JP3924881B2

JP3924881B2 - Robot controller

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Publication number: JP3924881B2
Application number: JP34943597A
Authority: JP
Inventors: 則明齋坂
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 1997-12-18
Filing date: 1997-12-18
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2017-12-18
Also published as: JPH11179687A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はロボット制御装置に係り、特に予め各教示ポイント毎に教示されるティーチングデータに基づいてマニピュレータの動作を制御するロボット制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に工場等の自動化ラインに設置される工業用ロボットには、主にプレイバック形の多関節ロボットが使用されている。この種の工業用ロボットは、マニピュレータと、マニピュレータを動作制御するロボット制御装置とからなる。また、マニピュレータは、大略、基台と、基台上で旋回する旋回ベースと、旋回ベース上に起立する第１アームと、第１アームの上端より水平方向に延在する第２アームと、第２アームの先端に取り付けられた手首部とを有する多関節型のロボットである。
【０００３】
手首部の先端には、各ラインの作業内容に応じて塗装ガン等の各種作業具が選択的に装着されている。そして、旋回ベース、アーム及び手首部は、予め各動作ポイント毎に教示されるティーチングデータに基づいて演算された各駆動モータへの制御量が出力されることにより駆動される。
例えば塗装用ロボットに用いられるロボット制御装置では、ＰＴＰ（Point to Point) 制御法により各教示ポイント毎に教示されたティーチングデータに基づいて手首部先端に装着された塗装ガンの各教示ポイント間の動作速度及び塗装ガンのオン・オフを切替え制御する。このような塗装用ロボットにおいては、塗装ガンがオンのときは塗装を行う作動領域であり、塗装ガンがオフのときは塗装を行わない非作動領域である。
【０００４】
すなわち、マニピュレータのティーチング作業を行う際、塗装ガンが作動領域に入るとき塗装ガンをオンに設定し、塗装ガンが非作動領域に入るとき塗装ガンをオフに設定する。そして、各教示ポイント毎に塗装ガンのオン・オフ信号と共に塗装ガンの動作速度が設定される。
上記のようなティーチング作業が終了すると、実際のワークへの塗装作業、すなわち試し塗りを行ってティーチングされた塗装作業による作業結果をチェックしていた。そして、ティーチングされた塗装作業の作業結果が十分であるか否かを判定していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のロボット制御装置では、上記のようなティーチング作業が終了すると、ティーチングされた塗装作業が正しく認識されているかどうかを確認するため、実際のワークに対して試し塗りを行って塗装作業による作業結果をチェックしていたが、１箇所で作業不良（塗装むら）が発見された場合には、その近傍の複数の教示ポイントを修正しなければならない。
【０００６】
そのため、塗装が十分でない作業不良領域が生じた場合、塗装用ロボットの塗装ガンをその付近の教示ポイントまで移動させて修正を行うため、多くの修正作業を行う必要がある。さらに、作業不良領域が複数ある場合、その分ティーチングデータの修正作業が増えることになる。
このように従来は、新規にティーチングデータを入力した後、塗装作業の品質を向上させるため作業不良領域のティーチングデータを修正するのに多くの時間がかかる。さらに、上記のような試し塗りを行った場合、複数の教示ポイントで塗装不良が発生することが多く、その付近の複数のティーチングデータを修正するため、修正作業に時間がかかり、塗装ラインの稼働率が低下するといった問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題を解決したロボット制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような特徴を有する。上記請求項１記載の発明は、塗装対象物への塗装作業を行う塗装ガンを支持して教示ポイント毎に教示されたティーチングデータを含む作業データに基づいてマニピュレータの作業を制御するロボット制御装置において、前記作業データに基づいて前記マニピュレータを動作させて試し塗装をし、前記試し塗装の塗装不良の領域を教示点番号及び該教示点番号の教示ポイントを中心とする半径並びに塗装結果の評価に対するコードをプログラミング入力装置より入力を行なう作業不良領域指定の後、前記作業不良領域指定したティーチングデータを前記コードに基づいて前記塗装ガンから前記塗装対象物までの距離を近づけて位置修正又は遠ざけて位置修正するデータ修正手段と、前記データ修正手段で位置修正された教示ポイントを含む作業データを保存する手段とを備えてなることを特徴とするものである。
【０００９】
従って、請求項１記載の発明によれば、作業不良領域指定手段により指定された作業不良領域のデータを自動的に修正することができるので、データの修正作業にかかる手間を簡略化して修正時間を短縮することができる。また、作業ラインの稼働率の低下を抑えることができると共に、熟練者でなくても作業品質の具合やその領域を指定するだけで作業データを修正することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明の一実施例を説明する。
図１は本発明になるロボット制御装置の一実施例が適用された工業用ロボットの正面図である。
図１に示されるように、工業用ロボット１は、塗装エリア内に設置された塗装用ロボットであり、ワークとしての塗装対象物９がコンベヤ（図示せず）等により搬送されると、予めティーチングされた塗装動作を行うプレイバック形（教示再生形）の多関節ロボットである。
【００１２】
工業用ロボット１は、マニピュレータ２と、ロボットコントローラ（ロボット制御装置）１７とからなる。マニピュレータ２は、大略、基台３と、基台３上でＡ軸回りに旋回する旋回ベース４と、旋回ベース４上で起立しＢ軸回りに揺動する第１アーム５と、第１アーム５の上端から水平方向に延在しＣ軸回りに揺動する第２アーム６と、第２アーム６の先端に設けられた手首部７とからなる。
【００１３】
本実施例の場合、手首部７の先端には、作業具としての塗装ガン８が取り付けられている。塗装ガン８は、第１アーム５及び第２アーム６の揺動により所定の塗装高さ位置に移動し、手首部７により塗料噴射方向が変更される。
手首部７は、第１手首部材１０と、第２手首部材１１と、第３手首部材１２と、塗装ガンをＦ軸回りに回動させる軸１３とを有する。手首部材１０〜１２は、各々相対回転することにより手首部７をＤ軸回りに回転させたり、Ｅ方向に曲げたりする。
【００１４】
手首部材１０〜１２及び軸１３は、第２アーム６の基端部に取り付けられたモータ１４〜１６により駆動される。そして、各モータ１４〜１６の回転駆動力は、第２アーム６及び手首部７の内部に設けられた伝達機構（図１では隠れて見えない）を介して手首部７の手首部材１０〜１２及び軸１３に伝達される。
マニピュレータ２は、基台３の側面から引き出されたケーブル２０を介してロボットコントローラ１７に接続されている。また、ロボットコントローラ１７には、ケーブル２１を介してリモートコントローラ２２が接続されている。
【００１５】
このリモートコントローラ２２は、ティーチングデータを入力するためのプログラミング入力装置であり、ティーチング操作時に操作されると各教示ポイント毎のティーチングデータをロボットコントローラ１７に転送して登録させる。
そのため、マニピュレータ２は、各可動部がモータ（図示せず）により駆動されて塗装ガンの位置や塗装方向を調整するようになっており、各モータはロボットコントローラ１７からの制御信号により制御される。そして、マニピュレータ２の各関節部分には、各可動部の角度を検出するためのエンコーダ（図示せず）が組み込まれており、ロボットコントローラ１７はエンコーダから出力された検出信号がフィードバックされることにより、各モータを制御して旋回ベース４、第１アーム５、第２アーム６、手首部７を正確に駆動する。
【００１６】
第２アーム６上には、色替バルブユニット１８が取り付けられている。また、色替バルブユニット１８の内部には、複数の塗料供給チューブ（図示せず）を介して各色の塗料が供給される複数の弁が配設されている。そして、色替バルブユニット１８の各弁は、ロボットコントローラ１７に設けられた色替制御装置（図示せず）により切替え制御されて指定した塗料を選択的に塗装ガンへ供給する。
【００１７】
図２はロボットコントローラ１７のブロック図である。
図２に示されるように、ロボットコントローラ１７は、各モータの制御量を演算するＣＰＵ２３と、マニピュレータ２の制御プログラムを記憶するＲＯＭ２４と、ティーチングデータ及び塗料オン・オフデータ、制御データ等を記憶するＲＡＭ２５と、旋回ベース４、第１アーム５、第２アーム６を駆動する各モータ（図示せず）及び、手首部７を駆動する各モータ１４〜１６への制御量を出力するモータドライバ２６とを有する。
【００１８】
また、ＲＯＭ２４には、後述するように作業不良領域に指定された作業領域のティーチングデータを修正するデータ修正プログラムと、作業不良領域に指定された作業領域のティーチングデータを所定時間内にワーク表面に付着される塗料の塗布量を実質的に増減する塗布量修正プログラムとが記憶されている。
ここで、ティーチング操作により教示される教示データについて説明する。
【００１９】
図３はティーチング作業により教示された教示ポイントを示す斜視図である。
図３に示されるように、マニピュレータ２は、手首部７の先端に装着された塗装ガン８の移動軌跡が塗装対象物９に対して教示ポイントＰ１〜Ｐ２４を順に通過するように動作される。すなわち、塗装ガン８は、現在のロボット待機姿勢より教示ポイントＰ１まで移動し、教示ポイントＰ１をスタート位置として教示ポイントＰ１からＰ６までＡ方向に移動する。そして、移動方向を１８０°変更して教示ポイントＰ７からＰ１２までＢ方向に移動する。次に移動方向を１８０°変更して教示ポイントＰ１３からＰ１８までＡ方向に移動する。その後、移動方向を１８０°変更して教示ポイントＰ１９からＰ２４までＢ方向に移動する。
【００２０】
このように、塗装ガン８は、マニピュレータ２の動作により教示ポイントＰ１〜Ｐ２４へ移動しながら塗装対象物９に対して塗料を吹き付ける。塗装対象物９は、水平面９ａと、水平面９ａの両端に連続形成された傾斜面９ｂ，９ｃからなる被塗装面を有する。そして、塗装ガン８が教示ポイントＰ１〜Ｐ２４を通過したとき、塗装対象物９の水平面９ａ及び傾斜面９ｂ，９ｃの全面が塗装される。尚、塗装対象物９の水平面９ａに対して傾斜面９ｂ，９ｃは、所定角度傾斜しているので、水平面９ａと傾斜面９ｂ，９ｃとの接続部分を通過するとき、手首部７が動作して塗装ガン８の向きを変更して塗装ガン８から噴射される塗料の吹き付け方向が水平面９ａ及び傾斜面９ｂ，９ｃに対して常に鉛直方向となるようにする。さらに、塗装ガン８は、塗装対象物９との距離を一定に保って移動することにより水平面９ａ及び傾斜面９ｂ，９ｃの表面に塗装された塗装膜が均一となる。
【００２１】
図４は図３に示す教示ポイントＰ１〜Ｐ２４に沿って塗装ガン８を移動させて試し塗りを行った場合の塗装結果の一例を示す平面図である。
図４に示されるように、上記教示ポイントＰ１〜Ｐ２４のように教示されたティーチングデータに基づいてマニピュレータ２が試し塗りを行う場合、塗装対象物９の表面には、塗装むらが発生する場合がある。すなわち、今回の試し塗りの結果、塗装対象物９の水平面９ａと傾斜面９ｂ，９ｃとの接続部分近傍において塗装が部分的に濃くなっていることが確認できる。
【００２２】
この塗装の濃い部分は、教示ポイントＰ２−Ｐ３間、Ｐ４−Ｐ５間、Ｐ８−Ｐ９間、Ｐ１０−Ｐ１１間、Ｐ１４−Ｐ１５間、Ｐ１６−Ｐ１７間、Ｐ２０−Ｐ２１間、Ｐ２２−Ｐ２３間である。
図５は試し塗りの塗装結果が不十分な塗装不良領域の指定方法を説明するための平面図である。
【００２３】
図５に示されるように、本実施例では、試し塗りの塗装結果が不十分な塗装不良領域Ｃ，Ｄ（ここでは塗装が濃い部分を指す）が２つ存在している。そして、その中心付近の教示ポイントは、Ｐ９及びＰ１０である。
塗装不良領域の指定方法としては、先ず、塗装結果が不十分な塗装不良領域の中心付近の教示ポイントＰ９，Ｐ１０と、その塗装不良領域の範囲を半径ｒ９，ｒ１０をリモートコントローラ２２の操作で入力する。
【００２４】
図６は塗装具合の入力方法の一例を示す図である。
図６に示されるように、塗装結果は、塗装の濃淡具合によって複数段階に分けることができる。例えば、塗装が淡いとき、濃いとき夫々５段階の評価で塗装状態、及び塗装状態のコードを対応させる。
ここで、ティーチング操作者は、自らの目視により塗装結果が不十分な領域の塗装具合を濃淡各５段階の評価で判断する。すなわち、試し塗装を行った後、塗装面の塗装具合が「塗料付着無し」「相当淡い塗装」「かなり淡い塗装」「わりと淡い塗装」「やや淡い塗装」「やや濃い塗装」「わりと濃い塗装」「かなり濃い塗装」「相当濃い塗装」「塗料だれ」の１０段階評価で評価される。そして、ティーチング操作者により評価された塗装具合は、図６に示す塗装状態コードがリモートコントローラ２２を介して入力されることによりロボットコントローラ１７のＲＡＭ２５に設定される。
【００２５】
また、教示ポイント−塗装対象物間の距離の変更は、入力されたコードにより変更させることができる。例えば、塗装状態コードが「−５」で入力された場合、教示ポイント−塗装対象物間の距離を５０％にして塗装ガン８を塗装対象物９に近づける。また、塗装状態コードが「−４」で入力された場合、教示ポイント−塗装対象物間の距離を６０％にして塗装ガン８を塗装対象物９に近づける。同様に、塗装状態コードが「−３」「−２」「−１」で入力された場合、教示ポイント−塗装対象物間の距離を７０％、８０％、９０％にして塗装ガン８を塗装対象物９に近づける。
【００２６】
また、塗装状態コードが「＋５」で入力された場合、教示ポイント−塗装対象物間の距離を１５０％にして塗装ガン８を塗装対象物９から遠ざける。また、塗装状態コードが「＋４」で入力された場合、教示ポイント−塗装対象物間の距離を１４０％にして塗装ガン８を塗装対象物９から遠ざける。同様に、塗装状態コードが「＋３」「＋２」「＋１」で入力された場合、教示ポイント−塗装対象物間の距離を１３０％、１２０％、１１０％にして塗装ガン８を塗装対象物９から遠ざける。
【００２７】
図７は塗装対象物９に対する教示ポイントの修正前の高さ位置と修正後の高さ位置とを示す側面図である。
図７に示されるように、例えば修正前の教示ポイントＰ４，Ｐ５を見た場合、修正後の教示ポイントはＰ４’，Ｐ５’となる。また、教示ポイントＰ４から塗装対象物９までの距離をＤ４、Ｐ５から塗装対象物９までの距離をＤ５、修正後の塗装対象物９までの距離をＤ４’、Ｄ５’とすると、ロボットコントローラ１７のＣＰＵ２３は、入力された塗装状態コード「−５」〜「＋５」から判断して塗装対象物９までの距離Ｄ４、Ｄ５を変更して教示ポイントＰ４，Ｐ５を修正する。
【００２８】
すなわち、ロボットコントローラ１７のＣＰＵ２３は、教示ポイントＰ４から塗装対象物９までの距離をＤ４と塗装状態コードからＤ４’を決定し、その結果よりＰ４’を求める。同様にして、教示ポイントＰ５から塗装対象物９までの距離をＤ５と塗装状態コードからＤ５’を決定し、その結果よりＰ５’を求める。図８は図７に示すように修正された教示ポイントに従ってマニピュレータ２を動作させたときの塗装ガン８の軌道を示す側面図である。
【００２９】
図８に示されるように、破線で示す軌道が修正前の状態であり、実線で示す軌道が修正後の状態である。同図より、試し塗りの結果、塗装が部分的に濃くなっている部分、すなわち、塗装対象物９の水平面９ａと傾斜面９ｂ，９ｃとの接続部分近傍において塗装ガン８の軌道が変更され、塗装ガン８が通過する位置から塗装対象物９までの距離が修正されたことがわかる。
【００３０】
よって、塗装ガン８は、塗装の濃い部分を通過する際、試し塗りのときよりも離間した軌道を通過することにより、塗装対象物９の水平面９ａと傾斜面９ｂ，９ｃとの接続部分近傍の塗装が薄くなる。このように、塗装状態を修正することにより塗装対象物９の全面に均一な塗装を施すことができる。
図９はロボットコントローラ１７のモード構成を示す図である。
【００３１】
図９に示されるように、ロボットコントローラ１７には、教示モードＭ１と、再生モードＭ２と、データ管理モードＭ３とが設定されている。教示モードＭ１は、塗装対象物９や塗装領域の教示データの作成、又は試し塗装の結果が十分でないときの自動修正を行う制御モードである。また、再生モードＭ２は、教示モードＭ１によって教示されたデータをもとに塗装作業を行う。また、データ管理モードＭ３は、塗装具合による教示位置の修正を行う設定値を管理する。
【００３２】
図１０は作業者による教示及び修正作業の演算手順を示すＰＡＤである。
図１０において、ステップＳ＿１（以下「ステップ」を省略する）で、塗装対象物９の教示が終了するまで、Ｓ＿２以降の処理を行う。
Ｓ＿２では、マニピュレータ２の手首部７に装着された塗装ガン８が教示ポイントＰｉに到達するまで、Ｓ＿３でロボット移動キーを押してマニピュレータ２のアーム５，６，手首部７を駆動させて塗装ガン８を移動させる。そして、塗装ガン８が教示ポイントＰｉに到達したら、Ｓ＿４で教示した教示ポイントＰｉの位置を決定した後、Ｓ＿５で教示点数ｉをインクリメント（ｉ＋１）する。このようにしてＳ＿２〜Ｓ＿５の処理を繰り返して教示ポイントＰｉがＰｎになるまで教示ポイントＰ１〜Ｐｎが設定される。
【００３３】
上記Ｓ＿１〜Ｓ＿５の処理が実行されて教示ポイントＰ１〜Ｐｎが設定されると、塗装対象物９に対するティーチング操作が終了したものとしてＳ＿６に進む。次のＳ＿６では、塗装品質が満足するまでＳ＿７以降の処理を行う。Ｓ＿７では、上記教示ポイントＰ１〜Ｐｎ毎にティーチングされたデータに基づいてマニピュレータ２を動作させて試し塗装を行う。次のＳ＿８では、塗装した結果、塗装不十分な塗装不良領域があったときは、Ｓ＿９以降の処理を行う。
【００３４】
Ｓ＿９において、塗装不十分な塗装不良領域の数分（ｊ＝０〜ｍ）、Ｓ＿１０以降の処理を行う。すなわち、Ｓ＿１０では、塗装不良領域の中心付近の教示点番号Ｎｊがリモートコントローラ２２を介して入力される。続いて、Ｓ＿１１では、塗装不十分な塗装不良領域ｒｊがリモートコントローラ２２を介して入力される。さらに、Ｓ＿１２では、塗装結果の評価に対するコードＣｊがリモートコントローラ２２を介して入力される。そして、上記Ｓ＿１０〜Ｓ＿１２の処理が終了すると、Ｓ＿１３でＲＡＭ２４に記憶されているティーチングデータの修正処理（データ修正手段）を行う。
【００３５】
また、教示ポイントの修正処理が終了すると、再度Ｓ＿７で試し塗装を施した後、Ｓ＿８で試し塗装の塗装結果の評価を行う。そして、今回の試し塗装が満足できる評価であるときは、Ｓ＿１４で修正されたデータを含む全てのティーチングデータをＲＡＭ２４に保存する。
図１１は上記Ｓ＿１３の修正処理手順（データ修正手段）を示すＰＡＤである。
【００３６】
図１１に示されるように、Ｓ＿２１では、塗装不十分な塗装不良領域の数分（ｊ＝０〜ｍ）、Ｓ＿２２以降の処理を行う。Ｓ＿２２で教示されている教示ポイント数分（ｉ＝０〜ｎ）、Ｓ＿２３以降の処理を行う。
Ｓ＿２３では、教示ポイントＰｉが塗装不良領域の中心付近教示ポイントＰＮｊを中心として領域径ｒｊ内に存在するか否かを判定する。このＳ＿２３において、もし教示ポイントＰｉが塗装不良領域内に存在する場合には、Ｓ＿２４以降の処理を実行する。
【００３７】
上記Ｓ２４において、塗装具合Ｃｊが「−５」で「塗料付着無し」の場合、Ｓ＿２５の修正Ｐｉ（１）の処理を行う。Ｓ＿２５では、教示ポイントＰｉからの塗装対象物９までの距離を５０％近づけて教示ポイントＰｉの位置を修正する。
また、Ｓ２４において、塗装具合Ｃｊが「−４」で「相当淡い塗装」の場合、Ｓ＿２６の修正Ｐｉ（２）の処理を行う。Ｓ＿２６では、教示ポイントＰｉからの塗装対象物９までの距離を６０％近づけて教示ポイントＰｉの位置を修正する。
【００３８】
また、Ｓ２４において、塗装具合Ｃｊが「−３」で「かなり淡い塗装」の場合、Ｓ＿２７の修正Ｐｉ（３）の処理を行う。Ｓ＿２７では、教示ポイントＰｉからの塗装対象物９までの距離を７０％近づけて教示ポイントＰｉの位置を修正する。また、Ｓ２４において、塗装具合Ｃｊが「−２」で「わりと淡い塗装」の場合、Ｓ＿２８の修正Ｐｉ（４）の処理を行う。Ｓ＿２８では、教示ポイントＰｉからの塗装対象物９までの距離を８０％近づけて教示ポイントＰｉの位置を修正する。
【００３９】
また、Ｓ２４において、塗装具合Ｃｊが「−１」で「やや淡い塗装」の場合、Ｓ＿２９の修正Ｐｉ（５）の処理を行う。Ｓ＿２９では、教示ポイントＰｉからの塗装対象物９までの距離を９０％近づけて教示ポイントＰｉの位置を修正する。
また、Ｓ２４において、塗装具合Ｃｊが「＋１」で「やや濃い塗装」の場合、Ｓ＿３０の修正Ｐｉ（６）の処理を行う。Ｓ＿３０では、教示ポイントＰｉからの塗装対象物９までの距離を１１０％遠ざけて教示ポイントＰｉの位置を修正する。
【００４０】
また、Ｓ２４において、塗装具合Ｃｊが「＋２」で「わりと濃い塗装」の場合、Ｓ＿３１の修正Ｐｉ（７）の処理を行う。Ｓ＿３１では、教示ポイントＰｉからの塗装対象物９までの距離を１２０％遠ざけて教示ポイントＰｉの位置を修正する。
また、Ｓ２４において、塗装具合Ｃｊが「＋３」で「かなり濃い塗装」の場合、Ｓ＿３２の修正Ｐｉ（８）の処理を行う。Ｓ＿３２では、教示ポイントＰｉからの塗装対象物９までの距離を１３０％遠ざけて教示ポイントＰｉの位置を修正する。
【００４１】
また、Ｓ２４において、塗装具合Ｃｊが「＋４」で「相当濃い塗装」の場合、Ｓ＿３３の修正Ｐｉ（９）の処理を行う。Ｓ＿３３では、教示ポイントＰｉからの塗装対象物９までの距離を１４０％遠ざけて教示ポイントＰｉの位置を修正する。
また、Ｓ２４において、塗装具合Ｃｊが「＋５」で「塗料だれ」の場合、Ｓ＿３４の修正Ｐｉ（１０）の処理を行う。Ｓ＿３４では、教示ポイントＰｉからの塗装対象物９までの距離を１５０％遠ざけて教示ポイントＰｉの位置を修正する。
【００４２】
そして、上記Ｓ＿２２で教示されている教示ポイント数分（ｉ＝０〜ｎ）、Ｓ＿２３以降の処理を行ったら、Ｓ２３で塗装不良領域分Ｓ２２以降の処理を行う。以上の手順によりＣＰＵ２３は、試し塗装の評価に応じて教示ポイントの位置を自動的に修正する。
このようにして、試し塗装により塗装対象物９の表面に塗装むらがあるときは、塗装不良領域の中心付近の教示点番号Ｎｊと塗装結果の評価に対するコードＣｊがリモートコントローラ２２を介して入力されると、教示ポイントにおける塗装対象物９までの距離が自動的に修正されて塗装ガン８の軌道が塗装むらのないように変更されるため、操作者がティーチングデータを修正するよりも短時間で正確に修正することができる。
【００４３】
図１２は塗装状態の修正方法の参考例１を説明するための図である。図１２に示されるように、塗装状態の修正方法としては、教示ポイント間の塗装速度の変更により塗装状態を修正することができる。すなわち、試し塗装を行った後、塗装面の塗装具合が「塗料付着無し」「相当淡い塗装」「かなり淡い塗装」「わりと淡い塗装」「やや淡い塗装」「やや濃い塗装」「わりと濃い塗装」「かなり濃い塗装」「相当濃い塗装」「塗料だれ」の１０段階評価に対し、塗装速度が自動的に変更され、各教示ポイント間の塗装速度を増速又は減速することによって塗装状態が修正される。
【００４４】
例えば、試し塗装の塗装具合が「塗料付着無し」「相当淡い塗装」「かなり淡い塗装」「わりと淡い塗装」「やや淡い塗装」であるときは、段階的に塗装ガン８の速度を減速する。また、試し塗装の塗装具合が「やや濃い塗装」「わりと濃い塗装」「かなり濃い塗装」「相当濃い塗装」「塗料だれ」であるときは、段階的に塗装ガン８の速度を増速する。
【００４５】
このように、試し塗装の塗装具合に応じて塗装速度を変更することにより塗装対象物９の塗装面全体を均一に塗装することができる。図１３は塗装状態の修正方法の参考例２を説明するための図である。図１３に示されるように、塗装状態の修正方法としては、塗装ガン８に設けられた塗料の吐出量調整弁（図示せず）を動作させて塗料の吐出量を変更することにより塗装状態を修正することができる。すなわち、試し塗装を行った後、塗装面の塗装具合が「塗料付着無し」「相当淡い塗装」「かなり淡い塗装」「わりと淡い塗装」「やや淡い塗装」「やや濃い塗装」「わりと濃い塗装」「かなり濃い塗装」「相当濃い塗装」「塗料だれ」の１０段階評価に対し、塗料の吐出量が自動的に変更され、各教示ポイント間の塗料の吐出量が調整されることによって塗装状態が修正される。
【００４６】
例えば、試し塗装の塗装具合が「塗料付着無し」「相当淡い塗装」「かなり淡い塗装」「わりと淡い塗装」「やや淡い塗装」であるときは、段階的に塗料の吐出量を増大させる。また、試し塗装の塗装具合が「やや濃い塗装」「わりと濃い塗装」「かなり濃い塗装」「相当濃い塗装」「塗料だれ」であるときは、段階的に塗料の吐出量を減少させる。
【００４７】
このように、試し塗装の塗装具合に応じて塗料の吐出量を調整することにより塗装対象物９の塗装面全体を均一に塗装することができる。図１４は塗装状態の修正方法の参考例３を説明するための平面図である。図１４に示されるように、塗装ガン８の軌道が教示ポイントＰ１〜Ｐ１４を通過するように設定されている場合、通常は各軌道間の間隔は同一の間隔Ｌに設定されている。ところが、塗装対象物９の形状の変化等により、試し塗装の結果が例えば、教示ポイントＰ１〜Ｐ２間の塗装状態が「わりと淡い塗装」、教示ポイントＰ３〜Ｐ４間の塗装状態が「やや淡い塗装」、他の教示ポイントＰ５〜Ｐ１４間は塗装良好となることがある。
【００４８】
この場合、教示ポイントＰ１〜Ｐ２間の軌道と教示ポイントＰ３〜Ｐ４間の軌道の位置を近づけることにより、教示ポイントＰ１〜Ｐ２間及び教示ポイントＰ３〜Ｐ４間の塗装状態を「わりと淡い塗装」「やや淡い塗装」から塗装良好状態に変更することができる。
また、上記のように塗装ガン８からの吐出量を変更する手段としては、塗装ガン８に供給される塗料の供給圧力あるいは供給流量を変更することにより実現することも可能である。
【００４９】
図１５は参考例３の場合の修正後の軌道を示す平面図である。図１５に示されるように、塗装不良領域であると指示された教示ポイントＰ１〜Ｐ２間、及び教示ポイントＰ３〜Ｐ４間の軌道数（パス数）を増やすことにより塗装面の濃淡を自動的に修正することができる。この場合、前述した不良領域の中心付近の教示ポイントや領域径を指示するのではなく、複数の教示ポイントの位置を塗装状態のコード入力で指示することより、各軌道間の距離（ピッチ）が段階的に変更される。
【００５０】
すなわち、教示ポイントＰ３〜Ｐ４間の軌道と、教示ポイントＰ５〜Ｐ６間の軌道との間隔Ｌ１が最も小さくなるように設定される。また、教示ポイントＰ１〜Ｐ２間の軌道と、教示ポイントＰ３〜Ｐ４間の軌道との間隔Ｌ２（＞Ｌ１）、及び教示ポイントＰ５〜Ｐ６間の軌道と、教示ポイントＰ７〜Ｐ８間の軌道との間隔Ｌ２（＞Ｌ１）が次に小さくなるように設定される。
【００５１】
そして、塗装良好な教示ポイントＰ７〜Ｐ１６間は、各軌道間の間隔が通常の間隔Ｌ（＞Ｌ２）に設定されている。
そのため、試し塗装による塗装面の淡い領域では、軌道数（パス数）を増やし、塗装面の濃い領域では、軌道数（パス数）を減らすことにより、塗装対象物９の塗装面全体を均一に塗装することができる。
【００５２】
尚、上記実施例では、塗装作業を行う塗装用ロボットの動作制御を一例として挙げたが、これに限らず、他の工業用ロボット（例えばシーリングロボットや溶接ロボット等）の制御にも適用できるのは勿論である。
【００５３】
【発明の効果】
上述の如く、上記請求項１の発明によれば、作業不良領域指定手段により指定された作業不良領域のデータを自動的に修正することができるので、データの修正作業にかかる手間を簡略化して修正時間を短縮することができる。また、作業ラインの稼働率の低下を抑えることができると共に、熟練者でなくても作業品質の具合やその領域を指定するだけでデータを正確に修正することができる。そのため、形状が複雑に変化するようなワークでもデータの修正作業に手間がかからず、例えばティーチング作業を能率良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になるロボット制御装置の一実施例が適用された工業用ロボットの正面図である。
【図２】ロボットコントローラのブロック図である。
【図３】ティーチング作業により教示された教示ポイントを示す斜視図である。
【図４】教示ポイントＰ１〜Ｐ２４に沿って塗装ガンを移動させて試し塗りを行った場合の塗装結果の一例を示す平面図である。
【図５】試し塗りの塗装結果が不十分な塗装不良領域の指定方法を説明するための平面図である。
【図６】塗装具合の入力方法の一例を示す図である。
【図７】塗装対象物に対する教示ポイントの修正前の高さ位置と修正後の高さ位置とを示す側面図である。
【図８】修正された教示ポイントに従ってマニピュレータを動作させたときの塗装ガンの軌道を示す側面図である。
【図９】ロボットコントローラのモード構成を示す図である。
【図１０】作業者による教示及び修正作業の演算手順を示すＰＡＤである。
【図１１】修正処理手順を示すＰＡＤである。
【図１２】塗装状態の修正方法の参考例１を説明するための図である。
【図１３】塗装状態の修正方法の参考例２を説明するための図である。
【図１４】塗装状態の修正方法の参考例３を説明するための平面図である。
【図１５】参考例３の場合の修正後の軌道を示す平面図である。
【符号の説明】
１工業用ロボット
２マニピュレータ
３基台
４旋回ベース
５第１アーム
６第２アーム
７手首部
８塗装ガン
１４〜１６モータ
１７ロボットコントローラ
２２リモートコントローラ
２３ＣＰＵ
２４ＲＯＭ
２５ＲＡＭ
２６モータドライバ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a robot controller, and more particularly to a robot controller that controls the operation of a manipulator based on teaching data taught in advance for each teaching point.
[0002]
[Prior art]
In general, playback type articulated robots are mainly used for industrial robots installed in an automated line of a factory or the like. This type of industrial robot includes a manipulator and a robot control device that controls the operation of the manipulator. The manipulator generally includes a base, a turning base that turns on the base, a first arm that stands on the turning base, a second arm that extends in a horizontal direction from the upper end of the first arm, This is an articulated robot having a wrist attached to the tip of two arms.
[0003]
Various work tools such as a paint gun are selectively attached to the tip of the wrist according to the work content of each line. Then, the turning base, the arm, and the wrist are driven by outputting a control amount to each drive motor that is calculated based on teaching data taught in advance for each operation point.
For example, in a robot controller used for a painting robot, the operation between each teaching point of a coating gun attached to the tip of the wrist based on teaching data taught for each teaching point by the PTP (Point to Point) control method Controls speed and paint gun on / off. In such a painting robot, it is an operation region in which painting is performed when the painting gun is on, and a non-operation region in which painting is not performed when the painting gun is off.
[0004]
That is, when performing the teaching operation of the manipulator, the paint gun is set to ON when the paint gun enters the operation region, and the paint gun is set to OFF when the paint gun enters the non-operation region. Then, the operation speed of the painting gun is set together with the on / off signal of the painting gun for each teaching point.
When the teaching work as described above is completed, the result of the painting work on the actual work, that is, the work result of the teaching work taught by performing the trial painting is checked. And it was judged whether the work result of the teaching work in which it was taught is enough.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional robot controller, when the teaching work as described above is completed, in order to check whether or not the teaching painting work that has been taught is correctly recognized, a trial painting is performed on the actual work and the result of the work by the painting work. However, if a work defect (coating irregularity) is found at one location, a plurality of teaching points in the vicinity must be corrected.
[0006]
For this reason, when there is a defective work area where the painting is not sufficient, the painting gun of the painting robot is moved to the teaching point in the vicinity thereof to make corrections, so a lot of correction work is required. Furthermore, when there are a plurality of work defect areas, teaching data correction work increases accordingly.
As described above, conventionally, it takes a lot of time to correct the teaching data in the defective working area in order to improve the quality of the painting work after newly inputting the teaching data. In addition, when trial coating as described above is performed, defective coating often occurs at multiple teaching points, and correction of multiple teaching data in the vicinity takes time to correct the operation, and the operation of the painting line There is a problem that the rate decreases.
[0007]
Therefore, an object of the present invention is to provide a robot control apparatus that solves the above-described problems.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention has the following features. According to the first aspect of the present invention, there is a teaching point in support of a painting gun for performing painting work on a painting object. Teaching data taught for each In a robot control apparatus for controlling work of a manipulator based on work data including The manipulator is operated on the basis of the test paint to perform the test paint, and an area where the paint failure of the test paint is poor is indicated by a teaching point number, a radius around the teaching point of the teaching point number, and a code for evaluating the paint result. After specifying the work defect area to be input more, the teaching data designated by the work defect area is the code On the basis of the From the paint gun Data correction means for correcting the position by moving the distance to the object to be painted close or position correction, and teaching points corrected by the data correction means work And a means for storing data.
[0009]
Therefore, according to the first aspect of the present invention, it is possible to automatically correct the data of the work defect area designated by the work defect area designating means. Can be shortened. In addition, it is possible to suppress a reduction in the operation rate of the work line, and it is possible to correct the work data only by specifying the work quality and its area even if it is not an expert.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view of an industrial robot to which an embodiment of a robot control apparatus according to the present invention is applied.
As shown in FIG. 1, the industrial robot 1 is a painting robot installed in a painting area. When a painting object 9 as a workpiece is conveyed by a conveyor (not shown) or the like, teaching is performed in advance. This is a playback type (teaching reproduction type) articulated robot that performs the painted operation.
[0012]
The industrial robot 1 includes a manipulator 2 and a robot controller (robot control device) 17. The manipulator 2 generally includes a base 3, a turning base 4 that turns around the A axis on the base 3, a first arm 5 that stands on the turning base 4 and swings around the B axis, and a first arm 5 comprises a second arm 6 extending horizontally from the upper end of 5 and swinging about the C axis, and a wrist portion 7 provided at the tip of the second arm 6.
[0013]
In the case of the present embodiment, a coating gun 8 as a work tool is attached to the tip of the wrist portion 7. The coating gun 8 is moved to a predetermined coating height position by the swing of the first arm 5 and the second arm 6, and the paint spraying direction is changed by the wrist portion 7.
The wrist portion 7 includes a first wrist member 10, a second wrist member 11, a third wrist member 12, and a shaft 13 that rotates the coating gun around the F axis. The wrist members 10 to 12 rotate relative to each other to rotate the wrist portion 7 about the D axis or bend in the E direction.
[0014]
The wrist members 10 to 12 and the shaft 13 are driven by motors 14 to 16 attached to the base end portion of the second arm 6. And the rotational driving force of each motor 14-16 is the wrist member 10-12 of the wrist part 7 via the transmission mechanism (it cannot be seen in FIG. 1) provided in the 2nd arm 6 and the wrist part 7. And transmitted to the shaft 13.
The manipulator 2 is connected to the robot controller 17 via a cable 20 drawn from the side surface of the base 3. A remote controller 22 is connected to the robot controller 17 via a cable 21.
[0015]
The remote controller 22 is a programming input device for inputting teaching data, and when operated during teaching operation, the teaching data for each teaching point is transferred to the robot controller 17 for registration.
Therefore, in the manipulator 2, each movable part is driven by a motor (not shown) to adjust the position and the painting direction of the painting gun, and each motor is controlled by a control signal from the robot controller 17. . An encoder (not shown) for detecting the angle of each movable part is incorporated in each joint portion of the manipulator 2, and the robot controller 17 feeds back a detection signal output from the encoder. Each of the motors is controlled to accurately drive the turning base 4, the first arm 5, the second arm 6, and the wrist portion 7.
[0016]
On the second arm 6, a color changing valve unit 18 is attached. Further, inside the color change valve unit 18, a plurality of valves for supplying paints of respective colors via a plurality of paint supply tubes (not shown) are arranged. Each valve of the color change valve unit 18 is selectively controlled by a color change control device (not shown) provided in the robot controller 17 to selectively supply the designated paint to the paint gun.
[0017]
FIG. 2 is a block diagram of the robot controller 17.
As shown in FIG. 2, the robot controller 17 stores a CPU 23 that calculates the control amount of each motor, a ROM 24 that stores a control program for the manipulator 2, teaching data, paint on / off data, control data, and the like. RAM 25, motors (not shown) that drive the turning base 4, the first arm 5, and the second arm 6, and a motor driver 26 that outputs control amounts to the motors 14 to 16 that drive the wrist portion 7. Have
[0018]
Further, the ROM 24 stores a data correction program for correcting the teaching data of the work area designated as the work defect area and the teaching data of the work area designated as the work defect area on the surface of the work within a predetermined time. An application amount correction program that substantially increases or decreases the application amount of the applied paint is stored.
Here, the teaching data taught by the teaching operation will be described.
[0019]
FIG. 3 is a perspective view showing teaching points taught by teaching work.
As shown in FIG. 3, the manipulator 2 is operated so that the movement trajectory of the painting gun 8 attached to the tip of the wrist portion 7 passes through the teaching points P 1 to P 24 sequentially with respect to the painting object 9. That is, the painting gun 8 moves from the current robot standby posture to the teaching point P1, and moves in the A direction from the teaching points P1 to P6 with the teaching point P1 as a start position. Then, the movement direction is changed by 180 °, and the movement is made in the B direction from the teaching points P7 to P12. Next, the moving direction is changed by 180 ° and the teaching point P13 to P18 is moved in the A direction. Thereafter, the movement direction is changed by 180 °, and the movement is made in the B direction from the teaching points P19 to P24.
[0020]
Thus, the painting gun 8 sprays the coating material 9 while moving to the teaching points P1 to P24 by the operation of the manipulator 2. The coating object 9 has a surface to be coated including a horizontal surface 9a and inclined surfaces 9b and 9c formed continuously at both ends of the horizontal surface 9a. When the coating gun 8 passes the teaching points P1 to P24, the entire horizontal surface 9a and the inclined surfaces 9b and 9c of the object 9 are painted. Since the inclined surfaces 9b and 9c are inclined at a predetermined angle with respect to the horizontal surface 9a of the object 9 to be coated, the wrist portion 7 operates when passing through the connecting portion between the horizontal surface 9a and the inclined surfaces 9b and 9c. Thus, the direction of the coating gun 8 is changed so that the spray direction of the paint sprayed from the coating gun 8 is always perpendicular to the horizontal surface 9a and the inclined surfaces 9b, 9c. Further, the coating gun 8 moves while maintaining a constant distance from the object 9 to be coated, so that the coating film coated on the surfaces of the horizontal surface 9a and the inclined surfaces 9b and 9c becomes uniform.
[0021]
FIG. 4 is a plan view showing an example of a coating result when trial coating is performed by moving the coating gun 8 along the teaching points P1 to P24 shown in FIG.
As shown in FIG. 4, when the manipulator 2 performs the trial coating based on the teaching data taught as the teaching points P 1 to P 24, uneven coating may occur on the surface of the painting object 9. is there. That is, as a result of the trial coating this time, it can be confirmed that the coating is partially dark in the vicinity of the connection portion between the horizontal surface 9a and the inclined surfaces 9b and 9c of the object 9 to be coated.
[0022]
The dark portions of the paint are between teaching points P2 and P3, between P4 and P5, between P8 and P9, between P10 and P11, between P14 and P15, between P16 and P17, between P20 and P21, and between P22 and P23. .
FIG. 5 is a plan view for explaining a method of designating a poor coating area where the result of trial coating is insufficient.
[0023]
As shown in FIG. 5, in this embodiment, there are two poor coating areas C and D (in this case, points where the paint is dark) where the result of trial coating is insufficient. The teaching points near the center are P9 and P10.
As a method of designating the poor paint area, first, the teaching points P9 and P10 near the center of the poor paint area where the painting result is insufficient and the radius r9 and r10 of the range of the poor paint area are input by operating the remote controller 22. To do.
[0024]
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a method for inputting the coating condition.
As shown in FIG. 6, the painting result can be divided into a plurality of stages according to the shade of the painting. For example, when the paint is light or dark, the code of the paint state and the paint state are made to correspond to each other in five stages of evaluation.
Here, the teaching operator judges the degree of painting in an area where the painting result is insufficient by his / her own visual observation based on the evaluation of each of the five levels. In other words, after the trial coating, the coating surface was “no paint adhesion”, “substantially light”, “pretty light”, “lightly light”, “slightly light”, “slightly dark”, “slightly dark” Evaluation is based on a 10-step evaluation of “painting”, “pretty dark paint”, “substantially dark paint”, and “paint drool”. Then, the painting condition evaluated by the teaching operator is set in the RAM 25 of the robot controller 17 when the painting state code shown in FIG. 6 is input via the remote controller 22.
[0025]
Further, the change in the distance between the teaching point and the object to be painted can be changed by the input code. For example, when the painting state code is input as “−5”, the distance between the teaching point and the painting object is set to 50%, and the painting gun 8 is brought close to the painting object 9. When the painting state code is input as “−4”, the distance between the teaching point and the painting object is set to 60%, and the painting gun 8 is brought close to the painting object 9. Similarly, when the paint state code is input as “−3”, “−2”, and “−1”, the distance between the teaching point and the object to be painted is set to 70%, 80%, and 90%, and the paint gun 8 is painted. Move closer to the object 9.
[0026]
When the painting state code is input as “+5”, the distance between the teaching point and the painting object is set to 150%, and the painting gun 8 is moved away from the painting object 9. When the painting state code is input as “+4”, the distance between the teaching point and the painting object is set to 140%, and the painting gun 8 is moved away from the painting object 9. Similarly, when the painting state code is input as “+3”, “+2”, and “+1”, the distance between the teaching point and the painting object is set to 130%, 120%, and 110%, and the painting gun 8 is set to the painting object 9. Keep away from.
[0027]
FIG. 7 is a side view showing the height position before correction of the teaching point with respect to the painting object 9 and the height position after correction.
As shown in FIG. 7, for example, when the teaching points P4 and P5 before correction are viewed, the corrected teaching points are P4 ′ and P5 ′. If the distance from the teaching point P4 to the painting object 9 is D4, the distance from P5 to the painting object 9 is D5, and the distance from the corrected painting object 9 is D4 ′ and D5 ′, the robot controller 17 The CPU 23 corrects the teaching points P4 and P5 by changing the distances D4 and D5 to the painting object 9 based on the inputted painting state codes “−5” to “+5”.
[0028]
That is, the CPU 23 of the robot controller 17 determines D4 ′ from the teaching point P4 to the painting object 9 and D4 ′ from the painting state code, and obtains P4 ′ from the result. Similarly, the distance from the teaching point P5 to the painting object 9 is determined as D5 and D5 ′ from the coating state code, and P5 ′ is obtained from the result. FIG. 8 is a side view showing the trajectory of the coating gun 8 when the manipulator 2 is operated according to the teaching point corrected as shown in FIG.
[0029]
As shown in FIG. 8, the trajectory indicated by the broken line is the state before correction, and the trajectory indicated by the solid line is the state after correction. From the figure, as a result of the trial coating, the orbit of the coating gun 8 is changed in a portion where the coating is partially dark, that is, in the vicinity of the connection portion between the horizontal surface 9a and the inclined surfaces 9b and 9c of the object 9 to be coated. It can be seen that the distance from the position through which the painting gun 8 passes to the painting object 9 has been corrected.
[0030]
Therefore, when the coating gun 8 passes through the dark portion of the coating, it passes through a track that is more distant than that during the trial coating, so that the vicinity of the connection portion between the horizontal surface 9a and the inclined surfaces 9b and 9c of the coating object 9 is obtained. The paint becomes thinner. Thus, uniform coating can be performed on the entire surface of the coating object 9 by correcting the coating state.
FIG. 9 is a diagram showing a mode configuration of the robot controller 17.
[0031]
As shown in FIG. 9, the robot controller 17 is set with a teaching mode M1, a reproduction mode M2, and a data management mode M3. The teaching mode M1 is a control mode in which teaching data for the painting object 9 and the painting area is created, or automatic correction is performed when the result of trial painting is not sufficient. In the reproduction mode M2, the painting operation is performed based on the data taught in the teaching mode M1. The data management mode M3 manages a set value for correcting the teaching position according to the coating condition.
[0032]
FIG. 10 is a PAD showing a calculation procedure for teaching and correction work by an operator.
In FIG. 10, in step S_1 (hereinafter, “step” is omitted), the processing from S_2 is performed until the teaching of the painting object 9 is completed.
In S_2, until the paint gun 8 attached to the wrist portion 7 of the manipulator 2 reaches the teaching point Pi, the robot movement key is pressed in S_3 to drive the arms 5, 6, and wrist portion 7 of the manipulator 2, and the paint gun 8 is driven. Move. When the painting gun 8 reaches the teaching point Pi, the position of the teaching point Pi taught in S_4 is determined, and then the teaching point number i is incremented (i + 1) in S_5. In this way, the processing of S_2 to S_5 is repeated and the teaching points P1 to Pn are set until the teaching point Pi becomes Pn.
[0033]
When the processes of S_1 to S_5 are executed and the teaching points P1 to Pn are set, it is determined that the teaching operation for the painting object 9 is completed, and the process proceeds to S_6. In the next S_6, the processes after S_7 are performed until the coating quality is satisfied. In S_7, trial painting is performed by operating the manipulator 2 based on the data taught for each of the teaching points P1 to Pn. In the next S_8, if there is an insufficiently painted area as a result of painting, the processes after S_9 are performed.
[0034]
In S_9, the process after S_10 is performed for several minutes (j = 0 to m) of poorly painted areas where painting is insufficient. That is, in S_10, the teaching point number Nj near the center of the poor paint area is input via the remote controller 22. Subsequently, in S_11, a poorly painted region rj that is insufficiently painted is input via the remote controller 22. Further, in S_12, the code Cj for the evaluation of the painting result is input via the remote controller 22. When the processes of S_10 to S_12 are completed, the teaching data stored in the RAM 24 is corrected (data correcting means) in S_13.
[0035]
When the teaching point correction process is completed, the trial coating is performed again in S_7, and then the coating result of the trial coating is evaluated in S_8. When the current trial coating is satisfactory, all teaching data including the data corrected in S_14 is stored in the RAM 24.
FIG. 11 is a PAD showing the correction processing procedure (data correction means) of S_13.
[0036]
As shown in FIG. 11, in S_21, the process after S_22 is performed for the number of poorly painted areas (j = 0 to m) that are insufficiently painted. The processing after S_23 is performed for the number of teaching points (i = 0 to n) taught in S_22.
In S_23, it is determined whether or not the teaching point Pi exists within the area diameter rj with the teaching point PNj near the center of the poorly painted area as the center. In S_23, if the teaching point Pi is present in the poor paint area, the processes after S_24 are executed.
[0037]
In S24, when the coating condition Cj is “−5” and “no paint adhesion”, the correction Pi (1) in S_25 is performed. In S_25, the distance from the teaching point Pi to the painting object 9 is reduced by 50% to correct the position of the teaching point Pi.
Further, in S24, when the coating condition Cj is “−4” and “substantially light coating”, the correction Pi (2) of S_26 is performed. In S_26, the distance from the teaching point Pi to the painting object 9 is reduced by 60% to correct the position of the teaching point Pi.
[0038]
In S24, when the coating condition Cj is “−3” and “remarkably light”, the process of correcting Pi (3) in S_27 is performed. In S_27, the distance from the teaching point Pi to the painting object 9 is reduced by 70% to correct the position of the teaching point Pi. In S24, when the coating condition Cj is “−2” and “slightly light coating”, the correction Pi (4) of S_28 is performed. In S_28, the distance from the teaching point Pi to the painting object 9 is reduced by 80% to correct the position of the teaching point Pi.
[0039]
In S24, when the coating condition Cj is “−1” and “slightly light coating”, the correction Pi (5) of S_29 is performed. In S_29, the distance from the teaching point Pi to the painting object 9 is reduced by 90% to correct the position of the teaching point Pi.
In S24, when the coating condition Cj is “+1” and “slightly dark”, the correction Pi (6) in S_30 is performed. In S_30, the distance from the teaching point Pi to the painting object 9 is increased by 110% to correct the position of the teaching point Pi.
[0040]
In S24, when the coating condition Cj is “+2” and “slightly dark coating”, the correction Pi (7) of S_31 is performed. In S_31, the distance from the teaching point Pi to the painting object 9 is increased by 120% to correct the position of the teaching point Pi.
Further, in S24, when the coating condition Cj is “+3” and “very dark coating”, the correction Pi (8) of S_32 is performed. In S_32, the distance from the teaching point Pi to the painting object 9 is increased by 130% to correct the position of the teaching point Pi.
[0041]
In S24, when the coating condition Cj is “+4” and “substantially dark coating”, the correction Pi (9) of S_33 is performed. In S_33, the position of the teaching point Pi is corrected by increasing the distance from the teaching point Pi to the painting object 9 by 140%.
In S24, when the coating condition Cj is “+5” and “paint dripping”, the correction Pi (10) in S_34 is performed. In S_34, the position of the teaching point Pi is corrected by increasing the distance from the teaching point Pi to the painting object 9 by 150%.
[0042]
Then, when the processing after S_23 is performed for the number of teaching points taught at S_22 (i = 0 to n), the processing after S22 for the defective coating area is performed at S23. With the above procedure, the CPU 23 automatically corrects the position of the teaching point in accordance with the evaluation of the trial coating.
In this way, when there is uneven coating on the surface of the coating object 9 by trial coating, the teaching point number Nj near the center of the poor coating area and the code Cj for evaluating the coating result are input via the remote controller 22. Then, the distance to the painting object 9 at the teaching point is automatically corrected so that the trajectory of the painting gun 8 is changed so that there is no uneven painting, so that the operator takes less time than correcting the teaching data. It can be corrected accurately.
[0043]
Figure 12 shows how to correct the paint condition reference 10 is a diagram for explaining an example 1. FIG. As shown in FIG. 12, as a method for correcting the paint state, the paint state can be corrected by changing the paint speed between teaching points. In other words, after the trial coating, the coating surface was “no paint adhesion”, “substantially light”, “pretty light”, “lightly light”, “slightly light”, “slightly dark”, “slightly dark” The coating speed is automatically changed for the 10-step evaluation of “painting”, “substantially dark coating”, “substantially dark coating”, and “paint dripping”, and the coating state can be changed by increasing or decreasing the coating speed between each teaching point. Will be corrected.
[0044]
For example, when the test coating condition is “no paint adhesion”, “substantially light paint”, “pretty light paint”, “slightly light paint”, “slightly light paint”, the speed of the paint gun 8 is gradually reduced. . In addition, when the coating condition of the trial coating is “slightly dark”, “slightly dark”, “pretty dark”, “substantially dark”, or “paint drool”, the speed of the paint gun 8 is gradually increased. .
[0045]
In this way, the entire painted surface of the object 9 can be uniformly coated by changing the coating speed in accordance with the test coating condition. Figure 13 shows how to correct the paint condition reference 10 is a diagram for explaining an example 2. FIG. As shown in FIG. 13, as a method for correcting the paint state, a paint gun 8 is provided. Was The paint state can be corrected by operating a paint discharge amount adjusting valve (not shown) to change the paint discharge amount. In other words, after the trial coating, the coating surface was “no paint adhesion”, “substantially light”, “pretty light”, “lightly light”, “slightly light”, “slightly dark”, “slightly dark” The paint discharge amount is automatically changed and the paint discharge amount between each teaching point is adjusted for the 10-step evaluation of “paint”, “substantially dark paint”, “substantially dark paint” and “paint drool”. The condition is corrected.
[0046]
For example, when the coating condition of the trial coating is “no paint adhesion”, “substantially light coating”, “pretty light coating”, “slightly light coating”, or “slightly light coating”, the discharge amount of the paint is increased stepwise. In addition, when the test coating is “slightly dark”, “slightly dark”, “very dark”, “substantially dark”, or “paint dripping”, the amount of paint discharged is gradually reduced.
[0047]
Thus, the whole coating surface of the coating object 9 can be uniformly applied by adjusting the discharge amount of the coating according to the coating condition of the trial coating. Figure 14 shows how to correct the paint condition reference 10 is a plan view for explaining Example 3. FIG. As shown in FIG. 14, when the trajectory of the coating gun 8 is set so as to pass the teaching points P 1 to P 14, the interval between the trajectories is normally set to the same interval L. However, due to a change in the shape of the object 9 to be painted, the result of the trial coating is, for example, that the paint state between the teaching points P1 and P2 is “slightly light”, and the paint state between the teaching points P3 and P4 is “slightly light”. "Paint", the other teaching points P5 to P14 may be good paint.
[0048]
In this case, by bringing the trajectory between the teaching points P1 and P2 and the trajectory between the teaching points P3 and P4 close to each other, the painting state between the teaching points P1 and P2 and between the teaching points P3 and P4 is “lightly painted”. It can be changed from “slightly light coating” to a good coating state.
Further, as described above, the means for changing the discharge amount from the coating gun 8 can be realized by changing the supply pressure or the supply flow rate of the paint supplied to the coating gun 8.
[0049]
FIG. reference FIG. 12 is a plan view showing a corrected trajectory in the case of Example 3. As shown in FIG. 15, the shade of the painted surface is automatically adjusted by increasing the number of trajectories (passes) between the teaching points P1 and P2 that are instructed to be a poor paint area and between the teaching points P3 and P4. It can be corrected. In this case, the distance (pitch) between the trajectories is determined by instructing the positions of a plurality of teaching points by inputting the code in the paint state, instead of instructing the teaching points and the area diameters near the center of the defective area described above. It is changed in stages.
[0050]
That is, the distance L1 between the trajectory between the teaching points P3 to P4 and the trajectory between the teaching points P5 to P6 is set to be the smallest. Further, the distance L2 (> L1) between the trajectory between the teaching points P1 and P2 and the trajectory between the teaching points P3 and P4, the trajectory between the teaching points P5 and P6, and the trajectory between the teaching points P7 and P8. The interval L2 (> L1) is set to be the next smallest.
[0051]
And between the teaching points P7-P16 with good coating, the interval between each track is set to a normal interval L (> L2).
Therefore, by increasing the number of tracks (number of passes) in areas where the painted surface is light by trial coating, and decreasing the number of tracks (number of passes) in areas where the painted surface is dark, the entire painted surface of the object to be painted 9 is made uniform. Can be painted.
[0052]
In the above embodiment, the operation control of the painting robot that performs the painting operation is given as an example. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to the control of other industrial robots (for example, a sealing robot or a welding robot). Of course.
[0053]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the invention, it is possible to automatically correct the work defect area data designated by the work defect area designating means, thereby simplifying the labor for the data correction work. Correction time can be shortened. In addition, it is possible to suppress a reduction in the operation rate of the work line, and it is possible to correct the data accurately only by specifying the state of work quality and its area even if it is not an expert. For this reason, it is possible to perform teaching work efficiently, for example, even if the work has a complicated shape, and the data correction work does not take time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of an industrial robot to which an embodiment of a robot control device according to the present invention is applied.
FIG. 2 is a block diagram of a robot controller.
FIG. 3 is a perspective view showing teaching points taught by teaching work.
FIG. 4 is a plan view showing an example of a painting result when trial painting is performed by moving a painting gun along teaching points P1 to P24.
FIG. 5 is a plan view for explaining a method for designating a poor coating area in which a trial coating result is insufficient.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a painting condition input method.
FIG. 7 is a side view showing a height position before correction of a teaching point with respect to a painting object and a height position after correction.
FIG. 8 is a side view showing the trajectory of the paint gun when the manipulator is operated according to the corrected teaching point.
FIG. 9 is a diagram showing a mode configuration of a robot controller.
FIG. 10 is a PAD showing a calculation procedure for teaching and correction work by an operator.
FIG. 11 is a PAD showing a correction processing procedure.
FIG. 12 shows how to correct the paint state. reference 10 is a diagram for explaining an example 1. FIG.
FIG. 13 shows how to correct the paint state. reference 10 is a diagram for explaining an example 2. FIG.
FIG. 14 shows how to correct the paint state. reference 10 is a plan view for explaining Example 3. FIG.
FIG. 15 reference FIG. 12 is a plan view showing a corrected trajectory in the case of Example 3.
[Explanation of symbols]
1 Industrial robot
2 Manipulator
3 bases
4 swivel base
5 First arm
6 Second arm
7 Wrist
8 Paint gun
14-16 motor
17 Robot controller
22 Remote controller
23 CPU
24 ROM
25 RAM
26 Motor driver

Claims

In a robot control device that controls a manipulator work based on work data including teaching data taught at each teaching point in support of a painting gun that performs painting work on a painting object,
Based on the work data , the manipulator is operated to perform test coating,
After designating a defective coating area of the trial coating, a teaching point number, a radius around the teaching point of the teaching point number, and a code for evaluating a coating result are input from a programming input device.
Data correction means for correcting the position of the teaching data for which the operation failure area has been specified based on the code, and correcting the position by moving the distance from the coating gun to the object to be coated,
Means for storing work data including teaching points whose positions have been corrected by the data correcting means.