JPH0199104A - Profile control system - Google Patents

Profile control system

Info

Publication number
JPH0199104A
JPH0199104A JP25686587A JP25686587A JPH0199104A JP H0199104 A JPH0199104 A JP H0199104A JP 25686587 A JP25686587 A JP 25686587A JP 25686587 A JP25686587 A JP 25686587A JP H0199104 A JPH0199104 A JP H0199104A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
target
taught
detection
detector
detected
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP25686587A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akiyoshi Kabe
明克 可部
Takao Hattori
服部 孝男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP25686587A priority Critical patent/JPH0199104A/en
Publication of JPH0199104A publication Critical patent/JPH0199104A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To attain the profile control with a high accuracy even when an off-set exists between a position controlled system and a position detector by equipping with a detecting time difference compensating device to compensate the time difference between a position detection and a target position calculation. CONSTITUTION:Between a detecting position memory 3 and a target position control device 6, a detecting time difference compensating device 17 to delay only the time needed when a robot 8 moves the clearance of a tip part 10 of an end effector and the scanning position of a position detecting device 1 is added. Even when the position detector 1 operates the position to precede at a constant distance only for the tip part 10 of the end effector and the tip part 10 arrives at the scanning point of the position detection, the target position is determined based on the detection position at the scanning point and thus, the tip part 10 of the end effector can be made coincident to the actual welding line. Thus, the error accompanying the off-setting between a position controlled system and a position detector can be compensated and simultaneously, the profile operation with a high accuracy can be executed.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば、ロボットや自動工作機械等により
溶接や機械加工等の倣い加工をするのに好適な倣い制御
システムに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a tracing control system suitable for performing tracing processing such as welding and machining by, for example, a robot or an automatic machine tool.

〔従来の技術) 第5図はこの種の従来の倣い制御システムの主要素の取
付状態を示し、ロボット(8)のロボットアーム(14
)の先端にエンドエフェクタ(9)が取付けられており
、さらに、このエンドエフェクタ(9)に位置検出器(
1)が取付けられている。
[Prior Art] Fig. 5 shows the installation state of the main elements of this type of conventional scanning control system, and shows the mounting state of the main elements of this type of conventional scanning control system.
An end effector (9) is attached to the tip of the end effector (9), and a position detector (9) is attached to the end effector (9).
1) is installed.

第6図はこの倣い制御システムで倣い溶接を行う状態を
示し、位置制御対象としてのエンドエフェクタの先端部
(lO)を実際の溶接線(11)に倣って移動させるた
めに位置検出器(1)が取付けられている。これは投光
器(12)および受光器(13)を備え、溶接線(11
)上を走査してエンドエフェクタの先端部(lO)から
の位置を検出するようになっている。
Fig. 6 shows the state in which copy welding is performed using this copy control system, and the position detector (1 ) is installed. It is equipped with a light emitter (12) and a light receiver (13), and has a welding line (11).
) to detect the position from the tip (lO) of the end effector.

第4図は上述した位置検出器(1)が検出した位置デー
タ(以下、位置データを車に位置とも言う)に基づいて
、ロボット(8)を操作する制御本体部の構成を示すブ
ロック図である。同図において(2)は位置検出器(1
)が検出した操作部座標系における位置を、倣い制御シ
ステムの絶対座標系の位置に変換する位置変換器、(3
)は変換された絶対座標系の位置データを記憶させる検
出位置メモリー、(4)はエンドエフェクタの先端部(
10)の概略8勤経路を指定した、いわゆる、教示位置
を記憶させる教示位置メモリー、(5)は教示位置を補
間しながら教示目標位置を再生する教示位置管理器、(
6)は再生した教示目標位置と、検出位置メモリー(3
)の検出位置とを合成して目標位置を決定する目標位置
管理器、(7)は決定された目標位置にエンドエフェク
タの先端部(10)を移動させる信号に変換する出力変
換器である。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a control main body that operates the robot (8) based on position data detected by the above-mentioned position detector (1) (hereinafter, position data is also referred to as vehicle position). be. In the same figure, (2) is the position detector (1
) converts the position in the operating unit coordinate system detected by the controller into the position in the absolute coordinate system of the tracing control system;
) is a detection position memory that stores the converted absolute coordinate system position data, and (4) is the tip of the end effector (
(10) is a taught position memory that stores a so-called taught position in which an approximate 8-shift route is specified; (5) is a taught position manager that reproduces a taught target position while interpolating the taught position;
6) is the reproduced teaching target position and the detected position memory (3).
) is a target position manager that determines the target position by combining the detection positions of the end effector and the detected position, and (7) is an output converter that converts into a signal to move the tip (10) of the end effector to the determined target position.

次に、この倣い制御システムの動作について第7図の動
作説明図をも参照して以下に説明する。
Next, the operation of this scanning control system will be explained below with reference to the operation explanatory diagram of FIG. 7.

目標位置管理器(6)が開先に相当する実際の溶接線(
11)の形状を指定して、位置変換器(2)を介して位
置検出器(1)に位置検出指令を与える。位置検出器(
1)は投光部(12)より光ビームを放射し、溶接材料
表面からの反射光を受光部(13)で受けてその距離を
計測する。また、同時に位置検出器(1)を第6図の破
線のように操作させて材料表面までの距離パターンを得
、続いて、この距離パターンを解析して倣い対象として
の溶接線(11)の操作部座標系の位置を決定する。位
置変換器(2)はこの操作部座標系の位置を、ロボット
の絶対座標系の位置に変換し、検出位置メモ’J −(
3)に順次記憶させる。
The target position controller (6) displays the actual welding line (
11) and gives a position detection command to the position detector (1) via the position converter (2). Position detector (
1) emits a light beam from a light projecting section (12), receives reflected light from the surface of the welding material at a light receiving section (13), and measures the distance. At the same time, the position detector (1) is operated as shown by the broken line in Fig. 6 to obtain a distance pattern to the material surface, and then this distance pattern is analyzed to determine the weld line (11) as the object to be traced. Determine the position of the operating unit coordinate system. The position converter (2) converts the position of the operating unit coordinate system to the position of the robot's absolute coordinate system, and writes the detected position memo 'J - (
3) are stored sequentially.

また、教示位置管理器(5)は教示位置メモリー(4)
の教示位置を補間して教示目標位置を計算する。これと
平行して検出位置メモリー(3)の検出位置が読出され
る。目標位置管理器(6)はこの教示目標位置と検出位
置とを合成して最終的な目標位置を決定する。出力変換
器(7)はエンドエフェクタ(9)の先端部(10)を
この目標位置に8勤させるような信号に変換してロボッ
ト(8)に与えてこれを移動させる。
In addition, the teaching position management device (5) has a teaching position memory (4).
The taught target position is calculated by interpolating the taught position. In parallel with this, the detected position of the detected position memory (3) is read out. The target position manager (6) combines the taught target position and the detected position to determine the final target position. The output converter (7) converts the signal to move the tip (10) of the end effector (9) to this target position, and supplies the signal to the robot (8) to move it.

そして、ある一定量移動させた後、位置検出器(1)の
次の検出位置に基いて新たな目標位置へロボット(8)
を移動させる。以下、同様な操作を繰返すことによって
、開先(11)に沿った溶接が行なわれる。
After moving a certain amount, the robot (8) moves to a new target position based on the next detected position of the position detector (1).
move. Thereafter, welding along the groove (11) is performed by repeating the same operation.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上述した従来の倣い制御システムにおいては、位置制御
対象としての溶接トーチ(10)に対して、位置検出器
(1)・が一定の距離だけ先行した位置を操作する。い
わゆるオフセットが存在するために倣いの精度が低下し
てしまうという問題点があった。
In the conventional tracing control system described above, the position detector (1) operates at a position that is a certain distance ahead of the welding torch (10) as the position control target. There is a problem in that the accuracy of copying decreases due to the presence of so-called offset.

第7図はこのことを説明するための説明図であり、エン
ドエフェクタの先端部(10)を実際の溶接線(11)
に倣わせるために、位置検出器(1)の検出位置がSO
で、このとき先端部(10)が倣い開始点P。
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining this, in which the tip (10) of the end effector is connected to the actual welding line (11).
In order to follow this, the detection position of the position detector (1) is
At this time, the tip (10) is the tracing starting point P.

にありたとする。次に、先端部(10)が移動して位置
検出器(1)の検出位置が51% S2になったとする
とその変化分は僅かであるため先端部(10)の位置C
I、 C2もそれほど大きく変化せず、倣い開始点P1
から曲がっている実際の溶接線(11)に追随しなくな
る。これは、実際の溶接線(11)の曲率が大きい部分
での状況を示したものであるか、湾曲方向が逆になるよ
うな部分でも同様な状況になり、これによって倣いの精
度が低下してしまう。
Suppose there is. Next, if the tip (10) moves and the detected position of the position detector (1) becomes 51% S2, the change is small, so the position C of the tip (10)
I and C2 also do not change that much, and the tracing starting point P1
It no longer follows the actual welding line (11) which is curved. This may indicate the situation in a part of the actual weld line (11) with a large curvature, or the same situation may occur in a part where the direction of curvature is reversed, which may reduce the accuracy of tracing. It ends up.

この発明は上記の問題点を解決するためになされたもの
で、位置制御対象と位置検出器との間にオフセットがあ
る場合でも、精度の高い倣い制御を可能にする倣い制御
システムを得ることを目的とする。
This invention was made to solve the above problems, and aims to provide a tracing control system that enables highly accurate tracing control even when there is an offset between the position control target and the position detector. purpose.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明に係る倣い制御システムは、位置制御対象の目
標位置を求めるために教示目標位置と合成される検出位
置を、操作体が位置制御対象と位置検出器に走査位置と
の間隔に対応する距離を移動するのに要する時間だけ順
次遅延させて送出する検出時間差補償器を備えたもので
ある。
In the tracing control system according to the present invention, the detection position that is combined with the taught target position in order to obtain the target position of the position control object is set at a distance corresponding to the distance between the position control object and the position scanned by the position detector by the operating body. The device is equipped with a detection time difference compensator that sequentially delays the signal by the time required to move the signal and sends out the signal.

〔作用〕[Effect]

この発明においては、検出位置を遅延させて送出するこ
とにより、位置制御対象が検出位置に到達した時点で目
標位置を計算することになり、これによって位置制御対
象と位置検出器間のオフセットに伴う誤差を補償し得る
と同時に精度の高い倣い操作が可能となる。
In this invention, by transmitting the detected position with a delay, the target position is calculated when the position controlled object reaches the detected position. It is possible to compensate for errors and at the same time to perform highly accurate copying operations.

(実施例) 第1図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図で
あり、図中、第4図と同一の符号を付したものはそれぞ
れ同一の要素を示している。そして、検出位置メモリー
(3)と目標位置管理器(6)との間に、エンドエフェ
クタの先端部(10)と位置検出器(1)の走査位置と
の離間距離をロボット(8)がB動するに要する時間だ
け遅延させる検出時間差補償器(17)を新たに付加し
た構成になっている。
(Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as in FIG. 4 indicate the same elements. Then, between the detection position memory (3) and the target position management device (6), the robot (8) determines the distance between the tip (10) of the end effector and the scanning position of the position detector (1). The configuration includes a new detection time difference compensator (17) that delays the time required for movement.

次に、この実施例の動作を第2図の動作軌跡を参照して
、第3図のフローチャートに従って説明する。
Next, the operation of this embodiment will be explained with reference to the operation locus of FIG. 2 and according to the flowchart of FIG. 3.

上述したように、目標位置管理器(6)が溶接線(11
)の形状を指定して、位置変換器(2)を介して位置検
出器(1)に位置検出指令を送ると、位置検出器(1)
は発光、受光、走査を行って、溶接材料表面の距離パタ
ーンを得てこれを解析し、溶接線(11)の位置を検出
する(ステップ31)。
As mentioned above, the target position management device (6) is located at the welding line (11).
), and send a position detection command to the position detector (1) via the position converter (2), the position detector (1)
emits light, receives light, and scans to obtain a distance pattern on the surface of the welding material, analyzes this, and detects the position of the welding line (11) (step 31).

次に、位置変換器(2)は操作部座標系の検出位置をロ
ボット絶対座標系の位置に変換し、検出位置Snとして
検出位置メモリー(3)に記憶させる(ステップ32)
Next, the position converter (2) converts the detected position in the operating unit coordinate system to a position in the robot absolute coordinate system, and stores it in the detected position memory (3) as the detected position Sn (step 32).
.

そして、同様な手順で既に記憶させた検出位置51〜5
N−2の中で先端部(10)の進行方向側にあり、この
先端部(10)に最も近い検出位置、例えば、Slが先
端部(10)の近傍、すなわち、一定圧1iILの範囲
内にあるか否かを検出時間差補償器(17)が判定し、
−走用11L以内になければ位置検出と記憶を繰返させ
、一定圧liL以内にあれば目標位置計算を実行する(
ステップ33)。
Then, detecting positions 51 to 5 which have already been stored in the same manner.
The detection position located on the advancing direction side of the tip (10) in N-2 and closest to this tip (10), for example, Sl, is near the tip (10), that is, within the range of constant pressure 1iIL. The detection time difference compensator (17) determines whether the
-If the pressure is within 11L for running, repeat the position detection and storage, and if it is within the constant pressure liL, execute target position calculation (
Step 33).

この目標位置計算は制御位置に近い検出位置S1を出力
し、S2の位置にポインターを8動させ、S2〜Snを
新たに51〜5n−1とする(ステップ34)。
This target position calculation outputs the detected position S1 close to the control position, moves the pointer eight times to the position S2, and newly sets S2 to Sn to 51 to 5n-1 (step 34).

これと並行して、教示位置管理器(5)より補間した教
示位置を出力する(ステップ35)。
In parallel with this, the interpolated teaching position is output from the teaching position management device (5) (step 35).

次に、目標位置管理器(6)により、検出位置S2と補
間した教示目標位置とをベクトル加算して目標位置とす
る(ステップ36)。
Next, the target position management device (6) adds a vector to the detected position S2 and the interpolated taught target position to obtain a target position (step 36).

また、目標位置管理器(6)は目標位置が倣い終了点P
nを越えているか否かを判定し、越えておれば動作を終
了し、越えていなければ位置検出動作からの処理を繰返
す(ステップ37)。
In addition, the target position management device (6) indicates that the target position is the tracing end point P.
It is determined whether or not it exceeds n. If it does, the operation ends; if it does not, the process from the position detection operation is repeated (step 37).

かくして、この実施例によれば、エンドエフェクタの先
端部(10)に対して位置検出器(1)が一定距離だけ
先行した位置を操作したとしても、先端部(10)が位
置検出の走査点に到達したとき、この走査点での検出位
置に基いて目標位置が決定されることになり、この結果
、実際の溶接線の曲率が大きくとも、あるいは、湾曲方
向が異る部分があっても、第2図に示したように、エン
ドエフェクタの先端部(10)を実際の溶接線に一致さ
せることができる。
Thus, according to this embodiment, even if the position detector (1) operates at a position that is a certain distance ahead of the tip (10) of the end effector, the tip (10) remains at the scanning point for position detection. When the target position is reached, the target position is determined based on the detected position at this scanning point.As a result, even if the actual weld line has a large curvature or there are parts with different curvature directions, , as shown in FIG. 2, the tip (10) of the end effector can be aligned with the actual weld line.

なお、上記実施例では溶接ロボットに適用した場合につ
いて説明したが、本発明はこれに限定されることはなく
、例えば、NO副制御工作機械にも適用することができ
る。
In addition, although the said Example demonstrated the case where it applied to a welding robot, this invention is not limited to this, For example, it can apply also to an NO sub-control machine tool.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の説明によって明らかなように、この発明によれば
位置検出と目標位置計算との時間差を補償する検出時間
差補償器を備えているので、位置制御対象と位置検出器
との間にオフセットがある場合でも精度の高い倣い制御
が可能になるという効果がある。
As is clear from the above description, since the present invention includes a detection time difference compensator that compensates for the time difference between position detection and target position calculation, there is an offset between the position control target and the position detector. This has the effect of enabling highly accurate tracing control even in the case of

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図、
第2図は同実施例の動作を説明するための倣い軌跡図、
第3図は同実施例の動作を説明するためのフローチャー
ト、第4図は従来の倣い制御システムの制御部の構成を
示すブロック図、第5図は同システムの主要素の取付状
態を示す斜視図、第6図は同システムの位置検出部の詳
細な構成を示す斜視図、第7図は同システムの動作を説
明するための倣い軌跡図である。 (1):位置検出器    (2):位置変換器(3)
:検出位置メモリー (4):教示位置メモリー(5)
:教示位置管理器  (6)二目標位置管理器(7):
出力変換器    (8):ロボットなお、各図中、同
一符号は同一または相当部分を示す。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a tracing trajectory diagram for explaining the operation of the same embodiment;
Fig. 3 is a flowchart for explaining the operation of the same embodiment, Fig. 4 is a block diagram showing the configuration of the control section of the conventional scanning control system, and Fig. 5 is a perspective view showing the installation state of the main elements of the system. 6 is a perspective view showing the detailed configuration of the position detecting section of the system, and FIG. 7 is a tracing trajectory diagram for explaining the operation of the system. (1): Position detector (2): Position converter (3)
:Detection position memory (4):Teaching position memory (5)
: Teaching position management device (6) Two target position management device (7):
Output converter (8): Robot In each figure, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 操作体に位置制御対象を取付けると共に、この位置制御
対象よりも先行する位置を走査して倣い対象物の位置を
検出する位置検出器を取付け、前記位置検出器が検出し
た検出位置データを絶対座標系に変換して検出位置メモ
リーに記憶させる一方、前記倣い対象物の教示位置デー
タを教示位置メモリーに記憶させ、且、この教示位置デ
ータから求められた教示目標位置データと、前記検出位
置メモリに記憶させた検出位置データとを合成して前記
位置制御対象の目標位置データを求める倣い制御システ
ムにおいて、前記教示目標位置データと合成される前記
検出位置メモリーの検出位置データを、前記位置制御対
象と前記位置検出器の操作位置との間の距離だけ前記操
作体が移動するに要する時間、順次遅延させる検出時間
差補償器を備えたことを特徴とする倣い制御システム。
A position control target is attached to the operating body, and a position detector is attached to scan a position preceding the position control target to detect the position of the scanning target, and the detection position data detected by the position detector is converted into absolute coordinates. At the same time, the taught position data of the object to be scanned is stored in the taught position memory, and the taught target position data obtained from this taught position data and the taught position data are stored in the detected position memory. In a copying control system that obtains target position data of the position control object by combining it with stored detected position data, the detected position data of the detected position memory that is combined with the taught target position data is combined with the position control object. A tracing control system comprising a detection time difference compensator that sequentially delays the time required for the operating body to move by the distance between the operating position and the operating position of the position detector.
JP25686587A 1987-10-12 1987-10-12 Profile control system Pending JPH0199104A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25686587A JPH0199104A (en) 1987-10-12 1987-10-12 Profile control system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25686587A JPH0199104A (en) 1987-10-12 1987-10-12 Profile control system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0199104A true JPH0199104A (en) 1989-04-18

Family

ID=17298489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25686587A Pending JPH0199104A (en) 1987-10-12 1987-10-12 Profile control system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0199104A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06149327A (en) * 1992-11-12 1994-05-27 Fanuc Ltd Real-time position correcting method
US6657156B2 (en) 2000-12-28 2003-12-02 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Laser welding method and laser welding apparatus
JP2006331255A (en) * 2005-05-30 2006-12-07 Daihen Corp Control method for industrial robot
JP2007290025A (en) * 2006-03-31 2007-11-08 Daihen Corp Controller for robot
CN108673512A (en) * 2018-07-25 2018-10-19 温州大学 Track detection device for industrial robot
CN108673485A (en) * 2018-07-25 2018-10-19 温州大学 Industrial welding robot

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06149327A (en) * 1992-11-12 1994-05-27 Fanuc Ltd Real-time position correcting method
US6657156B2 (en) 2000-12-28 2003-12-02 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Laser welding method and laser welding apparatus
JP2006331255A (en) * 2005-05-30 2006-12-07 Daihen Corp Control method for industrial robot
JP2007290025A (en) * 2006-03-31 2007-11-08 Daihen Corp Controller for robot
CN108673512A (en) * 2018-07-25 2018-10-19 温州大学 Track detection device for industrial robot
CN108673485A (en) * 2018-07-25 2018-10-19 温州大学 Industrial welding robot

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6023044A (en) Control method in multi-layer welding
US4969108A (en) Vision seam tracking method and apparatus for a manipulator
US4907169A (en) Adaptive tracking vision and guidance system
KR100311663B1 (en) Apparatus and method for tracking the appearance of an object using a spare shaft
EP0336342B1 (en) Real-time robot control system tracking based on a standard path
JP3004279B2 (en) Image processing system for optical seam tracker
US5334918A (en) Method of controlling a coordinate positioning machine for measurement of a workpiece
US5570458A (en) Manipulator tracking apparatus and method for accurately tracking a path for sensors in low reliability conditions
US6321139B1 (en) Operation line searching method and robot/sensor system having operation line searching function
KR100934393B1 (en) Posture Control Device and Method of Welding Robot
JPH0199104A (en) Profile control system
JP2001038662A (en) Working robot calibrating method
JPS6111815A (en) Compensating system of positional shift of robot
JPS5932233B2 (en) automatic welding equipment
KR20050009096A (en) The Control Method of a Robot Tracking Orientations for a Arc-welding Seam
JPS6111808A (en) Controlling method of line tracking
JP2778285B2 (en) Copying sensor robot system
JPS6039207A (en) Automatic teaching method of industrial robot
JP2991350B2 (en) Route start point detection guidance method
JPH07332927A (en) Work-position detector
JPH05261546A (en) Control method for welding robot
KR100353967B1 (en) Weld line tracing method using vision system
JP2865416B2 (en) Robot controller
JP2002081927A (en) Method for measuring locational displacement of work
JPS63245359A (en) Machining line teaching method