JPH05265536A - 搬送機ロボットの教示・再生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、コンベア位置の検出手段を不要と
し、教示作業の効率もよく経済性に優れた搬送機ロボッ
トの教示・再生方法の提供を目的としている。 【構成】教示時は、搬送手段の再生時の搬送速度とステ
ップを再生する時間から当該ステップを再生時の位置を
推定し、搬送手段の教示時の搬送速度から当該ステップ
を前記位置に搬送する所要時間を算出し搬送手段をこの
所要時間だけ搬送して、教示を行い、再生時において
は、搬送手段の教示時および再生時における両搬送速度
と教示時において当該ステップについて教示を行うまで
の搬送手段の累積時間と再生時において当該ステップを
再生するまでの累積時間とにより再生時における所要シ
フト量を算出して搬送手段をシフトさせて再生を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、搬送装置追随ロボッ
トの教示・再生方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の搬送装置追随ロボットとして特公
昭６３−１１６８３号公報に図４に示すようなものが開
示されている。同図において４１は塗装システムのチエ
ーンコンベア搬送装置で、天井部等に設けたチエーン４
２を電動機４３の駆動力によって搬送駆動するようにな
っている。

【０００３】電動機４３を起動すると、ベルト車４３a
，４３b 間に張設されたＶベルト４３c を介してスプ
ロケット４３d に動力が伝達され、スプロケット４３d
に噛合するチエーン４２は、図示矢印方向に搬送され
る。チエーン４２には略等間隔にハンガー４２a が吊下
されており、このハンガー４２a に吊り下げられたワー
ク４４はチエーン４２の移動と共に作業位置の方に送ら
れる。

【０００４】ワーク４４が作業区間入口のワーク検知器
４５の所まで搬送されてくると、ワーク検知器４５のア
クチチエータ４５a にハンガー４２a が当接し、これに
よりワーク検知器４５内のスイッチ（図示せず）が閉
じ、ワーク４４の到来が検知される。ワーク検知器４５
が検知すると、ロボット４６が作動して、塗装作業を開
始する。

【０００５】このように、ワーク検知器４５から出力さ
れる信号は、ワーク４４が作業区間入口に到着したこと
を示すだけでなく、作業開始やロボット４６に対するテ
イーチングの基準信号ともなる。

【０００６】ロボット本体４６は、基体４６a の上に回
動自在に設けられた可動アーム４６b の先端部に塗装装
置４７を設けた構成になっており、作業開始の指示があ
ると予めテイーチング時に教え込まれた作業内容に従っ
てワーク４４を塗装する。

【０００７】４８は電動機４３の回転を検出して、この
回転速度に同期した一定間隔のパルスを発生させるパル
ス発生器であり、これから発生するバルスは制御装置４
９内に設けられているカウンタで計数されて、ワーク４
４の位置情報となる。このカウンタの計数値はワーク検
知器４５の入力でクリアされるようになっている。

【０００８】ロボット本体４６に対する教示（テイーチ
ング）は、教示作業に適した位置までワーク４４を搬送
し、この位置を作業開始の位置として、前記したカウン
タの計数値を各教示点と共に与えるものである。

【０００９】教示作業における教示内容の再生に際して
は、パルス発生器４８からのパルス計数値でもってコン
ベア４１に吊り下げられているワーク４４の位置とし、
各教示点毎に記憶されたパルス計数値との差だけ教示点
位置をコンベア４１の進行方向にシフトして教示内容を
再生するものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このように従来のロボ
ットに対する教示・再生には、コンベア４１に吊り下げ
られているワーク４４の位置を検出するパルス発生器４
８等の設備を必要とし、さらに、費用として、この設備
の設置工事費も加算される。

【００１１】また、教示時においては、教示作業に適し
た位置で教示が行えるが、この教示内容の教示点の再生
時において、ワーク４４の位置は、ロボットの速度や当
該ステップまでの所要時間、ベルトコンベア４１の速度
等により計算されない誤差を生じて、教示した位置から
ずれることが多く、例えば、各軸の動作範囲が不足する
等の不具合はプログラム再生してみないと分からないの
で、教示作業の効率を著しく低下させていた。

【００１２】この発明は、このような問題を解決するた
めになされたもので、コンベア位置の検出手段を不要と
し、教示作業の効率もよく経済性に優れた搬送装置追随
ロボットの教示・再生方法の提供をその目的としてい
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明の搬送機ロボッ
トの教示・再生方法は、搬送速度が略一定速度な搬送手
段により搬送されるワークの少なくともその一つのに対
し複数ステップの作業を行うロボットにおいて、教示時
においては、搬送手段の再生時における搬送速度および
当該ステップの再生する基準時点からの累積時間から当
該ステップを再生時の位置を推定するとともに、搬送手
段の教示時の搬送速度から当該ステップを前記位置に搬
送する所要時間を算出し搬送手段をこの所要時間だけ駆
動搬送して、当該ステップについての教示を行う。

【００１４】また、再生時においては、搬送手段の教示
時および再生時における両搬送速度と教示時において当
該ステップについて教示を行うまでの搬送手段の駆動累
積時間と再生時において当該ステップを再生するまでの
累積時間とにより再生時における所要シフト量を算出し
て搬送手段をこの所要シフト量だけシフトさせて、当該
ステップについての再生を行うことを特徴としている。

【００１５】

【作用】このように構成することで、教示時において
は、実際作業におけるワークの再生ステップ点の搬送位
置に極めて近い位置で、このステップについての教示を
行うことができるので、ロボットの動作範囲等の確認が
容易である。

【００１６】また、再生時においては、搬送手段の教示
時および再生時における両搬送速度とそれぞれの累積時
間に基づいてワーク位置を算出するので、搬送手段の位
置を知るための特別な手段を必要としないシステムを組
むことができる。また、ロボットの再生速度やコンベア
の搬送速度を変更する場合もシフト量だけを変更すれば
良いので対応が容易である。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照しながらこの発明の一実施
例を説明する。図１はこの実施例の構成を示すブロック
構成図で、図２はその動作の説明図、図３は同実施例の
メモリ構造を示す構造図である。

【００１８】図１において、ロボット１は制御装置２に
より制御されるように接続されている。制御装置２は、
ロボット１の偏差を得るため可逆カウンタまたはＡ／Ｄ
変換器で構成される入力装置２ａ，得られた偏差値に応
じてロボット１のモータを駆動するためのＤ／Ａ変換器
とアンプで構成される出力装置２ｂ，システム各部を制
御する中央処理装置２ｃ，この中央処理装置２ｃに接続
される演算部２ｄ，記憶装置２ｅおよび中央処理装置２
ｃを介してコンベアの起動や変換指示を与えるための操
作パネル２ｆよりなっている。

【００１９】３はコンベアで、４はこのコンベア３で運
搬されるワークである。また、５は教示内容の再生運転
時に、コンベア３の所定位置を検出してロボット１に与
える起動信号を発生するセンサである。

【００２０】６はコンベア３の駆動用のモータで、この
モータ６はインターロック信号線を介して中央処理装置
２ｃから起動・停止の指示が与えられるモータ制御盤７
で制御されるようになっている。

【００２１】このような構成になる実施例のコンベアシ
ステムの動作を図２，図３により説明する。なお、図２
の(a) はロボット１にワークに対する作業内容を教示す
る場合のコンベア３の移動位置関係を説明する図であ
り、同図(b) は再生時において再生時間とコンベア３の
位置関係を示すグラフ、また、同図(c) 教示時と再生時
における各教示点の位置関係を説明する図である。

【００２２】記憶装置２ｅ内の教示データを格納するメ
モリ構造部分は図３に示すような構成になっている。大
きく分けると共通データ部(a) とステップデータ部(b)
でなり、共通データ部(a) には各ステップの共通データ
として、教示に適したコンベア３の教示速度Ｖc と再生
時におけるコンベア３の作業速度Ｖa が与えられる。ま
た、ステップデータ部(b) には各教示点Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ
3 …に対応して、位置データ，ロボット１の作業速度，
この速度で定まるステップ再生時間およびコンベア駆動
累積時間Ｔc が与えられる。

【００２３】これらのデータは、それぞれ位置データ部
(b1)，ロボット１の作業速度またはステップ再生時間の
記憶部(b2)およびコンベア駆動累積時間記憶部(b3)に記
憶される。

【００２４】なお、教示点Ｐ1 はコンベア３が基準位置
Ｐ1 にいるときの教示点で、教示点Ｐ2 ，Ｐ3 もそれぞ
れコンベア３が位置Ｐ2 ，Ｐ3 にいるとき教示点を示し
ている。前記のステップデータは教示点Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ
3 の順で教示する。

【００２５】この実施例では例えば、教示点Ｐ1 ，Ｐ2
，Ｐ3 のそれぞれは、図２(a) に示すようにコンベア
３の同一位置で教示されるものとする。同様に次の教示
点Ｐ4およびＰ5 はその後の位置で、さらに、教示点Ｐ6
はその後の位置で教示されるものとする。

【００２６】教示点Ｐ1 ，Ｐ2 およびＰ3 の教示が終わ
り、例えば、次のＰ4 教示点の内容を教示する場合は、
Ｐ3 を指定しロボット１からの操作によりＰ1 →Ｐ2 →
Ｐ3の再生時間Ｔ1 に相当する時間、モータ制御盤７を
介してモータ６を駆動し、コンベア３を実際の作業工程
において、Ｐ3 を再生し終わる位置まで移動させて停止
する。

【００２７】このときのワーク位置をオペレータが見
て、ロボット１にＰ4 教示点の内容を教示することがで
きるか、否かを判断する。この位置で教示可能と判断す
れば、Ｔ1 をコンベア駆動累積時間としてステップデー
タ部(b) のＰ4 およびＰ5 のコンベア駆動累積時間記憶
部(b3)に記憶する。

【００２８】この移動した位置でＰ4 およびＰ5 の内容
を教示した後、Ｐ6 についての教示を行うため再びコン
ベア３を動かす場合は、Ｐ3 →Ｐ4 →Ｐ5 の再生時間Ｔ
2 に相当する時間モータ６を駆動して、実際の作業工程
においてＰ5 を再生し終わる位置にコンベア３を移動し
て停止させる。このＰ6 教示点ではコンベア駆動累積時
間として（Ｔ1 ＋Ｔ2 ）をコンベア駆動累積時間記憶部
(b3)に記憶する。

【００２９】このようにして各教示点の教示を終わらせ
た後、実際の作業工程において教示内容を再生する場合
は、コンベア３の速度を所定の作業速度Ｖa に設定す
る。そして、この作業速度Ｖa におけるＰi 教示ステッ
プまでの再生時間をＴaiとし、このステップにおける前
記コンベア駆動累積時間をＴciとすると、教示位置と実
際作業における再生位置との差、つまりシフト量Ｌi は
次式で表せる。 Ｌi ＝Ｖa ・Ｔai−Ｖc ・Ｔci

【００３０】各教示点においてコンベア３を、教示位置
から上記シフト量Ｌi に相当するようにシフトさせて、
このコンベア３の搬送位置で再生すれば、教示内容を適
確な位置で再生できる。このシフト状態を図２(c) に示
している。

【００３１】再生時に位置データをシフトしながら再生
するのでなく、予め位置データをシフトしてから記憶し
ておき、再生時には単に記憶された位置データを再生す
る場合もある。

【００３２】この場合は、最初に教示するときはデータ
をシフトしながら記憶する。即ち、教示した点Ｐi と直
前教示点Ｐi-1 との間のロボット１の移動所要時間Ｔsi
は、ロボット１の移動速度から求められるので、教示点
Ｐi までの再生所要時間累計は各ステップのＴsiの総和
となる。これをＴaiとするとシフト量Ｌi は次式で表せ
る。 Ｌi ＝Ｖc ・（Ｔai−Ｔci）

【００３３】各教示点のステップデータとしては、Ｐi
の位置データのＬi だけシフトした値をこのＰi 教示点
の新たな位置データとし、Ｔaiをコンベア駆動累積時間
として記憶する。コンベア３の速度を変える場合は、そ
の変更後のコンベア速度をＶa とすると必要なシフト量
Ｌi に次式で表せる。 Ｌi ＝Ｖc ・（Ｖa −Ｖci）・Ｔai 各ステップの位置データを、このシフト量Ｌi に相当す
るだけシフトさせるとともに、コンベア３の速度もＶa
に書き換える。

【００３４】また、途中の教示点ステップを修正した
り、追加・削除する場合は、このステップまでの再生所
要時間をＴai，記憶されているコンベア駆動累積時間を
Ｔciとすると、必要なシフト量Ｌi に次式で表せる。 Ｌi ＝Ｖc ・（Ｖai−Ｖci） このシフト量Ｌi に基づいて以降の全ステップの位置デ
ータをシフトして書き換え、コンベア駆動累積時間もＴ
aiに変更する。なお、この発明は上記実施例に限定され
るものではなく、要旨を変更しない範囲で変形して実施
できる。

【００３５】

【発明の効果】この発明の追随ロボットの教示・再生方
法によれば、コンベアの位置検出手段がなくても教示で
きるので経済性に富み、しかも、コンベアを動かしなが
ら教示するので、実際の作業に近い位置で作業内容を教
示できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の構成を示す概略構成図。

【図２】同実施例の動作を説明する説明図。

【図３】同実施例のメモリの構造を示す構造図。

【図４】従来の搬送装置ロホットを説明する概略構成
図。

【符号の説明】

１……ロボット ２……制御装置、２ａ…入力装置、２ｂ…出力装置、２
ｃ…中央処理装置、２ｄ…演算部、 ２ｅ…記憶装置、
２ｆ…操作パネル、３……コンベア、４……ワーク、
５……センサ、 ６……モータ、 ７……モータ制御
盤。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年８月５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００４

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００４】ワーク４４が作業区間入口のワーク検知器
４５の所まで搬送されてくると、ワーク検知器４５のア
クチュエータ４５ａにハンガー４２ａが当接し、これに
よりワーク検知器４５内のスイッチ（図示せず）が閉
じ、ワーク４４の到来が検知される。ワーク検知器４５
が検知すると、ロボット４６が作動して、塗装作業を開
始する。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】また、教示時においては、教示作業に適し
た位置にワーク４４を置いた状態で教示が行えるが、こ
の教示内容の教示点の再生時におけるワーク４４の位置
は、ロボットの速度や当該ステップまでの所要時間、ベ
ルトコンベア４１の速度等により決定されるために、教
示した時のワーク４４の位置とは無関係となり、例え
ば、各軸の動作範囲が不足する等の不具合はプログラム
を再生してみないと分からないので、教示作業の効率を
著しく低下させていた。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明の搬送装置追随
ロボットの教示・再生方法は、搬送速度が略一定速度な
搬送手段により搬送されるワークの少なくともその一つ
に対し複数ステップの作業を行うロボットにおいて、教
示時においては、搬送手段の再生時における搬送速度と
教示しようとするステップまたはその近傍のステップの
基準時点からの再生累積時間とから教示しようとするス
テップを再生する時のワークの搬送位置を推定するとと
もに、搬送手段の教示時の搬送速度からワークを前記推
定位置まで搬送する所要時間を算出し、搬送手段をこの
所要時間だけ駆動して当該ステップが再生されると推定
される位置でそのステップについての教示を行う。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２４】なお、教示点Ｐ１，Ｐ２， Ｐ３はコンベ
ア３が基準位置にいるときの教示点で、教示点Ｐ４，Ｐ
５はコンベア３が基準位置から時間Ｔ１だけ動いた位置
にいるときの教示点を示している。前記のステップデー
タは教示点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の順で教示する。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２７】このときのワーク位置をオペレータが見
て、ロボット１がＰ４教示点の内容を再生することがで
きるか、否かを判断する。この位置で再生可能と判断す
れば、Ｐ４の記憶操作を行い、Ｐ４の位置データの記憶
と同時にＴ１をコンベア駆動累積時間としてステップデ
ータ部（ｂ）のＰ４のコンベア駆動累積時間記憶部（ｂ
３）に記憶する。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２９】このようにして各教示点の教示を終わらせ
た後、実際の作業工程において教示内容を再生する場合
は、コンベア３の速度を所定の作業速度Ｖａに設定す
る。そして、この作業速度ＶａにおけるＰｉ教示ステッ
プまでの再生時間をＴａｉとし、このステップにおける
前記コンベア駆動累積時間をＴｃｉとすると、教示位置
と実際作業における再生位置との差、つまりシフト量Ｌ
ｉは次式で表せる。 Ｌｉ＝Ｖａ・Ｔａｉ−Ｖｅ・Ｔｃｉ

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３３】各教示点のステップデータとしては、Ｐｉ
の位置データのＬｉだけシフトした値をこのＰｉ教示点
の新たな位置データとし、Ｔａｉをコンベア駆動累積時
間として記憶する。コンベア３の速度を変える場合は、
その変更後のコンベア速度をＶａとすると必要なシフト
量Ｌｉに次式で表せる。 Ｌｉ＝（Ｖａ−Ｖｃｉ）・Ｔａｉ 各ステップの位置データを、このシフト量Ｌｉに相当す
るだけシフトさせるとともに、コンベア３の速度もＶａ
に書き換える。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３４】また、途中の教示点ステップを修正した
り、追加・削除する場合は、このステップまでの再生所
要時間をＴａｉ，記憶されているコンベア駆動累積時間
をＴｃｉとすると、必要なシフト量Ｌｉに次式で表せ
る。 Ｌｉ＝Ｖｃ・（Ｔａｉ−Ｔｃｉ） このシフト量Ｌｉに基づいて以降の全ステップの位置デ
ータをシフトして書き換え、コンベア駆動累積時間もＴ
ａｉに変更する。なお、この発明は上記実施例に限定さ
れるものではなく、要旨を変更しない範囲で変形して実
施できる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送速度が略一定速度な搬送手段により
   搬送されるワークの少なくともその一つのに対し複数ス
   テップの作業を行うロボットにおいて、 教示時においては、上記搬送手段の再生時における搬送
   速度および当該ステップを再生する基準時点からの累積
   時間から当該ステップの再生時の位置を推定するととも
   に、上記搬送手段の教示時の搬送速度から当該ステップ
   を前記位置に搬送する所要時間を算出し上記搬送手段を
   この所要時間だけ駆動搬送して、当該ステップについて
   の教示を行い、 再生時においては、上記搬送手段の教示時および再生時
   における両搬送速度と教示時において当該ステップにつ
   いて教示を行うまでの上記搬送手段の駆動累積時間と再
   生時において当該ステップを再生するまでの累積時間と
   により再生時における所要シフト量を算出して上記搬送
   手段をこの所要シフト量だけシフトさせて、当該ステッ
   プについての再生を行うことを特徴とする搬送機ロボッ
   トの教示・再生方法。