JPH05127720A - ロボツトのオフライン教示装置 - Google Patents

ロボツトのオフライン教示装置

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JPH05127720A
JPH05127720A JP28864691A JP28864691A JPH05127720A JP H05127720 A JPH05127720 A JP H05127720A JP 28864691 A JP28864691 A JP 28864691A JP 28864691 A JP28864691 A JP 28864691A JP H05127720 A JPH05127720 A JP H05127720A
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JP
Japan
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teaching
robot
work
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offline
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JP28864691A
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English (en)
Inventor
Makoto Tonai
誠 藤内
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 修正するデータを選択することにより繰り返
し修正することが可能なオフライン教示装置を提供す
る。 【構成】 本発明は、少なくとも1組の教示点位置デー
タを収納する手段101と、実際のワーク上の基準位置
を入力するための手段102と、オフライン教示装置上
のロボット設置位置を決定するためのデータを格納する
格納手段103と、オフライン教示装置上のワーク作業
点位置を決定するためのデータを格納する手段104
と、教示点位置とロボット設置位置とを基準位置とワー
ク作業点位置とに基づいて実際のロボットが実際のワー
クに対して正しく位置決めされるように修正し再度格納
する手段105と、少なくとも1組の教示点位置の中か
ら修正対象となる1組の教示点位置を選択する手段10
6と、から構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はロボットのオフライン教
示装置に係わり、とくに複数台のロボットに1度に教示
したデータの修正装置に関する。
【0002】
【従来の技術】生産自動化のためにロボットが広く使用
されていることは公知であるが、ティーチングプレイバ
ック方式による教示が長時間を要するという欠点を解決
するために、いわゆるオフライン教示装置を使用する方
法が提案されている。即ちコンピュータシステム上に構
築された生産ラインあるいはロボットのモデルにより教
示を行い、完成したプログラムをロボットにダウンロー
ドするものである。
【0003】この方法によれば、並列する複数の生産ラ
インに設置された複数台のロボットに同一作業を教示す
る場合は、一度のティーチングで済むために教示時間は
短縮される。しかし複数の生産ラインとロボットの位置
関係はロボットの設置位置誤差等により生産ライン毎に
全く同一ではなくまたロボットにも機差が存在するた
め、同一のティーチングデータをダウンロードしても誤
差が生じることは避けられない。
【0004】このライン毎ないしはロボット毎の相違を
修正する方法としては以下の2つの方法がある。 方法1:実機ロボットに実際のワークを使用してワーク
位置基準を教示し、教示結果を一旦アップロードする。 一方オフライン教示装置上でワーク位置基準点および作
業点の教示データを作成する。
【0005】アップロードされたワークの位置基準点デ
ータと教示装置上のワークの位置基準点データとが一致
する様に教示装置上のロボット位置と作業点の教示デー
タとを修正する。修正された作業点データを実機ロボッ
トにダウンロードする。 方法2:1台の実機ロボットに教示した作業点の教示デ
ータをオフライン教示装置にアップロードし、教示装置
上でアップロードされた教示データに生産ラインおよび
ロボット毎の修正を施し、修正された教示データを各ロ
ボット毎にダウンロードする。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、方法1
および方法2のいずれも複数のロボットに対する教示デ
ータを作成するために、繰り返し修正することができな
いと言う問題が生じる。図5は教示点位置修正の原理
図、図6はワーク基準点教示の原理図であって、方法1
によりデータを修正する場合について説明する。
【0007】なお、OW はワールド座標系の原点 RA は実際のロボットの原点 RS は教示装置上のロボットの原点 SA は実際のロボットのワーク基準位置 SS は教示装置上のワーク基準位置 XA 、YA は実際のワーク上の作業点 Xs 、Ys は教示装置上のワーク上の作業点 を意味する。
【0008】またA(B)はB座標系で表されたA点の
座標(即ち位置姿勢を示す行列式)を表すものとする。
即ち例えばRA (OW )はワールド座標系で表された実
際のロボットの原点の座標を表す。図7は従来のオフラ
イン教示装置の機能線図であって、ロボット設置位置デ
ータ記憶部203にはRS (OW )が、ワーク作業点位
置データ記憶部204にはXs (GS )、Ys (GS
がそれぞれデータとして記憶されている。
【0009】図8は従来のオフライン教示装置で実行さ
れる操作手順のフローチャートである。ステップ801
における教示装置を使用して作業点を教示するというこ
とは、教示装置上のロボットを操作してXs (RS )お
よびYs (RS )を作成することに相当する。
【0010】即ち各点の座標がいわゆるデナビット・ハ
ーデンバーグ法により表示されていれば、次式が成立す
る。 Xs (RS ) = Xs (GS )*GS (RS ) = Xs (GS )*GS (OW )*RS (OW -1 (1) Ys (RS ) = Ys (GS )*GS (OW )*RS (OW -1 (2) ステップ802における実機ロボットに対してワークの
基準点を教示することは実機ロボットにSA (RA )を
教示することに相当する。
【0011】SA (RA )を教示する方法は、図6に示
すように例えばロボットの作業点p1、p2およびp3
の3点の位置データを使用して作成することができる。
即ち、1.p1からp2へのベクトルp12およびp1
からp3へのベクトルp13を定義する。
【0012】2.p12の単位ベクトル(N)を算出す
る。 3.単位ベクトル(N)とベクトルp13との外積
(A)を求める。 4.単位ベクトル(N)と外積(A)との外積(Q)を
求める。 5.単位ベクトル(N)、外積(A)および外積(Q)
とp1の位置データよりワーク位置基準点の位置・座標
を表す行列式SA (RA )を作成する。
【0013】
【数1】
【0014】ステップ803において、このデータGA
(RA )をオフライン教示装置に例えばフロッピーディ
スク221を介してアップロードする。ステップ805
において、オフライン教示装置で教示されたデータによ
り実ロボットで作業を実行するため必要な修正を行う。
【0015】即ちオフライン教示装置上のワーク位置基
準点と実際のワークの位置基準点とが一致するようにオ
フライン教示装置上のロボットの位置を移動させればよ
い。なおオフライン教示装置上で移動後の座標には ’
を付して表す。移動量をOFとすれば、以下の式が成立
する。 SS (RA ) = OF*SA (RS ’) (3) RS ’(OW ) = RS (OW )*OF (4) SA (RA ) = SA (RS ) = SA (RS ’) (5) 以上から、移動後のロボットの原点RS ’(OW )は次
式のより求められる。
【0016】 RS ’(OW ) = RS (OW )*SS (RA )*SA (RS ’)-1 = RS (OW )*SS (RA )*SA (RS -1(6) このようにオフライン教示装置上のロボットの原点を変
更することにより、オフライン教示装置上のロボットを
実際のロボットとワークとの位置関係に配置修正するこ
とができる。
【0017】ステップ806において、教示点位置を以
下の様に修正する。 XS (RS )→ XS (RS ’) = XS (RS -1*OF = XS (RS -1*RS (OW -1*RS ’(OW )(7) YS (RS )→ YS (RS ’) = YS (RS -1*OF = YS (RS -1*RS (OW -1*RS ’(OW )(8) 従ってオフライン教示装置上で教示位置座標が書換えら
れることとなる。
【0018】そしてステップ807で修正された教示点
位置を実機ロボットにダウンロードすることによって、
実機ロボットに作業を実行させることが可能となる。し
かしながらこの方式においては、(7)および(8)式
により実際のロボットのワーク位置基準点SA (RA
もSS (RS ’)に変更されてしまうため、繰り返して
修正することはできない。
【0019】また方法2においては実機ロボットでワー
ク位置基準点および作業点を教示した結果をオフライン
教示装置にアップロードするが、各々のオフライン教示
装置上の教示位置座標(XS (RS )、YS (RS ))
は変更しない。このためオフライン教示装置上のロボッ
トの位置を(6)式により修正することはできるが、オ
フライン教示装置上のワーク位置基準点SS (RS )は
変更されない。
【0020】即ちロボットの位置のみが変更され、ワー
クの位置は変更されないため、繰り返し修正するために
はオフライン教示装置上のワーク位置基準点S
S (RS )を再度作成しなければならない。本発明は係
る問題点に鑑みなされたものであって、修正するデータ
を選択することにより繰り返し修正することが可能なオ
フライン教示装置を提供することを目的とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】図1は本発明に係るロボ
ットのオフライン教示装置の基本較正図である。即ち本
発明は、実際のロボットを使用してあるいはオフライン
教示装置上のロボットを使用して教示されたワークに対
する少なくとも1組の教示点位置データを収納する教示
点位置データ格納手段101と、オフライン教示装置上
のワーク座標系を決定するために実際のワーク上の少な
くとも3点からなる基準位置を入力するための基準位置
入力手段102と、オフライン教示装置上のロボット設
置位置を決定するためのデータを格納するロボット設置
位置データ格納手段103と、オフライン教示装置上の
ワーク作業点位置を決定するためのデータを格納するワ
ーク作業点位置データ格納手段104と、教示点位置デ
ータ格納手段101に格納された教示点位置とロボット
設置位置データ格納手段103に格納されたロボット設
置位置とを基準位置入力手段により入力された基準位置
とワーク作業点位置データ格納手段104に格納された
ワーク作業点位置とに基づいて実際のロボットが実際の
ワークに対して正しく位置決めされるように修正し修正
した教示点位置とロボット設置位置とをそれぞれ教示点
位置データ格納手段101とロボット設置位置データ格
納手段103とに再度格納する修正手段105と、教示
点位置データ格納手段101に格納された少なくとも1
組の教示点位置の中から修正対象となる1組の教示点位
置を選択する教示点位置データ選択手段106と、から
構成される。
【0022】
【作用】本発明によれば、オフライン教示装置上のロボ
ットの位置を実際のロボットの位置に移動させる修正を
行う際に同時に修正するべきワーク位置基準点あるいは
作業点データが選択され、選択されなかったデータは元
のまま維持されるため、元のデータを基準として繰り返
し修正を行うことが可能となる。
【0023】
【実施例】図2は本発明に係るオフライン教示装置の1
実施例の機能線図であって、いわゆるコンピュータシス
テムとして構成される。即ちオフライン教示装置200
はディスクのような大容量記憶装置である、教示点位置
を記憶する教示位置データ記憶部201、ロボット設置
位置データを記憶するロボット設置位置記憶部203お
よびワーク作業点位置データを記憶するワーク作業点位
置記憶部204と、教示点位置データを修正する修正部
205からなる。
【0024】また以下の周辺機器がそれぞれのインター
フェイス210を介して接続される。 (1)各種データ、オフライン教示装置に動作命令を与
えるためのキーボードのような入力装置211。 (2)ロボットおよびワークの位置等のデータを表示す
るめのブラウン管ディスプレイのような出力装置21
2。
【0025】(3)実際のロボット220との間のフロ
ッピーディスク221によるデータ授受を行うためのフ
ロッピーディスクドライブ202。さらに本発明におい
ては教示点位置データ記憶部201と修正部204との
間に教示点位置データ選択部206を設ける。図3は本
発明による教示点位置およびロボット設置位置修正手順
を示すフローチャートである。
【0026】即ちオフライン教示装置上で教示を行う方
法1の場合は以下の手順となる。ステップ301におい
てオフライン教示装置200の出力装置212に表示さ
れたロボットを入力装置212によって操作して、同じ
く出力装置212に表示されたワーク上の基準点および
作業点を教示する。ステップ302において実機ロボッ
ト220を使用して実ワークの基準点を教示してフロッ
ピーディスク221に収録する。
【0027】ステップ303において、このフロッピー
ディスク221をオフライン教示装置200のディスク
ドライブ202にかけて実ワークの基準点教示データを
オフライン教示装置200に取り込む。ステップ304
において、教示点位置データ記憶部201に記憶されて
いる教示点位置データの中で修正するべき部分と修正し
ないでよい部分とを指示する。
【0028】例えば教示点位置データ記憶部の中には、 (1)オフライン教示装置で教示されたワールド座標系
で表された教示点位置データ:XS (OW )、YS (O
W ) (2)オフライン教示装置で教示されたオフライン教示
装置のロボット座標系で表された教示点位置データ:X
S (RS )、YS (RS ) 等が含まれているが、ワールド座標系で表された作業点
位置は修正しないで保存しておけば繰り返し修正するこ
とが可能となる。
【0029】そしてステップ305でロボット設置位置
が、ステップ306で作業点位置が修正され、ステップ
307で修正された教示点位置データが実機ロボット2
20にフロッピーディスク221を介してダウンロード
される。方法2による場合はステップ301で実機ロボ
ットによる教示が実行され、ステップ303のロードア
ップの際には教示結果も一緒にロードアップされること
となる。
【0030】図4は本発明の第2の実施例の修正手順を
示すフローチャートであって、ステップ303とステッ
プ304との間にステップ401が追加される。ステッ
プ401においては、ロボット設置位置記憶部203に
複数のロボットの設置位置が記憶されている場合に、ダ
ウンロード対象のロボットを選択するための機能を有す
る。
【0031】ロボット設置位置選択部207を設けるこ
とにより複数のロボットに対する教示点を連続的に修正
することが可能となる。
【0032】
【発明の効果】本発明によれば、1回の教示で得られた
教示点位置データに基づいて繰り返し修正を施すことが
可能となるばかりでなく、複数台のロボットに対する修
正も1度に実行することが可能となる。従って同一動作
を複数台のロボットで実行させる場合に各ロボットにダ
ウンロードするべき教示点データを迅速に作成すること
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るオフライン教示装置の基本構成図
である。
【図2】オフライン教示装置の1実施例の機能線図であ
る。
【図3】本発明の操作手順のフローチャートである。
【図4】第2の実施例の操作手順のフローチャートであ
る。
【図5】教示点位置修正の原理図である。
【図6】ワーク位置基準点教示の原理図である。
【図7】従来のオフライン教示装置の機能線図である。
【図8】従来のオフライン教示装置の操作手順のフロー
チャートである。
【符号の説明】
101…教示点位置データ格納手段 102…ワーク基準位置入力手段 103…ロボット設置位置データ格納手段 104…ワーク作業点位置データ格納手段 105…修正手段 106…教示点位置データ選択手段 107…ロボット設置位置データ選択手段

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 実際のロボットを使用して、あるいはオ
    フライン教示装置上のロボットを使用して教示されたワ
    ークに対する少なくとも1組の教示点位置データを収納
    する教示点位置データ格納手段と、 オフライン教示装置上のワーク座標系を決定するために
    実際のワーク上の少なくとも3点からなる基準位置を入
    力するための基準位置入力手段と、 オフライン教示装置上のロボット設置位置を決定するた
    めのデータを格納するロボット設置位置データ格納手段
    と、 オフライン教示装置上のワーク作業点位置を決定するた
    めのデータを格納するワーク作業点位置データ格納手段
    と、 該教示点位置データ格納手段に格納された教示点位置と
    該ロボット設置位置データ格納手段に格納されたロボッ
    ト設置位置とを、該基準位置入力手段により入力された
    基準位置と該ワーク作業点位置データ格納手段に格納さ
    れたワーク作業点位置とに基づいて実際のロボットが実
    際のワークに対して正しく位置決めされるように修正
    し、修正した教示点位置とロボット設置位置とをそれぞ
    れ該教示点位置データ格納手段とロボット設置位置デー
    タ格納手段とに再度格納する修正手段と、から構成され
    るロボットのオフライン教示装置において、 該教示点位置データ格納手段に格納された少なくとも1
    組の教示点位置の中から修正対象となる1組の教示点位
    置を選択する教示点位置データ選択手段を設置すること
    を特徴とするロボットのオフライン教示装置。
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