特開 2023-70325 プログラム作成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023070325

(43)【公開日】2023-05-19

(54)【発明の名称】プログラム作成装置

(51)【国際特許分類】

   B25J 9/22 20060101AFI20230512BHJP

【ＦＩ】

B25J9/22 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021182415

(22)【出願日】2021-11-09

(71)【出願人】

【識別番号】000005197

【氏名又は名称】株式会社不二越

(74)【代理人】

【識別番号】100120400

【弁理士】

【氏名又は名称】飛田 高介

(74)【代理人】

【識別番号】100124110

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 大介

(72)【発明者】

【氏名】守澤 貴幸

(72)【発明者】

【氏名】前多 聡

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707BS10

3C707LS08

3C707LS14

3C707LT15

(57)【要約】

【課題】装置コストを抑制しつつ処理プロセスを短時間化し、ロボットの移動経路の軌跡の一部分を修正することが可能なプログラム作成装置を提供する。
【解決手段】本発明にかかるプログラム作成装置の構成は、入力部と、記憶部と、特定の動作パターンと動作種類とを関連付けて格納してある動作パターンテーブルと、動作パターンテーブルを参照してプログラム中の動作パターンを抽出し、動作種類をプログラムに付与する動作種類抽出手段と、動作種類と動作種類において適用可能な補正手段とを関連付けて格納してある補正手段テーブルと、補正手段テーブルを参照してプログラム中の動作種類に対応する補正手段を抽出するプログラム補正手段と、出力部と、を備え、入力部は、ユーザが選択した補正手段の入力を受け付け、プログラム補正手段は、入力部から選択された補正手段に応じてプログラムを補正し、ロボットに送信する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロボットの動作プログラムを作成するプログラム作成装置であって、
ユーザからの入力を受け付ける入力部と、
前記ユーザが入力したプログラムを格納する記憶部と、
特定の動作パターンと動作種類とを関連付けて格納してある動作パターンテーブルと、
前記動作パターンテーブルを参照して前記プログラム中の動作パターンを抽出し、前記動作種類を前記プログラムに付与する動作種類抽出手段と、
前記動作種類と該動作種類において適用可能な補正手段とを関連付けて格納してある補正手段テーブルと、
前記補正手段テーブルを参照して前記プログラム中の動作種類に対応する補正手段を抽出するプログラム補正手段と、
前記抽出された前記補正手段を出力する出力部と、
を備え、
前記入力部は、前記ユーザが選択した前記補正手段の入力を受け付け、
前記プログラム補正手段は、前記入力部から選択された前記補正手段に応じて前記プログラムを補正して、前記ロボットに送信することを特徴とするプログラム作成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ロボットの動作プログラムを作成するプログラム作成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、工場等の生産現場において、ロボットアーム（マニピュレータとも称される）等の産業用機械が用いられている。産業用機械（以下、ロボットと称する）を動作させるためには、動作をロボットに教示するティーチングが行われる。ティーチングの種類としては、間接教示（オフラインティーチング、オンラインティーチング等）や直接教示（ダイレクトティーチング）が挙げられる。

【0003】

ロボットにオフラインティーチングを行うための教示データ作成装置としては、例えば特許文献１に実機のロボットの周辺構造物の形状を示す実測３次元モデルを利用した教示データ作成装置が開示されている。特許文献１の教示データ作成装置は、「実機のロボットの周辺構造物の形状を示す実測３次元モデルを取得する取得手段と、取得された実測３次元モデルにおいて、ロボットの移動経路を示す教示データによるロボットの移動経路がより短くできるか、または教示データによるロボットの移動により周辺構造物との干渉が生じる場合に、教示データを補正する補正手段」を有している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１９―０８９２０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１によれば、仮想ロボットシステムの構成物と実機ロボットシステムの構成物との形状差異が発生している場合であっても、適切なオフライン教示データを作成することができるとしている。しかしながら、特許文献１の教示データ作成装置のように実測３次元モデルを利用する場合、３次元モデルを取得する手段や取得するプロセスが必須であるため、装置コストが嵩んだり処理が長時間化してしまったりする。また特許文献１の教示データ作成装置の補正手段では、教示データの補正は、ロボットの移動経路の短縮や周辺構造物との干渉回避に限られ、移動経路の軌跡の一部分をオフセットするような修正は対象外である。

【0006】

本発明は、このような課題に鑑み、装置コストを抑制しつつ処理プロセスを短時間化し、且つロボットの移動経路の軌跡の一部分を修正することが可能なプログラム作成装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明にかかるプログラム作成装置の代表的な構成は、ロボットの動作プログラムを作成するプログラム作成装置であって、ユーザからの入力を受け付ける入力部と、ユーザが入力したプログラムを格納する記憶部と、特定の動作パターンと動作種類とを関連付けて格納してある動作パターンテーブルと、動作パターンテーブルを参照してプログラム中の動作パターンを抽出し、動作種類をプログラムに付与する動作種類抽出手段と、動作種類と動作種類において適用可能な補正手段とを関連付けて格納してある補正手段テーブルと、補正手段テーブルを参照してプログラム中の動作種類に対応する補正手段を抽出するプログラム補正手段と、抽出された補正手段を出力する出力部と、を備え、入力部は、ユーザが選択した補正手段の入力を受け付け、プログラム補正手段は、入力部から選択された補正手段に応じてプログラムを補正して、ロボットに送信することを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、装置コストを抑制しつつ処理プロセスを短時間化し、且つロボットの移動経路の軌跡の一部分を修正することが可能なプログラム作成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態にかかるプログラム作成装置の構成を例示する機能ブロック図である。

【図2】本実施形態のプログラム作成装置の動作を説明する図である。

【図3】動作種類の具体例を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

【0011】

図１は、本実施形態にかかるプログラム作成装置の構成を例示する機能ブロック図である。図１に例示する本実施形態のプログラム作成装置１００は、ワークＷの加工や搬送等を行う際のロボット２００の動作プログラムを作成する装置であり、制御部１１０、入力部１２０、出力部１３０および記憶部１４０を含んで構成される。

【0012】

制御部１１０は、本実施形態のプログラム作成装置１００の動作全体を制御する装置である。制御部１１０は、具体的にはＣＰＵ（Central Processing Unit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）などを用いたコンピュータによって構成することができる。入力部１２０は、キーボードやタッチパネル等からなり、ユーザ（不図示）からの入力を受け付ける。出力部１３０は、モニター等の表示装置からなり、後述する「抽出された補正手段」等の情報を出力する。

【0013】

記憶部１４０は、記憶媒体であり、ユーザが入力したプログラム１４２を格納する。また本実施形態の記憶部１４０に、特定の動作のパターンと動作種類を関連付けて格納してある動作パターンテーブル１４４、および動作種類と動作種類において適用可能な補正手段を関連付けて格納してある補正手段テーブル１４６が格納されている。

【0014】

更に本実施形態のプログラム作成装置１００では、上述した制御部１１０は動作種類抽出手段１１２およびプログラム補正手段１１４として機能する。動作種類抽出手段１１２は、動作パターンテーブル１４４を参照してプログラム１４２中の動作パターンを抽出し、動作種類をプログラム１４２に付与する。プログラム補正手段１１４は、補正手段テーブル１４６を参照してプログラム１４２中の動作種類に対応する補正手段を抽出する。加えてプログラム補正手段１１４は、入力部１２０から選択された補正手段に応じてプログラムを補正して、ロボットに送信する。

【0015】

図２は、本実施形態のプログラム作成装置１００の動作を説明する図である。なお図１においてデータや信号の流れを示す矢印に、図２のフローチャートにおいて対応する動作の符号を付している。

【0016】

本実施形態のプログラム作成装置１００では、制御部１１０は、入力部１２０を介してプログラム１４２の入力を受け付けたら（Ｓ２０２のＹＥＳ）、入力されたプログラム１４２を記憶部１４０に格納する（Ｓ２０４）。次に制御部１１０は動作種類抽出手段１１２として機能し、動作パターンテーブル１４４を参照してプログラム１４２中の動作パターンを抽出し（Ｓ２０６）、動作種類をプログラム１４２に付与する（Ｓ２０８）。

【0017】

ここで記憶部１４０に格納されているプログラム１４２とは、「move(p1)、move(p2)などのコマンドの列記」のことであり、動作パターンとは、「move(p1)、move(p2)などの複数コマンドの特定のパターン」のことである。そして動作パターンテーブル１４４では、特定の動作パターンに対して動作種類が関連付けて格納されている。動作種類とは、例えば、降下や上昇（垂直移動）、周回、直線移動、円弧移動、回避して移動などである。換言すれば、動作パターンとはロボットプログラムに頻出し且つ定型化可能な「複数のコマンド」であり、動作種類とは定型化された一群のコマンドのラベル（グループといってもよい）である。

【0018】

図３は、動作種類の具体例を説明する図である。図３（ａ）ではロボット２００（厳密には不図示のマニピュレータ）によってトレイＴに載置されているワークＷを把持する動作を例示している。図３（ａ）に示す例ではロボット２００は、現在の位置をＰ１とし、目標の位置Ｐ２に移動してワークＷを把持する。

【0019】

この把持動作では、プログラム１４２には、現在の位置Ｐ１から目標の位置Ｐ２に移動する「move(p1)、move(p2)」という２つのコマンドが順に記載されている。この２つのコマンドが所定の順序に並んでいたら、動作種類抽出手段１１２は、その２つのコマンドを把持の動作パターンとして抽出し、その動作パターンに関連付けられている「降下」という動作種類をプログラム１４２に対して付与する。

【0020】

図３（ｂ）ではロボット２００（厳密には不図示のマニピュレータ）によってワークＷを加工する動作を例示している。図３（ｂ）に示す例では、ロボット２００は、現在の位置Ｐ１から、位置Ｐ２まで降下した後に位置Ｐ３、位置Ｐ４、位置Ｐ５、位置Ｐ６の順にほぼワークＷの外周の軌跡に沿って移動（周回）して位置Ｐ２まで戻り、位置Ｐ２から位置Ｐ２に上昇して位置Ｐ１に戻る。

【0021】

この加工動作では、プログラム１４２には、現在の位置Ｐ１から位置Ｐ２－位置Ｐ６を経由して位置Ｐ１に戻る複数のコマンドが順に記載されている。この複数のコマンドが所定の順序に並んでいたら、動作種類抽出手段１１２は、その複数のコマンドを動作パターンとして抽出し、動作パターンごとにグルーピングして、その動作パターンに関連付けられている「降下」「周回」「上昇」という動作種類をプログラム１４２のコマンドの該当行に対して付与する。

【0022】

プログラム１４２に対して動作種類が付与されたら、制御部１１０はプログラム補正手段１１４として機能し、補正手段テーブル１４６を参照してプログラム１４２中の動作種類に適用可能な補正手段を抽出する（Ｓ２１０）。続いてプログラム補正手段１１４は、抽出した補正手段を出力部１３０に送信し、出力部１３０は、受信した補正手段を出力（表示）する（Ｓ２１２）。

【0023】

プログラム１４２の補正手段としては、例えば図３（ａ）に示す把持動作では、「降下」という動作種類に基づいて補正手段テーブル１４６を参照し、「移動先である位置Ｐ２を変更する」という補正手段（補正可能なパラメータ）を抽出することができる。また例えば図３（ｂ）に示す加工動作では、「周回」という動作種類に基づいて補正手段テーブル１４６を参照し、「周回」の動作種類を構成するコマンド群を「全体的にシフトする（一括補正する）」という補正手段を抽出することができる。

【0024】

抽出した補正手段を出力部１３０に出力することにより、ユーザに補正案を提示することができる。ユーザは、出力部１３０を参照して、必要に応じて入力部１２０から補正手段を入力する。入力部１２０がユーザからの補正入力（ユーザが選択した補正手段の入力）を受け付けたら（もしくは補正なしで入力が確定されたら）（Ｓ２１４）、制御部１１０はプログラム補正手段１１４として機能し、補正入力に基づいてプログラム１４２を補正する（Ｓ２１６）。プログラム１４２の補正が完了したら、プログラム補正手段１１４は、補正したプログラム（補正プログラム）をロボット制御装置２０２に送信する（Ｓ２１８）。これにより、ロボット２００が補正プログラムにしたがって動作する。

【0025】

上記説明したように本実施形態のプログラム作成装置１００によれば、ロボット２００のプログラム１４２を動作パターン単位で補正することができる。これにより、ロボット２００の移動経路の軌跡の一部分（位置、距離、方向、移動量、角度、弧の曲率等）を容易且つ適切に修正することが可能となる。その結果、オフラインで作成したプログラムを実機（ロボット）に導入する際の誤差を効率的に修正し、教示作業に要する時間を短縮することができる。このとき本実施形態のプログラム作成装置１００では、プログラム１４２を補正するための特段の装置を別途設ける必要がなく、且つ３次元モデルのデータを取得する装置および処理が不要である。このため、装置コストを抑制しつつ処理プロセスを短時間化することができる。

【0026】

上記説明では、プログラム補正手段１１４がロボット制御装置２０２に補正プログラムを送信した後にロボット２００を補正プログラムによって動作させると述べたが、これに限定するものではない。例えば、補正プログラムによってロボット２００を動作させながらユーザが補正プログラムを修正してもよい。この場合、補正プログラムをロボット２００に仮適用して動作させながら修正を行い、プログラム全体の補正が完了した後にそれをロボットプログラムに変換してロボット制御装置２０２に送信してもよい（フィードバック方式）。

【0027】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【産業上の利用可能性】

【0028】

本発明は、ロボットの動作プログラムを作成するプログラム作成装置として利用することができる。

【符号の説明】

【0029】

１００…プログラム作成装置、１１０…制御部、１１２…動作種類抽出手段、１１４…プログラム補正手段、１２０…入力部、１３０…出力部、１４０…記憶部、１４２…プログラム、１４４…動作パターンテーブル、１４６…補正手段テーブル、２００…ロボット、２０２…ロボット制御装置、Ｔ…トレイ、Ｗ…ワーク

【図1】

【図2】

【図3】