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JPH0760577A - 自動組立装置の制御装置 - Google Patents

自動組立装置の制御装置

Info

Publication number
JPH0760577A
JPH0760577A JP21047293A JP21047293A JPH0760577A JP H0760577 A JPH0760577 A JP H0760577A JP 21047293 A JP21047293 A JP 21047293A JP 21047293 A JP21047293 A JP 21047293A JP H0760577 A JPH0760577 A JP H0760577A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
program
magazine
work
memory
control device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP21047293A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuhiro Sawada
康宏 沢田
Katsumi Ishihara
勝己 石原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP21047293A priority Critical patent/JPH0760577A/ja
Publication of JPH0760577A publication Critical patent/JPH0760577A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ユーザにマガジン内のワーク位置を細かく指
定させるような手間を強いない自動組立装置の制御装置
を提案する。 【構成】 複数のセルに分割されたマガジンにおいて特
定のセル位置を指定することにより自動組立動作を行な
う自動組立装置ための制御装置である。ユーザは、前も
って使用するマガジンの種々のパラメータ(例えば、マ
ガジンの大きさWX,WY、セルの数WZ、基準点のティ
ーチングポイントWT)を設定しておく。ユーザがマガ
ジン内におけるセル番号(WN)を引き数とした命令に
より組立プログラムを作成し、このプログラムを制御装
置に実行させると、解釈実行プログラムが、この命令を
解釈し、セル番号WNと前記パラメータからセル位置を
最終的に演算する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動組立装置の制御装
置に関し、とくに、パレット(マガジン)内に収納され
た複数の部品から特定の部品を特定する制御(所謂、パ
レタイジング動作)の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】自動組立装置がマガジン内の部品のをピ
ック(pick)しあるいはプレース(place)する手法に関す
る従来技術として、特開昭63−123723号「ロボ
ツトシステムにおけるパレット空間位置特定方法」があ
る。この従来技術においては、マガジン上のワークの位
置を行列として表し、この行列上の端点3点と行数およ
び列数とを制御装置に教示する。制御装置は、これらの
教示データから各ワークの位置座標を算出して、算出し
た位置座標をワーク把持動作の実行時における位置デー
タとしてロボツトに提供すると言うプログラムを作成
し、そして実行することにより、パレタイジングすると
いうものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、作業者(プログラム作成者)が自動組立装置
がパレタイジングを実行するために必要な動作プログラ
ムを書かなければならない。このプログラムの作成作業
は、作成の手間がかかる上に、行列という比較的やっか
いな概念を頭に入れてプログラミングしなければなら
ず、プログラムミスも発生しやすかった。さらに、プロ
グラム自身も長くなり、実行時のプログラム解釈時間も
無視できないという欠点があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題を解決
するために提案されたもので、その目的は、ユーザにマ
ガジン内のワーク位置を細かく指定させるような手間を
強いない自動組立装置の制御装置を提案するものであ
る。本発明によれば、複数のセルに分割されたマガジン
において特定のセル位置を指定することにより自動組立
動作を行なう自動組立装置ための制御装置であって、ユ
ーザが記述したところの、前記マガジン内における相対
的なセル位置を示す相対位置情報を含む組立プログラム
を記憶する第1のメモリと、前記相対位置情報を、この
自動組立装置における座標系に変換するためのパラメー
タを入力する入力装置と、前記入力されたパラメータを
記憶する第2のメモリと、前記第1のメモリに記憶され
た組立プログラムを解釈実行するプログラム装置であっ
て、前記相対位置情報を、前記第2のメモリに記憶され
ているパラメータを用いてこの自動組立装置における座
標系の位置に変換して実行するプログラム装置とを具備
することを特徴とする。
【0005】従って、制御装置側においてマガジン内の
相対的な位置を組立装置の座標系の位置に変換するもの
であるから、ユーザは変換のためのプログラムなどの作
成をする必要はない。
【0006】
【実施例】以下、添付図面を参照しながら本発明の好適
な実施例を説明する。この実施例では、ワークを収納す
るマガジンの大きさを、一例として5行5列とした。図
1は自動組立装置としてのロボツト3による一般的な組
付作業を示した図である。図1において、ロボツト10
0がアーム3を動かしてフィンガを目標ワーク位置に移
動し、マガジン1からワーク4を把持し、治具2に組み
付けている。一般的に組付作業に使われるマガジン(パ
レットとも呼ぶが、以下、マガジンと統一する)の内部
は複数のセルに分割され、ここのセルは行列状に位置区
分されていることが多い。ロボツトは1サイクルごとに
次々にマガジン上のワークを取っては治具2上に組み付
けるという作業を繰り返す。このような作業を「パレタ
イジング動作」という。
【0007】図2は、ロボツト100とそのロボットの
制御を制御する制御装置200を示した概念図である。
制御装置200はプロセッサ(CPU)4、メモリ(R
OM,RAM)5,6、入出力インタフェース9,1
0、共通バス11で構成される。RAM6は各種データ
を格納し、プログラムROM5はプログラムを格納す
る。ロボツトのモータ制御部11は出力インタフェース
9を介して各種の動作指令を受取り、その指令に従った
動作を行う。さらに、ロボツトはその動きに伴う各種の
状態量(フィードバックやティーチング)を入力インタ
フェースを通じてCPUやRAMに取り込ませる。RO
M5には、後述のMOV PALUP命令やMOV P
ALDWN命令を解釈実行するプログラムが格納されて
いる。
【0008】次に、パレタイジングについて説明する。
図3は、実施例の自動組み立てシステムで使用される5
行5列のマガジンの上空の各点の位置を特定する手法を
説明する概念図である。この5行5列のマガジン内の5
×5=25個の各セルを特定するには、25点のティー
チングデータが必要となる。この実施例のシステムで特
徴的なことは、ティーチングデータは、ティーチングの
ための基準点となるP1 と、その上空点P0 と、x軸方
向端点P2 と、y軸方向端点P3 という基準点と、さら
に行列の大きさ、つまり(WX,WY)=(5,5)と言
う5種類のデータのみであるということである。これら
のデータにより、25点のセルすべての座標とその上空
点が表わされる。即ち、基準点座標を P1 =P11 =(x1,y1,z1,S1) P2 =P15 =(x2,y2,z2,S2) …(1) P3 =P51 =(x3,y3,z3,S3) …(2) P0 =P11z =(x0,y0,z0,S0) …(3) とすると、X,Y方向及びZ方向の差分値(即ち、1つ
のセルの大きさ)ΔPx,ΔPy ,ΔPz は、 ΔPX =(P2 −P1 )/WX …(4) ΔPY =(P3 −P1 )/WY …(5) ΔPZ =(P0 −P1 ) …(6) となる。よって、求める任意のm行,n列(m,n=0
〜4)にあるPの座標Pmnは、図3に示すように、 Pmn=P11+ΔPx *m+ΔPY *n …(7) となり、また、Pmnの上空点Pmnz は、図4に示すよう
に、 Pmnz =Pmn+ΔPz …(8) となる。
【0009】従来では、上記任意の座標Pmnを求めるア
ルゴリズムをユーザ自身がプログラムしなければならな
かった。換言すれば、ユーザは、そのような座標変換プ
ログラムを、使用するロボット言語に規定された種々の
指令を用いて作成し、そのようなプログラムを従来の制
御装置はメモリ内に記憶していたわけである。本実施例
では、ユーザは、第5図に示すようなワーク情報を制御
装置200に与えるのみで、所望のワークの位置座標は
制御装置200が発生するようになっている。即ち、本
実施例では、フィンガを図3に示すように上空点から下
降点に動作させるために、 MOV PALDWN(WN) という命令を用意し、下降点から上空点に動作させるた
めに、 MOV PALUP(WN) という命令を用意してある。ここでWNはワークの番号
である。ユーザは、まず、図7に示したような各種ワー
ク情報を入力し、その上で、ロボット動作プログラム
(即ち、組立動作プログラム)を上記MOV PALUP命令やM
OV PALDWNを用いて作成する。入力されたワーク情報
は、例えば、図7に示すようにRAM6に記憶される。
図6は、RAM6の主なデータの構成を示す。RAM6
には、上述のワーク情報テーブル302と、遊佐が記述
作成した組立動作プログラム303が格納される。
【0010】図7のワーク情報は、ワーク情報作成プロ
グラム300(図5)の制御の下、ユーザがキーボード
(不図示)やティーチングペンダント(教示用操作卓)
を用いて入力する。ワーク情報作成プログラムの詳細は
図8に示される。上記MOV PALUP命令やMOV PALDWNを含
む組立動作プログラム303は、解釈実行プログラム3
01が解釈し実行する。このプログラム301の詳細は
図9に示され、後にわかるように、この解釈実行プログ
ラム301が上記MOV PALUP命令やMOV PALDWNを組立動
作プログラム303中に見つけると、前述の(7),
(8)式に示されたような座標変換を行なうようになっ
ている。即ち、本実施例の制御装置200は、予め座標
変換プログラムを組み込んであるために、ユーザは自分
自身で座標変換プログラムを記述する手間から開放され
る。
【0011】図7のワーク情報について説明すると、ワ
ーク番号フィールドはワークの番号WNを格納する。図7
のテーブルは、各ワーク番号について、「配列X」,
「配列Y」,「配列パターン」,「ワーク残数」,「使
用プログラム」,「使用ポイント」などのフィールド含
む。「配列X」フィールドはX方向のセルの数を示し、
この例では“5”であり、「配列Y」フィールドはY方
向のセルの数を示し、この例では“5”である。「配列
パターン」フィールドは、このマガジンの各セルに収納
されているワークの配列パターンを識別する番号を示
し、その識別番号が“1”であれば図10のようなパタ
ーンでワークがマガジンに収納されており、“2”であ
れば図11のようなパターンとなる。いずれにしても、
このパターンが制御装置200にとって既知であれば、
空いているセルを飛ばして目標のワークを確実に把持す
ることができる。「ワーク残数」は、当該マガジンに現
在格納されているワークの数を示し、この例では“2
5”となる。ワークが使用されると、解釈実行プログラ
ム301がこの残数フィールドの値を1つ減数する。
「使用プログラム」フィールドはこのワークは、どの番
号の把持プログラムによって把持されるかを示す。「使
用ポイント」フィールドは、図3や図5の各ポイントの
値を格納する。「ワーク番号」と「使用ポイント」とは
原則的には一致する。しかし、「配列パターン」が図1
1のような場合においては、実際に収納されているワー
クに対してのみワーク番号を順に割り当てた場合には、
当然のことながら、「ポイント番号」と「ワーク番号」
とは一致しなくなる。ユーザには、「ワーク番号」によ
ってワークを特定することを許し、制御装置はこの「ワ
ーク番号」に対応する「使用ポイント」番号によって実
際のセル位置を知ることができる。
【0012】図8のフローチャートにしたがって、実施
例のワーク情報作成プログラム300について説明す
る。このプログラムが起動されると、制御装置200は
ステップST1においてティーチングモードとなる。前
述の3つの基準点をティーチングするためである。ステ
ップST2において、このワークが把持されるべきフィ
ンガを制御するプログラムの指定をユーザに促す。ステ
ップST3〜ステップST6において、起点P1、行方
向端点P2、列方向端点P3、P1に対する上空点P0を夫
々ティーチングする。これらのティーチングポイントデ
ータはステップST14において格納されるであろう。
【0013】ステップST7では「ワークテーブルモー
ド」に移行する。このモードでは、ワーク番号WNなどを
ワーク情報テーブルに設定するものである。即ち、ステ
ップST8において、ユーザにワーク番号WNの入力を促
す。ステップST9において行方向の個数WXの入力を促
し、ステップST10において列方向の個数WYの入力を
促がす。ステップST11においてワーク配列パターン
WLの入力を促し、ステップST12においてワーク残個
数WZの入力を促す。また、ステップST13で、す2
で入力したプログラム番号をテーブルにセットし、ステ
ップST14で、ステップST3〜ステップST6でテ
ィーチングしたティーチングデータと共に、当該ワーク
のポイント番号をテーブルにセットする。
【0014】図9は一例としての、MOV PALDWN指令の解
釈実行手順のフローチャートである。ここで、組立動作
プログラム303に、 MOV PALDWN(WN) という指令が含まれているとする。この命令をとりだす
と、プログラム301は、命令中のWNに対応するワーク
番号フィールドをサーチする。ステップST22におい
ては、パレタイジングデータP0〜P3をテーブルからサ
ーチする。ステップST23では、(4)〜(6)式に
従って補間を行ない、ΔPX,ΔPY,ΔP Zを演算す
る。ステップST24では、ワーク残個数WZと配列パ
ターン情報WLとに基づいて、当該マガジンにおいて次
に把持すべきワークの行番号mと列番号nを算出する。
ステップST25では、(7),(8)式にしたがっ
て、Pmnとその上空点Pmnzとを演算する。但し、WL
=1の場合(図10)における、行番号mと列番号nは
次のようにして求める。
【0015】 m=[(WX・WY−WZ)/WX]+1 …(9) n=(WX・WY−WZ)/WX−[(WX・WY−WZ)/WX] …(10) ここで、[A]はAの整数部分を表す。ステップST2
6では残個数WZを減算する。ステップST27では上
空点P mnzから下降点Pmnに移動する。
【0016】尚、MOV PALUP命令の解釈実行も図9の制
御手順に実質的に同じであることは自明であり、ただ、
ステップST27において、下降点Pmnから上空点P
mnzに移動する点で異なる。本発明はその趣旨を逸脱し
ない範囲で種々変形が可能である。例えば、前記実施例
では、次にピック若しくはプレースすべきセル位置を残
個数と言う形で保存していたが、行番号、列番号の形で
保存してもよい。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の、複数の
セルに分割されたマガジンにおいて特定のセル位置を指
定することにより自動組立動作を行なう自動組立装置た
めの制御装置は、ユーザが記述したところの、前記マガ
ジン内における相対的なセル位置を示す相対位置情報を
含む組立プログラムを記憶する第1のメモリと、前記相
対位置情報を、この自動組立装置における座標系に変換
するためのパラメータを入力する入力装置と、前記入力
されたパラメータを記憶する第2のメモリと、前記第1
のメモリに記憶された組立プログラムを解釈実行するプ
ログラム装置であって、前記相対位置情報を、前記第2
のメモリに記憶されているパラメータを用いてこの自動
組立装置における座標系の位置に変換して実行するプロ
グラム装置とを具備することを特徴とする。
【0018】従って、制御装置側においてマガジン内の
相対的な位置を組立装置の座標系の位置に変換するもの
であるから、ユーザは変換のためのプログラムなどの作
成をする必要はない。具体的には、ユーザはわずらわし
いプログラミングから解放され、プログラムミスの発生
をなくし、さらにプログラム短縮からプログラム解釈時
間の短縮を図ることのできる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した自動組み立てシステムの斜視
図。
【図2】実施例の制御装置の構成を示す図である。
【図3】パレタイジングの下降点を示す図である。
【図4】パレタイジングの上空点を示す図である。
【図5】ROM5の構成を示す図である。
【図6】RAM6の構成を示す図である。
【図7】ワーク情報テーブルの構成を示す図である。
【図8】ワーク情報テーブルを作成するプログラムのフ
ローチャートである。
【図9】MOV PALDWNを例にした命令解釈実行プログラム
のフローチャートである。
【図10】配列パターンの一例を示す図である。
【図11】配列パターンの一例を示す図である。
【図12】ワーク情報テーブルのうちの基準点データの
構成を示す図である。
【符号の説明】
1…マガジン、2…治具、3…ロボツト(スカラー型)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のセルに分割されたマガジンにおい
    て特定のセル位置を指定することにより自動組立動作を
    行なう自動組立装置ための制御装置であって、 ユーザが記述したところの、前記マガジン内における相
    対的なセル位置を示す相対位置情報を含む組立プログラ
    ムを記憶する第1のメモリと、 前記相対位置情報を、この自動組立装置における座標系
    に変換するためのパラメータを入力する入力装置と、 前記入力されたパラメータを記憶する第2のメモリと、 前記第1のメモリに記憶された組立プログラムを解釈実
    行するプログラム装置であって、前記相対位置情報を、
    前記第2のメモリに記憶されているパラメータを用いて
    この自動組立装置における座標系の位置に変換して実行
    するプログラム装置とを具備することを特徴とする自動
    組立装置の制御装置。
  2. 【請求項2】 前記マガジンはX方向とY方向に延びた
    矩形の形状を有し、前記パラメータは、ワークのX方向
    の個数、ワークのY方向の個数、ティーチングポイント
    を含むことを特徴とする請求項1に記載の自動組立装置
    の制御装置。
  3. 【請求項3】 前記パラメータは、さらに、ワークの残
    個数を含むことを特徴とする請求項2に記載の自動組立
    装置の制御装置。
  4. 【請求項4】 前記パラメータは、さらに、ワーク配列
    のパターンを含むことを特徴とする請求項2に記載の自
    動組立装置の制御装置。
  5. 【請求項5】 前記組立プログラムはマガジン中のワー
    クの番号を指定するパラメータを有した命令により記述
    され、前記プログラム装置は前記命令を解釈実行するプ
    ログラムを有し、この解釈実行プログラムが前記パラメ
    ータを用いて自動組立装置における座標系の位置に変換
    するルーチンを有することを特徴とする請求項2に記載
    の自動組立装置の制御装置。
JP21047293A 1993-08-25 1993-08-25 自動組立装置の制御装置 Withdrawn JPH0760577A (ja)

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JP21047293A JPH0760577A (ja) 1993-08-25 1993-08-25 自動組立装置の制御装置

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JPH0760577A true JPH0760577A (ja) 1995-03-07

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014130607A (ja) * 2014-01-20 2014-07-10 Fuji Mach Mfg Co Ltd 統括制御装置および、統括制御方法
US9363936B2 (en) 2010-04-29 2016-06-07 Fuji Machine Mfg. Co., Ltd. Manufacture work machine and manufacture work system
US9374935B2 (en) 2010-04-29 2016-06-21 Fuji Machine Mfg. Co., Ltd. Manufacture work machine

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