JP2019025562A - ロボット制御装置及び生産システム - Google Patents

Abstract

【課題】ロボット動作プログラムの作成作業に含まれる、移動位置の教示を簡単に行うことができるロボット制御装置を提供する。
【解決手段】ロボット３００を制御するロボット制御装置４００であって、通信可能に接続される数値制御装置１００と、数値制御装置１００から予め設定された外部信号を受信する信号受信部４１０と、外部信号に対して予め対応づけられたセットアッププログラム４５０を記憶するプログラム記憶部４３０と、数値制御装置１００からの外部信号を信号部４１０を介して受信すると、外部信号に予め対応づけられたセットアッププログラム４５０を起動するプログラム起動部４２０と、を備え、セットアッププログラム４５０は起動されると、ロボット３００の現在位置を教示位置として予めセットアッププログラム４５０に設定された位置レジスタに格納する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ロボット制御装置及び生産システムに関する。

昨今、工作機械を用いた加工において、サイクルタイム短縮のため、ワークの着脱作業に産業用ロボットが用いられるようになってきている。
加工に使用される工作機械やロボットは、各々制御装置によって制御されている。ここで、旋盤やマシニングセンタのような一般的な工作機械の制御装置を、工作機械制御装置という。そして、特定の用途向けに設計された専用工作機械の場合には、ＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）ソフトウェアを、工作機械制御装置で実行する。

工作機械制御装置は、一般に、工作機械を操作するための表示器や操作パネルを備えている。表示器や操作パネルは、加工状況が目視で確認できるように、工作機械の前方の位置に固定的に設置されていることが多い。
他方、ロボットの制御装置は、ロボット制御装置と呼ばれる。ロボット制御装置は、ユーザによって持ち運び可能な、ロボットを操作するための教示操作盤を備える。

また、工作機械及びロボットのいずれの制御装置の場合でも、制御装置に設けられた表示器や操作盤による表示や操作の対象は、その制御装置によって制御される工作機械やロボットに限定されていることが一般的である。
そのような工作機械及びロボットから構成されるシステムを構築するためには、工作機械用の加工プログラムの作成を含むロボット側の設定を行わなければならない。
システム構築に必要なロボット側の設定作業は、例えばネットワーク接続の設定、信号の割り付け、及びロボット動作プログラムの作成作業を含む。ここで、ロボット動作プログラムの作成作業は、動作シーケンスの作成、必要な数値パラメータの入力、及び移動位置の教示を含む。
ロボット側の設定作業は、ロボットの教示操作盤で行う必要があるが、工作機械のユーザは、ロボットの教示操作盤の扱いに不慣れであり、自力で直接設定を行うことは難しい。
例えば、ロボットの操作を機械制御部で可能とするロボットと機械の結合システムが開示されている（例えば、特許文献１）。

特開２００１−１５４７１７号公報

特許文献１に開示された発明は、ロボット２０を搭載した射出成形機１０の制御部１２にロボット２０を操作するための各種プログラムが格納されていることを前提としており、ロボットの動作プログラムを射出成形機１０の制御部１２で作成するものである。そして、射出成形機１０の制御部１２で作成したロボットの動作プログラムをロボットの制御部２２に送信する構成となっている。
このように、特許文献１に開示された発明は、従来の工作機械制御装置には、そのまま適用することが困難である。
これに対して、出願人は、ロボット動作プログラムの作成作業に含まれる、動作シーケンスの作成、及び必要な数値パラメータの入力を簡単にするための発明を出願済みである（特願２０１７−０９８０４０）。
したがって、従来の工作機械制御装置と従来のロボット制御装置とが備える機能を用いて、ロボット動作プログラムの作成作業に含まれる、移動位置の教示を簡単に行うことができるロボット制御装置及び生産システムが求められている。

本発明は、上述した課題を解決するために、予め、ロボット制御装置側に教示位置を記憶させるためのセットアッププログラムと、ロボット動作プログラムとを搭載することで、工作機械制御装置側で、従来の工作機械制御装置とロボット制御装置との通信に使用しているＩ／Ｏ機能をそのまま転用して、当該セットアッププログラムを起動することで、ロボットの移動位置の教示を可能とするロボット制御装置及び生産システムを提供することを目的としている。

（１）本発明のロボット制御装置（例えば、後述の「ロボット制御装置４００」）は、ロボット（例えば、後述の「ロボット３００」）を制御し、通信可能に接続される外部機器（例えば、後述の「数値制御装置１００」）と、前記外部機器から予め設定された外部信号を受信する信号受信手段（例えば、後述の「信号受信部４１０」）と、前記外部信号に対して予め対応づけられたセットアッププログラム（例えば、後述の「セットアッププログラム４５０」）を記憶するプログラム記憶手段（例えば、後述の「プログラム記憶部４３０」）と、前記外部機器からの前記外部信号を前記信号受信手段を介して受信すると、前記外部信号に予め対応づけられたセットアッププログラムを起動するプログラム起動手段（例えば、後述の「プログラム起動部４２０」）と、を備え、前記セットアッププログラムは起動されると、前記ロボットの現在位置を教示位置として予め前記セットアッププログラムに設定された位置レジスタに格納する。

（２） （１）に記載の外部機器は、表示部（例えば、後述の「表示器７０」）と、前記表示部に前記ロボットに対して今回教示すべき教示位置のみを表示する教示位置表示制御手段（例えば、後述の「教示位置表示制御部１１０」）と、前記ロボットの軸を動作させるロボット軸送り手段（例えば、後述の「ロボット軸送り部１２０」）と、前記教示位置に予め対応付けられた前記外部信号を前記ロボット制御装置に送信する信号送信手段（例えば、後述の「信号送信部１４０」）と、を備え、前記教示位置表示制御手段は、前記信号送信手段により前記外部信号が前記ロボット制御装置に送信されると、前記表示部に前記ロボットに対して次に教示すべき教示位置のみを表示するようにしてもよい。

（３） （２）に記載のロボット制御装置（例えば、後述の「ロボット制御装置４００」）において、前記教示位置表示制御手段は、さらに、前記信号送信手段により最後の教示位置に対応付けられた前記外部信号が前記ロボット制御装置に送信されると、前記表示部に位置教示終了を表示するようにしてもよい。

（４） （１）から（３）までのいずれかに記載のロボット制御装置（例えば、後述の「ロボット制御装置４００」）において、前記プログラム記憶手段は、さらに、前記ロボットを移動させるロボット動作プログラム（例えば、後述の「動作プログラム４６０」）を記憶し、前記プログラム起動手段は、さらに、前記ロボット動作プログラムを起動し、前記ロボット動作プログラムは起動されると、前記セットアッププログラムによって前記教示位置が格納された前記位置レジスタを呼び出すようにしてもよい。

（５） （１）から（４）までのいずれかに記載のロボット制御装置（例えば、後述の「ロボット制御装置４００」）において、前記外部機器は、工作機械制御装置（例えば、後述の「数値制御装置１００」）であってもよい。

（６） 本発明の生産システム（例えば、後述の「生産システム１０００」）は、ロボット（例えば、後述の「ロボット３００」）を制御するロボット制御装置（例えば、後述の「ロボット制御装置４００」）と、前記ロボット制御装置に対して接続され、前記ロボットと組み合わせて使用する工作機械を制御する工作機械制御装置（例えば、後述の「数値制御装置１００」）と、を備え、前記工作機械制御装置は、表示部（例えば、後述の「表示器７０」）と、前記表示部に前記ロボットに対して今回教示すべき教示位置のみを表示する教示位置表示制御手段（例えば、後述の「教示位置表示制御部１１０」）と、前記ロボットの軸を動作させるロボット軸送り手段（例えば、後述の「ロボット軸送り部１２０」）と、前記教示位置に予め対応付けられた外部信号を前記ロボット制御装置に送信する信号送信手段（例えば、後述の「信号送信部１４０」）と、を備え、前記教示位置表示制御手段は、前記信号送信手段により前記外部信号が前記ロボット制御装置に送信されると、前記表示部に前記ロボットに対して次に教示すべき教示位置のみを表示し、前記ロボット制御装置は、前記工作機械制御装置から予め設定された前記外部信号を受信する信号受信手段（例えば、後述の「信号受信部４１０」）と、前記外部信号に対して予め対応づけられたセットアッププログラム（例えば、後述の「セットアッププログラム４５０」）を記憶するプログラム記憶手段（例えば、後述の「プログラム記憶部４３０」）と、前記工作機械制御装置からの前記外部信号を前記信号受信手段を介して受信すると、前記外部信号に予め対応づけられたセットアッププログラムを起動するプログラム起動手段（例えば、後述の「プログラム起動部４２０」）と、を備え、前記セットアッププログラムは起動されると、前記ロボットの現在位置を教示位置として予め前記セットアッププログラムに設定された位置レジスタに格納する。

本発明によれば、ロボット制御装置側に教示位置を記憶させるためのセットアッププログラムと、ロボット動作プログラムと、を予め搭載することで、工作機械制御装置側で、従来の工作機械制御装置とロボット制御装置との通信に使用しているＩ／Ｏ機能をそのまま転用して、当該セットアッププログラムを起動することで、ロボットの移動位置の教示を可能とするロボット制御装置及び生産システムを提供することができる。

本発明の一実施形態に係る生産システムのシステム構成を示す模式図である。 数値制御装置の構成を示すブロック図である。 ロボット３００の各軸及び直交軸を示す図である。 ロボット３００の移動位置の一例を示す図である。 ロボット制御装置が実行するセットアッププログラムの一例を示す図である。 ロボット制御装置が実行する動作プログラムの一例を示す図である。 数値制御装置が実行する位置教示操作に係る画面の一例を示す図である。 数値制御装置が実行するロボットの手動操作に係る画面の一例を示す図である。 ロボットの動作順序に対応した教示位置表示画面の例を示す図である。 ロボットの動作順序に対応した教示位置表示画面により起動されるセットアッププログラムの一例を示す図である。 ロボットの動作順序に対応した教示位置表示画面の例を示す図である。 ロボットの動作順序に対応した教示位置表示画面により起動されるセットアッププログラムの一例を示す図である。 ロボットの動作順序に対応した教示位置表示画面の例を示す図である。 ロボットの動作順序に対応した教示位置表示画面により起動されるセットアッププログラムの一例を示す図である。 教示作業終了を示す教示位置表示画面の例を示す図である。 ロボットの動作順序に対応した動作プログラムの一例を示す図である。

（実施形態）
本実施形態に係る生産システム１０００の構成について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る生産システム１０００のシステム構成を示す模式図である。本実施形態では、外部機器として数値制御装置１００を例示するが、数値制御装置に限定されない。
図１に示すように、生産システム１０００は、数値制御装置（ＣＮＣ：Ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄ Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）１００と、工作機械２００と、ロボット３００と、ロボット制御装置４００と、を含んで構成される。数値制御装置１００と工作機械２００との間、数値制御装置１００とロボット制御装置４００との間、及びロボット制御装置４００とロボット３００との間は、例えば、接続インタフェースを介して直接に接続、又はＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等のネットワークを介して通信可能に接続されている。なお、ネットワークにおける具体的な通信方式や、有線接続及び無線接続のいずれであるか等については、特に限定されない。

数値制御装置１００は、設定されたパラメータ及びプログラムに従って、工作機械２００に備えられたサーボモータ等を制御する。
図２は、数値制御装置１００の要部のハードウェア構成を示すブロック図である。
数値制御装置１００において、ＣＰＵ１１は数値制御装置１００を全体的に制御するプロセッサである。ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に格納されたシステムプログラムをバス２０を介して読み出し、該システムプログラムに従って数値制御装置１００全体を制御する。
ＲＡＭ１３には、一時的な計算データや表示データ及び表示器７０を介してオペレータが入力した各種データが格納される。また、一般にＲＡＭへのアクセスはＲＯＭへのアクセスよりも高速であることから、ＲＯＭ１２に格納されたシステムプログラムをあらかじめＲＡＭ１３上に展開しておき、ＣＰＵ１１はＲＡＭ１３からシステムプログラムを読み込んで実行してもよい。
不揮発性メモリ１４は、磁気記憶装置またはフラッシュメモリ、ＭＲＡＭ、ＦＲＡＭ（登録商標）、ＥＥＰＲＯＭ、あるいは図示しないバッテリでバックアップされるＳＲＡＭやＤＲＡＭであり、数値制御装置１００の電源がオフされても記憶状態が保持される不揮発性メモリとして構成される。不揮発性メモリ１４中には、インタフェース１５や表示器７０または通信部２７を介して入力された加工プログラム等が記憶される。
インタフェース１５は、数値制御装置１００と外部機器７２との接続を可能とするものである。外部機器７２側からは加工プログラムや各種パラメータ等が読み込まれる。また、数値制御装置１００内で編集した加工プログラムは、外部機器７２を介して外部記憶手段に記憶させることができる。インタフェース１５は表示器７０上に存在してもよい。外部機器７２の例としてはコンピュータ、ＵＳＢメモリ、ＣＦａｓｔ、ＣＦカード、ＳＤカード等が挙げられる。

ＰＭＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１６は、数値制御装置１００に内蔵されたシーケンスプログラムで工作機械の補助装置（例えば自動工具交換装置）にＩ／Ｏユニット１７を介して信号を出力し制御する。また、工作機械の本体に配備された操作盤の各種スイッチ等の信号を受け、必要な信号処理をした後、ＣＰＵ１１に渡す。なお、ＰＭＣ１６は、一般に、ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）とも呼ばれる。
操作盤７１はＰＭＣ１６に接続される。操作盤７１は手動パルス発生器等を備えていてもよい。
表示器７０はディスプレイやキーボード等を備えた手動データ入力装置である。インタフェース１８は表示用の画面データを表示器７０のディスプレイに送るほか、表示器７０のキーボードからの指令やデータを受けてＣＰＵ１１に渡す。

各軸の軸制御回路３０〜３４はＣＰＵ１１からの各軸の移動指令量を受けて、各軸の指令をサーボアンプ４０〜４４に出力する。
サーボアンプ４０〜４４はこの指令を受けて、各軸のサーボモータ５０〜５４を駆動する。各軸のサーボモータ５０〜５４は位置・速度検出器を内蔵し、この位置・速度検出器からの位置・速度フィードバック信号を軸制御回路３０〜３４にフィードバックし、位置・速度のフィードバック制御を行う。なお、図２に示すブロック図では、位置・速度のフィードバックについては省略している。

スピンドル制御回路６０は、工作機械への主軸回転指令を受け、スピンドルアンプ６１にスピンドル速度信号を出力する。スピンドルアンプ６１はこのスピンドル速度信号を受けて、工作機械のスピンドルモータ６２を指令された回転速度で回転させ、工具を駆動する。
スピンドルモータ６２には歯車あるいはベルト等でパルスエンコーダ６３が結合され、パルスエンコーダ６３が主軸の回転に同期して帰還パルスを出力し、その帰還パルスはバス２０を経由してＣＰＵ１１によって読み取られる。

工作機械２００は、例えば、旋盤、フライス盤、放電加工機、研削盤、マシニングセンタ、レーザー加工機等が挙げられる。

ロボット３００は、ロボット制御装置４００に設定されたロボット動作プログラム（以下、単に「動作プログラム４６０」ともいう）及びパラメータの設定値に基づいて生成される動作指令にしたがって、例えば、ワーク置き場に載置された未加工ワークを取得し、工作機械２００の作業台上の受渡領域の所定位置に未加工ワークを運搬する。
ロボット３００は、例えば、６軸多関節型のロボットである。ロボット３００の各関節部の駆動軸及びハンド部３１０の駆動軸は、モータ部（図示せず）によって駆動するが、ロボット制御装置４００によって制御される。
ロボット３００は、図３に示すように、Ｊ１軸からＪ６軸の６軸及びロボット３００の先端にＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の直交軸を備える。図３は、ロボット３００の各軸及び直交軸を示す図である。ここで、Ｊ１軸からＪ３軸を基本軸と呼び、Ｊ４軸からＪ６軸を手首軸と呼ぶ。ロボット３００は、ロボット制御装置４００により、各軸及び直交軸を移動させることで、ハンド部３１０を所定の位置に移動させる。

ロボット制御装置４００は、動作プログラム４６０及びパラメータの設定値に基づいて生成される動作指令をロボット３００に対して出力し、ロボット３００に所定の動作を行わせる。ロボット制御装置４００の一般的な構成については、図２で数値制御装置１００について説明したものと、表示器７０に代えて教示操作盤を用いる点を除いてほぼ同様の構成になっているため、ここでは、詳細な説明を省略する。

本実施形態の生産システム１０００は、例えば、作業空間において、工作機械２００を制御する数値制御装置１００と、ロボット３００を制御するロボット制御装置４００とが連携しながら、ロボット３００のハンド３１０（以下特に断らない限り「ロボット３００」とも略称する）を所定の位置に移動させる。

図４にロボット３００の移動位置の一例を示す。図４には、ロボット３００の移動位置として、工作機械内ワーク交換位置Ａ、加工済みワーク置き位置Ｂ、及び未加工ワーク取り位置Ｃが例示されている。
この例の場合、生産システム１０００は、作業空間において、工作機械２００を制御する数値制御装置１００と、ロボット３００を制御するロボット制御装置４００とが連携しながら、ロボット３００を順次、例えば、工作機械内ワーク交換位置Ａ、加工済みワーク置き位置Ｂ、未加工ワーク取り位置Ｃ、その後ふたたび工作機械内ワーク交換位置Ａに、サイクリックに移動させる。
より具体的には、ロボット制御装置４００はロボット３００を、例えば、工作機械内の工作機械内ワーク交換位置Ａに移動させ、工作機械内ワーク交換位置Ａから加工済みワークを取出させる。次に、ロボット制御装置４００はロボット３００を加工済みワークを把持させたまま、コンベア２上に設定された加工済みワーク置き位置Ｂに移動させて、加工済みワークを加工済みワーク置き位置Ｂに置く。次に、ロボット制御装置４００はロボット３００をコンベア１上の未加工ワークの置かれている所定の未加工ワーク取り位置Ｃに移動させ、未加工ワーク取り位置Ｃから未加工ワークを取出させる。次にロボット制御装置４００はロボット３００を未加工ワークを把持させたまま、工作機械内の工作機械内ワーク交換位置Ａに移動させ、当該未加工ワークを工作機械内ワーク交換位置Ａに装着させる。その後、数値制御装置１００が工作機械２００を制御することにより未加工ワークを加工処理した後、次に、ロボット制御装置４００はふたたびロボット３００を、工作機械内の工作機械内ワーク交換位置Ａに移動させ、工作機械内ワーク交換位置Ａから加工済みワークを取出させる。次に、ロボット制御装置４００はロボット３００を加工済みワークを把持させたまま、コンベア２上に設定された加工済みワーク置き位置Ｂに移動させて、加工済みワークを加工済みワーク置き位置Ｂに置く、という連携作業を繰り返す。
このような作業を行うために、ロボット制御装置４００の動作プログラムに対して、予め移動させる位置を教示することで、所定の移動位置から次の移動位置に移動する移動パスを設定する必要がある。

工作機械２００とロボット３００とを連携させて加工処理を行う場合、ロボット制御装置４００に対して、予め、ロボット３００を移動させる位置、前述の例では例えば、工作機械内ワーク交換位置Ａ、加工済みワーク置き位置Ｂ、及び未加工ワーク取り位置Ｃをそれぞれ教示することで、動作プログラムに対して所定の移動位置から次の移動位置に移動する移動パスを設定する必要がある。そうすることで、ロボット制御装置４００は、動作プログラム４６０により、ロボット３００を作業空間上適正な位置に移動するように制御することができる。なお、本実施形態においては、教示位置を前述した例に基づいて説明するが、生産システム１０００におけるロボット３００の教示位置はこれに限定されない。

＜セットアッププログラムについて＞
ロボット制御装置４００に対して、予め、ロボット３００の移動させる位置、前述の例では例えば、工作機械内ワーク交換位置Ａ、加工済みワーク置き位置Ｂ、及び未加工ワーク取り位置Ｃを教示する必要がある。このため、本発明においては、ロボット制御装置４００は、各教示位置を予め記憶するために、各教示位置に対応するセットアッププログラム４５０を複数、プログラム記憶部４２０に備える。例えば、教示位置がＮ個あった場合、各教示位置に対応するセットアッププログラム４５０をＮ個備える。例えば、教示位置を教示位置（ｉ）（１≦ｉ≦Ｎ）とした場合、教示位置（ｉ）に対して、セットアッププログラム４５０（ｉ）（１≦ｉ≦Ｎ）を備える。
教示位置（ｉ）に対応するセットアッププログラム４５０（ｉ）は、セットアッププログラム４５０（ｉ）に対応付けられた外部信号（ｉ）をトリガーとして起動されると、起動された時のロボット３００の位置（具体的には、ロボット３００のハンド３１０の位置）を、各教示位置（ｉ）毎に予め対応付けられたレジスタ（ｉ）に記憶する。

図５Ａにセットアッププログラム４５０の一例を示す。図５Ａに示すように、各教示位置に対応するセットアッププログラム４５０は、各教示位置に対応するレジスタに、当該セットアッププログラム４５０が起動された時点の位置を記憶するように構成される。図５Ａに示すセットアッププログラム４５０は、起動されると、５行目に記載されているように、起動された時点のハンドの位置を２０番レジスタに記憶するように構成される。

＜動作プログラムについて＞
ロボット制御装置４００は、予め作成された動作プログラム４６０を実行することにより、ロボット３００を動作させる。動作プログラム４６０は、ロボット３００の動作を指示する動作シーケンス、各動作等における必要な数値パラメータ（例えば、移動パスにおける移動速度等）、及び教示位置を設定することで作成される。
本実施形態においては、教示位置の設定を除いて、動作プログラム４６０の動作シーケンス、及び各動作等における必要な数値パラメータが予め作成されているものとする。
図５Ｂに動作プログラム４６０の一例を示す。図５Ｂに示すように、動作プログラム４６０は、各教示位置に対応する位置レジスタを参照することで、移動先の位置座標値を取得するように構成されている。
図５Ｂのプログラム例には、４行目に位置決めのために２０番レジスタを参照する命令が記載されている。ここで、２０番レジスタには、前述したように、２０番レジスタに対応づけられた教示位置を記憶するためのセットアッププログラム４５０により、予め各軸の位置データが設定される。そうすることにより、当該動作プログラム４６０を実行すると、２０番レジスタに記憶された当該教示位置（各軸の位置データ）を読み出すことで、ロボット３００の各軸の位置動作を当該教示位置（各軸の位置データ）に基づいて実行することができる。

次に、ロボット制御装置３００の備えるセットアッププログラム４５０に教示位置を記憶させるために、数値制御装置１００及びロボット制御装置４００の備える構成について説明する。

＜数値制御装置１００＞
図１に戻ると、図１に示すように、数値制御装置１００は、教示位置表示制御部１１０と、ロボット軸送り部１２０と、信号送信部１４０と、を備える。

教示位置表示制御部１１０は、表示部としての表示器７０のディスプレイ（以下「ディスプレイ」という）に、ロボット３００に教示すべき１つの教示位置を表示する教示位置表示画面７０１を出力する。図６の右側に教示位置表示画面７０１の一例を示す。
図６の右側に示すように、教示位置表示画面７０１は、今回教示すべき教示位置を表示する教示位置表示領域７０１１と、実行ボタン７０１２と、戻りボタン７０１３と、指示領域７０１５と、を含む。
オペレータは、教示位置表示領域７０１１に表示された今回教示すべき教示位置を参照して、後述するジョグ送り画面７０２を介してロボット３００を手動操作することで、ロボット３００を今回教示すべき教示位置に移動させる。オペレータは、ロボット３００を今回教示すべき教示位置に移動したことを確認すると、教示位置表示画面７０１に表示された実行ボタン７０１２を押す。実行ボタン７０１２が押されることで、今回教示すべき教示位置に対応するセットアッププログラム４５０を起動させるための外部信号を生成する。
その後、教示位置表示制御部１１０は、今回教示すべき教示位置に対応するセットアッププログラム４５０を起動させるための外部信号を信号送信部１４０を介してロボット制御装置４００に送信すると、教示位置表示領域７０１１に次に教示すべき教示位置、すなわちロボット３００を次に移動させるべき位置を表示する。なお、戻りボタン７０１３が押されると、１つ前の教示表示画面に戻る。そうすることで、例えば、１つ前の教示位置表示画面７０１に表示された前回教示すべき教示位置の教示をやり直すことが可能となる。
各教示位置に対応する実行ボタン７０１２が順次押下されて、最後の教示位置に対応する実行ボタン７０１２が押された場合、教示位置表示制御部１１０は、教示位置表示領域７０１１に教示作業の終了したことを表示するとともに、実行ボタン７０１２に換えて、後述する終了ボタン７０１４を表示する。教示位置表示制御部１１０は、終了ボタン７０１３が押されたことを検出すると、教示位置表示制御を終了し、例えば初期画面に遷移してもよい。

ロボット軸送り部１２０は、ディスプレイに、ロボット３００の各軸（Ｊ１軸からＪ６軸）又は直交軸（Ｘ軸からＺ軸）を選択して、プラス方向又はマイナス方向に移動を指示するためのジョグ送り画面７０２を出力する。図６の左側にジョグ送り画面７０２の一例を示す。
図６の左側に示すように、ジョグ送り画面７０２は、ジョグ軸表示領域７０２１を備え、現在選択されているジョグの種類を表示するジョグ表示ボックス７０２６と、軸選択ボックス７０２４と、を含む。また、ジョグ送り画面７０２は、各軸ジョグ又は直交ジョグを選択するためのジョグの種類を選択するためのジョグ選択ボタン７０２２と、移動方向ボタン７０２３と、指示領域７０２５と、を含む。移動方向ボタン７０２３は、例えば軸のプラス方向に移動させるボタン７０２３ａと、軸のマイナス方向に移動させるボタン７０２３ｂと、を含む。
ロボット軸送り部１２０は、ジョグ選択ボタン７０２２によりジョグの種類が選択されると、ジョグ表示ボックス７０２６に選択されたジョグの種類を表示する。さらに、軸選択ボックス７０２４には、（ジョグの種類が各軸の場合）Ｊ１軸からＪ６軸のいずれかを選択可能とし、また（ジョグの種類が直交軸の場合）Ｘ軸からＺ軸のいずれかを選択することを可能とする。
図７にジョグ選択ボタン７０２２によりジョグの種類が選択される様子及び軸選択ボックス７０２４により軸を選択する様子を示す。図７に示すように、ジョグ選択ボタン７０２２により各軸が選択されると、ロボット軸送り部１２０は、軸選択ボックス７０２４に、Ｊ１軸からＪ６軸のいずれかを選択できるボックスを表示する。また、ジョグ選択ボタン７０２２により直交軸が選択されると、ロボット軸送り部１２０は、軸選択ボックス７０２４に、Ｘ軸からＺ軸のいずれかを選択できるボックスを表示する。
軸選択ボックス７０２４により、（ジョグの種類が各軸の場合）Ｊ１軸からＪ６軸のいずれかが、また（ジョグの種類が直交軸の場合）Ｘ軸からＺ軸のいずれかが選択されると、ジョグ軸送り部１２０は、移動方向ボタン７０２３（ボタン７０２３ａ、又はボタン７０２３ｂ）の操作に応答して、ロボット制御装置４００に対して、選択されている軸の移動方向ボタンが押されている間、選択されている移動方向ボタンの方向に軸を移動させるように指令する。
そうすることで、オペレータは、教示位置表示画面７０１に表示された今回教示すべき１つの教示位置に基づき、ロボット３００をジョグ操作により移動させることができる。
そして、前述したように、オペレータによりロボット３００を今回教示すべき教示位置に移動したことが確認され、教示位置表示画面７０１に表示された実行ボタン７０１２が押されたことを教示位置表示制御部１１０が検出すると、今回教示すべき教示位置に対応するセットアッププログラム４５０を起動させるための外部信号を生成して、信号送信部１４０を介してロボット制御装置４００に対して送信する。
それにより、ロボット制御装置４００において、当該外部信号をトリガーとして、予め当該外部信号に割り付けられた、当該教示位置に対応するセットアッププログラム４５０が起動され、起動された時のロボット３００の位置（具体的には、ロボット３００のハンド３１０の位置）が、当該教示位置に予め対応付けられたレジスタに記憶される。

信号送信部１４０は、前述のとおり、教示位置表示画面７０１に表示された実行ボタン７０１２が押されたことに応答して教示位置表示制御部１１０により作成される外部信号をロボット制御装置４００に送信する。

＜ロボット制御装置４００＞
次に、ロボット制御装置４００について説明する。
図１に示すように、ロボット制御装置４００は、信号受信部４１０と、プログラム起動部４２０と、プログラム記憶部４３０と、を備える。

信号受信部４１０は、数値制御装置１００（信号送信部１４０）から送信される、所定の教示位置に対応するセットアッププログラム４５０を起動させるための外部信号を受信する。

プログラム起動部４２０は、信号受信部４１０で受信した外部信号に予め割り付けられている、所定の教示位置に対応するセットアッププログラム４５０のマクロ起動により、当該セットアッププログラム４５０を起動して実行させる。
前述したとおり、所定の教示位置に対応するセットアッププログラム４５０は起動されると、起動された時のロボット３００の位置（具体的には、ロボット３００のハンド３１０の位置）を当該教示位置に予め対応付けられたレジスタに記憶する。
こうすることで、各教示位置に対応づけられているレジスタに当該教示位置（各軸の位置データ）が記憶されることになる。

プログラム記憶部４３０は、各教示位置に対応するセットアッププログラム４５０、及びロボット３００の動作プログラム４６０が予め記憶されている。
なお、本願発明を実行するにあたっては、例えば、メーカ側がセットアッププログラム４５０、及びロボット３００の動作プログラム４６０を用意すること、また、予め外部信号を各所定の教示位置に対応するセットアッププログラム４５０に割り付けることで、ユーザは、ロボットの位置教示を容易に実行することができる。そして、全ての教示位置に対応するセットアッププログラム４５０の起動が終了すると、ロボット制御装置４００に対して、動作プログラム４６０を実行させることが可能となる。

次に、ロボット制御装置４００に対する位置教示を、数値制御装置１００から実行する場合の処理の流れを具体例に沿って説明する。この例におけるシステムの動作順序は、（１）ロボット３００を、工作機械内の工作機械内ワーク交換位置Ａに移動させて、工作機械２００で加工が終了した加工済みワークをつかませる動作、（２）ロボット３００を、加工済みワークを把持させたまま、コンベア上の加工済みワーク置き位置Ｂに移動させて、加工済みワークを加工済みワーク置き位置Ｂに置かせる動作、（３）ロボット３００を、コンベア上の未加工ワーク取り位置Ｃに移動させて、未加工のワークをつかませる動作、（４）ロボット３００を、未加工のワークを把持させたまま、工作機械内の工作機械内ワーク交換位置Ａに移動させ、工作機械２００に装着させる動作、その後、数値制御装置１００が工作機械２００を制御することにより未加工ワークを加工処理した後、次に、ふたたび（１）ロボット制御装置４００がロボット３００を、工作機械内の工作機械内ワーク交換位置Ａに移動させ、工作機械内ワーク交換位置Ａから加工済みワークを取出させ、（２）ロボット３００を加工済みワークを把持させたまま、コンベア２上に設定された加工済みワーク置き位置Ｂに移動させて、加工済みワークを加工済みワーク置き位置Ｂに置く、という連携作業を繰り返す。

図８Ａ、図９Ａ、図１０Ａ及び図１１は、ロボットの動作順序に対応した教示位置表示画面の例を示す図である。図８Ｂ、図９Ｂ、図１０Ｂは、ロボットの動作順序に対応した教示位置表示画面により起動されるセットアッププログラム４５０の一例を示す図である。
以下、図８Ａから図１１を参照しながら、ロボット制御装置４００に対する位置教示の処理について説明する。

図８Ａに示すように、数値制御装置１００（教示位置表示制御部１１０）は、ディスプレイの右側に、工作機械２００内の工作機械内ワーク交換位置Ａを教示する教示位置表示画面７０１を表示させる。
これに対して、オペレータは、ロボット３００を、数値制御装置１００（ロボット軸送り部１２０）によって表示されるジョグ送り画面７０２を介して、手動操作を行うことで、ロボット３００を工作機械１００内の工作機械内ワーク交換位置Ａに移動させる。オペレータにより、ロボット３００を工作機械内の工作機械内ワーク交換位置Ａに移動させたことが確認され、教示位置表示画面７０１に表示された実行ボタン７０１２が押されたことに応答して、教示位置表示制御部１１０は、今回教示すべき教示位置となる工作機械内ワーク交換位置Ａに対応するセットアッププログラム４５０Ａを起動させるための外部信号を生成し、一定時間オンとする。

ロボット制御装置４００（信号受信部４１０）が外部信号を受信すると、当該外部信号により、プログラム記憶部４３０に記憶されている工作機械内ワーク交換位置Ａに対応するセットアッププログラム４５０Ａが起動される。図８Ｂに示すように、工作機械内ワーク交換位置Ａに対応するセットアッププログラム４５０Ａは、５行目に記載されているように、２１番レジスタである位置レジスタ［２１］に、ロボット３００のその時点の位置データ（すなわち、工作機械内ワーク交換位置Ａの位置データ）を格納する。

次に、数値制御装置１００（教示位置表示制御部１１０）は、図９Ａに示すように、次の教示位置となる、コンベア２上の加工済みワーク置き位置Ｂを表示する教示位置表示画面７０１を表示する。
オペレータは、ロボット３００を、数値制御装置１００（ロボット軸送り部１２０）によって表示されるジョグ送り画面７０２を介して、手動操作を行うことで、ロボット３００をコンベア２上の加工済みワーク置き位置Ｂに移動させる。オペレータにより、ロボット３００をコンベア２上の加工済みワーク置き位置Ｂに移動させたことが確認され、教示位置表示画面７０１に表示された実行ボタン７０１２が押されたことに応答して、教示位置表示制御部１１０は、今回教示すべき教示位置となるコンベア２上の加工済みワーク置き位置Ｂに対応するセットアッププログラム４５０Ｂを起動させるための外部信号を生成し、一定時間オンとする。

ロボット制御装置４００（信号受信部４１０）が外部信号を受信すると、当該外部信号により、コンベア２上の加工済みワーク置き位置Ｂに対応するセットアッププログラム４５０Ｂが起動される。図９Ｂに示すように、加工済みワーク置き位置Ｂに対応するセットアッププログラム４５０Ｂは、５行目に記載されているように、２２番レジスタである位置レジスタ［２２］に、ロボット３００のその時点の位置データ（すなわち、コンベア２上の加工済みワーク置き位置Ｂの位置データ）を格納する。

次に、数値制御装置１００（教示位置表示制御部１１０）は、図１０Ａに示すように、次の教示位置となる、コンベア１上の未加工ワーク取り位置Ｃを表示する教示位置表示画面９０１を表示する。
オペレータは、ロボット３００を、数値制御装置１００（ロボット軸送り部１２０）によって表示されるジョグ送り画面７０２を介して、手動操作を行うことで、ロボット３００をコンベア１上の未加工ワーク取り位置Ｃに移動させる。オペレータにより、ロボット３００をコンベア１上の未加工ワーク取り位置Ｃに移動させたことが確認され、教示位置表示画面７０１に表示された実行ボタン７０１２が押されたことに応答して、教示位置表示制御部１１０は、今回教示すべき教示位置となるコンベア１上の未加工ワーク取り位置Ｃに対応するセットアッププログラム４５０Ｃを起動させるための外部信号を生成し、一定時間オンとする。

ロボット制御装置４００（信号受信部４１０）が外部信号を受信すると、当該外部信号によりコンベア１上の未加工ワーク取り位置Ｃに対応するセットアッププログラム４５０Ｃが起動される。図１０Ｂに示すように、コンベア１上の未加工ワーク取り位置Ｃに対応するセットアッププログラム４５０Ｃは、５行目に記載されているように、２０番レジスタである位置レジスタ［２０］に、ロボット３００のその時点の位置データ（すなわち、コンベア１上の未加工ワーク取り位置Ｃ）を格納する。
次に、数値制御装置１００（教示位置表示制御部１１０）は、図１１に示すように、終了画面を表示して、全ての教示位置の教示が終了する。

このようにして、外部信号により、セットアッププログラム４５０Ａ、セットアッププログラム４５０Ｂ、セットアッププログラム４５０Ｃを順次起動することにより、位置レジスタ［２１］に工作機械内ワーク交換位置Ａの位置データが格納され、次に位置レジスタ［２２］にコンベア上の加工済みワーク置き位置Ｂの位置データが格納され、次に位置レジスタ［２０］に、コンベア上の未加工ワーク取り位置Ｃが格納される。

次に、各位置レジスタ［２０］〜［２２］に位置データが格納された後に実行されるロボット３００の動作プログラム４６０について説明する。図１２は、ロボットの動作順序に対応した動作プログラム４６０の一例を示す図である。
動作プログラム４６０は、１１行目から１４行目において、（１）ロボット３００を、工作機械内の工作機械内ワーク交換位置Ａに移動させて、工作機械２００で加工が終了した加工済みワークをつかませる動作を行う。ここでは、工作機械内ワーク交換位置Ａの位置データが格納された位置レジスタ［２１］が使用される。
次に動作プログラム４６０は、１６行目から１９行目において、（２）ロボット３００を、加工済みワークを把持させたまま、コンベア２上の加工済みワーク置き位置Ｂに移動させて、加工済みワークを加工済みワーク置き位置Ｂに置かせる動作を行う。ここでは、コンベア２上の加工済みワーク置き位置Ｂの位置データが格納された位置レジスタ［２２］が使用される。
次に動作プログラム４６０は、２１行目から２４行目において、（３）ロボット３００を、コンベア１上の未加工ワーク取り位置Ｃに移動させて、未加工のワークをつかませる動作を行う。ここでは、コンベア１上の未加工ワーク取り位置Ｃの位置データが格納された位置レジスタ［２０］が使用される。
次に動作プログラム４６０は、２６行目から２９行目において、（４）ロボット３００を、未加工のワークを把持させたまま、工作機械内の工作機械内ワーク交換位置Ａに移動させ、工作機械２００に装着させる動作を行う。ここでは、工作機械内ワーク交換位置Ａの位置データが格納された位置レジスタ［２１］が使用される。
その後、数値制御装置１００が工作機械２００を制御することにより未加工ワークを加工処理した後、動作プログラム４６０は、ふたたび９行目のラベル［１００］に移行し、再び（１）ロボット３００を、工作機械内の工作機械内ワーク交換位置Ａに移動させて、工作機械２００で加工が終了した加工済みワークをつかませる動作を行う。ここでは、工作機械内ワーク交換位置Ａの位置データが格納された位置レジスタ［２１］が使用される。
以下、動作プログラム４６０は、このような繰り返し処理を行い、３１行目に記載されているように、外部信号（ＤＩ信号）がサイクル停止要求の場合に、移動動作を終了させる。

以上のように、動作シーケンス、及び各動作等における必要な数値パラメータが予め作成され、各教示位置に対応する位置レジスタを参照することで、各教示位置の位置データを取得するように構成された動作プログラム４６０と、教示位置ごとに起動されることで（教示位置となる）教示位置データを当該教示位置に対応する位置レジスタに記憶するセットアッププログラム４５０と、を用意することで、ロボット動作プログラム４６０の作成作業に含まれる、移動位置の教示を簡単に行うことができる。
以上のように、生産システム１０００において、動作プログラム４６０の作成作業に含まれる、移動位置の教示を簡単に行うことができる。

さらに、本実施形態においては、工作機械側（数値制御装置１００）の生成する信号とロボット側（ロボット制御装置４００）との間で、例えばＰＬＣソフトウェア又は論理回路を用いて、信号を割り付けることにより、セットアッププログラム４５０を起動する構成とした。
そうすることで、工作機械（数値制御装置１００）及びロボット（ロボット制御装置４００）に特別な構成を追加修正する必要なく、既存の構成により、本発明を実施することができる。また、当業者にとって扱いに慣れているＰＬＣソフトウェア又は論理回路による信号の割り付けを利用することで、工作機械（数値制御装置１００）の扱いに慣れている当業者は、容易に本発明を実施することができる。

本発明で使用する動作プログラム４６０を初めとするプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（ｔａｎｇｉｂｌｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ ＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

また、本実施形態は、本発明の好適な実施形態ではあるが、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。

＜変形例１＞
本実施形態では、数値制御装置１００により、ロボット制御装置４００に対する外部信号を生成したが、数値制御装置に限定されない。例えば、数値制御装置１００に換えて、ＰＣ、タブレットマシン等の任意の外部機器を使用することができる。

＜変形例２＞
本実施形態では、教示位置として、工作機械内ワーク交換位置Ａ、コンベア上の加工済みワーク置き位置Ｂ、及びコンベア上の未加工ワーク取り位置Ｃを例示したが、これに限定されない。前述したように、教示位置は任意の個数（Ｎ個）存在してもよい。この場合、教示位置に対応して、Ｎ個の異なるセットアッププログラム、Ｎ個の異なる位置レジスタ、Ｎ個の異なる外部信号を予め作成（用意）しておくことで、作業者は、本実施形態と同様に、位置教示を容易にできる。

＜変形例３＞
本実施形態では、各種操作ボタンとして、ディスプレイ上に設けた例えばタッチボタンを例示したが、これに限定されない。操作ボタンとして例えば、キーボード上の操作ボタンを適用してもよい。

＜変形例４＞
本実施形態では、外部機器（例えば数値制御装置１００）の表示部にジョグ送り画面によるインタフェースを設けて、ロボット３００に対するジョグ送り操作を行うことを例示したが、これに限定されない。
ロボット３００に対する位置教示のための教示手段として、任意の公知手段を適用してもよい。例えば、ロボット３００を手動操作で動作させ、ロボット３００に教示を希望する位置姿勢をとらせてもよい。また、ロボット制御装置４００に接続された教示操作盤に設けられた操作キー（ジョグ移動キー）のキー操作に基づいてジョグ送り操作をしてもよい。

（変形例５）
本実施形態では、数値制御装置１００が１台の工作機械２００を制御するものとして説明したが、これに限定されない。数値制御装置１００が複数台の工作機械２００を制御するものであってもよい。また、ロボット制御装置４００についても、複数のロボット３００を制御するものであってもよい。さらに、複数台の数値制御装置１００と、複数台のロボット制御装置４００とがネットワークを介して接続されていてもよい。

（変形例６）
本実施形態では、ロボット制御装置４００には、例えば動作プログラム４６０が１つ記憶されているものを例に説明したが、これに限定されない。ロボット制御装置４００に、複数の動作プログラム４６０が記憶されていてもよい。この場合、各動作プログラム４６０に対応するセットアッププログラム群を用意することで、本実施形態の具体例と同様の効果を奏することができる。

１００ 数値制御装置
１１０ 教示位置表示制御部
１２０ ロボット軸送り部
１４０ 信号送信部
２００ 工作機械
３００ ロボット
３１０ ハンド部
４００ ロボット制御装置
４１０ 信号受信部
４２０ プログラム起動部
４３０ プログラム記憶部
１０００ 生産システム

Claims (6)

1. ロボットを制御するロボット制御装置であって、
   通信可能に接続される外部機器と、
   前記外部機器から予め設定された外部信号を受信する信号受信手段と、
   前記外部信号に対して予め対応づけられたセットアッププログラムを記憶するプログラム記憶手段と、
   前記外部機器からの前記外部信号を前記信号受信手段を介して受信すると、前記外部信号に予め対応づけられたセットアッププログラムを起動するプログラム起動手段と、を備え、
   前記セットアッププログラムは起動されると、前記ロボットの現在位置を教示位置として予め前記セットアッププログラムに設定された位置レジスタに格納する、
   ロボット制御装置。
2. 前記外部機器は、
   表示部と、
   前記表示部に前記ロボットに対して今回教示すべき教示位置のみを表示する教示位置表示制御手段と、
   前記ロボットの軸を動作させるロボット軸送り手段と、
   前記教示位置に予め対応付けられた前記外部信号を前記ロボット制御装置に送信する信号送信手段と、
   を備え、
   前記教示位置表示制御手段は、
   前記信号送信手段により前記外部信号が前記ロボット制御装置に送信されると、前記表示部に前記ロボットに対して次に教示すべき教示位置のみを表示する、
   請求項１に記載のロボット制御装置。
3. 前記教示位置表示制御手段は、さらに、
   前記信号送信手段により最後の教示位置に対応付けられた前記外部信号が前記ロボット制御装置に送信されると、前記表示部に位置教示終了を表示する、
   請求項２に記載のロボット制御装置。
4. 請求項１から請求項３に記載の何れか１項に記載のロボット制御装置において、
   前記プログラム記憶手段は、さらに、
   前記ロボットを移動させるロボット動作プログラムを記憶し、
   前記プログラム起動手段は、さらに、
   前記ロボット動作プログラムを起動し、
   前記ロボット動作プログラムは起動されると、前記セットアッププログラムによって前記教示位置が格納された前記位置レジスタを呼び出す、ロボット制御装置。
5. 前記外部機器は、工作機械制御装置である、請求項１から請求項４に記載のロボット制御装置。
6. ロボットを制御するロボット制御装置と、
   前記ロボット制御装置に対して接続され、前記ロボットと組み合わせて使用する工作機械を制御する工作機械制御装置と、
   を備えた生産システムであって、
   前記工作機械制御装置は、
   表示部と、
   前記表示部に前記ロボットに対して今回教示すべき教示位置のみを表示する教示位置表示制御手段と、
   前記ロボットの軸を動作させるロボット軸送り手段と、
   前記教示位置に予め対応付けられた外部信号を前記ロボット制御装置に送信する信号送信手段と、
   を備え、
   前記教示位置表示制御手段は、
   前記信号送信手段により前記外部信号が前記ロボット制御装置に送信されると、前記表示部に前記ロボットに対して次に教示すべき教示位置のみを表示し、
   前記ロボット制御装置は、
   前記工作機械制御装置から予め設定された前記外部信号を受信する信号受信手段と、
   前記外部信号に対して予め対応づけられたセットアッププログラムを記憶するプログラム記憶手段と、
   前記工作機械制御装置からの前記外部信号を前記信号受信手段を介して受信すると、前記外部信号に予め対応づけられたセットアッププログラムを起動するプログラム起動手段と、を備え、
   前記セットアッププログラムは起動されると、前記ロボットの現在位置を教示位置として予め前記セットアッププログラムに設定された位置レジスタに格納する、
   生産システム。

Images