JPH0426951B2 - - Google Patents
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- JPH0426951B2 JPH0426951B2 JP57059930A JP5993082A JPH0426951B2 JP H0426951 B2 JPH0426951 B2 JP H0426951B2 JP 57059930 A JP57059930 A JP 57059930A JP 5993082 A JP5993082 A JP 5993082A JP H0426951 B2 JPH0426951 B2 JP H0426951B2
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- point
- work
- workpiece
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/24—Features related to electrodes
- B23K9/28—Supporting devices for electrodes
- B23K9/287—Supporting devices for electrode holders
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は産業用ロボツトの改良に係り、特に
そのテイーチング作業を容易に簡単化しうるよう
にしたものに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to improvements to industrial robots, and particularly to robots that can easily simplify teaching operations.
ワークにおける複数の作業線が同一パターンを
有する場合に、その基準作業線についてテイーチ
ングを行ない、他の作業線については、基準作業
線についてのテイーチング情報を座標変換して移
すことができれば、テイーチング作業を簡単化し
うるものである。しかしながら、従来このような
場合においては、これら作業線に対する3個所の
基準点情報を正確に取り込む必要があり、これら
作業線に対する3個所の基準点を重ね合わせた場
合にこれら各点が完全に一致するとは限らず、こ
のような場合は、その差が出来るだけ小さくなる
ように重ねる等、不正確であるのみならず、その
アルゴリズムも面倒なものであつた。 When multiple work lines on a workpiece have the same pattern, teaching can be performed on that reference work line, and teaching information about the reference work line can be transferred to other work lines by coordinate transformation, which would make teaching work easier. This can be simplified. However, conventionally in such cases, it is necessary to accurately capture information on three reference points for these work lines, and when the three reference points for these work lines are superimposed, it is impossible to ensure that these points match perfectly. This is not always the case, and in such cases, the algorithm is not only inaccurate, but also complicated, such as overlapping the images so that the difference is as small as possible.
そこでこの発明においては、前述した基準点は
各作業線相互に必ずしも一致するを要せず、これ
らの基準点は目的の作業線に対する局所座標を特
定しうる程度でよく、この局所座標相互の座標変
換を行なうようにして、前述問題点を解決した、
産業用ロボツトを提供しようとするものである。 Therefore, in this invention, the reference points mentioned above do not necessarily have to coincide with each work line, and it is sufficient that these reference points can specify the local coordinates for the target work line, and the coordinates of these local coordinates are The above problem was solved by performing the conversion.
The aim is to provide industrial robots.
以下この発明の実施例を、図面を参照しつつ詳
述する。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第1図はこの発明の背景となる、かつこの発明
を実施して有効な、直角座標溶接ロボツトROを
含む全体図であるが、この発明をこの実施の形態
に限定するものではない。 FIG. 1 is an overall view including a rectangular coordinate welding robot RO, which forms the background of this invention and is effective in carrying out this invention, but this invention is not limited to this embodiment.
1は詳細は図示しない公知の直角座標(x,
y,z)ロボツトROの端末に構成された、垂直
軸である。この実施例ではこの直角座標(x,
y,z)が絶対座標系となる。 1 is a well-known rectangular coordinate (x,
y, z) is the vertical axis configured at the terminal of the robot RO. In this example, these rectangular coordinates (x,
y, z) is the absolute coordinate system.
2は垂直軸1の下端に軸1まわりに旋回α可能
に支承された第1腕である。 Reference numeral 2 denotes a first arm supported at the lower end of the vertical shaft 1 so as to be able to rotate α around the shaft 1.
3は腕2の先端に斜軸3aによつて旋回β可能
に支承された第2腕である。第2腕3先端にはエ
ンドエフエクタとしての加工具(この実施例では
MIG溶接トーチT)を把持する把持具3bを備
える。 A second arm 3 is supported at the tip of the arm 2 by an oblique shaft 3a so as to be rotatable β. At the tip of the second arm 3 is a processing tool (in this embodiment) as an end effector.
A gripping tool 3b for gripping the MIG welding torch T) is provided.
そして軸1、軸3aおよびトーチTの中心軸
TCは一点Pにおいて交差しうるべく構成される。
さらにトーチTはその溶接作動点が点Pと一致し
うるようになされている。かくして、角αおよび
βを制御することにより、トーチTの垂直軸1に
対する姿勢角θおよび旋回角(いわゆるオイラ
角)を制御可能になされる。なお角θは90度迄可
変に、また角は360度すなわち全周旋回可能に
なされているものとする。 and the central axis of shaft 1, shaft 3a and torch T
The TCs are constructed so that they can intersect at one point P.
Furthermore, the torch T is configured such that its welding operating point can coincide with the point P. Thus, by controlling the angles α and β, the attitude angle θ and the turning angle (the so-called Euler angle) of the torch T with respect to the vertical axis 1 can be controlled. It is assumed that the angle θ is variable up to 90 degrees, and that the angle can be rotated 360 degrees, that is, the angle can be rotated all around.
4は公知の溶接電源装置である。装置4はトー
チTの消耗電極TWを巻き取つたスプール4aを
具備し、電極TWとワークWK間に溶接用電源4
bを接続しうるように構成される。装置4はま
た、検出用電源4cを備える。電源4cは、例え
ば電圧約100ないし200V、電流は小電流に制限さ
れたもの、を使用する。電源4cには直して電流
センサ4dが接続される。さらに電源4c、セン
サ4dは、電源4bに対して切換手段4eを介し
て並列接続される。 4 is a known welding power supply device. The device 4 includes a spool 4a that winds up the consumable electrode TW of the torch T, and a welding power source 4 between the electrode TW and the workpiece WK.
b. The device 4 also includes a detection power source 4c. The power source 4c has a voltage of about 100 to 200 V and a current limited to a small current, for example. A current sensor 4d is directly connected to the power source 4c. Further, the power source 4c and the sensor 4d are connected in parallel to the power source 4b via a switching means 4e.
5はこの実施例全体の制御手段としての公知の
コンピユータである。コンピユータ5には、
CPUおよびメモリを含む。 Reference numeral 5 denotes a known computer as a control means for the entire embodiment. Computer 5 has
Including CPU and memory.
そしてコンピユータ5のバスラインBには、電
源4b、センサ4dおよび手段4eが接続され
る。 A power source 4b, a sensor 4d, and means 4e are connected to the bus line B of the computer 5.
バスラインBにはさらに、ロボツトROのx軸
のサーボ系Sxが接続される。サーボ系Sxにはx
軸の動力Mx、その位置情報を出力するエンコー
ダExが含まれる。同様にしてバスラインBには
同様に構成したy軸のサーボ系Sy、z軸のサー
ボ系Sz、α軸のサーボ系Sαおよびβ軸をサーボ
系Sβが接続される。 The bus line B is further connected to the x-axis servo system Sx of the robot RO. x for servo system Sx
It includes the shaft power Mx and an encoder Ex that outputs its position information. Similarly, a similarly constructed y-axis servo system Sy, z-axis servo system Sz, α-axis servo system Sα, and β-axis servo system Sβ are connected to the bus line B.
REは遠隔操作盤であり、マニユアル操作スナ
ツプスイツチ群SWを設ける。そしてx,yおよ
びz各制御軸毎のスナツプスイツチを「U」側に
倒せばその制御軸の位置情報の増加する方向(原
点より遠隔する方向)に、「D」側に倒せばその
反対方向にエンドエフエクタが移動するように構
成される。またθおよびの各制御角に対応する
スナツプスイツチも「U」側に倒せば原点より遠
隔する方向に、「D」側に倒せばその反対方向に
それぞれトーチTが回動するように構成される。 The RE is a remote control panel and is equipped with a group of manually operated snap switches. If you flip the snap switch for each x, y, and z control axis to the "U" side, the position information for that control axis will increase (in the direction away from the origin), and if you flip it to the "D" side, it will move in the opposite direction. The end effector is configured to move. Further, the snap switches corresponding to the respective control angles θ and θ are also configured so that when turned to the "U" side, the torch T is rotated in a direction away from the origin, and when pushed to the "D" side, the torch T is rotated in the opposite direction.
この場合、角α、βの情報と角θ、の情報間
に座標変換の必要があるが、この座標変換は特に
この発明の要旨でもないので詳述しない。 In this case, it is necessary to perform coordinate transformation between the information on the angles α and β and the information on the angle θ, but this coordinate transformation is not particularly the gist of the present invention, so it will not be described in detail.
操作盤REにはまた、速度指令ロータリスイツ
チSVを設ける。またモード切換スイツチSMを
設け、マニユアルモードM、テストモードTEお
よびオートモードAに切換えるように構成されて
いる。SEは指定スイツチであり、図において上
に切り換えてアツプダウンスイツチSUを操作す
ることにより、センサメニユー番号(SMNo.)が
表示されかつ選択されるべくなされる。さらにこ
のスイツチSEを図示のように左にセツトしたう
えで、スイツチSUを操作することにより、直線
補間「L」、円補間「C」、センシング「S」の順
に選択され標示されるべくなされている。さらに
スイツチSEを図において右に切換え、スイツチ
SUを操作すると、溶接条件番号(WNo.)が表示
され、かつ選択されるべくなされている。またさ
らに操作盤REには、スタートスイツチSTAを設
ける。スイツチSTAの機能は後述する作用の説
明において詳述する。そしてこれらスイツチはバ
スラインBに接続される。 The operation panel RE is also provided with a speed command rotary switch SV. A mode changeover switch SM is also provided, and is configured to switch between manual mode M, test mode TE, and auto mode A. SE is a designation switch, and by switching up in the figure and operating the up-down switch SU, the sensor menu number (SM No.) is displayed and selected. Furthermore, by setting this switch SE to the left as shown in the figure and operating switch SU, linear interpolation "L", circular interpolation "C", and sensing "S" are selected and displayed in this order. There is. Furthermore, switch the switch SE to the right in the diagram, and
When SU is operated, the welding condition number (WNo.) is displayed and is to be selected. Furthermore, the operation panel RE is equipped with a start switch STA. The functions of the switch STA will be explained in detail in the explanation of the operation described later. These switches are then connected to bus line B.
なお、スイツチSVは、マニユアルモード時に、
その頭を押えることにより、マニユアルモード時
のトーチTの移動速度として一定に記憶されるよ
うになされているものである。 In addition, when Switch SV is in manual mode,
By pressing the head, the moving speed of the torch T in the manual mode is stored as a constant value.
以下前述実施例につき、その作用を述べる。第
2図以下も参照されたい。 The effects of the above-mentioned embodiments will be described below. Please also refer to Figure 2 et seq.
今、ワークWKは図示のように、台Wo上に、
直方体の一部を斜に切断した同一形状寸法のブロ
ツクW1およびW2を、但し相互に左右勝手違いに
すなわち反転して仮り付けされている導電体のも
のとする。そして今ブロツクW1の点P11からP12
迄および点P13から点P14迄を、それぞれ直線にす
み肉溶接するものとし、同様にブロツクW2につ
いても対応する点P21からP22間、点P23から点P24
間を溶接するものとする。そしてブロツクW1に
ついての前述すみ肉溶接線をこの実施例における
「基準作業線」とする。そして、この基準作業線
の位置を特定すために、ブロツクW1表面上の必
要数の点を特徴点として、SP11,SP21,SP31,
SP41,SP51及びSP61の計6点を検出し、設定す
る。但し点SP21,SP31,SP41は一直線上になく、
更に点SP51及びSP61は、点SP21,SP31,SP41で
決定される平面に垂直な直線上に含まれない。す
なわちこの6点が決まればブロツクW1の位置と
向きが決まり、従つて基準作業線の位置も決まる
ものと理解されたい。 Now, the workpiece WK is placed on the table Wo as shown in the figure.
Assume that blocks W 1 and W 2 of the same shape and size, which are obtained by obliquely cutting a part of a rectangular parallelepiped, are conductors that are temporarily attached to each other with the right and left sides reversed, that is, reversed. And now block W 1 point P 11 to P 12
Fillet welding is performed in a straight line from point P 13 to point P 14 , and similarly for block W 2 , the corresponding points P 21 to P 22 and from point P 23 to P 24 are applied.
The space between them shall be welded. The aforementioned fillet weld line for block W1 is defined as the "reference work line" in this embodiment. In order to specify the position of this reference work line, the required number of points on the surface of block W 1 are set as feature points, SP 11 , SP 21 , SP 31 ,
Detect and set a total of 6 points: SP 41 , SP 51 , and SP 61 . However, points SP 21 , SP 31 , and SP 41 are not on a straight line;
Furthermore, points SP 51 and SP 61 are not included on a straight line perpendicular to the plane determined by points SP 21 , SP 31 , and SP 41 . In other words, it should be understood that once these six points are determined, the position and orientation of block W1 are determined, and therefore the position of the reference work line is also determined.
(1) そこでまずオペレータは、スイツチSEおよ
びSUを操作して、センサメニユー番号SMを
選択する。今このメニユー番号を「10」とし、
かつこのメニユーの内容は、「直方体の相互に
直交する3個の平面によつて局所直角座標系を
決定するために、前記3個の各平面上の1点、
2点および3点の計6点の位置をセンシング
し、これらの位置情報から直方体に固定された
局所直角座標系を特定する。」ものであり、さ
らに「各平面上の点位置センシングは、その点
より手前に位置するトーチの向き(トーチ軸
TCの方向でトーチTの作動点P向き)に移動
させ、センサ4dからの信号入力によつてその
ときの各軸情報を取り込むことにより実行す
る。」ものとする。なおこのセンシング時のト
ーチの移動の向きは、前記したトーチの向き以
外に、あらかじめ定めた方向とし、向きは平面
上に投影したトーチの向きとするなどの変形も
可能である。(1) First, the operator operates switches SE and SU to select sensor menu number SM. Now set this menu number to "10",
The contents of this menu are as follows: ``In order to determine a local rectangular coordinate system using three mutually orthogonal planes of a rectangular parallelepiped, one point on each of the three planes,
The positions of a total of six points, two points and three points, are sensed, and a local rectangular coordinate system fixed to a rectangular parallelepiped is specified from these positional information. ", and furthermore, "point position sensing on each plane is based on the direction of the torch located in front of that point (torch axis).
This is executed by moving the torch T in the direction of TC (toward the operating point P of the torch T) and capturing the information of each axis at that time by inputting a signal from the sensor 4d. ”. Note that the direction in which the torch is moved during sensing may be modified in addition to the above-mentioned direction, such as in a predetermined direction, and the direction may be the direction of the torch projected onto a plane.
(2) 次にオペレータは、前記したブロツクW1上
の6点の位置をセンシングするのに、例えば点
SP11をセンシングするため、スイツチSMを操
作して、「M」すなわちマニユアルモードとし、
さらにスイツチSWを操作して、トーチTの位
置姿勢をマニユアル操作し、第2図図示T1の
ように、その作動点PをSP1のセンシング開始
位置に、かつ姿勢をブロツクW1上の点SP11の
存在する面にはほぼ直角にする。そしてさらに
スイツチSEおよびSUを操作して「S」を選択
したうえでスイツチSTAを操作する。コンピ
ユータ5はメニユー番号「10」によりこのとき
のロボツトRO各制御軸の各エンコーダの出力
により、各制御軸の位置(または角度)情報、
メニユー番号「10」およびセンシング指令
「S」を取り込む。コンピユータ5はそれと共
に手段4eは切り換えたうえで(図示2点鎖線
の状態)、センシング動作を実行する。すなわ
ち、トーチTをセンシングの向きに移動させ、
トーチTの消耗電極TWの先端がブロツクW1
の表面の点SP11に近接することによる通電に
対応するセンサ4dからの信号により、コンピ
ユータ5はトーチTの移動を停止させ、かつそ
のときの位置情報を点SP11のそれとして取り
込む。(2) Next, in order to sense the positions of the six points on block W1 , the operator, for example,
In order to sense SP 11 , operate switch SM to "M" or manual mode,
Furthermore, operate the switch SW to manually control the position and orientation of the torch T, and move the operating point P to the sensing start position of SP 1 and change the orientation to the point on block W 1 , as shown in Figure 2 T 1 . Make it almost perpendicular to the plane where SP 11 is located. Then, operate the switches SE and SU to select "S" and then operate the switch STA. The computer 5 uses menu number "10" to output the position (or angle) information of each control axis of the robot RO at this time based on the output of each encoder of each control axis.
Import menu number "10" and sensing command "S". At the same time, the computer 5 switches the means 4e (the state indicated by the two-dot chain line in the figure) and executes the sensing operation. That is, move the torch T in the sensing direction,
The tip of the consumable electrode TW of the torch T is blocked W 1
The computer 5 stops the movement of the torch T in response to a signal from the sensor 4d corresponding to the energization due to proximity to the point SP 11 on the surface of the torch T, and captures the position information at that time as that of the point SP 11 .
以下同様にしてオペレータは、点SP21ない
しSP61にトーチTを向けて、点SP2ないしSP6
に位置させて、それぞれの位置でスイツチ
STAを操作することにより、コンピユータ5
は、それぞれの前述同様の各情報を取り込む
(第4図ステツプST1およびST2)。 In the same manner, the operator points the torch T at points SP 21 to SP 61 and points SP 2 to SP 6.
position, and switch at each position.
By operating STA, computer 5
takes in the respective pieces of information similar to those described above (steps ST 1 and ST 2 in FIG. 4).
(3) 次にオペレータは、同様マニユアル操作によ
り、溶接点P11の位置、そこ迄の移動速さ、溶
接点P12の位置およびそこ迄の溶接条件や移動
速さ、直線補間指令、さらに溶接点P13の位置、
そこ迄の移動速さ、溶接点P14の位置、そこ迄
の溶接条件や移動速さ、直接補間指令等を、ス
テツプ毎にスイツチSTAの操作により、テイ
ーチングする。コンピユータ5はこれらをプロ
グラムの一部として取り込む(ステツプST3)。
これら一連のテイーチング時は、センシング指
令「S」を選択せずして行なうことはもちろん
である。(3) Next, the operator uses the same manual operation to determine the position of welding point P11 , the speed of movement up to that point, the position of welding point P12 , the welding conditions and speed of movement up to that point, linear interpolation commands, and the welding The position of point P 13 ,
The moving speed up to that point, the position of welding point P14 , the welding conditions and moving speed up to that point, direct interpolation commands, etc. are taught for each step by operating the switch STA. The computer 5 takes in these as part of the program (step ST3 ).
Of course, these series of teachings can be performed without selecting the sensing command "S".
(4) 前述のような基準作業線やこれと同一パター
ンの作業線でない場合は、従来公知の方法でテ
イーチングを行なう(ステツプST4および
ST5)。(4) If the work line is not the standard work line or the work line with the same pattern as described above, perform teaching using a conventionally known method (Steps ST 4 and
ST5 ).
(5) 基準作業線と同一パターンの作業線の場合、
すなわちこの実施例におけるブロツクW2の作
業線については、ブロツクW1においてテイー
チングした6個所のセンシング指令点に対応す
るセンシン指令点において、センシング指令と
共にテイーチングする。すなわち、ブロツク
W1上面の3個所SP21,SP31およびSP41に対応
して、ブロツクW2の上面におけるSP201,
SP301およびSP401の3個所、ブロツクW1の正
面(矢示方向に見て)における2個所SP51
およびSP61に対応して、ブロツクW2の対応す
る正面におけるSP501およびSP601、ブロツク
W1の右側面における1個所SP11に対応してブ
ロツクW2の左側面(左右反転している故)に
おける1個所SP101の、計6個所の点をそれぞ
れセンシンするためにブロツクW1と同様それ
より離れたセンシング指令点(図示せず)にお
けるセンシング指令を、但しメニユー番号
「11」(すなわち「10」を第2図の意味で左右に
反転したものに対する番号)と共にテイーチン
グし、コンピユータ5はそれらを取り込む(ス
テツプST6)。これらの場合、ブロツクW2面上
の各点は、ブロツクW1面上の各点に対応させ
るのに、正確な位置に対応させるを要せず、要
はその面上に求めればよい(但し点SP201,
SP301,SP401は一直線上にないこと等の条件付
で)ことに、留意されるべきである。(5) If the work line has the same pattern as the standard work line,
That is, regarding the working line of block W2 in this embodiment, teaching is performed together with sensing commands at sensing command points corresponding to the six sensing command points taught in block W1 . That is, block
SP 201 , SP 201 on the top surface of block W 2 , corresponding to the three locations SP 21 , SP 31 and SP 41 on the top surface of W 1
3 locations SP 301 and SP 401 , 2 locations SP 51 on the front of block W 1 (looking in the direction of the arrow)
and SP 61 , SP 501 and SP 601 in the corresponding front of block W 2 , block
In order to sense a total of six points, one point SP 11 on the right side of block W 1 and one point SP 101 on the left side of block W 2 (because the left and right sides are reversed), blocks W 1 and Similarly, a sensing command at a sensing command point (not shown) further away from that point is taught, but with the menu number "11" (that is, the number corresponding to "10" reversed left and right in the sense of FIG. 2), and the computer 5 takes them in (step ST 6 ). In these cases, each point on the 2nd side of the block W does not need to correspond to an exact position to correspond to each point on the 1st side of the block W; in short, it is sufficient to find the points on that side (however, Point SP 201 ,
It should be noted that SP 301 and SP 401 are not on a straight line, etc.).
(6) 以上図示した実施例におけるテイーチングは
終了するが、その他、従来どおりの通常に行な
われるテイーチングがある場合は、それも実行
することは当然である。かくしてテイーチング
を終了したなれば、オペレータはスイツチSM
を操作して、テストモードを選択し、従来公知
のテストを実行し、ミスなどがあれば修正し
て、ユーザプログラムのテイーチングを完了す
る。(6) Although the teaching in the embodiment illustrated above ends, if there is any other conventional teaching that is normally performed, it goes without saying that it is also performed. When the teaching is finished in this way, the operator turns on the switch SM.
, select the test mode, execute a conventionally known test, correct any mistakes, and complete the teaching of the user program.
(7) 次にこのようにしてテイーチングしたユーザ
プログラムを連続して実行させるため、オペレ
ータはスイツチSMによつてオートモードと
し、スイツチSTAを操作する。(7) Next, in order to continuously execute the user program taught in this way, the operator sets the switch SM to auto mode and operates the switch STA.
(8) コンピユータは、ユーザプログラムの各ステ
ツプ中に、センシング指令「S」が含まれてい
るか否か判断する(ステツプST7)。含まれて
いなければ、従来公知の通常の指令を出力する
(ステツプST8)。(8) The computer determines whether the sensing command "S" is included in each step of the user program (step ST7 ). If not included, a conventionally known normal command is output (step ST8 ).
(9) 今センシング指令「S」が含まれているもの
として以下説明する。すなわち、センシング指
令「S」およびメニユー番号「10」によつて、
コンピユータ5は、前述テイーチングにおいて
求めて取り込まれていた点SP11,SP21,SP31,
SP41,SP51およびSP61の点位置情報から、こ
れらの各点によつて定まる各直交する平面の交
線に沿つた局所直角座標系O0−ξ0η0ζ0を定める
と共に、さらにテイーチングされたセンシング
開始点SP1にトーチTを位置制御し、手段4e
を切り換えたうえで、トーチTを前述テイーチ
ングと同一方向に移動させ、ブロツクW1上の
点SP′11の位置情報を取り込む。以下同様にし
て、SP′21ないしSP′61の各点位置情報を取り込
む(ステツプST9)。そのうえこれらの各セン
シング点より同様にして局所座標系O′0−
ξ′0η′0ζ′0を定める。(9) The following explanation assumes that the sensing command "S" is included. That is, by sensing command "S" and menu number "10",
The computer 5 calculates the points SP 11 , SP 21 , SP 31 , which were obtained and captured in the teaching described above.
From the point position information of SP 41 , SP 51 , and SP 61 , determine a local rectangular coordinate system O 0 −ξ 0 η 0 ζ 0 along the intersection line of each orthogonal plane determined by these points, and further The position of the torch T is controlled at the taught sensing start point SP 1 , and the means 4e
After switching, the torch T is moved in the same direction as the teaching described above, and the position information of the point SP'11 on the block W1 is taken in. In the same manner, the position information of each point SP' 21 to SP' 61 is taken in (step ST 9 ). Furthermore, the local coordinate system O′ 0 −
Define ξ′ 0 η′ 0 ζ′ 0 .
そのうえでコンピユータ5は、座標系O0−
ξ0η0ζ0と、O′0−ξ′0η′ζ′0との間の座標変換
マト
リクス〓0を計算する(ステツプST10)。この
座標変換マトリクスを求めるアルゴリズムを含
む産業用ロボツトにおける座標変換のアルゴリ
ズムについては、周知(例えば共立出版のbit、
1976年7月発行通巻第97号76頁以降)である
故、詳述しない。 Then, the computer 5 uses the coordinate system O 0 −
A coordinate transformation matrix 〓 0 between ξ 0 η 0 ζ 0 and O′ 0 −ξ′ 0 η′ζ′ 0 is calculated (step ST 10 ). The coordinate transformation algorithms for industrial robots, including the algorithm for calculating this coordinate transformation matrix, are well known (for example, Kyoritsu Shuppan's bit,
(Published July 1976, Volume 97, p. 76 onwards), so it will not be discussed in detail.
なお基準の局所座標系O0−ξ0η0ζ0は、テイー
チングの時点においてすでに演算して求めてお
くと、プレイバツク時における計算時間の短縮
を計りうるものである。 Note that if the reference local coordinate system O 0 −ξ 0 η 0 ζ 0 is already calculated and determined at the time of teaching, the calculation time during playback can be shortened.
さらにコンピユータ5は、先にテイーチング
した作業線上の位置情報P11(ξ011,η011,ζ011,
θ011,011)ないしP14(ξ014,η014,ζ014,θ01
4,
014)を座標系O′0−ξ′0η′0ζ′0に座標変換する
た
めに、座標変換マトリクス〓0を使用し、座標
変換を演算する(ステツプST11)。前述の説明
において、ワークWKがテイーチングに使用し
たそのままのワークであるならば、マトリクス
〓0は単位マトリクスとなる。一般的にはワー
クWK相互の固体差および取付位置誤差によつ
て、マトリクス〓0はある値として計算される。
さらにこの座標変換される作業線上の位置情報
を判別するには、詳細は図示しなかつたが、操
作盤REにその情報であるむねをコンピユータ
に取り込ませる操作スイツチを設けることによ
つて行なうなど、公知の手段によるものとす
る。 Furthermore, the computer 5 obtains position information P 11 (ξ 011 , η 011 , ζ 011 ,
θ 011 , 011 ) or P 14 (ξ 014 , η 014 , ζ 014 , θ 01
Four ,
) to the coordinate system O′ 0 −ξ′ 0 η′ 0 ζ′ 0 , the coordinate transformation matrix 〓 0 is used to calculate the coordinate transformation (step ST 11 ). In the above explanation, if the workpiece WK is the same workpiece used for teaching, the matrix 0 becomes the unit matrix. Generally, the matrix 0 is calculated as a certain value depending on the individual differences between the workpieces WK and the mounting position error.
Furthermore, in order to determine the position information on the work line that undergoes coordinate transformation, although the details are not shown in the figure, this can be done by providing an operation switch on the operation panel RE that allows the information to be input into the computer. This shall be done by known means.
(10) かくしてテイーチングされ取り込まれてあつ
た点P11ないしP14の絶対座標系による位置情報
は、修正され、この修正された位置情報が逐次
の指令位置情報として出力される(ステツプ
ST12)。(10) The position information in the absolute coordinate system of points P11 to P14 taught and captured in this way is corrected, and this corrected position information is output as sequential command position information (step
ST12 ).
(11) ユーザプログラムの次のステツプにおい
て、ブロツクW2に対するプログラムにおいて
は、センサメニユー番号は「11」となり、ブロ
ツクW1における作業線に対して反転されてい
ることにより、コンピユータ5はそれに対応し
て、ブロツクW2の面上の点SP101ないしSP601
の点位置情報を前述同様にしてセンシングす
る。そして第3図に示すような局所座標系O2
−ξ2η2ζ2を求め、O0−ξ0η0ζ0との間の座標変換
マトリクス〓2を演算して求める。そして前述
同様にして、点P11ないしP14の位置情報をマト
リクス〓2を使用して座標変換することにより、
対応する点P21,P22,P23,P24の点位置情報を
得ることができる。(11) In the next step of the user program, in the program for block W 2 , the sensor menu number becomes "11", and since it is reversed with respect to the work line in block W 1 , the computer 5 corresponds to it. Therefore, points SP 101 to SP 601 on the surface of block W 2
The point position information is sensed in the same manner as described above. Then, the local coordinate system O 2 as shown in Figure 3
−ξ 2 η 2 ζ 2 is obtained, and the coordinate transformation matrix 〓 2 between O 0 −ξ 0 η 0 ζ 0 is calculated. Then, in the same manner as described above, by converting the coordinates of the position information of points P 11 to P 14 using matrix 〓 2 ,
Point position information of the corresponding points P 21 , P 22 , P 23 , and P 24 can be obtained.
(12) 以上の各演算および指令を、ユーザプログ
ラムのステツプの最終迄実行して、終る。(12) The above calculations and commands are executed to the end of the user program step, and the process ends.
以上の説明から明らかなように、同一パターン
の作業線を有する複数個のブロツクW1,W2を自
動溶接するべくテイーチングするにあたり、ブロ
ツクW1,W2の配置精度が悪くても、各作業線に
固有の局所座標系を特定すれば、不確定なブロツ
クW1,W2の作業線を個別にテイーチングするこ
となく、基準作業線についてテイーチングするだ
けで、実際の作業用軌跡を創成することができ、
テイーチング作業が簡単化される。 As is clear from the above explanation, when teaching a plurality of blocks W 1 and W 2 having the same pattern of work lines to automatically weld, even if the placement accuracy of the blocks W 1 and W 2 is poor, each work If the local coordinate system specific to the line is specified, the actual work trajectory can be created by simply teaching the reference work line without having to teach the work lines of uncertain blocks W 1 and W 2 individually. is possible,
Teaching work is simplified.
この発明は前述実施例にかぎらず、以下のよう
な変形も可能である。 The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and the following modifications are also possible.
(イ) ロボツトROのメカ構成は、直角座標系でな
い他の座標系であつてもよい。しかし、ワーク
上の作業線の位置を特定して座標変換しうる座
標系としては、変換マトリクスが線形となる直
角座標や斜角座標が実用上望ましく、従つて前
述他の座標系から例えば直角座標系へと座標変
換アルゴリズムを付加する必要がある。(b) The mechanical configuration of the robot RO may be in a coordinate system other than the rectangular coordinate system. However, as a coordinate system that can specify the position of a work line on a workpiece and perform coordinate transformation, it is practically desirable to use rectangular coordinates or oblique coordinates in which the transformation matrix is linear. It is necessary to add a coordinate transformation algorithm to the system.
(ロ) ワーク上の作業線としては、この実施例のよ
うな溶接線以外に、例えば切断線、塗装のため
のガンの移動軌跡、など、ロボツトのエンドエ
フエクタの移動線を対応させることができる。(b) In addition to the welding line as in this embodiment, the work line on the workpiece may correspond to the movement line of the end effector of the robot, such as the cutting line or the movement trajectory of the gun for painting. can.
(ハ) 作業上の位置を特定するための、ワーク上の
センシング位置は、前述実施例のようなワーク
が直方体の場合はその表面6個所を要するが、
他の形状のワークであれば、そのワークの位置
を特定しうる特徴点をセンシング位置とすれば
よい。(c) Six sensing positions on the workpiece are required for specifying the work position if the workpiece is a rectangular parallelepiped as in the above embodiment.
If the workpiece has a different shape, a feature point that can specify the position of the workpiece may be used as the sensing position.
(ニ) ワーク上の位置をセンシングするのに、この
実施例では、溶接トーチ自身をセンサとして使
用するようにしたが、その他の公知の接触、非
接触のセンサをロボツトの末端に設けるように
してもよい。そのセンシング位置がエンドエフ
エクタの作業点と異なるときは、その分補正す
れば足りる。(d) In this embodiment, the welding torch itself is used as a sensor to sense the position on the workpiece, but other known contact or non-contact sensors may be provided at the end of the robot. Good too. If the sensing position is different from the working point of the end effector, it is sufficient to correct it accordingly.
(ホ) 前述したコンピユータ5の動作を実行するプ
ログラムは、例えばテイーチングデータをいく
つかのブロツクに分け、これらを編集して実際
の作業プログラムを作成するようにしてもよ
い。(E) The program for executing the above-mentioned operations of the computer 5 may be such that, for example, teaching data is divided into several blocks and these blocks are edited to create an actual work program.
(ヘ) 前述実施例では、ブロツクW2はW1に対して
反転していたが、これを反転させない場合は、
同一センサメニユーによつて座標変換するよう
にすればよい。(f) In the above embodiment, block W 2 was inverted with respect to W 1 , but if this is not inverted,
Coordinate transformation may be performed using the same sensor menu.
(ト) その他、この発明の技術的思想の範囲内にお
ける各構成の均等物との置換えもまた可能であ
る。(g) In addition, it is also possible to replace each component with an equivalent within the scope of the technical idea of this invention.
この発明は前述したところにより、以下のよう
な特有かつ顕著な効果を奏するものである。 As described above, the present invention has the following unique and remarkable effects.
() 同一パターンの作業線の位置を特定するた
めに、局所座標を特定するに足るワーク上の特
徴点を検出するようにしたから、ワーク相互の
検出点の相互関係は厳密にする必要もなく、テ
イーチング作業が簡単となるのみならず、ワー
ク相互の座標変換も正確となる。() In order to specify the position of the work line of the same pattern, the feature points on the workpiece that are sufficient to specify the local coordinates are detected, so there is no need to make the correlation between the detection points of the workpieces strict. Not only does the teaching work become easier, but also the coordinate transformation between the workpieces becomes more accurate.
() 作業線位置情報を移すのに、局所座標間の
座標変換によつたから、作業線相互が反転して
いる場合でも容易に実行しうる。() Since coordinate transformation between local coordinates was used to transfer the work line position information, it can be easily carried out even when the work lines are reversed.
() センシング動作によつて、ワーク自身の誤
差補正もおのずから行なわれる。() Errors in the work itself are automatically corrected by the sensing operation.
() 構成簡単に実施しうる。() Easy to configure and implement.
図面はいずれもこの発明一実施例を示し、第1
図は斜視図を含む全体ブロツク図、第2図は第1
図の一部矢視図、第3図は作用説明斜視図、第
4図はフローチヤートである。
x,y,z……絶対座標系、ξ0,η0,ζ0および
ξ2,η2,ζ0……局所座標系、T……溶接トーチ
(エンドエフエクタ)、WK……ワーク、RO……
ロボツト、P11,P12,P13,P14,P21,P22,P23
およびP24……溶接線(作業線)の始、終点、5
……コンピユータ。
The drawings all show one embodiment of this invention, and the first embodiment is shown in the drawings.
The figure is an overall block diagram including a perspective view, and Figure 2 is the first
3 is a perspective view for explaining the operation, and FIG. 4 is a flowchart. x, y, z... Absolute coordinate system, ξ 0 , η 0 , ζ 0 and ξ 2 , η 2 , ζ 0 ... Local coordinate system, T... Welding torch (end effector), WK... Workpiece, RO...
Robot, P 11 , P 12 , P 13 , P 14 , P 21 , P 22 , P 23
and P 24 ...start and end points of welding line (work line), 5
...computer.
Claims (1)
によつて、ワークの位置情報を絶対座標系情報で
検出する手段を具備した産業用ロボツトにおい
て、 同一パターンの作業線を有する複数個のワーク
のうち1つのワークの基準作業線に対する作業位
置指令情報と、該ワークの基準作業線の位置を該
基準作業線固有の局所座標系において特定するた
めに、該ワーク表面上の必要な点を特徴点として
検出し、その位置を記録するためのセンシング指
令情報とを、ユーザプログラムの1ステツプに取
り込む手段、 前記他の各ワークごとに、それぞれ各作業線固
有の局所座標系において該作業線の位置及び姿勢
を特定するために、前記他の各ワーク表面上の必
要な点を前記特徴点として検出し、その位置を記
録するためのセンシング指令情報を前記ユーザプ
ログラムの他のステツプに取り込む手段、 これら取り込まれた情報から、前記基準作業線
に対する作業位置指令情報を前記他のワークの作
業線に座標変換する手段、 を具備している、前記産業用ロボツト。[Scope of Claims] 1. In an industrial robot equipped with means for detecting workpiece position information using absolute coordinate system information using the end effector itself or a sensor replacing it, a plurality of workpieces having the same pattern of work lines are provided. Work position command information with respect to the reference work line of one of the workpieces, and necessary points on the workpiece surface in order to specify the position of the reference work line of the workpiece in a local coordinate system specific to the reference work line. A means for incorporating sensing command information for detecting a point and recording its position into one step of a user program; and means for detecting necessary points on the surface of each of the other workpieces as the feature points and importing sensing command information for recording the positions into other steps of the user program, in order to specify the posture. The industrial robot further comprises means for converting coordinates of work position command information for the reference work line to the work line of the other workpiece based on the captured information.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5993082A JPS58176080A (en) | 1982-04-09 | 1982-04-09 | Industrial robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5993082A JPS58176080A (en) | 1982-04-09 | 1982-04-09 | Industrial robot |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58176080A JPS58176080A (en) | 1983-10-15 |
| JPH0426951B2 true JPH0426951B2 (en) | 1992-05-08 |
Family
ID=13127330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5993082A Granted JPS58176080A (en) | 1982-04-09 | 1982-04-09 | Industrial robot |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58176080A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2793266B2 (en) * | 1989-06-20 | 1998-09-03 | トキコ株式会社 | Automatic creation of teaching data |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5449946A (en) * | 1977-09-28 | 1979-04-19 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Automatic welding method |
-
1982
- 1982-04-09 JP JP5993082A patent/JPS58176080A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58176080A (en) | 1983-10-15 |
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