JP3579742B2 - Teaching data correction method, correction program and correction device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、教示データ補正方法、補正プログラム、その補正プログラムが格納された記録媒体および補正装置に関する。さらに詳しくは、CADデータに基づき作成される、オフラインティーチング方式による教示データの誤差、特にワークの変形に起因する誤差を補正するための教示データ補正方法、補正プログラム、その補正プログラムが格納された記録媒体および補正装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、産業用ロボットに所定の作業・動作を行わせるよう教示する教示方法として、実際のロボットおよびワークを用いて教示するのではなく、パソコンなどの計算機を使用して教示データを作成し、作成された教示データをロボットに与えるようにするオフラインティーチングが、省力化および生産性向上の観点から注目されるようになってきている。
【0003】
このようなオフラインティーチングは、パソコンのみの操作により教示データを作成することができるため、教示作業を行う際にも生産ラインを停止させる必要がなく、生産性向上のために有効であるとともに、例えば航空機翼にリベット孔を穿孔するドリリング作業のように作業点が多数に存在する場合にも、比較的短時間で教示データを作成できるため教示作業を効率化できるという利点がある。
【0004】
この反面、ダイレクトティーチングやティーチングプレイバック方式などのように実際のワークとロボットとを用いて現物合わせで各作業点を教示するものではないため、ワークの設置誤差、ロボットの機械的ばらつき、ワークの重量によるたわみおよびツールの取付誤差などの影響によって教示データと各作業点の実際の位置・方向との間に誤差を生じるのが通常であり、このような誤差を排除するために教示データを補正する必要があるという問題がある。
【0005】
従来、このようなオフラインティーチング方式における教示データの補正方法として、(1)ワークに所定数の基準点を設け、この基準点の位置を検出することによってワークの設置誤差を演算し、これを用いて教示データを補正する方法、(2)作業を実行する際に各作業点の位置をセンシングし、このセンシングの結果により教示データを補正する方法などが行われている(また、切削加工を行う際に発生する予測可能なワークの歪みを考慮してNCデータを補正する方法として特開平11−114771号公報参照。また、基盤の加工などの均一平面を対象とする作業における教示データの補正方法として特開平5−326364号公報参照)。
【0006】
しかし、前記(1)の補正方法では、ワークの設置ずれなどに起因する誤差を解消できるだけで、ワークの熱膨張や歪みなどの変形に起因する誤差を補正することはできない。
【0007】
また、前記(2)の補正方法では、例えばリベット孔のドリリング作業のように作業点が多数に存在する場合には、作業点センシングのためのマーキング作業などに多大の時間を要し、このことが作業効率向上の障害となるという問題がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑みなされたものであって、ワークの変形に起因する各作業点の位置および各作業点における作業方向のずれを合理的に検出・推定するようにして、効率的にかつ適正な作業精度でオフライン教示データを補正することができる教示データ補正方法、補正プログラム、その補正プログラムが格納された記録媒体および補正装置を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の教示データ補正方法は、ワークの設計データに基づき作成される、ロボットに所定の作業を行わせるための教示データを補正する教示データ補正方法であって、ワークに設けられる2つの計測点の位置および当該各点における作業方向を検出し、該検出された各計測点の位置データおよび当該各点における作業方向データに基づいて各作業点の実際の位置データおよび当該各点における実際の作業方向データを推定し、該推定された各作業点の位置データおよび当該各点における作業方向データに基づいて教示データを補正することを特徴とする。
【0010】
本発明の教示データ補正方法においては、検出された各計測点の位置データおよび当該各点における作業方向データの、ワークの設計データに基づき作成される位置データおよび当該各点における作業方向データからの各偏差量を算出し、各作業点の位置偏差量および当該各点における作業方向偏差量が各計測点との位置関係に応じて変化するものとして、各作業点の位置偏差量および当該各点における作業方向偏差量を前記算出された各偏差量により推定し、該位置偏差量および作業方向偏差量により各作業点の位置データおよび当該各点における作業方向データを推定し、該推定された各作業点の位置データおよび当該各点における作業方向データに基づいて教示データを補正したり、検出された各計測点の位置データおよび当該各点における作業方向データのワークの設計データに基づき作成される位置データおよび作業方向データからの各偏差量を算出し、前記各計測点を結ぶ線分上に各作業点に対応させた補正基準点を各作業点と前記計測点との位置関係に応じて設定し、前記算出された各偏差量が前記線分上で比例的に変化するものとして前記補正基準点における各偏差量を算出し、該算出された各偏差量に基づいて各作業点の位置データおよび当該各点における作業方向データを推定し、該推定された各作業点の位置データおよび当該各点における作業方向データに基づいて教示データを補正したり、検出された各計測点の位置データおよび当該各点における作業方向データのワークの設計データに基づき作成される位置データおよび作業方向データからの各偏差量を算出し、前記各計測点を結ぶ線分上に各作業点に対応させた補正基準点を各作業点の前記計測点からの距離の比に応じて設定し、前記算出された各偏差量が前記線分上で比例的に変化するものとして前記補正基準点における各偏差量を算出し、該算出された各偏差量に基づいて各作業点の位置データおよび当該各点における作業方向データを推定し、該推定された各作業点の位置データおよび当該各点における作業方向データに基づいて教示データを補正したりするのが好ましい。
【0011】
本発明の教示データ補正プログラムは、ワークの設計データに基づき作成される、ロボットに所定の作業を行わせるための教示データを補正する教示データ補正プログラムであって、コンピュータに、ワークに設けられる2つの計測点の位置および当該各点における作業方向を検出する位置・方向検出手順と、該検出された各計測点の位置データおよび当該各点における作業方向データに基づいて、各作業点の実際の位置データおよび当該各点における実際の作業方向データを推定する位置・方向推定手順と、該推定された各作業点の位置データおよび当該各点における作業方向データに基づいて教示データを補正する補正手順とを実行させることを特徴とする。
【0012】
本発明の教示データ補正プログラムにおいては、位置・方向推定手順が、位置・方向検出手順により検出された各計測点の位置データおよび作業方向データの、ワークの設計データに基づき作成される位置データおよび当該各点における作業方向データからの各偏差量を算出し、各作業点の位置偏差量および方向偏差量が各計測点との位置関係に応じて変化するものとして、各作業点の位置偏差量および当該各点における作業方向偏差量を推定し、該推定された位置偏差量および作業方向偏差量により各作業点の位置データおよび当該各点における作業方向データを推定したり、位置・方向推定手順が、位置・方向検出手順により検出された各計測点の位置データおよび当該各点における作業方向データの、ワークの設計データに基づき作成される位置データおよび作業方向データからの各偏差量を算出し、前記各計測点を結ぶ線分上に各作業点に対応させた補正基準点を各作業点と前記計測点との位置関係に応じて設定し、前記各偏差量が前記線分上で比例的に変化するものとして前記補正基準点における各偏差量を算出し、該算出された各偏差量に基づいて各作業点の位置データおよび当該各点における作業方向データを推定したり、位置・方向推定手順が、位置・方向検出手順により検出された各計測点の位置データおよび当該各点における作業方向データの、ワークの設計データに基づき作成される位置データおよび作業方向データからの各偏差量を算出し、前記各計測点を結ぶ線分上に各作業点に対応させた補正基準点を各作業点の前記計測点からの距離の比に応じて設定し、前記各偏差量が前記線分上で比例的に変化するものとして前記補正基準点における各偏差量を算出し、該算出された各偏差量に基づいて各作業点の位置データおよび当該各点における作業方向データを推定するのが好ましい。
【0013】
本発明の記録媒体は、前記教示データ補正プログラムが格納されてなることを特徴とする。
【0014】
本発明の教示データ補正装置は、ワークの設計データに基づき作成される、ロボットに所定の作業を行わせるための教示データを補正する教示データ補正装置であって、ワークに設けられる2つの計測点の位置および当該各点における作業方向を検出する検出手段と、該検出された各計測点の位置データおよび当該各点における作業方向データに基づいて各作業点の実際の位置および当該各点における実際の作業方向を推定し、該推定された各作業点の位置データおよび当該各点における作業方向データに基づいて教示データを補正する補正手段とを備えてなることを特徴とする。
【0015】
本発明の教示データ補正装置においては、補正手段が、検出された各計測点の位置データおよび当該各点における作業方向データの、ワークの設計データに基づき作成される位置データおよび作業方向データからの各偏差量を算出し、各作業点の位置偏差量および当該各点における作業方向偏差量が各計測点との位置関係に応じて変化するものとして、各作業点の位置偏差量および当該各点における作業方向偏差量を推定し、該位置偏差量および作業方向偏差量により各作業点の位置データおよび当該各点における作業方向データを推定し、該推定された各作業点の位置データおよび当該各点における作業方向データに基づいて教示データを補正したり、補正手段が、検出された各計測点の位置データおよび当該各点における作業方向データのワークの設計データに基づき作成される位置データおよび作業方向データからの各偏差量を算出し、前記各計測点を結ぶ線分上に各作業点に対応させた補正基準点を各作業点と前記計測点との位置関係に応じて設定し、前記各偏差量が前記線分上で比例的に変化するものとして前記補正基準点における各偏差量を算出し、前記算出された各偏差量に基づいて各作業点の位置データおよび当該各点における作業方向データを推定し、該推定された各作業点の位置データおよび当該各点における作業方向データに基づいて教示データを補正したり、補正手段が、検出された各計測点の位置データおよび当該各点における作業方向データのワークの設計データに基づき作成される位置データおよび作業方向データからの各偏差量を算出し、前記各計測点を結ぶ線分上に各作業点に対応させた補正基準点を各作業点の前記計測点からの距離の比に応じて設定し、前記各偏差量が前記線分上で比例的に変化するものとして前記補正基準点における各偏差量を算出し、前記算出された各偏差量に基づいて各作業点の位置データおよび当該各点における作業方向データを推定し、該推定された各作業点の位置データおよび当該各点における作業方向データに基づいて教示データを補正したりするのが好ましい。
【0016】
【作用】
本発明は前記の如く構成されているので、先行作業工程では少数の計測点を設けるだけでよく作業効率を向上させることができるとともに、各計測点における実測データから合理的に各作業点の位置・方向を推定するので、適正な精度で教示データを補正することが可能となる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるものではない。
【0018】
図1に本発明の実施形態に係る教示データ補正方法が適用されるロボット制御システムの概略構成を示し、このロボット制御システム(以下、単にシステムという)Aは、例えば航空機翼にリベット孔を穿孔するドリリング作業のような所定の作業を産業用ロボットを用いて行うために、パソコンなどの計算機を使用して各作業点におけるロボットの位置・姿勢を指示する教示データを作成し、この教示データを用いてロボットに前記所定の作業を行わせるよう制御する、いわゆるオフラインティーチング式の制御システムとされる。
【0019】
すなわち、システムAは、製造対象物としてのワークWを設計し、その3次元モデルを作成するCAD(Computer Aided Design)装置10と、CAD装置10により作成されるワークWの3次元モデルを使用して教示データを作成するCAM(Computer Aided Manufacturing)装置20と、ロボット30と、ビジョンセンサ40とを主要構成要素として備えてなる。
【0020】
CAD装置10は、要求される機能・性能を備えたワークWを設計しモデリングする作業を支援する各種プログラムを含み、作成されたワークWの3次元モデルから各作業点の位置および方向を示すデータ(例:リベット孔のワークW表面における中心位置の座標や穿孔方向を示す方向ベクトルの各成分値)を生成し、出力するものとされる(以下、CAD装置10により作成される各作業点の位置を示すデータおよび方向を示すデータをそれぞれ理論位置データおよび理論方向データという)。
【0021】
CAM装置20は、CAD装置10からの理論位置データおよび理論方向データを使用して各作業点におけるロボット30の位置・姿勢を指示する教示データの作成を支援する各種プログラムから構成される。CAD装置10およびCAM装置20を構成する各種プログラムは、具体的にはパソコンなどの計算機に組み込まれて動作するものとされる。
【0022】
ロボット30は、ロボットコントローラ31と、例えば6軸多関節型のマニピュレータ32と、マニピュレータ32に装着されるドリルなどのツール33とから構成される。
【0023】
ビジョンセンサ40は、例えばCCD(Charge Coupled Device)撮像装置およびパターン認識・評価処理演算部(ともに不図示である)から構成され、所定のマーキング方法でワークW上に形成される各計測点を撮像し、この撮像画像に所定の画像処理を施した画像情報を用いて各計測点の位置・方向を検出し、その検出信号をロボットコントローラ31に出力するものとされる。
【0024】
図2にロボットコントローラの詳細構成を示す。
【0025】
ロボットコントローラ31は、ビジョンセンサ40からの検出信号に基づいてCAM装置20が作成した教示データを補正する教示データ補正部34と、教示データ補正部34により補正された教示データに従ってマニピュレータ32をNC制御するNC制御部35とから構成される。
【0026】
以下、航空機翼からなるワークWに多数のリベット孔を穿孔するドリリング作業を行う場合を例に、教示データ補正部34が実施する教示データ補正処理を説明する。以下説明を平易にするため、2次元空間上にて説明を行うが、実際の補正は3次元で行うものである。
【0027】
1.教示データ補正処理の基本概念
【0028】
図3(a)に示すように、本教示データ補正処理は、ワークWの各作業点P1、P2、…、P5の理論位置データおよび理論方向データが、ロボット座標系x−zにおける各座標位置P、P、…、P(以下、通常の添字は点の名称を表し、下付の添字はデータを表すものとする)および各方向ベクトルB,B、…、Bとして与えられている場合に、例えば両端の各作業点P1、P5を所定の方法でマーキングして計測点を形成し、同図(b)に示すように、各計測点P1、P5の座標位置および方向ベクトルをビジョンセンサ40により検出し、検出された各座標位置P´、P´および各方向ベクトルB´、B´を示すデータ(以下、検出位置データおよび検出方向データという)を用いて、同図(c)に示すように、各計測点P1,P5以外の各作業点P2、P3、P4の座標位置P´、P´、P´および方向ベクトルB´、B´、B´を推定し、これら推定された各座標位置P´、P´、P´および各方向ベクトルB´、B´、B´を示すデータ(以下、推定位置データおよび推定方向データという)と、前掲の各計測点P1,P5の検出位置データおよび検出方向データとを用いて、CAM装置20からの教示データを補正するものとされる。
【0029】
以下、実施形態における教示データ補正処理の具体的な手順を説明する。
【0030】
2.教示データ補正処理の手順
【0031】
(手順1):CAD装置10からワークWの各作業点の位置データおよび方向データを取得する。
【0032】
(手順2):図4に示すように、ワークWの1つの断面上にあるような複数の作業点P1、P2,…、P7の中で例えば両端の2つの作業点P1、P7を先行作業工程で予めマーキングして、2つの計測点P1、P7を形成する。
【0033】
(手順3):ビジョンセンサ40により各計測点P1、P7の位置データP´、P´および方向データB´、B´を検出する。
【0034】
(手順4):手順3で取得された検出位置データP´、P´および検出方向データB´、B´を用いて、各計測点P1、P7以外の各作業点P2、P3…、P6の位置データP´、P´、…、P´および方向データB´、B´、…、B´をワークWの位置ずれおよびワークWの歪みの影響を考慮に入れて推定し、この推定位置データP´、P´、…、P´および推定方向データB´、B´、…、B´に基づき教示データを補正する。以下、手順4の推定処理の要点を説明する。
【0035】
2−1.推定処理の要点
【0036】
以下、説明の簡単化のためにワークWの変形の影響のみを問題として推定処理を説明する。
【0037】
(要点1):各計測点P1、P7の検出位置データおよび検出方向データを理論位置データおよび理論方向データと比較し、検出位置データの理論位置データからの偏差(以下、位置偏差量という)および検出方向データの理論方向データからの偏差(以下、方向偏差量という)を算出する。位置偏差量は3次元データを、方向偏差量は2次元データを保有するベクトル量としてそれぞれ算出される。
【0038】
(要点2):各作業点P2、P3、…、P6の位置偏差量および方向偏差量が各計測点P1、P7との位置関係に応じて変化するものとして、各作業点P2、P3、…、P6の位置偏差量および方向偏差量を推定し、これらの位置偏差量および方向偏差量を用いて各作業点P2〜P6の位置データおよび方向データを推定して教示データを補正する。
【0039】
なお、各作業点P2、P3、…、P6の位置偏差量および方向偏差量が、各計測点P1、P7からの距離に応じて比例的に変化する場合には、以下の手順により各作業点P2、P3、…、P6における位置偏差量および方向偏差量を推定して教示データを補正する。
【0040】
(要点3):各計測点P1、P7以外の作業点P2、P3、…、P6について、補正基準点を設定する。例えば、図4(b)に示すように、理論位置データによる各点P1〜P7間の距離の比、すなわち〈P〉:〈P〉:…:〈P〉により線分Pを内分し、これら各内分点R2、R3、…,R6を対応する各作業点P2〜P6の補正基準点として設定する。なお、〈P〉、〈P〉、…、〈P〉は、線分P、線分P、…、Pの長さをそれぞれ示す。このことは、以下において同様である。
【0041】
(要点4):各補正基準点R2〜R6における位置偏差量および方向偏差量を各計測点P1、P7からの距離に応じて比例的に変化するものとして演算し、この演算された各補正基準点R2〜R6における位置偏差量および方向偏差量を用いて各作業点P2〜P6の位置および方向を推定し、教示データを補正する。
【0042】
(要点5):各作業点P2〜P6の位置および方向を推定する際の、各計測点P1、P7を結ぶ線分Pと垂直な方向への偏位量の成分(以下、垂直偏位成分という)の導出は、ワークWの材質などを具体的に考慮して決定される。例えば、
【0043】
(要点5.1)ワークW全体が均一に膨張するような場合には、各計測点P1、P7間の伸び率をそのまま反映して各作業点P2〜P6の垂直偏位成分を演算する。
【0044】
(要点5.2)ワークWの伸び率が線分Pに平行な方向と垂直な方向とで異なり、かつ両者が比例関係にあるような場合には、平行な方向の伸び率に比例係数を乗算して各作業点P2〜P6の垂直偏位成分を演算する。
【0045】
(要点5.3)各計測点P1、P7間の伸び率が線分Pに垂直な方向の伸び率に反比例するような場合は、各計測点P1、P7間の伸び率の逆数により各作業点P2〜P6の垂直偏位成分を演算する。
【0046】
(要領5.4)各計測点P1、P7間の伸び率が線分Pに垂直な方向の伸び率に1以外の比例係数で反比例するような場合は、各計測点P1、P7間の伸び率の逆数にその比例係数を乗算し、この乗算結果により各作業点P2〜P6の垂直偏位成分を演算する。
【0047】
以下、各具体例を用いて推定処理を説明する。
【0048】
3.作業点推定の具体例
【0049】
図5(a)に示すように、ワークWの各作業点P11、P12、P13の理論位置データおよび理論方向データが座標P11、P12、P13および方向ベクトルB11、B12、B13として与えられており、両端の各作業点P11、P13を計測点として中間の作業点P12の位置・方向を推定する場合を考える。
【0050】
計測点P11、P13間の理論距離を値L、点P11、P12間の理論距離を値m1、点P12、P13間の理論距離を値m2とする。また、作業点P12の補正基準点を符号R12で表し、点P11、R12間の理論距離を値(t×L)で表すものとすると(但し、t:0<t<1)、前記要点3から下記式(1)が成り立つ。
【0051】
m1:m2=t:1−t (1)
【0052】
また、このとき点P12、R12間の理論距離が値Lであるものとする。
【0053】
ここで、同図(b)に示すように、ワークWの位置が点線W´で示す位置まで単純にずれているような場合は、公知の平行移動および回転移動に基づく処理により教示データを補正することが可能である。したがって、以下の説明ではワークWの位置ずれは捨象して、ワークWの変形に起因する誤差のみを問題として各作業ポイントの位置データおよび方向データを推定する手順を説明する。
【0054】
また、以下の説明では、説明を単純化するために平面内においてワークの変形が発生する状況を説明するが、実際の歪みは立体的に発生し、位置・方向偏差ともに立体的成分をもち、本方式はこの立体的歪みに対応するものである。
【0055】
3−1.ワークWの変形が膨張または縮小のみの場合
【0056】
図5(c)に示すように、ワークWの変形後の各計測点P11、P13の位置は点P11´、P13´に移動しているが、各計測点P11、P13の方向データは元のB11、B13のままである場合を考える。このとき、点各計測点P11、P13間の伸び率が値α(α:縮小の場合は0<α<1、膨張の場合は1<α)であるものとすると、αを引数とする関数f(α)を前記要点5に準じて算出する。
【0057】
これにより、作業点P12の実際の位置P12´は、計測点P11、P13の計測位置P11´、P13´間をm1:m2にて内分する点R12´から距離f(α)×L離れた点として推定される。なお、この例でワークWが均一的に膨張または縮小する場合は、f(α)=αとして、点P12´の位置が推定される。
【0058】
また、作業点P12における推定方向データは、ワークWにねじれがないものと考えられるため元のB12のままとされる。
【0059】
3−2.ワークWにねじれが発生している場合
【0060】
各計測点P11、P13における検出方向データが理論方向データと相違している場合は、作業点P12の方向データもそれに応じて補正する。すなわち、各計測点P11、P13における検出方向データをそれぞれB11´、B13´で表し、各々の方向偏差量がそれぞれz軸となすy軸回りの角度差θ,θであるものとすると、作業点P12の補正基準点R12における方向偏差量θは下記式(2)により算出される。
【0061】
θ=(1−t)×θ+t×θ (2)
【0062】
このとき、各計測点P11、P13の検出位置データが理論位置データと相違しないものとすると、推定作業点P12´と補正基準点R12´との距離は値Lのままであるものと推定される。
【0063】
4.各計測点の間に複数の作業点がある場合の補正例
【0064】
4−1.ワークWが膨張または縮小した場合
【0065】
図6(a)に示すように、各計測点P21、P24の間に複数の作業点P22、P23があり、各点P21〜P24間の距離の比、すなわち〈P2122〉:〈P2223〉:〈P2324〉がa:b:c(但し、a、b、c:a>0、b>0、c>0かつa+b+c=1)であるものとする。
【0066】
ワークWが変形していない状態では、各作業点P22、P23の補正基準点R22、R23は下記式(3)を満足するように線分P2124上に設定される。
【0067】
〈P2122〉:〈R2223〉:〈R2324〉=a:b:c (3)
【0068】
また、各点P21、P22、P23、P24の各理論方向データを方向ベクトルB21、B22、B23、B24により示し、各作業点P22、P23の方向ベクトルB22、B23がz軸となすy軸回りの角度をそれぞれθ21、θ22とし、線分R2222および線分R2323がz軸となすy軸回りの角度をそれぞれ角度θ23、θ24とし、線分R2222および線分R2323の長さをそれぞれ値L21、値L22とする。
【0069】
ここで、同図(b)に示すように、ワークWの膨張によって、各計測点P21、P24の位置が点P21´、P24´に移動したものとすると、各計測点P21,P24間のワークWの伸び率αは、下記式(4)で算出される。
【0070】
α=〈P21´P24´〉/〈P2124〉 (4)
【0071】
このとき、線分P21´P24´を、a:b:cに内分するように各作業点P22、P23の補正基準点R22´、R23´を設定する。ワークW変形後の作業点P22の位置P22´は補正基準点R22´から角度θ23の方向に距離α×L21の点と推定され、ワークW変形後の作業点P23の位置P23´は補正基準点R23´から角度θ24の方向に距離α×L22の点と推定される。
【0072】
また、各点P21、P22、P23、P24の各方向データを示す方向ベクトルB21´、B22´、B23´、B24´は理論方向データの各方向ベクトルB21、B22、B23、B24とそれぞれ同一とされる。
【0073】
4−2.ワークWにねじれが発生した場合
【0074】
図7(a)に示すように、各計測点P31、P34の間に複数の作業点P32、P33があり、各点P31〜P34間の距離の比、すなわち〈P3132〉:〈P3233〉:〈P3334〉がa:b:c(但し、a、b、c:a>0、b>0、c>0かつa+b+c=1)であるものとする。
【0075】
ワークWが変形していない状態では、作業点P32、P33の補正基準点R32、R33は下記式(5)を満足するように線分P3134上に設定される。
【0076】
〈P3132〉:〈R3233〉:〈R3334〉=a:b:c (5)
【0077】
また、各点P31、P32、P33、P34の各理論方向データを方向ベクトルB31、B32、B33、B34により示し、各作業点P32、P33の方向ベクトルB32、B33がz軸となすy軸回りの角度をそれぞれθ31、θ32とし、線分R3232および線分R3333がz軸となすy軸回りの角度をそれぞれ角度θ33、θ34とし、線分R3232および線分R3333の長さをそれぞれ値L31、値L32とする。
【0078】
ここで、同図(b)に示すように、各計測点P31,P34における検出方向データ(方向ベクトル)がB31´、B34´であり、その方向偏差量がそれぞれ角度θ35、θ36で表されるものとすると、前記要点2に準じて下記式(6)、(7)により各作業点P32、P33に対応する方向偏差量θ37,θ38が演算される。
【0079】
θ37=(1−a)×θ35+a×θ36 (6)
【0080】
θ38=c×θ35+(1−c)×θ36 (7)
【0081】
このとき、各計測点P31、P34の検出位置データおよび検出方向データに基づき推定される各作業点P32、P33の推定位置(以下、推定作業点という)P32´、P33´は、線分R3232および線分R3333を各補正基準点R32、R33を中心に方向偏差量に相当する角度θ37,θ38それぞれ回転させた位置として設定される。また、点R32´、P32´間の距離は値L31のままであり、点R33´、P33´間の距離は値L32のままであると推定される。
【0082】
また、各推定作業点P32´、P33´の推定方向データ(ベクトル)B32´、B33´がz軸となすy軸回りの角度をθ31´、θ32´は、下記式(8)、(9)により算出される。
【0083】
θ31´=θ31+θ37 (8)
【0084】
θ32´=θ32+θ38 (9)
【0085】
4−3.ワークWが膨張または縮小し、かつねじれが発生した場合
【0086】
図8(a)に示すように、各計測点P41、P44の間に複数の作業点P42、P43があり、各点P41〜P44間の距離の比、すなわち〈P4142〉:〈P4243〉:〈P4344〉がa:b:c(但し、a、b、c:a>0、b>0、c>0かつa+b+c=1)であるものとする。
【0087】
ワークWが変形していない状態では、各作業点P42、P43の補正基準点R42、R43は下記式(10)を満足するように線分P4144上に設定される。
【0088】
〈P4142〉:〈R4243〉:〈R4344〉=a:b:c (10)
【0089】
また、各点P41、P42、P43、P44の各理論方向データを方向ベクトルB41、B42、B43、B44により示し、各作業点P42、P43の方向ベクトルB42、B43がz軸となすy軸回りの角度をそれぞれθ41、θ42とし、線分R4242および線分R4343がz軸となすy軸回りの角度をそれぞれ角度θ43、θ44とし、線分R4242および線分R4343の長さをそれぞれ値L41、値L42とする。
【0090】
ここで、同図(b)に示すように、各計測点P41、P44における検出位置データにより各計測点P41、P44の位置がそれぞれ点P41´、P44´に移動したものとすると、各計測点P41、P44間のワークWの伸び率αは、下記式(11)で算出される。
【0091】
α=〈P41´P44´〉/〈P4144〉 (11)
【0092】
また、前記要点3に準じて各作業点P42、P43の推定作業点P42´、P43´に対応する補正基準点(以下、推定補正基準点という)R42´、R43´は下記式(12)を満足するように線分P41´P44´上に設定される。
【0093】
〈P41´R42´〉:〈R42´R43´〉:〈R43´P44´〉=a:b:c(12)
【0094】
さらに、各計測点P41、P44における方向偏差量がそれぞれ角度θ45、θ46であることが検出されたものとすると、前記要点2に準じて下記式(13)、(14)により各推定作業点P42、P43に対応する方向偏差量θ47,θ48が演算される。
【0095】
θ47=(1−a)×θ45+a×θ46 (13)
【0096】
θ48=c×θ45+(1−c)×θ46 (14)
【0097】
このとき、線分R42´P42´および線分R43´P43´の各々がz軸となす角度θ49、θ50は下記式(15)、(16)により算出される。
【0098】
θ49=θ43+θ47 (15)
【0099】
θ50=θ44+θ48 (16)
【0100】
また、各点R42、P42間の推定距離はα×L41であり、点R43、P43間の推定距離はα×L42であるものと推定される。
【0101】
また、各推定作業点P42、P43の方向データを示す各方向ベクトルB42´、B43´がz軸となす角度θ41´、θ42´は、下記式(17)、(18)により算出される。
【0102】
θ41´=θ41+θ47 (17)
【0103】
θ42´=θ42+θ48 (18)
【0104】
このように、本発明の実施形態によれば、ワークWの一つの断面上にあるような各作業点の中で、例えば両端の作業点を予め計測点として先行作業工程で形成し、教示データ補正部34が、ビジョンセンサ40により検出される各計測点の位置データおよび方向データに基づいて、計測点以外の各作業点の位置データおよび方向データを推定し、これら各計測点の検出位置データおよび検出方向データ、ならびに各作業点の推定位置データおよび推定方向データを用いて教示データを補正するので、オフラインティーチング方式による教示データを、先行作業工程を省力化して効率良く補正することができる。また、各計測点の検出位置データおよび検出方向データの理論位置データおよび理論方向データからの各偏差量を使用して各作業点における位置データおよび方向データの偏差量を合理的に推定し、この推定結果に基づき教示データを補正するので、適正な精度で教示データを補正し、ロボットを制御することが可能となる。
【0105】
また、本実施形態の教示データ補正方法は、作業場の温度条件等の変化によりワークWの変形量が予め予測し得ないような場合にも各作業点の位置・方向を推定することが可能である。この点で、前記特開平11−114771号公報による方法が、予想されるワークWの変形量にのみ対処しているのと異なる。
【0106】
さらに、各作業点が航空機翼のような曲面上の各点である場合にもその位置・方向を推定することが可能となる。この点で、前記特開平5−326364号公報による方法が、基盤表面のような均一平面上の各作業点を対象としているのとは異なる。
【0107】
以上、本発明を実施形態に基づいて説明してきたが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、種々改変が可能である。
【0108】
例えば、実施形態においては、各計測点および各作業点からなる点列間の距離の比により各計測点を結ぶ線分を内分した点を基準に、各作業点の実際の位置・方向を推定するものとしたが、各作業点の各計測点からの距離の比により各計測点を結ぶ線分を内分した点を基準に各作業点の実際の位置・方向を推定するものとしてもよい。
【0109】
また、実施形態においては、計測2点間にある作業点を対象としたが、計測2点外にある作業点についても、各計測点を外分した位置に補正基準点を設けることにより、補正を行うことが可能である。
【0110】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明は、ワークの設計データに基づき作成される教示データをワークの変形に起因する誤差を排除するように補正する際に、ワークに設けられる2つの計測点の位置・方向を検出し、この検出された各計測点の位置データおよび方向データに基づいて、各計測点以外の作業点の実際の位置および方向を推定し、この推定された各作業点の位置データおよび方向データに基づいて教示データを補正するので、補正のための先行作業工程を省力化して、作業効率を向上させることができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る教示データ補正方法が適用されるロボット制御システムの概略構成を示すブロック図である。
【図2】ロボットコントローラの詳細を示すブロック図である。
【図3】本発明の教示データ補正方法の基本概念を説明するための模式図である。
【図4】同教示データ補正方法の手順を説明するための模式図である。
【図5】同教示データ補正方法における作業点推定処理の具体的手順を説明するための模式図である。
【図6】同教示データ補正方法における作業点推定処理の具体的手順の一例を説明するための模式図である。
【図7】同教示データ補正方法における作業点推定処理の具体的手順の他の例を説明するための模式図である。
【図8】同教示データ補正方法における作業点推定処理の具体的手順のさらに他の例を説明するための模式図である。
【符号の説明】
10 CAD装置
20 CAM装置
30 ロボット
31 ロボットコントローラ
34 教示データ補正部
40 ビジョンセンサ
W ワーク
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a teaching data correction method, a correction program, a recording medium storing the correction program, and a correction device. More specifically, a teaching data correction method, a correction program, and a recording in which the correction program is stored for correcting an error of teaching data by an offline teaching method, particularly an error caused by deformation of a work, created based on CAD data. It relates to a medium and a correction device.
[0002]
[Prior art]
In recent years, as a teaching method for teaching industrial robots to perform predetermined tasks and operations, instead of teaching using actual robots and works, teaching data is created and created using a computer such as a personal computer. Off-line teaching for giving learned teaching data to a robot has attracted attention from the viewpoint of labor saving and productivity improvement.
[0003]
Such off-line teaching can create teaching data by operating only a personal computer, so that it is not necessary to stop the production line when performing teaching work, and it is effective for improving productivity, and for example, Even when there are a large number of operation points, such as a drilling operation for drilling rivet holes in an aircraft wing, there is an advantage that teaching data can be created in a relatively short time and thus the teaching operation can be made more efficient.
[0004]
On the other hand, since the actual work and the robot are not used to teach each work point using actual work and the robot as in direct teaching and teaching playback methods, work installation errors, robot mechanical variations, work Normally, errors occur between the teaching data and the actual position and direction of each work point due to the effects of deflection due to weight and tool mounting errors, and the teaching data is corrected to eliminate such errors. There is a problem that needs to be done.
[0005]
Conventionally, as a method of correcting teaching data in such an off-line teaching method, (1) a predetermined number of reference points are provided on a work, an installation error of the work is calculated by detecting a position of the reference point, and this is used. (2) a method of sensing the position of each work point when performing an operation, and correcting the teaching data based on the result of the sensing (in addition to performing a cutting process). Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-114771 discloses a method of correcting NC data in consideration of a predictable distortion of a work generated at the time of teaching. As described in JP-A-5-326364).
[0006]
However, the correction method (1) can only eliminate errors caused by misalignment of the work and cannot correct errors caused by deformation such as thermal expansion and distortion of the work.
[0007]
In the correction method (2), when a large number of work points are present, such as in the case of drilling a rivet hole, a large amount of time is required for a work for sensing the work point and the like. However, there is a problem that it becomes an obstacle to improvement of work efficiency.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems of the related art, and it is possible to rationally detect and estimate a position of each work point and a shift of a work direction at each work point due to deformation of a work, thereby improving efficiency. It is an object of the present invention to provide a teaching data correction method, a correction program, a recording medium storing the correction program, and a correction device capable of correcting the offline teaching data in an accurate and appropriate manner.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
A teaching data correction method according to the present invention is a teaching data correction method for correcting teaching data for causing a robot to perform a predetermined operation, which is created based on design data of a work, and includes two measurement points provided on the work. Location and Work at each point Direction, position data of each detected measurement point and Work at each point Based on the direction data, the actual position data of each work point and Actual work at each point The direction data is estimated, and the position data of each estimated working point and Work at each point The teaching data is corrected based on the direction data.
[0010]
In the teaching data correction method of the present invention, the position data of each detected measurement point and Work at each point Position data and position data created based on workpiece design data Work at each point Calculate each deviation amount from the direction data, and calculate the position deviation amount and Work at each point Assuming that the direction deviation changes according to the positional relationship with each measurement point, the position deviation of each working point and Work at each point The direction deviation amount is estimated from each of the calculated deviation amounts, and the position deviation amount and work The position data of each working point and the Work at each point The direction data is estimated, and the position data of each estimated working point and Work at each point The teaching data is corrected based on the direction data, and the position data and Work at each point Direction data , Position data created based on work design data and work Calculate each deviation amount from the direction data, set a correction reference point corresponding to each work point on a line connecting the measurement points, according to the positional relationship between each work point and the measurement point, Calculate each deviation amount at the correction reference point assuming that the calculated deviation amounts change proportionally on the line segment, and based on the calculated deviation amounts, position data of each working point and Work at each point The direction data is estimated, and the position data of each estimated working point and Work at each point The teaching data is corrected based on the direction data, and the position data and Work at each point Direction data , Position data created based on work design data and work Calculate each deviation amount from the direction data, set a correction reference point corresponding to each work point on a line connecting the respective measurement points according to the ratio of the distance from the measurement point of each work point, Calculate each deviation amount at the correction reference point assuming that the calculated deviation amounts change proportionally on the line segment, and based on the calculated deviation amounts, position data of each working point and Work at each point The direction data is estimated, and the position data of each estimated working point and Work at each point Preferably, the teaching data is corrected based on the direction data.
[0011]
The teaching data correction program according to the present invention is a teaching data correction program that is created based on work design data and corrects teaching data for causing a robot to perform a predetermined operation. Location of two measurement points and Work at each point A position / direction detection procedure for detecting a direction, position data of each detected measurement point and Work at each point Based on the direction data, the actual position data of each work point and Actual work at each point A position / direction estimation procedure for estimating the direction data, and the position data and Work at each point And a correction procedure for correcting the teaching data based on the direction data.
[0012]
In the teaching data correction program of the present invention, the position / direction estimation procedure includes the position data of each measurement point detected by the position / direction detection procedure. work Position data and position data created based on workpiece design data Work at each point Each deviation amount from the direction data is calculated, and assuming that the position deviation amount and the direction deviation amount of each working point change according to the positional relationship with each measurement point, the position deviation amount of each working point and Work at each point Estimate the direction deviation amount, the estimated position deviation amount and work The position data of each working point and the Work at each point The direction data is estimated, and the position / direction estimation procedure is performed by using the position data of each measurement point detected by the position / direction detection procedure. Work at each point Position data and position data created based on workpiece design data work Calculate each deviation amount from the direction data, set a correction reference point corresponding to each work point on a line connecting the respective measurement points according to the positional relationship between each work point and the measurement point, Assuming that each deviation amount changes proportionally on the line segment, each deviation amount at the correction reference point is calculated, and based on each of the calculated deviation amounts, , Position data of each work point and Work at each point The direction data is estimated, and the position / direction estimation procedure is performed by using the position data of each measurement point detected by the position / direction detection procedure. Work at each point Position data and position data created based on workpiece design data work Calculate each deviation amount from the direction data, set a correction reference point corresponding to each work point on a line connecting the measurement points according to the ratio of the distance from the measurement point of each work point, Calculate each deviation amount at the correction reference point assuming that each deviation amount changes proportionally on the line segment, and based on the calculated deviation amounts, position data of each working point and Work at each point Preferably, the direction data is estimated.
[0013]
A recording medium according to the present invention is characterized by storing the teaching data correction program.
[0014]
A teaching data correction device according to the present invention is a teaching data correction device that is created based on design data of a work and corrects teaching data for causing a robot to perform a predetermined operation. Location and Work at each point Detecting means for detecting a direction, position data of each of the detected measurement points, and Work at each point Based on the direction data, the actual position of each work point and Actual work at each point The direction is estimated, and the position data of each of the estimated working points and Work at each point And a correcting means for correcting the teaching data based on the direction data.
[0015]
In the teaching data correction device according to the present invention, the correction means includes position data of each detected measurement point and Work at each point Position data and position data created based on workpiece design data work Calculate each deviation amount from the direction data, and calculate the position deviation amount and Work at each point Assuming that the direction deviation changes according to the positional relationship with each measurement point, the position deviation of each working point and Work at each point Estimate the direction deviation amount, the position deviation amount and work The position data of each working point and the Work at each point The direction data is estimated, and the position data of each estimated working point and Work at each point The teaching data is corrected based on the direction data, and the correction unit detects the position data and the position data of each detected measurement point. Work at each point Direction data , Position data created based on work design data and work Calculate each deviation amount from the direction data, set a correction reference point corresponding to each work point on a line connecting the measurement points, according to the positional relationship between each work point and the measurement point, Calculate each deviation amount at the correction reference point assuming that each deviation amount proportionally changes on the line segment, and based on the calculated deviation amounts, position data of each working point and Work at each point The direction data is estimated, and the position data of each estimated working point and Work at each point The teaching data is corrected based on the direction data, and the correction unit detects the position data and the position data of each detected measurement point. Work at each point Direction data , Position data created based on work design data and work Calculate each deviation amount from the direction data, set a correction reference point corresponding to each work point on a line connecting the respective measurement points according to the ratio of the distance from the measurement point of each work point, Calculate each deviation amount at the correction reference point assuming that each deviation amount changes proportionally on the line segment, and based on the calculated deviation amounts, position data of each working point and Work at each point The direction data is estimated, and the position data of each estimated working point and Work at each point Preferably, the teaching data is corrected based on the direction data.
[0016]
[Action]
Since the present invention is configured as described above, the work efficiency can be improved only by providing a small number of measurement points in the preceding work process, and the position of each work point can be rationally determined from the actual measurement data at each measurement point. -Since the direction is estimated, the teaching data can be corrected with appropriate accuracy.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to only such embodiments.
[0018]
FIG. 1 shows a schematic configuration of a robot control system to which a teaching data correction method according to an embodiment of the present invention is applied. This robot control system (hereinafter, simply referred to as a system) A drills rivet holes in, for example, an aircraft wing. In order to perform a predetermined operation such as drilling operation using an industrial robot, use a computer such as a personal computer to create teaching data that indicates the position and orientation of the robot at each work point, and use this teaching data. A so-called off-line teaching type control system that controls the robot to perform the predetermined work.
[0019]
That is, the system A uses a CAD (Computer Aided Design) device 10 that designs a work W as a manufacturing target and creates a three-dimensional model thereof, and a three-dimensional model of the work W created by the CAD device 10. It comprises a CAM (Computer Aided Manufacturing) device 20 for creating teaching data by means of a robot, a robot 30, and a vision sensor 40 as main components.
[0020]
The CAD device 10 includes various programs for supporting a work of designing and modeling a work W having required functions and performances, and data indicating the position and direction of each work point from a created three-dimensional model of the work W. (Example: the coordinate of the center position of the rivet hole on the surface of the work W and each component value of the direction vector indicating the drilling direction) are to be generated and output (hereinafter, each of the working points generated by the CAD device 10). The data indicating the position and the data indicating the direction are referred to as theoretical position data and theoretical direction data, respectively).
[0021]
The CAM device 20 is composed of various programs that support creation of teaching data for instructing the position and orientation of the robot 30 at each work point using the theoretical position data and the theoretical direction data from the CAD device 10. Various programs constituting the CAD apparatus 10 and the CAM apparatus 20 are specifically incorporated into a computer such as a personal computer and operate.
[0022]
The robot 30 includes a robot controller 31, a six-axis articulated manipulator 32, and a tool 33 such as a drill mounted on the manipulator 32.
[0023]
The vision sensor 40 includes, for example, a charge coupled device (CCD) imaging device and a pattern recognition / evaluation processing operation unit (both not shown), and captures each measurement point formed on the work W by a predetermined marking method. The position and direction of each measurement point are detected using image information obtained by performing predetermined image processing on the captured image, and the detection signal is output to the robot controller 31.
[0024]
FIG. 2 shows a detailed configuration of the robot controller.
[0025]
The robot controller 31 controls the manipulator 32 according to the teaching data corrected by the teaching data correction unit 34 and the teaching data correction unit 34 that corrects the teaching data created by the CAM device 20 based on the detection signal from the vision sensor 40. And an NC control unit 35 that performs the operation.
[0026]
Hereinafter, the teaching data correction process performed by the teaching data correction unit 34 will be described by taking, as an example, a case of performing a drilling operation of drilling a large number of rivet holes in a work W composed of an aircraft wing. For simplicity, the description will be made in a two-dimensional space, but the actual correction is performed in three dimensions.
[0027]
1. Basic concept of teaching data correction processing
[0028]
As shown in FIG. 3A, in the teaching data correction process, the theoretical position data and the theoretical direction data of each of the working points P1, P2,..., P5 of the work W are converted into the respective coordinate positions in the robot coordinate system xz. P 1 , P 2 , ..., P 5 (Hereinafter, normal subscripts indicate the names of points, and subscripts indicate data) and each direction vector B 1 , B 2 , ..., B 5 For example, when the working points P1 and P5 at both ends are marked by a predetermined method to form measurement points, the coordinate positions of the measurement points P1 and P5, as shown in FIG. And the direction vector are detected by the vision sensor 40, and the detected coordinate positions P 1 ´, P 5 'And each direction vector B 1 ´, B 5 (Hereinafter referred to as detection position data and detection direction data), as shown in FIG. 3C, the coordinate positions P of the working points P2, P3, and P4 other than the measurement points P1 and P5. 2 ´, P 3 ´, P 4 'And direction vector B 2 ´, B 3 ´, B 4 ′, And the estimated coordinate positions P 2 ´, P 3 ´, P 4 'And each direction vector B 2 ´, B 3 ´, B 4 '(Hereinafter referred to as estimated position data and estimated direction data) and the detected position data and detected direction data of each of the measurement points P1 and P5 described above to correct the teaching data from the CAM device 20. It is said.
[0029]
Hereinafter, a specific procedure of the teaching data correction processing in the embodiment will be described.
[0030]
2. Instruction data correction procedure
[0031]
(Procedure 1): Obtain position data and direction data of each work point of the work W from the CAD device 10.
[0032]
(Procedure 2): As shown in FIG. 4, for example, two working points P1, P7 at both ends among a plurality of working points P1, P2,. By marking in advance in the process, two measurement points P1 and P7 are formed.
[0033]
(Procedure 3): Position data P of each measurement point P1, P7 by the vision sensor 40 1 ´, P 7 'And direction data B 1 ´, B 7 'Is detected.
[0034]
(Procedure 4): Detection position data P acquired in Procedure 3 1 ´, P 7 'And detection direction data B 1 ´, B 7 , The position data P of each of the working points P2, P3..., P6 other than the measurement points P1, P7 2 ´, P 3 ´,…, P 6 'And direction data B 2 ´, B 3 ', ..., B 6 ′ Is estimated in consideration of the influence of the displacement of the work W and the distortion of the work W, and the estimated position data P 2 ´, P 3 ´,…, P 6 'And estimated direction data B 2 ´, B 3 ', ..., B 6 ', The teaching data is corrected. Hereinafter, the gist of the estimation processing of the procedure 4 will be described.
[0035]
2-1. Key points of the estimation process
[0036]
Hereinafter, for the sake of simplicity, the estimation process will be described taking only the influence of the deformation of the work W as a problem.
[0037]
(Point 1): The detected position data and the detected direction data of each of the measurement points P1 and P7 are compared with the theoretical position data and the theoretical direction data, and the detected position data deviates from the theoretical position data (hereinafter, referred to as position deviation amount) and A deviation of the detected direction data from the theoretical direction data (hereinafter, referred to as a direction deviation amount) is calculated. The position deviation amount is calculated as three-dimensional data, and the direction deviation amount is calculated as a vector amount holding two-dimensional data.
[0038]
(Point 2): Assuming that the positional deviation amount and the directional deviation amount of each of the working points P2, P3,..., P6 change according to the positional relationship with each of the measuring points P1, P7, each of the working points P2, P3,. , P6, and the position data and the direction data of each of the working points P2 to P6 are estimated by using the position deviation and the direction deviation to correct the teaching data.
[0039]
When the position deviation amount and the direction deviation amount of each of the working points P2, P3,..., P6 change proportionally according to the distance from each of the measurement points P1, P7, the following procedure is used. The teaching data is corrected by estimating the position deviation amount and the direction deviation amount at P2, P3,..., P6.
[0040]
(Point 3): Correction reference points are set for working points P2, P3,..., P6 other than the measurement points P1, P7. For example, as shown in FIG. 4B, the ratio of the distances between the points P1 to P7 based on the theoretical position data, that is, <P 1 P 2 >: <P 2 P 3 > :… : 〈P 6 P 7 〉 Line segment P 1 P 7 , And these internal dividing points R2, R3,..., R6 are set as correction reference points for the corresponding working points P2 to P6. Note that <P 1 P 2 >, <P 2 P 3 >,…, <P 6 P 7 〉 Is a line segment P 1 P 2 , Line segment P 2 P 3 , ..., P 6 P 7 Indicates the length of each. This is the same in the following.
[0041]
(Point 4): The position deviation amount and the direction deviation amount at each of the correction reference points R2 to R6 are calculated as being proportionally changed according to the distance from each of the measurement points P1 and P7. The position and direction of each of the working points P2 to P6 are estimated using the position deviation amount and the direction deviation amount at the points R2 to R6, and the teaching data is corrected.
[0042]
(Point 5): Line segment P connecting measurement points P1 and P7 when estimating the position and direction of each of work points P2 to P6. 1 P 7 Derivation of a component of the amount of deviation in a direction perpendicular to the direction (hereinafter, referred to as a vertical deviation component) is determined by specifically considering the material of the work W and the like. For example,
[0043]
(Key point 5.1) When the whole work W expands uniformly, the vertical deviation components of the work points P2 to P6 are calculated by directly reflecting the elongation rate between the measurement points P1 and P7.
[0044]
(Point 5.2) The elongation rate of the work W is P 1 P 7 In the case where the direction is different between the direction parallel to the vertical direction and the direction perpendicular to the vertical direction and the two are in a proportional relationship, the elongation percentage in the parallel direction is multiplied by a proportional coefficient to calculate the vertical deviation component of each of the working points P2 to P6. Calculate.
[0045]
(Point 5.3) The elongation percentage between each measurement point P1 and P7 is the line segment P 1 P 7 In the case where it is inversely proportional to the elongation percentage in the direction perpendicular to the vertical direction, the vertical deviation component of each of the working points P2 to P6 is calculated based on the reciprocal of the elongation percentage between the measurement points P1 and P7.
[0046]
(Procedure 5.4) The elongation rate between each measurement point P1 and P7 is a line segment P 1 P 7 If the elongation percentage in the direction perpendicular to the direction is inversely proportional to a proportionality coefficient other than 1, the reciprocal of the elongation percentage between each of the measurement points P1 and P7 is multiplied by the proportionality coefficient. The vertical deviation component of P6 is calculated.
[0047]
Hereinafter, the estimation process will be described using each specific example.
[0048]
3. Specific examples of working point estimation
[0049]
As shown in FIG. 5A, the theoretical position data and the theoretical direction data of each of the working points P11, P12, and P13 of the workpiece W are represented by coordinates P. 11 , P 12 , P Thirteen And direction vector B 11 , B 12 , B Thirteen And the position and direction of the intermediate work point P12 are estimated using the work points P11 and P13 at both ends as measurement points.
[0050]
The theoretical distance between the measurement points P11 and P13 is represented by a value L. 1 , The theoretical distance between the points P11 and P12 is m1, and the theoretical distance between the points P12 and P13 is m2. The correction reference point of the working point P12 is represented by a symbol R12, and the theoretical distance between the points P11 and R12 is represented by a value (t × L 1 ) (Where t: 0 <t <1), the following equation (1) holds from the above point 3.
[0051]
m1: m2 = t: 1-t (1)
[0052]
At this time, the theoretical distance between the points P12 and R12 is the value L. 2 It is assumed that
[0053]
Here, as shown in FIG. 3B, when the position of the work W is simply shifted to the position indicated by the dotted line W ′, the teaching data is corrected by a known process based on translation and rotation. It is possible to do. Accordingly, in the following description, a procedure for estimating the position data and the direction data of each work point by taking into account only the error caused by the deformation of the work W, ignoring the position shift of the work W will be described.
[0054]
In the following description, a situation in which a workpiece is deformed in a plane will be described in order to simplify the description, but actual distortion occurs three-dimensionally, and both position and direction deviation have a three-dimensional component, This method corresponds to this three-dimensional distortion.
[0055]
3-1. When the deformation of the work W is only expansion or contraction
[0056]
As shown in FIG. 5C, the positions of the measurement points P11 and P13 after the deformation of the work W are 11 ´, P Thirteen ', But the direction data of each of the measurement points P11 and P13 is the original B 11 , B Thirteen Consider the case where it remains. At this time, assuming that the elongation ratio between the measurement points P11 and P13 is a value α (α: 0 <α <1 for reduction, 1 <α for expansion), a function using α as an argument f (α) is calculated according to the key point 5 described above.
[0057]
Thereby, the actual position P of the working point P12 12 'Is the measurement position P of the measurement points P11 and P13 11 ´, P Thirteen The point R which internally divides the space between m1: m2 12 Distance from f ′ (α) × L 2 Estimated as distant points. If the work W expands or contracts uniformly in this example, f (α) = α and the point P 12 Is estimated.
[0058]
In addition, since the estimated direction data at the work point P12 is considered to have no twist in the workpiece W, the original B 12 Will be left as is.
[0059]
3-2. When the work W is twisted
[0060]
If the detected direction data at each of the measurement points P11 and P13 is different from the theoretical direction data, the direction data of the working point P12 is also corrected accordingly. That is, the detection direction data at each of the measurement points P11 and P13 is represented by B 11 ´, B Thirteen And the angle difference θ around the y-axis, where each direction deviation amount forms the z-axis. 1 , Θ 2 , The directional deviation θ of the working point P12 at the correction reference point R12. a Is calculated by the following equation (2).
[0061]
θ a = (1-t) x θ 1 + T × θ 2 (2)
[0062]
At this time, assuming that the detected position data of each of the measurement points P11 and P13 is not different from the theoretical position data, the estimated working point P 12 'And correction reference point R 12 Is the value L 2 It is presumed to remain.
[0063]
4. Correction example when there are multiple working points between each measuring point
[0064]
4-1. When the work W expands or contracts
[0065]
As shown in FIG. 6A, there are a plurality of working points P22 and P23 between the measurement points P21 and P24, and the ratio of the distance between the points P21 to P24, that is, <P 21 P 22 >: <P 22 P 23 >: <P 23 P 24 > Is a: b: c (a, b, c: a> 0, b> 0, c> 0 and a + b + c = 1).
[0066]
In a state where the work W is not deformed, the correction reference points R22 and R23 of the work points P22 and P23 are defined by the line segment P such that the following equation (3) is satisfied. 21 P 24 Set above.
[0067]
<P 21 R 22 >: <R 22 R 23 >: <R 23 P 24 > = A: b: c (3)
[0068]
Further, each theoretical direction data of each point P21, P22, P23, P24 is converted into a direction vector B. 21 , B 22 , B 23 , B 24 And the direction vector B of each working point P22, P23 22 , B 23 Are the angles around the y-axis that the z-axis makes 21 , Θ 22 And the line segment R 22 P 22 And line segment R 23 P 23 Are the angles around the y-axis that the z-axis makes 23 , Θ 24 And the line segment R 22 P 22 And line segment R 23 P 23 Is the value of L 21 , Value L 22 And
[0069]
Here, as shown in FIG. 3B, the position of each measurement point P21, P24 is changed to the point P by the expansion of the work W. 21 ´, P 24 ′, The elongation rate α of the work W between the measurement points P21 and P24 is calculated by the following equation (4).
[0070]
α = <P 21 'P 24 '> / <P 21 P 24 > (4)
[0071]
At this time, the line segment P 21 'P 24 ′ Is internally divided into a: b: c and the correction reference point R of each of the working points P22 and P23. 22 ´, R 23 'Is set. Position P of working point P22 after deformation of work W 22 'Is the correction reference point R 22 Angle θ from ´ 23 Distance in the direction of α × L 21 And the position P of the work point P23 after the deformation of the work W 23 Is an angle θ from the correction reference point R23 ′. 24 Distance in the direction of α × L 22 It is estimated that
[0072]
Also, a direction vector B indicating each direction data of each point P21, P22, P23, P24 21 ´, B 22 ´, B 23 ´, B 24 'Is each direction vector B of the theoretical direction data 21 , B 22 , B 23 , B 24 And are respectively the same.
[0073]
4-2. When the work W is twisted
[0074]
As shown in FIG. 7A, there are a plurality of working points P32 and P33 between the measurement points P31 and P34, and the ratio of the distance between the points P31 to P34, that is, <P 31 P 32 >: <P 32 P 33 >: <P 33 P 34 > Is a: b: c (a, b, c: a> 0, b> 0, c> 0 and a + b + c = 1).
[0075]
In a state where the work W is not deformed, the correction reference points R32 and R33 of the working points P32 and P33 are determined by the line segment P such that the following equation (5) is satisfied. 31 P 34 Set above.
[0076]
<P 31 R 32 >: <R 32 R 33 >: <R 33 P 34 > = A: b: c (5)
[0077]
Further, each of the theoretical direction data of the points P31, P32, P33, and P34 is 31 , B 32 , B 33 , B 34 And the direction vector B of each working point P32, P33 32 , B 33 Are the angles around the y-axis that the z-axis makes 31 , Θ 32 And the line segment R 32 P 32 And line segment R 33 P 33 Are the angles around the y-axis that the z-axis makes 33 , Θ 34 And the line segment R 32 P 32 And line segment R 33 P 33 Is the value of L 31 , Value L 32 And
[0078]
Here, as shown in FIG. 3B, the detection direction data (direction vector) at each of the measurement points P31 and P34 is B 31 ´, B 34 ′, And the direction deviation amount is the angle θ 35 , Θ 36 The direction deviation amount θ corresponding to each of the working points P32 and P33 by the following equations (6) and (7) according to the main point 2 37 , Θ 38 Is calculated.
[0079]
θ 37 = (1-a) × θ 35 + A × θ 36 (6)
[0080]
θ 38 = C × θ 35 + (1-c) × θ 36 (7)
[0081]
At this time, the estimated positions of the working points P32 and P33 (hereinafter referred to as estimated working points) P estimated based on the detected position data and the detected direction data of the respective measurement points P31 and P34. 32 ´, P 33 'Is the line segment R 32 P 32 And line segment R 33 P 33 Is the angle θ corresponding to the direction deviation amount about each of the correction reference points R32 and R33. 37 , Θ 38 Each is set as a rotated position. Also, the point R 32 ´, P 32 The distance between 'is the value L 31 And the point R 33 ´, P 33 The distance between 'is the value L 32 It is estimated to remain.
[0082]
Also, the estimated direction data (vector) B of each estimated working point P32 ', P33' 32 ´, B 33 Is the angle about the y-axis that the z-axis makes with the z-axis 31 ´, θ 32 'Is calculated by the following equations (8) and (9).
[0083]
θ 31 ´ = θ 31 + Θ 37 (8)
[0084]
θ 32 ´ = θ 32 + Θ 38 (9)
[0085]
4-3. When the work W expands or contracts and twists occur
[0086]
As shown in FIG. 8A, there are a plurality of working points P42 and P43 between the measurement points P41 and P44, and the ratio of the distance between the points P41 to P44, ie, <P 41 P 42 >: <P 42 P 43 >: <P 43 P 44 > Is a: b: c (a, b, c: a> 0, b> 0, c> 0 and a + b + c = 1).
[0087]
In a state where the work W is not deformed, the correction reference points R42 and R43 of the working points P42 and P43 are line segments P so that the following equation (10) is satisfied. 41 P 44 Set above.
[0088]
<P 41 R 42 >: <R 42 R 43 >: <R 43 P 44 > = A: b: c (10)
[0089]
Further, each theoretical direction data of each point P41, P42, P43, P44 is converted into a direction vector B. 41 , B 42 , B 43 , B 44 , The direction vector B of each working point P42, P43 42 , B 43 Are the angles around the y-axis that the z-axis makes 41 , Θ 42 And the line segment R 42 P 42 And line segment R 43 P 43 Are the angles around the y-axis that the z-axis makes 43 , Θ 44 And the line segment R 42 P 42 And line segment R 43 P 43 Is the value of L 41 , Value L 42 And
[0090]
Here, as shown in FIG. 3B, the positions of the measurement points P41 and P44 are respectively set to the point P based on the detection position data at the measurement points P41 and P44. 41 ´, P 44 ′, The elongation α of the workpiece W between the measurement points P41 and P44 is calculated by the following equation (11).
[0091]
α = <P 41 'P 44 '> / <P 41 P 44 > (11)
[0092]
In addition, the estimated working point P of each of the working points P42 and P43 according to the main point 3 described above. 42 ´, P 43 ', A correction reference point (hereinafter referred to as an estimated correction reference point) R 42 ´, R 43 'Is a line segment P satisfying the following equation (12). 41 'P 44 'Is set on
[0093]
<P 41 'R 42 '>: <R 42 'R 43 '>: <R 43 'P 44 '> = A: b: c (12)
[0094]
Furthermore, the direction deviation amount at each of the measurement points P41 and P44 is the angle θ. 45 , Θ 46 , The direction deviation amount θ corresponding to each of the estimated working points P42 and P43 is calculated according to the following equations (13) and (14) according to the main point 2. 47 , Θ 48 Is calculated.
[0095]
θ 47 = (1-a) × θ 45 + A × θ 46 (13)
[0096]
θ 48 = C × θ 45 + (1-c) × θ 46 (14)
[0097]
At this time, the line segment R 42 'P 42 'And line segment R 43 'P 43 ′ Each make an angle θ with the z-axis 49 , Θ 50 Is calculated by the following equations (15) and (16).
[0098]
θ 49 = Θ 43 + Θ 47 (15)
[0099]
θ 50 = Θ 44 + Θ 48 (16)
[0100]
The estimated distance between each point R42 and P42 is α × L 41 And the estimated distance between the points R43 and P43 is α × L 42 It is estimated that
[0101]
Also, each direction vector B indicating the direction data of each estimated working point P42, P43 42 ´, B 43 ´ is the angle θ with the z-axis 41 ´, θ 42 'Is calculated by the following equations (17) and (18).
[0102]
θ 41 ´ = θ 41 + Θ 47 (17)
[0103]
θ 42 ´ = θ 42 + Θ 48 (18)
[0104]
As described above, according to the embodiment of the present invention, for example, among the working points on one cross section of the workpiece W, for example, the working points at both ends are formed as measurement points in advance in the preceding work process, and the teaching data The correction unit 34 estimates the position data and direction data of each working point other than the measurement point based on the position data and direction data of each measurement point detected by the vision sensor 40, and detects the detected position data of each measurement point. Since the teaching data is corrected using the detection direction data and the estimated position data and the estimated direction data of each work point, the teaching data by the offline teaching method can be corrected efficiently by saving labor in the preceding work process. In addition, the deviation amount of the position data and the direction data at each working point is rationally estimated using the deviation amount from the theoretical position data and the theoretical direction data of the detection position data and the detection direction data of each measurement point, and Since the teaching data is corrected based on the estimation result, it is possible to correct the teaching data with appropriate accuracy and control the robot.
[0105]
Further, the teaching data correction method of the present embodiment can estimate the position and direction of each work point even when the deformation amount of the work W cannot be predicted in advance due to a change in the temperature condition of the work place or the like. is there. In this point, the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-114771 differs from the method in which only the expected deformation amount of the work W is dealt with.
[0106]
Further, even when each work point is a point on a curved surface such as an aircraft wing, its position and direction can be estimated. In this point, the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-326364 is different from the method in which each work point on a uniform plane such as the surface of a base is targeted.
[0107]
As described above, the present invention has been described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the embodiments, and various modifications are possible.
[0108]
For example, in the embodiment, the actual position and direction of each work point are determined based on a point obtained by internally dividing a line segment connecting each measurement point by a ratio of a distance between a series of points formed by each measurement point and each work point. Although it is assumed that the actual position and direction of each work point is estimated based on a point internally dividing the line segment connecting each measurement point based on the ratio of the distance from each measurement point to each work point, Good.
[0109]
Further, in the embodiment, the work points between the two measurement points are targeted, but the work points outside the two measurement points may be corrected by providing a correction reference point at a position outside each measurement point. It is possible to do.
[0110]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when correcting teaching data generated based on design data of a work so as to eliminate an error caused by deformation of the work, the position of two measurement points provided on the work is corrected. A direction is detected, and based on the detected position data and direction data of each measurement point, an actual position and direction of a work point other than each measurement point are estimated, and the estimated position data of each work point is estimated. Since the teaching data is corrected based on the direction data and the direction data, it is possible to reduce the labor required for the preceding work for correction and to improve the working efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a robot control system to which a teaching data correction method according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is a block diagram showing details of a robot controller.
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the basic concept of the teaching data correction method of the present invention.
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a procedure of the teaching data correction method.
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a specific procedure of a work point estimation process in the teaching data correction method.
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining an example of a specific procedure of a work point estimation process in the teaching data correction method.
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining another example of the specific procedure of the work point estimation process in the teaching data correction method.
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining still another example of the specific procedure of the work point estimation process in the teaching data correction method.
[Explanation of symbols]
10 CAD equipment
20 CAM device
30 robots
31 Robot Controller
34 Teaching data correction unit
40 Vision Sensor
W Work

Claims (13)

ワークの設計データに基づき作成される、ロボットに所定の作業を行わせるための教示データを補正する教示データ補正方法であって、 ワークに設けられる2つの計測点の位置および当該各点における作業方向を検出し、該検出された各計測点の位置データおよび当該各点における作業方向データに基づいて各作業点の実際の位置データおよび当該各点における実際の作業方向データを推定し、該推定された各作業点の位置データおよび当該各点における作業方向データに基づいて教示データを補正することを特徴とする教示データ補正方法。A teaching data correction method for correcting teaching data for causing a robot to perform a predetermined operation, which is created based on work design data, comprising: a position of two measurement points provided on the work; and a work direction at each point. And based on the detected position data of each measurement point and the work direction data at each point , estimate the actual position data of each work point and the actual work direction data at each point. And correcting the teaching data based on the position data of each working point and the working direction data at each point . 検出された各計測点の位置データおよび当該各点における作業方向データの、ワークの設計データに基づき作成される位置データおよび作業方向データからの各偏差量を算出し、各作業点の位置偏差量および当該各点における作業方向偏差量が各計測点との位置関係に応じて変化するものとして、各作業点の位置偏差量および当該各点における作業方向偏差量を前記算出された各偏差量により推定し、該位置偏差量および作業方向偏差量により各作業点の位置データおよび当該各点における作業方向データを推定し、該推定された各作業点の位置データおよび当該各点における作業方向データに基づいて教示データを補正することを特徴とする請求項1記載の教示データ補正方法。Calculate the deviation of the detected position data of each measurement point and the work direction data at each point from the position data and work direction data created based on the design data of the work, and calculate the position deviation of each work point. and as the working direction deviation amount at the respective points are changed depending on the positional relationship between the respective measurement points, the respective deviation amount of said calculated work direction deviation at the position deviation amount and the respective points of each working point estimated, it estimates the working direction data in the position data and the respective points of each working point by the positional deviation amount and the working direction deviation, in the working direction data in the position data and the respective points of each working point which is the estimated 2. The teaching data correction method according to claim 1, wherein the teaching data is corrected based on the teaching data. 検出された各計測点の位置データおよび当該各点における作業方向データの、ワークの設計データに基づき作成される位置データおよび作業方向データからの各偏差量を算出し、前記各計測点を結ぶ線分上に各作業点に対応させた補正基準点を各作業点と前記計測点との位置関係に応じて設定し、前記算出された各偏差量が前記線分上で比例的に変化するものとして前記補正基準点における各偏差量を算出し、該算出された各偏差量に基づいて各作業点の位置データおよび当該各点における作業方向データを推定し、該推定された各作業点の位置データおよび当該各点における作業方向データに基づいて教示データを補正することを特徴とする請求項1記載の教示データ補正方法。The working direction data in the position data and the respective points of each measurement point is detected, it calculates the deviation amount from the position data and the working direction data is created based on the work of the design data, connecting the respective measurement points line A correction reference point corresponding to each work point is set in accordance with the positional relationship between each work point and the measurement point, and each of the calculated deviation amounts changes proportionally on the line segment. Calculating each deviation amount at the correction reference point, estimating the position data of each work point and the work direction data at each point based on the calculated deviation amounts, and calculating the estimated position of each work point. 2. The teaching data correction method according to claim 1, wherein the teaching data is corrected based on the data and the work direction data at each point . 検出された各計測点の位置データおよび当該各点における作業方向データの、ワークの設計データに基づき作成される位置データおよび作業方向データからの各偏差量を算出し、前記各計測点を結ぶ線分上に各作業点に対応させた補正基準点を各作業点の前記計測点からの距離の比に応じて設定し、前記算出された各偏差量が前記線分上で比例的に変化するものとして前記補正基準点における各偏差量を算出し、該算出された各偏差量に基づいて各作業点の位置データおよび当該各点における作業方向データを推定し、該推定された各作業点の位置データおよび当該各点における作業方向データに基づいて教示データを補正することを特徴とする請求項1記載の教示データ補正方法。The working direction data in the position data and the respective points of each measurement point is detected, it calculates the deviation amount from the position data and the working direction data is created based on the work of the design data, connecting the respective measurement points line A correction reference point corresponding to each work point is set in accordance with the ratio of the distance of each work point from the measurement point, and the calculated deviation amounts change proportionally on the line segment. Assuming that each deviation amount at the correction reference point is calculated, the position data of each work point and the work direction data at each point are estimated based on the calculated deviation amounts, and the estimated work point 2. The teaching data correction method according to claim 1, wherein the teaching data is corrected based on the position data and the work direction data at each point . ワークの設計データに基づき作成される、ロボットに所定の作業を行わせるための教示データを補正する教示データ補正プログラムであって、
コンピュータに、
ワークに設けられる2つの計測点の位置および当該各点における作業方向を検出する位置・方向検出手順と、
該検出された各計測点の位置データおよび当該各点における作業方向データに基づいて、各作業点の実際の位置データおよび当該各点における実際の作業方向データを推定する位置・方向推定手順と、
該推定された各作業点の位置データおよび当該各点における作業方向データに基づいて教示データを補正する補正手順
とを実行させることを特徴とする教示データ補正プログラム。
A teaching data correction program for correcting teaching data for causing a robot to perform a predetermined operation, which is created based on work design data,
On the computer,
A position / direction detection procedure for detecting the position of two measurement points provided on the work and the work direction at each point ;
Based on the detected position data of each measurement point and the work direction data at each point, a position / direction estimation procedure for estimating the actual position data of each work point and the actual work direction data at each point ,
A correction procedure for correcting teaching data based on the estimated position data of each work point and the work direction data at each point .
位置・方向推定手順が、位置・方向検出手順により検出された各計測点の位置データおよび当該各点における作業方向データの、ワークの設計データに基づき作成される位置データおよび作業方向データからの各偏差量を算出し、各作業点の位置偏差量および当該各点における作業方向偏差量が各計測点との位置関係に応じて変化するものとして、各作業点の位置偏差量および当該各点における作業方向偏差量を推定し、該推定された位置偏差量および作業方向偏差量により各作業点の位置データおよび当該各点における作業方向データを推定することを特徴とする請求項5記載の教示データ補正プログラム。Position and direction estimation steps, the working direction data in the position data and the respective points of each measurement point detected by the position and direction detection procedure, each of the position data and the working direction data is created based on the work of the design data The deviation amount is calculated, and assuming that the position deviation amount of each working point and the working direction deviation amount at each point change according to the positional relationship with each measurement point, the position deviation amount of each working point and the 6. The teaching data according to claim 5, wherein the work direction deviation is estimated, and the position data of each work point and the work direction data at each point are estimated based on the estimated position deviation and work direction deviation. Correction program. 位置・方向推定手順が、位置・方向検出手順により検出された各計測点の位置データおよび当該各点における作業方向データの、ワークの設計データに基づき作成される位置データおよび作業方向データからの各偏差量を算出し、前記各計測点を結ぶ線分上に各作業点に対応させた補正基準点を各作業点と前記計測点との位置関係に応じて設定し、前記各偏差量が前記線分上で比例的に変化するものとして前記補正基準点における各偏差量を算出し、該算出された各偏差量に基づいて各作業点の位置データおよび当該各点における作業方向データを推定することを特徴とする請求項5記載の教示データ補正プログラム。Position and direction estimation steps, the working direction data in the position data and the respective points of each measurement point detected by the position and direction detection procedure, each of the position data and the working direction data is created based on the work of the design data Calculate the deviation amount, and set a correction reference point corresponding to each work point on a line connecting the measurement points in accordance with the positional relationship between each work point and the measurement point. wherein calculating each deviation in the correction reference point as to vary proportionally on the line, based on each deviation issued the calculated, estimated working direction data in the position data and the respective points of each working point The teaching data correction program according to claim 5, wherein 位置・方向推定手順が、位置・方向検出手順により検出された各計測点の位置データおよび当該各点における作業方向データの、ワークの設計データに基づき作成される位置データおよび作業方向データからの各偏差量を算出し、前記各計測点を結ぶ線分上に各作業点に対応させた補正基準点を各作業点の前記計測点からの距離の比に応じて設定し、前記各偏差量が前記線分上で比例的に変化するものとして前記補正基準点における各偏差量を算出し、該算出された各偏差量に基づいて各作業点の位置データおよび当該各点における作業方向データを推定することを特徴とする請求項5記載の教示データ補正プログラム。Position and direction estimation steps, the working direction data in the position data and the respective points of each measurement point detected by the position and direction detection procedure, each of the position data and the working direction data is created based on the work of the design data Calculate the deviation amount, set a correction reference point corresponding to each work point on a line connecting the measurement points according to the ratio of the distance of each work point from the measurement point, and each deviation amount is Calculate the respective deviation amounts at the correction reference point as those that change proportionally on the line segment, and estimate the position data of each work point and the work direction data at each point based on the calculated deviation amounts. The teaching data correction program according to claim 5, wherein 請求項5、6、7または8記載の教示データ補正プログラムが格納されてなることを特徴とする記録媒体。A recording medium storing the teaching data correction program according to claim 5, 6, 7, or 8. ワークの設計データに基づき作成される、ロボットに所定の作業を行なわせるための教示データを補正する教示データ補正装置であって、
ワークに設けられる2つの計測点の位置および当該各点における作業方向を検出する検出手段と、該検出された各計測点の位置データおよび当該各点における作業方向データに基づいて各作業点の実際の位置および当該各点における実際の作業方向を推定し、該推定された各作業点の位置データおよび当該各点における作業方向データに基づいて教示データを補正する補正手段とを備えてなることを特徴とする教示データ補正装置。
A teaching data correction device that is created based on work design data and that corrects teaching data for causing a robot to perform a predetermined operation,
Detecting means for detecting the positions of the two measurement points provided on the workpiece and the work direction at each point; and detecting the actual position of each work point based on the detected position data of each measurement point and the work direction data at each point. And a corrector for estimating the actual work direction at each point and the teaching data based on the estimated position data of each work point and the work direction data at each point. A teaching data correction device that is a feature.
補正手段が、検出された各計測点の位置データおよび当該各点における作業方向データの、ワークの設計データに基づき作成される位置データおよび作業方向データからの各偏差量を算出し、各作業点の位置偏差量および当該各点における作業方向偏差量が各計測点との位置関係に応じて変化するものとして、各作業点の位置偏差量および当該各点における作業方向偏差量を推定し、該位置偏差量および作業方向偏差量により各作業点の位置データおよび当該各点における作業方向データを推定し、該推定された各作業点の位置データおよび当該各点における作業方向データに基づいて教示データを補正することを特徴とする請求項10記載の教示データ補正装置。The correction means calculates each deviation amount of the detected position data of each measurement point and the work direction data at each point from the position data and work direction data created based on the design data of the work. Assuming that the position deviation amount and the work direction deviation amount at each point change according to the positional relationship with each measurement point, the position deviation amount of each work point and the work direction deviation amount at each point are estimated. The position data of each work point and the work direction data at each point are estimated based on the position deviation amount and the work direction deviation amount, and the teaching data is obtained based on the estimated position data of each work point and the work direction data at each point. 11. The teaching data correcting apparatus according to claim 10, wherein the teaching data is corrected. 補正手段が、検出された各計測点の位置データおよび当該各点における作業方向データの、ワークの設計データに基づき作成される位置データおよび作業方向データからの各偏差量を算出し、前記各計測点を結ぶ線分上に各作業点に対応させた補正基準点を各作業点と前記計測点との位置関係に応じて設定し、前記各偏差量が前記線分上で比例的に変化するものとして前記補正基準点における各偏差量を算出し、前記算出された各偏差量に基づいて各作業点の位置データおよび当該各点における作業方向データを推定し、該推定された各作業点の位置データおよび当該各点における作業方向データに基づいて教示データを補正することを特徴とする請求項10記載の教示データ補正装置。The correction means calculates each deviation amount of the detected position data of each measurement point and the work direction data at each point from the position data and work direction data created based on the design data of the work. A correction reference point corresponding to each work point is set on a line connecting the points in accordance with the positional relationship between each work point and the measurement point, and each deviation amount changes proportionally on the line segment. Assuming that each deviation amount at the correction reference point is calculated, the position data of each work point and the work direction data at each point are estimated based on the calculated deviation amounts, and the estimated work point The teaching data correction device according to claim 10, wherein the teaching data is corrected based on the position data and the work direction data at each point . 補正手段が、検出された各計測点の位置データおよび当該各点における作業方向データの、ワークの設計データに基づき作成される位置データおよび作業方向データからの各偏差量を算出し、前記各計測点を結ぶ線分上に各作業点に対応させた補正基準点を各作業点の前記計測点からの距離の比に応じて設定し、前記各偏差量が前記線分上で比例的に変化するものとして前記補正基準点における各偏差量を算出し、前記算出された各偏差量に基づいて各作業点の位置データおよび当該各点における作業方向データを推定し、該推定された各作業点の位置データおよび当該各点における作業方向データに基づいて教示データを補正することを特徴とする請求項10記載の教示データ補正装置。The correction means calculates each deviation amount of the detected position data of each measurement point and the work direction data at each point from the position data and work direction data created based on the design data of the work. A correction reference point corresponding to each work point is set on a line connecting the points in accordance with a ratio of a distance of each work point from the measurement point, and each deviation amount changes proportionally on the line segment. Calculating each deviation amount at the correction reference point, estimating the position data of each work point and the work direction data at each point based on the calculated deviation amounts, and calculating the estimated work point The teaching data correcting apparatus according to claim 10, wherein the teaching data is corrected based on the position data and the work direction data at each point .
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