JPH03218502A

JPH03218502A - ロボットの教示装置

Info

Publication number: JPH03218502A
Application number: JP1450590A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Sekiya; 関谷　寛幸
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 1990-01-24
Filing date: 1990-01-24
Publication date: 1991-09-26

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、工作機械のローダや、その他種々の目的に
使用されるプレイバックロボットの教示装置に関するも
のである。

〔従来の技術〕

プレイバックロボットに位置データを教示する方法とし
て、動力源を断って直接にハンドを移動させる方法と、
動力源を断たずに、教示操作盤の軸送り釦（ジョグ操作
釦）等の操作によってゆっくりとした速度で操縦する方
法とがある。教示操作盤は、ティーチボックスあるいは
ペンダント等とも呼ばれ、ジョイスティックを使用する
ものもある。

前記の動力源を断つ教示方法は、操作のために大きな力
を必要とするため、動力源を断たずに教示する方法が用
いられることが多い。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、ハンドの位置を軸送り釦等の操作で定める場合
、ロボットの各軸の操作が必要であり、これらの軸の動
きの関連づけが難しい。そのため、教示に熟練を必要と
し、かつ教示時間が長くかかるという問題点がある。

この発明の目的は、簡単で短時間に教示することのでき
るロボットの教示装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明の構成を実施例に対応する第１図と共に説明す
る。このロボットの教示装置は、ロボットの制御手段（
ｌ９）を手動教示モードに切換える手動教示モード切換
スイッチ（ｌ３）と、ロボットの各軸（　Ａ．−Ａ．）
の位置データのデータ記憶手段（２９）への入力指令を
与えるポイント教示スイッチ（ｌ５）とをロボットのハ
ンド（１０）に設け、さらにショグ送り用の負荷検出処
理手段（３１）を設けたものである。負荷検出処理手段
（３１）は、各軸（Ａ．〜Ａ．）の負荷を検出して負荷
の生じている軸（Ａ〜Ａ、）および負荷発生方向を判別
し、かつ負荷の発生している軸（Ａｌ〜Ａ．）に前記負
荷発生方向のジョグ送りを行わせるものである。

〔作　用〕

教示を行うときは、ハンド（１０）にある手動教示モー
ド切換スイッチ（ｌ３）をオンにしてハント（ｌＯ）を
任意方向に移動させる。これにより、負荷検出処理手段
（３ｌ）で各軸（Ａ．〜Ａ．）の負荷が検出されて、負
荷の生じている軸（　Ａ．−Ａ，）および負荷発生方向
か判別され、かつ負荷の発生している軸（Ａ．〜Ａ．）
に負荷発生方向のジジグ送りが行われる。ハンド（ｌＯ
）が止まるように手で制動力を与えると、負荷が低減す
るために負荷検出処理手段（３１）によるジョグ送りが
停止する。このようにハント（１０）を教示ポイントま
で移動させ、ポイント教示スイッチ（１５）をオンにす
ると、そのときの各軸（　Ａ，−Ａゎ）の位置データが
データ記憶手段（２９）に記憶される。

〔実施例〕

この発明の一実施例を第１図ないし第５図に基づいて説
明する。

第３図に示すように、ロボットｌは旋盤２とワーク台４
との間に設置してあり、主軸チャック３とワーク台４と
の間でワークＷの搬送を行うローダとして使用される。

旋盤２は、タレット刃物台５を有する自動旋盤からなる
。ロボット１は自由度５の多関節ロボットであり、ベー
ス６上に旋回可能に設置したボデイ７に、アッパーアー
ム８と、フォアアーム９とを関節部で順に連結してある
。

フオアアーム９には、ハンドｌＯがリスト回転部および
リスト折曲げ部を介して取付けてある。

第４図に示すように、ハントｌＯは開閉駆動される一対
のフィンガ１２をケース１ｌに設けたものである。ケー
ス１１の１側面には手動教示モード切換スイッチ１３の
引き金状の操作レバー１３ａを有する把手１４を設け、
かつ他側面にポイント教示スイッチｌ５と、サービスコ
ード等入力手段１６と、位置表示手段ｌ７とを設けてあ
る。操作レバー１３ａの代わりに、釦状の操作子を把手
１４に設けても良い。ポイント教示スイッチ１５はキー
スイッチ群の１つのスイッチからなり、残りのスイッチ
でサービスコード等人力手段ｌ６が構成される。位置表
示手段１７は、直交するＸ−Ｚの各方向におけるハンド
１０の座標位置を各々示す３個の液晶表示式の表示部１
７ｘ−１７ｚからなる。

第１図は制御系のブロック図である。第３図のロボット
Ｉの各軸Ａ，〜Ａ６を駆動する各サーボモータエ８は、
制御手段１９の入出力ボート２０に各々サーボトライバ
２１を介して接続してある。

各サーボモータ２１にはロータリエンコーダ等の位置検
出器２２が付設してあり、位置検出器２２の検出信号は
、サーボトライバ２ｌにフィートバックされると共に、
入出力ボート２０にも入力される。サーボモータｌ８は
ＤＣモータまたはＡＣモータからなり、サーボトライバ
２ｌから電機子電流が供給される。この電機子電流を検
出する電流検出器２３ａを設け、そのアナログ出力はＡ
／Ｄ変換器２４を介して入出力ポート２０に入力する。

位置検出器２２および電流検出器２３ａは、同図では一
部のもののみを示してあるが、各サーボモータ１８につ
き同様に設けられる。

入出力ボート２０には、前記の他にハンド駆動手段２５
と操作コンソール２６等が接続される。

ハンド駆動手段２５は、第４図のハント１０のフィンガ
１２を開閉駆動するモータからなる。操作コンソール２
６は、再生動作用の操作盤と、順序制御の教示等を行う
教示盤とを兼用するものであり、キーボードとディスプ
レイ等を備えている。

制御手段１９は、ＣＰＵ２　７に前記入出力ボ−ト２０
を接続すると共に、主記憶からなる制御プログラム記憶
手段２８と、データ記憶手段２９とを接続したものであ
る。制御プログラム記憶手段２８は、ロボッｌ−１の全
体の教示および再生動作の制御プログラムを記憶したも
のであり、その一部で第５図のサブプログラムを記憶し
た手動教示プログラム記憶部３０が構成される。手動教
示プログラム記憶部３０は、後に第２図と共に詳述する
負荷検出処理手段３１を有する。データ記憶手段２９は
、各教示ポイントにおける各軸Ａ，−Ａ，の位置を位置
データ記憶部３２に記憶すると共に、各教示ポイント間
の送り速度や、各教示ポイントにおけるハント開閉等の
サービスコードを記憶するテーブルからなる。

第２図は負荷検出処理手段３ｌの詳細を示す。

負荷電流検出手段２３は、第１図のＡ／Ｄ変換器２４か
ら各軸Ａ，〜Ａ１の負荷電流値を取り込む手段であり、
検出した各負荷電流値は、パラメータ設定手段３４で設
定した各軸のパラメータａ（第５図）と電流値比較手段
３３で比較される。電流値比較手段３３は、比較結果に
応じて軸・方向判別手段３５，ジョグ送り手段３６，お
よびデータ設定処理手段３８を能動化させ、あるいは不
能動化させる手段である。軸・方向判別手段３５は、負
荷電流検出手段２３で検出した各軸Ａ．−Ａｆｉの負荷
電流値によって、負荷の生じている軸Ａ〜八〇の判別と
、その軸Ａ．−Ａ。の負荷発生方向（回転方向）を判別
する手段である。ジョグ送り手段３６は、各軸駆動手段
１８Ａを構成する各サーボモータ１８（第１図）のサー
ボドライバ２ｌに対して、速度処理手段３７の処理結果
に応じた速度指令を出力する手段である。速度処理手段
３７は、負荷電流検出手段２３の検出電流値に応じて、
ジョグ送り手段３６に連続的あるいは段階的な速度指令
を与えるものである。

上記構成による教示動作を第５図の流れ図を参照して説
明する。教示を行う場合は、第１図の操作コンソール２
６で制御手段１９を教示モードに設定する。これにより
、手動教示モード切換スイッチｌ３のオン操作の待ち状
態となる（第５図のステップＳｌ）。この状態で、第４
図のハンド１０に設けられた把手ｌ４を把持し、手動教
示モード切換スイッチ１３の操作レバー１３ａを引きな
がら、ハントＩＯを教示ポイントに移動させる。

手動教示モード切換スイッチｌ３をオンにすると、負荷
電流検出手段２３（第２図）により各軸Ａ，−Ａ，のサ
ーボモータｌ８の負荷電流値が検出される（Ｓ２）。各
軸Ａ．−Ａ．の負荷電流値は、各軸ごとに任意に設定さ
れるパラメータａと各々比較される（Ｓ３）。負荷電流
は、ハンド１０を手で移動させることにより、サーボモ
ータ１８の起電力で発生し、移動速度に応じて大きくな
る。

したがって、いずれかの軸Ａ，〜Ａ１につき負荷電流値
がパラメータａよりも大きいときは、ハンド１０がある
程度以上の速度で移動しているときである。

このようにハント１０を負荷電流値がパラメータａより
も大きくなる速度で移動させると、紬・方向判別手段３
５（第２図）により、負荷の発生している軸Ａ，〜Ａ．
の判別と、その軸ＡＩ−八〇の負荷発生方向、すなわち
回転方向を判別する（Ｓ４）。この判別結果により、そ
の負荷の発生している軸Ａ１〜Ａ．を負荷発生方向にシ
ョグ送り手段３６でジョグ送りさせる（Ｓ５）。この場
合のジョグ送りは、速度処理手段３７（第２図）によっ
て負荷電流値に応じて処理されたジョグ送り速度で行わ
れ、負荷電流値が大きい程、速い送り速度になる（Ｓ６
）。

このように、ハンドＩＯを移動させたい方向に若干移動
させると、後はサーボモータ１８の駆動によりその方向
に移動が続けられる。ハンド１０に手で制動力を与える
と負荷電流が低減し、ある程度の速度以下になると、負
荷電流値の判断ステップ（Ｓ３）において、各軸Ａ１〜
Ａ．の負荷電流値が全て各パラメータａよりも小さくな
る。この状態では、ポイント教示の待ち状態となり（Ｓ
７）、ハンド１０にあるポイント教示スイッチ１５をオ
ン操作すると、そのときの各軸Ａ１〜Ａ７の位置検出器
２２による位置データが、データ記憶手段２９の位置デ
ータ記憶部３２に記憶される（Ｓ８）。

ハンド１０の各方向Ｘ−Ｚの座標位置は、ハンド１０に
設けられた位置表示手段ｌ７で確認できる。そのため、
正確なポイント教示が行える。また、ポイント教示時に
、ハントＩＯにあるサーヒスコート等入力手段ｌ６を必
要に応じて操作し、ハント１０のフィンガ開閉や、送り
速度設定等の入力操作を行うこともできる。上記動作の
繰り返しにより、各教示ポイントの教示が順次行える。

この教示装置によると、上記のようにハント１０を直接
に手で持って移動させたい方向へ移動させるたけで、ハ
ンド１０をサーボモータｌ８の駆動によりその方向ヘジ
ョグ送りすることができる。

そのため、従来の教示操作盤のジョグ送り釦やジョイス
ティックを操作する場合に比べて、ハントＩＯの教示ポ
イントへの移動が簡単に行える。しかも、手動教示モー
ド切換スイッチ１３およびポイント教示スイッチ１５が
ハンド１０に設けられているので、これらのスイッチ操
作をハンド１０から手を離さずに行え、スイッチ操作が
簡単である。特に、手動教示モード切換スイ、ッチｌ３
はノ）ンドｌＯの把手１４に設けてあるので、把手１４
を把持したままでオン操作を続けることができ、操作が
行い易い。

これらのため、教示操作が単純で簡単であり、教示時間
が短縮できる。また、熟練を要することなく教示が行え
る。

なお、前記実施例では速度教示をサービスコード等入力
手段ｌ６で行うようにしたが、第２図の速度処理手段３
７で処理を行うステップ（Ｓ６）において、負荷電流値
に応じた速度データをデータ記憶手段２９に記憶させる
ようにしても良い。

その場合、サーヒスコード等入力手段１６により、速度
データの取り込み指令を与えるようにする。

速度教示をサービスコード等入力手段１６の速度指定で
行う場合は、ジョグ送りを常に一定の速度で行うように
しても良い。

また、前記実施例はロボット１が多関節ロボットである
場合につき説明したが、この発明は直角座標系ロボット
や、その他種々の機械的構成の口ポットに適用すること
ができる。各軸Ａ１〜Ａ＃がスライド軸の場合にも適用
でき、各軸Ａ＋〜Ａ、のアクチュエー夕が流体圧シリン
ダ等の場合にも適用できる。流体圧アクチュエー夕の場
合は、ハンドの手送り時の負荷を検出する適宜の速度検
出手段等を使用する。

〔発明の効果〕

この発明のロボットの教示装置は、ロボットの制御手段
を手動教示モードに切換える手動教示モード切換スイッ
チと、各軸の位置データの入力指令を与えるポイント教
示スイッチとをハントに設けたので、ハンドにおける操
作のみで教示のためのスイッチ操作が行える。しかも、
負荷の生じている軸および負荷発生方向を判別してその
軸にジョグ送りを行わせる負荷検出処理手段を設けたの
で、ハンドを直接に持って移動させるだけで、ハンドを
軸駆動手段の補助により教示ポイントに移動させること
ができる。このように、ハンドを直接に手で移動させ、
かつハンドにある手動教示モード切換スイッチおよびポ
イント教示スイッチを操作することによって教示が行え
るので、教示操作が単純で簡単であり、教示時間が短縮
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図はそ
の一部の詳細を示すブロック図、第３図は同じくそのロ
ボットの概略構成の説明図、第４図はそのハントの拡大
斜視図、第５図は同じくその教示動作の流れ図である。１・・・ロボット、２・・・旋盤、４・・・ワーク台、
１０・・・ハンド、１３・・・手動教示モード切換スイ
ッチ、１４・・・把手、１５・・・ポイント教示スイッ
チ、１８・・・サーボモータ、ｌ９・・・制御手段、２
２・・・位置検出器、２３・・・負荷電流検出手段、２
９・・・データ記憶手段、３０・・・手動教示プログラ
ム記憶部、３ｌ・・・負荷検出処理手段、３３・・・電
流値比較手段、３５・・・軸・方向判別手段、３６・・
・ジョグ送り手段、３７・・・速度処理手段、３８・・
・データ設定手段、Ａ，〜Ａ７・・・軸第１図第２図第３図第４閃第５図

Claims

【特許請求の範囲】

ロボットのハンドに設けられて前記ロボットの制御手段
を手動教示モードに切換える手動教示モード切換スイッ
チと、前記ハンドに設けられてデータ記憶手段に対する
前記ロボットの各軸の位置データ入力指令を与えるポイ
ント教示スイッチと、前記各軸の負荷を検出して負荷の
生じている軸および負荷発生方向を判別し、かつ負荷の
発生している軸に前記負荷発生方向のジョグ送りを行わ
せる負荷検出処理手段とを備えたロボットの教示装置。