(57)【要約】【課題】合理的でわかり易い教示構造のねじ締めロボットの教示装置の提供。【解決手段】カラー液晶ディスプレイ４とタッチパネル５とから構成される表示パネル６には、ねじの締付け過程中のロボット本体１３の動作を制御するためのねじ締め動作情報の設定画面２５を複数チャネル毎に表示可能に構成されている。また、表示パネル６には、ワークのねじ締めポイント上へねじ締めツールを移動操作する時のロボット本体１３の動作を制御する座標情報の設定画面１９が別途表示され、ここには、座標情報と対応させて前述のねじ締め動作情報のチャネルを指定することが可能なように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
締め付けるねじに係合可能なビットを回転駆動源に直結的に連結して回転可能と成したねじ締めツールと、このねじ締めツールを軸方向に往復移動可能に支持するロボット本体とを備えたねじ締めロボットに所定の制御パラメータを設定するねじ締めロボットの教示装置であって、
ねじの締付け過程中のロボット本体の動作を制御するねじ締め動作情報の設定画面およびワークのねじ締めポイント上へ前記ねじ締めツールを移動操作する時のロボット本体の動作を制御する座標情報の設定画面をそれぞれ表示可能な表示手段と、
前記表示手段に表示された各設定画面においてパラメータの入力を行うための入力手段と
を備えて成ることを特徴とするねじ締めロボットの教示装置。
【請求項２】
締め付けるねじに係合可能なビットを回転駆動源に直結的に連結して回転可能と成したねじ締めツールと、このねじ締めツールを軸方向に往復移動可能に支持するロボット本体とを備えたねじ締めロボットに所定の制御パラメータを設定するねじ締めロボットの教示装置であって、
ねじの締付け過程中のロボット本体の動作を制御するねじ締め動作情報の設定画面を複数チャネル毎に表示可能であり、かつ、このねじ締め動作情報チャネルを指定するための設定項目とワークのねじ締めポイント上へ前記ねじ締めツールを移動操作する時のロボット本体の動作を制御する座標情報の設定項目とを対応させた座標情報の設定画面を表示可能な表示手段と、
前記表示手段に表示された各設定画面において制御パラメータの入力を行うための入力手段と
を備えて成ることを特徴とするねじ締めロボットの教示装置。
【請求項３】
ねじ締め動作情報チャネルの指定項目は、ねじ締め動作情報チャネルとねじ締めの形態とをコード入力する構成であることを特徴とする請求項２に記載のねじ締めロボットの教示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークにねじを締め付ける用に供されるねじ締めロボットに対し、これを制御するための各種情報を入力設定するねじ締めロボットの教示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特許文献に示されるねじ締め方法およびねじ締め機が知られている。
【０００３】
【特許文献】特許第２８０５８２０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、特許文献に示されるようなねじ締め機および方法によって、ねじ締め時にビットがねじを押圧する力（以下、推力という）の制御が行われるようになっている。この種のねじ締め機をねじ締めツールとして、周知のロボット本体に搭載したねじ締めロボットにおいては、ねじ締め作業中、ロボット本体の作動により、ねじ締めツールをねじに押圧することとなる。
【０００５】
一般的なロボットの動作は、原点を基準とした座標設定によって規定することができる。しかし、前述のようなロボット本体の作動でねじ締め作業中に推力制御を行うねじ締めロボットにおいては、ねじ締め動作中のロボット本体の動作は単純に座標設定では規定できず、締付けるねじの寸法、発生させる推力および動作速度等のパラメータを必要とする。よって、ねじ締めロボットの教示装置としては、ねじ締めツールをワークのねじ締めポイント上に移動させるための座標情報と、ねじ締め作業時の制御情報とに混同を来さず、合理的でわかり易い教示構造のものが求められる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題に鑑みて創成されたものであり、合理的でわかり易い教示構造のねじ締めロボットの教示装置の提供を目的とするものである。
【０００７】
前記目的を達成するために本発明は、締め付けるねじに係合可能なビットを回転駆動源に直結的に連結して回転可能と成したねじ締めツールと、このねじ締めツールを軸方向に往復移動可能に支持するロボット本体とを備えたねじ締めロボットに所定の制御パラメータを設定するねじ締めロボットの教示装置であって、ねじの締付け過程中のロボット本体の動作を制御するねじ締め動作情報の設定画面およびワークのねじ締めポイント上へ前記ねじ締めツールを移動操作する時のロボット本体の動作を制御する座標情報の設定画面をそれぞれ表示可能な表示手段と、前記表示手段に表示された各設定画面において制御パラメータの入力を行うための入力手段とを備えて成ることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、締め付けるねじに係合可能なビットを回転駆動源に直結的に連結して回転可能と成したねじ締めツールと、このねじ締めツールを軸方向に往復移動可能に支持するロボット本体とを備えたねじ締めロボットに所定の制御パラメータを設定するねじ締めロボットの教示装置であって、ねじの締付け過程中のロボット本体の動作を制御するねじ締め動作情報の設定画面を複数チャネル毎に表示可能であり、かつ、このねじ締め動作情報チャネルを指定するための設定項目とワークのねじ締めポイント上へ前記ねじ締めツールを移動操作する時のロボット本体の動作を制御する座標情報の設定項目とを対応させた設定画面を表示可能な表示手段と、前記表示手段に表示された各設定画面において制御パラメータの入力を行うための入力手段とを備えて成ることを特徴とするものでもある。なお、前記ねじ締め動作情報チャネルの指定項目は、ねじ締め動作情報チャネルとねじ締めの形態とをコード入力する構成であることが望ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１および図２において、１はねじ締めロボットの教示装置（以下、ティーチングペンダント１と称する）であり、ロボットコントローラ２に連結されている。ロボットコントローラ２には、ねじ締めロボット３が連結されている。
【００１０】
ティーチングペンダント１は、ねじ締めロボット３周辺の任意の位置において、ねじ締めロボット３の動作、ワークにおけるねじ締めポイントの位置等を確認しながらねじ締めロボット３の各種制御パラメータを入力できるよう、作業者が手で持って運べる大きさ・形状に構成され、ロボットコントローラ２にケーブルで接続する構成である。このティーチングペンダント１は、図１（ａ）および同図（ｂ）に示すように、表示手段の一例であるカラー液晶ディスプレイ４（以下、液晶画面４という）と入力手段の一例であるタッチパネル５とを積層して構成した表示パネル６を有し、この表示パネル６の周辺に非常停止スイッチ７、デッドマンスイッチ８、機能セレクタキースイッチ９、各種表示ランプ等を配置して構成される。タッチパネル５は、周知の通り、液晶画面４に映し出された画像に対応してエリア分割を行い、所定のエリアに指またはタッチペン等の入力機器で触れることにより、情報入力用のキーとして機能するものである。
【００１１】
前記ティーチングペンダント１は、ブロックで示すと図３のようになる。この図３に示すように、前記液晶画面４、タッチパネル５は、それぞれ演算処理回路１１に接続されており、この演算処理回路１１は、インターフェース１２を介してロボットコントローラ２に接続される。また、非常停止スイッチ７、デッドマンスイッチ８、機能セレクタキースイッチ９は、ロボットコントローラ２に直接結線され、ロボットコントローラ２の制御回路に直接信号を与えられるように構成されている。
【００１２】
前記ロボットコントローラ２は、制御回路、モータ駆動回路、データ記憶媒体等を有し、予め記憶された動作プログラムおよびティーチングペンダント１から入力される各種データに基づいて、ねじ締めロボット３を制御するように構成される。
【００１３】
前記ねじ締めロボット３は、図４に矢印で示す各方向に往復動作可能な可動部Ｙ１，Ａ１，Ｚ１を組み合わせて構成されたロボット本体１３と、このロボット本体１３の可動部Ｚ１に連結されて可動部Ｚ１と一体に往復移動可能なねじ締めツールＴ１とを有して成る。ねじ締めツールＴ１は、ねじＳの頭部駆動穴に係合可能なビット１４を有し、このビット１４を回転駆動源の一例であるＡＣサーボモータ１５に緩衝機構を介すことなく直結的に連結して構成されるものである。また、ビット１４の移動路上には、ねじ供給装置Ｆ１から送られるねじＳを一旦保持するためのキャッチャ１６が配置してある。
【００１４】
ティーチングペンダント１は、電源が投入されると、液晶画面４に図５に示す初期メニュー画面１７を表示する。ねじ締めロボット３を制御するための情報は、原点位置を基準としてねじ締めツールＴ１をワークのねじ締めポイント上へ移動させるための座標情報と、ねじ締めツールＴ１によりワークのねじ締めポイントにねじＳが締め付けられている時のねじ締め動作情報とに分けられ、ティーチングペンダント１は、これらを関連付けて設定できるように構成されている。
【００１５】
すなわち、初期メニュー画面１７のティーチングメニュー１８をタッチパネル５によって選択し、その後のメニュー階層（図示せず）を辿ることにより、液晶画面４には、図６に示すねじ締めポイントの座標情報の設定画面１９が表示される。この設定画面１９は、ワークのねじ締めポイント上所定位置にねじ締めツールＴ１を位置決めするのに必要な可動部Ｙ１、Ａ１、Ｚ１の各座標情報を設定するための項目２０，２１，２２と、ねじ締めポイントにおいてどういった形態のねじ締めを行うかを指定するための作業情報指定項目２３とを、複数のねじ締めポイントＰ０〜Ｐ９９（合計１００ポイント，図面ではＰ０〜Ｐ４までを図示）について設定できるよう構成されている。
【００１６】
前記作業情報指定項目２３は、詳細を後述するねじ締め動作情報のチャネル番号の設定項目Ｃ１と、ねじ締め作業の種別コードの設定項目Ｃ２とから構成される。ねじ締め作業の種別コードは、キャッチャにねじを供給して締付けるねじ締め作業、ワークに仮止めされているねじを増し締めする作業等、作業形態に応じて予め所定の値が割り当てられるものである。
【００１７】
また、初期メニュー画面１７の設定メニュー２４をタッチパネル５によって選択し、その後のメニュー階層（図示せず）を辿ることにより、液晶画面４には、図７に示すねじ締め動作情報の設定画面２５が表示される。ここには、ねじ締めツールＴ１によりねじの締め付けが行われる時、ロボット本体３の制御に必要となる情報が設定可能である。この情報は、距離設定値２６、推力設定値２７、速度設定値２８に大別される。
【００１８】
距離設定値２６は、ねじ長さ２６ａ、ワーク手前オフセット２６ｂ、本締め切替点２６ｃ、段差分オフセット２６ｄ、高さ検出幅２６ｅの各項目で構成される。また、推力設定値２７は、早送り２７ａ、仮締め２７ｂ、本締め２７ｃの各項目で構成され、さらに、速度設定値２８は、早送り２８ａ、仮締め〜本締め２８ｂの各項目で構成される。これらの各項目に設定値が与えられることにより、ロボットコントローラ２の動作プログラムにおいては、図８に示すように、ワークにねじを締付ける過程の所定の通過点、主要な通過点間での推力、主要な通過点間での速度をそれぞれ定めることができる。
【００１９】
ねじ締め作業においては、前述のように動作プログラムによって定められたパラメータに従って可動部Ｚ１が制御される。この結果、ねじ締めツールＴ１の移動位置に応じて、ねじ締めツールＴ１からねじＳに与えられる推力、ねじ締めツールＴ１の軸方向移動速度が変更される。これにより、ねじＳに与えられる推力をねじ込み過程の要所で最適な値に切替え、正確なねじＳの締付けを行うことが可能となる。なお、ねじ締めツールＴ１の移動位置は、可動部Ｚ１の駆動源であるサーボモータ（図示せず）に備えられたエンコーダ（図示せず）の信号から割り出すことができる。
【００２０】
前記ねじ締め動作情報の設定画面２４は、５チャネル分用意されており、よって、ねじ５種類分のねじ締め動作情報を設定しておくことが可能である。各チャネルに対応する設定画面は、画面切替ボタン２９ａ，２９ｂで切り替えることができる。このチャネルの番号を、前述の座標情報設定画面１９の作業情報指定項目２３にねじ締め作業の種別コードとともに設定しておくことにより、動作プログラムにおいては、各ねじ締めポイント毎に、どのチャネルのねじ締め動作情報を利用し、どういった形態のねじ締め作業を行うのかを座標情報の参照時に識別し、これを内部設定することができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明のねじ締めロボットの教示装置は、ねじの締付け過程中のロボット本体の動作を制御するねじ締め動作情報の設定画面およびワークのねじ締めポイント上へ前記ねじ締めツールを移動操作する時のロボット本体の動作を制御する座標情報の設定画面をそれぞれ表示可能な表示手段を備えている。従って、座標情報とねじ締め動作情報とを別々の画面に明確に分離し、これらについて混同を来すことなく正確にねじ締めロボットの教示を行うことができる等の利点がある。また、本発明のねじ締めロボットの教示装置は、ねじ締め動作情報の設定画面が複数チャネル毎に表示可能であり、座標情報の設定画面において、このねじ締め動作情報のチャネルを座標情報に対応させて指定できるようになっている。このため、前述の効果に加え、各ねじ締めポイントにおけるねじ締め動作を効率的に指定することができ、ねじ締めロボットの教示作業を合理的に行うことができる等の効果も得られるものである。このように本発明によれば、合理的でわかり易い教示構造のねじ締めロボットの教示装置を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明に係るねじ締めロボットの教示装置の要部拡大正面図であり、（ｂ）はその側面図である。
【図２】本発明に係るねじ締めロボットの教示装置を含むねじ締めロボット系の全体斜視説明図である。
【図３】本発明に係るねじ締めロボットの教示装置のブロック説明図である。
【図４】ねじ締めロボットの斜視説明図である。
【図５】本発明に係るねじ締めロボットの教示装置の一表示画面を示す説明図である。
【図６】本発明に係るねじ締めロボットの教示装置の一表示画面を示す説明図である。
【図７】本発明に係るねじ締めロボットの教示装置の一表示画面を示す説明図である。
【図８】ワークにねじを締め付ける時の所定の通過点、推力・速度の変更点を示す説明図である。
【符号の説明】
１  ねじ締めロボットの教示装置
２  ロボットコントローラ
３  ねじ締めロボット
４  カラー液晶ディスプレイ
５  タッチパネル
６  表示パネル
１１  演算処理回路
１３  ロボット本体
１４  ビット
１５  ＡＣサーボモータ
１９  座標情報の設定画面
２３  作業情報指定項目
２５  ねじ締め動作情報の設定画面
Ｙ１，Ａ１，Ｚ１  可動部
Ｔ１  ねじ締めツール
Ｆ１  ねじ供給装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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