JPH0366577A - 複数ロボットの教示データ作成方法 - 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】 及亘坐亘め ［産業上の利用分野］ 本発明１友　例えば同時に複数のロボットを作動させて
作業を行わせるに際して、ロボット同士の作動領域が重
複している部分の作業の配分を決定する複数ロボットの
教示データ作成方法に関する。

［従来の技術］ 従来　作業の効率法　生産性あるいは安全衛生の観点か
ら、自動車生産ライン等において溶接用ロボットや塗装
用ロボットが用いられている。これらのロボット（友　
同一作業を正確に繰り返すことが可能なことから一旦適
切な教示データ（動作プログラム）をティーチングすれ
］戴　品質が高く一定した製品を継続的に得ることが出
来る（特開昭５８−１８０２５７号公報）。

更に作業効取　生産性の向上の観点から、複数のロボッ
トを同時に稼動させることがある。この場合に各ロボッ
トに作業を分担させる操作が必要となる。この場合に省
力化のため、分担を自動的になす方法が提案されている
（特開昭６３−２９５１９２号公報）、この方法は次の
ようになされる。まず２つのロボット１こ対して作業の
優先順位を設定し、シミュレーションにより作業をさせ
る。

その際　作業が重複する場合には優先順位に従って優先
順位の高いロボットから作業させる。この作業を優先順
位の組合せを変更してシミュレーションを繰り返し、得
られた作業時間の内で最も作業時間が短い優先順位の作
業を選択するものである。

［発明が解決しようとする課居］ しかし、この方法はロボット間の優先順位を切り替えつ
つ、何度もシミュレーション作業を繰り返すことにより
作業時間を測定しているため、比較的長時間を要するも
のである０例えばロボットの数が２台であれ（Ｌ　少な
くとも２　（２！　）回のシミュレーション処理が必要
であり、３台では６（３り回、４台であれば２４　（４
ｊ　）回ものシミュレーション処理が必要となる。しか
もこのようにロボットの数が増加すればするほど急激に
シミュレーション作業の回数が増加する。

更にシミュレーション後の選択基準は「最短の作業時間
」であるが、もともとシミュレーションにて変更できる
パラメータはロボットの優先順位にある。　しかも各シ
ミュレーション作業中はその個々の作業も一律の優先順
位ｌこ固定されて作業がなされる。従って作業毎のきめ
細かい検討がなされていないため、各ロボットへのバラ
ンスのよい作業時間配分が実現されることは少なく、優
先順位の全組合せを実行したとしても、得られた作業時
間データの中に真に最短の時間あるいはそれに近い作業
時間が存在するとは限らない。

従って教示データとしての動作プログラム作成の効率が
悪いととも（：、各ロボットの作業時間をバランスよく
配分して作業時間を最短にする動作プログラムを得るこ
とは不可能に近かった机上で検討する場合もあるが、試
行錯誤による分配作業の繰り返しにより、膨大な時間や
労力を費やすとともに　その割には効率的な動作プログ
ラムは得られない。

従って従来の方法は動作プログラムの質が悪くしかも作
成効率も低いものであった 及艶立且滅 そこで、本発明（友　複数ロボット稼動における、上記
課題を解決することを目的とし、次のような構成を採用
しム ［課題を解決するための手段］ 即ち、本発明の要旨とするところ（友　第１図の基本的
構成図に例示するごとく、 各作業領域の少なくとも一部が重なるよう配置された複
数のロボットと、作業領域内に設定された教示点とを対
応づけて、複数ロボットが同時に作業するための教示デ
ータを作成する方法であって、 各教示点毎にロボットを選択し、シミュレーションにて
作業させて行＜（Ｐｉ）ことにより、各ロボット毎の作
業時間を算出して行＜　（Ｐ２）と共に、 少なくとも２つのロボットの動作域が重なっている作業
領域内の教示点に対するロボットの選択に際して（よ　
その選択の、時点で作業時間が最短のロボットを選択す
る（ＰＩ−１）ことを特徴とする複数ロボットの教示デ
ータ作成方法にある。

［作用］ ロボットの作業領域が重複しない部分の教示点における
ロボットの選択（ＰＩ−２）Ｉ上　　例えば予め設定さ
れた順序に従って該当するロボットを選択したり、ある
いは所定の規則によって該当するロボットを選択するこ
とによりなされる。そしてそのロボットにシミュレーシ
ョンで作業を実施（ＰＩ−３）させその作業時間をロボ
ット毎に累積して行＜　　（Ｐ２）。

ロボットの作業領域が重複する部分の教示点におけるロ
ボットの選択（Ｐｌ−１）Ｅ　　繰り返し実行されてい
る上記作業時間の算出処理（Ｐ２）で既に求められてい
る各ロボットの作業時間を基準としてなされる。即ち、
最短の作業時間であるロボットを選択することによりな
される。

従って、常に累積されている各作業時間が均一になるよ
うに教示点とその作業をするロボットとが対応づけられ
て行く、こうして短くかつ作業時間のバランスがよい教
示データ（動作プログラム）が迅速に得られる。

［実施例］ 次１：、本発明の詳細な説明する０本発明はこれらに限
られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲の種々
の態様のものが含まれる。

第２図（友　本発明の方法を実現しているシミュレーシ
ョン装置の一例を表すシステム構成図である。

シミュレーション装置１（上　一般的なノイマン型ディ
ジタルコンピュータ３を中心として構成されている。こ
のコンピュータ３はＣＰＵ、ＲＯＭ。

ＲＡＭ、　　Ｉｌｏ、　　バス等により構成されている
が、一般的な構成であるのでその内部の詳細説明は省略
する。このコンピュータ３に（友　出力装置としてＣＲ
Ｔ　５．　　プリンタ７が、補助記憶装置としてフロッ
ピィディスク装置９．ハードディスク装置１１が、入力
装置としてキーボード１３が、接続されている。

本発明の実施例方法の手順１社　本コンピュータ３のＲ
ＡＭ中に　ハードディスク装置１１からプログラムとし
て読み込まれている。コンピュータ３はこのプログラム
に従い、フロッピィディスク装置９に記憶されている教
示点の位置・姿勢データを読み込み、更にハードディス
ク装置１１中に記憶されている各ロボットの作動性能デ
ータと形状データとを読み込む０次いで、最短の作業累
積時間を基準にして教示点の作業をするロボットを選択
する。そしてそのロボットのアーム等の動作を計算でシ
ミュレーションすると共に　ロボットの作業時間を累積
している。教示点の位置・姿勢データは主にその三次元
座標とアーム先端の溶接トーチの位置（位置データ）と
溶接トーチ方向（姿勢データ）とを表すデータからなり
、他に次に述べるデータも付加されている。

例えＩＬ　　教示点は第３図＜ａ＞に黒丸印で表すよう
１ｍ、　　ワークＷ（ここでは自動車ボディ）に沿って
与えられている。またその教示点毎のデータ構造（飄　
第３図（ｂ）に示すごとく、三次元座標上の位置・姿勢
データｄ１、その教示虚名（教示点ＮＱ）ｄ２、到達可
能ロボットの＋Ｄｄ３及び占有フラグｄ４から構成され
ている。　　ＩＤｄ３はロボット識別用の符号を表し、
占有フラグｄ４は後述する作業配分処理（第６図）にて
選択されたロボットのＩＤが付与されるフラグを表して
いる。

ｉ　　１Ｄｄ３及び占有フラグｄ　４　Ｆ上　　後述す
る作業割付処理にて決定されるデータであるので、当初
は設定されていない。

シミュレーション装置１にて１社　教示点位置を該当す
るロボットが順に溶接あるいはスプレー作業しながら辿
ってゆく処理が、計算上なされるのである。そして各教
示点の作業が終了する毎に該当ロボットの作業時間に教
示点の作業時間が累積されて行く、この累積を全教示点
について終了するまで繰り返し、各ロボットの全作業時
間を得もこの計算処理の際　キーボード１３からの指示
によってＣＲＴＳ上に、シミュレーション計算に応じた
、ワークとロボットとの立体画像を逐次表示させること
もできる。

このような複数のロボットの作動性能データ・形状デー
タと、通過すべき教示点データ（位置データ、ノズル方
向データ等）に基づき、シミュレーションを実施するＣ
ＡＤプログラム（上　市販されているものを用いること
ができ、例えばＩＢＭ社製の商品名ｒＣＡＴ　Ｉ　ＡＪ
、　　三井造船ｅｖＩ製の商品名ｒＣＩＭ−８ＴＡＴ　
ｌ０ＮＪが挙げられる。

次に、上記シミュレーション装置］で得られる動作プロ
グラム（教示データ）が適用される溶接用ロボットの、
自動車ボディ溶接ライン内での配置を゛第４図に示す。

ライン上を移動してきて、ブース内に搬入された自動車
ボディ１５のエンジンルーム１５ａ側に１社　左右２台
の溶接用ロボット１７．１９が、後部のラゲージルーム
１５ｂ側には左右２台の溶接用ロボット２１．２３が配
置されている。各ロボット１７〜２３１友　ロボット制
御装置３１，３３゜３５．３７を備え、各ディスク装置
３１ａ、３３ａ、３５ａ、３７ａに装填されたフロッピ
ィに記憶された動作プログラムに応じて、そのアームを
移動させたり溶接トーチを作動させたり、またティーチ
ングボックスを介して操作者から教示されたデータをフ
ロッピィに記憶したりする。

前部２台のロボット１７．１９の点線で示す動作範囲１
７８．１９Ｓｌ＆　　各々エンジンルーム１５ａ側をカ
バーしている。後部のロボット２１゜２３の動作範囲２
１Ｓ、２３Ｓについても同様である。それらの動作範囲
１７３〜２３Ｓは部分的に重複している。

溶接用ロボット１７〜２３は良く知られた多関節形ロボ
ットで、骨格部分１社　台風　第１アーム第２アーム及
び溶接トーチからなり、これらの各骨格は所定の駆動部
にて旋回等の動作を可能としている。

上記ロボット１７〜２３は第１表のような作動性能を有
する。句法　用途に応じて種々の作動性能のロボットを
個々に選択して用いることが出来る。

第１表 二の第１表のデータが作動性能データの一部として、形
状データとともに　シミュレーション装置１のハードデ
ィスク装置］１に記憶されている。

ボディ１５に対する教示作業はロボット制御装置３１〜
３７を介して、ティーチングボックス３１ｂ〜３７ｂに
て行われる。

本実施例で（友　操作者（よ　予めボディ１５の溶接部
分を適当なロボット１７〜２３を選択して教示作業をし
、そのデータを対応するディスク装置３１ａ〜３７ａ中
のフロッピィに記憶する。複数のフロッピィに記憶した
場合は１つの共通座標に変換して全教示点を共通の位置
・姿勢データとして作成する。

この他の位置・姿勢データ作成方法として、既にボディ
１５の形状データが存在すれ（戴　そのデータに基づい
て教示点をシミュレーションあるいは単なる計算で決定
し、位置・姿勢データを作成してもよい。

上述のごとく位置・姿勢データが作成されることにより
、シミュレーション装置１にて、シミュレーションの実
行が可能となる。

以下、シミュレーションによる作業割付処理について、
第５図のフローチャートに基づいて説明する。このフロ
ーチャートの処理１社　ハードディスク装置１１内に記
憶されているプログラムを、コンピュータ３のＲＡＭ内
に読み込むことによって実行される。

シミュレーション装置１が立ち上げられると、ハードデ
ィスク装置１１から作業割付処理用のプログラムが読み
込ま札　続いてそのプログラムに従った処理が開始され
る。

まず、ＲＡＭ内のワークエリアへ必要なデータが読み込
まれる（ステップ９０）、必要なデータと１友　既にハ
ードディスク装置１１中に記憶されている各種ロボット
の形状及び作動性能データのへ　今回シミュレーション
にて作業を割り付けたいロボット機種のデータ及び自動
車ボディ１５の形状データ、更に既に教示作業にて得ら
れている第３図（ｂ）に示した教示点毎の位置・姿勢デ
ータである。

砥　第３図（ｂ）のような、位置・姿勢データがあれＩ
Ｃそのデータを教示作業して得たロボットと今回シミュ
レーションするロボット１７〜２３とは異なっていても
構わない。この点で位置・姿勢を表すデータには汎用性
がある。即ち、シミュレーションの結果、ロボットの機
種が不都合であれ（ｆＳ　　直ちに他の機種に変更して
シミュレーションすることが出１ｉ、、機種の決定にも
役立つ。

ロボット制御装置３１〜３７側でのデータフォーマット
がシミュレーション装置１側のデータフォーマットと適
合しない場合１ｉＲＡＭに読み込むに際して、フォーマ
ット変換処理をして読み込む。

次に読み込まれた各教示点に対して、それが溶接作業が
可能な到達可能教示点か否かを、各ロボット１７〜２３
毎にシミュレーションにより、あるいは単に各ロボット
毎の既知の到達可能領域内に存在するかによって決定す
る（ステップ１００）。この場合、単にロボット１７〜
２３の溶接トーチの移動可能な座標位置のみでなく、実
際に溶接作業がその教示点で出来るように　アーム及び
溶接トーチの姿勢、ロボット１７〜２３とボディ１５と
の干渉、あるいはアームとその先端の溶接トーチとの干
渉等を考慮して到達可能か否かを決定することになる。

具体的に（よ　ロボット１７〜２３が通常実施する座標
の逆変換（目標位置及び姿勢データからロボット各軸の
角度への変換）を行い、各軸値が動作可能か否かの判断
をさせることや、ロボットの各アーム　溶接トーチ等の
ツール、ツールブラケット、ワーク（ボディ１５）等の
個々の物体の位置関係を求め、干渉チエツクをして判断
することにより行う。

このことにより、第３図（ｂ）に示した各教示点毎に設
定されているデータ内の到達可能ロボツ）ＩＤのデータ
配列に　到達するすべてのロボットのＩＤが記入される
。

例えば第７図に゛黒丸印にて示すごとく、教示点が配置
されているとする。この全教示点のデータに到達可能な
ロボット１７〜２３のＩＤ（Ａ、Ｂ。

Ｃ，Ｄ）を記入すると、各黒丸印に沿って記載されてい
るＩＤのごとくとなる。即ち、ロボット１７のみが到達
できる教示点にはＩ”Ａ４のＩＤのみが記入される。２
台のロボット１７．１９のみが到達できる教示点にはｒ
ＡＪ及びｒＢＪのＩＤが記入される。このようにして、
到達できるロボット１７〜２３に応じてその教示点の位
置・姿勢データにＩＤが単数または複数記入される。

第７図の内容は直接、ＣＲＴ５に平面図として表示して
もよＬ〜　更にその表示において、到達できるロボット
１７〜２３の種類により教示点及びＤの色分けを行って
、操作者に対して識別し易くしてもよい。

次に教示点データを分類する（ステップ２００）、例え
［′Ｌ　位置・姿勢データに記入されたＩＤによって分
類する。　　ＩＤが「Ａ」のみの教示点、　「Ａ」及び
ｒＢＪのみの教示点、といったように分類する。第７図
の例で（九　分類ＩＥ、　　［Ａ］、　　［Ｂ］［Ｃ］
、　　　［Ｄ］、　　　［ＡＢ］、　　　［ＡＣ］、　
　　［ＡＤ］［ＢＤ］、　　［ＣＤ］、　　［ＡＢＣ］
、　　［ＡＣＤ］の１１種類となる。この種類を表す各
領域（教示点集合）を以下「モジュール」と呼び、順に
Ｍ１〜Ｍｌｌの符号で区別する。

次に各モジュールＭ１〜Ｍ］１毎にその作業経路を設定
する（ステップ３００）。作業経路は教示点を順序づけ
ることである０例えば座標上の教示点配列の末端部分か
ら開始して、隣接する教示点を辿って行くことによりそ
の経路を設定する。

分岐している部分（上　直進方向を優先して経路を形成
し、分岐部について（よ　直進部分を終了した後に辿っ
て行っても良いし、また直進していない分岐部分を優先
して辿り、その分岐の末端に至れば再度分岐の付は根に
戻って、直進部分を辿るようにしてもよい。更に　コン
ピュータ３にすべて処理させるのではなく、分岐部など
に至った場合に１友　コンピュータ３側から操作者に分
岐の選択の指示を要求するようにしてもよいし、経路の
全てを操作者に入力させるようコンピュータ３側から要
求するようにしてもよい。こうして例えば第８図の矢印
ごとくに経路が設定される。尚、第８図において、各領
域で丸で囲っである教示点が始点あるいは終点であり、
その教示点のみ符号が付与しである。その始点と終点と
の間の教示点には連続的に符号が付与されているものと
する。また矢印は単に経路の捺続状態を示しているのみ
であり、矢印の順方向のみでなく、逆方向も作業経路と
して選択できる。

次に経路に沿って動作するモジュールＭ１〜Ｍ１１単位
の予備的動作プログラムを各ロボット１７〜２３毎に作
成を操作者に要求する（ステップ４００）。

この要求により操作者（よ　モジュールＭ１〜Ｍ４に対
して（戴　対応したロボット１７〜２３の予備的動作プ
ログラムを各１つ作成する。この他のモジュールＭ５〜
Ｍｌｌについて（志　到達可能なロボット毎に予備的動
作プログラムが複数作成される。

例え（戴　第９図に拡大して示すモジュールＭ１０にお
いて１九　ロボット１７．　１９．２３の共通の作業領
域であるので、そのロボット１７，１９゜２３毎の３つ
の予備的動作プログラムが作成される。

ロボット１７についてｌｉ　　ＴｐｌＯ−７を始点とし
てＴ　ＰＩＧ−１までの予備的動作プログラムが次のよ
うに作成される。まず「■教示点Ｔ　Ｉ）１０−７へ速
度Ｖａｌ、加速度Ａａｌで直線で移気　■溶接動イ乞　
■教示点Ｔ　９１０−６へ速度Ｖａ２、加速度Ａｓ２で
直線で移気　■溶接動作■教示点ＴｐｌＯ−５へ速度Ｖ
ａ３、加速度Ａｓ２で直線で移気　■叫・・」　という
ように教示点毎の動作が組み合わされた動作プログラム
が作成される。また一般的なロボット言語を用いて記述
してもよい。ただし、予備的動作プログラム（よ　後述
する作業配分処理（ステップ６００）で教示点毎に取捨
選択されるため、教示点単位で削除・追加・変更出来る
ようなプログラム構造にしておく。

ロボット１９．２３についても、教示点Ｔｏｔｏ−７か
ら教示点Ｔ　ｐｌＯ−１に至る予備的動作プログラムが
作成される。低　ロボットの配置、モジュールの作業順
序等によって（上　逆に教示点Ｔ　ｐｌＯ−１から教示
点Ｔ　ｐｌＯ−７に至る予備的動作プログラムが作成さ
れる場合もある０例えばモジュールＭｌ１等（社ロボッ
ト１７．２３とロボット２１とでは動作方向を逆に選択
している。

また、ロボット１７．　１９．２３の配置により、途中
に障害物Ｆが存在し直接に教示点ＴｐｌＯ−７−Ｔｐｌ
Ｏ−６間を移動できないような場合に１よ　第９図のご
とく逃げ点Ｈｐを設けて、教示点ＴｐｌＯ−７−７゜１
０−６間を移動する際にはその逃げ点Ｈｐを通過するよ
うに予備的動作プログラムを作成してもよい。

このようにして全モジュールＭ１〜Ｍｌｌについて、到
達可能なロボット１７〜２３毎に予備的動作プログラム
を作成する。臥　予備的動作プログラムの作成は単に操
作者が自ら実施するのみでなく、コンピュータ３に自動
作成させてもよＬＸ。

例えＩＬ　　既にコンピュータ３はロボット１７〜２３
の性能データを得ているので、その性能データに従って
ロボット１７〜２３の動作を、シミュレーションして干
渉等の不具合がなければその動作を予備的動作プログラ
ムとして自動的に登録してもよい。

またこのシミュレーションを操作者がＣＲＴ　５にて観
察できるようにして、不良な動作は操作者の指示により
予備的動作プログラムとして採用せず、再度動作条件を
変えて、シミュレーションし直すようにしてもよい。

次に各ロボット１７〜２３に対して、その作業対象モジ
ュールＭ１〜Ｍｌｌの作業順序を決定し、その順序でモ
ジュール毎の予備的動作プログラムをロボット１７〜２
３毎に一体化しＣ一連の予備的動作プログラムを作成す
る（ステップ５ｏｏ）。

このロボット１７〜２３毎（ニ一体化された予備的動作
プログラムの構造体Ｓ＾、　ｓ　ｓ、　ｓ　ｃ、　ｓ　
ｏを第１０図（ａ）〜（ｄ）に示す。

即ち、ロボット１７について（上　６つのモジュー／Ｌ
、Ｍｌ、Ｍ５．Ｍ６．Ｍ７．Ｍｈｏ、Ｍ１７が実行可能
である。従って、例えばｒＭｌ−ＭＳ−。

Ｍ　１０−Ｍ　７−Ｍ　１１−Ｍ　６　Ｊの順に実行す
ると決定し、各モジュール毎に作成しであるロボット１
７の６つの予備的動作プログラムを、第１０図（ａ）の
ごとくの一連の予備的動作プログラム構造体Ｓ＾として
一体化する。またロボット１９１；ついてはｒＭ　２−
Ｍ　Ｓ−Ｍ　１０−Ｍ　８Ｊ、ロホット２１については
ｒＭ３−Ｍ６−Ｍｌ　１−Ｍ９Ｊ、ロボット２３につい
てはｒＭ４−Ｍ８−Ｍ　１０−Ｍ７−Ｍ　１１−Ｍ９Ｊ
　というように、モジュールの実行順序を決定し、第１
０図（ｂ）、　　（Ｃ）。

（ｄ）のごとくの一連の予備的動作プログラム構造体Ｓ
　Ｂ、　Ｓ　Ｃ，Ｓ　Ｄとして一体化する。

尚、各構造体Ｓ＾〜ＳＤにおける１ＩｋＬ（以下プログ
ラム階という）は教示点毎の単位動作プログラムに付与
された連続番号を表し、その順番は各構造体Ｓ　Ａ　−
Ｓ　Ｄでの実行順序を表している。

このモジュールの実行順序１ｔ、ＣＲＴ５の表示を見な
がら操作者が決定してもよいが、コンピュータ３によっ
て、ロボット動作において最短距離である終点と始点と
を異なるモジュールから選択する方法によって、順次　
モジュールの結合状態を決定することにより、実行順序
を決定してもよい。ただし、各ロボット１７〜２３のみ
が動作可能なモジュールＭｌ、Ｍ２．Ｍ３．Ｍ４につい
て（Ｌ　　そのロボットしか作業できないので、各構造
体Ｓ　Ａ、　Ｓ　Ｂ、　Ｓ　Ｃ，Ｓ　Ｄに示すように　
最初の作業として選択する。

構造体Ｓ　Ａ　−Ｓ　Ｄは、前記のごとく配列されたモ
ジュールＭ１〜Ｍ］１と、その中の教示点毎の単位動作
プログラム及び占有フラグとから構成されている。この
配列順序は実行順序に該当する。

ただし、前述のごとく、占有フラグ（よ　予備的動作プ
ログラムが作成された時点で（飄　すべで未定である。

また、占有フラグは教示点に付随し、構造体が異なって
も同一の教示点に対して共通のＩＤが付与される。した
がって、例え（ヱ　ロボット１７について設定されてい
る第１０図（ａ）の構造体ＳＡ内のモジュールＭ１０の
教示点ＴｐｌＯ−７（プログラムＮＣＬ３７）にｒＡＪ
が設定された場合、ロボット１９について設定されてい
る第１０図（ｂ）の構造体’ＳＲのモジュールＭＩＯの
教示点ＴｐｌＯ−７（プログラム山２１）にも「Ａ」が
同時に設定さね　ロボット２３について設定されている
第１０図（ｄ）の構造体ＳＤのモジュールＭ１０の教示
点ＴｐｌＯ−７（プログラムＮｃ１６）にもｒＡ、１が
同時に設定される。

次に、各ロボット１７〜２３に作業を配分して、占有フ
ラグを決定して行く処理（ステップ６００）について説
明する。

この作業配分処理の詳細を第６図のフローチャートに示
す、まず、各ロボット１７〜２３毎にＲＡＭ中に設けら
れた４つのエンドフラグＦｅｌ、Ｆｅ２．　　Ｆ　ｅ３
．　　Ｆ　ｅ４を各構造体Ｓ　Ａ、　Ｓ　Ｂ、　Ｓ　Ｃ
，Ｓ　Ｄの先頭にセラ１−する（ステップ６０５）、即
ち、第１０図（ａ）、　　（ｂ）、　　（Ｃ）、　　（
ｄ）のプログラム叱１の教示点Ｔ　ｐｉ−２５，Ｔ　ｐ
２−１．　Ｔ　ｐ３−１．　Ｔ　ｐ４−１部分にセット
する。次に占有フラグが決定されていない教示点が存在
するか否かが、４つの構造体５Ａ−８Ｄをすべて検索す
ることにより判定される。

１つでも占有フラグが決定されていない教示点が存在す
れ［ヱ　肯定判定される。

最初は全教示点について占有フラグが決定していないの
で、肯定判定されて、次に作業累積時間最短のロボット
が選択される。作業累積時間は各ロボット１７〜２３毎
にＲＡＭ中のメモリに設定されている。最初は全てのロ
ボット１７〜２３の作業累積時間がｒＱＪであるので、
予め設定しである優先順位にて以下の処理を実施するロ
ボットを選択する。本実施例で（よ　ロボット１７が最
優先とし、以下ロボット１９．　２１．　２３の順で優
先順位が設定しである。

従って、ロボット１７を選択して以下の処理（ステップ
６２０〜６７５）を実施する。

まず、エンドフラグＦｅｌが指し示す、構造体ＳＡの教
示点の占有フラグの内容が判定される（ステップ６２０
）、　　その占有フラグ＝「０」であれ１ヱ　その占有
フラグにロボット１７のＩＤｒＡＪを設定する（ステッ
プ６２５）。

次にロボット１７の作業累積時間を更新する（ステップ
６３０）、　　即ち、現在のロボット１７の姿勢・位置
からその教示点に移動させてそこでの作業を終了するま
での作業時間がシミュ１ノージョンにて求めら札　その
時間が前回までに累積されている作業累積時間に加算さ
れる。

次にそのエンドフラグＦｅｌが１ステツプ更新される（
ステップ６３５）。例え（ヱ　構造体ＳＡのプログラム
Ｆ４ＣＬ１　　（教示点Ｔ　ｐｉ−２５）をエンドフラ
グＦｅｌが指し示していれ１′Ｌ　１ステツプの更新に
より、エンドフラグＦｅｌはプログラム陽２（教示点Ｔ
ｐｌ−２４）を指し示すことになる。

こうして次に再度ステップ６１０の処理に戻る。

次にステップ６１０で肯定判定された後、ステップ６１
５では現在作業累積時間が最短（このときはｒＯ」）の
ロボット１９，２１．２３の中から優先順位の高いロボ
ット１つが選択され同様にステップ６２０，６２５，６
３０，６３５の処理にて、エンドフラグＦｅ２が指し示
している構造体ＳＢのプログラム陽２ｌ　　（Ｔａ２−
１）の占有フラグにｒＢＪが設定さね　作業累積時間が
加算さ札　エンドフラグＦｅ２が更新されてプログラム
Ｎ１１２　（Ｔａ２−２）を指し示す処理がなされる。

以後同様にロボット２１．２３についても処理がなさ札
　更に継続して最短作業累積時間及び優先順位に応じて
選択されたロボット１７〜２３に応じて上述の処理が繰
り返されることにより、各構造体Ｓ　Ａ　−Ｓ　Ｄの占
有フラグが順次決定されて行次に上記作業配分処理（ス
テップ６００）において、複数のロボットの動作範囲に
存在する教示点の占有フラグが、どのように設定される
かについて代表的な例を挙げて説明する。

［１］まずロボット１７について、占有フラグが第１０
図（ａ）のごとく決定さ札　エンドフラグＦｅｌがプロ
グラム陽２６の教示点Ｔ　ｐ５−１１を指し示しており
、更にロボット１７について、占有フラグが第１０図（
ｂ）のごとく決定さね　エンドフラグＦｅ２がプログラ
ム陽１３の教示点Ｔ　ｐ５−８を指し示しているものと
する。

この状態で、ステップ６１０にて肯定判定さねステップ
６１５の処理にてロボット１７が選択された場合を考え
る。すると、ステップ６２０の処理にてエンドフラグＦ
ｅｌが指し示している教示点Ｔ　ｐ５−１１の占有フラ
グには既にｒＢＪが設定されている。従って否定判定さ
れて、次にエンドフラグＦｅｌの指し示す教示点データ
がモジュールの先頭でなくかつ前ステップ（この時はプ
ログラム叱２５のＴ　ｐｔ−ｔ）の占有フラグがロボッ
ト１７の符号ｒＡＪ　と同じか否かが判定される（ステ
ップ６４０）。ここではエンドフラグＦｅｌはモジュー
ルＭ５の先頭であることから否定判定されて、次にエン
ドフラグＦｅｌを１つ進める（ステップ６４５）、ここ
ではプログラムＮ１１２７の教示点Ｔ　ｐ５−１０を指
し示すことになる。薙　直前のエンドフラグ「ｅｌが最
後であるプログラム陽５５であった場合に１上　ステッ
プ６４５で１友　エンドフラグＦｅｌには終了を表す「
−２」の値が設定される。

次に　そのエンドフラグＦｅ１Ｏ値が「−２」か否かが
判定される（ステップ６５０）、　　ｒ−２Ｊ即ち配列
が終了していれｌｉ　　処理は再度、ステップ６１０に
戻るが、この時はプログラム陽２７を指し示しているの
で、否定判定されて、そのエンドフラグＦｅ１位置くプ
ログラムＮｎ２７）での教示点Ｔ　ｐ５−１０の占有フ
ラグが「０」でないか否かを判定する（ステップ６５５
）。ここでは更に「Ｂ」が設定されているので、否定判
定されて再度、エンドフラグＦｅｔが１つ更新される（
ステップ６４５）、即ちプログラム叱２８を指し示すこ
とになる。

同様にプログラムＮ１１２８の占有フラグにもｒ１３Ｊ
が設定しであるので、更にエンドフラグＦｅｌが１つ更
新され（ステップ６４５）、プログラムＮｎ２９を指し
示すことになる。従ってステップ６５０では否定判定さ
ね　更に、このプログラム陽２９で１社　占有フラグが
ｒＯＪであるので、ステップ６５５では肯定判定されて
、その占有フラグにロボット１７の１ＤｒＡＪを設定す
る（ステップ６２５）。

次にロボット１７をシミュレーションにて、教示点Ｔｐ
ｌ−ｌから教示点Ｔ　ｐ５−８に移動及び作業させて、
その時間を測定し、ロボット１７の作業累積時間に加算
して累積する（ステップ６３０）０次にエンドフラグＦ
ｅｌを更新して（ステップ６３５）、即ちプログラムＮ
ｎ３０を指し示すようにして、再度、ステップ６１０の
処理に戻る。

［２］ステツプ６４０で肯定判定される場合の処理につ
いて、モジュールＭ１０の処理を例として説明する。

作業配分処理がある程度進んで、第１１図に示すような
状態になり、ステップ６１５の処理でロボット１７が作
業累積時間最短であると判定された場合を考える。尚、
第１１図（１）、（２）、（３）　１よそれぞ札　構造
体ＳＡ、ＳＢ、ＳＤにおけるモジュールＭＩＯ部分のみ
を示したものである。

このとき、ステップ６２０では　ロボット１７のエンド
フラグＦｅｌは第１１図（１）に示すプログラム咀３８
を指し示し、その占有フラグはｒＢ」であることから否
定判定される。

次にエンドフラグＦｅｌが指し示しているプログラム階
３８　（ＴｐｌＯ−６）がモジュールＭＩＯの先頭（７
，１０−７）でなく、かつ前ステップのプログラム階３
７（教示点Ｔ　ｐｌＯ−７）の占有フラグがロボット１
７の１ＤｒＡＪであるか否かが判定されル（ステップ６
４０）。ここでは条件が満足されるので肯定判定される
。

次にそのモジュールＭ１０内にいまだ占有フラグが「Ｏ
」である残教示点が存在するか否かが判定される（ステ
ップ６６０）。

モジュールＭ１０内のプログラムＮ１１４１は占有フラ
グが「０」であるので、肯定判定される０次にエンドフ
ラグＦｅｌが指し示すプログラム階以降で、かつ同一モ
ジュールＭＩＯ内でＩＤが付与されている教示点を探す
。その教示点はプログラムＮｃｔ３８〜４０　（Ｔ　ｐ
ｌｏ−６，Ｔ　ｐｌＯ−５，Ｔ　ｐｌＯ−４）である。

そしてそのプログラム磁３８〜４０の占有フラグのＩＤ
内容に該当するロボット１９．２３に対し、その作業累
積時間から、教示点Ｔ　ｐｉ（１−６，ＴｐｉＯ−５，
Ｔ　ｐｌＯ−４の作業時間分を減算する（ステップ６６
５）。これはＩＤを移動させるため、そのＤに該当する
ロボット１９．２３の作業累積時間をその作業の直前の
状態に戻すためである。

次にプログラムぬ３８〜４０の占有フラグのＤ内容を１
つ後方にシフトする（ステップ６７０）、次にシフトさ
れたＩＤに該当するロボット１９゜２３の作業累積時間
にＩＤが移動した先の教示点Ｔ　ｐｌＯ−５，Ｔ　ｐｌ
Ｏ−４，Ｔ　ｐｌＯ−３の作業時間をシミュレーション
により求め、加算する（ステップ６７５）、こうして占
有フラグに付与されたＩＤ通りにロボット１９．２３の
作業累積時間が訂正される。

次にエンドフラグＦｅｌが指し示すプログラム階３８の
占有フラグをロボット１７のｌ　Ｄ　ｒＡＪに設定する
（ステップ６２５）。

この時点でのロボット１７の構造体Ｓ＾の占有フラグの
状態を示すと、第１２図に示すごとくＤ　ｒＡＪが連続
して設定されたことが判る。

次にその白ボッ１１フ０作業累積時間にその教示点Ｔ　
ｐｌＯ−６の作業時間が加算され（ステップ６３０）、
エンドフラグＦｅｌが１ステツプ更新される（ステップ
６３５）。即ちエンドフラグＦｅｌはプログラムＮ１１
６９　（ＴｐｌＯ−５）を指し示すことになる。

［３］第１３図（１）〜（３）のごとくにモジュールＭ
ｌｌの占有フラグが設定されて、構造体ＳＣのエンドフ
ラグＦｅ３がプログラムＮ１１４１ている場合に作業累
積時間が最短のロボットとしてロボット２１が選択され
たとする。

このときに（よ　エンドフラグＦｅ３が指し示している
プログラムＮ１１６の占有フラグはｒＤＪが設定されて
おり、ステップ６２０にては否定判定されて、エンドフ
ラグＦｅ３の指し示すプログラム狙１６　（Ｔｐｌｌ−
３）がモジュールＭ１１の先頭でなく、かつ前ステップ
のプログラムｍ　１５　（Ｔ　ｐＨ−２）の占有フラグ
がロボット２１のＩＤｒＣＪ　と同じか否かが判定され
る（ステップ６４０）。エンドフラグＦｅ３の指し示す
プログラムＮｎ１６（Ｔｐｌｌ−３）がモジュールＭ７
１の先頭でなく、前プログラム階１５のＩＯはｒＣＪで
あるので肯定判定される。次Ｉこステップ６６０ではモ
ジュールＭ１１内にはすべての占有フラグにＩＤが設定
されているので否定判定される。

次に、エンドフラグＦｅ３が１ステツプ更新される（ス
テップ６４５）。即ち、エンドフラグＦｅ３はプログラ
ムｍｌ　７　（Ｔｐ９−１１　）を指し示すことになる
。次にエンドフラグＦｅ３の値が「−２」か否かが判定
される（ステップ６５０）、　　即ち、ロボット２１の
構造体ＳＣの配列が終了したか否かが判定される。配列
は終了していないので、否定判定されて、その占有フラ
グが「Ｏ」か否かが判定される（ステップ６５５）。プ
ログラム山１７の占有フラグはｒＱＪであるので肯定判
定されて、その占有フラグに「Ｃ」を設定しくステップ
６２５）、直前に処理した教示点ＴｐＨ−２からその教
示点Ｔｐ９−１１への移動及び作業の時間をシミュレー
ションにより求め、ロボット２１の作業累積時間に加算
する（ステップ６３０）。こうして次にエンドフラグＦ
ｅ３を更新しくステップ６３５）、即ち構造体ＳＣのプ
ログラムＮｅｔ１８を指し示すようにしてからステップ
６１０の処理に戻る。

上述のような処理が繰り返されて、最終的に第１４図（
ａ）、　　（ｂ）、　　（ｃ）、　　（ｄ）に示すよう
な構造体Ｓ　Ａ、　Ｓ　Ｂ、　Ｓ　Ｃ，Ｓ　Ｄが作成さ
れる。

以上説明したよう、ステップ６００の処理で（よ教示点
の作業が作業累積時間が均等となるように配分されて行
く。　しかもステップ６２０，６４０゜６６０、　６６
５．　６７０，６７５の一連の処理により、共通の作業
領域にある教示点がロボット毎にまとめられるので、効
率的な作業の出来る教示点配分が可能となる。

二のようにしてＩＤ未定の教示点が全ての構造体Ｓ　Ａ
　−Ｓ　Ｄにおいて存在しなくなれ（ヱ　ステップ６１
０にて否定判定されて、次に作成された第１４図（ａ）
〜（ｄ）に示す各構造体Ｓ　Ａ　−Ｓ　Ｄから、各ロボ
ット毎の教示用動作プログラムが作成されて、更にその
登録・修正処理が実行される（ステップ７００）。即ち
、ロボット１７については構造体Ｓ＾の汽　占有フラグ
が「Ａ」の教示点のデータのみが順に取り出されて一体
化さ札　ロボット１７用の教示用動作プログラムとして
、ハードディスク装置１１やフロッピィに記憶される。

このフロッピィには必要に応じてデータ変換を行ってか
ら記憶する。

またこうして出来た教示用動作プログラムにてシミュレ
ーションを実行して不都合な動作をする場合、例えば他
のロボットと干渉してたり、いままで判らなかったボデ
ィ１５との干渉が発見されれば、その教示用動作プログ
ラムを修正する処理がなされる。他のロボット１９〜２
３についても同様にして構造体Ｓ　Ｂ、　Ｓ　Ｃ，Ｓ　
Ｄから教示用動作プログラムが作成さね登録及び修正さ
れる。

このようにして、シミュレーション（こよる教示用動作
プログラムが完成する。そして、その教示用動作プログ
ラムは、ロボット１７〜２３の制御装置３１〜３７に読
み込まれて実際の作業あるいは試行に用いられる。句法
　この作業の結果、不都合があればその制御装置３１〜
３７上で修正しても良いし、また再度、シミュレーショ
ン装置１に教示用動作プログラムを戻して、シミュレー
ションにより動作を確認しつつ、前記ステップ７００と
同様に教示用動作プログラムを修正するようにしてもよ
い。

以上は４台のロボット間の作業配分についてであったが
、２〜３台でも、５台以上でも同様（二して配分が可能
である。

艷丑卑匁１ 本発明の複数ロボットの教示データ作成方法は、各教示
点毎にロボットを選択しつつ各ロボット毎に作業時間を
累積して行き、少なくとも２つのロボットの動作域が重
なっている作業領域内の教示点に対するロボットの選択
に際して（友　その時点で累積されている作業時間が最
短のロボットを選択するようにして、教示点の作業配分
を決定しているので、常に各ロボットの作業時間が均一
になるように教示点配分が設定されて行く。こうして作
業時間が短くかつバランスがよい教示データ（動作プロ
グラム）が、迅速に得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的構成例示は　第２図は一実施例
のシステム構成は　第３図（ａ）はワーク（自動車ボデ
ィ）に沿った教示点の分布状態説明は　第３図（ｂ）は
各教示点のデータ構造説明は　第４図は溶接用ロボット
の配置は　第５図はシミュレーション装置にで実行され
る作業割付処理を表すフローチャート、第６図はその内
の作業配分処理を表すフローチャート、第７図はロボッ
トの配置に対する教示点の分布の説明は　第８図はその
教示点の経路説明息　第９図はその内の１つのモジュー
ルの拡大説明は　第１０図（ａ）〜（ｄ）は各ロボット
毎に設定された予備的動作プログラム構造体の構造説明
は　第１１図（１）〜く３）、第１２諷　第１３図（１
）〜（３）は予備的動作プログラム構造体の部分説明は
　第１４図（ａ）〜（ｄ）は予備的動作プログラム構造
体としての完成状態説明図を示す。 １・・・シミュレーション装置 １７、　１９，２１．　２３・・・ロボット１５・・・
ボディ（ワーク） ３１、　３３，３５．３７・・・ロボット制御装置Ｍ１
〜Ｍｌｌ・・・モジュール １７Ｓ〜２３Ｓ・・・各ロボットの動作範囲Ｔｐ１−１
〜Ｔ　ｐＨ−３・・・教示点Ｓ　Ａ　−Ｓ　Ｄ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　各作業領域の少なくとも一部が重なるよう配置された
   複数のロボットと、作業領域内に設定された教示点とを
   対応づけて、複数ロボットが同時に作業するための教示
   データを作成する方法であつて、 各教示点毎にロボットを選択し、シミュレーションにて
   作業させて行くことにより、各ロボット毎の作業時間を
   算出して行くと共に、 少なくとも２つのロボットの動作域が重なっている作業
   領域内の教示点に対するロボットの選択に際しては、そ
   の選択の時点で作業時間が最短のロボットを選択するこ
   とを特徴とする複数ロボットの教示データ作成方法。