JPH0954608A - ロボットのシミュレーション方法 - Google Patents
ロボットのシミュレーション方法Info
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- JPH0954608A JPH0954608A JP7231923A JP23192395A JPH0954608A JP H0954608 A JPH0954608 A JP H0954608A JP 7231923 A JP7231923 A JP 7231923A JP 23192395 A JP23192395 A JP 23192395A JP H0954608 A JPH0954608 A JP H0954608A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 モデル数が著しく低減されるサーボガンなど
のロボットの軸として制御されるツールを有するロボッ
トのシミュレーション方法を提供する。 【解決手段】 シミュレーションツール１のデータ部１
０上に、複数のロボットモデルＡ，Ｂ，Ｃと複数のロボ
ットの軸として制御されるツールモデル、例えば複数の
サーボガンモデルａ，ｂ，ｃ，ｄとを別々に設定し、シ
ミュレーションの際にシミュレーションツール１のシミ
ュレーション部２０上で前記設定されたロボットモデル
Ａ，Ｂ，Ｃおよび、ツールモデル、例えばサーボガンモ
デルａ，ｂ，ｃ，ｄの中から所望のロボットモデルＡお
よびツールモデル、例えばサーボガンモデルｃを選定
し、その選定されたサーボガンモデルｃをロボットモデ
ルＡの一軸として取り込んでシミュレーションをなすも
のである。
のロボットの軸として制御されるツールを有するロボッ
トのシミュレーション方法を提供する。 【解決手段】 シミュレーションツール１のデータ部１
０上に、複数のロボットモデルＡ，Ｂ，Ｃと複数のロボ
ットの軸として制御されるツールモデル、例えば複数の
サーボガンモデルａ，ｂ，ｃ，ｄとを別々に設定し、シ
ミュレーションの際にシミュレーションツール１のシミ
ュレーション部２０上で前記設定されたロボットモデル
Ａ，Ｂ，Ｃおよび、ツールモデル、例えばサーボガンモ
デルａ，ｂ，ｃ，ｄの中から所望のロボットモデルＡお
よびツールモデル、例えばサーボガンモデルｃを選定
し、その選定されたサーボガンモデルｃをロボットモデ
ルＡの一軸として取り込んでシミュレーションをなすも
のである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はサーボガンなどのロ
ボットの軸として制御されるツールを使用するロボット
のシミュレーション方法に関する。さらに詳しくは、シ
ミュレーションを行う際におけるモデル数を著しく低減
できるサーボガンなどのロボットの軸として制御される
ツールを使用するロボットのシミュレーション方法に関
する。
ボットの軸として制御されるツールを使用するロボット
のシミュレーション方法に関する。さらに詳しくは、シ
ミュレーションを行う際におけるモデル数を著しく低減
できるサーボガンなどのロボットの軸として制御される
ツールを使用するロボットのシミュレーション方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】スポット溶接ロボットにおいては、電極
（以下、チップともいう）をエアシリンダにより駆動し
て被溶接部材を挾み込んでスポット溶接することがなさ
れている。従来、この電極の駆動はエアシリンダを用い
て行い、そしていわゆるエコライジング動作により被溶
接部材を挾み込むことがなされている。
（以下、チップともいう）をエアシリンダにより駆動し
て被溶接部材を挾み込んでスポット溶接することがなさ
れている。従来、この電極の駆動はエアシリンダを用い
て行い、そしていわゆるエコライジング動作により被溶
接部材を挾み込むことがなされている。
【０００３】しかるに、最近のサーボ機構の進展にとも
ない、スポット溶接における騒音の低減、作業能率の向
上を図る目的から、スポット溶接ロボットの電極の駆動
がサーボ機構でなされるようになってきている。いわゆ
る、スポット溶接ロボットにおけるサーボガンの採用が
なされるようになってきている。そして、かかるサーボ
ガンを有するスポット溶接ロボットにおいては、サーボ
ガンもロボットの一軸として取り扱うことができるとこ
ろから、ロボットのシミュレーションにおいてサーボガ
ンを含めたシミュレーションの検討がなされている。か
かるサーボガンを含めたロボットのシミュレーション方
法として、現在、ロボットにサーボガンを組込んで一体
化した状態において、シミュレーションを行うことが提
案されている。
ない、スポット溶接における騒音の低減、作業能率の向
上を図る目的から、スポット溶接ロボットの電極の駆動
がサーボ機構でなされるようになってきている。いわゆ
る、スポット溶接ロボットにおけるサーボガンの採用が
なされるようになってきている。そして、かかるサーボ
ガンを有するスポット溶接ロボットにおいては、サーボ
ガンもロボットの一軸として取り扱うことができるとこ
ろから、ロボットのシミュレーションにおいてサーボガ
ンを含めたシミュレーションの検討がなされている。か
かるサーボガンを含めたロボットのシミュレーション方
法として、現在、ロボットにサーボガンを組込んで一体
化した状態において、シミュレーションを行うことが提
案されている。
【０００４】しかしながら、前記提案にかかわるシミュ
レーション方法においては、サーボガンがロボットの軸
に一体的にモデル化されているところから、ロボットと
サーボガンとの組合せの数だけシミュレーション用モデ
ルが必要となる。そのため、シミュレーション用モデル
数が多くなり、モデルの管理および運用が煩雑かつ非効
率なものとなる。つまり、ロボットあるいはサーボガン
を変更した場合、それに合わせてモデルを作成する必要
が生じ、しかもそのモデルはその組合せにしか適用でき
ない。なお、かかるシミュレーション方法において、サ
ーボガン以外のロボットの軸として制御されるツールに
ついてもシミュレーションを行う場合には、モデル数が
著しく増大し、前記諸問題が助長される。
レーション方法においては、サーボガンがロボットの軸
に一体的にモデル化されているところから、ロボットと
サーボガンとの組合せの数だけシミュレーション用モデ
ルが必要となる。そのため、シミュレーション用モデル
数が多くなり、モデルの管理および運用が煩雑かつ非効
率なものとなる。つまり、ロボットあるいはサーボガン
を変更した場合、それに合わせてモデルを作成する必要
が生じ、しかもそのモデルはその組合せにしか適用でき
ない。なお、かかるシミュレーション方法において、サ
ーボガン以外のロボットの軸として制御されるツールに
ついてもシミュレーションを行う場合には、モデル数が
著しく増大し、前記諸問題が助長される。
【０００５】また、サーボガンの進行方向に障害物があ
る場合、その障害を避けるようにオペレータによりサー
ボガンのストローク調整がなされる。このストローク調
整は、例えば、オペレータが障害物を見ながら、それに
対応したストローク量を計算し、その値をロボットコン
トローラに入力することによりなされる。このように、
前記方法においては、オペレータにより障害物が発見さ
れる度に、ストローク量の調整が必要となるために、オ
ペレータに煩雑な作業を強いているという問題がある。
る場合、その障害を避けるようにオペレータによりサー
ボガンのストローク調整がなされる。このストローク調
整は、例えば、オペレータが障害物を見ながら、それに
対応したストローク量を計算し、その値をロボットコン
トローラに入力することによりなされる。このように、
前記方法においては、オペレータにより障害物が発見さ
れる度に、ストローク量の調整が必要となるために、オ
ペレータに煩雑な作業を強いているという問題がある。
【０００６】さらに、エコライズ動作を行わないサーボ
ガンにおいては、その溶接点についてのティーチング
は、非ストローク側のチップをワークに接触させて位置
決めすることによりなされている。したがって、このテ
ィーチングにおいては、溶接点位置決めステップの前後
に進入点を位置決めするためのステップおよび退却点を
位置決めするためのステップが必要となる。そして、こ
れらのステップにおける操作もオペレータによりなされ
ているために、前記と同様にオペレータに煩雑な作業を
強いているという問題がある。
ガンにおいては、その溶接点についてのティーチング
は、非ストローク側のチップをワークに接触させて位置
決めすることによりなされている。したがって、このテ
ィーチングにおいては、溶接点位置決めステップの前後
に進入点を位置決めするためのステップおよび退却点を
位置決めするためのステップが必要となる。そして、こ
れらのステップにおける操作もオペレータによりなされ
ているために、前記と同様にオペレータに煩雑な作業を
強いているという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の課題に鑑みなされたものであって、モデル数が著し
く低減されるサーボガンなどのロボットの軸として制御
されるツールを使用するロボットのシミュレーション方
法を提供することを主たる目的としている。
術の課題に鑑みなされたものであって、モデル数が著し
く低減されるサーボガンなどのロボットの軸として制御
されるツールを使用するロボットのシミュレーション方
法を提供することを主たる目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のロボットのシミ
ュレーション方法は、シミュレーションツール上に、複
数のロボットモデルと、複数のロボットの軸として制御
されるツールモデル、例えばサーボガンモデルとを別々
に設定し、シミュレーションの際にシミュレーションツ
ール上で前記設定されたロボットモデルおよびツールモ
デルの中から所望のロボットモデルおよびツールモデル
を選定し、その選定されたツールモデルをロボットモデ
ルの一軸として取り込んでシミュレーションをなすこと
を特徴とする。
ュレーション方法は、シミュレーションツール上に、複
数のロボットモデルと、複数のロボットの軸として制御
されるツールモデル、例えばサーボガンモデルとを別々
に設定し、シミュレーションの際にシミュレーションツ
ール上で前記設定されたロボットモデルおよびツールモ
デルの中から所望のロボットモデルおよびツールモデル
を選定し、その選定されたツールモデルをロボットモデ
ルの一軸として取り込んでシミュレーションをなすこと
を特徴とする。
【０００９】より具体的には、本発明のロボットのシミ
ュレーション方法は、シミュレーションツールを用いる
ロボットのシミュレーション方法であって、所要数のロ
ボットモデルおよび所要数のロボットの軸として制御さ
れるツールモデル、例えばサーボガンモデルをシミュレ
ーションツール上に別々に設定する手順と、前記設定さ
れたロボットモデルの中から所望のロボットモデルを選
定する手順と、前記設定されたツールモデルの中から所
望のツールモデルを選定する手順と、前記選定されたツ
ールモデルを前記選定されたロボットモデルのアーム先
端に装着する手順と、前記装着されたツールモデルをそ
の装着しているロボットモデルの一軸として取り込む手
順とを含んでなることを特徴とする。
ュレーション方法は、シミュレーションツールを用いる
ロボットのシミュレーション方法であって、所要数のロ
ボットモデルおよび所要数のロボットの軸として制御さ
れるツールモデル、例えばサーボガンモデルをシミュレ
ーションツール上に別々に設定する手順と、前記設定さ
れたロボットモデルの中から所望のロボットモデルを選
定する手順と、前記設定されたツールモデルの中から所
望のツールモデルを選定する手順と、前記選定されたツ
ールモデルを前記選定されたロボットモデルのアーム先
端に装着する手順と、前記装着されたツールモデルをそ
の装着しているロボットモデルの一軸として取り込む手
順とを含んでなることを特徴とする。
【００１０】前記シミュレーションにおいては、例えば
ツールが経路上の障害物と干渉しないようにその動作
量、例えばサーボガンにあってはその開度が自動的に設
定されたり、ツールの位置決め、例えばサーボガンの位
置決めが自動的になされる。
ツールが経路上の障害物と干渉しないようにその動作
量、例えばサーボガンにあってはその開度が自動的に設
定されたり、ツールの位置決め、例えばサーボガンの位
置決めが自動的になされる。
【００１１】一方、本発明のロボットのティーチングデ
ータの作成方法は、シミュレーションツール上に、複数
のロボットモデルと、複数のロボットの軸として制御さ
れるツールモデル、例えば複数のサーボガンモデルとを
別々に設定し、シミュレーションの際にシミュレーショ
ンツール上で前記設定されたロボットモデルおよびツー
ルモデルの中から所望のロボットモデルおよびツールモ
デルを選定し、その選定されたツールモデルをロボット
モデルの一軸として取り込んでシミュレーションをな
し、ついでその結果を利用してティーチングデータを作
成することを特徴とする。
ータの作成方法は、シミュレーションツール上に、複数
のロボットモデルと、複数のロボットの軸として制御さ
れるツールモデル、例えば複数のサーボガンモデルとを
別々に設定し、シミュレーションの際にシミュレーショ
ンツール上で前記設定されたロボットモデルおよびツー
ルモデルの中から所望のロボットモデルおよびツールモ
デルを選定し、その選定されたツールモデルをロボット
モデルの一軸として取り込んでシミュレーションをな
し、ついでその結果を利用してティーチングデータを作
成することを特徴とする。
【００１２】より具体的には、本発明のロボットのティ
ーチングデータの作成方法は、シミュレーションツール
を用いるロボットのティーチングデータ作成方法であっ
て、所要数のロボットモデルおよび所要数のロボットの
軸として制御されるツールモデル、例えば所要数のサー
ボガンモデルをシミュレーションツール上に別々に設定
する手順と、前記設定されたロボットモデルの中から所
望のロボットモデルを選定する手順と、前記設定された
ツールモデルの中から所望のツールモデルを選定する手
順と、前記選定されたツールモデルを、前記選定された
ロボットモデルのアーム先端に装着する手順と、前記装
着されたツールモデルを、その装着しているロボットモ
デルの一軸として取り込む手順と、ツールモデルをロボ
ットの一軸として取り込んだロボットを用いてシミュレ
ーションをなす手順と、前記シミュレーション結果に基
づいて、ティーチングデータを作成する手順とを含んで
なることを特徴とする。
ーチングデータの作成方法は、シミュレーションツール
を用いるロボットのティーチングデータ作成方法であっ
て、所要数のロボットモデルおよび所要数のロボットの
軸として制御されるツールモデル、例えば所要数のサー
ボガンモデルをシミュレーションツール上に別々に設定
する手順と、前記設定されたロボットモデルの中から所
望のロボットモデルを選定する手順と、前記設定された
ツールモデルの中から所望のツールモデルを選定する手
順と、前記選定されたツールモデルを、前記選定された
ロボットモデルのアーム先端に装着する手順と、前記装
着されたツールモデルを、その装着しているロボットモ
デルの一軸として取り込む手順と、ツールモデルをロボ
ットの一軸として取り込んだロボットを用いてシミュレ
ーションをなす手順と、前記シミュレーション結果に基
づいて、ティーチングデータを作成する手順とを含んで
なることを特徴とする。
【００１３】前記ティーチングデータの作成において
は、例えばツールが経路上の障害物と干渉しないように
その動作量、例えばサーボガンにあってはその開度が自
動的に設定されたり、ツールの位置決め、例えばサーボ
ガンの位置決めが自動的になされる。
は、例えばツールが経路上の障害物と干渉しないように
その動作量、例えばサーボガンにあってはその開度が自
動的に設定されたり、ツールの位置決め、例えばサーボ
ガンの位置決めが自動的になされる。
【００１４】
【作用】オペレータによりシミュレーションツール上に
設定されているロボットモデルの中から、所定のロボッ
トモデルおよびツールモデル、例えば所定のサーボガン
モデルが選定され、ついでシミュレーションツール上で
その選定されたロボットモデルの一軸としてその選定さ
れたツールモデル、例えばサーボガンモデルが取り込ま
れる。しかるのち、そのツールモデル、例えばサーボガ
ンモデルを取り込んだロボットモデルにより、必要なシ
ミュレーションがなされる。そのため、シミュレーショ
ンの際のモデル数が著しく減少される。それに伴い、モ
デルの管理も簡素化される。
設定されているロボットモデルの中から、所定のロボッ
トモデルおよびツールモデル、例えば所定のサーボガン
モデルが選定され、ついでシミュレーションツール上で
その選定されたロボットモデルの一軸としてその選定さ
れたツールモデル、例えばサーボガンモデルが取り込ま
れる。しかるのち、そのツールモデル、例えばサーボガ
ンモデルを取り込んだロボットモデルにより、必要なシ
ミュレーションがなされる。そのため、シミュレーショ
ンの際のモデル数が著しく減少される。それに伴い、モ
デルの管理も簡素化される。
【００１５】また、シミュレーションの結果を利用して
シミュレーションツール上で、ティーチングデータの作
成もなされるので、ティーチングデータの作成が簡素化
される。
シミュレーションツール上で、ティーチングデータの作
成もなされるので、ティーチングデータの作成が簡素化
される。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明の実施の形態について、ロボットの軸として制御さ
れるツールとしてサーボガンを選択した場合を例にとり
説明するが、他の種類のロボットの軸として制御される
ツールとされても同様にシミュレーションがなし得る。
発明の実施の形態について、ロボットの軸として制御さ
れるツールとしてサーボガンを選択した場合を例にとり
説明するが、他の種類のロボットの軸として制御される
ツールとされても同様にシミュレーションがなし得る。
【００１７】実施の形態 本発明の実施の形態のシミュレーション方法のイメージ
図を図１および図２に示し、同シミュレーション方法
は、図３に示すように、シミュレーションツール１上
に、データ部１０とシミュレーション部２０とを設け、
このデータ部１０にサーボガンとロボットとを別々にモ
デリングした後、例えばロボットモデルＡ、Ｂ、Ｃおよ
びサーボガンモデルａ，ｂ，ｃ，ｄとしてモデリングし
た後、シミュレーション部２０で、ロボットモデルのア
ーム先端にサーボガンモデルを装着し、例えばロボット
モデルＡ（Ｂ，Ｃ）のアーム先端にサーボガンモデルｃ
を装着し、しかるのちサーボガンモデルｃをロボットモ
デルＡ（Ｂ，Ｃ）の一つの軸、例えば第８軸としてロボ
ットモデル内に取り込んでシミュレーションをなすもの
である。下記に、ロボットモデルＡにサーボガンモデル
ｃを取り込んだ例を示す。
図を図１および図２に示し、同シミュレーション方法
は、図３に示すように、シミュレーションツール１上
に、データ部１０とシミュレーション部２０とを設け、
このデータ部１０にサーボガンとロボットとを別々にモ
デリングした後、例えばロボットモデルＡ、Ｂ、Ｃおよ
びサーボガンモデルａ，ｂ，ｃ，ｄとしてモデリングし
た後、シミュレーション部２０で、ロボットモデルのア
ーム先端にサーボガンモデルを装着し、例えばロボット
モデルＡ（Ｂ，Ｃ）のアーム先端にサーボガンモデルｃ
を装着し、しかるのちサーボガンモデルｃをロボットモ
デルＡ（Ｂ，Ｃ）の一つの軸、例えば第８軸としてロボ
ットモデル内に取り込んでシミュレーションをなすもの
である。下記に、ロボットモデルＡにサーボガンモデル
ｃを取り込んだ例を示す。
【００１８】ロボットモデルＡ サーボガンモデルｃ：サーボガン型式１０００ ロボット軸番号 ：８ 最高速度 ：２５０ｍｍ／秒 加速時間 ：０．２秒
【００１９】そのため、このシミュレーション方法によ
れば、サーボガンモデルの動作量（ストローク量）を
ロボットモデルの姿勢データとして取り込みかつ登録で
き、サーボガンモデルもロボットモデルの動作軸とし
てサイクルタイムの計算がなしえ、サーボガンのシミ
ュレーションツール上のデータについてもティーチィン
グデータへの変換が可能になるという利点が得られる。
下記に、サーボガンモデルｃをロボットモデルＡの一軸
として取り込んだ場合におけるロボットモデルＡのロボ
ット姿勢データ例を示す。
れば、サーボガンモデルの動作量（ストローク量）を
ロボットモデルの姿勢データとして取り込みかつ登録で
き、サーボガンモデルもロボットモデルの動作軸とし
てサイクルタイムの計算がなしえ、サーボガンのシミ
ュレーションツール上のデータについてもティーチィン
グデータへの変換が可能になるという利点が得られる。
下記に、サーボガンモデルｃをロボットモデルＡの一軸
として取り込んだ場合におけるロボットモデルＡのロボ
ット姿勢データ例を示す。
【００２０】 ロボット姿勢データ ＪＴ１ ： ４５．００・・・・・・ロボット第１軸の動作量 ＪＴ２ ： ３０．００・・・・・・ロボット第２軸の動作量 ＪＴ３ ：−２０．００・・・・・・ロボット第３軸の動作量 ＪＴ４ ： ９０．００・・・・・・ロボット第４軸の動作量 ＪＴ５ ： ３０．００・・・・・・ロボット第５軸の動作量 ＪＴ６ ： ６０．００・・・・・・ロボット第６軸の動作量 ＪＴ７ ： ー ＪＴ８ ： ３０．００・・・・・・サーボガンモデルｃの動作量 ＪＴ９ ： ー ＪＴ１０ ： ー
【００２１】また、サーボガンモデルやロボットモデル
の交換も新しいモデルを作ることなく容易になしえる。
下記に、ロボットモデルＡにサーボガンモデルｃに替え
てサーボガンモデルｄを取り込んだ場合の例、およびそ
のときのロボット姿勢データを示す。
の交換も新しいモデルを作ることなく容易になしえる。
下記に、ロボットモデルＡにサーボガンモデルｃに替え
てサーボガンモデルｄを取り込んだ場合の例、およびそ
のときのロボット姿勢データを示す。
【００２２】ロボットモデルＡ サーボガンモデルｄ：サーボガン型式２０００ ロボット軸番号 ：９ 最高速度 ：２５０ｍｍ／秒 加速時間 ：０．２秒
【００２３】 ロボット姿勢データ ＪＴ１ ： ４５．００・・・・・・ロボット第１軸の動作量 ＪＴ２ ： ３０．００・・・・・・ロボット第２軸の動作量 ＪＴ３ ：−２０．００・・・・・・ロボット第３軸の動作量 ＪＴ４ ： ９０．００・・・・・・ロボット第４軸の動作量 ＪＴ５ ： ３０．００・・・・・・ロボット第５軸の動作量 ＪＴ６ ： ６０．００・・・・・・ロボット第６軸の動作量 ＪＴ７ ： ー ＪＴ８ ： ー ＪＴ９ ： ５０．００・・・・・・サーボガンモデルｄの動作量 ＪＴ１０ ： ー
【００２４】以上、本発明を実施の形態に基づいて説明
してきたが、本発明は前記実施の形態のみに限定される
ものではなく、種々改変が可能である。例えば、前記実
施の形態においてはシミュレーション中にサーボガンの
交換がなされなかったが、シミュレーション中にサーボ
ガンの交換がなされてもよく、またその交換されるのが
サーボガンではなく、ロボットの軸として制御される他
の種類のツールとされてもよい。
してきたが、本発明は前記実施の形態のみに限定される
ものではなく、種々改変が可能である。例えば、前記実
施の形態においてはシミュレーション中にサーボガンの
交換がなされなかったが、シミュレーション中にサーボ
ガンの交換がなされてもよく、またその交換されるのが
サーボガンではなく、ロボットの軸として制御される他
の種類のツールとされてもよい。
【００２５】あるいは、ツールとしてスポット溶接ガン
を用い、そのスポット溶接ガンを固定しておいて、ロボ
ットにワークを把持させ、ついでそのロボットによりワ
ークを適宜姿勢として溶接ガンにより溶接させる場合の
シミュレーション、いわゆるハンドリング・スポット溶
接シミュレーションをなしてもよい。
を用い、そのスポット溶接ガンを固定しておいて、ロボ
ットにワークを把持させ、ついでそのロボットによりワ
ークを適宜姿勢として溶接ガンにより溶接させる場合の
シミュレーション、いわゆるハンドリング・スポット溶
接シミュレーションをなしてもよい。
【００２６】
【実施例】以下、本発明のシミュレーション方法を実施
例に基づいてより具体的に説明する。
例に基づいてより具体的に説明する。
【００２７】実施例１ この実施例１は、ティーチングポイントや動作経路上に
ある障害を認識し、それに衝突しないように、あるいは
それと干渉しないように、ステップ（ティーチングポイ
ント）を自動的に追加するものである。
ある障害を認識し、それに衝突しないように、あるいは
それと干渉しないように、ステップ（ティーチングポイ
ント）を自動的に追加するものである。
【００２８】いま、図４に示す経路について、初期ティ
ーチングにおいてサーボガンモデルに対して点Ａおよび
点Ｂがティーチングポイントとされており、そしてその
ティーチングポイントでのサーボガンモデルの開度ｗ
が、例えば３０ｍｍ（ｗ1）とされているとする。この
状態において、点Ａから点Ｂへの経路の途中の障害（図
４において、三角形の山形で示す）の高さが、例えば５
０ｍｍであるとすると、サーボガンモデルの開度ｗが３
０ｍｍのままであれば、この障害物に衝突あるいは干渉
することになる。そこで、かかる事態を回避するため
に、シミュレーション・ツールは、サーボガンモデルの
軌道と、予め環境モデルに設定されている障害物データ
とを対比して、障害物のために設定されている開度ｗ1
でのサーボガンモデルの移動に支障が生ずると判定する
と、その障害物の存在する位置（図４ではＣ点が相当す
る）に新たにティーチングポイントを生成して、その点
（点Ｃ）でのサーボガンモデルの開度ｗを、余裕隙間を
例えば２０ｍｍとし７０ｍｍ（ｗ2）に設定する。
ーチングにおいてサーボガンモデルに対して点Ａおよび
点Ｂがティーチングポイントとされており、そしてその
ティーチングポイントでのサーボガンモデルの開度ｗ
が、例えば３０ｍｍ（ｗ1）とされているとする。この
状態において、点Ａから点Ｂへの経路の途中の障害（図
４において、三角形の山形で示す）の高さが、例えば５
０ｍｍであるとすると、サーボガンモデルの開度ｗが３
０ｍｍのままであれば、この障害物に衝突あるいは干渉
することになる。そこで、かかる事態を回避するため
に、シミュレーション・ツールは、サーボガンモデルの
軌道と、予め環境モデルに設定されている障害物データ
とを対比して、障害物のために設定されている開度ｗ1
でのサーボガンモデルの移動に支障が生ずると判定する
と、その障害物の存在する位置（図４ではＣ点が相当す
る）に新たにティーチングポイントを生成して、その点
（点Ｃ）でのサーボガンモデルの開度ｗを、余裕隙間を
例えば２０ｍｍとし７０ｍｍ（ｗ2）に設定する。
【００２９】しかして、このティーチングポイントが追
加された後のサーボガンモデルは、ＡーＣーＢの順で移
動し、またそのときのサーボガンモデルの開度ｗは、図
４に点線で示すように、点Ａおよび点Ｂで３０ｍｍ（ｗ
1）で、点Ｃで７０ｍｍ（ｗ2）となるように、ストロー
ク側チップＳＣの移動量が調整される。なお、図４にお
いて、符号ＦＣは固定側チップを示す。
加された後のサーボガンモデルは、ＡーＣーＢの順で移
動し、またそのときのサーボガンモデルの開度ｗは、図
４に点線で示すように、点Ａおよび点Ｂで３０ｍｍ（ｗ
1）で、点Ｃで７０ｍｍ（ｗ2）となるように、ストロー
ク側チップＳＣの移動量が調整される。なお、図４にお
いて、符号ＦＣは固定側チップを示す。
【００３０】実施例２ この実施例２は、ティーチングポイントや動作経路上に
ある障害を認識し、それに衝突しないように、あるいは
それと干渉しないように、その障害を挾むティーチング
ポイント間のストロークを変更するものである。
ある障害を認識し、それに衝突しないように、あるいは
それと干渉しないように、その障害を挾むティーチング
ポイント間のストロークを変更するものである。
【００３１】いま、図５に示す経路について、初期ティ
ーチングにおいてサーボガンモデルに対して点Ａおよび
点Ｂがティーチングポイントとされており、そしてその
ティーチングポイントでのサーボガンモデルの開度ｗ
が、例えば３０ｍｍ（ｗ1）とされているとする。この
状態において、点Ａから点Ｂへの経路の途中の障害（図
５において、三角形の山形で示す）の高さが、例えば５
０ｍｍであるとすると、サーボガンの開度が３０ｍｍ
（ｗ1）のままであれば、実施例１と同様に、この障害
物と衝突あるいは干渉することになる。そこで、かかる
事態を回避するために、シミュレーションツールは、サ
ーボガンモデルの軌道と、予め環境モデルに設定されて
いる障害物データとを対比して、障害物のために設定さ
れている開度ｗ1でのサーボガンモデルの移動に支障が
生ずると判定すると、点ＡＢ間の開度ｗを、余裕隙間を
例えば２０ｍｍとして７０ｍｍ（ｗ2）に設定する。
ーチングにおいてサーボガンモデルに対して点Ａおよび
点Ｂがティーチングポイントとされており、そしてその
ティーチングポイントでのサーボガンモデルの開度ｗ
が、例えば３０ｍｍ（ｗ1）とされているとする。この
状態において、点Ａから点Ｂへの経路の途中の障害（図
５において、三角形の山形で示す）の高さが、例えば５
０ｍｍであるとすると、サーボガンの開度が３０ｍｍ
（ｗ1）のままであれば、実施例１と同様に、この障害
物と衝突あるいは干渉することになる。そこで、かかる
事態を回避するために、シミュレーションツールは、サ
ーボガンモデルの軌道と、予め環境モデルに設定されて
いる障害物データとを対比して、障害物のために設定さ
れている開度ｗ1でのサーボガンモデルの移動に支障が
生ずると判定すると、点ＡＢ間の開度ｗを、余裕隙間を
例えば２０ｍｍとして７０ｍｍ（ｗ2）に設定する。
【００３２】しかして、このストロークが変更されたサ
ーボガンモデルは、図５に点線で示すように、点ＡＢ間
を開度ｗが７０ｍｍ（ｗ2）とされて移動する。
ーボガンモデルは、図５に点線で示すように、点ＡＢ間
を開度ｗが７０ｍｍ（ｗ2）とされて移動する。
【００３３】実施例３ この実施例３は、エコライズなしのサーボガンを用いて
ワークをスポット溶接する場合における溶接点、進入点
等の設定に関するものである。
ワークをスポット溶接する場合における溶接点、進入点
等の設定に関するものである。
【００３４】サーボガンでスポット溶接を行う場合、動
作順序は、図６に示すように、溶接前は進入点前Ｇ、進
入点Ｆおよび溶接点Ｅの順となり、また溶接後は溶接点
Ｅ、退却点Ｆ´および退却点後Ｇ´の順となる。そのた
め、サーボガン付ロボットを動作させる際には、進入点
前Ｇの位置決め、進入点Ｆの位置決め、溶接点Ｅの位置
決め、退却点Ｆ´の位置決めおよび退却点後Ｇ´の位置
決めが必要となる。また、実際にロボットを動作させる
ためには、それらの点におけるロボット姿勢を算出する
ことが必要となる。この実施例３では、それら各点Ｅ，
Ｆ，Ｇ，Ｆ´，Ｇ´の位置決め、およびその各点Ｅ，
Ｆ，Ｇ，Ｆ´，Ｇ´におけるロボット姿勢の算出は、次
のようにしてなされる。
作順序は、図６に示すように、溶接前は進入点前Ｇ、進
入点Ｆおよび溶接点Ｅの順となり、また溶接後は溶接点
Ｅ、退却点Ｆ´および退却点後Ｇ´の順となる。そのた
め、サーボガン付ロボットを動作させる際には、進入点
前Ｇの位置決め、進入点Ｆの位置決め、溶接点Ｅの位置
決め、退却点Ｆ´の位置決めおよび退却点後Ｇ´の位置
決めが必要となる。また、実際にロボットを動作させる
ためには、それらの点におけるロボット姿勢を算出する
ことが必要となる。この実施例３では、それら各点Ｅ，
Ｆ，Ｇ，Ｆ´，Ｇ´の位置決め、およびその各点Ｅ，
Ｆ，Ｇ，Ｆ´，Ｇ´におけるロボット姿勢の算出は、次
のようにしてなされる。
【００３５】（１）位置決めのための準備 基準となる座標系をサーボガンモデルの固定側チップＦ
Ｃの先端中心点（溶接点）上に仮想的に設定する。例え
ば図６に示すように、サーボガンモデルの固定側チップ
ＦＣの先端中心（溶接中心）を原点（図６においてｘで
示す）として、進入点方向（固定側チップＦＣの中心線
に一致している）と、進入点前方向（進入点方向に直角
方向）とを向いている座標軸とからなる座標系を仮想的
に設定し、ついでこの仮想座標系のワークＷ上に設定さ
れているローカル座標系との対応関係が決定される。
Ｃの先端中心点（溶接点）上に仮想的に設定する。例え
ば図６に示すように、サーボガンモデルの固定側チップ
ＦＣの先端中心（溶接中心）を原点（図６においてｘで
示す）として、進入点方向（固定側チップＦＣの中心線
に一致している）と、進入点前方向（進入点方向に直角
方向）とを向いている座標軸とからなる座標系を仮想的
に設定し、ついでこの仮想座標系のワークＷ上に設定さ
れているローカル座標系との対応関係が決定される。
【００３６】（２）位置決めの手順 溶接点Ｅの位置決め 溶接点Ｅの位置決めは、例えば溶接点Ｅの位置をローカ
ル座標系（ワーク座標系）において座標位置をＰ
0（ｘ0，ｙ0，ｚ0）と指定することによりなされる。つ
いで、その位置におけるサーボガンの姿勢を指定するこ
とにより、サーボガンモデルの位置と姿勢が決定され
る。しかるのち、このサーボガンモデルの位置と姿勢に
基づいて演算処理、いわゆる逆変換することによりロボ
ットモデルの姿勢が算出される。
ル座標系（ワーク座標系）において座標位置をＰ
0（ｘ0，ｙ0，ｚ0）と指定することによりなされる。つ
いで、その位置におけるサーボガンの姿勢を指定するこ
とにより、サーボガンモデルの位置と姿勢が決定され
る。しかるのち、このサーボガンモデルの位置と姿勢に
基づいて演算処理、いわゆる逆変換することによりロボ
ットモデルの姿勢が算出される。
【００３７】進入点Ｆの位置決め 進入点Ｆの位置決めは、次のようにしてなされる。
【００３８】まず、進入点Ｆでのサーボガンモデルの姿
勢が決定される。ここで決定される姿勢は、通常、溶接
点Ｅでのサーボガンモデルの姿勢と同一とされる。な
お、進入点Ｆでのサーボガンモデルの姿勢が溶接点Ｅで
の姿勢と異なる場合には、例えば、溶接点Ｅにおける姿
勢からの変化量を入力することにより進入点Ｆにおける
サーボガンモデルの姿勢が決定される。
勢が決定される。ここで決定される姿勢は、通常、溶接
点Ｅでのサーボガンモデルの姿勢と同一とされる。な
お、進入点Ｆでのサーボガンモデルの姿勢が溶接点Ｅで
の姿勢と異なる場合には、例えば、溶接点Ｅにおける姿
勢からの変化量を入力することにより進入点Ｆにおける
サーボガンモデルの姿勢が決定される。
【００３９】進入点Ｆでのサーボガンモデルの姿勢が決
定されると、ついで進入点Ｆの方向が決定される。この
決定は、例えば進入点方向を前記仮想座標系の進入点方
向に関する座標軸に一致さすことによりなされる。しか
るのち、シミュレーションツールにより溶接点Ｅから進
入点Ｆまでの距離Ｌ1が、例えば１０ｍｍに自動設定さ
れる。なお、この距離Ｌ1はオペレータによりマニュア
ルにて設定されてもよい。
定されると、ついで進入点Ｆの方向が決定される。この
決定は、例えば進入点方向を前記仮想座標系の進入点方
向に関する座標軸に一致さすことによりなされる。しか
るのち、シミュレーションツールにより溶接点Ｅから進
入点Ｆまでの距離Ｌ1が、例えば１０ｍｍに自動設定さ
れる。なお、この距離Ｌ1はオペレータによりマニュア
ルにて設定されてもよい。
【００４０】このようにして設定されたサーボガンモデ
ルの位置と姿勢に基づいて、前記と同様に逆変換するこ
とによりロボットモデルのロボット姿勢が算出される。
ルの位置と姿勢に基づいて、前記と同様に逆変換するこ
とによりロボットモデルのロボット姿勢が算出される。
【００４１】進入点前Ｇの位置決め 進入点前Ｇの位置決めは、次のようにしてなされる。
【００４２】まず、進入点前Ｇでのサーボガンモデルの
姿勢が決定される。ここで決定される姿勢は、通常、進
入点Ｆでのサーボガンモデルの姿勢と同一とされる。な
お、進入点前Ｇでのサーボガンモデルの姿勢が進入点Ｆ
での姿勢と異なる場合には、例えば、進入点Ｆにおける
姿勢からの変化量を入力することにより、進入点前Ｇに
おけるサーボガンモデルの姿勢が決定される。
姿勢が決定される。ここで決定される姿勢は、通常、進
入点Ｆでのサーボガンモデルの姿勢と同一とされる。な
お、進入点前Ｇでのサーボガンモデルの姿勢が進入点Ｆ
での姿勢と異なる場合には、例えば、進入点Ｆにおける
姿勢からの変化量を入力することにより、進入点前Ｇに
おけるサーボガンモデルの姿勢が決定される。
【００４３】進入点前Ｇでのサーボガンモデルの姿勢が
決定されると、ついで進入点前Ｇの方向が決定される。
この決定は、例えば進入点前Ｇの方向を前記仮想座標系
の進入点前方向に関する座標軸に一致さすことによりな
される。より具体的には、サーボガンの加圧方向に直角
でアーム側に向いた方向とされる。しかるのち、進入点
前Ｇのサーボガンの位置、すなわち進入点Ｆと進入点前
Ｇ間の距離Ｌ2が、前記座標軸上でサーボガンおよびロ
ボットが前のステップからの動作において、環境データ
に基づいて設定されているワークＷや周辺機器に衝突ま
たは干渉しない位置に、シミュレーションツールにより
自動的に設定される。なお、この位置はオペレータによ
り入力されてもよく、また障害物等がないことが明らか
である環境にあっては、シミュレーションツールにより
適当な位置に設定されてもよい。
決定されると、ついで進入点前Ｇの方向が決定される。
この決定は、例えば進入点前Ｇの方向を前記仮想座標系
の進入点前方向に関する座標軸に一致さすことによりな
される。より具体的には、サーボガンの加圧方向に直角
でアーム側に向いた方向とされる。しかるのち、進入点
前Ｇのサーボガンの位置、すなわち進入点Ｆと進入点前
Ｇ間の距離Ｌ2が、前記座標軸上でサーボガンおよびロ
ボットが前のステップからの動作において、環境データ
に基づいて設定されているワークＷや周辺機器に衝突ま
たは干渉しない位置に、シミュレーションツールにより
自動的に設定される。なお、この位置はオペレータによ
り入力されてもよく、また障害物等がないことが明らか
である環境にあっては、シミュレーションツールにより
適当な位置に設定されてもよい。
【００４４】このようにして設定されたサーボガンモデ
ルの位置と姿勢に基づいて、前記と同様に逆変換するこ
とによりロボットモデルのロボット姿勢が算出される。
ルの位置と姿勢に基づいて、前記と同様に逆変換するこ
とによりロボットモデルのロボット姿勢が算出される。
【００４５】また、退却点Ｆ´の位置決めおよび退却点
後Ｇ´の位置決めは、それぞれ前記進入点の位置決めお
よび前記進入点前の位置決めと同様になされる。なお、
図６に示す例では、進入点前Ｇと退却点後Ｇ´の位置が
同一とされ、また進入点Ｆと退却点Ｆ´の位置が同一と
されているが、それらは必ずしも同一とされる必要はな
く、異なる位置とされてもよい。
後Ｇ´の位置決めは、それぞれ前記進入点の位置決めお
よび前記進入点前の位置決めと同様になされる。なお、
図６に示す例では、進入点前Ｇと退却点後Ｇ´の位置が
同一とされ、また進入点Ｆと退却点Ｆ´の位置が同一と
されているが、それらは必ずしも同一とされる必要はな
く、異なる位置とされてもよい。
【００４６】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明において
は、シミュレーションツール上にロボットモデルとサー
ボガンモデルなどのロボットの軸として制御されるツー
ルモデルとを別々に設定し、その各モデルを必要に応じ
て合体させると共に、合体されたサーボガンなどのツー
ルをロボットの一軸として取り込むようにしているの
で、作成するモデル数が著しく低減されるという優れた
効果が得られる。また、サーボガンなどのツールをロボ
ットの一軸として取り込んでシミュレーションをしてい
るので、その結果を利用してシミュレーションツール上
で、直ちにティーチングデータの作成がなされるという
効果も得られる。そのため、ティーチングデータの作成
が著しく簡素化される。
は、シミュレーションツール上にロボットモデルとサー
ボガンモデルなどのロボットの軸として制御されるツー
ルモデルとを別々に設定し、その各モデルを必要に応じ
て合体させると共に、合体されたサーボガンなどのツー
ルをロボットの一軸として取り込むようにしているの
で、作成するモデル数が著しく低減されるという優れた
効果が得られる。また、サーボガンなどのツールをロボ
ットの一軸として取り込んでシミュレーションをしてい
るので、その結果を利用してシミュレーションツール上
で、直ちにティーチングデータの作成がなされるという
効果も得られる。そのため、ティーチングデータの作成
が著しく簡素化される。
【図１】本発明のシミュレーション方法のイメージ図で
あって、ロボットとサーボガンとを個別にモデリングし
た状態を示す。
あって、ロボットとサーボガンとを個別にモデリングし
た状態を示す。
【図２】本発明のシミュレーション方法のイメージ図で
あって、ロボットアーム先端にサーボガンを取り付けた
状態を示す。
あって、ロボットアーム先端にサーボガンを取り付けた
状態を示す。
【図３】本発明のシミュレーション方法に用いるシミュ
レーションツールのブロック図である。
レーションツールのブロック図である。
【図４】本発明の実施例１のシミュレーションの説明図
である。
である。
【図５】本発明の実施例２のシミュレーションの説明図
である。
である。
【図６】本発明の実施例３のシミュレーションの説明図
である。
である。
１ シミュレーションツール １０ データ部 ２０ シミュレーション部 ＦＣ 固定側チップ ＳＣ ストローク側チップ Ｗ ワーク
Claims (8)
- 【請求項１】 シミュレーションツール上に、複数のロ
ボットモデルと複数のロボットの軸として制御されるツ
ールモデルとを別々に設定し、シミュレーションの際に
シミュレーションツール上で前記設定されたロボットモ
デルおよびツールモデルの中から所望のロボットモデル
およびツールモデルを選定し、その選定されたツールモ
デルをロボットモデルの一軸として取り込んでシミュレ
ーションをなすことを特徴とするロボットのシミュレー
ション方法。 - 【請求項２】 シミュレーションツールを用いるロボッ
トのシミュレーション方法であって、 所要数のロボットモデルおよび所要数のロボットの軸と
して制御されるツールモデルをシミュレーションツール
上に別々に設定する手順と、 前記設定されたロボットモデルの中から所望のロボット
モデルを選定する手順と、 前記設定されたツールモデルの中から所望のツールモデ
ルを選定する手順と、 前記選定されたツールモデルを、前記選定されたロボッ
トモデルのアーム先端に装着する手順と、 前記装着されたツールモデルを、その装着しているロボ
ットモデルの一軸として取り込む手順とを含んでなるこ
とを特徴とするロボットのシミュレーション方法。 - 【請求項３】 ツールが経路上の障害物と干渉しないよ
うに動作量が自動的に設定されることを特徴とする請求
項１または２記載のロボットのシミュレーション方法。 - 【請求項４】 ツールの位置決めが自動的になされるこ
とを特徴とする請求項１または２記載のロボットのシミ
ュレーション方法。 - 【請求項５】 シミュレーションツール上に、複数のロ
ボットモデルと複数のロボットの軸として制御されるツ
ールモデルとを別々に設定し、シミュレーションの際に
シミュレーションツール上で前記設定されたロボットモ
デルおよびツールモデルの中から所望のロボットモデル
およびツールモデルを選定し、その選定されたツールモ
デルをロボットモデルの一軸として取り込んでシミュレ
ーションをなし、ついでその結果を利用してティーチン
グデータを作成することを特徴とするロボットのティー
チングデータ作成方法。 - 【請求項６】 シミュレーションツールを用いるロボッ
トのティーチングデータ作成方法であって、 所要数のロボットモデルおよび所要数のロボットの軸と
して制御されるツールモデルをシミュレーションツール
上に別々に設定する手順と、 前記設定されたロボットモデルの中から所望のロボット
モデルを選定する手順と、 前記設定されたツールモデルの中から所望のツールモデ
ルを選定する手順と、 前記選定されたツールモデルを、前記選定されたロボッ
トモデルのアーム先端に装着する手順と、 前記装着されたツールモデルを、その装着しているロボ
ットモデルの一軸として取り込む手順と、 ツールモデルをロボットの一軸として取り込んだロボッ
トを用いてシミュレーションをなす手順と、 前記シミュレーション結果に基づいて、ティーチングデ
ータを作成する手順とを含んでなることを特徴とするロ
ボットのティーチングデータ作成方法。 - 【請求項７】 ツールが経路上の障害物と干渉しないよ
うに動作量が自動的に設定されることを特徴とする請求
項５または６記載のロボットのティーチングデータ作成
方法。 - 【請求項８】 ツールの位置決めが自動的になされるこ
とを特徴とする請求項５または６記載のロボットのティ
ーチングデータ作成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7231923A JPH0954608A (ja) | 1995-08-16 | 1995-08-16 | ロボットのシミュレーション方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7231923A JPH0954608A (ja) | 1995-08-16 | 1995-08-16 | ロボットのシミュレーション方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0954608A true JPH0954608A (ja) | 1997-02-25 |
Family
ID=16931187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7231923A Pending JPH0954608A (ja) | 1995-08-16 | 1995-08-16 | ロボットのシミュレーション方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0954608A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000190264A (ja) * | 1998-12-28 | 2000-07-11 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 産業用ロボットの教示方法および教示装置 |
| JP2009211369A (ja) * | 2008-03-04 | 2009-09-17 | Jtekt Corp | 数値制御機械の動作シミュレータ |
| JP2015085485A (ja) * | 2013-11-01 | 2015-05-07 | 株式会社安川電機 | ロボットシステムおよび被加工物の製造方法 |
| US10556343B2 (en) | 2017-08-03 | 2020-02-11 | Fanuc Corporation | Simulation device and simulation method for robot system |
| CN116652968A (zh) * | 2023-07-24 | 2023-08-29 | 贵州翰凯斯智能技术有限公司 | 多机械臂协同在线仿真方法、装置、电子设备及存储介质 |
-
1995
- 1995-08-16 JP JP7231923A patent/JPH0954608A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000190264A (ja) * | 1998-12-28 | 2000-07-11 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 産業用ロボットの教示方法および教示装置 |
| JP2009211369A (ja) * | 2008-03-04 | 2009-09-17 | Jtekt Corp | 数値制御機械の動作シミュレータ |
| JP2015085485A (ja) * | 2013-11-01 | 2015-05-07 | 株式会社安川電機 | ロボットシステムおよび被加工物の製造方法 |
| US10556343B2 (en) | 2017-08-03 | 2020-02-11 | Fanuc Corporation | Simulation device and simulation method for robot system |
| DE102018118330B4 (de) * | 2017-08-03 | 2021-03-11 | Fanuc Corporation | Simulationseinrichtung und Simulationsverfahren für Robotersystem |
| CN116652968A (zh) * | 2023-07-24 | 2023-08-29 | 贵州翰凯斯智能技术有限公司 | 多机械臂协同在线仿真方法、装置、电子设备及存储介质 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020716 |