JP2683072B2

JP2683072B2 - 工業用ロボットにおける作業プログラムの修正方法

Info

Publication number: JP2683072B2
Application number: JP63321837A
Authority: JP
Inventors: 準治橋爪
Original assignee: トキコ株式会社
Priority date: 1988-12-20
Filing date: 1988-12-20
Publication date: 1997-11-26
Anticipated expiration: 2012-11-26
Also published as: JPH02167682A

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」この発明は、ティーチング・プレイバック型の工業用
ロボットに係り、特に、工業用ロボットにおける作業プ
ログラムの部分修正に適用して好適な変換方法に関す
る。

「従来の技術」従来、工業用ロボットの作業プログラムの修正は、以
下のような方法により行なわれていた。

（１）作業プログラムを歩進または逆歩進させながら、
作業ロボットにおける教示点を確認し、該教示点に不具
合があれば、適宜１ポイントずつ修正する。

（２）３次元平行シフト等の変換演算により、プログラ
ム全体を机上修正する。

「発明が解決しようとする課題」ところで、上記（１）に示す作業プログラムの修正で
は、各ポイントについて逐一教示点を確認するので、微
細な修正が可能であるが、一方で多大な修正時間を必要
とするといった問題があり、また、上記（２）に示す作
業プログラムの修正では、多数点の再教示が不要であ
り、修正時間が短くて済むが、一方で部分的な修正がで
きず、一部の修正のために作業プログラム全体の修正を
必要とするといった問題がある。

この発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであっ
て、作業プログラムの修正を短い時間で行うことがで
き、かつ、該作業プログラムの部分的な修正も可能とし
た工業用ロボットにおける作業プログラムの修正方法の
提供を目的とする。

「課題を解決するための手段」この発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであっ
て、ロボットの作業プログラムが構成されるポイントデ
ータ（教示点を表すデータ）の修正範囲を少なくとも面
積で指定する第１の工程と、この第１の工程によって指
定された範囲内にあるポイントデータを一点ずつシフト
変換させる第２の工程と、この第２の工程によってシフ
ト変換されたポイントデータから、新たな作業プログラ
ムを作成する第３の工程とから構成するようにしてい
る。

「作用」この発明によれば、範囲を指定したポイントデータを
一点ずつシフト変換した後、これらシフト変換したポイ
ントデータから新たな作業プログラムが作成される。つ
まり、作業プログラムにおいて、範囲を指定した修正が
可能であるので、該作業プログラム全体が画一的に修正
されることがなく、また、全てのポイントデータを１つ
ずつ修正していた従来の修正方法と比較して、作業プロ
グラム全体の修正時間を短縮化することができる。

しかも、修正範囲を少なくとも面積で指定して、その
範囲内にあるポイントデータを一点ずつシフト変換させ
るため、いずれのポイントデータが修正範囲内にあるか
探したりする必要がなくなり、この点からも修正時間を
短縮化することができる。

また、修正範囲をポイントデータの繋がりとは無関係
に指定できるため、指定した範囲より外側にあるポイン
トデータについては、修正するポイントデータとの繋が
りがあっても修正させないことになり、ポイントデータ
の繋がりに拘束されることなく修正できる。

「実施例」以下、この発明の実施例について第１図〜第３図を参
照して説明する。

まず、第１図を参照して、工業用ロボットの概略構成
を説明すると、この図面において符号１で示すものはロ
ボット本体（以下、ロボットと表現する）であって、床
面に配置される基台２と、この基台２の上部に設けられ
て、上下方向の軸（イ）を中心として回動するアーム支
持部３と、このアーム支持部３に設けられて水平方向の
軸（ロ）を中心として回動する第１のアーム４と、この
第１のアーム４の先端に設けられて、水平方向の軸
（ハ）を中心に回動する第２のアーム５と、この第２の
アーム５の先端に設けられて、互いに直交する３軸
（ニ）〜（ヘ）の６軸を中心に各手首部材6A〜6Cが相対
回転する手首機構６とから構成された多関節型ロボット
であって、前記手首機構６の先端には、ワーク（図示
略）に対して作業を施す塗布ガン等の作業装置７が取り
付けられている。

そして、前記ロボット１では、各所に設けられたサー
ボモータ等の駆動機構により、アーム支持部３、第１の
アーム４、第２のアーム５、手首機構６を各軸（イ）〜
（ヘ）を中心に相対回転させ、これにより、その最先端
に位置する作業装置をワークの周囲の任意の位置に移動
させるようにしている。

また、前記ロボット１にはロボット制御盤８が設けら
れ、また、このロボット制御盤８には、各サーボモータ
を駆動して、アーム支持部３、第１のアーム４、第２の
アーム５、手首機構６を各軸（イ）〜（ヘ）を中心に相
対回転させるための操作機能と、各サーボモータを駆動
して、その先端の作業装置を特定の位置にまで移動させ
るための作業プログラムをティーチングにより作成し、
かつこの作業プログラムを記憶する設定機能と、前記作
業プログラムに基づきロボット１をプレイバックさせる
再生機能と、前記記憶機能によって記憶された作業プロ
グラムを修正するための修正機能とが備えられている。

次に、上記ロボット制御盤８の修正機能を用いた作業
プログラムの修正方法について第２図を参照して説明す
る。

第２図において実線で示されるものは、基本となる作
業プログラムに基づき動作されるロボット１の軌道９で
あり、その軌道９は、白丸のポイントデータA₁〜A₂₀を
接続することによって表される。また、同図において点
線〜実線で示されるものは、前記作業プログラムから作
成された、新たな作業プログラムに基づき動作されるロ
ボット１の軌道10であって、その軌道10は、白丸のポイ
ントデータA₁〜A₆,黒丸のポイントデータB₇〜B₉,白丸の
ポイントデータA₁₀,黒丸のポイントデータB₁₂〜B₁₄,白
丸のポイントデータA₁₅〜A₁₆,黒丸のポイントデータB₁₇
〜B₁₉,白丸のポイントデータA₂₀を順番に接続すること
により表される。

なお、前記黒丸で示すポイントデータB₇〜B₉,B₁₂〜B
₁₄,B₁₇〜B₁₉は、これらポイントデータB₇〜B₉,B₁₂〜
B₁₄,B₁₇〜B₁₉に対応し、かつ符号Ｍで示す長方形の範囲
内に存在する白丸のポイントデータA₇〜A₉,A₁₂〜A₁₄,A
₁₇〜A₁₉をシフト変換することによって得られるもので
ある。また、このようなシフト変換を行うに際しては、
Ｍで示すように絶対座標（XYZ座標）上に範囲を設定し
て変換範囲を定めた後で、この範囲Ｍ内のポイントデー
タ（白丸）A₇〜A₉,A₁₂〜A₁₄,A₁₇〜A₁₉を所定の演算式に
より一ポイントずつ変換するようにし、これによって新
たなポイントデータ（黒丸）B₇〜B₉,B₁₂〜B₁₄,B₁₇〜B₁₉
を順次得るようにしている。

ここで、新たな作業プログラムを作成する工程のフロ
ーチャートを説明する前に、前記シフト変換による変換
手順について説明する。

（１）ロボット１を直接動作させるため作業プログラ
ムは、上述したようにポイントデータによって構成され
るとともに、これらポイントデータは、通常各軸（イ）
〜（ヘ）を中心とした角度データθ_１〜θ_６の集合体に
よって構成されているので、まず、これら各ポイントデ
ータ（符号Ｐで示す）を、予め定められた演算式によっ
て絶対座標系に変換することを行う。つまり、ポイント
データを、Ｐ（θ₁,θ₂,θ₃,θ₄,θ₅,θ_６）→Ｐ′（x,
y,z,α，β，γ）と変換する。

なお、前記x,y,zは、絶対座標上におけるロボット１
の先端位置を示すものであり、また、前記α，β，γ
は、ロボット１の姿勢を示すためのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸回
りの回転角度を示すものである。

（２）予め設定しておいた移動量（Δx,Δy,Δｚ）分
だけ、前記ロボット１の先端位置をシフトさせる。つま
り、Ｐ′（x,y,z,α，β，γ）→Ｐ″（ｘ＋Δx,y＋Δ
y,z＋Δz,α，β，γ）の変換を行う。

この（２）に示す変換を指して以下シフト変換と表現
する。

（３）前記シフト変換後の絶対座標をロボット座標に
変換する。つまり、Ｐ″（ｘ＋Δx,y＋Δy,z＋Δz,α，
β，γ）→Pz（θ′₁,θ′₂,θ′₃,θ′₄,θ′₅,
θ′_６）の変換を行う。

以下、上記（１）〜（３）の変換を予め定めたポイン
トデータについて行うためのフローチャートを第３図を
参照して説明する。

なお、以下の第３図に示すフローチャートは、第２図
に示すような絶対座標上に設定した範囲Ｍ内に存在する
ポイントデータを変換する際の処理内容を示すものであ
る。また、以下の説明において使用するステップｎは、
第３図のSPnに対応する。

第３図を参照して（x_min〜x_max,y_min〜y_max,z_min〜z
_max）で示す範囲Ｍ内に存在するポイントデータを変換
して、新たな作業プログラムを作成するための工程を順
に説明する。

＜ステップ１＞スタート＜ステップ２＞Ｎに、前記範囲Ｍ内に存在する最初のポイントデータ
を示す番号１を設定する。

＜ステップ３＞ステップ２（あるいは後述するステップ７）で設定し
た番号ＮのポイントデータＰ（Ｎ）を絶対座標に変換す
る（前記説明（１）に対応）。

＜ステップ４＞ステップ３で求めたポイントデータＰ′（Ｎ）がx_min
〜x_max,y_min〜y_max,z_min〜z_maxで示す範囲Ｍ内にあるか
否かを判断し、YESの場合にステップ５に進み、また、N
Oの場合にステップ７に進む。

＜ステップ５＞ステップ３で求めたポイントデータＰ′（Ｎ）をシフ
ト変換してポイントデータＰ″（Ｎ）とし、その後、シ
フト変換した座標Ｐ″（Ｎ）をロボット座標に変換し
て、新たなポイントデータPz（Ｎ）を得る（前記説明
（２）（３）に対応）。

＜ステップ６＞前記ステップ５で求めた新たなポイントデータPz
（Ｎ）をＰ（Ｎ）と設定して、基の作業プログラムに組
み込む。つまり、基の作業プログラムのポイントデータ
Ｐ（Ｎ）（ステップ３で示したもの）を、ステップ５で
得たポイントデータPz（Ｎ）に更新する。

＜ステップ７＞Ｎを１アップさせる。

＜ステップ８＞〜＜ステップ９＞Ｐ（Ｎ）がENDデータであるか否かを判断し、NOの場
合に前ステップ３に戻り、またYESの場合にステップ９
に進んで、このフローチャートを終了する。

以上説明したように、この発明によれば、第２図にＭ
（x min〜x max,y min〜y max,z min〜z max）で示すよ
うに範囲を少なくとも面積で指定し、この範囲Ｍ内のポ
イントデータを、第３図のフローチャートで示すよう
に、一点ずつシフト変換するとともに、これらシフト変
換したポイントデータから新たな作業プログラムを作成
するようにしたので、作業プログラム全体を画一的に修
正していた従来の方法より細かな修正を行うことがで
き、また、全てのポイントデータを１つずつ修正してい
た従来の修正方法と比較して、該ポイントデータの修正
時間を短縮することができて、その作業能率の向上に寄
与することができるという効果が得られる。

「発明の効果」以上詳細に説明したように、この発明によれば、範囲
を指定したポイントデータを一点ずつシフト変換した
後、これらシフト変換したポイントデータから新たな作
業プログラムが作成される。つまり、作業プログラムに
おいて、範囲を指定した修正が可能であるので、該作業
プログラム全体を画一的に修正していた従来の方法より
細かな修正を行うことができ、また、全てのポイントデ
ータを１つずつ修正していた従来の修正方法と比較し
て、該ポイントデータの修正時間を短縮することがで
き、これによって、作業プログラム変更を行うための作
業能率が向上するという効果がある。

しかも、修正範囲を少なくとも面積で指定して、その
範囲内にあるポイントデータを一点ずつシフト変換させ
るため、いずれのポイントデータが修正範囲内にあるか
探したりする必要がなくなり、この点からも修正時間を
短縮化して、作業能率を向上させることができる。

また、修正範囲をポイントデータの繋がりとは無関係
に指定できるため、指定した範囲より外側にあるポイン
トデータについては、修正するポイントデータとの繋が
りがあっても修正させないことになり、ポイントデータ
の繋がりに拘束されることなく修正できる。したがっ
て、修正の自由度を高くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例を示す図であって、
第１図はロボットの外観を示す斜視図、第２図は作業プ
ログラムを構成するポイントデータの修正前及び修正後
を示す説明図、第３図はポイントデータを修正するため
の工程を示すフローチャートである。Ｍ……範囲、 A7〜A9,A12〜A14,A17〜A19……範囲指定されたポイント
データ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ロボットの作業プログラムが構成されるポ
イントデータの修正範囲を少なくとも面積で指定する第
１の工程と、この第１の工程によって指定された範囲内
にあるポイントデータを一点ずつシフト変換させる第２
の工程と、この第２の工程によってシフト変換されたポ
イントデータから、新たな作業プログラムを作成する第
３の工程とからなる工業用ロボットにおける作業プログ
ラムの修正方法。