JP2004334710A

JP2004334710A - ロボットの教示装置

Info

Publication number: JP2004334710A
Application number: JP2003132241A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Kirimura; 和也桐村; Toyoaki Sugano; 豊明菅野
Original assignee: Nitto Seiko Co Ltd
Current assignee: Nitto Seiko Co Ltd
Priority date: 2003-05-09
Filing date: 2003-05-09
Publication date: 2004-11-25
Anticipated expiration: 2023-05-09
Also published as: JP4213990B2

Abstract

【課題】効率のよいロボットの動作確認を実現し得るロボットの教示装置の提供。
【解決手段】本発明においては、教示データに基づいたロボットの動作確認を行う場合、スイッチ６４ａ〜６４ｃによりロボットの可動部を特定するための可動部指定信号を入力するとともに、各可動部の座標情報で規定される移動ポイントを複数設定可能な移動ポイント集合の中から所定の移動ポイントを特定するためのポイント指定信号を入力する。そして、動作チェック実行スイッチ６５により動作確認の実行指令信号を与えると、ロボットの制御ユニットは、前記可動部指定信号から特定される可動部をポイント指定信号から特定される座標情報に従って駆動制御する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種ロボットを制御するために必要な教示データを入力する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ロボットの教示装置が知られている。この教示装置は、ロボット本体を制御するコントローラに接続されるもので、一般にはティーチングペンダント等と称されることが多い。この教示装置は、ロボットの自動運転を行わせるために必要となる動作方式、移動ポイント、パレタイズ方式、速度等の各種教示データの入力作業に使用されるものである。また、キー操作部からの入力によってロボット本体をマニュアル操作する機能も提供されている。
【０００３】
【特許文献】特開２００１−８８０６８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のロボットの教示装置等においては、教示した教示データが正しいかどうかを確認するために、ロボットの制御ユニットに対して動作確認の指示を与えられるようになっている。この指示は、一般に、教示データに従ってロボットの可動部全てを動作させるものである。つまり、ロボットの可動部が３軸であるなら、動作確認の際、教示装置からの指示で３軸全てが所定の順序で動作制御されるのである。このため、既に設定されていた教示データの内、ある可動部に対するものだけを書き換えた場合等、所定の可動部についてのみ動作確認をすれば足りる場合にも、動作確認で全ての可動部が作動してしまい、よって、動作確認における無駄が多く、動作確認作業の効率が悪くなる等の問題が発生していた。
【０００５】
【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、効率のよいロボットの動作確認作業を実現し得るロボットの教示装置の提供を目的とするものである。
【０００６】
前記目的を達成するために本発明は、複数の可動部を組み合わせて成るロボットの制御ユニットに所定の教示データを設定するロボットの教示装置であって、ロボットの可動部を特定するための可動部指定信号と、前記可動部指定信号から特定されるロボットの可動部を動作させるための指令信号とを入力可能な入力手段と、前記入力手段から入力された信号を制御ユニットに送る手段とを有して成ることを特徴とする。なお、前記入力手段は、各可動部の座標情報によって規定される移動ポイントを複数設定可能な移動ポイント集合の中から所定の移動ポイントを特定するためのポイント指定信号を入力可能に構成されていることが望ましい。
【０００７】
【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ないし図７において、１はねじ締めロボットであり、２はねじ締めロボット１を制御するための制御ユニットである。この制御ユニット２には、ロボットの教示装置たる教示ペンダント３が接続されている。
【０００８】
前記ねじ締めロボット１は、図３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１１と、このロボット本体１１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の頭部に成形された駆動穴に係合可能なビット１２を有し、このビット１２を回転駆動源の一例であるＡＣサーボモータ１３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１２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１４が配置してある。
【０００９】
前記制御ユニット２は、制御回路、モータ駆動回路、データ記憶媒体等（何れも図示せず）を有し、予め記憶された動作プログラムおよび教示ペンダント３から入力される所定の教示データおよび各種の指令信号に従い、前記ねじ締めロボット１を制御する。
【００１０】
前記教示ペンダント３は、ねじ締めロボット１周辺の任意の位置において、ねじ締めロボット１の動作、ワークに設定された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１に各種の教示デ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・形状に構成されている。この教示ペンダント３は、制御ユニット２にケーブルで接続する構成であり、この教示ペンダント３と制御ユニット２との接続は、ＲＳ２３２Ｃ、ＵＳＢ、Ｉ／Ｏ接続等、所定のインタフェイス４を介する。
【００１１】
教示ペンダント３は、図４（ａ）および同図（ｂ）に示すように、カラー表示可能な液晶ディスプレイ３１（以下、液晶画面３１という）と、タッチパネル３２とを積層して構成した入力表示部３３を有し、この入力表示部３３の周辺に、非常停止スイッチ３４、デッドマンスイッチ３５、セレクタキースイッチ３６、各種表示ランプ等を配置して構成される。前記タッチパネル３２は、周知の通り、液晶画面３１に映し出されるイメージボタン等の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が触れると、接触エリアに応じた信号を出力するものである。一般には、金融機関の現金自動預け払い機等において、情報入力用の手段として広く採用されている。本発明の実施の形態においては、液晶画面３１に表示される各種イメージスイッチと、タッチパネル３２とによって入力手段が実現される。
【００１２】
前記教示ペンダント３は、ブロックで示すと図５の構造を成す。この図５に示すように、前記液晶画面３１は、演算処理部たる演算処理回路３８に接続された表示制御部たる表示制御回路３９に接続され、タッチパネル３２は、演算処理回路３８に接続されている。この演算処理回路３８は、前記インタフェイス４を介して前記制御ユニット２に接続され、制御ユニット２と情報の授受を行う。また、演算処理回路３８は、制御ユニット２、タッチパネル３２から送られた各種情報（信号）を演算処理し、各部に指令を与える。一方、非常停止スイッチ３４、デッドマンスイッチ３５およびセレクタキースイッチ３６は、インタフェイス４を介して制御ユニット２に結線され、制御ユニット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。
【００１３】
教示データは、座標情報とねじ締め作業パラメータとで構成される。座標情報は、ねじ締めツールＴ１を所定位置を基準にしてワークのねじ締めポイント上へ移動させるための情報であり、また、ねじ締め作業パラメータは、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をねじ込む時、ねじ締めロボット１の可動部Ｚ１およびねじ締めツールＴ１の動作を制御するための情報である。
【００１４】
教示ペンダント３は制御ユニット２からの電源供給を受けて起動し、図６に示す初期メニュー画面５０を表示する。この初期メニュー画面５０のティーチングメニュー５１を選択する（ティーチングメニュー５１に指で触れる）と、それに応じた信号がタッチパネル３２から演算処理回路３８に送られ、これを受けた演算処理回路３８は表示制御回路３９に座標情報設定画面の表示指令を与える。これにより、液晶画面３１には図７に示す座標情報設定画面５２が表示される。
【００１５】
前記設定画面５２には、座標情報テーブル５２ａが設けられている。この座標情報テーブル５２ａのレコードは、ワークのねじ締めポイント上にねじ締めツールＴ１を位置決めするのに必要な可動部Ｙ１，Ａ１，Ｚ１の各座標情報の設定項目５３，５４，５５と、ねじ締め作業パラメータの指定コードを設定するための作業情報指定項目５６とで構成されている。このレコードは４０件分設けてあり、よって、４０個のねじ締めポイントＰ０〜Ｐ３９（図面ではＰ０〜Ｐ４までを図示）について前記項目５３，５４，５５，５６を設定することが可能である。なお、前記座標情報テーブル５２ａの各項目へのデータ入力は、所望のねじ締めポイントの項目を選択してその項目欄をデータ入力可能状態にし、その後、下部のテンキー部５２ｂを操作して行う。データ入力後、下部のＥＮＴＥＲキーを選択すると、入力データが制御ユニット２に送られて登録される。
【００１６】
このように本発明の実施の形態においては、前述の各可動部Ｙ１，Ａ１，Ｚ１の座標情報によって規定されるねじ締めポイントが、特許請求の範囲に記載した移動ポイントの具体例となり、このねじ締めポイントの集合である座標情報テーブル５２ａが、特許請求の範囲に記載した移動ポイント集合の具体例となるものである。
【００１７】
ワークにねじを締め付ける時、制御ユニット２は、座標情報テーブル５２ａを参照して、目標となるねじ締めポイントの座標情報およびねじ締め作業パラメータの指定コードを得る。そして、指定コードをキーに所定のねじ締め作業パラメータを得る。そして、これらから制御プログラムのパラメータを決定し、ねじ締めロボット１を制御する。この結果、可動部Ｙ１，Ａ１が駆動して所定のねじ締めポイント上へねじ締めツールＴ１を位置決めし、可動部Ｚ１が駆動してねじ締めツールＴ１を下降させる。また、下降と同時にねじ締めツールＴ１のＡＣサーボモータ１３が駆動してビット１２を回転させ、これによりねじＳをワークにねじ込んで締め付ける。
【００１８】
ワークにねじＳをねじ込む時、可動部Ｚ１は、ねじ締め作業パラメータに基づいて駆動制御される。これにより、ねじ込み過程におけるねじ締めツールＴ１の主要な移動位置において、ねじ締めツールＴ１からねじＳに与えられる押圧力等を適度に変更することが可能になり、ねじＳを的確にねじ込んで締め付けることができる。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）に備えられたロータリエンコーダ（図示せず）の信号から割り出すことができる。
【００１９】
教示ペンダント３は、教示データに基づくねじ締めロボット１の動作確認を指示する機能も有する。この機能を実行する場合は、前記座標情報設定画面５２に設けられた動作チェックスイッチ５２ｃを選択する。これにより、演算処理回路３８からの指令で液晶画面３１には、図１に示す動作チェック設定画面６３が表示される。この画面６３には、座標情報テーブル６３ａが表示されるとともに、可動部Ｙ１，Ａ１，Ｚ１を指定するための可動部指定スイッチ６４ａ〜６４ｃと、動作チェック実行スイッチ６５とが設けられている。ここに表示される座標情報テーブル６３ａは、前記座標情報設定テーブル５２ａと同様の構成で成るが、この座標情報テーブル６３ａに対しては、データ入力を行うことはできない。
【００２０】
ねじ締めロボット１の動作確認を行う場合、前記画面６３に表示された座標情報テーブル６３ａの所望レコードを選択し、ねじ締めポイントを選択するとともに、スイッチ６４ａ〜６４ｃの何れか一つまたは複数を選択して動作確認を行う可動部を選択する。これにより、タッチパネル３２から演算処理回路３８にねじ締めポイントを特定するためのポイント指定信号と、可動部を特定するための可動部指定信号とが送られ、これらが制御ユニット２に送られる。これを受けて制御ユニット２は、動作確認が必要なねじ締めロボット１の可動部と、この可動部の座標情報とを特定し、これらを制御プログラムのパラメータとして設定することができる。
【００２１】
続いて、動作チェック設定画面６３の動作チェック実行スイッチ６５を選択すると、制御ユニット２には演算処理回路３８から動作チェック実行指令信号が送られる。これを受け、制御ユニット２は、前記パラメータに従ってねじ締めロボット１の所定の可動部を駆動制御する。例を挙げると、動作チェック設定画面６３でスイッチ６４ａ、６４ｃが選択され、ねじ締めポイントＰ０のレコードが選択されて動作チェック実行スイッチ６５が入力された場合には、ねじ締めロボット１の可動部Ｙ１，Ｚ１が、ねじ締めポイントＰ０の座標情報に基づいて駆動制御されて動作することになる。このように、動作チェック設定画面６３で指定した可動部についてのみ動作確認を行うことができる。
【００２２】
なお、本発明の実施の形態においては、複数のねじ締めポイントを設定できる例について紹介したが、設定できるねじ締めポイントを一つのみにした場合についても同様の効果を得られる。このように、設定できるねじ締めポイントが一つの場合には、スイッチ６４ａ〜６４ｃを選択するだけで、動作確認を行う可動部とその座標情報とを特定できる。よって、動作チェック画面６３でねじ締めポイントの指定を行わずともよくなる。また、動作チェック設定画面６３における座標情報テーブル６３ａ中の座標情報を選択することにより、可動部指定信号が入力されるようにし、この時に選択された座標情報を可動部指定信号と一緒に制御ユニット２に送るようにしても同様の効果が得られる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明のロボットの教示装置は、可動部を指定するための可動部指定信号と、この可動部指定信号によって特定される可動部を動作させるための指令信号とを入力可能である。このため、これらの信号を受けた制御ユニットにより、ロボットの複数の可動部の内、教示装置から指定された可動部のみの駆動制御を行い、当該可動部のみについて動作確認を行うことが可能である。よって、例えば既に設定されていた教示データの一部を変更した場合など、変更した教示データに係る可動部のみを指定して動作させることが可能になる。このように、本発明によれば、教示データに基づくロボットの動作確認を効率よく行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】教示ペンダントに表示される動作チェック設定画面の説明図である。
【図２】本発明のロボットコントローラ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】ねじ締めロボットの斜視説明図である。
【図４】（ａ）は本発明のロボットコントローラにおける教示ペンダントの要部拡大正面図であり、（ｂ）はその側面図である。
【図５】本発明のロボットコントローラにおける教示ペンダントのブロック説明図である。
【図６】教示ペンダントに表示される初期メニュー画面の説明図である。
【図７】教示ペンダントに表示される座標情報設定画面の説明図である。
【符号の説明】
１ねじ締めロボット
１１ロボット本体
１２ビット
１３ＡＣサーボモータ
１４キャッチャ
Ｙ１，Ａ１，Ｚ１可動部
Ｔ１ねじ締めツール
Ｆ１ねじ供給装置
２制御ユニット
３教示ペンダント
３１液晶ディスプレイ
３２タッチパネル
５０初期メニュー画面
５２座標情報設定画面
６３動作チェック設定画面
６４ａ〜６４ｃ可動部指定スイッチ
６５動作チェック実行スイッチ

Claims

複数の可動部を組み合わせて成るロボットの制御ユニットに所定の教示データを設定するロボットの教示装置であって、
ロボットの可動部を特定するための可動部指定信号と、前記可動部指定信号から特定されるロボットの可動部を動作させるための指令信号とを入力可能な入力手段と、
前記入力手段から入力された信号を制御ユニットに送る手段と
を有して成ることを特徴とするロボットの教示装置。
入力手段は、各可動部の座標情報によって規定される移動ポイントを複数設定可能な移動ポイント集合の中から所定の移動ポイントを特定するためのポイント指定信号を入力可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のロボットの教示装置。