JPH08249026A

JPH08249026A - ロボットを含むシステムのプログラミング方法

Info

Publication number: JPH08249026A
Application number: JP7078366A
Authority: JP
Inventors: 伸介 ▲榊▼原; Shinsuke Sakakibara; Toshihiko Koga; 敏彦古賀; Kazukuni Ban; 一訓伴
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1995-03-10
Filing date: 1995-03-10
Publication date: 1996-09-27

Abstract

(57)【要約】【目的】組立作業を行なうロボットシステムのプログ
ラミング作業の合理化。【構成】パーソナルコンピュータ等のディスプレイ画
面上に、プログラミングに必要な情報を階層的に分解し
て表示させる。オペレータは、各画面上でロボットシス
テムに実行させる各レベルのシーケンスを策定する。シ
ーケンスの記述には、各画面上に表示されるアイコン
（グラフィカルシンボル）が利用される。レベル１で
は、製品の構成要素であるサブアッセンブリＡ〜Ｃを組
み立てて製品を完成させるシーケンスを策定する。レベ
ル２では、レベル１で策定されたシーケンスに含まれる
個々のサブアッセンブリに関し、構成部品ａ〜ｃ他の組
立シーケンスを策定する。レベル３では、レベル２で策
定された手順に含まれる個々の部品について、作業シー
ケンスＵ１，Ｖ１他を策定する。レベル４では、レベル
３で策定された作業シーケンスに含まれる各作業につい
て、その作業を遂行する為に必要な動作シーケンスをそ
の作業を担当する機器に適合したプログラム言語で記述
された命令文で作成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、産業用ロボットを含む
自動化システム（以下、単に「ロボットシステム」と言
う。）のプログラミング方法に関し、更に詳しく言え
ば、組立工程を含む一連の作業をロボットシステムに実
行させる為のプログラムを作成するプログラミング方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ロボットシステムに所定の作業を実行さ
せる際には、その作業を遂行する上で必要な動作の詳細
をなんらかのプログラミング言語で記述したプログラム
を作成する必要がある。しかし、実際のアプリケーショ
ンにおいては、全体的な作業計画のレベルから、作業計
画に含まれる個々の作業内容を特定するレベルや個々の
作業内容に適合した動作内容のレベルなどを経て、動作
内容の詳細をプログラミング言語を用いて記述するレベ
ルに至る間には枝別れした階層構造が介在し、この階層
構造の最上位のレベルと最下位レベルとの間には相当の
隔たりが存在している。

【０００３】従来、この階層構造を秩序立てて認識し、
最上位レベルと最下位レベルの隔たりを埋める作業は、
プログラム作成者（以下、「オペレータ」と言う。）の
思考上のシミュレーションに頼るところが大であった。
例えば、全体的な作業計画の中に含まれる数多くの作業
の一例として、ワーク供給位置で一つのワークを把持
し、それを別のワークに組み付けるという工程だけを考
えてみても、オペレータはその工程を思考上のシミュレ
ーションで解析し、「ワーク供給位置へのロボット移
動」、「ワークの把持」、「組み付け位置へのロボット
移動」、「組み付け作業で実行されるべきロボット動
作」等、一連の動作（アクション）に分解し、更にそれ
ら動作を実現させる運動（モーション）を具体的に記述
する命令文を作成する作業を遂行しなければならなかっ
た。

【０００４】組立工程を含むアプリケーションにおいて
は、作業全体のスケールも大きくなりがちであり、作業
内容も複雑で多くの工程を含み、関与するロボット等の
機器数、ツールのアイテム数も多数にのぼることが通例
である。このような場合、全体的な作業計画のレベルか
らスタートして、最終的に動作の詳細を定める命令文の
作成に至るまでの作業量は極めて大きく、作成されるプ
ログラムの全体量は膨大となる。

【０００５】従来、ロボットシステムに行なわせる全体
的な作業計画のレベルから、最終的に必要となる動作の
詳細（モーション）をプログラミング言語で記述するレ
ベルに至るまでの道筋を階層的に整理しつつプログラミ
ング作業を支援することが出来る技術手段が欠如してい
た為に、実際のアプリーケションに適合したプログラム
を短時間で正確に作成することが極めて困難であった。

【０００６】また、作業内容を種々の階層レベルで変更
する場合、一旦作成したプログラムのどの部分をどのよ
うに修正すれば良いかを迅速・的確に決定することが困
難で、高度の熟練を要していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の目的
は、ロボットシステムに組立工程を含む作業を実行させ
る為のプログラムを作成するに際して、オペレータのプ
ログラミング作業を効率的にガイドし、アシストするこ
とが出来る支援ツールを用いたプログラミング方法を提
供することにある。また本発明は、そのことを通して、
実際のアプリーケションに適合したプログラムの迅速な
作成及び必要に応じた修正を可能にしようとするもので
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、ロボットシス
テムに組立工程を含む作業を実行させる為のプログラム
を作成するに際し、プログラミング作業に必要な情報を
少なくとも３段階の階層に分解・整理してソフトウェア
処理機能を有する機器のディスプレイ画面上に表示さ
せ、各画面上でアイコン形式で表示されるグラフィカル
シンボルを用いて当該レベルにおけるシーケンス策定を
行うプロセスを、そのロボットシステムで使用される機
器に適合したプログラミング言語で記述されたシーケン
スが作成されるまで任意の順序で繰り返し実行するよう
にしたプログラミング方法によって、上記課題を解決し
た。

【０００９】典型的には、表示画面は４個の階層に対応
させて表示される。その場合、階層の最上位のレベル１
は、アッセンブリの構成要素であるサブアッセンブリを
組み立てて前記アッセンブリを完成させるシーケンスを
策定するレベルとなる。次のレベル２は、最上位のレベ
ル１で策定されたシーケンスに含まれる個々のサブアッ
センブリについて、それを構成する部品の組立シーケン
スを策定するレベルとなる。

【００１０】その次のレベル３が、レベル２で策定され
たシーケンスに関連する個々の部品について行なわれる
作業のシーケンスを策定するレベルとなる。そして、最
下位のレベル４が、レベル３で策定されたシーケンスに
関連する個々の作業を遂行する為に必要な動作シーケン
スを策定するレベルとなる。

【００１１】また、例えば組立作業対象がサブアッセン
ブリを必要としない場合には、表示画面を３個の階層に
対応させて表示させ、策定作業を３段階で行なうことが
出来る。その場合には、３個の階層の最上位のレベル
が、一つのアッセンブリの構成要素である部品を組み立
ててアッセンブリを完成させる組立シーケンスを策定す
るレベル１’となる。次のレベル２’は、最上位のレベ
ル１’で策定された組立シーケンスに関連する個々の部
品について行なわれる作業のシーケンスを策定するレベ
ルとなる。

【００１２】そして、最下位のレベル３’が、レベル
２’で策定されたシーケンスに関連する個々の作業を遂
行する為に必要な動作シーケンスを策定するレベルとな
る。一般には、階層数は３以上任意であり、階層の分け
方も、作業内容の実態に合わせて設定すれば良い。

【００１３】

【作用】本発明では、ソフトウェア処理機能を有する機
器（以下、パーソナルコンピュータでこれを代表させ
る。）のディスプレイ画面上に、オペレータのプログラ
ミング作業に必要な情報を階層的に分解・整理して表示
させる。オペレータは、表示された画面が属する階層レ
ベルで、ロボットシステムに実行させる作業／動作／運
動等のシーケンスを策定し、その画面を用いて策定内容
を入力する。各画面には、その階層レベルにおけるシー
ケンス策定作業に必要な情報がアイコン形式でグラフィ
ック表示され、オペレータはこのグラフィク表示された
情報を使ってその階層レベルにおける策定作業を遂行す
る。

【００１４】オペレータによるプログラミング作業は、
おおむね上位の階層レベルにおける策定作業から順に下
位の階層レベルにおける策定作業に向かって進められ
る。システムで使用されるロボット等の機器で解読可能
なプログラミング言語で記述される命令文群を作成する
作業は、通常、最下位の階層レベルにおける策定作業と
して遂行される。図１は、機器数Ｍ＝２（例えば２台の
ロボット）、階層構造の階層数Ｎ＝４の条件で組立作業
を行なうロボットシステムを例にとり、作業計画のレベ
ルから機器に適合したプログラム言語で表現された命令
文群の作成のレベルに至る階層構造を概念的に示した図
である。同図に記されたレベル１〜レベル４の意味は次
の通りである。レベル１；製品（アッセンブリ）の構成要素であるサブ
アッセンブリを組み立てて製品を完成させるシーケンス
を策定するレベル。ここでは、サブアッセンブリＡ→サ
ブアッセンブリＢ→サブアッセンブリＣ→・・・のシー
ケンスが例示されている。レベル２；レベル１で策定されたシーケンスに含まれる
個々のサブアッセンブリについて、それを構成する部品
の組立シーケンスを策定するレベル。ここでは、サブア
ッセンブリＡにおいて、部品ａ→部品ｂ→部品ｃ・・・
の組立シーケンスが例示されている。他のサブアッセン
ブリＢ，Ｃ・・・についても同様の策定が行なわれる。

【００１５】レベル３；レベル２で策定された手順に含
まれる個々の部品について行なわれる作業のシーケンス
を策定するレベル。作業のシーケンスは、使用する機器
と関連させて策定される。ここでは、部品ａに関する作
業シーケンスとして、機器１に関連して作業Ｕ１→作業
Ｕ２→作業Ｕ３→・・・、機器２に関連して作業Ｖ１→
作業Ｖ２→作業Ｖ３・・・が策定される例が示されてい
る。他の部品ｂ，ｃ・・・についても同様の策定が行な
われる。

【００１６】レベル４；レベル３で策定された作業シー
ケンスに含まれる各作業について、その作業を遂行する
為に必要な動作シーケンスを策定するレベル。最下位の
階層となるレベル４においては、その作業を担当する機
器に適合したプログラム言語で記述された命令文で動作
シーケンスが作成される。ここでは、作業Ｖ１を担当す
る機器２について作成される命令文２１→命令文２２→
命令文２３→・・・が示されている。機器１あるいは機
器２が担当する他の作業Ｖ２，Ｖ３，Ｕ１，Ｕ２，Ｕ
３，・・・についても同様の形式で命令文が作成され
る。

【００１７】これら各レベルで行なわれる策定作業を支
援するツールとして、各レベルに対応した策定用画面が
提供される。各策定用画面には、オペレータによる策定
作業を円滑に進める為の情報が表示される。この情報に
は、各レベルにおける策定内容を記述する為にアイコン
形式で表示されるグラフィカルシンボルが含まれる。オ
ペレータは、これらグラフィカルシンボルを用いて策定
作業を画面上で行なうことが出来る。アイコン形式で表
示されるグラフィカルシンボルは、各レベルにおいてプ
ログラミングされるべき内容をイメージ化した形態をと
ることが好ましい。

【００１８】レベル４における策定作業（命令文の作
成）が完了したら、作成されたプログラム（レベル４で
作成された命令文群を集合させたもの）を関係する機器
へ教示する。プログラミングをパーソナルコンピュータ
等の外部機器上で実行した場合には、プログラムデータ
が機器のコントローラ（ロボットコントローラ、セルコ
ントローラ等）へ転送され、オフライン教示が行なわれ
る。また、機器のコントローラ内部に支援ツールを用意
し、コントローラ付設のディスプレイ上で各レベルにお
ける策定作業を行なうようにしても良い。

【００１９】本発明によれば、階層構造に応じて一連の
シーケンス策定用画面が表示され、しかも、各シーケン
ス画面においてシーケンス記述ツールとして、アイコン
形式でグラフィカルシンボルが提供されるので、オペレ
ータのプログラミング作業が効果的に支援される。

【００２０】即ち、オペレータは、各階層レベルに応じ
て表示されるシーケンス策定画面にガイドされながら、
各画面上でその階層で必要な策定作業をグラフィカルシ
ンボルを利用して進めることが出来るので、最終的に必
要とされるプログラムを作成するまでのプログラミング
作業の進行に無理が生じない。その結果、プログラミン
グ作業全体の見通しが良くなり、プログラミング作業全
体が効率化され、エラーも発生し難くなる。

【００２１】また、各レベルにおける策定内容を呼出可
能に保存することで、一旦作成されたプログラムのチェ
ック作業、修正作業も楽になる。特に、修正作業を修正
が必要なレベルに立ち戻って的確に行なうことが出来る
のは有利である。例えば、レベル２で組立部品、順序等
に変更を要する場合、レベル２の策定済みの画面を呼出
し、アイコンを使って必要な修正を行なう。そして、そ
の修正が影響を及ぼす範囲で、それ以下のレベル３，レ
ベル４の画面を順次呼出し、アイコンを使って必要な修
正を行なえば良い。

【００２２】なお、プログラミング装置の構成、各レベ
ルにおけるシーケンス策定画面、そこで使用されるアイ
コンの例、ソフトウェアの全体構成、処理内容等につい
ては、実施例の中で詳述する。

【００２３】

【実施例】図２は、本発明に係るプログラミング方法を
実施する為の支援ツールを組み込んだパーソナルコンピ
ュータ（一般には、オフラインプログラミング装置）の
概略構成を示した要部ブロック図である。図中、１はマ
イクロプロセッサ（以下、ＣＰＵという）、７は該自動
プログラミング装置の制御プログラムを格納したＲＯ
Ｍ、２はフロッピーディスクまたはハードディスク（以
下、単にディスクと言う。）１１からロードされたシス
テムプログラムや各種のデータ等を格納するＲＡＭ、３
はキーボード、４はＣＲＴあるいはＬＣＤからなるディ
スプレイ、９はマウス、８はディスクコントローラ、１
０は作成図面を出力するためのＸ−Ｙプロッタ、５はプ
リンタ、１２は他の機器とのデータ授受を行なう為のイ
ンターフェイスであり、これらの各要素はバス６を介し
て接続されている。

【００２４】マウス９は、ディスプレイ４の画面上でカ
ーソルを移動させ、メニュー画面上で必要なプログラム
を指定したり、後述するアイコン（グラフィカルシンボ
ル）を選択し、希望位置へ書き込んだりするのに使用さ
れる。インターフェイス１２は、作成されたプログラム
を関連機器（ここでは、ロボットコントローラ１３，１
４）に転送する際に使用される。

【００２５】以下、上記パーソナルコンピュータ装置を
使用して本発明の方法を実施する手順、作成されるプロ
グラムの構成、ソフトウェアの全体構成、処理の概要等
について順を追って説明する。

【００２６】［１］各レベルで表示されるシーケンス策
定画面並びに該画面上でアイコンを利用して進められる
策定手順の例（１）各レベルでディスプレイ４上に表示される画面と
シーケンス作成操作の一般的な説明図３は、各レベルでディスプレイ４上に表示される画面
を一般化して示したものである。符号４０で示された全
体画面の上縁部はアイコンボックスを形成するメニュー
バー４１に割当てられており、残りの部分はシーケンス
作成ゾーン４２として使用される。メニューバー４１に
は、そのレベルにおけるシーケンスを記述するに適した
グラッフィカルシンボルが表示される。表示すべきグラ
フィカルシンボルは予めパーソナルコンピュータに設定
される。グラフィカルシンボルの具体例は後述するの
で、ここでは一般的な記号で代用した。

【００２７】オペレータは、マウス９を使ってカーソル
ＣＳを希望するグラフィカルシンボル（ここでは、＃
印）をクリックし、次いでシーケンスライン上の希望す
る位置を指すようにＣＳ’にカーソルＣＳを移動させて
再クリックする。これにより、希望するグラフィカルシ
ンボルが書き込まれる（破線の＃で記載）。矢印４３で
表示されるシーケンスラインはキーボード操作等により
任意に書き換え可能であり、各矢印４３の先端あるいは
後端が、グラフィカルシンボルの書込可能なゾーンとな
っている。以上の事柄は、以下に説明する各レベルにお
ける表示画面（図４〜図７参照）について共通したもの
である。

【００２８】次に、プログラミング作業の進め方を説明
する。作用の説明で述べた例にならい、機器数Ｍ＝２、
プログラミングの階層数Ｎ＝４とする。また、機器１、
機器２としてロボット１、ロボット２を想定する。図２
におけるロボットコントローラ１，２は、これらロボッ
トの制御に使用される。

【００２９】（２）レベル１の表示画面とシーケンス作
成例図４は、レベル１でディスプレイ４上に表示される画面
上でシーケンスの作成を行なう手順を説明する図であ
る。本事例のレベル１の画面でメニューバー内に表示さ
れるグラフィカルシンボルは次の２個である。なお、図
４〜図７における（あ），（い），（う），（え）・・
・は説明の為の符号であり、実際には表示されない。ま
た、丸印で囲ったＳ及びＥは、作成されるシーケンスの
始まり及び終わりを表わし、●印はブランク（シーケン
スとしては休み）を表わしている。このブランクは、並
行するシーケンスラインの時間的な関係を表現する為に
使用される。

【００３０】（あ）サブアッセンブリの組み付け（い）オプションに関する分岐オペレータは、上記２個のグラフィカルシンボルから適
切なものを選び、対象とされるサブアッセンブリの番号
等の付加情報と共にシーケンス作成ゾーン内に順番に並
べることで、レベル１におけるサブアッセンブリの組立
手順を策定する。ここに例示されているシーケンスの内
容は次の通りである。

【００３１】・一方（図示左側）のシーケンスライン
で、サブアッセンブリ１の組み付け→サブアッセンブリ
２の組み付け→サブアッセンブリ３の組み付けを順次行
なう。

【００３２】・他方（図示右側）のシーケンスライン
で、サブアッセンブリ４の組み付け→サブアッセンブリ
５の組み付けを順次行なう。・但し、サブアッセンブリ１〜サブアッセンブリ３の組
み付けは、サブアッセンブリ４〜サブアッセンブリ５に
先行して行なう。

【００３３】・２本のシーケンスラインを合流させて最
終組立を行なう。

【００３４】（３）レベル２の表示画面とシーケンス作
成例次に、レベル１のシーケンス内の一つのグラフィカルシ
ンボル（または付加情報を表わす記号）をクリックする
と、クリックされた情報に関するレベル２の画面が表示
される。

【００３５】図５は、レベル２でディスプレイ４上に表
示される画面上でシーケンスの作成を行なう手順を説明
する図である。本事例のレベル２の画面でメニューバー
内に表示されるグラフィカルシンボルは次の８個であ
る。（う）部品をある位置に置くことによる組み付け（え）部品をある場所に嵌め合いすることによる組み付
け（お）ネジ締めによる組み付け（か）サブアッセンブリの完成（き）部品を土台にすること（く）組立途中品（サブアッセンブリ）をある場所に置
くことによる組み付け（け）組立途中品（サブアッセンブリ）を嵌め合いする
ことによる組み付け（こ）組立途中品（サブアッセンブリ）を土台とするこ
とオペレータは、上記８個のグラフィカルシンボルから適
切なものを選び、対象とされる部品の番号等の付加情報
と共にシーケンス作成ゾーン内に順番に並べることで、
レベル２における部品の組立手順を策定する。ここに例
示されているシーケンスの内容は次の通りである。

【００３６】・一方（図示左側）のシーケンスライン
で、部品ａを土台にして、部品ｂ，ｃを順次嵌め合いに
よって組み付ける。・他方（図示右側）のシーケンスラインで、部品ｄを土
台にして、部品ｅを嵌め合いによって組み付ける。その
後、部品ｅを部品ｄにネジ１２本で固定する。

【００３７】・２本のシーケンスラインを合流させ、上
記組み付け済みの部品（部品ａ〜部品ｃからなる）に、
部品ｄと部品ｅとネジ１２本からなる組み付け済みの部
品を嵌め合いによって組み付ける。それに部品ｆを嵌め
合いによって組み付け、サブアッセンブリ１を完成させ
る。

【００３８】（４）レベル３の表示画面とシーケンス作
成例次に、レベル２のシーケンス内の一つのグラフィカルシ
ンボル（または付加情報を表わす記号）をクリックする
と、そのクリックされた情報に関するレベル３の画面が
表示される。

【００３９】図６は、レベル３でディスプレイ４上に表
示される画面上でシーケンスの作成を行なう手順を説明
する図である。本事例のレベル３の画面でメニューバー
内に表示されるグラフィカルシンボルは次の１３個であ
る。（さ）ある部品をある場所からピックアップする作業（し）ネジをある場所からピックアップする作業（す）ある部品をある場所に置く作業（せ）ある部品をある場所に嵌め合いする作業（そ）視覚センサによる計測作業（た）座標系をシフトさせる作業（ち）ネジ締め作業（つ）ハンド交換作業（て）２台のロボット間での部品持ち換え作業（と）ある部品をつかんで固定する作業（な）ある部品をはなす作業（に）一連の作業をある条件が成立するまで繰り返すこ
と（ぬ）機器間の待ち合わせオペレータは、上記１３個のグラフィカルシンボルから
適切なものを選び、関連する部品、ツールの番号等の付
加情報と共にシーケンス作成ゾーン内に順番に並べるこ
とで、レベル３における作業シーケンスを策定する。こ
こに例示されているシーケンスの内容は次の通りであ
る。

【００４０】・ロボット１は、ハンドをハンドＨＡから
ハンドＨＢに交換し、部品ｂをピックアップする。ロボ
ット２は、ハンドＨＣからハンドＨＤに交換し、部品ａ
を固定する。ロボット１は、ロボット２による部品ａの
固定を待って（ｗ−１）、部品ｂを部品ａに嵌め合いで
組み付ける。この組み付け作業の完了を待って（ｗ−
２）、ロボット２は部品ａの固定を解除する一方、ロボ
ット１はハンドＨＢをハンドＨＥに交換する。ロボット
２は更にハンドＨＤをハンドＨＦに交換する。

【００４１】（５）レベル４の表示画面とシーケンス作
成例次に、レベル３のシーケンス内の一つのグラフィカルシ
ンボル（または付加情報を表わす記号）をクリックする
と、そのクリックされた情報に関するレベル４（最終レ
ベル）の画面が表示される。

【００４２】図７は、レベル４でディスプレイ４上に表
示される画面上でシーケンスの作成を行なう手順を説明
する図である。本事例のレベル４の画面でメニューバー
内に表示されるグラフィカルシンボルは次の１０個であ
る。（ね）ジャンプラベル命令（の）ラベル命令（は）動作命令（ひ）レジスタ命令（ふ）位置レジスタ命令（へ）入出力命令（ほ）一連の命令をある条件が成立するまで繰り返すこ
と（ま）スキップ命令（み）分岐命令（む）待機命令オペレータは、上記１０個のグラフィカルシンボルから
適切なものを選び、対象とする機器（ここではロボット
１またはロボット２）に解読可能なプログラム言語で表
現された命令文及び他の付加情報と共にシーケンス作成
ゾーン内に順番に並べることで、レベル４における作業
シーケンスを策定する。

【００４３】図示されたシーケンス（即ち、プログラム
の内容）は、レベル３におけるロボット１による部品ｂ
のピックアップを実行する為のシーケンスの一部（前後
に図示しない続きあり。）で、次の意味を有してしてい
る（命令文の内容はあくまで例示的なものであることに
注意。）。・（先行部分あり）ロボット１をイチ［１］へ３００ｍ
ｍ／ｓで移動する。運動形式は「チョクセン」で、加減
速制御の滑らかさは５０％とする。また、付加情報とし
て、運動方向が垂直方向であることを記載しておく。次
いで、ＳＤＯ［１０］オンの出力を行わせる。ＳＤＯ
［１０］は、ハンドオープンの内容を持つことを付加情
報として記載しておく。なお、この命令で開かれるハン
ドは、ハンドＨＢである。

【００４４】更に、ＳＤＩ［１］オフの入力待ちを実行
させる。また、ＳＤＩ［１］はロボット２の待ち合わせ
信号の出力待ちを意味することを付加情報として記載し
ておく。ロボット２の待ち合わせ信号の出力後には、ラ
ベル１（ラベル１の記載は別途プログラム中のどこかに
行なうものとする。）へジャンプさせる。そして、ロボ
ット１をイチ［２］へ３００ｍｍ／ｓで移動する。運動
形式は「チョクセン」で、加減速制御の滑らかさは５０
％とする。また、付加情報として、ワーク（ここでは部
品ｂ）の把持位置への移動であることを記載しておく。

【００４５】次いで、ＳＤＯ［２０］オンの出力を行わ
せる。ＳＤＯ［２０］は、ハンドクローズの内容を持つ
ことを付加情報として記載しておく。この命令でハンド
ＨＢが閉じられ、部品ｂがロボット１に把持される（以
下、続きあり）。

【００４６】以上、各レベルにおける表示画面とその画
面上で行なわれるシーケンス策定作業を一例づつ説明し
たが、作業全体の為の全プログラムを完成させる為に
は、上流から下流へ向かう枝別れ構造のすべてを流れに
沿って確定させる策定作業が必要である。従って、レベ
ル１→レベル２→レベル３→レベル４の順に表示画面数
（即ち、その画面上で行なうシーケンス策定作業数）が
増加する。

【００４７】これら全策定作業が完了したら、キーボー
ドＫＢを操作して、全プログラムをレベル１〜レベル３
における策定内容に即して結合させて動作プログラム全
体を完成させる。完成されたプログラムは、ロボットコ
ントローラ１とロボットコントローラ２へ振り分けて、
インターフェイス１２を介して転送される。

【００４８】なお、例えば組立作業対象がサブアッセン
ブリを必要としない場合には、表示画面を３個の階層に
対応させて表示させ、策定作業を３段階で行なうことが
出来る。その場合には、上記説明した手順の最上位が省
略された形となる。

【００４９】即ち、３個の階層の最上位のレベルを、一
つのアッセンブリの構成要素である部品を組み立ててア
ッセンブリを完成させる組立シーケンスを策定するレベ
ル１’とし、次のレベル２’を最上位のレベル１’で策
定された組立シーケンスに関連する個々の部品について
行なわれる作業のシーケンスを策定するレベルとする。
そして、最下位のレベル３’をレベル２’で策定された
シーケンスに関連する個々の作業を遂行する為に必要な
動作シーケンスを策定するレベルとすれば良い。

【００５０】一般には、階層数は３以上任意であり、階
層の分け方も、作業内容の実態に合わせて設定すれば良
いことは明らかである。例えば、レベル１におけるアッ
センブリが２個以上ある場合には、階層数５とすること
が適当と考えられる。

【００５１】次に、図８は完成された動作プログラムの
全体構造を説明する図である。同図に示されているよう
に、動作プログラム全体は、上記説明した各レベルに対
応した階層構造を有している。レベル１の組立手順に関
するプログラムデータはジョブに対応し、レベル２の各
サブアッセンブリ組立手順に関するプログラムデータ
は、ジョブ内のシーケンスを規定するタスクに対応して
いる。更に、レベル３の各組立作業手順に関するプログ
ラムデータは、各タスクのシーケンスを規定するアクシ
ョンに対応し、レベル４（最終レベル）の各組立動作の
詳細手順に関するプログラムデータ（命令文群）は、各
タスクのシーケンスを規定するモーションに対応してい
る。

【００５２】最後に、上記説明したプログラミング方法
を実施する為のソフトウェアについてその全体構成と処
理内容を簡単に説明する。図９は、プログラミングに使
用されるパーソナルコンピュータに装備されるソフトウ
ェアの全体構成を説明する概念図である。オペレーティ
ングシステム（ＯＳ）は、パーソナルコンピュータのハ
ードウェアとソフトウェアを統括的に制御する基本ソフ
トウェアである。オペレーティングシステムはウィンド
ウシステムを包含し、このウィンドウシステムによっ
て、表示操作部と内部データ操作系を含むフローエディ
タのソフトウェアが統括制御される。

【００５３】表示操作部のソフトウェアは、表示基本部
とモーションダイアログ群で構成される。表示基本部
は、ディスプレイ４の画面表示動作の基本部分を制御す
るソフトウェアであり、各モーションダイアログは、そ
れぞれ割り当てられたモーション内容操作を制御するソ
フトウェアである。

【００５４】表示に関するデータの内部操作は内部デー
タ操作系で行なわれる。内部データ操作系は、フローエ
ディタデータを格納するメモリに関する入出力を制御す
る。更に、内部データ操作系は、表示基本部あるいはモ
ーションダイアログと連携して、所要データを表示操作
部との間で授受し、ディスプレイ４の画面上に表示さ
せ、あるいは、シーケンス策定作業においてオペレータ
によって画面に書き込まれたデータをフローエディタデ
ータとして記憶する。

【００５５】アイコン形式で表示させるグラフィカルシ
ンボル等のデータは、別のフローエディタデータとして
データファイル化される。例えば、フローエディタ内部
のフローエディタデータはＲＡＭ２に格納され、フロー
エディタ外部のフローエディタデータ（データファイ
ル）はディスク１１内に格納される。

【００５６】上記説明した策定作業によって完成された
動作プログラムは、内部データ操作系によって、ロボッ
トプログラムデータで構成されるデータファイルとして
まとめられ、オペレータの指令入力によってロボット１
／ロボット２に転送される。

【００５７】次に、図１０〜図１２は上記ソフトウェア
によって実行される処理の概要を表わしたフローチャー
トである。S1,S2,・・・はステップ番号を表わす。

【００５８】先ず、操作系からの指令入力を待つ（S
1）。操作系からの指令入力があったならば、ジョブレ
ベル、タスクレベル、アクションレベルの内のいずれの
レベルの操作であるか判断する（S2〜S4）。以下、ジョ
ブレベル、タスクレベル、アクションレベルの指令であ
る場合の各々について順に説明する。

【００５９】［ジョブレベルの操作指令である場合］先
ず、ジョブレベルのフローの変更であるか判断する（S
6）。イエスであれば、指令入力に従ってジョブレベル
のフローの変更（S7）、チェック（S8）を行い、変更さ
れた内容に従ってフロー構造の再描画を行なう（S9）。
そして、符号丸Ａの指示に従い、S1へリターンする。

【００６０】もし、S6でノーであれば、タスクの画面を
開く指令か否かを判断する（S11 ）。イエスであれば、
タスクの画面を開く処理を実行し（S12 ）、タスクレベ
ルへ移行する為の処理を行なった上で（S13）、S1へリ
ターンする。

【００６１】もし、S11でノーであれば、符号丸Ｃの指
示に従ってS28 へ進む。S28では、フロー表示方法の変
更であるか否かを判断する。イエスであれば、指令に従
った表示方法の変更を行い、フロー構造をチェックし
（S30 ）、フロー構造の再描画を行なった上で（S31
）、S1へリターンする。もし、S28 でノーであれば、
タスクのコメント（例えば、タスクの名称）を変更する
処理を実行し（S29 ）、S1へリターンする。

【００６２】［タスクレベルの操作指令である場合］先
ず、タスクレベルのフローの変更であるか判断する（S1
4 ）。イエスであれば、指令入力に従ってタスクレベル
のフローの変更（S15）、チェック（S16）を行い、変更
された内容に従ってフロー構造の再描画を行なう（S1
7）。そして、S1へリターンする。

【００６３】もし、S14 でノーであれば、アクションの
画面を開く指令か否かを判断する（S18）。イエスであ
れば、アクションの画面を開く処理を実行し（S19）、
アクションレベルへ移行する為の処理を行なった上で
（S20）、S1へリターンする。

【００６４】もし、S18 でノーであれば、符号丸Ｄの指
示に従ってS32へ進む。S32では、フロー表示方法の変更
であるか否かを判断する。イエスであれば、指令に従っ
た表示方法の変更を行い、フロー構造をチェックし（S3
4 ）、フロー構造の再描画を行なった上で（S35）、S1
へリターンする。

【００６５】もし、S32 でノーであれば、アクションの
コメント（例えば、部品名称など）を変更する処理を実
行し（S33）、符号丸Ｄの指示に従い、S1へリターンす
る。

【００６６】［アクションレベルの操作指令である場
合］先ず、アクションレベルのフローの変更であるか判
断する（S21 ）。イエスであれば、指令入力に従ってア
クションレベルのフローの変更（S22 ）、チェック（S2
3）を行い、変更された内容に従ってフロー構造の再描
画を行なう（S24）。そして、S1へリターンする。

【００６７】もし、S21でノーであれば、モーションの
画面を開く指令か否かを判断する（SS25 ）。イエスで
あれば、モーションの画面を開く処理を実行して、モー
ションダイアログをオープンする（S26 ）。そして、モ
ーションダイアログの操作結果を取得した上で（S27
）、S1へリターンする。

【００６８】もし、S25 でノーであれば、符号丸Ｅの指
示に従ってS36へ進む。S36では、フロー表示方法の変更
であるか否かを判断する。イエスであれば、指令に従っ
た表示方法の変更を行い、フロー構造をチェックし（S3
8 ）、フロー構造の再描画を行なった上で（S39 ）、S1
へリターンする。

【００６９】もし、S36 でノーであれば、モーションに
関連したコメント（例えば、モーション自身のコメント
など）を変更する処理を実行し（S37 ）、S1へリターン
する。

【００７０】もしS2〜S4でジョブレベル、タスクレベ
ル、アクションレベルの内のいずれのレベルの操作でも
ないと判断された場合には、更に終了処理か否かを判断
する（S5）。終了処理でなければ、符号丸Ｆの指示に従
い、S40 以下へ進み、指令内容に応じた処理を行なう。
指令内容としては、レジスタ一覧表等の各種一覧表の表
示・非表示処理（S40,S41）、ファイルの入出力処理等
のファイル操作（S42,S43）、その他の処理（フローの
縮小表示等；S44 ）がある。これら符号丸Ｆで指示され
た一連の処理が完了したら、S1へリターンする。

【００７１】オペレータにより終了指令が入力される
と、S1〜S4でノー、S5でイエスが判断結果が出され、処
理を終了する。

【００７２】

【発明の効果】本発明によれば、作業全体の階層構造に
応じて一連のシーケンス策定用画面が表示され、しか
も、各シーケンス画面においてシーケンス記述ツールと
して、アイコン形式でグラフィカルシンボルが提供され
るので、オペレータのプログラミング作業が効果的に支
援される。従って、実際のアプリーケションに適合した
プログラムの迅速な作成及び修正が可能になる。

【００７３】即ち、オペレータは、各階層レベルに応じ
て表示されるシーケンス策定画面を見ながら、各画面上
でその階層で必要な策定作業をアイコン形式で提供され
るグラフィカルシンボルを利用して進めることが出来る
ので、プログラミング作業の進行に無理が生じない。そ
の結果、プログラミング作業全体の見通しが良くなり、
プログラミング作業全体が効率化され、エラーも発生し
難くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】機器数２、階層構造の階層数４の条件で組立作
業を行なうロボットシステムを例にとり、作業計画のレ
ベルから機器に適合したプログラム言語で表現された命
令文群の作成のレベルに至る階層構造を概念的に示した
図である。

【図２】本発明に係るプログラミング方法を実施する為
の支援ツールを組み込んだパーソナルコンピュータ（一
般には、オフラインプログラミング装置）の概略構成を
示した要部ブロック図である。

【図３】各階層レベルでディスプレイ４上に表示される
画面を一般化して示したものである。

【図４】レベル１でディスプレイ４上に表示される画面
上でシーケンスの作成を行なう手順を説明する図であ
る。

【図５】レベル２でディスプレイ４上に表示される画面
上でシーケンスの作成を行なう手順を説明する図であ
る。

【図６】レベル３でディスプレイ４上に表示される画面
上でシーケンスの作成を行なう手順を説明する図であ
る。

【図７】レベル４でディスプレイ４上に表示される画面
上でシーケンスの作成を行なう手順を説明する図であ
る。

【図８】完成された動作プログラムの全体構造を説明す
る図である。

【図９】プログラミングに使用されるパーソナルコンピ
ュータに装備されるソフトウェアの全体構成を説明する
概念図である。

【図１０】ソフトウェアによって実行される処理の概要
を例示したフローチャートの一部である。

【図１１】ソフトウェアによって実行される処理の概要
を例示したフローチャートの一部（図１０に示されてい
ない部分の一部）である。

【図１２】ソフトウェアによって実行される処理の概要
を例示したフローチャートの残りの部分（図１０、図１
１に示されていない部分）である。

【符号の説明】

１マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）２ＲＡＭ４ディスプレイ６バス７ＲＯＭ８ディスクコントローラ９マウス１１ディスク（フロッピーディスクまたはハードディ
スク）１２インターフェイス４０シーケンス策定画面（全体）４１メニューバー４２シーケンス作成ゾーン４３シーケンスラインＣＳ（ＣＳ’）カーソル（カーソル位置）（あ）サブアッセンブリの組み付け（い）オプションに関する分岐（う）部品をある位置に置くことによる組み付け（え）部品をある場所に嵌め合いすることによる組み付
け（お）ネジ締めによる組み付け（か）サブアッセンブリの完成（き）部品を土台にすること（く）組立途中品（サブアッセンブリ）をある場所に置
くことによる組み付け（け）組立途中品（サブアッセンブリ）を嵌め合いする
ことによる組み付け（こ）組立途中品（サブアッセンブリ）を土台とするこ
と（さ）ある部品をある場所からピックアップする作業（し）ネジをある場所からピックアップする作業（す）ある部品をある場所に置く作業（せ）ある部品をある場所に嵌め合いする作業（そ）視覚センサによる計測作業（た）座標系をシフトさせる作業（ち）ネジ締め作業（つ）ハンド交換作業（て）２台のロボット間での部品持ち換え作業（と）ある部品をつかんで固定する作業（な）ある部品をはなす作業（に）一連の作業をある条件が成立するまで繰り返すこ
と（ぬ）機器間の待ち合わせ（ね）ジャンプラベル命令（の）ラベル命令（は）動作命令（ひ）レジスタ命令（ふ）位置レジスタ命令（へ）入出力命令（ほ）一連の命令をある条件が成立するまで繰り返すこ
と（ま）スキップ命令（み）分岐命令（む）待機命令

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロボットシステムに組立工程を含む作業
を実行させる為のプログラムを作成するに際し、プログ
ラミング作業に必要な情報を少なくとも３段階の階層に
分解・整理してソフトウェア処理機能を有する機器のデ
ィスプレイ画面上に表示させ、各画面上でアイコン形式で表示されるグラフィカルシン
ボルを用いて当該レベルにおけるシーケンス策定を行う
プロセスを、そのロボットシステムで使用される機器に
適合したプログラミング言語で記述されたシーケンスが
作成されるまで任意の順序で繰り返し実行するようにし
た、ロボットを含むシステムのプログラミング方法。
【請求項２】ロボットシステムに組立工程を含む作業
を実行させる為のプログラムを作成するに際し、プログ
ラミング作業に必要な情報を少なくとも３段階の階層に
分解・整理してソフトウェア処理機能を有する機器のデ
ィスプレイ画面上に表示させ、各画面上でアイコン形式
で表示されるグラフィカルシンボルを用いて当該レベル
におけるシーケンス策定を行うプロセスを、そのロボッ
トシステムで使用される機器に適合したプログラミング
言語で記述されたシーケンスが作成されるまで任意の順
序で繰り返し実行するようにしたロボットを含むシステ
ムのプログラミング方法であって、前記表示画面が４個の階層に対応させて表示され、前記
４個の階層の最上位のレベル１が、アッセンブリの構成
要素であるサブアッセンブリを組み立てて前記アッセン
ブリを完成させるシーケンスを策定するレベルであり、次のレベル２が、前記最上位のレベル１で策定されたシ
ーケンスに含まれる個々のサブアッセンブリについて、
それを構成する部品の組立シーケンスを策定するレベル
であり、その次のレベル３が、前記レベル２で策定されたシーケ
ンスに関連する個々の部品について行なわれる作業のシ
ーケンスを策定するレベルであり、最下位のレベル４が、前記レベル３で策定されたシーケ
ンスに関連する個々の作業を遂行する為に必要な動作シ
ーケンスを策定するレベルである前記方法。
【請求項３】ロボットシステムに組立工程を含む作業
を実行させる為のプログラムを作成するに際し、プログ
ラミング作業に必要な情報を少なくとも３段階の階層に
分解・整理してソフトウェア処理機能を有する機器のデ
ィスプレイ画面上に表示させ、各画面上でアイコン形式
で表示されるグラフィカルシンボルを用いて当該レベル
におけるシーケンス策定を行うプロセスを、そのロボッ
トシステムで使用される機器に適合したプログラミング
言語で記述されたシーケンスが作成されるまで任意の順
序で繰り返し実行するようにしたロボットを含むシステ
ムのプログラミング方法であって、前記表示画面が３個の階層に対応させて表示され、前記
３個の階層の最上位のレベルが、一つのアッセンブリの
構成要素である部品を組み立てて前記アッセンブリを完
成させる組立シーケンスを策定するレベル１’であり、次のレベル２’が、前記最上位のレベル１’で策定され
た組立シーケンスに関連する個々の部品について行なわ
れる作業のシーケンスを策定するレベルであり、最下位のレベル３’が、前記レベル２’で策定されたシ
ーケンスに関連する個々の作業を遂行する為に必要な動
作シーケンスを策定するレベルである前記方法。