JPH03113512A - 産業用ロボットの教示方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野） この発明は、オフラインプログラムを用いた産業用ロボ
ットの教示方法に関する。

〔従来の技術〕

現在、産業用ロボットの教示方法としては、ロボットを
ワークに対して実際に動かしてワークに対する目標位置
、姿勢、および作業命令を教示するティーチングプレイ
バック方式が主流である。

このティーチングプレイバック方式は、オペレータが直
接にワークとロボットの状況を把握して教示できる利点
があり、信頼性の高い教示方法として普及、定着してい
る。

しかし、このティーチングプレイバック方式によると、
ロボットプログラムを作成するために、作業を中断させ
る必要が生じる。特に、最近では生産ラインにおけるロ
ボット設置台数の増加や対象ワークの多様化などにより
教示時間が増大する傾向にあり、ライン停止による生産
効率の低Ｆが問題になりつつある。

このため、作業、生産ラインを停止することなくロボッ
トプログラムを作成し得るオフラインプログラム方式が
注目されている。

このオフラインプログラム方式は、ロボット本体や実ワ
ークを全く使わずに教示、動作確認、データ伝送が行な
えるものであり、コンピュータによって実際のワークお
よびロボットに対応するワークモデルおよびロボットモ
デルを作成し、これらモデルを３次元グラフィック表示
し、表示画面上でロボットモデルをワークモデルに対し
て動かり等してロボットプログラムを作成するものであ
る。該作成されたプログラムはデータ伝送線を介して実
際のロボットに転送される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記オフラインプログラム方式において
は、ワークモデルはワークの図面データに基づき作成さ
れ、また、ロボットモデルもロボットの図面データに基
づき作成されるものであるため、これらモデルと実際の
ワークおよびロボットとの間には以下のような誤差が含
まれる。

■　ワークおよびロボットの位置、姿勢による誤差 ■　ワークおよびロボットの寸法誤差 ■　ロボット自体のもつＮＧ誤差（ロボットは必ずしも
指示された点に正確に位置決めされるとは限らない。す
なわちロボットの位置決め精度にかかる誤差である） このように、オフラインプログラム方式で作成されたロ
ボットプログラムには上記誤差が含まれているため、実
機ではそのまま使用できず、通常は、該作成されたロボ
ットプログラムによってロボットを実動作させながら教
示点を補正する作業が必要となる。

この実機による教示作業にｉＪ３いては、ロボットは前
記オフラインプログラム方式によって作成されたロボッ
トプログラムによって指示される教示点に実際に移動し
、この教示点に位置した状態からティーチング修正が行
なわれるので、この際、上記ロボットプログラムをその
まま実行すると、前述した■■■の誤差によりロボット
とワークとの干渉すなわち接触が発生する可能性があり
、該干渉が発生した場合にはワークまたはロボット先端
ツールの破損といった事故を招来する。そして、このよ
うな事故が発生した場合は、ティーチング修正作業が手
間取り、能率的な修正作業をなし得なくなる。

この発明はこのような事情に亀みてなされたちので、オ
フラインプログラム装置によって作成したロボットプロ
グラムをそのまま実行させた場合に生じるロボットとワ
ークとの干渉を回避させることができる産業用ロボット
の教示方法を提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明では、実際のワークおよびロボットに対応する
ワークモデルおよびロボットモデルを作成し、これらワ
ークモデルおよびロボットモデルを画面上に表示し、該
表示画面上で教示データを指示することによりロボット
プログラムを作成する第１の工程と、該作成されたロボ
ッＩ・プログラムにおける各教示点位置データとワーク
モデルとの距離を演算し、該距離が予め設定した所定値
以内の教示点を抽出する第２の工程と、該抽出された教
示点がツール方向に所定距離退避されるよう前記抽出さ
れた教示点の位置データに所定のオフセット値を加え、
前記作成されたロボットプログラム中の前記抽出された
教示点の位置データを補正する第３の工程と、該補正さ
れたロボットプログラムをロボットに伝送する第４の工
程と、前記第４の工程終了後、前記ロボットプログラム
によってロボットを実動作させながら、教示点の修正を
行なう第５の工程を具えるようにする。

（ｆ＋川用 かかる構成では、第１の工程で、オフラインプログラム
装置によって作成したロボットプログラムにおける各教
示点の位置データとワークモデルとの距離を演算し、該
距離が予め設定した所定値以内の教示点を抽出し、該抽
出した教示点に所定のオフセット値を加えることにより
該教示点の位置データを補正する。そして、該補正した
ロボットプログラムを用いて実機にてティーチング修正
を行なう。これにより、ロボットとワークとの干渉の可
能性がある教示点は、ティーチング修正時、ツール方向
に所定距離退避されることになり、前記干渉を回避する
ことができる。

〔実施例］ 以下、この発明を添付図面に示す実施例にしたがって詳
細に説明する。

第２図はオフラインプログラム装置１の外観構成例を示
Ａもので、マイクロコンピコｉり２、ＣＲＴデイスプレ
ィ３、キーボット４、プロッタ５及びマウス６から成る
コンピュータシステムと、スリーブ７、フートスイッチ
８、およびファンクションキーボックス９から成るワー
ク３次元図形作成システム（ＣＡＤＨ置）とを有して構
成されている。

第１図はオフラインプログラム装置の内部構成を外観的
に示すものである。

ＣＡＤ装置１０は前記スリーダ７等によってワークの３
次元モデルおよびロボットのハンドルモデルを図面デー
タを基に作成するものであり、該作成された３次元のワ
ークモデルデータおよびハンドルデータはオフラインプ
ログラム装置１のワークデータファイル１１に送られ、
該ワークデータアイル１１で記憶される。ロボットテー
タフン・イル１２には、ロボッ１−を図形表示ヅるため
の１」ポットモデルデータがロボットの図面デ゛−夕等
に基づき予め複数個登録されている。

ロボットワーク移動機能部１３では例えば次のような機
能を実現する。

・直交座標、各軸座標でのロボットモデルの移動 ・ワークモデル上の点指示によるロボットモデル先端の
直接移動 ・３次元上の２点を指示してのロボットモデル先端の直
接移動 ・画面上の任意の点の距離の測定 ・ワーク移動 ・ロボット移動 アニメーション表示機能部１４では、例えば３次元ワイ
ヤフレーム表示によってワークモデルおよびロボットモ
デルを表示し、上記移動指定に対応してワークモデルお
よびロボットモデルを画面上で実際に移動させる等の機
能を有している。第３図は表示画面の一例を示すもので
あり、画面左には、画面操作、ロボット移動、ワーク移
動、動作範囲表示等の各種コマンドを実行させるための
アイコン３０が表示されており、マウス６によってカー
ソル３１を所要のアイコン上に合わせることにより必要
なコマンドが選択される。又、画面上の左上にある表示
画面選択欄をカーソル指示することにより、全面図、正
面図、側面図等、任意図面を選択することができる。尚
、第３図の画面において、３３がワークモデルの表示例
であり、３４がロボットモデルの表示例である。

第３図に示したようなアニメーション表示画面を使って
、Ａベレータがロボットモデルにロボットの動作位置お
よび作業命令データを教示すると、ロボットプログラム
エディタ１５は、該教示内容に基づきロボットプログラ
ムを自動作成する。該作成されたロボットプログラムは
ロボットプログラバフ１イル１６に記憶される。

干渉教示点抽出機能部１７は、上記作成されたロボット
プログラムの各教示点について、ワークモデルとの距離
を演算し、該距離が予め設定された所定値１以内の教示
点を抽出し、該抽出した教示点を教示点退避機能部に報
告する。すなわち、ワークモデルとの距離が近い位置デ
ータを持つ教示点が抽出される。

教示点退避機能部１８では、抽出された教示点の位置デ
ータに所定のオフセット蛸を加痺することで、第４図に
示すように、教示点をツール方向に所定距離ｄだけ退避
させる。そして、該補正した教示点位置データをもって
ロボットプログラムの教示点を補正する。

データ転送部１９ではロボットプログラムファ０ イル１６に記憶された所要のロボットプログラムをロボ
ットコントローラ３０に転送する動作を行なう。

以下、かかる構成の具体的作用を第５図の工程部を参照
しながら説明する。

まず、オペレータはＣＡＤ装置１０を用いてワークモデ
ルデータを作成し、該作成したデータをオフラインプロ
グラム装置１のワークデータファイル１１に格納する（
ステップ１０ｏ）。

オフラインプログラム装置１では、前述したロボットモ
デルおよびワークモデルを使ったオペレータによる疑似
ティーチングに基づきロボットプログラムを自動作成す
る（ステン１１０）。

干渉教示点抽出機能部１７では、該作成されたロボット
プログラムの各教示点について、ワークモデルとの距離
を演算し、該演算した距離が所定値１以内の教示点を抽
出する（ステップ１２０）。

教示点退避機能部Ｌ部１８では、該抽出された教示点に
関して、これら教示点の位置データに所定のオフセット
値を加えることによりこれら教示点を１ ツール方向に退避させる教示点位置データの補正処理を
実行する（ステップ１３０）。

そして、このような補正処理が終了づると、該補正処理
が施されたロボットプログラムをデータ転送部１９を介
してロボットコントローラ３０へ転送する（ステップ１
４０）。

該データの転送が終了すると、オペレータは該転送され
たロボットプログラムに従ってロボット４０を実際に動
作させながら、適宜教示点の修正を行なう（ステップ１
５０）。

該実機でのティーチング修正によりこのロボットプログ
ラムは実際の環境、ワークの寸法誤差、位＠誤差等が考
慮された適正なプログラムとなる。

なお、アーク溶接ロボットには、ワイヤタッチセンサに
より、ティーチングされた溶接開始点と実際の開始点の
ズレをザーチ検出し、ティーチング点を自動的に補正し
てくれるものがあり、このワイＡ７タツプレンリによる
リーゾ機能を用いれは゛、前記実機でのティーチング補
正作業はさらに容易となる。

２ このように、本実施例においては、オフラインプログラ
ム装置によって作成された教示データ中のワークとの距
離が近いものについては、該教示データを補正して教示
点をツール方向に退斯ざゼるようにしたので、その後の
実機によるティーチング補正時、前述した各種誤差によ
って発生するワークとロボットとの干渉を確実に防止す
ることができ、ティーチング補正作業が効率良くな゛し
得るようになる。

ところで、本発明は溶接ロボットに限らず、ハンドリン
グロボット等、他のいかなるロボットに対しても適用可
能である。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、オフラインプロ
グラム装置によって作成したロボットプログラム中のワ
ークとの距離が近い教示点については、これを補正し、
教示点をツール方向に退避さゼるようにしたので、その
後の実機によるティーチング修正時のロボットとワーク
との干渉を回避させることができ、これによりワーク、
ロボツ３ トの破損を防止するとともに、効率良いティーチング補
正作業をなし得る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例についてオフラインプログ
ラム装置の概念的な構成例を示（ブロック図、第２図は
オフラインプログラム装置の外観構成例を示す斜視図、
第３図はオフラインプログラム装置による表示画面の一
例を示す図、第４図は実施例の作用を説明するに用いた
説明図、第５図は実施例の具体的動作を例示する工程図
である。 １・・・オフラインプログラム装ば、６・・・マウス、
１７・・・干渉教示点抽出機能部、１８・・・教示点退
避機能部、３０・・・ロボットコンローラ、３３・・・
ワークモデル、３４・・・ロボットモデル、４０・・・
ロボット。 特開平３ １１３５１２　（５） 第 ３ 図 県で１前 夕１匣梗 （ａ） （ｂ） 第４ 図 第５ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 実際のワークおよびロボットに対応するワークモデルお
   よびロボットモデルを作成し、これらワークモデルおよ
   びロボットモデルを画面上に表示し、該表示画面上で教
   示データを指示することによりロボットプログラムを作
   成する第１の工程と、該作成されたロボットプログラム
   における各教示点位置データとワークモデルとの距離を
   演算し、該距離が予め設定した所定値以内の教示点を抽
   出する第２の工程と、 該抽出された教示点がツール方向に所定距離退避される
   よう前記抽出された教示点の位置データに所定のオフセ
   ット値を加え、前記作成されたロボットプログラム中の
   前記抽出された教示点の位置データを補正する第３の工
   程と、 該補正されたロボットプログラムをロボットに伝送する
   第４の工程と、 前記第４の工程終了後、前記ロボットプログラムによっ
   てロボットを実動作させながら、教示点の修正を行なう
   第５の工程とを具える産業用ロボットの教示方法。