JPH0426951B2 - - Google Patents
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- Publication number
- 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
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- points
- point
- work
- workpiece
- line
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- 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。
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。
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。
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。
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。
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。
以下この発明の実施例を、図面を参照しつつ詳
述する。
述する。
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。
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。
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。
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。
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。
に支承された第１腕である。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
源４ｂ、センサ４ｄおよび手段４ｅが接続され
る。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
２図以下も参照されたい。
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。
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。
(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。
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。
(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。
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。
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）。
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）。
(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。
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。
(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）。
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）。
(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。
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。
(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。
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。
(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。
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。
(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）。
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）。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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）。
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）。
(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。
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。
(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。
ラムのステツプの最終迄実行して、終る。
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。
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。
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。
な変形も可能である。
(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。
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。
(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。
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。
(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。
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。
(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。
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。
(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。
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。
(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。
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。
(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。
ける各構成の均等物との置換えもまた可能であ
る。
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。
な特有かつ顕著な効果を奏するものである。
() 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。
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。
() 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。
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。
() 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。
差補正もおのずから行なわれる。
() 構成簡単に実施しうる。
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。
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。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ エンドフエクタ自身またはそれに代るセンサ
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5993082A JPS58176080A (ja) | 1982-04-09 | 1982-04-09 | 産業用ロボツト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5993082A JPS58176080A (ja) | 1982-04-09 | 1982-04-09 | 産業用ロボツト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58176080A JPS58176080A (ja) | 1983-10-15 |
| JPH0426951B2 true JPH0426951B2 (ja) | 1992-05-08 |
Family
ID=13127330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5993082A Granted JPS58176080A (ja) | 1982-04-09 | 1982-04-09 | 産業用ロボツト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58176080A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2793266B2 (ja) * | 1989-06-20 | 1998-09-03 | トキコ株式会社 | 教示データの自動作成方法 |
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/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58176080A (ja) | 1983-10-15 |
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