JP2732034B2 - Robot controller - Google Patents

Robot controller

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JP2732034B2
JP2732034B2 JP21957694A JP21957694A JP2732034B2 JP 2732034 B2 JP2732034 B2 JP 2732034B2 JP 21957694 A JP21957694 A JP 21957694A JP 21957694 A JP21957694 A JP 21957694A JP 2732034 B2 JP2732034 B2 JP 2732034B2
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clamp
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slave
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清 本堂
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Fujikoshi KK
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【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】複数台の産業用ロボットを制御す
る制御装置に関するものであり、特に同一レール上にあ
る複数台の移動可能にされたロボットを制御するロボッ
ト制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a controller for controlling a plurality of industrial robots, and more particularly to a robot controller for controlling a plurality of movable robots on the same rail.

【0002】[0002]

【従来の技術】一つのワークに対して多くの加工を効率
よく行う場合、同一レール上に移動可能にされた異なる
機能を有する複数台のロボットを設置する構成がある。
この構成によるとサイクルタイムを短くするためにはロ
ボットの設置間隔を詰めて配置しなければならず、これ
による隣接するロボットの干渉が大きな問題となり、こ
れを解決するための方法が考えだされている。例えば、
特公平6−6279号公報は、同一レール上に設置され
ロボットを搭載可能にされた複数台の走行装置を制御す
るものであり、隣接する走行装置が所定の距離に接近し
たことを検出して両方の走行装置を停止させ、以て走行
装置の干渉を防止する方法が示されている。
2. Description of the Related Art In order to efficiently perform a large number of machining operations on one work, there is a configuration in which a plurality of robots having different functions which can be moved on the same rail are installed.
According to this configuration, in order to shorten the cycle time, the installation intervals of the robots must be narrowed and arranged, so that interference between adjacent robots becomes a big problem, and a method to solve this has been conceived. I have. For example,
Japanese Patent Publication No. 6-6279 discloses a method of controlling a plurality of traveling devices which are installed on the same rail and on which a robot can be mounted, and detects that an adjacent traveling device has approached a predetermined distance. A method is shown in which both traveling devices are stopped, thereby preventing interference of the traveling devices.

【0003】また、板材であるワークに対して溶接ロボ
ット等により溶接を行う場合には、ワークを同一レール
上に移動可能にされた複数台のクランプ装置で把持し、
ワークの所定の溶接位置の近傍にクランプ装置を移動
し、この溶接位置に溶接ロボットが移動し溶接作業を行
わせる方法がある。特開平6−15585号公報は、同
一レール上に設置されワークを支持可能にされた複数台
のクランプ装置を制御するものであり、クランプ装置が
ワークの加工部の危険領域に侵入する場合における、ク
ランプ装置のワーク把持位置の変更方法が示されてい
る。
[0003] Further, when welding a plate-shaped workpiece by a welding robot or the like, the workpiece is gripped by a plurality of clamp devices that can be moved on the same rail.
There is a method in which a clamp device is moved to a position near a predetermined welding position of a workpiece, and a welding robot is moved to this welding position to perform a welding operation. Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-15585 is for controlling a plurality of clamp devices installed on the same rail and capable of supporting a work. The method of changing the workpiece gripping position of the clamp device is shown.

【0004】上述の公報に示されている複数台の走行装
置やクランプ装置の制御においては、隣接する装置の干
渉や共同作業を行う装置との同期性を考慮して、これら
装置の動作を実行させる動作プログラムを作成しなけれ
ばならない。
In controlling a plurality of traveling devices and clamping devices disclosed in the above-mentioned publications, the operations of these devices are executed in consideration of interference between adjacent devices and synchronism with a device that performs joint work. You have to create an action program to make it work.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、個々の走行装
置やクランプ装置に対して個別に動作プログラムを作成
することは非効率的であり、ワークが変更になった場合
などの動作プログラムの変更における柔軟性がない。例
えば、クランプ装置の間隔を一定に保ちながら設定され
た複数個の位置へ順次クランプ装置を位置決めするよう
な作業の場合、各クランプ装置の位置決め位置をそれぞ
れのクランプ装置の制御装置に対して個別に指示してい
たのでは、クランプ装置の数が多い場合、動作プログラ
ムの変更作業は大変煩雑になる。
However, it is inefficient to create an operation program individually for each traveling device and each clamping device, and it is difficult to change the operation program when the work is changed. Inflexible. For example, in the case of an operation in which the clamp devices are sequentially positioned at a plurality of set positions while maintaining a constant interval between the clamp devices, the positioning position of each clamp device is individually set for the control device of each clamp device. According to the instruction, when the number of clamping devices is large, the operation of changing the operation program becomes very complicated.

【0006】本発明の目的は、同一レール上にある移動
可能にされた複数台のロボットの制御装置において、個
々のロボットに対して個別に位置決め位置を指示するこ
となく、個々のロボットの位置決め位置を算出できる制
御装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a control system for a plurality of movable robots on the same rail without individually specifying the positioning position for each robot. To provide a control device that can calculate the value

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】このため本発明は、複数
台の移動可能にされたロボットの内の1台をマスターロ
ボットとし、マスターロボット以外のロボットをスレー
ブロボットとし、これらのロボットの位置決め位置を制
御する制御装置において、マスターロボットの位置決め
位置を記憶するマスターロボット位置記憶手段と、マス
ターロボットと各スレーブロボットとの位置関係を示す
相対変位ベクトルを計算する相対変位ベクトル計算手段
と、相対変位ベクトルを格納する相対変位ベクトル格納
手段と、マスターロボット位置記憶手段に記憶されたマ
スターロボットの位置決め位置と相対変位ベクトル格納
手段に格納された相対変位ベクトルから各スレーブロボ
ットの位置決め位置を計算するスレーブロボット位置計
算手段と、を有することを特徴とするロボット制御装置
を提供することにより、上述の従来技術の課題を解決し
た。
Therefore, according to the present invention, one of a plurality of movable robots is set as a master robot, robots other than the master robot are set as slave robots, and positioning positions of these robots are determined. A master robot position storage means for storing a positioning position of the master robot; a relative displacement vector calculation means for calculating a relative displacement vector indicating a positional relationship between the master robot and each slave robot; and a relative displacement vector. And a slave robot position for calculating the positioning position of each slave robot from the master robot's positioning position stored in the master robot position storage means and the relative displacement vector stored in the relative displacement vector storage means. With calculation means By providing a robot control apparatus characterized by, it has solved the problems of the prior art described above.

【0008】また、上述のスレーブロボットの代わりに
複数台の移動可能にされたクランプ装置を同一レール上
に配置するようにしてもよい。
Further, instead of the slave robot described above, a plurality of movable clamp devices may be arranged on the same rail.

【0009】[0009]

【作用】マスターロボットと各スレーブロボットとの位
置関係を示す相対変位ベクトルと、指示されたマスター
ロボットの位置決め位置より、各スレーブロボットの位
置決め位置を算出するようにしたので、各スレーブロボ
ットの位置決め位置を個別に指示することなく、マスタ
ーロボットの位置決め位置を指示するだけで各スレーブ
ロボットの位置決め位置が決定される。
[Function] The positioning position of each slave robot is calculated from the relative displacement vector indicating the positional relationship between the master robot and each slave robot and the specified positioning position of the master robot. , The positioning position of each slave robot is determined only by specifying the positioning position of the master robot.

【0010】また、例えば、上述のマスターロボットを
スポット溶接ロボットとし、スレーブロボットの代わり
に被溶接物であるワークを支持する複数台のクランプ装
置を同一レール上に配置するようにすれば、ワークの複
数の溶接位置に対応してクランプ装置が移動するような
スポット溶接ロボットに適用することができる。
[0010] For example, if the above-mentioned master robot is a spot welding robot, and a plurality of clamping devices for supporting a work to be welded are arranged on the same rail instead of the slave robot, the work of the work can be performed. The present invention can be applied to a spot welding robot in which a clamp device moves corresponding to a plurality of welding positions.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図1はロボット1の手首先端にスポットガン2
を取り付けて板材であるワーク11に対してスポット溶
接を行うシステムの構成を示している。ワーク11を固
定するためのクランプ装置としてレール3上にワーク1
1を両側から把持する2台のクランプ台4,7が配置さ
れており、この内クランプ台4はワーク11の寸法によ
り把持位置が変えられるように移動可能にされており、
一方、クランプ台7は固定されている。また、クランプ
台4,7の間には溶接位置を把持する2台の移動可能に
されたクランプ台5,6が配置されており、このクラン
プ台5,6は溶接位置により把持位置が変えられるよう
に移動可能にされている。溶接時はクランプ台5,6が
溶接位置の両側に移動することによりワーク11の撓み
をなくし、高精度の溶接を行う。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Fig. 1 shows a spot gun 2 at the tip of the wrist of the robot 1.
1 shows a configuration of a system for performing spot welding on a workpiece 11 which is a plate material by attaching a workpiece. The work 1 is mounted on the rail 3 as a clamp device for fixing the work 11.
Two clamp tables 4 and 7 for gripping 1 from both sides are arranged, and the inner clamp table 4 is movable so that the grip position can be changed according to the size of the work 11.
On the other hand, the clamp table 7 is fixed. Two movable clamp tables 5, 6 for holding the welding position are arranged between the clamp tables 4, 7, and the holding positions of the clamp tables 5, 6 can be changed depending on the welding position. So that it can be moved. At the time of welding, the clamp tables 5 and 6 move to both sides of the welding position, thereby eliminating bending of the work 11 and performing high-precision welding.

【0012】ロボット1を制御するロボット制御装置8
はロボット1とケーブル9により接続されており、ま
た、クランプ台4,5,6を制御する位置決め制御装置
12はクランプ台4,5,6とケーブル10によりそれ
ぞれ接続されている。ロボット制御装置8はケーブル1
3により接続される位置決め制御装置12へバス通信や
シリアル通信などによりデータを送信することによっ
て、クランプ台4,5,6を同時に制御することができ
るようにされている。
A robot controller 8 for controlling the robot 1
Is connected to the robot 1 by a cable 9, and a positioning control device 12 for controlling the clamp tables 4, 5, 6 is connected to the clamp tables 4, 5, 6 by a cable 10, respectively. The robot controller 8 has the cable 1
The clamp tables 4, 5, and 6 can be simultaneously controlled by transmitting data to the positioning control device 12 connected by 3 by bus communication, serial communication, or the like.

【0013】図7はロボット制御装置8の詳細な構成を
示し、データ入力部22ではオペレータからワーク11
の寸法、クランプ台4,5,6,7の幅、クランプ台
4,5,6,7の内の隣接するクランプ台の間隔、及び
隣接するクランプ台の中心位置などの設定データを受け
付ける。ロボット動作プログラム24内の相対変位ベク
トル計算手段28では、データ入力部22で受け付けた
設定データを基に相対変位ベクトルを計算し、この相対
変位ベクトルは記憶装置21内の相対変位ベクトル格納
手段26により記憶装置21に記録される。同様に、デ
ータ入力部22により受け付けたロボット1の溶接位置
はマスターロボット位置記憶手段25により記憶装置2
1に記録される。
FIG. 7 shows a detailed configuration of the robot control device 8.
, The width of the clamp tables 4, 5, 6, 7; the interval between adjacent clamp tables among the clamp tables 4, 5, 6, 7; and the setting data such as the center position of the adjacent clamp tables. The relative displacement vector calculating means 28 in the robot operation program 24 calculates a relative displacement vector based on the setting data received by the data input unit 22, and the relative displacement vector is calculated by the relative displacement vector storing means 26 in the storage device 21. Recorded in the storage device 21. Similarly, the welding position of the robot 1 received by the data input unit 22 is stored in the storage device 2 by the master robot position storage unit 25.
1 is recorded.

【0014】これら一連の制御はマイクロコンピュータ
23により制御され、マイクロコンピュータ23は記憶
装置21からロボット1の溶接位置を読みだし、この溶
接位置をロボット1アクチュエータ制御部29へ送信す
る。また、マイクロコンピュータ23は記憶装置21か
ら相対変位ベクトルを読みだし、この相対変位ベクトル
と先に読みだされたロボット1の溶接位置より、ロボッ
ト動作プログラム24内のスレーブロボット位置計算手
段27がクランプ台4,5,6の位置決め位置を計算
し、その結果をクランプ台4アクチュエータ制御部3
0、クランプ台5アクチュエータ制御部31、及びクラ
ンプ台6アクチュエータ制御部32へそれぞれ送信す
る。アクチュエータ制御部29,30,31,32は、
送信された溶接位置及び位置決め位置へロボット1及び
各クランプ台4,5,6が移動するように指令を出す。
A series of these controls are controlled by a microcomputer 23. The microcomputer 23 reads out the welding position of the robot 1 from the storage device 21 and transmits the welding position to the robot 1 actuator controller 29. The microcomputer 23 reads the relative displacement vector from the storage device 21 and calculates the slave robot position calculating means 27 in the robot operation program 24 from the relative displacement vector and the welding position of the robot 1 previously read out. Calculate the positioning positions of 4, 5, and 6 and calculate the result.
0, and is transmitted to the clamp base 5 actuator control unit 31 and the clamp base 6 actuator control unit 32, respectively. The actuator control units 29, 30, 31, and 32
A command is issued to move the robot 1 and each of the clamp tables 4, 5, and 6 to the transmitted welding position and positioning position.

【0015】なお、各ブロックはバス通信やシリアル通
信などで接続されており、また、ブロックの内、クラン
プ台を制御するアクチュエータ制御部30,31,32
は位置決め制御装置12に内蔵されており、これ以外の
ブロックはロボット制御装置8に内蔵されている。
The blocks are connected by bus communication, serial communication, or the like, and, among the blocks, actuator control units 30, 31, 32 for controlling the clamp table.
Are built in the positioning control device 12, and the other blocks are built in the robot control device 8.

【0016】次に、クランプ台4,5,6の位置決め位
置の算出方法について述べる。図8に示すようにロボッ
ト1の座標系即ちマスターロボット座標系(X,Y,
Z)と、クランプ台4,5,6の座標系即ちスレーブロ
ボット座標系(x,y,z)を設定する。図1に示すよ
うに、本実施例ではロボット1とレール3は共に床面に
設置され、各クランプ台はレール上を床面と平行に移動
するものとしているので、便宜上、マスターロボット座
標系(X,Y,Z)のXY平面とスレーブロボット座標
系(x,y,z)のxy平面は同一平面であるものと
し、マスターロボット座標系(X,Y,Z)のZ軸とス
レーブロボット座標系(x,y,z)のz軸は平行軸の
関係にあるものとする。
Next, a method of calculating the positioning positions of the clamp tables 4, 5, and 6 will be described. As shown in FIG. 8, the coordinate system of the robot 1, that is, the master robot coordinate system (X, Y,
Z) and a coordinate system of the clamp tables 4, 5, and 6, ie, a slave robot coordinate system (x, y, z). As shown in FIG. 1, in this embodiment, the robot 1 and the rail 3 are both installed on the floor surface, and each clamp table moves on the rail in parallel with the floor surface. Therefore, for convenience, the master robot coordinate system ( The XY plane of (X, Y, Z) and the xy plane of the slave robot coordinate system (x, y, z) are assumed to be the same plane, and the Z axis of the master robot coordinate system (X, Y, Z) and the slave robot coordinates It is assumed that the z-axis of the system (x, y, z) has a parallel axis relationship.

【0017】また、スレーブロボット座標系(x,y,
z)のx軸は各クランプ台の可動方向と同軸とし、スレ
ーブロボット座標系(x,y,z)の座標原点位置は固
定クランプ台7の位置とする。さらに、マスターロボッ
ト座標系(X,Y,Z)上のスレーブロボット座標系
(x,y,z)の座標原点位置を(Xc,Yc,Zc)
とし、マスターロボット座標系(X,Y,Z)でのレー
ルの傾き、即ちX軸とx軸のなす角をθとし、これらの
値をロボット制御装置8に予め設定しておく。
The slave robot coordinate system (x, y,
The x-axis of z) is coaxial with the movable direction of each clamp table, and the coordinate origin position of the slave robot coordinate system (x, y, z) is the position of the fixed clamp table 7. Further, the coordinate origin position of the slave robot coordinate system (x, y, z) on the master robot coordinate system (X, Y, Z) is set to (Xc, Yc, Zc).
The inclination of the rail in the master robot coordinate system (X, Y, Z), that is, the angle between the X axis and the x axis is θ, and these values are set in the robot controller 8 in advance.

【0018】ロボット制御装置8に対して図2に示すワ
ーク11の寸法Lw、及び図5に示すクランプ台4,
5,6,7の幅Ld、図3に示すクランプ台5,6の間
隔Lpを予め設定しておく。また、マスターロボット座
標系(X,Y,Z)でのロボット1の溶接位置(Xn,
Yn,Zn)もロボット制御装置8に予め入力してお
く。この値はマスターロボット位置記憶手段25により
マスターロボット位置として記憶装置21に格納され
る。
The dimensions Lw of the work 11 shown in FIG. 2 and the clamp table 4 shown in FIG.
The width Ld of 5, 6, 7 and the distance Lp between the clamp tables 5, 6 shown in FIG. 3 are set in advance. In addition, the welding position (Xn, Xn, X) of the robot 1 in the master robot coordinate system (X, Y, Z).
Yn, Zn) are also input to the robot controller 8 in advance. This value is stored in the storage device 21 by the master robot position storage means 25 as the master robot position.

【0019】位置決め制御装置12は送信されたワーク
11の寸法Lwよりワーク11の一端を把持するクラン
プ台4の位置決め位置を算出する。上述したようにクラ
ンプ台7のワーク端を原点(0)としたので、クランプ
台4の位置決め位置はワーク11の寸法Lwと等しくな
る。
The positioning control device 12 calculates a positioning position of the clamp table 4 for gripping one end of the work 11 from the transmitted dimension Lw of the work 11. Since the work end of the clamp table 7 is set to the origin (0) as described above, the positioning position of the clamp table 4 is equal to the dimension Lw of the work 11.

【0020】次に、位置決め制御装置12はクランプ台
5,6の位置決め位置を算出する。これにはまず、予め
設定されたマスターロボット座標系(X,Y,Z)での
ロボット1の溶接位置(Xn,Yn,Zn)を、スレー
ブロボット座標系(x,y,z)での溶接位置(X
n′,Yn′,Zn′)に変換する必要がある。スレー
ブロボット座標系(x,y,z)のx軸は各クランプ台
の可動方向と同軸としたので、スレーブロボット座標系
(x,y,z)での溶接位置は(Xn′,0,0)とな
り、Xn′はクランプ台7のワーク端を始点とした溶接
位置までの距離となる。マスターロボット座標系(X,
Y,Z)のX軸とスレーブロボット座標系(x,y,
z)のx軸のなす角がθなので、マスターロボット座標
系(X,Y,Z)からスレーブロボット座標系(x,
y,z)に変換する変換行列は式(1)に示すようにな
る。
Next, the positioning control device 12 calculates the positioning positions of the clamp tables 5, 6. First, the welding position (Xn, Yn, Zn) of the robot 1 in the preset master robot coordinate system (X, Y, Z) is set to the welding position in the slave robot coordinate system (x, y, z). Position (X
n ', Yn', Zn '). Since the x axis of the slave robot coordinate system (x, y, z) is coaxial with the movable direction of each clamp table, the welding position in the slave robot coordinate system (x, y, z) is (Xn ', 0, 0). ), And Xn 'is the distance from the work end of the clamp base 7 to the welding position. Master robot coordinate system (X,
Y, Z) X-axis and slave robot coordinate system (x, y,
Since the angle between the x-axis of z) and θ is θ, the coordinate system of the master robot (X, Y, Z) is changed from the coordinate system of the slave robot (x,
y, z) is as shown in equation (1).

【0021】[0021]

【数1】 (Equation 1)

【0022】式(1)の変換行列を用いるとスレーブロ
ボット座標系(x,y,z)での溶接位置(Xn′,Y
n′,Zn′)は式(2)に示すようになる。
Using the transformation matrix of equation (1), the welding position (Xn ', Y) in the slave robot coordinate system (x, y, z)
n ′, Zn ′) are as shown in equation (2).

【0023】[0023]

【数2】 (Equation 2)

【0024】ところが、スレーブロボット座標系(x,
y,z)のx軸は各クランプ台の可動方向と同軸とした
ので、式(2)の内のx成分のみ、即ち式(3)に示す
Xn′についてのみ求めればよい。式(3)により、ス
レーブロボット座標系(x,y,z)での溶接位置が算
出された。
However, the slave robot coordinate system (x,
Since the x axis of (y, z) is coaxial with the movable direction of each clamp table, only the x component of the equation (2), that is, Xn 'shown in the equation (3), needs to be obtained. The welding position in the slave robot coordinate system (x, y, z) was calculated by equation (3).

【0025】[0025]

【数3】 (Equation 3)

【0026】したがって、図4に示すクランプ台5の位
置決め位置Xaとクランプ台6の位置決め位置Xbは、
式(3)及びクランプ台5とクランプ台6の間隔Lpよ
りそれぞれ式(4)、式(5)に示すようになる。ここ
で、クランプ台5とクランプ台6の間隔Lpはスポット
ガン2が溶接時にクランプ台5とクランプ台6に干渉し
ない値であればよい。
Therefore, the positioning position Xa of the clamp table 5 and the positioning position Xb of the clamp table 6 shown in FIG.
Equations (4) and (5) are obtained from the equation (3) and the distance Lp between the clamp table 5 and the clamp table 6, respectively. Here, the distance Lp between the clamp table 5 and the clamp table 6 may be any value as long as the spot gun 2 does not interfere with the clamp table 5 and the clamp table 6 during welding.

【0027】[0027]

【数4】 (Equation 4)

【0028】式(4)及び式(5)によりクランプ台5
の位置決め位置Xaとクランプ台6の位置決め位置Xb
が算出されるわけであるが、式(4)及び式(5)の中
の変数のうち、装置の設置位置により決定されるものを
抽出し、これを予め計算しておけば、位置決め位置の算
出がより簡単になる。即ち、式(4)及び式(5)の中
の変数のうち、マスターロボット座標系(X,Y,Z)
上のスレーブロボット座標系(x,y,z)の座標原点
位置(Xc,Yc,Zc)及びマスターロボット座標系
(X,Y,Z)でのレールの傾きθは、ロボット1とレ
ール3の設置位置により決定されるので、ロボット1と
レール3の配置位置を変えないかぎり不変である。ま
た、クランプ台5とクランプ台6の間隔Lpは、スポッ
トガン2がクランプ台5及びクランプ台6と干渉しない
値であればよいので、この値もスポットガン2を変えな
いかぎり不変である。これによりクランプ台5とクラン
プ台6のロボット1との相対変位を表す相対変位ベクト
ルは、クランプ台5とクランプ台6のそれぞれの相対変
位ベクトルをXa′とXb′とすると、式(6)、式
(7)に示すようになる。
According to the equations (4) and (5), the clamp table 5
Positioning position Xa and clamping table 6 positioning position Xb
Is calculated. Of the variables in Expressions (4) and (5), those determined by the installation position of the device are extracted, and if this is calculated in advance, the position of the positioning position can be calculated. Calculation becomes easier. That is, among the variables in the equations (4) and (5), the master robot coordinate system (X, Y, Z)
The inclination θ of the rails in the coordinate origin position (Xc, Yc, Zc) of the slave robot coordinate system (x, y, z) and the master robot coordinate system (X, Y, Z) is Since it is determined by the installation position, it does not change unless the arrangement positions of the robot 1 and the rail 3 are changed. In addition, the distance Lp between the clamp table 5 and the clamp table 6 may be a value that does not cause the spot gun 2 to interfere with the clamp table 5 and the clamp table 6, and this value is also unchanged unless the spot gun 2 is changed. Accordingly, the relative displacement vector representing the relative displacement between the clamp table 5 and the clamp table 6 with the robot 1 is given by the following equation (6), where Xa ′ and Xb ′ are the relative displacement vectors of the clamp table 5 and the clamp table 6. Equation (7) is obtained.

【0029】[0029]

【数5】 (Equation 5)

【0030】この相対変位ベクトルXa′,Xb′を用
いて式(4)及び式(5)により求められたクランプ台
5の位置決め位置Xaとクランプ台6の位置決め位置X
bを表すと、それぞれ式(8)及び式(9)に示すよう
になる。
Using the relative displacement vectors Xa 'and Xb', the positioning position Xa of the clamp table 5 and the positioning position X of the clamp table 6 obtained by the equations (4) and (5).
When b is expressed, it becomes as shown in Formula (8) and Formula (9).

【0031】[0031]

【数6】 (Equation 6)

【0032】以上により、クランプ台4,5,6の位置
決め位置が算出されたので、ロボット制御装置8は位置
決め制御装置12へ算出されたクランプ台4,5,6の
位置決め位置を送信し、位置決め制御装置12はクラン
プ台4,5,6に対して算出された位置決め位置へ移動
するようにそれぞれのアクチュエータ制御部30,3
1,32へ指示する。クランプ台4,5,6はそれぞれ
のアクチュエータ制御部30,31,32から指示され
た位置決め位置へ移動され、移動完了の後ワーク11を
クランプするように動作され、クランプ完了後スポット
ガン2を加圧させることによりロボット1は溶接を行
う。
Since the positioning positions of the clamp tables 4, 5, and 6 have been calculated as described above, the robot controller 8 transmits the calculated positioning positions of the clamp tables 4, 5, and 6 to the positioning controller 12, and performs positioning. The controller 12 controls the respective actuator controllers 30 and 3 so as to move to the positioning positions calculated with respect to the clamp tables 4, 5 and 6.
1 and 32. The clamp tables 4, 5, and 6 are moved to the positioning positions instructed by the respective actuator controllers 30, 31, and 32, and are operated to clamp the work 11 after the movement is completed. Pressing causes the robot 1 to perform welding.

【0033】さらに、図5に示すように、各クランプ台
の幅Ldを予め設定しておくようにすれば、クランプ台
移動時にロボット制御装置8は図6に示すように各クラ
ンプ台の間隔La,Lb,及びLcを計算し、干渉する
ようであれば(La,Lb,及びLcの内いずれか一つ
でも零もしくは負の場合)エラーを表示しクランプ台の
移動を停止させることもできる。各クランプ台の間隔L
a,Lb,及びLcは式(10)乃至式(12)により
求めることができる。
Further, as shown in FIG. 5, if the width Ld of each clamp table is set in advance, the robot controller 8 moves the clamp table as shown in FIG. , Lb, and Lc are calculated, and if there is interference (if any one of La, Lb, and Lc is zero or negative), an error is displayed and the movement of the clamp table can be stopped. Spacing L of each clamp base
a, Lb, and Lc can be obtained by Expressions (10) to (12).

【0034】[0034]

【数7】 (Equation 7)

【0035】本実施例によれば、ワーク11の一端を把
持するクランプ台4の位置決め位置はオペレータが直接
指示する必要がないので、ワーク11の寸法が変更にな
ったときはこの寸法だけ入力データを変更すればよい。
また、溶接位置を把持するクランプ台5,6の位置決め
位置もオペレータが直接指示する必要がないので、ロボ
ット1の溶接位置を指示するだけでクランプ台5,6の
位置決め位置が算出される。
According to this embodiment, since the positioning position of the clamp table 4 for gripping one end of the work 11 does not need to be directly instructed by the operator, when the size of the work 11 is changed, the input data is changed by this size. Can be changed.
Further, since the operator does not need to directly instruct the positioning positions of the clamp tables 5 and 6 for grasping the welding positions, the positioning positions of the clamp tables 5 and 6 are calculated only by instructing the welding positions of the robot 1.

【0036】本実施例ではスポット溶接の場合を示した
が、この用途に限定されず、組立や加工などのあらゆる
用途に適用可能である。
In this embodiment, the case of spot welding has been described. However, the present invention is not limited to this application, but can be applied to all applications such as assembly and processing.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明によれば、マスターロボットと各
スレーブロボットとの位置関係を示す相対変位ベクトル
と、指示されたマスターロボットの位置決め位置より、
各スレーブロボットの位置決め位置を算出するようにし
たので、各スレーブロボットの位置決め位置は個別に指
示されることなく、自動的に決定されるようになった。
According to the present invention, the relative displacement vector indicating the positional relationship between the master robot and each slave robot and the designated positioning position of the master robot are calculated based on the relative displacement vector.
Since the positioning position of each slave robot is calculated, the positioning position of each slave robot is automatically determined without being individually specified.

【0038】また、マスターロボットをスポット溶接ロ
ボットとし、スレーブロボットの代わりに被溶接物であ
るワークを支持する複数台のクランプ装置を同一レール
上に配置するような場合は、ワーク寸法や溶接位置から
クランプ装置の位置決め位置を自動的に算出するように
したので、ワーク寸法や溶接位置が異なるワークに対し
ても、同一の設備で、しかも段取り替えなどもせずに柔
軟に対処できるようになり、生産時間の短縮と設備の稼
動効率の向上が実現できた。
In the case where the master robot is a spot welding robot and a plurality of clamping devices for supporting the work to be welded are arranged on the same rail in place of the slave robot, the size of the work and the welding position may be reduced. Since the positioning position of the clamp device is automatically calculated, it is possible to flexibly cope with workpieces with different workpiece dimensions and welding positions using the same equipment without changing the setup. The time was shortened and the operation efficiency of the equipment was improved.

【0039】さらに、ティーチング時の操作性について
も、一台のロボットのティーチングを行うだけでよいの
で、僅かのパラメータを設定するだけでプログラミング
が容易にできるようになり、ティーチング時間を大幅に
短縮することが可能となった。
Further, as for the operability at the time of teaching, since only one robot needs to be taught, programming can be facilitated by setting a few parameters, and the teaching time is greatly reduced. It became possible.

【0040】さらにまた、スレーブロボットのプログラ
ミングをなくしたことにより、オペレータのプログラミ
ングミスを大幅に低減することができ、プログラムのデ
バック時間も短縮された。
Furthermore, by eliminating the programming of the slave robot, programming errors by the operator can be greatly reduced, and the debugging time of the program has been reduced.

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

【図1】本発明の一実施例であるロボット1の手首先端
にスポットガン2を取り付けてワーク11に対してスポ
ット溶接を行うシステムの概略を示す図である。
FIG. 1 is a view schematically showing a system for spot welding a work 11 by attaching a spot gun 2 to a tip end of a wrist of a robot 1 according to an embodiment of the present invention.

【図2】クランプ台4,5,6,7に把持されたワーク
11の寸法を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating dimensions of a work 11 held by clamp tables 4, 5, 6, and 7;

【図3】溶接位置を把持するクランプ台5,6の間隔L
pを示す図である。
FIG. 3 shows an interval L between clamp tables 5 and 6 for holding a welding position.
It is a figure which shows p.

【図4】算出された溶接位置Xn′と溶接位置を支持す
るクランプ台5,6の位置決め位置Xa,Xbを示す図
である。
FIG. 4 is a diagram showing calculated welding positions Xn ′ and positioning positions Xa and Xb of clamp tables 5 and 6 supporting the welding positions.

【図5】クランプ台の幅Ldを示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a width Ld of a clamp table.

【図6】算出されたクランプ台の間隔La、Lb及びL
cを示す図である。
FIG. 6 shows calculated distances La, Lb, and L between clamp tables.
It is a figure showing c.

【図7】ロボット制御装置8の詳細な構成を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing a detailed configuration of the robot control device 8;

【図8】ロボット1の座標系即ちマスターロボット座標
系(X,Y,Z)と、クランプ台4,5,6の座標系即
ちスレーブロボット座標系(x,y,z)を示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram showing a coordinate system of the robot 1, that is, a master robot coordinate system (X, Y, Z), and a coordinate system of the clamp tables 4, 5, and 6, that is, a slave robot coordinate system (x, y, z). .

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ロボット 3 レール 4,5,6,7 クランプ装置(クランプ台) 8 マスターとなるロボットの制御装置(ロボット制御
装置) 12 スレーブとなるロボットの制御装置(位置決め制
御装置) 25 マスターロボット位置記憶手段 26 相対変位ベクトル格納手段 27 スレーブロボット位置計算手段 28 相対変位ベクトル計算手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Robot 3 Rails 4, 5, 6, 7 Clamping device (clamp table) 8 Master robot control device (Robot control device) 12 Slave robot control device (Positioning control device) 25 Master robot position storage means 26 Relative displacement vector storage means 27 Slave robot position calculation means 28 Relative displacement vector calculation means

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】複数台の移動可能にされたロボットの内の
1台をマスターロボットとし、該マスターロボット以外
のロボットをスレーブロボットとし、これらのロボット
の位置決め位置を制御するロボット制御装置において、
前記マスターロボットの位置決め位置を記憶するマスタ
ーロボット位置記憶手段と、前記マスターロボットと各
スレーブロボットとの位置関係を示す相対変位ベクトル
を計算する相対変位ベクトル計算手段と、前記相対変位
ベクトルを格納する相対変位ベクトル格納手段と、前記
マスターロボット位置記憶手段に記憶されたマスターロ
ボットの位置決め位置と前記相対変位ベクトル格納手段
に格納された相対変位ベクトルから各スレーブロボット
の位置決め位置を計算するスレーブロボット位置計算手
段と、を有することを特徴とするロボット制御装置。
A robot controller for controlling one of a plurality of movable robots as a master robot, a robot other than the master robot as a slave robot, and controlling the positioning position of these robots.
Master robot position storage means for storing a positioning position of the master robot; relative displacement vector calculation means for calculating a relative displacement vector indicating a positional relationship between the master robot and each slave robot; and a relative storage for storing the relative displacement vector. Displacement vector storage means, and slave robot position calculation means for calculating the positioning position of each slave robot from the positioning position of the master robot stored in the master robot position storage means and the relative displacement vector stored in the relative displacement vector storage means And a robot controller comprising:
【請求項2】前記スレーブロボットは同一レール上に配
置された複数台の移動可能にされたクランプ装置である
ことを特徴とする請求項1記載のロボット制御装置。
2. The robot controller according to claim 1, wherein the slave robot is a plurality of movable clamp devices arranged on the same rail.
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