JP2005297097A - オフラインプログラミング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 溶接ロボットが溶接ワークをクランプする治具と干渉を起こさないように、干渉回避パスを挿入する作業の自動化。
【解決手段】 ディスプレイ上にロボット、ワーク、クランプ用の治具をレイアウトし、溶接経路Ｑ１→Ｑ２を指定する。シミュレーションを行ない、治具３１、３２との干渉の有無を判定する。干渉有の場合、治具の形状に対応させて登録された干渉回避パスのライブラリから、治具３１、３２をくぐる直線経路に適合したデータを呼出し、ホームベース形状の干渉回避パスｇ１、ｇ２を挿入する。干渉回避パスｇ１、ｇ２のデータには、干渉回避パスｇ１、ｇ２の各教示点の３次元位置データが各干渉回避パスｇ１、ｇ２の基準点に対するインクリメンタル量で登録されている。また、各教示点のトーチ姿勢も登録されている。修正後のプログラムをロボット実機にダウンロードし、実機でのチェック結果をアップロード後のオフラインプログラムに反映させても良い。
【選択図】 図７

Description

本発明は、溶接作業を行うロボットのオフラインティーチングにおいて、溶接対象ワークを固定するクランプ治具との干渉を回避する技術に関する。

オフラインティーチングは、溶接ロボットを用いて行なう溶接作業のためのプログラム（以下、溶接プログラム）を作成する場合にも広く利用されている。溶接プログラムの作成にあたって直面する１つの問題は、溶接対象ワークを固定するクランプ治具の存在にどう対処するかということである。即ち、溶接対象ワークを固定するクランプ治具の存在を無視して溶接経路を指定し、その指定された溶接経路に沿って溶接ロボットを実際に移動させた場合、ツール（溶接トーチ）やロボットアームの一部がクランプ治具と干渉を起こすことが珍らしくない。典型的なケースとしては、後述する実施形態で示すように、指定される溶接経路をブリッジ形状でまたぐクランプ治具が使用されるケースがある。

このような場合、従来のオフラインティーチングでは、オペレータがクランプ治具とロボットとの干渉を避けるための経路教示を行なっていた。具体的には、オペレータが、クランプ治具の直前から直後に至る干渉回避用の経路を教示し、更に、回避用の始点で溶接を一旦停止する命令を挿入し、終点で溶接を再開するようにプログラミングしていた。この作業は、オペレータに大きな作業負担を要求し、作業効率低下の原因にもなっていた。このような、溶接プログラムのオフラインティーチングにおけるクランプ治具との干渉回避の作業負担を軽減し、作業効率向上させる手法についての有力な技術の開示は、これまでのところ公知文献中に見当たらない。

そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、溶接ロボットを用いた溶接作業のためのオフラインティーチングにおけるクランプ治具との干渉回避の作業負担を軽減し、作業効率を向上させることにある。

本発明は、溶接プログラムをオフラインプログラミング装置上で作成する際に、ロボットが溶接を行う溶接線上に干渉を起こす溶接対象ワークを固定するクランプ治具があるか否かを自動的に判断し、干渉発生と判断される場合には、予め登録された干渉回路経路を呼び出して、プログラム経路を自動的に挿入、修正することで、上記課題を解決する。

より具体的に云えば、本発明は、ロボットにより溶接対象ワークに対する溶接を実行するための教示プログラムを作成するオフラインプログラミング装置に適用されるものであり、基本的な要件は、溶接ロボット、溶接対象ワーク、及び該溶接対象ワークを固定するクランプ治具に対応する夫々の３次元モデルを表示画面上に配置する手段と、該クランプ治具との干渉を回避する干渉回避経路を前記クランプ治具に対応した３次元モデルに関連付けて記憶する手段と、前記表示画面上で前記溶接対象ワークの３次元モデルに対して溶接経路を指定する手段と、該指定された溶接経路に沿ってロボットが溶接を実行するプログラムを作成する手段と、該作成したプログラムをシミュレートし、前記ロボットが前記クランプ治具に干渉するか否かをチェックする干渉チェック手段と、該干渉チェック手段によるチェック結果が前記クランプ治具と干渉すると判断されたとき、干渉するクランプ治具モデルに対応して記憶されている回避経路に基づいて前記クランプ治具との干渉を回避する干渉回避経路を前記プログラムに挿入する手段とを備えていることである（請求項１）。

ここで、クランプ治具の３次元モデルは、各３次元モデルが表わす治具との干渉を回避する干渉回避経路と対応付けられて複数記憶されていて良い（請求項２）。また、前記干渉チェック手段によるチェック結果が、直線経路部、コーナ部あるいは円弧経路での干渉が起ると判断されたときのために、前記記憶されている干渉回避経路には、それぞれ直線経路部用、コーナ部用あるいは円弧経路用の干渉回避経路を含めることができる（請求項３〜請求項５）。

また、オフラインプログラミング装置に、干渉回避経路の前記挿入の際に、該回避経路上の第１の位置で溶接を一旦停止させる命令を挿入すると共に該回避経路上の第２の位置で再度溶接を開始する命令を挿入する手段を具備させることができる（請求項６）。ここで、第１の位置と第２の位置は、３次元空間上の同一の位置とすることもできる（請求項７）。更にまた、クランプ治具モデルの寸法を変更する手段と、寸法の変更に応じて、前記クランプ治具モデルに対応する干渉回避経路を変更する手段を具備させること（請求項８）、前記表示画面上からクランプ治具の画像を削除する手段を具備させること（講求項９）、作成された教示プログラムを実機ロボットにダウンロードする手段と、実機ロボットから修正が加えられた教示プログラムをアップロードする手段と、前記干渉回避経路の部分が前記修正に含まれるか否かを判断する手段と、前記記憶されている干渉回避経路に前記修正を反映させる手段とを具備させること（講求項１０）も可能である。

従来はオペレータが、クランプ治具との干渉回避のための動作教示を行なっていたものを、本発明にかかるオフラインプログラミング装置を使用すれば、クランプ治具との干渉の有無確認と、干渉する場合の回避動作の追加をオフラインシステム上で行うことにより、オフラインプログラミングに以前までかかっていた時間より短い時間でオフラインプログラムを作成することができるようになる。

即ち、本発明に係るオフラインプログラミング装置により、オペレータがロボットに溶接を行わせるプログラムを作成する際に、オペレータが、そのまま再生運転を行なえばクランプ治具との干渉を起こすケースにおいて、同干渉を回避する経路が、オペレータが個別に教示しなくても、プログラムに自動的に挿入できるので、オペレータの作業負担が顕著に軽減され、作業効率が向上する。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。先ず図１は、本発明の１つの実施形態に係るオフラインプログラミング装置を含む全体配置を示した図である。同図において、符号１はアーム先端に溶接トーチ（但し、教示用の同形、同寸のダミーも可）４を装着したロボット（実機機構部）で、ロボット制御装置２に接続されている。ロボット制御装置２には、更に教示操作盤３とパーソナルコンピュータ１０が接続されている。パーソナルコンピュータ１０は、本実施形態においてオフラインプログラミング装置を構成するものである。符号２０は溶接対象のワーク（但し、教示用の同形、同寸のダミーも可）で、クランプ用の治具２１、２２が取り付けられている。符号２３は溶接線として予定されているライン（以下、溶接予定線という）である。なお、以後、「クランプ用の治具」のことを適宜「治具」と略称する。

ここでは、治具２１、２２はワーク２０の溶接予定線２３が存在する面をブリッジ形状にまたぐ形状を有するもので、溶接予定線２３は始点Ｐ１から治具２１、２２のほぼ中央部をくぐって終点Ｐ２まで延びた直線経路で描かれている。この例から直ちに判るように、Ｐ１からＰ２までそのまま直線経路でロボット１を移動させれば、トーチ姿勢（ロボット姿勢）をいかに教示しても治具２１、２２で干渉を起こすと予測される（実際には治具２２まで到達せずに緊急停止）。そこで、パーソナルコンピュータ１０上で行なうオフラインティーチングに際して、治具２１、２２での干渉を起こさないようにする（詳細は後述）。

図２は、オフラインプログラミング装置としてのパーソナルコンピュータ１０の概略構成を説明する図で、（ａ）は外観を示し、（ｂ）はブロック構成の概略を示している。図示した通り、パーソナルコンピュータ１０はＣＰＵ１１を備え、ＣＰＵ１１のバスラインにキーボード／マウス（マニュアル入力装置）１２、グラフィック制御回路１４、メモリ（ＲＯＭ１５、ＲＡＭ１６、不揮発性メモリ１７）及び通信インターフェイス１８が結合されている。そして、グラフィック制御回路１４にはディスプレイ（例えば液晶表示装置、ＣＲＴ等）１３が接続されている。また、図示を省略したが、必要に応じて、プリンタ等の外部機器との間でデータの授受を行なうための入出力装置等が装備される。

メモリには、オフラインプログラミングで使用される諸データが含まれる。また、グラフィック制御回路を動作させて、例えば３次元モデルで定義された諸物体を画面上で配置したり、作成中あるいは作成過程のロボット教示プログラムが表わす教示経路や、教示点の位置等をディスプレイ上に表示させるためのプログラム、諸設定値等が格納されている。また、画面上で、指定された教示点をマウスでドラッグすることにより、同教示点を希望する修正位置に移動させ、修正後の教示位置データを記憶するためのソフトウェア等が装備されている。

ここまでの構成と機能は特に従来システムと変わるところはないが、本実施形態では、それに加えて、図３のフローチャートに示した手順で、溶接経路の指定、動作シミュレーション、干渉有無判定、干渉回避経路の挿入等を含む処理を実行するためのソフトウェア及び諸データが装備されている。この諸データには、特に、ロボット１、溶接対象ワーク２０、治具２１、２２の各３次元モデルのデータとともに、治具の形状と寸法に対応させて予め登録される干渉回避経路のデータ（以下、干渉回避経路ライブラリという；具体例後述）が含まれている。
各ステップについて概略を説明すれば次のようになる。

［ステップＳ１について］
ディスプレイ１３（図２参照）の画面上にロボット、ワーク、クランプ用の治具（いずれも３次元モデルに基づく画像）をレイアウトする。ここでは図４（ａ）に示したようにレイアウトする。このレイアウトは、図１に示した実際の溶接作業における配置を可能なな限りオフラインシステム上で再現したものとなっている。図４（ａ）に示したレイアウトにおいて、図１中に示した各実物（ロボット１、トーチ４、ワーク２０、クランプ用治具２１、２２）は、それぞれ符号４０、４１、３０、３１、３２で指示された画像に対応している。また、レイアウト空間（ワークセル）には座標系ＸＹＺが定義されており、その＋Ｙ軸方向が図１における溶接予定線２３の方向（Ｐ１→Ｐ２の方向）に対応しているものとする。

［ステップＳ２について］
オフラインプログラミング装置としての通常の機能を使って、クランプ用の治具３１、３２の存在を無視して溶接プログラムを作成する。ここでは、同溶接プログラムにおける溶接経路として、図４（ｂ）に示した直線経路Ｑ１→Ｑ２を指定するものとする。ここで、Ｑ１→Ｑ２は図１に示したＰ１→Ｐ２に対応して指定されたものである。なお、この際に治具３１、３２の表示が邪魔になる場合等には、治具３１、３２を表示しないような設定（例えばマニュアル操作手段１２の操作で設定）も可能とする。

［ステップＳ３、Ｓ４について］
上記ステップＳ２で作成した溶接プログラムで指定されている溶接経路Ｑ１→Ｑ２が、治具３１、３２と干渉するかどうか確認するために、同溶接プログラムのシミュレーションを行ない（Ｓ３）、溶接経路Ｑ１→Ｑ２上で治具３１あるいは３２との干渉が起ると判定された場合はステップＳ５に進み、干渉が起らないと判定された場合には処理を終了する。また、治具との干渉が起ると判定された場合、その治具（３次元モデル）を特定する。本例では、治具３１及び３２でそれぞれ干渉が起ると判定されることになる。

なお、干渉チェックに際しては、ワークセルの空間内において、ロボット４０とトーチ４１を含めた部分が占める３次元領域がシミュレーションによって移動する時、治具３１、３２が占める３次元領域と接触乃至重複すれば「干渉起る」と判定し、そうでなければ「干渉起らず」と判定する。このようなオフラインシステム上でのシミュレーション及びそれに基づく干渉の有無確認自体は、周知技術に属するので詳細説明は省略する。

［ステップＳ５について］
ステップＳ４で、干渉が起ると指定された治具（ここでは治具３１、３２）について、溶接プログラムに干渉回避経路（回避パス）を挿入する。回避パスは、干渉回避経路ライブラリに登録されており、図５に、登録されている回避パスの３次元モデルのアイテム例を示した。即ち、（ａ）は直線ブリッジ形状Ｗ１／直線経路対応用の干渉回避経路ｆ１、（ｂ）はアーチブリッジ形状Ｗ２／直線経路対応用の干渉回避経路ｆ２、（ｃ）は直線ブリッジ形状Ｗ３／コーナ部対応用の干渉回避経路ｆ３、（ｄ）は直線ブリッジ形状Ｗ４／円弧経路対応用の干渉回避経路ｆ４を示している。

これらアイテムの中からの選択及び溶接経路Ｑ１→Ｑ２の挿入位置の決定は、例えば図９のフローチャートに示した処理手順で自動的に行なうことができる。各ステップの要点は下記の通りである。

ステップＴ１：干渉を起こすと判定された治具の種類（例えば、オフラインシステム上での治具の３次元モデルに付した形状・寸法種別登録コードと対応して付されたライブラリ上でのコードで規定）と、同治具を通過する際の経路タイプに基づき、ライブラリ中のどのアイテムを呼び出すか決定する。ここでは、治具３１、３２との各干渉について、図５（ａ）の直線ブリッジ形状／直線経路対応用の干渉回避経路が呼び出される。図６はその内容を表わしている。

図６において、点Ａ２がブリッジ形状で溶接線をまたぐ部分の中央真下に設定された基準点で、この基準点Ａ２に関して３次元座標値のインクリメンタル量でＡ１及びＡ３〜Ａ８のデータが登録されている。Ａ２とＡ７は同位置に定められており、回避パスの全体は野球のホームベース形状のパスに、Ａ１→Ａ２とＡ７→Ａ８を加えたものとなっている。即ち、回避パスはブリッジ形状（治具モデル）の手前のＡ１（回避パス野始点）からブリッジ形状の真下Ａ２まで進入するが、そこから斜め上のＡ３に後退し、そこから真上にＡ４まで上がり、水平移動でＡ５に至る。更にそこから真下にＡ６まで下降し、次いで、今度はブリッジ形状の反対側から真下Ａ７（＝Ａ２）に進入してから、Ａ８（回避パス野始点）に到達する。

各点Ａ１〜Ａ８は、溶接プログラムに教示点として挿入される点であり、各点についてトーチ姿勢（＝ツール先端点の姿勢）ａ１〜ａ８が指定されている。ブリッジ形状の真下Ａ２、Ａ７で指定される各トーチ姿勢は、ブリッジ形状との干渉を避けるようにそれぞれ傾斜している。また、Ａ１で指定される各トーチ姿勢は、その手前に接続される溶接線におけるトーチ姿勢と同じ姿勢とされることが好ましい。同様に、Ａ８で指定されるトーチ姿勢は、その直後に接続される溶接線におけるトーチ姿勢と同じ姿勢とされることが好ましい。また、Ａ３〜Ａ６における各トーチ姿勢には、Ａ２におけるトーチ姿勢とＡ７におけるトーチ姿勢の大きな差を徐々に埋めていくよう段階的な変化をつけることが好ましい。

ステップＴ２：溶接プログラムで指定されている溶接線Ｑ１→Ｑ２に、経路パスＡ１〜Ａ８を挿入（但し、一部は置き換えになる）する位置を定めるために、レイアウト中の溶接線Ｑ１→Ｑ２上に「点Ａ２の対応点Ｑ３、Ｑ４」を定める。点Ｑ３、Ｑ４は、ここでは「Ｑ１→Ｑ２上であって、且つ、治具３１、３２の各真下（ブリッジ形状の幅方向、即ち、Ｙ軸方向に関する中点）」として計算される。

ステップＴ３：点Ａ２に点Ｑ３、Ｑ４の３次元位置データを付与する。
ステップＴ４：点Ａ１が線分Ｑ１Ｑ３上に乗る条件で点Ａ１の３次元位置データを付与し、また、点Ａ８が線分Ｑ３Ｑ４上に乗る条件で点Ａ８の３次元位置データを付与する。他の点Ａ３〜Ａ７については、それらがＹＺ面上に乗る条件で各点の３次元位置データを付与する。これにより、治具３１との干渉回避用のパスが挿入位置が一意的に定まる。

ステップＴ５：点Ａ１が線分Ｑ３Ｑ４上に乗る条件で点Ａ１の３次元位置データを付与し、また、点Ａ８が線分Ｑ４Ｑ２上に乗る条件で点Ａ８の３次元位置データを付与する。他の点Ａ３〜Ａ７については、それらがＹＺ面上に乗る条件で各点の３次元位置データを付与する。これにより、治具３２との干渉回避用のパスが挿入位置が一意的に定まる。

ステップＴ６：ステップＴ５、Ｔ６の計算結果に基づいて、溶接プログラムにおける点Ｐ１Ｐ２間に計１６個の教示点を加え、３次元位置データと各点に付随するトーチ姿勢（ライブラリで指定されている通り）を書き込む。更に、位置決めの割合も書き込む。位置決めの割合は、別途、各挿入教示点につて予め別途オペレータが指定すれば良い。

このようにして、治具３１、３２のいずれでも干渉を起こさない溶接経路（トーチ姿勢も含む）が作成されたことになる。それを画面表示すれば例えば図７のようになる。図７において、符号ｇ１が治具３１との干渉回避パスを表わし、符号ｇ２が治具３２との干渉回避パスを表わしている。

このようにして修正されたオフライン溶接プログラムをロボット実機（ロボット制御装置２：図１参照）にダウンロードし、実機１で試行的な再生運転を低速で行なっても良い。そこで、もしも不都合があれば、アップロードしてオフラインプログラムに反映させても良い。例えば点Ａ２＝Ａ７で干渉すれすれで危険（溶接時の熱変形分の余裕が無い）であると判断された場合には、マニュアル操作手段１２（図２参照）を使ってライブラリデータを修正して、回避経路の挿入をやり尚しても良い。ライブラリデータの修正例としては、図６中の点Ｂ２、Ｂ７でそれぞれ点Ａ２、Ａ７を置き換える修正が考えられる。修正後の回避経路を挿入した場合、ブリッジ形状の真下付近に未溶接部分ができるが、極く一部であれば許容されることも多い。また、許容されない場合は、治具を造り直すなどしても良い。その場合、それに合わせて回避パスのライブラリデータ中の治具モデルデータを修正すれば、改造後の治具に整合した干渉回避経路の挿入が可能になる。

なお、干渉回避パス中の溶接の停止・再開や溶接条件（溶接電圧、溶接電流、ワイヤ送給速度、溶接速度、クレータ処理時間等）については、事前に任意に設定可能である。例えば点Ａ２で「アークオフ」、点Ａ７で「アークオン」としても良い。即ち、点Ａ２でアークオフし、点Ａ２〜点Ａ７まではアークオフ状態での移動後、３次元空間内で点Ａ２と同位置である点Ａ７でアーク再オンという動作を教示することができる。この場合 治具３１、３２での各点Ａ２、Ａ７の対応点で位置決め度を「１００％」と指定し、他の点Ａ１、Ａ３〜Ａ６及びＡ８については、例えば位置決め割合０％（減速なしで次動作へ移行）とするのが通例である。
また、指令速度については、Ａ１→Ａ２及びＡ７→Ａ８においては挿入前のプログラムで指定された速度と同じとするのが好ましい。Ａ２→Ａ３→Ａ４→Ａ５→Ａ６→Ａ７については、なるべく大きな速度（例えば最高速度）を指定して、作業の効率化を図ることができる。

また、下記の条件を設定して、挿入後のプログラムについて更なるパス変更の要否を判断することも可能である。
（１）全体の溶接線の最低限何％溶接する必要があるか。これは、例えばクランプ治具ブリッジ形状の下の部分などで、溶接トーチの姿勢を変更してまで溶接する必要があるかどうかを見極める目安となる。もし、この条件をクリアできていなければ、クランプ治具の改造等を検討する必要があることになる。
（２）トーチの姿勢（溶接経路に対する前進角、ねらい角）の変動角度範囲の制限条件。これに違反していれば、ライブラリデータ中のトーチ姿勢の修正などが必要となる。
（３）干渉回避後に、回避前のトーチの姿勢に戻るまでの時間または距離の条件。これに違反していれば、ライブラリデータ中の回避経路の修正などが必要となる。

更に、クランプ治具の配置されたプログラム経路がコーナーまたは円弧、曲線の場合であっても、回避パスをその経路に応じた形態で各治具形状タイプに対応させライブラリに登録しておけば、上記の例と同様の干渉回避経路挿入を行なうことができる。

一例として、図８（ａ）には干渉回避経路ライブラリに登録されている直線ブリッジ形状／コーナ部対応用の干渉回避経路を示し、図８（ｂ）には干渉回避経路ライブラリに登録されている直線ブリッジ形状／円弧経路部対応用の干渉回避経路を示した。ここではトーチ姿勢の描示は省略したが、図５と同様の態様で、干渉を起こさず、且つ、急変区間がないようにトーチ姿勢が各点Ｃ１〜Ｃ８、Ｄ１〜Ｄ８（教示点として挿入される点）に付随して登録されている。両例において、点Ｃ２、Ｄ２が点Ａ２（図６参照）に相当する基準点である。また、点Ｃ２〜Ｃ７、Ｄ２〜Ｄ７の区間は、いずれも前述のＡ２〜Ａ７と同様に、各ブリッジ形状を上方でまたぐホームベース形状を有している。

従って、コーナ部での干渉時には、点Ｃ２＝Ｃ７を挿入前のプログラムで指定されている経路中のコーナ点Ｑ５に一致させ、点Ｃ１、Ｃ８が、前述の点Ａ１、Ａ８と同様の対応関係で挿入前の直線経路上に乗るように回避パスを挿入してやれば良い。そのための計算も前述の例と同様であるから詳細は省略する。
円弧経路での干渉時についても同様である。即ち、点Ｄ２＝Ｄ７を挿入前のプログラムで指定されている経路中の円弧経路（ここでは９０度の方向転回を行なう円弧経路とする）の中点Ｑ６に一致させ、点Ｄ１、Ｄ８が、挿入前の円弧経路の始点、終点に一致するように回避パスを挿入してやれば良い。そのための計算は前述の例と同様の簡単なものであるから詳細は省略する。

本発明の１つの実施形態に係るオフラインプログラミング装置（パーソナルコンピュータ）を含む全体配置を示した図である。 図１に示したオフラインプログラミング装置（パーソナルコンピュータ）の外観（ａ）と、（ｂ）ブロック構成を示した図である。 実施形態で実行される処理手順の概略を記したフローチャートである。 実施形態で表示されるレイアウト（ａ）、及び、同レイアウトに溶接線（治具を考慮せず）を指定した状態をを示した図である。 干渉回避経路ライブラリに登録されているモデルアイテムの例（ａ）〜（ｄ）を示したもので、（ａ）は直線ブリッジ形状／直線経路対応用の干渉回避経路、（ｂ）はアーチブリッジ形状／直線経路対応用の干渉回避経路、（ｃ）は直線ブリッジ形状／コーナ部対応用の干渉回避経路、（ｄ）は直線ブリッジ形状／円弧経路対応用の干渉回避経路を示している。 干渉回避経路ライブラリに登録されている直線ブリッジ形状／直線経路対応用の干渉回避経路（図５（ａ））の詳細を示した図である。 図４（ｂ）のように指定された溶接線に関して、干渉回避経路を挿入して修正された教示経路を示した図である。 （ａ）は干渉回避経路ライブラリに登録されている直線ブリッジ形状／コーナ部対応用の干渉回避経路についてやや詳しく示した図、（ｂ）は干渉回避経路ライブラリに登録されている直線ブリッジ形状／円弧経路部対応用の干渉回避経路についてやや詳しく示した図である。 図４（ｂ）のように指定された溶接線に関して、干渉回避経路挿入位置の決定方法を説明するフローチャートである。

符号の説明

１ ロボット（実機機構部）
２ ロボット制御装置
３ 教示操作盤
４ 溶接トーチ（実物）
１０ パーソナルコンピュータ（オフラインプログラミング装置）
２０ ワーク（実物）
２１、２２ 治具クランプ（実物）
２３ 溶接線（実物ワーク上予定線）
３０ ワーク（３次元モデル）
３１、３２ 治具（３次元モデル）
４０ ロボット（３次元モデル）
４１ 溶接トーチ（３次元モデル）

Claims (10)

1. ロボットにより溶接対象ワークに対する溶接を実行するための教示プログラムを作成するオフラインプログラミング装置において、
   溶接ロボット、溶接対象ワーク、及び該溶接対象ワークを固定するクランプ治具に対応する夫々の３次元モデルを表示画面上に配置する手段と、
   該クランプ治具との干渉を回避する干渉回避経路を前記クランプ治具に対応した３次元モデルに関連付けて記憶する手段と、
   前記表示画面上で前記溶接対象ワークの３次元モデルに対して溶接経路を指定する手段と、
   該指定された溶接経路に沿ってロボットが溶接を実行するプログラムを作成する手段と、
   該作成したプログラムをシミュレートし、前記ロボットが前記クランプ治具に干渉するか否かをチェックする干渉チェック手段と、
   該干渉チェック手段によるチェック結果が前記クランプ治具と干渉すると判断されたとき、干渉するクランプ治具モデルに対応して記憶されている回避経路に基づいて前記クランプ治具との干渉を回避する干渉回避経路を前記プログラムに挿入する手段とを備えたことを特徴とする、オフラインプログラミング装置。
2. クランプ治具の３次元モデルは、各３次元モデルが表わす治具との干渉を回避する干渉回避経路と対応付けられて複数記憶されている、請求項１に記載のオフラインプログラミング装置。
3. 前記干渉チェック手段によるチェック結果が直線経路部での干渉が起ると判断されたときのために、前記記憶されている干渉回避経路には直線経路部用の干渉回避経路が含まれている、請求項１または請求項２に記載のオフラインプログラミング装置。
4. 前記干渉チェック手段によるチェック結果がコーナ部での干渉が起ると判断されたときのために、前記記憶されている干渉回避経路にはコーナ部用の干渉回避経路が含まれている、請求項１〜請求項３の内、いずれか１項に記載のオフラインプログラミング装置。
5. 前記干渉チェック手段によるチェック結果が円弧経路部での干渉が起ると判断されたときのために、前記記憶されている干渉回避経路には円弧経路部用の干渉回避経路が含まれている、請求項１〜請求項４の内、いずれか１項に記載のオフラインプログラミング装置。
6. 干渉回避経路の前記挿入の際に、該回避経路上の第１の位置で溶接を一旦停止させる命令を挿入すると共に該回避経路上の第２の位置で再度溶接を開始する命令を挿入する手段を備えた、請求項１〜請求項５の内、いずれか１項に記載のオフラインプログラミング装置。
7. 干渉回避経路上の前記第１の位置と前記第２の位置が３次元空間上の同一の位置である、請求項６に記載のオフラインプログラミング装置。
8. クランプ治具モデルの寸法を変更する手段と、
   該寸法の変更に応じて、前記クランプ治具モデルに対応する干渉回避経路を変更する手段とを備えた、請求項１〜請求項３の内、いずれか１項に記載のオフラインプログラミング装置。
9. 前記表示画面上からクランプ治具の画像を削除する手段を備えた、講求項１〜請求項８の内、いずれか１項に記載のオフラインプログラミング装置。
10. 前記作成された教示プログラムを実機ロボットにダウンロードする手段と、
    実機ロボットから修正が加えられた教示プログラムをアップロードする手段と、
    前記干渉回避経路の部分が前記修正に含まれるか否かを判断する手段と、
    前記記憶されている干渉回避経路に前記修正を反映させる手段とを備えた、講求項１〜請求項９の内、いずれか１項に記載のオフラインプログラミング装置。
    

Images