JPH07311614A - ロボットの修正ティーチング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アーム先端部に取付けられた工具先端がワー
ク作業点からその垂線上で離間する間隔、垂線に対する
工具の傾き角及び垂線を中心にした工具の回転角の設定
条件に応じて多軸制御角度及びツール座標をティーチン
グにより設定されたロボット用として、実際の動作状態
での設定値との誤差に対する修正ティーチングの所要時
間を短縮でき、ティーチング精度も向上させ得るロボッ
トの修正ティーチング装置を提供する。 【構成】 ロボットの本体制御部から転送される多軸角
度制御データの設定値及び動作状態における現在値を対
応する傾き角及び回転角に変換する変換手段１０と、本
体制御部４ａから転送されるツール座標データの現在値
から間隔の現在値を算出する間隔演算手段１１と、間
隔、傾き角及び回転角の現在値及び設定値間の各誤差に
相当する各補正値を算出する補正値演算手段１２と、各
設定値及び各現在値並びに各補正値を表示する表示装置
１４とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アーム先端部に取付け
られた工具のワークに対する間隔、傾き角及び回転角を
ティーチングしたロボットに対して、動作過程で変化し
た工具の位置及び姿勢を修正するためのロボットの修正
ティーチング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】シーリング、塗装或はアーク溶接用等の
ように、工具がワークから離れた状態で作業するロボッ
トにおいては、動作過程で経時的な変化、周囲との干渉
或は故障により実際の動作位置が初期ティーチングの状
態から変動する問題がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この場合、ロボットの
３次元座標軸、即ちツール座標の原点の経時変化等に起
因するずれは、ティーチング点全体に影響するが、実際
の原点を本来の原点に一致させる零点補正により修正で
きる。一方、特定のティーチング点で生じる誤差は、各
点ごとに修正ティーチングを行う必要がある。従来この
ような修正は、目視により間隔、傾き角及び回転角をテ
ィーチングボックスで修正しており、したがってティー
チング工数が大きくなり、また高精度の設定は難しく、
作業者の技量に依存していた。

【０００４】よって、本発明は、修正ティーチングの所
要時間を短縮でき、ティーチング精度も向上させ得るロ
ボットの修正ティーチング装置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】本発明は、この目的を達
成するために、請求項１により、アーム先端部に取付け
られた工具先端がワーク作業点からその垂線上で離間す
る間隔、垂線に対する工具の傾き角及び垂線を中心にし
た工具の回転角の設定条件に応じて多軸制御角度及びツ
ール座標をティーチングにより設定されたロボットに対
して、実際の動作状態での設定値との誤差に応じて修正
ティーチングを行うためのロボットの修正ティーチング
装置において、ロボットの本体制御部から転送される多
軸角度制御データの設定値及び動作状態における現在値
をそれぞれ対応する傾き角及び回転角に変換する変換手
段と、本体制御部から転送されるツール座標データの現
在値から間隔の現在値を算出する間隔演算手段と、間
隔、傾き角及び回転角の現在値及び設定値間の各誤差に
相当する各補正値をそれぞれ算出する補正値演算手段
と、各設定値及び各現在値並びに各補正値を表示する表
示装置と、を備えたことを特徴とする。

【０００６】請求項２により、本体制御部から転送され
る多軸角度制御データ及びツール座標データの設定値を
各補正値に応じて修正した多軸角度制御データ及びツー
ル座標データを作成する修正設定値データ作成手段と、
修正した多軸角度制御データ及びツール座標データで本
体制御部に設定値として格納されている多軸角度制御デ
ータ及びツール座標データを置換させる指令信号を本体
制御部に送出する操作部とをさらに設けると、工具の間
隔、傾き角及び回転角の設定データが自動的に修正可能
になる。

【０００７】

【作用】請求項１において、修正ティーチングを行う場
合、アーム先端部に取付けられた工具をティーチングボ
ックスによりティーチング点にセットさせた状態で、本
体制御部からツール座標データ及び多軸角度制御データ
の設定値と共に、この設定値に対する実際の動作状態に
対応した現在値が逐次転送されてくる。多軸角度制御デ
ータの設定値及び現在値は変換手段でそれぞれ傾き角及
び回転角に変換され、ツール座標データの現在値から間
隔演算手段で間隔の現在値が算出される。補正値演算手
段は、間隔、傾き角及び回転角の現在値及び設定値間の
誤差である各補正値を算出する。これにより、表示装置
は各設定値及び各現在値及び各補正値を表示し、工具の
ティーチング点での各設定値及び現在値並びに設定値に
対する誤差がモニタ可能となる。

【０００８】請求項２において、操作部の操作により、
修正設定値データ作成手段で修正した多軸角度制御デー
タ及びツール座標データが本体制御部に転送されて設定
値が置換されることにより、修正ティーチングが自動的
に行われる。

【０００９】

【実施例】図１乃至図３は本発明の一実施例によるロボ
ットの修正ティーチング装置を示す。図２において、ア
ーム先端部にノズル２ａが取付けられ、かつワーク１の
端部表面に接着剤を塗布するように初期ティーチングさ
れた６軸制御式のシーリングロボット２に、その制御盤
４及び本発明による修正ティーチング装置９が並置され
ている。そして、制御盤４内の本体制御部４ａには、図
３にグラフィック表示するように、ワーク作業点の垂線
ａ上でノズル２ａの先端がワーク面から離れる例えば３
ｍｍの間隔Ａ、この垂線ａに対するノズル２ａの傾き角
度Ｂ、垂線ａを中心にしたノズル２ａの回転角Ｒが、適
宜設定されたピッチのティーチング点ごとに、ティーチ
ングボックス３で初期ティーチングされ、対応する３元
座標値（ツール座標値）並びに６軸の角度制御データと
して記憶されている。ツール座標の原点は、ティーチン
グボックス３によりノズル２ａの先端を原点ポールに移
動させ、本体制御部４ａで零点補正することにより、実
際の原点を本来の原点に一致させ得るようになってい
る。

【００１０】図１はこのような本体制御部４ａに付属す
る修正ティーチング装置９の回路構成を示すもので、１
０は本体制御部４ａから転送される６軸角度制御データ
の設定値及び実際の動作状態での現在値を対応する傾き
角Ｂ及び回転角Ｒにそれぞれ変換する変換手段である。
１１は、制御部本体４ａから転送されるノズル２ａの先
端のツール座標データから間隔Ａの設定値３ｍｍを基に
間隔Ａの現在値を算出する間隔演算手段である。間隔Ａ
の設定値は予めプリセットにより登録されている。１２
は、変換手段１０及び間隔演算手段１１から出力される
間隔Ａ、傾き角Ｂ及び回転角Ｒの現在値及び設定値間の
各誤差を各補正値としてそれぞれ演算する補正値演算手
段である。１３は、ティーチング点のツール座標データ
の現在値と設定値間の誤差を演算するティーチング点誤
差演算手段である。

【００１１】１４は、間隔Ａ、傾き角Ｂ及び回転角Ｒの
現在値及び設定値並びにこれらの補正値、さらにツール
座標値の現在値、原点ポールの座標値並びにツール座標
の誤差を表示する表示部である。この表示部は、間隔
Ａ、傾き角度Ｂ及び回転角Ｒの幾何学関係を図３のよう
に示すグラフィック表示回路を内蔵している。１５は、
本体制御部４ａから転送される多軸角度制御データ及び
ツール座標データの設定値を各補正値で修正した多軸角
度制御データ及びツール座標データを作成する修正設定
値データ作成手段である。

【００１２】１６は、修正ティーチングを手動モード又
は自動モードに切換える手動・自動切換スイッチ１６
ａ、特定したティーチング点について本体制御部４ａに
対して補正値に応じて設定値を個別修正させるか又は各
ティーチング点の設定値を一括修正させるかを選択させ
る修正モード選択スイッチ１６ｂ、電源スイッチ１６ｃ
等を備えた操作部である。これらのスイッチが配列され
た操作パネル９ｂは、修正ティーチング装置９の表示面
９ａに並置されている。これらの各部１０〜１４はＣＰ
Ｕを用いて構成することができる。例えばパソコンを利
用できる。

【００１３】このように構成された修正ティーチング装
置の動作は、次の通りである。修正ティーチングに際し
て、予め零点補正操作を周知の方法で行ってツール座標
の原点を本来の原点に一致させる。これにより、ティー
チング点全体の初期ティーチング状態からの共通のずれ
は補正される。

【００１４】手動修正を行う場合、操作パネル９ｂの手
動・自動切換スイッチ１６ａを手動モードに切換えた状
態で、ティーチングボックス３によりノズル２ａの先端
をワーク１の修正すべきティーチング点にセットさせ
る。本体制御部４ａからは原点ポール座標データと、ノ
ズル２ａの先端のツール座標データ及びノズル２ａの姿
勢を規定する６軸角度制御データの設定値及び現在値と
が転送され、変換手段１０は対応する傾き角Ｂ及び回転
角Ｒにそれぞれ変換し、間隔演算手段１１は実際のツー
ル座標データから設定間隔３ｍｍを基に間隔Ａの現在値
を算出し、ティーチング点誤差演算手段１３はツール座
標データの現在値と設定値間の誤差を演算し、表示装置
１４に図３に示すような表示を行わせる。

【００１５】これにより、間隔Ａ、傾き角Ｂ及び回転角
Ｒの設定値及び現在値、誤差が生じている場合にはその
補正値がモニタできる。したがって、ティーチングボッ
ク３により、各補正値を表示面９ａで確認しつつ微調整
でき、補正値が零になるように再ティーチングを行い設
定値を変更させる。

【００１６】自動修正を行う場合、ティーチングボック
ス３により特定のティーチング点を選択させ、同様な表
示を行わせると共に、修正モード選択スイッチ１６ｂを
個別修正モードに操作すると、修正設定値データ作成手
段１５で修正された６軸角度制御データ及びツール座標
データが本体制御部４ａに転送されて設定値が自動修正
されると共に、ロボットに修正動作を行わせる。これに
より、表示面９ａで各補正値が零になるのを確認する。

【００１７】修正モード選択スイッチ１６ｂを一括修正
モードに切換えると、ティーチングボックス３により初
期ティーチング時に予め設定された複数のティーチング
点にノズル２ａが順に移動し、その都度設定値を補正値
で修正された設定値に置換させると共に、順に修正され
た設定値に応じてロボットが修正動作する。この際、各
補正値が表示面９ａで零になるのを確認し、必要により
個別修正モード又は手動モードで再ティーチングを行
う。

【００１８】本発明は、防錆塗料又は接着剤塗布用のシ
ーリングロボットに限らず、ワークに対して１ｍｍ程度
離間させて作業するアーク溶接ロボットにも適用可能で
ある。

【００１９】

【発明の効果】以上、請求項１の発明によれば、ティー
チング点における工具の実際の動作状態での間隔、傾き
角及び回転角のティーチングからのずれが、自動的に寸
法値或は角度値として直接表示されることにより、作業
者の技量に無関係に高精度の修正ティーチングが可能と
なり、しかも補正値零を確認できることにより修正ティ
ーチング工数が大幅に削減される。

【００２０】請求項２の発明により、本体制御部の設定
値を補正値に応じて自動的に変更することにより、修正
ティーチングが素早く行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による修正ティーチング装置
の構成を示す図である。

【図２】同装置が付属するアーク溶接ロボットを示す側
面図である。

【図３】同装置の表示面を例示する図である。

【符号の説明】

１ ワーク ２ シーリングロボット ２ａ ノズル ３ ティーチングボックス ９ 修正ティーチング装置 ９ａ 表示面 ９ｂ 操作パネル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アーム先端部に取付けられた工具先端が
   ワーク作業点からその垂線上で離間する間隔、垂線に対
   する工具の傾き角及び垂線を中心にした工具の回転角の
   設定条件に応じて多軸制御角度及びツール座標をティー
   チングにより設定されたロボットに対して、実際の動作
   状態での設定値との誤差に応じて修正ティーチングを行
   うためのロボットの修正ティーチング装置において、 ロボットの本体制御部から転送される多軸角度制御デー
   タの設定値及び動作状態における現在値をそれぞれ対応
   する傾き角及び回転角に変換する変換手段と、本体制御
   部から転送されるツール座標データの現在値から間隔の
   現在値を算出する間隔演算手段と、前記間隔、前記傾き
   角及び前記回転角の現在値及び設定値間の前記各誤差に
   相当する各補正値をそれぞれ算出する補正値演算手段
   と、前記各設定値及び前記各現在値並びに前記各補正値
   を表示する表示装置と、を備えたことを特徴とするロボ
   ットの修正ティーチング装置。
2. 【請求項２】 本体制御部から転送される多軸角度制御
   データ及びツール座標データの設定値を各補正値に応じ
   て修正した多軸角度制御データ及びツール座標データを
   作成する修正設定値データ作成手段と、前記修正した多
   軸角度制御データ及びツール座標データで本体制御部に
   設定値として格納されている多軸角度制御データ及びツ
   ール座標データを置換させる指令信号を前記本体制御部
   に送出する操作部と、を備えたことを特徴とする請求項
   １のロボットの修正ティーチング装置。