JP3007440B2 - Offline teaching device for robots - Google Patents

Offline teaching device for robots

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JP3007440B2
JP3007440B2 JP3141291A JP14129191A JP3007440B2 JP 3007440 B2 JP3007440 B2 JP 3007440B2 JP 3141291 A JP3141291 A JP 3141291A JP 14129191 A JP14129191 A JP 14129191A JP 3007440 B2 JP3007440 B2 JP 3007440B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ロボットのオフライン
教示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a robot offline teaching device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、作業用ロボットにその作業内容を
教示するためには、作業者がティーチングボックスを携
行しロボットの動作範囲内に入り、所望のロボットその
ものを手動動作させながら、教示を行う方法が一般的で
あった。しかし、この方法は、稼働可能なロボットを教
示の為に長時間休止させる必要があるという経済的な大
きな問題があり、さらに、教示者にとっては危険な場所
での長時間作業は肉体的にも精神的にも大きな負担であ
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to teach the contents of work to a working robot, an operator carries a teaching box and enters the operating range of the robot, and teaches while manually operating a desired robot itself. The method was common. However, this method has a serious economical problem that an operable robot needs to be paused for a long time for teaching, and furthermore, a long working in a dangerous place for a teacher is physically. It is a great mental burden.

【0003】そこで、ロボット実機のコントローラとは
独立なコンピュータ上にロボットやワークのモデルを構
築し、そのモデルを使って、配置検討や教示を行う方式
が開発されており、基本的な技術的思想は、特開昭64
−5779号公報、特開昭59−229619号公報等
に開示されている。
Therefore, a system has been developed in which a model of a robot or a work is constructed on a computer independent of a controller of an actual robot, and the model is used for studying and teaching arrangements. Is disclosed in
No. 5,779,579, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-229419.

【0004】また、オフライン教示した位置データと、
ロボットが実際に据えつけられた現場で必要な位置デー
タとの「ずれ」を修正する方法についても、特開昭63
−206809号公報、特開昭60−65304号公報
等に開示されている。
Further, position data taught off-line,
A method of correcting a “deviation” from required position data at a site where a robot is actually installed is disclosed in
-206809, JP-A-60-65304 and the like.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記のような
従来の方式では、以下のような課題があった。 (1)作業対象物体上の代表点数点の位置データを、既
に据えつけられたロボットで測定するのであるが、その
作業自体がディーチングボックスを使った直接教示の方
法に準ずる作業であり、直接教示と同等の欠点を持って
いる。
However, the conventional method as described above has the following problems. (1) The position data of several representative points on the work target object is measured by a robot that has already been installed, but the work itself is a work that conforms to the direct teaching method using a teaching box. It has the same drawbacks as teaching.

【0006】(2)特開昭63−206809号公報に
開示されるようなロボット制御装置、あるいは特開昭6
3−273912号公報に開示されるような工場現場に
設置された編集装置において、「ずれ」を修正するシス
テムの場合には、「ずれ」の修正情報がティーチングデ
ータを生み出すCADシステムにまで送られないため、
CADシステムから新たなティーチングデータをロボッ
トに転送する都度、制御装置や編集装置において「ず
れ」の修正作業を行う必要があり、また工場現場に「ず
れ」修正前のティーチングデータと修正後のティーチン
グデータが混在し、データ管理に混乱をきたす。
(2) A robot controller as disclosed in JP-A-63-206809, or
In an editing apparatus installed at a factory site as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-273912, in the case of a system that corrects "shift", correction information of "shift" is transmitted to a CAD system that generates teaching data. Because there is no
Each time new teaching data is transferred from the CAD system to the robot, it is necessary to correct the "shift" in the control device and editing device. Also, the teaching data before and after the "shift" is corrected at the factory site. Are mixed, causing confusion in data management.

【0007】本発明は、前記のような課題を解消するた
めになされたものであって、その目的とするところは、
以下の点にある。 (1)ロボットの作業対象物体上の代表点の位置データ
をロボットで測定する際に、ロボットが測定作業のため
に行うべき一連の動作をあらかじめ作成されたプログラ
ムに従い自動的に行うことにより、作業者を微妙で危険
な位置合わせ(測定)作業から解放すること。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has as its object the following.
In the following points. (1) When a robot measures position data of a representative point on an object to be worked by the robot, the robot automatically performs a series of operations to be performed for the measurement work according to a program created in advance, thereby performing the work. Free from sensitive and dangerous alignment (measurement) work.

【0008】(2)ロボットの測定により得られた現場
のデータをもとに対象物体のCADモデルの位置を更
新、記憶する事により、過去と同一対象物体に関してテ
ィーチングデータの異なる新たなロボットプログラムを
作成した際には「ずれ」修正作業を不要とすること。
(2) By updating and storing the position of the CAD model of the target object based on the on-site data obtained by the robot measurement, a new robot program having different teaching data for the same target object as in the past can be created. When it is created, the "shift" correction work is not required.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のロボットのオフライン教示装置は、ロボッ
トおよび周辺機器、ワークに関するデータを蓄積し、グ
ラフィックディスプレイ上に表示し、更に、作業者の作
成したプログラムにより前記ロボット、周辺機器および
ワークの動作のシミュレーションを行う手段と、作業対
象物体の位置・姿勢データの3次元CADシステム上と
実際上のズレ量を補正する手段とを有するCADシステ
ムと、前記シミュレーション手段に接続され前記プログ
ラムを所望のロボット言語の文法に従ったプログラムに
変換する手段を有するパソコンと、ロボットをコントロ
ールするロボットコントローラ等から構成されてロボッ
ト実機を使用せずにロボットの動作の教示を行うロボッ
トのオフライン教示装置において、検出対象物体の位置
を測定するために必要な接触検出子の一連の動作を簡便
にオフラインで教示する手段と、複数のグリッパと、作
業対象物体との接触の有無だけを検出して作業対象物体
の位置・姿勢を測定する接触検出子を併設して取り付
け、かつグリッパと接触検出子を着脱しても取り付け位
置が常に一定になるようにグリッパと接触検出子側に設
けた嵌め合い用の穴に対応する位置決めピンを備えたロ
ボットの手先に取り付けられる取付座部品と、接触検出
子がロボットの手先に設けてなる検出対象物体と接触検
出子の接触状況を電気的に出力する手段と、検出対象物
体と接触検出子が接触した瞬間の接触検出子の位置デー
タを記憶保持する手段と、前記記憶保持された位置デー
タから検出対象物体の位置を演算し、CADシステムに
データ転送する手段と、検出対象物体を含む作業対象物
体のCADモデルの位置を修正する手段とを設けたこと
を特徴とする。
In order to achieve the above object, an off-line teaching apparatus for a robot according to the present invention accumulates data relating to a robot, peripheral devices, and works, displays the data on a graphic display, and CAD system having means for simulating the operation of the robot, peripheral devices and workpieces by using the program created by the present invention, and means for correcting the actual displacement of the position / posture data of the work object on the three-dimensional CAD system A personal computer connected to the simulation means and having means for converting the program into a program in accordance with a grammar of a desired robot language, and a robot controller or the like for controlling the robot. Offline teaching of robots that teach motion In the device, means for easily teaching a series of operations of the contact detector required to measure the position of the detection target object offline, a plurality of grippers, and detecting only the presence or absence of contact with the work target object A fitting provided on the gripper and the contact detector so that the mounting position is always constant even when the contact detector that measures the position and orientation of the work object is installed and the gripper and the contact detector are attached and detached. A mounting seat part attached to the hand of a robot having a positioning pin corresponding to a hole for use, and a means for electrically outputting a contact state between an object to be detected and a contact detector, wherein the contact detector is provided at the hand of the robot And, means for storing and holding the position data of the contact detector at the moment when the contact target is in contact with the detection target object, and calculates the position of the detection target object from the stored and held position data, Means for data transfer to the AD system, characterized in that a means for correcting the position of the CAD model of the work object including the detection target object.

【0010】また、接触検出子をグリッパに付け換えた
時に、これらの作用線が同一であるような取り付け構造
を備えていることを特徴とする。
[0010] Further, the present invention is characterized in that a mounting structure is provided in which these action lines are the same when the contact detector is replaced with the gripper.

【0011】接触検出子と併設されたグリッパの作用線
の交点が一転で交わり、かつその交点がロボットの最終
回転軸上にあることを特徴とする。
The intersection of the action lines of the gripper and the contact detector intersects in one turn, and the intersection is on the final rotation axis of the robot.

【0012】[0012]

【作用】この構成により、本発明によれば、ロボットの
手先に設けた接触検出子で検出対象物体の位置・姿勢を
検出すると共に、一連の動作プログラムをCADシステ
ムを用いて作成するものであり、このプログラムに従い
必要な検出対象物体の位置データを測定して一旦記憶
し、この位置データから検出対象物体の位置を演算して
CADシステムに転送し、検出対象物体のモデルの位置
・姿勢を修正するようにしたことで、作業対象物体の位
置データをロボットで測定する際に、作業者を危険な位
置合わせ(測定)作業から解放することが可能となる。
また、同一対象物体に関して新たにティーチングデータ
の異なるロボットプログラムを作成した際には「ずれ」
修正作業が不要となる。
According to the present invention, according to the present invention, the position / posture of a detection target object is detected by a contact detector provided at the hand of a robot, and a series of operation programs are created using a CAD system. In accordance with this program, the required position data of the object to be detected is measured and temporarily stored, the position of the object to be detected is calculated from the position data and transferred to the CAD system, and the position and orientation of the model of the object to be detected are corrected. By doing so, it becomes possible to release the worker from dangerous positioning (measurement) work when measuring the position data of the work target object with the robot.
Also, when a new robot program with different teaching data is created for the same target object,
Correction work is not required.

【0013】ロボットの手先には取付座部品が取り付け
られ、それに複数のグリッパと接触検出子を併設し、取
付座部品に設けた位置決めピンと検出子側に設けた穴の
嵌め合いにより、接触検出子を着脱しても取り付け位置
が常に一定であるため、測定とグリッパによる作業の組
合わせ作業を次々と繰り返す場合に効率的に行うことが
できる。なお、測定の終了後、接触検出子を取り外して
他のグリッパを取り付ければ、より多くのグリッパを使
って作業が出来るようになり、しかもこれらの取り付け
位置は簡単に再現できるようになる。
A mounting seat part is attached to the hand of the robot, and a plurality of grippers and a contact detector are attached to the mounting seat part. A contact pin is provided on the mounting seat part and a hole provided on the detector side is fitted, so that the contact detector is provided. Since the attachment position is always constant even if the is attached or detached, it can be efficiently performed when the combination work of the measurement and the work by the gripper is repeated one after another. After the measurement, if the contact detector is removed and another gripper is attached, the operation can be performed using more grippers, and the attachment positions can be easily reproduced.

【0014】また、接触検出子をグリッパに付け換えた
時に、これらの作用線が同一であるような取り付け構造
を備えていることにより、作用線を再定義する必要もな
い。更に、接触検出子と併設されたグリッパの作用線の
交点が一転で交わり、かつその交点がロボットの最終回
転軸上にあるため、ロボットの最終軸を回転するだけ
で、以前に接触検出子の作用線のあった位置にグリッパ
の作用線が一致するように移動することができ、測定作
業とグリッパによる作業の切替えが容易になる。
[0014] Further, by providing a mounting structure in which these action lines are the same when the contact detector is replaced with the gripper, there is no need to redefine the action lines. Further, since the intersection of the action line of the gripper and the contact detector intersects in one turn, and the intersection is on the final rotation axis of the robot, only by rotating the final axis of the robot, the contact detector previously The gripper can be moved so that the line of action of the gripper coincides with the position where the line of action was present, and switching between the measurement operation and the operation by the gripper is facilitated.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明を一実施例によって説明する。
まず、本発明のシステムの構成を図1により説明する。
本発明の装置は6つの部分、すなわちCADシステム
1、パソコン2、ロボットコントローラ3、ロボット本
体4、接触検出子5、接触検出子用のインターフェース
装置6から成る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to an embodiment.
First, the configuration of the system of the present invention will be described with reference to FIG.
The device of the present invention comprises six parts: a CAD system 1, a personal computer 2, a robot controller 3, a robot body 4, a contact detector 5, and an interface device 6 for the contact detector.

【0016】次に、本発明のソフトウエアの構成を図2
に従って説明する。同図に示すように、本発明では従来
のロボット教示システム、すなわち目的作業教示を行う
CADシステム13、パソコン14、ロポットコントロ
ーラ15、或いはこれに「ずれ」修正手段、すなわち検
出位置の記憶を行うロボットコントローラ10、検出対
象物体位置の演算を行うパソコン11、作業対象モデル
位置修正を行うCADシステム12等を加えたシステム
に、更に測定動作教示を行うCADシスチム7、パソコ
ン8、ロボットコントローラ9のように、ロボットが作
業対象物体としての平板25(図8参照) 中の代表点を
測定する為の動作をオフラインで生成する手段を付加し
ている。
Next, the software configuration of the present invention is shown in FIG.
It will be described according to. As shown in the drawing, in the present invention, a conventional robot teaching system, that is, a CAD system 13, which performs target work teaching, a personal computer 14, a robot controller 15, or a "shift" correcting means, that is, a robot which stores a detected position. A system including a controller 10, a personal computer 11 for calculating the position of an object to be detected, a CAD system 12 for correcting the position of a work object model, and the like, and a CAD system 7 for teaching measurement operations, a personal computer 8, and a robot controller 9 In addition, a means for generating an operation for the robot to measure a representative point in the flat plate 25 (see FIG. 8) as an object to be worked off-line is added.

【0017】ここで、前記代表点の測定動作をオフライ
ンで生成する手段を説明する。CADシステム内には、
少なくともロボットと作業対象物体のモデル、周辺機
器、及びワークが設計データに基づいて入力されてお
り、ロポットモデルは実機と同様の機構演算手段を有し
ており、作業者の指示によリロボットの動作定義及び動
作シミュレーションが可能である。なお、上記の周辺機
器とは、組立治具、搬送装置、その他、ロボットの周辺
に存在する全ての機器のことである。また、上記におい
て、ワークとは、ロボットのグリッパ21、22、23
(図b参照)に把持される物体(製品用の部品)のこと
である。
Here, means for generating the measurement operation of the representative point off-line will be described. In the CAD system,
At least the model of the robot and the work target object, peripheral devices, and the work are input based on the design data.The Lopot model has the same mechanism operation means as the actual machine, and the robot is operated by the instruction of the robot. Operation definition and operation simulation are possible. In addition, the above-mentioned peripheral device is an assembly jig, a transfer device, and all other devices existing around the robot. Further, in the above description, the work means the grippers 21, 22, 23 of the robot.
(Refer to FIG. B) is an object (product part) gripped by (see FIG. B).

【0018】本実施例では、下記に述べる様に、作業対
象物体の代表点の位置を得るために円柱体の測定を行
う。この測定動作の教示を容易にするために、円柱モデ
ルに識別名を与えておき、一方、動作パターンだけを定
義し、適用すべき円柱の識別名を後から入力し、入力さ
れた円柱の識別名を動作パターンと自動的に組合せるプ
ログラムを作成しておく。例えば本プログラム名を「M
EASURE」とし、「ENCHU1」という識別名を
持つ円柱の測定動作を生成する場合には、MEASUR
E(ENCHU1)と入力すれば良いのである。
In this embodiment, as described below, a cylinder is measured in order to obtain the position of the representative point of the work object. In order to facilitate the teaching of this measurement operation, an identification name is given to the cylinder model, while only the operation pattern is defined, the identification name of the cylinder to be applied is input later, and the input identification of the cylinder is performed. Create a program that automatically combines names with operation patterns. For example, if this program name is "M
EASURE ", and a measurement operation of a cylinder having an identifier" ENCHU1 "is generated, the MEASUR
What is necessary is just to input E (ENCHU1).

【0019】次に、本プログラムを図に従って一層詳細
に説明する。先ずプログラム全体のフローチャートを図
3に示す。同図において、第1番目に円柱識別名の読み
込みを行い、第2番目に動作点群生成と識別名付与を行
い、第3番目に動作シミュレーション命令の列記を行
う。
Next, the program will be described in more detail with reference to the drawings. First, a flowchart of the entire program is shown in FIG. In the figure, first, a cylinder identifier is read, a second operation point group is generated and an identifier is assigned, and a third operation simulation command is listed.

【0020】この第3番目の処理内容の更に詳細なフロ
ーチャートを図4(a)(b)に示す。すなわち、ステ
ップ100でP1−Uへ移動命令を行い、ステップ10
2でP1−Dへ移動命令を行い、ステップ104で円柱
中心へ向かって探索を行い、ステップ106で接触検出
子の位置を記憶命令し、ステップ108でP1−Dへ移
動命令を行い、ステップ110でP1−Uへ移動命令を
行う。
FIGS. 4A and 4B show a more detailed flowchart of the third processing. That is, in step 100, a move command is issued to P1-U, and
In step 2, a move command is issued to P1-D. In step 104, a search is performed toward the center of the cylinder. In step 106, the position of the contact detector is stored. In step 108, a move command is issued to P1-D. Sends a move command to P1-U.

【0021】図5は、接触検出子の取付図である。本実
施例では、作業対象物体の位置・姿勢を測定するため
に、ロボットの手先に接触検出子およびグリッパ(把持
手段)を取りつけてある。すなわち、ロボット本体のグ
リッパ等取付け用の取付座部品20に、部品を把持する
ための3台のグリッパ21、22、23と、前記グリッ
パ21、22、23と同等の取付け方法で接触検出子2
4が取りつけられている。
FIG. 5 is a mounting diagram of the contact detector. In this embodiment, a contact detector and a gripper (gripping means) are attached to the hand of the robot in order to measure the position and orientation of the work target object. That is, three grippers 21, 22, and 23 for gripping parts and a contact detector 2 using the same mounting method as the grippers 21, 22, and 23 are attached to a mounting seat part 20 for mounting grippers and the like of the robot body.
4 is installed.

【0022】接触検出子24は、図6(a)(b)のよ
うに、グリッパと同様に固定用の数本のボルト30によ
り固定されており、その取り外しは容易に行えると共
に、再度取付け時には前回取付け時の位置が容易に再現
できる様に考慮されている。すなわち、ロボットの手先
に取付座部品20を取り付け、それに複数のグリッパ2
1,22,23と接触検出子24を併設して取り付けて
ある構造で、かつロボット側の取付座部品20に設けた
位置決めピン31と接触検出子側に設けた穴32の嵌め
合いにより、接触検出子24を着脱しても取り付け位置
が常に一定であるようにしている。従って、「ずれ」修
正の工程終了時には、接触検出子24を取り外して、代
わりに他のグリッパ等を取り付けることもできる。もち
ろん、作業の障害にならないのであれば、そのまま接触
検出子24を取り付けたままでもよい。
As shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), the contact detector 24 is fixed by several fixing bolts 30 similarly to the gripper. Consideration has been given so that the position at the time of the previous installation can be easily reproduced. That is, the mounting seat part 20 is attached to the hand of the robot, and a plurality of grippers 2 are attached thereto.
1, 2, 23 and the contact detector 24 are attached side by side, and the contact is made by fitting a positioning pin 31 provided on the mounting part 20 on the robot side with a hole 32 provided on the contact detector side. Even if the detector 24 is attached or detached, the attachment position is always fixed. Therefore, at the end of the "shift" correction process, the contact detector 24 can be removed and another gripper or the like can be attached instead. Of course, the contact detector 24 may be left attached as long as it does not hinder the work.

【0023】また、本実施例で使用した接触検出子24
は、検出プローブ24aが物体に当たった際に、検出プ
ローブ24aの軸が本体24bの軸の回り全方向に傾斜
すると共に、本体の軸方向の圧縮向きに検出プローブ2
4aが移動する事も出来る。
The contact detector 24 used in this embodiment is
When the detection probe 24a hits an object, the axis of the detection probe 24a is tilted in all directions around the axis of the main body 24b, and the detection probe 2 is compressed in the axial direction of the main body.
4a can also move.

【0024】更に、本実施例で、図7のように、接触検
出子24をグリッパ21,22,23に付け換えた時
に、これらの作用線が同一であるような取り付け構造を
備えている。そして、接触検出子24と併設されたグリ
ッパ21,22,23の作用線の交点が一点で交わり、
かつその交点がロボットの最終回転軸上にあることにな
る。
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 7, a mounting structure is provided such that when the contact detector 24 is replaced with the grippers 21, 22, 23, these action lines are the same. Then, the intersections of the action lines of the contact detector 24 and the grippers 21, 22, 23 provided side by side intersect at one point,
And the intersection point is on the final rotation axis of the robot.

【0025】図8は、ロボットの作業対象物体の例を示
した物である。この実施例では、平板25に作業対象物
体の代表点となる円柱26、27、28と、ロボットが
実際に作業効果を与えるべき作業点群、例えば部品の把
持点群29が存在する。「ずれ」修正工程では、ロボッ
トの基準座標系での検出対象物体としての円柱26、2
7、28のそれぞれの位置データ(X1,Y1,Z
1),(X2,Y2,Z2)、(X3,Y3,Z3)か
ら、平板25の空間的位置データ(X, Y,Z, α,
β,γ)を決定し、平板25のCADモデルの位置を修
正し、従って平板の上の作業点群29のロボットの基準
座標系での位置データを得るのである。
FIG. 8 shows an example of an object to be worked by a robot. In this embodiment, there are cylinders 26, 27, and 28, which are representative points of a work target object, on a flat plate 25, and a work point group to which the robot should actually give a work effect, for example, a part gripping point group 29. In the “deviation” correction process, the cylinders 26, 2 serving as detection target objects in the robot's reference coordinate system are used.
7 and 28 (X1, Y1, Z
1), (X2, Y2, Z2), and (X3, Y3, Z3), the spatial position data (X, Y, Z, α,
β, γ) is determined, the position of the CAD model of the flat plate 25 is corrected, and thus the position data of the working point group 29 on the flat plate 25 in the reference coordinate system of the robot is obtained.

【0026】この方法を適用する為には、円柱と作業点
群の位置関係が充分に正確にCADモデルに入力されて
いる事が必要であるが、円柱の設置場所に精度良く穴加
工を行い、その穴に円柱を嵌め合い挿入するなどすれ
ば、位置精度は確保できる。
In order to apply this method, it is necessary that the positional relationship between the cylinder and the work point group is sufficiently accurately input to the CAD model. If the cylinder is inserted into the hole, the positional accuracy can be ensured.

【0027】図9は、前記円柱26(27,28)の位
置を測定するための接触検出子24の動作経路を示して
いる。すなわち、先ず円柱の中心軸の位置を求める為に
円柱の周囲三点を検出し、次に円柱の上面を検出する。
各点の検出動作は、円柱の周囲の充分に円柱から離れた
アプローチ点から、円柱に向かってゆっくりと移動し、
接触検出子のプローブが接触した瞬間に移動を停止し、
接触信号がロボットコントローラに入力され、その時点
の接触検出子の位置をロボットコントローラが記憶し、
前記アプローチ点まで移動し、次の検出点に向かうので
ある。このような測定方法は、円柱でなく穴に対しても
適用可能なことは容易に推測できる。
FIG. 9 shows an operation path of the contact detector 24 for measuring the position of the column 26 (27, 28). That is, first, three points around the cylinder are detected to determine the position of the center axis of the cylinder, and then the upper surface of the cylinder is detected.
The detection operation of each point moves slowly from the approach point around the cylinder far enough away from the cylinder toward the cylinder,
The movement stops as soon as the probe of the contact detector contacts,
The contact signal is input to the robot controller, the robot controller stores the position of the contact detector at that time,
It moves to the approach point and goes to the next detection point. It can be easily inferred that such a measuring method can be applied to not a cylinder but a hole.

【0028】ここで、円周上の三点を(x1,y1)
(x2,y2)(x3,y3)とすると、円の中心計算
のための式を簡単にするために、次のような変換を行
う。 X12=x1+x2 Y12=y1+y2 ────────── X13=x1+x3 Y13=y1+y3 XB12=x1−x2 XB12=y1−y2 ────────── XB13=x1−x3 XB13=y1−y3 この、式を用い、円の中心計算を行うのであるが、
円の中心座標を(CX,CY)とすると、 X12×XB12+Y12×YB12−2×CY×YB12 CX=──────────────────────────── XB12×2 XB12×XB13×(X12−X13)+XB13×Y12 ×YB12−XB12×Y13 ×YB13 CY=−─────────────────────────────── (XB12 ×YB13−XB13×YB12) × 2 となる。
Here, three points on the circumference are represented by (x1, y1)
Assuming that (x2, y2) (x3, y3), the following conversion is performed to simplify the equation for calculating the center of the circle. X12 = x1 + x2 Y12 = y1 + y2 X13 = x1 + x3 Y13 = y1 + y3 XB12 = x1-x2 XB12 = y1-y2 XB13 = x1-x3 XB13 = y1 -Y3 The center of the circle is calculated using this equation.
Assuming that the center coordinates of the circle are (CX, CY), X12 × XB12 + Y12 × YB12-2 × CY × YB12 CX = ──────────────────────── ──── XB12 × 2 XB12 × XB13 × (X12−X13) + XB13 × Y12 × YB12−XB12 × Y13 × YB13 CY = −──────────────────── ─────────── (XB12 × YB13−XB13 × YB12) × 2.

【0029】図10は、図5で説明したような検出動作
により得られた円柱に関する位置データから、円柱の中
心軸の位置データを演算して得るためのフローチャート
を示す。同図において、ステップ200で初期設定を行
い、ステップ202で円の数enおよびファイル名f1
を記憶する。ステップ204で円の数を1つ減算してe
n=en−1とし、ステップ206で分母が0か否かを
判断する。そして、前記の円の中心座標(CX,CY)
の式の分母=0ならステップ208へ進み、分母≠0の
場合はステップ210へ進む。ここで中心座標を計算
し、ステップ212で座標表示を行い、ステップ214
で終了条件en=0とする。なお、ステップ208で回
数が3以下ならステップ206へ戻り、回数が3以上な
らステップ216へ進み、ここで計算不可能表示をして
ステップ214へ進む。そして、ステップ218でファ
イル出力を行う。本実施例では、この演算を図2中のパ
ソコン11上で行っているが、当然CADシステムの演
算機能を使って行ってもよい。
FIG. 10 is a flowchart for calculating and obtaining position data of the center axis of the cylinder from position data on the cylinder obtained by the detection operation described with reference to FIG. In the figure, initialization is performed in step 200, and the number of circles en and the file name f1 are determined in step 202.
Is stored. In step 204, the number of circles is subtracted by one and e
In step 206, it is determined whether the denominator is 0 or not. And the center coordinates (CX, CY) of the circle
If the denominator of the equation (2) = 0, the process proceeds to step 208; Here, the center coordinates are calculated, the coordinates are displayed in step 212, and the
And the end condition en = 0. If the number of times is 3 or less in step 208, the process returns to step 206. If the number of times is 3 or more, the process proceeds to step 216. Then, in step 218, a file is output. In the present embodiment, this calculation is performed on the personal computer 11 in FIG. 2, but may be performed using the calculation function of the CAD system.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、検
出対象物体との接触の有無だけを検出する単一のセンサ
である接触検出子をロボットの手先に取付座部品を介し
て取り付けており、そのかわり、CADシステムで、接
触検出子の少ない機能を補完する複雑な検出動作を生成
して、物体のX,Y,Zひいてはα.β,γという位置
姿勢の多変数を得られるようにしているので、次のよう
な効果を有する。 ロボットの作業対象物体の代表点
の位置データをロボットで測定する際に、作業者を微妙
で危険な位置合わせ(測定)作業から解放することがで
きる。 同一対象物体に関して新たにティーチングデ
ータの異なるロボットプログラムを作成した際には「ず
れ」修正作業が不要となる。 測定したい作業対象物
体の種々の位置・形状に対応した測定が可能となる。
測定した直後にグリッパを使った作業を行うことがで
き、測定とグリッパによる作業の組合わせ作業を次々と
繰り返す場合、効率的に行うことができる。 測定を
終了し接触検出子が不要になった時に、接触検出子を取
り外して他のグリッパを取り付けることにより、より多
くのグリッパを使って作業が出来るようになり、かつこ
れら接触検出子やグリッパの着脱を行っても取り付け位
置は簡単に再現することができる。 接触検出子をグ
リッパに付け換えた時に、作用線を再定義する必要がな
い。 ロボットの最終軸を回転するだけで、以前に接
触検出子の作用線のあった位置にグリッパの作用線が一
致するように移動でき、測定作業とグリッパによる作業
の切替えを容易にすることができる。
As described above, according to the present invention, the contact detector, which is a single sensor for detecting only the presence or absence of contact with the object to be detected, is attached to the hand of the robot via the mounting seat part. Instead, the CAD system generates a complicated detection operation that complements the function with a small number of contact detectors, and generates an X.Y.Z. Since the multi-variable position and orientation variables β and γ can be obtained, the following effects can be obtained. When measuring the position data of the representative point of the work target object of the robot with the robot, the worker can be released from subtle and dangerous positioning (measurement) work. When a new robot program with different teaching data is created for the same target object, "shift" correction work becomes unnecessary. Measurements corresponding to various positions and shapes of the work object to be measured can be performed.
The work using the gripper can be performed immediately after the measurement, and when the combined work of the measurement and the work by the gripper is repeated one after another, the work can be efficiently performed. When the measurement is completed and the contact detector is no longer needed, the contact detector can be removed and another gripper can be attached, so that more grippers can be used and work can be performed. The mounting position can be easily reproduced even if it is detached. When the contact detector is replaced with a gripper, there is no need to redefine the action line. By simply rotating the robot's final axis, the gripper's action line can be moved to the position where the contact detector's action line used to be before, making it easy to switch between measurement work and work by the gripper. .

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

【図1】ロボットのオフライン教示装置の構成を示す図
である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a robot offline teaching device.

【図2】ロボットのオフライン教示方法のソフトウエア
の処理の流れを示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a flow of software processing of an off-line teaching method of a robot.

【図3】測定動作の自動生成の為のプログラムの概要フ
ローチャートを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a schematic flowchart of a program for automatically generating a measurement operation.

【図4】(a)(b)は図3の詳細なフローチャートを
示す図である。
FIGS. 4A and 4B are diagrams showing detailed flowcharts of FIG. 3;

【図5】接触検出子の取付状態を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing an attached state of a contact detector.

【図6】(a)は接触検出子の分解斜視図であり、
(b)はそのA矢視図である。
FIG. 6A is an exploded perspective view of a contact detector,
(B) is the A arrow view.

【図7】ロボットの最終回転軸と接触検出子およびグリ
ッパの作用線との関係を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the final rotation axis of the robot and the action lines of the contact detector and the gripper.

【図8】ロボットの作業対象物体の例を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a work target object of the robot.

【図9】検出対象物体に対する測定動作の例を示す図で
ある。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a measurement operation on a detection target object.

【図10】検出対象物体の位置データを求める演算プロ
グラムのフローチャートを示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a flowchart of a calculation program for obtaining position data of a detection target object.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 CADシステム 2 パソコン 3 ロボットコントローラ 4 ロボット 5 接触検出子 6 接触検出子用インターフェース装置 20 取付座部品 21,22,23 グリッパ 24 接触検出子 25 平板(作業対象物体) 26,27,28 円柱(検出対象物体) 30 ボルト 31 位置決めピン 32 位置決め穴 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 CAD system 2 Personal computer 3 Robot controller 4 Robot 5 Contact detector 6 Contact detector interface device 20 Mounting seat parts 21, 22, 23 Gripper 24 Contact detector 25 Flat plate (work object) 26, 27, 28 Cylinder (detection) Target object) 30 bolt 31 positioning pin 32 positioning hole

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G05B 17/02 G05B 17/02 19/4097 19/403 C 19/42 R (56)参考文献 特開 平1−92808(JP,A) 特開 平1−131904(JP,A) 実開 昭62−151072(JP,U) 実開 昭62−58269(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05B 19/42 G05B 19/4097 Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI G05B 17/02 G05B 17/02 19/4097 19/403 C 19/42 R (56) References JP-A-1-92808 (JP, A) JP-A-1-131904 (JP, A) JP-A-62-151072 (JP, U) JP-A-62-158269 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G05B 19/42 G05B 19/4097

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ロボットおよび周辺機器、ワークに関す
るデータを蓄積し、グラフィックディスプレイ上に表示
し、更に、作業者の作成したプログラムにより前記ロボ
ット、周辺機器およびワークの動作のシミュレーション
を行う手段と、作業対象物体の位置・姿勢データの3次
元CADシステム上と実際上のズレ量を補正する手段と
を有するCADシステムと、前記シミュレーション手段
に接続され前記プログラムを所望のロボット言語の文法
に従ったプログラムに変換する手段を有するパソコン
と、ロボットをコントロールするロボットコントローラ
等から構成されてロボット実機を使用せずにロボットの
動作の教示を行うロボットのオフライン教示装置におい
て、 検出対象物体の位置を測定するために必要な接触検出子
の一連の動作を簡便にオフラインで教示する手段と、 複数のグリッパと、作業対象物体との接触の有無だけを
検出して作業対象物体の位置・姿勢を測定する接触検出
子を併設して取り付け、かつグリッパと接触検出子を着
脱しても取り付け位置が常に一定になるようにグリッパ
と接触検出子側に設けた嵌め合い用の穴に対応する位置
決めピンを備えたロボットの手先に取り付けられる取付
座部品と、 接触検出子がロボットの手先に設けてなる検出対象物体
と接触検出子の接触状況を電気的に出力する手段と、 検出対象物体と接触検出子が接触した瞬間の接触検出子
の位置データを記憶保持する手段と、 前記記憶保持された位置データから検出対象物体の位置
を演算し、CADシステムにデータ転送する手段と、 検出対象物体を含む作業対象物体のCADモデルの位置
を修正する手段とを設けたことを特徴とするロボットの
オフライン教示装置。
1. means for accumulating data relating to a robot, peripheral equipment and a work, displaying the data on a graphic display, and further simulating the operation of the robot, peripheral equipment and the work by a program created by an operator; A CAD system having means for correcting the actual amount of displacement between the position and orientation data of the target object on the three-dimensional CAD system, and a program which is connected to the simulation means and converts the program into a program conforming to a desired robot language grammar In order to measure the position of the object to be detected in a robot offline teaching device, which is composed of a personal computer having a conversion means and a robot controller that controls the robot, and teaches the operation of the robot without using the actual robot, A series of necessary operations of the contact detector Off-line teaching means, multiple grippers, and a contact detector that detects only the presence or absence of contact with the work object and measures the position / posture of the work object is attached and attached, and makes contact with the gripper A mounting seat part attached to the hand of a robot equipped with positioning pins corresponding to the fitting holes provided on the gripper and the contact detector so that the mounting position is always constant even when the detector is attached and detached. A means for electrically outputting the contact status between the contact target and the detection object, which is provided at the hand of the robot, and the position data of the contact detector at the moment when the detection object contacts the contact detector. Means for calculating the position of the detection target object from the stored position data and transferring the data to a CAD system; and a CAD module for the work target object including the detection target object. Off-line teaching device of the robot, characterized in that a means for correcting the position of the Le.
【請求項2】 請求項1記載の教示装置において、 接触検出子をグリッパに付け換えた時に、これらの作用
線が同一であるような取り付け構造を備えていることを
特徴とするロボットのオフライン教示装置。
2. The offline teaching of a robot according to claim 1, further comprising a mounting structure in which when the contact detector is replaced with a gripper, these action lines are the same. apparatus.
【請求項3】 請求項1記載の教示装置において、 接触検出子と併設されたグリッパの作用線の交点が一転
で交わり、かつその交点がロボットの最終回転軸上にあ
ることを特徴とするロボットのオフライン教示装置。
3. The teaching device according to claim 1, wherein the intersection of the action line of the grip detector provided in parallel with the contact detector intersects one turn, and the intersection is on the final rotation axis of the robot. Offline teaching device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH07246544A (en) * 1994-03-11 1995-09-26 Yasuda Kogyo Kk Machining point teaching unit
JP2002144266A (en) * 2000-11-06 2002-05-21 Toshiba Corp Working system
JP5311294B2 (en) 2010-04-28 2013-10-09 株式会社安川電機 Robot contact position detector
JP5366018B2 (en) * 2010-04-28 2013-12-11 株式会社安川電機 Robot teaching procedure calibration apparatus and method
EP2839925B1 (en) * 2012-04-17 2020-12-02 Makino Milling Machine Co., Ltd. Interference determination method and interference determination device for machine tool
JP7550042B2 (en) * 2020-12-09 2024-09-12 川崎重工業株式会社 Robot and teaching method
WO2023089817A1 (en) * 2021-11-22 2023-05-25 三菱電機株式会社 Information processing device, simulation system, simulation method, and simulation program

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