JP2012024867A - Teaching device for welding robot and teaching method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten a working time of teaching by easily performing the teaching of a spot welding robot even if an operator does not have specific skill.SOLUTION: A teaching device for a welding robot is operated by: receiving an input of relative position information including distance information 430 indicating how long a weld tip of a welding gun is separated from workpieces in relation with welding spots 420 on the workpieces, first moving information 440 indicating how long the welding gun is moved to a side of positioning the weld spots 420, and second moving information 450 indicating how long it is moved to a side of not positioning the welding spots 420; receiving an input of welding spot information at each welding spot including positions of the welding spots and weld operation; determining non-welding running points of the welding gun; and generating an operation program for performing welding operation while maintaining the posture of the welding gun, thereby automatically determining the non-welding running points of the welding gun by only the input of the relative position information and the welding spot information without setting the posture of the welding gun in each welding spot.

Description

本発明は、スポット溶接ロボットのティーチング装置およびティーチング方法に関し、特に、実空間をコンピュータの仮想空間に投影し、実空間のスポット溶接ロボットに対応する仮想ロボットモデルを仮想空間に作成し、仮想ロボットモデルを用いてスポット溶接ロボットの動作をプログラミングする技術に関するものである。   The present invention relates to a teaching apparatus and teaching method for a spot welding robot, and in particular, projects a real space onto a virtual space of a computer, creates a virtual robot model corresponding to the spot welding robot in the real space in the virtual space, and generates a virtual robot model. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a technique for programming the operation of a spot welding robot by using a robot.
従来、スポット溶接ロボットの先端に溶接ツール(例えば、溶接ガン)を取り付けて、この溶接ツールを予め定めた軌道に沿って移動させて所要の溶接作業を行うようにしたロボットシステムが知られている。この種のロボットシステムにおいて、スポット溶接ロボットに所要の動作を教示する教示方法としては、CRT等の画面上でその動作をシミュレート(模擬実行)することにより、生産ラインを停止させることなくその動作実行のためのプログラムを作成する、所謂オフライン教示(ティーチング)方法がある。   2. Description of the Related Art Conventionally, a robot system is known in which a welding tool (for example, a welding gun) is attached to the tip of a spot welding robot, and the welding tool is moved along a predetermined trajectory to perform a required welding operation. . In this type of robot system, as a teaching method for teaching a required operation to a spot welding robot, the operation can be performed without stopping the production line by simulating the operation on a screen such as a CRT. There is a so-called off-line teaching (teaching) method for creating a program for execution.
すなわち、このオフライン教示方法は、実空間のスポット溶接ロボットをコンピュータの仮想空間内に仮想ロボットモデルとして作成してCRT等の画面上に表示し、この画面上の仮想ロボットモデルを用いてスポット溶接ロボットの動作を模擬させることにより、スポット溶接ロボットの動作確認や動作プログラムの作成を行うようにしたものである。   That is, in this offline teaching method, a spot welding robot in a real space is created as a virtual robot model in a virtual space of a computer and displayed on a screen such as a CRT, and the spot welding robot is used using the virtual robot model on this screen. The operation of the spot welding robot is confirmed and an operation program is created by simulating the above operation.
なお、作業を実行する位置を設定する手段に加えて、当該設定された位置における作業を設定する手段、最初に設定された位置を基準とした他の位置を設定する手段とを備え、基準位置に基づいて複数の位置で作業を繰り返す動作のプログラミングやティーチングが簡単に行えるようにした技術が開示されている(例えば、特許文献1を参照)。また、仮想ロボットモデルの作業部が動作する軌道の座標を仮想空間に設定し、仮想ロボットモデルの動作の確認を行い、その動作の結果を反映させて実ロボットの動作教示を行う技術が開示されている(例えば、特許文献2を参照)。   In addition to the means for setting the position at which the work is performed, the reference position includes means for setting the work at the set position, and means for setting another position based on the initially set position. A technique is disclosed in which programming and teaching of operations that repeat operations at a plurality of positions can be easily performed based on (see, for example, Patent Document 1). Also disclosed is a technique for setting the coordinates of the trajectory in which the working part of the virtual robot model operates in the virtual space, confirming the operation of the virtual robot model, and teaching the operation of the real robot by reflecting the result of the operation. (For example, refer to Patent Document 2).
また、ティーチポイントおよび各ティーチポイントの通過順序などを定めた動作プログラムを作成し、作成した動作プログラムに従ってロボットモデルを動作させる作業のシミュレーションを実行する技術が開示されている(例えば、特許文献3を参照)。また、塗装ガンの移動方向一端の塗装開始点と移動方向他端の塗装終了点とを教示することにより、ワークの搬送速度と塗装ガンの移動速度とに対応した動作軌跡を設定する技術が開示されている(例えば、特許文献4を参照)。   In addition, a technique is disclosed in which an operation program that defines the teach points and the order of passage of each teach point is created, and a simulation of the operation of operating the robot model according to the created operation program is executed (for example, Patent Document 3). reference). Also disclosed is a technique for setting an operation trajectory corresponding to the workpiece conveyance speed and the painting gun movement speed by teaching the painting start point at one end of the painting gun movement direction and the painting end point at the other movement direction of the painting gun. (For example, see Patent Document 4).
また、車体の基準点の位置と塗装ロボットの基準点の位置とを表わす位置制御変数データ、および、塗装制御変数データが入力されて、それらを用いた塗装ロボットについての車体に対する塗装作業のための動作ティーチングを行う技術が開示されている(例えば、特許文献5を参照)。   In addition, position control variable data representing the position of the reference point of the vehicle body and the position of the reference point of the painting robot and the painting control variable data are input, and for painting work on the vehicle body for the painting robot using them. A technique for performing motion teaching is disclosed (for example, see Patent Document 5).
特開2003−50610号公報JP 2003-50610 A 特開2001−216015号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-2116015 特開平9−244724号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-244724 特開平5−289722号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-289722 特開平5−88740号公報JP-A-5-88740
搬送ロボットによる搬送作業は、ワークを取る、ロボットアームを上昇させる、ロボットアームを移動させる、ロボットアームを下降させるおよびワークを置くといった一定の動作で成り立っている。そのため、ワークを取る位置とワークを置く位置とを設定すれば、ワークを搬送する動作を容易にプログラミングすることができる。また、塗装ロボットによる塗装作業は、ロボットアームがワークに対して一定の距離を保ちながら一定の往復運動を繰り返す動作で成り立っている。そのため、塗装を開始する位置と塗装を終了する位置とを設定すれば、ワークを塗装する動作を容易にプログラミングすることができる。さらに言えば、搬送作業や塗装作業は、溶接作業に比べて、ロボットの周辺に存在する治具などが少ないため、治具との干渉を回避する動作を容易にプログラミングすることができる。   The transfer operation by the transfer robot is composed of certain operations such as taking a workpiece, raising the robot arm, moving the robot arm, lowering the robot arm, and placing the workpiece. Therefore, if the position for picking up the workpiece and the position for placing the workpiece are set, the operation of transporting the workpiece can be easily programmed. In addition, the painting operation by the painting robot consists of an operation in which the robot arm repeats a certain reciprocating motion while maintaining a certain distance from the workpiece. Therefore, if the position for starting painting and the position for finishing painting are set, the operation for painting a workpiece can be easily programmed. Furthermore, since the conveyance work and the painting work have fewer jigs and the like around the robot as compared with the welding work, the operation for avoiding the interference with the jig can be easily programmed.
しかしながら、従来のオフライン教示方法では、以下の理由により、スポット溶接ロボットの動作をプログラミングするのに時間がかかるという問題があった。すなわち、スポット溶接ロボットがワークに対して溶接を行う場合、ワーク上の溶接打点に対してスポット溶接ロボットが進入する動作、溶接打点からスポット溶接ロボットが退避する動作を、溶接治具にスポット溶接ロボットが干渉しないようにティーチングしなければならない。しかも、溶接打点毎に退避したり、退避せずに複数の溶接打点を連続して溶接したりとスポット溶接ロボットの動作は複雑である。そのように複雑な動作を、干渉を考慮しながら臨機応変にティーチングしなければならない。つまり、溶接作業の複雑な動作をプログラミングするために、オペレータは、溶接ガンの連続した空走ポイントおよび動作姿勢を1つずつ手作業で設定していた。よって、たとえ特殊技能を有するオペレータといえどもスポット溶接ロボットの動作をプログラミングするのに膨大な時間を要し、スポット溶接ロボットのティーチングを容易に行うことができなかった。   However, the conventional off-line teaching method has a problem that it takes time to program the operation of the spot welding robot for the following reason. In other words, when a spot welding robot performs welding on a workpiece, the spot welding robot moves the welding welding spot on the workpiece and the spot welding robot retreats from the welding spot to the welding jig. Teaching must be done to prevent interference. In addition, the operation of the spot welding robot is complicated, such as retreating for each welding spot or welding a plurality of welding spots continuously without retracting. Such complicated operations must be taught flexibly while considering interference. That is, in order to program the complicated operation of the welding operation, the operator manually sets the continuous idle running points and operation postures of the welding gun one by one. Therefore, even an operator having a special skill takes a long time to program the operation of the spot welding robot, and the spot welding robot cannot be easily taught.
なお、上記特許文献1に記載の技術は、基準位置に基づいて複数の位置で作業を繰り返す動作をプログラミングの対象とした技術であり、スポット溶接ロボットのように、複雑な動作をプログラミングの対象とした技術ではない。すなわち、上記特許文献1に記載の技術では上記問題点を解決することができない。   The technique described in Patent Document 1 is a technique for programming an operation in which work is repeated at a plurality of positions based on a reference position, and a complex operation such as a spot welding robot is a programming target. Is not a technology. That is, the technique described in Patent Document 1 cannot solve the above problem.
また、上記特許文献2に記載の技術は、実空間のロボットに対応した仮想ロボットモデルをロボットの動作機能のみを考慮して簡易に作成できるようにした技術であり、スポット溶接ロボットのティーチングを容易に行えるようにする技術ではない。すなわち、上記特許文献2に記載の技術では上記問題点を解決することができない。   In addition, the technique described in Patent Document 2 is a technique that allows a virtual robot model corresponding to a real space robot to be easily created in consideration of only the operation function of the robot, and facilitates teaching of a spot welding robot. It is not a technology that makes it possible to do so. That is, the technique described in Patent Document 2 cannot solve the above problem.
また、上記特許文献3に記載の技術は、予め記憶された基本形状の中から、塗装対象となるワークの形状に類似した形状を選択後、ワークの大きさなどに関する寸法情報を入力すると、ワークの3次元モデルを作成するとともに、ティーチポイントおよび各ティーチポイントの通過順序を定めた動作プログラムを作成するものである。つまり、上記特許文献3に記載の技術では、限られた数のワークの形状に関する動作プログラムしか作成することができず、様々な形状のワークに関する動作プログラムを作成することができない。言い換えれば、限られた動作に関する動作プログラムしか作成できず、スポット溶接ロボットのように、複雑な動作に関する動作プログラムを上記特許文献3に記載の技術では作成することができない。すなわち、上記特許文献3に記載の技術では上記問題点を解決することができない。   In addition, the technique described in Patent Document 3 is such that when a shape similar to the shape of the workpiece to be painted is selected from the basic shapes stored in advance, and dimension information relating to the size of the workpiece is input, And a motion program that defines the teaching points and the order of passage of each teaching point. That is, with the technique described in Patent Document 3, only an operation program related to a limited number of workpiece shapes can be created, and operation programs related to workpieces of various shapes cannot be created. In other words, only an operation program related to a limited operation can be created, and an operation program related to a complex operation like the spot welding robot cannot be created by the technique described in Patent Document 3. That is, the technique described in Patent Document 3 cannot solve the above problem.
また、上記特許文献4に記載の技術は、塗装ガンの移動方向一端の塗装開始点と移動方向他端の塗装終了点とに基づいて、塗装ガンが一定の上下運動を繰り返す塗装動作をプログラミングの対象とした技術であり、スポット溶接ロボットのように、複雑な動作をプログラミングの対象とした技術ではない。すなわち、上記特許文献4に記載の技術では上記問題点を解決することができない。   In addition, the technique described in the above-mentioned Patent Document 4 is used for programming a painting operation in which the painting gun repeats a certain vertical movement based on a painting start point at one end in the moving direction of the painting gun and a painting end point at the other end in the moving direction. This is a target technology, and not a technology that targets complex operations like a spot welding robot. That is, the technique described in Patent Document 4 cannot solve the above problem.
また、上記特許文献5に記載の技術は、車体の基準点の位置と塗装ロボットの基準点の位置とを表わす位置制御変数データ、および、塗装制御変数データに基づいて、塗装ガンが一定の運動を繰り返す塗装動作をプログラミングの対象とした技術であり、スポット溶接ロボットのように、複雑な動作をプログラミングの対象とした技術ではない。すなわち、上記特許文献5に記載の技術では上記問題点を解決することができない。   The technique described in Patent Document 5 described above is based on position control variable data representing the position of the reference point of the vehicle body and the position of the reference point of the painting robot, and the painting control variable data. It is a technology that targets the painting operation that repeats the process, and is not a technology that targets the complex operation like the spot welding robot. That is, the technique described in Patent Document 5 cannot solve the above problem.
本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、特殊技能を有したオペレータでなくても、スポット溶接ロボットのティーチングを容易に行うことができ、ティーチングの作業時間を短縮することができるようにすることを目的とする。   The present invention has been made to solve such problems, and even a non-specialized operator can easily teach a spot welding robot and shorten the teaching work time. The purpose is to be able to.
上記した課題を解決するために、本発明では、スポット溶接ロボットが溶接を行うワーク上の溶接打点の位置との関係において、スポット溶接ロボットに設けられた溶接ガンの先端に位置する溶接チップをどれだけワークから離すかを示す距離情報、溶接ガンをワークに対して溶接打点の位置する側にどれだけ移動させるかを示す第1移動情報、および、溶接ガンをワークに対して溶接打点の位置しない側にどれだけ移動させるかを示す第2移動情報を含む相対位置情報の入力を受け付ける。また、ワーク上の複数の溶接打点の位置と溶接順序、および、当該溶接打点に関する溶接動作を含む溶接打点情報の入力を溶接打点ごとに受け付ける。そして、入力を受け付けた相対位置情報と溶接打点情報とに基づいて、入力を受け付けた溶接動作に関する溶接ガンの空走ポイントを決定し、溶接ガンの姿勢を維持したままスポット溶接ロボットが溶接動作を行うための動作プログラムを生成するようにしている。   In order to solve the above-described problems, in the present invention, the welding tip positioned at the tip of a welding gun provided in the spot welding robot is selected in relation to the position of the welding hit point on the workpiece to which the spot welding robot performs welding. Distance information indicating whether the welding gun is to be moved away from the workpiece, first movement information indicating how much the welding gun is moved to the position where the welding hit point is positioned with respect to the workpiece, and no welding hit point being positioned with respect to the workpiece An input of relative position information including second movement information indicating how much is moved to the side is accepted. Moreover, the input of the welding spot information including the position and welding sequence of the plurality of welding spots on the workpiece and the welding operation related to the welding spot is accepted for each welding spot. Based on the received relative position information and welding point information, the idle run point of the welding gun for the received welding operation is determined, and the spot welding robot performs the welding operation while maintaining the welding gun posture. An operation program to be performed is generated.
上記のように構成した本発明によれば、相対位置情報と溶接打点ごとの溶接打点情報とを入力するだけで、溶接動作に関する溶接ガンの進入位置や退避位置を含む空走ポイントが自動的に決定される。そのため、ユーザは、複雑な動作を行う溶接ガンの連続した空走ポイントを設定する手間を省くことができる。また、動作プログラムは溶接ガンの姿勢を維持した状態で自動生成されるため、ユーザは、空想ポイントを溶接打点ごとに設定する必要がなくなる。以上より、特殊技能を有したオペレータでなくても、スポット溶接ロボットのティーチングを容易に行うことができ、ティーチングの作業時間を短縮することができる。   According to the present invention configured as described above, by simply inputting the relative position information and the welding spot information for each welding spot, the free running point including the welding gun entry position and the retreat position relating to the welding operation is automatically set. It is determined. Therefore, the user can save the trouble of setting continuous free running points of a welding gun that performs a complicated operation. Further, since the operation program is automatically generated while maintaining the position of the welding gun, the user does not need to set an imaginary point for each welding hit point. As described above, even a non-specialized operator can easily teach the spot welding robot, and the teaching work time can be shortened.
本実施形態によるティーチング装置を備えたティーチングシステムの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the teaching system provided with the teaching apparatus by this embodiment. 本実施形態による相対位置情報入力画面の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the relative position information input screen by this embodiment. 本実施形態による溶接打点情報の入力を受け付ける場合における画面表示の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the screen display in the case of receiving the input of the welding spot information by this embodiment. 本実施形態による溶接ガンの空走ポイントの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the idle run point of the welding gun by this embodiment. 本実施形態によるティーチング装置の動作例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation example of the teaching apparatus by this embodiment. 本実施形態による定義ファイルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the definition file by this embodiment.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本実施形態によるティーチング装置100を備えたティーチングシステム120の構成例を示すブロック図である。ティーチングシステム120は、実空間のスポット溶接ロボット(以下、スポット溶接ロボットという)の先端に溶接ガンを取り付けて、この溶接ガンを予め定めた軌道に沿って移動させて所要の溶接作業を行わせるようにしたロボットシステムに設けられるものである。図1に示すように、ティーチングシステム120は、ティーチング装置100の他に、操作手段140およびディスプレイ160を備えて構成されている。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a teaching system 120 including a teaching device 100 according to the present embodiment. The teaching system 120 attaches a welding gun to the tip of a spot welding robot in real space (hereinafter referred to as a spot welding robot), and moves the welding gun along a predetermined track so as to perform a required welding operation. It is provided in the robot system. As shown in FIG. 1, the teaching system 120 includes an operation unit 140 and a display 160 in addition to the teaching device 100.
操作手段140は、ティーチング装置100に対するユーザの指示を入力するためのものであり、例えば、キーボードまたはマウス等の入力装置を含んで構成される。ディスプレイ160は、ティーチング装置100から出力された各種画面を表示する。   The operation means 140 is for inputting a user instruction to the teaching device 100, and includes an input device such as a keyboard or a mouse. The display 160 displays various screens output from the teaching device 100.
ティーチング装置100は、動作プログラム生成機能とシミュレーション機能とを有する。動作プログラム生成機能は、スポット溶接ロボットが作業対象のワークに対して溶接を行う動作を実行するための動作プログラムを生成する機能である。シミュレーション機能は、スポット溶接ロボットに模した仮想空間内の仮想ロボットモデルをディスプレイ160の画面上に表示し、当該作成した動作プログラムに基づいて、画面上の仮想ロボットモデルにスポット溶接ロボットの動作を模擬させることによりスポット溶接ロボットの動作を確認する機能である。ティーチング装置100は、これらの動作プログラム生成機能およびシミュレーション機能を実行するために、相対位置入力受付手段200、動作環境情報記憶手段220、溶接打点入力受付手段240、空走ポイント決定手段260、動作プログラム生成手段280、動作プログラム格納手段300および動作プログラム実行手段320を備えて構成されている。   The teaching device 100 has an operation program generation function and a simulation function. The operation program generation function is a function of generating an operation program for executing an operation in which the spot welding robot performs welding on a work target workpiece. The simulation function displays the virtual robot model in the virtual space imitating the spot welding robot on the screen of the display 160, and simulates the operation of the spot welding robot on the virtual robot model on the screen based on the created operation program. This is a function for confirming the operation of the spot welding robot. In order to execute the operation program generation function and the simulation function, the teaching device 100 performs the relative position input reception unit 200, the operation environment information storage unit 220, the welding point input reception unit 240, the free running point determination unit 260, the operation program. A generation unit 280, an operation program storage unit 300, and an operation program execution unit 320 are provided.
相対位置入力受付手段200は、操作手段140に対するユーザ操作を介して、スポット溶接ロボットが溶接を行うワーク上の溶接打点の位置との関係において、スポット溶接ロボットに設けられた溶接ガンの先端に位置する溶接チップをどれだけワークから離すかを示す距離情報、溶接ガンを溶接打点からワーク端面までどれだけ移動させるかを示す第1移動情報、および、溶接ガンをワーク端面から溶接打点の位置しない側にどれだけ移動させるかを示す第2移動情報から成る相対位置情報の入力を受け付ける。   The relative position input receiving means 200 is positioned at the tip of a welding gun provided in the spot welding robot in relation to the position of the welding spot on the workpiece on which the spot welding robot performs welding through a user operation on the operation means 140. Distance information indicating how far the welding tip to be moved away from the workpiece, first movement information indicating how much the welding gun is moved from the welding point to the workpiece end surface, and the side where the welding gun is not located from the workpiece end surface The input of relative position information consisting of the second movement information indicating how much is moved is received.
具体的には、距離情報は、溶接ガンがワークに対して進入する動作および退避する動作を行う場合、当該溶接ガンの先端に位置する溶接チップをワークからどれだけ離すかを離間距離で特定するための情報である。ユーザは、溶接ガンの先端に位置する溶接チップをワークからどれだけ離すかについて、ワークの形状とスポット溶接ロボットの動作とを考慮し、ワークと溶接チップとが干渉しないように離間距離を決定する。   Specifically, the distance information specifies how far the welding tip positioned at the tip of the welding gun is separated from the workpiece when the welding gun enters and retracts the workpiece. It is information for. The user determines the separation distance so that the workpiece and the welding tip do not interfere with each other in consideration of the shape of the workpiece and the operation of the spot welding robot as to how far the welding tip located at the tip of the welding gun is to be separated from the workpiece. .
また、第1移動情報は、溶接打点からワーク端面までの距離を示す距離情報である。また、第2移動情報は、ワーク端面から溶接治具干渉外までの距離を示す距離情報であり、溶接治具の形状を考慮し、溶接治具と溶接ガンとが干渉しないように距離が決定される。   The first movement information is distance information indicating the distance from the welding hit point to the workpiece end surface. The second movement information is distance information indicating the distance from the workpiece end surface to the outside of the welding jig interference, and the distance is determined so that the welding jig and the welding gun do not interfere in consideration of the shape of the welding jig. Is done.
本実施形態では、相対位置入力受付手段200は、相対位置情報を入力するための相対位置情報入力画面をディスプレイ160に表示し、操作手段140に対するユーザ操作を介して、相対位置情報の入力を受け付ける。そして、相対位置入力受付手段200は、入力を受け付けた相対位置情報を空走ポイント決定手段260に出力する。   In the present embodiment, the relative position input receiving unit 200 displays a relative position information input screen for inputting relative position information on the display 160 and receives an input of relative position information through a user operation on the operation unit 140. . Then, the relative position input accepting means 200 outputs the relative position information accepted as an input to the free running point determining means 260.
図2は、相対位置情報入力画面400の例を示す図である。この相対位置情報入力画面400には、スポット溶接ロボットが溶接を行うワーク410上の溶接打点420の位置との関係において、スポット溶接ロボットに設けられた溶接ガンの先端に位置する溶接チップをどれだけワーク410から離すかを示す距離情報の入力を受け付ける入力ボックス430、相対位置情報入力画面400の右方向から溶接ガンが移動してくると仮定して溶接ガンをワーク410の端460から溶接打点420の位置する側にどれだけ移動させるかを示す第1移動情報の入力を受け付ける入力ボックス440、および、溶接ガンをワーク410の端460から溶接打点420の位置しない側にどれだけ移動させるかを示す第2移動情報を受け付ける入力ボックス450が設けられている。相対位置入力受付手段200は、操作手段140に対するユーザ操作を介して、入力ボックス430〜450に入力された距離情報、第1移動情報および第2移動情報をそれぞれ受け付ける。   FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the relative position information input screen 400. In the relative position information input screen 400, how many welding tips are positioned at the tip of the welding gun provided in the spot welding robot in relation to the position of the welding spot 420 on the workpiece 410 to which the spot welding robot performs welding. Assuming that the welding gun is moved from the right direction of the input box 430 for receiving distance information indicating whether the workpiece 410 is separated from the workpiece 410 or the relative position information input screen 400, the welding gun 420 is welded from the end 460 of the workpiece 410. An input box 440 that accepts input of first movement information indicating how much it is moved to the position where the welding gun is located, and how much the welding gun is moved from the end 460 of the workpiece 410 to the side where the welding point 420 is not located. An input box 450 for receiving the second movement information is provided. The relative position input receiving unit 200 receives the distance information, the first movement information, and the second movement information input to the input boxes 430 to 450 through a user operation on the operation unit 140, respectively.
動作環境情報記憶手段220は、仮想ロボットモデル情報、仮想ワークモデル情報および仮想溶接治具モデル情報から成る動作環境情報を記憶する。仮想ロボットモデル情報は、スポット溶接ロボットに模した仮想空間内の仮想ロボットモデルの形状および各関節の動作パラメータ(例えば、可動角度)を示す。仮想ワークモデル情報は、実空間のワークに模した仮想空間内の仮想ワークモデルの形状を示す。仮想溶接治具モデル情報は、実空間の溶接治具に模した仮想空間内の仮想溶接治具モデルの形状を示す。   The operating environment information storage unit 220 stores operating environment information including virtual robot model information, virtual work model information, and virtual welding jig model information. The virtual robot model information indicates the shape of the virtual robot model in the virtual space imitating the spot welding robot and the operation parameters (for example, movable angles) of each joint. The virtual work model information indicates the shape of the virtual work model in the virtual space imitating the work in the real space. The virtual welding jig model information indicates the shape of the virtual welding jig model in the virtual space imitating the welding jig in the real space.
溶接打点入力受付手段240は、操作手段140に対するユーザ操作を介して、ワーク上の複数の溶接打点の位置と溶接順序、および、当該溶接打点に関する溶接動作から成る溶接打点情報の入力を溶接打点ごとに受け付ける。本実施形態では、溶接打点入力受付手段240は、動作環境情報記憶手段220に記憶されている動作環境情報に基づいて、仮想空間内の仮想ロボットモデル、仮想ワークモデルおよび仮想溶接治具モデルをディスプレイ160の画面上に表示し、操作手段140に対するユーザ操作により溶接打点情報の入力を溶接打点ごとに受け付ける。そして、溶接打点入力受付手段240は、入力を受け付けた溶接打点情報を空走ポイント決定手段260に出力する。   The welding spot input receiving unit 240 inputs, for each welding spot, the welding spot information including the positions and welding sequences of the plurality of welding spots on the workpiece and the welding operation related to the welding spot through a user operation on the operation unit 140. Accept. In the present embodiment, the welding spot input receiving unit 240 displays a virtual robot model, a virtual work model, and a virtual welding jig model in the virtual space based on the operating environment information stored in the operating environment information storage unit 220. 160, and an input of welding spot information is received for each welding spot by a user operation on the operation means 140. Then, the welding spot input receiving means 240 outputs the welding spot information that has been accepted to the idle running point determination means 260.
図3は、本実施形態による溶接打点情報の入力を受け付ける場合における画面表示の例を示す図である。図3(a)は、溶接打点の位置の入力を受け付ける場合における画面表示の例を示している。図3(a)において、490は仮想ロボットモデル、500は仮想ロボットモデル490の溶接ガン、510は溶接ガン500の上側に位置する溶接チップ、520は溶接ガン500の先端に位置する溶接チップ、530は仮想ワークモデル、540,550は仮想溶接治具モデルである。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a screen display when accepting input of welding spot information according to the present embodiment. FIG. 3A shows an example of a screen display when accepting an input of a welding spot position. 3A, 490 is a virtual robot model, 500 is a welding gun of the virtual robot model 490, 510 is a welding tip located above the welding gun 500, 520 is a welding tip located at the tip of the welding gun 500, 530 Are virtual work models, 540 and 550 are virtual welding jig models.
ユーザは、画面表示されたカーソル(図示せず)で仮想ワークモデル530の任意位置を指定することにより、溶接打点の位置を入力することができる。ただし、先に入力を受け付けた第1移動情報により特定される距離だけ仮想ワークモデル530の端から離れたライン555上の位置を溶接打点の位置として入力する。なお、溶接打点の位置を入力した順番がそのまま溶接打点の溶接順序となる。本実施形態では、ユーザは、溶接打点560、溶接打点570、溶接打点580および溶接打点590の順番で画面表示されたカーソルを用いて指定することにより、溶接打点の位置と溶接順序を入力したものとする。   The user can input the position of the welding point by designating an arbitrary position of the virtual work model 530 with a cursor (not shown) displayed on the screen. However, the position on the line 555 that is separated from the end of the virtual work model 530 by the distance specified by the first movement information that has been previously received is input as the position of the welding point. Note that the order in which the positions of the welding points are input directly becomes the welding order of the welding points. In this embodiment, the user inputs the position of the welding spot and the welding order by specifying using the cursor displayed on the screen in the order of the welding spot 560, the welding spot 570, the welding spot 580, and the welding spot 590. And
図3(b)は、ユーザが溶接打点の位置を入力するごとにディスプレイ160の画面上に表示する溶接動作選択画面を示している。図3(b)に示す溶接動作選択画面には、溶接動作(進入→加圧→退避)を選択するためのボタン600、溶接動作(進入→加圧)を選択するためのボタン610、溶接動作(加圧→退避)を選択するためのボタン620、溶接動作(加圧のみ(連続打点))を選択するためのボタン630が設けられている。ユーザは、ボタン600〜630の中から何れかのボタンを選択することにより、図3(a)の画面で入力した溶接打点560〜590に関する溶接動作を入力する。   FIG. 3B shows a welding operation selection screen displayed on the screen of the display 160 every time the user inputs the position of the welding point. The welding operation selection screen shown in FIG. 3B includes a button 600 for selecting a welding operation (approach → pressurization → evacuation), a button 610 for selecting a welding operation (entrance → pressurization), and a welding operation. A button 620 for selecting (pressurization → retraction) and a button 630 for selecting a welding operation (pressurization only (continuous dots)) are provided. The user inputs a welding operation related to welding points 560 to 590 input on the screen of FIG. 3A by selecting any one of the buttons 600 to 630.
本実施形態では、ユーザは、図3(a)の溶接打点560(連続打点の最初)に関する溶接動作として、溶接動作(進入→加圧)を入力したものとする。これは、溶接ガンがホームポジション(作業原点位置)から溶接打点560の位置まで進入する必要がある一方、溶接打点560と次の溶接打点570との間に仮想溶接治具モデルが存在しないため、仮想溶接治具モデルを回避するための退避動作が不要だからである。また、ユーザは、図3(a)の溶接打点570(連続打点)に関する溶接動作として、溶接動作(加圧のみ(連続打点))を入力したものとする。これは、溶接打点570と次の溶接打点580との間に仮想溶接治具モデルが存在しないため、仮想溶接治具モデルを回避するための退避動作が不要だからである。   In this embodiment, it is assumed that the user has input a welding operation (approach → pressurization) as a welding operation related to the welding point 560 (first of continuous points) in FIG. This is because the welding gun needs to enter from the home position (working origin position) to the position of the welding hit point 560, but there is no virtual welding jig model between the weld hit point 560 and the next weld hit point 570. This is because the retracting operation for avoiding the virtual welding jig model is unnecessary. Further, it is assumed that the user has input a welding operation (pressurization only (continuous hitting point)) as a welding operation related to the welding hitting point 570 (continuous hitting point) in FIG. This is because the virtual welding jig model does not exist between the welding spot 570 and the next welding spot 580, and therefore a retreat operation for avoiding the virtual welding jig model is unnecessary.
また、ユーザは、図3(a)の溶接打点580(連続打点の最後)に関する溶接動作として、溶接動作(加圧→退避)を入力したものとする。これは、溶接打点580と次の溶接打点590との間に仮想溶接治具モデル540が存在するため、仮想溶接治具モデル540を回避するための退避動作が必要だからである。また、ユーザは、図3(a)の溶接打点590(最後の打点)に関する溶接動作として、溶接動作(進入→加圧→退避)を入力したものとする。これは、溶接ガンが溶接打点590で加圧した後にホームポジションに移動するためである。   In addition, it is assumed that the user inputs a welding operation (pressurization → retraction) as a welding operation related to the welding spot 580 (the last of the continuous spots) in FIG. This is because the virtual welding jig model 540 exists between the welding hit point 580 and the next welding hit point 590, and therefore a retreat operation for avoiding the virtual welding jig model 540 is necessary. In addition, it is assumed that the user has input a welding operation (approach → pressurization → retraction) as a welding operation related to the welding spot 590 (last spot) in FIG. This is because the welding gun moves to the home position after being pressurized at the welding point 590.
図3(c)は、図3(b)に示す溶接動作選択画面においてユーザが溶接打点に関する溶接動作を入力するごとに表示する溶接打点確認画面を示している。図3(c)に示す溶接打点確認画面には、次の溶接打点情報を入力するためのボタン640、溶接打点情報の入力を完了するためのボタン650が設けられている。ユーザがボタン640を選択した場合、溶接打点入力受付手段240は、図3(c)の溶接打点確認画面から図3(a)に示す画面に遷移させて、次の溶接打点情報の入力を受け付ける。また、ユーザがボタン650を選択した場合、溶接打点入力受付手段240は、溶接打点情報の入力を受け付ける処理を終了する。   FIG.3 (c) has shown the welding spot confirmation screen displayed, whenever a user inputs welding operation regarding a welding spot on the welding operation | movement selection screen shown in FIG.3 (b). The welding spot confirmation screen shown in FIG. 3C is provided with a button 640 for inputting the next welding spot information and a button 650 for completing the input of the welding spot information. When the user selects the button 640, the welding spot input receiving means 240 transitions from the welding spot confirmation screen of FIG. 3C to the screen shown in FIG. 3A and receives the input of the next welding spot information. . When the user selects button 650, welding point input receiving means 240 ends the process of receiving input of welding point information.
空走ポイント決定手段260は、相対位置入力受付手段200から出力された相対位置情報および溶接打点入力受付手段240から出力された溶接打点情報に基づいて、溶接打点入力手段240により入力が受け付けられた溶接動作に関する溶接ガンの空走ポイントを決定する。そして、空走ポイント決定手段260は、決定した空走ポイントを示す空走ポイント情報を動作プログラム生成手段280に出力する。   Based on the relative position information output from the relative position input receiving means 200 and the welding spot information output from the welding spot input receiving means 240, the idle running point determination means 260 has received an input by the welding spot input means 240. Determine the idle point of the welding gun for the welding operation. Then, the free running point determination unit 260 outputs the free running point information indicating the determined free running point to the operation program generation unit 280.
図4は、本実施形態による溶接ガンの空走ポイントの例を示す図である。図4において、700は仮想ワークモデル(図3(a)の仮想ワークモデル530に対応)、710は仮想溶接治具モデル(図3(a)の仮想溶接治具モデル540に対応)、720は仮想溶接治具モデル(図3(a)の仮想溶接治具モデル550に対応)、730は最初の溶接打点(図3(a)の溶接打点560に対応)、740は2つ目の溶接打点(図3(a)の溶接打点570に対応)、750は3つ目の溶接打点(図3(a)の溶接打点580に対応)、760は最後の溶接打点(図3(a)の溶接打点590に対応)を示している。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of idle running points of the welding gun according to the present embodiment. 4, 700 is a virtual work model (corresponding to the virtual work model 530 in FIG. 3A), 710 is a virtual welding jig model (corresponding to the virtual welding jig model 540 in FIG. 3A), and 720 is Virtual welding jig model (corresponding to virtual welding jig model 550 in FIG. 3A), 730 is the first welding point (corresponding to welding point 560 in FIG. 3A), and 740 is the second welding point. (Corresponding to the welding spot 570 in FIG. 3 (a)), 750 is the third welding spot (corresponding to the welding spot 580 in FIG. 3 (a)), and 760 is the last welding spot (welding in FIG. 3 (a)). Corresponding to the dot 590).
まず、空走ポイント決定手段260は、最初の溶接打点730に関する溶接動作は「進入→加圧」であるため、距離情報で特定される離間距離だけ溶接ガンを開いた状態で溶接ガンをホームポジション770から空走ポイント780および空走ポイント790を通って溶接打点730の位置まで移動させた後、溶接ガンを閉じて溶接打点730を加圧するという各空走ポイントを決定する。なお、空走ポイント780は、溶接打点730の位置を基準として、第1移動情報および第2移動情報により特定される。また、空走ポイント790は、溶接打点730の位置を基準として、第1移動情報により特定される。   First, since the welding operation related to the first welding point 730 is “approach → pressurization”, the free running point determination unit 260 moves the welding gun to the home position with the welding gun opened by the separation distance specified by the distance information. After moving from 770 to the position of the welding hit point 730 through the idle run point 780 and the idle run point 790, each idle run point of closing the welding gun and pressurizing the weld hit point 730 is determined. The idle running point 780 is specified by the first movement information and the second movement information with the position of the welding hit point 730 as a reference. Further, the idle running point 790 is specified by the first movement information with reference to the position of the welding hit point 730.
次に、空走ポイント決定手段260は、2つ目の溶接打点740に関する溶接動作は「加圧のみ(連続打点)」であるため、距離情報で特定される離間距離だけ溶接ガンを開いた状態で溶接ガンを溶接打点730の位置から溶接打点740の位置まで平行に移動させた後、溶接ガンを閉じて溶接打点740を加圧するという各空走ポイントを決定する。   Next, since the welding operation related to the second welding spot 740 is “pressing only (continuous spotting)”, the idle running point determination means 260 opens the welding gun for the separation distance specified by the distance information. Then, after the welding gun is moved in parallel from the position of the welding hit point 730 to the position of the welding hit point 740, each free running point of closing the welding gun and pressurizing the welding hit point 740 is determined.
次に、空走ポイント決定手段260は、3つ目の溶接打点750に関する溶接動作は「加圧→退避」であるため、距離情報で特定される離間距離だけ溶接ガンを開いた状態で溶接ガンを溶接打点740の位置から溶接打点750の位置まで平行に移動させた後、溶接ガンを閉じて溶接打点750を加圧するという各空走ポイントを決定する。さらに、空走ポイント決定手段260は、距離情報で特定される離間距離だけ溶接ガンを開いた状態で溶接ガンを溶接打点750の位置から空走ポイント800を通って空走ポイント810まで移動するという各空走ポイントを決定する。空走ポイント800は、溶接打点750の位置を基準として、第1移動情報により特定される。空走ポイント810は、溶接打点750の位置を基準として、第1移動情報および第2移動情報により特定される。   Next, since the welding operation related to the third welding point 750 is “pressurization → evacuation”, the idle running point determination unit 260 opens the welding gun in a state in which the welding gun is opened by the separation distance specified by the distance information. Are moved in parallel from the position of the welding hit point 740 to the position of the weld hit point 750, and then each idle running point is determined in which the welding gun is closed and the welding hit point 750 is pressurized. Furthermore, the free running point determination means 260 moves the welding gun from the position of the welding hit point 750 to the free running point 810 from the position of the welding hit point 750 with the welding gun opened by the separation distance specified by the distance information. Determine each free run point. The idle running point 800 is specified by the first movement information with the position of the welding hit point 750 as a reference. The idle running point 810 is specified by the first movement information and the second movement information with the position of the welding hit point 750 as a reference.
最後に、空走ポイント決定手段260は、最後の溶接打点760に関する溶接動作は「進入→加圧→退避」であるため、距離情報で特定される離間距離だけ溶接ガンを開いた状態で溶接ガンを空走ポイント810から空走ポイント820、空走ポイント830を通って溶接打点760の位置まで移動させた後、溶接ガンを閉じて溶接打点760を加圧するという各空走ポイントを決定する。空走ポイント820は、溶接打点760の位置を基準として、第1移動情報および第2移動情報により特定される。空走ポイント830は、溶接打点760の位置を基準として、第1移動情報により特定される。さらに、空走ポイント決定手段260は、距離情報で特定される離間距離だけ溶接ガンを開いた状態で溶接ガンが溶接打点760の位置から空走ポイント830および空走ポイント820を通ってホームポジション770に戻るという各空走ポイントを決定する。   Finally, since the welding operation related to the last welding point 760 is “approach → pressurization → evacuation”, the free running point determination unit 260 opens the welding gun in a state in which the welding gun is opened for the separation distance specified by the distance information. Is moved from the free running point 810 to the position of the welding hit point 760 through the free running point 820 and the free running point 830, and then the free running point of closing the welding gun and pressurizing the welding hit point 760 is determined. The idle running point 820 is specified by the first movement information and the second movement information with the position of the welding hit point 760 as a reference. The free running point 830 is specified by the first movement information with the position of the welding hit point 760 as a reference. Further, the idle running point determination unit 260 opens the welding gun by the separation distance specified by the distance information, and the welding gun moves from the position of the welding hit point 760 through the idle running point 830 and the idle running point 820 to the home position 770. Determine each free run point to return to.
動作プログラム生成手段280は、空走ポイント決定手段260から出力された空走ポイント情報に基づいて、溶接ガンの姿勢を維持したままスポット溶接ロボットが溶接動作を行うための動作プログラム(図示しないスポット溶接ロボットの制御装置が解釈可能なプログラム)を生成する。溶接ガンの姿勢は、スポット溶接ロボットの領域や生産性を考慮して、ユーザによって事前に設定される。そして、動作プログラム生成手段280は、生成した動作プログラムを動作プログラム格納手段300に格納する。   Based on the idle running point information output from the idle running point determining means 260, the operation program generating means 280 is an operational program (spot welding not shown) for the spot welding robot to perform the welding operation while maintaining the attitude of the welding gun. A program that can be interpreted by the robot controller is generated. The attitude of the welding gun is set in advance by the user in consideration of the area and productivity of the spot welding robot. Then, the operation program generation unit 280 stores the generated operation program in the operation program storage unit 300.
動作プログラム実行手段320は、操作手段140に対するユーザ操作を介して動作プログラムの実行を要求する操作が行われたときに、動作プログラム格納手段300に格納されている動作プログラムを取り出して実行する。具体的には、動作プログラム実行手段320は、動作環境情報記憶手段220に記憶されている動作環境情報に基づいて、仮想空間内の仮想ロボットモデル、仮想ワークモデルおよび仮想溶接治具モデルをディスプレイ160の画面上に表示し、仮想ロボットモデルを動作プログラム格納手段300から取り出した動作プログラムに従って動作させる。スポット溶接ロボットの動作をディスプレイ160の画面上で模擬する仮想ロボットモデルを見たユーザは、溶接ガンとワークおよび溶接治具との干渉の有無などスポット溶接ロボットの動作の妥当性をオフラインで確認することができる。   The operation program execution unit 320 retrieves and executes the operation program stored in the operation program storage unit 300 when an operation requesting the execution of the operation program is performed through a user operation on the operation unit 140. Specifically, the operation program execution unit 320 displays the virtual robot model, the virtual work model, and the virtual welding jig model in the virtual space on the display 160 based on the operation environment information stored in the operation environment information storage unit 220. The virtual robot model is operated according to the operation program extracted from the operation program storage means 300. A user who sees a virtual robot model that simulates the operation of the spot welding robot on the screen of the display 160 confirms the validity of the operation of the spot welding robot offline, such as whether or not there is interference between the welding gun and the workpiece and the welding jig. be able to.
次に、本実施形態のティーチング装置100の動作について説明する。図5は、本実施形態によるティーチング装置100の動作例を示すフローチャートである。図5に示すフローチャートは、ティーチング装置100が、操作手段140に対するユーザ操作を介してティーチングの実行を要求する操作を受け付けることにより開始する。   Next, operation | movement of the teaching apparatus 100 of this embodiment is demonstrated. FIG. 5 is a flowchart showing an operation example of the teaching device 100 according to the present embodiment. The flowchart shown in FIG. 5 starts when the teaching device 100 receives an operation requesting execution of teaching via a user operation on the operation unit 140.
まず、相対位置入力受付手段200は、相対位置情報を入力するための相対位置情報入力画面をディスプレイ160に表示し、操作手段140に対するユーザ操作により相対位置情報の入力を受け付ける(ステップS100)。そして、相対位置入力受付手段200は、入力を受け付けた相対位置情報を空走ポイント決定手段260に出力する。   First, the relative position input receiving unit 200 displays a relative position information input screen for inputting relative position information on the display 160, and receives an input of relative position information by a user operation on the operating unit 140 (step S100). Then, the relative position input accepting means 200 outputs the relative position information accepted as an input to the free running point determining means 260.
次に、溶接打点入力受付手段240は、操作手段140に対するユーザ操作を介して、ワーク上の溶接打点の位置の入力を受け付ける(ステップS120)。次に、溶接打点入力受付手段240は、操作手段140に対するユーザ操作を介して、ステップS120にて入力を受け付けた溶接打点に関する溶接動作の入力を受け付ける(ステップS140)。次に、溶接打点入力受付手段240は、操作手段140に対するユーザ操作を介して、次の溶接打点情報の入力があるか(すなわち、図3(c)の溶接打点確認画面においてボタン640が選択されたか)否かについて判定する(ステップS160)。もし、次の溶接打点情報の入力があると溶接打点入力受付手段240にて判定した場合(ステップS160にてYES)、処理はステップS120に遷移する。   Next, the welding spot input receiving unit 240 receives an input of the position of the welding spot on the workpiece through a user operation on the operation unit 140 (step S120). Next, the welding spot input receiving unit 240 receives an input of a welding operation related to the welding spot that has been input in step S120 through a user operation on the operation unit 140 (step S140). Next, the welding point input receiving means 240 determines whether or not the next welding point information is input through a user operation on the operation unit 140 (that is, the button 640 is selected on the welding point confirmation screen in FIG. 3C). It is determined whether or not (step S160). If the next welding spot information is input by welding spot input receiving means 240 (YES in step S160), the process proceeds to step S120.
一方、次の溶接打点情報の入力がない(すなわち、図3(c)の溶接打点確認画面においてボタン650が選択された)と溶接打点入力受付手段240にて判定した場合(ステップS160にてNO)、溶接打点入力受付手段240は、入力を受け付けた溶接打点情報を空走ポイント決定手段260に出力する。次に、空走ポイント決定手段260は、相対位置入力受付手段200から出力された相対位置情報および溶接打点入力受付手段240から出力された溶接打点情報に基づいて、溶接ガンの空走ポイントを決定する(ステップS180)。そして、空走ポイント決定手段260は、決定した空走ポイントを示す空走ポイント情報を動作プログラム生成手段280に出力する。   On the other hand, when the next welding spot information is not input (that is, the button 650 is selected on the welding spot confirmation screen in FIG. 3C) and the welding spot input receiving means 240 determines (NO in step S160). ), The welding spot input accepting means 240 outputs the welding spot information that has been accepted to the idle running point determining means 260. Next, the free running point determination unit 260 determines the free running point of the welding gun based on the relative position information output from the relative position input reception unit 200 and the welding point information output from the welding point input reception unit 240. (Step S180). Then, the free running point determination unit 260 outputs the free running point information indicating the determined free running point to the operation program generation unit 280.
次に、動作プログラム生成手段280は、空走ポイント決定手段260から出力された空走ポイント情報に基づいて、溶接ガンの姿勢を維持したままスポット溶接ロボットが溶接動作を行うための動作プログラムを生成する(ステップS200)。そして、動作プログラム生成手段280は、生成した動作プログラムを動作プログラム格納手段300に格納する。   Next, the operation program generation unit 280 generates an operation program for the spot welding robot to perform the welding operation while maintaining the attitude of the welding gun based on the idle running point information output from the idle running point determination unit 260. (Step S200). Then, the operation program generation unit 280 stores the generated operation program in the operation program storage unit 300.
次に、動作プログラム実行手段320は、操作手段140に対するユーザ操作を介して、動作プログラムの実行を要求する操作が行われたか否かについて判定する(ステップS220)。もし、動作プログラムの実行を要求する操作が行われていないと動作プログラム実行手段320にて判定した場合(ステップS220にてNO)、処理はステップS220に遷移する。   Next, the operation program execution unit 320 determines whether or not an operation for requesting execution of the operation program has been performed through a user operation on the operation unit 140 (step S220). If operation program execution means 320 determines that an operation requesting execution of the operation program has not been performed (NO in step S220), the process transitions to step S220.
一方、動作プログラムの実行を要求する操作が行われたと動作プログラム実行手段320にて判定した場合(ステップS220にてYES)、動作プログラム実行手段320は、動作プログラム格納手段300に格納されている動作プログラムを取り出して実行する(ステップS240)。ステップS240の処理が完了することにより、ティーチング装置100は図5における処理を終了する。   On the other hand, when operation program execution means 320 determines that an operation requesting the execution of the operation program has been performed (YES in step S220), operation program execution means 320 performs an operation stored in operation program storage means 300. The program is taken out and executed (step S240). When the process of step S240 is completed, the teaching device 100 ends the process in FIG.
以上詳しく説明したように、本実施形態では、距離情報、第1移動情報および第2移動情報から成る相対位置情報の入力を受け付けるとともに、ワーク上の複数の溶接打点の位置と溶接順序、および、当該溶接打点に関する溶接動作から成る溶接打点情報の入力を溶接打点ごとに受け付ける。そして、入力を受け付けた相対位置情報と溶接打点情報とに基づいて、溶接動作に関する溶接ガンの空走ポイントを決定し、溶接ガンの姿勢を維持したままスポット溶接ロボットが溶接動作を行うための動作プログラムを生成するようにしている。   As described above in detail, in this embodiment, while receiving the input of relative position information composed of distance information, first movement information, and second movement information, the positions and welding orders of a plurality of welding points on the workpiece, and An input of welding spot information consisting of a welding operation related to the welding spot is accepted for each welding spot. Then, based on the received relative position information and welding point information, an idle running point of the welding gun for the welding operation is determined, and the operation for the spot welding robot to perform the welding operation while maintaining the position of the welding gun. A program is generated.
このように構成した本実施形態によれば、相対位置情報と溶接打点ごとの溶接打点情報とを入力するだけで、溶接動作に関する溶接ガンの空走ポイントが自動的に決定される。そのため、ユーザは、複雑な動作を行う溶接ガンの連続した空走ポイントを設定する手間を省くことができる。また、動作プログラムは溶接ガンの姿勢を維持した状態で自動生成されるため、ユーザは、空走ポイントを溶接打点ごとに設定する必要がなくなる。以上より、特殊技能を有したオペレータでなくても、スポット溶接ロボットのティーチングを容易に行うことができ、ティーチングの作業時間を短縮することができる。   According to the present embodiment configured as described above, the idle running point of the welding gun related to the welding operation is automatically determined only by inputting the relative position information and the welding spot information for each welding spot. Therefore, the user can save the trouble of setting continuous free running points of a welding gun that performs a complicated operation. In addition, since the operation program is automatically generated in a state where the posture of the welding gun is maintained, the user does not need to set an idle running point for each welding hit point. As described above, even a non-specialized operator can easily teach the spot welding robot, and the teaching work time can be shortened.
以上に説明した本実施形態によるティーチング装置100の機能は、ソフトウェアによって実現される。実際には、ティーチング装置100がコンピュータのCPUあるいはMPU、RAM、ROMなどを備えて構成され、RAMやROMに記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。したがって、コンピュータが上記本実施形態の機能を果たすように動作させるプログラムを例えばCD−ROMのような記録媒体に記録し、コンピュータに読み込ませることによって実現できるものである。   The functions of the teaching device 100 according to the present embodiment described above are realized by software. Actually, the teaching device 100 is configured to include a computer CPU or MPU, RAM, ROM, and the like, and can be realized by operating a program stored in the RAM or ROM. Therefore, it can be realized by recording a program that causes a computer to perform the functions of the above-described embodiment on a recording medium such as a CD-ROM and causing the computer to read the program.
上記プログラムを記録する記録媒体としては、CD−ROM以外に、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、光ディスク、光磁気ディスク、DVD、不揮発性メモリカード等を用いることができる。また、上記プログラムをインターネット等のネットワークを介してコンピュータにダウンロードするようにしても良い。   As a recording medium for recording the program, a flexible disk, a hard disk, a magnetic tape, an optical disk, a magneto-optical disk, a DVD, a nonvolatile memory card, and the like can be used in addition to the CD-ROM. The program may be downloaded to a computer via a network such as the Internet.
また、コンピュータが供給されたプログラムを実行することにより上述の実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムがコンピュータにおいて稼働しているOS(オペレーティングシステム)あるいは他のアプリケーションソフト等と共同して上述の実施形態の機能が実現される場合や、供給されたプログラムの処理の全てあるいは一部がコンピュータの機能拡張ボードや機能拡張ユニットにより行われて上述の実施形態の機能が実現される場合も、かかるプログラムは本発明の実施形態に含まれる。   In addition, the functions of the above-described embodiments are realized by executing a program supplied by a computer, and the program is used in cooperation with an OS (operating system) or other application software running on the computer. When the functions of the above-described embodiment are realized, or when all or part of the processing of the supplied program is performed by a function expansion board or a function expansion unit of the computer, the function of the above-described embodiment is realized. Such a program is included in the embodiment of the present invention.
なお、上記実施形態において、溶接打点入力受付手段240は、溶接打点の溶接順序および当該溶接打点に関する溶接動作を定義した定義ファイルを読み込むことにより、溶接打点の溶接順序および当該溶接打点に関する溶接動作の入力を受け付けるようにしても良い。   In the above embodiment, the welding spot input receiving means 240 reads the definition file defining the welding order of the welding spot and the welding operation related to the welding spot, thereby performing the welding order of the welding spot and the welding operation related to the welding spot. An input may be accepted.
図6(a)は、定義ファイルの例を示す図である。図6(a)に示すように、定義ファイルには、溶接打点の順序に従って、溶接打点A〜Dに関する溶接動作フラグを上から記述していく。溶接動作フラグは、溶接打点に関する溶接動作を識別するフラグである。図6(b)に示すような溶接動作フラグと溶接動作との間の対応関係を規定した対応テーブルを参照することにより、溶接動作フラグに対応する溶接動作を特定することができる。なお、溶接打点の位置を示す位置情報は、動作環境情報記憶手段220に記憶されているものとする。   FIG. 6A is a diagram illustrating an example of a definition file. As shown in FIG. 6A, in the definition file, the welding operation flags related to the welding points A to D are described from the top in the order of the welding points. The welding operation flag is a flag for identifying a welding operation related to a welding spot. The welding operation corresponding to the welding operation flag can be specified by referring to the correspondence table that defines the correspondence between the welding operation flag and the welding operation as shown in FIG. It is assumed that the position information indicating the position of the welding spot is stored in the operating environment information storage unit 220.
この場合、溶接打点入力受付手段240は、図6(b)の対応テーブルを自身の内部メモリに保持しておき、定義ファイルを読み込んだときに当該保持している対応テーブルを参照する。また、溶接打点入力受付手段240は、動作環境情報記憶手段220に記憶されている位置情報を参照することにより、定義ファイルに記述されている溶接打点の位置を特定する。このようにすれば、ユーザは、溶接打点の溶接順序および当該溶接打点に関する溶接動作フラグを1つの定義ファイルにまとめて記述しておくだけで、全ての溶接打点の溶接打点情報を入力することができる。そのため、ユーザは、溶接打点ごとに図3(a)〜(c)に示す各種画面を介して溶接打点情報を入力する手間を削減することができる。   In this case, the welding point input receiving means 240 holds the correspondence table of FIG. 6B in its own internal memory, and refers to the held correspondence table when the definition file is read. Further, the welding spot input receiving means 240 specifies the position of the welding spot described in the definition file by referring to the position information stored in the operating environment information storage means 220. In this way, the user can input the welding spot information of all the welding spots by simply describing the welding sequence of the welding spots and the welding operation flags related to the welding spots in one definition file. it can. Therefore, the user can reduce the trouble of inputting welding spot information via various screens shown in FIGS. 3A to 3C for each welding spot.
また、上記実施形態では、相対位置入力受付手段200は、相対位置情報の入力を1回だけ受け付ける例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、相対位置入力受付手段200は、溶接打点ごとに相対位置情報の入力を受け付けるようにしても良い。このようにすれば、溶接打点ごとにワークの形状、溶接治具の形状に応じて溶接ガンの空走ポイントを細かく決定することができる。そのため、ワークの形状および溶接治具と溶接ガンとの干渉をより確実に回避可能な動作プログラムを生成することができる。   Moreover, although the relative position input reception means 200 demonstrated the example which receives the input of relative position information only once in the said embodiment, this invention is not limited to this. For example, the relative position input receiving unit 200 may receive input of relative position information for each welding spot. If it does in this way, the idle run point of a welding gun can be determined finely according to the shape of a work and the shape of a welding jig for every welding spot. Therefore, it is possible to generate an operation program that can more reliably avoid the workpiece shape and the interference between the welding jig and the welding gun.
また、相対位置入力受付手段200は、各溶接打点に共通の相対位置情報の入力を受け付けた後、ユーザが所望する溶接打点に関する相対位置情報の入力を個別に受け付けるようにしても良い。この場合、ユーザが所望する溶接打点については、個別に入力した相対位置情報が適用される。一方、ユーザが所望する溶接打点以外の溶接打点については、共通の相対位置情報が適用される。   Further, the relative position input receiving means 200 may individually receive the input of the relative position information related to the welding spot desired by the user after receiving the input of the relative position information common to each welding spot. In this case, the individually input relative position information is applied to the welding point desired by the user. On the other hand, common relative position information is applied to welding points other than the welding point desired by the user.
また、スポット溶接ロボットが複数のワークに対して溶接を行う動作を実行するための動作プログラムを生成する場合には、相対位置入力受付手段200は、ワークごとに相対位置情報の入力を受け付けるようにしても良い。このようにすれば、ワークごとにワークの形状、溶接治具の形状に応じて溶接ガンの空走ポイントを細かく決定することができる。   In addition, when the spot welding robot generates an operation program for performing an operation of performing welding on a plurality of workpieces, the relative position input receiving unit 200 receives an input of relative position information for each workpiece. May be. If it does in this way, the idle run point of a welding gun can be finely determined according to the shape of a work, and the shape of a welding jig for every work.
また、上記実施形態では、操作手段140に対するユーザ操作を介して動作プログラムを実行する操作が行われた場合に限り、動作プログラム実行手段320が動作プログラム格納手段300に格納されている動作プログラムを取り出して実行する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、動作プログラム生成手段280が動作プログラムを動作プログラム格納手段300に格納した後、動作プログラム実行手段320が自動的に動作プログラム格納手段300に格納されている動作プログラムを取り出して実行するようにしても良い。   In the above embodiment, the operation program execution unit 320 extracts the operation program stored in the operation program storage unit 300 only when an operation for executing the operation program is performed through a user operation on the operation unit 140. However, the present invention is not limited to this. For example, after the operation program generation unit 280 stores the operation program in the operation program storage unit 300, the operation program execution unit 320 automatically extracts and executes the operation program stored in the operation program storage unit 300. Also good.
また、上記実施形態では、溶接打点の位置の入力を受け付けた順番に従って、溶接打点の溶接順序の入力を自動的に受け付ける例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、溶接打点の位置の入力を受け付けるごとに、当該溶接打点の溶接順序の入力を受け付けるようにしても良い。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the example which receives the input of the welding order of a welding spot automatically according to the order which received the input of the position of a welding spot, this invention is not limited to this. For example, every time an input of the position of the welding spot is accepted, an input of the welding order of the welding spot may be accepted.
その他、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。   In addition, each of the above-described embodiments is merely an example of implementation in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed in a limited manner. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the gist or the main features thereof.
100 ティーチング装置
200 相対位置入力受付手段
240 溶接打点入力受付手段
260 空走ポイント決定手段
280 動作プログラム生成手段
320 動作プログラム実行手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Teaching apparatus 200 Relative position input reception means 240 Welding point input reception means 260 Free running point determination means 280 Operation program generation means 320 Operation program execution means

Claims (4)

  1. スポット溶接ロボットが溶接を行うワーク上の溶接打点の位置との関係において、前記スポット溶接ロボットに設けられた溶接ガンの先端に位置する溶接チップをどれだけ当該ワークから離すかを示す距離情報、前記溶接ガンを前記ワークに対して前記溶接打点の位置する側にどれだけ移動させるかを示す第1移動情報、および、前記溶接ガンを前記ワークに対して前記溶接打点の位置しない側にどれだけ移動させるかを示す第2移動情報を含む相対位置情報の入力を受け付ける相対位置入力受付手段と、
    前記ワーク上の複数の前記溶接打点の位置と溶接順序、および、当該溶接打点に関する溶接動作を含む溶接打点情報の入力を前記溶接打点ごとに受け付ける溶接打点入力受付手段と、
    前記相対位置入力受付手段により入力が受け付けられた前記相対位置情報および前記溶接打点入力受付手段により入力が受け付けられた前記溶接打点情報に基づいて、前記溶接打点入力受付手段により入力が受け付けられた前記溶接動作に関する前記溶接ガンの空走ポイントを決定する空走ポイント決定手段と、
    前記空走ポイント決定手段により決定された前記空走ポイントに基づいて、前記溶接ガンの姿勢を維持したまま前記スポット溶接ロボットが前記溶接動作を行うための動作プログラムを生成する動作プログラム生成手段とを備えたことを特徴とするスポット溶接ロボットのティーチング装置。
    Distance information indicating how far the welding tip located at the tip of the welding gun provided in the spot welding robot is separated from the workpiece in relation to the position of the welding spot on the workpiece on which the spot welding robot performs welding, First movement information indicating how much the welding gun is moved to the position where the welding point is located with respect to the workpiece, and how much the welding gun is moved to the side where the welding point is not located with respect to the workpiece Relative position input receiving means for receiving input of relative position information including second movement information indicating whether or not to perform;
    Welding spot input receiving means for receiving, for each welding spot, the position and welding order of the plurality of welding spots on the workpiece and welding spot information including a welding operation related to the welding spot;
    The input received by the welding point input receiving unit based on the relative position information received by the relative position input receiving unit and the welding point information received by the welding point input receiving unit. A free running point determining means for determining a free running point of the welding gun relating to the welding operation;
    Operation program generating means for generating an operation program for the spot welding robot to perform the welding operation while maintaining the attitude of the welding gun based on the idle running point determined by the idle running point determining means; A teaching device for a spot welding robot, comprising:
  2. 請求項1に記載のティーチング装置において、
    前記溶接打点入力受付手段は、前記溶接順序および前記溶接打点に関する溶接動作を定義した定義ファイルを読み込むことにより、前記溶接順序および前記溶接打点に関する溶接動作の入力を受け付けることを特徴とするティーチング装置。
    The teaching device according to claim 1,
    The teaching apparatus according to claim 1, wherein the welding spot input receiving means receives a welding operation input related to the welding order and the welding spot by reading a definition file defining a welding operation related to the welding order and the welding spot.
  3. 請求項1または2に記載の各手段としてコンピュータを機能させるためのティーチングプログラム。 A teaching program for causing a computer to function as each means according to claim 1.
  4. スポット溶接ロボットが溶接を行うワーク上の溶接打点の位置との関係において、前記スポット溶接ロボットに設けられた溶接ガンの先端に位置する溶接チップをどれだけ当該ワークから離すかを示す距離情報、前記溶接ガンを前記ワークに対して前記溶接打点の位置する側にどれだけ移動させるかを示す第1移動情報、および、前記溶接ガンを前記ワークに対して前記溶接打点の位置しない側にどれだけ移動させるかを示す第2移動情報を含む相対位置情報の入力を受け付ける第1のステップと、
    前記ワーク上の複数の前記溶接打点の位置と溶接順序、および、当該溶接打点に関する溶接動作を含む溶接打点情報の入力を前記溶接打点ごとに受け付ける第2のステップと、
    前記第1のステップにより入力が受け付けられた前記相対位置情報および前記第2のステップにより入力が受け付けられた前記溶接打点情報に基づいて、前記第2のステップにより入力が受け付けられた前記溶接動作に関する前記溶接ガンの空走ポイントを決定する第3のステップと、
    前記第3のステップにより決定された前記空走ポイントに基づいて、前記溶接ガンの姿勢を維持したまま前記スポット溶接ロボットが前記溶接動作を行うための動作プログラムを生成する第4のステップとを有することを特徴とするスポット溶接ロボットのティーチング方法。
    Distance information indicating how far the welding tip located at the tip of the welding gun provided in the spot welding robot is separated from the workpiece in relation to the position of the welding spot on the workpiece on which the spot welding robot performs welding, First movement information indicating how much the welding gun is moved to the position where the welding point is located with respect to the workpiece, and how much the welding gun is moved to the side where the welding point is not located with respect to the workpiece A first step of accepting input of relative position information including second movement information indicating whether to perform;
    A second step of receiving input of welding spot information including a position and welding order of the plurality of welding spots on the workpiece and a welding operation related to the welding spot for each welding spot;
    Based on the relative position information received by the first step and the welding point information received by the second step, the welding operation received by the second step. A third step of determining a free running point of the welding gun;
    And a fourth step of generating an operation program for the spot welding robot to perform the welding operation while maintaining the position of the welding gun based on the idle running point determined in the third step. A teaching method for a spot welding robot.
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