JPH02160486A - Correction of position of robot - Google Patents

Correction of position of robot

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JPH02160486A
JPH02160486A JP31068088A JP31068088A JPH02160486A JP H02160486 A JPH02160486 A JP H02160486A JP 31068088 A JP31068088 A JP 31068088A JP 31068088 A JP31068088 A JP 31068088A JP H02160486 A JPH02160486 A JP H02160486A
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JP
Japan
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work
welding
robot arm
visual sensor
robot
Prior art date
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Application number
JP31068088A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiro Sasano
笹野 良郎
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To efficiently correct the working position of a robot by finding the position determined from a teached work starting point, a position immediately thereafter, a tool fitting direction and the position of a robot arm, prior to the work starting, detecting the position by a visual sensor at this position and finding the slippage of a work object. CONSTITUTION:A position determined from the specific position of a teached work starting point and the position immediately thereafter, the direction to which a tool (welding torch) 6 is fitted and the position of a robot arm 2, is found prior to the starting of work. The position is detected by the visual sensor 3 of the robot arm tip at this found position and the slippage of a work object is found. This found slippage is added by the control device 1 of a robot to the work position to be teached and the work position of the tool 6 is corrected with good accuracy by controlling the robot arm 2 by its driving.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 産業川口ボットで作業を行なう場合、特にアーク溶接を
行なう場合の視覚センサによる位置補正方法に関するも
のである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a position correction method using a visual sensor when working with an industrial Kawaguchi bot, particularly when performing arc welding.

従来の技術 アーク溶接用ロボットの教示方法としては一般には消耗
電極である溶接ワイヤを適正な長さだけ突き出した状態
で、希望する溶接線にワイヤ先端を位置合わせし、その
位置を記憶させることによりロボットに溶接するべき位
置を教え込む方法がとれられている。この場合、視覚セ
ンサの使われ方には大別して2つの方法があり、1つは
作業中に連続して視覚センサを働かせ小刻みに位置の補
正を行なう方法であり、今1つは作業開始前にのみ視覚
センサを働かす方法である。
Conventional technology The teaching method for arc welding robots is generally to have a welding wire, which is a consumable electrode, stick out an appropriate length, align the tip of the wire with the desired welding line, and memorize that position. A method is used to teach the robot where to weld. In this case, there are two main ways to use the visual sensor: one is to use the visual sensor continuously during the work to correct the position in small increments, and the other is before the work starts. This is a method that uses visual sensors only for

視覚センサの視野の中心を作業点に一致させると、視覚
センサの為の位置を別途教示する必要がなくなり位置の
教示は楽になる。
When the center of the field of view of the visual sensor coincides with the work point, there is no need to separately teach the position for the visual sensor, making teaching the position easier.

しかし1作業点と視野の中心とを一致させようとすれば
いくつかの問題がある。前記第1の方法は溶接作業中に
発生する強い光学釣書があり、これ以外にも第2の方法
について関連して視野の問題がある。
However, there are several problems when trying to match one working point with the center of the field of view. The first method has strong optical deviations that occur during welding operations, and there is also a related field of view problem with the second method.

即ち、第9図に示すように視覚センサ3の視野の中心、
すなわち光路上の焦点位置Aとロボットの作業位置とを
一致させた場合、溶接トーチはある大きさを持つので視
覚センサが作業点を見る障害となり、また溶接ワイヤも
視野に入り同じように障害となるため、第10図に示し
た画像において、溶接線35が溶接トーチ6や溶接ワイ
ヤ36で隠される場合がある。これを避ける為に従来は
次に述べるような方法が採られていた。
That is, as shown in FIG. 9, the center of the visual field of the visual sensor 3,
In other words, when the focal point A on the optical path matches the robot's working position, the welding torch has a certain size and becomes an obstacle for the visual sensor to see the working point, and the welding wire also enters the field of view and becomes an obstacle as well. Therefore, in the image shown in FIG. 10, the welding line 35 may be hidden by the welding torch 6 or the welding wire 36. In order to avoid this, the following method has conventionally been adopted.

1つはロボットの手首に取り付けられたセンサから独立
して溶接トーチが退避できるようにし、視覚センサが働
く場合はトーチを視野から逃がす方法である。この方法
の欠点は機械的な動作機構が必要なことであり、ロボッ
トアームの先端としては大きさ及び重量のいずれの面か
ら言っても望ましくない。
One method is to allow the welding torch to retreat independently of the sensor attached to the robot's wrist, and if the visual sensor is activated, the torch escapes from the field of view. The disadvantage of this method is that it requires a mechanical movement mechanism, which is undesirable for the tip of a robot arm both in terms of size and weight.

また、溶接トーチは幾何学的な位置の工夫で対処できた
としても、溶接ワイヤの場合は溶接されるとワイヤの長
さが一定せず、ワイヤの先端の形状も刃物で切断した場
合に近いものから溶融金属が冷却して球状をなすものま
で形状にばらつきがあり画像−トのノイズとして扱わね
ばならないため、溶接ワイヤを除くことは困難である。
Additionally, even if welding torches can be solved by adjusting the geometrical position, when welding wire is welded, the length of the wire is not constant, and the shape of the tip of the wire is similar to that when cut with a knife. It is difficult to remove the welding wire because the shape of the molten metal varies from small to spherical as it cools, and must be treated as image noise.

別の方法はソフト的な対処の方法である。Another method is a soft countermeasure.

例えば、第5図に示すように溶接開始点18、溶接終了
点19とする溶接線17が教示され、新しいワークが設
置されて溶接線が破線20に示すようにずれると、溶接
開始点21でズレを検出し、以降の溶接するべき位置を
補正し、実際に溶接される線は27となり、溶接終了点
での誤差は28となる。
For example, as shown in FIG. 5, if a welding line 17 is taught as a welding start point 18 and a welding end point 19, and a new workpiece is installed and the welding line is shifted as shown by a broken line 20, then the welding start point 21 is The deviation is detected and the subsequent welding position is corrected, and the actual welding line is 27, and the error at the welding end point is 28.

視野の中心と作業点とは位置をずらし、ロボットの教示
は作業点だけに対して行ない視覚センサのが動作する位
置は自動的に求めるものである。
The center of the visual field and the work point are shifted in position, the robot is taught only to the work point, and the position where the visual sensor operates is automatically determined.

また、従来はセンサが見つける位置と作業点との関係に
ついて、センサの視覚座標の中心と作業点との差を補正
することによりセンサが検出した溶接するべき点と作業
点とを一致させるように補正していたが、溶接したい位
置とセンサが見つける位置とは一致しないことがある。
In addition, conventionally, regarding the relationship between the position detected by the sensor and the work point, the point to be welded detected by the sensor and the work point were made to match by correcting the difference between the center of the sensor's visual coordinates and the work point. Although it was corrected, the desired welding position and the position found by the sensor may not match.

例えば第7図に示すようにワークの形状がL字形の場合
、センサ3が見つける溶接するべき点は角33である。
For example, when the workpiece is L-shaped as shown in FIG. 7, the point to be welded detected by the sensor 3 is a corner 33.

しかし溶接条件及びワークの形状を考慮すると角33か
ら少し離れた点を溶接する方が良好な溶接結果を得られ
る場合がある。トーチ6の位置32はセンサ3が求めた
位置と作業点とはベクトルの差dがある。このベクトル
の差dは良好な溶接結果を得るために微妙に変化させる
ものであり溶接電流あるいは溶接速度を小刻みに変える
のと同一に扱えるのが望ましい。センサ無しの教示肉牛
型ロボットでは位置を教えるときにこの量を加減してい
る。
However, in consideration of the welding conditions and the shape of the workpiece, better welding results may be obtained by welding at a point slightly distant from the corner 33. The position 32 of the torch 6 has a vector difference d between the position determined by the sensor 3 and the working point. This vector difference d is to be slightly changed in order to obtain a good welding result, and it is desirable that it can be handled in the same way as changing the welding current or welding speed in small increments. In a teaching beef robot without a sensor, this amount is adjusted when teaching the position.

発明が解決しようとする課題 溶接は立体的な作業であるから溶接作業に先立って補正
すべき位置を求める場合でも、原則的には3つの空間的
な位置を求めなければならない。
Problems to be Solved by the Invention Since welding is a three-dimensional work, even when determining the position to be corrected prior to the welding work, in principle three spatial positions must be determined.

溶接の対象としては比較的小さくて厚さの薄いワークが
最も多く、このようなワークの場合、溶接長は余り長く
ないため、立体的なねじれの量を無視することができ、
立体的な平行移動で作業することができる。即ち、作業
に先立って作業開始位置を立体的に平行移動するだけで
良い。
The most common targets for welding are relatively small and thin workpieces, and in the case of such workpieces, the weld length is not very long, so the amount of three-dimensional twist can be ignored.
Can work with three-dimensional parallel movement. In other words, it is sufficient to simply move the work start position three-dimensionally in parallel before starting the work.

上記のようなワークを溶接する場合、従来の技術で説明
した自動的にセンシングする位置を求める方法は作業開
始点、即ち、溶接開始点の直前に溶接開始点で教示され
ている位置からトーチに沿った方向に規定の量だけ逃げ
た位置を生成するものである。その位置で視覚センサの
画像中心が作業開始点近傍に位置するので、従来の方法
は作業開始点の位置で補正を行なう。ところが、溶接長
が短いので立体的なねじれを無視して良いものの、ねじ
れの量がセロではないので、作業開始点から離れるにし
たがって誤差が大きくなる欠点がある。
When welding the above-mentioned workpieces, the method of automatically determining the sensing position described in the conventional technology is to start the work from the work start point, that is, from the position taught by the welding start point immediately before the welding start point. This generates a position that is offset by a specified amount in the direction along the line. Since the center of the image of the visual sensor is located near the work starting point at that position, the conventional method performs correction at the position of the work starting point. However, since the welding length is short, the three-dimensional twist can be ignored, but since the amount of twist is not zero, there is a drawback that the error increases as the distance from the work starting point increases.

また、前記従来例のように、センサで求めた位置と作業
点との差ベクトルを補正しようとする場合、ベクトルを
いくらにするべきか溶接個所に依存して指定しなければ
ならず、教示作業が煩雑になるという欠点があった。
In addition, when trying to correct the difference vector between the position determined by the sensor and the work point as in the conventional example, it is necessary to specify how much the vector should be depending on the welding location, and the teaching work The disadvantage was that it was complicated.

課題を解決するための手段 1つの溶接長に対し1点の補正で全体での位置のズレを
最も小さくしようと思えば、ズレの重心を求めてその点
で補正すれば良い。
Means for Solving the Problem If it is desired to minimize the overall positional deviation by correcting one point for one weld length, it is sufficient to find the center of gravity of the deviation and correct it at that point.

溶接長が短いと言うことはほとんどの場合作業開始点と
作業終了点は隣接しているということである。言い替え
れば、1つの溶接長の中にほとんど教示点がないことを
意味する。そのような場合は重心と、作業開始点と作業
終了点との幾何学的中間点は一致する。従って、作業開
始点と作業終了点との幾何学的中間点で視覚センサを働
かせて位置の補正をすれば良い。
A short weld length means that in most cases the work start point and work end point are adjacent. In other words, this means that there are almost no teaching points within one weld length. In such a case, the center of gravity coincides with the geometric midpoint between the work start point and the work end point. Therefore, the position can be corrected by operating the visual sensor at the geometric midpoint between the work start point and the work end point.

従って、本発明では、先端に工具が取り付けられている
ロボットアームと、前記ロボットアームの制御装置と、
前記工具とは別に前記ロボットアーム先端に取り付けら
れた視覚センサと、前記ロボットアーム制御装置と連動
されている前記視覚センサの処理装置とを具備し、教示
されている作業開始点である特定の位置とその直後の位
置と。
Therefore, the present invention provides a robot arm having a tool attached to its tip, a control device for the robot arm,
The robot arm is equipped with a visual sensor attached to the tip of the robot arm separately from the tool, and a processing device for the visual sensor that is linked to the robot arm control device, and the robot arm is equipped with a visual sensor that is attached to the tip of the robot arm, and a processing device for the visual sensor that is linked to the robot arm control device. and the position immediately after that.

前記工具の取り付けられている方向と、ロボットアーム
の姿勢とから定められる位置を作業開始に先立って求め
、この求められた位置で視覚センサにより位置を検出し
て作業対象物のズレを求め、この求めたズレな教示され
ている作業位置に加算しロボットアームに作業させるロ
ボットの位置補正方法を採っている。
The position determined from the direction in which the tool is attached and the posture of the robot arm is determined before starting work, and the position is detected using a visual sensor at this determined position to determine the displacement of the workpiece. A robot position correction method is used in which the determined deviation is added to the taught working position and the robot arm is made to work.

作用 本発明は上記のような方法を採ったので、溶接ワイヤや
トーチで溶接線を確認して補正操作を行なうことができ
、また短い溶接長の溶接で成り立つワークの場合実質上
の重心位置で補正することができ、1つの溶接長に対し
てズレが平均的になり、溶接開始点及び終了点での誤差
を少なくし、より好ましい溶接を行なうことができる。
Since the present invention employs the method described above, it is possible to check the weld line with a welding wire or torch and perform correction operations, and in the case of workpieces that require welding with a short weld length, the position of the actual center of gravity can be adjusted. This can be corrected, the deviation becomes average for one welding length, errors at the welding start point and end point can be reduced, and more preferable welding can be performed.

実施例 第1図は本発明方法を実施するロボットの具体的実施例
を示した外観斜視図である。1はロボットの制御装置、
2はロボットアーム、3はアーム2の先端に取り付けら
れた視覚センサ、4は視覚センサ3の処理装置で、ロボ
ットの制御装置lと接続されており、センサ3の処理装
置4から送出されたズレ量に基いてロボットの制御装置
1はロボットアーム2を位置補正して動作させる。
Embodiment FIG. 1 is an external perspective view showing a specific embodiment of a robot that carries out the method of the present invention. 1 is a robot control device,
2 is a robot arm, 3 is a visual sensor attached to the tip of arm 2, and 4 is a processing device for the visual sensor 3, which is connected to the control device 1 of the robot, and is connected to the control device 1 of the robot. Based on the amount, the robot control device 1 corrects the position of the robot arm 2 and operates it.

5はセンサ3と処理装置4とを接続するケーブルである
。6は溶接トーチ、7は溶接電源、8はトーチケーブル
、9は溶接ガスボンベ   !0はボンベ9から電源へ
送られるガスのホースである。
A cable 5 connects the sensor 3 and the processing device 4. 6 is a welding torch, 7 is a welding power source, 8 is a torch cable, and 9 is a welding gas cylinder! 0 is a gas hose sent from the cylinder 9 to the power source.

第2図はロボットアーム2の先端部の拡大斜視図である
。1!はロボットアーム2の手首、12は溶接トーチ6
を手首!1に固定するトーチホルダーで、本実施例では
視覚センサ3と平行に固定されている。センサの固定方
法としては色々な方法が採られる。
FIG. 2 is an enlarged perspective view of the tip of the robot arm 2. FIG. 1! is the wrist of the robot arm 2, 12 is the welding torch 6
Wrist! In this embodiment, the torch holder is fixed in parallel to the visual sensor 3. Various methods can be used to fix the sensor.

第3図は視覚センサの光路を示す説明図である。13は
視覚センサ3の投光部、14は受光部、 15は投光部
13からワークへ照射される光、 16はワークで反射
された受光される光である。視覚センサ3はワークに投
光されて反射する光を利用するが、照射される光として
は掃引されるスポット光あるいはスリット光であり、ス
ポット状の光の場合もある。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the optical path of the visual sensor. Reference numeral 13 indicates a light projecting section of the visual sensor 3, 14 indicates a light receiving section, 15 indicates light emitted from the light projecting section 13 to the workpiece, and 16 indicates received light reflected by the workpiece. The visual sensor 3 uses light that is projected onto the workpiece and reflected, and the irradiated light is a swept spot light or slit light, and may also be a spot-shaped light.

焦点距離は固定である必要性はないが、焦点距離可変の
場合センサ3が大きくなり、また得られグ た画像からズレの数値を求める計算が煩雑とするため、
はとんど固定焦点が採用される。
Although the focal length does not need to be fixed, if the focal length is variable, the sensor 3 will be large and calculations to calculate the deviation value from the obtained image will be complicated.
A fixed focal point is often used.

上記の装置を用いて本発明方法でロボットの位置補正を
行なう。
The position of the robot is corrected by the method of the present invention using the above-mentioned apparatus.

視覚センサ3の視野の中心、即ち光路上の焦点位置とロ
ボ、ットの作業位置を一致させると、画像上、溶接ワイ
ヤや溶接トーチで溶接線が隠されることがある。したが
って本発明方法では第4図で示すように視野の中心点A
と作業点Bとを溶接トーチ6に沿った方向に距離βだけ
離して配されている。
If the center of the field of view of the visual sensor 3, that is, the focal position on the optical path, matches the working position of the robot, the welding line may be hidden in the image by the welding wire or welding torch. Therefore, in the method of the present invention, as shown in FIG.
and work point B are spaced apart by a distance β in the direction along the welding torch 6.

第5図は教示された溶接線と新しいワークの溶接線と実
際の溶接線との関係を示したものである。
FIG. 5 shows the relationship between the taught welding line, the new workpiece welding line, and the actual welding line.

1個の溶接長に対し1点の補正で全体のズレを最も小さ
くするには、ズレの重心を求め、その点で補正すれば良
いので、第5図のように補正される。第5図において、
17は教示された溶接線、18は溶接開始点、19は溶
接終了点である。新しいワークが設置されて溶接線が破
線20に示すようにずれた場合、その溶接開始点21と
溶接終了点22との中間点23を検出して位置補正し、
実際の溶接線24を得る。このときの溶接開始点側誤差
25及び終了点側誤差26は、従来方法による溶接線2
7の誤差28の約坏程度とすることができる。
In order to minimize the overall deviation by correcting one point for one weld length, it is sufficient to find the center of gravity of the deviation and correct it at that point, so the correction is made as shown in FIG. In Figure 5,
17 is a taught welding line, 18 is a welding start point, and 19 is a welding end point. When a new workpiece is installed and the welding line is shifted as shown by the broken line 20, the intermediate point 23 between the welding start point 21 and the welding end point 22 is detected and the position is corrected,
Obtain the actual weld line 24. The welding start point side error 25 and end point side error 26 at this time are the welding line 2 by the conventional method.
The error can be approximately 28 degrees.

次に第6図によりセンシング位置の求め方を説明する。Next, the method of determining the sensing position will be explained with reference to FIG.

29は溶接開始点、30は溶接終了点である。溶接トー
チは第1の位置31のように教示されたとする。適正長
文き出されたワイヤの先端が溶接開始点29を正確に指
している。開始点29の位置を与えるベクトルなa、終
了点30の位置を与えるベクトルなりとする。尚、座標
はロボットアームに固定の座標である。矢印Cに示ずよ
うにトーチ方向を示す正規化されたベクトルをCとする
。また1作業点と視野の中心との距離は第4図に示すと
おりβとする。センシングすべき位置32は、−〇・c
+(a+b)/2 で与えられる。このセンシング位置32でのトーチの姿
勢は第1の位置31と平行である。
29 is a welding start point, and 30 is a welding end point. It is assumed that the welding torch is taught as in the first position 31. The tip of the wire, which has been drawn out in an appropriate length, accurately points to the welding start point 29. Let the vector a give the position of the starting point 29 and the vector give the position of the ending point 30. Note that the coordinates are fixed to the robot arm. Let C be a normalized vector indicating the direction of the torch as shown by arrow C. Further, the distance between one working point and the center of the visual field is assumed to be β as shown in FIG. The position 32 to be sensed is -〇・c
It is given by +(a+b)/2. The orientation of the torch at this sensing position 32 is parallel to the first position 31 .

センサで位置を補正することは、作業に先立って検出さ
れたズレだけロボットアームを移動させることであるか
ら、第6図での位置32から、ズレを加算した溶接開始
点へ移動すれば、位置32を設けることは無駄な動作で
はない。溶接長自体が短いことは前提の条件であるから
センシング位置32と溶接開始点との距離は本来短いも
のである。しかし、その距離が問題となる場合は、Lを
1より小さい正の数として −β・c+ [a・ (1−j)+b−tlで位置32
を与えれば良い。tを小さくすればするほど位置32は
溶接開始点に近づく。但し、溶接結果全体で見たときの
誤差は悪くなるので、具体的なワークによってしは定め
なければならない。
Correcting the position with a sensor means moving the robot arm by the amount of deviation detected prior to work, so if you move from position 32 in Figure 6 to the welding start point with the deviation added, the position will be corrected. Providing 32 is not a wasteful operation. Since it is a prerequisite that the welding length itself is short, the distance between the sensing position 32 and the welding start point is originally short. However, if the distance is a problem, let L be a positive number smaller than 1 and calculate -β・c+ [a・(1−j)+b−tl at position 32
All you have to do is give it. The smaller t is, the closer the position 32 is to the welding start point. However, since the error becomes worse when looking at the overall welding result, it must be determined depending on the specific workpiece.

視覚センサが検出した視覚センサの座標上の値を用いて
、ロボットの位置を補正する方法は公知である。
A method of correcting the position of a robot using a value on the coordinates of the visual sensor detected by the visual sensor is known.

次にセンサが検出する位置と作業点、即ち適正長文き出
されたワイヤの先端との関係を第7図に従って説明する
Next, the relationship between the position detected by the sensor and the working point, ie, the tip of the wire that has been properly drawn out, will be explained with reference to FIG.

第7歯は教示された位置関係を示したもので。The seventh tooth shows the positional relationship taught.

ワークの形状がL字形の場合で、溶接すべき位置は角3
3である。しかし、ワークの形状や溶接条件等により、
実際の溶接位置は角33から若干離れた位置の方が良好
な溶接結果を得られる場合がある。この場合、トーチの
位置はセンサの求める位置と実際の作業点との間にベク
トルの差dがある。しかし、良い溶接結果を得るために
ベクトルの差dを補正することは教示作業を煩雑にする
If the workpiece is L-shaped, the position to be welded is corner 3.
It is 3. However, depending on the shape of the workpiece, welding conditions, etc.
In some cases, a better welding result can be obtained if the actual welding position is slightly away from the corner 33. In this case, the torch position has a vector difference d between the position determined by the sensor and the actual working point. However, correcting the vector difference d in order to obtain good welding results complicates the teaching work.

このため、本発明方法ではセンサが検出するズレの量と
lj”73Qベクトルの差とは関係なく、センサの画像
中心と角、即ちセンサが検出する溶接すべき位置の差を
既に教示されている以降の位置に加算することで補正す
る。つまり教示した作業点位置が角と離れていれば離れ
たままで補正する。
Therefore, in the method of the present invention, the difference between the center of the image of the sensor and the angle, that is, the position to be welded detected by the sensor, is already taught, regardless of the difference between the amount of deviation detected by the sensor and the lj''73Q vector. It is corrected by adding it to the subsequent positions.In other words, if the taught work point position is far from the corner, it is corrected while it remains separated.

まず第7図のような位置関係を教示する。トーチの位置
32が記憶される。角33との差ベクトルを(1とする
。次に教示の後の確認運転で、画像中心を原点とする画
像座標上でのセンサの検出する溶接すべき点、即ち第7
図での角を記憶する。この記憶はセンサを使って位置を
調べる命令がかかれている点毎に行なわれる。この座標
をξとする。
First, the positional relationships shown in FIG. 7 are taught. The torch position 32 is stored. The difference vector from the corner 33 is set to (1).Next, in a confirmation operation after teaching, the point to be welded detected by the sensor on the image coordinates with the image center as the origin, that is, the 7th
Memorize the corners in the diagram. This memorization is performed for each point at which a command to check the position using a sensor is written. Let this coordinate be ξ.

第7図では画像座標の原点に角があるのでξはゼロであ
る。
In FIG. 7, there is an angle at the origin of the image coordinates, so ξ is zero.

次に運転により第8図のようになったとする。Next, suppose that the condition shown in FIG. 8 occurs during operation.

画像の中心とワークの角とは差ベクトルeだけ異なって
いる。これをことする。このときロボットの位置が補正
されるのは5画像座標からロボットアーム座標への変換
行列をTとするときT・ (ξ+ζ) である。この値の中に差ベクトルdの無いことが重要で
ある。即ち、差ベクトルdを指示しなくて良いことを意
味する。この値を求めた時のロボットアームの位置を上
記の値だけずらすことで角を正しく求めることができる
。角と作業点との差はdであるため角に正しく位置合せ
すれば、そこからdだけ異なる位置に作業点があるので
第8図の位置34にトーチが位置することになる。この
位置34は第7図のトーチの位置32とはロボットアー
ムの座標では異なっているがワークの角に対しては同じ
位置を与える。
The center of the image and the corner of the workpiece differ by a difference vector e. Do this this year. At this time, the position of the robot is corrected by T·(ξ+ζ), where T is the transformation matrix from 5 image coordinates to robot arm coordinates. It is important that there is no difference vector d in this value. That is, it means that it is not necessary to specify the difference vector d. The angle can be determined correctly by shifting the position of the robot arm by the above value when this value is determined. The difference between the corner and the working point is d, so if the torch is properly aligned with the corner, the working point will be located at a position d different from the corner, so the torch will be located at position 34 in FIG. This position 34 differs in robot arm coordinates from the torch position 32 of FIG. 7, but provides the same position relative to the corner of the workpiece.

以上のように本発明方法では確認運転で教示された状態
でのセンサ画像上でのデータが記憶されるので、自由に
適正溶接位置をセンサ無しの場合と全く同じように教示
できる。
As described above, in the method of the present invention, the data on the sensor image in the state taught in the confirmation operation is stored, so that the proper welding position can be freely taught in exactly the same way as in the case without the sensor.

発明の効果 本発明は上記のような方法を採ったので、溶接線全体で
見たとき優れた精度でロボットの溶接位置の補正を向上
することができ、且つ精度を要求しない場合は適用可能
な溶接長が長くなる。さらに処理は極めて簡単であり実
用性に富み、確認運転でセンサを働かせることで、ワー
ク継ぎ目と溶接点とにセンサ無しの場合と全く同一手順
で自由なオフセットを与えることができる等の効果を有
する。
Effects of the Invention Since the present invention adopts the method described above, it is possible to improve the correction of the robot's welding position with excellent accuracy when looking at the entire welding line, and it is applicable in cases where accuracy is not required. The weld length becomes longer. Furthermore, the process is extremely simple and highly practical, and by using the sensor during the confirmation run, it has the effect of giving free offsets to workpiece joints and welding points in exactly the same procedure as without a sensor. .

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

第1図は本発明方法を実施するロボットの具体例を示し
た外観斜視図、第2図は同、ロボットアーム先端部の拡
大斜視図、第3図は同装置における視覚センサの光路を
示す説明図、第4図は本発明方法における作業点と視野
の中心点との位置関係を示した斜視図、第5図は本発明
方法と従来の方法との溶接結果を比較対照した説明図で
ある。 第6図はセンシング位置の説明図、第7図は教示又は確
認運転時の位置関係を示した説明図、第8図は運転時の
位置関係を示した説明図、第9図は視覚センサの視野の
中心と作業位置を一致させた従来例を示した説明図、第
1O図は第9図における画像の例を示した説明図である
。 第1図
Fig. 1 is an external perspective view showing a specific example of a robot that implements the method of the present invention, Fig. 2 is an enlarged perspective view of the tip of the robot arm, and Fig. 3 is an explanation showing the optical path of the visual sensor in the same device. 4 is a perspective view showing the positional relationship between the working point and the center point of the visual field in the method of the present invention, and FIG. 5 is an explanatory diagram comparing and contrasting the welding results of the method of the present invention and the conventional method. . Figure 6 is an explanatory diagram of the sensing position, Figure 7 is an explanatory diagram showing the positional relationship during teaching or confirmation operation, Figure 8 is an explanatory diagram showing the positional relationship during operation, and Figure 9 is an explanatory diagram of the visual sensor. FIG. 1O is an explanatory diagram showing a conventional example in which the center of the visual field and the working position are made to coincide with each other, and FIG. 1O is an explanatory diagram showing an example of the image in FIG. 9. Figure 1

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)先端に工具が取り付けられているロボットアーム
と、前記ロボットアームの制御装置と、前記工具とは別
に前記ロボットアーム先端に取り付けられた視覚センサ
と、前記ロボットアーム制御装置と連動されている前記
視覚センサの処理装置とを具備し、教示されている作業
開始点である特定の位置とその直後の位置と、前記工具
の取り付けられている方向と、ロボットアームの姿勢と
から定められる位置を作業開始に先立って求め、この求
められた位置で視覚センサにより位置を検出して作業対
象物のズレを求め、この求めたズレを教示されている作
業位置に加算しロボットアームに作業させるロボットの
位置補正方法。
(1) A robot arm having a tool attached to its tip, a control device for the robot arm, a visual sensor attached to the tip of the robot arm separately from the tool, and linked to the robot arm control device. a processing device for the visual sensor, and the robot arm is configured to detect a position determined from a specific position that is a taught work starting point, a position immediately after that, a direction in which the tool is attached, and a posture of the robot arm. This is determined before starting work, and the position is detected using a visual sensor at this determined position to determine the displacement of the work object.The determined displacement is added to the taught work position and the robot arm is instructed to perform the work. Position correction method.
(2)工具はアーク溶接用トーチを用い、教示されてい
る作業開始点である特定の位置を溶接開始点に設定し、
視覚センサは画像のほぼ中心を原点とする予め定められ
ている座標を持ち、この座標上において教示作業後の確
認運転で視覚センサが検出した溶接線位置を記憶し、運
転で得られた視覚センサが求める溶接線位置と前記記憶
されている位置との差を求め、この差を溶接するために
教示されている位置にロボットアームの座標に換算して
加算する請求項1記載のロボットの位置補正方法。
(2) Use an arc welding torch as the tool, set the specific position that is the taught work start point as the welding start point,
The visual sensor has predetermined coordinates whose origin is approximately at the center of the image, and on these coordinates, the welding line position detected by the visual sensor during a confirmation operation after the teaching operation is memorized, and the visual sensor 2. The robot position correction according to claim 1, wherein the difference between the welding line position determined by and the stored position is calculated, and this difference is converted into coordinates of the robot arm and added to the position taught for welding. Method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPWO2021145311A1 (en) * 2020-01-17 2021-07-22

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2021145311A1 (en) * 2020-01-17 2021-07-22
WO2021145311A1 (en) * 2020-01-17 2021-07-22 ファナック株式会社 Control device for robot, robot system, control method, and program

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