JPH0592382A - 工業用ロボツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】プレイバック動作で使用される位置データーの
記憶量を少なくし、又、迅速で容易なティーチングを可
能にする。 【構成】ロボットの位置データ記憶装置と、ティーチン
グモード設定信号を出力する外部操作手段と、ティーチ
ングモード設定信号を受け、検出手段からの位置データ
を被作業体の移動に同期してＣＰデータとして記憶装置
の第１の領域に記憶せしめる第１の制御手段と、データ
変換設定信号を出力する外部操作手段と、データ変換設
定信号を受け、記憶装置のＣＰデータのうち、選択され
た位置での位置データをＰＴＰデータとして記憶装置の
第２の領域に記憶せしめるデータ変換手段と、プレイバ
ックモード設定信号を出力する外部操作手段と、プレイ
バックモード設定信号を受け、記憶装置の第２の領域に
記憶された位置データを読み出し、ロボット本体１の可
動体を位置決めする第２の制御手段とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は工業用ロボットに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】被作業体の移動と共にロボット本体のア
ームを動かし、被作業体に対して擬似作業を行い、この
時得られるロボット本体のアームの回動位置及びその他
の作業データをＣＰデータ（コンティニュアスパスデー
タ）として逐一記憶装置に記憶、すなわち連続的ティー
チングを行い、その後、記憶装置に記憶された作業デー
タを読みだし、この読み出した作業データに基づいて被
作業体に実際の作業を行う、すなわちプレイバックを行
うようにした工業用ロボットでは、記憶する作業データ
が比較的多くなり、記憶容量の大なる記憶装置を必要と
する。

【０００３】一方、被作業体に擬似作業を行う際、要所
でのロボット本体のアームの回動位置、その他の作業デ
ータをＰＴＰデータ（ポイントツウポイントデータ）と
して記憶装置に記憶、すなわちポイントツウポイント(p
oint-to point)のティーチングを行い、その後、記憶装
置から読み出した回動位置信号により補間演算を行い、
補間演算で得られた位置信号とその他の作業データとに
基づいてプレイバック動作を行う工業用ロボットでは、
ティーチング動作に比較的時間を多く必要とし、加え
て、被作業体が移動又は回転する場合には、この移動又
は回転に同期してティーチングを行うことが若干困難で
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記諸点に鑑
みなされたものであり、その目的とするところは、プレ
イバック動作で使用される作業データの記憶装置におけ
る占有割合を減少し得、ティーチング動作を簡単に迅速
に行い得る工業用ロボットを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、可動体
を有するロボット本体と、ロボット本体の可動体の位置
を検出し、位置データを出力する検出手段と、位置デー
タを記憶するための記憶手段と、外部操作に応じティー
チングモード設定信号を出力する第１の外部操作手段
と、前記ティーチングモード設定信号を受け、検出手段
からの位置データを被作業体の移動に同期してＣＰデー
タとして記憶手段の第１の領域に記憶せしめる第１の制
御手段と、外部操作に応じてデータ変換設定信号を出力
する第２の外部操作手段と、データ変換設定信号を受
け、記憶手段の第１の領域に記憶されたＣＰデータのう
ち、選択された位置での位置データをＰＴＰデータとし
て記憶手段の第２の領域に記憶せしめるデータ変換手段
と、外部操作に応じてプレイバックモード設定信号を出
力する第３の外部操作手段と、前記プレイバックモード
設定信号を受け、記憶手段の第２の領域に記憶された位
置データを読み出し、ロボット本体の可動体を位置決め
する第２の制御手段とからなる工業用ロボットによって
達成される。

【０００６】上記の構成の工業用ロボットにおいては、
まず第１の外部操作手段の操作に基づきティーチングモ
ードとした後、該ティーチングモードにて位置データを
パルス出力手段からのパルスに応答し連続的にＣＰデー
タとして記憶し、その後、作業ポイントを選択して記憶
されたＣＰデータをＰＴＰデータに変更しそのデータを
記憶し作業データとすることが可能となる。

【０００７】

【実施例】次に本発明による好ましい一実施例を図面に
基づいて説明する。

【０００８】図において、塗装用ロボット本体１は、可
動体としての手首２、アーム３及び支柱４と、基台５と
からなり、手首２とアーム３とは、関節６ａ及び６ｂで
連結され、手首２はアーム３に対して垂直面内における
角度Ａの範囲内で回動自在であると共に、垂直面に直交
する面内における角度Ｂの範囲内で回動自在であり、ア
ーム３と支柱４とは関節７で連結され、支柱４と基台５
とは関節８ａ及び８ｂで連結されており、アーム３は支
柱４に対して垂直面内における角度Ｃの範囲内で回動自
在であり、支柱４は基台５に対して垂直面内における角
度Ｄの範囲内で回動自在であると共に、垂直面に直交す
る面内における角度Ｅの範囲内で回動自在である。

【０００９】アーム３に対して手首２を角度Ａ及びＢの
範囲内で回動させるべく、アーム３、手首２には油圧駆
動装置９及び10が設けられており、支柱４に対してアー
ム３を角度Ｃの範囲内で回動させるべく、アーム３と支
柱４との間には油圧駆動装置11が設けられており、基台
５に対して支柱４を角度Ｄ及びＥの範囲内で回動させる
べく、支柱４及び基台５には油圧駆動装置12及び13が設
けられている。関節６ａ及び６ｂには、アーム３に対す
る手首２の角度Ａ及びＢの範囲内での回動位置を検出す
る検出手段としてのポテンショメータ14及び15が設けら
れており、関節７には、支柱４に対するアーム３の角度
Ｃの範囲内での回動位置を検出する検出器としてのポテ
ンショメータ16が設けられており、関節８ａ及び８ｂに
は、基台５に対する支柱４の角度Ｄ及びＥの範囲内での
回動位置を検出する検出手段としてのポテンショメータ
17及び18が設けられている。

【００１０】手首２には、塗料噴射指示用スイッチ19ｃ
を有するハンドル19が着脱自在に設けられており、ハン
ドル19はティーチング動作の際には、手首２に取り付け
られ、準プレイバック動作及びプレイバック動作の際に
は、所望ならば手首２から取り外される。

【００１１】塗装用ノズル19ａを有する塗装ガン19ｂは
手首２に取り付けられている。

【００１２】被作業体としての被塗装物体Ｗはコンベア
20に部材21を介して吊下されており、コンベア20のＸ方
向の移動と共に移動される。コンベア20にはパルス発生
器22が連結されており、発生器22はコンベア20の移動に
対応して電気パルスを出力し、発生器22からのパルスを
計数することにより、コンベア20の移動量、すなわち物
体Ｗの移動量を検出し得る。

【００１３】物体Ｗが移動する近傍には、検出器23が設
けられており、物体Ｗの通過で部材21により検出器23が
作動されると、検出器23は物体通過電気信号を出力す
る。

【００１４】スイッチ19ｃ、ポテンショメータ14〜18、
発生器22及び検出器23から出力される各電気信号は制御
盤24内に設けられた制御装置25に供給されている。

【００１５】制御盤24には記憶支持スイッチ26ａ及び第
１の外部操作手段、第２の外部操作手段及び第３の外部
操作手段としての制御モード指定スイッチ26ｂ、停止ス
イッチ26ｃ等が設けられている。

【００１６】制御装置25はディジタル２進信号として作
業データを記憶する記憶手段としての記憶装置27と、発
生器22、検出器23及びスイッチ19ｃ，26ａ，26ｂ，26ｃ
からの信号を受信し、この信号に基づいて制御信号を出
力する第１の制御手段、データ変換手段及び第２の制御
手段としての制御部28とを有する。

【００１７】更に、制御装置25は、ポテンショメータ14
〜18からの信号をディジタル信号に変換するアナログ−
ディジタル変換器、制御部28を介して記憶装置27から読
み出された作業データにおいて位置信号に関して補間演
算をディジタル２進演算により行う演算回路、演算回路
に読み出される位置信号を順次一時的に記憶し、かつス
イッチ26ａの押下から次の押下までに演算回路に読み出
される位置信号の回数を計数して計数値を保持する保持
回路を有する。

【００１８】また、制御装置25は、演算回路の演算結果
をアナログ変換した信号とポテンショメータ14〜18から
の夫々の信号とを比較して誤差信号を出力する比較器、
この比較器からの誤差信号を増幅する増幅器及びこの増
幅器からの信号により、油圧の給排を制御するサーボ弁
からなる。

【００１９】以下説明の簡単化のため、これらアナログ
−ディジタル変換器、演算回路、保持回路、比較器、増
幅器及びサーボ弁をポテンショメータ16に関してのみ第
４図において符号29〜34で示す。

【００２０】他のポテンショメータ14，15，17及び18に
関しても同様に制御装置25は構成されており、以下説明
するようにこれらは同様に動作される。

【００２１】サーボ弁34には油圧発生源35が接続されて
おり、油圧発生源35の油圧はサーボ弁34に制御されて油
圧駆動装置11に給排される。

【００２２】準プレイバック制御モードに制御部28が設
定されている際にスイッチ26ａが押下されると、制御部
28は、保持回路31に一時的に記憶されている位置信号
と、位置信号の読み出し回数すなわち計数値とを記憶装
置27に記憶させる。

【００２３】このように構成された工業用ロボットの動
作を説明する。

【００２４】まず、制御部28が制御盤24に設けられたス
イッチ26ｂの作動によりティーチング制御モードに設定
される。

【００２５】コンベア20が駆動され物体ＷがＸ方向に移
動され、部材21により検出器23が作動されると、制御部
28はティーチング開始となる。

【００２６】ティーチング動作では、ロボット本体１の
ハンドル19を作業者が把持し、移動する物体Ｗに対して
ノズル19ａを所定位置に動かして擬似塗装作業を行う。

【００２７】擬似塗装作業中、制御部28は、発生器22か
らのパルス毎に変換器29に出力されている位置信号をサ
ンプルし、このサンプルした位置信号を作業データとし
て記憶装置27に送出し、記憶装置27はこのサンプルされ
た位置信号を順番に第１の記憶領域に記憶する。

【００２８】すなわち、第５図に示すように、位置信号
が作業データｄ₁ ，ｄ₂ ，ｄ₃ ，…，ｄ_n として記憶装
置27の第１の記憶領域に記憶される。

【００２９】尚、塗料を噴射すべき位置ではハンドル19
に設けられたスイッチ19ｃが押下され、このスイッチ19
ｃからの信号が位置信号と共に作業データｄ₁ ，ｄ₂ ，
ｄ₃ ，…，ｄ_nとして第１の記憶領域に記憶される。

【００３０】物体Ｗに対する全ての擬似塗装作業が終了
し、制御盤24の停止スイッチ26ｃが押下されると、制御
部28は記憶装置27の第１の記憶領域において最後のデー
タが記憶された次の番地に停止信号を記憶せしめる。

【００３１】次に、制御盤24に設けられたスイッチ26ｂ
の作動により制御部28が準プレイバックモードに設定さ
れると、制御部28は検出器23からの物体通過信号を受信
すると、順次記憶装置27に記憶された作業データｄ₁ ，
ｄ₂ ，ｄ₃ ，…，ｄ_n を発生器22からのパルス毎に読み
出し、読み出した作業データのうち位置信号を演算回路
30に出力する。

【００３２】準プレイバックモードに制御部28が設定さ
れている場合には、制御部28は、演算回路30に補間演算
休止信号を出力する。

【００３３】演算回路30は制御部28から補間演算休止信
号を受信すると、供給された位置信号を直ちにアナログ
信号に変換して比較器32に供給すると共に、ディジタル
信号である位置信号を保持回路31に供給する。

【００３４】アナログ信号に変換された位置信号が比較
器32に供給されると、比較器32は供給された位置信号
と、ポテンショメータ16からの実際の位置信号とを比較
してその差を増幅器33に出力する。

【００３５】増幅器33は供給される差信号を増幅してサ
ーボ弁34に出力し、サーボ弁34は供給される差信号に基
づいて油圧駆動装置11に油圧供給源35からの油圧を給排
する。

【００３６】駆動装置11の作動により、アーム３は回動
され、演算回路30から出力される位置信号に対応する位
置に設定される。

【００３７】一方、保持回路31に供給された位置信号
は、直ちに記憶装置27の第２の記憶領域に記憶される。

【００３８】すなわち、作業データが最初の作業データ
ｄ₁ である際には、制御部28はスイッチ26ａが押下され
たと同様の制御を行い、作業データｄ₁ を直ちに記憶装
置27の第２の記憶領域に記憶せしめる。

【００３９】この際、作業データｄ₁ には計数値として
“１”が付加される。

【００４０】発生器22から次のパルスが発生されると、
制御部28は記憶装置27の第１の記憶領域から作業データ
ｄ₂ を読み出し、作業データｄ₂ において位置信号を演
算回路30に出力し、演算回路30は前記と同様に、供給さ
れた位置信号をアナログ信号に変換して比較器32に出力
すると共に、ディジタル信号としての位置信号を保持回
路31に供給する。

【００４１】比較器32は供給された位置信号とポテンシ
ョメータ16から得られる実際の位置信号との差を出力す
る。

【００４２】以下前記と同様に、アーム３は演算回路30
から出力される位置信号に相当する回動位置に設定され
る。

【００４３】一方、保持回路31は、予め記憶されている
位置信号に代えて新たに供給された位置信号を一時的に
記憶すると共に、位置信号の供給回数、すなわち、計数
値“１”を保持する。

【００４４】更に、発生器22から第３のパルスが発生さ
れると、制御部28は前記同様に、作業データｄ₃ の位置
信号を演算回路30に読み出し、演算回路30は供給された
位置信号をそのまま保持回路31に供給すると共に、アナ
ログ信号に変換して比較器32に供給する。

【００４５】これにより、アーム３は演算回路30から出
力される位置信号に相当した位置に設定される。

【００４６】一方、保持回路31は、前記と同様に、新た
に供給された位置信号を記憶すると共に位置信号の供給
回数、すなわち計数値“２”を保持する。

【００４７】この時、スイッチ26ａが押下されると、制
御部28は、保持回路31に保持されている作業データｄ₃
と計数値“２”とを、記憶装置27の第２の記憶領域の作
業データｄ₁ が記憶された次の番地に記憶せしめる。

【００４８】以下同様にして、スイッチ26ａが押下され
る毎に、例えば作業データｄ₄ ，ｄ₇ …が記憶装置27の
第２の記憶領域に順番に記憶されると共に、“１”，
“３”，…が同時に記憶される。

【００４９】最後に、記憶装置27から停止信号が読み出
されると、制御部28は、作業データｄ_n に対してスイッ
チ26が押下されていない際には、作業データｄ_n と計数
値とを保持回路31から読み出し、記憶装置27の第２の記
憶領域に記憶せしめ、動作を停止する。

【００５０】尚、停止信号の読み出し前に、作業データ
ｄ_n に対してスイッチ26ｃが押下されて、記憶装置27の
第２の記憶領域に作業データｄ_n と計数値とが記憶され
ている際には、停止信号の読み出しにより制御部28は動
作を停止する。

【００５１】以上により、記憶装置27の第２の記憶領域
には第６図に示すような作業データｄ₁ ，ｄ₃ ，ｄ₄ ，
ｄ₇…，ｄ_n が記憶される。

【００５２】次に、記憶装置27の第２の記憶領域に記憶
された作業データと計数値とにより、実際のプレイバッ
ク動作が行われる。

【００５３】すなわち、制御盤24のスイッチ26ｂが操作
され、制御部28がプレイバック動作モードに設定され、
物体Ｗがコンベア20によりＸ方向に移動され、部材21が
検出器23を作動せしめ、検出器23が物体通過信号を発す
ると、制御部28は発生器22からの第１番目のパルスの受
信により、作業データｄ₁ とこれと共に記憶された計数
値“１”とを読み出し、演算回路30に供給する。

【００５４】演算回路30は、準プレイバック動作時と同
様に、作業データｄ₁ の位置信号を直ちにアナログ信号
に変換して比較器32に出力する。

【００５５】これにより、アーム３は、演算回路30から
出力されている位置信号に対応する位置に設定される。

【００５６】作業データと共に読み出される計数値
“１”であると、演算回路30は補間演算を行わない。

【００５７】次に発生器22から第２番目のパルスが制御
部28に供給されると、制御部28は記憶装置27の第２の記
憶領域に記憶された作業データｄ₃ とこれに付加された
計数値“２”とを読み出し、作業データｄ₃ の位置信号
と計数値“２”とを演算回路30に供給し、演算回路30
は、制御部28に制御されて、作業データｄ₁ の位置信号
と作業データｄ₃ の位置信号との間を 1/2等分した補間
位置を計算により求め、その計算結果をアナログ信号に
変換して比較器32に出力する。

【００５８】補間計算結果が比較器32に出力されると、
アーム３は、補間計算結果に基づく位置に設定される。

【００５９】第３のパルスが発生器22から出力される
と、演算回路30はデータｄ₃ の位置信号をアナログ信号
に変換して比較器32に出力し、アーム10はデータｄ₃ の
位置信号に相当する位置に設定される。

【００６０】以下同様であって、第４のパルスが発生器
22から出力されると、制御部28は記憶装置27から作業デ
ータｄ₄ と、計数値“１”とを読み出し演算回路30に出
力する。

【００６１】データｄ₄ と共に読み出される計数値が
“１”であるため、演算回路30は補間演算を行うことな
く、直ちにデータｄ₄ の位置信号をアナログ信号に変換
して比較器32に出力し、アーム３はデータｄ₄ の位置信
号に相当する位置に設定される。

【００６２】第５のパルスが発生器22から出力される
と、制御部28は作業データｄ₇ と計数値“３”とを記憶
装置27の第２の記憶領域から読み出し演算回路30に供給
し、演算回路30は、データｄ₇ と共に読み出される計数
値が“３”であるため、作業データｄ₄ の位置信号と作
業データｄ₇ の位置信号との間を３等分した補間位置を
計算してデータｄ₄ の位置信号に最も近い第１の補間位
置をアナログ信号に変換して比較器32に出力する。

【００６３】これにより、アーム３はこの第１の補間位
置に設定される。

【００６４】第６番目のパルスが発生器22から出力され
ると、演算回路22は、制御部28に制御されて、前記３等
分した補間位置においてデータｄ₇ の位置信号に最も近
い第２の補間位置をアナログ信号に変換して比較器32に
出力する。

【００６５】従って、第６番目のパルスが発生器22から
発生されることにより、アーム３は前記第２の補間位置
に設定される。

【００６６】以後、第７番目のパルスが発生器22から発
生されることにより、アームは作業データｄ₇ の位置信
号に相当する位置に設定される。

【００６７】以上の動作は、記憶装置27の第２の記憶領
域から停止信号が読み出されるまで行われる。

【００６８】尚、データｄ₁ ，ｄ₃ …ｄ_n において位置
信号以外の信号、例えば、ノズル19ａからの塗料の噴射
を指示する信号は、作業データの読み出し毎に、制御部
28で解読され、所定に制御信号が制御部28から出力さ
れ、ノズル19ａからの塗料の噴射が行われる。

【００６９】また、以上の動作は、アーム３に関しての
み説明したが、他の可動体、例えば手首２に対しても同
様に行われ、従ってロボット本体１は全体として記憶装
置27に記憶された作業データでもって物体Ｗに対して所
定の作業を行うように作動される。

【００７０】尚、実際のプレイバック動作が所望に行わ
れることを確認すれば、記憶装置27の第１の記憶領域に
記憶されたデータを全て消去して、他の作業データを記
憶するようにしてもよい。

【００７１】

【発明の効果】前記の如く、本発明によれば、連続的テ
ィーチングによって得られたＣＰデータを、ポイントを
選択してＰＴＰのデータに変更しそのデータを記憶し作
業データとすることにより、被作業体が移動又は回転す
るような場合も含めて、ティーチング動作を連続的に自
動的に行い得るため、簡単な操作でもって迅速に必要な
作業データを作成し得る。

【００７２】加えて、記憶装置のデータ占有領域を大巾
に削減し得るため、他の多くの作業データを記憶し得、
汎用性に優れた工業用ロボットとし得る。その上、一旦
記憶された作業データの修正を容易に行い得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による工業用ロボットの好ましい具体例
の斜視図

【図２】図１に示すロボット本体の側面図

【図３】図１に示すロボット本体の平面図

【図４】図１に示す具体例の制御系統図

【図５】図４に示す記憶装置の第１の記憶領域に記憶さ
れた作業データの説明図

【図６】記憶装置の第２の記憶領域に記憶された作業デ
ータの説明図

【符号の説明】

１ ロボット本体 ３ アーム 16 ポテンショメータ 27 記憶装置 31 保持回路 32 比較器

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

【手続補正書】

【提出日】平成４年３月２６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【発明の名称】 工業用ロボット

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は工業用ロボットに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】被作業体の移動と共にロボット本体のア
ームを動かし、被作業体に対して擬似作業を行い、この
時得られるロボット本体のアームの回動位置及びその他
の作業データをＣＰデータ（コンティニュアスパスデー
タ）として逐一記憶装置に記憶、すなわち連続的ティー
チングを行い、その後、記憶装置に記憶された作業デー
タを読みだし、この読み出した作業データに基づいて被
作業体に実際の作業を行う、すなわちプレイバックを行
うようにした工業用ロボットでは、記憶する作業データ
が比較的多くなり、記憶容量の大なる記憶装置を必要と
する。

【０００３】一方、被作業体に擬似作業を行う際、要所
でのロボット本体のアームの回動位置等をＰＴＰデータ
（ポイントツウポイントデータ）として記憶装置に記
憶、すなわちポイントツウポイント(point-to point)の
ティーチングを行い、その後、記憶装置から読み出した
回動位置信号により補間演算を行い、補間演算で得られ
た位置信号に基づいてプレイバック動作を行う工業用ロ
ボットでは、ティーチング動作に比較的時間を多く必要
とし、加えて、被作業体が移動又は回転する場合には、
この移動又は回転に同期してティーチングを行うことが
若干困難である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記諸点に鑑
みなされたものであり、その目的とするところは、プレ
イバック動作で使用される作業データの記憶装置におけ
る占有割合を減少し得、ティーチング動作を簡単に迅速
に行い得る工業用ロボットを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、可動体
を有するロボット本体と、前記可動体の位置を検出して
当該位置の位置データを出力する検出手段と、前記位置
データを記憶するための記憶手段と、前記検出手段から
の位置データを移動する被作業体の当該移動に同期して
ＣＰデータとして記憶手段に記憶せしめる制御手段と、
データ変換設定信号に基づいて前記記憶手段に記憶され
たＣＰデータのうち、選択された位置での位置データを
ＰＴＰデータとして前記記憶手段に記憶せしめるデータ
変換手段とを有してなり、プレイバックモードに設定さ
れたときに前記記憶手段に記憶されたＰＴＰデータを読
み出し、前記可動体を位置決めするように構成された工
業用ロボットによって達成される。

【０００６】上記の構成の工業用ロボットにおいては、
まずティーチングモードにて位置データを連続的にＣＰ
データとして記憶し、その後、そのＣＰデータ中より作
業ポイントを選択してＰＴＰデータに変更しそのデータ
を記憶し作業データとすることが可能となる。

【０００７】

【実施例】次に本発明による好ましい一実施例を図面に
基づいて説明する。

【０００８】図において、塗装用ロボット本体１は、可
動体としての手首２、アーム３及び支柱４と、基台５と
からなり、手首２とアーム３とは、関節６ａ及び６ｂで
連結され、手首２はアーム３に対して垂直面内における
角度Ａの範囲内で回動自在であると共に、垂直面に直交
する面内における角度Ｂの範囲内で回動自在であり、ア
ーム３と支柱４とは関節７で連結され、支柱４と基台５
とは関節８ａ及び８ｂで連結されており、アーム３は支
柱４に対して垂直面内における角度Ｃの範囲内で回動自
在であり、支柱４は基台５に対して垂直面内における角
度Ｄの範囲内で回動自在であると共に、垂直面に直交す
る面内における角度Ｅの範囲内で回動自在である。

【０００９】アーム３に対して手首２を角度Ａ及びＢの
範囲内で回動させるべく、アーム３、手首２には油圧駆
動装置９及び10が設けられており、支柱４に対してアー
ム３を角度Ｃの範囲内で回動させるべく、アーム３と支
柱４との間には油圧駆動装置11が設けられており、基台
５に対して支柱４を角度Ｄ及びＥの範囲内で回動させる
べく、支柱４及び基台５には油圧駆動装置12及び13が設
けられている。関節６ａ及び６ｂには、アーム３に対す
る手首２の角度Ａ及びＢの範囲内での回動位置（位置デ
ータ）を検出する検出手段としてのポテンショメータ14
及び15が設けられており、関節７には、支柱４に対する
アーム３の角度Ｃの範囲内での回動位置（位置データ）
を検出する検出器としてのポテンショメータ16が設けら
れており、関節８ａ及び８ｂには、基台５に対する支柱
４の角度Ｄ及びＥの範囲内での回動位置（位置データ）
を検出する検出手段としてのポテンショメータ17及び18
が設けられている。

【００１０】手首２には、塗料噴射指示用スイッチ19ｃ
を有するハンドル19が着脱自在に設けられており、ハン
ドル19はティーチング動作の際には、手首２に取り付け
られ、準プレイバック動作及びプレイバック動作の際に
は、所望ならば手首２から取り外される。

【００１１】塗装用ノズル19ａを有する塗装ガン19ｂは
手首２に取り付けられている。

【００１２】被作業体としての被塗装物体Ｗはコンベア
20に部材21を介して吊下されており、コンベア20のＸ方
向の移動と共に移動される。コンベア20にはパルス発生
器22が連結されており、パルス発生器22はコンベア20の
移動に対応して電気パルスを出力し、パルス発生器22か
らのパルスを計数することにより、コンベア20の移動
量、すなわち物体Ｗの移動量を検出し得る。

【００１３】物体Ｗが移動する近傍には、検出器23が設
けられており、物体Ｗの通過で部材21により検出器23が
作動されると、検出器23は物体通過電気信号を出力す
る。

【００１４】スイッチ19ｃ、ポテンショメータ14〜18、
発生器22及び検出器23から出力される各電気信号は制御
盤24内に設けられた制御装置25に供給されている。

【００１５】制御盤24には記憶指示スイッチ26ａ及び制
御モード指定スイッチ26ｂ、停止スイッチ26ｃ等が設け
られており、これらのスイッチ26ａ〜26ｃは前記制御装
置25に接続されている。

【００１６】制御装置25はディジタル２進信号として作
業データを記憶する記憶装置27と、パルス発生器22、検
出器23及びスイッチ19ｃ，26ａ，26ｂ，26ｃからの信号
を受信し、この信号に基づいて制御信号を出力する制御
部28とを主構成としている。

【００１７】更に、制御装置25は、ポテンショメータ14
〜18からの信号をディジタル信号に変換するアナログ−
ディジタル変換器29、制御部28を介して記憶装置27から
読み出された作業データにおいて位置信号に関して補間
演算をディジタル２進演算により行う演算回路30、演算
回路30に読み出される位置信号を順次一時的に記憶し、
かつスイッチ26ａの押下から次の押下までに演算回路に
読み出される位置信号の回数を計数して計数値を保持す
る保持回路31を有する。

【００１８】また、制御装置25は、演算回路30の演算結
果をアナログ変換した信号とポテンショメータ14〜18か
らの夫々の信号とを比較して誤差信号を出力する比較器
32、この比較器32からの誤差信号を増幅する増幅器33及
びこの増幅器33からの信号により、油圧の給排を制御す
るサーボ弁34からなる。

【００１９】以下説明の簡単化のため、図４に見られる
ようにポテンショメータ16が設けられた軸を例にとり、
各構成要素を説明するが、他のポテンショメータ14，1
5，17及び18が設けられた各軸に関しても同様に制御装
置25は構成されており、以下説明するようにこれらは同
様に動作される。

【００２０】サーボ弁34には油圧発生源35が接続されて
おり、油圧発生源35の油圧はサーボ弁34に制御されて油
圧駆動装置11に給排される。

【００２１】このように構成された工業用ロボットの動
作を説明する。

【００２２】まず、制御部28が制御盤24に設けられたス
イッチ26ｂの作動によりティーチング制御モードに設定
される。

【００２３】コンベア20が駆動され物体ＷがＸ方向に移
動され、部材21により検出器23が作動されると、制御部
28はティーチング開始となる。

【００２４】ティーチング動作では、ロボット本体１の
ハンドル19を作業者が把持し、移動する物体Ｗに対して
ノズル19ａを所定位置に動かして擬似塗装作業を行う。

【００２５】擬似塗装作業中、制御部28は、発生器22か
らのパルス毎に変換器29に出力されている位置信号をサ
ンプルし、このサンプルした位置信号を作業データとし
て記憶装置27に送出し、記憶装置27はこのサンプルされ
た位置信号を順番に第１の記憶領域に記憶する。

【００２６】すなわち、第５図に示すように、位置信号
が作業データｄ₁ ，ｄ₂ ，ｄ₃ ，…，ｄ_n として記憶装
置27の第１の記憶領域に記憶される。

【００２７】尚、本実施例では、塗料を噴射すべき位置
ではハンドル19に設けられたスイッチ19ｃが押下され、
このスイッチ19ｃからの信号が位置信号と共に作業デー
タｄ₁ ，ｄ₂ ，ｄ₃ ，…，ｄ_n として第１の記憶領域に
記憶される。

【００２８】物体Ｗに対する全ての擬似塗装作業が終了
し、制御盤24の停止スイッチ26ｃが押下されると、制御
部28は記憶装置27の第１の記憶領域において最後のデー
タが記憶された次の番地に停止信号を記憶せしめる。

【００２９】次に、制御盤24に設けられたスイッチ26ｂ
の作動により制御部28が準プレイバックモードに設定さ
れる。

【００３０】詳細は後述するが、準プレイバック制御モ
ードに制御部28が設定されている際にスイッチ26ａが押
下されると、制御部28は、保持回路31に一時的に記憶さ
れている位置信号と、位置信号の読み出し回数すなわち
計数値とを記憶装置27に記憶させるように動作する。即
ち、制御部28は検出器23からの物体通過信号を受信する
と、順次記憶装置27に記憶された作業データｄ₁ ，
ｄ₂ ，ｄ₃ ，…，ｄ_n を発生器22からのパルス毎に読み
出し、読み出した作業データのうち位置信号（塗料噴射
信号を除いた信号）を演算回路30に出力する。

【００３１】準プレイバックモードに制御部28が設定さ
れている場合には、制御部28は、演算回路30に補間演算
休止信号を出力する。

【００３２】演算回路30は制御部28から補間演算休止信
号を受信すると、供給された位置信号を直ちにアナログ
信号に変換して比較器32に供給すると共に、ディジタル
信号である位置信号を保持回路31に供給する。

【００３３】アナログ信号に変換された位置信号が比較
器32に供給されると、比較器32は供給された位置信号
と、ポテンショメータ16からの実際の位置信号とを比較
してその差を増幅器33に出力する。

【００３４】増幅器33は供給される差信号を増幅してサ
ーボ弁34に出力し、サーボ弁34は供給される差信号に基
づいて油圧駆動装置11に油圧供給源35からの油圧を給排
する。

【００３５】駆動装置11の作動により、アーム３は回動
され、演算回路30から出力される位置信号に対応する位
置に設定される。

【００３６】一方、保持回路31に供給された位置信号
は、直ちに記憶装置27の第２の記憶領域に記憶される。

【００３７】すなわち、作業データが最初の作業データ
ｄ₁ である際には、制御部28はスイッチ26ａが押下され
たと同様の制御を行い、作業データｄ₁ を直ちに記憶装
置27の第２の記憶領域に記憶せしめる。

【００３８】この際、作業データｄ₁ には計数値として
“１”が付加される。

【００３９】発生器22から次のパルスが発生されると、
制御部28は記憶装置27の第１の記憶領域から作業データ
ｄ₂ を読み出し、作業データｄ₂ において位置信号を演
算回路30に出力し、演算回路30は前記と同様に、供給さ
れた位置信号をアナログ信号に変換して比較器32に出力
すると共に、ディジタル信号としての位置信号を保持回
路31に供給する。

【００４０】比較器32は供給された位置信号とポテンシ
ョメータ16から得られる実際の位置信号との差を出力す
る。

【００４１】以下前記と同様に、アーム３は演算回路30
から出力される位置信号に相当する回動位置に設定され
る。

【００４２】一方、保持回路31は、予め記憶されている
位置信号に代えて新たに供給された位置信号を一時的に
記憶すると共に、位置信号の供給回数、すなわち、計数
値“１”を保持する。

【００４３】この位置信号が必要ならスイッチ26ａを押
し、不要なら次の位置信号が読み出され、前記作業デー
タｄ₂ が不要であると、発生器22から第３のパルスが発
生され、制御部28は前記同様に、作業データｄ₃ の位置
信号を演算回路30に読み出し、演算回路30は供給された
位置信号をそのまま保持回路31に供給すると共に、アナ
ログ信号に変換して比較器32に供給する。

【００４４】これにより、アーム３は演算回路30から出
力される位置信号に相当した位置に設定される。

【００４５】一方、保持回路31は、前記と同様に、新た
に供給された位置信号を記憶すると共に位置信号の供給
回数、すなわち計数値“２”を保持する。

【００４６】この時、この位置信号が必要と判断されて
スイッチ26ａが押下されると、制御部28は、保持回路31
に保持されている作業データｄ₃ と計数値“２”とを、
記憶装置27の第２の記憶領域の作業データｄ₁ が記憶さ
れた次の番地に記憶せしめる。

【００４７】以下同様にして、スイッチ26ａが押下され
る毎に、例えば作業データｄ₄ ，ｄ₇ …が記憶装置27の
第２の記憶領域に順番に記憶されると共に、“１”，
“３”，…が同時に記憶される。

【００４８】最後に、記憶装置27から停止信号が読み出
されると、制御部28は、作業データｄ_n に対してスイッ
チ26が押下されていない際には、作業データｄ_n と計数
値とを保持回路31から読み出し、記憶装置27の第２の記
憶領域に記憶せしめ、動作を停止する。

【００４９】尚、停止信号の読み出し前に、作業データ
ｄ_n に対してスイッチ26ｃが押下されて、記憶装置27の
第２の記憶領域に作業データｄ_n と計数値とが記憶され
ている際には、停止信号の読み出しにより制御部28は動
作を停止する。

【００５０】以上により、記憶装置27の第２の記憶領域
には第６図に示すような作業データｄ₁ ，ｄ₃ ，ｄ₄ ，
ｄ₇…，ｄ_n が記憶される。

【００５１】次に、記憶装置27の第２の記憶領域に記憶
された作業データと計数値とにより、実際のプレイバッ
ク動作が行われる。

【００５２】すなわち、制御盤24のスイッチ26ｂが操作
され、制御部28がプレイバック動作モードに設定され、
物体Ｗがコンベア20によりＸ方向に移動され、部材21が
検出器23を作動せしめ、検出器23が物体通過信号を発す
ると、制御部28は発生器22からの第１番目のパルスの受
信により、作業データｄ₁ とこれと共に記憶された計数
値“１”とを読み出し、演算回路30に供給する。

【００５３】演算回路30は、準プレイバック動作時と同
様に、作業データｄ₁ の位置信号を直ちにアナログ信号
に変換して比較器32に出力する。

【００５４】これにより、アーム３は、演算回路30から
出力されている位置信号に対応する位置に設定される。

【００５５】作業データと共に読み出される計数値
“１”であると、演算回路30は補間演算を行わない。

【００５６】次に発生器22から第２番目のパルスが制御
部28に供給されると、制御部28は記憶装置27の第２の記
憶領域に記憶された作業データｄ₃ とこれに付加された
計数値“２”とを読み出し、作業データｄ₃ の位置信号
と計数値“２”とを演算回路30に供給し、演算回路30
は、制御部28に制御されて、作業データｄ₁ の位置信号
と作業データｄ₃ の位置信号との間を 1/2等分した補間
位置を計算により求め、その計算結果をアナログ信号に
変換して比較器32に出力する。

【００５７】補間計算結果が比較器32に出力されると、
アーム３は、補間計算結果に基づく位置に設定される。

【００５８】第３のパルスが発生器22から出力される
と、演算回路30はデータｄ₃ の位置信号をアナログ信号
に変換して比較器32に出力し、アーム10はデータｄ₃ の
位置信号に相当する位置に設定される。

【００５９】以下同様であって、第４のパルスが発生器
22から出力されると、制御部28は記憶装置27から作業デ
ータｄ₄ と、計数値“１”とを読み出し演算回路30に出
力する。

【００６０】データｄ₄ と共に読み出される計数値が
“１”であるため、演算回路30は補間演算を行うことな
く、直ちにデータｄ₄ の位置信号をアナログ信号に変換
して比較器32に出力し、アーム３はデータｄ₄ の位置信
号に相当する位置に設定される。

【００６１】第５のパルスが発生器22から出力される
と、制御部28は作業データｄ₇ と計数値“３”とを記憶
装置27の第２の記憶領域から読み出し演算回路30に供給
し、演算回路30は、データｄ₇ と共に読み出される計数
値が“３”であるため、作業データｄ₄ の位置信号と作
業データｄ₇ の位置信号との間を３等分した補間位置を
計算してデータｄ₄ の位置信号に最も近い第１の補間位
置をアナログ信号に変換して比較器32に出力する。

【００６２】これにより、アーム３はこの第１の補間位
置に設定される。

【００６３】第６番目のパルスが発生器22から出力され
ると、演算回路22は、制御部28に制御されて、前記３等
分した補間位置においてデータｄ₇ の位置信号に最も近
い第２の補間位置をアナログ信号に変換して比較器32に
出力する。

【００６４】従って、第６番目のパルスが発生器22から
発生されることにより、アーム３は前記第２の補間位置
に設定される。

【００６５】以後、第７番目のパルスが発生器22から発
生されることにより、アームは作業データｄ₇ の位置信
号に相当する位置に設定される。

【００６６】以上の動作は、記憶装置27の第２の記憶領
域から停止信号が読み出されるまで行われる。

【００６７】尚、データｄ₁ ，ｄ₃ …ｄ_n において位置
信号以外の信号、例えば、ノズル19ａからの塗料の噴射
を指示する信号は、作業データの読み出し毎に、制御部
28で解読され、所定に制御信号が制御部28から出力さ
れ、ノズル19ａからの塗料の噴射が行われる。

【００６８】また、以上の動作は、アーム３に関しての
み説明したが、他の可動体、例えば手首２に対しても同
様に行われ、従ってロボット本体１は全体として記憶装
置27に記憶された作業データでもって物体Ｗに対して所
定の作業を行うように作動される。

【００６９】尚、実際のプレイバック動作が所望に行わ
れることを確認すれば、記憶装置２７の第１の記憶領域
に記憶されたデータを全て消去して、他の作業データを
記憶するようにしてもよい。

【００７０】

【発明の効果】前記の如く、本発明によれば、連続的テ
ィーチングによって得られたＣＰデータを、ポイントを
選択してＰＴＰのデータに変更しそのデータを記憶し作
業データとすることにより、被作業体が移動又は回転す
るような場合も含めて、ティーチング動作を連続的に自
動的に行い得るため、簡単な操作でもって迅速に必要な
作業データを作成し得る。

【００７１】加えて、記憶装置のデータ占有領域を大巾
に削減し得るため、他の多くの作業データを記憶し得、
汎用性に優れた工業用ロボットとし得る。その上、一旦
記憶された作業データの修正を容易に行い得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による工業用ロボットの好ましい具体例
の斜視図

【図２】図１に示すロボット本体の側面図

【図３】図１に示すロボット本体の平面図

【図４】図１に示す具体例の制御系統図

【図５】図４に示す記憶装置の第１の記憶領域に記憶さ
れた作業データの説明図

【図６】記憶装置の第２の記憶領域に記憶された作業デ
ータの説明図

【符号の説明】 １ ロボット本体 ３ アーム １６ ポテンショメータ 27 記憶装置 31 保持回路 32 比較器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可動体を有するロボット本体と、ロボッ
   ト本体の可動体の位置を検出し、位置データを出力する
   検出手段と、位置データを記憶するための記憶手段と、
   外部操作に応じティーチングモード設定信号を出力する
   第１の外部操作手段と、前記ティーチングモード設定信
   号を受け、前記検出手段からの位置データを前記被作業
   体の移動に同期してＣＰデータとして前記記憶手段の第
   １の領域に記憶せしめる第１の制御手段と、外部操作に
   応じてデータ変換設定信号を出力する第２の外部操作手
   段と、前記データ変換設定信号を受け、前記記憶手段の
   第１の領域に記憶されたＣＰデータのうち、選択された
   位置での位置データをＰＴＰデータとして前記記憶手段
   の第２の領域に記憶せしめるデータ変換手段と、外部操
   作に応じてプレイバックモード設定信号を出力する第３
   の外部操作手段と、前記プレイバックモード設定信号を
   受け、前記記憶手段の第２の領域に記憶された位置デー
   タを読み出し、ロボット本体の可動体を位置決めする第
   ２の制御手段とからなる工業用ロボット。