ロボット制御装置
【課題】マニピュレータＡ、ＢおよびポジショナＰを並行起動して、２パスのアーク溶接作業を実行させるロボット制御装置において、教示データをマニピュレータＡとポジショナＰの組合せ、またはマニピュレータＢとポジショナＰの組合せにより独立して作成する場合、一方の教示データに対して教示点の編集操作を行ったときに他方の教示データにも同様の編集操作を行う必要がある。
【解決手段】教示対象設定部６は、複数の制御対象の中からティーチペンダントＴＰによって選択された複数の制御対象を教示対象として設定する。教示データ合成処理部８は、選択された複数の教示データを合成して１つの再生データＴｄを生成する。教示データ自動修正部９は、一方の教示データに対する編集操作が行われたときに、編集操作の内容に応じて他方の教示データを自動的に修正する。教示工数の低減及び教示ミスの防止が期待できる。
【解決手段】教示対象設定部６は、複数の制御対象の中からティーチペンダントＴＰによって選択された複数の制御対象を教示対象として設定する。教示データ合成処理部８は、選択された複数の教示データを合成して１つの再生データＴｄを生成する。教示データ自動修正部９は、一方の教示データに対する編集操作が行われたときに、編集操作の内容に応じて他方の教示データを自動的に修正する。教示工数の低減及び教示ミスの防止が期待できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数台の制御対象を同期させながら駆動制御して複数パスの加工作業を同時に行わせるロボット制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、１台のロボット制御装置でマニピュレータ、ポジショナ、スライダ等の複数の制御対象を教示点単位で同期させて駆動制御することが行われている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
特許文献１および特許文献２には、２台のマニピュレータおよび１台のポジショナを１台のロボット制御装置で動作制御することによって、ポジショナに設置したワークの複数の加工箇所に対し、２台のマニピュレータが同時に加工作業を行う、いわゆる２パスの軌跡制御を行うロボット制御装置が開示されている。以下、特許文献１および特許文献２に記載された従来技術について説明する。なお、以下では、特許文献１および特許文献２に記載された従来技術を、それぞれ従来技術１および従来技術２という。
【０００４】
図６は、従来技術１について説明するための図である。同図（ａ）において、マニピュレータＡ、マニピュレータＢおよびポジショナＰは、図示しない１台のロボット制御装置で駆動される制御対象である。ポジショナＰには、加工対象となるワークＷが設置されている。ワークＷ上に描いた加工線ＳａおよびＳｂは、ポジショナＰの回転角度を調整しながら、マニピュレータＡおよびマニピュレータＢの各ツール先端を移動させるべき加工線である。この加工線ＳａおよびＳｂは、後述する教示データと等価となる。
【０００５】
さて、従来技術１では、複数の制御対象（マニピュレータＡ、マニピュレータＢおよびポジショナＰ）に対する教示点を、１つの移動命令で記憶する方式を採用している。すなわち、同図（ｂ）に示すような教示データ構造となっている。例えば、教示ステップ００１のＭＯＶＥ命令（移動命令）には、マニピュレータＡ、マニピュレータＢおよびポジショナＰの各位置データが記憶されている。この方式では、２つの加工線ＳａおよびＳｂが１つの教示データとして記憶されることになる。そして、教示データを再生運転すると複数の制御対象が各々の教示点に同時に出発して同時に到達する、いわゆる同期制御が行われる。
【０００６】
図７は、従来技術２について説明するための図である。従来技術２においては、２台のマニピュレータＡ、Ｂおよび１台のポジショナＰを１台のロボット制御装置で駆動する点は、上記した従来技術１と同じである。異なる点は、同図（ａ）に示すように、マニピュレータＡおよびポジショナＰを１つの教示対象Ｕ１、マニピュレータＢおよびポジショナＰを別の教示対象Ｕ２と設定し、同図（ｂ）に示すように、教示対象Ｕ１の教示データＴ１と、教示対象Ｕ２の教示データＴ２とを、別々に作成しておく点である。そして、教示データＴ１および教示データＴ２を同時に再生運転し、教示点単位で同期を取ることにより、同期制御を実現している。
【０００７】
従来技術２の利点は、教示データを制御対象の組合せ（マニピュレータＡおよびポジショナＰの組合せ、あるいはマニピュレータＢおよびポジショナＰの組合せ）に応じて、別々に教示することが可能な点である。この点、従来技術１では、全ての制御対象の教示点を１つの教示データとして作成する方式を採用しているため、教示点を教示する際に、全ての制御対象を手動操作で移動させる必要がある。また、作成後の教示データを動作確認する際に、両方のマニピュレータの動き（移動軌跡）を注視しておく必要がある。これに対し、従来技術２では、例えばマニピュレータＡおよびポジショナＰの組合せで教示を行う場合は、マニピュレータＢは移動させなくても良いし、動作確認を行う場合もマニピュレータＢの動き（移動軌跡）を注視しておく必要がないという利点がある。
【０００８】
しかしながら、従来技術２においては、教示データＴ１およびＴ２を同時に起動すると共に、各教示点における移動開始タイミング、到達タイミング等を同期させている。実際は、補間動作を行いながらの補間点レベルでの同期制御となるために、教示データの解釈実行タイミング、演算の処理速度、扱うデータ量の大小等により、同期ズレが生じる場合がある。また、異常等の発生で再生動作が中断した場合は、その後の再開動作時に、教示データＴ１およびＴ２間で位置指令出力の同期ズレが発生してしまうことがある。
【０００９】
この点、従来技術１においては、教示データを１つ再生するだけのいわゆる多軸制御を行う構成となっており、教示データ間で同期制御を行っているわけではないので、上述したような同期ズレが発生する恐れはない。
【００１０】
上述したように、従来技術１では、教示データは所望の制御対象毎に作成することができるが、再生時は複数の教示データを同時に起動するために同期ズレが発生するという課題を有している。一方、従来技術２では、教示データ間で同期制御を行っていないので同期ズレは発生しないが、教示データは全ての制御対象を対象として作成する必要があるために、教示作業が繁雑になるという課題を有している。
【００１１】
従来技術１および従来技術２の各々が有する課題を同時に解決する方法としては、教示作業時は、従来技術１のように所望の教示対象毎に教示データを作成する一方、再生運転時は複数の教示データを合成し、１つの教示データとして再生するようにして、従来技術２のように教示データ間で同期制御を行わない構成を採用することが考えられる。しかしながら、このように構成するだけでは、特に教示作業を行う上で、後述する課題を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００９−７５８９８号公報
【特許文献２】特許第３８２３３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従来技術１のように、教示作業時において教示データを教示対象毎に作成する方式では、一方の教示データに対して教示点の追加、位置修正等の編集操作を行った場合、他方の教示データに対しても同様の編集操作を行う必要がある。例えば、図８に示すように、マニピュレータＡおよびポジショナＰによる加工線Ｓａ（教示データＴ１）に、教示点Ｘ１を追加する場合を考える。同期制御を行うためには教示点数を一致させておく必要があるので、他方の加工線Ｓｂ（教示データＴ２）に対しても、教示点Ｘ１に対応する位置、すなわち教示点Ｘ２を追加する必要がある。より具体的には、教示データＴ１を編集状態にし、教示点を追加したい位置（Ｘ１）にマニピュレータＡおよびポジショナＰを移動させ、教示点Ｘ１を教示する。次いで、教示データＴ２を編集状態にし、教示点Ｘ１と対応する位置（Ｘ２）にマニピュレータＢおよびポジショナＰを移動させ、教示点Ｘ２を教示する、という作業が必要となる。
【００１４】
このように、教示データを教示対象毎に作成する方式では、一方の教示データＴ１を修正した場合、他方の教示データＴ２にも同様の修正を行って、両教示データの教示点数を一致させておく必要がある。仮に、他方の教示データＴ２に対する編集操作を怠った結果、教示点数が一致しない場合は、同期ズレが発生する。あるいは、同期ズレ防止のためのエラー処理が働き、生産を停止してしまうことに繋がる。
【００１５】
この点、従来技術２では、他方の加工線に対する編集操作忘れを防止したり、教示作業を軽減したりすることを目的として、一方の加工線に対する編集操作結果に応じて、自動的に他方の加工線に対しても編集操作を反映させる技術が開示されている。しかしながら、従来技術２は、１つの教示データに加工線が２つ存在することを前提に発明がなされており、教示データを教示対象毎に作成する場合については考慮されていない。
【００１６】
そこで、本発明は、教示時は教示データを教示対象毎に作成し、再生時は教示された２つの教示データを合成した１つの再生データを用いることによって同期ズレを防止するとともに、一方の教示データに対して教示点の編集操作を行う場合、他方の教示データに同様の編集操作を行わなくても、対応する位置に自動的に編集操作結果を反映させることによって、教示工数を低減可能なロボット制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、
２台のマニピュレータおよび１台のポジショナを含む複数の制御対象の設置関係が予め定められた設置関係データによって定義されるとともに、前記ポジショナに設置されたワークに対する前記２台のマニピュレータによる２つの加工線が独立した教示データとして教示手段によって作成され、前記教示データに基づいて前記複数の制御対象を同期させて駆動するロボット制御装置において、
前記複数の制御対象の中から前記教示手段により選択されたいずれか一方の前記マニピュレータおよび前記ポジショナの組合せを、教示対象として設定する教示対象設定手段と、
前記教示手段からの入力に応じて前記教示対象毎に教示データを作成する作成手段と、
作成された２つの教示データを合成して１つの再生データを作成する教示データ合成手段と、
前記再生データに基づいて前記複数の制御対象を駆動する駆動制御手段と、
いずれか一方の教示データに対する編集操作が行われたときに、前記編集操作の内容に応じて他方の教示データを修正する教示データ自動修正手段と、
を備えたことを特徴とするロボット制御装置である。
【００１８】
請求項２の発明は、前記教示データ合成手段は、前記教示データ自動修正手段による教示データの修正が行われた後に、前記２つの教示データを自動的に合成することを特徴とする請求項１記載のロボット制御装置である。
【００１９】
請求項３の発明は、前記編集操作は、教示点の追加、位置修正または削除のいずれかの操作を含むことを特徴とする請求項１または２記載のロボット制御装置である。
【００２０】
請求項４の発明は、前記編集操作が教示点の追加であるときは、前記教示データ自動修正手段は、前記追加された教示点の教示ステップ番号を抽出するとともに、他方の教示データに対して追加する教示点の位置データを前記設置関係データに基づいて算出し、この算出した位置データを有する教示点を、他方の教示データにおける前記教示ステップ番号の位置に追加することを特徴とする請求項３記載のロボット制御装置である。
【００２１】
第５の発明は、前記編集操作が教示点の位置修正であるときは、前記教示データ自動修正手段は、前記位置修正された教示点の教示ステップ番号を抽出するとともに、他方の教示データに対して位置修正する教示点の位置データを前記設置関係データに基づいて算出し、この算出した位置データを、他方の教示データにおける前記教示ステップ番号に対応する教示点の位置データとすることを特徴とする請求項３記載のロボット制御装置である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、教示時は教示データを教示対象毎に作成し、再生時は教示された複数の教示データを合成した１つの再生データを用いることによって同期ズレを防止することができる。さらに、一方の教示データに対して教示点の編集操作を行う場合、他方の教示データに同様の編集操作を行わなくても、対応する位置に自動的に編集操作結果を反映させるようにしたことによって、教示工数を大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明のロボット制御装置によって２台のマニピュレータおよび１台のポジショナを同期制御するアーク溶接ロボットシステムのブロック図である。
【図２】ロボット制御装置の内部構成を示す機能ブロック図である。
【図３】教示対象毎に作成した教示データの作成例である。
【図４】教示対象毎に作成した複数の教示データを合成した例である。
【図５】教示データ自動修正部の処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図６】従来技術１について説明するための図である。
【図７】従来技術２について説明するための図である。
【図８】従来技術において加工線に教示点を追加するイメージを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。
【００２５】
図１は、本発明のロボット制御装置によって２台のマニピュレータおよび１台のポジショナを同期制御するアーク溶接ロボットシステムのブロック図である。
【００２６】
同図において、マニピュレータＡおよびＢは、ワークＷに対してアーク溶接を自動で行うものであり、ロボット制御装置１に接続されている。マニピュレータＡおよびＢは、複数のアーム部および手首部と、これらを回転駆動するための複数のサーボモータ（いずれも図示せず）とによって各々構成されている。また、各マニピュレータのアームの先端部分には、溶接トーチ（図示せず）が取り付けられている。溶接トーチは、直径１ｍｍ程度の溶接ワイヤを、ワークＷ上の教示された溶接箇所に導くためのものである。
【００２７】
ポジショナＰには、溶接箇所である加工線ＳａおよびＳｂを有するワークＷが設置されている。ワークＷは、ポジショナＰが回転制御されることによってマニピュレータＡおよびＢに対して最適な溶接姿勢を取ることが可能となっている。作業者は、マニピュレータＡおよびＢのそれぞれが加工線ＳａおよびＳｂに沿って移動するように複数の教示点を教示する。なお、加工線ＳａおよびＳｂは、後述する対称面Ｔｓを基準として略左右対称となっている。
【００２８】
教示手段としてのティーチペンダントＴＰは、可搬式の教示操作盤であり、ロボット制御装置１に接続されている。ティーチペンダントＴＰには、手動操作する制御対象を選択する制御対象選択スイッチ、各制御対象を実際に手動操作で動かすための軸操作キー等（いずれも図示せず）が備わっている。これらのスイッチ、キー等を操作することによって制御対象を各々所望の位置に動かすことが可能となっているとともに、加工線ＳａおよびＳｂを形成するための各教示点を教示データとしてロボット制御装置１に記憶することができる。
【００２９】
起動ボックスＳＢは、教示データの再生運転を行うための起動信号をロボット制御装置１に入力するためのものである。溶接電源ＷＰ１およびＷＰ２は、ロボット制御装置１からの溶接制御信号を入力として、マニピュレーＡおよびＢに取り付けられた各溶接トーチとワークＷとの間の電力供給を行う。
【００３０】
ロボット制御装置１は、ティーチペンダントＴＰから入力された教示データを解釈し、解釈結果に基づいた所定のタイミングで、動作制御信号をマニピュレータＡ、ＢおよびポジショナＰに出力する。同様に、溶接制御信号を溶接電源ＷＰ１およびＷＰ２に出力する。
【００３１】
図２は、ロボット制御装置１の内部構成を示す機能ブロック図である。ロボット制御装置１は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、各種メモリ等を含むマイクロコンピュータによって構成されている。ＴＰインターフェース２は、上述したティーチペンダントＴＰを接続するためのものであり、入出力インターフェース３は、上述した起動ボックスＳＢを接続するためのものである。
【００３２】
また、図示しないＲＯＭには、各種処理を行うための制御ソフトウェアが記憶されている。本実施形態においては、同図に示すように、教示対象設定部６、教示データ作成処理部７、教示データ合成処理部８、教示データ自動修正部９、解釈実行部１１、駆動指令部１２および溶接制御部１３の各処理部を備えている。これらの各処理は、ＣＰＵに読み込まれて実行されるものであり、ＣＰＵは、教示対象設定手段、作成手段、教示データ合成手段、駆動制御手段および教示データ自動修正手段に相当する。
【００３３】
教示対象設定部６は、ティーチペンダントＴＰから選択された１つまたは複数の制御対象を、教示対象として設定するための処理を行う。教示データ作成処理部７は、ティーチペンダントＴＰからの入力に応じ、選択された教示対象毎に教示点および各種命令を、後述するハードディスク５に記憶する処理を行う。教示データ合成処理部８は、教示対象毎に作成された教示データＭａ、Ｍｂ等の中から、選択された複数の教示データを合成し、１つの再生データＴｄとして作成する処理を行う。教示データ自動修正部９は、一方の教示データに対する編集操作が行われたときに、編集操作の内容に応じて他方の教示データを修正する処理を行う。
【００３４】
解釈実行部１１は、ハードディスク５に格納されている再生データＴｄを教示ステップごとに読み出してその内容を解析し、駆動指令部１２および溶接制御部１３に各種制御信号を出力する。この結果、マニピュレータＡ、ＢおよびポジショナＰが駆動制御されると共に、溶接制御信号を溶接電源ＷＰ１およびＷＰ２に出力され、所定のタイミングで溶接電力の供給、シールドガスの出力等の処理が行われる。
【００３５】
ハードディスク５は不揮発性メモリであり、教示対象毎に教示データを記憶する。例えば、マニピュレータＡおよびポジショナＰの組合せが教示対象であれば、この教示対象に対して教示した教示データＭａが記憶される。同様に、マニピュレータＢおよびポジショナＰの組合せが教示対象であれば、この教示対象に対して教示した教示データＭｂが記憶される。また、教示データＭａおよび教示データＭｂを合成した再生データＴｄも、このハードディスクに記憶される。教示データの合成処理については、後述する。なお、説明の都合上、教示データＭａ、教示データＭｂ、再生データＴｄとして、１データずつ図示しているが、当然のことながら、ハードディスク５の容量が許す範囲内で、複数の教示データおよび再生データを記憶することが可能となっている。
【００３６】
また、ハードディスク５には、マニピュレータＡ、マニピュレータＢおよびポジショナＰの設置関係を定義するための設置関係データが予め記憶されている。すなわち、各マニピュレータのメカニカルインターフェース座標系の原点・方向、ポジショナＰを基準としたワーク座標系の原点・方向、ワールド座標系の原点・方向等を定義するデータに加えて、設置誤差を吸収したり、図１で説明した対称面Ｔｓを定義したりするための各種パラメータ等も記憶されている。
【００３７】
次に、教示対象の選択から教示データの合成までの一連の処理について説明する。１台のロボット制御装置１で駆動する複数の制御対象（本実施形態の場合は、マニピュレータＡ、マニピュレータＢおよびポジショナＰ）を、どのような組合せにして教示するのかは、予め定めているものとする。例えば、本実施形態の制御対象であれば、次の組合せが考えられる。
・マニピュレータＡの単独動作（教示対象Ｇ１）
・マニピュレータＢの単独動作（教示対象Ｇ２）
・ポジショナＰの単独動作（教示対象Ｇ３）
・マニピュレータＡとポジショナＰの協調動作（教示対象Ｇ４）
・マニピュレータＢとポジショナＰの協調動作（教示対象Ｇ５）
【００３８】
以下では、マニピュレータＡとポジショナＰの協調動作（教示対象Ｇ４）と、マニピュレータＢとポジショナＰの協調動作（教示対象Ｇ５）とを教示対象として選択し、合成するまでの流れを説明する。
【００３９】
（１．教示対象Ｇ４の選択）
ティーチペンダントＴＰから所望の組合せが選択されると、教示対象設定部６は、選択された組合せを教示対象として設定する。例えば、マニピュレータＡとポジショナＰの協調動作（Ｇ４）が選択された場合は、まず、手動操作が可能な制御対象としてマニピュレータＡとポジショナＰを選択し、動かす必要のないマニピュレータＢに対しては、駆動電源を遮断するなどして手動操作を禁止する。
【００４０】
（２．教示対象Ｇ４に対する教示）
ティーチペンダントＴＰから教示点、条件等の入力操作が行われると、教示データ作成処理部７は、入力に応じて教示データＭａを作成する。このことによって、例えば、図３（ａ）に示す教示データＭａが作成される。
【００４１】
（３．教示対象Ｇ５の選択）
ティーチペンダントＴＰから、マニピュレータＢとポジショナＰの協調動作（Ｇ５）が選択される。この場合、手動操作が可能な制御対象としてマニピュレータＢとポジショナＰを選択し、動かす必要のないマニピュレータＡに対しては、駆動電源を遮断するなどして手動操作を禁止する。
【００４２】
（４．教示対象Ｇ５に対する教示）
ティーチペンダントＴＰから教示点、条件等の入力操作が行われると、教示データ作成処理部７は、入力に応じて教示データＭｂを作成する。このことによって、例えば、図３（ｂ）に示す教示データＭｂが作成される。
【００４３】
（５．教示データＭａおよび教示データＭｂの合成）
ティーチペンダントＴＰから合成されるべき複数の教示データが選択される。ここでは、教示データＭａおよび教示データＭｂが選択されたものとする。教示データ合成処理部８は、両教示データの教示点数が一致しているか否かを確認する。教示点の数が一致する場合は、後述するように、教示データＭａと教示データＭｂを教示点単位で順番に合成する。教示点の数が一致しない場合は教示データを合成せずに、エラーを出力して処理を停止するようにしておく。このようにすることによって、本来合成されるべきでない教示データが誤って合成されることを防止することができる。
【００４４】
合成処理は、以下のように行えばよい。まず、教示データＭａを参照し、教示ステップｎとして教示されている命令Ｃｍ、マニピュレータＡの位置データＰａおよびポジショナＰの位置データＰｐをコピーし、再生データに書き込む。次いで、教示データＭｂを参照し、教示ステップｎとして教示されているマニピュレータＢの位置データＰｂを上記再生データに書き込む。この処理を、教示ステップｎの数だけ繰り返せばよい。この処理によって、例えば、図４に示すように、教示データＭａおよびＭｂが合成された再生データＴｄが作成される。
【００４５】
ここで、ポジショナＰは、両方の教示データＭａおよびＭｂに記憶されているため、位置データＰｐが完全に一致している場合は上記したコピー処理で問題がない。しかしながら、現実的には両方の教示データＭａおよびＭｂにおいてポジショナＰの位置データＰｐが完全に一致していることはまずありえない。そこで、ポジショナＰの位置データＰｐとして、どちらの教示データに記憶されている値を使用する（コピーする）のかを、予め定めておくようにすることが望ましい。そして、選択された２つの教示データＭａおよびＭｂ間でポジショナＰの位置データＰｐが異なる場合は、予め定められた一方の教示データに含まれるポジショナＰの位置データＰｐを、再生データＴｄの位置データＰｐとするように構成しておく。
【００４６】
次に、教示データ自動修正部９において、一方の教示データに対して編集操作が行われたときに、他方の教示データに対して自動修正を行う際の処理について説明する。
【００４７】
図５は、教示データ自動修正部９の処理の流れを説明するためのフローチャートである。以下では、図３で説明した教示データＭａに対して編集操作が行われたときに、他方の教示データＭｂに対して自動修正を行う場合を例にして説明する。
【００４８】
ステップＳ１０において、教示データ作成処理部７によって教示データＭａが編集可能な状態にされたときに、教示データ自動修正部９は、教示データＭａと合成されている教示データＭｂを読み出す。
【００４９】
ステップＳ２０において、ティーチペンダントＴＰからのキー入力を監視することにより、教示データＭａに対して行われる編集操作を確認する。
【００５０】
ステップＳ３０において、編集操作が教示点の削除か否かを判定する。削除である場合は、Ｓ３１に移行する。削除でない場合は、ステップＳ４０に移行する。
【００５１】
ステップＳ３１において、削除された教示ステップ番号（例えば、図３の教示ステップ００３）をＲＡＭに一時記憶し、他方の教示データＭｂに含まれている教示ステップ番号００３を削除する。
【００５２】
ステップＳ４０において、編集操作が教示点の追加か否かを判定する。追加である場合は、ステップＳ４１に移行する。追加でない場合は、ステップＳ５０に移行する。
【００５３】
ステップＳ４１において、追加された教示ステップ番号（例えば、図３の教示ステップ００３の次に教示点が追加されたときは、新たな教示ステップ００４）をＲＡＭに一時記憶する。同時に、当該教示ステップにおけるマニピュレータＭａの位置データＰａおよびポジショナＰの位置データＰｐも一時記憶する。次いで、位置データＰａと、ハードディスク５に定められている設置関係データおよび対称面Ｔｓの情報とに基づいて、公知のミラーシフト演算を行う。演算後の値は、マニピュレータＭｂの位置データＰｂとしてＲＡＭに一時記憶する。なお、ポジショナＰの位置データＰｐは、単なる回転角度であるのでミラーシフト演算は行わずに、後述するステップＳ４２で教示データＭｂに追加する教示点の位置データＰｐとしてそのまま使用する。
【００５４】
ステップＳ４２において、他方の教示データＭｂの該当する教示ステップ（新たな教示ステップ００４）に、教示点を追加する。この教示点に含まれる位置データは、ミラーシフト演算で算出したマニピュレータＭｂの位置データＰｂと、ミラーシフト演算せずにそのまま使用するポジショナＰの位置データＰｐである。
【００５５】
ステップＳ５０において、編集操作が位置修正であるか否かを判定する。位置修正である場合は、ステップＳ５１に移行する。位置修正でない場合は、ステップＳ６０に移行する。
【００５６】
ステップＳ５１において、位置修正された教示ステップ番号（例えば、図３の教示ステップ００３）をＲＡＭに一時記憶する。同時に、当該教示ステップにおけるマニピュレータＭａの位置データＰａおよびポジショナＰの位置データＰｐも一時記憶する。次いで、位置データＰａと、ハードディスク５に定められている設置関係データおよび対称面Ｔｓの情報とに基づいて、公知のミラーシフト演算を行う。演算後の値は、マニピュレータＭｂの位置データＰｂとしてＲＡＭに一時記憶する。なお、ポジショナＰの位置データＰｐは、単なる回転角度であるのでミラーシフト演算は行わずに、後述するステップＳ４２で教示データＭｂに追加する教示点の位置データＰｐとしてそのまま使用する。
【００５７】
ステップＳ５２において、他方の教示データＭｂの該当する教示点（ステップ００３）の位置データを修正する。この教示点に含まれる位置データは、ミラーシフト演算で算出したマニピュレータＭｂの位置データＰｂと、ミラーシフト演算せずにそのまま使用するポジショナＰの位置データＰｐである。
【００５８】
ステップＳ６０において、ティーチペンダントＴＰから編集操作の終了信号が入力されたか否かを判定する。終了信号が入力されていないときは、ステップＳ２０に戻り、上述した処理を繰り返す。終了信号が入力されたときは、処理を終了する。
【００５９】
なお、この編集操作の終了後は、教示データ合成処理部８によって、２つの教示データＭａおよびＭｂを自動的に合成して、再生データＴｄを再度生成するようにしておくとさらに良い。
【００６０】
以上説明したように、本発明は、教示時は教示データＭａおよびＭｂを教示対象毎に作成し、再生時は教示された２つの教示データＭａおよびＭｂを合成した１つの再生データＴｄを用いることによって同期ズレを防止するようにしている。そして、特に教示作業時において、一方の教示データＭａに対して教示点の編集操作を行う場合、他方の教示データＭｂに同様の編集操作を行わなくても、対応する位置に自動的に編集操作結果を反映させるようにしている。このようにしたことによって、教示工数を大幅に低減することができる。
【００６１】
また、教示データ自動修正部９による教示データの修正が行われた後に、２つの教示データＭａおよびＭｂを自動的に合成するようにしたことによって、教示データの合成作業を怠ることを防止することができる。
【００６２】
また、編集操作として教示点の追加、位置修正または削除のいずれかの操作を含むようにしたことによって、教示データに対する編集操作のバリエーションに対応することができる。
【００６３】
また、編集操作が教示点の追加であるときは、追加された教示点の教示ステップ番号を抽出するとともに、他方の教示データに対して追加する教示点の位置データを、予め定められた設置関係データに基づいて算出し、この算出した位置データを有する教示点を、他方の教示データに追加するようにしている。このことによって、教示点の追加が行われた際に、設置関係データに基づく精度のよい位置データを有する教示点を、他方の教示データに追加することができる。
【００６４】
また、編集操作が教示点の位置修正であるときは、位置修正された教示点の教示ステップ番号を抽出するとともに、他方の教示データに対して位置修正すべき教示点の位置データを、予め定められた設置関係データに基づいて算出し、この算出した位置データを、他方の教示データにおける対応する教示点の位置データとするようにしている。このことによって、教示点の位置修正が行われた際に、設置関係データに基づく精度のよい位置データを他方の教示データに反映することができる。
【００６５】
なお、上記ステップＳ４１およびＳ５１において、マニピュレータＭｂの位置データＰｂを、設置関係データおよび対称面Ｔｓの情報とに基づくミラーシフト演算によって算出するようにしたが、マニピュレータＭｂの現在位置をエンコーダから取得して位置データＰｂとしても良い。あるいは、マニピュレータＭｂの位置データＰｂを、ミラーシフト演算による自動算出か、エンコーダから取得したデータとするかを、予め設定可能なように構成しておくと、さらによい。
【符号の説明】
【００６６】
Ａ マニピュレータ
Ｂ マニピュレータ
Ｃｍ 命令
Ｍａ 教示データ
Ｍｂ 教示データ
Ｐ ポジショナ
Ｐａ 位置データ（マニピュレータＡ）
Ｐｂ 位置データ（マニピュレータＡ）
Ｐｐ 位置データ（ポジショナＰ）
Ｓａ 加工線
Ｓｂ 加工線
ＳＢ 起動ボックス
Ｔ１ 教示データ
Ｔ２ 教示データ
Ｔｄ 再生データ
ＴＰ ティーチペンダント
Ｕ１ 教示対象
Ｕ２ 教示対象
Ｗ ワーク
ＷＰ１ 溶接電源
ＷＰ２ 溶接電源
１ ロボット制御装置
２ ＴＰインターフェース
３ 入出力インターフェース
５ ハードディスク
６ 教示対象設定部
７ 教示データ作成処理部
８ 教示データ合成処理部
９ 教示データ自動修正部
１１ 解釈実行部
１２ 駆動指令部
１３ 溶接制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数台の制御対象を同期させながら駆動制御して複数パスの加工作業を同時に行わせるロボット制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、１台のロボット制御装置でマニピュレータ、ポジショナ、スライダ等の複数の制御対象を教示点単位で同期させて駆動制御することが行われている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
特許文献１および特許文献２には、２台のマニピュレータおよび１台のポジショナを１台のロボット制御装置で動作制御することによって、ポジショナに設置したワークの複数の加工箇所に対し、２台のマニピュレータが同時に加工作業を行う、いわゆる２パスの軌跡制御を行うロボット制御装置が開示されている。以下、特許文献１および特許文献２に記載された従来技術について説明する。なお、以下では、特許文献１および特許文献２に記載された従来技術を、それぞれ従来技術１および従来技術２という。
【０００４】
図６は、従来技術１について説明するための図である。同図（ａ）において、マニピュレータＡ、マニピュレータＢおよびポジショナＰは、図示しない１台のロボット制御装置で駆動される制御対象である。ポジショナＰには、加工対象となるワークＷが設置されている。ワークＷ上に描いた加工線ＳａおよびＳｂは、ポジショナＰの回転角度を調整しながら、マニピュレータＡおよびマニピュレータＢの各ツール先端を移動させるべき加工線である。この加工線ＳａおよびＳｂは、後述する教示データと等価となる。
【０００５】
さて、従来技術１では、複数の制御対象（マニピュレータＡ、マニピュレータＢおよびポジショナＰ）に対する教示点を、１つの移動命令で記憶する方式を採用している。すなわち、同図（ｂ）に示すような教示データ構造となっている。例えば、教示ステップ００１のＭＯＶＥ命令（移動命令）には、マニピュレータＡ、マニピュレータＢおよびポジショナＰの各位置データが記憶されている。この方式では、２つの加工線ＳａおよびＳｂが１つの教示データとして記憶されることになる。そして、教示データを再生運転すると複数の制御対象が各々の教示点に同時に出発して同時に到達する、いわゆる同期制御が行われる。
【０００６】
図７は、従来技術２について説明するための図である。従来技術２においては、２台のマニピュレータＡ、Ｂおよび１台のポジショナＰを１台のロボット制御装置で駆動する点は、上記した従来技術１と同じである。異なる点は、同図（ａ）に示すように、マニピュレータＡおよびポジショナＰを１つの教示対象Ｕ１、マニピュレータＢおよびポジショナＰを別の教示対象Ｕ２と設定し、同図（ｂ）に示すように、教示対象Ｕ１の教示データＴ１と、教示対象Ｕ２の教示データＴ２とを、別々に作成しておく点である。そして、教示データＴ１および教示データＴ２を同時に再生運転し、教示点単位で同期を取ることにより、同期制御を実現している。
【０００７】
従来技術２の利点は、教示データを制御対象の組合せ（マニピュレータＡおよびポジショナＰの組合せ、あるいはマニピュレータＢおよびポジショナＰの組合せ）に応じて、別々に教示することが可能な点である。この点、従来技術１では、全ての制御対象の教示点を１つの教示データとして作成する方式を採用しているため、教示点を教示する際に、全ての制御対象を手動操作で移動させる必要がある。また、作成後の教示データを動作確認する際に、両方のマニピュレータの動き（移動軌跡）を注視しておく必要がある。これに対し、従来技術２では、例えばマニピュレータＡおよびポジショナＰの組合せで教示を行う場合は、マニピュレータＢは移動させなくても良いし、動作確認を行う場合もマニピュレータＢの動き（移動軌跡）を注視しておく必要がないという利点がある。
【０００８】
しかしながら、従来技術２においては、教示データＴ１およびＴ２を同時に起動すると共に、各教示点における移動開始タイミング、到達タイミング等を同期させている。実際は、補間動作を行いながらの補間点レベルでの同期制御となるために、教示データの解釈実行タイミング、演算の処理速度、扱うデータ量の大小等により、同期ズレが生じる場合がある。また、異常等の発生で再生動作が中断した場合は、その後の再開動作時に、教示データＴ１およびＴ２間で位置指令出力の同期ズレが発生してしまうことがある。
【０００９】
この点、従来技術１においては、教示データを１つ再生するだけのいわゆる多軸制御を行う構成となっており、教示データ間で同期制御を行っているわけではないので、上述したような同期ズレが発生する恐れはない。
【００１０】
上述したように、従来技術１では、教示データは所望の制御対象毎に作成することができるが、再生時は複数の教示データを同時に起動するために同期ズレが発生するという課題を有している。一方、従来技術２では、教示データ間で同期制御を行っていないので同期ズレは発生しないが、教示データは全ての制御対象を対象として作成する必要があるために、教示作業が繁雑になるという課題を有している。
【００１１】
従来技術１および従来技術２の各々が有する課題を同時に解決する方法としては、教示作業時は、従来技術１のように所望の教示対象毎に教示データを作成する一方、再生運転時は複数の教示データを合成し、１つの教示データとして再生するようにして、従来技術２のように教示データ間で同期制御を行わない構成を採用することが考えられる。しかしながら、このように構成するだけでは、特に教示作業を行う上で、後述する課題を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００９−７５８９８号公報
【特許文献２】特許第３８２３３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従来技術１のように、教示作業時において教示データを教示対象毎に作成する方式では、一方の教示データに対して教示点の追加、位置修正等の編集操作を行った場合、他方の教示データに対しても同様の編集操作を行う必要がある。例えば、図８に示すように、マニピュレータＡおよびポジショナＰによる加工線Ｓａ（教示データＴ１）に、教示点Ｘ１を追加する場合を考える。同期制御を行うためには教示点数を一致させておく必要があるので、他方の加工線Ｓｂ（教示データＴ２）に対しても、教示点Ｘ１に対応する位置、すなわち教示点Ｘ２を追加する必要がある。より具体的には、教示データＴ１を編集状態にし、教示点を追加したい位置（Ｘ１）にマニピュレータＡおよびポジショナＰを移動させ、教示点Ｘ１を教示する。次いで、教示データＴ２を編集状態にし、教示点Ｘ１と対応する位置（Ｘ２）にマニピュレータＢおよびポジショナＰを移動させ、教示点Ｘ２を教示する、という作業が必要となる。
【００１４】
このように、教示データを教示対象毎に作成する方式では、一方の教示データＴ１を修正した場合、他方の教示データＴ２にも同様の修正を行って、両教示データの教示点数を一致させておく必要がある。仮に、他方の教示データＴ２に対する編集操作を怠った結果、教示点数が一致しない場合は、同期ズレが発生する。あるいは、同期ズレ防止のためのエラー処理が働き、生産を停止してしまうことに繋がる。
【００１５】
この点、従来技術２では、他方の加工線に対する編集操作忘れを防止したり、教示作業を軽減したりすることを目的として、一方の加工線に対する編集操作結果に応じて、自動的に他方の加工線に対しても編集操作を反映させる技術が開示されている。しかしながら、従来技術２は、１つの教示データに加工線が２つ存在することを前提に発明がなされており、教示データを教示対象毎に作成する場合については考慮されていない。
【００１６】
そこで、本発明は、教示時は教示データを教示対象毎に作成し、再生時は教示された２つの教示データを合成した１つの再生データを用いることによって同期ズレを防止するとともに、一方の教示データに対して教示点の編集操作を行う場合、他方の教示データに同様の編集操作を行わなくても、対応する位置に自動的に編集操作結果を反映させることによって、教示工数を低減可能なロボット制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、
２台のマニピュレータおよび１台のポジショナを含む複数の制御対象の設置関係が予め定められた設置関係データによって定義されるとともに、前記ポジショナに設置されたワークに対する前記２台のマニピュレータによる２つの加工線が独立した教示データとして教示手段によって作成され、前記教示データに基づいて前記複数の制御対象を同期させて駆動するロボット制御装置において、
前記複数の制御対象の中から前記教示手段により選択されたいずれか一方の前記マニピュレータおよび前記ポジショナの組合せを、教示対象として設定する教示対象設定手段と、
前記教示手段からの入力に応じて前記教示対象毎に教示データを作成する作成手段と、
作成された２つの教示データを合成して１つの再生データを作成する教示データ合成手段と、
前記再生データに基づいて前記複数の制御対象を駆動する駆動制御手段と、
いずれか一方の教示データに対する編集操作が行われたときに、前記編集操作の内容に応じて他方の教示データを修正する教示データ自動修正手段と、
を備えたことを特徴とするロボット制御装置である。
【００１８】
請求項２の発明は、前記教示データ合成手段は、前記教示データ自動修正手段による教示データの修正が行われた後に、前記２つの教示データを自動的に合成することを特徴とする請求項１記載のロボット制御装置である。
【００１９】
請求項３の発明は、前記編集操作は、教示点の追加、位置修正または削除のいずれかの操作を含むことを特徴とする請求項１または２記載のロボット制御装置である。
【００２０】
請求項４の発明は、前記編集操作が教示点の追加であるときは、前記教示データ自動修正手段は、前記追加された教示点の教示ステップ番号を抽出するとともに、他方の教示データに対して追加する教示点の位置データを前記設置関係データに基づいて算出し、この算出した位置データを有する教示点を、他方の教示データにおける前記教示ステップ番号の位置に追加することを特徴とする請求項３記載のロボット制御装置である。
【００２１】
第５の発明は、前記編集操作が教示点の位置修正であるときは、前記教示データ自動修正手段は、前記位置修正された教示点の教示ステップ番号を抽出するとともに、他方の教示データに対して位置修正する教示点の位置データを前記設置関係データに基づいて算出し、この算出した位置データを、他方の教示データにおける前記教示ステップ番号に対応する教示点の位置データとすることを特徴とする請求項３記載のロボット制御装置である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、教示時は教示データを教示対象毎に作成し、再生時は教示された複数の教示データを合成した１つの再生データを用いることによって同期ズレを防止することができる。さらに、一方の教示データに対して教示点の編集操作を行う場合、他方の教示データに同様の編集操作を行わなくても、対応する位置に自動的に編集操作結果を反映させるようにしたことによって、教示工数を大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明のロボット制御装置によって２台のマニピュレータおよび１台のポジショナを同期制御するアーク溶接ロボットシステムのブロック図である。
【図２】ロボット制御装置の内部構成を示す機能ブロック図である。
【図３】教示対象毎に作成した教示データの作成例である。
【図４】教示対象毎に作成した複数の教示データを合成した例である。
【図５】教示データ自動修正部の処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図６】従来技術１について説明するための図である。
【図７】従来技術２について説明するための図である。
【図８】従来技術において加工線に教示点を追加するイメージを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。
【００２５】
図１は、本発明のロボット制御装置によって２台のマニピュレータおよび１台のポジショナを同期制御するアーク溶接ロボットシステムのブロック図である。
【００２６】
同図において、マニピュレータＡおよびＢは、ワークＷに対してアーク溶接を自動で行うものであり、ロボット制御装置１に接続されている。マニピュレータＡおよびＢは、複数のアーム部および手首部と、これらを回転駆動するための複数のサーボモータ（いずれも図示せず）とによって各々構成されている。また、各マニピュレータのアームの先端部分には、溶接トーチ（図示せず）が取り付けられている。溶接トーチは、直径１ｍｍ程度の溶接ワイヤを、ワークＷ上の教示された溶接箇所に導くためのものである。
【００２７】
ポジショナＰには、溶接箇所である加工線ＳａおよびＳｂを有するワークＷが設置されている。ワークＷは、ポジショナＰが回転制御されることによってマニピュレータＡおよびＢに対して最適な溶接姿勢を取ることが可能となっている。作業者は、マニピュレータＡおよびＢのそれぞれが加工線ＳａおよびＳｂに沿って移動するように複数の教示点を教示する。なお、加工線ＳａおよびＳｂは、後述する対称面Ｔｓを基準として略左右対称となっている。
【００２８】
教示手段としてのティーチペンダントＴＰは、可搬式の教示操作盤であり、ロボット制御装置１に接続されている。ティーチペンダントＴＰには、手動操作する制御対象を選択する制御対象選択スイッチ、各制御対象を実際に手動操作で動かすための軸操作キー等（いずれも図示せず）が備わっている。これらのスイッチ、キー等を操作することによって制御対象を各々所望の位置に動かすことが可能となっているとともに、加工線ＳａおよびＳｂを形成するための各教示点を教示データとしてロボット制御装置１に記憶することができる。
【００２９】
起動ボックスＳＢは、教示データの再生運転を行うための起動信号をロボット制御装置１に入力するためのものである。溶接電源ＷＰ１およびＷＰ２は、ロボット制御装置１からの溶接制御信号を入力として、マニピュレーＡおよびＢに取り付けられた各溶接トーチとワークＷとの間の電力供給を行う。
【００３０】
ロボット制御装置１は、ティーチペンダントＴＰから入力された教示データを解釈し、解釈結果に基づいた所定のタイミングで、動作制御信号をマニピュレータＡ、ＢおよびポジショナＰに出力する。同様に、溶接制御信号を溶接電源ＷＰ１およびＷＰ２に出力する。
【００３１】
図２は、ロボット制御装置１の内部構成を示す機能ブロック図である。ロボット制御装置１は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、各種メモリ等を含むマイクロコンピュータによって構成されている。ＴＰインターフェース２は、上述したティーチペンダントＴＰを接続するためのものであり、入出力インターフェース３は、上述した起動ボックスＳＢを接続するためのものである。
【００３２】
また、図示しないＲＯＭには、各種処理を行うための制御ソフトウェアが記憶されている。本実施形態においては、同図に示すように、教示対象設定部６、教示データ作成処理部７、教示データ合成処理部８、教示データ自動修正部９、解釈実行部１１、駆動指令部１２および溶接制御部１３の各処理部を備えている。これらの各処理は、ＣＰＵに読み込まれて実行されるものであり、ＣＰＵは、教示対象設定手段、作成手段、教示データ合成手段、駆動制御手段および教示データ自動修正手段に相当する。
【００３３】
教示対象設定部６は、ティーチペンダントＴＰから選択された１つまたは複数の制御対象を、教示対象として設定するための処理を行う。教示データ作成処理部７は、ティーチペンダントＴＰからの入力に応じ、選択された教示対象毎に教示点および各種命令を、後述するハードディスク５に記憶する処理を行う。教示データ合成処理部８は、教示対象毎に作成された教示データＭａ、Ｍｂ等の中から、選択された複数の教示データを合成し、１つの再生データＴｄとして作成する処理を行う。教示データ自動修正部９は、一方の教示データに対する編集操作が行われたときに、編集操作の内容に応じて他方の教示データを修正する処理を行う。
【００３４】
解釈実行部１１は、ハードディスク５に格納されている再生データＴｄを教示ステップごとに読み出してその内容を解析し、駆動指令部１２および溶接制御部１３に各種制御信号を出力する。この結果、マニピュレータＡ、ＢおよびポジショナＰが駆動制御されると共に、溶接制御信号を溶接電源ＷＰ１およびＷＰ２に出力され、所定のタイミングで溶接電力の供給、シールドガスの出力等の処理が行われる。
【００３５】
ハードディスク５は不揮発性メモリであり、教示対象毎に教示データを記憶する。例えば、マニピュレータＡおよびポジショナＰの組合せが教示対象であれば、この教示対象に対して教示した教示データＭａが記憶される。同様に、マニピュレータＢおよびポジショナＰの組合せが教示対象であれば、この教示対象に対して教示した教示データＭｂが記憶される。また、教示データＭａおよび教示データＭｂを合成した再生データＴｄも、このハードディスクに記憶される。教示データの合成処理については、後述する。なお、説明の都合上、教示データＭａ、教示データＭｂ、再生データＴｄとして、１データずつ図示しているが、当然のことながら、ハードディスク５の容量が許す範囲内で、複数の教示データおよび再生データを記憶することが可能となっている。
【００３６】
また、ハードディスク５には、マニピュレータＡ、マニピュレータＢおよびポジショナＰの設置関係を定義するための設置関係データが予め記憶されている。すなわち、各マニピュレータのメカニカルインターフェース座標系の原点・方向、ポジショナＰを基準としたワーク座標系の原点・方向、ワールド座標系の原点・方向等を定義するデータに加えて、設置誤差を吸収したり、図１で説明した対称面Ｔｓを定義したりするための各種パラメータ等も記憶されている。
【００３７】
次に、教示対象の選択から教示データの合成までの一連の処理について説明する。１台のロボット制御装置１で駆動する複数の制御対象（本実施形態の場合は、マニピュレータＡ、マニピュレータＢおよびポジショナＰ）を、どのような組合せにして教示するのかは、予め定めているものとする。例えば、本実施形態の制御対象であれば、次の組合せが考えられる。
・マニピュレータＡの単独動作（教示対象Ｇ１）
・マニピュレータＢの単独動作（教示対象Ｇ２）
・ポジショナＰの単独動作（教示対象Ｇ３）
・マニピュレータＡとポジショナＰの協調動作（教示対象Ｇ４）
・マニピュレータＢとポジショナＰの協調動作（教示対象Ｇ５）
【００３８】
以下では、マニピュレータＡとポジショナＰの協調動作（教示対象Ｇ４）と、マニピュレータＢとポジショナＰの協調動作（教示対象Ｇ５）とを教示対象として選択し、合成するまでの流れを説明する。
【００３９】
（１．教示対象Ｇ４の選択）
ティーチペンダントＴＰから所望の組合せが選択されると、教示対象設定部６は、選択された組合せを教示対象として設定する。例えば、マニピュレータＡとポジショナＰの協調動作（Ｇ４）が選択された場合は、まず、手動操作が可能な制御対象としてマニピュレータＡとポジショナＰを選択し、動かす必要のないマニピュレータＢに対しては、駆動電源を遮断するなどして手動操作を禁止する。
【００４０】
（２．教示対象Ｇ４に対する教示）
ティーチペンダントＴＰから教示点、条件等の入力操作が行われると、教示データ作成処理部７は、入力に応じて教示データＭａを作成する。このことによって、例えば、図３（ａ）に示す教示データＭａが作成される。
【００４１】
（３．教示対象Ｇ５の選択）
ティーチペンダントＴＰから、マニピュレータＢとポジショナＰの協調動作（Ｇ５）が選択される。この場合、手動操作が可能な制御対象としてマニピュレータＢとポジショナＰを選択し、動かす必要のないマニピュレータＡに対しては、駆動電源を遮断するなどして手動操作を禁止する。
【００４２】
（４．教示対象Ｇ５に対する教示）
ティーチペンダントＴＰから教示点、条件等の入力操作が行われると、教示データ作成処理部７は、入力に応じて教示データＭｂを作成する。このことによって、例えば、図３（ｂ）に示す教示データＭｂが作成される。
【００４３】
（５．教示データＭａおよび教示データＭｂの合成）
ティーチペンダントＴＰから合成されるべき複数の教示データが選択される。ここでは、教示データＭａおよび教示データＭｂが選択されたものとする。教示データ合成処理部８は、両教示データの教示点数が一致しているか否かを確認する。教示点の数が一致する場合は、後述するように、教示データＭａと教示データＭｂを教示点単位で順番に合成する。教示点の数が一致しない場合は教示データを合成せずに、エラーを出力して処理を停止するようにしておく。このようにすることによって、本来合成されるべきでない教示データが誤って合成されることを防止することができる。
【００４４】
合成処理は、以下のように行えばよい。まず、教示データＭａを参照し、教示ステップｎとして教示されている命令Ｃｍ、マニピュレータＡの位置データＰａおよびポジショナＰの位置データＰｐをコピーし、再生データに書き込む。次いで、教示データＭｂを参照し、教示ステップｎとして教示されているマニピュレータＢの位置データＰｂを上記再生データに書き込む。この処理を、教示ステップｎの数だけ繰り返せばよい。この処理によって、例えば、図４に示すように、教示データＭａおよびＭｂが合成された再生データＴｄが作成される。
【００４５】
ここで、ポジショナＰは、両方の教示データＭａおよびＭｂに記憶されているため、位置データＰｐが完全に一致している場合は上記したコピー処理で問題がない。しかしながら、現実的には両方の教示データＭａおよびＭｂにおいてポジショナＰの位置データＰｐが完全に一致していることはまずありえない。そこで、ポジショナＰの位置データＰｐとして、どちらの教示データに記憶されている値を使用する（コピーする）のかを、予め定めておくようにすることが望ましい。そして、選択された２つの教示データＭａおよびＭｂ間でポジショナＰの位置データＰｐが異なる場合は、予め定められた一方の教示データに含まれるポジショナＰの位置データＰｐを、再生データＴｄの位置データＰｐとするように構成しておく。
【００４６】
次に、教示データ自動修正部９において、一方の教示データに対して編集操作が行われたときに、他方の教示データに対して自動修正を行う際の処理について説明する。
【００４７】
図５は、教示データ自動修正部９の処理の流れを説明するためのフローチャートである。以下では、図３で説明した教示データＭａに対して編集操作が行われたときに、他方の教示データＭｂに対して自動修正を行う場合を例にして説明する。
【００４８】
ステップＳ１０において、教示データ作成処理部７によって教示データＭａが編集可能な状態にされたときに、教示データ自動修正部９は、教示データＭａと合成されている教示データＭｂを読み出す。
【００４９】
ステップＳ２０において、ティーチペンダントＴＰからのキー入力を監視することにより、教示データＭａに対して行われる編集操作を確認する。
【００５０】
ステップＳ３０において、編集操作が教示点の削除か否かを判定する。削除である場合は、Ｓ３１に移行する。削除でない場合は、ステップＳ４０に移行する。
【００５１】
ステップＳ３１において、削除された教示ステップ番号（例えば、図３の教示ステップ００３）をＲＡＭに一時記憶し、他方の教示データＭｂに含まれている教示ステップ番号００３を削除する。
【００５２】
ステップＳ４０において、編集操作が教示点の追加か否かを判定する。追加である場合は、ステップＳ４１に移行する。追加でない場合は、ステップＳ５０に移行する。
【００５３】
ステップＳ４１において、追加された教示ステップ番号（例えば、図３の教示ステップ００３の次に教示点が追加されたときは、新たな教示ステップ００４）をＲＡＭに一時記憶する。同時に、当該教示ステップにおけるマニピュレータＭａの位置データＰａおよびポジショナＰの位置データＰｐも一時記憶する。次いで、位置データＰａと、ハードディスク５に定められている設置関係データおよび対称面Ｔｓの情報とに基づいて、公知のミラーシフト演算を行う。演算後の値は、マニピュレータＭｂの位置データＰｂとしてＲＡＭに一時記憶する。なお、ポジショナＰの位置データＰｐは、単なる回転角度であるのでミラーシフト演算は行わずに、後述するステップＳ４２で教示データＭｂに追加する教示点の位置データＰｐとしてそのまま使用する。
【００５４】
ステップＳ４２において、他方の教示データＭｂの該当する教示ステップ（新たな教示ステップ００４）に、教示点を追加する。この教示点に含まれる位置データは、ミラーシフト演算で算出したマニピュレータＭｂの位置データＰｂと、ミラーシフト演算せずにそのまま使用するポジショナＰの位置データＰｐである。
【００５５】
ステップＳ５０において、編集操作が位置修正であるか否かを判定する。位置修正である場合は、ステップＳ５１に移行する。位置修正でない場合は、ステップＳ６０に移行する。
【００５６】
ステップＳ５１において、位置修正された教示ステップ番号（例えば、図３の教示ステップ００３）をＲＡＭに一時記憶する。同時に、当該教示ステップにおけるマニピュレータＭａの位置データＰａおよびポジショナＰの位置データＰｐも一時記憶する。次いで、位置データＰａと、ハードディスク５に定められている設置関係データおよび対称面Ｔｓの情報とに基づいて、公知のミラーシフト演算を行う。演算後の値は、マニピュレータＭｂの位置データＰｂとしてＲＡＭに一時記憶する。なお、ポジショナＰの位置データＰｐは、単なる回転角度であるのでミラーシフト演算は行わずに、後述するステップＳ４２で教示データＭｂに追加する教示点の位置データＰｐとしてそのまま使用する。
【００５７】
ステップＳ５２において、他方の教示データＭｂの該当する教示点（ステップ００３）の位置データを修正する。この教示点に含まれる位置データは、ミラーシフト演算で算出したマニピュレータＭｂの位置データＰｂと、ミラーシフト演算せずにそのまま使用するポジショナＰの位置データＰｐである。
【００５８】
ステップＳ６０において、ティーチペンダントＴＰから編集操作の終了信号が入力されたか否かを判定する。終了信号が入力されていないときは、ステップＳ２０に戻り、上述した処理を繰り返す。終了信号が入力されたときは、処理を終了する。
【００５９】
なお、この編集操作の終了後は、教示データ合成処理部８によって、２つの教示データＭａおよびＭｂを自動的に合成して、再生データＴｄを再度生成するようにしておくとさらに良い。
【００６０】
以上説明したように、本発明は、教示時は教示データＭａおよびＭｂを教示対象毎に作成し、再生時は教示された２つの教示データＭａおよびＭｂを合成した１つの再生データＴｄを用いることによって同期ズレを防止するようにしている。そして、特に教示作業時において、一方の教示データＭａに対して教示点の編集操作を行う場合、他方の教示データＭｂに同様の編集操作を行わなくても、対応する位置に自動的に編集操作結果を反映させるようにしている。このようにしたことによって、教示工数を大幅に低減することができる。
【００６１】
また、教示データ自動修正部９による教示データの修正が行われた後に、２つの教示データＭａおよびＭｂを自動的に合成するようにしたことによって、教示データの合成作業を怠ることを防止することができる。
【００６２】
また、編集操作として教示点の追加、位置修正または削除のいずれかの操作を含むようにしたことによって、教示データに対する編集操作のバリエーションに対応することができる。
【００６３】
また、編集操作が教示点の追加であるときは、追加された教示点の教示ステップ番号を抽出するとともに、他方の教示データに対して追加する教示点の位置データを、予め定められた設置関係データに基づいて算出し、この算出した位置データを有する教示点を、他方の教示データに追加するようにしている。このことによって、教示点の追加が行われた際に、設置関係データに基づく精度のよい位置データを有する教示点を、他方の教示データに追加することができる。
【００６４】
また、編集操作が教示点の位置修正であるときは、位置修正された教示点の教示ステップ番号を抽出するとともに、他方の教示データに対して位置修正すべき教示点の位置データを、予め定められた設置関係データに基づいて算出し、この算出した位置データを、他方の教示データにおける対応する教示点の位置データとするようにしている。このことによって、教示点の位置修正が行われた際に、設置関係データに基づく精度のよい位置データを他方の教示データに反映することができる。
【００６５】
なお、上記ステップＳ４１およびＳ５１において、マニピュレータＭｂの位置データＰｂを、設置関係データおよび対称面Ｔｓの情報とに基づくミラーシフト演算によって算出するようにしたが、マニピュレータＭｂの現在位置をエンコーダから取得して位置データＰｂとしても良い。あるいは、マニピュレータＭｂの位置データＰｂを、ミラーシフト演算による自動算出か、エンコーダから取得したデータとするかを、予め設定可能なように構成しておくと、さらによい。
【符号の説明】
【００６６】
Ａ マニピュレータ
Ｂ マニピュレータ
Ｃｍ 命令
Ｍａ 教示データ
Ｍｂ 教示データ
Ｐ ポジショナ
Ｐａ 位置データ（マニピュレータＡ）
Ｐｂ 位置データ（マニピュレータＡ）
Ｐｐ 位置データ（ポジショナＰ）
Ｓａ 加工線
Ｓｂ 加工線
ＳＢ 起動ボックス
Ｔ１ 教示データ
Ｔ２ 教示データ
Ｔｄ 再生データ
ＴＰ ティーチペンダント
Ｕ１ 教示対象
Ｕ２ 教示対象
Ｗ ワーク
ＷＰ１ 溶接電源
ＷＰ２ 溶接電源
１ ロボット制御装置
２ ＴＰインターフェース
３ 入出力インターフェース
５ ハードディスク
６ 教示対象設定部
７ 教示データ作成処理部
８ 教示データ合成処理部
９ 教示データ自動修正部
１１ 解釈実行部
１２ 駆動指令部
１３ 溶接制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２台のマニピュレータおよび１台のポジショナを含む複数の制御対象の設置関係が予め定められた設置関係データによって定義されるとともに、前記ポジショナに設置されたワークに対する前記２台のマニピュレータによる２つの加工線が独立した教示データとして教示手段によって作成され、前記教示データに基づいて前記複数の制御対象を同期させて駆動するロボット制御装置において、
前記複数の制御対象の中から前記教示手段により選択されたいずれか一方の前記マニピュレータおよび前記ポジショナの組合せを、教示対象として設定する教示対象設定手段と、
前記教示手段からの入力に応じて前記教示対象毎に教示データを作成する作成手段と、
作成された２つの教示データを合成して１つの再生データを作成する教示データ合成手段と、
前記再生データに基づいて前記複数の制御対象を駆動する駆動制御手段と、
いずれか一方の教示データに対する編集操作が行われたときに、前記編集操作の内容に応じて他方の教示データを修正する教示データ自動修正手段と、
を備えたことを特徴とするロボット制御装置。
【請求項２】
前記教示データ合成手段は、前記教示データ自動修正手段による教示データの修正が行われた後に、前記２つの教示データを自動的に合成することを特徴とする請求項１記載のロボット制御装置。
【請求項３】
前記編集操作は、教示点の追加、位置修正または削除のいずれかの操作を含むことを特徴とする請求項１または２記載のロボット制御装置。
【請求項４】
前記編集操作が教示点の追加であるときは、前記教示データ自動修正手段は、前記追加された教示点の教示ステップ番号を抽出するとともに、他方の教示データに対して追加する教示点の位置データを前記設置関係データに基づいて算出し、この算出した位置データを有する教示点を、他方の教示データにおける前記教示ステップ番号の位置に追加することを特徴とする請求項３記載のロボット制御装置。
【請求項５】
前記編集操作が教示点の位置修正であるときは、前記教示データ自動修正手段は、前記位置修正された教示点の教示ステップ番号を抽出するとともに、他方の教示データに対して位置修正する教示点の位置データを前記設置関係データに基づいて算出し、この算出した位置データを、他方の教示データにおける前記教示ステップ番号に対応する教示点の位置データとすることを特徴とする請求項３記載のロボット制御装置。
【請求項１】
２台のマニピュレータおよび１台のポジショナを含む複数の制御対象の設置関係が予め定められた設置関係データによって定義されるとともに、前記ポジショナに設置されたワークに対する前記２台のマニピュレータによる２つの加工線が独立した教示データとして教示手段によって作成され、前記教示データに基づいて前記複数の制御対象を同期させて駆動するロボット制御装置において、
前記複数の制御対象の中から前記教示手段により選択されたいずれか一方の前記マニピュレータおよび前記ポジショナの組合せを、教示対象として設定する教示対象設定手段と、
前記教示手段からの入力に応じて前記教示対象毎に教示データを作成する作成手段と、
作成された２つの教示データを合成して１つの再生データを作成する教示データ合成手段と、
前記再生データに基づいて前記複数の制御対象を駆動する駆動制御手段と、
いずれか一方の教示データに対する編集操作が行われたときに、前記編集操作の内容に応じて他方の教示データを修正する教示データ自動修正手段と、
を備えたことを特徴とするロボット制御装置。
【請求項２】
前記教示データ合成手段は、前記教示データ自動修正手段による教示データの修正が行われた後に、前記２つの教示データを自動的に合成することを特徴とする請求項１記載のロボット制御装置。
【請求項３】
前記編集操作は、教示点の追加、位置修正または削除のいずれかの操作を含むことを特徴とする請求項１または２記載のロボット制御装置。
【請求項４】
前記編集操作が教示点の追加であるときは、前記教示データ自動修正手段は、前記追加された教示点の教示ステップ番号を抽出するとともに、他方の教示データに対して追加する教示点の位置データを前記設置関係データに基づいて算出し、この算出した位置データを有する教示点を、他方の教示データにおける前記教示ステップ番号の位置に追加することを特徴とする請求項３記載のロボット制御装置。
【請求項５】
前記編集操作が教示点の位置修正であるときは、前記教示データ自動修正手段は、前記位置修正された教示点の教示ステップ番号を抽出するとともに、他方の教示データに対して位置修正する教示点の位置データを前記設置関係データに基づいて算出し、この算出した位置データを、他方の教示データにおける前記教示ステップ番号に対応する教示点の位置データとすることを特徴とする請求項３記載のロボット制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１４３０７（Ｐ２０１２−１４３０７Ａ）
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４８４４５（Ｐ２０１０−１４８４４５）
【出願日】平成２２年６月３０日（２０１０．６．３０）
【出願人】（００００００２６２）株式会社ダイヘン (990)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月３０日（２０１０．６．３０）
【出願人】（００００００２６２）株式会社ダイヘン (990)
【Ｆターム（参考）】
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