JP2009262306A - Method of teaching robot - Google Patents
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Description
本発明は、産業用ロボットの動作を教示する方法に関するものである。特に、本発明はワークの位置決めのためのポジショナを有する溶接ロボット等のロボットの教示方法に関する。 The present invention relates to a method for teaching the operation of an industrial robot. In particular, the present invention relates to a teaching method for a robot such as a welding robot having a positioner for positioning a workpiece.
近年、産業用ロボットにより溶接や塗装、バリ取り、切断などの各種作業を行うことが多くなってきている。また、作業品質や作業効率の観点から、ワークを把持するポジショナ(ワーク位置決め装置)を動作させながらロボットを作動させる作業が増えてきている。 In recent years, various operations such as welding, painting, deburring, and cutting have been increasingly performed by industrial robots. In addition, from the viewpoint of work quality and work efficiency, work for operating a robot while operating a positioner (work positioning device) for gripping a work is increasing.
ポジショナにワークが設置されているロボットの教示を行う場合で、曲率が変化する溶接線や折れ直線を有する溶接線に対して、溶接欠陥を避けるために連続して溶接を行うことがある。このとき、ロボットの動作範囲や溶接品質の観点から、曲率が変化する箇所や屈曲箇所の前後でポジショナを動作させながら溶接するのが一般的である。 In the case of teaching a robot in which a workpiece is installed on a positioner, welding may be continuously performed on a welding line with a variable curvature or a welding line having a broken line in order to avoid welding defects. At this time, from the viewpoint of the operation range of the robot and the welding quality, it is common to perform welding while operating the positioner before and after the portion where the curvature changes or the bending portion.
このとき、折れ線部や曲率の大きな部位では、ポジショナの急激な変化が生じてしまう。例えば、図10の「状態1」から「状態3」のように直角に屈曲した溶接線W1,W2を常に水平に保つように教示点1〜4を設定すると、「状態3」に示すように屈曲箇所(教示点2,3の間)にてポジショナの急激な変化が生じてしまう。実際は動作速度リミットなどの保護機構により、ポジショナは停止するか、速度リミットでの動作となる。このため、速度リミットを超えないように、ポジショナの動作を開始する位置および動作を終了する位置を曲率部や屈曲箇所の前後に新たに教示点として手動で設定していた。図11の「状態1」から「状態5」は、このような新たな教示点の設定の一例を示す。この例では、図10の場合と同様に、溶接線W1,W2を常に水平に保つように教示点を設定している。図11の教示点1,5はそれぞれ図10の教示点1,4に対応し、図11の教示点3は図10の教示点2,3に対応している。図11の教示点2,4はポジショナ動作が可能となるように設定された教示点である。具体的には、図11の例では、教示点2においてポジショナがロボットと同期して動作を開始し、この同期動作は教示点4において終了する(ポジショナの動作開始位置が教示点2で動作終了位置が教示点4である。)。この種の技術は例えば特許文献1に開示されている。
At this time, a sharp change of the positioner occurs in a broken line part or a part with a large curvature. For example, when the
教示オペレータがポジショナの動作開始位置と動作終了位置を設定する方法では、実際にポジショナとロボットの同期動作にて、速度リミットを超えない教示点を実現できているかどうか確認する必要がある。この同期動作を行う区間は、本来の高品質な溶接条件から外れるため、出来るだけ短い区間に設定するのが望ましい。しかしながら、この区間が短すぎると速度リミットを超える動作が発生する。速度リミットを超える場合、ロボットやポジショナが停止しないとしも、設定されている溶接条件の溶接速度を実現できないため溶接品質の低下となってしまう。そのため、試行錯誤を繰り返しながら、出来るだけこの区画が短くかつ速度が速度リミットを超えないようにポジショナの同期を行う区間の教示点を設定する。このため多大な労力と時間がかかっていた。 In the method in which the teaching operator sets the operation start position and the operation end position of the positioner, it is necessary to confirm whether or not a teaching point that does not exceed the speed limit is actually realized by the synchronous operation of the positioner and the robot. Since the section for performing the synchronous operation deviates from the original high-quality welding conditions, it is desirable to set the section as short as possible. However, if this section is too short, an operation exceeding the speed limit occurs. If the speed limit is exceeded, even if the robot or positioner does not stop, the welding speed under the set welding conditions cannot be realized, resulting in a deterioration in welding quality. Therefore, while repeating trial and error, the teaching point of the section where positioner synchronization is performed is set so that this section is as short as possible and the speed does not exceed the speed limit. This required a lot of labor and time.
本発明はこの点に鑑みなされたものであり、ロボットとポジショナの同期を行う溶接等の作業の教示において、適切なポジショナ同期の教示点を自動的に作成する方法を提供するものである。また、既に作成された教示データに対し、適切なポジショナ同期の教示点が設定されているかどうかを自動的に検査し作業者に対して検査結果を表示することにより、教示の作業時間の短縮と溶接品質等の作業品質の向上を図るものである。 The present invention has been made in view of this point, and provides a method for automatically creating an appropriate teaching point for positioner synchronization in teaching work such as welding for synchronizing a robot and a positioner. In addition, it is possible to reduce the teaching work time by automatically inspecting whether or not the appropriate teaching points for positioner synchronization have been set for the already created teaching data and displaying the inspection result to the operator. It is intended to improve work quality such as welding quality.
本発明の第1の態様は、上記目的を達成するために、ロボットのティーチングを行うにあたり、作業軌跡の曲率部や屈曲点の前後でのポジショナのとるべき位置・姿勢を設定する事により、ポジショナの駆動装置の最大速度もしくは定格速度や加減速パターンから移動動作に必要な動作時間を求め、曲率部や屈曲点の前後区間の作業軌跡に対する作業速度(溶接速度)から、ポジショナの動作に必要な作業軌跡の長さを求め、ポジショナとの同期を行う連動区間とし、求めた軌跡長さとなるように教示点を自動的に設定する事により、ポジショナを有するロボットの教示に要する労力軽減と時間短縮を実現する。 In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention sets the position / posture to be taken by the positioner before and after the curvature part of the work trajectory and the bending point when teaching the robot. The operation time required for the moving operation is obtained from the maximum speed or rated speed of the drive unit and the acceleration / deceleration pattern. By calculating the length of the work trajectory and making it an interlocking section that synchronizes with the positioner, the teaching point is automatically set to be the calculated trajectory length, reducing labor and time required for teaching the robot with the positioner Is realized.
すなわち、本発明の第1の態様は、ポジショナを動作させながら作業を行うロボットの教示方法において、前記ポジショナの動作開始位置から動作終了位置までの動作時間を予め求め、前記ポジショナの動作を含む区間におけるワークに対する作業速度からポジショナ動作に要するワークに対する作業軌跡の長さを求め、前記ポジショナの前記動作開始位置から前記動作終了位置までの前記ワークに対する作業軌跡の長さが、前記ポジショナ動作に要する作業軌跡の長さ以上となるような連動開始位置及び連動終了位置を設定する、ロボットの教示方法を提供する。 In other words, according to a first aspect of the present invention, in a teaching method for a robot that performs work while operating a positioner, an operation time from the operation start position of the positioner to an operation end position is obtained in advance, and a section including the operation of the positioner The length of the work trajectory for the work required for the positioner operation is obtained from the work speed for the work at the position, and the length of the work trajectory for the work from the operation start position to the operation end position of the positioner is the work required for the positioner operation. Provided is a robot teaching method for setting an interlock start position and an interlock end position that are longer than the length of a trajectory.
ポジショナの動作開始から動作終了までの区間を分割し、それぞれの区間において第1の態様の方法を適用できる。すなわち、第1の態様において、ポジショナの各姿勢変化に応じて、さらに細かな作業速度を設定された場合、各ポジショナの姿勢の範囲に応じて、連動区間を分割し、同様の作業により、教示点を自動的に設定することにより、ポジショナを有するロボットの教示に要する労力軽減と時間短縮を実現できる。 The section from the start to the end of the operation of the positioner is divided, and the method of the first aspect can be applied to each section. That is, in the first aspect, when a finer work speed is set according to each posture change of the positioner, the interlocking section is divided according to the range of the posture of each positioner, and the same operation is used to teach By automatically setting the points, it is possible to reduce labor and time required for teaching a robot having a positioner.
本発明の第2の態様は、事前に作成された教示データに対して、ポジショナの変化する区間のポジショナの最短動作時間を導出し、作業速度に対してこの時間を乗じたポジショナが連動に要する最短の作業軌跡の長さを導出し、その対象長さが対象としている区間の軌跡長さより長い場合にオペレータに注意を促し、必要に応じてその区間の軌跡長さと必要な軌跡長さを表示することにより、作業効率を改善するとともに、より高品質な溶接を実現する教示データを短時間で作成することができる。 The second aspect of the present invention derives the shortest operating time of the positioner in the section where the positioner changes with respect to the teaching data created in advance, and requires a positioner that is multiplied by this time to work speed. Deriving the length of the shortest work trajectory, alerting the operator if the target length is longer than the target trajectory length, and displaying the trajectory length of that section and the required trajectory length as necessary As a result, the work efficiency can be improved and teaching data for realizing higher quality welding can be created in a short time.
すなわち、本発明の第2の態様は、作成された教示データに基づき、ポジショナとロボットの同期作業区間を抽出し、前記ポジショナの動作開始位置から動作終了位置までの動作時間と、前記同期作業区間におけるロボットのワークに対する作業速度とから前記ポジショナ動作に要する作業軌跡の長さを求め、前記ポジショナ動作に要する作業軌跡の長さより前記同期作業区間の前記ワークに対する作業軌跡が短い場合に教示位置の修正を促す警告を出力するロボットの教示方法を提供する。 That is, according to the second aspect of the present invention, the synchronous work section between the positioner and the robot is extracted based on the created teaching data, the operation time from the operation start position to the operation end position of the positioner, and the synchronous work section The length of the work trajectory required for the positioner operation is obtained from the work speed of the robot with respect to the work, and the teaching position is corrected when the work trajectory for the work in the synchronized work section is shorter than the length of the work trajectory required for the positioner operation. Provided is a robot teaching method for outputting a warning for prompting.
本発明の第1の態様によれば、ポジショナの速度リミットを超えず、なおかつ設定された作業速度を可能とする教示データを自動的に作成する事が出来、作業効率及び溶接品質の向上を図る。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to automatically create teaching data that does not exceed the speed limit of the positioner and enables the set work speed, thereby improving work efficiency and welding quality. .
本発明の第2の態様によれば、作成された教示プログラムに対して、チェックを行い、必要に応じて修正すべき教示点の位置を数値的に表示するため、修正作業の大幅な短縮を図れる。 According to the second aspect of the present invention, the created teaching program is checked, and the position of the teaching point to be corrected is numerically displayed as necessary. I can plan.
次に、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
本実施形態では、図1に示すような、ロボットシステムの一例を示す。このロボットシステムは、溶接ロボット(以下、単に「ロボット」という。)1と溶接対象となるワーク100を所定の位置で保持するポジショナ2と、ロボット1及びポジショナ2を制御する制御装置3を備える。ロボット1は加工具として溶接トーチ4を把持する。ロボット1は産業用ロボットとして一般的な多関節型ロボットを図示しているが、他の形式のロボットでも良い。ポジショナ2は、ワーク100の取付面2aを備え、この取付面2aを図1に図示した回転軸θ1,θ2周りに回転させる。回転軸θ1は取付面2aの中心から垂直に延びる回転軸であり、回転軸θ2は水平方向に回転軸である。ポジショナ2の姿勢は各回転軸周りの座標、すなわち(θ1,θ2)で表される。
In this embodiment, an example of a robot system as shown in FIG. 1 is shown. The robot system includes a welding robot (hereinafter simply referred to as “robot”) 1 and a
ロボット1及びポジショナ2はコンピュータを搭載した制御装置3により制御され、制御装置3では予め動作を教示したプログラムに従ってロボットを制御する。教示プログラムは制御装置に附帯している教示ペンダント5を使用して作成する場合や、パソコンを利用したオフライン教示システム6を使用して事前に作成される。オフライン教示システム6により作成されたプログラムは磁気ディスク(フロッピー(登録商標)ディスク)やメモリ装置などを介して制御装置3に受け渡しを行ったり、データ通信により制御装置3にプログラムを転送しても良い。
The
オフライン教示システム6は、表示装置としてグラフィックディスプレイ7を備え、入力装置としてキーボード、マウスを備えている。また、ワーク100のCAD情報を取り込むためのデータ入力装置9として、磁気記憶装置や通信装置が設けられている。これらを使用してロボットの制御装置に教示プログラムの受け渡しを行うのは前述のとおりである。さらに、オフライン教示システム6は、グラフィックディスプレイ7を制御する表示制御部11、入力装置8やデータ入力装置9からの入力を制御する入力制御部12、及びデータ、各種条件、プログラム等を記憶する記憶部13と協働して各種の演算処理を行う演算部14を備える。
The offline teaching system 6 includes a
本実施形態に教示プログラムの作成方法(ロボットの教示方法)は、オフライン教示システム6に対する操作又はオフライン教示システム自体が実行する処理である以下の6過程からなる。図2に本実施形態のフローチャート(ステップS2−1〜S2−7)を示す。教示オペレータの立場からすると、オフライン教示システム6のグラフィックディスプレイ7上に表示に従って、入力装置(マウスやキーボード)8を使用して使用数値等を含む条件の入力を行うことで教示プログラムを作成する。
The teaching program creation method (robot teaching method) according to the present embodiment includes the following six processes which are operations on the offline teaching system 6 or processes executed by the offline teaching system itself. FIG. 2 shows a flowchart (steps S2-1 to S2-7) of the present embodiment. From the teaching operator's standpoint, a teaching program is created by inputting conditions including values used using an input device (mouse or keyboard) 8 in accordance with the display on the
過程1:溶接線の位置を指定する(ステップS2−1)。
過程2:各溶接線に対するポジショナ2の姿勢を設定する(ステップS2−2)。
過程3:溶接線に対する溶接条件及び溶接トーチ4の姿勢を設定する(ステップS2−3,S2−4)。
過程4:ポジショナ2とロボット1の同期が必要な軌道長さを計算する(S2−5)。
過程5:過程4で計算した軌跡長さに従って、ポジショナ2の同期開始及び同期終了の位置を設定する(ステップS2−6)。
過程6:設定された条件に滋賀って溶接姿勢及びポジショナ同期区間の教示点を順次作成する。
Process 1: The position of the weld line is designated (step S2-1).
Process 2: The position of the
Process 3: The welding conditions for the weld line and the attitude of the welding torch 4 are set (steps S2-3 and S2-4).
Process 4: The trajectory length required to synchronize the
Process 5: According to the trajectory length calculated in process 4, the position of the synchronization start and synchronization end of the
Process 6: The teaching point of the welding posture and the positioner synchronization section is sequentially created under the set conditions in Shiga.
以下の個々の過程の説明中の各種演算等は、特に言及しない限り、基本的にはオフライン教示システム6がプログラムに従って実行する内部処理である。 Various operations in the following description of each process are basically internal processes executed by the off-line teaching system 6 according to a program unless otherwise specified.
過程1では、オフライン教示システム6に読み込んだワーク100の情報を元に教示オペレータが溶接位置を指定する。本実施形態では、簡単のため図3A及び図3Bに示す寸法のワーク100に連続した2本の溶接線W1,W2を設定するものとする。また、本実施形態では、図3A及び図3Bに示すポジショナ2のワーク取付面2aの中心に原点が固定された仮想的な直交座標系(フランジ座標系Σf)を使用する。このフランジ座標系Σfを基準とすると、第1の溶接線W1(200,200,20)〜(200,−200,20)(mm)と、第2の溶接線W2(200,−200,20)〜(−200,−200,20)(mm)となる。
In
過程2では、各溶接線W1,W2の作業を行うときのポジショナ2の姿勢を教示オペレータが設定する。通常は、溶接線の開先が上向きで、溶接線が水平となるように設定する。本実施形態手のポジショナ2とワーク100では、第1の溶接線W1に対しては、ポジショナ姿勢P1(45°,0°)、第2の溶接線W2に対しては、P2(45°,90°)に設定すると目的の姿勢となる。図4にポジショナ姿勢P1(45°,0°)のときのポジショナ2の外観を示す。
In the
過程3では、各溶接線W1,W2に対する溶接条件及び溶接姿勢を教示オペレータ設定する。溶接条件としては、溶接開始時のバックステップの位置や溶接条件およびトーチ姿勢、主溶接での溶接条件及びトーチ姿勢、溶接終了時の溶接条件及びトーチ姿勢をおのおの指定する。また、折れ線部や曲線部での溶接条件の指定なども行う。ここで溶接条件とは、溶接電流や電圧、溶接速度、ウィービング動作などを含んでいる。これらの条件をひとまとめにした命令マクロの形態で溶接条件を指定してもよい。図5A〜5Cは、グラフィックディスプレイ7に表示される溶接開始端の溶接条件設定画面、折れ線部の溶接条件設定画面、及び終端部の溶接条件設定画面の一例をそれぞれ示す。
In
過程4では、ポジショナ2とロボット1の同期が発生する折れ線区間にて、ポジショナ2の動作に必要な軌跡長さを演算する。「過程4」はオフライン教示システム6自体が実行する。
In the process 4, the trajectory length necessary for the operation of the
i番目のポジショナ軸の角度変化をΔθi(deg)、そのポジショナ軸の最大角速度(もしくは定格角速度)をβi(deg)とする。加減速に時間を要しないと仮定した場合に角度変化Δθiの動作に必要な時間ti(sec)は、以下の式(1)で表される。 Assume that the angle change of the i-th positioner shaft is Δθi (deg), and the maximum angular velocity (or rated angular velocity) of the positioner shaft is βi (deg). When it is assumed that time is not required for acceleration / deceleration, the time ti (sec) required for the operation of the angle change Δθi is expressed by the following equation (1).
実際には、ポジショナ2の角速度は、図6及び図7に示すような加減速パターンに近い動作をするので動作に必要な時間は、もう少し複雑な計算となる。角速度βiに達するまで加減速時間をta(sec)とすると、βi×ta≦Δθiの場合、すなわちi番目のポジショナ軸の角速度が0からβiに達するまでにそのポジショナ軸の角度変化がΔθi以下である場合には、角度変化Δθiの動作に必要な時間tiは以下の式(2)で表される(図6)。
Actually, since the angular velocity of the
一方、βi×ta>Δθiの場合、すなわちi番目のポジショナ軸の角速度が0からβiに達するまでのそのポジショナ軸の角度変化がΔθiに達する場合には、角度変化Δθiの動作に必要な時間tiは以下の式(3)で表される(図7)。 On the other hand, when βi × ta> Δθi, that is, when the angular change of the positioner axis reaches Δθi until the angular velocity of the i-th positioner axis reaches βi, the time ti required for the operation of the angular change Δθi Is represented by the following equation (3) (FIG. 7).
全てのポジショナの軸に対してこの時間tiの演算を行う。以下の式(4)に示すように、時間tiの最大値がポジショナ2の姿勢変化に必要な時間tとなる。
This time ti is calculated for all the positioner axes. As shown in the following formula (4), the maximum value of the time ti is the time t required for the posture change of the
次に、ポジショナ2の姿勢変化に必要な溶接線長さLweldを計算する。折れ線区間に設定されている作業速度、ここでは溶接速度としその速度をVweld(mm/sec)とすると、ポジショナ2の姿勢変化に必要な溶接線長さLweld(mm)は、以下の式(5)で表される。
Next, the weld line length L weld necessary for the posture change of the
本実施形態では、ポジショナ姿勢P1からP2の変化としては、(0,90)となり、2軸目(θ2)が90°変化する。2軸目の定格速度を10°/sec、加減速度に要する時間を0.5sec、溶接速度を5mm/sec(=30cm/min)とすると、ポジショナの姿勢変化に必要な溶接線長さLweld(mm)は式(2),(5)より以下に示すように47.5mmとなる。 In the present embodiment, the change from the positioner posture P1 to P2 is (0, 90), and the second axis (θ2) changes by 90 °. When the rated speed of the second axis is 10 ° / sec, the time required for acceleration / deceleration is 0.5 sec, and the welding speed is 5 mm / sec (= 30 cm / min), the weld line length L weld required for the position change of the positioner (Mm) is 47.5 mm as shown below from equations (2) and (5).
「過程5」では、「過程4」で導出したLweldに対して、折れ線部分の前後にワーク100に対して溶接線W1,W2上にこの軌跡長さの連動区間が必要となる。「過程4」に関する説明で示したように、ポジショナ2の加減速パターンは近似的なものであるため、最大角速度でこの数値を演算した場合は、制御や動的な影響による影響を加味して若干の余裕度が必要となる。また、定格速度を使用した場合でも、システムに対する余裕度を設けておくのがよい。この余裕量ΔLを加味した軌跡長さをLとする。
In “Process 5”, an interlocking section of this trajectory length is required on the weld lines W1 and W2 with respect to the
折れ線区間では、折れ線の頂点の前後に、この軌跡長さLの半分の位置にポジショナ2とロボット1の連動開始及び連動終了の教示点を挿入する必要がある。また、曲率のある区間では、同様に曲率部の長さが軌跡長さLよりも小さいときは、曲率部の前後にポジショナ2とロボット1の連動開始及び連動終了の教示点を挿入するとともに、各曲率部にてポジショナの動作が滑らかになるように角度の配分を行う必要がある。本実施例では余裕量を0.5秒相当の距離として2.5mmを加味した軌跡長さL=50mmとし、折れ線部の前25mmの位置と折れ線部25mmの位置にポジショナ2とロボット1の連動開始及び連動終了の連動位置を設定する。この連動開始及び連動終了の連動位置を設定は、教示オペレータがグラフィックディスプレイ7の表示に基づいて設定してもよいし、オフライン教示システム6が実行してもよい。なお、ポジショナ2にワーク100が保持されているため、ワーク100上の軌跡がフランジ座標系Σfでの軌跡長さとなる。ワーク100に対する作業速度を守る必要があるため、ポジショナ2の姿勢変化に必要な時間tをワーク100上の軌跡長さLに換算すればよく、複雑な座標変換は不要である。
In the broken line section, it is necessary to insert teaching points for starting and ending the interlocking of the
「過程6」では、指定されたポジショナ2の姿勢及び溶接トーチ4の姿勢から、ロボット1及びポジショナ2の動作となる教示点(接近点、アーク開始点、同期区間、アーク終了点、退避点)を教示オペレータが順次設定する。
In “Process 6”, teaching points (approach point, arc start point, synchronization interval, arc end point, retraction point) that are the operations of the
このように設定された教示データは、ポジショナの同期の区間では設定された作業速度、例えば作業の品質に多大な影響を与える溶接速度を実現し、なおかつ、出来るだけ同期する区間を最小化する事により、高品質な溶接が可能な溶接区間を最大化することが簡単に行うことができる。 The teaching data set in this way realizes the set work speed in the positioner synchronization section, for example, the welding speed that greatly affects the quality of the work, and minimizes the synchronized section as much as possible. Thus, it is possible to easily perform the maximization of the welding section where high quality welding is possible.
図8の「状態1」から「状態5」、本実施形態の方法でロボット1及びポジショナ2に教示された動作を概念的に示す。教示点1が溶接開始端、教示点5が溶接終了端に対応し、教示点3が折れ線の頂点(溶接線W1,W2の接続位置に対応する。教示点2,4がポジショナ2とロボット1の連動開始位置と連動終了位置に対応する。これらの教示点2,4は、ポジショナ2の動作開始位置から動作終了位置までのワーク100に対する作業軌跡の長さが、ポジショナ2の動作に要する作業軌跡の長さ以上となるように設定されている。
The operation taught to the
第2実施形態の変形例としては、ポジショナの動作開始から動作終了までを複数の区間に分割し、それぞれの区間において過程1〜6を実行してもよい。
As a modified example of the second embodiment, the operation from the start of the positioner to the end of the operation may be divided into a plurality of sections, and
(第2実施形態)
第2実施形態は、すでにロボットシステムで教示ペンダント5を使用して作成された教示プログラムや、オフライン教示システム6にて作成された教示プログラムに対してチェックを行う方法である。以下の説明では、オフライン教示システムが行うものとするが、ロボットシステムの制御装置3や他のコンピュータでの実行も可能である。本実施形態の方法は、概ね以下の4過程からなる。図9に本実施形態のフローチャート(ステップS9−1〜S9−8)を示す。
(Second Embodiment)
The second embodiment is a method for checking a teaching program already created using the teaching pendant 5 in the robot system or a teaching program created by the offline teaching system 6. In the following description, it is assumed that the off-line teaching system performs, but it can also be executed by the
過程1:教示プログラムからポジショナ変化のある教示点(i)〜教示点(i+1)の組(教示点列)を抽出する(ステップS9−1)。
過程2:ポジショナ動作に必要な軌跡長さLを算出する(ステップS9−2)。
過程3:教示点(i)から教示点(i+1)までのポジショナ2上(フランジ座標系Σf上での)作業長さLiを計算する(ステップS9−3)。
過程4:過程2の軌跡長さLと過程3の作業長さLiを比較し、その結果を表示する。その際にLi<Lならば警告をグラフィックディスプレイ7に表示する(ステップS9−4〜S9−8)。
Process 1: A set (teaching point sequence) of teaching point (i) to teaching point (i + 1) having a positioner change is extracted from the teaching program (step S9-1).
Process 2: The trajectory length L necessary for the positioner operation is calculated (step S9-2).
Process 3: The work length Li on the positioner 2 (on the flange coordinate system Σf) from the teaching point (i) to the teaching point (i + 1) is calculated (step S9-3).
Process 4: The trajectory length L of
過程1では、設定された教示プログラムを順にサーチし、ポジショナ2の姿勢変化を行っている教示点列(i)〜(i+1)を抽出する。
In
過程2では、ポジショナ2の変化量ΔPからポジショナの姿勢変化に必要な同期時間を算出する。この計算は、第1実施形態の過程4と同様であり、前述の式(2)〜(4)により算出される。
In
また、算出したポジショナ動作に必要な同期時間に対し、この区間で設定されている作業速度である溶接速度をVweldとすると、ポジショナ同期に必要な軌跡長さLを、前述の(5)により算出する。 Further, assuming that the welding speed, which is the work speed set in this section, is V weld with respect to the calculated synchronization time required for the positioner operation, the trajectory length L required for positioner synchronization is calculated according to the above (5). calculate.
過程3では、設定されている教示点のワーク100上での作業長さLiを導出する。ワーク100上での作業長さとは、フランジ座標系Σfでの軌跡長さである。教示点i及び教示点i+1でのポジショナ2に対するロボット先端点(本実施形態では溶接トーチ4の先端)の位置座標をそれぞれ導出し、その作業距離をLiとする。
In
過程4にて、軌跡Lと作業長さLiを比較する。Li<Lならば、その教示点(i)〜(ii)の区間で、ポジショナ2がロボット1と同期して動作するために必要な軌跡長さLに対して、現時点の教示による作業長さLが不足している。つまり、Li<Lならば、教示点(i),(ii)は、ポジショナ2の同期動作を確保するために修正する必要がある。そこで、Li<Lならば、ΔL(=L−Li)を演算し、このΔLを同期に足りない長さ情報として保存する。ポジショナ2の姿勢変化があるすべての教示点(i)〜(ii)について以上の処理を実行する(図9のステップS9−6,S9−8)。その後、Li<Lであるすべての教示点(i)〜(ii)をそれらの不足長さΔLを含む警告をグラフィックディスプレイ7に警告を表示する。警告の表示の態様は特に限定されない。
In step 4, the trajectory L and the work length Li are compared. If Li <L, the work length according to the current teaching is the locus length L required for the
このようにして、一度作成した教示プログラムの正当性を評価するとともに、実機で動作する前に、所望の動作が実現できない箇所を抽出し、修正すべき教示点を、修正量も含めて定量的に表示するため、作業効率が大幅に短縮され、溶接品質の高い教示プログラムを簡単に作成することが出来る。 In this way, the legitimacy of the teaching program once created is evaluated, and before the operation with the actual machine, the portion where the desired operation cannot be realized is extracted, and the teaching point to be corrected is quantitatively analyzed including the correction amount. Therefore, the work efficiency is greatly shortened and a teaching program with high welding quality can be easily created.
本発明は実施形態に限定されず、以下に列挙するように種々の変形が可能である。 The present invention is not limited to the embodiments, and various modifications are possible as listed below.
ロボットのオフライン教示システムを用いた実施例を示したが、ロボット単体の教示機能にこの機能を搭載して実現する事も可能である。 Although an embodiment using an offline teaching system for a robot has been shown, it is also possible to implement this function by installing this function in the teaching function of a single robot.
本実施形態では、パソコンを利用したオフライン教示システムによる溶接ロボットのポジショナ同期の教示点作成方法について述べたが、本発明をロボットの制御装置に組み込み、実機で実行し結果を表示することで、実機で実現することも可能である。 In the present embodiment, the teaching point creation method for positioner synchronization of a welding robot by an offline teaching system using a personal computer has been described. However, the present invention is incorporated in a robot control device, executed on a real machine, and displayed as a result. It is also possible to realize with.
また、溶接ロボットに限らず、ポジショナと同期作業を行うロボット(例えばシーリングロボットや塗装ロボット)などでも溶接速度を作業速度等に読み替えれば適用可能である。 Further, not only a welding robot but also a robot (for example, a sealing robot or a painting robot) that performs a synchronization operation with a positioner can be applied by replacing the welding speed with a work speed or the like.
1 溶接ロボット
2 ポジショナ
2a 取付面
3 制御装置
4 溶接トーチ
5 教示ペンダント
6 オフライン教示システム
7 グラフィックディスプレイ
8 入力装置
9 データ入力装置
11 表示制御部
12 入力制御部
13 記憶部
14 演算部
100 ワーク
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記ポジショナの動作開始位置から動作終了位置までの動作時間を予め求め、
前記ポジショナの動作を含む区間におけるワークに対する作業速度からポジショナ動作に要するワークに対する作業軌跡の長さを求め、
前記ポジショナの前記動作開始位置から前記動作終了位置までの前記ワークに対する作業軌跡の長さが、前記ポジショナ動作に要する作業軌跡の長さ以上となるような連動開始位置及び連動終了位置を設定する、ロボットの教示方法。 In the teaching method of the robot that works while operating the positioner,
The operation time from the operation start position of the positioner to the operation end position is obtained in advance,
Finding the length of the work trajectory for the work required for the positioner operation from the work speed for the work in the section including the operation of the positioner,
Setting the interlock start position and the interlock end position such that the length of the work trajectory for the workpiece from the operation start position of the positioner to the operation end position is equal to or greater than the length of the work trajectory required for the positioner operation; Robot teaching method.
前記ポジショナの動作開始位置から動作終了位置までの動作時間と、前記同期作業区間におけるロボットのワークに対する作業速度とから前記ポジショナ動作に要する作業軌跡の長さを求め、
前記ポジショナ動作に要する作業軌跡の長さより前記同期作業区間の前記ワークに対する作業軌跡が短い場合に教示位置の修正を促す警告を出力するロボットの教示方法。 Based on the created teaching data, extract the synchronous work section of the positioner and robot,
Obtaining the length of the work trajectory required for the positioner operation from the operation time from the operation start position of the positioner to the operation end position and the work speed of the robot with respect to the workpiece in the synchronous work section,
A robot teaching method for outputting a warning prompting correction of a teaching position when a work locus for the workpiece in the synchronous work section is shorter than a length of a work locus required for the positioner operation.
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