として、 （ｃ）記憶した周辺機器の位置決めデータを、ロボット
   の位置決めデータに対応した所定の順序で読み出して、
   周辺機器に出力し、周辺機器を作動させるための周辺機
   器制御手段、および （ｄ）ロボットの位置決めデータを所定の順序でロボッ
   トに出力し、ロボットを作動させるためのロボット制御
   手段、 を具備したことを特徴とするロボットと周辺機器の連動
   作業システム。 ２、ロボットが、熔接用ロボットである特許請求の範囲
   第１項記載のロボットと周辺機器の連動作業システム。