JPH06149327A - Real-time position correcting method - Google Patents
Real-time position correcting methodInfo
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- JPH06149327A JPH06149327A JP4326210A JP32621092A JPH06149327A JP H06149327 A JPH06149327 A JP H06149327A JP 4326210 A JP4326210 A JP 4326210A JP 32621092 A JP32621092 A JP 32621092A JP H06149327 A JPH06149327 A JP H06149327A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、位置補正方法の改良、
特に、移動する作業対象と作業手段との位置ずれをリア
ルタイムで補正するリアルタイム位置補正方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an improvement of a position correction method,
In particular, the present invention relates to a real-time position correction method for correcting the positional deviation between the moving work object and the work means in real time.
【0002】[0002]
【従来の技術】溶接線やシーリング線の位置をレーザセ
ンサで検出することにより、定位置に固定された作業対
象とロボットハンド先端に装着された溶接トーチ等の作
業手段との間の位置ずれを補正するようにした位置補正
方法が公知である。2. Description of the Related Art By detecting the position of a welding line or a sealing line with a laser sensor, a positional deviation between a work object fixed at a fixed position and a work means such as a welding torch attached to the tip of a robot hand is detected. A position correction method for correcting is known.
【0003】また、このような位置補正作業に用いられ
るレーザセンサとしては、ビームスキャン用の揺動ミラ
ーや反射光検出のための受光素子および光学系を備え、
ビームのスキャン操作によってレーザセンサと作業対象
との間の距離を検出し、更にスキャン方向に直交する作
業対象の断面データを求めることによって溶接線やシー
リング線の位置を検出するようにしたものが特願平3−
165038号,特願平3−240473号等として既
に提案されている。Further, as a laser sensor used for such position correction work, a oscillating mirror for beam scanning, a light receiving element for detecting reflected light, and an optical system are provided.
A feature is that the distance between the laser sensor and the work object is detected by the scanning operation of the beam, and the position of the welding line or sealing line is detected by obtaining the cross-sectional data of the work object orthogonal to the scanning direction. Wishhei 3-
It has already been proposed as No. 165038, Japanese Patent Application No. 3-240473 and the like.
【0004】従来の溶接作業やシーリング作業では、ロ
ボットハンドの先端に溶接トーチ等の作業手段やレーザ
センサを装着し、ロボットハンドの移動方向に直交する
平面の断面データから溶接線やシーリング線の位置を得
て教示時の位置データと比較することにより、ロボット
ハンドの先端、即ち、溶接トーチ等の作業手段の位置ず
れを補正するようにしていた。In the conventional welding work or sealing work, a working means such as a welding torch or a laser sensor is attached to the tip of the robot hand, and the position of the welding line or the sealing line is determined from the sectional data of a plane orthogonal to the moving direction of the robot hand. Therefore, the positional deviation of the tip of the robot hand, that is, the working means such as the welding torch is corrected by comparing the obtained position data with the position data at the time of teaching.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、円柱や円環状
の作業対象を固定したままその外周に沿ってロボットハ
ンドのみを移動させて溶接作業やシーリング作業を行お
うとすると、ロボット自体に傾角一定円弧制御等の機能
が設けられている場合であっても、ロボットハンド先端
を作業対象の背面側に移動させて姿勢を保つことが難し
く、一連の溶接またはシーリング作業を継続して行うこ
とができなくなる場合がある。また、スパンの長い作業
対象を扱うような場合に、作業対象を固定したままロボ
ットアームを移動させて作業を行うと、ロボットの動作
可能範囲によって作業領域が制限され、全作業を一度に
実行できないことがある。However, when a welding work or a sealing work is attempted by moving only the robot hand along the outer circumference of a work object having a circular column shape or a circular ring shape while fixing the work object, the robot itself has a constant inclination arc. Even if functions such as control are provided, it is difficult to move the tip of the robot hand to the back side of the work target to maintain the posture, and it becomes impossible to continuously perform a series of welding or sealing work. There are cases. In addition, when handling a work object with a long span, if the work is performed while moving the robot arm while the work object is fixed, the work area is limited by the operable range of the robot, and all work cannot be performed at once. Sometimes.
【0006】そこで、ロボットの位置や姿勢を大きく変
化させずに円柱や円環等からなる作業対象の側を回転さ
せたり移動させたりして溶接やシーリング等の作業を行
うことが望まれる。しかし、このような場合に教示操作
によって溶接またはシーリング作業を行おうとすれば作
業対象の回転位置や移動位置とロボットハンドの先端位
置とを対応させながら教示操作を行わなければならず非
常に面倒であるし、プレイバック動作に際して、最初の
教示点に対応する回転位置から作業対象の回転を始める
というのも技術的に困難である。また、教示位置を基準
に位置補正を行う場合には作業対象の溶接線やシーリン
グ線の固体差により溶接トーチ等の作業手段を適確に位
置決めできなくなる場合があり、レーザセンサを利用し
てトレース動作を行わせるとしても、作業手段とセンサ
との間にオフセットが存在する限り、通常の手段では溶
接トーチ等の作業手段を適確に位置決めすることは困難
である。Therefore, it is desired to perform welding, sealing, and other operations by rotating or moving the side of the work object, which is composed of a cylinder, an annular ring, or the like, without significantly changing the position or posture of the robot. However, if a welding operation or a sealing operation is to be performed by a teaching operation in such a case, the teaching operation must be performed while associating the rotation position or movement position of the work target with the tip position of the robot hand, which is very troublesome. However, it is technically difficult to start the rotation of the work target from the rotation position corresponding to the first teaching point during the playback operation. In addition, when performing position correction based on the taught position, it may not be possible to accurately position the working means such as the welding torch due to individual differences in the welding line or sealing line of the work target, and trace using the laser sensor. Even if the operation is performed, it is difficult to properly position the working means such as the welding torch by the usual means as long as there is an offset between the working means and the sensor.
【0007】本発明の目的は、これら従来技術の欠点を
解消し、作業対象に対して回転等の移動を与えながら溶
接やシーリング等の作業を行う場合であっても溶接トー
チ等の作業手段の位置補正を適確に行うことのできるリ
アルタイム位置補正方法を提供することにある。An object of the present invention is to solve these drawbacks of the prior art and to provide a working means such as a welding torch even when performing work such as welding and sealing while giving movement such as rotation to a work target. An object of the present invention is to provide a real-time position correction method capable of performing position correction appropriately.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の位置補正方法
は、作業手段を固定して作業対象を移動させ、レーザセ
ンサのオフセット方向を作業対象の移動方向に合わせて
設定すると共に、レーザセンサで測定した作業対象上の
位置が前記作業手段に到達するまでの間レーザセンサの
測定データを保存しておき、前記作業対象上の位置が作
業手段に到達した時点で前記測定データに基いて作業手
段または作業対象の位置ずれを補正することにより前記
目的を達成した。According to the position correcting method of the present invention, the working means is fixed, the work object is moved, the offset direction of the laser sensor is set according to the moving direction of the work object, and the laser sensor is used. The measurement data of the laser sensor is stored until the measured position on the work target reaches the working unit, and the working unit is based on the measurement data when the position on the work target reaches the working unit. Alternatively, the above object was achieved by correcting the positional deviation of the work target.
【0009】[0009]
【作用】レーザセンサのオフセット方向を作業対象の移
動方向に合わせて設定することにより作業対象上の位置
が作業手段に到達する前の段階で予め位置測定を実行し
て測定データを保存しておき、前記作業対象上の位置が
作業手段に到達した時点で該測定データに基いて作業手
段または作業対象の位置ずれを補正するようにしたの
で、作業対象上の溶接線やシーリング線等の固体差、お
よび、作業手段とレーザセンサとの間のオフセットの大
小に関わらず作業手段と作業対象との間の位置ずれを適
確に補正することができる。By setting the offset direction of the laser sensor according to the moving direction of the work object, the position measurement is executed in advance before the position on the work object reaches the working means and the measurement data is stored. Since the position deviation of the working means or the working object is corrected based on the measurement data when the position on the working object reaches the working means, a solid difference such as a welding line or a sealing line on the working object is corrected. Further, the positional deviation between the working means and the work target can be appropriately corrected regardless of the magnitude of the offset between the working means and the laser sensor.
【0010】[0010]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図1は溶接装置3およびレーザセンサ4を取り付
けた産業用ロボットの一例を概略で示すブロック図であ
る。ロボット本体2を駆動制御するロボットコントロー
ラ1はCPU11を有し、CPU11には、制御プログ
ラム等を格納したROM12,データの一時記憶等に用
いられるRAM16,各種パラメータや教示データ等を
記憶する不揮発性メモリ17,ロボットに動作を教示す
るための教示操作盤13,操作盤14、および、サーボ
回路20を介してロボット本体2の各軸を駆動制御する
ための軸制御器18,入出力インターフェイス19等が
バス15で接続されており、入出力インターフェイス1
9には前述の溶接トーチ31を取付けた溶接装置3およ
びレーザセンサ4が接続されている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram schematically showing an example of an industrial robot equipped with a welding device 3 and a laser sensor 4. The robot controller 1 that drives and controls the robot body 2 has a CPU 11, and the CPU 11 has a ROM 12 that stores control programs and the like, a RAM 16 that is used for temporary storage of data, and a non-volatile memory that stores various parameters and teaching data. 17, a teaching operation panel 13 for teaching motions to the robot, an operation panel 14, an axis controller 18 for driving and controlling each axis of the robot body 2 via a servo circuit 20, an input / output interface 19, and the like. Input / output interface 1 connected by bus 15.
The welding device 3 to which the above-described welding torch 31 is attached and the laser sensor 4 are connected to 9.
【0011】図2は円柱や円環等の外周部に周方向の溶
接線6を定義した作業対象5に溶接トーチ31による溶
接作業を行う場合の段取り状態を示す概念図で、作業対
象5は、ロボット本体2自体に設けられた付加軸や別の
ロボットハンド、もしくは、回転速度制御可能な他の回
転駆動手段に取付けられ、その中心軸αを中心として予
め定められた所定の回転速度で一方向に回転されるよう
になっている。図2では回転速度および回転時間の制御
が可能な制御装置を有する回転駆動手段により作業対象
5が回転される場合について例示している。回転駆動手
段の制御装置はロボットコントローラ1の入出力インタ
ーフェイス19に接続され、ロボットコントローラ1か
らの回転開始指令を受けて作業対象5の回転を開始させ
ると共に、作業対象5の回転が前記所定の回転速度に達
した段階で入出力インターフェイス19を介してロボッ
トコントローラ1に回転開始信号を出力するようになっ
ている。また、回転駆動手段の制御装置はロボットコン
トローラ1からのタイマスタート指令を受けて回転時間
の計時を開始し、作業対象5の1回転に対応する所定の
回転時間が経過すると回転駆動手段の駆動を停止してロ
ボットコントローラ1にタイムアップ信号を出力する。FIG. 2 is a conceptual diagram showing a setup state when a welding work is carried out by a welding torch 31 on a work target 5 in which a welding line 6 in the circumferential direction is defined on the outer peripheral portion of a cylinder, an annular ring or the like. Attached to an additional axis provided on the robot body 2 itself, another robot hand, or other rotation driving means capable of controlling the rotation speed, and at a predetermined rotation speed centered on the central axis α of the robot hand. It is designed to rotate in the direction. FIG. 2 exemplifies a case where the work target 5 is rotated by the rotation driving means having a control device capable of controlling the rotation speed and the rotation time. The control device of the rotation driving means is connected to the input / output interface 19 of the robot controller 1, receives the rotation start command from the robot controller 1 to start the rotation of the work target 5, and the rotation of the work target 5 is the predetermined rotation. When the speed is reached, a rotation start signal is output to the robot controller 1 via the input / output interface 19. Further, the control device of the rotation driving means receives the timer start command from the robot controller 1 to start measuring the rotation time, and when the predetermined rotation time corresponding to one rotation of the work target 5 has elapsed, the rotation driving means is driven. It stops and outputs a time-up signal to the robot controller 1.
【0012】溶接トーチ31はロボットハンドの先端に
装着されており、溶接トーチ31を接続した溶接装置3
はロボットコントローラ1からの溶接開始指令を受けて
溶接動作を開始する一方、ロボットコントローラ1から
の溶接終了指令を受けて溶接動作を終了するようになっ
ている。ロボットハンドの先端には、更に、溶接トーチ
31の中心軸との間に一定のオフセットを有して、特願
平3−165038号,特願平3−240473号等に
開示されるレーザセンサ4が装着され、不揮発性メモリ
17には、溶接トーチ31の中心軸とレーザセンサ4の
光軸とで形成される平面が作業対象5の中心軸αとほぼ
直交するように、即ち、溶接トーチ31の中心軸に対す
るレーザセンサ4のオフセット方向が作業対象5におけ
る外周部の回転移動方向と逆方向になるように、位置測
定開始時のロボットハンド先端位置が予め教示されてい
る。図2の如く作業対象5が回転移動する場合において
は、溶接トーチ31の中心軸に対するレーザセンサ4の
オフセット方向が作業対象の移動方向に沿ってその向き
を反対とする側でも(図2の例)、また、その逆であっ
ても本発明方法を適用することが可能であるが(望まし
くは、図2に示すように、レーザセンサ4でスキャンさ
れた作業対象5上の位置が溶接トーチ31の作業位置に
到達するまでの距離が短くなるように回転方向を設定す
ることから回転移動方向と逆方向にオフセットした方が
よい)、作業対象が直線移動する場合には、溶接トーチ
31の中心軸に対するレーザセンサ4のオフセット方向
は作業対象の移動方向に反対する側に限定される。レー
ザセンサ4のスキャン方向は図2に示す矢印βの方向、
即ち、作業対象5の回転移動方向に対応する溶接線6に
直交するY軸の方向であり、該レーザセンサ4は反射光
検出のための受光素子に結像されたレーザ反射光の位置
および揺動ミラーの揺動角度により、従来と同様にし
て、レーザセンサ4とスキャンの対象となっている作業
対象5上の溶接線6との間の距離(図2のZ軸方向)、
および、センサ座標系の中心に対する溶接線6の位置ず
れ(図2のY軸方向)を検出する。レーザセンサ4はロ
ボットコントローラ1からの測定実行指令を受けて、そ
の時点における溶接線6の位置ずれデータ(y,z)を
検出すると共に、入出力インターフェイス19を介し
て、該データをロボットコントローラ1のCPU11に
リアルタイムで送信する。後に詳述するが、測定実行指
令の出力周期、つまり、レーザセンサ4の測定実行間隔
は設定値ΔTである。The welding torch 31 is attached to the tip of the robot hand, and the welding device 3 having the welding torch 31 connected thereto is used.
Receives the welding start command from the robot controller 1 and starts the welding operation, while receiving the welding end command from the robot controller 1 and ends the welding operation. The tip of the robot hand further has a constant offset with respect to the central axis of the welding torch 31, and the laser sensor 4 disclosed in Japanese Patent Application No. 3-165038, Japanese Patent Application No. 3-240473, etc. Is mounted on the nonvolatile memory 17 so that the plane formed by the central axis of the welding torch 31 and the optical axis of the laser sensor 4 is substantially orthogonal to the central axis α of the work target 5, that is, the welding torch 31. The tip end position of the robot hand at the start of position measurement is taught in advance so that the offset direction of the laser sensor 4 with respect to the central axis of is the opposite direction to the rotational movement direction of the outer peripheral portion of the work target 5. When the work target 5 rotates as shown in FIG. 2, the offset direction of the laser sensor 4 with respect to the central axis of the welding torch 31 is opposite to the direction along the moving direction of the work target (example of FIG. 2). ) And vice versa, the method of the present invention can be applied (desirably, as shown in FIG. 2, the position on the work target 5 scanned by the laser sensor 4 is the welding torch 31). The rotation direction is set so that the distance to reach the work position is shortened, so it is better to offset in the direction opposite to the rotation movement direction.) When the work object moves linearly, the center of the welding torch 31 The offset direction of the laser sensor 4 with respect to the axis is limited to the side opposite to the moving direction of the work target. The scanning direction of the laser sensor 4 is the direction of the arrow β shown in FIG.
That is, it is the direction of the Y-axis orthogonal to the welding line 6 corresponding to the rotational movement direction of the work target 5, and the laser sensor 4 positions and shakes the laser reflected light imaged on the light receiving element for detecting the reflected light. Depending on the swing angle of the moving mirror, the distance between the laser sensor 4 and the welding line 6 on the work target 5 to be scanned (Z-axis direction in FIG. 2), as in the conventional case,
Also, the positional deviation of the welding line 6 with respect to the center of the sensor coordinate system (Y-axis direction in FIG. 2) is detected. The laser sensor 4 receives the measurement execution command from the robot controller 1 and detects the positional deviation data (y, z) of the welding line 6 at that time, and at the same time, outputs the data via the input / output interface 19. To CPU 11 in real time. As will be described later in detail, the output cycle of the measurement execution command, that is, the measurement execution interval of the laser sensor 4 is the set value ΔT.
【0013】図3に示されるように、溶接トーチ31に
対するレーザセンサ4のオフセット量をDとし、また、
作業対象6の回転速度(周速)がVであってその回転方
向がクロックワイズであるとすれば、レーザセンサ4で
スキャンされた作業対象5上の位置P1が溶接トーチ31
の作業位置P2に到達するまでに必要とされる時間Tは、
概略において、T=D/Vとなる。この実施例ではレー
ザセンサ4の測定実行回数を積算する測定実行回数積算
カウンタn(RAM16のレジスタまたはCPU11の
汎用レジスタの1つ)を計時手段として利用しており、
レーザセンサ4でスキャンされた作業対象5上の位置P1
が溶接トーチ31の作業位置P2に到達するまでに必要と
される時間Tに対応するカウンタnの値、即ち、補正開
始タイミング判定値N、但し、N=T/ΔTが予め不揮
発性メモリ17にパラメータとして記憶されている。ま
た、レーザセンサ4でスキャンされる作業対象5上の位
置P1と溶接トーチ31の作業位置P2との間には、円柱ま
たは円環等からなる作業対象5の外周部の曲率により、
距離方向(図3のZ軸方向)にΔZの差が生じる。従っ
て、P1点で測定した位置ずれデータ(y,z)にのみ基
いてP2点で溶接トーチ31の位置補正を行おうとすると
溶接トーチ31が必要以上に作業対象5に接近するとい
った問題が生じる。このような問題を回避するため、不
揮発性メモリ17には、作業対象5の曲率やオフセット
量Dおよび作業対象5と溶接トーチ31との相対位置関
係(作業対象5の中心軸αと溶接トーチ31の中心軸に
関するX軸方向の離間程度)に応じ、距離方向の補正値
ΔZが予めパラメータとして記憶されている。As shown in FIG. 3, the offset amount of the laser sensor 4 with respect to the welding torch 31 is D, and
If the rotation speed (peripheral speed) of the work target 6 is V and the rotation direction is clockwise, the position P1 on the work target 5 scanned by the laser sensor 4 is the welding torch 31.
The time T required to reach the working position P2 of
In summary, T = D / V. In this embodiment, the measurement execution number integration counter n (one of the register of the RAM 16 or the general-purpose register of the CPU 11) that integrates the number of measurement executions of the laser sensor 4 is used as a time measuring means.
Position P1 on the work target 5 scanned by the laser sensor 4
Of the counter n corresponding to the time T required to reach the work position P2 of the welding torch 31, that is, the correction start timing determination value N, where N = T / ΔT is previously stored in the nonvolatile memory 17. It is stored as a parameter. Further, between the position P1 on the work target 5 scanned by the laser sensor 4 and the work position P2 of the welding torch 31, due to the curvature of the outer peripheral portion of the work target 5 formed of a cylinder or an annular ring,
A difference of ΔZ occurs in the distance direction (Z-axis direction in FIG. 3). Therefore, if the position correction of the welding torch 31 is attempted at the P2 point based on only the positional deviation data (y, z) measured at the P1 point, the problem that the welding torch 31 approaches the work target 5 more than necessary occurs. In order to avoid such a problem, in the non-volatile memory 17, the curvature and offset amount D of the work target 5 and the relative positional relationship between the work target 5 and the welding torch 31 (the central axis α of the work target 5 and the welding torch 31) are stored. The correction value ΔZ in the distance direction is stored in advance as a parameter in accordance with the degree of separation in the X-axis direction with respect to the center axis of the.
【0014】また、RAM16のデータ記憶領域には、
レーザセンサ4から次々と入力される位置ずれデータ
(y,z)を循環的にN個以上シフト記憶することので
きるシフトレジスタ状のファイル手段A1、および、前
記データ(y,z)に対応して当該時点におけるロボッ
トハンドの位置姿勢データ(X,Y,Z)等を循環的に
N個以上シフト記憶することのできるシフトレジスタ状
のファイル手段A2が設けられている。図6はファイル
手段A1の構成および機能を概略で示す概念図であり、
該ファイル手段A1は、図6に示されるように、レーザ
センサ4から最初に入力された位置ずれデータ(y1,
z1)を、まず、アドレス1の記憶領域に対応させて記
憶し、以下、新たなデータが入力される毎に第iアドレ
スに記憶されているデータを順次i+1のアドレスにシ
フトして更新記憶し、アドレス1の記憶領域に新たなデ
ータを受け入れる。ロボットハンドの位置姿勢データ
(X,Y,Z)等をシフト記憶するファイル手段A2の
構成および機能もこれと同様である。In the data storage area of the RAM 16,
Corresponding to the shift register-like file means A1 capable of cyclically shifting and storing N or more pieces of positional deviation data (y, z) input from the laser sensor 4 and the data (y, z). Further, there is provided a shift register-shaped file means A2 capable of cyclically storing N or more pieces of position / orientation data (X, Y, Z) of the robot hand at that point in time. FIG. 6 is a conceptual diagram schematically showing the configuration and function of the file means A1.
As shown in FIG. 6, the file means A1 has the positional deviation data (y1, which is first input from the laser sensor 4).
z1) is first stored in association with the storage area of address 1, and thereafter, every time new data is input, the data stored in the i-th address is sequentially shifted to the address of i + 1 and updated and stored. , Receives new data in the storage area of address 1. The configuration and function of the file means A2 that shift-stores the position / orientation data (X, Y, Z) of the robot hand and the like are also the same.
【0015】図4〜図5は、円柱や円環等からなる作業
対象5に溶接トーチ31で溶接作業を施す際にロボット
コントローラ1のCPU11が行う「位置補正処理」の
概略を示すフローチャートであり、以下、図4〜図5を
参照して本実施例の処理動作を説明する。なお、図4〜
図5に示す処理に対応するプログラムは制御プログラム
の一部として予めROM12に格納されているが、前述
の補正開始タイミング判定値Nや距離方向の補正値ΔZ
等の値は不揮発性メモリ17にパラメータとして不揮発
記憶されたものであって、必要に応じて任意に書き替え
操作を行うことができる。4 to 5 are flowcharts showing the outline of the "position correction process" performed by the CPU 11 of the robot controller 1 when the welding torch 31 performs welding work on the work target 5 consisting of a cylinder, an annular ring or the like. The processing operation of this embodiment will be described below with reference to FIGS. In addition, FIG.
The program corresponding to the processing shown in FIG. 5 is stored in advance in the ROM 12 as a part of the control program, but the correction start timing determination value N and the correction value ΔZ in the distance direction described above are stored.
The values such as are stored in the nonvolatile memory 17 as parameters in a nonvolatile manner, and the rewriting operation can be arbitrarily performed as necessary.
【0016】「位置補正処理」を開始したCPU11
は、まず、不揮発性メモリ17に予め記憶された位置測
定開始時の位置決め位置にロボットハンドの先端を移動
させ(ステップS1)、測定実行回数積算カウンタn,
補正処理移行フラグF1,溶接処理移行フラグF2の各
々を初期化し(ステップS2)、次いで、入出力インタ
ーフェイス19を介して回転駆動手段の制御装置に回転
開始指令を出力すると共に(ステップS3)、制御装置
からの回転開始信号を待つ待機状態に入る(ステップS
4)。回転開始指令を受けた制御装置は回転駆動手段を
作動させて作業対象5の回転を開始し、作業対象5の回
転速度(周速)が予め設定された回転速度Vに到達した
ことを検出すると、ロボットコントローラ1に回転開始
信号を出力する。CPU 11 which has started the "position correction process"
First, the tip of the robot hand is moved to the positioning position at the time of starting the position measurement stored in advance in the non-volatile memory 17 (step S1), and the measurement execution number integration counter n,
Each of the correction process shift flag F1 and the welding process shift flag F2 is initialized (step S2), and then a rotation start command is output to the controller of the rotation driving means via the input / output interface 19 (step S3), and control is performed. A standby state waiting for a rotation start signal from the device is entered (step S
4). Upon receiving the rotation start command, the control device activates the rotation driving means to start the rotation of the work target 5 and detects that the rotation speed (peripheral speed) of the work target 5 has reached the preset rotation speed V. , And outputs a rotation start signal to the robot controller 1.
【0017】ステップS4の判別処理で回転開始信号の
入力を検出したCPU11は、レーザセンサ4に測定実
行指令を出力して現時点のスキャン領域に対応する作業
対象5上の位置から溶接線6の位置ずれデータ(x,
y)を検出すると共に、現時点におけるロボットハンド
の位置姿勢データ(X,Y,Z)等を読取り(ステップ
S5)、各々のデータをRAM16のファイル手段A1
およびA2にシフト記憶する(ステップS6)。図6に
おける時刻0の欄に示されるように、この時点では第1
回目の測定処理による位置ずれデータ(y1,z1)
が、ファイル手段A1のアドレス1に記憶され、また、
当該測定時点でのロボットハンドの位置姿勢データ(X
1,Y1,Z1)等がファイル手段A2のアドレス1に
記憶されることとなる。The CPU 11, which has detected the input of the rotation start signal in the determination processing of step S4, outputs a measurement execution command to the laser sensor 4 and outputs the position of the welding line 6 from the position on the work target 5 corresponding to the current scan area. Deviation data (x,
y) is detected and the current position and orientation data (X, Y, Z) of the robot hand is read (step S5), and each data is stored in the file means A1 of the RAM 16.
And are stored in A2 (step S6). As shown in the column of time 0 in FIG.
Positional deviation data (y1, z1) by the second measurement process
Is stored at address 1 of the file means A1, and
Position and orientation data of the robot hand (X
1, Y1, Z1) etc. will be stored at address 1 of the file means A2.
【0018】次いで、CPU11は、補正処理移行フラ
グF1がセットされているか否かを判別するが(ステッ
プS7)、測定開始直後の現時点においてはステップS
2の処理によるフラグF1のリセット状態がそのまま保
持されているので、ステップS7の判別結果は偽とな
る。そこで、CPU11は測定実行回数積算カウンタn
の値を1インクリメントして測定処理(ステップS5お
よびステップS6の処理)が1回実行されたことを記憶
し(ステップS8)、該カウンタnの値が補正開始タイ
ミング判定値Nの値(以下、N=3として説明する)に
達しているか否かを判別する(ステップS9)。現時点
では測定実行回数積算カウンタnの値が1であるからス
テップS9の判別結果は偽となり、CPU11は所定時
間待機した後(ステップS10)、再び、ステップS5
の処理へと移行することとなる。なお、ここでいう所定
時間とはステップS5〜ステップS10に至る1ループ
分の処理を予め設定された測定実行周期ΔTに一致させ
るための待機時間である。ステップS4の判別結果が真
となった後、ステップS5以降の処理をCPU11のク
ロック周期ΔTに同期して所定周期毎に繰り返し実行す
るようなタスク管理を用いる場合もあり、この場合、ス
テップS10に対応する処理はハードウェア上の処理と
して自動的に実行されることとなる。また、ステップS
5の処理で周期ΔTを計時するタイマをリスタートさ
せ、ステップS10(後述のステップS12,S20も
同様である)で該タイマがタイムアップするまで待って
ステップS5の処理へ移行するようにしてもよい。Next, the CPU 11 determines whether or not the correction process shift flag F1 is set (step S7), but at the present time point immediately after the start of measurement, the step S7 is performed.
Since the reset state of the flag F1 by the process of 2 is retained as it is, the determination result of step S7 is false. Therefore, the CPU 11 causes the measurement execution number integration counter n
Is incremented by 1 to store that the measurement process (the processes of steps S5 and S6) has been performed once (step S8), and the value of the counter n is the value of the correction start timing determination value N (hereinafter, It is determined whether or not the value has reached N (described as N = 3) (step S9). Since the value of the measurement execution number integration counter n is 1 at present, the determination result of step S9 is false, and the CPU 11 waits for a predetermined time (step S10), and then again returns to step S5.
The processing will shift to. The predetermined time here is a waiting time for making the processing for one loop from step S5 to step S10 coincide with the preset measurement execution period ΔT. In some cases, task management is used in which after the determination result in step S4 becomes true, the processing in step S5 and subsequent steps is repeatedly executed at predetermined intervals in synchronization with the clock cycle ΔT of the CPU 11, and in this case, step S10 is performed. The corresponding process is automatically executed as a process on hardware. Also, step S
In step 5, the timer for measuring the period ΔT is restarted, and in step S10 (the same applies to steps S12 and S20 described later), the timer waits until the timer expires, and the process proceeds to step S5. Good.
【0019】ステップS5の処理へと移行したCPU1
1は、ステップS9の判別結果が真となるまでの間、以
下、前記と同様にしてステップS5〜ステップS10に
至るループ状の処理を繰り返し実行する。なお、この例
でステップS9の判別結果が真となるのは測定処理が3
回実行されてn=3となった段階であり、この時、ファ
イル手段A1におけるアドレス1の記憶領域には図6に
おける時刻2ΔTの欄に示されるように第3回目の測定
処理によって得られた位置ずれデータ(y3,z3)が
記憶され、また、同アドレス2の記憶領域には第2回目
の測定処理によって得られた位置ずれデータ(y2,z
2)がシフト記憶され、かつ、同アドレス3の記憶領域
には第1回目の測定処理によって得られた位置ずれデー
タ(y1,z1)がシフト記憶される。ファイル手段A
2に関しても同様である。CPU 1 having moved to the processing of step S5
1 repeats the loop processing from step S5 to step S10 in the same manner as described above until the determination result of step S9 becomes true. In this example, the determination result of step S9 is true when the measurement process is 3
This is a stage where n = 3 has been executed once, and at this time, it was obtained by the third measurement process as shown in the column of time 2ΔT in the storage area of address 1 in the file means A1. The positional shift data (y3, z3) is stored, and the positional shift data (y2, z3) obtained by the second measurement process is stored in the storage area of the same address 2.
2) is shift-stored, and the displacement data (y1, z1) obtained by the first measurement process is shift-stored in the storage area of the same address 3. File means A
The same applies to 2.
【0020】そして、ステップS5〜ステップS10に
至るループ状の処理を繰り返し実行する間にステップS
9の判別結果が真となって、次周期の「位置補正処理」
で第N+1回目、即ち、この例では第4回目の測定処理
が実行されようとしていることが検出されると、CPU
11は前述のループ処理を終了させて補正処理移行フラ
グF1をセットし(ステップS11)、前述と同様の待
機処理(但し、ステップ数が異なるので待機時間も異な
る)を実施した後(ステップS12)、再び、ステップ
S5の処理へと移行して、該ステップS5および次のス
テップS6の処理を前記と同様にして実行する。Then, while repeatedly executing the loop-like processing from step S5 to step S10, step S
When the determination result of 9 becomes true, the "position correction process" of the next cycle is performed.
When it is detected that the N + 1th measurement process, that is, the fourth measurement process in this example, is about to be executed,
11 terminates the loop process described above, sets the correction process shift flag F1 (step S11), and executes the same standby process as described above (however, the standby time is different because the number of steps is different) (step S12). Then, the process proceeds to step S5 again, and the processes of step S5 and the next step S6 are executed in the same manner as described above.
【0021】この時点のファイル手段A1の状態を図6
における時刻3ΔT (N+1)の欄に示す。ファイル手段A
2に関してもこれと同様である。The state of the file means A1 at this point is shown in FIG.
In the column of time 3ΔT (N + 1). File means A
The same applies to 2 as well.
【0022】ステップS6の処理を終了したCPU11
は、次いで補正処理移行フラグF1がセットされている
か否かを判別するが(ステップS7)、この時点では既
に補正処理移行フラグF1がセットされているのでステ
ップS7の判別結果は真となる。なお、この時点におけ
る測定実行回数積算カウンタnの値はNの値に保持され
ているが、測定実行回数積算カウンタnの値がNに達し
たその次の処理周期、即ち、現在の処理周期におけるス
テップS5およびステップS6の処理で新たな測定処理
が既に実行されているので、この時点で既にN+1回の
測定処理が実行されていることになる。CPU 11 which has completed the processing of step S6
Then determines whether or not the correction process shift flag F1 is set (step S7). Since the correction process shift flag F1 has already been set at this point, the determination result of step S7 is true. Although the value of the measurement execution number integration counter n at this time is held at the value of N, in the next processing cycle when the value of the measurement execution number integration counter n reaches N, that is, in the current processing cycle. Since new measurement processing has already been executed in the processing of steps S5 and S6, it means that N + 1 times of measurement processing has already been executed at this point.
【0023】次いで、CPU11は、ファイル手段A1
のアドレスN+1、つまり、この例ではファイル手段A
1のアドレス4に記憶された位置ずれデータ(yN+
1,zN+1)、および、これに対応してファイル手段
A2のアドレスNに記憶されたロボットハンドの位置姿
勢データ(XN+1,YN+1,ZN+1)等と、不揮
発性メモリ17に記憶された距離方向の補正値ΔZを読
込み、これらの値に基いてロボットハンドに対する位置
補正データを作成し(ステップS13)、該位置補正デ
ータを軸制御器18に出力してロボットハンドの先端位
置、即ち、溶接トーチ31の中心軸が作業対象5の溶接
線6上に位置するように位置ずれを補正する(ステップ
S14)。Next, the CPU 11 causes the file means A1.
Address N + 1, that is, file means A in this example
Positional deviation data (yN +
1, zN + 1), and corresponding position / orientation data (XN + 1, YN + 1, ZN + 1) of the robot hand stored at the address N of the file means A2, and correction in the distance direction stored in the non-volatile memory 17. The value ΔZ is read, position correction data for the robot hand is created based on these values (step S13), the position correction data is output to the axis controller 18, and the tip position of the robot hand, that is, the welding torch 31 is output. The positional deviation is corrected so that the central axis is located on the welding line 6 of the work target 5 (step S14).
【0024】図6における時刻3ΔT (N+1)の欄に示さ
れる位置ずれデータの記憶状態から明らかなように、こ
のときファイル手段A1から読込まれるデータは当該処
理周期に対してN処理周期以前、即ち、この例では3処
理周期以前の測定データであり、とりもなおさず第1回
目の測定処理における位置ずれデータ(y1,z1)で
ある。そして、「位置補正処理」開始時点の位置ずれデ
ータ(y1,z1)が検出された時刻が0、かつ、第N
+1回目の測定処理と共に実行される第1回目の位置ず
れ補正処理(ステップS13およびステップS14の処
理)が行われる時刻がNΔT、即ち、この例では3ΔT
であり、該NΔTの値は作業対象5を設定速度Vで回転
させたときにレーザセンサ4でスキャンされた作業対象
5上の位置P1が溶接トーチ31の作業位置P2に到達する
までに必要とされる所用時間Tに対応する。As is clear from the storage state of the positional deviation data shown in the column of time 3ΔT (N + 1) in FIG. 6, the data read from the file means A1 at this time is N processing cycles with respect to the processing cycle. Previously, that is, in this example, the measurement data before three processing cycles, and in any case, is the positional deviation data (y1, z1) in the first measurement processing. Then, the time at which the position shift data (y1, z1) is detected at the start of the "position correction process" is 0, and the Nth
The time at which the first misregistration correction process (the processes of step S13 and step S14) that is executed together with the + 1st measurement process is performed is NΔT, that is, 3ΔT in this example.
The value of NΔT is necessary until the position P1 on the work target 5 scanned by the laser sensor 4 when the work target 5 is rotated at the set speed V reaches the work position P2 of the welding torch 31. Corresponding to the required time T.
【0025】つまり、第1回目の位置ずれ補正処理で
は、所定の回転速度Vに達し、レーザセンサ4により図
3における時刻0のP1点でY軸およびZ軸方向の位置ず
れを検出された作業対象5上の溶接線6が、所定速度V
で回転する作業対象5の回転に伴って時刻NΔT=Tの
経過後、作業手段である溶接トーチ31の作業位置P2に
到達した時点で、時刻NΔT=T前の位置ずれデータ、
即ち、時刻0のP1点でレーザセンサ4により測定された
位置ずれデータと、該時刻0の時点におけるロボットハ
ンドの位置姿勢データおよび距離方向の補正値ΔZとに
基いて、時刻NΔT=Tの現時点における溶接トーチ3
1の位置ずれが補正されることとなる。That is, in the first misregistration correction process, the work in which the predetermined rotational speed V is reached and the misregistration in the Y-axis and Z-axis directions is detected by the laser sensor 4 at point P1 at time 0 in FIG. The welding line 6 on the target 5 has a predetermined speed V
When the work position P2 of the welding torch 31, which is the working means, is reached after the lapse of time NΔT = T due to the rotation of the work target 5 rotating at, the positional deviation data before time NΔT = T,
That is, based on the positional deviation data measured by the laser sensor 4 at the point P1 at time 0, the position / orientation data of the robot hand at the time 0, and the correction value ΔZ in the distance direction, the present time at time NΔT = T. Welding torch 3
The positional deviation of 1 will be corrected.
【0026】ステップS13およびステップS14の位
置ずれ補正処理は、P1点にある時にセンサ座標系の中心
に対するY軸およびZ軸方向の位置ずれを検出された作
業対象5上の溶接線6の位置ずれデータを該P1時点にお
けるロボットハンドの位置姿勢データに基いてロボット
座標系の位置ずれ量に変換し、更に、そのZ軸成分から
距離方向の補正値ΔZを減じてロボットハンドを位置決
めすべき目標位置を算出すると共に、現時点におけるロ
ボットハンドの位置姿勢と前記目標位置との間の偏差を
取って補正データとして軸制御器18に出力するための
処理である。座標変換等に関する処理方法自体に関して
は数学的な周知事項であるから説明を省略する。The positional deviation correction processing in steps S13 and S14 is performed by the positional deviation of the welding line 6 on the work object 5 in which the positional deviation in the Y-axis and Z-axis directions with respect to the center of the sensor coordinate system is detected at the point P1. The data is converted into the amount of positional deviation of the robot coordinate system based on the position and orientation data of the robot hand at the time point P1, and the correction value ΔZ in the distance direction is subtracted from the Z-axis component to determine the target position for positioning the robot hand. Is calculated, and a deviation between the current position and orientation of the robot hand and the target position is calculated and output as correction data to the axis controller 18. Since the processing method itself regarding the coordinate conversion and the like is a mathematically well-known matter, its explanation is omitted.
【0027】位置補正データを軸制御器18に出力した
CPU11は、次いで、溶接処理移行フラグF2がセッ
トされているか否かを判別するが(ステップS15)、
第1回目の位置ずれ補正処理を実行した直後の現段階に
おいてはステップS2の処理によるフラグF2のリセッ
ト状態がそのまま保持されているので、ステップS15
の判別結果は偽となる。そこで、CPU11は入出力イ
ンターフェイス19を介して溶接装置3に溶接開始指令
を出力して該溶接装置3による溶接作業を開始させると
共に(ステップS16)、作業対象5を回転する回転駆
動手段の制御装置にタイマスタート指令を出力して該制
御装置による回転時間の計時作業を開始させ(ステップ
S17)、溶接処理移行フラグF2をセットして(ステ
ップS18)、再び、ステップS5の処理へと移行する
こととなる。なお、ステップS5〜ステップS7および
ステップS13〜ステップS18の処理を実施するのに
要する時間はΔTである。The CPU 11 which has output the position correction data to the axis controller 18 then determines whether or not the welding process transition flag F2 is set (step S15).
At the current stage immediately after the first misregistration correction process is executed, the reset state of the flag F2 by the process of step S2 is held as it is, so step S15
The determination result of is false. Therefore, the CPU 11 outputs a welding start command to the welding device 3 via the input / output interface 19 to start the welding work by the welding device 3 (step S16), and also a control device of the rotation drive means for rotating the work target 5. To output a timer start command to the control device to start the rotation time measurement work by the control device (step S17), set the welding process shift flag F2 (step S18), and shift to the process of step S5 again. Becomes The time required to carry out the processes of steps S5 to S7 and steps S13 to S18 is ΔT.
【0028】次の処理周期では、ステップS5〜ステッ
プS7およびステップ13〜ステップS15の処理が前
記と同様にして実行され、新たに検出された位置ずれデ
ータ(y,z)、および、これに対応する現時点のロボ
ットハンドの位置姿勢データ(X,Y,Z)等が順次フ
ァイル手段A1およびA2にシフト記憶されると共に
(ステップS5,ステップS6)、現時点でファイル手
段A1およびA2のアドレスN+1の記憶領域に記憶さ
れている位置ずれデータとロボットハンドの位置姿勢デ
ータおよび前述の距離方向の補正値ΔZとに基いてロボ
ットハンドに対する位置ずれ補正処理が実施されること
となる(ステップS13,ステップS14)。ステップ
S5およびステップS6の測定処理とステップS13お
よびステップS14の位置ずれ補正処理とが同期して実
行される結果、ステップS13でファイル手段A1およ
びA2から読込まれるデータは、常に、当該処理周期に
対してN処理周期以前、即ち、この例では3処理周期以
前の測定データとなる。これは、CPU11が、常に、
レーザセンサ4でスキャンされた作業対象5上の位置P1
が溶接トーチ31の作業位置P2に到達する所用時間Tだ
け前のデータに基いて位置補正を行うことを意味する。In the next processing cycle, the processing of steps S5 to S7 and steps 13 to S15 is executed in the same manner as described above, and the newly detected positional deviation data (y, z) and the corresponding The position / orientation data (X, Y, Z) of the robot hand at the present time are sequentially shifted and stored in the file means A1 and A2 (step S5, step S6), and the address N + 1 of the file means A1 and A2 is stored at the present time. The positional deviation correction process is performed on the robot hand based on the positional deviation data stored in the area, the position / orientation data of the robot hand, and the correction value ΔZ in the distance direction described above (steps S13 and S14). . As a result of the measurement processing of steps S5 and S6 being synchronized with the positional deviation correction processing of steps S13 and S14, the data read from the file means A1 and A2 in step S13 is always in the processing cycle. On the other hand, the measured data is before N processing cycles, that is, before 3 processing cycles in this example. This is because the CPU 11 always
Position P1 on the work target 5 scanned by the laser sensor 4
Means that the position correction is performed based on the data before the required time T for reaching the work position P2 of the welding torch 31.
【0029】ステップS14の処理で位置補正データを
軸制御器18に出力したCPU11は、次いで、溶接処
理移行フラグF2がセットされているか否かを判別する
が(ステップS15)、この段階では既に溶接処理移行
フラグF2がセットされているのでステップS15の判
別結果は真となる。そこで、CPU11は、回転駆動手
段の制御装置からのタイムアップ信号が入力されている
か否かを判別するが(ステップS19)、タイムアップ
信号が入力されていなければ溶接作業開始後の作業対象
5の回転が1回転に達していないこと、即ち、溶接作業
が完了していないことを意味する。そこで、ステップS
19の判別結果が偽となった場合、CPU11はステッ
プS10およびステップS12と同様の待機処理(但
し、ステップ数が異なるので待機時間も異なる)を実行
した後(ステップS20)、再び、ステップS5の処理
へと移行し、以下、回転駆動手段の制御装置からのタイ
ムアップ信号の入力が検出されるまでの間、前記と同様
にして、ステップS5〜ステップS7,ステップ13〜
ステップS15およびステップS19〜ステップS20
の処理を繰り返し実行し、前述の測定処理と位置ずれ補
正処理とを同期させて継続的に実行することとなる。The CPU 11 that has output the position correction data to the axis controller 18 in the process of step S14 then determines whether or not the welding process transition flag F2 is set (step S15). Since the process shift flag F2 is set, the determination result of step S15 is true. Therefore, the CPU 11 determines whether or not the time-up signal is input from the control device of the rotation drive means (step S19). If the time-up signal is not input, the work target 5 after the welding work is started is judged. It means that the rotation has not reached one rotation, that is, the welding operation has not been completed. Therefore, step S
If the determination result of 19 is false, the CPU 11 executes the same standby process as that of steps S10 and S12 (however, the standby time is different because the number of steps is different) (step S20), and then the process of step S5 is performed again. In the same manner as described above, the process proceeds to the following steps until the input of the time-up signal from the control device of the rotation driving means is detected, in the same manner as described above.
Step S15 and steps S19 to S20
The above processing is repeatedly executed, and the above-described measurement processing and positional deviation correction processing are continuously executed in synchronization with each other.
【0030】そして、このような処理を繰り返し実行す
る間に、ステップS19の判別処理で回転駆動手段の制
御装置からのタイムアップ信号の入力が検出され、溶接
作業開始後の作業対象5の回転が1回転に達したことが
確認されると、CPU11は溶接装置3に溶接終了信号
を出力して溶接トーチ31の作動を停止させ(ステップ
S21)、図4および図5に示される一連の「位置補正
処理」を完了する。なお、既に説明したように、回転駆
動手段自体は、所定時間の計時を完了した制御装置の処
理により自動的に停止される。While the above process is repeatedly executed, the input of the time-up signal from the controller of the rotation driving means is detected in the determination process of step S19, and the rotation of the work target 5 after the start of the welding work is detected. When it is confirmed that one rotation has been reached, the CPU 11 outputs a welding end signal to the welding device 3 to stop the operation of the welding torch 31 (step S21), and the series of "positions" shown in FIGS. The correction process ”is completed. Note that, as described above, the rotation driving means itself is automatically stopped by the processing of the control device which has finished measuring the predetermined time.
【0031】レーザセンサ4による測定間隔の粗密の度
合は処理周期ΔTの設定変更によって自由に調整するこ
とができる。また、予め測定データがストアされている
ので、補正動作の応答遅れ等を考慮して位置補正を行う
ようなことも可能である。例えば、補正動作に関してΔ
Tの遅れが生じるとした場合、ステップS9における判
別基準を“n≧N−1”とし、かつ、ステップS13に
おける読込み先のアドレスを“N”とする。The degree of density of the measurement interval by the laser sensor 4 can be freely adjusted by changing the setting of the processing cycle ΔT. Further, since the measurement data is stored in advance, it is possible to perform the position correction in consideration of the response delay of the correction operation and the like. For example, Δ
If the delay of T occurs, the discrimination criterion in step S9 is set to "n≥N-1", and the read destination address in step S13 is set to "N".
【0032】以上の説明から明らかなように、この「位
置補正処理」によるロボットハンドの位置補正動作は実
質的な倣い制御である。よって、オペレータは、測定開
始時点における位置決め(ステップS1)を実施させる
ための位置データを教示するだけでよく、溶接トーチ3
1やレーザセンサ4を装着したロボットハンドの側を移
動させ、多数点の教示操作で位置データを作成してプレ
イバック動作を行わせる通常の溶接プログラム作成処理
に比べても、遥かに簡単な操作で適切な溶接作業を行わ
せることが可能となる。また、このような従来の教示操
作を拡張した方法を用い、作業対象5を回転させながら
ロボットハンドを駆動して溶接作業を行おうとするので
あれば、作業対象5の回転位置とロボットハンドの先端
位置とを対応させながら双方に対して教示操作を行わな
ければならず非常に面倒であるが、本実施例においては
このような教示操作を一切必要としない。しかも、レー
ザセンサ4でスキャンされた作業対象5上の位置P1が溶
接トーチ31の作業位置P2に到達する所用時間Tだけ前
のデータに基いて位置補正を行うようにしているので、
溶接トーチ31とレーザセンサ4との間のオフセット量
の大小に関わらず、リアルタイムで適切な位置補正を行
うことができる。As is clear from the above description, the position correcting operation of the robot hand by this "position correcting process" is substantially a copying control. Therefore, the operator need only teach the position data for carrying out the positioning (step S1) at the time of starting the measurement, and the welding torch 3
The operation is much simpler than the normal welding program creation process in which the robot hand equipped with 1 or the laser sensor 4 is moved and the position data is created by the teaching operation of a large number of points to perform the playback operation. This makes it possible to perform an appropriate welding work. In addition, if a robot hand is driven while rotating the work target 5 to perform welding work by using a method in which such a conventional teaching operation is extended, the rotation position of the work target 5 and the tip of the robot hand are used. Although it is very troublesome to perform the teaching operation for both of them while associating with the position, such teaching operation is not required at all in the present embodiment. Moreover, since the position P1 on the work target 5 scanned by the laser sensor 4 reaches the work position P2 of the welding torch 31, the position correction is performed based on the previous time T.
Regardless of the amount of offset between the welding torch 31 and the laser sensor 4, appropriate position correction can be performed in real time.
【0033】以上、一例として、シフトレジスタ状の機
能を有するファイル手段A1およびA2を用いて作業対
象5上の位置P1が溶接トーチ31の作業位置P2に到達す
る所用時間Tだけ前のデータに基いてロボットハンドの
位置補正を行うようにした実施例について説明したが、
位置ずれデータ(y,z)やロボットハンドの位置姿勢
データ(X,Y,Z)等をその検出時刻に対応して全て
記憶するファイル手段や現在時刻を測定するタイマ手段
を設け、位置補正の実行に際し、現在時刻との差が前記
所用時間Tとなるデータを前述のファイル手段から検出
して位置補正データを作成するようにしてもよい。As an example, as described above, the file means A1 and A2 having a shift register-like function are used, and the position P1 on the work target 5 reaches the work position P2 of the welding torch 31 based on the data before the required time T. The example in which the position of the robot hand is corrected according to
A file means for storing all the positional deviation data (y, z) and position / orientation data (X, Y, Z) of the robot hand corresponding to the detection time and a timer means for measuring the current time are provided to correct the position. At the time of execution, the position correction data may be created by detecting the data whose difference from the current time is the required time T from the file means.
【0034】また、図1〜図6に示す前述の実施例にお
いて、単純な回転駆動手段に変えて他のロボットハンド
等を用いて作業対象5を回転させるような場合において
は、溶接トーチ31およびレーザセンサ4を装着したロ
ボットハンドの側の位置を補正する代りに、作業対象5
を回転させるロボットハンドの位置を補正することによ
り、前記と同等の位置補正を行うことができる。Further, in the above-described embodiment shown in FIGS. 1 to 6, when the work target 5 is rotated by using another robot hand or the like instead of the simple rotation driving means, the welding torch 31 and Instead of correcting the position of the robot hand on which the laser sensor 4 is attached, the work target 5
By correcting the position of the robot hand that rotates, the position correction equivalent to the above can be performed.
【0035】直線移動する作業対象に対して位置補正を
行う場合は、距離方向の補正値ΔZの設定が不要となる
点、および、移動指令の種別が回転指令から直線送り指
令に変化する点が異なるのみであり、図4〜図5に示さ
れるような処理方法および図6に示されるようなファイ
ル手段の構成をそのまま適用することができる。なお、
既に説明したように、直線移動する作業対象の場合にお
いてはレーザセンサ4のオフセット方向が制限される。When position correction is performed on a work object that moves linearly, it is not necessary to set the correction value ΔZ in the distance direction, and the type of movement command changes from a rotation command to a linear feed command. The only difference is that the processing method shown in FIGS. 4 to 5 and the configuration of the file means shown in FIG. 6 can be applied as they are. In addition,
As described above, the offset direction of the laser sensor 4 is limited in the case of a work object that moves linearly.
【0036】特に説明はしないが、作業対象5の直径お
よび回転数(rpm)または回転速度V(周速)とオフ
セット量Dのデータを操作盤14等から入力して所用時
間Tを求めることにより補正開始タイミング判定値Nを
自動設定したり、ロボットコントローラ1によって作業
対象5の回転速度および回転時間等を自動制御するとい
ったことは通常の技術水準により容易に実施可能であ
る。Although not described in particular, the data of the diameter and the rotation speed (rpm) or rotation speed V (peripheral speed) of the work object 5 and the offset amount D are input from the operation panel 14 or the like to obtain the required time T. The automatic setting of the correction start timing determination value N and the automatic control of the rotation speed, the rotation time, etc. of the work target 5 by the robot controller 1 can be easily implemented according to the ordinary technical level.
【0037】[0037]
【発明の効果】本発明によるリアルタイム位置補正方法
は、レーザセンサのオフセット方向を作業対象の移動方
向に合わせて設定することにより作業対象上の位置が作
業手段に到達する前の段階で予め位置測定を実行して測
定データを保存しておき、作業対象上の位置が作業手段
に到達した時点で測定データに基いて作業手段または作
業対象の位置ずれを補正するようにしたので、作業対象
を移動させながらレーザセンサで位置を検出して各種加
工を行う場合であっても、作業対象上の溶接線やシーリ
ング線等の固体差、および、作業手段とレーザセンサと
の間のオフセットの大小に関わらず作業手段と作業対象
との間の位置ずれを適確に補正することができる。According to the real-time position correction method of the present invention, the offset direction of the laser sensor is set in accordance with the moving direction of the work object so that the position on the work object is measured in advance before reaching the work means. Is executed and the measured data is saved, and when the position on the work object reaches the work means, the position deviation of the work means or the work object is corrected based on the measured data. Even if the position is detected by the laser sensor while performing various processing, regardless of the individual difference such as the welding line or the sealing line on the work target and the magnitude of the offset between the working means and the laser sensor. Instead, it is possible to accurately correct the positional deviation between the working means and the work target.
【図1】溶接トーチおよびレーザセンサを取り付けた産
業用ロボットの一例を概略で示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram schematically showing an example of an industrial robot equipped with a welding torch and a laser sensor.
【図2】円柱や円環等の外周部に周方向の溶接線を定義
した作業対象に対して本発明の方法を適用した溶接作業
を行う場合の段取り状態の一例を示す概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram showing an example of a set-up state when performing a welding work to which a method of the present invention is applied to a work target in which a circumferential welding line is defined on an outer peripheral portion such as a cylinder or an annulus.
【図3】レーザセンサ,溶接トーチ(作業手段),作業
対象間の関係を一例で示す概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram showing an example of a relationship among a laser sensor, a welding torch (working means), and a work target.
【図4】一実施例における「位置補正処理」の概略を示
すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing an outline of “position correction processing” in one embodiment.
【図5】「位置補正処理」の概略を示すフローチャート
の続きである。FIG. 5 is a continuation of the flowchart showing the outline of the “position correction processing”.
【図6】「位置補正処理」で用いられるファイル手段の
構成および機能を示す概念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram showing a configuration and a function of a file unit used in “position correction processing”.
1 ロボットコントローラ 2 ロボット本体 3 溶接装置 4 レーザセンサ 5 作業対象としての円柱または円環 6 溶接線 11 CPU 12 ROM 16 RAM 17 不揮発性メモリ 18 軸制御器 19 入出力インターフェイス 31 溶接トーチ D オフセット量 1 Robot Controller 2 Robot Main Body 3 Welding Device 4 Laser Sensor 5 Cylinder or Ring as Work Target 6 Welding Line 11 CPU 12 ROM 16 RAM 17 Nonvolatile Memory 18 Axis Controller 19 Input / Output Interface 31 Welding Torch D Offset Amount
Claims (3)
有して装着されたレーザセンサにより、作業対象とレー
ザセンサとの相対位置関係を検出して作業対象と作業手
段との位置ずれを補正する位置補正方式において、前記
作業対象を移動させ、レーザセンサのオフセット方向を
作業対象の移動方向に合わせて設定すると共に、レーザ
センサで測定した作業対象上の位置が前記作業手段に到
達するまでの間レーザセンサの測定データを保存してお
き、前記作業対象上の位置が作業手段に到達した時点で
前記測定データに基いて作業手段の位置ずれを補正する
ようにしたリアルタイム位置補正方法。1. A laser sensor mounted with a constant offset amount with respect to a working means detects a relative positional relationship between the working object and the laser sensor and corrects a positional deviation between the working object and the working means. In the position correction method, the work object is moved, the offset direction of the laser sensor is set in accordance with the movement direction of the work object, and the position on the work object measured by the laser sensor until the work means is reached. A real-time position correction method in which the measurement data of the laser sensor is stored, and when the position on the work target reaches the working means, the positional deviation of the working means is corrected based on the measurement data.
有して装着されたレーザセンサにより、作業対象とレー
ザセンサとの相対位置関係を検出して作業対象と作業手
段との位置ずれを補正する位置補正方式において、前記
作業手段を固定して前記作業対象を移動させ、レーザセ
ンサのオフセット方向を作業対象の移動方向に合わせて
設定すると共に、レーザセンサで測定した作業対象上の
位置が前記作業手段に到達するまでの間レーザセンサの
測定データを保存しておき、前記作業対象上の位置が作
業手段に到達した時点で前記測定データに基いて作業対
象の位置ずれを補正するようにしたリアルタイム位置補
正方法。2. A laser sensor attached to the working means with a certain offset amount detects a relative positional relationship between the working object and the laser sensor and corrects a positional deviation between the working object and the working means. In the position correction method, the working means is fixed, the work target is moved, the offset direction of the laser sensor is set in accordance with the movement direction of the work target, and the position on the work target measured by the laser sensor is the above-mentioned. The measurement data of the laser sensor is stored until the work means is reached, and when the position on the work object reaches the work means, the positional deviation of the work object is corrected based on the measurement data. Real-time position correction method.
1または請求項2記載のリアルタイム位置補正方法。3. The real-time position correction method according to claim 1, wherein the movement of the work target is rotational movement.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4326210A JPH06149327A (en) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | Real-time position correcting method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4326210A JPH06149327A (en) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | Real-time position correcting method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06149327A true JPH06149327A (en) | 1994-05-27 |
Family
ID=18185232
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4326210A Pending JPH06149327A (en) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | Real-time position correcting method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06149327A (en) |
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- 1992-11-12 JP JP4326210A patent/JPH06149327A/en active Pending
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