JP2597278B2 - 教示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はロボットを制御する制御
手段と通信を行いながらロボットの作業位置や作業内容
などを教示する教示装置に関し、特に第１回目の移動指
示によりロボットの各アームの姿勢を図形で表示し、第
２回目以降の移動指示によりロボットに移動指令を送信
することを特徴とする教示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、多品種少量生産における部品の挿
入や組み立てなどの作業に、汎用性に富んだ産業用ロボ
ットを使用することが多い。この産業用ロボットの作業
位置や作業内容は、通信ケーブルを介してメインコント
ローラに接続された教示装置によって教示されることが
多い。

【０００３】この教示装置によりロボットの作業位置を
教示しようとするときに、新たな作業位置を教示する参
考として、あるいは教示後に確認のために、あるいは既
に教示されている作業位置を他の作業に用いるなどのた
めに、ポイント番号を指定して既に教示された作業位置
にロボットを移動させることがある。この場合、ロボッ
トが予期しない位置に移動して作業者に危害を及ぼす危
険を避けるために、従来の教示装置は、作業者により第
１回目の移動指令釦の押圧操作がなされると、既に指定
されているポイント番号に対応する位置の座標データを
数値表示し、作業者がその数値を確認して第２回目の移
動指令釦の押圧操作を行うと、移動指令をメインコント
ローラに送信し、これによりロボットのアームが実際に
移動するようになされていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、指定されたポイント番号に対応する座標デ
ータを数値表示するだけであるので、作業者は移動予定
位置におけるロボットのアームの姿勢を直観的に把握す
ることができず、また数値の見間違いなども生じ易く、
充分な安全確認になっていないという問題があった。

【０００５】本発明はかかる事情に鑑みて成されたもの
であり、作業者が移動予定位置におけるロボットのアー
ムの姿勢をその図形表示により直観的に把握できる教示
装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的達成
のためロボットを制御する制御手段と通信を行いながら
前記ロボットの作業位置や作業内容などを教示する教示
装置であって、ロボットが次に移動すべき予定位置を指
定する位置指定手段と、指定された移動予定位置におけ
るロボットの各アームの姿勢を図形表示する表示手段
と、指定された移動予定位置にロボットの各アームが移
動するよう指示する移動指示手段と、前記ロボットを制
御する制御手段と通信する通信手段とを備え、前記位置
指定手段はロボットの各アームの移動予定位置をポイン
ト番号又は座標データにより指定するように成され、前
記通信手段は前記位置指定手段で指定された位置のポイ
ント番号又は座標データを前記制御手段に送信すると共
に、該制御手段から前記ポイント番号又は座標データに
対応する位置におけるロボットの各アームの姿勢に関す
るデータを受け取るように成され、前記移動指示手段は
前記位置指定手段に移動予定位置を指定した後の第１回
目の移動指示を作業者が入力することにより、前記表示
手段にロボットの各アームの姿勢が図形表示され、前記
位置指定手段に移動予定位置を指定後の第２回目以降の
所定回数目の移動指示を作業者が入力することにより前
記制御手段にロボットの各アームの移動指示を送信する
ように成されていること特徴としている。

【０００７】

【作用】前記構成により、位置指定手段は、ロボットが
次に移動すべき予定位置をポイント番号又は座標データ
により指定する。表示手段は、指定された移動予定位置
におけるロボットの各アームの姿勢を図形により表示す
る。移動指示手段は、前記位置指定手段に移動予定位置
が指定された後の第１回目の移動指示入力によりロボッ
トの各アームの姿勢が表示手段に図形表示され、前記移
動位置が指定された後の第２回目以降の移動指示入力に
より、ロボットの各アームの実際の移動を指示する。

【０００８】又、通信手段は、指定されたポイント番号
又は座標データを制御手段に送信すると共に、そのポイ
ント番号又は座標データに対応する位置におけるロボッ
トの各アームの姿勢に関するデータを制御手段から受け
取る。そしてこの受け取ったデータを表示手段に送り図
形表示すると共に、制御手段に送ってロボットの移動を
実行させる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。図２は本発明の一実施例における教示装置を
備えたロボットシステムの構成図で、このロボットシス
テムは、メインコントローラ１と、ロボット２と、入出
力装置３と、教示装置４、周辺装置５とを備えており、
ロボット２はモータ動力線やエンコーダなどの検出器
（図示せず）の信号線などからなる動力信号線６を介し
てメインコントローラ１に接続されている。入出力装置
３と教示装置４とは通信回線７ａ，７ｂを介してメイン
コントローラ１に接続されており、入出力装置３には、
電磁弁などの各種駆動機器（図示せず）やワーク位置決
め機構（図示せず）などからなる周辺装置５が接続され
ている。メインコントローラ１は、ロボット２を制御す
る制御手段を構成している。ロボット２は、複数（本実
施例では２本）のアーム（図示せず）や、それらのアー
ムを駆動する駆動装置（図示せず）や、各種の検出器
（図示せず）などを備えており、各種の作業を行う。入
出力装置３は、周辺装置５の各種検出器（図示せず）か
らの検出信号をメインコントローラ１に供給し、またメ
インコントローラ１からの制御信号を周辺装置５の各種
駆動機器に供給する。教示装置４は、作業者がロボット
２の作業位置や作業内容などを教示するためのものであ
る。

【００１０】図１は本発明の一実施例における教示装置
の構成図で、この教示装置４は、ＣＰＵ１１と、プログ
ラムメモリ１２と、演算用メモリ１３と、通信部１４
と、通信コネクタ１５と、操作キー入力部１６と、表示
部１７とを備えている。ＣＰＵ１１は、教示装置４全体
を制御するものである。プログラムメモリ１２は、プロ
グラムを格納している。演算用メモリ１３は、演算デー
タなどを格納するものである。通信部１４は、メインコ
ントローラ１との間で通信を行うものであり、指定され
たポイント番号または座標データをメインコントローラ
１に送信すると共に、そのポイント番号または座標デー
タに対応する位置における各アームの姿勢に関するデー
タをメインコントローラ１から受け取る通信手段を構成
している。通信コネクタ１５は、通信回線７ｂと通信部
１４とを接続する。操作キー入力部１６は、作業者によ
るキー操作に応じた信号をＣＰＵ１１に供給するもので
あり、ロボット２が次に移動すべき予定位置を作業者が
指定する位置指定手段と、指定された移動予定位置にロ
ボット２の各アームが移動するよう作業者が指示する移
動指示手段とを構成している。表示部１７は、グラフィ
ック表示可能で、作業者により指定された移動予定位置
におけるロボット２の各アームの姿勢を図形表示する表
示手段を構成している。

【００１１】図３は表示部１７の表示内容の説明図で、
ロボット２のアームが２本の場合を示している。表示部
１７には、４本の線分Ａ〜Ｄと、２個の点Ｅ，Ｆとが表
示されており、線分Ａ，Ｂと点Ｅ，Ｆとは太く表示され
ている。線分Ａはロボット２の第１のアームを表してお
り、線分Ｂはロボット２の第２のアームを表している。
線分Ｃ，Ｄは基準線を表している。点Ｅは第１のアーム
の回動中心である第１の軸（図示せず）を表しており、
点Ｆは第２のアームの回動中心である第２の軸（図示せ
ず）を表している。すなわち第１のアームは第１の軸を
中心として回動可能で、第１のアームの移動予定位置が
線分Ａに対応している。また第２のアームは第１のアー
ムの先端に位置する第２の軸を中心として回動可能で、
第２のアームの移動予定位置が線分Ｂに対応している。

【００１２】次に上記教示装置４の動作の要点につい
て、図４および図５のフローチャートを参照しながら説
明する。先ず作業者により操作キー入力部１６に、ロボ
ット２を移動させようとする位置の座標データが入力さ
れたか否かを判断し（ステップＳ１）、入力されていな
ければ、作業者により操作キー入力部１６に、ロボット
２を移動させようとする位置のポイント番号が入力され
たか否かを判断する（ステップＳ２）。なおポイント番
号とは、既に教示した位置に対して付与した、位置識別
のための番号である。入力されていなければ、作業者に
より操作キー入力部１６のムーブキー（図示せず）が押
されたか否か、すなわち移動指示が入力されたか否かを
判断し（ステップＳ３）、押されていなければ、その他
の処理を実行して（ステップＳ４）、ステップＳ１に戻
る。

【００１３】ステップＳ１において作業者により操作キ
ー入力部１６に、ロボット２を移動させようとする位置
の座標データが入力されたと判断すれば、すなわち作業
者がロボット２の移動予定位置を座標データで指定すれ
ば、座標データを設定し、設定した座標データを通信部
１４を介してメインコントローラ１に送信し（ステップ
Ｓ５）、ステップＳ１に戻る。

【００１４】ステップＳ２において作業者により操作キ
ー入力部１６に、ロボット２を移動させようとする位置
のポイント番号が入力されたと判断すれば、すなわち作
業者がロボット２の移動予定位置をポイント番号で指定
すれば、指定されたポイント番号を設定し（ステップＳ
６）、設定したポイント番号と位置情報要求指令とを通
信部１４を介してメインコントローラ１に送信する（ス
テップＳ７）。次に通信部１４がメインコントローラ１
から位置情報を受信したか否かを判断し（ステップＳ
８）、受信していなければステップＳ８に戻って待機状
態になる。受信すれば、メインコントローラ１からの位
置情報、すなわちロボット２のアームの各関節の角度情
報に基づいて画面情報を作成し（ステップＳ９）、作成
した画面情報に基づいて移動予定位置における各アーム
の姿勢を表示部１７に例えば図３のように表示し（ステ
ップＳ１０）、ステップＳ１に戻る。すなわち、移動予
定位置がポイント番号で指定された場合には、移動予定
位置が指定された時点で、移動予定位置における各アー
ムの姿勢を表示する。

【００１５】ステップＳ３において作業者により操作キ
ー入力部１６のムーブキー（図示せず）が押されたと判
断すれば、すなわち移動予定位置の設定後に作業者によ
り第１回目の移動指示が入力されれば、通信部１４を介
してメインコントローラ１に位置情報要求指令を送信し
（ステップＳ１１）、通信部１４がメインコントローラ
１から位置情報を受信したか否かを判断する（ステップ
Ｓ１２）。受信していなければステップＳ１２に戻って
待機状態になる。受信すれば、メインコントローラ１か
らの位置情報、すなわちロボット２のアームの各関節の
角度情報に基づいて画面情報を作成し（ステップＳ１
３）、作成した画面情報に基づいて移動予定位置におけ
る各アームの姿勢を表示部１７に例えば図３のように表
示する（ステップＳ１４）。すなわち移動予定位置が座
標データで指定されたかポイント番号で指定されたかに
かかわらず、移動予定位置の指定後における第１回目の
ムーブキーの操作により、移動予定位置における各アー
ムの姿勢を表示する。なお、移動予定位置がポイント番
号で指定された場合には、指定により既に各アームの姿
勢が表示されているのであるが、例えば割り込み処理に
より各アームの現在位置を図形表示するようなプログラ
ムを組む場合もあり、この場合には表示が途中で現在位
置に切り換わることもあるので、ムーブキーの操作によ
り移動予定位置における各アームの姿勢を表示する必要
がある。次に作業者により操作キー入力部１６のキャン
セルキー（図示せず）が押されたか否かを判断し（ステ
ップＳ１５）、押されればステップＳ１に戻る。すなわ
ちキャンセルキーが押された場合には、各アームを移動
させない。キャンセルキーが押されなければ、作業者に
よりムーブキーが押されたか否か、すなわち移動予定位
置の設定後に作業者により第２回目の移動指示が入力さ
れたか否かを判断し（ステップＳ１６）、押されていな
ければステップＳ１５に戻って待機状態になる。ムーブ
キーが押されれば、通信部１４を介してメインコントロ
ーラ１に移動指令を送信し（ステップＳ１７）、ステッ
プＳ１に戻る。これによりロボット２の各アームが移動
する。

【００１６】次に上記教示装置４の動作と関連するメイ
ンコントローラ１の動作の要点について、図６のフロー
チャートを参照しながら説明する。先ず教示装置４から
ポイント番号を受信したか否かを判断し（ステップＳ２
１）、受信していなければ、教示装置４から座標データ
を受信したか否かを判断する（ステップＳ２２）。受信
していなければ、教示装置４から移動指令を受信したか
否かを判断し（ステップＳ２３）、受信していなけれ
ば、教示装置４から位置情報要求指令を受信したか否か
を判断する（ステップＳ２４）。受信していなければ、
その他の処理を実行し（ステップＳ２５）、ステップＳ
２１に戻る。

【００１７】ステップＳ２１において教示装置４からポ
イント番号を受信したと判断すれば、すなわち図５のス
テップＳ７で教示装置４がポイント番号を送信すれば、
受信したポイント番号に対応する座標データを検索し、
その座標データを移動予定位置として記憶して（ステッ
プＳ２６）、ステップＳ２１に戻る。ステップＳ２２に
おいて教示装置４から座標データを受信したと判断すれ
ば、すなわち図４のステップＳ５において教示装置４が
座標データを送信すれば、受信した座標データを移動予
定位置として記憶して（ステップＳ２７）、ステップＳ
２１に戻る。

【００１８】ステップＳ２３において教示装置４から移
動指令を受信したと判断すれば、すなわち図５のステッ
プＳ１７において教示装置４が移動指令を送信すれば、
記憶している移動予定位置にロボット２を移動させるた
めに、各アームを制御して（ステップＳ２８）、ステッ
プＳ２１に戻る。このとき、メインコントローラ１は教
示装置４との通信中にも常にロボット２のアームを制御
している。

【００１９】ステップＳ２４において教示装置４から位
置情報要求指令を受信したと判断すれば、すなわち図４
のステップＳ７あるいはステップＳ１１において教示装
置４が位置情報要求指令を送信すれば、位置情報、すな
わち記憶している移動予定位置における各アームの角度
情報を教示装置４に送信し（ステップＳ２９）、ステッ
プＳ２１に戻る。

【００２０】このように、ロボット２が次に移動すべき
予定位置を指定する位置指定手段と、指定された移動予
定位置にロボット２の各アームが移動するよう指示する
移動指示手段とを操作キー入力部１６により実現し、指
定された移動予定位置におけるロボット２の各アームの
姿勢を図形表示する表示部１７を備えたので、作業者が
移動予定位置におけるロボットのアームの姿勢を直観的
に把握できることから、ロボットが予期しない位置に移
動して作業者に危害を及ぼすというような危険を良好に
回避でき、安全性の向上を図ることができる。

【００２１】なお上記実施例では、移動予定位置におけ
るロボット２の各アームの姿勢のみを表示部１７により
表示したが、例えばコンベアなどのロボット２の周囲の
状況をも同時に表示してもよい。また上記実施例では、
移動予定位置をポイント番号と座標データとのいずれに
よっても指定できるように構成したが、いずれか一方の
みにより指定するように構成してもよい。

【００２２】また上記実施例では、移動予定位置指定後
の第２回目のムーブキーの操作によりロボット２の各ア
ームが実際に移動するように構成したが、移動予定位置
指定後の第３回目以降の所定回数目のムーブキーの操作
によりロボット２の各アームが実際に移動するように構
成してもよい。また上記実施例では、操作キー入力部１
６に座標データが入力された場合も位置情報すなわち各
アームの角度情報をメインコントローラ１から得るよう
に構成したが、操作キー入力部１６に座標データが入力
された場合は位置情報を教示装置４のＣＰＵ１１により
演算するように構成してもよい。

【００２３】また上記実施例では、メインコントローラ
１から位置情報すなわち各アームの角度情報を得て、位
置情報に基づいてＣＰＵ１１により表示のための演算を
行うように構成したが、表示のための演算をメインコン
トローラ１に実行させ、演算結果をメインコントローラ
１から通信部１４を介して得るように構成してもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ロ
ボットを制御する制御手段と通信を行いながらロボット
の作業位置や作業内容などを教示する教示装置におい
て、ロボットが次に移動すべき予定位置を指定する位置
指定手段と、指定された移動予定位置におけるロボット
の各アームの姿勢を図形表示する表示手段と、指定され
た移動予定位置にロボットの各アームが移動するよう指
示する移動指示手段と、を備えると共に、ロボットの移
動予定位置が、ポイント番号で指定されていても、或い
は座標データで指定されていても、それらにかかわらず
移動予定位置の指定後における第１回目の移動指示の入
力操作によりその位置におけるロボットの各アームの姿
勢が図形で表示され、第２回目以降の移動指示の入力操
作で実際に移動指令が送信されるので、作業者が移動予
定位置におけるロボットのアームの姿勢を直観的に把握
できることから、ロボットの各アームの姿勢を確認しな
いとロボットの各アームを駆動できないのでアームの誤
操作やロボットの誤動作が防止でき、ロボットが予期し
ない位置に移動して作業者に危害を及ぼすというような
危険を確実に未然防止でき、安全性の向上を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における教示装置の構成図で
ある。

【図２】本発明の一実施例における教示装置を備えたロ
ボットシステムの構成図である。

【図３】本発明の一実施例における教示装置の表示部に
よる表示内容の説明図である。

【図４】本発明の一実施例における教示装置の動作の要
点を説明するフローチャートの一部である。

【図５】本発明の一実施例における教示装置の動作の要
点を説明するフローチャートの一部である。

【図６】本発明の一実施例における教示装置を備えたロ
ボットシステムのメインコントローラの動作の要点を説
明するフローチャートである。

【符号の説明】

１ メインコントローラ ２ ロボット ４ 教示装置 １４ 通信部 １６ 操作キー入力部 １７ 表示部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロボットを制御する制御手段と通信を行
   いながら前記ロボットの作業位置や作業内容などを教示
   する教示装置であって、 ロボットが次に移動すべき予定位置を指定する位置指定
   手段と、 指定された移動予定位置におけるロボットの各アームの
   姿勢を図形表示する表示手段と、 指定された移動予定位置にロボットの各アームが移動す
   るよう指示する移動指示手段と、前記ロボットを制御する制御手段と通信する通信手段と
   を備え、 前記位置指定手段はロボットの各アームの移動予定位置
   をポイント番号又は座標データにより指定するように成
   され、 前記通信手段は前記位置指定手段で指定された位置のポ
   イント番号又は座標データを前記制御手段に送信すると
   共に、該制御手段から前記ポイント番号又は座標データ
   に対応する位置におけるロボットの各アームの姿勢に関
   するデータを受け取るように成され、 前記移動指示手段は前記位置指定手段に移動予定位置を
   指定した後の第１回目の移動指示を作業者が入力するこ
   とにより、前記表示手段にロボットの各アームの姿勢が
   図形表示され、前記位置指定手段に移動予定位置を指定
   後の第２回目以降の所定回数目の移動指示を作業者が入
   力することにより前記制御手段にロボットの各アームの
   移動指示を送信するように成されていること特徴とする
   教示装置。