JPH0492905A - ロボットの教示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、複数のロボットの動作手順を教示するロボッ
トの教示装置に関する。

〈従来の技術〉 従来、例えば２台のように複数のロボットが協調するよ
うに動作手順を教示する場合、２人の作業者が互いに合
図を送り合う等しながらロボットの動作の同期を取り、
作業者おのおのがティーチングボックスを操作しながら
教示作業を進めていた。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかし、上述のような教示作業では、各ロボットが有す
る座標系の位置関係が平行移動した関係にある場合は、
各座標軸の方向が一致するため、作業者同士が意図する
ロボットの動作方向が同じ座標方向となるため、特に問
題なくティーチングボックスを操作できるが、各ロボッ
トが有する座標系の位置関係が回転移動を含めた複雑な
位置関係にある場合は、各座標軸の方向が一致しないた
め、ロボット同士の動作方向が同じであっても、作業者
同士ではティーチングボックス操作手順が違ってくるた
め混乱が生じやすいという問題があった。また、２台の
ロボットを同時に同じ方向に動作するように教示すると
きなどは、２台のティーチングボックスを使用して教示
を行うため同期をとりながら教示するのが難しいという
問題があった。

〈課題を解決するための手段〉 本発明のロボットの教示装置は、上述したような問題を
解決するためになされたものであり、各個にティーチン
グボックスを有した制御手段１によって制御される複数
のロボットを協調させながら一連の動作をするように動
作手順を教示するロボットの教示装置において、複数の
ロボットに共通の座標系を設定し、これを記憶する共通
座標設定手段２と、この共通の座標系に基づいて任意の
ティーチングボックスより複数のロボットを同時に作動
させて教示する教示手段３と、この教示手段３によって
教示された教示データを教示データに対応したロボット
に転送する教示データ転送手段６と、この教示データ転
送手段６によって教示された共通の座標系に基づいた教
示データを各ロボット固有の座標系に基づいた教示デー
タに変換する教示データ変換手段４と、この教示データ
変換手段４によって得た教示データを記憶する教示デー
タ記憶手段５とを備え、前記制御手段１は、前記教示デ
ータ記憶手段５に記憶された教示データに基づいてロボ
ットを制御することを特徴とするものである。

〈作用〉 共通座標設定手段２によって設定された複数のロボット
に共通の座標系に基づいて、作業者は、教示手段３より
任意のティーチングボックスから複数のロボットを同時
に作動させてロボットの作業動作を教示する。この教示
データは、教示データ転送手段６によって教示データに
対応したロボットに転送され、教示データ変換手段４に
よって、各ロボット固有の座標系に基づいた教示データ
に変換され、教示データ記憶手段５によって記憶される
。各ロボットは、教示データ記憶手段５に記憶された教
示データを基にして制御手段１により制御される。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第２
図に示すごとく、２台の６軸型多関節型のロボット１０
．２０が設置されている。ロボット１０．２０は、テー
ブル５２に設置された加工終了後の円柱状の工作物２２
をロボットハンド１１．２１によってそれぞれ一端を把
持し、回路のパレットに協調して移動させるものである
。

ロボッ１−１０．２０は、それぞれ旋回台１３゜２３に
座標系０１−ＸＩ　ＹＩ　Ｚｌ　、　　０２−Ｘ２　Ｙ
２　Ｚ２が設定されている。座標系０１−ＸＩ　ＹＩＺ
ｌ　、０２−Ｘ２　Ｙ２　Ｚ２は、ロボット１０．２０
の配置と各ロボットの作業領域より所定の角度をもって
配置されている。

ロボン）１０．２０は、それぞれ独自に制御装置３０を
有している。

第３図は、ロボッ）１０．２０を制御する制御装置の全
体構成図である。

制御装置３０は、主にホス）ＣＰＵ３１、補助ＣＰＵ３
８および制御プログラム等が記憶された記憶装置３２か
ら成り、ホストＣＰＵ３１には入出力インターフェイス
３４を介して操作盤３５およびティーチングボックス３
６が接続され、またロボッ）１０．２０のそれぞれの各
軸を駆動するサーボモータを制御するサーボＣＰＵ５５
が接続されている。　ホストＣＰＵ３１には補助ＣＰＵ
３８が接続されている。ロボット１０．２０は、補助Ｃ
ＰＵ３　Ｂがインターフェイス４１を介して接続される
ことによって教示データの授受ができるようになってい
る。記憶装置３２は、ホストＣＰＵ３１、補助ＣＰＵ３
　Ｂ固有のメモリの他に２つのＣＰＵが情報を共有する
共有メモリを有している。

ティーチングボックス３６には、ロボット切換ボタン１
７ａ、１７ｂ、１７ｃが設けられている。

ロボット切換ボタン１７ａは、ロボット１０固有の座標
系ｏｉ　−ｘｉ　ＹＩ　Ｚｌを基準にしてロボット１０
の教示作業を行うものであり、ロボット切換ボタン１７
ｂは、ロボット２０固有の座標系０２−Ｘ２　Ｙ２　Ｚ
２を基準にしてロボット２０の教示作業を行うものであ
る。従って、このロボット切換ボタン１７ａ、１７ｂの
切り換えによって、片方のティーチングボックス３６か
ら両方のロボットの教示作業を行うことができる。ロボ
ット切換ボタン１７ｃは、後述するロボット１０．２０
共通の座標系０３−Ｘ３　Ｙ３　Ｚ３を基準にしてロボ
ット１０．２０を同時に制御して教示作業ができるよう
になっている。

以上の構成に基づき本実施例の作用を説明する。

最初に、ロボッ）１０．２０およびテーブル５２等の周
辺設備が設置された適当な場所に、ロボット１０．２０
の共通の座標系０３−Ｘ３　Ｙ３　Ｚ３　（以下、これ
を共通座標系と呼ぶ）を設定する。

これは作業者が２台のロポッ）１０．２０の教示を行い
易いように適当な位置に設定する。この時例えば共通座
標系０３−Ｘ３　Ｙ３　Ｚ３とロボット１０の固有の座
標系Ｏｆ　−ＸＩ　ＹＩ　Ｚｌとの関係は、以下の様に
表される。

上式において０１は、回転に関する座標変換行列であり
、Ｘ３’、　Ｙ３’、　　Ｘ３’はロボット１０の固有
の座標系０１−Ｘｉ　ＹＩ　Ｚｌから共通座標系０３−
Ｘ３　Ｙ３　Ｚ３への平行移動量を示し、！＋、ｊ１＋
ｋｌおよびｆ　３１　ｊ　３．　ｋは、おのおのロボッ
ト１０の固有の座標系０１−ＸＩ　ＹＩ　Ｚｌおよび共
通座標系０３−Ｘ３　Ｙ３　Ｚ３の正方向の単位ベクト
ルである。また、ｉ、・ｉ３などはスカラー積を示す。

従って、上式より設定された共通座標系０３−Ｘ３　Ｙ
３　Ｚ３と各ロボット１０．２０の固有の座標系０１−
ＸＩ　ＹＩ　Ｚｌ　、　　０２−Ｘ２　Ｙ２　Ｚ２との
関係は、結果的に距離関係と角度関係より求まるため、
各ロボッ）１０．２０それぞれが有する操作盤３５また
はティーチングボックス３６より固有の座標系から見た
共通座標系の原点の位置と、各座標軸回りの回転角度を
入力することにより、記憶装置３２に座標系０３−Ｘ３
　Ｙ３　Ｚ３を記憶させることができる。

次に第４図に示すフローチャートによりロボット１０側
のティーチングボックス３６より教示作業を行う場合の
教示手順を説明する。

ステップ１００では、ティーチングボックス３６に設け
られたロボット切換ボタン１７ａ、１７ｂ、１７ｃによ
り教示するロボットを選択するとともにロボットＩＯ，
２０の固有の座標系を用いるか、共通座標系を用いるか
を選択する。もし、ロボット切換ボタン１７ｃを選択す
ることによって、共通座標系を用いて、２台のロボット
１０゜２０を同時に教示するならば（ＹＥＳ）、ステッ
プ１０２に移動する。また、ロボット切換ボタン１７ａ
、１７ｂを選択することによって各ロボット固有の座標
系を用いてロボッ）１０．２０を別々に教示するならば
（Ｎｏ）、ステップ１１２に移動する。

ステップ１１２では、ロボット切換ボタン１７ａ、１７
ｂによって選択されたロボットが１０゜２０のどちらの
ロボットであるか判断する。ここでロボット切換ボタン
が１７ａならばロボット１０であることを、またロボッ
ト切換ボタンが１７ｂならばロボット２０であることを
判断する。

ステップ１１４では、ステップ１１２で判断されたロボ
ットに対応した固有の座標系０１−ＸｉＹＩ　Ｚｌまた
は、０２−Ｘ２Ｙ２Ｚ２を基準として教示作業を行う。

ここで作業者は、ステップｌＯＯで使用したロボット１
０．２０のどちらか一方のティーチングボックス３６を
使用することによって、ロボット切換ボタン１７ａ、１
７ｂを切換え操作して２台のロボッ１−１０．２０の教
示作業を行うことができる。これはロボッ）１０．２０
それぞれの補助ＣＰ０３Ｂがインターフェイス４１を介
して接続されることによって教示データの転送ができる
ようになっているからである。よって、作業者は、ロボ
ット１０．２０の教示を交互に行う時でもティーチング
ボックス３６を持ち替えることなく作業を進めることが
できる。

ステップ１０２では、共通座標系を基にしてティーチン
グボックス３６からＸ３．Ｙ３．Ｚ３軸方向の移動量を
与えることにより、ロボット１０２０を同時に制御して
ＪＯＧ操作を行う。この時ロボット１０．２０は、共通
座標系からみて同じ方向に同時に動くことになる。

ステップ１０４では、ステップ１０２でＪＯＧ操作によ
り入力された共通座標を基にした教示データを各ロボッ
トの制御装置３０への転送を行う。

現在、ティーチングボックス３６は、ロボット１０に設
けられたものを用いているので、ロボット１０の教示デ
ータは、直接ロボット１０の制御装置３０へ転送され、
ロボット２０の教示データは、ロポッ）１０．２０の補
助ＣＰＵ３８を介して転送される。

ステップ１０６では、ステップ１０４において転送され
た共通座標系に対する教示データを補助ＣＰＵ３８によ
って各ロボット１０．２０の固有の座標系０１−ＸＩ　
ＹＩ　Ｚｌ、０２−Ｘ２　Ｙ２　Ｚ２に基づいた教示デ
ータに変換し、記憶装置３２に記憶する。

ステップ１０８では、ステップ１０６において得た各ロ
ボット１０．２０の固有の座標系に対する教示データを
基にしてロボット１０．２０を作動させる。このステッ
プによって作業者は、ステップ１０２におけるＪＯＧ操
作の結果を確認することができる。

ステップ１１０では、全ての教示作業を終了したかを確
認する。もし、終了したならば（ＹＥＳ）、教示作業を
完了する。また、教示作業を終了していないならば（Ｎ
ｏ）　、ステップ１００に戻り、教示作業を続ける。

このように本実施例のロボット教示装置は、ロボッ）１
０．２０が単独に動作する時は、ロボン）１０．２０の
固有の座標系を使用して教示作業を進め、ロボット１０
．２０が同じ動作をする時には、共通座標系を使用して
教示作業を行う。従って、ロボッ１−１０．２０が１つ
の工作物２２を把持した後、２台のロボットが協力して
工作物２２を移動させる様な作業では、２台のロボット
を１度に教示できるので簡単に２台のロボット１０゜２
０の同期を取ることができ、協調制御を実現するのに大
変便利である。

以上の様に、本実施例のロボットの教示装置は、共通座
標を設けるとともに、ロボッ）１０　２０間の教示デー
タの授受を可能としたために、１台のティーチングボッ
クス３６の操作により２台のロボット１０．２０の教示
作業を簡単に行うことができる。

〈発明の効果〉 以上述べたように本発明のロボットの教示装置は、複数
のロボットに共通の座標系を設けるとともに、各ロボッ
ト間の教示データの授受を可能としたために、１台のテ
ィーチングボックスの操作で複数のロボットを同時に動
かして作業動作を教示することができるため、ロボット
同士の同期をとるのが容易であり、教示作業を簡単に行
うことができる。従って、ロボットの教示作業の失敗を
減少させることができるため、作業時間が短縮できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、クレーム対応図である。第２図から第４図は
本発明の実施例を示した図であり、第２図は実施例の全
体の構成を説明するための図、第３図は実施例の電気的
構成を説明するための図、第４図は本実施例の作用を説
明するためのフローチャートである。 １・・・制御手段、２・・・共通座標設定手段、３・・
・教示手段、４・・・教示データ変換手段、５・・・教
示データ記憶手段、６・・・教示データ転送手段、１０
．２０・・・ロボット、３６・・・ティーチングボック
ス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 各個にティーチングボックスを有した制御手段によって
   制御される複数のロボットを協調させながら一連の動作
   をするように動作手順を教示するロボットの教示装置に
   おいて、複数のロボットに共通の座標系を設定し、これ
   を記憶する共通座標設定手段と、この共通の座標系に基
   づいて任意のティーチングボックスより複数のロボット
   を同時に作動させて教示する教示手段と、この教示手段
   によって教示された教示データを教示データに対応した
   ロボットに転送する教示データ転送手段と、この教示デ
   ータ転送手段によって教示された共通の座標系に基づい
   た教示データを各ロボット固有の座標系に基づいた教示
   データに変換する教示データ変換手段と、この教示デー
   タ変換手段によって得た教示データを記憶する教示デー
   タ記憶手段とを備え、前記制御手段は、前記教示データ
   記憶手段に記憶された教示データに基づいてロボットを
   制御することを特徴とするロボットの教示装置。