WO2013046356A1 - ロボットシステムおよび加工物作製方法 - Google Patents

ロボットシステムおよび加工物作製方法 Download PDF

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WO2013046356A1
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work
robot
teaching
workpiece
robot system
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福島　和彦
和穂 藤沢
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株式会社安川電機
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/408—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by data handling or data format, e.g. reading, buffering or conversion of data
    • G05B19/4083—Adapting programme, configuration
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/36—Nc in input of data, input key till input tape
    • G05B2219/36404—Adapt teached position as function of deviation 3-D, 2-D position workpiece

Definitions

  • the present invention relates to a robot system and a method for producing a workpiece.
  • Industrial robots are introduced to production sites for various purposes, such as stably producing high-quality products or releasing humans from fatigue-related operations.
  • a typical industrial robot repeatedly performs an operation according to a preset teaching content in an off state.
  • Such industrial robots are used for producing a workpiece (see, for example, Patent Document 1).
  • the industrial robot disclosed in Patent Document 1 injects a urethane raw material solution into lower molds of a plurality of molds circulating in an automatic urethane foam molding line, and foam urethane is generated by foaming the raw material liquid.
  • a molded article is produced.
  • the work may not be performed with a predetermined accuracy depending on the work conditions.
  • a urethane molded product having a predetermined shape may not be obtained depending on the working temperature and the uneven concentration of the urethane material.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a robot system and a method for producing a workpiece in which the accuracy of work performed according to the contents of teaching is improved.
  • a robot system comprises a robot that performs work according to teaching contents for at least one work, and a teaching changing unit that changes the teaching contents for the at least one work based on the result of the work. .
  • the teaching change unit changes a position at which the robot performs the work on the at least one workpiece.
  • the at least one work comprises a plurality of works.
  • the teaching changing unit changes the teaching contents of another work of the plurality of works.
  • the plurality of works include a first work and a second work, and the robot performs the work on the first work and then performs the work on the second work,
  • the teaching changing unit changes the teaching content for the second work based on the result of the work performed by the robot on the first work before the robot performs the work on the second work.
  • the plurality of works include a plurality of types of works.
  • the plurality of workpieces include a first workpiece, a second workpiece of a type different from the first workpiece, and a third workpiece of the same type as the first workpiece
  • the robot is configured to Work on the second work after working on the first work, and then work on the third work after working on the second work, and the change unit
  • the teaching content for the third work is changed based on the result of the work performed by the robot on the first work before the robot performs the work on the third work.
  • the robot system further comprises a conveyor for transporting the at least one workpiece.
  • the robot system further includes a display unit that displays an image indicating the changed teaching content.
  • the display unit displays an image indicating the teaching content before the change along with the changed teaching content.
  • the robot system further includes a teaching setting unit configured to set teaching contents of the robot for the at least one workpiece.
  • the method for producing a workpiece according to the present invention comprises the steps of preparing at least one workpiece, preparing a robot in which the teaching content is set for the at least one workpiece, and the robot processing the at least one workpiece. And a step of producing a workpiece by performing an operation according to the teaching content, and a step of changing the teaching content set for the at least one workpiece based on the workpiece.
  • (A) is a schematic diagram which shows the operation
  • (b) is a schematic diagram which shows the operation
  • (A) And (b) is a schematic diagram which shows the display part in the robot system of this embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic top view of a robot system 100 according to the present embodiment.
  • the robot system 100 includes a robot 10 and a teaching changing unit 20.
  • teaching contents are set in advance for the workpiece W.
  • the robot 10 performs an operation in accordance with the set teaching content.
  • the workpiece W is transported to the robot 10 by the conveyor C.
  • the workpiece W is transported by the conveyor C in a direction away from the robot 10.
  • the conveyor C conveys a plurality of works W, and the robot 10 performs work on the conveyed works W, but the work C conveyed by the conveyor C may be one.
  • the teaching changing unit 20 changes the teaching contents for the workpiece W based on the result of the work performed by the robot 10.
  • a personal computer is used as the teaching changing unit 20.
  • at least one of a keyboard, a mouse, and a touch panel may be used as an input for changing the teaching content.
  • the teaching changing unit 20 changes the position at which the robot 10 performs the work on the workpiece W.
  • the teaching changing unit 20 may be simply referred to as a changing unit 20.
  • the robot 10 After the change by the change unit 20 is performed, the robot 10 performs the work in accordance with the changed teaching content for the workpiece W. As described above, by changing the teaching content of the workpiece W, the accuracy of the work performed on the workpiece W by the robot 10 can be improved.
  • FIG. 2 is a schematic view showing an example of a robot system 100 according to the present embodiment.
  • the robot 10 has a robot arm 12 and an end effector 14.
  • the robot arm 12 is composed of a plurality of arms.
  • the robot arm 12 is an articulated arm robot having a plurality of actuators, and each actuator has a servomotor.
  • the position and attitude of the end effector 14 are controlled by the drive of each actuator of the robot arm 12.
  • the end effector 14 is typically attached to the tip of the robot arm 12.
  • the end effector 14 is configured to perform, for example, material injection or sealing. Alternatively, the end effector 14 may be a welding torch.
  • the robot system 100 illustrated in FIG. 2 includes a controller 16 that controls the robot 10 in addition to the robot 10 and the teaching changing unit 20 described above.
  • the controller 16 stores teaching contents, and the controller 16 controls the robot arm 12 and the end effector 14.
  • the teaching changing unit 20 is connected to the controller 16, and the teaching changing unit 20 changes the teaching contents stored in the controller 16.
  • the controller 16 has a storage device 16a storing teaching contents (teaching data), and a processor 16b controlling the robot arm 12 and the end effector 14 in accordance with the teaching contents stored in the storage device 16a.
  • the teaching content stored in the storage device 16a is changed (updated) by the teaching changing unit 20. For example, after a change in teaching content is input in the teaching change unit 20, a file indicating the change is transmitted to the storage device 16a, whereby the change in teaching content is performed.
  • Such a robot system 100 is suitably used for processing.
  • the workpiece manufacturing method of this embodiment is demonstrated.
  • a workpiece W is prepared. Further, in S304, the robot 10 in which the teaching content is set for the workpiece W is prepared.
  • the teaching contents may be set in advance in the robot 10. Alternatively, the teaching contents may be set to the robot 10 in accordance with the prepared work W.
  • the robot 10 produces a workpiece by performing an operation on the workpiece W in accordance with the teaching contents.
  • the end effector 14 is appropriately changed in accordance with the work content.
  • the teaching content set for the workpiece W is changed based on the workpiece.
  • the workpiece check may be performed using a robot or may be performed visually. Thereafter, the robot 10 performs an operation on the workpiece W in accordance with the changed teaching content.
  • robotic system 100 may be used to inject material.
  • a urethane foam can be produced by injecting a urethane material into a mold having a predetermined shape and foaming urethane.
  • processing may be performed directly on the workpiece W using the robot system 100 and the workpiece manufacturing method.
  • robotic system 100 and workpiece fabrication methods may be used to perform continuous welding, such as sealing, application of an undercoat prior to painting, and / or multi-layer buildup.
  • the robot 10 preferably performs work on a plurality of works W.
  • the teaching changing unit 20 changes the teaching contents of another work of the plurality of works W.
  • the workpiece W1 of the plurality of workpieces W is worked first by the robot 10, and the workpiece W2 of the plurality of workpieces W is worked later by the robot 10.
  • the changing unit 20 causes the robot 10 to perform the work before the robot 10 performs the work on the work W2.
  • the teaching content for the workpiece W2 is changed based on the result of the work performed for W1. Thereby, the robot 10 can perform the work on the workpiece W with high accuracy without interrupting the work.
  • the correction work may be performed in another process on the work W for which work is performed by the robot 10 before changing the teaching content by the change unit 20.
  • the change unit 20 changes the teaching content for the work W to be applied later by the robot 10 based on the work W having the application unevenness, and the robot 10 applies the application to the next work W in accordance with the changed teaching content, while a human or another robot may apply the undercoat again to the work W having the application unevenness.
  • the teaching contents can be changed without interrupting the work in the robot system 100.
  • work is performed by the robot 10 may also contain several types.
  • the teaching content is set according to the type of the work W.
  • the plurality of workpieces W includes a workpiece Wa, a workpiece Wb of a type different from the workpiece Wa, and a workpiece Wc of the same type as the workpiece Wa, and the robot 10 performs the workpiece after performing the task on the workpiece Wa Work is performed on Wb, and after work on work Wb, work is performed on work Wc.
  • the teaching content for the workpiece Wb is set to be different from the workpiece Wa
  • the teaching content for the workpiece Wc is set in the same manner as the workpiece Wa.
  • the change unit 20 is based on the result of the work on the work Wa before the robot 10 performs the work on the work Wc.
  • Change the teaching contents for the workpiece Wc As described above, the teaching content may be changed based on the work result for the work W of the same type in which work has been performed previously.
  • work W is multiple types and the several teaching content is set to the robot 10
  • work is continuously performed by the robot 10 is a different type.
  • the teaching content can be appropriately changed based on the result of the work already performed.
  • the user of the robot system 100 can easily confirm the changed teaching content.
  • FIG. 6 shows a schematic view of a robot system 100 according to the present embodiment.
  • the robot system 100 shown in FIG. 6 further includes a display unit 30 in addition to the robot 10 and the teaching changing unit 20.
  • the display unit 30 displays an image indicating the teaching content changed by the change unit 20. More preferably, the display unit 30 displays an image showing the teaching content before the change as well as the teaching content changed by the change unit 20.
  • the teaching changing unit 20 and the display unit 30 may be realized using a personal computer.
  • the teaching changing unit 20 may be realized by a central processing unit (CPU) of a personal computer
  • the display unit 30 may be realized by a monitor of the personal computer.
  • the display unit 30 displays a job editing button 30a and a file transmission / reception button 30b.
  • a job editing screen 30a1 is displayed on the display unit 30, as shown in FIG. 7B.
  • the job editing screen 30a1 is provided with a job editing area 30r1 for editing a job, and a work coordinate input area 30r2 for inputting work coordinates.
  • the position at which the robot 10 performs the work on the work W is input in the work coordinate input area 30r2.
  • the display unit 30 inputs the work position after the change on the job edit screen 30a1, and then changes the teaching contents after the change. It is preferable to display.
  • a file transmission / reception screen 30b1 is displayed on the display unit 30, as shown in FIG. 7 (c).
  • a file including the edited job is transmitted.
  • the teaching content stored in the storage device 16a of the controller 16 is changed (updated).
  • the setting of the teaching content is performed using an apparatus different from the teaching changing unit 20.
  • FIG. 8 is a schematic view of a robot system 100 according to the present embodiment.
  • the robot system 100 shown in FIG. 8 further includes a teaching setting unit 40 for setting the teaching contents of the robot 10 for the workpiece W.
  • the teaching setting unit 40 typically has a flat tablet shape and is also called a pendant or a program pendant.
  • the setting of the teaching contents of the robot 10 by the teaching setting unit 40 is performed in the fence when the robot 10 is in the off state.
  • the setting of the teaching contents of the robot 10 by the teaching setting unit 40 may be performed off-line on the computer without actually moving the robot 10.
  • the teaching setting unit 40 may be simply referred to as the setting unit 40.
  • the setting unit 40 sets the teaching content, while the changing unit 20 changes the teaching content set by the setting unit 40. It is preferable that the change unit 20 can change only a part of the settable range of the teaching content by the setting unit 40. For example, when setting the teaching content, it is possible to set the robot 10 at an arbitrary position, but the changeable range of the teaching content by the changing unit 20 is within the predetermined range and outside the predetermined range. When a change is input, the change unit 20 may not permit the change.
  • the robot system 100 includes one robot 10 in the above description, the present embodiment is not limited to this.
  • the robot system 100 may include a plurality of robots 10 that perform similar tasks.
  • the robot system 100 may include another robot that performs a task different from the robot 10.
  • the change unit 20 may change the teaching content of the task performed by the robot.
  • the robot C is provided with the conveyor C, and the conveyor C transports the workpiece W to the robot 10, but the present embodiment is not limited to this.
  • the robot 10 may perform work on different workpieces W by moving relative to the workpiece W to which the robot 10 is fixed.
  • the robot system 100 and the workpiece manufacturing method of the present embodiment are suitably used, for example, for manufacturing a foamed urethane molded product.
  • the urethane foam molded article is suitably used for a car seat.
  • foamed urethane is produced by mixing two or more liquids, and the volume increases several to several tens of times in a short time.
  • urethane foam has a low density, it can be easily handled because it is light even if its volume is relatively large.
  • FIG. 9 is a schematic view of a robot system 100 of the present embodiment.
  • the robot system 100 shown in FIG. 9 includes a conveyor C that conveys the workpiece W, and the conveyor C rotates in an annular manner.
  • the work W has an upper mold Ws and a lower mold Wt.
  • the upper mold Ws is attached to the lower mold Wt so as to be openable and closable.
  • the lower mold Wt is provided with a cavity, and when the upper mold Ws is closed to the lower mold Wt, a predetermined space is formed between the upper mold Ws and the lower mold Wt. .
  • a robot 10 is provided around the conveyor C.
  • the robot 10 injects a urethane material into the cavity of the lower mold Wt.
  • a mold opening robot 110a, a mold release agent coating robot 110b, a mold closing robot 110c, and a heating device 120 are provided around the conveyor C.
  • the conveyor C transports the workpiece W in the order of the mold opening robot 110 a, the mold release agent coating robot 110 b, the robot 10, the mold closing robot 110 c, and the heating device 120.
  • the operation mode of the robot 10 (for example, the injection position and the injection amount of the urethane material) is set as the teaching content.
  • the amount of urethane material to be injected is excessive, the urethane foam may overflow from the mold and the material may be wasted.
  • a foamed urethane molded article having a desired shape may not be produced.
  • a urethane foam molded product having a desired shape can be manufactured.
  • the teaching content may differ depending on the type of the work W.
  • the shape of the automotive seat differs depending on the front seat, the rear seat, etc.
  • the teaching content set in the robot 10 differs depending on the shape of the urethane foam molded product to be produced (for example, the shape of the seat). It is also good.
  • a foamed urethane molded article is produced using the work W conveyed by the conveyor C.
  • the mold opening robot 110a opens the upper mold Ws.
  • the release agent application robot 110b applies a release agent to at least one of the upper mold Ws and the lower mold Wt.
  • the robot 10 injects a urethane material into the lower mold Wt according to the teaching contents.
  • a main agent and a curing agent are mixed.
  • the robot 10 injects a urethane material into the lower mold Wt so as to draw the locus shown in FIG.
  • the mold closing robot 110 c closes the upper mold Ws to the lower mold Wt. Thereafter, when the heating device 120 heats the workpiece W into which the urethane material has been injected, the urethane material is foamed to form a urethane foam molded article.
  • the upper mold Ws is opened with respect to the lower mold Wt, and the urethane foam molded article is taken out.
  • the teaching changing unit 20 is disposed near the place where the urethane foam molded article is taken out. For example, the observer checks the extracted foamed urethane molded product, and changes the teaching content using the teaching changing unit 20.
  • the injection position of the urethane material by the robot 10 is two-dimensionally changed by the teaching changing unit 20.
  • the robot 10 changes the locus (injection pattern) for injecting the urethane material to the lower mold Wt so as to draw the locus shown in FIG.
  • the position of the horizontal plane when the robot 10 injects the urethane material may be changed.
  • the amount of urethane material injected from the robot 10 may be changed as necessary.
  • the teaching content is changed without interrupting the production of the urethane foam molded article (that is, without interrupting the transfer of the plurality of works W by the conveyor C). can do.
  • the robot system 100 preferably performs work on different types of workpieces W. As a result, it is possible to reduce an increase in the stock of finished urethane foam molded articles, and to reduce the number of works on which work has been performed according to the teaching contents before change.
  • the display unit 30 preferably displays the teaching content after the change.
  • the display unit 30 displays the changed work position.
  • the display unit 30 may display the teaching content before the change in the area 30s1 and display the teaching content after the change in the area 30s2 different from the area 30s1.
  • the display unit 30 may display the teaching content before the change, along with the teaching content after the change, in the same area 30t.
  • the teaching content after the change is displayed in a mode different from the teaching content before the change.
  • the teaching content after the change is displayed as a solid line
  • the teaching content before the change may be displayed as a broken line.
  • the teaching content after the change may be displayed in solid color
  • the teaching content before the change may be displayed in black.
  • Robot 20 Teaching change unit 30 Display unit 100 Robot system

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Abstract

　本発明によるロボットシステム（１００）は、ワーク（Ｗ）に対してティーチング内容に従った作業を行うロボット（１０）と、作業の結果に基づきワーク（Ｗ）に対するティーチング内容を変更するティーチング変更部（２０）とを備える。好ましくは、ティーチング変更部（２０）はワーク（Ｗ）に対してロボット（１０）が作業の行う位置を変更する。また、好ましくは、ワーク（Ｗ）は複数であり、ロボット（１０）があるワーク（Ｗ）に対して作業を行っている間に、ティーチング変更部（２０）は別のワーク（Ｗ）に対するティーチング内容を変更する。

Description

ロボットシステムおよび加工物作製方法
　本発明は、ロボットシステムおよび加工物作製方法に関する。
　産業用ロボットは、高品質の製品を安定して生産するため、あるいは、疲労を伴う作業等から人間を解放するため等の様々な目的で生産現場に導入されている。典型的な産業用ロボットは、オフ状態において予め設定されたティーチング内容に従って繰り返し動作を行う。
　このような産業用ロボットは加工物の作製に用いられる（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示された産業用ロボットは、自動ウレタン発泡成形ラインを循環する複数の金型のそれぞれの下金型にウレタン原料液を注入しており、この原料液を発泡することによって発泡ウレタン成形品が作製される。なお、特許文献１には、下金型の注入面をほぼ水平にすることにより、ウレタン原料液の流れを抑制し、成形品の不良を抑制することが記載されている。
特開平１０－１７５２２７号公報
　しかしながら、ロボットが予め設定されたティーチング内容に従って作業を行う場合でも、作業条件に応じて、所定の精度で作業が行われないことがある。例えば、特許文献１に開示された産業用ロボットでは、作業温度およびウレタン材料の濃度ムラ等に応じて、所定の形状のウレタン成形品が得られないことがある。
　本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、ティーチング内容に従って行われる作業の精度を改善させたロボットシステムおよび加工物作製方法を提供することにある。
　本発明によるロボットシステムは、少なくとも１つのワークに対してティーチング内容に従った作業を行うロボットと、前記作業の結果に基づき、前記少なくとも１つのワークに対する前記ティーチング内容を変更するティーチング変更部とを備える。
　ある実施形態において、前記ティーチング変更部は、前記少なくとも１つのワークに対して前記ロボットが前記作業を行う位置を変更する。
　ある実施形態において、前記少なくとも１つのワークは複数のワークを含む。
　ある実施形態において、前記ロボットが前記複数のワークのうちのあるワークに対して作業を行っている間に、前記ティーチング変更部は前記複数のワークのうちの別のワークに対する前記ティーチング内容を変更する。
　ある実施形態において、前記複数のワークは、第１ワークおよび第２ワークを含み、前記ロボットは、前記第１ワークに対して作業を行った後に、前記第２ワークに対して作業を行い、前記ティーチング変更部は、前記ロボットが前記第２ワークに対して作業を行う前に、前記ロボットが前記第１ワークに対して行った作業の結果に基づいて前記第２ワークに対するティーチング内容を変更する。
　ある実施形態において、前記複数のワークは複数種類のワークを含む。
　ある実施形態において、前記複数のワークは、第１ワークと、前記第１ワークとは種類の異なる第２ワークと、前記第１ワークと同じ種類の第３ワークとを含み、前記ロボットは、前記第１ワークに対して作業を行った後に前記第２ワークに対して作業を行い、その後、前記第２ワークに対して作業を行った後に前記第３ワークに対して作業を行い、前記変更部は、前記ロボットが前記第３ワークに対して作業を行う前に、前記ロボットが前記第１ワークに対して行った作業の結果に基づいて前記第３ワークに対するティーチング内容を変更する。
　ある実施形態において、前記ロボットシステムは、前記少なくとも１つのワークを搬送するコンベアをさらに備える。
　ある実施形態において、前記ロボットシステムは、前記変更されたティーチング内容を示す画像を表示する表示部をさらに備える。
　ある実施形態において、前記表示部は、前記変更されたティーチング内容とともに前記変更前のティーチング内容を示す画像を表示する。
　ある実施形態において、前記ロボットシステムは、前記少なくとも１つのワークに対して前記ロボットのティーチング内容を設定するティーチング設定部をさらに備える。
　本発明による加工物作製方法は、少なくとも１つのワークを用意する工程と、前記少なくとも１つのワークに対してティーチング内容が設定されたロボットを用意する工程と、前記ロボットが、前記少なくとも１つのワークに対して前記ティーチング内容に従って作業を行うことによって加工物を作製する工程と、前記加工物に基づき、前記少なくとも１つのワークに対して設定された前記ティーチング内容を変更する工程とを包含する。
　本実施形態によれば、ティーチング内容に従って行われる作業の精度を改善させたロボットシステムおよび加工物作製方法を提供することができる。
本実施形態のロボットシステムの模式的な上面図である。 本実施形態のロボットシステムの模式図である。 本実施形態の加工物作製方法を説明するためのフローチャートである。 本実施形態のロボットシステムの模式図である。 本実施形態のロボットシステムの模式図である。 本実施形態のロボットシステムの模式図である。 （ａ）～（ｃ）は本実施形態のロボットシステムにおける表示部を示す模式図である。 本実施形態のロボットシステムの模式図である。 本実施形態のロボットシステムの模式図である。 本実施形態のロボットシステムにおいて作業の行われるワークの一例を示す模式図である。 （ａ）はティーチング内容を変更する前の作業結果を示す模式図であり、（ｂ）はティーチング内容を変更した後の作業結果を示す模式図である。 （ａ）および（ｂ）は本実施形態のロボットシステムにおける表示部を示す模式図である。
　以下、図面を参照して本発明によるロボットシステムおよび加工物作製方法の実施形態を説明する。ただし、本発明の実施形態は以下の実施形態に限定されない。
　図１は本実施形態のロボットシステム１００の模式的な上面図である。ロボットシステム１００はロボット１０およびティーチング変更部２０を備えている。ロボット１０には、ワークＷに対して予めティーチング内容が設定されている。ロボット１０は、設定されたティーチング内容に従って作業を行う。
　ここでは、ワークＷは、コンベアＣによってロボット１０に搬送される。ロボット１０による作業が終了すると、ワークＷはコンベアＣによってロボット１０から離れる方向に搬送される。典型的には、コンベアＣは複数のワークＷを搬送し、ロボット１０は搬送されたワークＷに対して作業を行うが、コンベアＣによって搬送されるワークＷは１つであってもよい。
　本実施形態のロボットシステム１００において、ティーチング変更部２０は、ロボット１０による作業の結果に基づいてワークＷに対するティーチング内容を変更する。ティーチング変更部２０として、例えば、パーソナルコンピュータが利用される。例えば、ティーチング内容を変更するための入力に、キーボード、マウスおよびタッチパネルの少なくとも１つを用いてもよい。一例として、ティーチング変更部２０は、ワークＷに対してロボット１０が作業を行う位置を変更する。なお、本明細書においてティーチング変更部２０を単に変更部２０と記載することがある。
　変更部２０による変更が行われた後、ロボット１０は、ワークＷに対して変更されたティーチング内容に従って作業を行う。このように、ワークＷに対するティーチング内容の変更を行うことにより、ロボット１０によるワークＷに対する作業の精度を向上させることができる。
　図２は、本実施形態のロボットシステム１００の一例を示す模式図である。ロボット１０は、ロボットアーム１２と、エンドエフェクタ１４とを有している。ロボットアーム１２は複数のアームから構成されている。典型的には、ロボットアーム１２は、複数のアクチュエータを備えた多関節アームロボットであり、各アクチュエータはサーボモータを有している。エンドエフェクタ１４の位置および姿勢は、ロボットアーム１２の各アクチュエータの駆動によって制御される。エンドエフェクタ１４は、典型的には、ロボットアーム１２の先端に取り付けられている。エンドエフェクタ１４は、例えば、材料注入またはシーリングを行うように構成されている。あるいは、エンドエフェクタ１４は、溶接トーチであってもよい。
　図２に示したロボットシステム１００は、上述したロボット１０およびティーチング変更部２０に加えて、ロボット１０を制御するコントローラ１６を備えている。コントローラ１６はティーチング内容を記憶しており、コントローラ１６はロボットアーム１２およびエンドエフェクタ１４を制御する。ここでは、ティーチング変更部２０はコントローラ１６に接続されており、ティーチング変更部２０は、コントローラ１６に記憶されたティーチング内容を変更する。
　例えば、コントローラ１６は、ティーチング内容（ティーチングデータ）を記憶した記憶装置１６ａと、記憶装置１６ａに記憶されたティーチング内容に従ってロボットアーム１２およびエンドエフェクタ１４を制御するプロセッサ１６ｂとを有している。ティーチング変更部２０により、記憶装置１６ａに記憶されたティーチング内容は変更（更新）される。例えば、ティーチング変更部２０においてティーチング内容の変更事項が入力された後、変更事項を示すファイルが記憶装置１６ａに送信されることにより、ティーチング内容の変更が行われる。
　このようなロボットシステム１００は加工に好適に用いられる。以下、図３を参照して、本実施形態の加工物作製方法を説明する。
　まず、Ｓ３０２において、ワークＷを用意する。また、Ｓ３０４において、ワークＷに対してティーチング内容が設定されたロボット１０を用意する。なお、ロボット１０には、予めティーチング内容が設定されていてもよい。あるいは、用意したワークＷに応じて、ロボット１０にティーチング内容を設定してもよい。
　次に、Ｓ３０６において、ロボット１０は、ワークＷに対してティーチング内容に従って作業を行うことによって加工物を作製する。図２に示したロボット１０において、エンドエフェクタ１４は、作業内容に応じて適宜変更される。
　次に、Ｓ３０８において、加工物に基づき、ワークＷに対して設定されたティーチング内容を変更する。加工物のチェックは、ロボットを利用して行われてもよく、または、目視で行われてもよい。その後、ロボット１０は、ワークＷに対して、変更されたティーチング内容に従って作業を行う。
　本実施形態のロボットシステム１００および加工物作製方法はさまざまな用途に適用可能である。例えば、ロボットシステム１００は材料の注入に用いられてもよい。一例として、所定の形状の金型にウレタン材料を注入し、ウレタンを発泡させることにより、発泡ウレタン成形品を作製することができる。
　あるいは、ロボットシステム１００および加工物作製方法を利用して、ワークＷに対して直接的に加工を行ってもよい。例えば、ロボットシステム１００および加工物作製方法を利用して、シーリング、塗装の前のアンダーコートの塗布、および／または、多層盛などの連続溶接を行ってもよい。
　なお、ロボットシステム１００において、ロボット１０は複数のワークＷに対して作業を行うことが好ましい。この場合、ロボット１０が複数のワークＷのうちのあるワークに対して作業を行っている間に、ティーチング変更部２０は複数のワークＷのうちの別のワークに対するティーチング内容を変更する。
　図４に示すように、複数のワークＷのうちのワークＷ１は、ロボット１０によって先に作業され、複数のワークＷのうちのワークＷ２は、ロボット１０によって後に作業される。このように、ロボット１０がワークＷ１に対して作業を行った後にワークＷ２に対して作業を行う場合、変更部２０は、ロボット１０がワークＷ２に対して作業を行う前に、ロボット１０がワークＷ１に対して行った作業の結果に基づいてワークＷ２に対するティーチング内容を変更する。これにより、ロボット１０は、作業を中断することなく、ワークＷに対して高精度に作業を行うことができる。
　なお、変更部２０によるティーチング内容を変更する前にロボット１０によって作業の行われたワークＷに対して、別の工程で修正作業を行ってもよい。例えば、ロボット１０がワークＷに対してアンダーコートを塗布する場合、変更部２０は、塗布ムラのあるワークＷに基づいて、後でロボット１０が塗布を行うワークＷに対するティーチング内容を変更し、ロボット１０はこの変更されたティーチング内容に従って次のワークＷに対して塗布を行う一方で、塗布ムラのあったワークＷに対して人間または別のロボットが再度アンダーコートの塗布を行ってもよい。このようにして、ロボットシステム１００における作業を中断することなくティーチング内容を変更することができる。
　なお、図５に示すように、ロボット１０によって作業の行われるワークＷは複数の種類を含んでもよい。ティーチング内容はワークＷの種類に応じて設定される。
　例えば、複数のワークＷは、ワークＷａと、ワークＷａとは異なる種類のワークＷｂと、ワークＷａと同じ種類のワークＷｃとを含み、ロボット１０は、ワークＷａに対して作業を行った後にワークＷｂに対して作業を行い、ワークＷｂに対して作業を行った後にワークＷｃに対して作業を行う。なお、これらの作業が開始される前において、ワークＷｂに対するティーチング内容は、ワークＷａとは異なるように設定されており、ワークＷｃに対するティーチング内容はワークＷａと同じように設定されている。
　図５に示したロボットシステム１００では、ワークＷａに対して作業が行われた後、変更部２０は、ロボット１０がワークＷｃに対して作業を行う前に、ワークＷａに対する作業の結果に基づいてワークＷｃに対するティーチング内容を変更する。このように、同一種類の以前に作業の行われたワークＷに対する作業結果に基づいてティーチング内容が変更されてもよい。
　なお、ワークＷが複数種類であり、ロボット１０に複数のティーチング内容が設定されている場合、ロボット１０によって時間的に連続して作業の行われるワークＷは異なる種類のものであることが好ましい。この場合、ある種類のワークの作業が行われた後に、同じ種類の別のワークの作業が行われる前に、すでに作業の行われたワークの作業結果に基づいてティーチング内容を変更することが好ましい。これにより、すでに行われた作業の結果に基づいて、ティーチング内容を適切に変更することができる。
　なお、ロボットシステム１００の使用者は、変更したティーチング内容を容易に確認できることが好ましい。
　図６は、本実施形態のロボットシステム１００の模式図を示す。図６に示したロボットシステム１００は、ロボット１０およびティーチング変更部２０に加えて表示部３０をさらに備えている。表示部３０は、変更部２０によって変更されたティーチング内容を示す画像を表示する。表示部３０は、変更部２０によって変更されたティーチング内容とともに変更前のティーチング内容を示す画像を表示することがさらに好ましい。
　なお、ティーチング変更部２０および表示部３０はいずれもパーソナルコンピュータを利用して実現されてもよい。例えば、ティーチング変更部２０はパーソナルコンピュータの中央処理演算装置（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ：ＣＰＵ）によって実現され、表示部３０はパーソナルコンピュータのモニタによって実現されてもよい。
　以下、本実施形態のロボットシステム１００における表示部３０による表示の一例を説明する。まず、図７（ａ）に示すように、ティーチング内容の変更に先立ち、表示部３０は、ジョブ編集ボタン３０ａおよびファイル送受信ボタン３０ｂを表示する。
　ジョブ編集ボタン３０ａが選択されると、図７（ｂ）に示すように、表示部３０に、ジョブ編集画面３０ａ１が表示される。ジョブ編集画面３０ａ１には、ジョブを編集するためのジョブ編集領域３０ｒ１、および、作業座標を入力するための作業座標入力領域３０ｒ２が設けられている。ここでは、例えば、作業座標入力領域３０ｒ２にロボット１０がワークＷに対して作業を行う位置が入力される。なお、図７（ｂ）に示したジョブ編集画面３０ａ１において作業位置の変更を行う場合、表示部３０は、ジョブ編集画面３０ａ１に変更後の作業の位置を入力した後、変更後のティーチング内容を表示することが好ましい。
　また、ファイル送受信ボタン３０ｂが選択されると、図７（ｃ）に示すように、表示部３０に、ファイル送受信画面３０ｂ１が表示される。ファイル送受信画面３０ｂ１においてファイル送受信ボタンが選択されると、編集されたジョブを含むファイルが送信される。このように、編集されたジョブの送信が終了すると、コントローラ１６の記憶装置１６ａに記憶されたティーチング内容が変更（更新）される。
　なお、ティーチング内容の設定はティーチング変更部２０とは別の装置を用いて行われる。
　図８は本実施形態のロボットシステム１００の模式図である。図８に示したロボットシステム１００はワークＷに対するロボット１０のティーチング内容を設定するティーチング設定部４０をさらに備えている。ティーチング設定部４０は、典型的には平板のタブレット形状を有しており、ペンダントまたはプログラムペンダントとも呼ばれる。
　ティーチング設定部４０によるロボット１０のティーチング内容の設定は、ロボット１０がオフ状態の場合に柵内にて行われる。あるいは、ティーチング設定部４０によるロボット１０のティーチング内容の設定は実際にロボット１０を動かすことなくコンピュータ上でオフラインに行われてもよい。なお、本明細書においてティーチング設定部４０を単に設定部４０と記載することがある。
　設定部４０はティーチング内容を設定するのに対して、変更部２０は設定部４０によって設定されたティーチング内容を変更する。変更部２０は、設定部４０によるティーチング内容の設定可能範囲の一部のみを変更可能であることが好ましい。例えば、ティーチング内容を設定する際には、ロボット１０を任意の位置に設定することが可能であるが、変更部２０によるティーチング内容の変更可能範囲は所定の範囲内であり、所定の範囲外の変更事項が入力された場合、変更部２０はその変更事項を許可しなくてもよい。
　なお、上述した説明では、ロボットシステム１００は１台のロボット１０を備えていたが、本実施形態はこれに限定されない。ロボットシステム１００は同様の作業を行う複数のロボット１０を備えてもよい。また、ロボットシステム１００はロボット１０とは異なる作業を行う別のロボットを備えてもよく、この場合、変更部２０は、このロボットによって行われる作業のティーチング内容を変更してもよい。
　また、上述した説明では、ロボットシステム１００にはコンベアＣが設けられており、コンベアＣがロボット１０にワークＷを搬送したが、本実施形態はこれに限定されない。ロボット１０が固定されたワークＷに対して移動することによってロボット１０は異なるワークＷに作業を行ってもよい。
　本実施形態のロボットシステム１００および加工物作製方法は、例えば、発泡ウレタン成形品の作製に好適に用いられる。発泡ウレタン成形品は自動車用シートに好適に用いられる。典型的には、発泡ウレタンは、２以上の液を混合させることによって生成され、短時間に体積が数倍から数十倍に増大する。また、発泡ウレタンは、密度が小さいため、体積が比較的大きくても、軽いため、容易に取り扱うことができる。
　以下、図９～図１２を参照して本実施形態を用いた発泡ウレタン成形品の作製について説明する。図９は、本実施形態のロボットシステム１００の模式図である。図９に示したロボットシステム１００はワークＷを搬送するコンベアＣを備えており、コンベアＣは環状に回転している。
　図１０に示すようにワークＷは上金型Ｗｓおよび下金型Ｗｔを有している。上金型Ｗｓは下金型Ｗｔに対して開閉可能に取り付けられている。ここでは、下金型Ｗｔにはキャビティが設けられており、上金型Ｗｓを下金型Ｗｔに閉じた場合、上金型Ｗｓと下金型Ｗｔとの間に所定の空間が形成される。
　図９に示すように、コンベアＣの周囲にはロボット１０が設けられている。ここでは、ロボット１０はウレタン材料を下金型Ｗｔのキャビティ内に注入する。また、ここでは、コンベアＣの周囲に、型開きロボット１１０ａ、離型剤塗布ロボット１１０ｂ、型閉めロボット１１０ｃおよび加熱装置１２０が設けられている。コンベアＣは、型開きロボット１１０ａ、離型剤塗布ロボット１１０ｂ、ロボット１０、型閉めロボット１１０ｃおよび加熱装置１２０の順番にワークＷを搬送する。
　ロボットシステム１００において、ロボット１０の動作態様（例えば、ウレタン材料の注入位置および注入量）はティーチング内容として設定されている。金型を用いて発泡ウレタン成形品を形成する場合、注入するウレタン材料の量が過剰であると、金型から発泡ウレタンがあふれてしまい、材料が無駄になることがある。一方、注入するウレタン材料の量が適切であっても、所望の形状の発泡ウレタン成形品が作製されないことがある。これに対して、本実施形態のロボットシステム１００および加工物作製方法によれば、所望の形状の発泡ウレタン成形品を作製することができる。
　なお、上述したように、ティーチング内容は、ワークＷの種類に応じて異なってもよい。例えば、自動車用シートは、フロントシート、リアシート等に応じて形状が異なり、作製すべき発泡ウレタン成形品の形状（例えば、シートの形状）に応じてロボット１０に設定されるティーチング内容は異なっていてもよい。
　コンベアＣによって搬送されるワークＷを用いて発泡ウレタン成形品が作製される。まず、型開きロボット１１０ａは上金型Ｗｓを開ける。次に、離型剤塗布ロボット１１０ｂが上金型Ｗｓおよび下金型Ｗｔの少なくとも一方に離型剤を塗布する。
　その後、ロボット１０はティーチング内容に従って下金型Ｗｔにウレタン材料を注入する。ウレタン材料には、主剤と、硬化剤とが混合されている。例えば、ロボット１０は、下金型Ｗｔに対して、図１１（ａ）に示した軌跡を描くようにウレタン材料を注入する。
　次に、型閉めロボット１１０ｃは下金型Ｗｔに対して上金型Ｗｓを閉じる。その後、加熱装置１２０がウレタン材料の注入されたワークＷを加熱することにより、ウレタン材料が発泡して発泡ウレタン成形品が形成される。
　その後、下金型Ｗｔに対して上金型Ｗｓを開けて発泡ウレタン成形品を取り出す。図９に示したロボットシステム１００では、ティーチング変更部２０は、発泡ウレタン成形品を取り出す場所の近くに配置されている。例えば、観察者は、取り出した発泡ウレタン成形品をチェックして、ティーチング変更部２０を用いてティーチング内容を変更する。
　ここでは、ティーチング変更部２０により、ロボット１０によるウレタン材料の注入位置を２次元的に変更する。例えば、ティーチング内容の変更により、ロボット１０は、下金型Ｗｔに対して、図１１（ｂ）に示した軌跡を描くようにウレタン材料を注入する軌跡（注入パターン）を変更する。この場合、ロボット１０がウレタン材料を注入する際の水平面の位置を変更すればよい。なお、必要に応じて、ロボット１０から注入されるウレタン材料の量を変化させてもよい。以上のようにして、図９に示したロボットシステム１００では、発泡ウレタン成形品の作製を中断することなく（すなわち、コンベアＣによる複数のワークＷの搬送を中断させることなく）、ティーチング内容を変更することができる。
　また、上述したように、ロボットシステム１００は、異なる種類のワークＷに対して作業を行うことが好ましい。これにより、完成した発泡ウレタン成形品の在庫の増大を低減させるとともに、変更前のティーチング内容に従って作業の行われたワークの数を低減させることができる。
　以上のようにしてティーチング内容の変更を行うことができる。なお、上述したように、ロボットシステム１００において、表示部３０は、変更後のティーチング内容を表示することが好ましい。
　以下、図１２を参照して表示部３０による表示を説明する。上述したように、表示部３０は変更された作業位置を表示する。
　例えば、図１２（ａ）に示すように、表示部３０は、領域３０ｓ１に変更前のティーチング内容を表示し、領域３０ｓ１とは異なる領域３０ｓ２に変更後のティーチング内容を表示してもよい。あるいは、図１２（ｂ）に示すように、表示部３０は、同一の領域３０ｔに、変更後のティーチング内容とともに、変更前のティーチング内容を表示してもよい。この場合、変更後のティーチング内容は、変更前のティーチング内容とは異なる態様で表示されることが好ましい。例えば、変更後のティーチング内容は実線で表示されるのに対して、変更前のティーチング内容は破線で表示されてもよい。あるいは、変更後のティーチング内容は実線で色を付されて表示されるのに対して、変更前のティーチング内容は黒色で表示されてもよい。
　　１０　ロボット
　　２０　ティーチング変更部
　　３０　表示部
　１００　ロボットシステム

Claims (12)

  1. 　少なくとも１つのワークに対してティーチング内容に従った作業を行うロボットと、
    　前記作業の結果に基づき、前記少なくとも１つのワークに対する前記ティーチング内容を変更するティーチング変更部と
    を備える、ロボットシステム。
  2. 　前記ティーチング変更部は、前記少なくとも１つのワークに対して前記ロボットが前記作業を行う位置を変更する、請求項１に記載のロボットシステム。
  3. 　前記少なくとも１つのワークは複数のワークを含む、請求項１または２に記載のロボットシステム。
  4. 　前記ロボットが前記複数のワークのうちのあるワークに対して作業を行っている間に、前記ティーチング変更部は前記複数のワークのうちの別のワークに対する前記ティーチング内容を変更する、請求項３に記載のロボットシステム。
  5. 　前記複数のワークは、第１ワークおよび第２ワークを含み、
    　前記ロボットは、前記第１ワークに対して作業を行った後に、前記第２ワークに対して作業を行い、
    　前記ティーチング変更部は、前記ロボットが前記第２ワークに対して作業を行う前に、前記ロボットが前記第１ワークに対して行った作業の結果に基づいて前記第２ワークに対するティーチング内容を変更する、請求項３または４に記載のロボットシステム。
  6. 　前記複数のワークは複数種類のワークを含む、請求項３または４に記載のロボットシステム。
  7. 　前記複数のワークは、第１ワークと、前記第１ワークとは種類の異なる第２ワークと、前記第１ワークと同じ種類の第３ワークとを含み、
    　前記ロボットは、前記第１ワークに対して作業を行った後に前記第２ワークに対して作業を行い、その後、前記第２ワークに対して作業を行った後に前記第３ワークに対して作業を行い、
    　前記変更部は、前記ロボットが前記第３ワークに対して作業を行う前に、前記ロボットが前記第１ワークに対して行った作業の結果に基づいて前記第３ワークに対するティーチング内容を変更する、請求項６に記載のロボットシステム。
  8. 　前記少なくとも１つのワークを搬送するコンベアをさらに備える、請求項１から７のいずれかに記載のロボットシステム。
  9. 　前記変更されたティーチング内容を示す画像を表示する表示部をさらに備える、請求項１から８のいずれかに記載のロボットシステム。
  10. 　前記表示部は、前記変更されたティーチング内容とともに前記変更前のティーチング内容を示す画像を表示する、請求項９に記載のロボットシステム。
  11. 　前記少なくとも１つのワークに対して前記ロボットのティーチング内容を設定するティーチング設定部をさらに備える、請求項１から１０のいずれかに記載のロボットシステム。
  12. 　少なくとも１つのワークを用意する工程と、
    　前記少なくとも１つのワークに対してティーチング内容が設定されたロボットを用意する工程と、
    　前記ロボットが、前記少なくとも１つのワークに対して前記ティーチング内容に従って作業を行うことによって加工物を作製する工程と、
    　前記加工物に基づき、前記少なくとも１つのワークに対して設定された前記ティーチング内容を変更する工程と
    を包含する、加工物作製方法。
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