JPH09193064A - Robot teaching device - Google Patents

Robot teaching device

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JPH09193064A
JPH09193064A JP822196A JP822196A JPH09193064A JP H09193064 A JPH09193064 A JP H09193064A JP 822196 A JP822196 A JP 822196A JP 822196 A JP822196 A JP 822196A JP H09193064 A JPH09193064 A JP H09193064A
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JP
Japan
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teaching
robot
tool
dummy
dummy tool
Prior art date
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Pending
Application number
JP822196A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsumi Yamamoto
克己 山本
Tadashi Koyama
正 小山
Shinichi Sugita
真一 杉田
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Toyoda Koki KK
Original Assignee
Toyoda Koki KK
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyoda Koki KK filed Critical Toyoda Koki KK
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Publication of JPH09193064A publication Critical patent/JPH09193064A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a burden to teaching work by finding out the teaching data of a dummy tool in a coordinate system from the outputs of attitude detecting means and three-dimensional coordinate position detecting means, and converting it into teaching data in a robot coordinate system in which a robot is arranged. SOLUTION: A dummy tool T is attached to a teaching pen 10, and a sensor detecting attitude is attached to the dummy tool T. When teaching, the teaching pen 10 is held, and the dummy tool T is brought in contact with a workpiece W. The teaching pen 10 and a teaching pendant 81 are held. The dummy tool T is positioned in a deburring position B that one wishes to teach, and a teaching button 82 is pushed. Outputs of a potentiometer and a tilting sensor are inputted to a coordinate transforming device 80. Teaching data of a teaching coordinate system is found out, and a process to convert into teaching data of a robot coordinate system is performed. Therefore, the load of an operator at the time of teaching work can be reduced, and work efficiency can be improved.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ロボットに取り付
けられた工具の加工位置を教示する作業に用いる教示装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a teaching device used for teaching a machining position of a tool attached to a robot.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、このように作業者が工具の加工位
置(以下、教示点という)を教示するには、対象ワー
ク,治具,ロボットの3次元形状データに基づいて、コ
ンピュータ上で3次元シュミレーションして教示点を決
定するオフラインティーチングと、作業者自らロボット
のアームの先端を手で移動させ、このアームの先端に取
り付けられた工具の姿勢を手で変更し、この時のロボッ
トの各軸の位置検出器の出力をオペレーティングボック
スを操作することによりロボット制御装置に入力し、こ
の入力した各軸の位置検出器の出力から教示点を求め記
憶するダイレクトティーチングがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order for an operator to teach a machining position of a tool (hereinafter, referred to as a teaching point) in this way, a computer is required to perform a three-dimensional shape calculation based on three-dimensional shape data of a target work, a jig and a robot. Offline teaching that determines a teaching point by dimensional simulation, and the operator himself moves the tip of the arm of the robot by hand to change the posture of the tool attached to the tip of this arm by hand. There is direct teaching in which the output of the axis position detector is input to the robot controller by operating the operating box, and the teaching point is obtained and stored from the input output of the axis position detector.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、オフラ
インティーチングにおいては、各3次元データから教示
点を決定するため、各3次元形状データが十分でないと
正確に教示点を求めることができない。また、このよう
なオフラインティーチングを行うためのシステムは3次
元的なシュミレーションが高速で行えることが要求され
るため高価である。
However, in the offline teaching, since the teaching point is determined from each three-dimensional data, the teaching point cannot be accurately obtained unless each three-dimensional shape data is sufficient. Further, a system for performing such off-line teaching is expensive because it is required to perform three-dimensional simulation at high speed.

【0004】ダイレクトティーチングにおいては、作業
者がアームの先端を持って工具の位置,姿勢を教示する
ため、比較的軽量なアームを備えたロボットの場合には
有効であるが、垂直多関節型や大型のロボットではアー
ムの重量が重くなるため、作業者がアームに力を加えた
方向にアームが移動するような補助力を発生する機能を
付加する必要がある。また、このような機能を付加した
としても、教示作業の際にロボットのアームが教示作業
の邪魔となる場合があり、このような状態での教示作業
は大変である。特に、バリ取りロボットの教示作業は教
示点が数百ポイントにもなるため大変である。
In direct teaching, since the operator teaches the position and posture of the tool by holding the tip of the arm, it is effective in the case of a robot having a relatively lightweight arm, but the vertical articulated type or Since a large robot has a heavy arm weight, it is necessary to add a function of generating an assisting force for moving the arm in a direction in which a worker applies a force to the arm. Even if such a function is added, the robot arm may interfere with the teaching work during the teaching work, and the teaching work in such a state is difficult. Especially, the teaching work of the deburring robot is difficult because the teaching points reach several hundred points.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のロボットの教示装置では、ロボットに取り
付けられた工具の加工位置を記憶するため、工具の位置
とその姿勢を教示するロボットの教示装置において、工
具と同形状で、工具とは別に設けられたダミー工具と、
ダミー工具に設けられ、このダミー工具の3次元方向の
姿勢を検出する姿勢検出手段と、ダミー工具に一端が取
り付けられた運動伝達部材と、運動伝達部材の他端が接
続され、この運動伝達部材の動きに追従して動作すると
共に、運動伝達部材の3次元方向の動きを検出して、ダ
ミー工具の3次元空間における座標位置を検出する3次
元座標位置検出手段と、姿勢検出手段と3次元座標位置
検出手段の出力から、この3次元座標位置検出手段が取
り付けられた座標系におけるダミー工具の教示データを
求め、この教示データを前記ロボットが設置されたロボ
ット座標系における教示データに変換する変換手段を設
けたことを特徴とするものである。
In order to solve the above problems, a robot teaching apparatus of the present invention stores a machining position of a tool attached to the robot, so that the robot teaches the position and orientation of the tool. In the teaching device of, a dummy tool having the same shape as the tool and provided separately from the tool,
Attitude detection means provided on the dummy tool for detecting the attitude of the dummy tool in the three-dimensional direction, a motion transmission member having one end attached to the dummy tool, and the other end of the motion transmission member are connected to the motion transmission member. 3D coordinate position detecting means for detecting the coordinate position of the dummy tool in the 3D space, the posture detecting means, and the 3D From the output of the coordinate position detecting means, the teaching data of the dummy tool in the coordinate system to which the three-dimensional coordinate position detecting means is attached is obtained, and the teaching data is converted into teaching data in the robot coordinate system in which the robot is installed. It is characterized in that means are provided.

【0006】請求項2のものにおいては、3次元座標位
置検出手段が、運動伝達部材を巻き取る巻取手段と、運
動伝達部材の送りを案内する案内手段と、この案内手段
を支持すると共に運動伝達部材の送り方向に延びるアー
ム部材を備えたことを特徴とするものである。 (作用)請求項1においては、作業者がダミー工具を把
持して加工位置に移動させると、姿勢検出手段により、
ダミー工具の3次元方向の姿勢が検出される。このダミ
ー工具と3次元座標位置検出手段は運動伝達部材により
接続されており、作業者がダミー工具を移動させるとダ
ミー工具の動きに連動して運動伝達部材が3次元方向に
動く。
According to another aspect of the present invention, the three-dimensional coordinate position detecting means winds up the motion transmitting member, guide means for guiding the movement of the motion transmitting member, and supports and guides the guide means. It is characterized by including an arm member extending in the feed direction of the transmission member. (Operation) In claim 1, when the worker grips the dummy tool and moves it to the processing position, the posture detection means
The three-dimensional orientation of the dummy tool is detected. The dummy tool and the three-dimensional coordinate position detecting means are connected by a motion transmitting member, and when the worker moves the dummy tool, the motion transmitting member moves in the three-dimensional direction in association with the movement of the dummy tool.

【0007】この3次元座標位置検出手段により、この
運動伝達部材の3次元方向の動きを検出し、ダミー工具
の3次元空間における位置を検出する。変換手段によ
り、この3次元座標位置検出手段の出力は3次元座標位
置検出手段が取り付けられた位置を基準とした座標系に
おけるダミー工具の教示データ(位置)であるので、ロ
ボットが設置された座標系におけるダミー工具の教示デ
ータを求める。
The three-dimensional coordinate position detecting means detects the movement of the motion transmitting member in the three-dimensional direction to detect the position of the dummy tool in the three-dimensional space. Since the output of the three-dimensional coordinate position detecting means by the converting means is teaching data (position) of the dummy tool in the coordinate system with the position where the three-dimensional coordinate position detecting means is attached as a reference, the coordinates where the robot is installed are set. The teaching data of the dummy tool in the system is obtained.

【0008】請求項2においては、巻取手段により、運
動伝達部材の巻き取り,送り出しを行うことができる。
アーム部材により、3次元座標位置検出手段の回転する
回転半径を大きくでき、運動伝達部材の移動方向とアー
ム部材間に大きなモーメント力を発生することができ
る。これにより、3次元座標位置検出手段が運動伝達部
材の微小な動きにも追従した検出が行える。また、この
アーム部材に設けられた案内手段により、アーム部材の
先端から運動伝達部材を撓ませることなく送り出すこと
ができる。
In the second aspect, the motion transmitting member can be wound and fed out by the winding means.
The arm member can increase the turning radius of rotation of the three-dimensional coordinate position detecting means, and can generate a large moment force between the movement direction of the motion transmitting member and the arm member. As a result, the three-dimensional coordinate position detecting means can perform detection that follows even a minute movement of the motion transmitting member. Further, the guide means provided on the arm member allows the motion transmitting member to be fed out from the tip of the arm member without bending.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基いて説明する。図1は本発明の実施の形態におけるロ
ボット教示装置の全体図である。図1において、10は
実際の加工に使用する工具と同じ形状のダミー工具Tが
取り付けられたティーチングペンであり、このティーチ
ングペン10には、ダミー工具Tの他に、このダミー工
具Tの姿勢を検出する後述のセンサが取り付けられてい
る。教示する際には、作業者がこのティーチングペン1
0を持ち、ダミー工具Tを工作物Wに当接させて教示作
業を行う。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall view of a robot teaching device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a teaching pen to which a dummy tool T having the same shape as that of a tool used for actual machining is attached. In addition to the dummy tool T, the teaching pen 10 has a posture of the dummy tool T. A sensor, which will be described later, for detecting is attached. When teaching, the operator uses this teaching pen 1
Holding 0, the dummy tool T is brought into contact with the workpiece W to perform teaching work.

【0010】30はティーチングペン10の3次元空間
における座標位置の検出を行うティーチングコンパス
で、ティーチングペン10とはワイヤ60により連結さ
れている。このティーチングコンパスは、例えば、ワー
クを載置するテーブル付近のベッド上またはロボットの
作業エリア内への作業者の進入を防止する防護柵のロボ
ット上方の位置に固定される。
A teaching compass 30 detects the coordinate position of the teaching pen 10 in the three-dimensional space, and is connected to the teaching pen 10 by a wire 60. This teaching compass is fixed, for example, on a bed near a table on which a work is placed or at a position above a robot of a protective fence that prevents an operator from entering the work area of the robot.

【0011】前記ティーチングペン10の詳細を図2に
示す。11は作業者が把持する把持部材であり、この把
持部材11の一端の開口部11aは、旋回支持部材12
と傾斜センサGを内部に保持する傾斜センサ支持部材1
3の接合部に取り付けられたベアリング14により支持
され、また、他端の開口部11bは、この開口部11b
に取り付けられた回転支持部材15を介して、傾斜セン
サ支持部材13に取り付けられたベアリング15により
支持されている。これにより、この把持部材11は回転
軸線S1回りに回転可能に支持されている。この把持部
材11と傾斜センサ支持部材13間の回転軸線S1回り
の相対角度はポテンションメータP1により検出できる
ようになっている。また、前記傾斜センサGはダミー工
具Tの図中L−R方向の傾きを検出できるようになって
いる。
The details of the teaching pen 10 are shown in FIG. Reference numeral 11 denotes a gripping member that is gripped by an operator. An opening 11 a at one end of the gripping member 11 is
Sensor support member 1 that holds a tilt sensor G inside
3 is supported by bearings 14 attached to the joints of the second and third openings 11b.
It is supported by a bearing 15 attached to the inclination sensor support member 13 via a rotation support member 15 attached to the. Thus, the holding member 11 is supported so as to be rotatable around the rotation axis S1. The relative angle between the gripping member 11 and the tilt sensor support member 13 about the rotation axis S1 can be detected by the potentiometer P1. Further, the inclination sensor G can detect the inclination of the dummy tool T in the LR direction in the figure.

【0012】なお、前記ポテンションメータP1による
角度の検出について、図2のように、使用する工具の回
転軸線と回転軸線S1が一致する場合には、把持部材1
1を回転させても工具の位置が変わらないため角度の検
出は必要がない。しかし、使用する工具の回転軸線と回
転軸線S1が一致しない場合(把持部材11に取り付け
るダミー工具Tの回転軸線と回転軸線S1が一致しな
い)には、把持部材11を回転させるとダミー工具Tの
回転軸線の位置も変わってしまうため、ダミー工具の位
置を把握する必要がある。この位置を把握をするため
に、ポテンションメータP1による角度の検出が必要と
なる。
Regarding the angle detection by the potentiometer P1, when the rotation axis of the tool to be used and the rotation axis S1 coincide with each other as shown in FIG.
Rotation of 1 does not change the position of the tool, so that angle detection is not necessary. However, if the rotation axis of the tool to be used and the rotation axis S1 do not match (the rotation axis of the dummy tool T attached to the gripping member 11 does not match the rotation axis S1), rotating the gripping member 11 causes the dummy tool T to rotate. Since the position of the rotation axis also changes, it is necessary to know the position of the dummy tool. In order to grasp this position, it is necessary to detect the angle with the potentiometer P1.

【0013】前記回転支持部材15の一端には、ダミー
工具Tが着脱可能なチャック17を備えるダミー工具支
持部材18が取り付けられている。前記旋回支持部材1
2上には、円板19がベアリング20を介して前記回転
軸線S1に対して直交する回転軸線S2回りに回転可能
に支持されている。この円板19にはティーチングコン
パス30とワイヤ60と連結されており、例えば図2の
点線で示すように把持部材11を移動させると、円板1
9はワイヤ60により引っ張られ回転が規制された状態
で、把持部材11が回転軸線S2回りに回転する。この
時の把持部材11と円板19間の回転軸線S2回りに生
じる相対角度、すなわちダミー工具Tの姿勢がポテンシ
ョンメータP2により検出できるようになっている。
A dummy tool support member 18 having a chuck 17 to which the dummy tool T can be attached and detached is attached to one end of the rotation support member 15. The swivel support member 1
A disk 19 is supported on the shaft 2 via a bearing 20 so as to be rotatable around a rotation axis S2 orthogonal to the rotation axis S1. The disc 19 is connected to the teaching compass 30 and the wire 60. For example, when the gripping member 11 is moved as shown by the dotted line in FIG.
The grip member 11 rotates around the rotation axis S2 in a state in which the wire 9 is pulled by the wire 60 and its rotation is restricted. At this time, the relative angle generated around the rotation axis S2 between the gripping member 11 and the disk 19, that is, the attitude of the dummy tool T can be detected by the potentiometer P2.

【0014】次に、前記ティーチングコンパス30の詳
細を図4,図5に示す。31はベースで、このベース3
1はワークを載置するテーブル付近または作業エリア内
への進入を防止するために設けられた防護柵のロボット
上方に取り付けられる。この取り付ける位置は通常の作
業に支障のない位置にボルト32a,32bにより固定
される。
Next, details of the teaching compass 30 are shown in FIGS. 31 is a base, this base 3
Numeral 1 is attached above a robot on a protective fence provided to prevent entry into the vicinity of a table on which a work is placed or into a work area. The mounting position is fixed by bolts 32a and 32b at a position where normal work is not hindered.

【0015】このベース31上にはベアリング33を介
して回転台34が回転軸線S3の回りに回転可能に支持
されている。この回転台34の回転は、図略のボルトに
より回転台34と一体的に取り付けられたギヤー35
と、このギャー35に平行な軸線回りに回転可能なギヤ
ー36を介してポテンションメータP3に伝えられるよ
うになっている。これによりポテンションメータP3に
より回転台34の回転位置が検出できるようになってい
る。
A rotary table 34 is supported on the base 31 via a bearing 33 so as to be rotatable around a rotation axis S3. The rotation of the turntable 34 is performed by a gear 35 integrally attached to the turntable 34 by bolts (not shown).
The transmission is transmitted to the potentiometer P3 via a gear 36 rotatable about an axis parallel to the gear 35. Thus, the rotation position of the turntable 34 can be detected by the potentiometer P3.

【0016】前記回転台34上には、この回転台34の
回転軸線S3方向に延びる延出部材37が図略のボルト
により取り付けられている。この延出部材37には旋回
台38がベアリング39を介して前記回転軸線S3に直
交する回転軸線S4回りに回転可能に取り付けられ、こ
の旋回台38の回転は図略のボルトによりこの旋回台3
8と一体的に取り付けられたギヤー40,ギヤー41を
介してポテンションメータP4により検出できるように
なっている。
An extension member 37 extending in the direction of the rotation axis S3 of the rotary table 34 is mounted on the rotary table 34 by bolts (not shown). A swivel 38 is attached to the extending member 37 via a bearing 39 so as to be rotatable around a rotation axis S4 orthogonal to the rotation axis S3. The rotation of the swivel 38 is achieved by bolts (not shown).
8 can be detected by a potentiometer P4 via a gear 40 and a gear 41 attached integrally.

【0017】この旋回台38上には、前記回転軸線S4
と平行な回転軸線S5と同心となるように、軸部42が
ボルト43により固定されている。この軸部42には、
内部にスプリング43を収納するスプリング収納室44
を構成する巻取部材45aと蓋部材45bからなる巻取
リール45がベアリング46,ベアリング47により回
転軸線S5回りに回転可能に支持されている。このスプ
リング収納室44に収納されたつる巻状のスプリング4
3は、軸部42を取り巻くように設けられており、一端
は軸部42に取り付けられ、他端は巻取リール45に取
り付けられている。この構成により、巻取リール45に
巻き付けられたワイヤ60が引っ張られると、巻取リー
ル45がスプリング43の力に抗してワイヤ60を送り
出す方向に回転し、巻取リール45からワイヤ60が送
出される。また、ワイヤ60を引っ張る力が弱まると、
巻取リール45がスプリング43の力により巻き取るよ
うに作用し、ワイヤ60が巻取リール45に巻き取られ
る。
On the swivel base 38, the rotation axis S4 is formed.
The shaft portion 42 is fixed by a bolt 43 so as to be concentric with the rotation axis line S5 parallel to. In this shaft portion 42,
Spring storage chamber 44 for storing the spring 43 inside
The take-up reel 45 including the take-up member 45a and the lid member 45b that form the above is rotatably supported by the bearing 46 and the bearing 47 around the rotation axis S5. The spiral spring 4 stored in the spring storage chamber 44.
3 is provided so as to surround the shaft portion 42, one end of which is attached to the shaft portion 42 and the other end of which is attached to the take-up reel 45. With this configuration, when the wire 60 wound around the take-up reel 45 is pulled, the take-up reel 45 rotates in a direction in which the wire 60 is sent out against the force of the spring 43, and the wire 60 is sent from the take-up reel 45. Is done. Also, when the force pulling the wire 60 weakens,
The take-up reel 45 acts so as to be taken up by the force of the spring 43, and the wire 60 is taken up by the take-up reel 45.

【0018】この巻取リール45の回転量はポテンショ
ンメータP5により検出できるようになっている。この
ポテンションメータP5の出力は巻取リール45から送
り出されるワイヤ60の長さに比例しており、この出力
からワイヤ60の一端が連結されたティーチングペン1
0とティーチングコンパス30間の直線距離を求めるこ
とができる。
The rotation amount of the take-up reel 45 can be detected by the potentiometer P5. The output of the potentiometer P5 is proportional to the length of the wire 60 sent out from the take-up reel 45, and the output of the teaching pen 1 connected to one end of the wire 60 is determined from this output.
The linear distance between 0 and the teaching compass 30 can be obtained.

【0019】前記旋回台38上にはワイヤ押圧部材50
が設けられている。このワイヤ押圧部材50は、一端が
旋回台38上に突出して設けられた旋回軸48に揺動可
能に取り付けられ、他端には巻取リール45に巻き付け
られたワイヤ60と当接するローラ49が設けられてい
る。また、このワイヤ押圧部材50の押圧力は押圧スプ
リング51により調整できるようになっている。
A wire pressing member 50 is provided on the swivel base 38.
Is provided. One end of the wire pressing member 50 is swingably attached to a swivel shaft 48 provided to project on the swivel table 38, and the other end of the wire pressing member 50 is provided with a roller 49 abutting on a wire 60 wound around the take-up reel 45. Is provided. The pressing force of the wire pressing member 50 can be adjusted by a pressing spring 51.

【0020】更に、前記旋回台38には、ワイヤ60を
上下,左右から挟んで案内する一対の左右案内ローラ5
2a,52b,上下案内ローラ53a,53bが設けら
れたアーム部材54がボルト55,56により取り付け
られている。このアーム部材54により回転軸線S3回
りの回転台34の旋回半径と回転軸線S5回りの旋回台
38の旋回半径がなるようにしている。これによりワイ
ヤ60が弱い力で引っ張られた場合でも、アーム部材5
4とワイヤ60の間に大きいモーメント力を発生させる
ことができ、ワイヤ60の微小な動きに対しても回転台
34と旋回台38が追従できるようにしている。
Further, on the swivel base 38, a pair of left and right guide rollers 5 for guiding the wire 60 by sandwiching the wire 60 from the upper and lower sides and the left and right sides.
An arm member 54 provided with 2a, 52b and vertical guide rollers 53a, 53b is attached with bolts 55, 56. By this arm member 54, the turning radius of the turntable 34 around the rotation axis S3 and the turning radius of the turntable 38 around the rotation axis S5 are set. As a result, even when the wire 60 is pulled with a weak force, the arm member 5
A large moment force can be generated between the wire 4 and the wire 60, and the rotary base 34 and the swivel base 38 can follow a minute movement of the wire 60.

【0021】57はバランスウェイトで、旋回台38に
図略のボルトにより取り付けられている。このバランス
ウェイト57により、重心アンバランストルクによるワ
イヤ60の折れ等を防止して測定誤差を無くすと共に、
旋回台38の回転軸線S4回りの回転の追従性を向上さ
せるために設けられている。以下、再び図1を参照して
説明する。
Reference numeral 57 is a balance weight, which is attached to the swivel base 38 by bolts (not shown). The balance weight 57 prevents the wire 60 from being broken due to the center of gravity unbalance torque and eliminates measurement errors,
It is provided to improve the followability of the rotation of the swivel table 38 about the rotation axis S4. Hereinafter, the description will be made again with reference to FIG.

【0022】70は、前記ポテンションメータP1〜P
5と前記傾斜センサGにより検出されたアナログ値をデ
ジタルのデータに変換するA/D変換器である。このA
/D変換器70の出力は座標変換装置80に入力される
ようになっている。この座標変換装置80には、ティー
チングペンダント81が接続されており、このティーチ
ングペンダント81上には教示ボタン82が設けられて
いる。この教示ボタン82が押されると、この動作に同
期して、各ポテンションメータP1〜P5と傾斜センサ
Gの出力が座標変換装置80によりサンプリングされる
ようになっている。
Reference numeral 70 denotes the potentiometers P1 to P
5 and an A / D converter that converts the analog value detected by the tilt sensor G into digital data. This A
The output of the / D converter 70 is input to the coordinate conversion device 80. A teaching pendant 81 is connected to the coordinate transformation device 80, and a teaching button 82 is provided on the teaching pendant 81. When the teaching button 82 is pressed, the outputs of the potentiometers P1 to P5 and the inclination sensor G are sampled by the coordinate conversion device 80 in synchronization with this operation.

【0023】この教示ボタン82が押されると、座標変
換装置80は、サンプリングされた各ポテンションメー
タP1〜P5と傾斜センサGの出力に基づき、ティーチ
ングコンパス30が設置された位置を基準とするティー
チングコンパス座標系(Xt,Yt,Zt)におけるテ
ィーチングペン10の教示点を求める。次に、この教示
点を、公知のキャリブレーション演算により、ロボット
Rが設置された位置を基準とするロボット座標系(X
r,Yr,Zr)から見たティーチングコンパス座標系
(Xt,Yt,Zt)をベクトル定義することにより、
ティーチングコンパス座標系(Xt,Yt,Zt)に基
づいて作成した教示データをロボット座標系(Xr,Y
r,Zr)における教示点のデータに変換する処理を行
う。
When the teaching button 82 is pressed, the coordinate conversion device 80 teaches based on the sampled outputs of the potentiometers P1 to P5 and the tilt sensor G with reference to the position where the teaching compass 30 is installed. A teaching point of the teaching pen 10 in the compass coordinate system (Xt, Yt, Zt) is obtained. Next, this teaching point is converted to a robot coordinate system (X
r, Yr, Zr) by defining the teaching compass coordinate system (Xt, Yt, Zt) as a vector,
The teaching data created based on the teaching compass coordinate system (Xt, Yt, Zt) is transferred to the robot coordinate system (Xr, Yt).
(r, Zr).

【0024】このようにして全ての教示点についてロボ
ット座標系(Xr,Yr,Zr)に変換する処理が行わ
れた後、座標変換装置80を操作することより、ロボッ
ト制御装置90に転送され、教示データとして記憶され
る。このロボット制御装置90には、制御対象であるロ
ボットRと図略のオペレーティングボックスが接続され
ている。このオペレーティングボックスを操作すること
により、ロボットRを制御するプログラムの入力,プロ
グラムの実行等の指示が行える。
After all the teaching points are converted into the robot coordinate system (Xr, Yr, Zr) in this way, they are transferred to the robot controller 90 by operating the coordinate converter 80. It is stored as teaching data. A robot R to be controlled and an operating box (not shown) are connected to the robot control device 90. By operating this operating box, instructions such as input of a program for controlling the robot R and execution of the program can be given.

【0025】以上の構成において、バリ取り位置の教示
を行う場合について、図1に基づいて説明する。まず、
ロボット制御装置90に接続されたオペレーティングボ
ックスを操作して教示モードに設定する。次に、作業者
によりティーチングペン10にバリ取りを行う際に使用
する工具と同じ形状のダミー工具Tを取り付ける。
A case of teaching the deburring position in the above configuration will be described with reference to FIG. First,
The operating box connected to the robot controller 90 is operated to set the teaching mode. Next, the worker attaches the dummy tool T having the same shape as the tool used when deburring the teaching pen 10.

【0026】次に、一方の手でティーチングペン10を
把持し、他方の手でティーチングペンダント81を把持
する。そして、ティーチングペン10を操作してダミー
工具Tをワーク上の教示したいバリ取り位置Bに所望の
姿勢で位置決めした後、教示ボタン82を押すことによ
り、この教示ボタン82を押した時のポテンションメー
タP1〜P5と傾斜センサGの出力がA/D変換器70
を介して座標変換装置80に入力される。この座標変換
装置80では入力されたポテンションメータP1〜P5
と傾斜センサGの出力から、ティーチングコンパス座標
系(Xt,Yt,Zt)の教示データを求め、この教示
データを更にロボット座標系(Xr,Yr,Zr)の教
示データに変換する処理を行う。この処理により変換さ
れたロボット座標系(Xr,Yr,Zr)の教示データ
は座標変換装置80内の図略のメモリに記憶される。
Next, the teaching pen 10 is held by one hand and the teaching pendant 81 is held by the other hand. Then, the teaching pen 10 is operated to position the dummy tool T in a desired posture at the deburring position B on the workpiece to be taught, and then the teaching button 82 is pressed. The outputs of the meters P1 to P5 and the inclination sensor G are output from the A / D converter 70.
Is input to the coordinate conversion device 80 via the. In the coordinate conversion device 80, the input potentiometers P1 to P5
The teaching data of the teaching compass coordinate system (Xt, Yt, Zt) is obtained from the output of the tilt sensor G and the teaching data is converted to the teaching data of the robot coordinate system (Xr, Yr, Zr). The teaching data of the robot coordinate system (Xr, Yr, Zr) converted by this process is stored in a memory (not shown) in the coordinate conversion device 80.

【0027】以上の操作を繰り返すことにより、ロボッ
トRのバリ取り位置Bの教示が行われる。なお、このメ
モリに記憶されたロボット座標系の教示データは、全教
示点の教示が終了した時点で、座標変換装置80を操作
することにより、ロボット制御装置90に転送され、オ
ペレーティングボックスで設定した教示モードが自動的
に終了するようになっている。
By repeating the above operation, the deburring position B of the robot R is taught. The teaching data of the robot coordinate system stored in this memory is transferred to the robot control device 90 by operating the coordinate conversion device 80 at the time when the teaching of all teaching points is completed, and is set by the operating box. The teaching mode ends automatically.

【0028】この実施の形態においては、各回転位置の
検出にポテンションメータを使用した例について述べた
が、このポテンションメータに変わってロータリエンコ
ーダ等の回転位置検出器を使用しても良い。また、ティ
ーチングペン10とティーチングコンパス30間の連結
をワイヤ60により行っているが、帯状の線材やチェー
ンを用いても良い。
In this embodiment, an example in which a potentiometer is used to detect each rotational position has been described, but a rotary position detector such as a rotary encoder may be used instead of this potentiometer. Further, although the teaching pen 10 and the teaching compass 30 are connected by the wire 60, a band-shaped wire or chain may be used.

【0029】また、ティーチングコンパス座標系(X
t,Yt,Zt)の教示データをロボット座標系(X
r,Yr,Zr)の教示データに変換する処理は、全て
の教示点におけるポテンションメータP1〜P5と傾斜
センサGのサンプリングが終了した後に一括して行って
も良い。以上のように、教示の際に、作業者がロボット
のアームを直接手で持って移動させなくても良く、小型
のティーチングペン10のみを把持して教示作業が行え
るので、教示作業効率が大幅に向上する。
Further, the teaching compass coordinate system (X
The teaching data of (t, Yt, Zt) is transferred to the robot coordinate system (X
The processing of converting the teaching data of (r, Yr, Zr) may be collectively performed after sampling of the potentiometers P1 to P5 and the tilt sensor G at all teaching points is completed. As described above, at the time of teaching, the operator does not have to directly move the arm of the robot with his / her hand, and only the small teaching pen 10 can be held for teaching work. Improve to.

【0030】また、教示作業の際にアームが邪魔するこ
とがないので、ダミー工具Tを所望の加工位置に容易に
移動させることができる。
Further, since the arm does not interfere with the teaching work, the dummy tool T can be easily moved to a desired machining position.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、加工
位置の教示作業の際に、ロボットのアームを直接手で持
って移動することなく、作業者が把持部材を把持してダ
ミー工具を加工位置に位置決めするのみで、加工位置の
教示作業が行えるので、教示する教示点数が数百になる
場合でも作業者の教示作業時の負荷を軽減でき作業効率
を向上させることができる。
As described above, according to the present invention, when teaching the machining position, the operator grips the gripping member and does not move the robot arm by directly holding the arm with the dummy tool. Since the teaching work of the machining position can be performed only by positioning the machining position to the machining position, even when the number of teaching points to be taught becomes several hundreds, it is possible to reduce the load of the operator during the teaching work and improve the work efficiency.

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

【図1】本発明の実施の形態のロボット教示装置を説明
する全体図である。
FIG. 1 is an overall view illustrating a robot teaching device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明のティーチングペンの詳細を説明する図
である。
FIG. 2 is a diagram illustrating details of a teaching pen of the present invention.

【図3】本発明の傾斜センサの検出角を説明する図であ
る。
FIG. 3 is a diagram illustrating a detection angle of the tilt sensor of the present invention.

【図4】本発明のティーチングコンパスの詳細を説明す
る図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating details of a teaching compass of the present invention.

【図5】図4のティーチングコンパスのA−A断面図で
ある。
5 is a cross-sectional view taken along the line AA of the teaching compass of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ティーチングペン 30 ティーチングコンパス 45 巻取リール 51 スプリング 54 アーム部材 52a,52b 左右案内ローラ 53a,53b 上下案内ローラ 60 ワイヤ 70 A/D変換器 80 座標変換装置 81 ティーチングペンダント 82 教示ボタン 90 ロボット制御装置 R ロボット T ダミー工具 P1〜P5 ポテンションメータ G 傾斜センサ B バリ取り位置 10 teaching pen 30 teaching compass 45 take-up reel 51 spring 54 arm members 52a, 52b left and right guide rollers 53a, 53b up and down guide roller 60 wire 70 A / D converter 80 coordinate converter 81 teaching pendant 82 teach button 90 robot controller R Robot T Dummy tool P1 to P5 Potentiometer G Inclination sensor B Deburring position

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ロボットに取り付けられた工具の加工位
置を記憶するため、工具の位置とその姿勢を教示するロ
ボットの教示装置において、 前記工具と同形状で、前記工具とは別に設けられたダミ
ー工具と、 このダミー工具に設けられ、このダミー工具の3次元方
向の姿勢を検出する姿勢検出手段と、 前記ダミー工具に一端が取り付けられた運動伝達部材
と、 前記運動伝達部材の他端が接続され、この運動伝達部材
の動きに追従して動作すると共に、運動伝達部材の3次
元方向の動きを検出して、ダミー工具の3次元空間にお
ける座標位置を検出する3次元座標位置検出手段と、 前記姿勢検出手段と前記3次元座標位置検出手段の出力
から、この3次元座標位置検出手段が取り付けられた座
標系における前記ダミー工具の教示データを求め、この
教示データを前記ロボットが設置されたロボット座標系
における教示データに変換する変換手段を設けたことを
特徴とするロボットの教示装置。
1. A teaching device of a robot for teaching a position and a posture of a tool for storing a machining position of the tool attached to the robot, wherein a dummy having the same shape as the tool and provided separately from the tool. A tool, a posture detection means provided on the dummy tool for detecting the posture of the dummy tool in a three-dimensional direction, a motion transmission member having one end attached to the dummy tool, and the other end of the motion transmission member connected to each other. And a three-dimensional coordinate position detecting means for operating following the movement of the motion transmitting member and detecting the three-dimensional movement of the motion transmitting member to detect the coordinate position of the dummy tool in the three-dimensional space. From the outputs of the posture detecting means and the three-dimensional coordinate position detecting means, teaching data of the dummy tool in the coordinate system to which the three-dimensional coordinate position detecting means is attached is obtained. Teaching apparatus of a robot which is characterized in that a conversion means for converting the teaching data to the teaching data in the robot coordinate system in which the robot is installed.
【請求項2】 前記3次元座標位置検出手段は、前記運
動伝達部材を巻き取る巻取手段と、前記運動伝達部材の
送りを案内する案内手段と、この案内手段を支持すると
共に前記運動伝達部材の送り方向に延びるアーム部材を
備えたことを特徴とする請求項1に記載のロボットの教
示装置。
2. The three-dimensional coordinate position detecting means includes a winding means that winds up the motion transmitting member, a guide means that guides the feeding of the motion transmitting member, and the motion transmitting member while supporting the guide means. 2. The robot teaching apparatus according to claim 1, further comprising an arm member extending in the feeding direction of the robot.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6019606A (en) * 1996-11-08 2000-02-01 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Robot teaching machine
JP2005305644A (en) * 2004-04-24 2005-11-04 Kuka Roboter Gmbh Method and device to control multi-axis handling equipment
CN110645928A (en) * 2019-10-09 2020-01-03 华志微创医疗科技(北京)有限公司 Space coordinate positioning method of three-dimensional scanner
EP3593957A1 (en) * 2018-07-02 2020-01-15 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Motion teaching apparatus, robot system, and motion teaching method
CN110757447A (en) * 2018-07-25 2020-02-07 西门子(中国)有限公司 Robot teaching programming method, device, system and computer readable medium
JP2020106783A (en) * 2018-10-30 2020-07-09 Cyberdyne株式会社 Information transmission system
CN113580108A (en) * 2021-08-08 2021-11-02 苏州明图智能科技有限公司 Robot-assisted teaching system based on optical tracking

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6019606A (en) * 1996-11-08 2000-02-01 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Robot teaching machine
JP2005305644A (en) * 2004-04-24 2005-11-04 Kuka Roboter Gmbh Method and device to control multi-axis handling equipment
EP3593957A1 (en) * 2018-07-02 2020-01-15 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Motion teaching apparatus, robot system, and motion teaching method
US11123864B2 (en) 2018-07-02 2021-09-21 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Motion teaching apparatus, robot system, and motion teaching method
CN110757447A (en) * 2018-07-25 2020-02-07 西门子(中国)有限公司 Robot teaching programming method, device, system and computer readable medium
US11235468B2 (en) 2018-07-25 2022-02-01 Siemens Ltd., China Robot teaching programming method, apparatus and system, and computer-readable medium
JP2020106783A (en) * 2018-10-30 2020-07-09 Cyberdyne株式会社 Information transmission system
CN110645928A (en) * 2019-10-09 2020-01-03 华志微创医疗科技(北京)有限公司 Space coordinate positioning method of three-dimensional scanner
CN113580108A (en) * 2021-08-08 2021-11-02 苏州明图智能科技有限公司 Robot-assisted teaching system based on optical tracking

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