JP3801264B2 - Industrial robot teaching method and apparatus - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば塗装用ロボットなどの産業用ロボットの教示方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、様々な分野で産業用ロボットが導入されている。産業用ロボットはアームの先端部に例えば塗装ガンなどのツールを取り付け、アームを駆動させてツールの位置を移動させることで様々な作業を行う。この時、ロボットの作業手順は作業者が予め教示する必要がある。
【0003】
従来の産業用ロボットの教示方法としては、作業者がロボットのアームを手で持って動かし、アームの通過点をティーチングポイントとして得るダイレクト教示方法と、操作スイッチボックス等によりアームを操作し、駆動したアームの通過点をティーチングポイントとして得るリモート教示方法とが知られている。
【0004】
ダイレクト教示方法は、作業現場で教示を行う必要があり、また高精度の位置決めが難しい反面、アームの動作を視覚的にとらえて教示することができるため、それほど高い位置決め精度を必要としない塗装用ロボットなどに適している。
【0005】
一方、リモート教示方法は、アームを動作させる方向、すなわちアームの座標系を作業者が常に把握する必要があり、ロボットの手首およびツールを任意の姿勢にすることが難しいという反面、高精度の位置決めを行うことができるので、比較的高精度の位置決めを必要とするロボット、例えば工作機械と連動して動作するロボット等で用いられている。
【0006】
リモート教示方法において教示を容易にする方法は、幾つか考え出されている。
例えば、図6に示されるロボットの教示方法(特開平2−279289号)は、基台101、旋回台103、第1のアーム104、第2のアーム105、作業用手首106および制御装置113からなるロボットを教示する時に、第2のアーム105の先端側に設けられた例えば図7に示すような操作スイッチボックス112を操作することで、旋回台103、第1のアーム104、第2のアーム105および作業用手首106を駆動させるアクチュエータ102,107,108,109,110,111を動かして、作業者がダイレクト教示の感覚でリモート教示を行えるようにしたものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ダイレクト教示方法は、作業者がロボットのアームを直接手で動かすために、アームの慣性重量および駆動系の摩擦抵抗に逆らって一定の力を出す必要がある。特に、重量がおよび慣性重量が大きい部品は、人力で動かすためには大きな機械的トルクが必要となる。しかし、一般に産業用ロボットの用いられるような場所は、足場に様々な機器が配置されて力を出しにくいことが多く、正確に教示を行うことは困難である。しかも、アームを直接手で動かすためには、各駆動系に機械的なクラッチ等を設け、さら回転軸を中心にアームの重量バランスをとる必要があり、構成が複雑になってコスト高になるという問題がある。
【0008】
一方、リモート教示では、手首に取り付けたツールの姿勢を変える場合、絶対座標系、ツール座標系といった日常的でない座標系において多数のアームを制御する必要があるため、希望する姿勢を教示するには複数回の修正が必要で、作業性が低下するという問題が生じる。また、図6で示した例のように、リモート教示方法において教示を容易にするために、特別の操作スイッチボックスを設けるようにした場合、構成が複雑になりコスト高になるという問題がある。
本発明は、簡易な構成で容易に教示を行うことができるロボットの教示方法および装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明の産業用ロボットの教示方法は、基台と、この基台に旋回可能に設けられた旋回台と、この旋回台に基端側が揺動可能に支持された第1のアームと、この第1のアームの先端側に基端側が揺動可能に支持された第2のアームと、この第2のアームの先端側に回転可能に支持された手首と、この手首に取り付けられたツールと、旋回台、第1のアーム、第2のアーム、手首およびツールをそれぞれ駆動させる複数のアクチュエータと、教示内容を記憶し、この教示内容に従って複数のアクチュエータを制御する制御装置とを備えたロボットの教示方法において、旋回台、第1および第2のアームをリモート操作により動かして手首の位置を教示し、手首をダイレクト操作により動かしてツールの姿勢を教示する。
【0010】
本発明の産業用ロボットの教示装置は、基台と、基台に旋回可能に設けられた旋回台と、この旋回台に基端側が揺動可能に支持された第1のアームと、この第1のアームの先端側に基端側が揺動可能に支持された第2のアームと、この第2のアームの先端側に回転可能に支持された手首と、この手首に取り付けられたツールと、旋回台、第1のアーム、第2のアーム、手首およびツールをそれぞれ駆動させる複数のアクチュエータと、教示内容を記憶し、この教示内容に従って複数のアクチュエータを制御する制御装置とを備えた産業用ロボットの教示装置において、制御装置は、第1および第2のアームをリモート操作により動かして手首の位置を教示した時のリモート教示内容と、手首をダイレクト操作により動かしてツールの姿勢を教示した時のダイレクト教示内容とを記憶する記憶手段を備えている。
【0011】
本発明では、重量のある旋回台と第1および第2のアームはリモート操作によって教示するため、ダイレクト教示で動かすための機械的なクラッチを駆動系に設ける必要がなく、製造コストを低下させることができる。しかも、リモート教示するのは手首の位置のみで、従来のように絶対座標系、ツール座標系といった日常的でない座標系を考慮する必要がないので、作業性を高めることができる。
【0012】
手首およびツールはダイレクト操作により教示するため、容易に希望する位置に教示することができる。また、これら手首およびツールは重量が比較的軽く、動かすのに大きなトルクが必要でないことから、人の力で動かすためには安価な部品を付加するだけでよく、コスト的にも問題が生じない。
【0013】
さらに、制御装置はダイレクト操作によってツールの姿勢を教示する時、このツールの先端の位置が動かないように旋回台、第1のアームおよび第2のアームを制御するようにすると、ダイレクト操作によるツールの先端の位置のずれが常に補正されるので、教示に必要な時間が短縮され、作業効率をさらに高めることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の一実施形態に係る塗装用ロボットの構成を示す図である。この塗装用ロボットは、基台1、旋回台2、第1のアーム3、第2のアーム4、手首5、ツールとしての塗装ガン6、制御装置7、操作スイッチボックス8、治具9、モータ11,12,13,14、塗料供給配管15および圧縮空気配管16により構成されている。
【0015】
基台1の上部には、旋回台2が回転可能に設けられている。この旋回台2は、基台1の内部に設けられているモータ11により駆動される。第1のアーム3は、基部が旋回台2に一体化して設けられたブランケットに揺動可能に軸支され、モータ12により駆動される。第2のアーム4は、基部が第1のアーム3の先端部に揺動可能に軸支され、モータ13により駆動される。ここで、旋回台2、第1のアーム3および第2のアーム4は、操作スイッチボックス8によるリモート操作によって矢印で示したx,y,z方向に任意に移動し、その時の各部の位置を教示内容とするリモート教示が可能となるように構成されている。モータ11,12,13には、それぞれ図示しないエンコーダが取り付けられており、各エンコーダはそれぞれ各モータ11,12,13の回転角度を検出して、回転角度を示す情報を制御装置7に出力する。
【0016】
手首5は、第2のアーム4の先端に回転可能に取り付けられ、モータ14によって回転して破線で示した矢印のように上下にスイングする。手首5には、塗装ガン6が回転可能に取り付けられる。ここで、手首5および塗装ガン6は、作業者が実際に手で持って動かすダイレクト操作によるダイレクト教示が可能となるように構成されている。
【0017】
図2は、これら手首5および塗装ガン6を拡大して示す図である。手首5の内部には、図示されていないエンコーダ付きモータが設けられており、このモータの軸に塗装ガン6が取り付けられることで、塗装ガン6は図1において実線で示した矢印のように水平にスイングする。また、このとき手首5の内部のモータの出力軸の基準位置からの回転角度がエンコーダによって検出され、その回転角度を示す情報が制御装置7に出力される。また、塗装ガン6 には、塗料および塗料を噴出させるための圧縮空気をそれぞれ供給する塗料供給配管15および圧縮空気配管16が接続されている。
【0018】
治具9は、この塗装ロボットの動作を教示する際に塗装ガン6の先端、例えばノズルに取り付けられるものであり、この治具9の長さによって塗装対象までの距離を調節し、治具先端10によって塗装面の中心を決める。
【0019】
制御装置7には、リモート教示を行うための操作スイッチボックス8が接続されている。この制御装置8は、後述するリモート教示内容およびダイレクト教示内容を記憶するメモリ17を内部に備えている。
【0020】
以下、この塗装ロボットの教示動作について詳細に説明する。ここでは、図3に示されるように塗装ガン6をワーク対象30のポイント30aから30fまで移動させながら塗装を行う場合の教示動作について説明する。
【0021】
まず、教示を行う前に、塗装ガン6とワーク対象30との距離を一定に保ち、最適な塗装範囲31で塗装が行われるように、予め設定された長さの治具9を塗装ガン6の先端に取り付ける。
【0022】
この後、実際にロボットを動作させて教示を行う。以下では、図4に示した教示によるロボットの位置の変化を参照しながら説明を行う。まず、操作スイッチボックス8により旋回台2、第1および第2のアーム3,4をリモート操作し、治具先端10を塗装開始する位置であるポイント30aに一致させる(リモート教示)。この結果、第1のアーム3,第2のアーム4,手首5,塗装ガン6および治具9は、実線で示した位置3a,4a,5a,6a,9aにそれぞれ移動したものとする。
【0023】
ここで、治具先端10とポイント30aとは一致しているが、治具9は位置9aにあるため、塗装ガン6のノズルがワーク対象30の表面に対して面直になっていない。従って、この状態で塗装を行うとワーク対象30に対して均等に塗料を噴射することができない。そこで、手首5を位置5aに固定したまま、塗装ガン6および治具9を手でつかんで二点鎖線で示した矢印Sの方向に動かし、治具9がワーク対象30の表面に面直となるようにする(ダイレクト教示)。この結果、塗装ガン6、治具9および治具先端10は、二点鎖線で示した位置6b,9b,10bにそれぞれ移動し、治具先端10はポイント30aから離れる。なお、塗装ガン6の姿勢をワーク対象30に対して一定の角度をつけるようにしてもよい。
【0024】
次に、治具9を注視しながら、再び操作スイッチボックス8によるリモート操作を行い、破線で示した矢印Tの方向に第1および第2のアーム3,4を移動させて、治具先端10をポイント10aに戻し、治具9の姿勢、すなわち塗装ガン6の姿勢をワーク対象30に対して面直となるように修正する。この結果、第1のアーム3,第2のアーム4,手首5,塗装ガン6および治具9は、破線で示した位置3b,4b,5b,6c,9cにそれぞれ移動する。この際、手首5を回転させるモータ14のエンコーダおよび塗装ガンを駆動させるモータのエンコーダにおいてそれぞれ回転角度を検出し、これら回転角度の値および予め設定された治具9の長さに基づいて、制御装置7で治具先端10の移動方向と移動距離を演算し、治具先端10が位置10aに戻るように第1および第2のアーム3,4を自動的に駆動制御させるようにすれば、操作スイッチボックス8による再度のリモート教示を行う必要がなくなる。
【0025】
このようにして、治具6の位置6cおよび治具先端10の位置10aとがそれぞれ決まった状態で、モータ11,12,13,14および手首5に設けられているモータの回転角度をそれぞれ検出し、モータ11,12,13の回転角度を示す情報をリモート教示内容、モータ14および手首5に設けられているモータの回転角度をダイレクト教示内容として、それぞれ制御装置7内のメモリに記憶する。そして、ワーク対象30における他のポイント30b〜30fについても同様に教示を行う。
【0026】
このようにしてロボットの教示を行った後、塗装ガン6から治具9を取り外して塗装を開始する。この結果、塗料供給配管15から塗料が供給され、かつ圧縮空気配管16から圧縮空気が供給されて塗装ガン6から塗料が噴出されると共に、制御装置7内のメモリ17に記憶されているリモート教示内容およびダイレクト教示内容に基づいて旋回台2、第1のアーム3、第2のアーム4、手首5、塗装ガン6がそれぞれ動作することで、ワーク対象30のポイント30aからポイント30fまで所定速度で塗装ガン9が移動して塗装が行われる。
【0027】
このように本実施形態の塗装ロボットでは、重量のある旋回台2と第1および第2のアーム3,4とをそれぞれリモート教示するため、これらの駆動系にはダイレクト教示で動かすための機械的なクラッチを設ける必要がなく、製造コストを低下させることができる。しかも、このリモート教示は手首5の位置のみを決めるためのもので、モータ12,13,14への教示はすべてx,y,z座標系において行われる。すなわち、上下、左右、前後と人間の感覚と合った方法で教示を行うことができるため、従来のようにロボットの駆動系全てをダイレクト教示する場合と異なり作業性が損なわれることがない。
【0028】
さらに、塗装ガン6の姿勢は、手首5および塗装ガン6をダイレクト教示して設定しているため、従来のように絶対座標系、ツール座標系といった日常的でない座標系上でリモート教示する場合と異なり、作業性を高めることができる。また、手首5および塗装ガン6といった部分は、重量が比較的軽く、動かすのに大きなトルクが必要でないことから、人力で動すためには安価な部品を付加するだけでよく、コスト的にも問題が生じない。
【0029】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、旋回台とアームをそれぞれリモート教示し、手首およびツールをダイレクト教示することで、教示の際に絶対座標系、ツール座標系といった日常的でない座標系を考慮する必要がなくなり、簡易な構成で容易に教示を行うことができる産業用ロボットの教示方法および装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る塗装ロボットの概略構成を示す図
【図2】図1中の手首および治具を拡大して示す図
【図3】本実施形態における教示動作を説明するための図
【図4】本実施形態において教示を行った際の各部の位置を示す図
【図5】従来の産業用ロボットの概略構成を示す図
【図6】図5中の操作スイッチボックスの例を示す図
【符号の説明】
1…基台
2…旋回台
3…第1のアーム
4…第2のアーム
5…手首
6…塗装ガン
7…制御装置
8…操作スイッチボックス
9…治具
10…治具先端
11,12,13,14…モータ
15…塗料供給配管
16…圧縮空気配管
17…メモリ
30…ワーク対象
31…塗装範囲
101…基台
103…旋回台
104…第1のアーム
105…第2のアーム
106…作業用手首
112…操作スイッチボックス
102,107,108,109,110,111…アクチュエータ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a teaching method and apparatus for an industrial robot such as a painting robot.
[0002]
[Prior art]
In recent years, industrial robots have been introduced in various fields. Industrial robots perform various operations by attaching a tool such as a paint gun to the tip of an arm and moving the position of the tool by driving the arm. At this time, the work procedure of the robot needs to be taught in advance by the worker.
[0003]
Conventional teaching methods for industrial robots include a direct teaching method in which an operator moves the robot arm by hand and obtains the passing point of the arm as a teaching point, and the arm is operated and driven by an operation switch box or the like. There is known a remote teaching method for obtaining a passing point of an arm as a teaching point.
[0004]
The direct teaching method requires teaching at the work site, and high-precision positioning is difficult, but it can be used to visually understand the arm movement, so it does not require so high positioning accuracy. Suitable for robots.
[0005]
On the other hand, the remote teaching method requires that the operator always know the direction in which the arm is operated, that is, the coordinate system of the arm, and it is difficult to put the wrist and tool of the robot into an arbitrary posture, but on the other hand, it is highly accurate positioning. Therefore, it is used in robots that require relatively high precision positioning, for example, robots that operate in conjunction with machine tools.
[0006]
Several methods have been devised for facilitating teaching in the remote teaching method.
For example, the robot teaching method shown in FIG. 6 (Japanese Patent Laid-Open No. 2-279289) is based on the base 101, the swivel base 103, the first arm 104, the second arm 105, the work wrist 106, and the control device 113. When teaching a robot, the swivel base 103, the first arm 104, and the second arm are operated by operating an operation switch box 112 as shown in FIG. 7, for example, provided on the distal end side of the second arm 105. 105 and actuators 102, 107, 108, 109, 110, and 111 for driving the work wrist 106 are moved so that the operator can perform remote teaching in the sense of direct teaching.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the direct teaching method, in order for the operator to move the robot arm directly by hand, it is necessary to exert a constant force against the inertia weight of the arm and the frictional resistance of the drive system. In particular, parts having a large weight and a large inertia weight require a large mechanical torque in order to be moved manually. However, in general, a place where an industrial robot is used is often difficult to produce force because various devices are arranged on a scaffold, and it is difficult to provide accurate teaching. Moreover, in order to move the arm directly by hand, it is necessary to provide a mechanical clutch or the like in each drive system, and to balance the weight of the arm around the rotating shaft, resulting in a complicated configuration and high cost. There is a problem.
[0008]
On the other hand, in remote teaching, when changing the posture of a tool attached to a wrist, it is necessary to control a large number of arms in an unusual coordinate system such as an absolute coordinate system or a tool coordinate system. There is a problem that workability is lowered because multiple corrections are required. Further, as in the example shown in FIG. 6, when a special operation switch box is provided in order to facilitate teaching in the remote teaching method, there is a problem that the configuration becomes complicated and the cost is increased.
An object of the present invention is to provide a robot teaching method and apparatus capable of easily teaching with a simple configuration.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, an industrial robot teaching method according to the present invention includes a base, a swivel provided on the base so as to be pivotable, and a base end side supported by the swivel so that the base end is swingable. 1 arm, a second arm whose base end side is swingably supported by the tip end side of the first arm, a wrist rotatably supported by the tip end side of the second arm, and the wrist , A plurality of actuators that respectively drive the swivel base, the first arm, the second arm, the wrist, and the tool, and a control device that stores the teaching contents and controls the plurality of actuators according to the teaching contents In the robot teaching method, the swivel base and the first and second arms are moved by remote operation to teach the position of the wrist, and the wrist is moved by direct operation to teach the posture of the tool.
[0010]
The teaching device for an industrial robot of the present invention includes a base, a swivel provided on the base so as to be turnable, a first arm whose base end side is swingably supported by the turntable, A second arm whose base end side is swingably supported on the distal end side of one arm, a wrist rotatably supported on the distal end side of the second arm, and a tool attached to the wrist; Industrial robot comprising a plurality of actuators for respectively driving a swivel base, a first arm, a second arm, a wrist, and a tool, and a controller for storing teaching contents and controlling the plurality of actuators according to the teaching contents In this teaching device, the control device teaches the remote teaching contents when the first and second arms are moved by remote operation to teach the position of the wrist and the posture of the tool by moving the wrist by direct operation. And a storage means for storing the direct teachings when.
[0011]
According to the present invention, since the heavy swivel base and the first and second arms are taught by remote operation, there is no need to provide a mechanical clutch in the drive system to move by direct teaching, thereby reducing the manufacturing cost. Can do. Moreover, remote teaching is performed only on the wrist position, and it is not necessary to consider an unusual coordinate system such as an absolute coordinate system or a tool coordinate system as in the prior art, so that workability can be improved.
[0012]
Since the wrist and the tool are taught by direct operation, the desired position can be easily taught. In addition, since these wrists and tools are relatively light in weight and do not require a large torque to move, it is only necessary to add inexpensive parts to move them by human power, and there is no problem in terms of cost. .
[0013]
Further, when the control device teaches the posture of the tool by direct operation, the control device controls the swivel base, the first arm, and the second arm so that the position of the tip of the tool does not move. Since the deviation of the tip position is always corrected, the time required for teaching can be shortened and the working efficiency can be further improved.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a painting robot according to an embodiment of the present invention. The painting robot includes a base 1, a swivel 2, a first arm 3, a second arm 4, a wrist 5, a painting gun 6 as a tool, a control device 7, an operation switch box 8, a jig 9, and a motor. 11, 12, 13, 14, a paint supply pipe 15 and a compressed air pipe 16.
[0015]
A swivel base 2 is rotatably provided on the upper part of the base 1. The swivel base 2 is driven by a motor 11 provided inside the base 1. The first arm 3 is pivotally supported by a blanket having a base portion integrated with the swivel base 2 so as to be swingable, and is driven by a motor 12. The base of the second arm 4 is pivotally supported by the tip of the first arm 3 so as to be swingable, and is driven by a motor 13. Here, the swivel base 2, the first arm 3, and the second arm 4 are arbitrarily moved in the x, y, and z directions indicated by arrows by remote operation by the operation switch box 8, and the positions of the respective parts at that time are moved. It is configured to enable remote teaching as teaching contents. Each of the motors 11, 12, and 13 is provided with an encoder (not shown). Each encoder detects the rotation angle of each of the motors 11, 12, and 13 and outputs information indicating the rotation angle to the control device 7. .
[0016]
The wrist 5 is rotatably attached to the tip of the second arm 4 and is rotated by the motor 14 so as to swing up and down as indicated by an arrow indicated by a broken line. A paint gun 6 is rotatably attached to the wrist 5. Here, the wrist 5 and the painting gun 6 are configured so that direct teaching can be performed by a direct operation that the operator actually holds and moves with the hand.
[0017]
FIG. 2 is an enlarged view of the wrist 5 and the paint gun 6. A motor with an encoder (not shown) is provided inside the wrist 5, and the coating gun 6 is attached to the shaft of the motor so that the coating gun 6 is horizontal as indicated by an arrow shown by a solid line in FIG. 1. Swing to. At this time, the rotation angle from the reference position of the output shaft of the motor inside the wrist 5 is detected by the encoder, and information indicating the rotation angle is output to the control device 7. The paint gun 6 is connected with a paint supply pipe 15 and a compressed air pipe 16 for supplying paint and compressed air for jetting the paint, respectively.
[0018]
The jig 9 is attached to the tip of the painting gun 6, for example, a nozzle, when teaching the operation of the painting robot. The distance to the object to be coated is adjusted by the length of the jig 9, and the jig tip 10 determines the center of the painted surface.
[0019]
An operation switch box 8 for performing remote teaching is connected to the control device 7. The control device 8 includes a memory 17 for storing remote teaching contents and direct teaching contents to be described later.
[0020]
Hereinafter, the teaching operation of the painting robot will be described in detail. Here, as shown in FIG. 3, a teaching operation in the case of performing painting while moving the coating gun 6 from the point 30a to 30f of the workpiece 30 will be described.
[0021]
First, before teaching, the distance between the coating gun 6 and the workpiece 30 is kept constant, and the jig 9 having a preset length is attached to the coating gun 6 so that the coating is performed in the optimum coating range 31. Attach to the tip of.
[0022]
Thereafter, teaching is performed by actually operating the robot. Hereinafter, description will be made with reference to the change in the position of the robot according to the teaching shown in FIG. First, the swivel base 2 and the first and second arms 3 and 4 are remotely operated by the operation switch box 8, and the jig tip 10 is made to coincide with the point 30a that is a position to start painting (remote teaching). As a result, it is assumed that the first arm 3, the second arm 4, the wrist 5, the coating gun 6 and the jig 9 have moved to positions 3a, 4a, 5a, 6a and 9a indicated by solid lines, respectively.
[0023]
Here, although the jig tip 10 and the point 30 a coincide with each other, the jig 9 is located at the position 9 a, so that the nozzle of the coating gun 6 is not perpendicular to the surface of the workpiece 30. Therefore, if coating is performed in this state, the paint cannot be sprayed evenly onto the workpiece 30. Then, with the wrist 5 fixed at the position 5a, the paint gun 6 and the jig 9 are grasped by the hand and moved in the direction of the arrow S shown by the two-dot chain line, so that the jig 9 faces the surface of the workpiece 30 in a straight line. (Direct teaching) As a result, the coating gun 6, the jig 9, and the jig tip 10 move to positions 6b, 9b, and 10b indicated by the two-dot chain lines, respectively, and the jig tip 10 moves away from the point 30a. The posture of the painting gun 6 may be set at a certain angle with respect to the workpiece 30.
[0024]
Next, the remote operation by the operation switch box 8 is performed again while gazing at the jig 9, and the first and second arms 3 and 4 are moved in the direction of the arrow T indicated by the broken line, and the jig tip 10 is moved. Is returned to the point 10 a and the posture of the jig 9, that is, the posture of the coating gun 6 is corrected so as to be perpendicular to the workpiece 30. As a result, the first arm 3, the second arm 4, the wrist 5, the coating gun 6 and the jig 9 move to positions 3b, 4b, 5b, 6c and 9c indicated by broken lines, respectively. At this time, the rotation angle is detected in each of the encoder of the motor 14 for rotating the wrist 5 and the encoder of the motor for driving the painting gun, and the control is performed based on the value of the rotation angle and the preset length of the jig 9. If the apparatus 7 calculates the moving direction and moving distance of the jig tip 10 and automatically drives and controls the first and second arms 3 and 4 so that the jig tip 10 returns to the position 10a, There is no need to perform remote teaching again by the operation switch box 8.
[0025]
In this way, the rotation angles of the motors 11, 12, 13, 14 and the motor provided on the wrist 5 are detected with the position 6c of the jig 6 and the position 10a of the jig tip 10 determined respectively. Then, the information indicating the rotation angles of the motors 11, 12, and 13 is stored in the memory in the control device 7 as the remote teaching contents and the rotation angles of the motors provided on the motor 14 and the wrist 5 as the direct teaching contents. And it teaches similarly about the other points 30b-30f in the workpiece | work target 30. FIG.
[0026]
After teaching the robot in this way, the jig 9 is removed from the painting gun 6 and painting is started. As a result, the paint is supplied from the paint supply pipe 15, the compressed air is supplied from the compressed air pipe 16, the paint is ejected from the paint gun 6, and the remote teaching stored in the memory 17 in the control device 7. The swivel base 2, the first arm 3, the second arm 4, the wrist 5, and the painting gun 6 are operated based on the contents and the direct teaching contents, respectively, so that the workpiece 30 has a predetermined speed from the point 30a to the point 30f. The painting gun 9 moves and painting is performed.
[0027]
As described above, in the painting robot according to the present embodiment, the heavy turntable 2 and the first and second arms 3 and 4 are remotely taught, respectively. It is not necessary to provide a simple clutch, and the manufacturing cost can be reduced. Moreover, this remote teaching is for determining only the position of the wrist 5, and teaching to the motors 12, 13, and 14 is all performed in the x, y, and z coordinate systems. That is, since teaching can be performed by a method that matches the human senses of up and down, left and right, front and back, workability is not impaired unlike direct teaching of all robot drive systems as in the prior art.
[0028]
Further, since the posture of the paint gun 6 is set by directly teaching the wrist 5 and the paint gun 6, when remote teaching is performed on an unusual coordinate system such as an absolute coordinate system or a tool coordinate system as in the past, Unlikely, workability can be improved. In addition, since the parts such as the wrist 5 and the paint gun 6 are relatively light in weight and do not require a large torque to move, it is only necessary to add inexpensive parts in order to move them manually. There is no problem.
[0029]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the swivel base and the arm are remotely taught, and the wrist and the tool are directly taught, so that an unusual coordinate system such as an absolute coordinate system or a tool coordinate system can be considered in teaching. Therefore, it is possible to provide a teaching method and apparatus for an industrial robot that can be easily taught with a simple configuration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a painting robot according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of a wrist and a jig in FIG. 1. FIG. FIG. 4 is a diagram showing the position of each part when teaching is performed in the present embodiment. FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional industrial robot. FIG. 6 is an operation switch box in FIG. Diagram showing an example
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base 2 ... Swivel 3 ... 1st arm 4 ... 2nd arm 5 ... Wrist 6 ... Paint gun 7 ... Control apparatus 8 ... Operation switch box 9 ... Jig 10 ... Jig tip 11, 12, 13 , 14 ... Motor 15 ... Paint supply pipe 16 ... Compressed air pipe 17 ... Memory 30 ... Work object 31 ... Painting range 101 ... Base 103 ... Swivel base 104 ... First arm 105 ... Second arm 106 ... Work wrist 112 ... Operation switch box 102, 107, 108, 109, 110, 111 ... Actuator

Claims (2)

基台と、この基台に旋回可能に設けられた旋回台と、この旋回台に基端側が揺動可能に支持された第1のアームと、この第1のアームの先端側に基端側が揺動可能に支持された第2のアームと、この第2のアームの先端側に回転可能に支持された手首と、この手首に取り付けられたツールと、該旋回台、該第1のアーム、該第2のアーム、該手首および該ツールをそれぞれ駆動させる複数のアクチュエータと、教示内容を記憶し、この教示内容に従って該複数のアクチュエータを制御する制御装置とを備えたロボットの教示方法において、
前記旋回台、前記第1および第2のアームをリモート操作により動かして前記手首の位置を前記ツールの先端が塗装開始する位置に一致するよう教示し、
前記手首をダイレクト操作により動かして前記ツールの姿勢を教示し、
前記ダイレクト操作により前記手首を駆動した際の回転角度を検出し、
前記制御装置は、前記ツールの姿勢が教示されると、前記手首の回転角度および予め設定されたツールの長さに基づいて前記ツールの移動方向と移動距離とを演算し、前記ツールの先端の位置が、前記手首の位置を教示したときに示していた塗装開始位置に戻るように前記旋回台、前記第1のアームおよび前記第2のアームのアクチュエータを制御し、これにより前記手首の教示位置を決めることを特徴とする産業用ロボットの教示方法。
A base, a swivel provided on the base so as to be capable of swiveling, a first arm supported on the swivel so that a base end side thereof is swingable, and a base end side on a distal end side of the first arm. A second arm supported so as to be able to swing, a wrist rotatably supported on a tip side of the second arm, a tool attached to the wrist, the swivel base, the first arm, In a robot teaching method comprising: a plurality of actuators that respectively drive the second arm, the wrist, and the tool; and a controller that stores teaching contents and controls the plurality of actuators according to the teaching contents.
Teach the swivel base, the first and second arms by remote operation to teach the position of the wrist to coincide with the position where the tip of the tool starts painting,
Teach the posture of the tool by moving the wrist by direct operation,
Detecting the rotation angle when driving the wrist by the direct operation,
When the posture of the tool is taught, the control device calculates a movement direction and a movement distance of the tool based on a rotation angle of the wrist and a preset length of the tool, and the tip of the tool is calculated. The swivel base, the first arm, and the second arm actuator are controlled so that the position returns to the coating start position shown when the wrist position is taught, thereby the wrist teaching position. An industrial robot teaching method characterized by determining
基台と、この基台に旋回可能に設けられた旋回台と、この旋回台に基端側が揺動可能に支持された第1のアームと、この第1のアームの先端側に基端側が揺動可能に支持された第2のアームと、この第2のアームの先端側に回転可能に支持された手首と、この手首に取り付けられたツールと、該旋回台、該第1のアーム、該第2のアーム、該手首および該ツールをそれぞれ駆動させる複数のアクチュエータと、教示内容を記憶し、この教示内容に従って該複数のアクチュエータを制御する制御装置とを備えた産業用ロボットの教示装置において、
前記制御装置は、前記第1および第2のアームをリモート操作により動かして前記手首の位置を前記ツールの先端が塗装開始する位置に一致するよう教示した時のリモート教示内容と、前記手首をダイレクト操作により動かして前記ツールの姿勢を教示した時の前記手首の回転角度を表すダイレクト教示内容とを記憶する記憶手段と、
前記ツールの姿勢が教示されると、前記手首の回転角度および予め設定されたツールの長さに基づいて前記ツールの移動方向と移動距離とを演算し、このツールの先端の位置が、前記手首の位置を教示したときに示していた塗装開始位置に戻るように前記旋回台、前記第1のアームおよび前記第2のアームのアクチュエータを制御し、これにより前記リモート教示内容を決める手段とを備えたことを特徴とする産業用ロボットの教示装置。
A base, a swivel provided on the base so as to be capable of swiveling, a first arm supported on the swivel so that a base end side thereof is swingable, and a base end side on a distal end side of the first arm. A second arm supported so as to be able to swing, a wrist rotatably supported on a tip side of the second arm, a tool attached to the wrist, the swivel base, the first arm, An industrial robot teaching apparatus comprising: a plurality of actuators for driving the second arm, the wrist, and the tool; and a control device that stores teaching contents and controls the plurality of actuators according to the teaching contents. ,
The control device moves the first and second arms by remote operation to teach the position of the wrist so that the tip of the tool matches the position where the tip of the tool starts to paint, and the wrist directly Storage means for storing direct teaching contents representing a rotation angle of the wrist when the tool is moved by operation to teach the posture of the tool;
When the posture of the tool is taught, a movement direction and a movement distance of the tool are calculated based on a rotation angle of the wrist and a preset tool length, and the position of the tip of the tool is determined based on the wrist position. Means for controlling the actuator of the swivel base, the first arm and the second arm so as to return to the coating start position shown when the position of the position is taught, thereby determining the contents of the remote teaching. Industrial robot teaching apparatus characterized by the above.
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