JP2001100834A - Device and method for preparing robot teaching data - Google Patents

Device and method for preparing robot teaching data

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JP2001100834A
JP2001100834A JP27642799A JP27642799A JP2001100834A JP 2001100834 A JP2001100834 A JP 2001100834A JP 27642799 A JP27642799 A JP 27642799A JP 27642799 A JP27642799 A JP 27642799A JP 2001100834 A JP2001100834 A JP 2001100834A
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JP
Japan
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teaching data
data
robot
simulation
robot teaching
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JP27642799A
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Japanese (ja)
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Hiroshi Seki
洋 関
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Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method capable of preparing teaching data high in precision through computer simulation. SOLUTION: In this method for preparing robot teaching data, when robot teaching data prepared by simulation are inputted to a real machine, the robot teaching data during preparation is corrected by simulation, based on the correction result at correcting of these robot teaching data by using this real machine.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータシミ
ュレーションによるロボット教示データの作成装置およ
びその方法に関する。
The present invention relates to an apparatus and a method for creating robot teaching data by computer simulation.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ロボットに所定の動作をさせるた
めのロボット教示データ(以下、単に、教示データと称
する)は、コンピュータシミュレーションにより作成さ
れるようになってきている。コンピュータシミュレーシ
ョンによる教示データの作成は、ディスプレイにグラフ
ィック表示されたロボットを実際の作業と同じように動
作させて作成するものである。したがって、グラフィッ
ク表示されたロボットにはどのような動作をさせても安
全であり、また、実機による教示と比較して格段に早く
教示データを作成することができる。なお、コンピュー
タシミュレーションによる教示データの作成をオフライ
ンティーチングと称する。
2. Description of the Related Art In recent years, robot teaching data (hereinafter, simply referred to as teaching data) for causing a robot to perform a predetermined operation has been created by computer simulation. Creation of teaching data by computer simulation is performed by operating a robot graphically displayed on a display in the same manner as in actual work. Therefore, it is safe to perform any operation on the robot displayed as a graphic, and the teaching data can be created much faster than the teaching by the actual machine. The creation of teaching data by computer simulation is referred to as offline teaching.

【0003】図6は従来のオフラインティーチングの手
順を示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing a procedure of a conventional offline teaching.

【0004】従来のオフラインティーチングは、まず、
教示するロボットのデータ、作業を行うワークのデー
タ、および作業現場のレイアウトデータなどを取り込み
(S101)、続けて、実機によるタッチアップデータ
を取り込む(S102)。タッチアップデータは、作業
点と同じような位置にピンを立て、このピンに対して実
機ロボットのエンドエフェクタ先端を接触させる動作
を、ピンに対して何箇所かの方向から実施して、そのと
きのロボット各軸の位置データを取得するものである。
[0004] Conventional off-line teaching, first,
The data of the robot to be taught, the data of the work to be performed, the layout data of the work site, and the like are captured (S101), and subsequently, the touch-up data by the actual machine is captured (S102). The touch-up data sets the pin at the same position as the working point and performs the operation of contacting the end effector tip of the actual robot with this pin from several directions with respect to the pin. This is to acquire the position data of each axis of the robot.

【0005】続いて、取り込んだデータをもとに、シミ
ュレーションによってロボットのキャリブレーションを
行う(S103)。このキャリブレーションは、シミュ
レーションロボットをタッチアップデータを取得したと
きと同じ姿勢にして、実機での各軸の位置データと、シ
ミュレーションロボット各軸の位置データとを比較し
て、シミュレーションロボットの位置データを補正をす
るものである。
Subsequently, the robot is calibrated by simulation based on the acquired data (S103). In this calibration, the position of the simulation robot is corrected by comparing the position data of each axis on the actual machine with the position data of each axis of the simulation robot by setting the simulation robot to the same posture as when the touch-up data was acquired. It is what you do.

【0006】このような実機によるタッチアップデータ
の作成とシミュレーションにおけるキャリブレーション
は、実際のロボットがその自重やエンドエフェクタの重
さなどによって撓みが生じ、それにより位置が微妙にず
れたりしたときの状態を、シミュレーションによるロボ
ットで再現するための処理である。
[0006] The calibration of the touch-up data creation and simulation by the actual machine is performed when the actual robot deflects due to its own weight or the weight of the end effector and the position is slightly shifted due to the deflection. This is a process for reproducing with a robot by simulation.

【0007】キャリブレーション終了後、実際に作業を
行わせれるための教示データをシミュレーションにより
作成する(S104)。これは、ディスプレイにグラフ
ィック表示されているロボットを動かして、作業をシミ
ュレーションし、そのときの動作経路や作業点、作業指
示などを記憶して教示データとする。
After the calibration is completed, teaching data for actually performing the work is created by simulation (S104). This involves simulating a work by moving a robot graphically displayed on a display, and storing an operation path, a work point, a work instruction, and the like at that time as teaching data.

【0008】完成した教示データは、実機に投入され
て、実機による動作確認が行われる。図7は、実機での
動作確認の手順を示すフローチャートである。
[0008] The completed teaching data is input to an actual machine, and the operation of the actual machine is checked. FIG. 7 is a flowchart showing a procedure for confirming the operation in the actual device.

【0009】まず、先程の教示データを実機に投入(ロ
ーディング)する(S201)。続いて、ローディング
された教示データを再生して、ロボットを実際の動作さ
せる(S202)。そして、動作結果の接触教示点と実
際の接触点に誤差が有る場合は(S203、Yes)、
実機によりこの誤差を修正し(S204)、修正後の教
示データをローディングした教示データに上書きして、
最終的に実機が作業を行うことのできる教示データとす
る(S205)。そして、すべての作業点について、誤
差の修正が終わったか否かを判断し(S206)、終了
していれば、実機による確認作業を終了する。これで、
完全な教示データが出来上がる。
First, the teaching data is input (loaded) to an actual machine (S201). Subsequently, the loaded teaching data is reproduced, and the robot is actually operated (S202). If there is an error between the contact teaching point of the operation result and the actual contact point (S203, Yes),
This error is corrected by the actual machine (S204), and the corrected teaching data is overwritten on the loaded teaching data.
Finally, the teaching data is set so that the actual machine can work (S205). Then, it is determined whether or not the correction of the error has been completed for all the working points (S206). with this,
Complete teaching data is completed.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】ところで、オフライン
ティーチングでは、実機による修正作業を行わずに済ま
せることが理想である。しかし、現実には、前記ステッ
プS203において、「No」と判断されることは稀で
あり、ほとんどの場合、実機による教示データの修正が
必要となっている。
By the way, in the offline teaching, it is ideal that the correction work by the actual machine is not required. However, in reality, it is rare that “No” is determined in step S203, and in most cases, it is necessary to correct the teaching data by the actual machine.

【0011】ロボットのシミュレーションは、通常、ロ
ボットが様々な姿勢を取ったときに発生する各部の撓み
や位置ずれを、ロボット各部の重量などから計算して再
現する。しかし、実機において生じる僅かな撓みやずれ
は、計算だけでは完全に再現できない。このため、オフ
ラインティーチングは、上記のような実機でのタッチア
ップデータの作成やキャリブレーションが必要となって
いる。そして、このタッチアップデータの作成やキャリ
ブレーションを数多く行うことで、オフラインティーチ
ング後の誤差修正を少なくすることも可能である。
In a simulation of a robot, deflections and displacements of various parts which occur when the robot takes various postures are normally calculated and reproduced from the weight of each part of the robot. However, slight bending or misalignment that occurs in an actual machine cannot be completely reproduced only by calculation. For this reason, in offline teaching, it is necessary to create and calibrate touch-up data on the actual device as described above. Then, by performing many touch-up data creations and calibrations, it is possible to reduce the error correction after the offline teaching.

【0012】しかし、タッチアップデータの作成は実機
での動作であるため、取得する点数が増えるとその分、
実機による動作時間が長くなり、これではオフラインテ
ィーチングの効果がなくなる。また、エンドエフェクタ
が重い場合は、タッチアップデータを作成した姿勢では
誤差が少なくなるものの、それ以外の姿勢では誤差が少
なくならないと言った問題もある。
However, since the creation of touch-up data is an operation on a real machine, the more points that are acquired, the more
The operation time of the actual machine becomes longer, and the effect of offline teaching is lost. Further, when the end effector is heavy, there is a problem that the error is reduced in the posture in which the touch-up data is created, but the error is not reduced in other postures.

【0013】そこで、本発明の目的は、コンピュータシ
ミュレーションによる教示データの作成において、実機
によるタッチアップデータの作成やキャリブレーション
を行うことなく、より精度の高い教示データを作成する
ことができる教示データの作成装置およびその方法を提
供することである。
Accordingly, an object of the present invention is to create teaching data that can create more accurate teaching data without creating touch-up data or performing calibration with an actual machine in creating teaching data by computer simulation. It is to provide an apparatus and a method thereof.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明は下記する手段に
より達成される。
The present invention is achieved by the following means.

【0015】(1)ロボット教示データを、コンピュー
タシミュレーションにより作成するための装置であっ
て、コンピュータシミュレーションによりロボットの動
作を再現して、ロボット教示データを作成するシミュレ
ーション手段と、前記シミュレーション手段が作成した
ロボット教示データを記憶する記憶手段と、前記記憶手
段に記憶されているロボット教示データのうち、既に実
機に投入された投入済みロボット教示データと、該投入
済みロボット教示データを元にして実際のロボットの動
作に用いている実ロボット教示データとを比較して、両
者の差分データを算出する差分データ算出手段と、前記
差分データ算出手段が算出した差分データをもとに、前
記シミュレーション手段が作成したロボット教示データ
を補正する補正手段と、を有することを特徴とするロボ
ット教示データの作成装置。
(1) An apparatus for creating robot teaching data by computer simulation, wherein the simulation means creates the robot teaching data by reproducing the operation of the robot by computer simulation. Storage means for storing the robot teaching data; of the robot teaching data stored in the storage means, input robot teaching data already input to the actual machine; and an actual robot based on the input robot teaching data. The difference data calculation means for comparing the actual robot teaching data used for the operation and calculating the difference data between the two, and the simulation means creates the difference data based on the difference data calculated by the difference data calculation means. Correction means for correcting robot teaching data , Creation apparatus for a robot teaching data and having a.

【0016】(2)前記補正手段は、前記シミュレーシ
ョン手段が作成したロボット教示データの教示点ごと
に、最も近い点、すなわち、距離だけでなく角度差も見
て最も近い点の差分データにより補正することを特徴と
する。
(2) For each teaching point of the robot teaching data created by the simulation means, the correcting means corrects with the closest point, that is, the difference data of the closest point in view of not only the distance but also the angle difference. It is characterized.

【0017】(3)ロボット教示データを、コンピュー
タシミュレーションにより作成するための方法であっ
て、コンピュータシミュレーションによりロボットの動
作を再現して、ロボット教示データを作成する段階と、
コンピュータシミュレーションによって作成され、実機
へ投入済みのロボット教示データと、該投入済みロボッ
ト教示データを基にして実機を動作させるために用いて
いる実ロボット教示データとを比較して、両者の差分デ
ータを算出する段階と、前記算出された差分データをも
とに、前記シミュレーションにより作成したロボット教
示データを補正する段階と、を有することを特徴とする
ロボット教示データの作成方法。
(3) A method for creating robot teaching data by computer simulation, wherein the operation of the robot is reproduced by computer simulation to create robot teaching data;
The robot teaching data created by computer simulation and input to the actual machine is compared with the actual robot teaching data used for operating the actual machine based on the input robot teaching data, and the difference data between the two is calculated. A method for creating robot teaching data, comprising: calculating, and correcting robot teaching data created by the simulation based on the calculated difference data.

【0018】(4)前記ロボット教示データを補正する
段階は、前記シミュレーションにより作成したロボット
教示データの教示点ごとに、最も近い点、すなわち、距
離だけでなく角度差も見て最も近い点の差分データを用
いて補正することを特徴とする。
(4) The step of correcting the robot teaching data includes the step of correcting the closest point for each teaching point of the robot teaching data created by the simulation, that is, the difference between the closest points not only in terms of distance but also angle difference. The correction is performed using data.

【0019】(5)ロボット教示データを、コンピュー
タシミュレーションにより作成するための方法であっ
て、既に作成されたシミュレーションによるロボット教
示データを実機に投入した際に、該実機を用いて該ロボ
ット教示データを修正したときの修正実績により、作成
中のシミュレーションによるロボット教示データを補正
することを特徴とするロボット教示データの作成方法。
(5) A method for creating robot teaching data by computer simulation, wherein when robot teaching data already created by simulation is input to an actual machine, the robot teaching data is converted using the actual machine. A method for creating robot teaching data, wherein the robot teaching data obtained by the simulation being created is corrected based on the correction results at the time of the correction.

【0020】[0020]

【発明の効果】請求項1記載の本発明によれば、差分デ
ータ算出手段が既にシミュレーションにより作成された
ロボット教示データと、その教示データを用いて実際に
動作させているロボットの教示データとを比較して、両
者の差分データを求めることで、実機において行われた
ロボット教示データの修正量が得られる。そして、この
差分データにより、補正手段がシミュレーション手段に
よって作成されたロボット教示データを補正することと
したので、ロボットの自重やエンドエフェクタの重さな
どによって実際のロボットに生じる微妙な位置ずれを補
正することができる。したがって、より精度の高いロボ
ット教示データをシミュレーションのみによって作成す
ることができる。
According to the first aspect of the present invention, the difference data calculating means compares the robot teaching data already created by the simulation with the teaching data of the robot actually operated using the teaching data. By comparing and obtaining the difference data between them, the correction amount of the robot teaching data performed in the actual machine can be obtained. Then, since the correction means corrects the robot teaching data created by the simulation means based on the difference data, the correction means corrects a subtle positional shift generated in the actual robot due to the weight of the robot or the weight of the end effector. be able to. Therefore, more accurate robot teaching data can be created only by simulation.

【0021】請求項2記載の本発明によれば、補正手段
は、前記シミュレーション手段が作成したロボット教示
データの教示点ごとに、最も近い点、すなわち、距離だ
けでなく角度差も見て最も近い点の差分データにより、
作成された教示データを補正することとしたので、実機
のロボット姿勢とシミュレーションにおけるロボット姿
勢がほぼ同じ位置における教示点ごとに補正が行われる
ようになる。したがって、実際のロボットの動作位置に
応じた精度の高い補正が可能となる。
According to the second aspect of the present invention, the correction means is arranged so that, for each teaching point of the robot teaching data created by the simulation means, the closest point, that is, the closest point in view of not only the distance but also the angle difference. By the point difference data,
Since the created teaching data is corrected, the correction is performed for each teaching point at a position where the robot posture of the actual machine and the robot posture in the simulation are substantially the same. Therefore, highly accurate correction according to the actual operation position of the robot becomes possible.

【0022】請求項3記載の本発明によれば、既にシミ
ュレーションにより作成されたロボット教示データと、
その教示データを用いて実際に動作させているロボット
の教示データとを比較して、両者の差分データを求める
ことで、実機において行われたロボット教示データの修
正量が得られる。そして、この差分データによりシミュ
レーションによって作成されたロボット教示データを補
正することとしたので、ロボットの自重やエンドエフェ
クタの重さなどによって実際のロボットに生じる微妙な
位置ずれを補正することができる。したがって、より精
度の高いロボット教示データをシミュレーションのみに
よって作成することができる。
According to the third aspect of the present invention, the robot teaching data already created by the simulation,
The amount of correction of the robot teaching data performed in the actual machine can be obtained by comparing the teaching data of the robot actually operated using the teaching data and calculating the difference data between the two. Then, since the robot teaching data created by the simulation is corrected based on the difference data, it is possible to correct a subtle positional shift generated in the actual robot due to the weight of the robot, the weight of the end effector, and the like. Therefore, more accurate robot teaching data can be created only by simulation.

【0023】請求項4記載の本発明によれば、シミュレ
ーションにより作成したロボット教示データの教示点ご
とに、最も近い点、すなわち、距離だけでなく角度差も
見て最も近い点の差分データにより、作成された教示デ
ータを補正することとしたので、実機のロボット姿勢と
シミュレーションにおけるロボット姿勢がほぼ同じ位置
における教示点ごとに補正が行われるようになる。した
がって、実際のロボットの動作位置に応じた精度の高い
補正が可能となる。
According to the fourth aspect of the present invention, for each teaching point of the robot teaching data created by the simulation, the closest point, that is, the difference data of the closest point by not only the distance but also the angle difference, is used. Since the created teaching data is corrected, the correction is performed for each teaching point at a position where the robot posture of the actual machine and the robot posture in the simulation are substantially the same. Therefore, highly accurate correction according to the actual operation position of the robot becomes possible.

【0024】また、請求項5記載の本発明によれば、既
に作成されたシミュレーションによるロボット教示デー
タを実機に投入した際に、該実機を用いて該ロボット教
示データを修正したときの修正実績により、作成中のシ
ミュレーションによるロボット教示データを補正するこ
ととしたので、実際のロボットがその自重や、エンドエ
フェクタの重さなどによって生じる微妙な位置ずれを補
正することができ、より精度の高いロボット教示データ
をシミュレーションのみによって作成することができ
る。
According to the fifth aspect of the present invention, when the robot teaching data created by simulation, which has already been created, is input to the actual machine, the correction results obtained when the robot teaching data is modified using the actual machine are used. , The robot teaching data by the simulation being created is corrected, so the actual robot can correct subtle positional deviations caused by its own weight, the weight of the end effector, etc. Data can be created only by simulation.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照して、
本発明の一実施の形態を説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
An embodiment of the present invention will be described.

【0026】図1は、本発明を適用したロボット教示デ
ータ作成装置を説明するための機能ブロック図である。
FIG. 1 is a functional block diagram for explaining a robot teaching data creating apparatus to which the present invention is applied.

【0027】この装置は、所定のシミュレーションプロ
グラムによって教示データを作成するシミュレーション
部11、シミュレーションに必要なワークのCADデー
タ(例えば、ロボットのデータ、ワークのデータ、作業
現場のレイアウトデータ等)を記憶したCADデータ記
憶部12、1次教示データ(詳細後述)を記憶した1次
教示データ記憶部13、および実機で使用されている教
示データを記憶した実機教示データ記憶部14よりな
る。
This apparatus stores a simulation unit 11 for creating teaching data by a predetermined simulation program, and CAD data (for example, robot data, work data, work site layout data, etc.) of a work required for the simulation. It comprises a CAD data storage section 12, a primary teaching data storage section 13 storing primary teaching data (details will be described later), and a real machine teaching data storage section 14 storing teaching data used in a real machine.

【0028】なお、図1では、本発明の理解のために、
装置構成をその機能でブロック化して示したが、このよ
うな装置は、実際にはエンジニアリングワークステーシ
ョン(EWS)などと称されているコンピュータによっ
て実施される。したがって、シミュレーション部11
は、EWSが教示データの作成に必要なシミュレーショ
ンプログラムを実行することによって実施される。ま
た、各記憶部12、13および14は、例えばEWSに
内蔵または接続されているハードディクやその他の記憶
媒体である。
In FIG. 1, for the purpose of understanding the present invention,
Although the apparatus configuration is shown as being blocked by its function, such an apparatus is actually implemented by a computer called an engineering workstation (EWS) or the like. Therefore, the simulation unit 11
Is executed by the EWS executing a simulation program necessary for creating teaching data. The storage units 12, 13, and 14 are, for example, hard disks or other storage media built in or connected to the EWS.

【0029】図2は、本発明を適用した教示データの作
成手順を示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing a procedure for creating teaching data to which the present invention is applied.

【0030】まず、シミュレーション部11は、CAD
データ記憶部12から、教示対象ロボットのデータと、
このロボットが作業を行うワークのデータ、作業現場の
レイアウトデータなどを取得する(S1)。
First, the simulation unit 11 executes the CAD
From the data storage unit 12, data of the robot to be taught
The data of the work on which the robot works and the layout data of the work site are acquired (S1).

【0031】続いて、ワークに対して作業を行うための
教示データの作成を行う(S2)。これは従来から行わ
れているのと同様で、シミュレーション部11の働きに
より、ディスプレイ(不図示)にグラフィック表示され
ているロボットを動かすことにより実行される。これに
より、その時の経路や各軸の動き、作業開始点やにげ
点、ワークとエンドエフェクタとが接触する接触教示
点、および作業指示(例えばロボットハンドや溶接ガン
等の開閉動作といったエンドエフェクタに対する指令)
を記憶して、1次教示データが作成される。
Subsequently, the teaching data for performing the work on the work is created (S2). This is performed by moving the robot graphically displayed on a display (not shown) by the operation of the simulation unit 11 in the same manner as conventionally performed. Thereby, the movement of the path and each axis at that time, the work start point and the shading point, the contact teaching point at which the work and the end effector come into contact with each other, and the work instruction (for example, the opening and closing operation of the robot hand and the welding gun, etc. Command)
And primary teaching data is created.

【0032】作成された1次教示データは1次教示デー
タ記憶部13に、作成中の1次教示データとして記憶さ
れる(S3)。
The created primary teaching data is stored in the primary teaching data storage unit 13 as the primary teaching data being created (S3).

【0033】続いて、以前に作成した作成済み1次教示
データ(投入済み教示データ)を1次教示データ記憶部
13から読み出し、また、この1次教示データを元にし
て実際に稼働しているロボットの教示データを実機教示
データ記憶部14から読み出して、両者の差分データを
算出する(S4)。なお、このとき用いる作成済み1次
教示データは、現在作成中の教示データの対象となるロ
ボットと同じ種類のロボットに対する教示データで、か
つ、エンドエフェクタも同じ種類のものが装着されてい
るロボットの教示データを使用する。より好ましくは、
全く同じロボットであり、かつ同じエンドエフェクタが
装着されているものがよい。
Subsequently, the previously created primary teaching data (input teaching data) that has been created before is read from the primary teaching data storage unit 13, and the actual operation is performed based on the primary teaching data. The teaching data of the robot is read from the actual machine teaching data storage unit 14, and the difference data between them is calculated (S4). The created primary teaching data used at this time is teaching data for a robot of the same type as the robot for which the teaching data currently being created is to be processed, and an end effector of the robot having the same type is mounted. Use teaching data. More preferably,
It is preferable that the robots are exactly the same and have the same end effector.

【0034】ここで算出する差分データは、接触教示点
(ワークとエンドエフェクタ先端との接触点)における
目標座標値ごとに、1次教示データと実機教示データを
比較することによりその差分を求めるものである。
The difference data calculated here is obtained by comparing the primary teaching data with the actual teaching data for each target coordinate value at the contact teaching point (the contact point between the work and the end effector tip). It is.

【0035】図3Aは作成済み1次教示データにおける
接触教示点ごとの目標座標値と方向余弦を示す図表であ
り、図3Bは実機教示データにおける接触教示点ごとの
目標座標値と方向余弦を示す図表である。両者を比較す
ると各接触教示点の目標座標値に差のあることが分か
る。この差が、従来のオフラインティーチングにおい
て、実機により修正されていた修正量に相当する。図3
Cは、図3Aおよび3Bから算出された差分データであ
る。
FIG. 3A is a table showing target coordinate values and direction cosine for each contacted teaching point in the prepared primary teaching data, and FIG. 3B is a table showing target coordinate values and direction cosine for each contacted teaching point in the actual machine teaching data. It is a chart. Comparing the two shows that there is a difference in the target coordinate value of each contact teaching point. This difference corresponds to the correction amount corrected by the actual machine in the conventional offline teaching. FIG.
C is difference data calculated from FIGS. 3A and 3B.

【0036】差分データの算出後は、作成中の1次教示
データをこの差分データに基づいて補正する(S5)。
このとき、差分データの適用は、接触教示点の目標座標
値と、方向余弦(すなわち、エンドエフェクタがもつ座
標系の例えばZ方向の方向余弦)が近いもの、すなわ
ち、まず距離を比較し、次に角度を比較して、最も近い
ものを選択する。
After calculating the difference data, the primary teaching data being created is corrected based on the difference data (S5).
At this time, the difference data is applied when the target coordinate value of the contact teaching point is close to the direction cosine (that is, the direction cosine in the Z direction of the coordinate system of the end effector, for example). Compare the angle to and select the closest one.

【0037】差分データを算出した教示データと作成中
の教示データは基本的には異なるものである。そこで、
接触教示点同士が可能な限り近く、かつ、方向余弦も近
ければ、ロボットの姿勢はほぼ同じである。そして、ロ
ボットの姿勢がほぼ同じであれば、そのときロボットに
加わっている撓みや位置ずれなども同じであると考えて
良い。したがって、より近いもの同士であれば、その差
分データを補正に用いることで、ロボットの撓みなどシ
ミュレーション計算では得ることが難しい微妙なずれを
補正することが可能となる。
The teaching data for which the difference data has been calculated is basically different from the teaching data being created. Therefore,
If the contact teaching points are as close as possible and the direction cosine is also close, the posture of the robot is almost the same. If the postures of the robots are almost the same, it may be considered that the bending, the displacement and the like applied to the robot at that time are the same. Therefore, if the difference is closer to each other, by using the difference data for the correction, it is possible to correct a subtle shift that is difficult to obtain by the simulation calculation, such as the bending of the robot.

【0038】なお、差分データの接触教示点と作成中の
教示データにおける接触教示点同士の距離がどの程度近
ければ適用できるかは、ロボットの自重やエンドエフェ
クタの重さなどによって異なるので、一概に決めること
ができない。したがって、実験や教示データを作成した
実績値からその適用可能距離を判断することになる。
The extent to which the distance between the contact teaching point in the difference data and the contact teaching point in the teaching data being created can be applied depends on the weight of the robot, the weight of the end effector, and the like. I can't decide. Therefore, the applicable distance is determined from the actual value of the created experiment or teaching data.

【0039】補正が終了すると、これを最終教示データ
として出力し(S6)、処理を終了する。
When the correction is completed, this is output as the final teaching data (S6), and the process ends.

【0040】図4に具体例を示す。図4Aは、作成中1
次教示データにおける接触教示点ごとの目標座標値と方
向余弦を示す図表であり、図4Bは、ステップS4で算
出された差分データ(図3C参照)により補正された最
終教示データにおける接触教示点ごとの目標座標値と方
向余弦を示す図表である。図示するように、最終教示デ
ータでは、差分データの分だけ各接触教示点の目標座標
値が補正されている。
FIG. 4 shows a specific example. FIG.
FIG. 4B is a table showing target coordinate values and direction cosine for each contact teaching point in the next teaching data, and FIG. 4B shows each contact teaching point in the final teaching data corrected by the difference data (see FIG. 3C) calculated in step S4. 3 is a table showing target coordinate values and direction cosines. As shown in the figure, in the final teaching data, the target coordinate value of each contact teaching point is corrected by the difference data.

【0041】完成した最終教示データは実機に投入され
る。そして、従来同様に、図7に示した手順に従って、
実機による確認作業が行われる。このとき、本実施形態
による最終教示データは、実機で修正さらたものとほぼ
同じデータにより補正が加えられているため、その誤差
は非常に少ない値となり、ほとんど修正作業を行わなく
ても済む。すなわち、図7におけるステップS203で
は、ほとんどの接触教示点で誤差なしと言うことにな
る。しかも、本実施形態では、教示データの作成前にタ
ッチアップデータを取ったり、キャリブレーションを行
うなどと言った作業を省略できるので、その分、より速
く教示データの作成を行うことができる。
The completed final teaching data is input to the actual machine. Then, as in the conventional case, according to the procedure shown in FIG.
Confirmation work by the actual machine is performed. At this time, since the final teaching data according to the present embodiment has been corrected by substantially the same data as the data corrected by the actual machine, the error has a very small value, and the correction work is hardly required. That is, in step S203 in FIG. 7, there is no error at most of the contact teaching points. In addition, in the present embodiment, since it is possible to omit operations such as taking touch-up data and performing calibration before creating teaching data, the teaching data can be created faster accordingly.

【0042】ところで、本実施形態では、上述したよう
に、作成済みの教示データと実機を動作させている教示
データから差分データを算出し、しかもそれらのデータ
は同一機種のロボットのものであることが要求されてい
る。これは、機種が異なると、ロボットの自重が異なる
ため、当然、ロボット各部の撓みなども全く違ったもの
になる。同様に、エンドエフェクタが異なる場合も、そ
のエンドエフェクタの重さによって、発生する撓みやず
れが異なるので、これも同じか、少なくとも同じ重さも
のである必要がある。
In the present embodiment, as described above, difference data is calculated from the created teaching data and the teaching data for operating the actual machine, and furthermore, the data is that of a robot of the same model. Is required. This is because different models have different weights of the robot, so that the bending of each part of the robot is completely different. Similarly, when the end effector is different, the bending or displacement occurring differs depending on the weight of the end effector. Therefore, it is necessary that the end effector be the same or at least have the same weight.

【0043】しかし、このような同一種類のロボットに
より教示データが存在しない場合もある。すなわち、全
く新規にロボットに対する教示データを作成する場合で
ある。このような場合、前述のステップS4における差
分データの算出ができない。
However, there is a case where the teaching data does not exist by such the same kind of robot. In other words, this is a case where teaching data for a robot is completely newly created. In such a case, the difference data cannot be calculated in step S4 described above.

【0044】そこで、本実施形態では、作成済みの教示
データが存在しない場合には、3点程度の教示データを
作成して、これを実機により修正することで、差分デー
タ算出のためのデータを作成することにした。
Therefore, in the present embodiment, when there is no created teaching data, about three points of teaching data are created and corrected by an actual machine, so that data for calculating difference data is obtained. I decided to create it.

【0045】図5は、このための手順を示すフローチャ
ートである。
FIG. 5 is a flowchart showing the procedure for this.

【0046】まず、ワークおよびロボットのCADデー
タを取得する(S11)。
First, CAD data of a work and a robot is obtained (S11).

【0047】続いて、ワーク上の接触教示点を3点程度
選んで、その点に対するロボットの動作をシミュレーシ
ョンにより教示する(S12)。ここで、選択する3点
は、例えば溶接を行うロボットの場合、姿勢の異なる3
点、または、距離が互いに遠い位置にある3点、または
複数の溶接点(接触教示点となる)の最初と、中間と最
後などである。これらにより、実際の溶接姿勢を代表す
ることができる。
Subsequently, about three contact teaching points on the work are selected, and the operation of the robot at those points is taught by simulation (S12). Here, for example, in the case of a robot performing welding, three points having different postures are selected.
The points are the first, middle, and last of three points or a plurality of welding points (which are contact teaching points) at positions far from each other. Thus, the actual welding posture can be represented.

【0048】作成した教示データは、1次教示データ記
憶部12へ記憶する(S13)。これが作成済みの1次
教示データとなる。
The created teaching data is stored in the primary teaching data storage unit 12 (S13). This is the created primary teaching data.

【0049】続いて、作成した教示データを実機に投入
して、各点における誤差の修正を行う(S14)。そし
て、修正した実機教示データは実機教示データ記憶部1
4に記憶する(S15)。
Subsequently, the created teaching data is input to the actual machine to correct the error at each point (S14). Then, the corrected actual machine teaching data is stored in the actual machine teaching data storage unit 1.
4 (S15).

【0050】以上により、差分データを算出するための
各データが揃うので、前述した図2に示した手順に従っ
て、教示データを作成すれば、作成済みの1次教示デー
タがなくても非常に誤差の少ない教示データを完成させ
ることができる。
As described above, since the respective data for calculating the difference data are prepared, if the teaching data is created in accordance with the procedure shown in FIG. Teaching data with less data can be completed.

【0051】以上、本発明を適用した実施形態を説明し
たが、本発明はこのような実施形態に限定されるもので
はない。例えば1次教示データは、従来のオフラインテ
ィーチングによって作成して、その後、差分データによ
り補正を加えることで、実機による修正作業を格段に少
なくすることが可能となる。また、差分データの算出に
用いる作成済み教示データは、従来からあるデータを使
用することで新規作成が少なくなり、本発明を効果的に
用いることができる。
Although the embodiment to which the present invention is applied has been described, the present invention is not limited to such an embodiment. For example, the primary teaching data is created by conventional off-line teaching and then corrected by the difference data, thereby making it possible to significantly reduce correction work by the actual machine. Further, as for the created teaching data used for calculating the difference data, the use of existing data reduces the number of newly created teaching data, and the present invention can be used effectively.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明を適用したロボット教示データ作成装
置の機能ブロック図である。
FIG. 1 is a functional block diagram of a robot teaching data creation device to which the present invention is applied.

【図2】 本発明に係るロボット教示データの作成手順
を示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing a procedure for creating robot teaching data according to the present invention.

【図3】 図3Aは作成済み1次教示データにおける接
触教示点ごとの目標座標値と方向余弦を示す図表であ
り、図3Bは実機教示データにおける接触教示点ごとの
目標座標値と方向余弦を示す図表であり、図3Cは差分
データを示す図表である。
FIG. 3A is a table showing target coordinate values and direction cosine for each contact teaching point in created primary teaching data, and FIG. 3B is a table showing target coordinate values and direction cosine for each contact teaching point in actual machine teaching data. FIG. 3C is a chart showing difference data.

【図4】 図4Aは、補正前の1次教示データにおける
接触教示点ごとの目標座標値と方向余弦を示す図表であ
り、図4Bは、補正された最終教示データにおける接触
教示点ごとの目標座標値と方向余弦を示す図表である。
FIG. 4A is a table showing target coordinate values and direction cosine for each contact teaching point in primary teaching data before correction, and FIG. 4B is a table showing target coordinates for each contact teaching point in final corrected teaching data. It is a chart which shows a coordinate value and a direction cosine.

【図5】 作成済み教示データがない場合の差分データ
算出用のデータを作成する手順を示すフローチャートで
ある。
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for creating data for calculating difference data when there is no created teaching data.

【図6】 従来のシミュレーションによるロボット教示
データの作成手順を示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing a procedure for creating robot teaching data by a conventional simulation.

【図7】 ロボット教示データを実機で動作確認する手
順を示すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing a procedure for confirming the operation of robot teaching data on a real machine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 シミュレーション部 12 CADデータ記憶部 13 1次教示データ記憶部 14 実機教示データ記憶部 Reference Signs List 11 simulation unit 12 CAD data storage unit 13 primary teaching data storage unit 14 actual machine teaching data storage unit

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ロボット教示データを、コンピュータシ
ミュレーションにより作成するための装置であって、 コンピュータシミュレーションによりロボットの動作を
再現して、ロボット教示データを作成するシミュレーシ
ョン手段と、 前記シミュレーション手段が作成したロボット教示デー
タを記憶する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶されているロボット教示データのう
ち、既に実機に投入された投入済みロボット教示データ
と、該投入済みロボット教示データを元にして実際のロ
ボットの動作に用いている実ロボット教示データとを比
較して、両者の差分データを算出する差分データ算出手
段と、 前記差分データ算出手段が算出した差分データをもと
に、前記シミュレーション手段が作成したロボット教示
データを補正する補正手段と、を有することを特徴とす
るロボット教示データの作成装置。
1. An apparatus for creating robot teaching data by computer simulation, comprising: a simulation unit that creates robot teaching data by reproducing an operation of the robot by computer simulation; and a robot created by the simulation unit. Storage means for storing the teaching data; of the robot teaching data stored in the storage means, the input robot teaching data already input to the actual machine; and the actual robot based on the input robot teaching data. Difference data calculating means for comparing the actual robot teaching data used for the operation and calculating the difference data between the two, and a robot created by the simulation means based on the difference data calculated by the difference data calculating means Correction means for correcting the teaching data; Creating apparatus of the robot teaching data and having a.
【請求項2】 前記補正手段は、前記シミュレーション
手段が作成したロボット教示データの教示点ごとに、最
も近い点の差分データにより補正することを特徴とする
請求項1記載のロボット教示データの作成装置。
2. The robot teaching data creating apparatus according to claim 1, wherein the correcting means performs correction for each teaching point of the robot teaching data created by the simulation means using difference data of a closest point. .
【請求項3】 ロボット教示データを、コンピュータシ
ミュレーションにより作成するための方法であって、 コンピュータシミュレーションによりロボットの動作を
再現して、ロボット教示データを作成する段階と、 コンピュータシミュレーションによって作成され、実機
へ投入済みのロボット教示データと、該投入済みロボッ
ト教示データを基にして実機を動作させるために用いて
いる実ロボット教示データとを比較して、両者の差分デ
ータを算出する段階と、 前記算出された差分データをもとに、前記シミュレーシ
ョンにより作成したロボット教示データを補正する段階
と、を有することを特徴とするロボット教示データの作
成方法。
3. A method for creating robot teaching data by computer simulation, comprising the steps of: creating a robot teaching data by reproducing an operation of a robot by computer simulation; Comparing the input robot teaching data with the actual robot teaching data used to operate the actual machine based on the input robot teaching data, and calculating difference data between the two; Correcting the robot teaching data created by the simulation based on the obtained difference data.
【請求項4】 前記ロボット教示データを補正する段階
は、前記シミュレーションにより作成したロボット教示
データの教示点ごとに、最も近い点の差分データを用い
て補正することを特徴とする請求項3記載のロボット教
示データの作成方法。
4. The method according to claim 3, wherein in the step of correcting the robot teaching data, for each teaching point of the robot teaching data created by the simulation, the correction is performed using difference data of the closest point. How to create robot teaching data.
【請求項5】 ロボット教示データを、コンピュータシ
ミュレーションにより作成するための方法であって、 既に作成されたシミュレーションによるロボット教示デ
ータを実機に投入した際に、該実機を用いて該ロボット
教示データを修正したときの修正実績により、作成中の
シミュレーションによるロボット教示データを補正する
ことを特徴とするロボット教示データの作成方法。
5. A method for creating robot teaching data by computer simulation, wherein when robot teaching data created by simulation is input to an actual machine, the robot teaching data is corrected using the actual machine. A method for creating robot teaching data, wherein the robot teaching data obtained by the simulation being created is corrected based on the correction results at the time of the execution.
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