JPH09179619A - 塗装ロボットの軌跡設定方法 - Google Patents
塗装ロボットの軌跡設定方法Info
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- JPH09179619A JPH09179619A JP7337573A JP33757395A JPH09179619A JP H09179619 A JPH09179619 A JP H09179619A JP 7337573 A JP7337573 A JP 7337573A JP 33757395 A JP33757395 A JP 33757395A JP H09179619 A JPH09179619 A JP H09179619A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Landscapes
- Numerical Control (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 教示位置をつなぐとともに各教示位置での姿
勢も含んだ軌跡を簡便に得る。 【解決手段】 凹凸形状を有する自在曲面で構成された
ワークに対する吹き付け塗装ロボットの塗装用のガンの
移動軌跡を設定するにあたり、ＣＡＤシステムから得ら
れたワークの幾何形状モデルを任意の平面で切断して第
１の曲線を生成する。次いで第１の曲線を所定距離で分
割して各分割位置を通るとともにその位置での法線を含
み且つ上記平面と交差する他の平面によって上記幾何形
状モデルを切断して第２の曲線を生成する。この第２の
曲線の所定位置に教示位置を生成するとともにその所定
位置での法線方向に教示姿勢を生成する。得られた教示
位置及び姿勢と設定された動作ルールとによって動作軌
跡を生成する。教示姿勢を含んだ教示位置をつなぐ軌跡
を自動生成することができる。
勢も含んだ軌跡を簡便に得る。 【解決手段】 凹凸形状を有する自在曲面で構成された
ワークに対する吹き付け塗装ロボットの塗装用のガンの
移動軌跡を設定するにあたり、ＣＡＤシステムから得ら
れたワークの幾何形状モデルを任意の平面で切断して第
１の曲線を生成する。次いで第１の曲線を所定距離で分
割して各分割位置を通るとともにその位置での法線を含
み且つ上記平面と交差する他の平面によって上記幾何形
状モデルを切断して第２の曲線を生成する。この第２の
曲線の所定位置に教示位置を生成するとともにその所定
位置での法線方向に教示姿勢を生成する。得られた教示
位置及び姿勢と設定された動作ルールとによって動作軌
跡を生成する。教示姿勢を含んだ教示位置をつなぐ軌跡
を自動生成することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は凹凸形状を有する自
由曲面で構成されたワークに対する吹き付け塗装ロボッ
トの塗装ヘッドの移動軌跡を設定するための塗装ロボッ
トの軌跡設定方法に関するものである。
由曲面で構成されたワークに対する吹き付け塗装ロボッ
トの塗装ヘッドの移動軌跡を設定するための塗装ロボッ
トの軌跡設定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】産業用ロボットにその作業を教示するに
あたっては、教示者が教示ボックスを携行してロボット
の動作範囲に入り、ロボットアームを作業位置まで動か
して教示者の目視によりその作業位置が望ましい位置か
どうかを判断して教示を行う方法が一般的であった。し
かし、この方法ではロボットを教示するために生産を長
時間休止させなくてはならず、経済的に大きな問題を有
しているほか、教示者にとって危険な場所での長時間作
業は肉体的にも精神的にも大きな負担となる。
あたっては、教示者が教示ボックスを携行してロボット
の動作範囲に入り、ロボットアームを作業位置まで動か
して教示者の目視によりその作業位置が望ましい位置か
どうかを判断して教示を行う方法が一般的であった。し
かし、この方法ではロボットを教示するために生産を長
時間休止させなくてはならず、経済的に大きな問題を有
しているほか、教示者にとって危険な場所での長時間作
業は肉体的にも精神的にも大きな負担となる。
【０００３】このためにオフライン教示法が近年一般的
になってきている。これはロボットのコントローラから
独立した計算機上にロボット及びその作業環境の幾何形
状モデルを構築し、これらのデータに基づいて実環境と
相似な位置関係をグラフィックディスプレー上に表示
し、教示者が所望の位置をディスプレー上で指定すると
ともに前記仮想ロボットを計算機上で動作させてみるこ
とで、ロボットの教示データを作成するものである。し
かし、このものにおいても教示者はロボットの作業位置
や経路を一つ一つ指定する必要があり、極めて繁雑で時
間がかかる作業となっている。
になってきている。これはロボットのコントローラから
独立した計算機上にロボット及びその作業環境の幾何形
状モデルを構築し、これらのデータに基づいて実環境と
相似な位置関係をグラフィックディスプレー上に表示
し、教示者が所望の位置をディスプレー上で指定すると
ともに前記仮想ロボットを計算機上で動作させてみるこ
とで、ロボットの教示データを作成するものである。し
かし、このものにおいても教示者はロボットの作業位置
や経路を一つ一つ指定する必要があり、極めて繁雑で時
間がかかる作業となっている。
【０００４】そこで、教示者がグラフィックディスプレ
ー上に表示されたワークの幾何形状モデルを見ながら対
象物指示レベルのコマンドを対話的に入力すれば、動作
コマンド列からなるプログラムを自動生成するオフライ
ン教示が特開平１−２４８２０３号公報に開示されてお
り、特に塗装ロボットに関しては、ワークのＣＡＤデー
タにロボットの軌道データを入力しつつロボットの変数
を演算してティーチングデータを生成するロボットの教
示装置が特開平３−２８６２０８号公報において開示さ
れており、これらにおいては教示者が位置や経路を細か
く入力しなくともすむものとなっている。
ー上に表示されたワークの幾何形状モデルを見ながら対
象物指示レベルのコマンドを対話的に入力すれば、動作
コマンド列からなるプログラムを自動生成するオフライ
ン教示が特開平１−２４８２０３号公報に開示されてお
り、特に塗装ロボットに関しては、ワークのＣＡＤデー
タにロボットの軌道データを入力しつつロボットの変数
を演算してティーチングデータを生成するロボットの教
示装置が特開平３−２８６２０８号公報において開示さ
れており、これらにおいては教示者が位置や経路を細か
く入力しなくともすむものとなっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで凹凸形状を有
する自由曲面で構成されたワークに対する吹き付け塗装
ロボットの塗装ヘッドの移動軌跡を設定する場合、被塗
装面の垂直方向からの滑らかな吹き付け作業が高品質を
確保するための基本であるのに対して、上記従来例にお
いては、一つ一つの教示位置の位置・姿勢を設定し、次
に教示位置と教示位置とを結ぶ軌跡を設定し、さらに連
続する等速度の吹き付け動作を設定するために、教示工
程に長時間を要する。
する自由曲面で構成されたワークに対する吹き付け塗装
ロボットの塗装ヘッドの移動軌跡を設定する場合、被塗
装面の垂直方向からの滑らかな吹き付け作業が高品質を
確保するための基本であるのに対して、上記従来例にお
いては、一つ一つの教示位置の位置・姿勢を設定し、次
に教示位置と教示位置とを結ぶ軌跡を設定し、さらに連
続する等速度の吹き付け動作を設定するために、教示工
程に長時間を要する。
【０００６】また陶器のようなワークは乾燥・焼成によ
って収縮するために、設計された商品モデルと、鋳込み
成形型用の原形モデルと、乾燥後の釉薬を吹き付けるモ
デルは夫々異なる形状であって、ワークの拡大・縮小な
どの変形作業をする必要がある。このような場合、複数
の面の拡大・縮小による不連続な面に対しても滑らかな
軌跡を設定する必要がある。
って収縮するために、設計された商品モデルと、鋳込み
成形型用の原形モデルと、乾燥後の釉薬を吹き付けるモ
デルは夫々異なる形状であって、ワークの拡大・縮小な
どの変形作業をする必要がある。このような場合、複数
の面の拡大・縮小による不連続な面に対しても滑らかな
軌跡を設定する必要がある。
【０００７】また実ワークを画像処理等により測定して
ロボットの軌跡を設定することも考えられるが、この方
法では処理に時間を要してサイクルタイムのアップや設
備のコストアップが避けられない。本発明はこのような
点に鑑み為されたものであり、その目的とするところは
教示位置をつなぐとともに各教示位置での姿勢も含んだ
軌跡を簡便に得ることができる塗装ロボットの軌跡設定
方法を提供するにある。
ロボットの軌跡を設定することも考えられるが、この方
法では処理に時間を要してサイクルタイムのアップや設
備のコストアップが避けられない。本発明はこのような
点に鑑み為されたものであり、その目的とするところは
教示位置をつなぐとともに各教示位置での姿勢も含んだ
軌跡を簡便に得ることができる塗装ロボットの軌跡設定
方法を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】しかして本発明は、凹凸
形状を有する自由曲面で構成されたワークに対する吹き
付け塗装ロボットの塗装用のガンの移動軌跡を設定する
にあたり、ＣＡＤシステムから得られたワークの幾何形
状モデルを任意の平面で切断して第１の曲線を生成し、
次いで第１の曲線を所定距離で分割して各分割位置を通
るとともにその位置での法線を含み且つ上記平面と交差
する他の平面によって上記幾何形状モデルを切断して第
２の曲線を生成し、この第２の曲線の所定位置に教示位
置を生成するとともにその所定位置での法線方向に教示
姿勢を生成し、得られた教示位置及び姿勢と設定された
動作ルールとによって動作軌跡を生成することに特徴を
有している。教示姿勢を含んだ教示位置をつなぐ軌跡を
自動生成することができる。
形状を有する自由曲面で構成されたワークに対する吹き
付け塗装ロボットの塗装用のガンの移動軌跡を設定する
にあたり、ＣＡＤシステムから得られたワークの幾何形
状モデルを任意の平面で切断して第１の曲線を生成し、
次いで第１の曲線を所定距離で分割して各分割位置を通
るとともにその位置での法線を含み且つ上記平面と交差
する他の平面によって上記幾何形状モデルを切断して第
２の曲線を生成し、この第２の曲線の所定位置に教示位
置を生成するとともにその所定位置での法線方向に教示
姿勢を生成し、得られた教示位置及び姿勢と設定された
動作ルールとによって動作軌跡を生成することに特徴を
有している。教示姿勢を含んだ教示位置をつなぐ軌跡を
自動生成することができる。
【０００９】切断対象とするワークの幾何形状モデルに
は拡大・縮小の変形補正を行ったものを用いることが好
ましく、ワークが陶器である場合、切断対象とするワー
クの幾何形状モデルには、ワークの設計形状モデルから
原形モデル作成に際しての拡大補正と、鋳込み成形モデ
ルから乾燥後モデル作成に際しての縮小補正とを行った
ものを用いることが好ましい。
は拡大・縮小の変形補正を行ったものを用いることが好
ましく、ワークが陶器である場合、切断対象とするワー
クの幾何形状モデルには、ワークの設計形状モデルから
原形モデル作成に際しての拡大補正と、鋳込み成形モデ
ルから乾燥後モデル作成に際しての縮小補正とを行った
ものを用いることが好ましい。
【００１０】拡大・縮小の補正にあたっては、ワークの
面の曲率変化が所定値以上の所を境界として各面を分割
し、面の集合ごとに固有名を付加し、前記集合単位で拡
大・縮小の変形補正を行うとよい。またワークの幾何形
状モデルに拡大・縮小の変形補正を行う場合の基準点と
しては、ワークを設置している治具面を高さ方向基準と
し、塗装ロボットに対する面の中心を左右方向と前後方
向の基準とすることが望ましい。
面の曲率変化が所定値以上の所を境界として各面を分割
し、面の集合ごとに固有名を付加し、前記集合単位で拡
大・縮小の変形補正を行うとよい。またワークの幾何形
状モデルに拡大・縮小の変形補正を行う場合の基準点と
しては、ワークを設置している治具面を高さ方向基準と
し、塗装ロボットに対する面の中心を左右方向と前後方
向の基準とすることが望ましい。
【００１１】拡大・縮小に伴って隣接する面間に隙間が
生じた時には、面の端点同士を結ぶ直線と面の稜線とで
囲まれる面を作成して上記隙間を補完するとよく、隣接
する面同士に交わりがある場合には、交線を境に上記面
の端部を削除するとよい。隣接する面間に隙間と交わり
とがある場合、隙間部においては端点同士を結ぶ直線と
交点で分割される稜線とで囲まれる面を作成して隙間を
補完し、交わり部においては交線を境に面の端部を削除
すればよい。
生じた時には、面の端点同士を結ぶ直線と面の稜線とで
囲まれる面を作成して上記隙間を補完するとよく、隣接
する面同士に交わりがある場合には、交線を境に上記面
の端部を削除するとよい。隣接する面間に隙間と交わり
とがある場合、隙間部においては端点同士を結ぶ直線と
交点で分割される稜線とで囲まれる面を作成して隙間を
補完し、交わり部においては交線を境に面の端部を削除
すればよい。
【００１２】そして切断して得られた曲線の曲率変化が
所定値以下の部分については、その区間の両端同士を結
ぶ直線で近似補正してもよい。隣接した切断曲線が交わ
っている場合には、その交点を境に分割される端曲線を
削除すればよく、隣接した切断曲線が交わっているとと
もにその部分が凸形状である場合については、切断曲線
上の所定位置から切断曲線の端点を通る直線を代替とし
てもよい。隣接した切断曲線の端点間に隙間がある場合
については、端点間を結ぶ直線あるいは所定円弧で上記
隙間を補完することが好ましい。
所定値以下の部分については、その区間の両端同士を結
ぶ直線で近似補正してもよい。隣接した切断曲線が交わ
っている場合には、その交点を境に分割される端曲線を
削除すればよく、隣接した切断曲線が交わっているとと
もにその部分が凸形状である場合については、切断曲線
上の所定位置から切断曲線の端点を通る直線を代替とし
てもよい。隣接した切断曲線の端点間に隙間がある場合
については、端点間を結ぶ直線あるいは所定円弧で上記
隙間を補完することが好ましい。
【００１３】軌跡上を等速度で移動させるという点につ
いては、切断曲線の端点に所定円を作成し、次に前記円
と切断曲線との交点を中心とする所定円を作成する手順
を繰り返して、各交点を教示位置とすることで行うこと
ができる。切断曲線の端点と最終所定円とが交わらない
場合、最終所定円の中心と直前の所定円の中心とを通る
直線と前記最終所定円との交点を教示位置としたり、最
終所定円直前の所定円の中心と前記切断曲線の端点との
直線距離を計算し、前記区間でのロボットの動作速度を
変更したりすればよい。切断曲線の曲率変化が所定値よ
り大きい区間については、基準所定円より所定半径だけ
小さい円で交点を求めてこの交点を教示位置とするとよ
い。
いては、切断曲線の端点に所定円を作成し、次に前記円
と切断曲線との交点を中心とする所定円を作成する手順
を繰り返して、各交点を教示位置とすることで行うこと
ができる。切断曲線の端点と最終所定円とが交わらない
場合、最終所定円の中心と直前の所定円の中心とを通る
直線と前記最終所定円との交点を教示位置としたり、最
終所定円直前の所定円の中心と前記切断曲線の端点との
直線距離を計算し、前記区間でのロボットの動作速度を
変更したりすればよい。切断曲線の曲率変化が所定値よ
り大きい区間については、基準所定円より所定半径だけ
小さい円で交点を求めてこの交点を教示位置とするとよ
い。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一例につい
て説明すると、図２は塗装に関連する全システムを示し
ており、ＣＡＤシステム１、ロボットシミュレーション
システム２、パソコン３、ロボットコントローラ４、そ
して塗装用のロポット５から構成されている。ロボット
５の先端には吹き付け用のガン６が取り付けられてお
り、ワーク７の吹き付け作業を行う。
て説明すると、図２は塗装に関連する全システムを示し
ており、ＣＡＤシステム１、ロボットシミュレーション
システム２、パソコン３、ロボットコントローラ４、そ
して塗装用のロポット５から構成されている。ロボット
５の先端には吹き付け用のガン６が取り付けられてお
り、ワーク７の吹き付け作業を行う。
【００１５】図３は陶器製品の生産工程を示している。
まず商品の設計を行い、この設計モデルＭ１を元に乾燥
や焼成工程での収縮を見越して原形モデルＭ２並びに型
１０を作成する。次に前記型１０により鋳込み成形を行
って成形品Ｍ３を得る。この成形品Ｍ３は乾燥させて釉
薬を吹き付けた後、焼成工程を経て商品となる。完成し
た商品（成形品Ｍ３’）と設計形状Ｍ１とを比較し、原
形モデルＭ２を修正する工程を数回繰り返することで実
際の生産に使用する型１０を作成する。上記ロボット５
は上記工程中における釉薬の吹き付け作業を行う。
まず商品の設計を行い、この設計モデルＭ１を元に乾燥
や焼成工程での収縮を見越して原形モデルＭ２並びに型
１０を作成する。次に前記型１０により鋳込み成形を行
って成形品Ｍ３を得る。この成形品Ｍ３は乾燥させて釉
薬を吹き付けた後、焼成工程を経て商品となる。完成し
た商品（成形品Ｍ３’）と設計形状Ｍ１とを比較し、原
形モデルＭ２を修正する工程を数回繰り返することで実
際の生産に使用する型１０を作成する。上記ロボット５
は上記工程中における釉薬の吹き付け作業を行う。
【００１６】図４と図５において上記システムの機能と
処理の流れについて説明する。ＣＡＤシステム１では、
幾何形状モデル定義手段において完成品の三次元幾何形
状モデル定義を行い（ステップＳｌ）、幾何モデル変形
手段において前記縮小を見込んだ拡大情報をもとに拡大
単位に分割し（ステップＳ２）、型用の原形モデルに変
形し（ステップＳ３）、前記モデルをロボットシミュレ
ーションシステム２に転送する。
処理の流れについて説明する。ＣＡＤシステム１では、
幾何形状モデル定義手段において完成品の三次元幾何形
状モデル定義を行い（ステップＳｌ）、幾何モデル変形
手段において前記縮小を見込んだ拡大情報をもとに拡大
単位に分割し（ステップＳ２）、型用の原形モデルに変
形し（ステップＳ３）、前記モデルをロボットシミュレ
ーションシステム２に転送する。
【００１７】ＣＡＭ処理を行うロボットシミュレーショ
ンシステム２では、幾何モデル変形手段において、前記
原形モデルの乾燥により収縮する情報をもとに収縮する
単位に分割し（ステップＳ４）、乾燥後の吹き付け用モ
デルに変形する（ステップＳ５）。次に面の交わり・隙
間解釈手段において、吹き付け用モデルを収縮したこと
により生じる分割された面同士の交わりや隙間を抽出し
整理する（ステップＳ６）。次に動作データをルール付
けする動作データ設定手段において定義された情報と前
記の解釈結果とをもとに、教示位置・姿勢・軌跡生成手
段において作業日標指令手段における作業者による目標
指令によりロボットの吹き付け動作を生成する（ステッ
プＳ７，Ｓ８）。
ンシステム２では、幾何モデル変形手段において、前記
原形モデルの乾燥により収縮する情報をもとに収縮する
単位に分割し（ステップＳ４）、乾燥後の吹き付け用モ
デルに変形する（ステップＳ５）。次に面の交わり・隙
間解釈手段において、吹き付け用モデルを収縮したこと
により生じる分割された面同士の交わりや隙間を抽出し
整理する（ステップＳ６）。次に動作データをルール付
けする動作データ設定手段において定義された情報と前
記の解釈結果とをもとに、教示位置・姿勢・軌跡生成手
段において作業日標指令手段における作業者による目標
指令によりロボットの吹き付け動作を生成する（ステッ
プＳ７，Ｓ８）。
【００１８】次にロボットの動作をシミュレーションす
る手段とオフライン教示を評価する手段とその評価結果
からオフライン教示を修正する手段において、前記修正
結果をもとに動作データ設定手段においてルール付けを
修正する。さらに言語変換手段においてオフライン教示
により作成されたシミュレーション言語をロボット言語
に変換する。
る手段とオフライン教示を評価する手段とその評価結果
からオフライン教示を修正する手段において、前記修正
結果をもとに動作データ設定手段においてルール付けを
修正する。さらに言語変換手段においてオフライン教示
により作成されたシミュレーション言語をロボット言語
に変換する。
【００１９】パソコン３は前記ロボットプログラムをロ
ボットコントローラ４が解釈可能なデータに変換する手
段を備えており、変換後のデータをロボットコントロー
ラ４に転送する。ロボットコントローラ４では前記デー
タに基づいてロボット５を動作させて吹き付け作業を行
わせる。ロボットシミュレーションシステムにおいて塗
装ロボットの軌跡を設定することについて説明すると、
図１に示すように、まずＣＡＤから得られたワークの幾
何形状モデルＷを設置面Ｊと直交する所定位置平面ＰＬ
で切断して曲線Ａを生成する。そしてこの曲線Ａを所定
距離で分割して分割位置での夫々の法線ベクトルＮｉ
（ｉ＝＝１，２，３，・・・）を含むとともに前記平面
ＰＬと所定角度で交差する平面ＰＬｉ（ｉ＝１，２，
３，・・・）で幾何形状モデルＷを切断して、夫々の分
割位置で曲線Ｂｉ（ｉ＝１，２，３，・・・）を作成す
る。次に前記曲線Ｂｉ上の所定位置とその位置での法線
ベクトルＴｉからロボットの教示位置及び姿勢を生成す
る。さらに設定された動作ルールにより教示姿勢を調整
し、設定された動作ルールと前記教示位置・姿勢により
塗装ロボットの軌跡を設定するのである。法線ベクトル
Ｔｉをもとに各教示位置での姿勢を設定するために、高
品質を確保するための基本である被塗装面の垂直方向か
らの滑らかな吹き付け作業を確実に行うことができるも
のとすることができる。
ボットコントローラ４が解釈可能なデータに変換する手
段を備えており、変換後のデータをロボットコントロー
ラ４に転送する。ロボットコントローラ４では前記デー
タに基づいてロボット５を動作させて吹き付け作業を行
わせる。ロボットシミュレーションシステムにおいて塗
装ロボットの軌跡を設定することについて説明すると、
図１に示すように、まずＣＡＤから得られたワークの幾
何形状モデルＷを設置面Ｊと直交する所定位置平面ＰＬ
で切断して曲線Ａを生成する。そしてこの曲線Ａを所定
距離で分割して分割位置での夫々の法線ベクトルＮｉ
（ｉ＝＝１，２，３，・・・）を含むとともに前記平面
ＰＬと所定角度で交差する平面ＰＬｉ（ｉ＝１，２，
３，・・・）で幾何形状モデルＷを切断して、夫々の分
割位置で曲線Ｂｉ（ｉ＝１，２，３，・・・）を作成す
る。次に前記曲線Ｂｉ上の所定位置とその位置での法線
ベクトルＴｉからロボットの教示位置及び姿勢を生成す
る。さらに設定された動作ルールにより教示姿勢を調整
し、設定された動作ルールと前記教示位置・姿勢により
塗装ロボットの軌跡を設定するのである。法線ベクトル
Ｔｉをもとに各教示位置での姿勢を設定するために、高
品質を確保するための基本である被塗装面の垂直方向か
らの滑らかな吹き付け作業を確実に行うことができるも
のとすることができる。
【００２０】ところで、釉薬の吹き付けを行う塗装ロボ
ットにおいては、対象となるものが乾燥後で且つ焼成前
の陶器であることから、前述のようにワークの幾何形状
モデルを変形補正しなくてはならない。この場合、図６
に示すようにワークＷの面の曲率（法線ベクトルＮｌ、
Ｎ２）の変化が所定値以上の所を境界として、面の集合
ごとに固有名を付加し、その単位で拡大・縮小すること
が好ましく、また拡大・縮小の基準点は、図７に示すよ
うに、ワークＷを設置している治具面Ｊを高さ方向Ｚの
基準面とし、塗装ロボットに対する面の中心を左右方向
Ｘと前後方向Ｙの基準とすることが好ましい。
ットにおいては、対象となるものが乾燥後で且つ焼成前
の陶器であることから、前述のようにワークの幾何形状
モデルを変形補正しなくてはならない。この場合、図６
に示すようにワークＷの面の曲率（法線ベクトルＮｌ、
Ｎ２）の変化が所定値以上の所を境界として、面の集合
ごとに固有名を付加し、その単位で拡大・縮小すること
が好ましく、また拡大・縮小の基準点は、図７に示すよ
うに、ワークＷを設置している治具面Ｊを高さ方向Ｚの
基準面とし、塗装ロボットに対する面の中心を左右方向
Ｘと前後方向Ｙの基準とすることが好ましい。
【００２１】そして拡大・縮小の変形補正を上記のよう
にして行った場合、ワークの幾何形状モデルの面間に隙
間が生じたり交わりが生じたりするが、これらに対して
は次のようにすればよい。すなわち図８に示すように、
隣接する面Ｓｌ，Ｓ２間に隙間がある場合、面Ｓｌの端
点Ｐｌ，Ｐ２と面Ｓ２の端点Ｐ３，Ｐ４とを結ぶ直線Ｌ
ｌ，Ｌ２と、面Ｓｌの稜線Ｃｌと、面Ｓ２の稜線Ｃ２と
で囲まれる面Ｓ３を作成することで上記隙間を補完す
る。
にして行った場合、ワークの幾何形状モデルの面間に隙
間が生じたり交わりが生じたりするが、これらに対して
は次のようにすればよい。すなわち図８に示すように、
隣接する面Ｓｌ，Ｓ２間に隙間がある場合、面Ｓｌの端
点Ｐｌ，Ｐ２と面Ｓ２の端点Ｐ３，Ｐ４とを結ぶ直線Ｌ
ｌ，Ｌ２と、面Ｓｌの稜線Ｃｌと、面Ｓ２の稜線Ｃ２と
で囲まれる面Ｓ３を作成することで上記隙間を補完す
る。
【００２２】図９に示すように、隣接する面Ｓｌ，Ｓ２
に交わりがある場合、交線Ｃを墳に面Ｓｌの端部面Ｓ３
と面Ｓ２の端部面Ｓ４を削除する。図１０に示すよう
に、隣接する面Ｓｌ，Ｓ２間に隙間と交わりとがある場
合には、隙間については補完を、交わりについては削除
を行う。つまり隙間部においては面Ｓｌの端点Ｐ２と面
Ｓ２の端点Ｐ３とを結ぶ直線Ｌと、交点Ｐｌで分割され
る面Ｓｌの稜線Ｃｌ及び面Ｓ２の稜線Ｃ２で囲まれる面
Ｓ３を作成して補完し、且つ交わり部において交線Ｃを
境に面Ｓｌの端部面Ｓ４と面Ｓ２の端部面Ｓ５とを削除
する。
に交わりがある場合、交線Ｃを墳に面Ｓｌの端部面Ｓ３
と面Ｓ２の端部面Ｓ４を削除する。図１０に示すよう
に、隣接する面Ｓｌ，Ｓ２間に隙間と交わりとがある場
合には、隙間については補完を、交わりについては削除
を行う。つまり隙間部においては面Ｓｌの端点Ｐ２と面
Ｓ２の端点Ｐ３とを結ぶ直線Ｌと、交点Ｐｌで分割され
る面Ｓｌの稜線Ｃｌ及び面Ｓ２の稜線Ｃ２で囲まれる面
Ｓ３を作成して補完し、且つ交わり部において交線Ｃを
境に面Ｓｌの端部面Ｓ４と面Ｓ２の端部面Ｓ５とを削除
する。
【００２３】軌跡設定のために幾何形状モデルＷを平面
で切断して作成した曲線についても補正が必要な場合が
あるが、この場合は次のようにすればよい。すなわち、
図１１にように曲線Ｃの曲率変化が所定値以下である時
には、端点Ｐｌ，Ｐ２を結ぶ直線Ｌをロボットの教示位
置・姿勢と軌跡を設定する曲線とする。また図１２に示
すように、曲線Ｃｌ，Ｃ２が交わっている場合、交点Ｐ
を墳に分割される曲線Ｃｌの端曲線Ｃ３と曲線Ｃ２の端
曲線Ｃ４とを削除し、残る部分をロボットの教示位置・
姿勢と軌跡を設定する曲線とする。曲線Ｃｌ，Ｃ２が交
わっているとともに凸形状となっている場合について
は、上記削除を行うのではなく、図１３に示すよう
に、、曲線Ｃｌの所定位置Ｐｌと曲線Ｃ２の端点Ｐ４と
を結ぶ直線Ｌｌと、曲線Ｃ２の端点Ｐ４と曲線Ｃｌの端
点Ｐ２を結ぶ直線Ｌ３と、曲線Ｃｌの端点Ｐ２と曲線Ｃ
２の所定位置Ｐ３を結ぶ直線Ｌ２とをロボットの教示位
置・姿勢と軌跡を設定する曲線としてもよい。図１４に
示すように、曲線Ｃｌ，Ｃ２の端点Ｐ１，Ｐ２間に隙間
がある場合には、曲線Ｃｌの端点Ｐｌと曲線Ｃ２の端点
Ｐ２を結ぶ直線Ｌを補完したり、あるいは曲線Ｃｌの端
点Ｐｌと曲線Ｃ２の端点Ｐ２とを含む所定円弧Ａを補完
して、ロボットの教示位置・姿勢と軌跡を設定する連続
する曲線とする。
で切断して作成した曲線についても補正が必要な場合が
あるが、この場合は次のようにすればよい。すなわち、
図１１にように曲線Ｃの曲率変化が所定値以下である時
には、端点Ｐｌ，Ｐ２を結ぶ直線Ｌをロボットの教示位
置・姿勢と軌跡を設定する曲線とする。また図１２に示
すように、曲線Ｃｌ，Ｃ２が交わっている場合、交点Ｐ
を墳に分割される曲線Ｃｌの端曲線Ｃ３と曲線Ｃ２の端
曲線Ｃ４とを削除し、残る部分をロボットの教示位置・
姿勢と軌跡を設定する曲線とする。曲線Ｃｌ，Ｃ２が交
わっているとともに凸形状となっている場合について
は、上記削除を行うのではなく、図１３に示すよう
に、、曲線Ｃｌの所定位置Ｐｌと曲線Ｃ２の端点Ｐ４と
を結ぶ直線Ｌｌと、曲線Ｃ２の端点Ｐ４と曲線Ｃｌの端
点Ｐ２を結ぶ直線Ｌ３と、曲線Ｃｌの端点Ｐ２と曲線Ｃ
２の所定位置Ｐ３を結ぶ直線Ｌ２とをロボットの教示位
置・姿勢と軌跡を設定する曲線としてもよい。図１４に
示すように、曲線Ｃｌ，Ｃ２の端点Ｐ１，Ｐ２間に隙間
がある場合には、曲線Ｃｌの端点Ｐｌと曲線Ｃ２の端点
Ｐ２を結ぶ直線Ｌを補完したり、あるいは曲線Ｃｌの端
点Ｐｌと曲線Ｃ２の端点Ｐ２とを含む所定円弧Ａを補完
して、ロボットの教示位置・姿勢と軌跡を設定する連続
する曲線とする。
【００２４】教示位置をつなぐ軌跡に沿ってロボット５
のガン６を移動させることで吹き付け作業を行うわけで
あるが、軌跡に沿ってガン６を移動させる際の速度を等
速度とするには、次の処理を行って微小な所定時間毎の
教示位置を決定する。図１５に示すように、曲線Ｃが軌
跡である時、その端点Ｐｌに所定円Ｅｌを作成し、次に
前記円Ｅｌと曲線Ｃとの交点Ｐ２を中心とする円Ｅ２を
作成するという手順を繰り返し行うことで所定円Ｅｉ
（ｉ＝１，２，３，・・・，ｎ）を作成し、交点Ｐｉに
教示位置を設定するのである。微小な所定時間毎に交点
Ｐｉにガン６を位置させることになる移動をガン６に行
わせる時、ガン６は等速度移動を行う。ロボットの教示
位置区間の吹き付け速度Ｖ＝（円Ｅｉの半径距離）／
（所定時間）となるわけである。
のガン６を移動させることで吹き付け作業を行うわけで
あるが、軌跡に沿ってガン６を移動させる際の速度を等
速度とするには、次の処理を行って微小な所定時間毎の
教示位置を決定する。図１５に示すように、曲線Ｃが軌
跡である時、その端点Ｐｌに所定円Ｅｌを作成し、次に
前記円Ｅｌと曲線Ｃとの交点Ｐ２を中心とする円Ｅ２を
作成するという手順を繰り返し行うことで所定円Ｅｉ
（ｉ＝１，２，３，・・・，ｎ）を作成し、交点Ｐｉに
教示位置を設定するのである。微小な所定時間毎に交点
Ｐｉにガン６を位置させることになる移動をガン６に行
わせる時、ガン６は等速度移動を行う。ロボットの教示
位置区間の吹き付け速度Ｖ＝（円Ｅｉの半径距離）／
（所定時間）となるわけである。
【００２５】図１６に示すように、曲線Ｃの端点Ｐと教
示位置作成の最終所定円Ｅｎが交わらない場合には、円
Ｅｎの中心と円Ｅｎ−１の中心とを通る直線Ｌが円Ｅｎ
と交わる点Ｐｎを教示位置としたり、あるいは図１７に
示すように、円Ｅｎ−１の中心と曲線Ｃの端点Ｐとの直
線距離Ｄを計算し、前記区間でのロボットの吹き付け速
度Ｖ’＝（直線距離Ｄ）／（所定時間）とすればよい。
示位置作成の最終所定円Ｅｎが交わらない場合には、円
Ｅｎの中心と円Ｅｎ−１の中心とを通る直線Ｌが円Ｅｎ
と交わる点Ｐｎを教示位置としたり、あるいは図１７に
示すように、円Ｅｎ−１の中心と曲線Ｃの端点Ｐとの直
線距離Ｄを計算し、前記区間でのロボットの吹き付け速
度Ｖ’＝（直線距離Ｄ）／（所定時間）とすればよい。
【００２６】曲線Ｃの曲率変化が所定値より大きい区間
については、図１８に示すように、基準所定円Ｅｉより
所定半径小さい円ｅｉで交点を求めて教示位置とし、前
記区間でのロボットの吹き付け速度Ｖ’＝（円ｅｉの半
径距離）／（所定時間）となるようにすればよい。
については、図１８に示すように、基準所定円Ｅｉより
所定半径小さい円ｅｉで交点を求めて教示位置とし、前
記区間でのロボットの吹き付け速度Ｖ’＝（円ｅｉの半
径距離）／（所定時間）となるようにすればよい。
【００２７】
【発明の効果】以上のように本発明においては、教示位
置をつなぐとともに各教示位置での姿勢も含んだ軌跡を
簡便に得ることができるものであり、殊に作業の最終日
標を指示することにより、幾何データから得られる情報
と熟練作業者のもつノウハウを含んだ動作ルールとから
ロボットの教示位置・姿勢と軌跡が短時間で自動生成さ
れるために、教示作業の効率化を図ることができるもの
であり、高品質製品の量産を可能とするものである。
置をつなぐとともに各教示位置での姿勢も含んだ軌跡を
簡便に得ることができるものであり、殊に作業の最終日
標を指示することにより、幾何データから得られる情報
と熟練作業者のもつノウハウを含んだ動作ルールとから
ロボットの教示位置・姿勢と軌跡が短時間で自動生成さ
れるために、教示作業の効率化を図ることができるもの
であり、高品質製品の量産を可能とするものである。
【００２８】切断対象とするワークの幾何形状モデルに
は拡大・縮小の変形補正を行ったものを用いると、製作
途中でサイズが変わってしまうものに対しても適用する
ことができ、特に切断対象とするワークの幾何形状モデ
ルに、ワークの設計形状モデルから原形モデル作成に際
しての拡大補正と、鋳込み成形モデルから乾燥後モデル
作成に際しての縮小補正とを行ったものを用いると、ワ
ークが陶器である場合にも適用することができる。
は拡大・縮小の変形補正を行ったものを用いると、製作
途中でサイズが変わってしまうものに対しても適用する
ことができ、特に切断対象とするワークの幾何形状モデ
ルに、ワークの設計形状モデルから原形モデル作成に際
しての拡大補正と、鋳込み成形モデルから乾燥後モデル
作成に際しての縮小補正とを行ったものを用いると、ワ
ークが陶器である場合にも適用することができる。
【００２９】拡大・縮小の補正にあたっては、ワークの
面の曲率変化が所定値以上の所を境界として各面を分割
し、面の集合ごとに固有名を付加し、前記集合単位で拡
大・縮小の変形補正を行うと、拡大・縮小の誤差を少な
くすることができ、結果的に塗装品質を良くすることが
できる。またワークの幾何形状モデルに拡大・縮小の変
形補正を行う場合の基準点として、ワークを設置してい
る治具面を高さ方向基準とし、塗装ロボットに対する面
の中心を左右方向と前後方向の基準とすると、やはり拡
大・縮小の誤差を少なくすることができて塗装品質を良
くすることができる。
面の曲率変化が所定値以上の所を境界として各面を分割
し、面の集合ごとに固有名を付加し、前記集合単位で拡
大・縮小の変形補正を行うと、拡大・縮小の誤差を少な
くすることができ、結果的に塗装品質を良くすることが
できる。またワークの幾何形状モデルに拡大・縮小の変
形補正を行う場合の基準点として、ワークを設置してい
る治具面を高さ方向基準とし、塗装ロボットに対する面
の中心を左右方向と前後方向の基準とすると、やはり拡
大・縮小の誤差を少なくすることができて塗装品質を良
くすることができる。
【００３０】拡大・縮小に伴って隣接する面間に隙間が
生じた時、面の端点同士を結ぶ直線と面の稜線とで囲ま
れる面を作成して上記隙間を補完したり、隣接する面同
士に交わりがある時、交線を境に上記面の端部を削除す
ると、滑らかなワークとすることができるために、塗装
品質をあげることができる。もちろん、隣接する面間に
隙間と交わりとがある場合、隙間部においては端点同士
を結ぶ直線と交点で分割される稜線とで囲まれる面を作
成して隙間を補完し、交わり部においては交線を境に面
の端部を削除しても、滑らかなワークとすることができ
て塗装品質をあげることができる。
生じた時、面の端点同士を結ぶ直線と面の稜線とで囲ま
れる面を作成して上記隙間を補完したり、隣接する面同
士に交わりがある時、交線を境に上記面の端部を削除す
ると、滑らかなワークとすることができるために、塗装
品質をあげることができる。もちろん、隣接する面間に
隙間と交わりとがある場合、隙間部においては端点同士
を結ぶ直線と交点で分割される稜線とで囲まれる面を作
成して隙間を補完し、交わり部においては交線を境に面
の端部を削除しても、滑らかなワークとすることができ
て塗装品質をあげることができる。
【００３１】そして切断して得られた曲線の曲率変化が
所定値以下の部分については、その区間の両端同士を結
ぶ直線で近似補正すると、その部分での姿勢を一定にす
ることができるために、制御が容易となる。隣接した切
断曲線が交わっている場合には、その交点を境に分割さ
れる端曲線を削除すると、交点部における誤差を少なく
することができ、隣接した切断曲線が交わっているとと
もにその部分が凸形状である場合については、切断曲線
上の所定位置から切断曲線の端点を通る直線を代替とす
ると、交点部を滑らかにすることができるとともに、ワ
ークと塗装ロボットとの干渉を避けることができる。
所定値以下の部分については、その区間の両端同士を結
ぶ直線で近似補正すると、その部分での姿勢を一定にす
ることができるために、制御が容易となる。隣接した切
断曲線が交わっている場合には、その交点を境に分割さ
れる端曲線を削除すると、交点部における誤差を少なく
することができ、隣接した切断曲線が交わっているとと
もにその部分が凸形状である場合については、切断曲線
上の所定位置から切断曲線の端点を通る直線を代替とす
ると、交点部を滑らかにすることができるとともに、ワ
ークと塗装ロボットとの干渉を避けることができる。
【００３２】隣接した切断曲線の端点間に隙間がある場
合については、端点間を結ぶ直線あるいは所定円弧で上
記隙間を補完することで、隙間部の誤差を少なくするこ
とができる。さらに、切断曲線の端点に所定円を作成
し、次に前記円と切断曲線との交点を中心とする所定円
を作成する手順を繰り返して、各交点を教示位置とする
と、軌跡上を等速度で移動させることを簡便に且つ高精
度に行わせることができて、塗装品質の向上を図ること
ができる。
合については、端点間を結ぶ直線あるいは所定円弧で上
記隙間を補完することで、隙間部の誤差を少なくするこ
とができる。さらに、切断曲線の端点に所定円を作成
し、次に前記円と切断曲線との交点を中心とする所定円
を作成する手順を繰り返して、各交点を教示位置とする
と、軌跡上を等速度で移動させることを簡便に且つ高精
度に行わせることができて、塗装品質の向上を図ること
ができる。
【００３３】切断曲線の端点と最終所定円とが交わらな
い場合、最終所定円の中心と直前の所定円の中心とを通
る直線と前記最終所定円との交点を教示位置とすると、
教示位置の誤差を少なくすることができる。また最終所
定円直前の所定円の中心と前記切断曲線の端点との直線
距離を計算することで前記区間でのロボットの動作速度
を変更すると、上記端点付近での塗装品質を向上させる
ことができる。
い場合、最終所定円の中心と直前の所定円の中心とを通
る直線と前記最終所定円との交点を教示位置とすると、
教示位置の誤差を少なくすることができる。また最終所
定円直前の所定円の中心と前記切断曲線の端点との直線
距離を計算することで前記区間でのロボットの動作速度
を変更すると、上記端点付近での塗装品質を向上させる
ことができる。
【００３４】切断曲線の曲率変化が所定値より大きい区
間については、基準所定円より所定半径だけ小さい円で
交点を求めてこの交点を教示位置とするとよい。曲率変
化が大きいところでは高精度な教示を行うことで、塗装
品質を高めるのである。
間については、基準所定円より所定半径だけ小さい円で
交点を求めてこの交点を教示位置とするとよい。曲率変
化が大きいところでは高精度な教示を行うことで、塗装
品質を高めるのである。
【図１】本発明方法の説明図である。
【図２】全体システムの概略図である。
【図３】陶器の生産の流れの説明図である。
【図４】全体システムの概略ブロック図である。
【図５】全体システムの動作フロー図である。
【図６】幾何形状モデルの変形補正についての説明図で
ある。
ある。
【図７】同上の他の説明図である。
【図８】補正の一例の説明図である。
【図９】補正の他例の説明図である。
【図１０】補正の別の例の説明図である。
【図１１】切断曲線の補正の一例の説明図である。
【図１２】切断曲線の補正の他例の説明図である。
【図１３】切断曲線の補正の別の例の説明図である。
【図１４】切断曲線の補正のさらに別の例の説明図であ
る。
る。
【図１５】等速度移動させるための教示位置設定につい
ての説明図である。
ての説明図である。
【図１６】他の教示位置設定についての説明図である。
【図１７】別の教示位置設定についての説明図である。
【図１８】さらに他の教示位置設定についての説明図で
ある。
ある。
ＰＬ 平面 ＰＬｉ 平面 Ａ 第１の曲線 Ｂｉ 第２の曲線 Ｎｉ 法線ベクトル Ｔｉ 法線ベクトル
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年１月２３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一例につい
て説明すると、図２は塗装に関連する全システムを示し
ており、ＣＡＤシステム１、ロボットシミュレーション
システム２、パソコン３、ロボットコントローラ４、そ
して塗装用のロボット５から構成されている。ロボット
５の先端には吹き付け用のガン６が取り付けられてお
り、ワーク７の吹き付け作業を行う。
て説明すると、図２は塗装に関連する全システムを示し
ており、ＣＡＤシステム１、ロボットシミュレーション
システム２、パソコン３、ロボットコントローラ４、そ
して塗装用のロボット５から構成されている。ロボット
５の先端には吹き付け用のガン６が取り付けられてお
り、ワーク７の吹き付け作業を行う。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】ＣＡＭ処理を行うロボットシミュレーショ
ンシステム２では、幾何モデル変形手段において、前記
原形モデルの乾燥により収縮する情報をもとに収縮する
単位に分割し（ステップＳ４）、乾燥後の吹き付け用モ
デルに変形する（ステップＳ５）。次に面の交わり・隙
間解釈手段において、吹き付け用モデルを収縮したこと
により生じる分割された面同士の交わりや隙間を抽出し
整理する（ステップＳ６）。次に動作データをルール付
けする動作データ設定手段において定義された情報と前
記の解釈結果とをもとに、教示位置・姿勢・軌跡生成手
段において作業目標指令手段における作業者による目標
指令によりロボットの吹き付け動作を生成する（ステッ
プＳ７，Ｓ８）。
ンシステム２では、幾何モデル変形手段において、前記
原形モデルの乾燥により収縮する情報をもとに収縮する
単位に分割し（ステップＳ４）、乾燥後の吹き付け用モ
デルに変形する（ステップＳ５）。次に面の交わり・隙
間解釈手段において、吹き付け用モデルを収縮したこと
により生じる分割された面同士の交わりや隙間を抽出し
整理する（ステップＳ６）。次に動作データをルール付
けする動作データ設定手段において定義された情報と前
記の解釈結果とをもとに、教示位置・姿勢・軌跡生成手
段において作業目標指令手段における作業者による目標
指令によりロボットの吹き付け動作を生成する（ステッ
プＳ７，Ｓ８）。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】図９に示すように、隣接する面Ｓｌ，Ｓ２
に交わりがある場合、交線Ｃを境に面Ｓｌの端部面Ｓ３
と面Ｓ２の端部面Ｓ４を削除する。図１０に示すよう
に、隣接する面Ｓｌ，Ｓ２間に隙間と交わりとがある場
合には、隙間については補完を、交わりについては削除
を行う。つまり隙間部においては面Ｓｌの端点Ｐ２と面
Ｓ２の端点Ｐ３とを結ぶ直線Ｌと、交点Ｐｌで分割され
る面Ｓｌの稜線Ｃｌ及び面Ｓ２の稜線Ｃ２で囲まれる面
Ｓ３を作成して補完し、且つ交わり部において交線Ｃを
境に面Ｓｌの端部面Ｓ４と面Ｓ２の端部面Ｓ５とを削除
する。
に交わりがある場合、交線Ｃを境に面Ｓｌの端部面Ｓ３
と面Ｓ２の端部面Ｓ４を削除する。図１０に示すよう
に、隣接する面Ｓｌ，Ｓ２間に隙間と交わりとがある場
合には、隙間については補完を、交わりについては削除
を行う。つまり隙間部においては面Ｓｌの端点Ｐ２と面
Ｓ２の端点Ｐ３とを結ぶ直線Ｌと、交点Ｐｌで分割され
る面Ｓｌの稜線Ｃｌ及び面Ｓ２の稜線Ｃ２で囲まれる面
Ｓ３を作成して補完し、且つ交わり部において交線Ｃを
境に面Ｓｌの端部面Ｓ４と面Ｓ２の端部面Ｓ５とを削除
する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２３】軌跡設定のために幾何形状モデルＷを平面
で切断して作成した曲線についても補正が必要な場合が
あるが、この場合は次のようにすればよい。すなわち、
図１１にように曲線Ｃの曲率変化が所定値以下である時
には、端点Ｐｌ，Ｐ２を結ぶ直線Ｌをロボットの教示位
置・姿勢と軌跡を設定する曲線とする。また図１２に示
すように、曲線Ｃｌ，Ｃ２が交わっている場合、交点Ｐ
を境に分割される曲線Ｃｌの端曲線Ｃ３と曲線Ｃ２の端
曲線Ｃ４とを削除し、残る部分をロボットの教示位置・
姿勢と軌跡を設定する曲線とする。曲線Ｃｌ，Ｃ２が交
わっているとともに凸形状となっている場合について
は、上記削除を行うのではなく、図１３に示すよう
に、、曲線Ｃｌの所定位置Ｐｌと曲線Ｃ２の端点Ｐ４と
を結ぶ直線Ｌｌと、曲線Ｃ２の端点Ｐ４と曲線Ｃｌの端
点Ｐ２を結ぶ直線Ｌ３と、曲線Ｃｌの端点Ｐ２と曲線Ｃ
２の所定位置Ｐ３を結ぶ直線Ｌ２とをロボットの教示位
置・姿勢と軌跡を設定する曲線としてもよい。図１４に
示すように、曲線Ｃｌ，Ｃ２の端点Ｐ１，Ｐ２間に隙間
がある場合には、曲線Ｃｌの端点Ｐｌと曲線Ｃ２の端点
Ｐ２を結ぶ直線Ｌを補完したり、あるいは曲線Ｃｌの端
点Ｐｌと曲線Ｃ２の端点Ｐ２とを含む所定円弧Ａを補完
して、ロボットの教示位置・姿勢と軌跡を設定する連続
する曲線とする。
で切断して作成した曲線についても補正が必要な場合が
あるが、この場合は次のようにすればよい。すなわち、
図１１にように曲線Ｃの曲率変化が所定値以下である時
には、端点Ｐｌ，Ｐ２を結ぶ直線Ｌをロボットの教示位
置・姿勢と軌跡を設定する曲線とする。また図１２に示
すように、曲線Ｃｌ，Ｃ２が交わっている場合、交点Ｐ
を境に分割される曲線Ｃｌの端曲線Ｃ３と曲線Ｃ２の端
曲線Ｃ４とを削除し、残る部分をロボットの教示位置・
姿勢と軌跡を設定する曲線とする。曲線Ｃｌ，Ｃ２が交
わっているとともに凸形状となっている場合について
は、上記削除を行うのではなく、図１３に示すよう
に、、曲線Ｃｌの所定位置Ｐｌと曲線Ｃ２の端点Ｐ４と
を結ぶ直線Ｌｌと、曲線Ｃ２の端点Ｐ４と曲線Ｃｌの端
点Ｐ２を結ぶ直線Ｌ３と、曲線Ｃｌの端点Ｐ２と曲線Ｃ
２の所定位置Ｐ３を結ぶ直線Ｌ２とをロボットの教示位
置・姿勢と軌跡を設定する曲線としてもよい。図１４に
示すように、曲線Ｃｌ，Ｃ２の端点Ｐ１，Ｐ２間に隙間
がある場合には、曲線Ｃｌの端点Ｐｌと曲線Ｃ２の端点
Ｐ２を結ぶ直線Ｌを補完したり、あるいは曲線Ｃｌの端
点Ｐｌと曲線Ｃ２の端点Ｐ２とを含む所定円弧Ａを補完
して、ロボットの教示位置・姿勢と軌跡を設定する連続
する曲線とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２７】
【発明の効果】以上のように本発明においては、教示位
置をつなぐとともに各教示位置での姿勢も含んだ軌跡を
簡便に得ることができるものであり、殊に作業の最終目
標を指示することにより、幾何データから得られる情報
と熟練作業者のもつノウハウを含んだ動作ルールとから
ロボットの教示位置・姿勢と軌跡が短時間で自動生成さ
れるために、教示作業の効率化を図ることができるもの
であり、高品質製品の量産を可能とするものである。
置をつなぐとともに各教示位置での姿勢も含んだ軌跡を
簡便に得ることができるものであり、殊に作業の最終目
標を指示することにより、幾何データから得られる情報
と熟練作業者のもつノウハウを含んだ動作ルールとから
ロボットの教示位置・姿勢と軌跡が短時間で自動生成さ
れるために、教示作業の効率化を図ることができるもの
であり、高品質製品の量産を可能とするものである。
Claims (16)
- 【請求項１】 凹凸形状を有する自由曲面で構成された
ワークに対する吹き付け塗装ロボットの塗装用のガンの
移動軌跡を設定するにあたり、ＣＡＤシステムから得ら
れたワークの幾何形状モデルを任意の平面で切断して第
１の曲線を生成し、次いで第１の曲線を所定距離で分割
して各分割位置を通るとともにその位置での法線を含み
且つ上記平面と交差する他の平面によって上記幾何形状
モデルを切断して第２の曲線を生成し、この第２の曲線
の所定位置に教示位置を生成するとともにその所定位置
での法線方向に教示姿勢を生成し、得られた教示位置及
び姿勢と設定された動作ルールとによって動作軌跡を生
成することを特徴とする塗装ロボットの軌跡設定方法。 - 【請求項２】 切断対象とするワークの幾何形状モデル
には拡大・縮小の変形補正を行ったものを用いることを
特徴とする請求項１記載の塗装ロボットの軌跡設定方
法。 - 【請求項３】 ワークが陶器である場合、切断対象とす
るワークの幾何形状モデルには、ワークの設計形状モデ
ルから原形モデル作成に際しての拡大補正と、鋳込み成
形モデルから乾燥後モデル作成に際しての縮小補正とを
行ったものを用いることを特徴とする請求項１または２
記載の塗装ロボットの軌跡設定方法。 - 【請求項４】 拡大・縮小の補正にあたり、ワークの面
の曲率変化が所定値以上の所を境界として各面を分割
し、面の集合ごとに固有名を付加し、前記集合単位で拡
大・縮小の変形補正を行うことを特徴とする請求項２ま
たは３記載の塗装ロボットの軌跡設定方法。 - 【請求項５】 ワークの幾何形状モデルを拡大・縮小の
変形補正する際の基準点として、ワークを設置している
治具面を高さ方向基準とし、塗装ロボットに対する面の
中心を左右方向と前後方向の基準とすることを特徴とす
る請求項２または３記載の塗装ロボットの軌跡設定方
法。 - 【請求項６】 隣接する面間に隙間がある場合、面の端
点同士を結ぶ直線と面の稜線とで囲まれる面を作成して
上記隙間を補完することを特徴とする請求項２または３
記載の塗装ロボットの軌跡設定方法。 - 【請求項７】 隣接する面同士に交わりがある場合、交
線を境に上記面の端部を削除することを特徴とする請求
項２または３記載の塗装ロボットの軌跡設定方法。 - 【請求項８】 隣接する面間に隙間と交わりとがある場
合、隙間部においては端点同士を結ぶ直線と交点で分割
される稜線とで囲まれる面を作成して隙間を補完し、交
わり部においては交線を境に面の端部を削除することを
特徴とする請求項２または３記載の塗装ロボットの軌跡
設定方法。 - 【請求項９】 切断して得られた曲線の曲率変化が所定
値以下の部分は、その区間の両端同士を結ぶ直線で近似
補正することを特徴とする請求項１または２または３記
載の塗装ロボットの軌跡設定方法。 - 【請求項１０】 隣接した切断曲線が交わっている場
合、その交点を境に分割される端曲線を削除することを
特徴とする請求項１または２または３記載の塗装ロボッ
トの軌跡設定方法。 - 【請求項１１】 隣接した切断曲線が交わっているとと
もにその部分が凸形状である場合、切断曲線上の所定位
置から切断曲線の端点を通る直線を代替とすることを特
徴とする請求項１または２または３記載の塗装ロボット
の軌跡設定方法。 - 【請求項１２】 隣接した切断曲線の端点間に隙間があ
る場合、端点間を結ぶ直線あるいは所定円弧で上記隙間
を補完することを特徴とする請求項１または２または３
記載の塗装ロボットの軌跡設定方法。 - 【請求項１３】 切断曲線の端点に所定円を作成し、次
に前記円と切断曲線との交点を中心とする所定円を作成
する手順を繰り返して、各交点を教示位置とすることを
特徴とする請求項１または２または３記載の塗装ロボッ
トの軌跡設定方法。 - 【請求項１４】 切断曲線の端点と最終所定円とが交わ
らない場合、最終所定円の中心と直前の所定円の中心と
を通る直線と前記最終所定円との交点を教示位置とする
ことを特徴とする請求項１３記載の塗装ロボットの軌跡
設定方法。 - 【請求項１５】 切断曲線の端点と最終所定円とが交わ
らない場合、最終所定円直前の所定円の中心と前記切断
曲線の端点との直線距離を計算し、前記区間でのロボッ
トの動作速度を変更することを特徴とする請求項１３記
載の塗装ロボットの軌跡設定方法。 - 【請求項１６】 切断曲線の曲率変化が所定値より大き
い区間については、基準所定円より所定半径だけ小さい
円で交点を求めてこの交点を教示位置とすることを特徴
とする請求項１３記載の塗装ロボットの軌跡設定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7337573A JPH09179619A (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | 塗装ロボットの軌跡設定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7337573A JPH09179619A (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | 塗装ロボットの軌跡設定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09179619A true JPH09179619A (ja) | 1997-07-11 |
Family
ID=18309926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7337573A Pending JPH09179619A (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | 塗装ロボットの軌跡設定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09179619A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004163347A (ja) * | 2002-11-15 | 2004-06-10 | Kanto Auto Works Ltd | 非接触式三次元形状計測器のオフラインティーチング方法 |
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| CN118002340A (zh) * | 2024-04-10 | 2024-05-10 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | 复杂曲面喷涂涂层厚度预测以及涂层厚度均匀控制方法 |
-
1995
- 1995-12-25 JP JP7337573A patent/JPH09179619A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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