JPH04184508A

JPH04184508A - 工業用ロボット及びその干渉防止方法

Info

Publication number: JPH04184508A
Application number: JP31519190A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Yoshino; 勝彦吉野
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1990-11-20
Filing date: 1990-11-20
Publication date: 1992-07-01

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」この発明は、干渉防止機能を備えた工業用ロボット及び
その干渉防止方法に係り、特に、自動車などの塗装作業
に用いて好適な工業用ロボット及びその干渉防止方法に
関する。

「従来の技術」工業用ロボットの作業対象たるワークは、搬送コンベア
によって、ロボットの動作領域に搬送され、その領域内
で、ロボットによる作業を受ける。

したがって、ワークとロボットとの干渉が問題となり、
搬送コンベアの動作条件として、干渉回避がなされてい
ることが要求される。

そこで、従来、干渉チエツクの方法の一つとして、干渉
が生じる領域（または、干渉が生じない領域）を設定し
、ロボットの姿勢が干渉が生じる領域にあるか否かをチ
エツクする方法が採用されている。

この方法においては、まず、ロボットをワークと干渉し
ない限界の姿勢にし、その姿勢のデジタル値（関節角デ
ータ）を記録した後、そのデジタル値を所定の定数とし
て設定登録していた。

［発明が解決しようとする課題」ところで、上述のように干渉範囲（または、干渉外範囲
）を設定する方法では、デジタル値を記録し、登録する
のに手間がかかる上に、登録ミスを招き易く、登録ミス
を招けば正常な干渉チエツクを行うことができなくなる
という問題があった。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、干渉範
囲登録作業の簡便化円滑化迅速化を図ると供に、干渉チ
エツクエラーの防止を図ることができる工業用ロボット
及びその干渉防止方法を提供することを目的としている
。

［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記載の発明は、教
示モードにおいて、干渉範囲を設定登録を指示するコマ
ンドを入力する入力手段と、当該入力手段から前記コマ
ンドの供給を受けると、その時点におけるロボット本体
の姿勢を表す関節角データを干渉範囲データとして設定
登録するコントローラとを備えたことを特徴としている
。

請求項２記載の発明は、教示モードにおいて、ロボット
本体をワークと干渉しない限界の姿勢にすると共に、入
力手段を用いて干渉範囲を設定登録を指示するコマンド
をコントローラに送出すると、当該コントローラは前記
ロボット本体の前記姿勢を表す関節角データを干渉範囲
データとして登録することを特徴としている。

「作用　」上記構成によれば、オペレータが上記コマンドを入力す
れば、自動的に干渉範囲が設定登録されるので、登録作
業の円滑化、迅速化を図ることができると共に、干渉チ
エツクエラーを防止することができる。

「実施例」以下、図面を参照してこの発明の実施例について説明す
る。

第１図はこの発明の一実施例である塗装ロボット（以下
、ロボットと略称する）の概略構成を示す斜視図である
。

この図において、符号１は塗装作業を行うロボット本体
、２はロボット本体１の各部（回転軸）の位置・姿勢を
検出・制御するコントローラ、３はロボット本体１をリ
モート教示する際に用いる操作盤である。ロボット本体
１において、４は固定ベース、５は旋回ベース、６は第
１アーム、７は第２アーム、８は手首部である。固定ベ
ース４と旋回ベース５との間には、回転自在の第１軸（
第１関節）が構成されている。旋回ベース５と第１アー
ム６との間には、回転自在の第２軸（第２関節）が構成
されている。また、第１アーム６と第２アーム７とのと
の間には回転自在の第３軸（第３関節）が構成されてい
る。これら第１軸〜第３軸は各々図示せぬ駆動用モータ
によって駆動されるようになっている。上記手首部８に
は、塗装ガン９が取り付けられている。

また、上記コントローラ２は、装置各部を制御するＣＰ
Ｕ（中央処理装置）、ＣＰＵにおいて用いられる制御プ
ログラムや干渉範囲データ、教示データなどを記憶する
記憶部、各種画面を表示する表示装置、各軸の回転速度
を制御するサーボ制御部及びデータ変換演算部などから
なっている。

また、上記操作盤３は、ロボット本体の各関節を動かし
て、作業点を教示するために用いられる。

次に、第２図ないし第７図に示すフローチャートを参照
して、上記構成のロボットに干渉範囲を登録する手順に
ついて説明する。

まず、オペレータは操作盤３を駆使して、゛教示モード
でロボット本体１を操作する。そして、干渉範囲の始点
を定めるため、ロボット本体１をワークと干渉しない限
界の姿勢にする。

第８図は、任意の１軸の動作範囲を例示する図であり、
例えば、干渉しない限界の姿勢（干渉範囲の始点）とし
て、任意の１軸にａの姿勢をとらせたとする。このとき
、表示装置には、第９図に示す教示モードの画面が表示
される。教示モードの画面が表示されると、これより、
コントローラ２のＣＰＵは、ステップＳ１において、コ
マンドの入力を待つ。ここで、コマンドの入力があると
、ＣＰＵは、ステップＳ２へ進み、入力されたコマンド
が干渉チエツク登録コマンドＫＴであるが否かを判断す
る。この判断の結果がｒＮＯＪのときは、ステップＳ４
へ進み、他のコマンドチエツクを行った後、該当するコ
マンドの指示に従った処理を実行する。一方、「ＹＥＳ
」の場合には、ステップＳ３へ進み、第１０図に示す画
面表示（干渉範囲登録画面表示）を行う。第１０図の画
面が表示されると、これより、ＣＰＵは、ステップＳ６
において、コマンドの入力を待つ。ここで、コマンド入
力があると、ステップ８７〜Ｓ１２で入力コマンドのチ
エツクが行われる。まず、ステップＳ７において、入力
コマンドが第１軸の登録コマンドに１であるか否かを判
断し、この判断の結果がｒＹＥｓＪ　　（コマンドがＫ
ｌ）の場合には、第１１図の画面表示を行い（ステップ
８１３）、「ＮＯ」の場合には、ステップＳ８へ移る。

ステップＳ８において、入力コマンドが第２軸の登録コ
マンドに２であ暮か否かを判断し、この判断の結果がｒ
ＹＥｓＪ　　（コマンドかに２）の場合には、第１２図
の画面表示を行い（ステップ５１４）、「ＮＯ」の場合
には、ステップＳ９へ移る。ステップＳ９においては、
人力コマンドが第３軸の登録コマンドに３であるか否か
を判断し、この判断の結果がｒＹＥＳＪ　　（コマンド
かに３）の場合には、第１３図の画面表示を行い（ステ
ップ５１５）、「ＮＯ」の場合には、ステップＳＩＯへ
移る。

ステップＳ１０においては、入力コマンドが第１軸〜第
３軸を同時に登録するコマンドＫＡであるか否かを判断
し、この判断の結果がｒＹＥＳＪ（コマンドがＫＡ）の
場合には、第１４図の画面表示を行い（ステップ８１６
）、ｒＮＯＪの場合にはステップＳｌｌへ移る。ステッ
プＳｌｌにおいては、［入力／実行］キーによる入力の
みであるか否かを判断し、この判断の結果がｒＹＥＳＪ
の場合には処理を行わずに終了し、ｒＮＯＪの場合には
ステップＳ１２へ移る。ステップＳ１２においては、［
リセット］キーによる入力のみであるか否かを判断し、
この判断の結果がｒＹＥＳＪの場合には、最初の画面表
示（第９図）に戻す（ステップ５１７）。一方、ｒＮＯ
Ｊの場合、すなわち、入力されたコマンドが［Ｋ１］、
［Ｋ２］、［Ｋ３］、［ＫＡ］、［入力／実行］または
［リターン］のコマンドの何れでもない場合は、ステッ
プ３１８へ移り、入力エラーの処理を行って終了する。

次に、第１１図の画面が表示されている場面（ステップ
５１３）において、コマンドのキー人力がなされると（
ステップ５１９）、入力コマンドのチエツクが行われる
（ステップ３２０〜５２３）。まず、ＣＰＵは、ステッ
プＳ２０において、入力コマンドが［Ｙ］であるか否か
を判断し、ｒＹＥｓＪ　　（コマンドが［Ｙ］）の場合
には、ステップＳ２４へ進み、第１軸のフィードバック
値（例えば、第８図のａを示すフィードバック値）を指
定された定数にセットする。

ここで、フィードバック値とは、ロボット本体１の各軸
に設けられた位置検出装置からコントローラ２へ送出さ
れる位置検出値のことで、コントローラ２は供給される
位置検出値によりロボット本体１の姿勢を認識する。な
お、上記位置検出装置としては、例えば、ポテンショメ
ータ、レゾルバが用いられる。ＣＰＵは、ステ・ツブＳ
２４の処理を終了すると、ステップＳ２５にお１１嘱で
、第１軸の干渉範囲の登録が完了した旨のメ・ソセージ
画面を表示した後、ステップＳ２６へ進んで、表示画面
を第１０図の画面（干渉範囲登録画面）；こ戻す。一方
、ステップ２０において、「ＮＯ」の場合、すなわち、
コマンドが［Ｙ］でない場合には、ステップＳ２１へ移
る。ステップＳ２１においては、入力コマンドが［Ｎ］
であるか否かを判断し、ｒＹＥＳＪ　　（コマンドが［
Ｎ〕）の場合には、ステップ８２７へ進んで、表示画面
を第１０図の画面（干渉範囲登録画面）に戻し、「ＮＯ
」の場合、すなわち、コマンドがｒＮＪでない場合には
、ステップＳ２２へ移る。ステップＳ２２にお（為では
、人力コマンドが［リセット］であるか否かを判断し、
「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ２８へ進んで、表示
画面を第９図の画面（教示モード画面）に戻す。一方、
ステップＳ２２において、「ＮＯ」の結論が得られたと
き、すなわち、コマンドが［リセット］でない場合には
、ステップＳ２３へ移る。ステップＳ２３においては、
入力コマンドが［入力／実行］であるか否かを判断し、
ｒＹＥＳ」の場合には、処理を行わずに終了する。一方
、ステップＳ２３において、ｒＮＯＪの結論が得られた
とき、すなわち、コマンドが［Ｙ］　、［Ｎ］、［リセ
ット］及び「入力／実行」のいずれでもない場合は、ス
テップＳ２９に移り、入力エラー処理を行った当該処理
を終了する。

次に、第１２図の画面が表示されている場面（ステップ
５１４）において、コマンドのキー人力がなされると（
ステップ５３０）、上述のステップＳ２０〜Ｓ２９の処
理と同様の処理がおこなわれる（ステップ８３１〜５４
０）。同様に、第１３図の画面が表示されている場面（
ステップ５１５）において、コマンドのキー人力がなさ
れると（ステップ５４１）、ステップ５４２〜Ｓ５１の
処理がおこなわれる。さらにまた、第１４図の画面が表
示されている場面（ステップ５１６）において、コマン
ドのキー人力がなされると（ステップ５５２）、上述と
同様の処理（ステップＳ５３〜５６１）が行われる。

上述の処理が終了した後、オペレータは操作盤３を駆使
して、ロボット本体１をワークと干渉しない一方の限界
（干渉範囲の終点）の姿勢にする。

１軸登録の場合は、例えば、第８図のｂの姿勢にして、
上述の処理を繰り返す。

このようにして、干渉範囲が登録される。

なお、上述の実施例においては、干渉範囲を登録する場
合について述べたが、これに代えて、干渉外範囲を登録
するようにしても、上述と同様の効果を得ることができ
る。

また、上述の実施例においては、干渉範囲の始点と終点
とを別々に登録する場合について述べたが、これに限ら
ず、干渉範囲の始点と終点とを同時に登録するようにし
ても良い。

「発明の効果」以上説明したように、この発明によれば、オペレータが
上記コマンドを入力すれば、自動的に干渉範囲が設定登
録されるので、登録作業の円滑化、迅速化を図ることが
できると共に、干渉チエツクエラーを防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例である塗装ロボットの概
略構成を示す斜視図、第２図ないし第７図は同実施例の
動作を説明するためのフローチャート、第８図は任意の
１軸の動作範囲を説明するための図、第９図ないし第１
４図は、同実施例に供される表示装置によって表示され
る画面を示す図である。１・・・・・・ロボット本体、２・−、、、コントロー
ラ、３・・・・・・操作盤（入力手段）、６・・・・・
・第１アーム、７・・・・・・第２アーム、Ｋ　１　、
Ｋ　２　、に３、ＫＡ・・・・・・コマンド（干渉範囲
を設定登録する旨のコマンド）、ａ、ｂ・・・・・・関
節角データ（干渉範囲データ）。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）教示モードにおいて、干渉範囲を設定登録を指示
するコマンドを入力する入力手段と、当該入力手段から
前記コマンドの供給を受けると、その時点におけるロボ
ット本体の姿勢を表す関節角データを干渉範囲データと
して設定登録するコントローラとを備えたことを特徴と
する工業用ロボット。
（２）教示モードにおいて、ロボット本体をワークと干
渉しない限界の姿勢にすると共に、入力手段を用いて干
渉範囲を設定登録を指示するコマンドをコントローラに
送出すると、当該コントローラは前記ロボット本体の前
記姿勢を表す関節角データを干渉範囲データとして登録
することを特徴とする工業用ロボットの干渉防止方法。