JP5360237B2 - ロボットシステムの制御方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態1における溶接システムの概略構成を示す図であり、周辺機器等を備えた溶接ロボットを2式用いて溶接システムを構成した例を示している。構成する機器の仕様によっては構成機器間の接続方法は異なる場合があり、図1の構成はあくまでも一例を示すものである。
Pa:(Xpa、Ypa、Zpa),(Upa、Vpa、Wpa)
Pb:(Xpb、Ypb、Zpb),(Upb、Vpb、Wpb)
図5は、本発明の実施の形態1における溶接システムの2つの単電極溶接トーチ16a、16bの溶接電極18a、18bの先端の位置の位置関係について示す図である。図5の左側の図の丸で囲まれた部分を拡大したものが右側の図である。位置データPa、Pbの座標系における位置が座標値(Xpa、Ypa、Zpa)、(Xpb、Ypb、Zpb)を示し、位置データPa、Pbの位置から溶接電極18a、18bが配置された方向に沿った直線が、座標系となす角度が、オイラー角(Upa、Vpa、Wpa)、(Upb、Vpb、Wpb)を示している。
Qa:(Xqa、Yqa、Zqa),(Uqa、Vqa、Wqa)
Qb:(Xqb、Yqb、Zqb),(Uqb、Vqb、Wqb)
図6に示すように、「再現の処理」は、操作β1またはβ2を行うことにより開始される。そして、ステップS10で、まず、マスタの制御装置10aのメモリ40aから、「記憶の処理」で記憶した情報のPaとPbを読みだす。
△xyz=(Xpb、Ypb、Zpb)−(Xpa、Ypa、Zpa)
△uvw=(Upb、Vpb、Wpb)−(Upa、Vpa、Wpa)
次に、どちらのロボットを基準にして相対関係を再現するかに応じて、ステップS30で分岐する。操作β1で「再現の処理」を開始している場合、ステップS30においてマスタ基準と判断し、ステップS40へ分岐する。ステップS40では、マスタの位置に対して相対関係を再現したスレーブの位置を計算する。すなわち、マスタの位置データQaに対して相対位置差△xyzと相対姿勢差△uvwとなる位置データQabを次のように計算する。
Qab:(Xqa、Yqa、Zqa)+(Xpb、Ypb、Zpb)−(Xpa、Ypa、Zpa),(Uqa、Vqa、Wqa)+(Upb、Vpb、Wpb)−(Upa、Vpa、Wpa)
ステップS50では、ステップS40で求めた位置データQabをスレーブの「ロボット座標系」から見たスレーブの位置データに変換する。このとき、マスタとスレーブとの位置関係を表す変換マトリクスを使用した変換処理を行うが、この変換処理は周知の技術であり、ここでは特に言及しない。
Qba:(Xqb、Yqb、Zqb)−(Xpb、Ypb、Zpb)+(Xpa、Ypa、Zpa),(Uqb、Vqb、Wqb)−(Upb、Vpb、Wpb)+(Upa、Vpa、Wpa)
ステップS80で求めた位置データQbaは、マスタの「ロボット座標系」から見た位置データなので、ステップS100では、この位置データを目標にマスタを動作させる。
図9は、本発明の実施の形態2における記憶の処理を示す図である。図10は、本発明の実施の形態2における再現の処理を示す図である。図9および図10を用いて、本発明のロボットシステムの制御方法について具体的に説明する。本実施の形態2において、実施の形態1と異なる主な点は、「記憶の処理」で記憶する情報の形態である。
△xyz:(Xpb、Ypb、Zpb)−(Xpa、Ypa、Zpa)
△uvw:(Upb、Vpb、Wpb)−(Upa、Vpa、Wpa)
実施の形態1においては、相対位置差△xyzと相対姿勢差△uvwの計算は「再現の処理」で行なっていた。しかし、本実施の形態2では、「記憶の処理」の中で計算して記憶する。このため、「再現の処理」の過程は、図10のように、ステップS25で「記憶の処理」でメモリ内に記憶した相対位置差△xyzと相対姿勢差△uvwの計算結果を使用するところから始まる。なお、図10のステップS30からステップS100までの処理は、実施の形態1の図6のステップS30からステップS100までの処理と同様であるので、詳細な説明は省略する。
図11は、本発明の実施の形態3における複数の情報の記憶の処理を示す図である。図12は、本発明の実施の形態3における複数の情報の再現の処理を示す図である。図11および図12を用いて、本発明のロボットシステムの制御方法について具体的に説明する。本実施の形態3において、実施の形態1や実施の形態2と異なる主な点は、「記憶の処理」として両ロボットの相対関係を示す情報を複数記憶する点と、「再現の処理」としてこの複数記憶した情報から1つの情報を選択して再現するようにした点である。
11a,11b マニピュレータ
12a,12b 溶接電源装置
13a,13b タッチセンサユニット
14a,14b ワイヤ送給装置
15a,15b トーチケーブル
16a,16b 単電極溶接トーチ
17a,17b アークセンサ処理部
18a,18b 溶接電極
20 溶接線
21 状態
40a メモリ
121a,121b トーチ端子
122a,122b 母材端子
123a,123b,124a,124b ケーブル
141a,141b 給電端子
Claims (6)
- 2式の産業用ロボットを用い、一方をマスタロボットとし、他方をスレーブロボットとするロボットシステムの制御方法であって、
前記マスタロボットと前記スレーブロボットとの相対位置および相対姿勢の関係を示すデータを一組の情報として記憶する記憶ステップと、
前記マスタロボットと前記スレーブロボットとが任意の位置にいる状態で、記憶した前記一組の情報の示す相対位置および相対姿勢の関係を再現するように、前記マスタロボットの位置に対して前記スレーブロボットを動作させる第1の動作ステップ、あるいは、前記マスタロボットと前記スレーブロボットとが任意の位置にいる状態で、前記一組の情報の示す相対位置および相対姿勢の関係を再現するように、前記スレーブロボットの位置に対して前記マスタロボットを動作させる第2の動作ステップと、
を備え、
前記マスタロボットは1つの溶接電極を保持する溶接ロボットであり、前記スレーブロボットも1つの溶接電極を保持する溶接ロボットであり、
一方の溶接ロボットによる溶接電極の移動に他方の溶接ロボットによる溶接電極の移動を追従させ、前記一方の溶接ロボットの溶接電極と前記他方の溶接ロボットの溶接電極とが、同一溶接線に対して、同一方向に同時に溶接を行い、
前記一方の溶接ロボットの溶接電極と溶接対象物との間に発生するアークと、前記他方の溶接ロボットの溶接電極と前記溶接対象物との間に発生するアークとにより、前記溶接対象物に1つの溶融プールを形成しながら溶接を行い、
記憶する前記一組の情報は、前記マスタロボットが保持する溶接電極と前記スレーブロボットが保持する溶接電極との相対位置および相対姿勢の関係を示す情報であり、
記憶する前記一組の情報は、溶接条件の項目の内容を変更しながら溶接を行って適正な溶接条件を決める溶接条件だし作業を行い、前記適正な溶接条件を決めた際の前記マスタロボットが保持する溶接電極と前記スレーブロボットが保持する溶接電極との相対位置および相対姿勢の関係を示す情報であり、
実際のワークに対して教示を行ってプログラムを作成する際に、教示のためのつれ動き制御を行うに先立って、記憶した前記一組の情報の示す相対位置および相対姿勢の関係を再現するロボットシステムの制御方法。 - 2式の産業用ロボットを用い、一方をマスタロボットとし、他方をスレーブロボットとするロボットシステムの制御方法であって、
前記マスタロボットと前記スレーブロボットとの相対位置および相対姿勢の関係を示すデータを一組の情報としたものを複数組記憶する記憶ステップと、
前記マスタロボットと前記スレーブロボットとが任意の位置にいる状態で、前記記憶した複数組の情報のうちの一組の情報が示す相対位置および相対姿勢の関係を再現するように、前記マスタロボットの位置に対して前記スレーブロボットを動作させる第1の動作ステップ、あるいは、前記マスタロボットと前記スレーブロボットとが任意の位置にいる状態で、前記記憶した複数組の情報のうちの一組の情報が示す相対位置および相対姿勢の関係を再現するように、前記スレーブロボットの位置に対して、前記マスタロボットを動作させる第2の動作ステップと、を備え、
前記マスタロボットは1つの溶接電極を保持する溶接ロボットであり、前記スレーブロボットも1つの溶接電極を保持する溶接ロボットであり、
一方の溶接ロボットによる溶接電極の移動に他方の溶接ロボットによる溶接電極の移動を追従させ、前記一方の溶接ロボットの溶接電極と前記他方の溶接ロボットの溶接電極とが、同一溶接線に対して、同一方向に同時に溶接を行い、
前記一方の溶接ロボットの溶接電極と溶接対象物との間に発生するアークと、前記他方の溶接ロボットの溶接電極と前記溶接対象物との間に発生するアークとにより、前記溶接対象物に1つの溶融プールを形成しながら溶接を行い、
記憶する前記一組の情報は、前記マスタロボットが保持する溶接電極と前記スレーブロボットとが保持する溶接電極との相対位置および相対姿勢の関係を示す情報であり、
記憶する前記一組の情報は、溶接条件の項目の内容を変更しながら溶接を行って適正な溶接条件を決める溶接条件だし作業を行い、前記適正な溶接条件を決めた際の前記マスタロボットが保持する溶接電極と前記スレーブロボットが保持する溶接電極との相対位置および相対姿勢の関係を示す情報であり、
実際のワークに対して教示を行ってプログラムを作成する際に、教示のためのつれ動き制御を行うに先立って、記憶した前記一組の情報の示す相対位置および相対姿勢の関係を再現するものであり、複数の溶接線に要求される複数の溶接継手毎に前記相対位置および前記相対姿勢の関係を示す情報を記憶し、複数の溶接線に要求される複数の溶接継手毎に前記相対位置および前記相対姿勢の関係を示す情報を再現するロボットシステムの制御方法。 - 溶接ロボットの制御装置に接続された操作パネルを有する機器を操作すると、第1の動作ステップまたは第2の動作ステップを行う請求項1または2記載のロボットシステムの制御方法。
- 溶接条件だし作業は、実際のワークではなく、テストピースで行う請求項1から3のいずれか1項に記載のロボットシステムの制御方法。
- マスタロボットが保持する溶接電極と、スレーブロボットが保持する溶接電極に、それぞれ別個の姿勢をとらせて溶接を行う請求項1から4のいずれか1項に記載のロボットシステムの制御方法。
- 複数の溶接電極で溶接することが難しい狭隘部に対しては、複数の溶接電極ではなく、1つの溶接電極を用いて溶接を行う請求項1から5のいずれか1項に記載のロボットシステムの制御方法。
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