JPH0431830B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本説明はロボツトの動作教示方法に関し、一層
詳細には、テイーチングボツクスからのリモート
コントロールによりロボツトの教示基準点データ
としての動作データを得ると共に、当該教示基準
点に関するロボツト動作データと予め画像処理装
置内に記憶してあるワークの標準加工用ロボツト
動作データ（以下、標準加工データという）とを
前記画像処理装置で編集して所望のロボツト動作
データを得ることを可能としたロボツトの動作教
示方法に関する。

従来、テイーチング／プレイバツク方式のロボ
ツトにおいては、テイーチングボツクスからのリ
モートコントロールにより実際にロボツトマニピ
ユレータのエンドイフエクスを所望の位置まで移
動させ、このエンドイフエクタの全ての作用点と
停止点および移動速度等をロボツトコントローラ
内のメモリにロボツト動作データとして記憶させ
ている。この方法はワークに対して実際にロボツ
トを動作させてテイーチングを行うために、プレ
イバツク時の作業加工精度が極めてよいという利
点がある。

然しながら、このような利点が存在するにも拘
らず従来のテイーチング／プレイバツク方式のロ
ボツトの動作方法は以下のような種々の不都合を
露呈している。

すなわち、 全ての動作点を教示する必要があるため、通
常、教示点が非常に多くなる。その上、同じ動
作パターンを繰り返して動作させる場合であつ
てもテイーチングボツクスにより繰り返して動
作を教示しなければならない、 同じ動作パターンを精度よく繰り返させるた
めには精度の高いテイーチングが必要とされ
る、 テイーチングオペレータのテイーチング技術
の個人差、すなわち、知識や経験の差等がロボ
ツトの動作精度の差として顕れ、このロボツト
を用いてワークに対して加工を行つた場合、仕
上がり状態に差が露呈することになる、 テイーチング結果が適当であるかどうかを確
認するためには遂一プレイバツク動作を必要と
し、その際、若し不適当な個所があることが確
認された場合、当該不適当な個所を補正するた
めの再テイーチングを必要とし、さらに当該再
テイーチング個所に対してプレイバツクを行う
ことが必要となる 等である。

上記の理由により従来のテイーチングだけによ
るテイーチングプレイバツク方式のロボツト動作
教示方法は、所望のロボツト動作データを得るま
でに、全体として非常に長い時間がかかる上、テ
イーチング自体に精度が要求される頗る煩雑なも
のとなっている。

一方、この方法の改善を目的として、グラフイ
ツクデイスプレイを含む画像処理装置にワークの
形状モデルデータとロボツトのモデルデータとを
入力して前記グラフイツクデイスプレイ上で動作
のシミユレーションをしながらロボツトの動作デ
ータを得るようにした方法も存在している。然し
ながら、この方法で得られたロボツト動作データ
を活用するためにはワークを実際の加工に供する
前に、予め実物のワークの位置、寸法等の値と設
計上の値（前記形状モデルデータに対応する値）
との間に誤差等が存在しないように調製しておか
なければならない。例えば、この種の誤差には自
動車の車体加工の際のプレス溶接等で生じる加工
誤差や、ロボツトそのものの加工、組立精度の誤
差並びにロボツトのバツクラツシユその他ワーク
の位置決め精度に基づく誤差等が存在している。
そこで、画像処理装置内でテイーチングしたロボ
ツト動作データが実物のワークに正確に適合して
いるかどうかを判定するために、必ず１ステツプ
毎にプレイバツク動作させ確認しなければならな
い。その際、通常は全テイーチング点が不適当で
あることが多く、この確認後の段階で修正テイー
チングを行うと共に全動作データの補正をしなけ
ればならない。従つて、作業時間が多くかるとい
う欠点はこの方法によつても回避することが出来
ない。

本発明は前記の不都合を克服するためになされ
たものであつて、ワークに対するロボツトの動作
の基準となる教示基準点だけを数点選択してテイ
ーチングボツクスの指令によつい当該ワークとロ
ボツトとの相対位置として教示しておき、該教示
基準点からのワークに対する作業の教示について
は、画像表示装置に標準データとして予め記憶格
納されている軌跡データを入力してロボツトを作
動させるようにし、これによつて、作業精度のよ
い、しかもテイーチング時間を大幅に短縮するこ
とが可能なロボツトの動作教示方法を提供するこ
とを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、ロボ
ツトの動作データに基づきワークの加工を行うた
めのロボツトの動作教示方法であつて、前記ロボ
ツト動作データを得るために、先ず、ワークとロ
ボツトとの相対位置に係るロボツト動作の基準と
なる教示基準点データをロボツトのテイーチング
によって得、次に当該教示基準点データを少なく
ともデイスプレイ手段、コンピユータ、図形入力
手段等からなる画像処理装置に入力し、次いで、
当該画像処理装置に予め入力されている標準加工
点データと前記教示基準点データとの偏差を検出
し当該画像処理装置により整合をとり、データを
編集し、さらに当該編集したデータを前記ロボツ
トの動作データとすることを特徴とする。

次に本発明に係るロボツトの動作教示方法につ
いて、これを実施するための装置との関係におい
て好適な実施例を挙げ、添付の図形を参照しなが
ら以下詳細に説明する。

第１図は本発明を実施するための装置の概略構
成図であつて、その中、参照符号２０は画像処理
装置を示す。当該画像処理装置２０はCRT等の
表示手段からなるグラフイツクデイスプレイ２２
と、各種データを編集処理するためのコンピユー
タ２４と、記憶手段、例えば、フロツピーデイス
クドライブ装置（以下、FDDと称する）２６お
よびポインテイングデバイスであるマウス２８と
を含む。

この場合、前記記憶手段であるFDD２６には、
予め種々の標準加工データが入力されているもの
とする。当該標準加工データの例を第２図に示
す。第２図はミグスポツト溶接におけるウイービ
ングスポツトパターンの例であつて、第２図ａ，
ｂ，ｃの夫々が１個のウイービングスポツトパタ
ーンを表し、夫々の図の中の微小円、例えば、第
２図ａにあつては、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ点等が実際の
溶接個所を表している。また、夫々のウイービン
グスポツトパターンに付された符号Ａは夫々のウ
イービングスポツトパターンの溶接開始基準点を
示す。

次に、前記画像処理装置２０は接続ケーブル３
０を介してオペレーテイングパネル３２に組み込
まれている中継器３３の一方の端子に接続され、
当該中継器３３の他方の端子は接続ケーブル３４
を通じてロボツトコントローラ３８に接続されて
いる。

この場合、テイーチングボツクス３１は接続ケ
ーブル３６を介し、前記ロボツトコントローラ３
８に接続されている。当該ロボツトコントローラ
３８は接続ケーブル４０を介してロボツト５０に
接続されると共に、当該ロボツト５０の先端部に
は所望の作業を遂行するエンドイフエクタ５２、
例えば、溶接トーチが取り付けられ、当該エンド
イフエクタ５２がワーク５４に対し溶接等の加工
処理を行う。その制御は前記ロボツトコントロー
ラ３８により行われる。

本実施例に係るロボツトの動作教示を行う装置
は基本的には以上のように構成されるものであつ
て、次にその作用並びに効果についてミグスポツ
ト溶接を例として以下詳細に説明する。

先ず、第１のステツプとして、第３図に示すよ
うに、実際のワークを構成する部材５４ａ，５４
ｂに合わせてミグスポツト溶接のための溶接開始
基準点（教示基準点）a₀，b₀，c₀，d₀をテイーチ
ングボツクス３１を用いてテイーチングする。

第２ステツプとして当該教示基準点をプレイバ
ツクする。その際、不都合があれば、再度テイー
チング／プレイバツクを繰り返し前記のような不
都合のない状態となるまで補正する。この補正は
前記第１および第２ステツプの繰り返し手順によ
り遂行される。この結果、ワーク５４と前記エン
ドイフエクタ５２との間の距離l₁，l₂，l₃およびl₄
が正確に定義されることになる。すなわち、前記
ワーク５４を構成する部材５４ａ，５４ｂに係る
精度のよい教示基準点a₀，b₀，c₀およびd₀を夫々
得ることが出来る。当該テイーチング／プレイバ
ツク補正の行われた前記教示基準点データはロボ
ツトコントローラ３８および中継器３３を介して
画像処理装置２０内のメモリに記憶格納される。

次に、第３ステツプにおいては前記画像処理装
置２０に予め標準加工データとしてFDD２６に
記憶されている第２図ａ，ｂ，ｃに示すウイービ
ングスポツトパターンデータの中、最適とされる
ものをワークの位置や厚み等に基づいて選択し、
当該選択したウイービングスポツトパターンデー
タの溶接開始点Ａの座標値（標準加工データ）
と、前記テイーチングボツクス３１で得た教示基
準点a₀，b₀，c₀およびd₀の座標値（教示基準点デ
ータ）をポインテイングデバイスであるマウス２
８でヒツテイングしながら対応させる。この場
合、若し、適当な標準ウイービングスポツトパタ
ーンデータがない時には、その場でマウス２８を
使って所望のウイービングスポツトパターンを作
成し、その後、この新しいウイービングスポツト
パターンデータの溶接開始基準点Ａと前記教示基
準点を対応させればよい。なお、新しく作成され
たウイービングスポツトパターンデータは前記標
準加工データフアイルに加えておけば好適であ
る。

次に、第４ステツプとして当該編集が終了した
ワークの加工データを当該画像処理装置２０の座
標変数から実際に溶接ロボツトを動作させるロボ
ツト座標変数に変換し、これをロボツト動作デー
タとしてロボツトコントローラ３８のメモリ中に
中継器３３を経由して記憶させる。

このようにして得られた教示基準点を含むロボ
ツト動作データは実際のワークに対して正確に規
定された教示基準点に基づき作成されているので
全体として非常に正確なデータになることは容易
に諒解されよう。

次に、上述のようにして得られたロボツト動作
データに基づくロボツトのエンドイフエクタ５２
の動作点および動作軌跡の例を示そう。

第４図はその好適な例であつて、参照符号a₀，
b₀，c₀およびd₀の各点は教示基準点であり、参照
符号a₁，a₂，…d₃，d₄で示す小円は動作点（溶接
点）である。本図の例において、基準点は４点で
あり動作は１９点存在している。また、参照符号
１乃至８によつて動作軌跡を示し、これはエンド
イフエクタ５２が矢印方向に進行することを示唆
している。

通常、上記ロボツトコントローラ３８に格納さ
れているロボツト動作データに基づくワークに対
する加工作業はオペレーテイングパネル３２の操
作により実行される。従って、この場合において
前記画像処理装置２０は特に必要な構成要素とは
ならない。

以上説明したように、本発明方法によれば、テ
イーチング作業に熟練を要し且つ繁忙を極めるウ
イービングスポツトパターン等を標準化したデー
タ（標準加工データ）と実際にテイーチング作業
によつて得られる少数の教示基準点データとを画
像処理装置を利用して編集合成出来るため、結果
として、従来技術に比べてワークについての正確
なロボツト動作データを大幅に短い時間で得るこ
とが出来る。その上、万一、作業の改廃が生じた
場合でも画像処理装置のデイスプレイ上を利用し
た処理として簡単にロボツト動作データの修正が
可能となり、従つて、全体としてテイーチング時
間を大幅に低減出来る効果が得られる。

以上、本発明について好適な実施例を挙げて説
明したが、本発明はこの実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て種々の改良並びに設計の変更が可能なことは勿
論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施するための装置の一
実施例を示す構成図、第２図は本発明方法に係る
標準加工データの例であつて、ウイービングスポ
ツト標準パターン模式図、第３図は本発明方法に
よる教示基準点データ取得のための模式図、第４
図は本発明方法による作用の説明に供するロボツ
トの動作点および動作軌跡を示す模式図である。 ２０……画像処理装置、２２……デイスプレ
イ、２４……コンピユータ、２６……フロツピー
デイスクドライブ、２８……マウス、３０……接
続ケーブル、３１……テイーチングボツクス、３
２……オペレーテイングパネル、３３……中継
器、３４，３６……接続ケーブル、３８……ロボ
ツトコントローラ、４０……接続ケーブル、５０
……ロボツト、５２……エンドイフエクタ、５４
……ワーク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ロボツトの動作データに基づきワークの加工
   を行うためのロボツトの動作教示方法であつて、
   前記ロボツト動作データを得るために、先ず、ワ
   ークとロボツトとの相対位置に係るロボツト動作
   の基準となる教示基準点データをロボツトのテイ
   ーチングによつて得、次に当該教示基準点データ
   を少なくともデイスプレイ手段、コンピユータ、
   図形入力手段等からなる画像処理装置に入力し、
   次いで、当該画像処理装置に予め入力されている
   標準加工点データと前記教示基準点データとの偏
   差を検出し当該画像処理装置により整合をとり、
   データを編集し、さらに当該編集したデータを前
   記ロボツトの動作データとすることを特徴とする
   ロボツトの動作教示方法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の方法において、
   ロボツトはミグスポツト溶接用ロボツトであるロ
   ボツトの動作教示方法。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の方法において、
   標準加工点データはミグスポツト溶接用ウイービ
   ングスポツトパターンデータであるロボツトの動
   作教示方法。