JPH09323278A - 産業用ロボットの動作教示方法並びに動作教示装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 産業用ロボット、特にハンドリングロボット
の作業効率の良い教示方法を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 動作点の連続として動作する産業用ロボ
ットの教示を、一つの動作点の教示に際して、動作点の
位置の情報を動作位置記憶部３に記憶し、動作点の順番
に関する情報を動作経路記憶部４に記憶することによ
り、動作点に関するこれらの二種類の情報を分けて記憶
することによって、同じ経路をたどる往路と復路の
教示を、一回の教示動作により行えるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、産業用ロボットが
物品を移載する動作に係る動作点の位置その他動作に必
要な情報を予め順番に記憶して、該記憶した情報に基づ
いてロボットを動作させる産業用ロボットの動作教示方
法等に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、産業用ロボット例えばハンドリン
グロボットにワークを移載する等の作業を行わせる場合
には、テイ ーチングプレイバック方式により、予め上記
ロボットに動作させる経路を教示することが行われてい
る。この教示は、操作者がテイーチングボックス等を操
作することにより、上記のロボットの動作経路上の全て
の動作点に対して実際にハンドリングロボットを動作さ
せ、上記各動作点の各位置に移動した後に、上記各動作
点について−点毎にその位置を記憶することにより行わ
れている。

【０００３】従来のロボットの動作の教示について、以
下に具体的に説明する。図７に示されるように、ロボッ
トがＡ点からＢ点へワークＣを移載する場合のロボット
の動きを考えると、Ａ点からＢ点へと経路のように直
線で移載することができない。そこで、先ず基準点Ｏか
らＡ点へロボット７のアーム８が移動し、ロボットのハ
ンド９が、ここでワークＣを把持する。次に、ロボット
のアーム８はＢ点へ移動し、ここでロボットのハンド９
はワ−クＣを放す。これらの動作を行った後、ロボット
のアーム８は基準点Ｏに戻る。

【０００４】このように、ロボット７のこの一連の動き
に関しては、上述した基準点Ｏを一以上設定し、上記の
動きを経路から経路のように、複数の動作単位に分
解して各単位動作毎に動作プログラムを作成し、これら
の複数のプログラムの組み合わせにより、ロボット７を
制御することが行われている。従って、ロボット７に上
記の動作を行わせるための教示についても、上記の各単
位動作毎に行うことになる。

【０００５】具体的に図面に沿って説明すると、上記の
ロボットの一連の動きを構成する単位動作は、〜に
示す四つの動作で構成される。 は、基準点ＯからＡ点へ移動する動作である。 は、Ａ点から基準点Ｏへ戻る動作である。 は、基準点ＯからＢ点へ移動する動作である。 は、Ｂ点から基準点Ｏへ戻る動作である。

【０００６】ロボットのこれらの四つの動作に対する教
示は、上記の説明のとおり〜の各動作毎に行われ
る。具体的には、図８に例示されるように、経路につ
いてはＰ１点からＰ７点を、経路についてはＰ８点か
らＰ１４点を、一点ずつ記憶することにより行われる。
そして、この動作点の記憶は、ロボットの動作制御部２
による制御の下に、教示が行われる動作点の順番に従っ
て、ロボットの動作位置記憶部３の記憶領域に順次に記
憶することにより行われる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記の図８に示される
ロボットの動作経路と、およびとについては、
動作経路上の各動作点へロボットが動作する順番は異な
るが、各々の動作経路を構成する動作点の位置は互いに
同じである関係にある。しかしながら、上記従来の教示
方法によると、動作経路を構成する動作点の位置が同じ
であっても、その動作点へロボットを動作させる順番が
異なると、当該動作経路に対して繰り返し教示を行う必
要がある。ロボットの動作の教示は、上述の如く、操作
者が全ての動作点に対して実際にロボットを動作させ、
記憶したい位置に移動した後に一点毎に記憶させながら
行う必要がある。そのため、ロボットの動作の教示作業
は、多大な時間を費やすものとなっており、また多くの
労力を必要とする。従って、教示作業により記憶する動
作点をできるだけ少なくすることが望まれるが、上記従
来の教示方法によれば、動作点の位置を同じくする動作
経路であっても、そこへロボットを動作させる順番が異
なると、既に教示を行った動作点に対しても繰り返し教
示を行う必要があり、教示作業の効率が非常に悪い。

【０００８】係る問題は、上記従来の教示においては、
操作者の意図に応じて記憶できる情報が動作点の位置に
限らえており、各動作点へ動作する順番については、そ
の動作点を記憶する教示が行われる順番と一義的な対応
付けで決められていたことから生じている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は産業用ロボットの教示を行うにあたり、一
つの動作点を教示する作業に際して、該動作点の位置に
加えて動作する順番も記憶するものであり、下記の特徴
を有している。

【００１０】上記課題を解決するため、請求項１記載の
教示方法は、動作点の連続として動作する産業用ロボッ
トの教示を、ーつの前記動作点の教示に際して、前記動
作点の位置の情報と、前記動作点の順番に関する情報と
を分けて記憶することにより行うことを特徴としてい
る。これにより、ー回の教示作業により、動作点の位置
および当該動作点へロボットが動作する順番をロボット
を動作させるための二種類の情報として記憶する。

【００１１】請求項２記載の教示方法は、請求項１記載
の教示方法のうち、産業用ロボットが物品を移載するハ
ンドリングロボットであって、該ロボットの前記動作を
行う経路に動作点の位置が同じでたどる順番が異なるも
のを含む場合の教示を行うことを特徴としている。これ
により、ハンドリングロボットについて、その動作経路
のうち動作点が同じでたどる順番が異なる部分の教示に
より、当該部分の各動作点についての動作点の位置およ
び動作する順番の二種類の情報を記憶する。

【００１２】請求項３記載の教示装置は、産業用ロボッ
トの動作を動作点の連続として教示する教示装置であっ
て、動作点の位置に関する動作位置記憶部と、動作点の
順番に関する動作経路記憶部とを備え、動作点の位置が
同じでたどる順番が異なる経路を含む場合に、一つの動
作点の教示に際して、前記位置記憶部がその動作点の位
置を記憶するとともに、前記動作経路記憶部がその動作
点の異なる経路に関する順番を同時に記憶する産業用ロ
ボットの動作教示装置を提供することを特徴としてい
る。これにより、その動作を動作点の連続として教示す
る必要のある産業用ロボットの教示を行うにあたり、動
作点の位置が同じでたどる順番が異なる経路を含む場合
に、一つの動作点の教示に際して、動作点の位置を動作
位置記憶部に記憶し、動作点の順番を動作経路記憶部に
記憶する。

【００１３】請求項４記載の制御方法は、産業用ロボッ
トの作動を予め教示された動作点の連続として再生する
産業用ロボットの制御を、前記動作点の位置の情報と、
前記動作点の順番に関する情報とを分けて記憶し、前記
位置情報と前記順番情報を組み合わせて所定の動作点に
再生動作することにより行うことを特徴としている。こ
れにより、その作動が予め教示された動作点の連続とし
て再生する産業用ロボットの制御を、前記動作点の位置
の情報と、前記動作点の順番に関する情報の二種類の情
報として記憶し、これらの二種類の情報を組み合わせて
所定の動作点に再生動作することにより行う。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態のー例を図１な
いし図６を用いて説明する。当実施形態の例に係る教示
から再生に至る一連の動作は、図１に例示されるシステ
ムを用いて行われる。

【００１５】教示箱１は、操作者がこれに備えられる複
数のキ−を操作することによって、ロボットの動作の教
示工程から再生工程までの一連の動きを、直接に指示す
るためのものである。教示箱制御部５は、教示箱１とロ
ボット制御部２の間で生ずる入出力を制御する。

【００１６】ロボット制御部２は、ロボットの動作の教
示や再生等のロボットの動きの制御を行い、図には示さ
れない演算装置等を内部に有している。ロボット制御部
２は、ロボットの動作点の位置に関する情報を記憶する
領域である動作位置記憶部３と、ロボットの動作経路毎
に各動作点をたどる順番に関する情報を記憶する領域で
ある動作経路記憶部４を有する。

【００１７】ロボット７は、本願発明に係る教示方法に
より、その動作の教示を行う対象であり、典型的な例と
してハンドリングロボットがある。

【００１８】教示箱１は、図１に示されない以下のよう
なキーを備える構成とできる。第一キーは、動作点を教
示するためにロボットを所定の位置へ動かすためのキー
である。第二キーは教示により動作点の位置を記憶させ
るためのキーであり、第三キーはその動作点をたどる順
番を記憶させるためのキーである。第四キーは、本願発
明に係る教示方法と他の教示方法を選択的に切換えるた
めのキーである。第五キーは、教示工程と再生工程を選
択的に切換えるためのキーを備える。

【００１９】教示箱制御部５は、教示箱１に備えられて
おり、上記の教示箱１のキ−操作による入力に応じて所
定の信号に変換し、これをロボット制御部２に伝送する
他、ロボットの動作中に教示箱１の特定のキー操作によ
る入力を制限する等、ロボット制御部２との交信を行
う。

【００２０】ロボット制御部２によるロボットの各種の
動きに対する制御の切換えは、教示箱１のキ−の操作に
より行うが、例えば、ロボット制御部２の動作を教示工
程の制御から再生工程の制御に切り換える場合には、第
五キーを操作することにより行う。教示工程において、
動作位置記憶部３と動作経路記憶部４にロボットの動作
点に関する情報を記憶するように制御動作を行っていた
ロボット制御部２は、第五キーが操作されると、上記の
二つの記憶領域よりロボットの動作点に関する情報を読
み出し、これに基づくロボットの動作の制御を行う。こ
のようにして、ロボットの動きに関するロボット制御部
２の制御の切り換えが行われる。

【００２１】本願の発明に係る方法を用いて、ロボット
がワーク等を移載する動作を教示する過程を、図２、図
３のフローチャートに即して以下に具体的に説明する。
まず、ロボットの動作を教示するにあたり、実際の教示
作業を行う前に、教示しようとする経路を予め操作者が
想定する（Ｓ１）。ロボットの動作は、動作単位となる
複数の動作経路により構成されるので、各動作経路毎に
単独教示か又は連動教示かという教示方法を教示箱１の
第四キーを操作することにより選択する（Ｓ２）。

【００２２】ロボットの動作を教示するための具体的な
手順は後で説明するが、教示工程が終了すると（Ｓ１
３、ＮＯ）、以上の工程により教示した動作を実際のロ
ボットの動作として再生するべく、ロボットの動作の制
御を行う（Ｓ１４）。再生工程の具体的な手順について
は後で説明する。

【００２３】次に、Ｓ３のフローの詳細を図４により説
明する。まず、動作経路が、本願発明に係る教示方法に
より教示作業の効率を高めることを目的とする動作経
路、即ち、動作経路を構成する動作点の位置が同じで、
たどる順番が異なる動作経路（この経路を「特定経路」
という）であることの判断を行う（Ｓ４）。動作経路が
特定経路であれば（Ｓ４、ＹＥＳ）、Ｓ７以降とＳ９以
降の手順が選択される。特定経路でない場合には、動作
経路の記憶は行われないのでＳ９以降の手順は実行され
ない。この場合には、Ｓ７以降の手順のみが実行され、
教示した順序に従って動作位置が記憶される。

【００２４】Ｓ４において特定経路であると判断した場
合の教示の手順を以下に説明する。ここでは、特定経路
として図３に示される経路を例に取って説明する。
特定経路を教示する場合には、教示箱１の第四キーを操
作し、本願発明に係る教示方法を実施する。

【００２５】教示箱１の第一キーを操作し、ロボット７
の基準点Ｏの位置にロボット７を位置させる（Ｓ７）。
ここで、教示箱１の第二キーを操作することにより、ロ
ボット制御部２を介して、Ｐ１点の位置が動作位置記憶
部３の領域３ａに記憶される（Ｓ１０）。記憶される位
置の表現には、例えばロボット７の当初の位置である基
準点Ｏを原点とする直交座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）が用いられ
る。

【００２６】次に、教示箱１の第三キーを操作すること
により、Ｐ１点の位置へ動作する順番が動作経路記憶部
４に記憶される（Ｓ９）。

【００２７】Ｐ１点の位置は、図３に示すように、経
路における第一番目の動作点であり、また、経路にお
ける最後の動作位置である第七番目の動作点でもある。
動作経路記憶部４は、図１に示すように、各経路毎に動
作点に動作する順番を記憶できるように記憶領域４ａが
設けられており、Ｐ１点は、経路の動作の順番を記憶
する領域の先頭の領域４ｂ（Ｓ１１ａ）と、経路の動
作の順番を記憶する領域の末尾の領域４ｃ（Ｓ１１ｂ）
に記憶される。

【００２８】Ｐ２以下、同じ操作をＰ７まで繰り返すと
（Ｓ１２）、この一連の教示作業により、図１に示すよ
うに、動作位置記憶部３には全ての動作点の位置が記憶
され、そして、その動作点の位置へ動作するべき各経路
毎の順番が、動作経路記憶部４に記憶される。これらの
手順が進められ、教示工程は終了する。

【００２９】次に、上記の過程により教示された動作を
再生するためのロボット７の制御について、図５に沿っ
て説明する。動作を再生しようとする経路が、上記で教
示工程を説明した特定経路とであるとする。上記に
説明したとおり、ロボット７の制御を教示工程から再生
工程へ切り換えるのは、教示箱１の第五キーを操作する
ことにより行う（図２、Ｓ１３）。

【００３０】まず、再生しようとする経路が特定経路で
あることの判断を行う（Ｓ１５）。特定経路である場合
には（Ｓ１５、ＹＥＳ）、Ｓ１６ａ以降とＳ１６ｂ以降
の手順が選択される。なお、再生しようとする経路が特
定経路でない場合には、Ｓ１６ａの手順が選択され、実
行される。即ち、Ｓ１６ａ→Ｓ１７の手順の実行により
動作位置を読み出し、ロボット７は順番に一点ずつ動作
する。再生する経路が特定経路でない場合には、Ｓ１９
以降の手順は実行されない。

【００３１】次に、ロボット制御部２は最初に動作する
べき経路について、経路を構成するＰ１点からＰ７
点までの七点の位置を、動作位置記憶部３から読み込む
（Ｓ１７）。次にこれらの動作点をたどる順番を、動作
経路記憶部４の記憶領域のうち、経路の動作の順番が
記憶されている領域から読み込む（Ｓ１８）。

【００３２】ロボット制御部２は、動作位置記憶部３か
ら読み込んだ動作点の位置の情報と、動作経路記憶部４
から読み込んだ動作点の順番に関する情報を組み合わせ
ることによって、Ｐ１点からＰ７点まで順番に、一点ず
つロボットに動作させる（Ｓ１９）。

【００３３】経路の動作が終了すると、経路につい
て動作点の位置と動作の順番を、上記の如く、動作位置
記憶部３と動作経路記憶部４から読み込み、動作点の位
置の情報と、動作点の順番に関する情報を組み合わせ、
ロボットに動作させる（Ｓ２０）。

【００３４】なお、当実施の態様では、経路が往路で
経路が復路の関係にあり、経路を動作した後に続い
て経路を動作する場合を特定経路の例として説明を行
った。特定経路を含んだ動作経路の教示の他の例とし
て、図６に示すように経路を動作した後にこれと全く
無関係な位置を動作し、再度経路と同じ位置を経路
として、Ｐ１から順番にＰ７へ向けてたどる例がある。
このような経路であっても、特定経路に対する教示を、
教示箱１の操作において適切に設定することにより、対
応可能である。その他、当実施の態様では、ロボットの
制御に関して、教示工程と再生工程の切換え等の全て
を、教示箱１の操作により行うとして説明したが、この
ようなシステムの全体的な管理については、別にいわゆ
るメインフレームを設置する等の構成とすることもでき
る。

【００３５】

【発明の効果】本願の請求項１に係る発明は、動作点の
連続として動作する産業用ロボットの教示を行うにあた
り、一つの前記動作点の教示に際して、前記動作点の位
置の情報と、前記動作点の順番に関する情報とを分けて
記憶することにより行うという構成である。これによ
り、動作点の連続として動作する産業用ロボットの教示
を行うにあたり、動作点の位置が同じでたどる順番が異
なる経路を動作するロボットの動作の教示を行う上
で、、位置が同じでたどる順番が異なる動作点につい
て、一つの動作点に対する一回の教示により、重複して
動作点の位置を教示したことに相当する効果を得ること
ができる。また、この効果により、動作点の位置が同じ
でたどる順番が異なる経路に対する教示作業の無駄な重
複を避けることができ、従って教示作業の時間の短縮化
を図り、また簡易的で効率の良い動作教示をさせること
ができるという効果をも奏する。

【００３６】請求項２に係る発明は、特に産業用ロボッ
トが、物品を移載するハンドリングロボットの場合であ
る。ハンドリングロボットは、物品の移載に際して、動
作点の位置が同じとなる経路を通る率が高く、教示作業
の簡略化という請求項１の効果が有効に発揮される。

【００３７】請求項３に係る発明は、動作点の位置が同
じでたどる順番が異なる経路を含む場合に、一つの動作
点の教示に際して、前記動作点の位置の情報を動作位置
記憶部に記憶すると同時に、その動作点の異なる経路に
関する順番を前記動作経路記憶部に記憶するという構成
である。また、請求項４に係る発明は、産業用ロボット
の制御を、上記の構成により記憶された前記動作点の位
置の情報と、前記動作点の順番に関する情報を組み合わ
せて所定の動作点に再生動作することにより行うという
構成である。これらの発明は、請求項１と同様の効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に係る教示方法を実施するためのシス
テムの全体図である。

【図２】ロボットの制御に係る全体的なフローチャート
である。

【図３】ロボットの動作の教示点を示す図である。

【図４】ロボットの動作の教示工程を表すフローチャー
トである。

【図５】ロボットの動作の再生工程を表すフローチャー
トである。

【図６】特定経路以外の経路を含むロボットの動作経路
を表す図である。

【図７】物品を移載する時のロボットの動作経路を表す
図である。

【図８】従来のロボットの動作点の教示と教示点が記憶
される様子を表す図である。

【符号の説明】

１ 教示箱 ２ ロボットの動作制御部 ３ ロボットの動作位置記憶部 ３ａ 各動作点の位置を記憶する領域 ４ 動作経路記憶部 ４ａ 各動作経路毎に動作の順番を記憶する領域 ４ｂ 経路の先頭の動作点を記憶する領域 ４ｃ 経路の最後の動作点を記憶する領域 ５ 教示箱制御部 ７ ハンドリングロボット ８ ロボットアーム ９ ロボットハンド

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 産業用ロボットの動作を動作点の連続と
   して教示する教示方法であって、 一つの前記動作点の教示に際して、前記動作点の位置の
   情報と、前記動作点の順番に関する情報とを分けて記憶
   したことを特徴とする産業用ロボットの教示方法。
2. 【請求項２】 産業用ロボットが物品を移載するハンド
   リングロボットであって、 ロボットの前記動作が、動作点の位置が同じでたどる順
   番が異なる経路を含む請求項１記載の産業用ロボットの
   教示方法。
3. 【請求項３】 産業用ロボットの動作を動作点の連続と
   して教示する教示装置であって、 動作点の位置に関する動作位置記憶部と、動作点の順番
   に関する動作経路記憶部とを備え、動作点が同じでたど
   る順番が異なる経路を含む場合に、一つの動作点の教示
   に際して、前記位置記憶部がその動作点の位置を記憶す
   るとともに、前記動作経路記憶部がその動作点の異なる
   経路に関する順番を同時に記憶したことを特徴とする産
   業用ロボットの動作教示装置。
4. 【請求項４】 産業用ロボットの作動を予め教示された
   動作点の連続として再生する産業用ロボットの制御方法
   であって、 前記動作点の位置の情報と、前記動作点の順番に関する
   情報とを分けて記憶しており、前記位置情報と前記順番
   情報を組み合わせて所定の動作点に再生動作するように
   したことを特徴とする産業用ロボットの制御方法。