JPH0550388A - 工業用ロボツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 工業用ロボットのリモート操作が容易にでき
るようにする。 【構成】 ロボット本体の自由度毎に設けられた動作キ
ーが複数同時に操作されると対応するロボット本体の自
由度を同時に動作させ、少なくとも一つの前記動作キー
の操作が解除されるとロボット本体のすべての自由度を
停止させるコントローラを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リモート操作を容易に
行なうことができ、動作プログラムデータの作成作業
（教示作業）の効率向上を図ることができる工業用ロボ
ットに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、各種の分野で使用されている多自
由度型の工業用ロボットには、通常、コントローラある
いはこれに接続されるリモート操作ボックスに手動操作
用の動作キーがロボット本体の自由度（以下、軸とい
う。）に対応してそれぞれ設けられる。

【０００３】これは、リモートティーチング方式により
教示作業する場合等に、ロボット本体を手動操作により
動作させるためのものであるが、従来は、各軸毎でなけ
れば動作させることはできなかった。

【０００４】例えば、塗装等に使用される通常の多関節
型ロボットであると、主軸として旋回軸，上腕軸，前腕
軸を有するが、例えばこれらを動かして所定のロボット
本体の姿勢を教示しようとした場合、旋回軸に対応する
キー，上腕軸に対応するキー，前腕軸に対応するキーを
それぞれ別個に操作してロボット本体を各軸毎に動かさ
なければならなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このため、リモート操
作でロボット本体を所望の姿勢に動かすために時間がか
かり、教示作業に手数がかかるという問題があった。

【０００６】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、リモート操作においてロボット本体を所望の姿勢に
動かすことが容易な工業用ロボットを提供することを目
的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の工業用ロ
ボットは、多自由度を有するロボット本体からなる工業
用ロボットであって、各自由度毎に設けられた動作キー
が複数同時に操作されると対応するロボット本体の自由
度を同時に動作させ、少なくとも一つの前記動作キーの
操作が解除されるとロボット本体のすべての自由度の動
作を停止させるコントローラを備えていることを特徴と
している。

【０００８】請求項２記載の工業用ロボットは、多自由
度を有するロボット本体からなる工業用ロボットであっ
て、各自由度毎に設けられた動作キーが複数同時に操作
されると対応するロボット本体の自由度を同時に動作さ
せ、この動作途中において他のキーが押されるとロボッ
ト本体のすべての自由度の動作を停止させるコントロー
ラを備えていることを特徴としている。

【０００９】

【作用】請求項１記載の工業用ロボットであると、ロボ
ット本体の複数の自由度を動かしてロボット本体を所望
の姿勢にする必要があるときには、これら自由度に対応
する動作キーを同時に操作することによりそれら自由度
を同時に動作させて、瞬時に所定の姿勢にロボット本体
を動かすことができる。しかも、この際一つでも動作キ
ーの操作が解除されるとすべての自由度についてロボッ
ト本体の動作が停止するので、誤って一部の動作キーの
操作のみを解除してしまうような操作ミスがあってもロ
ボット本体が予期せぬ動作をすることはなく安全であ
る。

【００１０】また、請求項２記載の工業用ロボットであ
ると、同様に複数の自由度を動かして瞬時に所定の姿勢
にロボット本体を動かすことができるとともに、この際
他のキーの操作がなされるとすべての自由度についてロ
ボット本体の動作が停止するので、複数の動作キーを操
作している途中で誤って他の動作キーあるいは他の種類
のキーを押してしまう等の操作ミスがあっても、ロボッ
ト本体が予期せぬ動作をすることはなく安全である。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図４により
説明する。本実施例の工業用ロボットは、アーム先端に
取付けた塗装ガン等のツールを動かして作業するロボッ
ト本体１と、このロボット本体の動作を制御するロボッ
トコントローラ２と、このロボットコントローラ２に接
続されたリモート操作ボックス３とを備えるものであ
る。

【００１２】ロボット本体１は、この場合、６軸の多関
節型のもので、上腕１ａと前腕１ｂと前腕１ｂの先端に
設けられた手首部１ｃを備え、この手首部１ｃに取付け
た塗装ガン等のツールを移動させて作業するものであ
る。すなわち、上腕１ａから上部が水平回転する旋回軸
と、上腕１ａが前後に回動する前腕軸と、前腕１ｂが上
下に回動する上腕軸と、手首部１ｃにおける３軸の動作
自由度を有するもので、これにより、動作範囲内であれ
ばツールを任意の位置に動かして任意の姿勢にすること
ができるものである。

【００１３】コントローラ２は、再生時には、ロボット
本体に各軸毎に設けられた回転角センサーの信号を受け
つつやはりロボット本体に各軸毎に設けられたアクチュ
エータに信号を送って、教示された動作プログラムデー
タに基づいて教示されたとおりの動作をロボット本体に
行なわせるものである。

【００１４】また、教示時には、リモート操作ボックス
３からの操作に従って、リモート操作ボックス３により
設定される（すなわち、リモートティーチィングにより
教示される）ロボット本体１の姿勢データを教示点毎に
記憶してゆき、内部に所定の動作プログラムを登録する
ものである。

【００１５】そして、このコントローラ２は、この教示
の際に、後述する図３，図４に示すフローチャートに基
づいて動作して、リモート操作ボックス３に設けられた
動作キー４〜９のうち複数の動作キーが同時に操作され
ると同時に操作されている前記動作キーが二つ以内であ
る場合に限り対応するロボット本体１の自由度を同時に
動作させ、少なくとも一つの動作キーの操作が解除され
るとロボット本体１のすべての自由度の動作を停止させ
るものである。

【００１６】リモート操作ボックス３は、コントローラ
２を遠隔操作するもので、教示時に前述した６個の軸を
手動操作で動かすための動作キーが各軸毎に設けられて
いる。この場合、動作キー４，５，６が前述した旋回
軸，上腕軸，前腕軸にそれぞれ対応し、動作キー７，
８，９が手首部１ｃの３軸に対応する。

【００１７】なお、コントローラ内には、レジスタ等に
より構成された２値設定要素である軸動作フラグ１０が
設けられている。これは、図２に示すように、動作キー
が操作されているときは値が”１”になり操作されてい
ないときは値が”０”になるメモリエリアが各軸毎に形
成されたものである。この場合、図２において、メモリ
エリア１が旋回軸、メモリエリア２が上腕軸、メモリエ
リア３が前腕軸、メモリエリア４，５，６が手首部の３
軸に対応する。

【００１８】今、教示モードが設定された状態で、リモ
ート操作ボックス３の動作キーの操作があると、コント
ローラ２は、図３に示すように以下のｓｔｅｐ１〜６の
処理を行なう。

【００１９】［ｓｔｅｐ１］軸動作フラグ１０のセット
状態を判定し、セットされている軸の数（すなわち、値
が”１”になっているメモリエリアの数）が、０あるい
は１軸分である場合はｓｔｅｐ２に進み、すでに、２軸
分がセットされていればｓｔｅｐ６を実行する。これは
すでに２軸を動作させているため、安全上３軸同時動作
を停止するためである。

【００２０】［ｓｔｅｐ２］操作された動作キーに対応
する軸動作フラグ１０のメモリエリアの値を"１"に設定
し、ｓｔｅｐ３に進む。

【００２１】［ｓｔｅｐ３］軸動作フラグ１０において
値が”１”になっている軸についてロボット本体１を１
ステップ動作させて、ｓｔｅｐ４に進む。ここで、１ス
テップとは、コントローラ２の１処理サイクル当りに各
軸が動作する量であり、手動操作における各軸の設定速
度により決るものである。この場合例えば、軸動作フラ
グ１０が図２に示すように旋回軸，上腕軸についてセッ
トされている状態では、旋回軸と上腕軸とを同時に１ス
テップ移動量だけ動作させる。

【００２２】［ｓｔｅｐ４］同じ軸についての動作キー
の操作が引続き行なわれているかどうか判断し、行なわ
れている場合はｓｔｅｐ３に戻り、行なわれていない場
合はｓｔｅｐ５に進む。

【００２３】［ｓｔｅｐ５］軸動作フラグ１０の値をい
ずれのメモリエリアについてもクリアしｓｔｅｐ６に進
む。

【００２４】［ｓｔｅｐ６］ロボット本体１の動作をす
べての軸について停止する。

【００２５】また、操作している状態の動作キーの操作
が解除されると、たとえ解除された動作キーがひとつで
あっても、コントローラ２は、図４に示す以下のｓｔｅ
ｐ７〜８を行なう。

【００２６】［ｓｔｅｐ７］軸動作フラグ１０の値をい
ずれのメモリエリアについてもクリアしｓｔｅｐ８に進
む。

【００２７】［ｓｔｅｐ８］ロボット本体１の動作をす
べての軸について停止する。

【００２８】以上のようなコントローラ２の処理による
と、教示作業をしているオペレータは、二つの軸を動か
してロボット本体１を所望の姿勢にしたいときには、こ
れらの軸に対応する動作キーを同時に操作することによ
りそれらの軸を同時に動作させて、瞬時に所望の姿勢に
ロボット本体１を設定することができる。

【００２９】例えば、旋回軸と上腕軸とを動かす必要が
あるときには、リモート操作ボックス３の動作キー４と
５とを同時に操作すればよい。

【００３０】しかも、この際、一つでも動作キーの操作
が解除されるとすべての軸についてロボット本体１の動
作が停止するので、操作ミスによりロボット本体１が予
期せぬ動作をすることはなく安全である。

【００３１】例えば上記の場合、単に複数の軸を同時に
動作させられる構成であると、オペレータは旋回軸と上
腕軸とが同時に動いて得られる軌跡（旋回軸と上腕軸の
動作の合成による軌跡）をたどってロボット本体１が動
くことを想定しているので、いずれか一方の動作キーか
ら手を離してしまったことに気付かなかった場合には、
ロボット本体が思いもよらぬ軌跡で動作をすることにな
り、この軌跡の途上に教示用のワーク等があった場合は
干渉が起きる。

【００３２】しかし、本実施例のロボットであれば、こ
の場合、ロボット本体１の動作はいずれの軸についても
停止するので、極めて安全である。

【００３３】さらに、あまりに多くの軸を同時に動作さ
せることができると、ロボット本体１の動きが事前に想
定し難いので、場合によってはその便利さを越えて不安
全になるが、本実施例の場合、上記の説明から分るよう
に動作キーが同時に３つ以上操作されてもロボット本体
１の動作がすべて停止するので、この点でも安全性が確
保されている。

【００３４】ただし、この同時に動作させられる軸数の
限定は、必ずしも２軸以内に限られるものではなく、干
渉するものがロボット本体１の周囲にない場合や、オペ
レータが熟練者に限られるような場合は、さらに増やし
てもよいことはいうまでもない。

【００３５】また、上記実施例は、複数の動作キーを操
作している途中で、動作キー以外の操作をした場合につ
いては触れていないが、この場合にもすべての自由度に
ついてのロボット本体の動作が停止する構成としてもよ
い。例えば、二つの動作キーを同時に操作して前述した
ような動作をロボット本体に行なわせている途中で、リ
モート操作ボックス上の他のキー（ファンクションキー
等）が押された場合にも、ロボット本体のすべての動作
が停止する構成とすれば、さらに安全である。

【００３６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の工業ロボットによれば、教示時に複数のロボット本体
の自由度を同時に動作させることができるため、ロボッ
ト本体を目的の姿勢に効率良く動かして、短時間で教示
作業が行なえるとともに、このように複数の自由度を同
時に動作させる場合の危険性が排除されて安全であると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】工業用ロボットの全体構成を示す図である。

【図２】コントローラに設けられた軸動作フラグを示す
概念図である。

【図３】コントローラの動作を示すフローチャート図で
ある。

【図４】コントローラの動作を示すフローチャート図で
ある。

【符号の説明】

１ ロボット本体 ２ コントローラ ４〜９ 動作キー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多自由度を有するロボット本体からなる
   工業用ロボットであって、各自由度毎に設けられた動作
   キーが複数同時に操作されると対応するロボット本体の
   自由度を同時に動作させ、少なくとも一つの前記動作キ
   ーの操作が解除されるとロボット本体のすべての自由度
   の動作を停止させるコントローラを備えていることを特
   徴とする工業用ロボット。
2. 【請求項２】 多自由度を有するロボット本体からなる
   工業用ロボットであって、各自由度毎に設けられた動作
   キーが複数同時に操作されると対応するロボット本体の
   自由度を同時に動作させ、この動作途中において他のキ
   ーが押されるとロボット本体のすべての自由度の動作を
   停止させるコントローラを備えていることを特徴とする
   工業用ロボット。