JPH0750411B2 - ロボツトの教示方法 - Google Patents

ロボツトの教示方法

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JPH0750411B2
JPH0750411B2 JP60031589A JP3158985A JPH0750411B2 JP H0750411 B2 JPH0750411 B2 JP H0750411B2 JP 60031589 A JP60031589 A JP 60031589A JP 3158985 A JP3158985 A JP 3158985A JP H0750411 B2 JPH0750411 B2 JP H0750411B2
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Japan
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teaching
punch
axis
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JP60031589A
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昭一 木村
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Amada Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/42Recording and playback systems, i.e. in which the programme is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine
    • G05B19/425Teaching successive positions by numerical control, i.e. commands being entered to control the positioning servo of the tool head or end effector
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/39Robotics, robotics to robotics hand
    • G05B2219/39002Move tip of arm on straight line

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  • Robotics (AREA)
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  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] この発明は、ロボットの教示方法に関する。
[発明の技術的背景およびその問題点] 従来一般にロボットに関する補間機能としては次の二つ
がある。
(a) 直線補間機能 (b) 円弧補間機能 そしてこれらの補間機能は、ロボットの教示時には実施
されず、プレイバックと呼ばれる自動運転時にのみ実行
される。その理由としては、教示時には、作業者がいわ
ゆるティーチングボックスによって手動でロボットを動
作させるため、作業者の感覚によりロボット自身の軌跡
が補間動作をするように操作できるであろうという期待
による。
ここで、ロボット自身の軌跡が補間動作をするというこ
とは、 (a) 溶接ロボットではトーチ先端、 (b) 組立作業ロボットではハンド先端、が直線軌跡
あるいは円弧軌跡を描くようにロボット自身が動作する
ことをいうのである。
ここで第1図に示すような小物曲げセル用のロボットに
ついて考察するならば、このロボットは作業ロボットで
あるためその補間はハンド先端が直線保管動作をするこ
とを意味する。この第1図に示した小物曲げセル用ロボ
ットについて更に説明すると、ロボット1は曲げ機械3
の前方に設置されており、曲げ機械3にセットされたパ
ンチ金型5を金型ラック7の方向に抜き取って載置し、
別の金型をこの金型ラック7から取り出して曲げ機械3
の所定の位置にセットするために用いられる。そしてこ
のロボット1が金型5を交換作業する場合には、曲げ機
械3のパンチクランパ9に沿ってパンチ5を直線的に移
動させる必要がある。
そこで従来は、このパンチ交換のための動作の教示時に
は、第1ロボットハンド11を交換すべきパンチ金型の方
に移動させてクランプし、その後パンチクランパ9から
パンチ金型5を切り離し、その時のロボットハンド11の
位置をコントローラに記憶させる。続いてティーチング
ボックス13上の手動操作ボタンによってパンチ金型5を
パンチクランパ9にぶつからないように機械3の正面に
平行に側方へ直線移動させ、パンチ金型5をパンチクラ
ンパ9より完全に離した時のロボットハンド11の位置を
記憶する操作をとっている。
ところがこのような従来の教示方法にあっては、パンチ
クランパ9に沿ってパンチ金型5を直線移動させる際
に、第8図に示すように作業者は目で見ながらロボット
1を手動操作して直線軌跡を描くように移動させるた
め、そのロボットの手動操作に細心の注意を払い、時間
もかけなければならないといった問題があった。
何故ならば、第9図、第10図に示すようにロボット1は
そのθ軸を中心に回転させる時にはロボットハンド11が
円軌跡を描くものであるため、ロボットハンド11に平行
な面はθ軸廻りの回転角に応じて回転するものであり、
このハンド11を機械3の正面に対して平行に保つのに作
業者が目視によって操作するには手間がかかるためであ
る。その結果、第11図に示すように作業者はティーチン
グボックス13を用いてロボット1のハンド11が常に機械
3の正面に対して平行な直線軌跡を描くように移動させ
るべくX軸、P軸をθ軸の回転と共に少しずつ動作さ
せ、ハンド11が直線軌跡を描くように操作しなければな
らなかったのである。
[発明の概要] 前述のごとき従来の問題に鑑みて、本発明は、曲げ機械
におけるパンチクランパとロボットにおけるロボットハ
ンドの長手方向とが直角をなす線を基準として、ロボッ
トにおけるロボットハンドの現在位置と対称な点を算出
し、上記現在位置から前記点の方向へ直線補間によって
ロボットハンドを前記パンチクランパに沿って移動する
ものである。
[発明の実施例] 第2図は、第1図に示した小物曲げセル用ロボットにお
ける教示方法の一実施例を実行するための回路ブロック
を示したものである。このロボット1はCPU15を備えて
おり、このCPU15に対してティーチングボックス13が通
信部17を介して接続されている。CPU15には更にデータ
記憶のためのバッファ19,21が接続されている。また更
にCPU15に対して通信部23,25,27を介して、それぞれθ
軸用モータ29、X軸用モータ31、P軸用モータ33の各回
転位置を指示する位置制御ユニット35,37,39が接続され
ている。
この実施例は小物曲げセル用のロボットであるため直線
補間を実行すれば良いものであり、第3図および第4図
に示すように直線補間動作はθ軸,X軸,P軸の3軸制御に
よって行なえる。つまり今、第3図に示すようにロボッ
ト1のハンド11が紙面の上から下に軌跡Tを描くように
移動するものとする時、第4図(a)に示すようにまず
θ軸を回転させる。次に同図(b)に示すようにハンド
11の平行面が軌跡Tと平行になるようにP軸を若干逆回
転させ、次に同図(c)に示すようにハンド11の突出分
をX軸の移動によって修正し、こうして所定の軌跡Tに
沿ってハンド11が平行に移動するように制御できるので
ある。
上記構成のロボットの教示システムによる教示方法につ
いて次に第7図のフローチャートを基に説明する。ロボ
ット教示操作手段としてのティーチングボックス13から
通信部17を介してCPU15に手動時直線補間機能ONとする
移動パターン指令信号が与えられる。(ステップ41)CP
U15はこの指令を受けてバッファ21に直行移動という移
動パターンを指令を書き込む。(ステップ42) 次にCPU15は通信部23,25,27を介して各位置制御ユニッ
ト35,37,39に対し各モータ29,31,33の現在値を要求する
指令を送り、各モータ29,31,33の現在値を受ける。(ス
テップ43) CPU15は続いてソフトウエア的な処理により、第5図に
示すように今読み取った現在値からロボット1と曲げ機
械3とが直角をなす線Dに対して現在位置P1に対して対
称な点P2を算出する。
つまり 従って対称な点P2は次式のようになる。
このようにして現在の位置P1と線Dに対する対称な点P2
との2点間を一定の移動パターン、つまり直線補間によ
ってロボットハンド11が移動する軌跡Tが第6図に示す
ように設定されるのである。(ステップ44,45) ロボットが補間動作する時の送り速度は決まっているか
ら、送り量が求められる。そこで、上記操作、すなわち
直線補間を行なうための軌跡Tよりベクトルの方向が定
められ、また送り量よりベクトルの大きさが定められ、
それらはCPU15によって算出される。このCPU15によって
算出されたベクトル量はバッファ19に送られる。(ステ
ップ46,47) 以上の操作により手動操作による直線補間の準備が整っ
たことになる。
次にティーチングボックス13よりハンド11の手動動作指
令が送られてくると、CPU15はバッファ21に格納されて
いる直交移動という指令を読み出し、この指令により、
バッファ19に格納されているベクトル量を読み取る。
(ステップ48〜50)そしてこのベクトル量を通信部23,2
5,27に送り、θ軸,X軸,P軸のそれぞれのモータ29,31,33
に対する位置制御ユニット35,37,39に必要な動作量を与
え、それに応じて各モータ29,31,33を動作させ、ロボッ
ト1のハンド11を直線移動させる。(ステップ51)この
ロボットハンド11の軌跡Tに沿った直線移動は、手動動
作指令が解除されるまで実施される。(ステップ52)
尚、直交移動指令のない場合には、通常の教示動作がな
される。(ステップ53) こうしてロボット1を直線移動させる教示をする場合、
ロボット1に対して直交移動指令を与えることによりロ
ボット1側が自動的に直線補間運動を行なえるように移
動軌跡を算出し、手動動作指令に応じてその直線軌跡上
を自ら移動するように動作し、作業者の目視確認を行わ
ずとも直線的に移動することが出来るのである。
[発明の効果] 以上のごとき実施例の説明より理解されるように、要す
るに本発明は、曲げ機械3におけるパンチクランパ9と
ロボット1におけるロボットハンド11の長手方向とが直
角をなす線Dを基準として、ロボット1におけるロボッ
トハンド11の現在位置P1と対称な点P2を算出し、上記現
在位置P1から前記点P2の方向へ直線補間によってロボッ
トハンド11を前記パンチクランパ9に沿って移動するも
のである。
上記構成より明らかなように、本発明においては、ロボ
ット1におけるロボットハンド11を、曲げ機械3のパン
チクランパ9に沿って直線的に移動せしめようとする場
合、上記ロボットハンド11の現在位置P1を指定すると、
曲げ機械3とロボットハンド11の長手方向とが直角をな
す線Dを基準として対称な点P2を算出し、現在位置P1
ら上記点P2の方向へ直線補間によってロボットハンド11
を移動する構成であるから、例えば第1図に示したプレ
スブレーキのごとき曲げ機械3の長手方向から金型の着
脱交換を行うようなとき、ロボット1におけるロボット
ハンド11の教示点は現在位置で良いこととなり、その教
示作業が極めて容易に行われ得るものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は小物曲げセルの全体図、第2図はこの発明の一
実施例に用いる教示回路のブロック図、第3図は上記実
施例で用いられるロボットの平面図、第4図は上記ロボ
ットの動作説明図、第5図および第6図は上記実施例に
おいてロボットの移動軌跡を決定する手順を示す説明
図、第7図は上記実施例の動作のフオーチャート、第8
図乃至第11図は従来のロボットの教示方法を説明する動
作説明図である。 1……ロボット、3……曲げ機械 5……パンチ金型、7……金型ラック 9……パンチクランパ 11……ロボットハンド 13……ティーチングボックス 15……CPU、17……通信部 19,21……バッファ 23,25,27……通信部 29,31,33……モータ 35,37,39……位置制御ユニット

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】曲げ機械(3)におけるパンチクランパ
    (9)とロボット(1)におけるロボットハンド(11)
    の長手方向とが直角をなす線(D)を基準として、ロボ
    ット(1)におけるロボットハンド(11)の現在位置
    (P1)と対称な点(P2)を算出し、上記現在位置(P1
    から前記点(P2)の方向へ直線補間によってロボットハ
    ンド(11)を前記パンチクランパ(9)に沿って移動す
    ることを特徴とするロボットの教示方法。
JP60031589A 1985-02-21 1985-02-21 ロボツトの教示方法 Expired - Lifetime JPH0750411B2 (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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