JP3198671B2 - ロボットの軌跡制御方式 - Google Patents
ロボットの軌跡制御方式Info
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- JP3198671B2 JP3198671B2 JP29690092A JP29690092A JP3198671B2 JP 3198671 B2 JP3198671 B2 JP 3198671B2 JP 29690092 A JP29690092 A JP 29690092A JP 29690092 A JP29690092 A JP 29690092A JP 3198671 B2 JP3198671 B2 JP 3198671B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、産業用ロボットの軌跡
制御方式に関する。
制御方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】ティーチングプレイバック型のロボット
の手先にプラズマトーチ等を取り付け、アングルの溶
断、解体を行う場合、例えば、図２に示すように、アン
グル１の頂点及びその前後に三つの教示点Ｐ1，Ｐ2，Ｐ
3を教示して、Ｐ1→Ｐ2→Ｐ3の軌跡でトーチ２をプレイ
バック動作させ、アングル１を溶断しようとすると、Ｐ
1→Ｐ2、Ｐ2→Ｐ3の間で均等に補間されるため、アング
ル１の溶断厚さが変化し、安定した溶断ができない。
の手先にプラズマトーチ等を取り付け、アングルの溶
断、解体を行う場合、例えば、図２に示すように、アン
グル１の頂点及びその前後に三つの教示点Ｐ1，Ｐ2，Ｐ
3を教示して、Ｐ1→Ｐ2→Ｐ3の軌跡でトーチ２をプレイ
バック動作させ、アングル１を溶断しようとすると、Ｐ
1→Ｐ2、Ｐ2→Ｐ3の間で均等に補間されるため、アング
ル１の溶断厚さが変化し、安定した溶断ができない。
【０００３】この為、従来では、図１に示すように、ア
ングル１の頂点及びその前後に三つの教示点Ｐ1，Ｐ3，
Ｐ5を設けるのみならず、更に、頂点近傍で厚さが変化
する２カ所の位置にも教示点Ｐ2，Ｐ4を追加していた。
このように、五つの教示点Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3，Ｐ4，Ｐ5を
教示すれば、頂点近傍において教示点Ｐ2→Ｐ3→Ｐ4の
間でトーチ２の姿勢を変化させることが出来るため、ア
ングルの溶断厚さが一定となり、安定した溶断が可能と
なる。
ングル１の頂点及びその前後に三つの教示点Ｐ1，Ｐ3，
Ｐ5を設けるのみならず、更に、頂点近傍で厚さが変化
する２カ所の位置にも教示点Ｐ2，Ｐ4を追加していた。
このように、五つの教示点Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3，Ｐ4，Ｐ5を
教示すれば、頂点近傍において教示点Ｐ2→Ｐ3→Ｐ4の
間でトーチ２の姿勢を変化させることが出来るため、ア
ングルの溶断厚さが一定となり、安定した溶断が可能と
なる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法では、アングル１の頂点近傍に二つの教示点Ｐ2，
Ｐ4を追加する必要があるため、教示に時間を要する欠
点があった。また、トーチ２の姿勢を正確に教示するの
が煩雑であった。そこで、例えば、トーチ近傍に距離セ
ンサを設置し、アングル面に対し、トーチ姿勢を自動的
に垂直にする方式も提案されているが（特願昭６２−１
９４６３６号）、頂点近傍ではこの方式は適用できなか
った。
方法では、アングル１の頂点近傍に二つの教示点Ｐ2，
Ｐ4を追加する必要があるため、教示に時間を要する欠
点があった。また、トーチ２の姿勢を正確に教示するの
が煩雑であった。そこで、例えば、トーチ近傍に距離セ
ンサを設置し、アングル面に対し、トーチ姿勢を自動的
に垂直にする方式も提案されているが（特願昭６２−１
９４６３６号）、頂点近傍ではこの方式は適用できなか
った。
【０００５】本発明は、上記従来技術に鑑みて成された
ものであり、アングル溶断の際の教示点を減少させ、教
示作業を容易に行うことが可能なロボットの軌跡制御方
式を提供することを目的とする。
ものであり、アングル溶断の際の教示点を減少させ、教
示作業を容易に行うことが可能なロボットの軌跡制御方
式を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成する本
発明の構成はプラズマトーチをロボット手先に取り付
け、ティーチングプレイバックによりアングルを溶断す
る際、トーチアプローチベクトルが溶接面に対して垂直
となるようにアングル両辺に教示された２点の教示点に
基づき、該トーチアプローチベクトルの双方に垂直なア
ングル頂点ベクトルを算出すると共に該アングル頂点ベ
クトルと前記トーチアプローチベクトルの一方に垂直な
ベクトル及び当該ベクトルと前記トーチアプローチベク
トルの一方に垂直なベクトルを算出し、これら三つのベ
クトルにより前記２点の教示点の少なくとも一方を通過
しアングル頂点を垂直に横断する溶接経路を求めること
を特徴とする。
発明の構成はプラズマトーチをロボット手先に取り付
け、ティーチングプレイバックによりアングルを溶断す
る際、トーチアプローチベクトルが溶接面に対して垂直
となるようにアングル両辺に教示された２点の教示点に
基づき、該トーチアプローチベクトルの双方に垂直なア
ングル頂点ベクトルを算出すると共に該アングル頂点ベ
クトルと前記トーチアプローチベクトルの一方に垂直な
ベクトル及び当該ベクトルと前記トーチアプローチベク
トルの一方に垂直なベクトルを算出し、これら三つのベ
クトルにより前記２点の教示点の少なくとも一方を通過
しアングル頂点を垂直に横断する溶接経路を求めること
を特徴とする。
【０００７】
【実施例】以下、本発明について、図面に示す実施例を
参照して詳細に説明する。図３に本発明の一実施例を示
す。先ず、溶接開始点Ｐa、溶接終了点Ｐbをアングル１
の両辺に教示する。ここで、溶接開始点Ｐa、溶接終了
点Ｐbにおいては、トーチアプローチベクトルＡa，Ａb
を溶断面に垂直になるように教示する。
参照して詳細に説明する。図３に本発明の一実施例を示
す。先ず、溶接開始点Ｐa、溶接終了点Ｐbをアングル１
の両辺に教示する。ここで、溶接開始点Ｐa、溶接終了
点Ｐbにおいては、トーチアプローチベクトルＡa，Ａb
を溶断面に垂直になるように教示する。
【０００８】次に、トーチアプローチベクトルＡa，Ａb
に相互に垂直となるアングル頂点ベクトルＶ1を下式の
ように求める。但し、“×”は外積であり、以下、同様
とする。 Ｖ1＝Ａa×Ａb 同様に、アングル頂点ベクトルＶ1とトーチアプローチ
ベクトルＡaとに相互に垂直となるベクトルＶ2を下式の
ように求める。
に相互に垂直となるアングル頂点ベクトルＶ1を下式の
ように求める。但し、“×”は外積であり、以下、同様
とする。 Ｖ1＝Ａa×Ａb 同様に、アングル頂点ベクトルＶ1とトーチアプローチ
ベクトルＡaとに相互に垂直となるベクトルＶ2を下式の
ように求める。
【０００９】Ｖ2＝Ａa×Ｖ1 同様に、ベクトルＶ1，Ｖ2とに相互に垂直となるベクト
ルＶ3を下式のように求める。 Ｖ3＝Ｖ1×Ｖ2 引続き、溶接開始点ＰaからベクトルＶ2に沿う直線とア
ングル頂点との交点を頂点Ｐmとし、溶接開始点Ｐaから
頂点Ｐmまでの距離をＬ1とする。従って、頂点Ｐmは、
溶接開始点Ｐa からアングルを直角に横断する際の頂点
となる。
ルＶ3を下式のように求める。 Ｖ3＝Ｖ1×Ｖ2 引続き、溶接開始点ＰaからベクトルＶ2に沿う直線とア
ングル頂点との交点を頂点Ｐmとし、溶接開始点Ｐaから
頂点Ｐmまでの距離をＬ1とする。従って、頂点Ｐmは、
溶接開始点Ｐa からアングルを直角に横断する際の頂点
となる。
【００１０】同様に、頂点ＰmからベクトルＶ3に沿う直
線と、溶接終了点ＰbからベクトルＶ1に沿う直線との交
点を新たな溶接終了点Ｐb′とし、頂点Ｐmと新たな溶接
終了点Ｐb′までの距離をＬ2とし、また溶接終了点Ｐb
から新たな溶接終了点Ｐb′までの距離をＬ3とする。距
離Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3は、溶接開始点Ｐa 、溶接終了点Ｐb、
三つのベクトルＶ1，Ｖ2，Ｖ3から、下式に従い求める
ことができる。 Ｐb＝Ｐa＋Ｌ1・Ｖ2＋Ｌ2・Ｖ3−Ｌ3・Ｖ1 Ｌ1・Ｖ2＋Ｌ2・Ｖ3−Ｌ3・Ｖ1＝Ｐb−Ｐa ∴
線と、溶接終了点ＰbからベクトルＶ1に沿う直線との交
点を新たな溶接終了点Ｐb′とし、頂点Ｐmと新たな溶接
終了点Ｐb′までの距離をＬ2とし、また溶接終了点Ｐb
から新たな溶接終了点Ｐb′までの距離をＬ3とする。距
離Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3は、溶接開始点Ｐa 、溶接終了点Ｐb、
三つのベクトルＶ1，Ｖ2，Ｖ3から、下式に従い求める
ことができる。 Ｐb＝Ｐa＋Ｌ1・Ｖ2＋Ｌ2・Ｖ3−Ｌ3・Ｖ1 Ｌ1・Ｖ2＋Ｌ2・Ｖ3−Ｌ3・Ｖ1＝Ｐb−Ｐa ∴
【００１１】
【数１】
【００１２】更に、距離Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3から、下式のよ
うに頂点Ｐmの座標、新たな新たな溶接終了点Ｐb′座標
を求める。 Ｐm＝Ｐa＋Ｌ1・Ｖ2 Ｐb′＝Ｐm＋Ｌ2・Ｖ3
うに頂点Ｐmの座標、新たな新たな溶接終了点Ｐb′座標
を求める。 Ｐm＝Ｐa＋Ｌ1・Ｖ2 Ｐb′＝Ｐm＋Ｌ2・Ｖ3
【００１３】このようにして求めた頂点Ｐm、新たな溶
接終了点Ｐb′へ、溶接開始点Ｐaから溶接経路を構成
し、プレイバック時において溶接トーチを補間しながら
移動させることにより、安定した溶断が可能となる。
尚、本発明は、単なるティーチングプレイバックではな
く、プラズマ溶断電圧、電流からトーチのスタンドオフ
を自動的に算出し、制御する場合でも、同様に適用でき
るものである。
接終了点Ｐb′へ、溶接開始点Ｐaから溶接経路を構成
し、プレイバック時において溶接トーチを補間しながら
移動させることにより、安定した溶断が可能となる。
尚、本発明は、単なるティーチングプレイバックではな
く、プラズマ溶断電圧、電流からトーチのスタンドオフ
を自動的に算出し、制御する場合でも、同様に適用でき
るものである。
【００１４】
【発明の効果】以上、実施例に基づいて具体的に説明し
たように、本発明は、プラズマトーチをロボット手先部
に装着し、アングルを溶断させる際、２点の教示のみで
アングル頂点座標を算出し、自動的に溶接経路を算出す
ることができるので、アングルを垂直に溶断可能とな
り、また、教示時間の短縮が可能となる。
たように、本発明は、プラズマトーチをロボット手先部
に装着し、アングルを溶断させる際、２点の教示のみで
アングル頂点座標を算出し、自動的に溶接経路を算出す
ることができるので、アングルを垂直に溶断可能とな
り、また、教示時間の短縮が可能となる。
【図１】五つの教示点によりアングルを溶断する場合の
説明図である。
説明図である。
【図２】三つの教示点によりアングルを溶断する場合の
説明図である。
説明図である。
【図３】本発明の一実施例に係り、二つの教示点により
アングルを溶断する場合の溶断経路を示す説明図であ
る。
アングルを溶断する場合の溶断経路を示す説明図であ
る。
１ アングル ２ トーチ Ｐa 溶接開始点 Ｐb 溶接終了点 Ａa 溶接開始点Ｐa におけるトーチアプローチベクト
ル Ａb 溶接終了点Ｐb におけるトーチアプローチベクト
ル Ｐm 溶接開始点Ｐa からアングルを直角に横断する際
の頂点 Ｐb ′ 溶接開始点からアングルを直角に溶断する際の
新たな溶接終了点 Ｌ1 溶接開始点Ｐa から頂点Ｐm までの距離 Ｌ2 頂点Ｐm から新たな溶接終了点Ｐb ′までの距離 Ｌ3 新たな溶接終了点Ｐb ′から溶接終了点Ｐb まで
の距離 Ｖ1 アングル頂点ベクトル Ｖ2 溶接開始点Ｐa から頂点Ｐm までのベクトル Ｖ3 溶接終了点Ｐb ′から溶接終了点Ｐb までのベク
トル
ル Ａb 溶接終了点Ｐb におけるトーチアプローチベクト
ル Ｐm 溶接開始点Ｐa からアングルを直角に横断する際
の頂点 Ｐb ′ 溶接開始点からアングルを直角に溶断する際の
新たな溶接終了点 Ｌ1 溶接開始点Ｐa から頂点Ｐm までの距離 Ｌ2 頂点Ｐm から新たな溶接終了点Ｐb ′までの距離 Ｌ3 新たな溶接終了点Ｐb ′から溶接終了点Ｐb まで
の距離 Ｖ1 アングル頂点ベクトル Ｖ2 溶接開始点Ｐa から頂点Ｐm までのベクトル Ｖ3 溶接終了点Ｐb ′から溶接終了点Ｐb までのベク
トル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 10/02 B25J 9/10 B25J 9/22 B23K 7/00
Claims (1)
- 【請求項１】 プラズマトーチをロボット手先に取り付
け、ティーチングプレイバックによりアングルを溶断す
る際、トーチアプローチベクトルが溶接面に対して垂直
となるようにアングル両辺に教示された２点の教示点に
基づき、該トーチアプローチベクトルの双方に垂直なア
ングル頂点ベクトルを算出すると共に該アングル頂点ベ
クトルと前記トーチアプローチベクトルの一方に垂直な
ベクトル及び当該ベクトルと前記トーチアプローチベク
トルの一方に垂直なベクトルを算出し、これら三つのベ
クトルにより前記２点の教示点の少なくとも一方を通過
しアングル頂点を垂直に横断する溶接経路を求めること
を特徴とするロボットの軌跡制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29690092A JP3198671B2 (ja) | 1992-11-06 | 1992-11-06 | ロボットの軌跡制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29690092A JP3198671B2 (ja) | 1992-11-06 | 1992-11-06 | ロボットの軌跡制御方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06142937A JPH06142937A (ja) | 1994-05-24 |
| JP3198671B2 true JP3198671B2 (ja) | 2001-08-13 |
Family
ID=17839617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29690092A Expired - Fee Related JP3198671B2 (ja) | 1992-11-06 | 1992-11-06 | ロボットの軌跡制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3198671B2 (ja) |
-
1992
- 1992-11-06 JP JP29690092A patent/JP3198671B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06142937A (ja) | 1994-05-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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