JPH0890232A - Working program preparing device of working robot - Google Patents

Working program preparing device of working robot

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JPH0890232A
JPH0890232A JP22184694A JP22184694A JPH0890232A JP H0890232 A JPH0890232 A JP H0890232A JP 22184694 A JP22184694 A JP 22184694A JP 22184694 A JP22184694 A JP 22184694A JP H0890232 A JPH0890232 A JP H0890232A
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work
robot
welding
program
coordinate position
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Kanji Katada
寛治 堅田
Yasuaki Mori
保暁 森
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Komatsu Ltd
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Abstract

PURPOSE: To facilitate preparation of working program of a working robot. CONSTITUTION: The basic program, in which the coordinate position P11>=o of moving route (3) on the work WK to move the tip 2a of tool 2 of working robot 1 is described by the variable as taking the positioning position of work Wk for a parameter, is prepared for each respective different shape work WK1, WK2, Wk3... beforehand, Further, the data M1 showing the shape of work WK1 for working object is inputted, also the data showing the coordinate position (X, Y, Z) of positioning position R, as the work WK1 is positioned, is inputted. As a result, the basic program PR corresponding to the work shape data Ml inputted is selected, the coordinate position of moving route P11..... on the basic program PR selected is operated based on the positioning coordinate position R inputted (X, Y, Z), thus, a working program 13 is prepared.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、作業ロボットのツール
先端をワーク上の所定の移動経路に沿って移動させるこ
とにより溶接作業等所定の作業を行わせるための作業プ
ログラムを作成する装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for creating a work program for performing a predetermined work such as a welding work by moving a tool tip of a work robot along a predetermined movement path on a work.

【0002】[0002]

【従来の技術】溶接ロボットでは、ロボット各軸が駆動
制御されることにより、溶接トーチの先端が溶接線に沿
って移動され、溶接作業が行われる。ここで溶接作業を
行わせるためにはロボットの制御プログラムとしての作
業プログラムを作成する必要がある。この種の作業プロ
グラムを作成する技術としては、例えば特開平6ー31
450号公報にみられるものがある。この公報記載の技
術によれば、オフラインプログラマのCRT画面上にお
いて、溶接対象部品(以下「ワーク」という)を溶接す
べき場所に配置した上で溶接線を指定してやり、この指
定された溶接線に対する溶接開始位置、溶接終了位置等
溶接実行に必要な位置データ等を演算し、この演算結果
に基づきロボットの動作軌跡を求めるという処理を経て
ロボットの制御プログラムが作成される。
2. Description of the Related Art In a welding robot, by driving and controlling each axis of the robot, the tip of a welding torch is moved along a welding line to perform welding work. In order to perform the welding work, it is necessary to create a work program as a robot control program. As a technique for creating this kind of work program, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-31
Some are found in the 450 publication. According to the technique described in this publication, a welding target part (hereinafter referred to as "work") is arranged on a CRT screen of an off-line programmer at a place to be welded, a welding line is designated, and the designated welding line is processed. A control program for the robot is created through a process of calculating position data and the like necessary for executing welding such as a welding start position and a welding end position, and obtaining a motion locus of the robot based on the calculation result.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術によれ
ば、オペレータは、各種のワーク毎に、CRT画面上で
溶接線を指定する処理を行う必要がある。
According to the above-mentioned conventional technique, the operator needs to perform a process of designating a welding line on the CRT screen for each of various works.

【0004】しかし、このような人手によるティーチン
グ作業は煩雑であり、ワークの種類が多種類にわたる現
場ではとりわけ煩雑なものとなる。
However, such manual teaching work is complicated, and is particularly complicated at a work site where there are many kinds of works.

【0005】また、溶接線を指定するという操作は、テ
ィーチングの知識や技能等を要し、一定の熟練者でなけ
れば操作することができない。
Further, the operation of designating a welding line requires teaching knowledge and skills, and can be operated only by a certain skilled person.

【0006】本発明は、こうした実状に鑑みてなされた
ものであり、溶接対象のワークを選定、配置するだけ
で、自動的にロボットの動作軌跡が求められ、作業プロ
グラムが自動的に作成されるようにし、上述したような
煩雑さを排除できるとともに熟練を要することなく操作
できる装置を提供することを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and by simply selecting and arranging a work to be welded, the locus of motion of the robot is automatically obtained and a work program is automatically created. Thus, it is an object of the present invention to provide a device which can eliminate the above-mentioned complication and can be operated without requiring skill.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】そこで、この発明の主た
る発明では、作業ロボットのツールの先端が移動すべき
ワーク上の移動経路の座標位置が記述された作業プログ
ラムを作成し、該作成された作業プログラムに記述され
た座標位置に応じて前記作業ロボットを駆動制御し、前
記作業ロボットに所定作業を行わせるようにした作業ロ
ボットの作業プログラム作成装置において、作業ロボッ
トのツールの先端が移動すべきワーク上の移動経路の座
標位置が、ワークの位置決め位置をパラメータとする変
数として記述された基本プログラムを、異なる形状のワ
ーク毎に予め用意しておき、作業対象のワークの形状を
示すデータを入力するとともに、前記ワークが位置決め
された際の位置決め位置の座標位置を示すデータを入力
し、前記入力されたワーク形状データに対応する基本プ
ログラムを選択し、該選択された基本プログラム上の移
動経路の座標位置を、前記入力された位置決め座標位置
データに基づいて演算して求めることによって前記作業
プログラムを作成するようにしている。
Therefore, in the main invention of the present invention, a work program in which the coordinate position of the movement path on the work to be moved by the tip of the tool of the work robot is described is created, and the created work program is created. In a work program creation device for a work robot that drives and controls the work robot according to the coordinate position described in the work program, the tip of the tool of the work robot should move. A basic program in which the coordinate position of the movement path on the work is described as a variable with the work positioning position as a parameter is prepared in advance for each work of different shape, and the data showing the shape of the work to be input is input. At the same time, input the data indicating the coordinate position of the positioning position when the work is positioned, and input the data. The work program is created by selecting a basic program corresponding to the work shape data, and calculating the coordinate position of the movement path on the selected basic program based on the input positioning coordinate position data. I am trying.

【0008】[0008]

【作用】かかる構成によれば、図1、図4、図5、図1
0に示すように、作業ロボット1のツール2の先端2a
が移動すべきワークWK上の移動経路(3)の座標位置
P11…が、ワークWKの位置決め位置Rをパラメータ
とする変数として記述された基本プログラムPRが、異
なる形状のワークWK1、WK2、WK3…毎に予め用
意される。
According to this structure, FIG. 1, FIG. 4, FIG.
As shown in 0, the tip 2a of the tool 2 of the work robot 1
The coordinate position P11 of the moving path (3) on the work WK to be moved is described as a variable having the positioning position R of the work WK as a parameter, but the basic programs PR have different shapes WK1, WK2, WK3 ... It is prepared in advance for each.

【0009】そして、作業対象のワークWK1の形状を
示すデータM1が入力されるとともに、ワークWK1が
位置決めされた際の位置決め位置Rの座標位置(XR、
YR、ZR)を示すデータが入力される。
Then, the data M1 indicating the shape of the work WK1 to be worked is input and the coordinate position (XR, XR, of the positioning position R when the work WK1 is positioned).
Data indicating YR, ZR) is input.

【0010】すると、入力されたワーク形状データM1
に対応する基本プログラムPRが選択され、この選択さ
れた基本プログラムPR上の移動経路P11…の座標位
置が、入力された位置決め座標位置データR(XR、Y
R、ZR)に基づいて演算され、作業プログラムが作成さ
れる。
Then, the input work shape data M1
Is selected, and the coordinate position of the moving path P11 ... on the selected basic program PR is input to the input positioning coordinate position data R (XR, Y
R, ZR), and a work program is created.

【0011】[0011]

【実施例】以下、図面を参照して本発明に係る作業ロボ
ットの作業プログラム作成装置の実施例について説明す
る。なお、実施例では、溶接作業を行う溶接ロボットの
各軸を駆動制御するための作業プログラムを作成する装
置を想定している。しかし、本発明としては、ツール先
端をワーク上の移動経路に沿って移動させて所定の作業
を行うものであれば、任意のロボットに適用可能であ
り、たとえばシーリングを行うシーリング作業用ロボッ
トにも適用することができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a work program creating apparatus for a work robot according to the present invention will be described below with reference to the drawings. It should be noted that the embodiment assumes a device that creates a work program for driving and controlling each axis of a welding robot that performs welding work. However, the present invention can be applied to any robot as long as the tool tip is moved along the movement path on the work to perform a predetermined work, and for example, a sealing work robot that performs sealing is also applicable. Can be applied.

【0012】図1は、実施例の装置の全体構成を示して
いる。
FIG. 1 shows the overall construction of the apparatus of the embodiment.

【0013】同図に示すように、ロボット1は、アーム
3を有しており、このアーム3の先端には、ツールであ
る溶接トーチ2が取り付けられている。
As shown in the figure, the robot 1 has an arm 3, and a welding torch 2 which is a tool is attached to the tip of the arm 3.

【0014】ロボット1は、たとえば6軸ロボットであ
り、各軸が駆動されることにより、ロボット座標系Xー
YーZ(図2参照)上で、ツール先端2aの座標位置お
よびツール姿勢角P(X、Y、X、A、B、C)が変化
される。
The robot 1 is, for example, a 6-axis robot, and by driving each axis, the coordinate position of the tool tip 2a and the tool posture angle P on the robot coordinate system XYZ (see FIG. 2). (X, Y, X, A, B, C) is changed.

【0015】ロボット1の各軸は、ロボットコントロー
ラ5によって駆動制御され、これによりトーチ先端2a
が、溶接対象部品であるワークWK上の所定の溶接線1
0に沿って移動される。
Each axis of the robot 1 is drive-controlled by a robot controller 5, whereby the torch tip 2a is driven.
Is the predetermined welding line 1 on the workpiece WK that is the part to be welded
Moved along 0.

【0016】ロボット1が溶接作業を行うワークWKの
種類は、図1に示すような円環形状のワークWK3ばか
りではなく、図10(a)に示すように、WK1、WK
2、WK3…と多種類にわたる。
The type of the work WK to be welded by the robot 1 is not limited to the annular work WK3 as shown in FIG. 1, but also WK1, WK as shown in FIG. 10A.
2, WK3 ... and so on.

【0017】したがって、ロボット1としては、図1の
ようにベースプレートBS上に1つのワークWK3を配
置し、これを溶接する作業ばかりではなく、図2のよう
にベースプレート上に3種類のワークWK1、WK2、
WK3を配置し、これらを順次溶接する作業も行う場合
もある。図2(a)、(b)は、ロボット1と溶接対象
部品が載置される定盤4との位置関係を示す上面図、側
面図を示しており、溶接対象部品は定盤4上に載置され
る。
Therefore, in the robot 1, not only the work of arranging one work WK3 on the base plate BS as shown in FIG. 1 and welding it, but also the work WK1 of three kinds on the base plate as shown in FIG. WK2,
There is also a case where the work of arranging WK3 and sequentially welding these is also performed. 2A and 2B are a top view and a side view showing the positional relationship between the robot 1 and the surface plate 4 on which the welding target part is placed. The welding target part is on the surface plate 4. Placed.

【0018】定盤4の頂点Qは、ロボット座標系XーY
ーZの原点位置(X0、Y0、Z0)であり、ロボット各
軸は、この座標系XーYーZに従い駆動制御される。
The vertex Q of the surface plate 4 is a robot coordinate system XY.
-Z origin position (X0, Y0, Z0), and each axis of the robot is drive-controlled according to this coordinate system X-Y-Z.

【0019】また、ロボット1は、図3に示すように、
ベースプレートBS上にWK2、WK3と各ワークを順
次重ね配置した上で、各ワークWK2、WK3を順次溶
接する作業も行うことができる。なお、図面中、9、1
0は各ワークWK2、WK3の溶接線を示しており、こ
の実施例では、すみ肉溶接を行う場合を想定している。
Further, the robot 1 is, as shown in FIG.
It is also possible to perform a work of sequentially welding the workpieces WK2 and WK3 after sequentially arranging WK2 and WK3 and the workpieces on the base plate BS. In the drawings, 9, 1
Reference numeral 0 indicates a welding line of each of the works WK2 and WK3, and in this embodiment, it is assumed that fillet welding is performed.

【0020】さらに図10(e)に示すように、定盤4
上に2枚のベースプレートBS、BS´を載置し、それ
らの上に各ワークWK2、3およびWK1をそれぞれ配
置した上で、溶接を行うという作業もロボット1は行う
ことができる。
Further, as shown in FIG.
The robot 1 can also perform a work in which two base plates BS and BS 'are placed on top of which the respective works WK2, 3 and WK1 are respectively placed and then welding is performed.

【0021】オフラインプログラマ6は、パソコン、ワ
ークステーション等で構成されており、このオフライン
プログラマ6とコントローラ5の間は、例えばRSー2
32Cのようなインターフェース7で接続されており、
データの相互通信が行われるか、または、フロッピディ
スク8にような携行可能な記憶媒体を介してデータを相
互に入出力させることができるようになっている。
The off-line programmer 6 is composed of a personal computer, a workstation, etc., and the space between the off-line programmer 6 and the controller 5 is, for example, RS-2.
Connected by interface 7 like 32C,
Data can be mutually communicated, or data can be mutually input and output via a portable storage medium such as the floppy disk 8.

【0022】ロボットコントローラ5は、オフラインプ
ログラマ6から転送されるロボット制御プログラムとし
ての「作業プログラム」を実行し、ロボット1を駆動す
るための駆動指令信号Vをロボット1に出力する。
The robot controller 5 executes a “work program” as a robot control program transferred from the off-line programmer 6, and outputs a drive command signal V for driving the robot 1 to the robot 1.

【0023】つぎに、オフラインプログラマ6で行われ
る処理について説明する。
Next, the processing performed by the off-line programmer 6 will be described.

【0024】図4はオフラインプログラマ6で実行され
る内容を概念的に示している。
FIG. 4 conceptually shows the contents executed by the off-line programmer 6.

【0025】オフラインプログラマ6は、後述するモジ
ュールテーブル11と後述する溶接条件テーブル12と
いう2つの記憶テーブルを有している。そこで、モジュ
ールテーブル11から選択され読み出されたモジュール
データと溶接条件テーブル12から読み出された溶接条
件データとが合成されて、溶接の「作業プログラム」が
作成される。その後、動作確認および干渉チェックがな
されて、「作業プログラム」が修正され、これがコント
ローラ5に転送されることで溶接作業が行われる。
The off-line programmer 6 has two storage tables, a module table 11 described later and a welding condition table 12 described later. Therefore, the module data selected and read from the module table 11 and the welding condition data read from the welding condition table 12 are combined to create a "work program" for welding. After that, the operation check and the interference check are performed, the “work program” is modified, and this is transferred to the controller 5, so that the welding work is performed.

【0026】以下、図5〜図10も併せ参照して上記
「作業プログラム」の作成処理を具体的に説明する。図
8は、処理手順を示すフローチャートであり、図10
(e)のような態様の溶接を行う場合を想定している。
The process of creating the "work program" will be described in detail below with reference to FIGS. FIG. 8 is a flowchart showing a processing procedure, and FIG.
It is assumed that welding in the mode as shown in (e) is performed.

【0027】まず、最初にオペレータは、キーボード等
を操作して、ベースプレートBS、BS´上に配置し、
溶接すべきワークの種類を示す「部品パターンNO.」
データを入力する。この場合、3つのワークWK1、W
K2、WK3に対応するデータが入力される。すると、
ワークWK1を示すデータ入力に応じて図4のモジュー
ルテーブル11からワークWK1に対応するモジュール
データM1が選択、読み出される。同様にして、ワーク
WK2に対応するモジュールデータM2が読み出さ
れ、、またワークWK3に対応するモジュールデータM
3が読み出される。なお、ワークWKが配置されるべき
ベースプレートBS、BS´に対応するモジュールデー
タM0も読み出される(ステップ101)。
First, the operator operates a keyboard or the like to place the base plate on the base plates BS and BS ',
"Part pattern No." indicating the type of work to be welded
Enter the data. In this case, three works WK1, W
Data corresponding to K2 and WK3 is input. Then
The module data M1 corresponding to the work WK1 is selected and read from the module table 11 of FIG. 4 according to the data input indicating the work WK1. Similarly, the module data M2 corresponding to the work WK2 is read out, and the module data M corresponding to the work WK3 is read.
3 is read. The module data M0 corresponding to the base plates BS and BS 'on which the work WK is to be arranged is also read (step 101).

【0028】さて、モジュールデータM1、M2…は、
ワークWK1、WK2…の形状を示す部品形状パターン
PNと、このワークWKを溶接加工するのに必要な制御
プログラムを示す基本プログラムPRとから構成されて
いる(図4参照)。
Now, the module data M1, M2 ...
It is composed of a part shape pattern PN showing the shapes of the works WK1, WK2 ... And a basic program PR showing a control program necessary for welding the works WK (see FIG. 4).

【0029】いま、ワークとしてワークWK1を代表し
て説明すると、図5(a)、(b)に示すように、モジ
ュールデータM1は、ワークWK1の各部の寸法L1〜
L5および基準点R(XR、YR、ZR)、姿勢角θが変数
(未知数)として示されている部品形状パターンPN
と、この部品形状パターンPNを溶接する際のトーチ先
端2aの移動経路、つまり接近点、サーチ点、溶接開始
点、溶接終了点、退避点および溶接条件等を記述した基
本プログラムPRとからなっている。なお、図5(b)
の基本プログラムPRは、図5(a)の溶接線(1)、
(2)、(3)、(4)のうち溶接線(3)に対応する
「ラベル3」を例示している。
Now, the work WK1 will be described as a representative work, and as shown in FIGS. 5A and 5B, the module data M1 includes the dimensions L1 to L1 of each part of the work WK1.
L5, the reference point R (XR, YR, ZR), and the attitude angle θ are shown as variables (unknown numbers) in the part shape pattern PN.
And a basic program PR which describes a movement path of the torch tip 2a when welding the part shape pattern PN, that is, an approach point, a search point, a welding start point, a welding end point, a retreat point, welding conditions, and the like. There is. Note that FIG. 5 (b)
The basic program PR of is the welding line (1) of FIG.
Among the items (2), (3) and (4), the "label 3" corresponding to the welding line (3) is illustrated.

【0030】基本プログラムPR上の接近点P1(X
1、Y1、Z1、A1)等、移動経路を示す位置データは、
上記基準点R(XR、YR、ZR)、姿勢角θ、各部の寸
法L1〜L5、脚長等の溶接条件Wをパラメータとする変
数P1、P2、P11…P16として記述されており、
上記基準点R(XR、YR、ZR)等が具体的な数値とし
て与えられることによって、ロボット座標軸XーYーZ
上の絶対位置に変換され、定まるようになっている。
The approach point P1 (X
1, Y1, Z1, A1) etc., the position data indicating the movement route is
It is described as variables P1, P2, P11 ... P16 having the above-mentioned reference point R (XR, YR, ZR), posture angle θ, dimensions L1 to L5 of each part, and welding conditions W such as leg length as parameters.
By giving the reference points R (XR, YR, ZR) and the like as concrete numerical values, the robot coordinate axes XYZ
It is converted to the absolute position above and is fixed.

【0031】ここで、上記パラメータのうち、ワークW
K1各部の寸法L1〜L5、溶接条件Wについては、ワー
クWK1に固有のものとして予め具体的な数値を与えて
おいてもよい。
Among the above parameters, the work W
Regarding the dimensions L1 to L5 of each part of K1 and the welding condition W, specific numerical values may be given in advance as being unique to the work WK1.

【0032】しかし、ワークWK1の基準点R、姿勢角
θについては、ワークWK1のベースプレートBS´上
への位置決め位置に応じて変動し得るので、変数として
おく必要がある。ただし、円環形状のワークWK3のご
とく、方向性を有しないワークについては、姿勢角θの
特定は不要であり、たとえばワーク中心位置といった基
準位置Rのみが特定されればよい。
However, the reference point R and the posture angle θ of the work WK1 need to be variables because they can vary depending on the positioning position of the work WK1 on the base plate BS '. However, with respect to a work having no directivity such as the annular work WK3, it is not necessary to specify the posture angle θ, and only the reference position R such as the work center position needs to be specified.

【0033】なお、ワークWK1の各部寸法L1…を変
数としないで具体的な数値として与える場合には、各サ
イズごとに各モジュールデータM1´、M1´´…とし
てモジュールテーブル11に登録しておくようにすれば
よい。
When the respective dimensions L1 of the work WK1 are given as concrete numerical values without being variables, the module data M1 ′, M1 ″, ... Are registered in the module table 11 for each size. You can do it like this.

【0034】この実施例の場合は、ワークWK1の各部
の寸法L1〜L5および溶接条件Wが未知の場合となって
おり、それら寸法を示すデータを入力するとともに、脚
長を特定するデータを入力する。他のワークWK2、W
K3のデータも同様に入力される(ステップ102)。
In the case of this embodiment, the dimensions L1 to L5 of each part of the work WK1 and the welding conditions W are unknown. In addition to inputting data indicating these dimensions, data for specifying the leg length are also input. . Other works WK2, W
The data of K3 is similarly input (step 102).

【0035】この結果、CRT画面上において寸法が特
定されたワークWK1が表示されるとともに、溶接条件
テーブル12から入力された脚長に対応する溶接条件、
たとえばAが読み出され(図7参照)、基本プログラム
PR上の溶接条件Wが決定されることになる。なお、こ
の実施例では、脚長に応じてアーク電流等が一義的に定
めるようにしているが(図7参照)、これら脚長、アー
ク電流等の諸条件を個別に選択できるようにしてもよ
い。他のワークWK2、WK3についても同様な処理が
実行される(ステップ103;図10(b)参照)。
As a result, the work WK1 whose dimensions are specified is displayed on the CRT screen, and the welding condition corresponding to the leg length input from the welding condition table 12 is displayed.
For example, A is read (see FIG. 7), and the welding condition W on the basic program PR is determined. In this embodiment, the arc current or the like is uniquely determined according to the leg length (see FIG. 7), but various conditions such as the leg length and the arc current may be individually selected. Similar processing is executed for the other works WK2 and WK3 (step 103; see FIG. 10B).

【0036】さて、ステップ101で読み出されたベー
スプレートのモジュールデータM0は、各部寸法L1、
L2が変数となっている部品形状パターンPNを有して
いる(図4、図10(c)参照)。そこで、各ベースプ
レートBS、BS´についてそれぞれの寸法を示すデー
タを入力する。この結果、CRT画面上において寸法が
特定されたベースプレートBS、BS´を表示させるこ
とができる。なお、ベースプレートの寸法を変数としな
いで、予め固定しておく実施もワークWKと同様に可能
である(ステップ104;図10(c)参照)。
Now, the module data M0 of the base plate read out in step 101 has the dimension L1 of each part,
It has a part shape pattern PN in which L2 is a variable (see FIGS. 4 and 10 (c)). Therefore, data indicating the respective dimensions of each base plate BS, BS 'is input. As a result, it is possible to display the base plates BS and BS 'whose dimensions are specified on the CRT screen. Note that the size of the base plate may not be a variable, but may be fixed in advance as in the case of the work WK (step 104; see FIG. 10C).

【0037】つぎに、CRT画面上においてベースプレ
ートBS上にワークWK2、WK3を配置、位置決めす
る操作を行う。同様にしてベースプレートBS´上にワ
ークWK1を配置、位置決めする操作を行う。こうして
製品モデルが生成される(ステップ105;図10
(d)参照)。
Next, the works WK2 and WK3 are arranged and positioned on the base plate BS on the CRT screen. Similarly, the work WK1 is arranged and positioned on the base plate BS '. In this way, the product model is generated (step 105; FIG. 10).
(See (d)).

【0038】つぎに、CRT画面上で上記製品モデルを
定盤4上に配置、位置決めする操作を行う(ステップ1
06;図10(e)参照)。
Next, an operation of arranging and positioning the product model on the surface plate 4 on the CRT screen is performed (step 1).
06; see FIG. 10 (e)).

【0039】そして、ワークWK1、WK2、WK3の
溶接の順序を指定するワーク加工順序データ、たとえば
「WK1→WK2→WK3」を入力する。
Then, work machining sequence data designating the welding sequence of the works WK1, WK2, WK3, for example, "WK1 → WK2 → WK3" is input.

【0040】また、個々のワーク、例えばワークWK1
の溶接線の溶接順序については図5(a)に示すように
(1)→(2)→(3)→(4)の順で定まっており、
基本プログラムPRのラベル1、ラベル2、ラベル3
(図5(b))、ラベル4の順で処理が実行されること
により1つのワークWK1の全工程(1)〜(4)の溶
接がなされるようになっている。しかし、この溶接線の
溶接順序を任意に変更することも可能である。
Further, an individual work, for example, work WK1
The welding sequence of the welding line of is determined in the order of (1) → (2) → (3) → (4) as shown in FIG.
Label 1, Label 2, Label 3 of the basic program PR
(FIG. 5B) By performing the processing in the order of the label 4, the welding of all the steps (1) to (4) of one work WK1 is performed. However, it is also possible to arbitrarily change the welding sequence of this welding line.

【0041】この場合は、ワークWK1の溶接線の溶接
順序を指定する溶接線順序データ、たとえば「(2)→
(3)→(4)→(1)」を入力する。
In this case, welding line sequence data for designating the welding sequence of the welding lines of the work WK1, for example, "(2) →
Input (3) → (4) → (1) ”.

【0042】すると、このように変更された溶接線の溶
接順序に従って、基本プログラムPRの各ラベル1ない
し4の実行順序が変更されることになる。同様に他のワ
ークWK2、WK3についても溶接線の溶接順序をそれ
ぞれ変更することができる(ステップ107)。
Then, the execution order of the respective labels 1 to 4 of the basic program PR is changed according to the welding order of the welding line changed in this way. Similarly, the welding orders of the welding lines can be changed for the other works WK2 and WK3 (step 107).

【0043】以上のように製品モデルが定盤4上に配置
された結果、定盤4の頂点Qをロボット座標系の原点と
して、ワークWK1の基準位置R(XR、YR、ZR)お
よび姿勢角θが数値として与えられることになり、これ
ら基準位置R、姿勢角θと、上記入力されたワークWK
1の各部寸法L1〜L5と、上記入力された脚長等の溶接
条件Aとに基づいて、基本プログラムPR上の接近点P
1(X1、Y1、Z1、A1)の座標位置が具体的な数値に
変換されることになる。同様にして、図5(b)で矢印
で示すよう変数となっている移動経路上の各点P2(X
2、Y2、Z2、A2)、P11…P16、S11、S12
の座標位置が絶対位置に変換される。なお、上記A1、
A2は、ワークWK1が縦であるか横であるかに応じて
定まる変数である。また、図5(b)中、B1、C1(B
2、C2)はトーチ2の姿勢角に応じて定まる数値であ
り、ワークWK1が位置決めされた際の位置に応じて定
まるわけでなくなく、予め定数として与えておくことが
できる。
As a result of the product model being arranged on the surface plate 4 as described above, the reference position R (XR, YR, ZR) and the attitude angle of the work WK1 are set with the vertex Q of the surface plate 4 as the origin of the robot coordinate system. θ is given as a numerical value, and the reference position R, the posture angle θ, and the input work WK are input.
The approach point P on the basic program PR based on the dimensions L1 to L5 of No. 1 and the welding conditions A such as the leg length input above.
The coordinate position of 1 (X1, Y1, Z1, A1) is converted into a concrete numerical value. Similarly, each point P2 (X
2, Y2, Z2, A2), P11 ... P16, S11, S12
The coordinate position of is converted to an absolute position. In addition, the above A1,
A2 is a variable determined depending on whether the work WK1 is vertical or horizontal. In addition, in FIG. 5B, B1, C1 (B
2, C2) is a numerical value that is determined according to the attitude angle of the torch 2, and is not determined according to the position when the work WK1 is positioned, and can be given in advance as a constant.

【0044】こうして、基本プログラムPRに記述され
た移動経路が絶対座標位置として与えられる。
In this way, the movement route described in the basic program PR is given as the absolute coordinate position.

【0045】こうした絶対座標位置を付与する処理は、
基本プログラムPRのラベル1、ラベル2、ラベル3
(図5(b))、ラベル4について実行され、これら処
理が終了したラベル1、ラベル2、ラベル3、ラベル4
の基本プログラムPRを予め設定された溶接線の溶接順
序(1)→(2)→(3)→(4)に応じた順序(ラベ
ル1→ラベル2→ラベル3→ラベル4)に配列、構成す
ることによりワークWK1の「作業プログラム」を生成
する。また、上記ステップ107で与えられた溶接線順
序データ「(2)→(3)→(4)→(1)」に応じた
順序(ラベル2→ラベル3→ラベル4→ラベル1)に配
列、構成することによりワークWK1の「作業プログラ
ム」を生成してもよい。他のワークWK2、ワークWK
3についても同様に個々の「作業プログラム」を生成す
る。
The process of giving such absolute coordinate positions is as follows.
Label 1, Label 2, Label 3 of the basic program PR
(FIG. 5B), label 1, label 2, label 3, label 4 which are executed for label 4 and have completed these processes
The basic program PR is arranged and configured in the order (label 1 → label 2 → label 3 → label 4) according to the preset welding sequence (1) → (2) → (3) → (4). By doing so, a "work program" of the work WK1 is generated. Further, the welding line sequence data “(2) → (3) → (4) → (1)” given in step 107 is arranged in the order (label 2 → label 3 → label 4 → label 1), The "work program" of the work WK1 may be generated by the configuration. Other work WK2, work WK
Similarly, for "3", individual "work programs" are generated.

【0046】つぎに、こうした各ワークごとに生成され
た「作業プログラム」が、上記ステップ107で与えら
れたワーク加工順序データ「WK1→WK2→WK3」
に応じた順序(WK1の「作業プログラム」→WK2の
「作業プログラム」→WK3の「作業プログラム」)に
配列、構成されて、製品の「作業プログラム」が生成さ
れる(ステップ108)。
Next, the "work program" generated for each work is the work machining sequence data "WK1 → WK2 → WK3" given in step 107.
Are arranged and configured in the order (“work program” of WK1 → “work program” of WK2 → “work program” of WK3) to generate a “work program” of the product (step 108).

【0047】こうして製品の「作業プログラム」が作成
されると、これがコントローラ5に転送され、これを実
行することにより、ロボット1はワークWK1、ワーク
WK2、ワークWK3を順次溶接していき、図10
(e)に示す製品を最終的に完成させる。
When the "work program" of the product is created in this way, this is transferred to the controller 5, and by executing this, the robot 1 sequentially welds the work WK1, the work WK2, and the work WK3.
Finally, the product shown in (e) is completed.

【0048】ワークWK1の溶接工程(3)を例にとれ
ば、図5(b)に示すように、各コマンド「EXカクジ
ク」、「EXチョクセン」等に応じた補間方法および移
動速度をもってトーチ2が移動されるとともに、上記絶
対座標位置が特定された点P1、P2…と順次トーチ先
端2aが移動される。すなわち、溶接接近位置P1から
溶接開始位置P11までトーチ先端2aが移動し、以
後、上記特定された溶接条件Aをもって点P12からP
13、P14を介して点P15まで溶接が行われ(図6
(c)参照)、やがて退避点P16までトーチ先端2a
が移動される。
Taking the welding process (3) of the work WK1 as an example, as shown in FIG. 5 (b), the torch 2 has an interpolation method and a moving speed corresponding to each command "EX KAKUJIKU", "EX CHOSEN", etc. Is moved, and the torch tip 2a is sequentially moved with the points P1, P2, ... That is, the torch tip 2a moves from the welding approach position P1 to the welding start position P11, and thereafter, from the points P12 to P with the specified welding condition A.
Welding is performed through P13 and P14 to a point P15 (Fig. 6).
(See (c)), and eventually the torch tip 2a up to the withdrawal point P16.
Will be moved.

【0049】また、図5(b)に示すようにサーチ点の
座標位置S11、S12が絶対位置として定まるので、
この座標位置S11、S12に基づき所定のサーチパタ
ーン1、4をもって、図6(a)、(b)に示すような
態様で、ワークWK1とトーチ先端2aとの相対位置関
係がサーチされる。この結果、溶接線に沿っての移動を
正確に行うことができる(図6(c)参照)。
Further, as shown in FIG. 5B, since the coordinate positions S11 and S12 of the search point are determined as absolute positions,
Based on the coordinate positions S11 and S12, the relative positional relationship between the work WK1 and the torch tip 2a is searched for in a manner as shown in FIGS. 6A and 6B with predetermined search patterns 1 and 4. As a result, the movement along the welding line can be performed accurately (see FIG. 6C).

【0050】なお、上述した実施例では、ベースプレー
トBS、BS´上にワークWK1、WK2、WK3を配
置する処理を行った後、これら全体の製品モデルを定盤
4上に配置する処理を行うようにしているが(ステップ
105、106)、その順番は任意であり、図9のステ
ップ201〜204に示すように、ベースプレートB
S、BS´を定盤4上に配置した後で、ベースプレート
BS、BS´上にワークWK1〜WK3を配置する処理
を行うようにしてもよい。
In the above-described embodiment, after the work WK1, WK2, WK3 is placed on the base plates BS, BS ', the process of placing all the product models on the surface plate 4 is performed. However, the order is arbitrary, and as shown in steps 201 to 204 of FIG.
After arranging S and BS ′ on the surface plate 4, a process of arranging the works WK1 to WK3 on the base plates BS and BS ′ may be performed.

【0051】要は、配置、位置決めされたワークWKの
位置決め座標位置(基準位置R、姿勢角θ)を最終的に
定めることができるのであれば、配置する順序は任意で
ある。また、CRT画面上で溶接対象部品を配置、位置
決めする操作を行うことなく、ワークWKの位置決め座
標位置を直接データとして入力するようにしてもよい。
In short, the arrangement order is arbitrary as long as the positioning coordinate position (reference position R, posture angle θ) of the arranged and positioned work WK can be finally determined. Alternatively, the positioning coordinate position of the work WK may be directly input as data without performing the operation of arranging and positioning the welding target component on the CRT screen.

【0052】また、実施例では、すみ肉溶接を行う場合
を想定しているが、本発明としてはこれに限定されるこ
となく、突合せ溶接等、任意の溶接方法に適用すること
ができる。
Further, in the embodiment, it is assumed that fillet welding is performed, but the present invention is not limited to this, and can be applied to any welding method such as butt welding.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、作
業対象のワークを選定、配置するだけで、自動的にロボ
ットの動作軌跡が求められ、作業プログラムが自動的に
作成される。この結果、動作軌跡を指定しなければなら
ないという処理の煩雑さを排除することができ、熟練を
要することなく容易に作業プログラムを作成することが
可能となる。
As described above, according to the present invention, the motion locus of the robot is automatically obtained only by selecting and arranging the work to be worked, and the work program is automatically created. As a result, the complexity of the process of designating the motion locus can be eliminated, and the work program can be easily created without requiring skill.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は本発明に係る作業ロボットの作業プログ
ラム作成装置の実施例の全体構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an embodiment of a work program creation device for a work robot according to the present invention.

【図2】図2(a)、(b)は実施例のロボットと定盤
との位置関係を示す上面図および側面図である。
2A and 2B are a top view and a side view showing the positional relationship between the robot and the surface plate of the embodiment.

【図3】図3は図1に示すロボットが行うすみ肉溶接作
業を説明する斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view illustrating fillet welding work performed by the robot shown in FIG. 1.

【図4】図4は図1に示すオフラインプログラマで行わ
れる処理を概念的に示す図である。
4 is a diagram conceptually showing a process performed by the off-line programmer shown in FIG.

【図5】図5(a)、(b)は図4に示すモジュールテ
ーブルに記憶されるモジュールデータの内容を示す図で
ある。
5A and 5B are diagrams showing contents of module data stored in a module table shown in FIG.

【図6】図6(a)、(b)、(c)は図5(b)に示
す基本プログラムで実行される処理の内容を説明するた
めに用いた図である。
6 (a), (b), and (c) are diagrams used to explain the contents of processing executed by the basic program shown in FIG. 5 (b).

【図7】図7は図4に示す溶接条件テーブルに記憶され
る溶接条件データの内容を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing the contents of welding condition data stored in the welding condition table shown in FIG. 4.

【図8】図8は図1に示すオフラインプログラマで行わ
れる処理の手順を示すフローチャートである。
8 is a flowchart showing a procedure of processing performed by the offline programmer shown in FIG.

【図9】図9は図8の処理内容の変形例を示す図であ
る。
FIG. 9 is a diagram showing a modification of the processing content of FIG.

【図10】図10(a)〜(e)は、図8に示す処理内
容を説明するために用いた図である。
10A to 10E are diagrams used for explaining the processing content shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 作業ロボット 2 溶接トーチ 5 ロボットコントローラ 6 オフラインプログラマ BS ベースプレート WK1〜WK3 溶接対象部品(ワーク) 1 Work Robot 2 Welding Torch 5 Robot Controller 6 Offline Programmer BS Base Plate WK1 to WK3 Welding Target Parts (Work)

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G05B 19/4155 19/4097 // B23Q 15/00 301 Z Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location G05B 19/4155 19/4097 // B23Q 15/00 301 Z

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 作業ロボットのツールの先端が移動
すべきワーク上の移動経路の座標位置が記述された作業
プログラムを作成し、該作成された作業プログラムに記
述された座標位置に応じて前記作業ロボットを駆動制御
し、前記作業ロボットに所定作業を行わせるようにした
作業ロボットの作業プログラム作成装置において、 作業ロボットのツールの先端が移動すべきワーク上の移
動経路の座標位置が、ワークの位置決め位置をパラメー
タとする変数として記述された基本プログラムを、異な
る形状のワーク毎に予め用意しておき、 作業対象のワークの形状を示すデータを入力するととも
に、前記ワークが位置決めされた際の位置決め位置の座
標位置を示すデータを入力し、 前記入力されたワーク形状データに対応する基本プログ
ラムを選択し、該選択された基本プログラム上の移動経
路の座標位置を、前記入力された位置決め座標位置デー
タに基づいて演算して求めることによって前記作業プロ
グラムを作成するようにした作業ロボットの作業プログ
ラム作成装置。
1. A work program is created in which a coordinate position of a movement path on a work to which a tip of a tool of a work robot is to be moved is created, and the work is performed according to the coordinate position described in the created work program. In a work program creation device for a work robot that drives and controls the robot to cause the work robot to perform a predetermined work, the coordinate position of the movement path on the work to which the tip of the tool of the work robot should move is the work positioning. A basic program written as a variable whose position is a parameter is prepared in advance for each work of different shape, and the data indicating the shape of the work to be input is input and the positioning position when the work is positioned. Input the data indicating the coordinate position of and select the basic program corresponding to the input work shape data. Then, the work program creation device for the work robot, which creates the work program by calculating the coordinate position of the selected moving path on the basic program based on the input positioning coordinate position data. .
【請求項2】 前記作業ロボットは、溶接トーチの
先端を溶接線に沿って移動させることにより溶接作業を
行う溶接ロボットであり、 前記基本プログラムを選択するとともに、溶接条件を示
すデータを選択することによって前記作業プログラムを
作成するようにした請求項1記載の作業ロボットの作業
プログラム作成装置。
2. The work robot is a welding robot that performs a welding operation by moving a tip of a welding torch along a welding line, and selects the basic program and data indicating welding conditions. The work program creation device for a work robot according to claim 1, wherein the work program is created by:
【請求項3】 前記作業ロボットは、所定のベースプ
レート上に配置、位置決めされた複数のワークを順次溶
接する溶接ロボットであり、 前記複数のワークの形状を示すデータを入力するととも
に、これら複数のワークの溶接順序を示すデータを入力
することによって、前記複数のワークに対応する複数の
基本プログラムをワークの溶接順序に従って組み合わせ
て作業プログラムを作成するようにした請求項1記載の
作業ロボットの作業プログラム作成装置。
3. The work robot is a welding robot that sequentially welds a plurality of workpieces arranged and positioned on a predetermined base plate, and inputs data indicating the shapes of the plurality of workpieces, and at the same time, these plurality of workpieces are input. 2. The work program creation of the work robot according to claim 1, wherein a work program is created by inputting data indicating the welding order of the above, and combining a plurality of basic programs corresponding to the plurality of works according to the welding order of the works. apparatus.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108687770B (en) * 2017-04-10 2022-01-11 发那科株式会社 Device, system and method for automatically generating motion track of robot

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