JPS6211908A - ロボツトの動作教示方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、塗装あるいは表面研摩等の一連の作業を記憶
し、その再生によって繰り返し作業を行うロボットに係
り、特に作業対象となるワーク表面が任意形状の閉平面
である時に好適な、ロボットの動作教示方式に関する。

〔発明の背景〕

塗装あるいは表面研摩（以下これを単に研摩と呼ぶ）等
の作業では、噴霧状の塗料や研摩による粉塵が多量に発
生するため、その作業環境は非常に悪い。従来、人手に
より行っていたこのような作業を、最近ロボットにより
代替させるケースが急速に増えつつある。

ところで、ロボットに所望の作業を行わせるためには１
人間がその作業動作をロボットにティーチングしなけれ
ばならない。ここで、作業対象となるワーク表面が矩形
平面と限った場合には、特開昭５７−１７０１５号公報
に示されるように、代表点３点をティーチングすれば、
ロボットの動作データを自動的に作成することができる
。ところが、ワーク表面が任意形状の閉平面であれば、
前記公開特許の方法は適用できないため、従来の人手に
よるティーチングに頼らざるを得ない。この場合、ワー
ク面の外郭近傍における塗装あるいは研摩作業は、操作
ヘッドがこの外郭を越えないためのチェックが必要にな
るため、その作業内容は慎重がつ正確さを要求されるも
のとなる。それに対して、ワーク面内部におけるそれら
の作業は、操作ヘッドがこの外郭を越えるか否かのチェ
ックが不要になるため、その作業内容は、嚇純で機械的
なものとなる。しかし、現在このような機械的作業に対
しても、人間がティーチングせざるを得なく、それに要
する労力と時間は莫大なものになっていた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、塗装用及び研摩用のロボットへのティ
ーチング作業を迅速かつ容易に行う、ロボットの動作教
示方式を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、上記目的を達成するために、゛ワーク表面が
矩形平面である時には、ロボットの動作データは容易に
作成可能′という利点を組入れた点に特徴があり、具体
的には、第１図（ａ）に示すような任意形状の閉平面を
、第１図（１））に示すような複数の矩形にユーザが任
意に分割し、それぞれの分割面ごとにロボットの動作デ
ータを自動作成する。但し、矩形に分割しきれなかった
僅かな領域１０１の作業については、従来通り人間がロ
ボットアームを実際に動かしながらティーチングを行う
ようにする。

〔発明の実施例〕

以下、実施例により本発明の詳細な説明する。

第２図は、ワーク表面の塗装作業をロボットで実施して
いる外観を示したものである。図中において、１は塗装
作業用ロボット、２はロボット・コントローラ、３は駆
動油圧源、４はティーチング・ボックス、５は電子計算
機、６は図形表示装置。

７はライトペン、８は塗装ヘッド、９はワーク。

１０は搬送装置である。このようなハードウェア構成で
、ワーク表面を塗装する場合、第３図に示すフローチャ
ートに従い、ティーチングすれば良い。

まず、ステップ３０１で任意形状のワーク面を複数の矩
形に分割する。次に、ステップ３０２では、ステップ３
０１で分割した矩形ごとにロボットの動作データを計算
機５で自動作成する。もし、ステップ３０１でワーク面
を全て矩形に分割できた場合は、ステップ３０６に進む
。そうでない場合、即ち、分割し切れなかった領域があ
る場合には、次のステップ３０２で、ステップ３０２に
おいて作成した動作データを用いてロボット１を起動さ
せ、塗装作業を行なわせる。その結果、ワーク面内には
塗装されなかった領域が残るはずであり、ステップ３０
５では残った領域でのロボット１の作業動作を、人手に
よりティーチングする。

そして、ステップ３０６で一環した作業動作をロボット
に行わせるためステップ３０２で作成した動作データと
ステップ３０５でティーチングしたデータとを結合する
。最後にステップ３０６で、最終的なロボットの作業動
作データをロボット・コントローラ２に送信する。

以上のステップを実行することにより、任意形状をした
ワーク面への塗装作業のティーチングが完了する。以下
、前述の各ステップを詳細に説明する。

くステップ３０１〉 任意形状をしたワーク面を複数の矩形に分割する具体的
な処理内容を次に示す。

（１）第４図のように図形表示装置上に作業対象となる
リーク面４０１と、メツシュ４０２とを同一画面上に表
示する。

（２）第５図のように、矩形分割したい領域５０１の左
下のメツシュ５０２と右上のメツシュ５０３をライトペ
ンでそれぞれ指示し、その画面上での座標値を第６図（
ａ）に示すテーブルに格納しておく。

（３）ワーク面内に矩形が切れなくなるまで、上記（２
）の処理を続ける。

（４）分割した矩形に対する作業順序を決定し、その結
果を第６図（ａ）に示すテーブルに格納する。

〈ステップ３０２〉 ステップ３０１で分割した矩形ごとに、ロボット１の動
作データを作成する。具体的には、第６図（ａ）のテー
ブルに格納しである各矩形の左下・右上の座標値それぞ
れ（ＸＬｅ　ＭＬ）　ｅ　　（Ｘｍｓ　ｙ＊）から、ロ
ボット座標系における矩形コーナ一部３点＝　ｐｌ（Ｘ
ｌｌ　Ｙｌ＞　−Ｐｚ　（ｘｚ−Ｙｌ）　Ｐａ　＜ｘ、
。

Ｙ３）、の座標値を次式により算出する。

但し、に、：ｘ軸方向に関するロボット座標系への変換
定数 に、：ｙ軸方向に関するロボット座標 系への変換定数 上記の式で算出した３点より、１つの矩形に対する動作
データを自動的に作成する（具体的な作成方法は、特開
昭５７−１７０１５号により公知であるため、ここでは
その説明を省く）。

そして、その結果を第６図（ｂ）に示すテーブルに格納
する。

〈ステップ３０３〉 ステップ３０２で作成した動作データを用いて、ロボッ
ト１を起動させ、塗装作業を行なわせる。

本ステップは、実際のワーク面上のどの領域がまだティ
ーチングされていないかを調べるために設けたものであ
る。

〈ステップ３０４〉 ステップ３０３でロボット１による塗装が行われなかっ
た領域を、人手によりティーチングする。

〈ステップ３０５〉 ステップ３０４のティーチング・データを計算機５内に
取込み、ステップ３０２で作成した動作データと結合す
る。具体的には、動作データを格納した第６図（ｂ）に
示すテーブルに、ティーチング・データを追加する形と
する。

〈ステップ３０６〉 計算機内部に記憶しである、ステップ３０２で作成した
動作データ、あるいはステップ３０５で結合したデータ
をロボット・コントローラ２に送信する。送信されたデ
ータは、ロボット・コントローラ２が解釈可能な形式で
計算機内のメモリに記憶される。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ワーク面内部領域へのティーチングの
代わりに、内部領域の矩形分割が必要となるが、図形表
示装置との対話型教示方式により、矩形分割が容易に行
えるため、結局、ティーチング工数の削減が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は発明の詳細な説明図、第２図は本発明の一実施
例のハードウェア構成図、第３図は塗装作業教示手順の
フローチャート、第４図と第５図は、本発明の詳細な説
明図、第６図（ａ）は分割矩形の座標値格納テーブル、
第６図（ｂ）はロボットの動作データ格納テーブルであ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ワーク面にたいし所定の作業をするロボットと、該ロボ
   ットのコントローラと、該コントローラとオンライン接
   続されている電子計算機と、該計算機の管理下にある図
   形表示装置より成るロボット教示システムにおいて、作
   業対象となるワーク面が任意形状の閉平面である場合、
   該ワーク面を複数の矩形に分割し、該分割面ごとに該ロ
   ボットの動作データを自動作成することを特徴とするロ
   ボットの動作教示方式。