(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットの動作点を入力する入力部と、入力された動作点を座標データとして記憶する記憶部と、記憶された動作点のデータに基づいてロボットを動作させるデータを駆動部へ伝達する制御部を備え、前記制御部に、動作点の入力を行う入力モードと、動作点に基づいて動作させる動作モードと、ロボットの動作中に、前記記憶部に記憶している動作点を入力部からのデータに基づいて修正する動作中修正モードの各モードを切替える切替え手段を設けたロボットの制御装置であって、前記記憶部に記憶された複数の動作点のうち修正が可能な動作点のみを前記入力部にリスト表示し、前記入力部に表示された動作点の中から任意に動作点を選択して修正するロボットの制御装置。
【請求項２】
前記ロボットの作業目的が溶接動作であり、溶接動作点のみを入力部にリスト表示する請求項１記載のロボットの制御装置。
【請求項３】
動作中修正モード時において、動作点を修正する際の座標軸として、ロボット位置を原点とする絶対座標系またはロボットマニピュレータの最終先端軸に付加されているツールを基準とするツール座標系またはユーザーが任意に設定したユーザー座標系のいずれかの座標系から選択する請求項１または２記載のロボットの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロボットの動作点を修正する手段を持つロボットの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、産業用ロボットの教示方法としてはティーチングプレイバック方法が主流であり、これはオペレータがロボットを動作させて動作点を教示し、教示した動作点を登録した動作プログラムを連続運転することにより、ロボットを動作させ作業を行わせるものである。
【０００３】
このティーチングプレイバック方法ではオペレータが教示した動作点に基づいてロボットが必ず動作するという特徴を有するが、作業対象となるワークの位置ずれや、オペレータの教示誤差による位置ずれが発生した場合は、一度ロボットの連続運転を停止させ、オペレータが動作点を再教示するという手段が取られていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のものは動作点の再教示時に、ロボットの運転を停止させるためロボットを設置した生産ラインの生産性にも影響を及ぼし、またオペレータが再度ロボットを動作させロボットの動作点を再教示するという手間が発生していた。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑み、ロボット連続運転中にロボットの動作点の位置ずれが発生した場合、ロボットの連続運転を停止させることなく、動作点を修正する手段を設け、生産ラインの生産性に影響させることなく効率良くロボット作業を行わせる手段を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載のロボットの制御装置は、ロボットの動作点を入力する入力部と、入力された動作点を座標にデータとして記憶する記憶部と、記憶された動作点のデータに基づいてロボットを動作させるデータを駆動部へ伝達する制御部を備え、前記制御部に、動作点の入力を行う入力モードと、動作点に基づいて動作させる動作モードと、ロボットの動作中に、前記記憶部に記憶している動作点を入力部からのデータに基づいて修正する動作中修正モードの各モードを切替える切替え手段を設け、前記記憶部に記憶された複数の動作点のうち修正が可能な動作点のみを前記入力部にリスト表示し、前記入力部に表示された動作点の中から任意に動作点を選択して修正するものである。前記動作モードでロボット連続運転中に動作点の位置ずれが発生した場合、オペレータは前記切替え手段で動作中修正モードに切替え操作を行い、前記入力部から動作点を修正するためのデータを入力し、入力されたデータに基づいて前記制御部が修正処理を行い、修正された動作点のデータに基づいてロボットを動作させる。このオペレータの動作中修正モードでの作業中は、ロボットは連続運転を停止せず運転を継続するものである。
【０００８】
請求項２記載のロボットの制御装置は、動作中修正モード時において、例えばロボットの作業目的が溶接動作である場合に、溶接動作点のみを入力部にリスト表示し、オペレータはリスト表示された溶接動作点の中から任意に溶接動作点を選択して、動作点を修正することが可能となるものである。
【０００９】
請求項３記載のロボットの制御装置は、動作中修正モード時において、例えばロボット位置を原点とする絶対座標系またはロボットマニピュレータの最終先端軸に付加されているツール（手先効果器）を基準とするツール座標系またはユーザーが任意に設定したユーザー座標系のいずれかの座標系から選択し、ワークの形状やロボットが設置されているシステムに応じて定義する座標系を設定できるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態例について説明する。
【００１１】
図１はロボットのシステムの概略図を示すものである。１１はロボットマニピュレータを示し、１５は前記ロボットマニピュレータを制御する制御装置であり、１４はロボットマニピュレータ内のモータを制御するための信号を生成しモータに送信するサーボであり、１２はロボットマニピュレータを制御するための処理プログラムを格納したＲＯＭ（読み出し専用メモリ）であり、１６はオペレータが教示した教示データを格納し、バックアップ用電池にてデータ保持動作が必要なＲＡＭ（読み出し／書き込み可能メモリ）であり、このＲＡＭには教示データが記憶されているデータ領域とデータが記憶されていない空き領域がある。１３は前記ＲＡＭおよびＲＯＭから必要なデータを読み出し、ロボットマニピュレータの動作指令を前記サーボに指令するＣＰＵである。
【００１２】
これらの装置によりロボットマニピュレータが動作する構成を図２に示す。
【００１３】
ＣＰＵ１３はＲＯＭ１２から読み出した処理プログラムを実行し、次にＲＡＭ１６から教示データを読み出し、ロボットマニピュレータの動作軌跡を生成する。
【００１４】
次に生成した動作軌跡に基づき動作指令をサーボ１４に指令する。次にサーボ１４はＣＰＵ１３から指令された動作指令に基づき、ロボットマニピュレータ内のモータ２５へモータ制御信号を送信し、このモータ制御信号に基づきモータ２５は回転しロボットマニピュレータは動作する。モータ２５の回転回数や１回転中の位置情報はモータ２５に付属するエンコーダ２６によってサーボ１４にフィードバックされ、このフィードバックされた位置情報に基づきサーボ１４はモータ制御信号を制御する。
【００１５】
図３に示すような溶接ワークがあった場合、オペレータはロボットマニピュレータを動作させて溶接動作を教示する。
【００１６】
教示した溶接動作は教示データとして前記ＲＡＭ１６に格納される。今、オペレータが教示データの一部として溶接動作前の空走点Ｐ１、溶接開始点Ｐ２、溶接中間点Ｐ３、および溶接終了点Ｐ４を教示した教示プログラムを連続運転中であるとする。
【００１７】
ここでオペレータの教示誤差や溶接ワークの位置ズレにより、Ｐ３の教示点をＰ３’の位置に修正する必要が発生したとする。教示点や溶接線にズレが発生した場合、従来はロボット連続運転動作を一時停止させ、再度教示点位置を修正することによりズレを修正する措置を取っていた。
【００１８】
この場合ズレを修正するためにロボットを一時停止させるため生産ラインを停止させる必要があり、また同時にオペレータが修正したい教示点までロボットを動作させて教示点修正する必要があった。
【００１９】
本発明ではロボット運転中であっても教示点位置を修正する動作中修正モードを設けた。図４にその処理の流れを示す。
【００２０】
モード切替え手段により動作中修正モードを選択すると、オペレータはまず操作４１により位置修正したい教示点を含むプログラム番号を入力する。
【００２１】
次にＲＯＭ１２内に格納された処理プログラムに基づいて入力されたプログラムが処理４２によって読み込まれる。
【００２２】
ここで判断処理４３によって、入力されたプログラム番号のプログラムが存在しない場合や選択されたプログラムに文法エラーがある場合はエラーとして認識され処理４４でエラーメッセージが表示され、処理は中断される。
【００２３】
入力されたプログラム番号のプログラムが存在し文法エラーが無い場合、次にオペレータは操作４５で修正したい教示点番号を入力し、次に操作４６で教示点の位置をＸ，Ｙ，Ｚの各方向にどれだけシフトするかを入力し、シフト処理の実行を選択する。
【００２４】
シフト処理の実行を選択するとＲＯＭ１２内に格納された処理プログラムは選択された教示点データをコピーするためのテンポラリ領域がＲＡＭ１６内の空き領域に存在するかどうか判断処理４７によりチェックする。十分なテンポラリ領域がＲＡＭ１６に存在しない場合は処理４８によりエラーメッセージを表示し処理を中断する。
【００２５】
ＲＡＭ１６に十分なテンポラリ領域がある場合は、操作４５により選択された教示点のデータをＲＡＭ１６のテンポラリ領域に処理４９によりコピーする。
【００２６】
次に処理５０により教示点のシフト演算処理を実行する。シフト演算後の位置データはＲＡＭ１６のテンポラリ領域にコピーしたデータに上書きされ、ＲＡＭ１６のデータ領域のデータはこの時点ではまだ上書きされない。
【００２７】
次にシフト演算後の位置データがロボット動作範囲内にあり動作可能な位置データかどうかのシフト演算チェック処理５０を行う。シフト演算の位置データに異常がある場合は判断処理５１によりエラー判断され処理５２によりエラーメッセージが表示され処理中断される。シフト演算後の位置データがロボットの動作可能範囲内にある場合で、シフト処理する教示点が動作中でない場合は処理５４によりＲＡＭ１６のテンポラリ領域内のデータを、ＲＡＭ１６のデータ領域へコピーするデータ更新処理を行い、教示点の位置修正が完了する。
【００２８】
シフト対象の教示点が動作中の場合、動作中の教示点を上書きすると上書き中の不完全なデータに基づいてロボットが動作してしまい異常な動作をすることが考えられる。これを防止するため判断処理５３によりシフト対象の教示点が動作中かどうかチェックする。
【００２９】
ロボットがシフト対象の教示点を動作中の場合はロボットがその教示点の動作を終了するまでテンポラリ領域のデータをデータ領域に上書きするデータ更新処理を待機する。
【００３０】
ロボットがシフト対象の教示点の動作を終了した場合は、ただちに処理５４によりデータ更新処理を行う。
【００３１】
これらの一連の処理中はロボット動作を停止させる必要が無くシフト処理を実行することができる。またロボットがシフト対象の教示点を動作中はデータ更新することを待機する処理により、現在実行中の教示プログラムであってもシフト処理が可能となる。
【００３２】
よって従来は教示点の位置修正をするためにロボット連続運転を一時停止し、教示点の修正を行う必要があったが、本発明によりロボット連続運転を停止させることなく教示点の位置修正を行うことが可能となり、生産ラインの生産性を落とすこと無く効率よく教示点の位置修正を行えるという効果を有する。
【００３３】
シフト処理を行うプログラムが溶接用プログラムの場合は、溶接線位置の微調整を行うことは頻繁にある。そこでシフト処理を行う教示点を入力する際に自動的に溶接線一覧を表示して溶接線を選択し、さらに選択した溶接線内の溶接点を選択できる機能を設ける。図５の操作６１によりオペレータはシフト処理を行うプログラム番号を入力し、処理６２によりプログラムが読み込まれる。
【００３４】
次にプログラムが存在し文法エラーが無い場合、処理６５により溶接開始点から溶接終了点までをひとつの溶接線として探索し、溶接線一覧として表示する。オペレータは操作６６により、表示された溶接線一覧からシフト処理を行う溶接線を選択し次に操作６７により、シフト処理を行う溶接点を選択する。この溶接線を自動的に探索する機能によりオペレータはより容易にシフト処理を実行する溶接点を選択できるという効果を有する。
【００３５】
溶接点をシフト処理するＸ，Ｙ，Ｚの方向としてロボット位置を原点とする絶対座標系またはロボットマニピュレータの最終先端軸に付加されているツール（手先効果器）を基準とするツール座標系またはユーザーが任意に設定したユーザー座標系のいずれかの座標系から選択してシフト処理のＸ，Ｙ，Ｚ方向を決定することができる。これによりオペレータはより少ない操作で教示点を目的の位置に修正できるという効果を有する。
【００３６】
【発明の効果】
以下の通り本発明によれば、動作中修正モードに切替えることにより、ロボット連続運転中でもロボットの動作点の位置修正が可能となり、生産ラインの生産性に影響を与えることなく動作点の位置修正が行えるという優れたロボットの制御装置を実現できるものである。
【００３７】
また、ロボットが動作中の動作点を修正しようとした場合は、修正処理を動作終了まで待機し動作終了後に修正処理を行うことによって修正処理中の不完全なデータでロボットが動作することを防止する優れたロボットの制御装置を実現できるものである。
【００３８】
さらに、修正可能動作点を限定する設定手段を設けることにより、例えば溶接動作点のみを修正する場合により容易にオペレータが修正する動作点を選択できるという効果を有する優れたロボットの制御装置を実現できるものである。
【００３９】
そして、動作点を修正する際の座標軸の方向として任意の座標系から選択して動作点の修正方向を決定する設定手段を設けることにより、ワーク形状等に応じて座標系を選択できる優れたロボットの制御装置を実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実現するロボットの制御装置の基本構成図
【図２】本発明を実現するロボットの制御装置の処理フロー図
【図３】本発明の形態を示す模式図
【図４】本発明を実現するための処理フロー図
【図５】本発明を実現するための処理フロー図
【符号の説明】
１１    ロボットアーム
１２    ＲＯＭ
１３    ＣＰＵ
１４    サーボ
１５    制御装置
１６    ＲＡＭ
２５    モータ
２６    エンコーダ
【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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