JP5542233B1

JP5542233B1 - 直交型ロボットのティーチング装置およびそのティーチング方法

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Publication number: JP5542233B1
Application number: JP2013116353A
Authority: JP
Inventors: 圭坂根; 洋昌伊藤
Original assignee: Nitto Seiko Co Ltd
Current assignee: Nitto Seiko Co Ltd
Priority date: 2013-05-31
Filing date: 2013-05-31
Publication date: 2014-07-09
Anticipated expiration: 2033-05-31
Also published as: JP2014235545A

Abstract

【課題】Ｘ軸およびＹ軸の傾きを考慮してティーチングが行える直交型ロボットのティーチング装置を提供する。
【解決手段】Ｘ軸２およびＹ軸３を備え、作業ツール４を支持してなる直交型ロボットのティーチング装置であって、作業ツールを基準プレートＪの第１ないし第３基準ポイント５１，５２，５３へ順次移動させ、第１基準ポイント５１から第２基準ポイント５２のＹ方向へ移動した際にＸ軸が駆動した移動量Ｘと、第２基準ポイント５２から第３基準ポイント５３のＸ方向へ移動した際にＹ軸が駆動した移動量Ｙと、ワークおよび基準プレートＪの加工座標データとを記憶する記憶部と、移動量Ｘおよび移動量Ｙならびに加工座標データに基づき前記Ｘ軸およびＹ軸の指令値を演算する演算部と、を備えてなる。これにより、ワークの加工座標に対するＸ軸およびＹ軸の傾きを求め、Ｘ軸およびＹ軸の指令値を補正することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、所謂作業を行う作業ツールを水平方向に移動自在な直交型ロボットのティーチング装置およびそのティーチング方法に関する。

従来の直交型ロボットのティーチング装置は、ワークの流れ方向であるＸ方向へ可動可能なＸ軸およびこのＸ軸を積載し前記Ｘ方向と交叉するＹ方向へ可動するＹ軸からなる移動ユニットと、から構成されており、ねじ締め等の作業を行う工具を先端に備え、この工具の一例であるビットを回転および昇降可能な作業ツールが前記Ｙ軸に固定される。また、この従来の直交型ロボットには、前記Ｘ軸およびＹ軸ならびに前記作業ツールをそれぞれ駆動制御する制御装置が接続されており、この制御装置には、予め前記Ｘ軸およびＹ軸を駆動する指令値が設定されている。この指令値は、前記作業ツールを平面的に移動させるものであるため、Ｘ座標およびＹ座標からなるロボット座標に設定されている位置情報である。これにより、前記Ｘ軸およびＹ軸は、前記ロボット座標に基づいて駆動制御され、前記作業ツールがワークの作業ポイントの上空へ移動する。また、前記制御装置には、前記位置情報の他に、前記ビットの回転動作および昇降動作に係わる情報の設定も予め行われているため、前記ワークの作業ポイントへ移動した前記ビットは、所定の回転および下降を行い、別途供給されたねじを前記作業ポイントに螺入する。なお、このように前記ビットを所定の位置に移動するよう位置設定する作業がティーチングと呼ばれている。

一般的な直交型ロボットのティーチング方法は、まず、作業者が前記作業ツールを前記作業ポイントへ実際に移動させ、前記ビットと前記作業ポイントとを一致させて位置合わせを行うものである。この位置合わせを行った時点に前記制御装置が認識している認識座標を前記Ｘ軸およびＹ軸の位置情報として制御装置に登録する。つまり、一般的な直交型ロボットのティーチング方法は、前記作業ツールを必ず前記作業ポイントまで移動させなければならず、前記作業ポイントを多く備えたワークであると、ティーチングに時間を要する問題があった。また、ワークの種類が頻繁に変わるような段替えが多い作業においては、その都度ティーチングが必要なため、生産効率が低くなってしまう。

上述の問題を解決するための直交型ロボットのティーチング方法が、特許文献１に開示されている。この従来の直交型ロボットのティーチング方法は、作業者により前記作業ツールをワークの作業ポイントへ実際に移動させることなくティーチングできる。具体的には、ワークの加工データ（以下、ワーク加工座標データという）に基づき前記作業ポイントの位置情報を表示装置（図示せず）に表示し、この表示された前記作業ポイントに対応する表示ポイントを作業順序に合わせて選択する。これにより、前記表示ポイントの座標は、ワーク加工座標データに基づき変換されて前記ロボット座標へ登録される。なお、このロボット座標に登録されたものを以下では目標ポイントという。よって、前記Ｘ軸およびＹ軸は、前記ロボット座標に登録された目標ポイントに基づいて駆動制御されるため、従来の直交型ロボットのティーチング方法は、前記作業ツールの移動すべき位置を前記ワーク加工座標データに基づいてティーチングできる特徴がある。したがって、従来の直交型ロボットのティーチング方法は、前記表示装置に表示された前記表示ポイントを選択すればティーチングが完了するため、上述した一般的な直交型ロボットのティーチング方法に比べて短時間でティーチングを行える特徴がある。

特公平07-7304号公報

しかしながら、従来の直交型ロボットのティーチング装置およびそのティーチング方法を活用した場合、移動した前記作業ツールが本来位置すべき作業ポイントの上空に位置しない問題があった。なぜならば、前記Ｘ軸およびＹ軸は互いに交叉するよう取り付けられるが、この取り付け作業において、前記Ｘ軸およびＹ軸を設計通りの取付角度（例えば、９０．０００度等）で組み立てることが難しいからだ。このような取付誤差が生じている例としては、図２および図３に示す状態であり、ここに示したＸ軸２およびＹ軸３は、ワークＷをクランプする位置に固定された基準プレートＪに対してそれぞれ傾いて配置されることになる。つまり、前記ワーク加工座標データのＸ方向に対してＸ軸２が傾き、Ｙ方向に対してＹ軸３が傾いた状態となっている。また、通常、前記作業ツールをある位置から例えばＸ方向へのみ移動させる場合は、前記Ｘ軸のみを駆動させるため、例えば、前述のＸ軸の傾きにより前記作業ツールがＹ方向へも移動することになる。このように、従来の直交型ロボットのティーチング装置およびそのティーチング方法は、前述の取付誤差の影響により、前記ビットとワークの作業ポイントとが一致し難い問題があった。また、従来の直交型ロボットのティーチング装置およびそのティーチング方法は、作業ポイントとビットとが一致するように一旦行ったティーチングの後に再度ティーチングして修正しなければならず、この再度ティーチングする作業に時間を要する問題もあった。

本発明は、上記課題に鑑みて創成されたものであり、前記Ｘ軸およびＹ軸の取付誤差を考慮して前記ロボット座標に設定する前記目標ポイントを補正して設定でき、しかも、前記ワーク加工座標データに基づいてティーチングが行える直交型ロボットのティーチング装置およびそのティーチング方法の提供を目的とする。

この目的を達成するため、対象物をＸ座標およびＹ座標からなる平面座標の定位置に固定するクランプユニットと、前記平面座標におけるＸ方向へ駆動可能なＸ軸およびこのＸ軸に交叉しかつ係合したＹ方向へ駆動可能なＹ軸と、前記Ｘ軸あるいはＹ軸の何れかに支持され前記対象物の上空を移動自在かつ所謂作業を可能な作業ツールと、前記Ｘ軸およびＹ軸をそれぞれ駆動制御する制御部と、前記対象物の加工座標データを記憶する記憶部と、を備え、前記加工座標データに基づいて前記Ｘ軸およびＹ軸の駆動に係わる指令値をそれぞれ設定して前記作業ツールを前記対象物の所定の位置に位置するよう教示可能に構成した直交型ロボットのティーチング装置において、前記記憶部は、前記Ｘ軸のみの駆動によりＹ方向へ移動する移動量Ｙおよび前記Ｙ軸のみの駆動によりＸ方向へ移動する移動量Ｘをそれぞれ記憶してなり、前記Ｘ軸およびＹ軸の前記指令値を前記対象物の前記加工座標データならびに前記移動量Ｘおよび移動量Ｙに基づきそれぞれ演算する演算部を備えてなり、前記対象物は、少なくとも３つの基準ポイントをそれぞれ備えてなる基準プレートあるいは１つ以上の作業ポイントを備えてなるワークであって、前記基準プレートは、その上面から底面に向かって加工を施してなる第１基準ポイントと、この第１基準ポイントから所定の距離だけしかも前記Ｙ方向へのみ離れた位置に配した第２基準ポイントと、この第２基準ポイントから所定の距離だけしかも前記Ｘ方向へのみ離れた位置に配した第３基準ポイントと、を備えてなることを特徴とする。

また、対象物をＸ座標およびＹ座標からなる平面座標の定位置に固定するクランプユニットと、前記平面座標におけるＸ方向へ駆動可能なＸ軸およびこのＸ軸に交叉しかつ係合したＹ方向へ駆動可能なＹ軸と、前記Ｘ軸あるいはＹ軸の何れかに支持され前記対象物の上空を移動自在かつ所謂作業を可能な作業ツールと、前記Ｘ軸およびＹ軸をそれぞれ駆動制御する制御部と、前記対象物の加工座標データを記憶する記憶部と、を備え、前記加工座標データに基づいて前記Ｘ軸およびＹ軸の駆動に係わる指令値をそれぞれ設定して前記作業ツールを前記対象物の所定の位置に位置するよう教示可能な直交型ロボットのティーチング方法において、前記対象物は、少なくとも３つの基準ポイントをそれぞれ備えてなる基準プレートあるいは１つ以上の作業ポイントを備えてなるワークであって、前記基準プレートに、上面から底面に向かって加工を施された第１基準ポイントと、この第１基準ポイントから所定の距離だけしかも前記Ｙ方向へのみ離れた位置に配された第２基準ポイントと、この第２基準ポイントから所定の距離だけしかも前記Ｘ方向へのみ離れた位置に配された第３基準ポイントと、をそれぞれ配設し、この基準プレートを前記クランプユニットに固定し、前記作業ツールを前記第１ないし第３基準ポイントへ順次移動させ、前記作業ツールが各基準ポイント間に移動した際のＸ軸およびＹ軸の移動量と、前記対象物の前記加工座標データと、に基づいて、前記Ｘ軸のみの駆動によりＹ方向へ移動する移動量Ｙおよび前記Ｙ軸のみの駆動によりＸ方向へ移動する移動量Ｘを演算し、前記Ｘ軸の前記指令値を、前記移動量Ｙおよび前記対象物の前記加工座標データに基づいて補正するとともに、前記Ｙ軸の前記指令値を、前記移動量Ｘおよび前記対象物の前記加工座標データに基づいて補正することを特徴とする。

本発明の直交型ロボットのティーチング装置およびそのティーチング方法は、前記基準プレートを活用することで前記Ｘ軸およびＹ軸の取付誤差によって生じる前記Ｙ軸の駆動による前記移動量Ｘおよび前記Ｘ軸の駆動による前記移動量Ｙを演算できる。また、ワークＷの作業ポイントに相当する位置情報は、前記ワーク加工座標データに含まれており、このワーク加工座標データと、演算した前記移動量Ｘおよび移動量Ｙと、に基づいて上述の前記Ｘ軸およびＹ軸に指令する指令値が導き出される。よって、前記Ｘ軸およびＹ軸の取付誤差を解消した駆動制御が行え、Ｘ軸およびＹ軸を駆動制御され移動する前記作業ツールは、前記ワークの作業ポイントに位置ズレすることなく確実に位置する利点がある。また、本発明の直交型ロボットのティーチング装置およびそのティーチング方法は、例えば、複数の直交型ロボットを利用しワークの機種変更が頻繁に行われる場合において、機種追加を柔軟に対応できる。これは、上述のように機種追加するワークの前記加工座標データを読み込むことで追加する機種のティーチングが行えるからだ。これによって、ティーチングに係る時間は、従来に比べて大幅に短縮し、しかも位置ズレを起こすことがない利点もある。

本発明に係るロボットおよびねじ締めシステムの概略説明図である。本発明に係るロボットおよび基準プレートの位置関係を示す説明図である。図２の別の位置関係を示す説明図である。図３の別の位置関係を示す説明図である。

本発明に係る直交型ロボットのティーチング装置を図１ないし図４に基づき説明した後、直交型ロボットのティーチング方法を説明する。

まず、直交型ロボットのティーチング装置は、所定の位置でクランプされたワークＷの上空に位置するよう配されてなる作業ツール４（４ａ）と、この作業ツール４（４ａ）を所望の位置へ移動させる直交型ロボット１（１ａ）と、これら直交型ロボット１（１ａ）および作業ツール４（４ａ）をそれぞれ駆動制御する制御部の一例である制御装置８（８ａ）と、この制御装置８（８ａ）に接続された前記演算部の一例であるパーソナルコンピュータ４０（以下、ＰＣという）と、から構成される。

また、前記ワークＷは、これを上流から下流に向かって搬送するベルトコンベアによって各作業工程へ流される。このベルトコンベアは、図１に示すようにワークＷを積載するベルトＢと、このベルトＢを回転駆動するベルト回転モータＢＭと、から構成される。また、このベルトコンベアには、前記直交型ロボット１（１ａ）による所謂作業が行えるように一対のクランプユニットＣ，Ｃ１が配されており、このクランプユニットＣ，Ｃ１は、一時的に前記ワークＷ等をクランプあるいはアンクランプ可能に構成される。また、前記ベルトコンベアは、各作業工程毎に配されており、複数のベルトＢがＸ方向に延びるように配されており、ワークＷに対する所謂作業を各工程に分けて行われる。

前記直交型ロボット１（１ａ）は、何れも同一の構成であるため、ここでは直交型ロボット１の構造についてのみ説明する。直交型ロボット１は、ワークＷの流れるＸ方向に沿って可動するＸ軸２と、このＸ軸２を積載しワークＷの流れる方向に対して交叉するＹ方向へ可動するＹ軸３と、このＹ軸３に固定され前記ワークＷの上空を平面的に移動可能な作業ツール４と、から構成される。

前記Ｘ軸２は、ワークＷの流れる方向に沿って延びるように設置されており、前記Ｙ軸３を交叉するように積載している。具体的には、前記Ｙ軸３は、前記Ｘ軸２の可動ブロック２０に固定されており、この可動ブロック２０の移動によって、Ｙ軸３が前記Ｘ方向に移動可能に構成されている。また、前記Ｙ軸３の可動ブロック３０には、前記作業ツール４を昇降自在に支持する昇降ユニット７が固定されており、Ｙ軸３の可動ブロック３０の移動によって、作業ツール４が前記Ｙ方向へ移動可能に構成されている。

前記Ｘ軸２（２ａ）および前記Ｙ軸３（３ａ）は、図２ないし図４に示すように何れも同等の構造であるため、ここではＸ軸２についてのみ以下に説明する。Ｘ軸２は、その延びる方向に配されたボールねじ２１と、このボールねじ２１の一端に連結されたカップリング２２を一体に回転駆動可能なＡＣサーボモータ２３と、前記ボールねじ２１に螺合されボールねじ２１の回転によって可動する可動ブロック２０と、を備えてなる。また、前記ＡＣサーボモータ２３は、その内部にエンコーダ（図示せず）を備えており、前記ボールねじ２１を所定の回転速度および回転角度だけ駆動可能に構成される。さらに、前記ボールねじ２１には、所定のリード角からなるねじ部が形成されているため、前記ＡＣサーボモータ２３の正転あるいは逆転に伴い、前記可動ブロック２０が前記ボールねじ２１に沿って往復移動可能に構成される。

前記作業ツール４（４ａ）は、何れも同一の構成であるため、ここでは作業ツール４の構造についてのみ図１に基づいて以下に説明する。作業ツール４は、締結部品の一例であるねじＳの頭部に係合可能なビット５を備えており、このビット５に回転を付与する回転駆動源の一例であるＡＣサーボモータ６と、前記ビット５を回転自在かつ昇降自在に支持する昇降ユニット７と、から構成される。なお、前記ねじＳは、図示しないねじ供給装置によって前記ビット５と係合するように供給されるため、作業ツール４は、ねじＳを前記ワークＷに螺入できるように構成されている。

前記ワークＷには、図１に示すように作業ポイントの一例である６つのめねじＰ１ないしＰ６が設けられており、これらめねじＰ１ないしＰ６は、図示しないタップ加工機によりワークＷの上面から底面に向かって事前に加工されている。また、前記タップ加工機は、前記めねじＰ１ないしＰ６の位置情報（以下、ワーク加工座標データという）に基づきタップ（図示せず）あるいはワークＷを前後左右方向へ移動させて順次前記めねじを成形している。なお、本実施例において、前記めねじの数は、６つであるが、これに限定されるものではなく、１つ以上配されていればよい。

一方、図２ないし図４に示す前記クランプユニットＣ，Ｃ１にクランプされたものが基準プレートＪであり、この基準プレートＪの上面から底面に向かって３つの穴（図示せず）が加工されており、これらの穴にシャフト５１，５２，５３が上面から突出するように配される。つまり、前記穴の軸線と前記シャフト５１，５２，５３の軸線は、同一線上にある。また、前記シャフト５１，５２，５３は、前記ビット５の外径と同等の寸法に設定されているため、シャフト５１，５２，５３の外径および前記ビット５の外径を一致させ易くなっている。このように、位置合わせを行うことで、前記ビット５の軸線と、前記穴の軸線とは、ほぼ一致させることができる。このシャフト５１，５２，５３は、前記基準ポイントであり、前記シャフト５１が第１基準ポイント、前記シャフト５２が第２基準ポイント、前記シャフト５３が第３基準ポイントとなっている。これら基準ポイントの位置関係については、前記第１基準ポイントを基準にして後述する統合加工座標データおよびロボット座標上で考えると、前記第２基準ポイントがＹ方向へのみ進んだ位置に配され、前記第３基準ポイントが前記第２基準ポイントからＸ方向へのみ進んだ位置に配されている。また、前記第１ないし第３基準ポイントは、何れも前記作業ツール４の可動範囲内に配されている。ところで、基準プレートＪの３つの穴は、図示しない加工機により基準プレートＪの上面から底面に向かって事前に加工されている。この加工機は、３つの穴の位置情報（以下、基準プレート加工座標データという）に基づきドリル（図示せず）あるいは基準プレートＪを前後左右方向へ移動させて順次前記穴を加工している。なお、加工される穴の数は、３つであるが、これに限定されるものではなく、これ以上多く設けてもよい。

前記制御装置８（８ａ）は、何れも同一の構成であるため、ここでは制御装置８についてのみ説明する。この制御装置８は、前記直交型ロボット１に接続されており、前記Ｘ軸２およびＹ軸３のＡＣサーボモータ２３、３３と、前記作業ツール４のＡＣサーボモータ６と、前記昇降ユニット７と、をそれぞれ制御可能に構成される。この制御装置８は、前記Ｘ軸２およびＹ軸３をそれぞれ駆動するよう制御してなり、前記作業ツール４のビット５の位置つまり前記直交型ロボット１の指令される座標（以下、ロボット座標あるいはロボット座標系という）に基づいて駆動制御する。また、前記ロボット座標には、前記ビット５が位置すべき平面座標である目標ポイントが予め設定されており、前記ロボット座標の目標ポイントに基づきＸ軸２およびＹ軸３がそれぞれ駆動制御されている。

また、前記制御装置８は、各ＡＣサーボモータ２３，３３および前記昇降ユニット７から発せられる信号に基づいて前記作業ツール４の前記ビット５が現在位置している平面座標および高さ座標（以下、認識座標という）を複数記憶可能な現在位置記憶部と、予め設定された平面座標および高さ方向の高さ座標（以下、この２つの座標を目標座標という）を複数記憶可能な目標座標記憶部と、この目標座標記憶部と前記認識座標とを比較して一致しているか照合する照合部と、前記Ｘ軸２および前記Ｙ軸３のＡＣサーボモータ２３，３３にそれぞれ所定の回転角を駆動するように指令する指令部と、を備えてなる。

前記ＰＣ４０は、前記制御装置８，８ａにそれぞれ接続されており、前記ワーク加工座標データおよび前記基準プレート加工座標データをそれぞれ読み込み、前記めねじおよび前記基準ポイントの位置座標を記憶する記憶部を備えてなる。また、この記憶部に記憶された前記ワーク加工座標データおよび前記基準プレート加工座標データは、それぞれを統合した統合加工座標データとして、前記ＰＣ４０のモニタに図示されており、この図示されたものは、ワークＷの外形線と、前記作業ポイントに相当する表示ポイントと、から少なくとも構成されている。作業者は、ＰＣ４０に図示された表示ポイントを順次選択することでねじＳの締結順序を決定し、このねじＳを締結するめねじの平面座標を設定する。よって、このＰＣ４０によるめねじの平面座標は、前記統合加工座標データの座標（以下、加工座標あるいは加工座標系という）であるのに対し、前記制御装置８，８ａに設定されるビット５の平面座標は、前述したロボット座標系である。このため、前記ＰＣ４０で使用される加工座標系の前記めねじの平面座標を前記制御装置８，８ａにそれぞれ転送して、前記表示ポイントから前記目標ポイントへ変換され、前記ロボット座標系に設定することで、直交型ロボット１（１ａ）が制御される。

ところで、前記加工座標系および前記ロボット座標系は、どちらも普遍的なものであるため、図２および図３に示すように前記Ｘ軸２およびＹ軸３が正確に９０．０００度等の直角に交叉して取り付けられていなかったり、前記Ｘ軸２およびＹ軸３が基準プレートＪあるいはワークＷに対して傾いて配されている場合であっても、図４に示すように前記Ｘ軸２およびＹ軸３が基準プレートＪあるいはワークＷに対して傾かず正確に直交するよう配されている場合であっても、何れも同じである。このため、前記加工座標からロボット座標に前記目標ポイントを設定し、このロボット座標系に基づいて前記Ｘ軸２およびＹ軸３を駆動すると、Ｘ軸２およびＹ軸３が傾いている場合は、Ｘ軸２のみの駆動によるＹ方向への移動（以下、移動量Ｙという）、Ｙ軸３のみの駆動によるＸ方向への移動（以下、移動量Ｘという）がそれぞれ発生する。一方、Ｘ２およびＹ軸３が傾いていない場合は、Ｘ軸２のみを駆動すれば前記作業ツール４がロボット座標系のＸ方向へのみ移動し、Ｙ軸３のみを駆動すれば前記作業ツール４がロボット座標系のＹ方向へのみ移動する。つまり、このＸ軸２およびＹ軸３の移動量Ｘおよび移動量Ｙは、各工程に配された直交型ロボット毎に異なっているため、前記直交型ロボット１，１ａの前記Ｘ軸およびＹ軸の傾きの度合いによって異なる。

そこで、前記ＰＣ４０には、前記Ｘ軸２およびＹ軸３の前記移動量Ｘおよび移動量Ｙをそれぞれ演算する演算部を備えており、この演算部は、前記移動量Ｘであれば前記Ｙ軸３の移動量に基づき演算し、前記移動量Ｙであれば前記Ｘ軸２の移動量に基づき演算するように構成される。また、演算部は、Ｘ軸２およびＹ軸３のいわば傾きを演算することになり、前記Ｘ軸２の傾きおよびＹ軸３の傾きと、前記ロボット座標系の前記目標ポイントと、に基づいて、前記ＡＣサーボモータ２３，３３に指令する指令値を求め、これら指令値を前記指令部に設定可能に構成されている。

次に、本発明の直交型ロボットのティーチング方法について以下に説明する。

作業者は、前記統合加工座標データを前記記憶部に保存した後、前記クランプユニットＣ，Ｃ１により、前記基準プレートＪをクランプするように操作する。次に、作業者は、前記作業ツール４のビット５を基準プレートＪのシャフト５１まで移動させ、前記ビット５の外径とシャフト５１の外径とが一致するように位置合わせする。この時、作業者は、前記認識座標（前述したビット５が現在位置している平面座標に相当する）を前記現在位置記憶部に記憶させるため、該当する制御装置８あるいは前記ＰＣ４０を操作する。なお、シャフト５２，５３についても順次同様の手順で前記ビット５の位置合わせを行い、前記制御装置８にそれぞれの認識座標を順次前記現在位置記憶部に記憶させる。

これにより、前記第１ないし第３基準ポイントの前記加工座標の位置関係と、それぞれの基準ポイント間を移動するよう前記Ｘ軸２およびＹ軸３を駆動させる距離と、の対応関係が分かる。具体的には、図２および図３に示す場合、前記加工座標で考えると、前記ビット５は、前記シャフト５１の位置からＹ方向のＸ軸２側へ真っ直ぐに移動して前記シャフト５２の位置に到達する。しかし、前記シャフト５１からシャフト５２へ移動したときのＸ軸２およびＹ軸３の駆動させる距離で考えると、Ｙ軸３の駆動のみならずＸ軸２も若干駆動させなければならない。また、同様に前記加工座標で考えると、前記ビット５は、前記シャフト５２の位置からＸ方向の前記クランプＣ側へ真っ直ぐに移動して前記シャフト５３の位置に到達する。しかし、前記シャフト５２からシャフト５３へ移動したときのＸ軸２およびＹ軸３の駆動させる距離で考えると、Ｘ軸２の駆動のみならずＹ軸３も若干駆動しなければならない。したがって、これら第１ないし第３の基準ポイントにビット５を合わせ、この時の認識座標を現在位置記憶部に記憶させると、前記演算部が前記移動量Ｘおよび移動量Ｙを演算する。

続いて、作業者は、ＰＣ４０のモニタに図示された前記表示ポイントを順次選択し、前記作業ツール４が作業する順序および位置を決定する。この決定された位置が前記目標ポイントであり、この目標ポイントと、前記移動量Ｘおよび移動量Ｙと、に基づき前記ＡＣサーボモータ２３，３３に指令する指令値が前記演算部でそれぞれ演算される。また、演算された前記指令値は全て前記指令部に設定され、この指令値に基づいて前記Ｘ軸２およびＹ軸３がそれぞれ駆動制御される。つまり、前記Ｘ軸２の指令値は、前記移動量Ｙおよび前記目標ポイントのＸ座標に基づき補正される一方、前記Ｙ軸３の指令値は、前記移動量Ｘおよび前記目標ポイントのＹ座標に基づき補正される。よって、前記ビット５がワークＷの作業ポイントの上空に正確に位置する。

なお、図１のように直交型ロボットが複数台ある場合は、上述した内容を各直交型ロボット毎に行うことで、それぞれのＸ軸およびＹ軸の傾きを考慮して前記ビット５の位置補正およびティーチングが行える。また、本発明の直交型ロボットのティーチング装置あるいはその方法は、例えば、ワークに１つの作業ポイントがあり、このワークの種類が２０種、３０種と数多い場合であると、１度の基準プレートＪを用いた前記認識座標の記憶で、全てのワークの種類のティーチングをこれらワークの加工データに基づいて行える。よって、種類の多いワークに対しては効率よくティーチングを行える利点がある。さらに、前記制御部および前記演算部は、本実施例において、制御装置８，８ａおよびＰＣ４０と個別に構成しているが、例えば、前記制御装置８，８ａに前記演算部をそれぞれ内蔵してもよい。

１直交型ロボット
１ａ直交型ロボット
２Ｘ軸
３Ｙ軸
４作業ツール
４ａ作業ツール
５ビット
７昇降ユニット
８制御装置
８ａ制御装置
２３ＡＣサーボモータ
３３ＡＣサーボモータ
４０ＰＣ
５１第１基準ポイント
５２第２基準ポイント
５３第３基準ポイント
Ｊ基準プレート
Ｗワーク

Claims

対象物をＸ座標およびＹ座標からなる平面座標の定位置に固定するクランプユニットと、前記平面座標におけるＸ方向へ駆動可能なＸ軸およびこのＸ軸に交叉しかつ係合したＹ方向へ駆動可能なＹ軸と、前記Ｘ軸あるいはＹ軸の何れかに支持され前記対象物の上空を移動自在かつ所謂作業を可能な作業ツールと、前記Ｘ軸およびＹ軸をそれぞれ駆動制御する制御部と、前記対象物の加工座標データを記憶する記憶部と、を備え、前記加工座標データに基づいて前記Ｘ軸およびＹ軸の駆動に係わる指令値をそれぞれ設定して前記作業ツールを前記対象物の所定の位置に位置するよう教示可能に構成した直交型ロボットのティーチング装置において、
前記記憶部は、前記Ｘ軸のみの駆動によりＹ方向へ移動する移動量Ｙおよび前記Ｙ軸のみの駆動によりＸ方向へ移動する移動量Ｘをそれぞれ記憶してなり、
前記Ｘ軸およびＹ軸の前記指令値を前記対象物の前記加工座標データならびに前記移動量Ｘおよび移動量Ｙに基づきそれぞれ演算する演算部を備えてなり、
前記対象物は、少なくとも３つの基準ポイントをそれぞれ備えてなる基準プレートあるいは１つ以上の作業ポイントを備えてなるワークであって、
前記基準プレートは、その上面から底面に向かって加工を施してなる第１基準ポイントと、この第１基準ポイントから所定の距離だけしかも前記Ｙ方向へのみ離れた位置に配した第２基準ポイントと、この第２基準ポイントから所定の距離だけしかも前記Ｘ方向へのみ離れた位置に配した第３基準ポイントと、を備えてなることを特徴とする直交型ロボットのティーチング装置。
対象物をＸ座標およびＹ座標からなる平面座標の定位置に固定するクランプユニットと、前記平面座標におけるＸ方向へ駆動可能なＸ軸およびこのＸ軸に交叉しかつ係合したＹ方向へ駆動可能なＹ軸と、前記Ｘ軸あるいはＹ軸の何れかに支持され前記対象物の上空を移動自在かつ所謂作業を可能な作業ツールと、前記Ｘ軸およびＹ軸をそれぞれ駆動制御する制御部と、前記対象物の加工座標データを記憶する記憶部と、を備え、前記加工座標データに基づいて前記Ｘ軸およびＹ軸の駆動に係わる指令値をそれぞれ設定して前記作業ツールを前記対象物の所定の位置に位置するよう教示可能な直交型ロボットのティーチング方法において、
前記対象物は、少なくとも３つの基準ポイントをそれぞれ備えてなる基準プレートあるいは１つ以上の作業ポイントを備えてなるワークであって、
前記基準プレートに、上面から底面に向かって加工を施された第１基準ポイントと、この第１基準ポイントから所定の距離だけしかも前記Ｙ方向へのみ離れた位置に配された第２基準ポイントと、この第２基準ポイントから所定の距離だけしかも前記Ｘ方向へのみ離れた位置に配された第３基準ポイントと、をそれぞれ配設し、
この基準プレートを前記クランプユニットに固定し、
前記作業ツールを前記第１ないし第３基準ポイントへ順次移動させ、
前記作業ツールが各基準ポイント間に移動した際のＸ軸およびＹ軸の移動量と、前記対象物の前記加工座標データと、に基づいて、前記Ｘ軸のみの駆動によりＹ方向へ移動する移動量Ｙおよび前記Ｙ軸のみの駆動によりＸ方向へ移動する移動量Ｘを演算し、
前記Ｘ軸の前記指令値を、前記移動量Ｙおよび前記対象物の前記加工座標データに基づいて補正するとともに、
前記Ｙ軸の前記指令値を、前記移動量Ｘおよび前記対象物の前記加工座標データに基づいて補正する
ことを特徴とする直交型ロボットのティーチング方法。