WO1990011166A1 - Procede d'intervention manuelle pour un robot industriel - Google Patents

Description

明 細 書 産業用ロボッ トの手動介入方式 技 術 分 野

本発明は産業用 Dボッ トの手動介入方式に関し、 特に産業 用ロボッ 卜の自動運転中にワーク位置の微調整を可能にする 手動介入方式に関する。 背 景 技 術

従来、 産業用ロボッ トで組立作業を実行するとき、 ライ ン の位置決め精度が低い、 あるいはワークのばらつき等によつ て、 ワークの位置を調整する必要がある。 このために、 プロ グラムを一旦停止させて手動操作により位置を調整したり、 あるいは視覚センサを使用して自動的にワーク位置の調整を 行う方法がとられている。

しかし、 プログラムを一旦停止させる方法では、 周辺機器 とのイ ンタロ ッ ク関係が複雑になり、 また、 モー ドの切り替 えやプログラムの再起動等の操作が繁雑である。

また、 視覚センサを使用する方法では、 センサ自体の設備 コス トが高く、 ワークの形状材質や照明環境に一定の制限が ある。 例えば時間や天候により明るさの変化する環境ではセ ンサの使用は困難であるし、 曲面上の点ゃェッ ジから正確な 位置を確認するのも困難である。 発 明 の 開 示

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、 産業 用ロボッ トの自動運転中にワーク位置の調整を簡単に行う こ とのできる産業用ロボッ 卜の手動介入方式を提供することを 目的とする。

本発明では上記課題を解決するために、

産業用ロボッ トの自動運転中に、 手動操作によるロボッ ト の位置を調整する産業用ロボッ トの手動介入方式において、 サービスコードによって、 手動送り可能な状態とし、 手動送 りで、 前記産業用ロボッ 卜のワークの位置を調整し、 補正終 了後に外部から完了信号を与え、 前記手動調整動作によって 得られた調整値を補正値として記憶し、 次の動作プログラム に進むことを特徴とする産業用ロボッ トの手動介入方式が、 提供される。

手動介入用のサービスコ一ドを設け、 このサービスコー ド が指令されると、 ボッ ト制御装置は手動介入可能な状態に なる。 ここでオペレータは実際のワークの位置を手動で調整 する。 調整が^了すると搀了信号をロボッ ト制御装置に与え る。 この調整分はメ モ リ に記憶され、 次回の補正値として使 用することができる。 図 面 の 簡 単 な 説 明 第 1図は本発明の産業用口ボッ トの手動介入方式の処理の フ ロ ーチヤ 一 ト、

第 2図は本発明の実施例である自動車の組立ラィ ンの例を 示す図、

第 3図はロボッ ト制御装置のハ一ドウエアのブロ ック図、 第 4図は本発明を実施するためのプログラムの例を示す図 め 。 発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第 2図は本発明の実施例である自動車の組立ラィ ンの例を 示す図である。 ロボッ ト 1 はロボッ ト制御装置 1 0によって 制御される。 ロボッ ト 1のアーム 2の先端には自動車 4 のフ ロ ン ト ウイ ン ドウが保持されており、 これを自動車 4に組み つける。 ここで、 一般に自動車の組立ラィ ンでは自動車の位 置決め精度がよくないので、 オペレータがプログラムされた 位置から、 実際の自動車の位置へワークを調整する必要があ る。 本発明はこのようなワークの位置の調整を簡単に実施し ようとするものである。

第 3図はロボッ ト制御装置のハ一ドウヱァのブロ ッ ク図で ある。 プロセッサ 1 1 は R 〇 M 1 2に格納されたシステムプ ログラムに従って、 プログラム 1 4 aによってロボッ ト 1の 動きを制御する。 R A M 1 3は各種のデータを一時的に記憶 するのに使用される。 不揮発性メモ リ 1 4にはロボッ トの動 作を決めるプログラム 1 4 a、 ノ、。ラメ ータ 1 4 b、 ロボッ ト の位置を補正するためのォフセッ ト量 1 4 c等が格納される。 不揮発性メモ リ 1 4は C M〇 Sをバッテ リバッ クアップして おり、 ロボッ ト制御装置 1 0の電源が切断されても、 これら の内容は保持される。

シ リ アルイ ンタフヱ一ス 1 5にはティ ーチングペンダン ト 2 1が接続され、 オペレータはこのティ 一チングペンダン ト 2 1を使用して、 ロボッ トの教示を行う。

入出力回路 1 6にはユーザ側で用意した操作盤あるいは機 械制御回路からの入力信号を受け、 あるいはこれらに出力信 号を出力する。 ここでとく に重要な手動介入の終了信号 F I Nと、 手動でのロボッ ト 1の動作を制御する軸移動指令信号 A X Mを示す。

位置制御回路 1 8 a〜 1 8 nはプロセッサ 1 1からの位置 指令を受けて、 サーボアンプ 1 9 a〜 1 9 ηに速度指令を与 え、 サーボアンプ 1 9 a〜 l 9 nはサーボモータ 2 0 a〜 2 0 nを駆動する。 これらの要素はロボッ トに応じて 5〜 6軸 分が設けられる。 これらのサ一ボモータ 2 0 a〜 2 0 nによ つて、 ロボッ ト 1の各軸が駆動される。

プロセッサ 1 1 と R OM 1 2等の要素はバス 1 7によって 結合されており、 バス 1 7によってデータを授受する。 プロ セッサ 1 1はここでは 1個としたが、 複数のプロセッサを使 用してマルチプロセッサシステムとして構成することもでき る。

第 4図は本発明を実施するためのプログラムの例を示す図 である。 ここでは、 第 2図に示した自動車のフロ ン ト · ウイ ンドウの位置を調整するためのプログラムである。

(1^ 1 1 1 ) 第 1の 「 3 6 3」 はヮーク座標 2 1、 オフセ ッ ト · データのグループ 1を選択するサービスコー ドである。 この座標系はユーザによって定義され、 この座標系上ティ ー チング、 手動操作を指令すると、 ロボッ ト制御装置はこの指 令を各関節の動きに分解して、 ロボッ トのアームが指令され た動きを行うように制御する。

第 2の 「S 6 3」 はワーク座標 1を使用し、 オフセッ ト · データのグループ 1を使うことを選択する。 ここでは 2個の 座標系が使用される。 B Eはブロ ックエン ドである。

(N 2 1 1 ) 「G 4 5」 はオフセッ ト補正を指令する。 手 動介入によって、 調整動作が行われると、 その調整値がオフ セッ ト値として記憶され、 次回の動作時に実行される。 ここ で、 「L」 は直線指令、 「F 5 0 M」 は速度指令である。

(N 2 1 2 ) 「 S 6 6」 は加減速時定数を短縮するサ一ビ スコードである。 「 S 8 9」 は手動調整送りモー ドに入り、 外部からの手動指令によつてロボッ トを制御できる状態にな り、 調整動作を行う。 すなわち、 「S 8 9, 1， 1」 が実行 されると、 制御は通常のモードから手動調整送りモー ドに切 り換わり、 手動調整送りが可能となる。 ここで、 S 8 9に続 く第 1の数値 「 1」 は手動動作の終了信号を選択する指定で ある。 すなわち、 このサービスコードでは、 第 1の終了信号 が有効であることを示す。 最後の数値はオフセッ トグループ の番号を指定する。 すなわち、 手動による調整値は補正値と してォフセッ トグループ 1に記憶される。 終了信号 F I Nが 〇 Nになると自動運転モードに戻り、 プログラムの続きを実 行する。

手動調整送りモー ドでは、 外部からの軸移動指令信号 A X Mをオン、 オフすることにより、 手動でロボッ トを動作させ ることができる。 可能な動作はユーザが指定したツール座標 系の X軸方向、 Y軸方向の直線に沿った動作、 およびツール 先端点を一定位置に固定したままで Z軸に並行な軸の回りを 回転する動作である。

動作方向と動作指令に使用する信号の対応、 及びこれらの 動作の速度 （直線動作の場合） と各速度 （回転動作の場合） はノ、。ラメ ータで指定することができる。 動作中に終了信号 F I Nがォンになった場合は動作はその場で停止し、 自動運転 モードに戻って、 プログラムの続きを実行する。

手動調整送りモードから終了信号 F I Nの立ち上りで自動 運転モー ドへ戻る時、 ロボッ トは自動的に手動調整送りモー ド時の位置調整分を 「G 4 5」 の補正データとして計算し、 指定されたオフセッ ト ·データのグループに格納する。 従つ てこれ以降、 このオフセッ ト ·データのグループが選択され ていれば、 「 G 4 5」 の教示されているポイ ン トでは、 手動 調整送りモードで動作したのと同じ量だけ補正して再生され な ο

なお、 オフセッ トデータに格納される補正データは、 今回 の補正分のみを格納するか、 以前に格納されていたデータに 今回調整分を加えた値とするかはパラメ ータにより指定する ことができる。 通常は後者を選択し、 「 S 8 9， 1 」 （ここ で、 1 は終了信号の指定である） の教示されているポイ ン ト に 「G 4 5」 を教示して、 このボイ ン トへの移動位置を前回 以前に取り込んだデータを反映した位置とする。 この設定と した場合は、 最初の回だけは使用するグループのオフセッ ト •データをク リアしておく必要がある。

( Ν 2 1 3 ) 「 S 6 6」 は加減速時定数を元に戻す指令で ある。 ここで、 手動介入時に加減速時定数を変化させるのは 手動動作時は速度が低下しており、 短い加減速時定数でよい 力、らである。

第 1図は本発明の産業用ロボッ トの手動介入方式の処理の フローチャー トである。 図において、 sに続く数値はステッ プ番号を示す。

〔 S 1〕 通常の位置決めを行う。

〔 S 2〕 「 S 8 9」 が指令されているか調べ、 指令されてい れば S 3へすすむ。

C S 3〕 外部からの手動の軸移動指令信号 A X Mがあるか調 ベ、 あれば S 4へすすみ、 なければ S 5へすすむ。

[ S 4〕 手動の介入、 すなわち軸移動指令信号 A X Mがある ので、 指令された移動を行う。

〔 S 5〕 手動介入の完了信号が入力されたか調べ、 あれば S 6へすすみ、 なければ S 3へもどり、 手動介入の動作を継続 する。

〔 S 6〕 手動介入が完了したので、 調整分を指定されたオフ セ ッ トグループに取り込む。

手動介入が^わると通常の位置決めを続行する。 このよう にして、 ワークの位置を簡単に調整していく ことができる。 上記の説明では自動車の組立ライ ンでのフ ロ ン ト · ウイ ン ドウの組立を例に説明したが、 このような例に限定されるこ となく、 その他の組立ラィ ンでのワークの位置の調整にも適 用できる。

以上説明したように本発明では、 特定のサービスコ一ドに よって、 手動介入状態として、 手動で軸を移動させてワーク の位置を調整できるようにしたので、 ォペレータが簡単にヮ 一クの位置を調整できる。

また、 調整値をオフセ ッ トデータとして記憶できるように したので、 次のワークの組立では、 調整を必要としないか、 調整量が微小ですみ、 組立の効率が上がる。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 産業用ロボッ トの自動運転中に、 手動操作によるロボ ッ トの位置を調整する産業用 πボッ トの手動介入方式におい て、

サービスコー ドによって、 手動送り可能な状態とし、 手動送りで、 前記産業用 πボッ 卜のワークの位置を調整し、 調整終了後に外部から完了信号を与え、

前記手動調整動作によって得られた調整値を補正値として δ己 f思 しヽ

次の動作プログラムに進むことを特徵とする産業用口ボッ トの手動介入方式。

2 . 前記補正値に次回の手動調整値を加算して補正値とす ることを特徴とする特許請求の範囲第 1項記載の産業用口ボ ッ トの手動介入方式。

3 . 前記手動調整はユーザで定義された座標系で指令する ことを特徴とする特許請求の範囲第 1項記載の産業用 Dボッ トの手動介入方式。

4 . 前記手動介入は自動車の組立ライ ンでのウィ ン ドウ · 'ガラスの組み立として行うことを特徵とする特許請求の範囲 第 1項記載の産業用ロボッ トの手動介入方式。