JPH07308879A - ロボットの自動教示法 - Google Patents
ロボットの自動教示法Info
- Publication number
- JPH07308879A JPH07308879A JP10004594A JP10004594A JPH07308879A JP H07308879 A JPH07308879 A JP H07308879A JP 10004594 A JP10004594 A JP 10004594A JP 10004594 A JP10004594 A JP 10004594A JP H07308879 A JPH07308879 A JP H07308879A
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- robot
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、教示にかかる手間が省けると共に、
バリ取り作業の効率及び精度を向上できるロボットの自
動教示法を提供することを目的とする。 【構成】ロボット１と、該ロボット１の先端とバリ研削
工具もしくは教示用工具３との間に取付けた力センサ２
と、ロボット制御装置４とで構成された力制御ロボット
システムを用いた、バリ取り作業を行うためのロボット
の自動教示法において、バリが削除されたワークモデル
５を用いてバリ取り開始点６と終了点７を教示し、開始
点６のワークモデル５表面の法線方向に接近点８を設定
し、該接近点８において工具３の姿勢とワークモデル５
に対する押し付け力方向および送り方向を教示し、一定
の力で工具３をワークモデル５に押し付けつつ、ワーク
モデル５表面を倣うことによってバリ取り経路の位置お
よび姿勢データを獲得することを特徴とする。
バリ取り作業の効率及び精度を向上できるロボットの自
動教示法を提供することを目的とする。 【構成】ロボット１と、該ロボット１の先端とバリ研削
工具もしくは教示用工具３との間に取付けた力センサ２
と、ロボット制御装置４とで構成された力制御ロボット
システムを用いた、バリ取り作業を行うためのロボット
の自動教示法において、バリが削除されたワークモデル
５を用いてバリ取り開始点６と終了点７を教示し、開始
点６のワークモデル５表面の法線方向に接近点８を設定
し、該接近点８において工具３の姿勢とワークモデル５
に対する押し付け力方向および送り方向を教示し、一定
の力で工具３をワークモデル５に押し付けつつ、ワーク
モデル５表面を倣うことによってバリ取り経路の位置お
よび姿勢データを獲得することを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、産業用ロボットを用い
てバリ取り作業を行う場合において、ロボットのバリ取
り経路を自動的に教示する方法に関する。
てバリ取り作業を行う場合において、ロボットのバリ取
り経路を自動的に教示する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ロボットによるバリ取り作業のための教
示作業は、ワーク形状が複雑なため教示点数が多く、か
つ工具とワークの接触状態を人間が確認しながら行うた
め、困難で長時間を要する作業であり、かつ危険を伴う
作業である。この教示作業を簡易に短時間に、かつ安全
に行う対策として、力制御を用いた自動教示法がある。
従来の力制御を用いた自動教示法としては、特開平５−
２６５５３７号公報に記載されている方法がある。即
ち、ワーク形状の曲率が大きく変化する所で、ワークよ
り離れた点を粗教示点とし、この粗教示点において工具
の位置とワークの押し付け力方向を教示する。次に、粗
教示点から粗教示点で教示されている姿勢および押し付
け方向を保ちつつ、次の粗教示点までの区間のワーク表
面を押し付け力一定で倣い、倣い動作中のＣＰ教示デー
タを力制御のサンプリング周期に同期した時間毎にメモ
リに記憶させる。
示作業は、ワーク形状が複雑なため教示点数が多く、か
つ工具とワークの接触状態を人間が確認しながら行うた
め、困難で長時間を要する作業であり、かつ危険を伴う
作業である。この教示作業を簡易に短時間に、かつ安全
に行う対策として、力制御を用いた自動教示法がある。
従来の力制御を用いた自動教示法としては、特開平５−
２６５５３７号公報に記載されている方法がある。即
ち、ワーク形状の曲率が大きく変化する所で、ワークよ
り離れた点を粗教示点とし、この粗教示点において工具
の位置とワークの押し付け力方向を教示する。次に、粗
教示点から粗教示点で教示されている姿勢および押し付
け方向を保ちつつ、次の粗教示点までの区間のワーク表
面を押し付け力一定で倣い、倣い動作中のＣＰ教示デー
タを力制御のサンプリング周期に同期した時間毎にメモ
リに記憶させる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の方法では、粗教
示点から次の粗教示点までの倣い動作中の工具の姿勢は
ワーク形状の変化にかかわらず一定に保たれているた
め、得られたＣＰ教示データを再生してワークを加工す
る際に、ワーク形状に対して工具の姿勢を適切に保つこ
とができず、加工効率、加工品質および加工精度が低下
する。さらにワーク形状が複雑な場合、教示すべき粗教
示点が増加し、教示に時間がかかってしまう。
示点から次の粗教示点までの倣い動作中の工具の姿勢は
ワーク形状の変化にかかわらず一定に保たれているた
め、得られたＣＰ教示データを再生してワークを加工す
る際に、ワーク形状に対して工具の姿勢を適切に保つこ
とができず、加工効率、加工品質および加工精度が低下
する。さらにワーク形状が複雑な場合、教示すべき粗教
示点が増加し、教示に時間がかかってしまう。
【０００４】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、ロボットによるバリ取り作業のための教示作業にお
いて、簡単な教示でワーク表面に対し適切な工具位置お
よび姿勢を自動的に教示することができるため、教示に
かかる手間が省けるとともに、バリ取り作業の効率およ
び精度を高めることができるロボットの自動教示法を提
供することを目的とする。
で、ロボットによるバリ取り作業のための教示作業にお
いて、簡単な教示でワーク表面に対し適切な工具位置お
よび姿勢を自動的に教示することができるため、教示に
かかる手間が省けるとともに、バリ取り作業の効率およ
び精度を高めることができるロボットの自動教示法を提
供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、ロボットと、該ロボットの先端とバリ研削
工具もしくは教示用工具との間に取付けた力センサと、
ロボット制御装置とで構成された力制御ロボットシステ
ムを用いた、バリ取り作業を行うためのロボットの自動
教示法において、バリが削除されたワークモデルを用い
てバリ取り開始点と終了点を教示し、開始点のワークモ
デル表面の法線方向に接近点を設定し、該接近点におい
て工具の姿勢とワークモデルに対する押し付け力方向お
よび送り方向を教示し、一定の力で工具をワークモデル
に押し付けつつ、ワークモデル表面を倣うことによって
バリ取り経路の位置および姿勢データを獲得することを
特徴とする。
に本発明は、ロボットと、該ロボットの先端とバリ研削
工具もしくは教示用工具との間に取付けた力センサと、
ロボット制御装置とで構成された力制御ロボットシステ
ムを用いた、バリ取り作業を行うためのロボットの自動
教示法において、バリが削除されたワークモデルを用い
てバリ取り開始点と終了点を教示し、開始点のワークモ
デル表面の法線方向に接近点を設定し、該接近点におい
て工具の姿勢とワークモデルに対する押し付け力方向お
よび送り方向を教示し、一定の力で工具をワークモデル
に押し付けつつ、ワークモデル表面を倣うことによって
バリ取り経路の位置および姿勢データを獲得することを
特徴とする。
【０００６】又本発明は、工具のワークとの接触点を原
点とし、工具の送り方向をｘ軸，工具の押し付け方向逆
向きをｚ軸，ｚ軸とｘ軸の外積をｙ軸とするツール座標
を工具に設定し、自動教示動作中に直前までに獲得され
た最新の少なくとも２個以上の経路の位置データを用い
て、教示された経路を直線もしくは曲線で近似し、該経
路の近似式の微分によって求められる経路の接線方向と
ツール座標のｘ軸が、また、バリが発生する鋳型の合わ
せ面、即ち、パーティング面の法線方向とツール座標の
ｙ軸が一致するように自動教示中の工具の姿勢を逐次変
更することを特徴とする。
点とし、工具の送り方向をｘ軸，工具の押し付け方向逆
向きをｚ軸，ｚ軸とｘ軸の外積をｙ軸とするツール座標
を工具に設定し、自動教示動作中に直前までに獲得され
た最新の少なくとも２個以上の経路の位置データを用い
て、教示された経路を直線もしくは曲線で近似し、該経
路の近似式の微分によって求められる経路の接線方向と
ツール座標のｘ軸が、また、バリが発生する鋳型の合わ
せ面、即ち、パーティング面の法線方向とツール座標の
ｙ軸が一致するように自動教示中の工具の姿勢を逐次変
更することを特徴とする。
【０００７】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。図１は本発明を実施するロボットシステム構
成の一例を示す構成説明図である。即ち、ロボット１の
先端には、力制御を行うための力センサ２を固着し、さ
らに、この力センサ２にはバリ研削工具または教示用工
具３が固着されている。また、ロボット１の作業可能な
範囲内にワークモデル５が図示しない何らかの方法で固
定されている。ロボット１及び力センサ２は何らかの方
法でロボット制御装置４と接続され、ロボット制御装置
４によって力制御が実現される。ここで工具３には図２
で図示されるような工具の送り方向ｘをｘ軸、工具３の
押し付け方向逆向きｚをｚ軸，ｚ軸とｘ軸の外積をｙ軸
とするツール座標が設定される。１０は工具３とワーク
モデル５との接触点である。以上に述べた構成のロボッ
トシステムを用いて、以下の手順でバリ取り作業のため
の自動教示を行う。まず、図３に示すようにワークモデ
ル５上に開始点６および終了点７をダンピング制御によ
るダイレクトティーチ等の手段を用いて教示し、開始点
６のワークモデル表面法線方向イ上にワークモデル５か
ら離して接近点８を教示する。次にバリが発生する鋳型
の合わせ面となる開始点６、終了点７、接近点８を含む
平面、即ち、パーティング面９の法線方向ロを開始点
６、終了点７、接近点８の位置データを用いて算出す
る。さらに接近点８ではパーティング面９の法線方向ロ
とツール座標のｙ軸が、またワークモデル表面法線方向
イとツール座標のｚ軸が一致するように工具３の姿勢を
教示する。この教示された姿勢を基にツール座標の−ｚ
軸方向を押し付け方向、ツール座標のｘ軸方向を送り方
向ハとする。次に自動教示法について説明する。まず、
工具３をロボット制御装置４の位置制御などを用いて接
近点８まで移動し教示した姿勢と一致させる。次に、ロ
ボット制御装置４を力制御に切り替え、押し付け方向に
対し力目標値を与えることにより開始点６で工具３をワ
ークモデル５と接触させた後、送り方向ハに指令値を与
え、倣い動作を開始し、倣い動作中のロボット１の経路
の位置および姿勢データ１１を獲得していく。倣い動作
中の工具３の姿勢は、直前までに得られた最新の少なく
とも２個以上の経路の位置データを用いて教示された経
路を直線または曲線で近似し、この経路の近似式を微分
することによって経路の接線方向ニを算出し、この算出
された接線方向ニとツール座標のｘ軸を、また、パーテ
ィング面９の法線方向ロとツール座標のｙ軸を一致させ
ることにより決定される。以上のようにして、倣い動作
中の工具３の姿勢を逐次変更することによりワークモデ
ル表面の法線方向に対し、工具３の姿勢を一定に保ちつ
つ、押し付け力一定で自動教示動作が実行される。
説明する。図１は本発明を実施するロボットシステム構
成の一例を示す構成説明図である。即ち、ロボット１の
先端には、力制御を行うための力センサ２を固着し、さ
らに、この力センサ２にはバリ研削工具または教示用工
具３が固着されている。また、ロボット１の作業可能な
範囲内にワークモデル５が図示しない何らかの方法で固
定されている。ロボット１及び力センサ２は何らかの方
法でロボット制御装置４と接続され、ロボット制御装置
４によって力制御が実現される。ここで工具３には図２
で図示されるような工具の送り方向ｘをｘ軸、工具３の
押し付け方向逆向きｚをｚ軸，ｚ軸とｘ軸の外積をｙ軸
とするツール座標が設定される。１０は工具３とワーク
モデル５との接触点である。以上に述べた構成のロボッ
トシステムを用いて、以下の手順でバリ取り作業のため
の自動教示を行う。まず、図３に示すようにワークモデ
ル５上に開始点６および終了点７をダンピング制御によ
るダイレクトティーチ等の手段を用いて教示し、開始点
６のワークモデル表面法線方向イ上にワークモデル５か
ら離して接近点８を教示する。次にバリが発生する鋳型
の合わせ面となる開始点６、終了点７、接近点８を含む
平面、即ち、パーティング面９の法線方向ロを開始点
６、終了点７、接近点８の位置データを用いて算出す
る。さらに接近点８ではパーティング面９の法線方向ロ
とツール座標のｙ軸が、またワークモデル表面法線方向
イとツール座標のｚ軸が一致するように工具３の姿勢を
教示する。この教示された姿勢を基にツール座標の−ｚ
軸方向を押し付け方向、ツール座標のｘ軸方向を送り方
向ハとする。次に自動教示法について説明する。まず、
工具３をロボット制御装置４の位置制御などを用いて接
近点８まで移動し教示した姿勢と一致させる。次に、ロ
ボット制御装置４を力制御に切り替え、押し付け方向に
対し力目標値を与えることにより開始点６で工具３をワ
ークモデル５と接触させた後、送り方向ハに指令値を与
え、倣い動作を開始し、倣い動作中のロボット１の経路
の位置および姿勢データ１１を獲得していく。倣い動作
中の工具３の姿勢は、直前までに得られた最新の少なく
とも２個以上の経路の位置データを用いて教示された経
路を直線または曲線で近似し、この経路の近似式を微分
することによって経路の接線方向ニを算出し、この算出
された接線方向ニとツール座標のｘ軸を、また、パーテ
ィング面９の法線方向ロとツール座標のｙ軸を一致させ
ることにより決定される。以上のようにして、倣い動作
中の工具３の姿勢を逐次変更することによりワークモデ
ル表面の法線方向に対し、工具３の姿勢を一定に保ちつ
つ、押し付け力一定で自動教示動作が実行される。
【０００８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ロボット
によるバリ取り作業のための教示作業において、簡単な
教示でワーク表面に対し適切な工具位置および姿勢を自
動的に教示することができるため、教示にかかる手間が
省けるとともに、バリ取り作業の効率および精度を高め
ることができる。
によるバリ取り作業のための教示作業において、簡単な
教示でワーク表面に対し適切な工具位置および姿勢を自
動的に教示することができるため、教示にかかる手間が
省けるとともに、バリ取り作業の効率および精度を高め
ることができる。
【図１】本発明の自動教示法を実施するためのロボット
システムの一例を示す構成説明図である。
システムの一例を示す構成説明図である。
【図２】本発明に係る工具に設定されるツール座標系の
一例を示す説明図である。
一例を示す説明図である。
【図３】本発明の自動教示法の一例を説明するためのモ
デル図である。
デル図である。
１…ロボット、２…力センサ、３…工具、４…ロボット
制御装置、５…ワークモデル、６…開始点、７…終了
点、８…接近点、９…パーティング面。
制御装置、５…ワークモデル、６…開始点、７…終了
点、８…接近点、９…パーティング面。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大原 秀一 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 ロボットと、該ロボットの先端と工具と
の間に取付けた力センサと、ロボット制御装置とで構成
された力制御ロボットシステムを用いた、作業を行うた
めのロボットの自動教示法において、ワークモデルを用
いて開始点と終了点を教示し、開始点のワークモデル表
面の法線方向に接近点を設定し、該接近点において工具
の姿勢とワークモデルに対する押し付け力方向および送
り方向を教示し、一定の力で工具をワークモデルに押し
付けつつ、ワークモデル表面を倣うことによって経路の
位置および姿勢データを獲得することを特徴とするロボ
ットの自動教示法。 - 【請求項２】 工具とワークモデルとの接触点を原点と
し、工具の送り方向をｘ軸，工具の押し付け方向逆向き
をｚ軸，ｚ軸とｘ軸の外積をｙ軸とするツール座標を工
具に設定し、自動教示動作中に直前までに獲得された最
新の少なくとも２個以上の経路の位置データを用いて、
教示された経路を直線もしくは曲線で近似し、該経路の
近似式の微分によって求められる経路の接線方向とツー
ル座標のｘ軸が一致し、パーティング面の法線方向とツ
ール座標のｙ軸が一致するように自動教示中の工具の姿
勢を逐次変更することを特徴とする請求項１記載のロボ
ットの自動教示法。 - 【請求項３】 パーティング面の法線方向を開始点、終
了点及び接近点の位置データを用いて算出することを特
徴とする請求項２記載のロボットの自動教示法。 - 【請求項４】 工具として、バリ研削工具もしくは教示
用工具を用いることを特徴とする請求項１、２又は３記
載のロボットの自動教示法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10004594A JPH07308879A (ja) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | ロボットの自動教示法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10004594A JPH07308879A (ja) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | ロボットの自動教示法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07308879A true JPH07308879A (ja) | 1995-11-28 |
Family
ID=14263543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10004594A Pending JPH07308879A (ja) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | ロボットの自動教示法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07308879A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102014108956A1 (de) | 2013-06-28 | 2014-12-31 | Fanuc Corporation | Vorrichtung zum Entgraten mit visuellem Sensor und Kraftsensor |
| JP2018051692A (ja) * | 2016-09-29 | 2018-04-05 | ファナック株式会社 | オフラインプログラミング用ジョグ支援装置、ジョグ支援方法及びジョグ支援プログラム |
| JP2019202372A (ja) * | 2018-05-22 | 2019-11-28 | 株式会社Ihi | ロボットシステム及びロボットの制御方法 |
| CN112123344A (zh) * | 2020-09-22 | 2020-12-25 | 佳奕筱安(上海)机器人科技有限公司 | 基于力控机器人打磨的拖拽示教方法及其实施装置 |
| WO2023170764A1 (ja) * | 2022-03-07 | 2023-09-14 | ファナック株式会社 | ロボットの探索プログラムの生成装置 |
| WO2023218536A1 (ja) * | 2022-05-10 | 2023-11-16 | ファナック株式会社 | ロボット制御装置、ロボットシステム、及び教示装置 |
-
1994
- 1994-05-13 JP JP10004594A patent/JPH07308879A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102014108956A1 (de) | 2013-06-28 | 2014-12-31 | Fanuc Corporation | Vorrichtung zum Entgraten mit visuellem Sensor und Kraftsensor |
| DE102014108956B4 (de) * | 2013-06-28 | 2016-12-15 | Fanuc Corporation | Vorrichtung zum Entgraten mit visuellem Sensor und Kraftsensor |
| US9724801B2 (en) | 2013-06-28 | 2017-08-08 | Fanuc Corporation | Deburring device including visual sensor and force sensor |
| JP2018051692A (ja) * | 2016-09-29 | 2018-04-05 | ファナック株式会社 | オフラインプログラミング用ジョグ支援装置、ジョグ支援方法及びジョグ支援プログラム |
| JP2019202372A (ja) * | 2018-05-22 | 2019-11-28 | 株式会社Ihi | ロボットシステム及びロボットの制御方法 |
| CN112123344A (zh) * | 2020-09-22 | 2020-12-25 | 佳奕筱安(上海)机器人科技有限公司 | 基于力控机器人打磨的拖拽示教方法及其实施装置 |
| WO2023170764A1 (ja) * | 2022-03-07 | 2023-09-14 | ファナック株式会社 | ロボットの探索プログラムの生成装置 |
| WO2023218536A1 (ja) * | 2022-05-10 | 2023-11-16 | ファナック株式会社 | ロボット制御装置、ロボットシステム、及び教示装置 |
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