JPH06222829A

JPH06222829A - ロボットの教示位置修正方法

Info

Publication number: JPH06222829A
Application number: JP5024965A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Watanabe; 淳渡辺; Akira Nihei; 亮二瓶; Masayuki Hamura; 雅之羽村; Kenji Azuma; 賢治東
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1993-01-21
Filing date: 1993-01-21
Publication date: 1994-08-12
Also published as: WO1994017462A1

Abstract

(57)【要約】【目的】バリ取り作業等に使用されるロボットにおけ
るオフラインティーチング内容修正作業の効率化。【構成】オフライン作成プログラムに対し、加工面区
分に関連して指定された教示点区間と該区間に含まれる
各教示点について共通したオフセット量を定めた位置修
正条件を予め作成しておく。プログラムの再生運転開始
時以降に必要に応じて修正条件を選択的に実効化させ、
指定区間内の教示点を一括して、作業面に指定量だけ接
近／離隔させるように教示位置修正を行う。各教示点区
間について、接近／離隔双方の修正条件を複数個用意し
ておくことにより、接近／離隔の一方を選択し得る。プ
ログラム再生／教示位置修正の段階を繰り返し実行すれ
ば、より理想に近いロボット起動を決定出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、教示されたプログラム
に従って動作する産業用等のロボットにおける位置教示
修正方法に関し、特に、ロボットを用いて機械加工ある
いは鋳物加工を行ったワークの仕上げ過程におけるバリ
取り作業等を実行するに際して、作成済みの教示プログ
ラムに含まれる教示位置を修正する為の、ロボットの教
示位置修正方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】オフラインでプログラムを作成した場合
のように、実際にプログラム通りの再生運転を行った場
合の動作が未確認あるいは不明な場合には、そのプログ
ラムの試験的再生運転を行い、必要に応じてオフライン
プログラムの修正を行うことが一般的である。

【０００３】このようなプログラムの確認作業において
は、先ず作業対象となるワークを退避させた状態でプロ
グラム再生運転を行い、大まかな再生動作確認を行った
上で、実際にワークを作業位置に配置し、再度プログラ
ムを再生しつつロボット軌道を確認する方式が基本とな
っている。

【０００４】そして、ワークを配置した状態でプログラ
ム再生と必要な修正を行う際には、プログラムを順次再
生しながらロボットを運転し、修正が必要な個所に達し
た時点でロボットを一旦停止させ、修正に必要な諸作業
を実行した上で運転を再開することを繰り返すことが行
われていた。

【０００５】教示位置の修正が必要なケースは、（１）
ツールをワークに近付ける方向への修正が求められる場
合と、（２）ツールをワークから引き離す方向に教示位
置を修正する必要がある場合に大別される。例えば、バ
リ取り作業においてツール先端がワーク面に届いていな
い場合が上記ケース（１）にあたり、逆に、プログラム
通りの再生運転ではツール先端がワークに過剰に押し付
けられてしまう状況にある場合がケース（２）に相当す
る。

【０００６】ケース（１）では、ロボットを停止させた
後に、ワークはそのままにした状態でロボットを手動ジ
ョグ送りによって適正な位置まで近付け、位置データの
修正を実行する。これに対して、ケース（２）の場合に
は、先ず、ワークを適当な位置まで退避させてから、プ
ログラムに指定された通りの位置を一旦とらせる。その
上で、ロボットを手動ジョグ送りで十分な距離退避さ
せ、再度ワークを元の位置に戻し、しかる後にロボット
を手動ジョグ送りでワークに近付けて適正な位置で停止
させ、位置データの修正を実行するという手順を踏むの
が通常である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、プロ
グラムの確認時に教示位置を修正する際には、修正が必
要な教示位置毎にロボットを一旦停止させるが、一般
に、１個の教示点が要修正である場合には、その前後の
相当数の教示点についても修正が必要な場合が多いと考
えられる。従って、そのロボットの停止、修正作業、ロ
ボットの再起動を何度にもわたって繰り返すことが多く
なり、作業効率を低下させる原因となる。

【０００８】特に、上記（２）のケースのように、修正
作業に付帯してワークの退避と再配置の作業が加わった
場合には、作業全体が極めて煩雑で非効率的なものとな
り、バリ取り加工等の対象となっているワークを退避さ
せる際などに、ツール先端部、ツール取付部、ワーク加
工面、作業従事者の身体の手指等を損傷する事故を招く
恐れもある。

【０００９】本発明は、主として教示プログラムの確認
の為に行われる再生運転時に必要となる教示位置修正作
業における上記従来技術の問題点を克服し、安全かつ効
率的に教示位置修正作業を実行し得るロボットの教示位
置修正方法を提供することを企図するものであり、特
に、ロボットを利用したバリ取り加工を含む作業の為の
プログラムに対して教示位置の修正を行う場合に有利な
ロボットの教示位置修正方法を提供せんとするものであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、例えばオフラ
インで作成済みの教示プログラムに対し、作業対象面の
区分に関連させて指定した教示点区間内の各教示点につ
いて共通した位置修正オフセット量Δを定めた複数の位
置修正条件を作成しておき、教示プログラムの再生開始
時またはそれ以降に前記修正条件を選択的に実効化させ
て教示点位置を一括修正して、作業面に指定オフセット
量だけ接近させるか、あるいは作業面から指定オフセッ
ト量だけ離隔させる形でロボットの教示位置修正を行う
ことにより、上記課題を解決したものである。

【００１１】また、より実際的な本発明の１つ形態とし
て、少なくとも１つの教示点区間については、その教示
点区間を包含する教示点区間を前記指定教示点区間とす
る修正条件を複数個用意しておくことにより、１つの教
示点区間についての修正内容を複数の修正条件の中から
選択し得るようにした構成（請求項２の構成）を提供す
ると共に、その際に、作業面に対する接近／離隔のいず
れか一方を選択し得るように修正条件を用意することに
よって、同じ教示点区間についてロボットが作業面から
離れ過ぎる場合と、過剰接近あるいは食い込み状態とな
る場合の双方に対して臨機応変に対処出来るようにした
ものである（請求項３の構成）。

【００１２】更に、作業全体をより慎重に進めつつ、よ
り完全なものに近付ける為には、一度の教示位置修正で
は不十分であることが考えられるので、プログラム再生
／教示位置修正の段階を複数回数繰り返し実行する方式
を提供して、実用性を更に高めた教示位置修正方法を提
供したものである（請求項４の構成）。

【００１３】そして、上述したように、機械加工あるい
は鋳物加工後の仕上げ工程に必要なバリ取り作業にロボ
ットを利用した場合に従来技術の問題点が特に深刻であ
ったことに鑑み、教示位置修正の対象となるプログラム
をバリ取り作業を含む作業の為のものに特定したもので
ある（請求項５の構成）。

【００１４】

【作用】図１は、バリ取り作業の為にオフラインで作成
された教示プログラムに対して本発明の教示位置修正方
法を適用する場合を例にとって、本発明の原理を説明す
る為の図である。図中、ロボットのツール取付部５のフ
ェース面５Ａにバリ取り用ツール３が、フローティング
機構（図示省略）を備えたツールホルダ４を介して取り
付けられている。バリ取り用ツール３の先端部にはバリ
取り用の刃３Ａが設けられている。

【００１５】１及び２はバリ部分１Ｂ、２Ｂを各々有す
るワーク加工面（作業面）であり、ワールド座標系Ｏ―
ＸＹＺのＹ軸方向に沿って延在し、バリ部分１Ｂ、２Ｂ
はＸ軸方向に図示したように突出しているものとする。
バリ取り用の刃３Ａを、図示しないモータ及び伝動機構
によって駆動した状態でこれら加工面１あるいは２に押
し付けると、各加工面のバリ部分１Ｂ、２Ｂが仕上げ面
１Ａ、２Ａまで切削除去される。ツール３はフローティ
ング機構によって弾力的に支持されているから、通常の
ケースでは、バリ取り作業を的確に行う為に、刃３Ａが
加工面１、２に適度に押し付けられる位置にツールポイ
ント３Ｂが存在するようにロボットが制御される。

【００１６】図１において、オフラインで作成されたプ
ログラムをそのまま再生した場合のツールポイント３Ｂ
の描く軌跡として、Ｐ1 →Ｐ2 →Ｐ3 →Ｐ4 →Ｐ5 →Ｐ
6 →Ｐ7 →Ｐ8 →Ｐ9 を想定する。Ｐ6 〜Ｐ8 は、加工
面２に過剰に押し付けられており、ワークを退避させな
ければ実際には実現困難な軌道である。これに対して、
Ｐ2 〜Ｐ4 は、加工面１から離れ過ぎており、このまま
では十分なバリ取り加工が行われない状態にある。

【００１７】本発明においては、このような事態が生じ
る可能性を予め想定し、適用区間と加工面接近／離隔の
オフセット修正量を指定した修正条件を幾つか用意して
おき、プログラムの再生運転中に適宜修正条件を選択的
に実効化させて軌道修正を行うと共に、より好ましい軌
道を得る為の修正条件を探索しておき、必要に応じて修
正条件作成、プログラムの再生／位置修正条件実効化の
作業を繰り返す。

【００１８】ここでは、第１回目のプログラム再生／修
正プロセスの為に、次の２つの修正条件Ｃ1 、Ｃ2 を用
意しておくものとする。

【００１９】修正条件Ｃ1 ；Δ1 ＝―１０mm、適用区間Ｐ2 〜Ｐ8 修正条件Ｃ2 ；Δ2 ＝＋３０mm、適用区間Ｐ2 〜Ｐ8 各修正条件におけるオフセット量Δは、加工面１、２へ
の接近／離隔に対応させて、Ｘ軸方向のシフト量として
に定義する。従って、修正条件Ｃ1 を実効化すれば、加
工面１、２に接近乃至食い込む方向へ１０mmだけ教示点
がシフトされ、修正条件Ｃ2 を実効化すれば加工面１、
２から離隔する方向へ３０mmだけ教示点がシフトされる
ことになる。一般に、ツールの不用意な押し付けを優先
的に防止して作業をより慎重に進める観点から、特に初
回の試験再生運転に対しては、加工面に接近する方向の
オフセット量を離隔する方向のオフセット量よりも小さ
く設定した修正条件を用意しておくことが好ましい。

【００２０】上記修正条件Ｃ1 、Ｃ2 を用意した上で、
オフラインで作成されたプログラムの第１回目の再生を
開始する。ツール３は既に装着済みとする。ロボットの
ツールポイント３Ｂ（以下、単にロボットと呼ぶことに
する。）は先ず最初の教示点Ｐ1 を通過し、２番目の教
示点Ｐ2 へ向かう軌道に入る。オペレータは、移動中の
刃３Ａ先端部分と加工面１の仕上げ面１Ａとの距離を目
測し、「ツールが加工面１から離れ過ぎており、且つ、
１０mmだけ加工面１に接近するようにロボットの軌道を
修正しても、ツールが加工面１に過剰接近した状態に陥
ることがない」、と判断した時点で修正条件Ｃ1 を実効
化する指令を発する。修正処理に要する時間後、直ちに
ロボットはＰ1 からＰ2 へ向かう軌道から外れ、Ｑ2 へ
向かう。この軌道変更位置をＳ1 とする。

【００２１】修正条件Ｃ1 の実効化により、以後この修
正条件Ｃ1 を無効化するかあるいは指定された教示点区
間（ここでは、Ｐ2 〜Ｐ8 ）を通り過ぎるまで、ロボッ
トの軌道は、当初の教示プログラムで指定されている教
示位置を辿るものから、それを１０mm加工面１に接近さ
せるように平行シフトさせたものに修正される。

【００２２】即ち、ロボットは、図中破線で示したよう
に、Ｓ1 →Ｑ2 という軌道をとった後、Ｑ2 →Ｑ3 →Ｑ
4 →・・・・で示された軌道に乗る。

【００２３】この間にオペレータは、バリ取りに最適な
軌道を実現するに必要な修正条件（区間とオフセット
量）を目視等による観測によって探索しておく。そし
て、オペレータは、ロボットが点Ｑ4 を通過後、で修正
条件Ｃ1 を無効化し、ロボットを位置Ｓ2 から修正条件
実効化以前のプログラムに指定された教示位置Ｐ5 へ向
かう軌道へ戻す。図中のＱ5 は、Ｐ5 をＸ軸の負の方向
へ１０mmだけシフトさせた位置を表しているが、Ｑ5 に
ロボットが到達する前に修正条件Ｃ1 の無効化による軌
道変更を行えば、実際にロボットがＱ5 を通過すること
はない。

【００２４】ロボットは、プログラムで指定されている
教示位置Ｐ5 を通過し、更にＰ6 へ向かって移動を開始
するが、教示点位置Ｐ6 は、前述したように加工面２の
内部に食い込む状態にあるから、これを放置してそのま
まプログラム再生運転を続行すると、ツール３が加工面
２に過剰に押し付けられて、バリ２Ｂに食い込み過ぎた
状態となる。そこで、オペレータは、「ロボット軌道を
加工面２から離隔する方向へシフトする必要がある」、
と判断した時点で修正条件Ｃ2 を実効化する。修正条件
Ｃ2 の実効化による軌道変更位置をＳ3 とする。

【００２５】教示点区間Ｐ6 〜Ｐ8 におけるロボットの
軌道は、その間に修正条件Ｃ2 を無効化しない限り、加
工面２から離隔する方向に３０mmシフトした軌道（Ｑ6
〜Ｑ8 ）に修正され、Ｓ2 →Ｑ6 →Ｑ7 →Ｑ8 で示され
た軌道を辿る。

【００２６】修正条件Ｃ2 におけるオフセット量は、＋
３０mmと比較的大きくとってあるので、軌道Ｑ6 〜Ｑ8
は加工面２から相当離隔したものとなる。オペレータ
は、加工面１（軌道Ｐ2 〜Ｐ4 ）の場合と同様に、加工
面２についてバリ取りを最適軌道で実行するのに必要な
Ｐ6 〜Ｐ8 についての修正条件（区間とオフセット量）
を目視による観測によって探索しておく。ロボットが点
Ｑ8 を通過すると、修正条件Ｃ2 の指定区間（Ｐ2 〜Ｐ
8 ）を離脱するので、プログラム指定の教示位置である
Ｐ9 へ移動し、再生運転の１サイクルを終了する。修正
条件Ｃ2 は、点Ｑ8 通過後の適宜の時点で無効化してお
く。

【００２７】オペレータは、以上の第１回目のプログラ
ム再生運転における探索結果に基づいて、バリ取り作業
の為に最適と思われる修正条件を新たに作成するか、あ
るいは、予め多数の修正条件を作成しておいた中から最
も好ましいと判断されるものを選択する。ここでは、次
のように、区間Ｐ2 〜Ｐ4 を２０mm加工面１に接近する
方向へシフトさせる修正条件（Ｃ3 ）と、区間Ｐ6 〜Ｐ
8 を２０mm加工面２から離れる方向にシフトさせる修正
条件（Ｃ4 ）とを新たに作成することとする。

【００２８】修正条件Ｃ3 ；Δ3 ＝―２０mm、適用区間Ｐ2 〜Ｐ4 修正条件Ｃ4 ；Δ4 ＝＋２０mm、適用区間Ｐ6 〜Ｐ8 そして、修正条件Ｃ3 と修正条件Ｃ4 を初めから有効化
した状態で第２回目の再生運転を行う。修正条件Ｃ3 、
Ｃ4 は上記の通りの内容を有しているので、各教示点位
置Ｐ2 〜Ｐ4 及びＰ6 〜Ｐ8 を各々Ｒ2 〜Ｒ4 及びＲ6
〜Ｒ8 に修正した軌道が実現される。従って、第２回目
の再生運転におけるロボット軌道は、Ｐ1 →Ｒ2 →Ｒ3
→Ｒ4 →Ｐ5 →Ｒ6 →Ｒ7 →Ｒ8 →Ｐ9 となる。

【００２９】実際にツール先端のバリ取り刃３Ａを駆動
させた状態でこの第２回目の再生運転を行った場合に、
満足すべき結果が得られたならば、修正作業は完了した
ことになる。即ち、同種同形の要バリ取りワークが同じ
作業位置に次々に供給される型の製造ラインを想定すれ
ば、以後はこの修正条件Ｃ3 及びＣ4 を実効化した状態
でプログラム再生運転を繰り返すことによって、的確な
バリ取り作業が各ワークについて実行されることにな
る。

【００３０】もし、第２回目の再生運転で満足すべき結
果が得られなかった場合には、再度修正条件を作成（例
えば、Ｃ5 ；Δ5 ＝―２２mm、適用区間Ｐ2 〜Ｐ4 、修
正条件Ｃ6 ；Δ6 ＝＋１７mm、適用区間Ｐ6 〜Ｐ8 ）
し、その修正条件を有効化した状態で再度再生運転を行
って教示位置の適否を確認する。以後、このようなプロ
セスを必要回数繰り返して最適の教示位置を確定するこ
とが出来る。

【００３１】上記説明では、オペレータによる目測によ
って軌道修正の必要性の判断や最適修正条件の探索を行
うこととしたが、本発明は、ツール加工面間距離を検知
することの出来るなんらかのセンサ手段を取り入れ、オ
ペレータの作業の一部または全部を自動化することを何
等排除するものではない。例えば、ツールの過剰接近乃
至食い込み状態を視覚センサ、圧力センサ、あるいはロ
ボットの駆動モータの過負荷信号等で検知し、離隔方向
の修正条件を自動的に有効化したり、あるいは、再生運
転時のツール加工面間隔をセンサ計測して、より好まし
い修正条件作成の為のデータを得る等のことが考えられ
る。

【００３２】

【実施例】本発明の実施例として、上記作用の説明の欄
で例示したプロセスに従って教示位置修正方法を実行す
る際の、より具体的な手順を、図２〜図５を参照図に加
えて説明する。

【００３３】図２は、本発明に従った教示位置修正方法
を実施する際に使用するロボットコントローラの一例を
示した要部ブロック図である。図中、ロボットコントロ
ーラ１０は、中央演算装置（以下，ＣＰＵという。）１
１を有し、該ＣＰＵ１１には、ＲＯＭからなるメモリ１
２、ＲＡＭからなるメモリ１３、不揮発性メモリ１４、
液晶表示装置１５を備えた教示操作盤１６、補間器等を
含みロボットの各軸を制御するロボット軸制御部１７、
及び図示しないオフラインプログラム作成装置のＩ／Ｏ
ポートに接続されたインターフェイス１９がバス２０を
介して接続されている。ロボット軸制御部１７は更にサ
ーボ回路１８を経由してロボット本体３０に接続されて
いる。

【００３４】ＲＯＭ１２には、ＣＰＵ１１がロボット２
０及びロボットコントローラ１０自身の制御の為に実行
する各種のプログラムが格納されている。ＲＡＭ１３は
デ−タの一時記憶や演算の為に利用されるメモリであ
る。不揮発性メモリ１４には、教示操作盤１６から、あ
るいはオフラインプログラム作成装置からインタフェイ
ス１９を介して、各種パラメータ設定値やオフラインで
作成されたプログラム（教示デ−タを含む）が格納され
得るようになっている。

【００３５】上述の構成は、従来のロボットコントロー
ラと基本的に変わるところはないが、次の（１）、
（２）に記した点で従来と相異している。（１）教示操作盤１６からの指令により、図３に示され
たような修正条件設定画面をＬＣＤ１５に表示させ、画
面を見ながら教示位置の修正区間とオフセット量を指定
した修正条件を不揮発性メモリ１４に格納する為のプロ
グラムがＲＯＭ１２あるいは不揮発性メモリ１４に格納
されていること。

【００３６】（２）教示操作盤１６から教示位置修正条
件有効化／無効化指令が発せられると、指定区間内の位
置データにオフセット量Δを加算／減算する修正／復元
を行うと共に、軌道変更を実行する補間点を決定し、そ
の補間点の位置データと修正／復帰させた教示位置デー
タに基づいて新たな軌道を算出（補間計算）し、ロボッ
トを軌道変更実行補間点位置から新たな軌道に乗せる為
のプログラムが、ＲＯＭ１２あるいは不揮発性メモリ１
４に格納されていること。

【００３７】以上の構成と機能を有するロボットコント
ローラ１０を使用し、本発明の方法に従って教示位置を
修正した場合の処理を、［１］準備、［２］第１回再生
運転（プログラム確認／修正と最適修正条件探索）、
［３］修正条件再作成と第２回再生運転に分けて、図３
〜図８を参照図に加えて説明する。図３、図４は、各々
第１回目及び第２回目の再生運転に先だって修正条件を
作成する為の画面を表したものであり、図５は、第１回
目の再生運転の為の準備手順の概略をフローチャートで
示したものである。また、図６及び図７は、第１回目の
再生運転における処理手順の概略を表したフローチャー
トである。そして、図８は、第１回目の再生運転終了後
に再度修正条件を作成し、第２回目の再生運転を実行す
る手順の概略を説明する為のフローチャートである。

【００３８】［１］準備本発明の教示位置修正方法を実施する対象となる教示プ
ログラムは、ワークに関するＣＡＤデータ等に基づいて
オフラインプログラム作成装置で既に作成済みであると
して、図１、図３及び図５を特に参照して準備作業の手
順について述べる。

【００３９】先ず、ロボットコントローラ１０を起動し
て、上記作成済みの教示プログラムを図示しないオフラ
インプログラム作成装置のＩ／Ｏポートからロボットコ
ントローラ１０のインターフェース１９を介して不揮発
性メモリ１４に入力する（オフラインティーチング；図
５、ステップＳＴ１）。オフラインティーチングが終了
したら、教示操作盤１６からの指令により、図３に示さ
れたような教示位置修正条件作成・設定画面を教示操作
盤１６に付設されたＬＣＤ１５に表示させる（ステップ
ＳＴ２）。

【００４０】オペレータはＬＣＤ１５の画面を見なが
ら、第１回目の修正条件を作成する（ステップＳＴ
３）。まず、「カコウメン１」〜「カコウメン４」の欄
に、加工面の区分と対応する教示点区間を番号Ｐi 〜Ｐ
j を入力しておく。□印は画面入力なしの空欄を表して
いる。ここでは、図１に示した例に合わせて、加工面１
に対して区間Ｐ2 〜Ｐ4 、加工面２に対して区間Ｐ6 〜
Ｐ8 を入力する。以後、加工面区分の変更等による書換
えを行わない限り、教示位置修正条件設定画面でこの表
示内容が保持される。オペレータは、この表示が保持さ
れることにより加工面の区分と教示点区間の関係を確認
しながら修正条件の内容を指定することが出来る。

【００４１】本実施例では修正条件Ｃ1 及びＣ2 を設定
するから、入力画面は図３に示した通りのものとなる。
前述したように、各修正条件Ｃ1 、Ｃ2 におけるオフセ
ットは、各々Ｘ軸に沿って―１０mm及び＋３０mmの位置
シフトを行うものであり、Ｙ軸及びＺ軸方向の位置シフ
トは無い。従って、修正条件Ｃ1 についてΔx ＝―１０
mm、修正条件Ｃ2 についてΔx ＝＋３０mmを画面入力
し、他の欄はすべて空欄のままとする。

【００４２】最後に、オペレータによって画面入力内容
が確認され、Ｙ／Ｎに対して教示操作盤１６のＹキーが
選択押下されると、画面入力された通りの修正条件Ｃ1
及びＣ2 が設定され（ステップＳＴ４）、準備作業が完
了する（終了）。

【００４３】［２］第１回再生運転（プログラム確認／
修正と最適修正条件探索）ロボットコントローラ１０を起動させ、再生運転モード
画面をＬＣＤ１５に呼び出し、上記オフラインで作成さ
れたプログラムを指定して、第１回目の再生運転を開始
する（以下、図６、図７及び図１を特に参照）。先ず、
プログラムの１ブロックを読み込んで（ステップＳＦ
１）、図示しない待機位置から教示位置Ｐ1 へロボット
を移動をさせる（ステップＳＦ２）。続いて、プログラ
ムの１ブロックを読み込んで（ステップＳＦ３）、Ｐ2
への移動を開始する（ステップＳＦ４）。オペレータに
より修正条件Ｃ1 に従った軌道修正が必要と判断される
と、教示操作盤１６のキーボードが操作され修正条件Ｃ
1 有効化の指令が発せられる（ステップＳＦ５）。

【００４４】すると、教示点Ｐ2 〜Ｐ8 の位置データに
対して、修正条件Ｃ1 で指定されたオフセット量−１０
mmを加算する書き換え処理が実行される（ステップＳＦ
６）。この時点では、ロボットはＰ1 からＰ2 へ向かう
軌道上を走行しており、軌道変更はなされていない。

【００４５】そこで、修正条件Ｃ1 の実効化指令がＣＰ
Ｕ１１によって受け付けられた時点以降の適宜のタイミ
ングで、補間点単位でみたロボットの位置データを取り
込み、それを基準にして軌道変更を実際に開始する位置
Ｓ1 を決定する。例えば、ステップＳＦ６終了時点で通
過済みの最後の補間点を基準として数個後の補間点を軌
道変更点Ｓ1 と定める（ステップＳＦ７）。なお、修正
条件Ｃ1 実効化の指令が遅れ、位置Ｐ2 到着寸前に出さ
れた場合には、軌道変更点Ｓ1 は位置Ｐ2 通過直後のＰ
2 Ｐ3 間軌道上に定められる。

【００４６】補間点Ｓ1 のデータと修正された教示点位
置データ（Ｑ2 の位置データ）に基づいて直ちにＳ1 〜
Ｑ2 間の補間計算が開始され、ロボットが位置Ｓ1 に到
達するまでに幾つかの補間点が求められてＲＡＭ１３に
一時記憶される（ステップＳＦ８）。ロボットは、軌道
変更点として定められた位置Ｓ1 に到達すると、停止す
ることなくＳ1 からＱ2 へ向かう軌道に乗る（ステップ
ＳＦ９）。

【００４７】位置Ｑ2 にロボットが到達する前に教示プ
ログラムの次の１ブロックが読み込まれ（ステップＳＦ
１０）、Ｑ2 通過後、修正された教示点Ｑ3 へ向かう
（ステップＳＦ１１）。以下、同様に教示プログラム１
ブロックの読み込みと移動を相前後して繰り返し、位置
Ｑ4 を通過して位置Ｐ5 を修正したＱ5 へ向かう軌道に
入る（ステップＳＦ１２〜ステップＳＦ１５）。

【００４８】この時点で、ロボットは既に加工面１のバ
リ取りを行う位置から外れているので、オペレータは教
示操作盤適宜のタイミングで修正条件Ｃ1 を無効化する
指令を適宜のタイミングで発する（ステップＳＦ１
６）。これにより、修正条件Ｃ1に従って１０mmのオフ
セット減算がなされていたＰ2 〜Ｐ8 の位置データのオ
フセット分が加算され、当初の位置データが復元される
（ステップＳＦ１７）。

【００４９】そして、ステップＳＦ７〜ステップＳＦ９
と同様の処理手順に従って、軌道変更点Ｓ2 の決定（ス
テップＳＦ１８）、Ｓ2 〜Ｐ5 間の補間計算の開始（ス
テップＳＦ１９）、Ｓ2 における軌道変更（ステップＳ
Ｆ２０）が行われる（ここまで図６参照、以後図７参
照）。

【００５０】ロボットがＰ５に到着する前に、教示プロ
グラムの次の１ブロックが読み込まれ（ステップＳＦ２
１）、ロボットはＰ5 を通過して教示位置Ｐ6 へ向かう
軌道に入る（ステップＳＦ２２）。ロボットがＰ6 に接
近する行程において、Ｐ6 が加工面２側に寄り過ぎてい
ることがオペレータによって認識されると、教示操作盤
１６から修正条件Ｃ2 実効化指令が出される（ステップ
ＳＦ２３）。これにより、Ｐ2 〜Ｐ8 の教示位置データ
が再び修正されるが、修正条件Ｃ2 のオフセット量は＋
３０mmなので、Ｐ2 〜Ｐ8 各々の位置データに３０mmが
加算されることになる（ステップＳＦ２４）。続いて、
ステップＳＦ７あるいはステップＳＦ１８と同様の処理
手順に従って、軌道変更点Ｓ3 が決定され（ステップＳ
Ｆ２５）、区間Ｓ3 〜Ｑ6 の補間計算が開始される（ス
テップＳＦ２６）。位置Ｓ3 にロボットが到達すると、
補間計算により計算された補間点を順次通過して修正さ
れた教示位置Ｑ6 へ向かう軌道へ軌道変更がなされる
（ステップＳＦ２７）。

【００５１】以後、教示プログラム１ブロックの読み込
み（ステップＳＦ２８、３０、３２）と修正された教示
位置間の移動（ステップＳＦ２９、３１）を相前後して
繰り返し、位置Ｑ8 を通過し、修正条件Ｃ2 で指定され
た区間（Ｐ2 〜Ｐ5 ）から外れ、最終教示位置Ｐ9 へ向
かう軌道に乗る（ステップＳＦ３３）。

【００５２】最終教示位置Ｐ9 への到着に前後して、修
正条件Ｃ2 を無効化する指令を教示操作盤１６から出し
（ステップＳＦ３４）、Ｐ2 〜Ｐ8 の位置データを復元
して（ステップＳＦ３５）、第１回目の再生運転を終了
する。

【００５３】以上のプロセスにおいて、ロボットが加工
面１に対するバリ取り作業を行う為の区間（Ｐ2 〜Ｐ4
）及び加工面２に対するバリ取り作業を行う為の区間
（Ｐ6〜Ｐ8 ）を走行中には、各加工面１、２に対する
バリ取り作業にとって最適な軌道を与えると思われる修
正条件（教示点区間とオフセット量）を探索しておき、
第２回目の再生運転に備える。

【００５４】［３］修正条件再作成と第２回再生運転第１回目の再生運転における探索によって最適と判断さ
れた修正条件が、作用の説明の欄で述べた修正条件Ｃ3
及びＣ4 であるとして、修正条件再作成と第２回再生運
転の処理手順について、図４及び図８を特に参照にして
説明する。

【００５５】先ず、修正条件Ｃ1 、Ｃ2 作成時と同様
に、教示操作盤１６からの指令により、図４に示された
ような教示位置修正条件設定画面をＬＣＤ１５に表示さ
せる（ステップＳＳ１）。

【００５６】オペレータはＬＣＤ１５の画面を見なが
ら、第２回目の修正条件Ｃ3 及びＣ4を作成する（ステ
ップＳＳ２）。「カコウメン１」〜「カコウメン４」の
欄には、第１回目の修正条件作成時に入力された、加工
面区分と教示点区間との対応を表す番号表示が保持され
ている。

【００５７】前述したように、各修正条件Ｃ3 、Ｃ4 に
おけるオフセットは、各々Ｘ軸に沿って―２０mm及び＋
２０mmの位置シフトを行うものであり、Ｙ軸及びＺ軸方
向の位置シフトは無い。従って、修正条件Ｃ3 について
はΔx ＝―２０mm、修正条件Ｃ4 についてはΔx ＝＋２
０mmを画面入力し、他の欄はすべて空欄のままとする。

【００５８】最後に、オペレータによって画面入力内容
が確認され、Ｙ／Ｎに対して教示操作盤１６のＹキーが
選択押下されると、画面入力された通りの修正条件Ｃ3
及びＣ4 が設定される（ステップＳＳ３）。

【００５９】修正条件Ｃ3 、Ｃ4 の作成・設定が終了し
たら、第２回目の再生運転を開始する前に、これら両修
正条件を順次実効化して、Ｐ2 〜Ｐ4 、Ｐ6 〜Ｐ8 の位
置データを書き換える（ステップＳＳ４〜ステップＳＳ
７）。これにより、加工面１に対応する教示点Ｐ2 、Ｐ
3 、Ｐ4 の位置データには―２０mmのオフセット値が加
算され、Ｐ6 、Ｐ7 、Ｐ8 の位置データには＋２０mmの
オフセット値が加算される。

【００６０】この状態で、第２回目の再生運転を実行す
ると（ステップＳＳ８）、図１において、Ｐ2 、Ｐ3 、
Ｐ4 に代えてＲ2 、Ｒ3 、Ｒ4 が、また、Ｐ6 、Ｐ7 、
Ｐ8に代えてＲ6 、Ｒ7 、Ｒ8 が各々教示位置として設
定されているので、ロボットの軌道は、Ｐ1 →Ｒ2 →Ｒ
3 →Ｒ4 →Ｐ5 →Ｒ6 →Ｒ7 →Ｒ8 →Ｐ9 となる。この
時、バリ取り作業が良好に遂行されることを確認する為
に、バリ取りツール３を作動させた状態で再生運転を行
う。バリ取り作業が良好に行われたことを確認して（ス
テップＳＳ９）、教示位置修正作業を終了する。

【００６１】もし、更なる軌道修正が必要であれば、修
正条件Ｃ3 、Ｃ4 を無効化して修正条件Ｃ5 、Ｃ6 ・・
・等を作成し直して、再度再生運転を行う。以下、適宜
回数の修正条件再作成／再生運転のプロセスを繰り返す
ことで、逐次的により理想的な軌道を探ることが出来
る。

【００６２】

【発明の効果】本発明の教示位置修正方法によれば、オ
フラインでプログラムが作成されるケースのように、プ
ログラム再生運転時の実際のロボット軌道が未確認であ
る場合に必要なプログラム確認／教示修正作業が著しく
効率化される。

【００６３】即ち、プログラムの再生運転を継続したま
ま、必要に応じて作業面への過剰接近や過剰離隔を軌道
修正により作業面区分単位で回避しつつ最適修正条件を
探ることが出来るので、ロボットの運転停止やワークの
退避、エフェクタの取り外し／再装着等、従来技術にお
いて作業効率を低下させていた要因から解放される。

【００６４】特に、バリ取り作業等において従来トラブ
ルの原因となっていたエフェクタの加工面への過剰接近
がリアルタイムの軌道修正で事前に回避されるので、作
業の効率化の効果が大きいだけでなく、安全対策上も極
めて有意義である。また、修正された軌道を評価するこ
とによって、より理想的な軌道を探ることが容易とな
り、その評価に基づいて再作成された修正条件を織り込
んだ軌道の確認と評価を、プログラムの通常の再生運転
によって極めて簡単に行うことが出来るので、これまで
のように多大な時間と煩雑な作業を伴うことなく、修正
条件作成／再生運転を適宜回数繰り返してより高精度の
プログラムを得ることが可能となる。

【００６５】また、事前に教示点区間と対作業面の接近
／離隔オフセット量を指定しておき、一括して有効化／
無効化するという明快な手段を採用したので、教示位置
修正処理を実行するに際してオペレータがミスを犯す危
険が少ない。

【００６６】更に、教示位置修正に関して作業面区分毎
に接近／離隔量を指定出来る修正方法は、バリ取り作業
に限らず一般のロボットを利用した作業における実態に
良く適合しているので、種々の用途に使用されるロボッ
トへの応用可能性の面から見ても、本発明の教示位置修
正方法は極めて優れたものであるということが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の教示位置修正方法の原理を説明する為
の作業例を模式的に表した図。

【図２】本発明の教示位置修正方法を実施する際に使用
されるロボットコントローラの要部ブロック図。

【図３】本発明の実施例中の準備段階において、ＬＣＤ
画面に表示される教示位置修正条件設定画面を説明する
図。

【図４】本発明の実施例中の第２回目の再生運転に先立
って行われる教示位置修正条件設定段階において、ＬＣ
Ｄ画面に表示される教示位置修正条件設定画面を説明す
る図。

【図５】本発明の実施例中の準備段階における処理手順
の概略を説明する為のフローチャート。

【図６】本発明の実施例中の第１回再生運転段階（プロ
グラム確認／修正と最適修正条件探索）における処理手
順の前半部分の概略を説明する為のフローチャート。

【図７】本発明の実施例中の第１回再生運転段階（プロ
グラム確認／修正と最適修正条件探索）における処理手
順の後半部分の概略を説明する為のフローチャート。

【図８】本発明の実施例中の修正条件再作成と第２回再
生運転の段階における処理手順の概略を説明する為のフ
ローチャート。

【符号の説明】

１、２加工面１Ａ、２Ａ加工面仕上げ面１Ｂ、２Ｂバリ部分３ツール３Ａバリ取り刃３Ｂツールポイント４ツールホルダ５ツール取付部５Ａフェース面１０ロボットコントローラ１１中央演算装置（ＣＰＵ）１２メモリ（ＲＯＭ）１３メモリ（ＲＡＭ）１４不揮発性メモリ１５ＬＣＤ（液晶表示装置）１６教示操作盤１７ロボット軸制御部１８サーボ回路１９インターフェース２０バス３０ロボット本体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者羽村雅之山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580番地ファナック株式会社内 (72)発明者東賢治山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580番地ファナック株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】作成済みの教示プログラムに対し、作業
対象面の区分に関連させて指定した教示点区間内の各教
示点について共通した位置修正オフセット量Δを定めた
複数の位置修正条件を作成する段階と、前記教示プログ
ラムの再生開始時またはそれ以降に前記修正条件を選択
的に実効化させて該実効化された修正条件に従って教示
点位置を一括修正する段階とを含み、前記教示点位置修
正オフセット量Δは、前記作業面に接近する方向へのシ
フト量を指定するオフセットデータまたは前記作業面か
ら離隔する方向へのシフト量を指定するオフセットデー
タのいずれか一方によって特定されるものであることを
特徴とするロボットの教示位置修正方法。
【請求項２】少なくとも１つの教示点区間について、
その教示点区間を包含する教示点区間を前記指定教示点
区間とする前記修正条件が複数個作成されることを特徴
とする請求項１に記載されたロボットの教示位置修正方
法。
【請求項３】前記複数の修正条件には、前記接近方向
シフト量を定めたものと前記離隔方向シフト量Δを定め
たものの双方が含まれていることを特徴とする請求項２
に記載されたロボットの教示位置修正方法。
【請求項４】前記プログラム再生が複数回繰り返さ
れ、その都度実効化される修正条件が選択されることを
特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載され
たロボットの教示位置修正方法。
【請求項５】前記教示プログラムがバリ取り作業を含
む作業の為に作成されたものであるとを特徴とする請求
項１から請求項４のいずれかに記載されたロボットの教
示位置修正方法。