KR20190037372A - 로봇 제어 프로그램 생성 방법 및 장치 - Google Patents

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가와사끼 쥬고교 가부시끼 가이샤
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Abstract

본 방법은, 조립품을 제조할 때의 조립 순서를 나타내는 애니메이션 프로그램(2)의 데이터로부터, 로봇 제어 프로그램 작성용 데이터(12,15)를 추출하는 데이터 추출 공정과, 추출된 로봇 제어 프로그램 작성용 데이터(12,15)에 대해, 소정의 로봇 제어 데이터(16)를 추가하는 데이터 추가 공정과, 로봇 제어 프로그램 작성용 데이터(12,15)와 소정의 로봇 제어 데이터(16)를 이용하여, 조립품의 조립 작업에 관한 로봇 제어 프로그램(17)을 작성하는 프로그램 작성 공정을 구비한다. 복수의 부품으로부터 조립품을 제조할 때의 로봇 제어 프로그램을 간이하게 생성할 수 있다.

Description

로봇 제어 프로그램 생성 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR GENERATING ROBOT CONTROL PROGRAM}
본 발명은, 로봇을 이용하여 복수의 부품을 조립해 조립품을 제조하기 위한 로봇 제어 프로그램을 생성하기 위한 로봇 제어 프로그램 생성 방법 및 장치에 관한 것이다.
종래, 복수의 부품을 조립해 조립품(제품)을 제조하는 조립 작업을, 작업원에 의한 수작업에서 로봇에 의한 자동 작업으로 전환하는 것이 진행되고 있다. 근년, 로봇에 의한 조립 작업의 자동화의 움직임은 인건비의 억제 등을 목적으로 점점 활발해지고 있다.
그런데, 복수의 부품을 조립해 조립품을 제조하는 조립 작업을 로봇에게 행하게 하기 위해서는, 조립 작업에 관한 로봇 동작을, 티치 펜던트(Teach Pendant)를 이용한 현장에서의 티칭이나, 로봇 시뮬레이터를 이용한 오프라인 티칭 등에 의해서, 미리 로봇에게 알려둘 필요가 있다(특허 문헌 1).
[특허문헌]
(특허문헌 1) 일본국 특허 공개 2001-353631호 공보
그런데, 예를 들어 전자기기 등은 다수의 부품을 조립해 구성되어 있고, 로봇에 의한 취급 대상의 부품 점수가 증가하면, 그에 따라서 로봇으로의 알림 작업의 부하가 증대한다. 또, 조립품의 설계 변경 등으로 인해 조립 작업의 내용이 변경되면, 그때마다, 다시 로봇의 알림 작업이 필요해져, 그것을 위한 작업 부하가 과대해진다.
본 발명은, 상술한 종래 기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 로봇을 이용하여 복수의 부품을 조립해 조립품을 제조할 때의 로봇 제어 프로그램을 간이하게 생성할 수 있는 로봇 제어 프로그램 생성 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 제1의 양태에 의한 로봇 제어 프로그램 생성 방법은, 복수의 부품을 조립해 조립품을 제조할 때의 조립 순서를 나타내는 애니메이션 프로그램의 데이터로부터, 로봇 제어 프로그램 작성용 데이터를 추출하는 데이터 추출 공정과, 상기 데이터 추출 공정에서 추출된 상기 로봇 제어 프로그램 작성용 데이터에 대해, 소정의 로봇 제어 데이터를 추가하는 데이터 추가 공정과, 상기 데이터 추출 공정에서 추출된 상기 로봇 제어 프로그램 작성용 데이터와 상기 데이터 추가 공정에서 추가된 상기 소정의 로봇 제어 데이터를 이용하여, 상기 조립품의 조립 작업에 관한 로봇 제어 프로그램을 작성하는 프로그램 작성 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2의 양태는, 제1의 양태에 있어서, 상기 데이터 추출 공정에 있어서 추출되는 상기 로봇 제어 프로그램 작성용 데이터는, 적어도, 상기 조립품의 제품 정보와, 상기 복수의 부품의 조립시의 이동 궤적에 관한 이동 궤적 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제3의 양태는, 제2의 양태에 있어서, 상기 이동 궤적 정보는, 적어도, 상기 복수의 부품의 각각의 초기 위치 및 초기 자세에 관한 애니메이션 초기 위치 자세 정보와, 상기 복수의 부품의 각각의 상기 초기 위치로부터의 이동 궤적에 관한 애니메이션 이동 궤적 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제4의 양태는, 제1 내지 제3 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 프로그램 작성 공정에 있어서, 로봇 시뮬레이터를 이용하여 상기 로봇 제어 프로그램을 작성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제5의 양태에 의한 로봇 제어 프로그램 생성 장치는, 복수의 부품을 조립해 조립품을 제조할 때의 조립 순서를 나타내는 애니메이션 프로그램의 데이터로부터, 로봇 제어 프로그램 작성용 데이터를 추출하는 데이터 추출 수단과, 상기 데이터 추출 수단으로 추출된 상기 로봇 제어 프로그램 작성용 데이터에 대해, 소정의 로봇 제어 데이터를 추가하는 데이터 추가 수단과, 상기 데이터 추출 수단으로 추출된 상기 로봇 제어 프로그램 작성용 데이터와 상기 데이터 추가 공정으로 추가된 상기 소정의 로봇 제어 데이터를 이용하여, 상기 조립품의 조립 작업에 관한 로봇 제어 프로그램을 작성하는 프로그램 작성 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제6의 양태는, 제5의 양태에 있어서, 상기 데이터 추출 수단에 있어서 추출되는 상기 로봇 제어 프로그램 작성용 데이터는, 적어도, 상기 조립품의 제품 정보와, 상기 복수의 부품의 조립시의 이동 궤적에 관한 이동 궤적 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제7의 양태는, 제6의 양태에 있어서, 상기 이동 궤적 정보는, 적어도, 상기 복수의 부품의 각각의 초기 위치 및 초기 자세에 관한 애니메이션 초기 위치 자세 정보와, 상기 복수의 부품의 각각의 상기 초기 위치로부터의 이동 궤적에 관한 애니메이션 이동 궤적 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제8의 양태는, 제5 내지 제7 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 프로그램 작성 수단은 로봇 시뮬레이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제9의 양태는, 제1 내지 제4 중 어느 한 양태에 의한 로봇 제어 프로그램 생성 방법에 의해 생성된 로봇 제어 프로그램이다.
본 발명에 의하면, 로봇을 이용하여 복수의 부품을 조립해 조립품을 제조할 때의 로봇 제어 프로그램을 간이하게 생성할 수 있는 로봇 제어 프로그램 생성 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 의한 로봇 제어 프로그램 생성 방법을 실시하기 위한 로봇 제어 프로그램 생성 장치의 개략 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 의한 로봇 제어 프로그램 생성 방법에 있어서의 제품 정보 출력과 이동 궤적 정보 출력을 설명하기 위한 설명도.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 의한 로봇 제어 프로그램 생성 방법에 있어서의 제품 정보를 설명하기 위한 설명도.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 의한 로봇 제어 프로그램 생성 방법에 있어서의 제품 정보 출력예를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 의한 로봇 제어 프로그램 생성 방법에 있어서의 애니메이션 초기 위치 자세 정보를 설명하기 위한 설명도.
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 의한 로봇 제어 프로그램 생성 방법에 있어서의 초기 위치 정보 출력예를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시형태에 의한 로봇 제어 프로그램 생성 방법에 있어서의 애니메이션 이동 궤적 정보를 설명하기 위한 설명도.
도 8은 본 발명의 일 실시형태에 의한 로봇 제어 프로그램 생성 방법에 있어서의 이동 궤적 정보 출력예를 나타낸 도면.
이하, 본 발명의 일 실시형태에 의한 로봇 제어 프로그램 생성 방법 및 장치에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은, 본 실시형태에 의한 로봇 제어 프로그램 생성 방법을 실시하기 위한 로봇 제어 프로그램 생성 장치(1)의 개략 구성을 나타내고 있고, 이 로봇 제어 프로그램 생성 장치(1)는, 예를 들면 CPU(PC)에 의해서 실현된다.
도 1 중의 애니메이션 프로그램(2)은, 나사 체결, 부품 반송 등에 의해 복수의 부품을 조립해 전자기기 등의 제품(조립품)을 제조할 때의 조립 순서를 나타내는 애니메이션을 동작시키는 프로그램이다. 애니메이션 프로그램(2)으로 동작하는 애니메이션은, 작업원에게 제품(조립품)의 조립 순서를 알리기 위해서 사용된다.
애니메이션 프로그램(2)이 보유하는 정보에는, 제품의 부품 구성 등에 관한 제품 정보(3), 복수의 부품의 조립시의 이동 궤적에 관한 이동 궤적 정보(4) 및 기타 정보(5)가 포함된다.
본 실시형태에 의한 로봇 제어 프로그램 생성 방법에 있어서는, 로봇 제어 프로그램 생성 장치(1)의 데이터 추출 수단을 이용하여, 애니메이션 프로그램(2)이 보유하는 각종의 애니메이션 데이터로부터, 로봇 제어 프로그램 작성용 데이터를 추출한다(데이터 추출 공정). 이 데이터 추출 공정에 있어서는, 적어도 제품 정보(3) 및 이동 궤적 정보(4)가 추출된다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 제품 정보 출력에서는, 애니메이션 프로그램(2)에 유지되고 있는 제품 정보(3)를, 도 1에 나타낸 로봇용 오프라인 프로그램(OLP)(6)으로 연계하기 위한 제품 정보 파일(7) 및 형상 파일(8)이 출력된다. 구체적으로는, 제품 정보 출력으로서, 어셈블리 구성, 부품·어셈블리의 제품 위치·자세, 형상 파일명, 기타 속성을 출력한다. 형상 출력으로서, 부품 단위로의 파일을 출력한다.
또, 이동 궤적 정보 출력에서는, 제품의 조립 순서와 조립 애니메이션을 OLP 프로그램(6)에 연계하기 위한 이동 궤적 정보 파일(9)이 출력된다. 구체적으로는, 애니메이션 초기 위치 자세 정보 및 애니메이션 이동 궤적 정보에 관한 파일이 출력된다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 제품 정보에는, 계층, 외부 편집용 ID, 분류, 부품 번호, 좌표 X(공간), 좌표 Y(공간), 좌표 Z(공간), 자세 매트릭스, 형상 파일명 등이 포함된다. 도 4에, 제품 정보 출력의 일례를 나타낸다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 이동 궤적 정보 출력의 애니메이션 초기 위치 자세 정보에는, 제품을 구성하는 복수의 부품의 각각에 대한, 외부 편집용 ID, 초기 위치 좌표, 초기 자세 매트릭스, 대상 로봇명, 알림점 위치 좌표, 알림점 자세 매트릭스, 요소 부품 번호, 공구명 등이 포함된다. 도 6에, 초기 위치 정보 출력의 일례를 나타낸다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 이동 궤적 정보 출력의 애니메이션 이동 궤적 정보에는, 제품을 구성하는 복수의 부품의 각각에 대한, 순서 정보, 외부 편집용 ID, 이동 후 위치 좌표, 이동 후 위치 매트릭스, 플로 인덱스, 커맨드 순번 등이 포함된다. 도 8에, 이동 궤적 정보 출력의 일례를 나타낸다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 데이터 추출 공정에 있어서 애니메이션 프로그램(2)으로부터 CSV 형식으로 출력된 제품 정보 파일(7)은, 로봇 언어 변환 공정(10)을 거쳐, 로봇 언어인 제품 정보 파일(11)로 변환되어, 오프라인 프로그램(OLP)(6)에 제품 정보(12)로서 보존된다. 데이터 추출 공정에 있어서 애니메이션 프로그램(2)으로부터 출력된 형상 파일(8)도, 오프라인 프로그램(6)에 제품 정보(12)로서 보존된다.
한편, 데이터 추출 공정에 있어서 애니메이션 프로그램(2)으로부터 TXT 형식으로 출력된 이동 궤적 정보 파일(9)은, 로봇 언어 변환 공정(13)을 거쳐, 로봇 언어인 이동 궤적 정보 파일(14)로 변환되어, 오프라인 프로그램(6)에 이동 궤적 정보(15)로서 보존된다.
다음에, 데이터 추가 수단을 이용하여, 상술한 데이터 추출 공정에서 추출된 로봇 제어 프로그램 작성용 데이터(제품 정보(12), 이동 궤적 정보(15))에 대해, 데이터 추출 공정에서 추출된 데이터에서는 커버되어 있지 않은, 소정의 로봇 제어 데이터(16)를 추가한다(데이터 추가 공정).
즉, 애니메이션 프로그램(2)은 작업원에게 조립 순서를 알리기 위한 것이므로, 로봇의 위치·자세 등에 관한 데이터는 포함되어 있지 않다. 그래서, 데이터 추가 공정에 있어서, 애니메이션 프로그램(2)으로부터는 취득할 수 없는 소정의 로봇 제어 데이터(16)를 추가한다.
데이터 추가 공정에서 추가되는 소정의 로봇 제어 데이터(16)로는, 예를 들면 이하의 것을 들 수 있다.
·로봇의 위치·자세(XYZOAT)
·로봇의 속도(선단 속도, 각 축 속도)
·로봇의 정밀도
·로봇툴의 동작 제어
·이상시의 분기 처리
·인터로크 신호 정보
그리고, 프로그램 작성 수단을 이용하여, 데이터 추출 공정에서 추출된 로봇 제어 프로그램 작성용 데이터(제품 정보(12), 이동 궤적 정보(15))와 데이터 추가 공정에서 추가된 소정의 로봇 제어 데이터(16)를 이용하여, 로봇 제어 프로그램(17)을 작성한다(프로그램 작성 공정). 프로그램 작성 공정에 있어서 작성된 로봇 제어 프로그램(17)은, 제품을 조립하기 위한 로봇(18)의 제어에 사용된다.
또한, 오프라인 프로그램(OLP)(6)에는, 바람직하게는 로봇 시뮬레이터가 이용된다. 즉, 조립 작업에 관한 애니메이션 프로그램(2)의 데이터를 이용하여, 로봇 시뮬레이터로 조립 작업에 관한 시뮬레이션 데이터를 작성하고, 이 시뮬레이션 데이터를 로봇(실제 기기)(18)에 적용할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 실시형태에 의한 로봇 제어 프로그램 생성 방법 및 장치(1)에 의하면, 작업원으로의 알림을 위해서 작성된 애니메이션 프로그램(2)의 조립 애니메이션의 데이터를 이용하여 로봇 제어 프로그램(17)을 생성하도록 했으므로, 소정의 제품(조립품)을 조립하기 위한 로봇 제어 프로그램(17)을 간이하고 또한 신속하게 작성할 수 있다.
예를 들면, 종래에는 작업원이 행하고 있던 조립 작업을 로봇(18)으로 대체하는 경우에 있어서는, 작업원에 대해 조립 작업을 알리기 위한 조립 애니메이션의 데이터가 이미 존재하고 있는 것이 많기 때문에, 이 데이터를 이용하여, 간이하고 또한 신속하게 조립 작업에 관한 로봇 제어 프로그램(17)을 작성할 수 있다.
또, 작업원과 로봇(18)을 공존시켜 조립 작업을 행하는 제조 라인에 있어서는, 로봇(18)의 알림 작업의 용이화에 대한 요망이 강한데, 본 실시형태에 의한 로봇 제어 프로그램 생성 방법 및 장치(1)에 의하면, 상술한 바와 같이 애니메이션 프로그램(2)의 조립 애니메이션 데이터를 이용하여 조립 작업에 관한 로봇 제어 프로그램(17)을 간이하고 또한 신속하게 작성할 수 있다.
또, 작업원과 로봇(18)이 공존하는 제조 라인에 있어서, 동일한 조립 작업을 작업원과 로봇(18)의 양방에게 행하게 하는 것도 생각할 수 있으며, 이러한 경우에 있어서는, 작업원에 대해 조립 작업을 알림하기 위한 조립 애니메이션의 데이터가 이미 존재하고 있는 경우가 많으므로, 이 데이터를 이용하여, 간이하고 또한 신속하게 조립 작업에 관한 로봇 제어 프로그램(17)을 작성할 수 있다.
특히, 제품(조립품)의 모델 체인지에 수반해 조립 작업의 내용이 변경된 경우에는, 작업원에게 알리기 위해서 변경 후의 조립 작업에 관한 애니메이션이 작성되는 경우가 있으며, 이 조립 애니메이션의 데이터를 이용하여, 변경 후의 조립 작업에 관한 로봇 제어 프로그램(17)을 간이하고 또한 신속하게 작성할 수 있다.
또한, 종래예로서, 삼차원 CAD 프로그램의 데이터를 이용하여 로봇 제어 프로그램을 작성하는 경우도 있는데, 삼차원 CAD 프로그램의 데이터에 포함되는 정보는, 제품(조립품)을 조립하기 위한 부품의 형상 등에 관한 것이다. 즉, 삼차원 CAD 프로그램의 데이터로부터는, 제품을 조립할 때의 개개의 부품의 이동 궤적(부품을 어디에서부터 어디로 이동시키는지)에 관한 정보는 취득할 수 없다.
이에 대해, 조립 애니메이션은 작업원에게 조립 순서를 알리기 위한 것이므로, 제품을 조립할 때의 개개의 부품의 이동 궤적에 관한 정보를 본래 포함하고 있다.
본 발명은, 이러한 유익한 정보를 본래 포함하고 있는 애니메이션 프로그램의 데이터를 이용함으로써, 조립 작업에 관한 로봇 제어 프로그램을 간이하고 또한 신속하게 생성하는 것을 가능하게 한 것이다.
1:로봇 제어 프로그램 생성 장치
2:애니메이션 프로그램
3:애니메이션 프로그램의 제품 정보
4:애니메이션 프로그램의 이동 궤적 정보
5:애니메이션 프로그램의 기타 정보
6:로봇용 오프라인 프로그램(OLP)
7:제품 정보 파일
8:형상 파일
9:이동 궤적 정보 파일
10, 13:로봇 언어 변환 공정
11:제품 정보 파일
12:OLP의 제품 정보
14:이동 궤적 정보 파일
15:OLP의 이동 궤적 정보
16:추가되는 소정의 로봇 제어 데이터
17:로봇 제어 프로그램
18:로봇

Claims (1)

  1. 복수의 부품을 조립해 조립품을 제조할 때의 조립 순서를 나타내는 애니메이션 프로그램의 데이터로부터, 로봇 제어 프로그램 작성용 데이터를 추출하는 데이터 추출 공정과,
    상기 데이터 추출 공정에서 추출된 상기 로봇 제어 프로그램 작성용 데이터에 대해, 소정의 로봇 제어 데이터를 추가하는 데이터 추가 공정과,
    상기 데이터 추출 공정에서 추출된 상기 로봇 제어 프로그램 작성용 데이터와 상기 데이터 추가 공정에서 추가된 상기 소정의 로봇 제어 데이터를 이용하여, 상기 조립품의 조립 작업에 관한 로봇 제어 프로그램을 작성하는 프로그램 작성 공정을 구비한, 로봇 제어 프로그램 생성 방법.
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