JP3075667B2 - Offline teaching data correction method - Google Patents

Offline teaching data correction method

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JP3075667B2
JP3075667B2 JP06130528A JP13052894A JP3075667B2 JP 3075667 B2 JP3075667 B2 JP 3075667B2 JP 06130528 A JP06130528 A JP 06130528A JP 13052894 A JP13052894 A JP 13052894A JP 3075667 B2 JP3075667 B2 JP 3075667B2
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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】この発明は、例えば、溶接ロボッ
ト用のオフラインティーチング装置に適用して好適なオ
フラインティーチングデータの補正方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for correcting off-line teaching data suitable for use in, for example, an off-line teaching device for a welding robot.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、例えば、溶接などの目的でロ
ボットが多用され、このロボットに与えるティーチング
データ(教示データともいう。)をオフラインティーチ
ング装置によって作成する手法が広範囲に採用されてい
る(例えば、特開平5−73122号公報参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, robots are frequently used for the purpose of, for example, welding, and a method of creating teaching data (also referred to as teaching data) to be given to the robot by an offline teaching device has been widely used (for example, And JP-A-5-73122).

【0003】このオフラインティーチング装置では、グ
ラフィックディスプレイの画面上にロボット、ワークな
どの画像を3次元画像によって表示させ、この3次元画
像上でロボットを作動させて、ロボットを構成する腕、
関節、ツールの移動のシミュレーションが行われる。
In this off-line teaching device, images of a robot, a work, and the like are displayed as a three-dimensional image on a screen of a graphic display, and the robot is operated on the three-dimensional image to form an arm,
Simulation of movement of joints and tools is performed.

【0004】そして、オフラインティーチング装置を用
いてロボットに与えるティーチングデータを作成する場
合には、オペレータが画像上のロボットを作動させなが
らツールの到着目標点を設定し、ツールがその目標点に
到着可能であるかどうかを確認し、さらに、目標点に到
着する移動経路を確認し、確認された移動経路をオフラ
インティーチング装置の記憶手段にオフラインティーチ
ングデータとして記憶させる。
When creating teaching data to be given to a robot using an offline teaching device, an operator sets an arrival target point of a tool while operating the robot on an image, and the tool can reach the target point. Is confirmed, and furthermore, the traveling route arriving at the target point is confirmed, and the confirmed traveling route is stored as offline teaching data in the storage means of the offline teaching device.

【0005】さらに、次の目標点を設定して同様の作業
を行い、順次、全目標点に対するオフラインティーチン
グデータを得る。このようにして得られたオフラインテ
ィーチングデータがロボット制御装置(以下、ロボット
コントローラともいう。)の記憶手段に転送されること
でダウンロードされ、ロボットのティーチングデータと
して設定される。
Further, the same operation is performed by setting the next target point, and offline teaching data for all target points is sequentially obtained. The offline teaching data obtained in this way is transferred to a storage means of a robot controller (hereinafter, also referred to as a robot controller), downloaded and set as teaching data of the robot.

【0006】そして、ティーチングデータが設定された
ロボットによる実際の作業を行う前に、作業者は、ダウ
ンロードされたティーチングデータによってロボットを
作動させ、必要に応じて、ティーチングデータの微修正
を行い、微修正後のティーチングデータをロボットコン
トローラに設定するようにしている。
[0006] Then, before performing the actual work by the robot in which the teaching data is set, the operator operates the robot using the downloaded teaching data, finely modifies the teaching data as necessary, and The modified teaching data is set in the robot controller.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、ロボットを
構成する腕、関節、ツール等の要素は、モータ、シリン
ダ等の駆動部材によってその作動が行われ、その作動に
よる各要素の変位量が、それら各要素(各駆動部材)に
配されているポテンショメータ、インクリノメータ、リ
ニアレゾルバ等の検出器によって電気信号として検出さ
れる。
By the way, the elements such as arms, joints, and tools constituting the robot are actuated by driving members such as motors and cylinders, and the displacement of each element due to the actuation is determined by the amount of displacement. It is detected as an electric signal by a detector such as a potentiometer, an inclinometer, or a linear resolver disposed on each element (each driving member).

【0008】実際上、モータ、シリンダ等の駆動部材
は、位置決め精度、速度精度を高精度に制御するために
サーボ制御またはシーケンス制御によって制御される。
ロボットコントローラは前記検出器の検出出力である電
気信号をフィードバック信号または動作確認信号として
得、これに基づいて前記駆動部材に対するサーボ制御、
シーケンス制御を行う。
In practice, driving members such as motors and cylinders are controlled by servo control or sequence control in order to control positioning accuracy and speed accuracy with high accuracy.
The robot controller obtains an electric signal which is a detection output of the detector as a feedback signal or an operation confirmation signal, and performs servo control on the driving member based on the signal,
Perform sequence control.

【0009】この場合、ロボットコントローラは、一般
には、検出器から受け取った変位量に比例した電気信号
をA/D変換器等でパルス数に変換し、このパルス数に
よってロボットの姿勢の記憶や動作制御を行う。
In this case, the robot controller generally converts an electric signal proportional to the amount of displacement received from the detector into a pulse number by an A / D converter or the like, and stores or stores the posture of the robot based on the pulse number. Perform control.

【0010】この場合、ポテンショメータ等の検出器の
回転角度等の変位量と出力電気信号(ポテンショメータ
の場合には、電圧信号である場合が多い。)とは、それ
ら検出器の仕様精度の範囲で一定精度の直線性を有して
おり、この一定精度の直線性がオフラインティーチング
装置中の検出器の仕様データとして記憶されている。し
たがって、オフラインティーチング装置によって作成さ
れたオフラインティーチングデータに対して、検出器の
ゼロ位置調整誤差(実測した固定値であり、いわゆるオ
フセット)を付加したオフラインティーチングデータを
ロボットコントローラの記憶手段にダウンロードしてロ
ボットを作動させることになる。なお、オフセットの付
加は、オフラインティーチング装置またはロボットコン
トローラのいずれの装置で行ってもよい。
In this case, the displacement amount such as the rotation angle of a detector such as a potentiometer and an output electric signal (in the case of a potentiometer, a voltage signal is often used) are within the specification accuracy of the detector. It has linearity with a constant accuracy, and the linearity with the constant accuracy is stored as specification data of a detector in the offline teaching device. Therefore, the offline teaching data obtained by adding the zero position adjustment error of the detector (fixed value actually measured, so-called offset) to the offline teaching data created by the offline teaching device is downloaded to the storage means of the robot controller. The robot will be activated. The addition of the offset may be performed by any of an offline teaching device and a robot controller.

【0011】ところで、生産現場等に配置されている実
機ロボットは、古いものと新しいものとが混在してお
り、特に、長い間使用されたロボットの前記検出器は、
経年変化等により直線性が仕様精度外になっているもの
があり、そのような直線性の悪い検出器も使用されてい
るのが実状である。
[0011] By the way, old robots and new robots are mixed in a production site or the like. In particular, the detector of a long-used robot is:
In some cases, the linearity is out of the specification accuracy due to aging or the like, and in reality, such a detector having poor linearity is also used.

【0012】しかしながら、これら直線性が変化したポ
テンショメータ等の検出器が使用されているロボットを
動作制御するロボットコントローラに対して、従来技術
によるオフラインティーチング装置によって作成したオ
フラインティーチングデータをそのままダウンロードし
た場合には、結果としてツールの大きな位置ずれが発生
し、現場でのティーチングデータの修正に時間が大幅に
かかるという問題があった。
However, when offline teaching data created by a conventional offline teaching device is directly downloaded to a robot controller for controlling the operation of a robot using a detector such as a potentiometer having a changed linearity, However, as a result, there is a problem that a large displacement of the tool occurs and it takes much time to correct the teaching data on site.

【0013】また、オフラインティーチング装置におい
ては、ティーチング作業の効率化等のために、実機ロボ
ットをティーチングして得たティーチングデータをロボ
ットコントローラからオフラインティーチング装置の記
憶手段にアップロードして使用する場合もあるが、検出
器の直線性の経年変化等を原因として、グラフィックデ
ィスプレイの画面上でロボットの位置・姿勢等の正確な
再現を行うことができなくなり、したがって、ロボット
を正確に検証(評価)することができなくなるという問
題もあった。
In the offline teaching device, the teaching data obtained by teaching the actual robot may be uploaded from the robot controller to the storage means of the offline teaching device and used to improve the efficiency of the teaching operation. However, due to the aging of the linearity of the detector, etc., it becomes impossible to accurately reproduce the position / posture of the robot on the screen of the graphic display. Therefore, it is necessary to accurately verify (evaluate) the robot. There was also a problem that it became impossible.

【0014】この発明はこのような課題を考慮してなさ
れたものであり、検出器の直線性が変化していても、実
機ロボットの位置・姿勢の再現性の良いティーチングデ
ータを容易に作成することが可能となり、結果として実
機ロボットにおけるティーチングデータの修正時間を大
幅に低減できるオフラインティーチングデータの補正方
法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such a problem, and easily creates teaching data with good reproducibility of the position and orientation of an actual robot even if the linearity of the detector changes. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method for correcting offline teaching data, which can significantly reduce the time required for correcting teaching data in an actual robot.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】この発明は、腕、関節ま
たはツールに配され、それら各要素の変位量を検出し、
該変位量に対応する検出出力を出力する検出器の直線性
が仕様精度外となった該検出器を有する実機ロボット
係るオフラインティーチングデータを補正する際に
記要素の実際の変位量を検出するために、予め校正され
た変位量検出手段を前記要素に着脱自在に固定し、前記
要素を変位させたとき、前記変位量検出手段により検出
される前記要素の実際の変位量と前記検出器の前記検出
出力との複数点での対応関係を測定し、フラインティ
ーチング装置により作成されたオフラインティーチング
データを、前記のように測定した複数点での対応関係
基づいて前記要素の実際の変位量と対応するようにマッ
プ処理テーブル処理または補間式演算により補正し、こ
の補正たオフラインティーチングデータを前記実機
ボットのティーチングデータとして設定することを特徴
とする。
The present invention is arranged on an arm, a joint, or a tool, and detects the displacement of each of these elements .
Linearity of detector for outputting a detection output corresponding to the displacement amount
The actual robot but with the detector, which was outside the specified accuracy
When correcting the off-line teaching data relating, before
Pre-calibrated to detect the actual displacement of the
A displacement amount detecting means detachably secured to said elements, when displacing the said element, a plurality of said detection output of said detector and the actual displacement amount of the element detected by the displacement detecting means measuring the correspondence between a point, the off-line teaching data created by the offline teaching apparatus, so as to correspond to the actual displacement amount of the element based on the corresponding relationship at a plurality of points of measurement as the map
Corrected by up processing table processing or interpolation equation calculation, and sets the corrected off-line teaching data as teaching data of the actual b <br/> bot.

【0016】[0016]

【作用】この発明によれば、予め、実機ロボットの腕、
関節またはツールの各要素の実際の変位量と検出器の検
出出力との関係を測定しておき、この測定結果に基づい
てオフラインティーチングデータを補正し、この補正さ
れたオフラインティーチングデータをロボットのティー
チングデータとして設定している。
According to the present invention, the arm of the actual robot,
Measure the relationship between the actual displacement of each element of the joint or tool and the detection output of the detector, correct the offline teaching data based on the measurement result, and use the corrected offline teaching data for robot teaching. Set as data.

【0017】[0017]

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】図1は、オフラインティーチング装置を含
む全体構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration including an offline teaching device.

【0019】図2は、制御回路の構成を詳しく描いたオ
フラインティーチング装置の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the off-line teaching device which details the configuration of the control circuit.

【0020】図1において、ロボット制御装置としての
ロボットコントローラ12は、例えば、実機ロボットで
ある溶接ロボット14(以下、単に、ロボット14とも
いう。)に接続され、これを制御する。
In FIG. 1, a robot controller 12 as a robot control device is connected to, for example, a welding robot 14 (hereinafter, simply referred to as a robot 14) which is an actual robot, and controls the robot.

【0021】ロボット14は、腕61、関節62および
ツール63を有しており、実際上、それぞれの要素に、
ポテンショメータ、インクリノメータまたはレゾルバ等
の検出器がそれぞれ付けられているが、この実施例で
は、繁雑さを避けるために、関節62に付けられている
ポテンショメータ64に係るオフラインティーチングデ
ータの補正方法について説明する。インクリノメータ、
レゾルバに係るオフラインティーチングデータの補正方
法は、以下に説明するポテンショメータ64に係るオフ
ラインティーチングデータの補正方法を同様に適用でき
る。
The robot 14 has an arm 61, a joint 62, and a tool 63.
Although a detector such as a potentiometer, an inclinometer, or a resolver is provided, in this embodiment, a method of correcting offline teaching data relating to the potentiometer 64 attached to the joint 62 will be described in order to avoid complexity. I do. Inclinometer,
As a method of correcting the offline teaching data related to the resolver, the method of correcting the offline teaching data related to the potentiometer 64 described below can be similarly applied.

【0022】なお、ポテンショメータ64は、周知のよ
うに摺動接点を有する可変抵抗器であり、軸の回転に対
応した電気信号(電圧信号、電流信号または抵抗値信
号)を出力する検出器である。また、インクリノメータ
は、フォトセンサと振り子とトルクモータ等を有し、傾
斜角の正弦に比例した電圧信号を出力する検出器であ
る。さらに、レゾルバ、例えば、リニアレゾルバは半導
体磁気抵抗素子を有し、直線変位に応じて振幅が変化す
る正弦および余弦の信号を出力する検出器である。これ
ら検出器は、購入時には、仕様書上に規定された直線性
と分解能とを有している。
The potentiometer 64 is a variable resistor having sliding contacts, as is well known, and is a detector that outputs an electric signal (voltage signal, current signal or resistance signal) corresponding to the rotation of the shaft. . The inclinometer is a detector that includes a photosensor, a pendulum, a torque motor, and the like, and outputs a voltage signal proportional to the sine of the inclination angle. Further, a resolver, for example, a linear resolver is a detector having a semiconductor magnetoresistive element and outputting sine and cosine signals whose amplitude changes according to linear displacement. At the time of purchase, these detectors have linearity and resolution specified in the specification.

【0023】このポテンショメータ64の軸、言い換え
れば、関節62には、実際の変位量検出手段としてのロ
ータリーエンコーダ65が着脱可能な状態で同軸上に固
定されている。なお、同軸上ではなく、ギアトレインを
介していてもよい。このロータリーエンコーダ65の回
転角度と出力パルス数との関係は予め知られており、正
確に校正されているものとする。
A rotary encoder 65 as an actual displacement amount detecting means is coaxially fixed to a shaft of the potentiometer 64, in other words, a joint 62 in a detachable state. In addition, it may be via a gear train instead of coaxial. It is assumed that the relationship between the rotation angle of the rotary encoder 65 and the number of output pulses is known in advance and has been accurately calibrated.

【0024】したがって、ポテンショメータ64の軸の
回転角度、言い換えれば、ロボット14の関節62の回
転角度に応じた実際の変位量がロータリーエンコーダ6
5によって検出され、後にその構成を詳しく説明する測
定回路66に供給される。また、ポテンショメータ64
の軸の回転角度(ロボット14の関節62の回転角度)
に応じた検出出力である電気信号もそのポテンショメー
タ64から測定回路66に供給される。ロータリーエン
コーダ65と測定回路66とは測定手段67を構成す
る。測定手段67の出力信号(実際上、デジタルデー
タ)は、オフラインティーチング装置10全体の制御を
行う制御回路16に接続される。
Therefore, the actual displacement amount corresponding to the rotation angle of the shaft of the potentiometer 64, in other words, the rotation angle of the joint 62 of the robot 14, is determined by the rotary encoder 6
5 and supplied to a measurement circuit 66 whose configuration will be described in detail later. Also, potentiometer 64
Angle of rotation (rotation angle of joint 62 of robot 14)
Is also supplied from the potentiometer 64 to the measuring circuit 66. The rotary encoder 65 and the measuring circuit 66 constitute a measuring means 67. An output signal (actually, digital data) of the measuring means 67 is connected to a control circuit 16 for controlling the entire offline teaching device 10.

【0025】制御回路16には、ロボット14の3次元
画像を含む図形や文字を表示するための表示手段である
CRT等のディスプレイ18と、文字、命令、各種指示
を与えるための入力手段であるキーボード20と、マウ
ス22と、作成されたオフラインティーチングデータ等
が格納される記憶手段としてのフロッピィディスクが挿
入されるフロッピィディスクドライブ(以下、FDDと
もいう。)24と、ロボット、ワーク、建て屋等などの
画像データと作成されたオフラインティーチングデータ
等が格納される記憶手段としてのハードディスクが内蔵
されているハードディスクドライブ(以下、HDDとも
いう。)26と、出力手段としてのプリンタ30とがそ
れぞれ接続されている。
The control circuit 16 is a display 18 such as a CRT for displaying figures and characters including a three-dimensional image of the robot 14 and input means for giving characters, commands and various instructions. A keyboard 20, a mouse 22, a floppy disk drive (hereinafter, also referred to as FDD) 24 into which a floppy disk is inserted as storage means for storing the created offline teaching data, and the like, robots, works, buildings, and the like. A hard disk drive (hereinafter, also referred to as HDD) 26 having a built-in hard disk as storage means for storing image data such as image data and created offline teaching data and the like, and a printer 30 as output means are connected respectively. ing.

【0026】図2に示すように、制御回路16は、制御
手段としての中央制御ユニット(CPU)32と、キー
ボード20、マウス22とのインタフェース回路である
インタフェース(以下、I/Fともいう。)36と、制
御プログラムが格納されたROM38、ワーク用のRA
M40、ロボット14の関節62、腕61、ツール63
等、可動部のシミュレーションの制御を行うシミュレー
ション制御回路44と、ディスプレイ18の画面上での
描画を制御する描画制御回路46と、オフラインティー
チングデータを作成するデータ作成回路47と、オフラ
インティーチングデータを補正する補正回路45と、デ
ィスプレイ18、プリンタ30に対するI/F48と、
FDD24、HDD26、測定手段67に対するI/F
50を備えている。 測定手段67は、ロータリーエン
コーダ65以外に図1に示した測定回路66を構成する
A/D変換器72とカウンタ73およびパーソナルコン
ピュータ(以下、PCともいう。)74とを備えてい
る。
As shown in FIG. 2, the control circuit 16 is an interface (hereinafter, also referred to as an I / F) which is an interface circuit between a central control unit (CPU) 32 as control means and a keyboard 20 and a mouse 22. 36, a ROM 38 storing a control program, and a work RA
M40, joint 62, arm 61, tool 63 of robot 14
The simulation control circuit 44 controls the simulation of the movable part, the drawing control circuit 46 controls the drawing on the screen of the display 18, the data creation circuit 47 creates the offline teaching data, and corrects the offline teaching data. A correction circuit 45, an I / F 48 for the display 18, and the printer 30;
I / F for FDD 24, HDD 26, and measuring means 67
50. The measuring means 67 includes, in addition to the rotary encoder 65, an A / D converter 72, a counter 73, and a personal computer (hereinafter, also referred to as PC) 74, which constitute the measuring circuit 66 shown in FIG.

【0027】A/D変換器72は、ポテンショメータ6
4から供給される電気信号(通常、電圧信号)をデジタ
ルデータに変換してPC74に供給する。
The A / D converter 72 includes a potentiometer 6
4 is converted into digital data and supplied to the PC 74.

【0028】カウンタ73は、ロータリーエンコーダ6
5から供給されたパルスを計数して変位量信号(この場
合、角度信号)に対応するパルス数(データ)をPC7
4に供給する。
The counter 73 is a rotary encoder 6
The number of pulses (data) corresponding to the displacement signal (in this case, the angle signal) is counted by the PC
4

【0029】PC74は、A/D変換器72から供給さ
れるデジタルデータを対応するパルス数データに変換す
る。なお、PC74のこのような作用を、この作用に対
応するプログラムをROM38に格納しておくことによ
り、制御回路16側で行うようにすることもできる。
The PC 74 converts digital data supplied from the A / D converter 72 into corresponding pulse number data. The operation of the PC 74 may be performed by the control circuit 16 by storing a program corresponding to the operation in the ROM 38.

【0030】また、一般に、A/D変換器72の出力デ
ータはパルス数データとして管理されるので、以下の説
明では、必要に応じてA/D変換器72は電気信号をパ
ルス数データに変換すると説明する。
Generally, the output data of the A / D converter 72 is managed as pulse number data. Therefore, in the following description, the A / D converter 72 converts an electric signal into pulse number data as necessary. Then it will be explained.

【0031】次に、上述の実施例の動作について詳しく
説明する。
Next, the operation of the above embodiment will be described in detail.

【0032】図3は、オフラインティーチングデータと
実測データとの対応関係例を示す線図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the correspondence between the offline teaching data and the actually measured data.

【0033】図3中、曲線で描かれた実測データ91
は、図示しないティーチングボックス等によりロボット
14の、例えば、ツール63側の腕61を関節62を中
心に一定角度ずつ回転させたときのポテンショメータ6
4の出力電圧とそのポテンショメータ64の軸の回転変
位をロータリーエンコーダ65で検出した場合の変位量
と出力電圧との関係を測定してプロットしたデータであ
る。
In FIG. 3, measured data 91 drawn by a curve
Is a potentiometer 6 when the arm 61 of the robot 14, for example, on the tool 63 side is rotated by a fixed angle around the joint 62 by a teaching box (not shown) or the like.
4 shows data obtained by measuring and plotting the relationship between the output voltage and the output voltage when the rotary displacement of the shaft of the potentiometer 64 is detected by the rotary encoder 65.

【0034】また、直線の理想状態で描かれたオフライ
ンティーチングデータ92は、ディスプレイ18の画面
上で同様に一定角度ずつツール63側の腕61を関節6
2を中心に回転させたときにオフラインティーチング装
置10内で発生するオフラインティーチングデータであ
る。このオフラインティーチングデータ92は、ポテン
ショメータ64の例えば、購入時における保証仕様に対
応したデータであり、いわゆる設計値である。したがっ
て、図3中、ハッチングで示す領域がポテンショメータ
64の経年変化等により発生した非直線性による誤差を
表すことになる。
The off-line teaching data 92 drawn in the ideal state of the straight line is similarly obtained by moving the arm 61 on the tool 63 side by a predetermined angle on the screen of the display 18 to the joint 6.
2 is offline teaching data generated in the offline teaching device 10 when rotated about the center 2. The offline teaching data 92 is data corresponding to, for example, guaranteed specifications of the potentiometer 64 at the time of purchase, and is a so-called design value. Therefore, in FIG. 3, an area indicated by hatching indicates an error due to non-linearity caused by aging of the potentiometer 64 or the like.

【0035】実際上、ポテンショメータ64から得られ
る電圧信号は、A/D変換器72とPC74によってパ
ルス数に変換され、かつオフラインティーチングデータ
92もパルス数として作成される。
In practice, the voltage signal obtained from the potentiometer 64 is converted into the number of pulses by the A / D converter 72 and the PC 74, and the off-line teaching data 92 is also created as the number of pulses.

【0036】図4は、電圧信号の値1Vをパルス数10
00に換算して変換した場合の実測データ91aとオフ
ラインティーチングデータ92aとを示している。
FIG. 4 shows that the value of the voltage signal 1V is
9 shows actual measurement data 91a and off-line teaching data 92a converted to 00.

【0037】次に、図4のように得られた変位量とパル
ス数との対応関係に基づいてオフラインティーチングデ
ータ92aをロボットコントローラ12の記憶手段にダ
ウンロードする場合の補正回路45による補正処理、お
よび実測データ91aをオフラインティーチング装置1
0中の記憶手段、例えば、HDD26にアップロードす
る場合の補正回路45による補正処理について説明す
る。
Next, the correction processing by the correction circuit 45 when the offline teaching data 92a is downloaded to the storage means of the robot controller 12 based on the correspondence between the displacement amount and the pulse number obtained as shown in FIG. Off-line teaching device 1 for actual measurement data 91a
A correction process by the correction circuit 45 when uploading data to a storage unit, for example, the HDD 26 will be described.

【0038】補正回路45による補正処理としては、い
わゆるマップ処理、言い換えれば、ルックアップテーブ
ル(参照用テーブル)による処理と、補間式を用いた処
理との2つの処理が考えられる。
As the correction processing by the correction circuit 45, there are two kinds of processing, that is, a so-called map processing, that is, a processing using a look-up table (reference table) and a processing using an interpolation formula.

【0039】まず、マップ処理について説明する。First, the map processing will be described.

【0040】表1はマップ処理用のテーブルであり、こ
のテーブルは図4から一意的に作成されるテーブルであ
る。このマップ処理用のテーブルもHDD26に格納さ
れる。なお、このマップ処理用のテーブルは、ディスプ
レイ18上のオフラインティーチングデータ92aに基
づく画像上のロボットの動きと実機ロボット14の動き
との間で不一致が発生した場合等、必要に応じて随時更
新するようにする。
Table 1 is a table for map processing, and is a table uniquely created from FIG. The map processing table is also stored in the HDD 26. The map processing table is updated as needed, for example, when a mismatch occurs between the motion of the robot on the image based on the offline teaching data 92a on the display 18 and the motion of the actual robot 14. To do.

【0041】[0041]

【表1】 [Table 1]

【0042】表1中、理想パルス数とは、オフラインテ
ィーチングデータ92aに1:1で対応するパルス数を
示しており、実測パルス数とは、実測データ91aに
1:1で対応するパルス数を示している。
In Table 1, the ideal pulse number indicates the number of pulses corresponding to the offline teaching data 92a at a ratio of 1: 1. The actually measured pulse number indicates the number of pulses corresponding to the actually measured data 91a at a ratio of 1: 1. Is shown.

【0043】そこで、オフラインティーチングデータ9
2aをロボットコントローラ12の記憶手段にダウンロ
ードする場合の補正回路45による補正処理について説
明する。この場合、オフラインティーチングデータ92
a上の、例えば、変位量60°の点Bの理想パルス数デ
ータ=1200(パルス)を、実測データ91a上の点
Aの実測パルス数データ=1620(パルス)に変換す
ればよい。この変換は、制御回路16により自動的に行
われ、テーブルを参照すればよいだけであるので、オフ
ラインティーチングデータ92aをきわめて容易かつ短
時間に修正(補正)してロボットコントローラ12にテ
ィーチングデータとして設定することができる。
Therefore, the offline teaching data 9
The correction processing by the correction circuit 45 when downloading 2a to the storage means of the robot controller 12 will be described. In this case, the offline teaching data 92
For example, ideal pulse number data = 1200 (pulses) at point B with a displacement amount of 60 ° on a may be converted into actual pulse number data = 1620 (pulses) at point A on actual measurement data 91a. Since this conversion is automatically performed by the control circuit 16 and only needs to refer to the table, the offline teaching data 92a is corrected (corrected) very easily and in a short time, and is set as teaching data in the robot controller 12. can do.

【0044】一方、実測データ91aをオフラインティ
ーチング装置10中のHDD26にアップロードする場
合には、点Aの実測パルス数データ=1620(パル
ス)を点Bの理想パルス数データ=1200(パルス)
に変換して格納すればよい。この変換作業も、ダウンロ
ードの場合と同様であるので、きわめて容易である。
On the other hand, when uploading the actually measured data 91a to the HDD 26 in the offline teaching device 10, the actually measured pulse number data at point A = 1620 (pulses) is replaced by the ideal pulse number data at point B = 1200 (pulses).
And store it. This conversion is also very easy because it is similar to the case of downloading.

【0045】次に、補正回路45による補間式を用いた
処理について説明する。
Next, the processing by the correction circuit 45 using the interpolation formula will be described.

【0046】ここでは、補間式として区分的1次式を用
いる場合について説明する。
Here, a case where a piecewise linear equation is used as the interpolation equation will be described.

【0047】図4から分かるように、オフラインティー
チングデータ92aは、変位量をx(°)、パルス数
(個)をzとした場合、式(1)で表される。
As can be seen from FIG. 4, the off-line teaching data 92a is represented by the following equation (1) when the displacement is x (°) and the number of pulses (number) is z.

【0048】z=x×20 …(1) 上述のマップ処理と同様に、例えば、変位量x=60°
の点A、点Bについてのダウンロードおよびアップロー
ドを考えた場合、変位量x=60°の近傍の点C、点D
における実測データ91aが、座標として次のように得
られているものとする。
Z = x × 20 (1) Similarly to the above-described map processing, for example, the displacement amount x = 60 °
Considering download and upload of points A and B, points C and D near displacement x = 60 °
It is assumed that the actual measurement data 91a is obtained as coordinates as follows.

【0049】点Cにおける実測データ91a→(50
°,1500パルス) 点Dにおける実測データ91a→(75°,1800パ
ルス) 座標点Cと座標点Dを結ぶ1次式は、パルス数をy、変
位量をxとしたとき、式(2)で表され、式(2)をパ
ルス数yについて解けば式(3)が得られる。
The measured data 91a at point C → (50
(1,500 pulses) Actual measurement data 91a at point D → (75 °, 1800 pulses) A linear equation connecting coordinate points C and D is given by equation (2) where y is the number of pulses and x is the displacement. Equation (3) is obtained by solving Equation (2) for the number of pulses y.

【0050】 (y−1500)=(x−50)×(1800−1500)/(75−50) …(2) y=12(x−50)+1500 …(3) そこで、ダウンロードする場合には、点Bの変位量x=
60°におけるパルス数=1200が、式(3)にx=
60を代入することにより得られたパルス数y=162
0に容易に変換できる。
(Y-1500) = (x−50) × (1800−1500) / (75−50) (2) y = 12 (x−50) +1500 (3) Therefore, when downloading, , The displacement x of the point B =
When the number of pulses at 60 ° = 1200, x =
Number of pulses y = 162 obtained by substituting 60
It can be easily converted to zero.

【0051】一方、アップロードする場合には、点Aに
おけるパルス数yがy=1620であったとすれば、式
(2)により変位量x(x=60)を求めることがで
き、この変位量x=60を式(1)に代入することによ
り点Bのパルス数z(z=1200)を容易に求めるこ
とができる。
On the other hand, when uploading, if the pulse number y at the point A is y = 1620, a displacement amount x (x = 60) can be obtained from the equation (2). By substituting = 60 into equation (1), the pulse number z (z = 1200) at point B can be easily obtained.

【0052】なお、補間式としては、上述のような区分
的1次補間式にかぎらず、多項近似式、スプライン補間
式、連分数補間式も用いることができる。
The interpolation formula is not limited to the above-described piecewise linear interpolation formula, but may be a polynomial approximation formula, a spline interpolation formula, or a continued fraction interpolation formula.

【0053】このように上述した実施例によれば、検出
器としてのポテンショメータ64の直線性がオフライン
ティーチングデータを作成する際の性能特性(オフライ
ンティーチングデータ92a)から経年変化等により劣
化していて誤差が大きくなっていた場合においても、ポ
テンショメータ64の軸、またはこの軸と一体的に回転
する部材にロータリーエンコーダ65を取り付け、ポテ
ンショメータ64からの電気信号とロータリーエンコー
ダ65からの変位量との関係を測定しておくことによ
り、オフラインティーチングデータ92aと実測データ
91aとのデータの正確な変換が容易にかつ短時間で行
えるという効果が達成される。
As described above, according to the above-described embodiment, the linearity of the potentiometer 64 as a detector is deteriorated due to aging or the like from the performance characteristics (offline teaching data 92a) at the time of creating offline teaching data. When the rotary encoder 65 is mounted on the shaft of the potentiometer 64 or a member that rotates integrally with the shaft, the relationship between the electric signal from the potentiometer 64 and the displacement from the rotary encoder 65 is measured. By doing so, the effect that accurate conversion of the data between the offline teaching data 92a and the actual measurement data 91a can be performed easily and in a short time is achieved.

【0054】すなわち、オフラインティーチングデータ
92aと実機ロボット14による実測データ91aとの
間の誤差分を容易に吸収でき、実機ロボット14の位置
・姿勢の再現性の良いティーチングデータを容易に作成
することができる。
That is, an error between the offline teaching data 92a and the actual measurement data 91a obtained by the actual robot 14 can be easily absorbed, and the teaching data with good reproducibility of the position and orientation of the actual robot 14 can be easily created. it can.

【0055】図5は、上述の実施例から導かれる機能ブ
ロック的構成を示している。
FIG. 5 shows a functional block diagram derived from the above embodiment.

【0056】すなわち、図5において、検出器101
(例えば、ポテンショメータ64)の変位が変位量とし
て、また検出器101からの電気信号が検出出力として
測定手段102(例えば、測定手段67)によって測定
される。
That is, in FIG.
The displacement of the (for example, potentiometer 64) is measured by the measuring means 102 (for example, the measuring means 67) as the displacement amount, and the electric signal from the detector 101 is detected as the detection output.

【0057】測定結果が記憶手段103(例えば、RA
M40、HDD26)に記憶される。
The measurement result is stored in the storage unit 103 (for example, RA
M40, HDD 26).

【0058】記憶手段103には、測定結果のメモリア
ドレス以外に、補間式・マップ処理テーブルと、補正前
オフラインティーチングデータ(補正前実測データ)
と、補正後オフラインティーチングデータのメモリアド
レスが準備されている。
In the storage means 103, in addition to the memory address of the measurement result, an interpolation formula / map processing table and offline teaching data before correction (actual measurement data before correction) are stored.
And the memory address of the offline teaching data after correction is prepared.

【0059】制御手段104(例えば、制御回路16)
の補間式・マップ処理テーブル部105(例えば、補正
回路45)によって、補間式演算またはマップ処理テー
ブル処理が行われ、演算結果および処理結果が記憶手段
103の補間式・マップ処理テーブルのメモリアドレス
に記憶される。
Control means 104 (for example, control circuit 16)
The interpolation formula / map processing table unit 105 (for example, the correction circuit 45) performs interpolation formula calculation or map processing table processing, and the calculation result and the processing result are stored in the memory address of the interpolation formula / map processing table of the storage unit 103. It is memorized.

【0060】制御手段104により記憶手段103から
補正前のオフラインティーチングデータと同時に補間式
またはマップ処理テーブルが取り込まれる。この取り込
まれたデータ等に基づいて補正演算処理を行うことによ
り補正後のオフラインティーチングデータが作成され、
それが記憶手段103に記憶される。
The control unit 104 fetches an interpolation formula or a map processing table from the storage unit 103 simultaneously with the offline teaching data before correction. The corrected offline teaching data is created by performing a correction calculation process based on the captured data and the like,
It is stored in the storage means 103.

【0061】なお、この発明は上述の実施例に限らず、
この発明の要旨を逸脱することなく種々の構成を採り得
ることはもちろんである。
The present invention is not limited to the above-described embodiment.
It goes without saying that various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.

【0062】[0062]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、予め、実機ロボットの腕、関節またはツールの各要
素の実際の変位量とこの実際の変位量を検出する検出器
の検出出力との関係を測定しておき、この測定結果に基
づいてオフラインティーチングデータを補正し、この補
正されたオフラインティーチングデータをロボットのテ
ィーチングデータとして設定するようにしている。この
ため、検出器の直線性が変化していても、実機ロボット
の位置・姿勢の再現性の良いティーチングデータを容易
に作成することが可能になるという効果が達成される。
その上、実機ロボットによるオンラインティーチングの
際の修正時間が大幅に削減される。
As described above, according to the present invention, the actual displacement of each element of the arm, joint or tool of the actual robot and the detection output of the detector for detecting the actual displacement are determined in advance. Is measured, the offline teaching data is corrected based on the measurement result, and the corrected offline teaching data is set as the teaching data of the robot. For this reason, even if the linearity of the detector changes, it is possible to easily create teaching data with good reproducibility of the position and orientation of the actual robot.
In addition, the correction time during online teaching by the actual robot is greatly reduced.

【0063】また、検出器の直線性等の性能が経年変化
等により劣化している実機ロボットに対しても、オフラ
インティーチングデータと実測データ(オンラインティ
ーチングデータ)との誤差分が考慮されているので、オ
ンラインティーチングデータに基づくオフラインティー
チングデータの修正(補正)作成(いわゆる、アップロ
ード)も容易であり、このようにアップロードした場合
には、オフラインティーチング装置内で、実機ロボット
の正確な姿勢の画面上での再現が可能となり、製造設備
を正確に検証・評価することができる。
In addition, the error between the offline teaching data and the actual measurement data (online teaching data) is also taken into account for an actual robot whose performance, such as linearity, of the detector has deteriorated due to aging or the like. It is also easy to create (so-called, upload) the correction (correction) of the offline teaching data based on the online teaching data. Can be reproduced, and manufacturing equipment can be accurately verified and evaluated.

【0064】さらに、検出器を交換した場合にも、その
検出器に係る実際の変位量と検出出力との関係を測定す
るだけで、ロボットコントローラに設定されている既存
のティーチングデータを修正(補正)することができる
ので、実機ロボットでのティーチング修正作業が軽減さ
れるという効果も達成される。この場合には、作業者の
現場での作業が相当に軽減されることになるので、全体
的な作業効率が向上するという派生的な効果も得られ
る。
Further, even when the detector is replaced, the existing teaching data set in the robot controller is corrected (corrected) only by measuring the relationship between the actual displacement amount of the detector and the detection output. ), The effect of reducing teaching correction work by the actual robot is also achieved. In this case, the on-site work of the worker is considerably reduced, so that a secondary effect that overall work efficiency is improved can be obtained.

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

【図1】この発明の一実施例が適用されたオフラインテ
ィーチング装置を含む構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration including an offline teaching device to which an embodiment of the present invention is applied.

【図2】図1例の中、制御回路と測定回路の詳細な構成
例を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration example of a control circuit and a measurement circuit in the example of FIG. 1;

【図3】変位量と検出器の出力電圧との関係についての
実測データとオフラインティーチングデータの例を示す
特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing an example of measured data and off-line teaching data on a relationship between a displacement amount and an output voltage of a detector.

【図4】変位量と検出パルス数との関係についての実測
データとオフラインティーチングデータの例を示す特性
図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing an example of measured data and off-line teaching data on the relationship between the displacement amount and the number of detected pulses.

【図5】本発明に係る機能ブロック図である。FIG. 5 is a functional block diagram according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…オフラインティーチング装置 12…ロボッ
トコントローラ 14…ロボット 16…制御回
路 61…腕 62…関節 63…ツール 65…ロータ
リーエンコーダ 66…測定回路 67…測定手
Reference Signs List 10 offline teaching device 12 robot controller 14 robot 16 control circuit 61 arm 62 joint 63 tool 65 rotary encoder 66 measuring circuit 67 measuring means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金子 貢 埼玉県狭山市新狭山1−10−1 ホンダ エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−75804(JP,A) 特開 平5−95692(JP,A) 特開 平5−269684(JP,A) 特開 平4−116411(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B25J 9/10 B25J 9/22 B25J 13/08 G05B 19/42 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Mitsugu Kaneko 1-10-1 Shinsayama, Sayama-shi, Saitama Honda Engineering Co., Ltd. (56) References JP-A-3-75804 (JP, A) JP-A-5 -95692 (JP, A) JP-A-5-269684 (JP, A) JP-A-4-116411 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B25J 9/10 B25J 9/22 B25J 13/08 G05B 19/42

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】腕、関節またはツールに配され、それら各
要素の変位量を検出し、該変位量に対応する検出出力を
出力する検出器の直線性が仕様精度外となった該検出器
を有する実機ロボットに係るオフラインティーチングデ
ータを補正する際に前記要素の実際の変位量を検出するために、予め校正さ
れた変位量検出手段を前記要素に着脱自在に固定し、 前記要素を変位させたとき、前記変位量検出手段により
検出される前記要素の実際の変位量と前記検出器の前記
検出出力との複数点での対応関係を測定し、 フラインティーチング装置により作成されたオフライ
ンティーチングデータを、前記のように測定した複数点
での対応関係に基づいて前記要素の実際の変位量と対応
するようにマップ処理テーブル処理または補間式演算に
より補正し、 この補正たオフラインティーチングデータを前記実機
ロボットのティーチングデータとして設定することを特
徴とするオフラインティーチングデータの補正方法。
1. An arm, a joint or a tool, which detects an amount of displacement of each element and outputs a detection output corresponding to the amount of displacement.
When the linearity of the detector output by correcting the off-line teaching data according to the actual robot having detectors <br/> became out of specification accuracy, in order to detect the actual displacement amount of the element in advance Calibrated
A displacement amount detecting means is detachably fixed to the element, when displacing the said elements, and said detection output of said detector and the actual displacement amount of the element detected by the displacement detecting means and measures the corresponding relationship in the plurality of points, a plurality of points of the off-line teaching data prepared was measured as above by the offline teaching apparatus
And the actual displacement of the element based on the correspondence in
Map processing table processing or interpolation formula operation
More correcting method of correcting off-line teaching data and sets the corrected off-line teaching data as teaching data of the actual <br/> robot.
【請求項2】前記検出器は、ポテンショメータ、インク
リノメータまたはレゾルバであり、前記検出出力は、電
気信号であることを特徴とする請求項1記載のオフライ
ンティーチングデータの補正方法。
2. The method according to claim 1, wherein the detector is a potentiometer, an inclinometer, or a resolver, and the detection output is an electric signal.
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