JPS633310A - 産業用ロボツトの駆動方法 - 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」 この発明は、特に、移動可能に構成されたロボット本体
を駆動する産業用ロボットの駆動方法に関する。

「従来の技術」 例えば、鉄骨構造の高層建築物の建造にお０ては、梁へ
例えば岩綿のような耐火物を吹き付ける作業が行なわれ
る。この吹き付は作業は、浮遊粉塵が多く、作業環境が
非常に悪くなるところから、近年、プレイバックロボッ
トによって行なわれるようになった。従来、このプレイ
ノくソクロボ・ソトは、作業現場において、ベテランの
作業者がロボットアーム先端の吹き付はノズルを実際に
動かしながら教示（ティーチング）を行い、この教示に
よって人力された教示データに基づいて駆動される。

「発明が解決しようとする問題へ」 しかしながら、このような駆動方法によれば、教示の際
に吹き付は作業を中止しなければならない、教示に時間
がかかる、教示する作業者（Ｉ＠人）によって教示内容
にバラツキが生じる等の欠点かあった。

そこでこの発明は、上述した作業現場における教示を行
うことなく、ロボット本体を駆動子ることができる産業
用ロボットの駆動方法を提供することを目的としている
。

「問題点を解決するための手段Ｊ この発明は、ディスプレイ装置に作業対象物およびロボ
ット本体を表示させ、前記ディスプレイ装置の画面上に
おいて前記ロボット本体を動作さけつつ教示データを作
成し、作成した教示データを可搬型メモリに記憶させ、
この可搬型メモリを駆動回路にセットし、この可搬型メ
モリの内容に基づいて前記ロボット本体を駆動すること
を特徴としている。

「実施例」 以下、図面を参照し、この発明の一実施例について説明
する。第１図は、この発明の一実施例による駆動方法を
適用した吹き付は用ロボットの全体構成を示すブロック
図である。この吹き付は用ロボットは、鉄骨梁３０へ耐
火物を吹き付けるためのロボットであり、大きく分ける
と、ロボット本体ｌと教示データ作成装置２とから構成
されている。ロボット本体ｌにおいて、４は走行台車で
あり、フレーム５と、２ｇの走行車輪６と、４個の走行
ｈＩ′ｉ助輪７と、２個の走行モータと、２個の走行停
止用バンパ８と、昇降装置９とから構成されている。上
記走行台車４において、フレーム５は長方形のフレーム
であり、その両端には、走行停止用のバンパ８が取り付
けられている。走行車輪６はフレーム５の中心から対称
的な位置に、走行補助輪７はフレーム５の４角部に取り
付けられている。この１対の走行車輪６が同方向に等速
で回転すれば、直線走行、逆方向に等速で回転すれば、
その場所での旋回が可能である。昇降装置９は、フレー
ム５の中央に垂設され、粱の高さに応じてアームの高さ
を変えることができる。

上記昇降装置１８の上端には第［アーム２１の一端が回
動自在に取り付けられており、この第１アーム２Ｉが昇
降装置１８によって上下に駆動される。この第１アーム
２１の他端に第２アーム２２の一端が回動自在に取り付
けられ、この第２アーム２２の他端に吹付ノズル２３が
水平／垂直回転可能に取り付けられている。このノズル
２３は粱３０へ耐火物を吹き付けるためのらので、ホー
ス２４．２５の各−端か取り付けられ、ホース２４の他
端にロックウール圧送装置２４ａが、ホース２５の他端
にセメントスラリ圧送装置２５ａが各々取り付：すられ
ている。また、ノズル２３には、超音波距離計２７が取
り付けられ、この超音波距離計２７によってノズル２３
の先端と粱３ｏとの距離が計測される。

他方、走行台車４には制御盤（図示路）が設けられてい
る。この制御盤は、ロボット本体１の各部（モータ等）
を制御するもので、その表面パネルには操作スイッチ類
、カセットテープ装着部等が設けられ、また、内部にマ
イクロコンピュータによる制御回路が設けられている。

次に、教示データ作成装置２はロボット本体Ｉを動作さ
什る教示データを作成する装置であり、ＣＲＴ表示装置
３Ｉと、制御装置３２と、カセットテープ装置３３と、
フロッピィディスク装置３４とから構成される。また、
第２図はこの教示データ作成装置２の構成を示すブロッ
ク図であり、この図に示すように、制御装置３２は、Ｃ
ＰＵ（中央処理装置）３６と、キーホード３７と、各種
のプログラムが記憶されたＲＯＭ３８と、データー時記
憶用のＲＡＭ３９と、各部を接続するパスライン４０と
から構成されている。

次に、上記構成による吹き付は用ロボットの動作を説明
する。

（１）教示データ作成 ＲＯＭ　３８には、教示データ作成のため、予め第３図
〜第５図に示す３種のプログラムが記憶されている。

第３図に示すマスクプログラムは、ロボット本体１の走
行経路の教示データを作成するためのプログラムである
。操作者がキーボード３７によってこのプログラムを選
択すると、まず、ステップＳａｌの初期化が行なわれる
。次に、操作者が粱作図のために必要な各種の粱データ
を人力する（ステップ５ａ２）。この粱データが入力さ
れると、ＣＰＵ３６が、この粱データを使用して粱伏図
を作成し、ＣＲＴ表示装置３１に表示する（ステップ５
ａ３）。第６図は、ＣＲＴ表示装置に表示された粱伏図
の一例を示す図であり、この図において符号４１は柱を
、３０は粱を各々示している。次に、操作者はロボット
本体ｌの走行経路に関する走行経路データ、すなわち、
スタート位置、走行距離。

繰り返し回数をキーボード３７によって入力する（ステ
ップ５ａ４）。入力された走行経路データはＲＡＭ３９
の教示データ記憶エリアに記憶される。

これらの走行経路データが入力されると、ＣＰＵ３６が
、入力されたデータに対応する走行経路をＣＲＴ表示装
置３１の表示画面に表示する（ステップ５ａ５）。第６
図における符号４４ａが、画面に表示された走行経路を
示している。そして、操作者はこの表示によって、入力
した走行経路データが正しいものであったか否かを確認
することかできる。次に、操作者が、次の走行経路に関
する走行経路データを入力すると、この入力に対応して
表示が行われ（第６図の符号４４ｂ）、以下この動作が
繰り返される。そして、全走行経路についてデータ人力
が終了するとてステップ５ａ６）、このマスクプログラ
ムの処理が終了する。なお、第６図における符号４５は
、画面に表示されたロボット本体を示す。

次に、第４図に示すパターンプログラムは、ロボット本
体１のマニピュレータ（第１アーム２１゜第２アーム２
２およびノズル２３）に関する教示データを作成するプ
ログラムである。操作者がキーボード３７によってこの
プログラムを選択すると、まず、ステップＳｂｌの初期
化が行なわれる。

次に、操作者がマニピュレータの動作に関するする設定
値、すなわち、ノズル２３の垂直方向の移動速度、水平
回転軸の周期と振れ角を各々入力する（ステップ５ｂ２
）。これらの設定値が入力されると、ＣＰＵ３６がロボ
ット本体ｌの基部（すなわち、ロボット本体ｌのマニピ
ュレータを除く部分）および粱３０をＣＲＴ表示装置３
１の表示画面に表示する（ステップ５ｂ３）。次にＣＰ
Ｕ３６は、入力された設定値に基づいて各回転軸（アー
ム２１の回転軸等）の回転角を算出しくステップ５ｂ４
）、次いで、吹き付は線の座標を算出する（ステップ５
ｂ５）。次に、各回転軸の動作範囲が、予め決められて
いる最大動作範囲内であるか否かをチエツクする（ステ
ップ５ｂ６）。次いで、上記ステップＳｂ４．Ｓｂ５の
算出結果からマニピュレータの位置を求め、この求めた
結果にしたがって、第７図に示すように、ＣＲＴ表示装
置３１の表示画面にマニピュレータおよび吹き付は線５
０を表示する（ステップ５ｂ７）。操作者は、この表示
によって教示データが吹き付は動作上好ましいか否かを
確認することができる。そして、教示データが好ましく
ない場合は、再度教示データの入力を行う。次に、ステ
ップＳｂ８では、ＣＰ０３Ｇが各回転軸の回転速度を算
出し、次いでステップＳｂ９では、ステップＳｂ８にお
いて算出した回転速度が予め決められている最大速度以
下か否かをチエツクする。すなわち、第７図において、
軸の回転速度Ｖｌ−Ｖ４を最大速度に対する割合で示し
、１００パーセント以下であるか否かを確かめる。

次にステップ５ｂｌＯへ進むと、各回転軸の位置および
回転速度を、教示データとして、ＲＡ　Ｍ　３９の教示
データ記憶エリアに記憶さけ、次いてステップＳｂｌ　
１へ進むと、同記憶エリアに記憶させたデータをＣＲＴ
表示装置３１の表示画面に表示させる（第７図参照）。

以下、吹き付は状態を変える必要がある場合の各々につ
いて、上記の過程を繰り返す。そして、マニピュレータ
に関する全教示データの作成が終了すると（ステップＳ
ｂｌ　２）、このパターンプログラムの処理が完了する
。

次に、第５図に示すメモリ書込みプログラムは、ＲＡＭ
３９の教示データ記憶エリア内の教示データを、フロッ
ピィディスク装置３４内のフロッピィディスクまたはカ
セットテープ装置３３内のカセットテープに書き込むプ
ログラムである。操作者がキーボード３７によってこの
プログラムを選択すると、まず、ステップＳｃｌの初期
化か行なわれる。次に、操作者がキーボード３７によっ
てフロッピィディスクを選択すると、ステップＳｃ２を
介してステップＳｃ３へ進み、ＲＡＭ３９の教示データ
記憶エリア内の各教示データがフロッピィディスクに書
き込まれる。また、操作者かキ−ボード３７によってカ
セットテープを選択すると、上記教示データがカセット
テープに書き込まれる（ステップ５ｃ４）。

なお、フロッピィディスクに書き込まれた教示データは
、次回に再び教示データを作成する際、あるいは、バッ
クアップ保管のために利用される。

（２）教示データ再生 ロボット本体１によって粱３０の吹き付は作業を行う場
合は、上記の過程によって作成した教示データが記憶さ
れたカセットテープを制御盤１９のカセットテープ装着
部にセットし、次いでロボット本体Ｉをスタート位置へ
移動させ、そして、スタートボタンを押す。スタートボ
タンが押されると、カセットテープから教示データが読
み出され、この読み出されたデータにしたがってロボッ
ト本体Ｉが駆動され、吹き付は作業が行われる。すなわ
ち、まず、スタート位置でパターンプログラム（第４図
）によって作成された教示データにしたがってマニピュ
レータが動作し、吹き付は作業が行われ、次いで、マス
クプログラム（第３図）によって作成された教示データ
にした。かってロボット本体ｌが一定距離移動し、次い
で、再びマニピュレータが動作して吹き付は作業が行わ
れ、以下、上記の過程が繰り返される。なお、ノズル２
３には、超音波距離計２７が取り付けられているので、
ノズル２３先端と粱３０との距離を絶えず計測し、距離
移動の際ロボット本体ｌが走行経路からはずれないよう
になっている。そして、ノズル２３先端に取り付けられ
た超音波距離計２７で粱３０との距離を計測し、走行経
路から外れないようになっているため、走行経路を修正
していくための時間ロスがない。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、ロボット本体
に直接教示を行うことなく、ロボット本体とは全く別の
場所で教示データを作成することができるので、教示の
ために作業を中止する必要がなくなると共に、教示者に
よって教示内容がバラツク問題を無くすことができる。

また、この発明によれば、オイスプレイ装置の画面上に
おいてロボット本体を動作させながら教示データの作成
をすることができるので、教示データを作成しゃすい利
点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を示す全体構成図、
第２図は第１図における教示データ作成装置２の構成を
示すブロック図、第３図〜第５図は各々教示データ作成
時において実行されるＣＰＯ３６のプログラムを示すフ
ローチャート、第６図、第７図は各々ＣＲＴ表示装置３
１の表示例を示づ一図である。 １−　・・ロボット本体、２・・・・・・教示データ作
成装置、１９　　制御盤、３１　・・・・ＣＲＴ表示装
置、３２・・・制御装置、３３　・・・カセットテープ
装置、３６−・　ｃｐｕ、３８・・・−ＲＯＭ、３９−
・・・・ＲＡ　Ｍ　０出願人　　　清　　水　　建　　
設　　株　　式　　会　　社第２図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 移動可能に構成されたロボット本体と、前記ロボット本
   体を教示データに基づいて駆動する駆動回路とを具備す
   る産業用ロボットにおいて、ディスプレイ装置に作業対
   象物および前記ロボット本体を表示させ、前記ディスプ
   レイ装置の画面上において前記ロボット本体を動作させ
   ながら教示データを作成し、作成した教示データを可搬
   型メモリに記憶させ、この可搬型メモリを前記駆動回路
   にセットし、この可搬型メモリの内容に基づいて前記ロ
   ボット本体を駆動することを特徴とする産業用ロボット
   の駆動方法。