JPH09305209A - ロボットの制御装置および制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業対象物の位置が基準位置から経時的に変
化していっても、ロボットにより良好な作業ができると
ともに、作業対象物の位置が基準位置に戻っても良好な
作業ができるようにする。 【解決手段】 制御装置４の動作目標位置データ保持部
１１には、基準位置にある作業対象物に対してロボット
が良好な作業をすることのできる動作目標位置データＤ
が保持されている。位置補正データ演算部１４は、作業
対象物が基準位置からずれたときに、良好な作業ができ
るよう、動作目標位置データで示す位置からシフトすべ
き量を示す位置補正データΔＤを求め、このデータΔＤ
が位置補正データ記憶部１２に記憶される。保持された
動作目標位置データＤと記憶された位置補正データΔＤ
は、加算部１３にて加算されて実行位置データｄとな
り、プログラム実行部１５により、ロボット１は、実行
位置データｄで示す位置経路に沿い移動して作業対象物
に対して作業をする。作業対象物が基準位置に復帰した
ときには、消去スイッチ２０により記憶部１２に記憶し
ているデータを消去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はロボットの制御装置
および制御方法に関し、動作再現位置の記憶・管理がで
きるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】産業用ロボットは制御装置により制御さ
れて動作する。即ち、制御装置にはロボットの動作目標
位置が予め記憶されており、ロボットの実際の動作位置
が前記動作目標位置に沿い移動するように制御が行われ
る。

【０００３】制御装置にロボットの動作目標位置を記憶
させるためには、教示装置により動作目標位置データを
制御装置に入力したり、ティーチング・プレイバック型
のロボットでは操作杆等によりロボットを直接動かして
動作目標位置データを制御装置に教示（入力）したりす
る。

【０００４】近年では、作業対象や実際の作業状況に応
じて良好なロボット動作が行なわれるように、ロボット
の実作業時において、学習機能や最適制御機能等により
前記動作目標位置データを順次書き換えて（変更して）
いる。つまり、センサで得たセンサ信号を基に作業対象
や作業状況を把握し、把握した作業対象や作業状況に応
じた位置補正データを求め、この位置補正データを利用
して、前記動作位置データを書き換えている。制御装置
は、前述したように書き換えをした最新の動作目標位置
データをもとに、ロボットの実際の動作位置が最新の動
作目標位置に沿い移動するよう、ロボットの動作制御を
している。

【０００５】結局、従来の制御装置では、教示装置によ
り基準となる当初の動作目標位置データが最初に記憶さ
れるが、実作業を進めていくにしたがい、動作目標位置
データは順次変更されていき、制御装置には最新の動作
目標位置データのみが記憶されている。このようにする
ことにより、実作業に応じた最適なロボット動作が実行
できるのである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ロボットの
実際の動作位置が徐々に変化していく場合には、上述し
たような学習動作（データ変更操作）をして動作目標位
置データを変更していくことにより最適な動作が確保で
きる。しかし、これまで学習してきた動作目標位置デー
タを破棄して、当初の（変更をしていない）基準となる
動作目標位置データが必要になった場合には、教示装置
により当初の動作目標位置データを再び入力する必要が
あり、極めて面倒である。

【０００７】かかる事情を、鋳物のバリをとるロボット
の例で説明する。即ち、同じ型式の鋳物を同一の金型で
製造しているうちは、金型が徐々に変形していくのに併
せて鋳物も徐々に変形したものが造られるので、学習制
御をして動作目標位置データを変更して、最新の動作目
標位置データをもとにロボットの動作を行なえば、金型
の変形に応じた最適なバリ取り作業ができる。しかし、
金型を更新（ただし型式は同じ）した時点で、金型の形
状は設計値通りの本来の型になるので、最適なバリ取り
作業をするためには、動作目標位置データも当初の（元
の）基準となる動作目標位置データを使用しなければな
らないが、従来では、当初の動作目標位置データは保持
されていない。このため、このような時には、当初の
（元の）動作目標位置データを再度入力し直さなくては
ならなかった。

【０００８】本発明は、上記従来技術に鑑み、作業対象
や作業状況の変化に応じてロボットの動作を徐々に変化
（更新）させていくことができると共に、当初の動作目
標位置データに簡単に復帰することのできるロボットの
制御装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は、位置データで示す位置に沿いロボットを移動させ
るようロボットの動作制御をすることにより、ロボット
により作業対象物に対して作業をさせる制御装置であっ
て、前記作業対象物の状態が予め決めた基準位置になっ
ているときに、ロボットが移動してロボットによる良好
な作業が得られる位置経路を示す動作目標位置データ
が、入力されて記憶保持する動作目標位置データ保持部
と、動作目標位置データ保持部に保持されている動作目
標位置データと、実作業時におけるロボットの位置姿勢
を示すセンサ信号との差から、作業対象物の状態が基準
位置からずれている場合に、ロボットによる良好な作業
が得られるようにするため、ロボットが動作目標位置デ
ータで示す位置からシフトすべきシフト量を示す位置補
正データを求める位置補正データ演算部と、最新の位置
補正データを記憶するとともに、消去処理がされると記
憶していた位置補正データを消去する位置補正データ記
憶部と、動作目標位置データ保持部に保持している動作
目標位置データと、位置補正データ記憶部に記憶されて
いる最新の位置補正データとを加えて実行位置データを
求める加算部と、前記実行位置データで示す位置に沿い
ロボットを移動させるようロボットの動作制御をするプ
ログラム実行部と、を有することを特徴とする。

【００１０】また上記課題を解決する本発明は、位置デ
ータで示す位置に沿いロボットを移動させるようロボッ
トの動作制御をすることにより、ロボットにより作業対
象物に対して作業をさせる制御方法であって、前記作業
対象物の状態が予め決めた基準位置になっているとき
に、ロボットが移動してロボットによる良好な作業が得
られる位置経路を示す動作目標位置データを保持してお
き、保持されている動作目標位置データと、実作業時に
おけるロボットの位置姿勢を示すセンサ信号との差か
ら、作業対象物の状態が基準位置からずれている場合
に、ロボットによる良好な作業が得られるようにするた
め、ロボットが動作目標位置データで示す位置からシフ
トすべきシフト量を示す位置補正データを求め、更に、
求めた最新の位置補正データを記憶し、保持している動
作目標位置データと、記憶している最新の位置補正デー
タとを加えて実行位置データを求め、求めた実行位置デ
ータで示す位置に沿いロボットを移動させるようロボッ
トの動作制御をし、消去処理をすることにより、記憶し
ていた位置補正データを消去することを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。

【００１２】まずはじめに本発明を適用したバリ取りロ
ボットシステムを、図１を参照して説明する。ロボット
１は６軸垂直多関節ロボットであり、その手先部にアン
グルグラインダ２を備えている。教示時には教示ボック
ス３のジョイスティック３ａを操作することによりロボ
ット１が作動しロボット先端を作業経路に沿い移動させ
るとともに、この時のロボット１の位置データを動作目
標位置データとして制御装置４に記憶しておく。このデ
ータが基準となる当初の動作目標位置データとなる。

【００１３】実作業時には制御装置４で求めた実行位置
データ（この実行位置データの意味や求め方の詳細は後
述する）に沿いロボット１が動作するように、制御装置
４によりロボット１の制御が行なわれる。このため、鋳
物５の形状が経時的に変化していっても、アングルグラ
インダ２による鋳物５の良好なバリ取り作業ができる。
なお、ロボット１に備えたセンサ（図示省略）により得
たセンサ信号は制御装置４に送られており、制御装置４
では、このセンサ信号を用いて動作目標位置データの処
理（詳細は後述）をしている。

【００１４】次に、図２を参照して、制御装置４のうち
で特にデータの記憶・処理をする部分について説明す
る。なお、制御装置４の中には、ロボット１を制御する
ための各種の演算装置等が備えられているが、ここで
は、データの記憶・処理部のみについて説明する。

【００１５】図２に示すように、制御装置４には、動作
目標位置データ保持部１１と位置補正データ記憶部１２
と加算部１３と位置補正データ演算部１４とプログラム
実行部１５が備えられている。

【００１６】動作目標位置データ保持部１１には、動作
目標位置データ入力装置として機能する教示ボックス３
から動作目標位置データＤが入力される。この動作目標
位置データＤとは、作業対象物（本例では鋳物５）の状
態（形状や設置状態）が予め決めた基準位置（設計値）
通りである時に、ロボット１による最良の作業が得られ
るよう、ロボット１が動作して移動する位置経路を示す
基準の位置データである。この動作目標位置データＤ
は、一般には、三次元の位置データ（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸
上の値）と、ロボット１の各関節の角度などで示され
る。そして基準となる動作目標位置データＤは、動作目
標位置データ保持部１１に一旦記憶されたらそのまま保
持される。即ち、教示ボックス３により、データ値の異
なる新たな動作目標位置データＤが新たに入力されるま
では、記憶した動作目標位置データＤを記憶・保持して
いる。

【００１７】一方、ロボット１には、このロボット１の
位置・姿勢等を検出するセンサ１ａが備えられており、
このセンサ１ａからは、ロボット位置・姿勢等を示すセ
ンサ信号Ｓが出力される。このセンサ信号Ｓは、位置補
正データ演算部１４に入力される。この位置補正データ
演算部１４は、基本的には、動作目標位置データＤで示
される位置とセンサ信号Ｓで示される位置との差をもと
に、位置補正データΔＤを演算して出力する。この位置
補正データΔＤとは、作業対象物（本例では鋳物５）の
状態が基準位置からずれている場合に、ロボット１によ
る最良の作業が得られるようにするため、ロボット１
が、動作目標位置データＤで示す基準位置からシフトす
べきシフト量を示している。この位置補正データΔＤ
は、学習機能モード実行時において逐次出力される。

【００１８】位置補正データΔＤは、位置補正データ記
憶部１２に記憶される。この位置補正データ記憶部１２
では、新たな位置補正データΔＤが入力されると、それ
より前に記憶されていた位置補正データΔＤを消去して
最新の位置補正データΔＤのみを記憶している。なお、
位置補正データ記憶部１２に記憶されている位置補正デ
ータΔＤは、消去スイッチ２０が押されると、消去（ク
リア）される。

【００１９】加算部１３は、動作目標位置データ保持部
１１から読み出した動作目標位置データＤと、位置補正
データ記憶部１２から読み出した位置補正データΔＤと
を加算して、実行位置データｄを求める。

【００２０】プログラム実行部１５は、実行位置データ
ｄにより示される位置に沿いロボット１が移動動作する
ように、ロボット１の動作制御をする。

【００２１】したがって、作業対象物である鋳物５が基
準位置・姿勢にあるときには、位置補正データΔＤの値
はゼロになり、実行位置データｄの値は動作目標位置デ
ータＤの値と等しくなり、ロボット１は、動作目標位置
データＤ（＝ｄ）で示される位置経路に沿い移動し、良
好な作業（バリ取り作業）が実行できる。

【００２２】また、作業対象物である鋳物５の位置・姿
勢が経時的に基準位置・姿勢からずれてきたときには、
このずれに応じたシフト量を示す位置補正データΔＤが
求められる。そして、実行位置データｄは、動作目標位
置データＤに位置補正データΔＤを加えた値となってい
るため、ロボット１は基準位置から位置補正データΔＤ
で示すシフト量だけずれた位置経路に沿い移動する。こ
のため、鋳物５の位置・姿勢が経時的にずれてきても、
良好なバリ取り作業が実行できる。

【００２３】また、金型を更新（ただし型式は同じ）し
たときには、作業対象である鋳物５の位置・姿勢が基準
位置・姿勢となるので、このときには、消去スイッチ２
０を押して、位置補正データ記憶部１２に記憶しておい
た位置補正データΔＤをクリアする。このようにする
と、位置補正データΔＤの値はゼロになり、実行位置デ
ータｄの値は、動作目標位置データＤと等しくなり、基
準位置・姿勢になっている鋳物５に対して良好なバリ取
り作業が実行できる。また、作業の経過に沿い鋳物５の
位置・姿勢が変化してきても、前述したように、位置ず
れに対応した位置補正データΔＤが求められ、良好なバ
リ取り作業ができる。

【００２４】

【発明の効果】以上実施の形態とともに具体的に説明し
たように、本発明によれば、動作目標位置データは更新
することなく、位置ずれに応じた位置補正データを別途
記憶しておき、位置ずれした作業対象物に対しては、動
作目標位置データと位置補正データを加算してなる実行
位置データをもとに、ロボットの動作制御をするため、
作業の経過に伴い作業対象の位置ずれが生じても、良好
な作業が実行できる。

【００２５】また、作業対象が基準位置に戻ったときに
は、位置補正データのみを消去して、保持している動作
目標位置データを用いてロボットの動作制御をすること
により、基準位置に戻った作業対象に対しても、簡単な
操作により、正確で良好な作業を実行することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したロボットシステムを示す構成
図。

【図２】本発明の実施の形態に係る制御装置の要部を示
す構成図。

【符号の説明】

１ ロボット １ａ センサ ２ アングルグラインダ ３ 教示ロボット ４ 制御装置 ５ 鋳物 １１ 動作目標位置データ保持部 １２ 位置補正データ記憶部 １３ 加算部 １４ 位置補正データ演算部 １５ プログラム実行部 ２０ 消去スイッチ Ｄ 動作目標位置信号 ΔＤ 位置補正データ ｄ 実行位置データ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 位置データで示す位置に沿いロボットを
   移動させるようロボットの動作制御をすることにより、
   ロボットにより作業対象物に対して作業をさせる制御装
   置であって、 前記作業対象物の状態が予め決めた基準位置になってい
   るときに、ロボットが移動してロボットによる良好な作
   業が得られる位置経路を示す動作目標位置データが、入
   力されて記憶保持する動作目標位置データ保持部と、 動作目標位置データ保持部に保持されている動作目標位
   置データと、実作業時におけるロボットの位置姿勢を示
   すセンサ信号との差から、作業対象物の状態が基準位置
   からずれている場合に、ロボットによる良好な作業が得
   られるようにするため、ロボットが動作目標位置データ
   で示す位置からシフトすべきシフト量を示す位置補正デ
   ータを求める位置補正データ演算部と、 最新の位置補正データを記憶するとともに、消去処理が
   されると記憶していた位置補正データを消去する位置補
   正データ記憶部と、 動作目標位置データ保持部に保持している動作目標位置
   データと、位置補正データ記憶部に記憶されている最新
   の位置補正データとを加えて実行位置データを求める加
   算部と、 前記実行位置データで示す位置に沿いロボットを移動さ
   せるようロボットの動作制御をするプログラム実行部
   と、 を有することを特徴とするロボットの制御装置。
2. 【請求項２】 位置データで示す位置に沿いロボットを
   移動させるようロボットの動作制御をすることにより、
   ロボットにより作業対象物に対して作業をさせる制御方
   法であって、 前記作業対象物の状態が予め決めた基準位置になってい
   るときに、ロボットが移動してロボットによる良好な作
   業が得られる位置経路を示す動作目標位置データを保持
   しておき、 保持されている動作目標位置データと、実作業時におけ
   るロボットの位置姿勢を示すセンサ信号との差から、作
   業対象物の状態が基準位置からずれている場合に、ロボ
   ットによる良好な作業が得られるようにするため、ロボ
   ットが動作目標位置データで示す位置からシフトすべき
   シフト量を示す位置補正データを求め、更に、求めた最
   新の位置補正データを記憶し、 保持している動作目標位置データと、記憶している最新
   の位置補正データとを加えて実行位置データを求め、 求めた実行位置データで示す位置に沿いロボットを移動
   させるようロボットの動作制御をし、 消去処理をすることにより、記憶していた位置補正デー
   タを消去することを特徴とするロボットの制御方法。