JP3596581B2 - オフラインティーチングにおけるツールの作業条件設定方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、溶接ガンのロボットにおける溶接条件の設定において好適なオフラインティーチングにおける作業条件設定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、ロボットを各種作業に適用させるために、ロボットアームのフェースプレートに種々のツールを取り付けてロボットに作業を行わせることが一般的となっている。
【０００３】
そして、従来では、ロボットに対する教示技術やその教示データに対して種々の補正を行う技術が多数提案されている。例えば、ロボットに対する教示技術に関するものとしては、教示のための情報を入力する際に、使用するロボット作業に必要な情報を使用者の要求に対してできるだけ正確に、かつ、使用者の負担をできるだけ軽減するようにした方法が提案されている（特開平５−２７８２８号公報参照）。
【０００４】
また、教示データの補正技術に関するものとしては、作業現場から離れた場所でも簡単にプレイバック時と同一の動作条件下で教示点の修正及び教示軌跡の補正が実行でき、教示の修正作業に対する作業者の負担を軽減するようにした方法（特開平８−２８６７２６号公報参照）や、全ての打点位置に対して位置ずれを高精度にかつ自動的に補正できるようにした方法（特開平７−３２５６１１号公報参照）や、ニューラルネットワークを用いてロボットの位置補正を行う方法（特開平６−１１４７６９号公報参照）や、修正した教示データに動作範囲異常が発生したとき、ロボット動作の変換データを修正する際に、オペレータが感覚的に分かりやすい修正作業を行うことができるようにした方法（特開平５−２８９７３０号公報参照）や、直交座標上の計測をなくしてアーム軸回転角のみでアーム型多関節ロボットの絶対位置精度を確保するために、未知変数配列及び定数配列の諸元を修正パウエル法の繰り返し論理演算を適用し、更なる精度の向上と演算速度の上昇を図るようにした方法（特開平６−２７４２１３号公報参照）や、多関節形ロボットの手首にツールを取り付けたロボットの設定データである定数の設定誤差及びツールオフセットの設定誤差を自動的に補正する方法（特許第２５２０３２４号参照）等が提案されている。
【０００５】
また、ツール先端点の設定に関するものとしては、設計データが入手できない場合であっても、簡単な設定用治具を利用することによって簡単な手順で希望する姿勢でツール先端点を設定できるようにした方法（特開平７−１９１７３８号公報参照）が提案され、ＣＡＤデータを利用したものとしては、オペレータが初期設定データ、作業経路データ、作業動作データを逐一入力することが不要になり、オペレータの入力量を大幅に減少させるようにした方法（特開平８−２８６７２２号公報参照）が提案され、軌跡表示に関するものとしては、ワークを作業位置から待避させた場合において、動作中の実際のツールの位置とワークとの相対的な位置関係を容易、かつ正確に認識できるようにした方法（特開平８−１７４４５４号公報参照）が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のオフラインティーチング技術を溶接ガンのロボットに適用した場合、ツール先端の教示に加えて、溶接条件の設定が必須となる。この溶接条件としては、例えば、時間の経過に伴う溶接電流の推移（シーケンス）や溶接電流のピーク値、溶接時間等が挙げられる。
【０００７】
しかしながら、従来のオフラインティーチング技術においては、溶接すべきワークの材質、板厚等の情報をオフラインティーチング時に簡単に取得することができず、すべてのワークに対する溶接条件を決定するまでに、非常に時間がかかるという問題がある。
【０００８】
そこで、従来では、オペレータが、ワークの形状や厚みを参酌して適当に溶接条件を仮設定するようにしている。この場合、オフラインティーチングデータを実物のロボットにダウンロードしたとき、仮設定された溶接条件を実際のロボットに合わせて設定し直す作業、即ち、溶接条件の再設定作業が必要となり、却って、時間がかかるという問題がある。
【０００９】
また、最近では、ワークデータの属性や作業条件を各々に持たせてオフラインティーチング作業をアシストする機能をもたせるようにしている。しかし、作業条件の決定は、オペレータがモニタ上に表示されている中から選択する方法であるため、作業条件の登録のたびに、オペレータが作業条件を示した表の中から最適条件を選ばなければならず、操作が煩雑になるという問題がある。また、この方法では、オペレータの技能に依存する部分が多いために、最適条件を設定することが困難であるというおそれがあった。
【００１０】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、ツールの仕様とワークの作業条件を参照しながら最適なツールの作業条件を自動的に設定することができ、オフラインティーチングの操作時間の短縮化を効率よく実現させることができるオフラインティーチングにおけるツールの作業条件設定方法を提供することを目的とする。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、妥当な作業条件をオフラインで設定でき、実物のロボットを使用しての再設定処理を極力なくすことができ、現場での修正作業にかかる時間、工数を大幅に低減することができるオフラインティーチングにおけるツールの作業条件設定方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るオフラインティーチングにおけるツールの作業条件設定方法は、ワークに対して作業を行うための作業ポイントをＣＡＤデータ上のワークで指定する第１のステップと、指定された作業ポイントにおける１以上の部品を検索する第２のステップと、検索された前記１以上の部品に関し、その作業に必要な属性を取得する第３のステップと、取得した属性からワークの作業条件を決定する第４のステップと、特定されたツールの仕様に前記決定されたワークの作業条件が含まれる場合に、前記ツールの仕様から前記ワークの作業条件に適合するツールの作業条件を検索し、ティーチングデータに反映させる第５のステップを有することを特徴とする。
【００１３】
この発明の第１のステップにおいては、モニタ上に表示されているワークの画像に対して、オペレータがマウス等のポインティングデバイスを使用して作業ポイントを指定することにより、自動的にその作業ポイントにおけるツールの作業条件が決定されるため、オフラインティーチングの操作時間の短縮化を効率よく実現させることができる。
【００１４】
また、妥当な作業条件をオフラインティーチング装置上で設定できることから、実物のロボットを使用しての再設定処理を極力なくすことができ、現場での修正作業にかかる時間、工数を大幅に低減することができる。
【００１５】
そして、前記第２のステップとして、作業ポイントの座標データに基づいて、その座標から作業方向に引いた直線と交差する１以上のワークを前記ワークのＣＡＤデータから検索するようにしてもよい。これによって、作業ポイントを指定した時点で自動的に、その作業ポイントにおける１以上のワークが割り出されることになる。この場合、検索結果をワーク名として出力させることが望ましい。
【００１６】
また、前記第３のステップとして、部品名に基づいて、その部品の板厚と材質を参照することができる部品属性テーブルを用い、前記第２のステップにて検索した１以上の部品に関する板厚と材質を、前記部品属性テーブルと照合して取得するようにしてもよい。この場合、第２のステップで検索された１以上の部品名に基づいて、前記作業ポイントにおける各部品の板厚と材質を自動的に得ることができる。
【００１７】
また、前記第４のステップとして、部品の組合せパターン数に応じたファイルを有し、かつ、各ファイルが材質と板厚の組合せパターンに基づいて、その組合せに係る作業条件を参照することができるワーク作業条件テーブルを用い、前記ワーク作業条件テーブルのうち、前記第２のステップにて取得された前記１以上の部品の組合せからファイルを特定し、前記第３のステップにて取得された板厚と材質の組合せパターンをキーとして、前記特定されたファイルからワークの作業条件を検索決定するようにしてもよい。
【００１８】
これにより、前記ワーク作業条件テーブルのうち、前記部品の組合せパターンからその組合せに係るファイルが検索され、その後、前記組合せに係る部品の各材質及び板厚の組合せパターンに基づいて、前記特定されたファイルからワークの作業条件が検索されることとなる。
【００１９】
この場合、溶接ポイントにおける部品の組合せパターンから簡単にワークの作業条件を決定することができるため、ソフトウェアにてワークの作業条件の設定の自動化を達成させることが可能となる。
【００２０】
また、前記第５のステップとして、前記第４のステップにて決定されたワークの作業条件と対象ロボットにおけるツールの仕様とを比較し、比較結果が、前記決定されたワークの作業条件が前記ツールの仕様に含まれることを示す場合に、当該ツールの作業条件が番号順に登録されたツール作業条件テーブルを用いて、該ツール作業条件テーブルのうち、前記決定されたワークの作業条件と適合する番号を取り出し、該番号をティーチングデータに記録するようにしてもよい。
【００２１】
この場合、ツールの作業条件として対象ロボットにおけるツールの仕様に合わない作業条件を設定することがなく、自動的に前記ワークの作業条件に合ったツールの作業条件を設定することができる。
【００２２】
なお、前記ツール作業条件テーブルに、前記決定されたワークの作業条件と一致する番号がない場合は、該ツール作業条件テーブルに、前記決定されたワークの作業条件に適合するツールの作業条件を新たに登録し、そのときの新たな番号をティーチングデータに記録するようにしてもよい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るオフラインティーチングにおけるツールの作業条件設定方法を例えば溶接ガンのロボットのオフラインティーチングシステムに適用した実施の形態例（以下、単に実施の形態に係るオフラインティーチングシステムと記す）について図１〜図２２を参照しながら説明する。
【００２４】
本実施の形態に係るオフラインティーチングシステム１０は、図１に示すように、溶接すべきワーク等を設計するためのワーク設計用コンピュータ１２と、溶接ガンのツール仕様等を設計するための設備設計用コンピュータ１４と、実物ロボット１６に模した論理ロボットモデルをモニタ１８の画面上に表示させてオフラインのティーチングを行うオフラインティーチング装置２０と、実物ロボット１６を制御するためのロボットコントローラ２２と、前記オフラインティーチング装置２０にて作成されたオリジナルのティーチングデータのロボットコントローラ２２へのダウンロードや実物ロボット１６を使用してロボットコントローラ２２において修正付加されたティーチングデータのオフラインティーチング装置２０へのアップロードを行うデータ転送装置２４とを有して構成されている。
【００２５】
ワーク設計用コンピュータ１２は、例えばソフトウェアのＣＡＤシステムを用いて、ワークを構成する複数の部品を設計し、更に、ワークに対して溶接を行う位置（溶接ポイント）の位置データを作成するために使用され、特に、本実施の形態においては、前記部品の設計時及び溶接ポイントの設定時に、部品属性テーブル２６（図２参照）、ワーク作業条件テーブル２８（図３参照）及びアドレス変換テーブル３０（図４参照）が作成されるようになっている。
【００２６】
部品属性テーブル２６は、図２に示すように、１つのレコードに、部品名を示すコード（部品コード）と材質を示すコード（材質コード）と板厚を示すコード（板厚コード）が格納されるようになっており、該レコードが多数配列されて構成されている。そして、この部品属性テーブル２６は、ワーク設計用コンピュータ１２のモニタ３２上で、ワークを構成する部品を設計するたびに作成され、設計対象の部品に関する部品コード及び属性コード（材質コード及び板厚コード）が登録されることとなる。
【００２７】
前記ワーク作業条件テーブル２８は、図３に示すように、溶接ポイントでの部品の組合せ数に応じたファイルを有し、各ファイルは、１つのレコードに、第１の属性コード、第２の属性コード、溶接電流値、通電時間及び加圧力が格納されるようになっており、該レコードが多数配列されて構成されている。そして、このワーク作業条件テーブル２８は、ワーク設計用コンピュータ１２のモニタ３２上で、作成されたワークに対して溶接ポイントを設定するたびに作成され、そのときの部品の組合せに係る第１の属性コード、第２の属性コード、溶接電流値、通電時間及び加圧力が順次登録されることとなる。
【００２８】
アドレス変換テーブル３０は、図４に示すように、ワーク作業条件テーブル２８のうち、溶接ポイントでの部品の組合せに対応するファイルの先頭格納アドレス（相対論理アドレス）が登録されたテーブル構成を有し、１つのレコードに、部品の組合せ例と先頭格納アドレスが格納されるようになっている。
【００２９】
一方、設備設計用コンピュータ１４は、例えばソフトウェアのＣＡＤシステムを用いて、溶接ガンを構成する各種ツールを設計するために使用され、特に、本実施の形態においては、前記ツールの設計時に、ツール仕様テーブル３６（図５参照）及びツール作業条件テーブル３８（図６参照）が作成されるようになっている。
【００３０】
このツール仕様テーブル３６は、図５に示すように、１つのレコードに、ツール名を示すコード（ツールコード）、最大許容溶接電流値、加圧力、使用率、加圧速度、開放速度及び先頭格納アドレスが格納されるようになっており、該レコードが多数配列されて構成されている。ここで、前記先頭格納アドレスは、後述するツール作業条件テーブル３８を構成する多数のファイルのうち、前記ツールコードに対応するツール作業条件が登録されたファイルの先頭格納アドレス（相対論理アドレス）を指す。
【００３１】
そして、このツール仕様テーブル３６は、図５に示すように、設備設計用コンピュータ１４のモニタ３４上で、溶接ガンのツールについての設備設計をするたびに作成され、設計対象のツールに関するツールコード、最大許容溶接電流値、加圧力、使用率、加圧速度、開放速度及び先頭格納アドレスが順次登録されることとなる。
【００３２】
前記ツール作業条件テーブル３８は、図６に示すように、設備設計されたツールの数に応じたファイルを有し、各ファイルは、１つのレコードに、最大許容溶接電流、最小許容溶接電流、開放時間及び加圧時間が格納されるようになっており、該レコードが多数配列されて構成されている。そして、このツール作業条件テーブル３８は、設備設計用コンピュータ１４のモニタ３４上で、特定されたツールが設備設計されるたびに作成され、各種作業に応じた条件が順次登録されることとなる。
【００３３】
実物ロボット１６は、ここでは、６軸（モータ軸）のロボットを想定しており、図７に示すように、実物ロボット１６全体を台座４０の上面に形成されたレール４２に沿って矢印Ｘの方向に摺動させるためのＸ軸と、実物ロボット１６全体を矢印Ｙの方向に回転させるためのＹ軸と、実物ロボット１６におけるアーム部４４の全体を矢印Ｚの方向に回転させるためのＺ軸と、アーム部４４の先端のツール取付部４６を矢印Ｕの方向に回転させるためのＵ軸と、ツール取付部４６を矢印Ｖの方向に回転させるためのＶ軸と、アーム部４４の前半部分４８を矢印Ｗの方向に回転させるためのＷ軸とを有する。
【００３４】
一方、データ転送装置２４は、例えばＨＤＤを内蔵したパーソナルコンピュータにて構成され、オフラインティーチング装置２０と例えば通信で結ばれている。
【００３５】
ティーチングデータ（オリジナル及び修正後を含む）Ｄは、例えば図８に示すように、ステップ単位に位置情報と作業条件の番号（条件番号）が書き込まれたデータ構成を有する。
【００３６】
前記位置情報は、６軸の各モータ軸に取り付けられたエンコーダのパルス数を示し、図８の例では、ステップ０において、Ｘ軸を停止状態、Ｙ軸を例えば時計方向に１００パルスに相当する分だけ動かし、Ｚ軸を時計方向に２００パルスに相当する分だけ動かし、以下同様に、Ｕ軸を３００パルス、Ｖ軸を４００パルス、Ｗ軸を５００パルス分、例えば時計方向に動かすことを示す。
【００３７】
前記オフラインティーチング装置２０は、図９に示すように、キーボード等のキー入力装置５０、マウスやジョイスティック等の座標入力装置５２（ポインティングデバイス）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）５４がそれぞれインターフェース（単にＩ／Ｆと記す）回路５６、５８及び６０を介して接続され、更に、このオフラインティーチング装置２０には、他のオフラインティーチング装置におけるティーチングデータ等の受渡しに使用されるＬＡＮがＩ／Ｆ回路６２を介して接続され、ＬＡＮを通じて取り込まれたティーチングデータや当該オフラインティーチング装置２０にて作成したティーチングデータを表示するための前記モニタ１８とを有する。
【００３８】
このオフラインティーチング装置２０の制御系６４は、各種プログラム（ティーチング処理プログラム等）の動作用として用いられる動作用ＲＡＭ６６と、外部機器（キー入力装置５０、座標入力装置５２、ＨＤＤ５４等）からのデータや各種プログラムによってデータ加工されたデータ等が格納されるデータＲＡＭ６８と、外部機器に対してデータの入出力を行う入出力ポート７０と、これら各種回路を制御するＣＰＵ（制御装置及び論理演算装置）７２とを有して構成されている。
【００３９】
前記各種回路は、ＣＰＵ７２から導出されたデータバス７４を介して各種回路間のデータの受渡しが行われ、更にＣＰＵ７２から導出されたアドレスバスや制御バス（共に図示せず）を介してそれぞれＣＰＵ７２にて制御されるように構成されている。
【００４０】
更に、前記オフラインティーチング装置２０の入出力ポート７０には、Ｉ／Ｆ回路７６を介してデータベース７８が接続されており、このデータベース７８には、上述した各種テーブルが登録されている。
【００４１】
そして、前記実施の形態に係るオフラインティーチングシステム１０においては、オリジナルのティーチングデータを作成するためのティーチングデータ作成処理手段（ティーチングデータ作成処理プログラム）９０がソフトウェアとして組み込まれている。
【００４２】
ティーチングデータ作成処理手段９０は、図１０に示すように、モニタ１８上に表示されている論理ロボットモデルの姿勢を決定する姿勢決定手段９２と、データの入力割込みがあった場合に、キー入力装置５０や座標入力装置５２からの座標データを受け取る座標受取り手段９４と、キー入力装置５０や座標入力装置５２からの入力データが溶接ポイントとしての決定指示であるか否かを判別する決定判別手段９６と、決定された論理ロボットモデルの姿勢と溶接ポイントとして決定された座標に基づいて位置情報を作成する位置情報作成手段９８と、溶接ポイントとして決定された座標から加圧方向に引いた電極（可動電極２００及び固定電極２０２：図２２参照）間の線分データを求める線分データ作成手段１００と、線分データに含まれるＣＡＤデータ上の部品コードを検索して部品リスト１０２に順次登録する部品リスト作成手段（サブルーチン）１０４と、作成された部品リスト１０２に登録されている部品コードに対応する属性コードを部品属性テーブル２６から検索して属性リスト１０６に順次登録する属性リスト作成手段（サブルーチン）１０８と、部品リスト１０２に登録された部品コードの組合せパターンに基づいてワーク作業条件テーブル２８から該当するファイルを検索し、属性リスト１０６に登録されている属性コードの組合せパターンに基づいて前記該当ファイルからワークの作業条件を検索するワーク作業条件検索手段（サブルーチン）１１０と、ツール仕様テーブル３６から対象ロボットのツールに関する仕様データを検索するツール仕様検索手段（サブルーチン）１１２と、前記ワーク作業条件検索手段１１０にて検索されたワークの作業条件が今回のツールの仕様に適合するか否かを判別するツール仕様判別手段１１４と、検索されたワークの作業条件が今回のツールの仕様に適合しない場合にエラーメッセージをモニタ１８に出力するエラーメッセージ出力手段１１６と、ツール作業条件テーブル３８のうち、今回のツールに関するファイルから前記ワーク作業条件に適合するツールの作業条件を検索又は新規作成してティーチングデータＤに登録するツール作業条件検索・登録手段（サブルーチン）１１８と、ティーチングデータＤの作成要求の終了があったかどうかの判別を行う要求終了判別手段１２０とを有して構成されている。
【００４３】
前記部品リスト作成手段１０４は、図１１に示すように、前記線分データ作成手段１００にて作成された線分データに含まれるＣＡＤデータ上の部品コードのうち、ｉ番目の部品コードを前記ＣＡＤデータから検索する部品コード検索手段１３０と、部品コードの検索がすべて完了したかどうかの判別を行う部品検索完了判別手段１３２と、部品コード検索手段１３０にて検索された部品コードを部品リスト１０２に順次登録する部品コード登録手段１３４とを有して構成されている。
【００４４】
前記属性リスト作成手段１０８は、図１２に示すように、部品リスト１０２から順次部品コードを読み出す部品リスト読出し手段１４０と、部品属性テーブル２６の各レコードから部品コードを読み出す部品コード読出し手段１４２と、部品コードが一致しているか否かを判別する部品コード判別手段１４４と、部品属性テーブル２６の該当レコードから属性コード（材質コード及び板厚コード）を読み出して属性リスト１０６に登録する属性コード登録手段１４６と、属性コードの検索がすべて完了したかどうかの判別を行う属性検索完了判別手段１４８とを有して構成されている。
【００４５】
前記ワーク作業条件検索手段１１０は、図１３に示すように、アドレス変換テーブル３０の各レコードから部品コードの組合せを読み出す部品組合せ読出し手段１５０と、該部品組合せ読出し手段１５０にて読み出された部品コードの組合せパターンと部品リスト１０２に登録されている部品コードの組合せパターンとが一致しているか否かを判別する部品組合せ判別手段１５２と、アドレス変換テーブル３０のうち、該当レコードに格納されている先頭格納アドレスを読み出す第１のアドレス読出し手段１５４と、ワーク作業条件テーブル２８を構成するファイル群のうち、前記第１のアドレス読出し手段１５４を通じて読み出された先頭格納アドレスに対応するファイルを読み出す第１のファイル読出し手段１５６と、第１のファイル読出し手段１５６を通じて読み出されたファイルから属性コードの組合せを読み出す属性組合せ読出し手段１５８と、属性リスト１０６上の属性コードの組合せパターンと属性組合せ読出し手段１５８を通じて読み出された属性コードの組合せパターンが一致しているか否かを判別する属性組合せ判別手段１６０と、第１のファイル読出し手段１５６を通じて読み出されたファイルからワークの作業条件を読み出すワーク作業条件読出し手段１６２とを有して構成されている。
【００４６】
前記ツール仕様検索手段１１２は、図１４に示すように、ツール仕様テーブル３６の各レコードからツールコードを読み出すツールコード読出し手段１７０と、今回のティーチングデータＤの作成対象のロボットに適応したツールであるか否かを判別するツール判別手段１７２と、ツール仕様テーブル３６の該当レコードからツールの仕様を読み出すツール仕様読出し手段１７４とを有して構成されている。
【００４７】
前記ツール作業条件検索・登録手段１１８は、図１５に示すように、ツール仕様テーブル３６のうち、該当レコードに格納されている先頭格納アドレスを読み出す第２のアドレス読出し手段１８０と、ツール作業条件テーブル３８を構成するファイル群のうち、前記第２のアドレス読出し手段１８０にて読み出された先頭格納アドレスに対応するファイルを読み出す第２のファイル読出し手段１８２と、読み出されたファイルの各レコードからツールの作業条件を読み出すツール作業条件読出し手段１８４と、前記ワーク作業条件検索手段１１０にて検索されたワークの作業条件が前記ツール作業条件読出し手段１８４にて読み出されたツールの作業条件に適合するか否かを判別するツール作業条件判別手段１８６と、ツールの作業条件の検索がすべて完了したかどうかの判別を行う作業条件検索完了判別手段１８８と、該当ファイルの新たなレコードに作業条件を登録する作業条件作成手段１９０と、今回の条件番号をティーチングデータＤの該当領域に書き込む条件番号書込み手段１９２とを有して構成されている。
【００４８】
次に、前記ティーチングデータ作成処理手段９０の処理動作について図１６〜図２１のフローチャートに基づいて説明する。
【００４９】
まず、図１６のステップＳ１において、姿勢決定手段９２（図１０参照）を通じて、モニタ１８上に表示されている論理ロボットモデルの姿勢が決定される。
【００５０】
次に、ステップＳ２において、座標受取り手段９４（図１０参照）を通じて、キー入力装置５０や座標入力装置５２からのデータ入力があったか否かの判別が行われ、データが入力されるまで該ステップＳ２が繰り返される。即ち、データ入力待ちとなる。
【００５１】
キー入力装置５０又は座標入力装置５２からデータが入力されると、次のステップＳ３に進み、座標受取り手段９４を通じて、入力されたデータが座標データか否かの判別が行われる。入力データが座標データである場合、次のステップＳ４に進み、座標受取り手段９４を通じて、入力された座標データを受け取る。
【００５２】
前記ステップＳ４での処理が終了した段階、又はステップＳ３において座標入力でないと判別された場合は、次のステップＳ５に進み、決定判別手段９６（図１０参照）を通じて、前記キー入力装置５０や座標入力装置５２からの入力データが、図２２に示すような溶接ポイントＰとしての決定指示であるか否かが判別される。溶接ポイントＰの決定指示である場合は、次のステップＳ６に進み、位置情報作成手段９８（図１０参照）を通じて、前記姿勢決定手段９２にて決定された論理ロボットモデルの姿勢と溶接ポイントＰとして決定された座標に基づいて位置情報が作成されてティーチングデータＤ（図８参照）に登録される。
【００５３】
次に、ステップＳ７において、線分データ作成手段１００（図１０参照）を通じて、図２２に示すように、溶接ポイントＰとして決定された座標から可動電極２００及び固定電極２０２による加圧方向に引いた線ｍのうち、可動電極２００の先端と固定電極２０２の先端間の線分データが求められる。
【００５４】
次に、ステップＳ８において、部品リスト作成手段（部品リスト作成サブルーチン）１０４に入る。この部品リスト作成サブルーチン１０４での処理は、図１７に示すように、まず、ステップＳ１０１において、部品コードの検索又は登録に用いられるインデックスレジスタｉに初期値「０」を格納して、該インデックスレジスタｉを初期化する。
【００５５】
次に、ステップＳ１０２において、部品コード検索手段１３０（図１１参照）を通じて、前記線分データ作成手段１００にて作成された線分データに含まれるＣＡＤデータ上の部品コードのうち、ｉ番目の部品コードを前記ＣＡＤデータから検索する。図２２の例で示すと、溶接ポイントＰ上の可動電極２００と固定電極２０２間に存在する部品Ａ及び部品Ｂについての各部品コードが検索される。
【００５６】
次に、ステップＳ１０３において、部品検索完了判別手段１３２を通じて、部品コードの検索がすべて完了したか否かが判別される。完了していない場合は、次のステップＳ１０４に進み、部品コード登録手段１３４を通じて、前記部品コード検索手段１３０にて検索された部品コードを部品リスト１０２のｉレコード目に登録する。
【００５７】
次に、ステップＳ１０５において、インデックスレジスタｉの値を＋１更新した後、前記ステップＳ１０２に戻って、次の部品コードの検索と部品リスト１０２への登録を行う。
【００５８】
そして、前記ステップＳ１０３において部品コードの検索がすべて完了したと判別された場合は、次のステップＳ１０６に進み、現在のインデックスレジスタｉの値を部品検索数Ｍとして定義して、この部品リスト作成手段１０４が終了する。
【００５９】
次に、図１６のメインルーチンに戻って、次のステップＳ９において、属性リスト作成手段（サブルーチン）１０８に入る。この属性リスト作成サブルーチン１０８での処理は、図１８に示すように、まず、ステップＳ２０１において、部品リスト検索用のインデックスレジスタｉに初期値「０」を格納して、該インデックスレジスタｉを初期化する。
【００６０】
次に、ステップＳ２０２において、部品リスト読出し手段１４０（図１２参照）を通じて、部品リスト１０２のｉレコード目から部品コードを読み出す。
【００６１】
次に、ステップＳ２０３において、属性リスト検索用のインデックスレジスタｊに初期値「０」を格納して、該インデックスレジスタｊを初期化する。
【００６２】
次に、ステップＳ２０４において、部品コード読出し手段１４２（図１２参照）を通じて、部品属性テーブル２６のｊレコード目から部品コードを読み出す。
【００６３】
次に、ステップＳ２０５において、部品コード判別手段１４４（図１２参照）を通じて、前記部品リスト読出し手段１４０にて読み出された部品コードと前記部品コード読出し手段１４２にて読み出された部品コードとが一致しているか否かが判別される。部品コードが一致していない場合は、ステップＳ２０６に進んでインデックスレジスタｊの値を＋１更新した後、前記ステップＳ２０４に進み、該ステップＳ２０４以降の処理を行う。即ち、部品属性テーブル２６の次のレコードにおける部品コードを読み出して部品リスト１０２のｊレコード目に登録されている部品コードと一致しているか否かの判別を行う。
【００６４】
そして、前記ステップＳ２０５において部品コードが一致していると判別された場合は、次のステップＳ２０７に進み、属性コード登録手段１４６を通じて、前記部品属性テーブル２６の該当レコードから属性コードを読み出して、属性リスト１０６のｉレコード目に格納する。
【００６５】
次に、ステップＳ２０８において、インデックスレジスタｉの値を＋１更新した後、次のステップＳ２０９において、属性検索完了判別手段１４８を通じて、属性コードの検索がすべて完了したか否かが判別される。この判別は、インデックスレジスタｉの値が部品検索数Ｍ以上であるかどうかで行われる。
【００６６】
属性コードの検索がすべて完了していない場合は、前記ステップＳ２０２に戻って、該ステップＳ２０２以降の処理を繰り返す。即ち、部品リスト１０２の次のレコードから部品コードを読み出して、その部品コードに対応する属性コードを属性リスト１０６に登録するという処理を行う。
【００６７】
そして、前記ステップＳ２０９において属性コードの検索がすべて完了したと判別された場合は、この属性リスト作成サブルーチン１０８が終了する。
【００６８】
次に、図１６のメインルーチンに戻って、次のステップＳ１０において、ワーク作業条件検索手段（ワーク作業条件検索サブルーチン）１１０に入る。このワーク作業条件検索サブルーチン１１０での処理は、図１９に示すように、まず、ステップＳ３０１において、アドレス変換テーブル検索用のインデックスレジスタｉに初期値「０」を格納して、該インデックスレジスタｉを初期化する。
【００６９】
次に、ステップＳ３０２において、部品組合せ読出し手段１５０（図１３参照）を通じて、アドレス変換テーブル３０のｉレコード目から部品コードの組合せパターンを読み出す。
【００７０】
次に、ステップＳ３０３において、部品組合せ判別手段１５２（図１３参照）を通じて、前記部品組合せ読出し手段１５０にて読み出された部品コードの組合せパターンと部品リスト１０２に登録されている部品コードの組合せパターンとが一致しているか否かが判別される。
【００７１】
部品コードの組合せパターンが一致していない場合は、ステップＳ３０４に進んでインデックスレジスタｉの値を＋１更新した後、前記ステップＳ３０２に進み、該ステップＳ３０２以降の処理を行う。即ち、アドレス変換テーブル３０の次のレコードにおける部品コードの組合せパターンを読み出して、前記部品リスト１０２に登録されている部品コードの組合せパターンと一致しているか否かの判別を行う。
【００７２】
そして、前記ステップＳ３０３において部品コードの組合せパターンが一致していると判別された場合は、次のステップＳ３０５に進み、第１のアドレス読出し手段１５４（図１３参照）を通じて、前記アドレス変換テーブル３０のうち、該当レコードに格納されている先頭格納アドレスを読み出す。
【００７３】
次に、ステップＳ３０６において、第１のファイル読出し手段１５６（図１３参照）を通じて、ワーク作業条件テーブル２８を構成するファイル群のうち、前記ステップＳ３０５にて読み出された先頭格納アドレスに対応するファイルを読み出す。
【００７４】
次に、ステップＳ３０７において、ワーク作業条件検索用のインデックスレジスタｊに初期値「０」を格納して、該インデックスレジスタｊを初期化する。
【００７５】
次に、ステップＳ３０８において、属性組合せ読出し手段１５８（図１３参照）を通じて、前記ファイルのｊレコード目から属性コードの組合せパターンを読み出す。
【００７６】
次に、ステップＳ３０９において、属性組合せ判別手段１６０（図１３参照）を通じて、前記属性リスト１０６上の属性コードの組合せパターンと前記属性組合せ読出し手段１５８にて読み出された属性コードの組合せパターンが一致しているか否かが判別される。
【００７７】
属性コードの組合せパターンが一致していない場合は、ステップＳ３１０に進んでインデックスレジスタｊの値を＋１更新した後、前記ステップＳ３０８に進み、該ステップＳ３０８以降の処理を行う。即ち、当該ファイルの次のレコードにおける属性コードの組合せパターンを読み出して、前記属性リスト１０６に登録されている属性コードの組合せパターンと一致しているか否かの判別を行う。
【００７８】
そして、前記ステップＳ３０９において属性コードの組合せパターンが一致していると判別された場合は、次のステップＳ３１１に進み、ワーク作業条件読出し手段１６２（図１３参照）を通じて、当該ファイルの該当レコードからワークの作業条件を読み出す。このステップＳ３１１での処理が終了した段階で、このワーク作業条件検索サブルーチン１１０が終了する。
【００７９】
次に、図１６のメインルーチンに戻って、次のツール仕様検索手段（ツール仕様検索サブルーチン）１１２に入る。このツール仕様検索サブルーチン１１２での処理は、図２０に示すように、まず、ステップＳ４０１において、ツール仕様テーブル検索用のインデックスレジスタｉに初期値「０」を格納して、該インデックスレジスタｉを初期化する。
【００８０】
次に、ステップＳ４０２において、ツールコード読出し手段１７０（図１４参照）を通じて、ツール仕様テーブル３６のｉレコード目からツールコードを読み出す。
【００８１】
次に、ステップＳ４０３において、ツール判別手段１７２（図１４参照）を通じて、前記ツールコードが今回のティーチングデータＤの作成対象のロボットに適応したツールを示すコードであるか否かが判別される。
【００８２】
今回のツールでないと判別された場合は、ステップＳ４０４に進んでインデックスレジスタｊの値を＋１更新した後、前記ステップＳ４０２に進み、該ステップＳ４０２以降の処理を行う。即ち、ツール仕様テーブル３６の次のレコードにおけるツールコードを読み出して、今回のツールと一致しているか否かの判別を行う。
【００８３】
そして、前記ステップＳ４０３においてツールコードが一致していると判別された場合は、次のステップＳ４０５に進み、ツール仕様読出し手段１７４（図１４参照）を通じて、ツール仕様テーブル３６の該当レコードからツールの仕様データを読み出す。このステップＳ４０５での処理が終了した段階でこのツール仕様検索サブルーチン１１２が終了する。
【００８４】
次に、図１６のメインルーチンに戻って、次のステップＳ１２において、ツール仕様判別手段１１４（図１０参照）を通じて、前記ワーク作業条件検索手段１１０にて検索されたワークの作業条件が今回のツールの仕様に適合するか否かが判別される。例えば、ワーク作業条件の溶接電流値（図３参照）がツール仕様の最大許容溶接電流値（図５参照）以下であって、かつ、ワーク作業条件の加圧力（図３参照）がツール仕様の加圧力（図５参照）以下であれば「適合」であると判別され、それ以外であれば、「不適合」と判別されることになる。
【００８５】
前記ステップＳ１２において「適合」であると判別された場合は、次のステップＳ１３に進み、ツール作業条件検索・登録手段（ツール作業条件検索・登録サブルーチン）１１８に入る。このツール作業条件検索・登録サブルーチン１１８での処理は、図２１に示すように、まず、ステップＳ５０１において、第２のアドレス読出し手段１８０（図１５参照）を通じて、前記ツール仕様検索手段１１２（図１０参照）にて検索されたツール仕様テーブル３６の該当レコードから先頭格納アドレスを読み出す。
【００８６】
次に、ステップＳ５０２において、第２のファイル読出し手段１８２（図１５参照）を通じて、ツール作業条件テーブル３８を構成するファイル群のうち、前記読み出された先頭格納アドレスに対応するファイルを読み出す。
【００８７】
次に、ステップＳ５０３において、ツール作業条件検索用のインデックスレジスタｉに初期値「０」を格納して、該インデックスレジスタｉを初期化する。
【００８８】
次に、ステップＳ５０４において、ツール作業条件読出し手段１８４（図１５参照）を通じて、当該ファイルのｉレコード目からツールの作業条件を読み出す。
【００８９】
次に、ステップＳ５０５において、ツール作業条件判別手段１８６（図１５参照）を通じて、前記ワーク作業条件検索手段１１０（図１０参照）にて検索されたワークの作業条件が前記ツール作業条件読出し手段１８４にて読み出されたツールの作業条件に適合するか否かが判別される。例えば、ワーク作業条件の溶接電流値（図３参照）が、ツール作業条件の最小許容溶接電流値〜最大許容溶接電流値（図６参照）の範囲内にある場合は「適合」であると判別され、それ以外であれば「不適合」と判別されることになる。
【００９０】
前記ステップＳ５０５において「適合」であると判別された場合は、次のステップＳ５０６に進み、条件番号書込み手段１９２（図１５参照）を通じて、当該レコードに格納されている条件番号あるいは現在のインデックスレジスタｉの値をティーチングデータＤ（図８参照）に書き込む。
【００９１】
前記ステップＳ５０５において「不適合」であると判別された場合は、ステップＳ５０７に進んで、インデックスレジスタｉの値を＋１更新した後、次のステップＳ５０８に進み、作業条件検索完了判別手段１８８（図１５参照）を通じて、ツールの作業条件の検索がすべて完了したか否かが判別される。この判別は、インデックスレジスタｉの値が作業条件登録数Ｎ以上であるかどうかで行われる。
【００９２】
インデックスレジスタｉの値が作業条件登録数Ｎ以上になる前に、ステップＳ５０５において「適合」であると判別された場合は、上述したステップＳ５０６に進むことになるが、インデックスレジスタｉの値が作業条件登録数Ｎ以上となって、当該ファイルに登録されているすべてのツール作業条件に対して「不適合」であると判別された場合は、ステップＳ５０９に進み、作業条件作成手段１９０（図１５参照）を通じて、当該ファイルの新たなレコードに作業条件を登録する。具体的には、当該ファイルの新たなレコードにおける最大許容溶接電流値と最小許容溶接電流値（図６参照）として、今回検索されたワーク作業条件における溶接電流値（図３参照）を登録し、前記新たなレコードにおける開放時間及び加圧時間（図６参照）として、初期値（デフォルト値）を登録する。
【００９３】
次に、ステップＳ５１０において、前記条件番号書込み手段１９２を通じて、前記新たな条件番号あるいは現在のインデックスレジスタｉの値をティーチングデータＤに書き込む。
【００９４】
前記ステップＳ５０６での処理又はステップＳ５１０での処理が終了した段階で、このツール作業条件検索・登録サブルーチン１１８での処理が終了する。
【００９５】
次に、図１６のメインルーチンに戻り、次のステップＳ１４において、要求終了判別手段１２０（図１０参照）を通じて、ティーチングデータＤの作成要求の終了があったか否かの判別が行われる。作成要求があった場合は、前記ステップＳ１に戻って、該ステップＳ１以降の処理が繰り返される。即ち、次の溶接ポイントＰにおける位置情報と該溶接ポイントＰにおける溶接条件（ツール作業条件）がティーチングデータＤに登録されることになる。
【００９６】
ところで、前記ステップＳ１２において、ワーク作業条件検索手段１１０（図１０参照）にて検索されたワークの作業条件が今回のツールの仕様に適合しないと判別された場合は、ステップＳ１５に進み、エラーメッセージ出力手段１１６（図１０参照）を通じて、エラーメッセージ、例えばツールの仕様が適合しないため、ツールを変更する必要がある等の内容のメッセージをモニタ１８に出力する。
【００９７】
そして、前記ステップＳ１４において作成要求が終了したと判別された場合、又は前記ステップＳ１５でのエラーメッセージ出力処理が終了した段階で、このティーチングデータ作成処理手段９０が終了する。
【００９８】
前記ティーチングデータ作成処理手段９０での処理が終了した時点で、ティーチングデータＤの各ステップにそれぞれ位置情報と該位置情報に最適な溶接条件を示す条件番号が登録されることになる。
【００９９】
作成されたティーチングデータＤは、データ転送装置２４を介して実物ロボット１６にダウンロードされる。そして、実物ロボット１６の操作においては、ロボットコントローラ２２は、ティーチングデータＤの位置情報に基づいてツール先端点を移動させるべく制御する。また、このロボットコントローラ２２は、ティーチングデータＤに登録されている条件番号に基づいてツール作業条件テーブル３８（図６参照）からツール作業条件を読み出し、該作業条件に合うように、溶接トランスから出力される溶接電流や可動電極２００（図２２参照）による加圧力等を制御する。
【０１００】
このように、本実施の形態に係るオフラインティーチングシステム１０においては、モニタ１８上に表示されているワークの画像に対して、オペレータがマウス等のポインティングデバイスを使用して溶接ポイントＰを指定することにより、自動的にその溶接ポイントＰにおけるツールの作業条件が決定されることになるため、オフラインティーチングの操作時間の短縮化を効率よく実現させることができる。
【０１０１】
また、妥当な作業条件をオフラインティーチング装置２０上で設定できることから、実物ロボット１６を使用しての再設定処理を極力なくすことができ、現場での修正作業にかかる時間、工数を大幅に低減することができる。
【０１０２】
特に、本実施の形態においては、部品リスト作成手段１０４において、溶接ポイントＰの座標データに基づいて、その座標から加圧方向に引いた直線と交差する１以上の部品コードをワークのＣＡＤデータから検索するようにしているため、溶接ポイントＰを指定した時点で自動的に、その溶接ポイントＰにおける１以上の部品コードを割り出すことができる。
【０１０３】
また、属性リスト作成手段１０８において、前記部品リスト作成手段１０４にて検索した１以上の部品コードに関する属性コードを部品属性テーブル２６と照合して取得するようにしているため、前記部品リスト作成手段１０４で検索された１以上の部品コードに基づいて、前記溶接ポイントＰにおける各部品の材質や板厚を示すコード（属性コード）を自動的に得ることができる。
【０１０４】
また、ワーク作業条件検索手段１１０において、ワーク作業条件テーブル２８のうち、前記部品リスト作成手段１０４にて作成された１以上の部品コードの組合せパターンから今回の溶接ポイントＰに対応するファイルを特定し、前記属性リスト作成手段１０８にて作成された属性コードの組合せパターンをキーとして、前記特定されたファイルからワークの作業条件を検索決定するようにしているため、溶接ポイントＰにおける部品の組合せパターンから簡単にワークの作業条件を決定することができ、ソフトウェアにてワークの作業条件の設定の自動化を達成させることが可能となる。
【０１０５】
また、ツール仕様検索手段１１２において、前記ワーク作業条件検索手段１１０にて検索されたワークの作業条件と対象ロボットにおけるツールの仕様とを比較し、その比較結果が「適合」である場合には、ツール作業条件検索・登録手段１１８を通じて、ツール作業条件テーブル３８のうち、前記決定されたワークの作業条件と適合する条件番号を取り出し、該条件番号をティーチングデータＤに登録するようにしているため、ツールの作業条件として対象ロボットにおけるツールの仕様に合わない作業条件を設定することがなく、自動的に前記ワークの作業条件に合ったツールの作業条件を設定することができる。
【０１０６】
また、前記ツール作業条件検索・登録手段１１８において、前記ツール作業条件テーブル３８に、前記決定されたワークの作業条件と一致する番号がない場合に、前記ツール作業条件テーブル３８に、前記決定されたワークの作業条件に適合するツールの作業条件を新たに登録し、そのときの新たな条件番号をティーチングデータＤに登録するようにしているため、ソフトウェアにおいて、ツールの仕様とワークの作業条件とを参照しながら最適なツールの作業条件を自動的に設定することが可能となる。
【０１０７】
前記実施の形態においては、溶接ガンのロボットのオフラインティーチングに適用した例を示したが、その他、塗装用ロボットや搬送用ロボットにも容易に適用させることができる。
【０１０８】
なお、この発明に係るオフラインティーチングにおけるツールの作業条件設定方法は、上述の実施の形態に限らず、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【０１０９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るオフラインティーチングにおけるツールの作業条件設定方法によれば、ワークに対して作業を行うための作業ポイントをＣＡＤデータ上のワークで指定する第１のステップと、指定された作業ポイントにおける１以上の部品を検索する第２のステップと、検索された前記１以上の部品に関し、その作業に必要な属性を取得する第３のステップと、取得した属性からワークの作業条件を決定する第４のステップと、特定されたツールの仕様に前記決定されたワークの作業条件が含まれる場合に、前記ツールの仕様から前記ワークの作業条件に適合するツールの作業条件を検索し、ティーチングデータに反映させる第５のステップを有することを特徴としている。
【０１１０】
このため、ツールの仕様とワークの作業条件を参照しながら最適なツールの作業条件を自動的に設定することができ、オフラインティーチングの操作時間の短縮化を効率よく実現させることができる。
【０１１１】
また、妥当な溶接条件をオフラインで設定でき、実物のロボットを使用しての再設定処理を極力なくすことができ、現場での修正作業にかかる時間、工数を大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係るオフラインティーチングシステムを示す構成図である。
【図２】部品属性テーブルの内訳を示す説明図である。
【図３】ワーク作業条件テーブルの内訳を示す説明図である。
【図４】アドレス変換テーブルの内訳を示す説明図である。
【図５】ツール仕様テーブルの内訳を示す説明図である。
【図６】ツール作業条件テーブルの内訳を示す説明図である。
【図７】６軸の実物ロボットの一例を示す拡大図である。
【図８】ティーチングデータの内訳を示す説明図である。
【図９】オフラインティーチング装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】ティーチングデータ作成処理手段の構成を示す機能ブロック図である。
【図１１】部品リスト作成手段の構成を示す機能ブロック図である。
【図１２】属性リスト作成手段の構成を示す機能ブロック図である。
【図１３】ワーク作業条件検索手段の構成を示す機能ブロック図である。
【図１４】ツール仕様検索手段の構成を示す機能ブロック図である。
【図１５】ツール作業条件検索・登録手段の構成を示す機能ブロック図である。
【図１６】ティーチングデータ作成処理手段の処理動作を示すフローチャートである。
【図１７】部品リスト作成手段の処理動作を示すフローチャートである。
【図１８】属性リスト作成手段の処理動作を示すフローチャートである。
【図１９】ワーク作業条件検索手段の処理動作を示すフローチャートである。
【図２０】ツール仕様検索手段の処理動作を示すフローチャートである。
【図２１】ツール作業条件検索・登録手段の処理動作を示すフローチャートである。
【図２２】部品リスト作成手段において部品を検索する際の原理を示す説明図である。
【符号の説明】
１０…オフラインティーチングシステム １２…ワーク設計用コンピュータ
１４…設備設計用コンピュータ １６…実物ロボット
１８…モニタ ２０…オフラインティーチング装置
２２…ロボットコントローラ ２４…データ転送装置
２６…部品属性テーブル ２８…ワーク作業条件テーブル
３０…アドレス変換テーブル ３６…ツール仕様テーブル
３８…ツール作業条件テーブル
９０…ティーチングデータ作成処理手段 １０４…部品リスト作成手段
１０８…属性リスト作成手段 １１０…ワーク作業条件検索手段
１１２…ツール仕様検索手段 １１４…ツール仕様判別手段
１１８…ツール作業条件検索・登録手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、溶接ガンのロボットにおける溶接条件の設定において好適なオフラインティーチングにおける作業条件設定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、ロボットを各種作業に適用させるために、ロボットアームのフェースプレートに種々のツールを取り付けてロボットに作業を行わせることが一般的となっている。
【０００３】
そして、従来では、ロボットに対する教示技術やその教示データに対して種々の補正を行う技術が多数提案されている。例えば、ロボットに対する教示技術に関するものとしては、教示のための情報を入力する際に、使用するロボット作業に必要な情報を使用者の要求に対してできるだけ正確に、かつ、使用者の負担をできるだけ軽減するようにした方法が提案されている（特開平５−２７８２８号公報参照）。
【０００４】
また、教示データの補正技術に関するものとしては、作業現場から離れた場所でも簡単にプレイバック時と同一の動作条件下で教示点の修正及び教示軌跡の補正が実行でき、教示の修正作業に対する作業者の負担を軽減するようにした方法（特開平８−２８６７２６号公報参照）や、全ての打点位置に対して位置ずれを高精度にかつ自動的に補正できるようにした方法（特開平７−３２５６１１号公報参照）や、ニューラルネットワークを用いてロボットの位置補正を行う方法（特開平６−１１４７６９号公報参照）や、修正した教示データに動作範囲異常が発生したとき、ロボット動作の変換データを修正する際に、オペレータが感覚的に分かりやすい修正作業を行うことができるようにした方法（特開平５−２８９７３０号公報参照）や、直交座標上の計測をなくしてアーム軸回転角のみでアーム型多関節ロボットの絶対位置精度を確保するために、未知変数配列及び定数配列の諸元を修正パウエル法の繰り返し論理演算を適用し、更なる精度の向上と演算速度の上昇を図るようにした方法（特開平６−２７４２１３号公報参照）や、多関節形ロボットの手首にツールを取り付けたロボットの設定データである定数の設定誤差及びツールオフセットの設定誤差を自動的に補正する方法（特許第２５２０３２４号参照）等が提案されている。
【０００５】
また、ツール先端点の設定に関するものとしては、設計データが入手できない場合であっても、簡単な設定用治具を利用することによって簡単な手順で希望する姿勢でツール先端点を設定できるようにした方法（特開平７−１９１７３８号公報参照）が提案され、ＣＡＤデータを利用したものとしては、オペレータが初期設定データ、作業経路データ、作業動作データを逐一入力することが不要になり、オペレータの入力量を大幅に減少させるようにした方法（特開平８−２８６７２２号公報参照）が提案され、軌跡表示に関するものとしては、ワークを作業位置から待避させた場合において、動作中の実際のツールの位置とワークとの相対的な位置関係を容易、かつ正確に認識できるようにした方法（特開平８−１７４４５４号公報参照）が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のオフラインティーチング技術を溶接ガンのロボットに適用した場合、ツール先端の教示に加えて、溶接条件の設定が必須となる。この溶接条件としては、例えば、時間の経過に伴う溶接電流の推移（シーケンス）や溶接電流のピーク値、溶接時間等が挙げられる。
【０００７】
しかしながら、従来のオフラインティーチング技術においては、溶接すべきワークの材質、板厚等の情報をオフラインティーチング時に簡単に取得することができず、すべてのワークに対する溶接条件を決定するまでに、非常に時間がかかるという問題がある。
【０００８】
そこで、従来では、オペレータが、ワークの形状や厚みを参酌して適当に溶接条件を仮設定するようにしている。この場合、オフラインティーチングデータを実物のロボットにダウンロードしたとき、仮設定された溶接条件を実際のロボットに合わせて設定し直す作業、即ち、溶接条件の再設定作業が必要となり、却って、時間がかかるという問題がある。
【０００９】
また、最近では、ワークデータの属性や作業条件を各々に持たせてオフラインティーチング作業をアシストする機能をもたせるようにしている。しかし、作業条件の決定は、オペレータがモニタ上に表示されている中から選択する方法であるため、作業条件の登録のたびに、オペレータが作業条件を示した表の中から最適条件を選ばなければならず、操作が煩雑になるという問題がある。また、この方法では、オペレータの技能に依存する部分が多いために、最適条件を設定することが困難であるというおそれがあった。
【００１０】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、ツールの仕様とワークの作業条件を参照しながら最適なツールの作業条件を自動的に設定することができ、オフラインティーチングの操作時間の短縮化を効率よく実現させることができるオフラインティーチングにおけるツールの作業条件設定方法を提供することを目的とする。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、妥当な作業条件をオフラインで設定でき、実物のロボットを使用しての再設定処理を極力なくすことができ、現場での修正作業にかかる時間、工数を大幅に低減することができるオフラインティーチングにおけるツールの作業条件設定方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るオフラインティーチングにおけるツールの作業条件設定方法は、ワークに対して作業を行うための作業ポイントをＣＡＤデータ上のワークで指定する第１のステップと、指定された作業ポイントにおける１以上の部品を検索する第２のステップと、検索された前記１以上の部品に関し、その作業に必要な属性を取得する第３のステップと、取得した属性からワークの作業条件を決定する第４のステップと、特定されたツールの仕様に前記決定されたワークの作業条件が含まれる場合に、前記ツールの仕様から前記ワークの作業条件に適合するツールの作業条件を検索し、ティーチングデータに反映させる第５のステップを有することを特徴とする。
【００１３】
この発明の第１のステップにおいては、モニタ上に表示されているワークの画像に対して、オペレータがマウス等のポインティングデバイスを使用して作業ポイントを指定することにより、自動的にその作業ポイントにおけるツールの作業条件が決定されるため、オフラインティーチングの操作時間の短縮化を効率よく実現させることができる。
【００１４】
また、妥当な作業条件をオフラインティーチング装置上で設定できることから、実物のロボットを使用しての再設定処理を極力なくすことができ、現場での修正作業にかかる時間、工数を大幅に低減することができる。
【００１５】
そして、前記第２のステップとして、作業ポイントの座標データに基づいて、その座標から作業方向に引いた直線と交差する１以上のワークを前記ワークのＣＡＤデータから検索するようにしてもよい。これによって、作業ポイントを指定した時点で自動的に、その作業ポイントにおける１以上のワークが割り出されることになる。この場合、検索結果をワーク名として出力させることが望ましい。
【００１６】
また、前記第３のステップとして、部品名に基づいて、その部品の板厚と材質を参照することができる部品属性テーブルを用い、前記第２のステップにて検索した１以上の部品に関する板厚と材質を、前記部品属性テーブルと照合して取得するようにしてもよい。この場合、第２のステップで検索された１以上の部品名に基づいて、前記作業ポイントにおける各部品の板厚と材質を自動的に得ることができる。
【００１７】
また、前記第４のステップとして、部品の組合せパターン数に応じたファイルを有し、かつ、各ファイルが材質と板厚の組合せパターンに基づいて、その組合せに係る作業条件を参照することができるワーク作業条件テーブルを用い、前記ワーク作業条件テーブルのうち、前記第２のステップにて取得された前記１以上の部品の組合せからファイルを特定し、前記第３のステップにて取得された板厚と材質の組合せパターンをキーとして、前記特定されたファイルからワークの作業条件を検索決定するようにしてもよい。
【００１８】
これにより、前記ワーク作業条件テーブルのうち、前記部品の組合せパターンからその組合せに係るファイルが検索され、その後、前記組合せに係る部品の各材質及び板厚の組合せパターンに基づいて、前記特定されたファイルからワークの作業条件が検索されることとなる。
【００１９】
この場合、溶接ポイントにおける部品の組合せパターンから簡単にワークの作業条件を決定することができるため、ソフトウェアにてワークの作業条件の設定の自動化を達成させることが可能となる。
【００２０】
また、前記第５のステップとして、前記第４のステップにて決定されたワークの作業条件と対象ロボットにおけるツールの仕様とを比較し、比較結果が、前記決定されたワークの作業条件が前記ツールの仕様に含まれることを示す場合に、当該ツールの作業条件が番号順に登録されたツール作業条件テーブルを用いて、該ツール作業条件テーブルのうち、前記決定されたワークの作業条件と適合する番号を取り出し、該番号をティーチングデータに記録するようにしてもよい。
【００２１】
この場合、ツールの作業条件として対象ロボットにおけるツールの仕様に合わない作業条件を設定することがなく、自動的に前記ワークの作業条件に合ったツールの作業条件を設定することができる。
【００２２】
なお、前記ツール作業条件テーブルに、前記決定されたワークの作業条件と一致する番号がない場合は、該ツール作業条件テーブルに、前記決定されたワークの作業条件に適合するツールの作業条件を新たに登録し、そのときの新たな番号をティーチングデータに記録するようにしてもよい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るオフラインティーチングにおけるツールの作業条件設定方法を例えば溶接ガンのロボットのオフラインティーチングシステムに適用した実施の形態例（以下、単に実施の形態に係るオフラインティーチングシステムと記す）について図１〜図２２を参照しながら説明する。
【００２４】
本実施の形態に係るオフラインティーチングシステム１０は、図１に示すように、溶接すべきワーク等を設計するためのワーク設計用コンピュータ１２と、溶接ガンのツール仕様等を設計するための設備設計用コンピュータ１４と、実物ロボット１６に模した論理ロボットモデルをモニタ１８の画面上に表示させてオフラインのティーチングを行うオフラインティーチング装置２０と、実物ロボット１６を制御するためのロボットコントローラ２２と、前記オフラインティーチング装置２０にて作成されたオリジナルのティーチングデータのロボットコントローラ２２へのダウンロードや実物ロボット１６を使用してロボットコントローラ２２において修正付加されたティーチングデータのオフラインティーチング装置２０へのアップロードを行うデータ転送装置２４とを有して構成されている。
【００２５】
ワーク設計用コンピュータ１２は、例えばソフトウェアのＣＡＤシステムを用いて、ワークを構成する複数の部品を設計し、更に、ワークに対して溶接を行う位置（溶接ポイント）の位置データを作成するために使用され、特に、本実施の形態においては、前記部品の設計時及び溶接ポイントの設定時に、部品属性テーブル２６（図２参照）、ワーク作業条件テーブル２８（図３参照）及びアドレス変換テーブル３０（図４参照）が作成されるようになっている。
【００２６】
部品属性テーブル２６は、図２に示すように、１つのレコードに、部品名を示すコード（部品コード）と材質を示すコード（材質コード）と板厚を示すコード（板厚コード）が格納されるようになっており、該レコードが多数配列されて構成されている。そして、この部品属性テーブル２６は、ワーク設計用コンピュータ１２のモニタ３２上で、ワークを構成する部品を設計するたびに作成され、設計対象の部品に関する部品コード及び属性コード（材質コード及び板厚コード）が登録されることとなる。
【００２７】
前記ワーク作業条件テーブル２８は、図３に示すように、溶接ポイントでの部品の組合せ数に応じたファイルを有し、各ファイルは、１つのレコードに、第１の属性コード、第２の属性コード、溶接電流値、通電時間及び加圧力が格納されるようになっており、該レコードが多数配列されて構成されている。そして、このワーク作業条件テーブル２８は、ワーク設計用コンピュータ１２のモニタ３２上で、作成されたワークに対して溶接ポイントを設定するたびに作成され、そのときの部品の組合せに係る第１の属性コード、第２の属性コード、溶接電流値、通電時間及び加圧力が順次登録されることとなる。
【００２８】
アドレス変換テーブル３０は、図４に示すように、ワーク作業条件テーブル２８のうち、溶接ポイントでの部品の組合せに対応するファイルの先頭格納アドレス（相対論理アドレス）が登録されたテーブル構成を有し、１つのレコードに、部品の組合せ例と先頭格納アドレスが格納されるようになっている。
【００２９】
一方、設備設計用コンピュータ１４は、例えばソフトウェアのＣＡＤシステムを用いて、溶接ガンを構成する各種ツールを設計するために使用され、特に、本実施の形態においては、前記ツールの設計時に、ツール仕様テーブル３６（図５参照）及びツール作業条件テーブル３８（図６参照）が作成されるようになっている。
【００３０】
このツール仕様テーブル３６は、図５に示すように、１つのレコードに、ツール名を示すコード（ツールコード）、最大許容溶接電流値、加圧力、使用率、加圧速度、開放速度及び先頭格納アドレスが格納されるようになっており、該レコードが多数配列されて構成されている。ここで、前記先頭格納アドレスは、後述するツール作業条件テーブル３８を構成する多数のファイルのうち、前記ツールコードに対応するツール作業条件が登録されたファイルの先頭格納アドレス（相対論理アドレス）を指す。
【００３１】
そして、このツール仕様テーブル３６は、図５に示すように、設備設計用コンピュータ１４のモニタ３４上で、溶接ガンのツールについての設備設計をするたびに作成され、設計対象のツールに関するツールコード、最大許容溶接電流値、加圧力、使用率、加圧速度、開放速度及び先頭格納アドレスが順次登録されることとなる。
【００３２】
前記ツール作業条件テーブル３８は、図６に示すように、設備設計されたツールの数に応じたファイルを有し、各ファイルは、１つのレコードに、最大許容溶接電流、最小許容溶接電流、開放時間及び加圧時間が格納されるようになっており、該レコードが多数配列されて構成されている。そして、このツール作業条件テーブル３８は、設備設計用コンピュータ１４のモニタ３４上で、特定されたツールが設備設計されるたびに作成され、各種作業に応じた条件が順次登録されることとなる。
【００３３】
実物ロボット１６は、ここでは、６軸（モータ軸）のロボットを想定しており、図７に示すように、実物ロボット１６全体を台座４０の上面に形成されたレール４２に沿って矢印Ｘの方向に摺動させるためのＸ軸と、実物ロボット１６全体を矢印Ｙの方向に回転させるためのＹ軸と、実物ロボット１６におけるアーム部４４の全体を矢印Ｚの方向に回転させるためのＺ軸と、アーム部４４の先端のツール取付部４６を矢印Ｕの方向に回転させるためのＵ軸と、ツール取付部４６を矢印Ｖの方向に回転させるためのＶ軸と、アーム部４４の前半部分４８を矢印Ｗの方向に回転させるためのＷ軸とを有する。
【００３４】
一方、データ転送装置２４は、例えばＨＤＤを内蔵したパーソナルコンピュータにて構成され、オフラインティーチング装置２０と例えば通信で結ばれている。
【００３５】
ティーチングデータ（オリジナル及び修正後を含む）Ｄは、例えば図８に示すように、ステップ単位に位置情報と作業条件の番号（条件番号）が書き込まれたデータ構成を有する。
【００３６】
前記位置情報は、６軸の各モータ軸に取り付けられたエンコーダのパルス数を示し、図８の例では、ステップ０において、Ｘ軸を停止状態、Ｙ軸を例えば時計方向に１００パルスに相当する分だけ動かし、Ｚ軸を時計方向に２００パルスに相当する分だけ動かし、以下同様に、Ｕ軸を３００パルス、Ｖ軸を４００パルス、Ｗ軸を５００パルス分、例えば時計方向に動かすことを示す。
【００３７】
前記オフラインティーチング装置２０は、図９に示すように、キーボード等のキー入力装置５０、マウスやジョイスティック等の座標入力装置５２（ポインティングデバイス）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）５４がそれぞれインターフェース（単にＩ／Ｆと記す）回路５６、５８及び６０を介して接続され、更に、このオフラインティーチング装置２０には、他のオフラインティーチング装置におけるティーチングデータ等の受渡しに使用されるＬＡＮがＩ／Ｆ回路６２を介して接続され、ＬＡＮを通じて取り込まれたティーチングデータや当該オフラインティーチング装置２０にて作成したティーチングデータを表示するための前記モニタ１８とを有する。
【００３８】
このオフラインティーチング装置２０の制御系６４は、各種プログラム（ティーチング処理プログラム等）の動作用として用いられる動作用ＲＡＭ６６と、外部機器（キー入力装置５０、座標入力装置５２、ＨＤＤ５４等）からのデータや各種プログラムによってデータ加工されたデータ等が格納されるデータＲＡＭ６８と、外部機器に対してデータの入出力を行う入出力ポート７０と、これら各種回路を制御するＣＰＵ（制御装置及び論理演算装置）７２とを有して構成されている。
【００３９】
前記各種回路は、ＣＰＵ７２から導出されたデータバス７４を介して各種回路間のデータの受渡しが行われ、更にＣＰＵ７２から導出されたアドレスバスや制御バス（共に図示せず）を介してそれぞれＣＰＵ７２にて制御されるように構成されている。
【００４０】
更に、前記オフラインティーチング装置２０の入出力ポート７０には、Ｉ／Ｆ回路７６を介してデータベース７８が接続されており、このデータベース７８には、上述した各種テーブルが登録されている。
【００４１】
そして、前記実施の形態に係るオフラインティーチングシステム１０においては、オリジナルのティーチングデータを作成するためのティーチングデータ作成処理手段（ティーチングデータ作成処理プログラム）９０がソフトウェアとして組み込まれている。
【００４２】
ティーチングデータ作成処理手段９０は、図１０に示すように、モニタ１８上に表示されている論理ロボットモデルの姿勢を決定する姿勢決定手段９２と、データの入力割込みがあった場合に、キー入力装置５０や座標入力装置５２からの座標データを受け取る座標受取り手段９４と、キー入力装置５０や座標入力装置５２からの入力データが溶接ポイントとしての決定指示であるか否かを判別する決定判別手段９６と、決定された論理ロボットモデルの姿勢と溶接ポイントとして決定された座標に基づいて位置情報を作成する位置情報作成手段９８と、溶接ポイントとして決定された座標から加圧方向に引いた電極（可動電極２００及び固定電極２０２：図２２参照）間の線分データを求める線分データ作成手段１００と、線分データに含まれるＣＡＤデータ上の部品コードを検索して部品リスト１０２に順次登録する部品リスト作成手段（サブルーチン）１０４と、作成された部品リスト１０２に登録されている部品コードに対応する属性コードを部品属性テーブル２６から検索して属性リスト１０６に順次登録する属性リスト作成手段（サブルーチン）１０８と、部品リスト１０２に登録された部品コードの組合せパターンに基づいてワーク作業条件テーブル２８から該当するファイルを検索し、属性リスト１０６に登録されている属性コードの組合せパターンに基づいて前記該当ファイルからワークの作業条件を検索するワーク作業条件検索手段（サブルーチン）１１０と、ツール仕様テーブル３６から対象ロボットのツールに関する仕様データを検索するツール仕様検索手段（サブルーチン）１１２と、前記ワーク作業条件検索手段１１０にて検索されたワークの作業条件が今回のツールの仕様に適合するか否かを判別するツール仕様判別手段１１４と、検索されたワークの作業条件が今回のツールの仕様に適合しない場合にエラーメッセージをモニタ１８に出力するエラーメッセージ出力手段１１６と、ツール作業条件テーブル３８のうち、今回のツールに関するファイルから前記ワーク作業条件に適合するツールの作業条件を検索又は新規作成してティーチングデータＤに登録するツール作業条件検索・登録手段（サブルーチン）１１８と、ティーチングデータＤの作成要求の終了があったかどうかの判別を行う要求終了判別手段１２０とを有して構成されている。
【００４３】
前記部品リスト作成手段１０４は、図１１に示すように、前記線分データ作成手段１００にて作成された線分データに含まれるＣＡＤデータ上の部品コードのうち、ｉ番目の部品コードを前記ＣＡＤデータから検索する部品コード検索手段１３０と、部品コードの検索がすべて完了したかどうかの判別を行う部品検索完了判別手段１３２と、部品コード検索手段１３０にて検索された部品コードを部品リスト１０２に順次登録する部品コード登録手段１３４とを有して構成されている。
【００４４】
前記属性リスト作成手段１０８は、図１２に示すように、部品リスト１０２から順次部品コードを読み出す部品リスト読出し手段１４０と、部品属性テーブル２６の各レコードから部品コードを読み出す部品コード読出し手段１４２と、部品コードが一致しているか否かを判別する部品コード判別手段１４４と、部品属性テーブル２６の該当レコードから属性コード（材質コード及び板厚コード）を読み出して属性リスト１０６に登録する属性コード登録手段１４６と、属性コードの検索がすべて完了したかどうかの判別を行う属性検索完了判別手段１４８とを有して構成されている。
【００４５】
前記ワーク作業条件検索手段１１０は、図１３に示すように、アドレス変換テーブル３０の各レコードから部品コードの組合せを読み出す部品組合せ読出し手段１５０と、該部品組合せ読出し手段１５０にて読み出された部品コードの組合せパターンと部品リスト１０２に登録されている部品コードの組合せパターンとが一致しているか否かを判別する部品組合せ判別手段１５２と、アドレス変換テーブル３０のうち、該当レコードに格納されている先頭格納アドレスを読み出す第１のアドレス読出し手段１５４と、ワーク作業条件テーブル２８を構成するファイル群のうち、前記第１のアドレス読出し手段１５４を通じて読み出された先頭格納アドレスに対応するファイルを読み出す第１のファイル読出し手段１５６と、第１のファイル読出し手段１５６を通じて読み出されたファイルから属性コードの組合せを読み出す属性組合せ読出し手段１５８と、属性リスト１０６上の属性コードの組合せパターンと属性組合せ読出し手段１５８を通じて読み出された属性コードの組合せパターンが一致しているか否かを判別する属性組合せ判別手段１６０と、第１のファイル読出し手段１５６を通じて読み出されたファイルからワークの作業条件を読み出すワーク作業条件読出し手段１６２とを有して構成されている。
【００４６】
前記ツール仕様検索手段１１２は、図１４に示すように、ツール仕様テーブル３６の各レコードからツールコードを読み出すツールコード読出し手段１７０と、今回のティーチングデータＤの作成対象のロボットに適応したツールであるか否かを判別するツール判別手段１７２と、ツール仕様テーブル３６の該当レコードからツールの仕様を読み出すツール仕様読出し手段１７４とを有して構成されている。
【００４７】
前記ツール作業条件検索・登録手段１１８は、図１５に示すように、ツール仕様テーブル３６のうち、該当レコードに格納されている先頭格納アドレスを読み出す第２のアドレス読出し手段１８０と、ツール作業条件テーブル３８を構成するファイル群のうち、前記第２のアドレス読出し手段１８０にて読み出された先頭格納アドレスに対応するファイルを読み出す第２のファイル読出し手段１８２と、読み出されたファイルの各レコードからツールの作業条件を読み出すツール作業条件読出し手段１８４と、前記ワーク作業条件検索手段１１０にて検索されたワークの作業条件が前記ツール作業条件読出し手段１８４にて読み出されたツールの作業条件に適合するか否かを判別するツール作業条件判別手段１８６と、ツールの作業条件の検索がすべて完了したかどうかの判別を行う作業条件検索完了判別手段１８８と、該当ファイルの新たなレコードに作業条件を登録する作業条件作成手段１９０と、今回の条件番号をティーチングデータＤの該当領域に書き込む条件番号書込み手段１９２とを有して構成されている。
【００４８】
次に、前記ティーチングデータ作成処理手段９０の処理動作について図１６〜図２１のフローチャートに基づいて説明する。
【００４９】
まず、図１６のステップＳ１において、姿勢決定手段９２（図１０参照）を通じて、モニタ１８上に表示されている論理ロボットモデルの姿勢が決定される。
【００５０】
次に、ステップＳ２において、座標受取り手段９４（図１０参照）を通じて、キー入力装置５０や座標入力装置５２からのデータ入力があったか否かの判別が行われ、データが入力されるまで該ステップＳ２が繰り返される。即ち、データ入力待ちとなる。
【００５１】
キー入力装置５０又は座標入力装置５２からデータが入力されると、次のステップＳ３に進み、座標受取り手段９４を通じて、入力されたデータが座標データか否かの判別が行われる。入力データが座標データである場合、次のステップＳ４に進み、座標受取り手段９４を通じて、入力された座標データを受け取る。
【００５２】
前記ステップＳ４での処理が終了した段階、又はステップＳ３において座標入力でないと判別された場合は、次のステップＳ５に進み、決定判別手段９６（図１０参照）を通じて、前記キー入力装置５０や座標入力装置５２からの入力データが、図２２に示すような溶接ポイントＰとしての決定指示であるか否かが判別される。溶接ポイントＰの決定指示である場合は、次のステップＳ６に進み、位置情報作成手段９８（図１０参照）を通じて、前記姿勢決定手段９２にて決定された論理ロボットモデルの姿勢と溶接ポイントＰとして決定された座標に基づいて位置情報が作成されてティーチングデータＤ（図８参照）に登録される。
【００５３】
次に、ステップＳ７において、線分データ作成手段１００（図１０参照）を通じて、図２２に示すように、溶接ポイントＰとして決定された座標から可動電極２００及び固定電極２０２による加圧方向に引いた線ｍのうち、可動電極２００の先端と固定電極２０２の先端間の線分データが求められる。
【００５４】
次に、ステップＳ８において、部品リスト作成手段（部品リスト作成サブルーチン）１０４に入る。この部品リスト作成サブルーチン１０４での処理は、図１７に示すように、まず、ステップＳ１０１において、部品コードの検索又は登録に用いられるインデックスレジスタｉに初期値「０」を格納して、該インデックスレジスタｉを初期化する。
【００５５】
次に、ステップＳ１０２において、部品コード検索手段１３０（図１１参照）を通じて、前記線分データ作成手段１００にて作成された線分データに含まれるＣＡＤデータ上の部品コードのうち、ｉ番目の部品コードを前記ＣＡＤデータから検索する。図２２の例で示すと、溶接ポイントＰ上の可動電極２００と固定電極２０２間に存在する部品Ａ及び部品Ｂについての各部品コードが検索される。
【００５６】
次に、ステップＳ１０３において、部品検索完了判別手段１３２を通じて、部品コードの検索がすべて完了したか否かが判別される。完了していない場合は、次のステップＳ１０４に進み、部品コード登録手段１３４を通じて、前記部品コード検索手段１３０にて検索された部品コードを部品リスト１０２のｉレコード目に登録する。
【００５７】
次に、ステップＳ１０５において、インデックスレジスタｉの値を＋１更新した後、前記ステップＳ１０２に戻って、次の部品コードの検索と部品リスト１０２への登録を行う。
【００５８】
そして、前記ステップＳ１０３において部品コードの検索がすべて完了したと判別された場合は、次のステップＳ１０６に進み、現在のインデックスレジスタｉの値を部品検索数Ｍとして定義して、この部品リスト作成手段１０４が終了する。
【００５９】
次に、図１６のメインルーチンに戻って、次のステップＳ９において、属性リスト作成手段（サブルーチン）１０８に入る。この属性リスト作成サブルーチン１０８での処理は、図１８に示すように、まず、ステップＳ２０１において、部品リスト検索用のインデックスレジスタｉに初期値「０」を格納して、該インデックスレジスタｉを初期化する。
【００６０】
次に、ステップＳ２０２において、部品リスト読出し手段１４０（図１２参照）を通じて、部品リスト１０２のｉレコード目から部品コードを読み出す。
【００６１】
次に、ステップＳ２０３において、属性リスト検索用のインデックスレジスタｊに初期値「０」を格納して、該インデックスレジスタｊを初期化する。
【００６２】
次に、ステップＳ２０４において、部品コード読出し手段１４２（図１２参照）を通じて、部品属性テーブル２６のｊレコード目から部品コードを読み出す。
【００６３】
次に、ステップＳ２０５において、部品コード判別手段１４４（図１２参照）を通じて、前記部品リスト読出し手段１４０にて読み出された部品コードと前記部品コード読出し手段１４２にて読み出された部品コードとが一致しているか否かが判別される。部品コードが一致していない場合は、ステップＳ２０６に進んでインデックスレジスタｊの値を＋１更新した後、前記ステップＳ２０４に進み、該ステップＳ２０４以降の処理を行う。即ち、部品属性テーブル２６の次のレコードにおける部品コードを読み出して部品リスト１０２のｊレコード目に登録されている部品コードと一致しているか否かの判別を行う。
【００６４】
そして、前記ステップＳ２０５において部品コードが一致していると判別された場合は、次のステップＳ２０７に進み、属性コード登録手段１４６を通じて、前記部品属性テーブル２６の該当レコードから属性コードを読み出して、属性リスト１０６のｉレコード目に格納する。
【００６５】
次に、ステップＳ２０８において、インデックスレジスタｉの値を＋１更新した後、次のステップＳ２０９において、属性検索完了判別手段１４８を通じて、属性コードの検索がすべて完了したか否かが判別される。この判別は、インデックスレジスタｉの値が部品検索数Ｍ以上であるかどうかで行われる。
【００６６】
属性コードの検索がすべて完了していない場合は、前記ステップＳ２０２に戻って、該ステップＳ２０２以降の処理を繰り返す。即ち、部品リスト１０２の次のレコードから部品コードを読み出して、その部品コードに対応する属性コードを属性リスト１０６に登録するという処理を行う。
【００６７】
そして、前記ステップＳ２０９において属性コードの検索がすべて完了したと判別された場合は、この属性リスト作成サブルーチン１０８が終了する。
【００６８】
次に、図１６のメインルーチンに戻って、次のステップＳ１０において、ワーク作業条件検索手段（ワーク作業条件検索サブルーチン）１１０に入る。このワーク作業条件検索サブルーチン１１０での処理は、図１９に示すように、まず、ステップＳ３０１において、アドレス変換テーブル検索用のインデックスレジスタｉに初期値「０」を格納して、該インデックスレジスタｉを初期化する。
【００６９】
次に、ステップＳ３０２において、部品組合せ読出し手段１５０（図１３参照）を通じて、アドレス変換テーブル３０のｉレコード目から部品コードの組合せパターンを読み出す。
【００７０】
次に、ステップＳ３０３において、部品組合せ判別手段１５２（図１３参照）を通じて、前記部品組合せ読出し手段１５０にて読み出された部品コードの組合せパターンと部品リスト１０２に登録されている部品コードの組合せパターンとが一致しているか否かが判別される。
【００７１】
部品コードの組合せパターンが一致していない場合は、ステップＳ３０４に進んでインデックスレジスタｉの値を＋１更新した後、前記ステップＳ３０２に進み、該ステップＳ３０２以降の処理を行う。即ち、アドレス変換テーブル３０の次のレコードにおける部品コードの組合せパターンを読み出して、前記部品リスト１０２に登録されている部品コードの組合せパターンと一致しているか否かの判別を行う。
【００７２】
そして、前記ステップＳ３０３において部品コードの組合せパターンが一致していると判別された場合は、次のステップＳ３０５に進み、第１のアドレス読出し手段１５４（図１３参照）を通じて、前記アドレス変換テーブル３０のうち、該当レコードに格納されている先頭格納アドレスを読み出す。
【００７３】
次に、ステップＳ３０６において、第１のファイル読出し手段１５６（図１３参照）を通じて、ワーク作業条件テーブル２８を構成するファイル群のうち、前記ステップＳ３０５にて読み出された先頭格納アドレスに対応するファイルを読み出す。
【００７４】
次に、ステップＳ３０７において、ワーク作業条件検索用のインデックスレジスタｊに初期値「０」を格納して、該インデックスレジスタｊを初期化する。
【００７５】
次に、ステップＳ３０８において、属性組合せ読出し手段１５８（図１３参照）を通じて、前記ファイルのｊレコード目から属性コードの組合せパターンを読み出す。
【００７６】
次に、ステップＳ３０９において、属性組合せ判別手段１６０（図１３参照）を通じて、前記属性リスト１０６上の属性コードの組合せパターンと前記属性組合せ読出し手段１５８にて読み出された属性コードの組合せパターンが一致しているか否かが判別される。
【００７７】
属性コードの組合せパターンが一致していない場合は、ステップＳ３１０に進んでインデックスレジスタｊの値を＋１更新した後、前記ステップＳ３０８に進み、該ステップＳ３０８以降の処理を行う。即ち、当該ファイルの次のレコードにおける属性コードの組合せパターンを読み出して、前記属性リスト１０６に登録されている属性コードの組合せパターンと一致しているか否かの判別を行う。
【００７８】
そして、前記ステップＳ３０９において属性コードの組合せパターンが一致していると判別された場合は、次のステップＳ３１１に進み、ワーク作業条件読出し手段１６２（図１３参照）を通じて、当該ファイルの該当レコードからワークの作業条件を読み出す。このステップＳ３１１での処理が終了した段階で、このワーク作業条件検索サブルーチン１１０が終了する。
【００７９】
次に、図１６のメインルーチンに戻って、次のツール仕様検索手段（ツール仕様検索サブルーチン）１１２に入る。このツール仕様検索サブルーチン１１２での処理は、図２０に示すように、まず、ステップＳ４０１において、ツール仕様テーブル検索用のインデックスレジスタｉに初期値「０」を格納して、該インデックスレジスタｉを初期化する。
【００８０】
次に、ステップＳ４０２において、ツールコード読出し手段１７０（図１４参照）を通じて、ツール仕様テーブル３６のｉレコード目からツールコードを読み出す。
【００８１】
次に、ステップＳ４０３において、ツール判別手段１７２（図１４参照）を通じて、前記ツールコードが今回のティーチングデータＤの作成対象のロボットに適応したツールを示すコードであるか否かが判別される。
【００８２】
今回のツールでないと判別された場合は、ステップＳ４０４に進んでインデックスレジスタｊの値を＋１更新した後、前記ステップＳ４０２に進み、該ステップＳ４０２以降の処理を行う。即ち、ツール仕様テーブル３６の次のレコードにおけるツールコードを読み出して、今回のツールと一致しているか否かの判別を行う。
【００８３】
そして、前記ステップＳ４０３においてツールコードが一致していると判別された場合は、次のステップＳ４０５に進み、ツール仕様読出し手段１７４（図１４参照）を通じて、ツール仕様テーブル３６の該当レコードからツールの仕様データを読み出す。このステップＳ４０５での処理が終了した段階でこのツール仕様検索サブルーチン１１２が終了する。
【００８４】
次に、図１６のメインルーチンに戻って、次のステップＳ１２において、ツール仕様判別手段１１４（図１０参照）を通じて、前記ワーク作業条件検索手段１１０にて検索されたワークの作業条件が今回のツールの仕様に適合するか否かが判別される。例えば、ワーク作業条件の溶接電流値（図３参照）がツール仕様の最大許容溶接電流値（図５参照）以下であって、かつ、ワーク作業条件の加圧力（図３参照）がツール仕様の加圧力（図５参照）以下であれば「適合」であると判別され、それ以外であれば、「不適合」と判別されることになる。
【００８５】
前記ステップＳ１２において「適合」であると判別された場合は、次のステップＳ１３に進み、ツール作業条件検索・登録手段（ツール作業条件検索・登録サブルーチン）１１８に入る。このツール作業条件検索・登録サブルーチン１１８での処理は、図２１に示すように、まず、ステップＳ５０１において、第２のアドレス読出し手段１８０（図１５参照）を通じて、前記ツール仕様検索手段１１２（図１０参照）にて検索されたツール仕様テーブル３６の該当レコードから先頭格納アドレスを読み出す。
【００８６】
次に、ステップＳ５０２において、第２のファイル読出し手段１８２（図１５参照）を通じて、ツール作業条件テーブル３８を構成するファイル群のうち、前記読み出された先頭格納アドレスに対応するファイルを読み出す。
【００８７】
次に、ステップＳ５０３において、ツール作業条件検索用のインデックスレジスタｉに初期値「０」を格納して、該インデックスレジスタｉを初期化する。
【００８８】
次に、ステップＳ５０４において、ツール作業条件読出し手段１８４（図１５参照）を通じて、当該ファイルのｉレコード目からツールの作業条件を読み出す。
【００８９】
次に、ステップＳ５０５において、ツール作業条件判別手段１８６（図１５参照）を通じて、前記ワーク作業条件検索手段１１０（図１０参照）にて検索されたワークの作業条件が前記ツール作業条件読出し手段１８４にて読み出されたツールの作業条件に適合するか否かが判別される。例えば、ワーク作業条件の溶接電流値（図３参照）が、ツール作業条件の最小許容溶接電流値〜最大許容溶接電流値（図６参照）の範囲内にある場合は「適合」であると判別され、それ以外であれば「不適合」と判別されることになる。
【００９０】
前記ステップＳ５０５において「適合」であると判別された場合は、次のステップＳ５０６に進み、条件番号書込み手段１９２（図１５参照）を通じて、当該レコードに格納されている条件番号あるいは現在のインデックスレジスタｉの値をティーチングデータＤ（図８参照）に書き込む。
【００９１】
前記ステップＳ５０５において「不適合」であると判別された場合は、ステップＳ５０７に進んで、インデックスレジスタｉの値を＋１更新した後、次のステップＳ５０８に進み、作業条件検索完了判別手段１８８（図１５参照）を通じて、ツールの作業条件の検索がすべて完了したか否かが判別される。この判別は、インデックスレジスタｉの値が作業条件登録数Ｎ以上であるかどうかで行われる。
【００９２】
インデックスレジスタｉの値が作業条件登録数Ｎ以上になる前に、ステップＳ５０５において「適合」であると判別された場合は、上述したステップＳ５０６に進むことになるが、インデックスレジスタｉの値が作業条件登録数Ｎ以上となって、当該ファイルに登録されているすべてのツール作業条件に対して「不適合」であると判別された場合は、ステップＳ５０９に進み、作業条件作成手段１９０（図１５参照）を通じて、当該ファイルの新たなレコードに作業条件を登録する。具体的には、当該ファイルの新たなレコードにおける最大許容溶接電流値と最小許容溶接電流値（図６参照）として、今回検索されたワーク作業条件における溶接電流値（図３参照）を登録し、前記新たなレコードにおける開放時間及び加圧時間（図６参照）として、初期値（デフォルト値）を登録する。
【００９３】
次に、ステップＳ５１０において、前記条件番号書込み手段１９２を通じて、前記新たな条件番号あるいは現在のインデックスレジスタｉの値をティーチングデータＤに書き込む。
【００９４】
前記ステップＳ５０６での処理又はステップＳ５１０での処理が終了した段階で、このツール作業条件検索・登録サブルーチン１１８での処理が終了する。
【００９５】
次に、図１６のメインルーチンに戻り、次のステップＳ１４において、要求終了判別手段１２０（図１０参照）を通じて、ティーチングデータＤの作成要求の終了があったか否かの判別が行われる。作成要求があった場合は、前記ステップＳ１に戻って、該ステップＳ１以降の処理が繰り返される。即ち、次の溶接ポイントＰにおける位置情報と該溶接ポイントＰにおける溶接条件（ツール作業条件）がティーチングデータＤに登録されることになる。
【００９６】
ところで、前記ステップＳ１２において、ワーク作業条件検索手段１１０（図１０参照）にて検索されたワークの作業条件が今回のツールの仕様に適合しないと判別された場合は、ステップＳ１５に進み、エラーメッセージ出力手段１１６（図１０参照）を通じて、エラーメッセージ、例えばツールの仕様が適合しないため、ツールを変更する必要がある等の内容のメッセージをモニタ１８に出力する。
【００９７】
そして、前記ステップＳ１４において作成要求が終了したと判別された場合、又は前記ステップＳ１５でのエラーメッセージ出力処理が終了した段階で、このティーチングデータ作成処理手段９０が終了する。
【００９８】
前記ティーチングデータ作成処理手段９０での処理が終了した時点で、ティーチングデータＤの各ステップにそれぞれ位置情報と該位置情報に最適な溶接条件を示す条件番号が登録されることになる。
【００９９】
作成されたティーチングデータＤは、データ転送装置２４を介して実物ロボット１６にダウンロードされる。そして、実物ロボット１６の操作においては、ロボットコントローラ２２は、ティーチングデータＤの位置情報に基づいてツール先端点を移動させるべく制御する。また、このロボットコントローラ２２は、ティーチングデータＤに登録されている条件番号に基づいてツール作業条件テーブル３８（図６参照）からツール作業条件を読み出し、該作業条件に合うように、溶接トランスから出力される溶接電流や可動電極２００（図２２参照）による加圧力等を制御する。
【０１００】
このように、本実施の形態に係るオフラインティーチングシステム１０においては、モニタ１８上に表示されているワークの画像に対して、オペレータがマウス等のポインティングデバイスを使用して溶接ポイントＰを指定することにより、自動的にその溶接ポイントＰにおけるツールの作業条件が決定されることになるため、オフラインティーチングの操作時間の短縮化を効率よく実現させることができる。
【０１０１】
また、妥当な作業条件をオフラインティーチング装置２０上で設定できることから、実物ロボット１６を使用しての再設定処理を極力なくすことができ、現場での修正作業にかかる時間、工数を大幅に低減することができる。
【０１０２】
特に、本実施の形態においては、部品リスト作成手段１０４において、溶接ポイントＰの座標データに基づいて、その座標から加圧方向に引いた直線と交差する１以上の部品コードをワークのＣＡＤデータから検索するようにしているため、溶接ポイントＰを指定した時点で自動的に、その溶接ポイントＰにおける１以上の部品コードを割り出すことができる。
【０１０３】
また、属性リスト作成手段１０８において、前記部品リスト作成手段１０４にて検索した１以上の部品コードに関する属性コードを部品属性テーブル２６と照合して取得するようにしているため、前記部品リスト作成手段１０４で検索された１以上の部品コードに基づいて、前記溶接ポイントＰにおける各部品の材質や板厚を示すコード（属性コード）を自動的に得ることができる。
【０１０４】
また、ワーク作業条件検索手段１１０において、ワーク作業条件テーブル２８のうち、前記部品リスト作成手段１０４にて作成された１以上の部品コードの組合せパターンから今回の溶接ポイントＰに対応するファイルを特定し、前記属性リスト作成手段１０８にて作成された属性コードの組合せパターンをキーとして、前記特定されたファイルからワークの作業条件を検索決定するようにしているため、溶接ポイントＰにおける部品の組合せパターンから簡単にワークの作業条件を決定することができ、ソフトウェアにてワークの作業条件の設定の自動化を達成させることが可能となる。
【０１０５】
また、ツール仕様検索手段１１２において、前記ワーク作業条件検索手段１１０にて検索されたワークの作業条件と対象ロボットにおけるツールの仕様とを比較し、その比較結果が「適合」である場合には、ツール作業条件検索・登録手段１１８を通じて、ツール作業条件テーブル３８のうち、前記決定されたワークの作業条件と適合する条件番号を取り出し、該条件番号をティーチングデータＤに登録するようにしているため、ツールの作業条件として対象ロボットにおけるツールの仕様に合わない作業条件を設定することがなく、自動的に前記ワークの作業条件に合ったツールの作業条件を設定することができる。
【０１０６】
また、前記ツール作業条件検索・登録手段１１８において、前記ツール作業条件テーブル３８に、前記決定されたワークの作業条件と一致する番号がない場合に、前記ツール作業条件テーブル３８に、前記決定されたワークの作業条件に適合するツールの作業条件を新たに登録し、そのときの新たな条件番号をティーチングデータＤに登録するようにしているため、ソフトウェアにおいて、ツールの仕様とワークの作業条件とを参照しながら最適なツールの作業条件を自動的に設定することが可能となる。
【０１０７】
前記実施の形態においては、溶接ガンのロボットのオフラインティーチングに適用した例を示したが、その他、塗装用ロボットや搬送用ロボットにも容易に適用させることができる。
【０１０８】
なお、この発明に係るオフラインティーチングにおけるツールの作業条件設定方法は、上述の実施の形態に限らず、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【０１０９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るオフラインティーチングにおけるツールの作業条件設定方法によれば、ワークに対して作業を行うための作業ポイントをＣＡＤデータ上のワークで指定する第１のステップと、指定された作業ポイントにおける１以上の部品を検索する第２のステップと、検索された前記１以上の部品に関し、その作業に必要な属性を取得する第３のステップと、取得した属性からワークの作業条件を決定する第４のステップと、特定されたツールの仕様に前記決定されたワークの作業条件が含まれる場合に、前記ツールの仕様から前記ワークの作業条件に適合するツールの作業条件を検索し、ティーチングデータに反映させる第５のステップを有することを特徴としている。
【０１１０】
このため、ツールの仕様とワークの作業条件を参照しながら最適なツールの作業条件を自動的に設定することができ、オフラインティーチングの操作時間の短縮化を効率よく実現させることができる。
【０１１１】
また、妥当な溶接条件をオフラインで設定でき、実物のロボットを使用しての再設定処理を極力なくすことができ、現場での修正作業にかかる時間、工数を大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係るオフラインティーチングシステムを示す構成図である。
【図２】部品属性テーブルの内訳を示す説明図である。
【図３】ワーク作業条件テーブルの内訳を示す説明図である。
【図４】アドレス変換テーブルの内訳を示す説明図である。
【図５】ツール仕様テーブルの内訳を示す説明図である。
【図６】ツール作業条件テーブルの内訳を示す説明図である。
【図７】６軸の実物ロボットの一例を示す拡大図である。
【図８】ティーチングデータの内訳を示す説明図である。
【図９】オフラインティーチング装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】ティーチングデータ作成処理手段の構成を示す機能ブロック図である。
【図１１】部品リスト作成手段の構成を示す機能ブロック図である。
【図１２】属性リスト作成手段の構成を示す機能ブロック図である。
【図１３】ワーク作業条件検索手段の構成を示す機能ブロック図である。
【図１４】ツール仕様検索手段の構成を示す機能ブロック図である。
【図１５】ツール作業条件検索・登録手段の構成を示す機能ブロック図である。
【図１６】ティーチングデータ作成処理手段の処理動作を示すフローチャートである。
【図１７】部品リスト作成手段の処理動作を示すフローチャートである。
【図１８】属性リスト作成手段の処理動作を示すフローチャートである。
【図１９】ワーク作業条件検索手段の処理動作を示すフローチャートである。
【図２０】ツール仕様検索手段の処理動作を示すフローチャートである。
【図２１】ツール作業条件検索・登録手段の処理動作を示すフローチャートである。
【図２２】部品リスト作成手段において部品を検索する際の原理を示す説明図である。
【符号の説明】
１０…オフラインティーチングシステム １２…ワーク設計用コンピュータ
１４…設備設計用コンピュータ １６…実物ロボット
１８…モニタ ２０…オフラインティーチング装置
２２…ロボットコントローラ ２４…データ転送装置
２６…部品属性テーブル ２８…ワーク作業条件テーブル
３０…アドレス変換テーブル ３６…ツール仕様テーブル
３８…ツール作業条件テーブル
９０…ティーチングデータ作成処理手段 １０４…部品リスト作成手段
１０８…属性リスト作成手段 １１０…ワーク作業条件検索手段
１１２…ツール仕様検索手段 １１４…ツール仕様判別手段
１１８…ツール作業条件検索・登録手段
Claims (7)
- ワークに対して作業を行うための作業ポイントをＣＡＤデータ上のワークで指定する第１のステップと、
指定された作業ポイントにおける１以上の部品を検索する第２のステップと、
検索された前記１以上の部品に関し、その作業に必要な属性を取得する第３のステップと、
取得した属性から溶接電流値を含むワークの作業条件を決定する第４のステップと、
特定されたツールの仕様に前記決定されたワークの作業条件が含まれる場合に、前記ツールの仕様から前記ワークの作業条件に適合する最大許容溶接電流値を含むツールの作業条件を検索し、ティーチングデータに反映させる第５のステップとを有することを特徴とするオフラインティーチングにおけるツールの作業条件設定方法。 - 請求項１記載のオフラインティーチングにおけるツールの作業条件設定方法において、
前記第１のステップは、モニタ上に表示されるワークの画像に対して座標入力装置を用いて作業ポイントを指定することを特徴とするオフラインティーチングにおけるツールの作業条件設定方法。 - 請求項２記載のオフラインティーチングにおけるツールの作業条件設定方法において、
前記第２のステップは、作業ポイントの座標データに基づいて、その座標から作業方向に引いた直線と交差する１以上の部品を前記ワークのＣＡＤデータから検索することを特徴とするオフラインティーチングにおけるツールの作業条件設定方法。 - 請求項１〜３のいずれか１項に記載のオフラインティーチングにおけるツールの作業条件設定方法において、
前記第３のステップは、部品名に基づいてその部品の板厚と材質を参照することができる部品属性テーブルを用い、
前記第２のステップにて検索した１以上の部品に関する板厚と材質を、前記部品属性テーブルと照合して取得することを特徴とするオフラインティーチングにおけるツールの作業条件設定方法。 - 請求項４記載のオフラインティーチングにおけるツールの作業条件設定方法において、
前記第４のステップは、部品の組合せパターン数に応じたファイルを有し、かつ、各ファイルが材質と板厚の組合せパターンに基づいて、その組合せに係る作業条件を参照することができるワーク作業条件テーブルを用い、
前記ワーク作業条件テーブルのうち、前記第２のステップにて取得された前記１以上の部品の組合せからファイルを特定し、
前記第３のステップにて取得された板厚と材質の組合せパターンをキーとして、前記特定されたファイルからワークの作業条件を検索決定することを特徴とするオフラインティーチングにおけるツールの作業条件設定方法。 - 請求項１〜５のいずれか１項に記載のオフラインティーチングにおけるツールの作業条件設定方法において、
前記第５のステップは、前記第４のステップにて決定されたワークの作業条件と対象ロボットにおけるツールの仕様とを比較し、
比較結果が、前記決定されたワークの作業条件が前記ツールの仕様に含まれることを示す場合に、当該ツールの作業条件が番号順に登録されたツール作業条件テーブルを用いて、該ツール作業条件テーブルのうち、前記決定されたワークの作業条件と適合する番号を取り出し、該番号をティーチングデータに記録することを特徴とするオフラインティーチングにおけるツールの作業条件設定方法。 - 請求項６記載のオフラインティーチングにおけるツールの作業条件設定方法において、
前記ツール作業条件テーブルに、前記決定されたワークの作業条件と適合する番号がない場合は、該ツール作業条件テーブルに、前記決定されたワークの作業条件に適合するツールの作業条件を新たに登録し、そのときの新たな番号をティーチングデータに記録することを特徴とするオフラインティーチングにおけるツールの作業条件設定方法。
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