JP2001022418A - Method for correcting teaching data for work robot - Google Patents
Method for correcting teaching data for work robotInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は作業ロボットのティ
ーチングデータ補正方法に関し、さらに詳細にはオフラ
インによりティーチングされた作業経路に係るティーチ
ングデータに基づきワークに対して所定の作業を行う作
業ロボットのティーチングデータを補正する補正方法に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a teaching data correction method for a work robot, and more particularly, to a teaching data for a work robot performing a predetermined work on a work based on teaching data on a work path taught offline. The present invention relates to a correction method for correcting.
【０００２】[0002]
【従来の技術】工場での生産設備において、ワークに対
して加工等の所望の処理を遂行する作業ロボットが多用
されている。この場合、前記作業ロボットに対するティ
ーチングは、通常、ティーチングボックス等を用いて作
業者が作業ロボットを動作させ、その動作を記憶させて
実現する、いわゆる、ティーチングプレイバック方式に
よって行われるのが一般的であった。2. Description of the Related Art In a production facility in a factory, a work robot for performing a desired process such as processing on a work is frequently used. In this case, the teaching to the work robot is generally performed by a so-called teaching playback method in which the worker operates the work robot using a teaching box or the like and the operation is stored and realized. there were.
【０００３】しかしながら、このティーチングプレイバ
ック方式では、動作教示中、生産設備の動作を一旦停止
させなければならず、従って、その分、生産効率が低下
するという不具合が指摘されていた。However, in the teaching playback method, it has been pointed out that the operation of the production equipment must be temporarily stopped during the operation teaching, so that the production efficiency is reduced accordingly.
【０００４】そこで、前記の不具合を回避する方法とし
て、コンピュータ上に作業ロボットを含む生産設備のシ
ミュレーションモデルを構築し、そのモデルを動作させ
ることによりティーチングデータの作成作業を行う、い
わゆる、オフラインティーチング装置が開発されてい
る。このオフラインティーチング装置によって作成され
たティーチングデータは、現場の作業ロボットに供給さ
れて最終的な動作調整が行われる。In order to avoid the above-mentioned problem, a so-called off-line teaching apparatus is used in which a simulation model of a production facility including a working robot is constructed on a computer and teaching data is created by operating the model. Is being developed. The teaching data created by the off-line teaching device is supplied to a work robot at the site, where final operation adjustment is performed.
【０００５】この場合、オフラインティーチングを行っ
ている間、生産設備の動作を停止させる必要がないた
め、その分、稼働率が低下する事態を回避することがで
きる。[0005] In this case, it is not necessary to stop the operation of the production equipment during the off-line teaching, so that it is possible to avoid a situation in which the operation rate is reduced.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のよう
に、オフラインティーチング装置上でティーチングデー
タを高精度に作成したとしても、そのティーチングデー
タを現場の作業ロボットにそのまま使用して所望の加工
を行える訳ではない。すなわち、現場に設置されている
作業ロボットとワークとの位置関係が、オフラインティ
ーチング装置上での作業ロボットとワークとの位置関係
に正確に一致していない場合があったり、作業用ロボッ
トのアームの寸法誤差などが存在したり、アームの自重
などにより、加工位置にずれが生じてしまうからであ
る。したがって、現場において、ティーチングデータの
修正作業が必要となるという問題点があった。As described above, even if teaching data is created with high accuracy on an off-line teaching device, desired teaching can be performed by using the teaching data as it is on a work robot at the site. Not in translation. In other words, the positional relationship between the work robot and the work installed at the site may not exactly match the positional relationship between the work robot and the work on the offline teaching device, or the arm of the work robot may not work. This is because there is a dimensional error or the like, or the position of the arm shifts due to the weight of the arm. Therefore, there is a problem that the teaching data needs to be corrected on site.
【０００７】しかしながら、作業ロボットの位置ずれに
対して、オフラインティーチングデータの補正作業を行
うためには、多くの時間が必要であり、また、その間、
現場のラインを一時的に停止させなければならないとい
う問題点があった。However, a large amount of time is required to correct the off-line teaching data for the positional deviation of the working robot.
There was a problem that the line on the spot had to be temporarily stopped.
【０００８】本発明は、前記の不具合を解消するために
なされたもので、ワークの設置位置を検出し、この検出
情報に基づいてティーチングデータを効率的に補正する
作業ロボットのティーチングデータ補正方法を提供する
ことを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and there is provided a teaching data correction method for a working robot which detects a work installation position and efficiently corrects teaching data based on the detected information. The purpose is to provide.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明にかかる作業ロボ
ットのティーチングデータ補正方法は、ワークに対して
所定の作業を行う作業ロボットのオフラインにてティー
チングされたティーチングデータを補正する作業ロボッ
トのティーチングデータ補正方法であって、ワーク原点
座標系を基準に作業ロボットベース座標系を求める第１
のステップと、前記作業ロボットを動作させて作業ロボ
ットが溶接打点ステップに到達したときに、エンドエフ
ェクタのツールセンタポイント位置を、作業ロボットベ
ース座標系を基準として求める第２のステップと、第２
のステップで求めたツールセンタポイント位置と既知の
溶接打点位置の差分を求める第３のステップと、第３の
ステップにて求めた差分に基づいて作業ロボットのティ
ーチングデータを補正する第４のステップと、を有する
ことを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION A teaching data correction method for a working robot according to the present invention includes a teaching data for a working robot for correcting teaching data taught off-line by a working robot performing a predetermined work on a workpiece. A first correction method for obtaining a work robot base coordinate system based on a work origin coordinate system.
A second step of obtaining a tool center point position of the end effector with reference to the work robot base coordinate system when the work robot reaches the welding point step by operating the work robot;
A third step of obtaining a difference between the tool center point position obtained in the step and a known welding point position, and a fourth step of correcting teaching data of the work robot based on the difference obtained in the third step. , Is characterized by having.
【００１０】本発明にかかる作業ロボットのティーチン
グデータ補正方法によれば、ワーク原点座標系を基準に
作業ロボットベース座標系が求められ、前記作業ロボッ
トを動作させて作業ロボットが溶接打点ステップに到達
したときにエンドエフェクタのツールセンタポイント位
置が作業ロボットベース座標系を基準として求められ、
求めたツールセンタポイント位置と既知の溶接打点位置
の差分が求められて、求めた差分に基づいて作業ロボッ
トのティーチングデータが補正される。According to the teaching data correction method for a work robot according to the present invention, a work robot base coordinate system is obtained based on a work origin coordinate system, and the work robot reaches the welding point by operating the work robot. Sometimes the tool center point position of the end effector is determined based on the work robot base coordinate system,
The difference between the determined tool center point position and the known welding point position is determined, and the teaching data of the work robot is corrected based on the determined difference.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】本発明にかかる作業ロボットのテ
ィーチングデータ補正方法を実施の形態によって説明す
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A method for correcting teaching data of a working robot according to the present invention will be described with reference to an embodiment.
【００１２】図１は、本実施形態の作業ロボットのティ
ーチングデータ補正方法が適用される生産設備の一例の
構成を示す。FIG. 1 shows an example of the configuration of a production facility to which the teaching data correction method for a working robot according to the present embodiment is applied.
【００１３】この生産設備の作業台１０には、ワークＷ
を位置決めするための複数の基準ピン１２ａ〜１２ｃが
配設されている。ワークＷは、これらの基準ピン１２ａ
〜１２ｃによって基準位置に配置される。また、作業台
１０の側部には、ワークＷに対して所定の加工作業を行
うための作業ロボット１４が設置される。The work table 10 of this production facility has a work W
A plurality of reference pins 12a to 12c for positioning are provided. The work W is connected to these reference pins 12a.
To 12c are arranged at the reference position. A work robot 14 for performing a predetermined processing operation on the work W is installed on a side portion of the work table 10.
【００１４】作業ロボット１４は、ワークＷに対して所
定の加工作業を行うエンドエフェクタのツールセンタポ
イント（単にツールセンタポイントとも記す）１６を備
えた多軸例えば６軸ロボットにより構成されており、そ
の動作は、ロボットコントローラ１８に記憶されたティ
ーチングデータに基づいて制御される。なお、このティ
ーチングデータは、コンピュータ上に設定された当該生
産設備のシミュレーションモデルにしたがい、オフライ
ンティーチングによって作成されたものである。The work robot 14 is constituted by a multi-axis robot, for example, a six-axis robot having a tool center point (also simply referred to as a tool center point) 16 of an end effector for performing a predetermined machining operation on the work W. The operation is controlled based on the teaching data stored in the robot controller 18. The teaching data is created by off-line teaching according to a simulation model of the production facility set on the computer.
【００１５】一方、作業台１０の側部には、作業ロボッ
ト１４の作業台１０に対する設置状態を検出するための
測定機２０（測定手段）が設置される。測定機２０は、
鉛直軸の回りのα方向に旋回する旋回部２２と、旋回部
２２上に設けられて水平軸の回りのβ方向に旋回するヘ
ッド部２４と、ヘッド部２４に設けられて距離を測定す
るためのレーザビームＬを受発光するレーザ受発光部２
６とを備えている。On the other hand, a measuring device 20 (measuring means) for detecting the installation state of the work robot 14 with respect to the work table 10 is provided on the side of the work table 10. The measuring machine 20
A swivel unit 22 that swivels in the α direction around the vertical axis, a head unit 24 that is provided on the swivel unit 22 and that swivels in the β direction around the horizontal axis, and that is provided in the head unit 24 to measure a distance. Laser receiving and emitting unit 2 for receiving and emitting the laser beam L
6 is provided.
【００１６】この測定機２０には、測定対象物の位置を
算出するための位置算出器２８が接続される。また、作
業台１０上の４本の基準ピン１２ａ〜１２ｄ中の３本の
基準ピン１２ａ〜１２ｃと、ツールセンタポイント１６
とには、レーザビームＬを反射するためのミラー３０ａ
〜３０ｄが装着される。The measuring device 20 is connected to a position calculator 28 for calculating the position of the object to be measured. Further, three reference pins 12a to 12c among the four reference pins 12a to 12d on the worktable 10 and a tool center point 16
Includes a mirror 30a for reflecting the laser beam L.
To 30d are attached.
【００１７】なお、測定機２０、位置算出器２８および
ミラー３０ａ〜３０ｄは、作業ロボット１４の設置状態
およびツールセンタポイント１６の位置を検出するとき
のみ生産設備に装着される。The measuring machine 20, the position calculator 28 and the mirrors 30a to 30d are mounted on the production equipment only when detecting the installation state of the work robot 14 and the position of the tool center point 16.
【００１８】本実施形態の作業ロボットのティーチング
データ補正方法が適用される生産設備は、基本的には以
上のように構成されるものであり、次に、この生産設備
における作業ロボット１４のティーチングデータ補正方
法につき、図２に示すフローチャートに基づき説明す
る。The production equipment to which the teaching data correction method for a working robot according to the present embodiment is applied is basically constructed as described above. Next, the teaching data of the working robot 14 in this production equipment will be described. The correction method will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
【００１９】先ず、作業台１０に対して任意の位置に設
置された測定機２０から見たワーク原点座標系ＲｅｆＷ
の位置および姿勢を求める。この場合、ワーク原点座標
系ＲｅｆＷは、作業台１０の基準ピン１２ａ〜１２ｃを
基準として位置決めされるワークＷの原点位置に設定さ
れる直交座標系である。First, the work origin coordinate system RefW viewed from the measuring machine 20 installed at an arbitrary position with respect to the work table 10 is shown.
Find the position and orientation of. In this case, the work origin coordinate system RefW is an orthogonal coordinate system set at the origin position of the work W positioned with reference to the reference pins 12a to 12c of the work table 10.
【００２０】そこで、測定機２０を駆動し、基準ピン１
２ａ〜１２ｃに装着されたミラー３０ａ〜３０ｃに対し
てレーザビームＬを照射し、その反射光を受光すること
により、各ミラー３０ａ〜３０ｃの測定機座標系Ｒｅｆ
Ｓを基準とする座標ＳＭａ（ｘｓｍａ，ｙｓｍａ，ｚｓ
ｍａ）〜ＳＭｃ（ｘｓｍｃ，ｙｓｍｃ，ｚｓｍｃ）を測
定する（ステップＳ１）。Then, the measuring device 20 is driven to set the reference pin 1
The mirrors 30a to 30c mounted on the mirrors 2a to 12c are irradiated with the laser beam L, and the reflected light is received.
Coordinates SMa (xsma, ysma, zs) based on S
ma) to SMc (xsmc, ysmc, zsmc) are measured (step S1).
【００２１】この場合、位置算出器２８は、測定機２０
の旋回部２２をα方向に旋回させるとともにヘッド部２
４をβ方向に旋回させ、ミラー３０ａ〜３０ｃによるレ
ーザビームＬの反射光を受光したときの各旋回角および
反射光の受光時間から、各ミラー３０ａ〜３０ｃの座標
ＳＭａ〜ＳＭｃを求めることができる。In this case, the position calculator 28 is a
Of the head 2
4 is turned in the β direction, and the coordinates SMa to SMc of each mirror 30a to 30c can be obtained from each turning angle and the light receiving time of the reflected light when the reflected light of the laser beam L by the mirrors 30a to 30c is received. .
【００２２】次に、ワーク原点座標系ＲｅｆＷに対して
既知である各ミラー３０ａ〜３０ｃの座標ＷＭａ（ｘｗ
ｍａ，ｙｗｍａ，ｚｗｍａ）〜ＷＭｃ（ｘｗｍｃ，ｙｗ
ｍｃ，ｚｗｍｃ）と、ステップＳ１で求めた測定機座標
系ＲｅｆＳを基準とする座標ＳＭａ〜ＳＭｃとを用い
て、測定機座標系ＲｅｆＳを基準とするワーク原点座標
系ＲｅｆＷの位置および姿勢を求める（ステップＳ
２）。Next, the coordinates WMa (xw) of each of the mirrors 30a to 30c which are known with respect to the workpiece origin coordinate system RefW.
ma, ywma, zwma) to WMc (xwmc, yw
mc, zwmc) and the coordinates SMa to SMc based on the measuring machine coordinate system RefS obtained in step S1 to obtain the position and orientation of the work origin coordinate system RefW based on the measuring machine coordinate system RefS ( Step S
2).
【００２３】この場合、ワーク原点座標系ＲｅｆＷの位
置および姿勢は、測定機座標系ＲｅｆＳをワーク原点座
標系ＲｅｆＷに変換する４×４の変換マトリックス
［Ｔ］によって表すことができる。この変換マトリック
ス［Ｔ］は、図３に示すように、座標ＳＭａ〜ＳＭｃで
構成される三角形を座標ＷＭａ〜ＷＭｃで構成される三
角形に重ねるための処理を表し、移動ベクトルＶ（ｘ，
ｙ，ｚ）と、３×３の回転マトリックスＣ（φ，θ，
ψ）（φ、θ、ψは、測定機座標系ＲｅｆＳの各軸回り
の回転角度を表す。）とを用いて、下記の（１）式で表
すことができる。In this case, the position and orientation of the work origin coordinate system RefW can be represented by a 4 × 4 conversion matrix [T] for converting the measuring machine coordinate system RefS to the work origin coordinate system RefW. As shown in FIG. 3, the transformation matrix [T] represents a process for superimposing a triangle composed of the coordinates SMa to SMc on a triangle composed of the coordinates WMa to WMc, and includes a movement vector V (x,
y, z) and a 3 × 3 rotation matrix C (φ, θ,
ψ) (φ, θ, ψ represent rotation angles around each axis of the measuring machine coordinate system RefS), and can be expressed by the following equation (1).
【００２４】[0024]
【数１】 (Equation 1)
【００２５】なお、移動ベクトルＶ（ｘ，ｙ，ｚ）は、
測定機座標系ＲｅｆＳに対するワーク原点座標系Ｒｅｆ
Ｗの位置を表し、回転マトリックスＣ（φ，θ，ψ）
は、測定機座標系ＲｅｆＳに対するワーク原点座標系Ｒ
ｅｆＷの姿勢を表す。Note that the movement vector V (x, y, z) is
Work origin coordinate system Ref for measuring machine coordinate system RefS
Represents the position of W and the rotation matrix C (φ, θ, ψ)
Is the work origin coordinate system R with respect to the measuring machine coordinate system RefS.
efW posture.
【００２６】座標ＳＭａ〜ＳＭｃおよび座標ＷＭａ〜Ｗ
Ｍｃと、変換マトリックス［Ｔ］との間には、The coordinates SMa to SMc and the coordinates WMa to W
Between Mc and the transformation matrix [T],
【００２７】[0027]
【数２】 (Equation 2)
【００２８】[0028]
【数３】 (Equation 3)
【００２９】[0029]
【数４】 (Equation 4)
【００３０】の関係が成り立つため、これらの関係から
変換マトリックス［Ｔ］を構成する移動ベクトルＶ
（ｘ，ｙ，ｚ）および回転マトリックスＣ（φ，θ，
ψ）を求めることができる。Since the relations (1) and (2) hold, the motion vector V forming the transformation matrix [T] is obtained from these relations.
(X, y, z) and rotation matrix C (φ, θ,
i) can be requested.
【００３１】ステップＳ２に続いて、次に、作業ロボッ
ト１４が作業点に到着したときにおけるツールセンタポ
イント１６の座標を測定する。この測定は次の如くにし
て行う。すなわち、旋回部２２をα方向に旋回させると
ともにヘッド部２４をβ方向に旋回させて、測定機２０
から放射されたレーザビームＬを受けたミラー３０ｄか
らの反射光を受光することによって各旋回角および反射
光の受光時間から、測定機座標系ＲｅｆＳを基準とする
座標でツールセンタポイント１６の座標を測定する。Subsequent to step S2, the coordinates of the tool center point 16 when the work robot 14 arrives at the work point are measured. This measurement is performed as follows. That is, the turning unit 22 is turned in the α direction, and the head unit 24 is turned in the β direction.
By receiving the reflected light from the mirror 30d that has received the laser beam L emitted from the mirror 30d, the coordinates of the tool center point 16 can be calculated from the turning angles and the light receiving times of the reflected light using the coordinates based on the measuring machine coordinate system RefS. Measure.
【００３２】この測定によるツールセンタポイント１６
の座標をワーク原点座標系ＲｅｆＷ基準で求める。ワー
ク原点座標系ＲｅｆＷ基準でのツールセンタポイント１
６の座標をＰＷＭ１（ｘｗｍ１、ｙｗｍ１、ｚｗｍ１）
とする。The tool center point 16 based on this measurement
Are obtained based on the work origin coordinate system RefW. Tool center point 1 based on workpiece origin coordinate system RefW
The coordinates of 6 are represented by PWM1 (xwm1, ywm1, zwm1)
And
【００３３】一方、ワーク原点座標系ＲｅｆＷと、作業
ロボットベース座標系ＲｅｆＲと、ワーク原点座標系Ｒ
ｅｆＷ基準の作業位置の既知の設計値、例えば溶接の場
合として既知の溶接打点位置ＰＷＤ１（ｘｗｄ１、ｙｗ
ｄ１、ｚｗｄ１）と、ツールセンタポイント１６の位置
ＰＷＭ１（ｘｗｍ１、ｙｗｍ１、ｚｗｍ１）とは図４の
模式図に示す如くである。On the other hand, a work origin coordinate system RefW, a work robot base coordinate system RefR, and a work origin coordinate system R
A known design value of the working position based on the efW, for example, a known welding point position PWD1 (xwd1, yw) in the case of welding.
d1, zwd1) and the position PWM1 (xwm1, ywm1, zwm1) of the tool center point 16 are as shown in the schematic diagram of FIG.
【００３４】溶接打点位置の設計値ＰＷＤ１（ｘｗｄ
１、ｙｗｄ１、ｚｗｄ１）および作業ロボット１４の据
え付けの位置と姿勢は、変換行列［Ｒｗ］で与えられ、
これらはオフラインティーチングの際におけるシミュレ
ーションモデルのＣＡＤデータから得ることができる。The design value PWD1 (xwd) of the welding point
1, ywd1, zwd1) and the installation position and orientation of the work robot 14 are given by a transformation matrix [Rw],
These can be obtained from CAD data of a simulation model at the time of offline teaching.
【００３５】図４において、ワーク原点座標系ＲｅｆＷ
基準での溶接打点位置の設計値ＰＷＭ１（ｘｗｄ１、ｙ
ｗｄ１、ｚｗｄ１）とツールセンタポイント１６の位置
ＰＷＭ１（ｘｗｍ１、ｙｗｍ１、ｚｗｍ１）との差はｄ
ｗ（ｄｗｘ１、ｄｗｙ１、ｄｗｚ１）で表せる。In FIG. 4, the work origin coordinate system RefW
Design value PWM1 (xwd1, y
wd1, zwd1) and the position PWM1 (xwm1, ywm1, zwm1) of the tool center point 16 are represented by d.
w (dwx1, dwy1, dwz1).
【００３６】ここで、変換マトリックス［Ｒｗ］は、前
記（１）式の場合と同様に、（５）式にて表せる（ステ
ップＳ３）。Here, the transformation matrix [Rw] can be expressed by equation (5), as in the case of equation (1) (step S3).
【００３７】[0037]
【数５】 (Equation 5)
【００３８】（５）式において、移動ベクトルＶ1 （ｘ
1 ，ｙ1 ，ｚ1 ）は、ワーク原点座標系ＲｅｆＷに対す
る作業ロボットベース座標系ＲｅｆＲの位置を表し、３
×３の回転マトリックスＣ1 （φ1 ，θ1 ，ψ1 ）は、
ワーク原点座標系ＲｅｆＷに対する作業ロボットベース
座標系ＲｅｆＲの姿勢を表す。ここで、φ1 、θ1 、ψ
1 は、ワーク原点座標系ＲｅｆＷの各軸回りの回転角度
を表す。In the equation (5), the movement vector V 1 (x
1 , y 1 , z 1 ) represents the position of the work robot base coordinate system RefR with respect to the work origin coordinate system RefW.
The × 3 rotation matrix C 1 (φ 1 , θ 1 , ψ 1 ) is
The posture of the work robot base coordinate system RefR with respect to the work origin coordinate system RefW is shown. Where φ 1 , θ 1 , ψ
1 represents a rotation angle around each axis of the workpiece origin coordinate system RefW.
【００３９】作業ロボットベース座標系ＲｅｆＲ基準で
ツールセンタポイント１６の到着位置と溶接打点の設計
値をそれぞれ座標ＰＲＭ１（ｘｒｍ１、ｙｒｍ１、ｚｒ
ｍ１）、座標ＰＲＤ１（ｘｒｄ１、ｙｒｄ１、ｚｒｄ
１）とすると、座標ＰＲＭ１と座標ＰＷＭ１との間、座
標ＰＲＤ１と座標ＰＷＤ１との間には、下記の（６）
式、（７）式の関係が成り立つ。On the basis of the working robot base coordinate system RefR, the arrival position of the tool center point 16 and the design value of the welding point are respectively represented by coordinates PRM1 (xrm1, yrm1, zr1).
m1), coordinates PRD1 (xrd1, yrd1, zrd
Assuming 1), the following (6) is provided between the coordinates PRM1 and the coordinates PWM1 and between the coordinates PRD1 and the coordinates PWD1.
Equation (7) holds.
【００４０】[0040]
【数６】 (Equation 6)
【００４１】[0041]
【数７】 (Equation 7)
【００４２】上記において、［Ｒｗ］-1は変換マトリッ
クス［Ｒｗ］の逆マトリックスである。In the above, [Rw] -1 is the inverse matrix of the transformation matrix [Rw].
【００４３】ここで、図５に示すように、作業ロボット
ベース座標系ＲｅｆＲ基準でのツールセンタポイント１
６の到着位置と溶接打点の設計値との差分をｄｒ（ｄｒ
ｘ１，ｄｒｙ１，ｄｒｚ１）とすると、差分ｄｒは、下
記の（８）式にて表される（ステップＳ４）。Here, as shown in FIG. 5, the tool center point 1 based on the working robot base coordinate system RefR is used.
The difference between the arrival position of No. 6 and the design value of the welding point is represented by dr (dr
x1, dry1, drz1), the difference dr is represented by the following equation (8) (step S4).
【００４４】[0044]
【数８】 (Equation 8)
【００４５】ここで、作業ロボット１４の６軸の変換マ
トリックス［Ｔ６］にマトリックス［Ｔａ］のエンドエ
フェクタが装着されたとすると、ツールセンタポイント
１６の位置測定時の作業ロボット１４の各軸の値とツー
ルセンタポイント１６の変換行列から、作業ロボットベ
ース基準でのツールセンタポイント１６の到着位置
［Ｓ］は、（９）式にて表される。Here, assuming that the end effector of the matrix [Ta] is mounted on the six-axis conversion matrix [T6] of the work robot 14, the value of each axis of the work robot 14 when the position of the tool center point 16 is measured is calculated. From the conversion matrix of the tool center point 16, the arrival position [S] of the tool center point 16 on the basis of the work robot is represented by Expression (9).
【００４６】[0046]
【数９】 (Equation 9)
【００４７】しかるに、ツールセンタポイント１６の到
着位置を設定値の位置に補正したいので、（９）式の到
着位置Ｓに到着位置Ｓと設計値Ｄの差分ｄｒを加算し、
新しい到着位置［Ｓｎ］で表すと、到着位置［Ｓｎ］
は、（１０）式となる。However, since it is desired to correct the arrival position of the tool center point 16 to the position of the set value, the difference dr between the arrival position S and the design value D is added to the arrival position S in the equation (9).
In terms of a new arrival position [Sn], an arrival position [Sn]
Becomes the expression (10).
【００４８】[0048]
【数１０】 (Equation 10)
【００４９】このようにツールセンタポイント１６の到
着位置［Ｓｎ］が求められると、ツールセンタポイント
１６の到着位置［Ｓｎ］から、逆変換によって補正後の
作業ロボット１４の各軸の値を算出することができ、算
出された値に基づく軸角度に各軸が動くように、作業ロ
ボット１４のティーチングデータを補正する（ステップ
Ｓ５）。When the arrival position [Sn] of the tool center point 16 is obtained in this way, the value of each axis of the work robot 14 after the correction by the inverse transformation is calculated from the arrival position [Sn] of the tool center point 16. The teaching data of the work robot 14 is corrected so that each axis moves to the axis angle based on the calculated value (step S5).
【００５０】なお、上記において、１溶接打点について
説明したが、同様にして各溶接打点位置に対してティー
チングデータを補正して、補正されたティーチングデー
タを作業ロボット１４にダウンロードする。Although one welding point has been described above, teaching data is similarly corrected for each welding point position, and the corrected teaching data is downloaded to the work robot 14.
【００５１】以上の経過でオフラインティーチングデー
タが補正されて、ツールセンタポイント１６の位置精度
が向上する。With the above process, the offline teaching data is corrected, and the position accuracy of the tool center point 16 is improved.
【００５２】[0052]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
任意の位置に配置した測定手段により測定したデータに
基づき、ワークに対する作業ロボットの設置位置および
姿勢が検出され、検出されたこれらの情報に基づいてオ
フラインティーチングデータを効率的に補正することが
できる。この結果、作業ロボットの稼働率の向上に寄与
することが可能となる。As described above, according to the present invention,
The installation position and posture of the work robot with respect to the work are detected based on the data measured by the measurement means arranged at an arbitrary position, and the offline teaching data can be efficiently corrected based on the detected information. As a result, it is possible to contribute to an improvement in the operation rate of the work robot.
【図１】本発明の作業ロボットのティーチングデータ補
正方法が適用されるシステムの全体構成図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a system to which a teaching data correction method for a work robot according to the present invention is applied.
【図２】本実施形態の作業ロボットのティーチングデー
タ補正方法による補正手順を示すフローチャートであ
る。FIG. 2 is a flowchart illustrating a correction procedure according to a teaching data correction method for a work robot according to the present embodiment.
【図３】本実施形態の作業ロボットのティーチングデー
タ補正方法において、測定機座標系をワーク原点座標系
に変換する変換マトリックスの求め方の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a method for obtaining a conversion matrix for converting a measuring machine coordinate system into a work origin coordinate system in the teaching data correction method for a working robot according to the present embodiment.
【図４】ワーク原点座標系基準での溶接打点位置の設計
値とツールセンタポイント位置の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a design value of a welding point position and a tool center point position based on a workpiece origin coordinate system.
【図５】作業ロボットベース座標系基準での溶接打点位
置の設計値とツールセンタポイント位置の説明図であ
る。FIG. 5 is an explanatory diagram of a design value of a welding point position and a tool center point position based on a work robot base coordinate system.
１０…作業台 １２ａ〜１２ｄ…基準
ピン １４…作業ロボット １６…エンドエフェクタのツールセンタポイント １８…ロボットコントローラ ２０…測定機 ２８…位置算出器 ３０ａ〜３０ｄ…ミラ
ー ＲｅｆＳ…測定機座標系 ＲｅｆＷ…ワーク原点
座標系 ＲｅｆＲ…作業ロボットベース座標系 Ｗ…ワークDESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Work table 12a-12d ... Reference pin 14 ... Work robot 16 ... Tool center point of end effector 18 ... Robot controller 20 ... Measuring machine 28 ... Position calculator 30a-30d ... Mirror RefS ... Measuring machine coordinate system RefW ... Work origin Coordinate system RefR: Work robot base coordinate system W: Work
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 羽田 将友 埼玉県狭山市新狭山１−10−１ ホンダエ ンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 3F059 AA11 BA02 DA02 DC08 DE06 DE08 FA03 FB11 FB16 FB26 5H269 AB26 AB33 BB09 CC09 FF02 FF05 FF06 JJ19 NN16 QC10 SA10 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Masatomo Haneda 1-10-1 Shinsayama, Sayama-shi, Saitama Honda Engineering Co., Ltd. F-term (reference) 3F059 AA11 BA02 DA02 DC08 DE06 DE08 FA03 FB11 FB16 FB26 5H269 AB26 AB33 BB09 CC09 FF02 FF05 FF06 JJ19 NN16 QC10 SA10
Claims (3)
ットのオフラインにてティーチングされたティーチング
データを補正する作業ロボットのティーチングデータ補
正方法であって、 ワーク原点座標系を基準に作業ロボットベース座標系を
求める第１のステップと、 前記作業ロボットを動作させて作業ロボットが溶接打点
ステップに到達したときに、エンドエフェクタのツール
センタポイント位置を、作業ロボットベース座標系を基
準として求める第２のステップと、 第２のステップで求めたツールセンタポイント位置と既
知の溶接打点位置の差分を求める第３のステップと、 第３のステップにて求めた差分に基づいて作業ロボット
のティーチングデータを補正する第４のステップと、 を有することを特徴とする作業ロボットのティーチング
データ補正方法。1. A method for correcting teaching data of a working robot that performs teaching off-line of a working robot that performs a predetermined work on a work, comprising: a work robot base coordinate system based on a work origin coordinate system; A first step of obtaining a system; and a second step of obtaining a tool center point position of the end effector based on the work robot base coordinate system when the work robot reaches the welding point step by operating the work robot. A third step of obtaining a difference between the tool center point position obtained in the second step and a known welding point position; and a third step of correcting the teaching data of the work robot based on the difference obtained in the third step. 4. A tee for a working robot, comprising: Packaging data correction method.
グデータ補正方法において、 ワーク原点座標系は、測定手段によりワークの基準位置
を測定し、前記測定手段を基準として求めることを特徴
とする作業ロボットのティーチングデータ補正方法。2. A work robot teaching method according to claim 1, wherein the work origin coordinate system measures a reference position of the work by measuring means and obtains the work reference position based on the measuring means. Teaching data correction method.
グデータ補正方法において、 ワーク原点座標系は、ワークに対して設定した３つの基
準位置を前記測定手段により測定することで、その位置
および姿勢を求めることを特徴とする作業ロボットのテ
ィーチングデータ補正方法。3. The teaching data correction method for a working robot according to claim 1, wherein the work origin coordinate system measures three reference positions set for the work by the measuring means to determine the positions and postures of the work. A teaching data correction method for a working robot, wherein the teaching data is obtained.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP11198131A JP2001022418A (en) | 1999-07-12 | 1999-07-12 | Method for correcting teaching data for work robot |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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- 1999-07-12 JP JP11198131A patent/JP2001022418A/en active Pending
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