JPH09179613A - Automatic welding equipment - Google Patents
Automatic welding equipmentInfo
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- JPH09179613A JPH09179613A JP7333398A JP33339895A JPH09179613A JP H09179613 A JPH09179613 A JP H09179613A JP 7333398 A JP7333398 A JP 7333398A JP 33339895 A JP33339895 A JP 33339895A JP H09179613 A JPH09179613 A JP H09179613A
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- work
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、自動溶接装置に関
する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an automatic welding apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、動作プログラム内の各教示点は、
ティーチングによる各軸のパルス教示かワールド座標系
で表される座標値データである。ところで、ある基準と
なる位置に置かれたワークについて教示を行なった後、
そのワークが別の位置に移動した場合や、基準となる位
置からずれた場合に、再度ティーチングを行なわなけれ
ばならず、非常に煩雑な作業となり、手間と時間を要す
る。この為、移動後又はずれが生じた後のワークの特徴
となる点を指示することにより、ティーチング時の座標
データをシフトする三次元シフト変換機能を備えたロボ
ット制御装置が提案されている。2. Description of the Related Art Conventionally, each teaching point in an operation program is
It is pulse teaching of each axis by teaching or coordinate value data expressed in the world coordinate system. By the way, after teaching about the workpiece placed at a certain reference position,
If the work moves to another position or if it deviates from the reference position, teaching must be performed again, which is a very complicated work and requires time and labor. For this reason, there has been proposed a robot controller having a three-dimensional shift conversion function for shifting coordinate data during teaching by designating a characteristic point of a work after movement or after displacement.
【０００３】従来のプログラムの三次元シフト変換機能
は、マスター（主）となる基準座標を形成する３ポイン
トをプログラム内に教示し、更にスレーブ（従）となる
基準座標を形成する３ポイントの教示を行ない、ロボッ
ト停止の状態で三次元シフ卜変換を実施し、スレーブの
プログラムを実施していた（特開昭５７−１８２２０５
号公報）。また、２台以上同時に制御する自動機械の制
御装置においては、ある基準となる位置に、一方の自動
機械でワークを固定し、固定されたワークに対してもう
一方の自動機械が作業を行なう場合、ワークを固定する
自動機械の動作プログラムとワークに対して作業を行な
う自動機械の動作プログラムを作成し、ワークの位置が
基準となる位置からずれた場合、それぞれの動作プログ
ラムを再教示する必要があり、手間と時間を要する煩雑
な作業となっていた。The three-dimensional shift conversion function of a conventional program teaches three points forming a master (main) reference coordinate in the program and further teaching three points forming a slave (slave) reference coordinate. Then, the three-dimensional shift conversion was executed while the robot was stopped, and the slave program was executed (Japanese Patent Laid-Open No. 57-182205).
Issue). Further, in an automatic machine control device that controls two or more machines at the same time, when one work machine fixes a work to a certain reference position, and the other work machine works on the fixed work. , It is necessary to re-teach each operation program when the operation program of the automatic machine that fixes the work and the operation program of the automatic machine that works on the work are created and the position of the work deviates from the reference position. It was a complicated work that required time and effort.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来の方法ではシフト
変換のためにマスタープログラム、スレーブプログラム
のそれぞれにおいて３点ずつを教示する煩雑さがあり、
また、位置補正がロボットの動作中に出来ないという問
題があった。また、２台以上同時に制御する自動機械の
制御装置においても、ワークの位置の変更がある場合、
それぞれの動作プログラムを再教示する必要があり、手
間と時間を要する煩雑な作業となっていた。In the conventional method, there is the complexity of teaching three points in each of the master program and the slave program for shift conversion.
In addition, there is a problem that the position cannot be corrected while the robot is operating. In addition, even in a control device of an automatic machine that controls two or more machines at the same time, if the position of the work is changed,
It was necessary to re-instruct each operation program, which was a troublesome work requiring labor and time.
【０００５】そこで、本発明は、三次元シフト変換に必
要とされる座標定義の簡潔さと、２台が同時に制御され
るロボットの制御装置の位置補正においても、ロボット
の動作中に位置補正が自動的に行なえる制御方法を提供
することを目的とする。Therefore, according to the present invention, the simple coordinate definition required for the three-dimensional shift conversion and the position correction of the controller of the robot in which two units are simultaneously controlled are automatically corrected during the operation of the robot. The purpose of the present invention is to provide a control method that can be carried out.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明の自動溶接装置は、ワークが置かれるべき位
置データを予め与えられた位置名称で記憶する手段と、
前記ワークに対して協動した作業を行うハンドリング用
ロボット及び溶接作業用ロボットと、前記各ロボットの
前記位置名称を含む動作プログラムを再生する手段とを
有する制御装置とからなる自動溶接装置において、前記
位置名称で特定される位置データを前記ハンドリング用
ロボットと、溶接作業用ロボットとで共有する手段と、
前記一方のロボットの位置名称を含む動作プログラムに
記憶されている位置名称で特定される位置データの変更
により、他方のロボットの位置名称を含む動作プログラ
ムに記憶されている位置名称で特定される位置データ
を、前記共有する位置名称で記憶されている位置データ
に自動的に補正する手段を備えたものである。この装置
において、前記動作プログラムに記憶されている位置デ
ータの補正を、ロボットの動作中に行うことがきる。ま
た、前記ロボットの少なくとも一方は多関節型ロボット
とすることができる。In order to achieve this object, the automatic welding apparatus of the present invention comprises means for storing position data on which a work is to be placed under a predetermined position name,
An automatic welding apparatus comprising: a robot for handling and a robot for welding which perform a work in cooperation with the work; and a controller having means for reproducing an operation program including the position name of each robot, A means for sharing the position data specified by the position name between the handling robot and the welding work robot,
The position specified by the position name stored in the operation program including the position name of the other robot by changing the position data specified by the position name stored in the operation program including the position name of the other robot A means for automatically correcting the data to the position data stored under the shared position name is provided. In this device, the position data stored in the operation program can be corrected during the operation of the robot. At least one of the robots may be an articulated robot.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】本発明においては、位置補正を行
なう座標系を位置データとして数値で入力し、それを任
意座標とし、位置名称を付して制御装置内に記憶する。
そして、一方のロボットは、その任意座標に移動し、も
う一方のロボットの動作プログラムは、任意座標で表さ
れる位置・姿勢データで位置名称を付して制御装置内に
記憶しておき、位置の補正を必要とする場合、自動的に
位置補正するようにする。直接、数値で入力された位置
データは、ワールド座標系における任意座標とし、一方
のロボットはこの任意座標を目標点とし対象ワークへの
位置決め動作を行なう。一方、対象ワークで作業するロ
ボットの動作プログラムは、ティーチング作業により動
作プログラムを作成する。この際、動作プログラムは、
数値で入力され記憶された任意座標Ｔｗにおける座標系
で表される位置・姿勢データＴｎで作成される。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the present invention, a coordinate system for position correction is numerically input as position data, which is used as arbitrary coordinates, and a position name is given and stored in the control device.
Then, one of the robots moves to its arbitrary coordinates, and the operation program of the other robot is given a position name in the position / posture data represented by the arbitrary coordinates and stored in the control device. If the correction of is required, the position is automatically corrected. The position data directly input as numerical values is set as arbitrary coordinates in the world coordinate system, and one of the robots performs the positioning operation on the target work by using the arbitrary coordinates as a target point. On the other hand, the operation program of the robot working on the target work is created by teaching work. At this time, the operation program is
It is created by the position / orientation data Tn represented by the coordinate system at the arbitrary coordinates Tw which are input and stored as numerical values.
【０００８】動作プログラムが各軸のパルスデータで作
成された場合は、動作プログラム作成終了後、数値で入
力された任意座標Ｔｗにおける座標系で表される位置・
姿勢データＴｎに変換しておく。ここで、Ｔｎ，Ｔｗは
４行４列のマトリクスである。変換手順は、教示位置の
位置姿勢をＴで表すと Ｔ＝Ｔｗ−Ｔｎ Ｔｎ＝ｉｎｖ（Ｔｗ）・Ｔ となる。ここで、ｉｎｖ（Ｔｗ）はＴｗの逆行列を意味
する。次に、数値で入力された位置・姿勢の変更がある
場合、数値入力で位置姿勢Ｔｗ’を入力し、動作時に
は、動作プログラム内のＴｎはＴｗ’を基準とした位置 Ｔ’＝Ｔｗ’・Ｔｎ の計算によりシフトされ、Ｔ’を目標点として動作す
る。When the operation program is created by the pulse data of each axis, after the operation program is created, the position / position represented by the coordinate system in the arbitrary coordinates Tw input by numerical values
It is converted into the posture data Tn. Here, Tn and Tw are a matrix of 4 rows and 4 columns. In the conversion procedure, when the position and orientation of the taught position is represented by T, T = Tw−Tn Tn = inv (Tw) · T. Here, inv (Tw) means an inverse matrix of Tw. Next, if there is a change in the position / orientation input by a numerical value, the position / orientation Tw ′ is input by numerical input, and during operation, Tn in the operation program is the position based on Tw ′ T ′ = Tw ′ · It is shifted by the calculation of Tn and operates with T ′ as the target point.
【０００９】[0009]
【実施例】次に本発明の実施例について、図面を参照し
て説明する。図１は、本発明の溶接ロボットの具体的な
適用例である。図中の（１）は、ワークを所定の位置へ
移動することの出来るハンドリング用ロボットであり、
（２）は、（１）により所定の位置に置かれたワークを
溶接する溶接作業ロボット、（３）は割り出し軸であ
る。ハンドリング用ロボット（１）と溶接作業ロボット
（２）は、１台のロボット制御装置（４）に接続されて
おり、同一座標系（ワールド座標系）で制御される。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a specific application example of the welding robot of the present invention. (1) in the figure is a handling robot capable of moving a work to a predetermined position,
(2) is a welding work robot for welding the workpiece placed at the predetermined position in (1), and (3) is an indexing shaft. The handling robot (1) and the welding work robot (2) are connected to one robot controller (4) and controlled by the same coordinate system (world coordinate system).
【００１０】図２は、名称位置ファイルの具体例であ
る。名称位置ファイルは、位置名称格納領域（１１）、
ハンドリング用ロボット（１）の教示点として使用され
る位置データの格納領域（１２）、（１３）、および位
置データ（１２）、（１３）に対応する任意座標の格納
領域（１４）から構成される。FIG. 2 shows a specific example of the name position file. The name position file is a position name storage area (11),
It is composed of storage areas (12) and (13) of position data used as teaching points of the handling robot (1) and storage areas (14) of arbitrary coordinates corresponding to the position data (12) and (13). It
【００１１】図３〜図５は、本発明の一実施例を示した
制御アルゴリズムのフローチャートである。図２に示し
た名称位置ファイルに位置名称を入力する。例えば、名
称を”Ａ”としたとする（ステップ２１）。名称位置フ
ァイルの空きエリアを探し、空きエリアに名称を登録す
る。ハンドリング用ロボット（１）でワークを置く位置
データ（１２）、（１３）を数値入力する。この数値デ
ータは、位置名称”Ａ”の格納領域に記憶される（ステ
ップ２２）。数値データはワールド座標系から見た位置
（任意座標：Ｔｈｗ）に変換し、位置名称”Ａ”を持つ
名称位置ファイルの任意座標格納領域に記憶される（ス
テップ２３）。ハンドリング用ロボット（１）がワーク
を置く位置、つまり任意座標の位置で、溶接作業ロボッ
ト（２）が溶接作業を行なう動作プログラムを作成する
（ステップ２４）。3 to 5 are flow charts of a control algorithm showing an embodiment of the present invention. The position name is input to the name position file shown in FIG. For example, assume that the name is "A" (step 21). Search for an empty area in the name position file and register the name in the empty area. Numerical input of position data (12) and (13) for placing a work on the handling robot (1). This numerical data is stored in the storage area of the position name "A" (step 22). The numerical data is converted into a position (arbitrary coordinate: Thw) viewed from the world coordinate system and stored in the arbitrary coordinate storage area of the name position file having the position name "A" (step 23). At the position where the handling robot (1) places the work, that is, at the position of arbitrary coordinates, the welding work robot (2) creates an operation program for performing the welding work (step 24).
【００１２】前記動作プログラムの各教示点をワールド
座標に変換し（変換した座標値をＴａｉとしｉ＝１〜教
示数とする）名称位置ファイルに記憶されたＴｈｗから
みた位置（Ｔｎｉ）に変換し、新たな動作プログラムを
作成する（ステップ２５）。 Ｔｎｉ＝ｉｎｖ（Ｔｈｗ）・Ｔａｉ ここで、Ｔｈｗは位置名称”Ａ”により、検索された名
称位置ファイルから獲得する。また、ｉｎｖ（Ｔｈｗ）
はＴｈｗの逆行列を意味する。更に、位置名称”Ａ”
は、（１４）で作成された新たな動作プログラムに記憶
される。Each teaching point of the operation program is converted into world coordinates (the converted coordinate value is Tai and i = 1 to the number of teachings) and converted into a position (Tni) viewed from Thw stored in a name position file. , Create a new operation program (step 25). Tni = inv (Thw) .Tai Here, Thw is acquired from the searched name position file by the position name “A”. Also, inv (Thw)
Means the inverse matrix of Thw. Furthermore, position name "A"
Is stored in the new operation program created in (14).
【００１３】ハンドリング用ロボット（１）にてワーク
を固定する場合、位置名称”Ａ”を持つ名称位置ファイ
ルに記憶されている任意座標へ動作させ、ワークを固定
する（ステップ２７）。溶接作業ロボット（２）にて溶
接作業を行なう場合、動作プログラムに記憶されている
位置名称”Ａ”を獲得する（ステップ２８）。獲得され
た位置名称により、前記名称位置ファイルを検索し、Ｔ
ｈｗを獲得する（ステップ２９）。次にカウンタを１と
する（ステップ３０）。When the workpiece is fixed by the handling robot (1), the workpiece is fixed by moving it to arbitrary coordinates stored in the name position file having the position name "A" (step 27). When welding work is performed by the welding robot (2), the position name "A" stored in the operation program is acquired (step 28). The name position file is searched according to the acquired position name, and T
Obtain hw (step 29). Next, the counter is set to 1 (step 30).
【００１４】獲得されたＴｈｗとＴｎｉに基づいて、溶
接作業ロボット（２）は動作する（ステップ３１）。そ
の際、教示点に動作する場合、Ｔｎｉをワールド座標に
変換し、このワールド座標系をＴｉとすると、Ｔｉは、 Ｔｉ＝Ｔｈｗ−Ｔｎｉ で演算できる。そして、演算されたＴｉを目標点とし、
動作する（ステップ３２）。カウンタを１インクリメン
トする（ステップ３３）。カウンタが教示数を越えた
ら、動作は終了する。越えない場合は、ステップ３１、
３２、３３を繰り返す（ステップ３４）。The welding work robot (2) operates based on the obtained Thw and Tni (step 31). At that time, when operating at the teaching point, if Tni is converted to world coordinates and this world coordinate system is Ti, Ti can be calculated by Ti = Thw-Tni. Then, using the calculated Ti as the target point,
It operates (step 32). The counter is incremented by 1 (step 33). When the counter exceeds the taught number, the operation ends. If not, step 31,
32 and 33 are repeated (step 34).
【００１５】次にハンドリング用ロボット（１）のワー
クを置く位置を変更する必要性が出た場合、変更する位
置名称を入力する（ステップ３５）。入力した位置名称
が名称位置ファイルに存在しない場合エラー（ステップ
３９）とし処理を中止する（ステップ３６）。存在した
場合、ステップ３７へ進む。変更する位置データを数値
入力し名称位置データの変更を行なう（ステップ３
７）。この名称位置をワールド座標系から見た位置（Ｔ
ｈｗ’）に変換し、入力された位置名称のＴｈｗを変更
する（ステップ３８）。溶接作業ロボット（２）で溶接
作業を行なう場合には、ステップ２６を実行する。Next, when it becomes necessary to change the position of the handling robot (1) on which the work is placed, the name of the position to be changed is input (step 35). If the input position name does not exist in the name position file, an error is determined (step 39) and the processing is stopped (step 36). If yes, go to step 37. The position data to be changed is numerically input and the name position data is changed (step 3).
7). This name position is the position (T
hw '), and the Thw of the input position name is changed (step 38). When welding work is performed by the welding robot (2), step 26 is executed.
【００１６】[0016]
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は数値データで入力し、任意座標として制御装置に記憶
し、教示点を任意座標系で表される位置姿勢データで記
憶しておき、位置データが位置補正された場合、自動的
に任意座標が変更され、教示点が自動的に位置補正する
こととしている。これにより、再教示の必要性もなくな
り、作業の煩雑さを軽減することができる。As described above, in the present invention, numerical data is input and stored as arbitrary coordinates in the control device, and teaching points are stored as position and orientation data represented by an arbitrary coordinate system. When the position data is position-corrected, the arbitrary coordinates are automatically changed and the teaching point is automatically position-corrected. This eliminates the need for re-teaching and reduces the complexity of work.
【図１】本発明の適用例を示した構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an application example of the present invention.
【図２】名称位置ファイルの構成を示した説明図であ
る。FIG. 2 is an explanatory diagram showing the structure of a name position file.
【図３】本発明の制御アルゴリズムを示すフローチャー
トである。FIG. 3 is a flowchart showing a control algorithm of the present invention.
【図４】本発明の制御アルゴリズムを示すフローチャー
トである。FIG. 4 is a flowchart showing a control algorithm of the present invention.
【図５】本発明の制御アルゴリズムを示すフローチャー
トである。FIG. 5 is a flowchart showing a control algorithm of the present invention.
１ ハンドリング用ロボッ卜、２ 溶接作業ロボッ卜、
３ 割り出し軸、４ ロボット制御装置、５ プログラ
ミングペンダン卜1 Robot for handling, 2 Robot for welding work,
3 indexing axis, 4 robot controller, 5 programming pendant
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂梨 浩司 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石２番１号 株式会社安川電機内 (72)発明者 加茂 啓三 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Koji Sakanashi 2-1, Kurosaki Shiroishi, Yawatanishi-ku, Kitakyushu, Fukuoka Prefecture (72) Inventor Keizo Kamo 1 Toyota-cho, Toyota-shi, Aichi Toyota Automobile Co., Ltd. In the company
Claims (3)
与えられた位置名称で記憶する手段と、前記ワークに対
して協動した作業を行うハンドリング用ロボット及び溶
接作業用ロボットと、前記各ロボットの前記位置名称を
含む動作プログラムを再生する手段とを有する制御装置
とからなる自動溶接装置において、 前記位置名称で特定される位置データを前記ハンドリン
グ用ロボットと、溶接作業用ロボットとで共有する手段
と、 前記一方のロボットの位置名称を含む動作プログラムに
記憶されている位置名称で特定される位置データの変更
により、他方のロボットの位置名称を含む動作プログラ
ムに記憶されている位置名称で特定される位置データ
を、前記共有する位置名称で記憶されている位置データ
に自動的に補正する手段を備えたことを特徴とする自動
溶接装置。1. A means for storing position data in which a work is to be placed under a given position name, a handling robot and a welding work robot for performing a work in cooperation with the work, and each of the robots. In an automatic welding apparatus comprising a control device having a means for reproducing an operation program including the position name, means for sharing position data specified by the position name between the handling robot and a welding operation robot. By changing the position data specified by the position name stored in the operation program including the position name of the one robot, the position name specified by the position program stored in the operation program including the position name of the other robot is specified. A means for automatically correcting the position data to the position data stored under the shared position name is provided. Automatic welding apparatus according to claim.
置データの補正を、ロボットの動作中に行うこと特徴と
する請求項１記載の自動溶接装置。2. The automatic welding apparatus according to claim 1, wherein the position data stored in the operation program is corrected during the operation of the robot.
型ロボットである請求項１及至２記載の自動溶接装置。3. The automatic welding apparatus according to claim 1, wherein at least one of the robots is an articulated robot.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7333398A JPH09179613A (en) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | Automatic welding equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7333398A JPH09179613A (en) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | Automatic welding equipment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09179613A true JPH09179613A (en) | 1997-07-11 |
Family
ID=18265677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7333398A Pending JPH09179613A (en) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | Automatic welding equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09179613A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114918578A (en) * | 2022-04-20 | 2022-08-19 | 天津新松机器人自动化有限公司 | Intelligent robot welding workstation and pipeline welding method |
-
1995
- 1995-12-21 JP JP7333398A patent/JPH09179613A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114918578A (en) * | 2022-04-20 | 2022-08-19 | 天津新松机器人自动化有限公司 | Intelligent robot welding workstation and pipeline welding method |
| CN114918578B (en) * | 2022-04-20 | 2023-12-15 | 天津新松机器人自动化有限公司 | Intelligent robot welding workstation and pipeline welding method |
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