JPH11207670A - Teaching method for industrial robot and device therefor - Google Patents
Teaching method for industrial robot and device thereforInfo
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- JPH11207670A JPH11207670A JP946498A JP946498A JPH11207670A JP H11207670 A JPH11207670 A JP H11207670A JP 946498 A JP946498 A JP 946498A JP 946498 A JP946498 A JP 946498A JP H11207670 A JPH11207670 A JP H11207670A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この出願に係る発明は、産業
ロボットで比較的単純な構成の作業対象物間の溶接やシ
ーリング、あるいは作業対象物の塗装，切断，研磨，ハ
ンドリング等を行う作業手順をコンピュータに教示する
ためのティーチング方法とその装置に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION The invention according to this application relates to a work procedure for welding or sealing between work objects having a relatively simple configuration or for painting, cutting, polishing, handling, etc. of work objects by an industrial robot. The present invention relates to a teaching method and an apparatus for teaching a computer.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、様々な分野において産業ロボ
ットによる作業が行われており、溶接やシーリング、あ
るいは塗装，切断，研磨，ハンドリング等の作業に応じ
た制御装置からの信号に基づき作業が行われている。2. Description of the Related Art Conventionally, work has been performed by industrial robots in various fields, and work is performed based on signals from a control device corresponding to work such as welding, sealing, painting, cutting, polishing, and handling. Have been done.
【０００３】このような産業ロボットの１つである溶接
ロボットを例にして以下に説明すると、この溶接ロボッ
トによる作業として、例えば、図６, 図７の斜視図に示
すように、平板５１上に縦板５２を溶接するような比較
的単純な構成の溶接対象物間を溶接する作業があり、こ
のような溶接は、定盤上に平板５１が固定され、この平
板５１と縦板５２との間がすみ肉溶接等によって溶接さ
れる。また、図８の斜視図に示すように、平板５１間を
突合せ溶接ような場合もある。この溶接ロボットによる
溶接は、溶接対象物の形状や溶接方法に応じて決定さ
れ、制御装置内のコンピュータに溶接データとして入力
されている。A description will be given below of an example of a welding robot which is one of such industrial robots. As an operation by the welding robot, for example, as shown in the perspective views of FIGS. There is an operation of welding between welding objects having a relatively simple configuration such as welding the vertical plate 52. In such welding, a flat plate 51 is fixed on a surface plate, and the flat plate 51 and the vertical plate 52 are connected. The gap is welded by fillet welding or the like. In addition, as shown in the perspective view of FIG. The welding by the welding robot is determined according to the shape of the welding target and the welding method, and is input to the computer in the control device as welding data.
【０００４】この制御装置のコンピュータに溶接手順
（作業手順）を教示させる方法（この明細書中では、
「ティーチング[teaching]方法」という）として、製造
現場で溶接対象物（作業対象物）を直接見ながら溶接位
置（作業位置）等を教示する、いわゆるオンラインティ
ーチング方法と、製造現場以外のコンピュータ上で溶接
対象物のＣＡＤ(computer-aided design) データを作成
し、コンピュータの画面上で擬似的に溶接対象物の画像
を描くとともに、溶接ロボットに関する数値データも入
力しておき、マウス等の入力機器によって前記画像を動
かしながら溶接手順（作業手順）を教示する、いわゆる
オフラインティーチング方法とが知られている。A method of causing a computer of the control device to teach a welding procedure (work procedure) (in this specification,
The so-called online teaching method, which teaches the welding position (working position) while directly looking at the welding object (working object) at the manufacturing site, and using a computer other than the manufacturing site as a "teaching method" Creates CAD (computer-aided design) data of the welding target, draws an image of the welding target on a computer screen, and also inputs numerical data on the welding robot. A so-called off-line teaching method for teaching a welding procedure (work procedure) while moving the image is known.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記オ
ンラインティーチング方法の場合、作業現場での作業と
なるため、溶接ロボットへのティーチング中はロボット
を停止させることとなり、設備稼働率の低下による生産
性の悪化を招いてしまう。However, in the case of the above-described online teaching method, since the work is performed at the work site, the robot is stopped during the teaching to the welding robot, and the productivity is reduced due to a decrease in the equipment operation rate. It will cause deterioration.
【０００６】一方、前記オフラインティーチング方法の
場合には、教示中も溶接作業が行えるので機械の稼動率
は低下しないが、ＣＡＤデータの作成やこのデータの加
工に多くの時間と労力を要するため、設備全体の効率低
下を招いてしまう。On the other hand, in the case of the off-line teaching method, since the welding operation can be performed during teaching, the operating rate of the machine does not decrease. However, since much time and labor are required for creating CAD data and processing this data, This leads to a decrease in the efficiency of the entire equipment.
【０００７】しかも、このオフラインティーチング方法
では溶接対象物ごとにデータを作成しなければならない
とともに、ＣＡＤデータを入力する場合には溶接箇所や
溶接対象物の搬送条件や固定位置情報等の様々なデータ
の全情報を入力しなければならないため、作業効率が悪
く、多くの時間と労力を要する作業となる。In addition, in this off-line teaching method, data must be created for each welding object, and when CAD data is input, various data such as welding points, transfer conditions of the welding object, and fixed position information are used. Must be input, the work efficiency is low, and the work requires much time and labor.
【０００８】これらの課題は他の産業ロボットにおいて
も同様であり、前記したシーリングや塗装，切断，研
磨，ハンドリング等の様々な作業を行う産業ロボットに
おいて、作業手順を教示するために多くの時間と労力を
要するので、生産性の悪化を招いている。[0008] These problems are the same in other industrial robots. In an industrial robot performing various operations such as sealing, painting, cutting, polishing, and handling described above, much time and time are required for teaching work procedures. The labor is required, leading to a decrease in productivity.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】そこで、前記課題を解決
するために、この出願に係る発明は、作業対象物の画像
をカメラでコンピュータに取り込み、この画像の作業位
置に重ねて入力手段で作業位置を描くことにより、この
作業面の作業位置データから作業手順を演算させてコン
ピュータに教示している。これにより、カメラからコン
ピュータに取り込んだ画像を見ながら入力手段で重ね描
きすれば、その描いた作業位置データに基いて作業手順
が演算されるので、作業位置データをコンピュータへ簡
単に教示することができる。Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, the invention according to the present application takes an image of a work object into a computer by a camera, superimposes the image on a work position of the image, and works by an input means. By drawing the position, the work procedure is calculated from the work position data on the work surface, and is taught to the computer. By doing this, if the user takes a picture taken from the camera and puts it into the computer and draws it by the input means, the work procedure is calculated based on the drawn work position data, so that the work position data can be easily taught to the computer. it can.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】この出願に係る発明は、作業対象
物の画像をカメラでコンピュータに取り込んで画面に表
示し、この画像の作業位置に重ねて入力手段で作業位置
を描くことにより作業面の作業位置データをコンピュー
タに教示し、その作業位置データから作業手順を演算さ
せるようにしている。これにより、カメラからコンピュ
ータに取り込んだ画像を見ながら入力手段で重ね描きす
れば、その描いた作業位置データに基いて作業手順が演
算されるので、作業データをコンピュータへ簡単に教示
することができる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention according to the present application is to capture an image of a work object into a computer with a camera, display the work image on a screen, and draw a work position by input means so as to overlap the work position of the image. Is taught to a computer, and a work procedure is calculated from the work position data. With this, if an image taken from the camera into the computer is overlaid with the input means while looking at the image, the work procedure is calculated based on the drawn work position data, so that the work data can be easily taught to the computer. .
【００１１】また、このようなティーチング方法を実現
する装置としては、作業対象物の作業面を写すカメラ
と、このカメラで写した画像を取り込んで表示するコン
ピュータと、このコンピュータの画面上で表示画像の作
業位置に重ねて描くことにより作業面の作業位置を入力
する入力手段と、この入力手段で入力した作業位置デー
タから作業手順を演算する制御装置とを設けている。こ
の装置によっても、カメラからコンピュータに取り込ん
だ画像を見ながら入力手段で重ね描きした作業位置デー
タに基いて作業手順が演算されて、作業位置をコンピュ
ータへ簡単に教示することができる。この入力手段とし
ては、一般的に広く用いられているマウスやキーボード
等が利用できる。An apparatus for realizing such a teaching method includes a camera for photographing a work surface of a work object, a computer for capturing and displaying an image photographed by the camera, and an image displayed on a screen of the computer. Input means for inputting the work position on the work surface by drawing over the work position, and a control device for calculating a work procedure from the work position data input by the input means. Also with this device, the work procedure is calculated based on the work position data superimposed by the input means while viewing the image taken from the camera into the computer, and the work position can be easily taught to the computer. As the input means, a mouse, a keyboard and the like which are generally widely used can be used.
【００１２】このコンピュータの画面上に教示点用アイ
コンを設けて作業関連情報を同時入力可能に構成すれ
ば、作業位置データの詳細な情報も同時に入力すること
ができる。If a teaching point icon is provided on the screen of the computer so that work-related information can be inputted simultaneously, detailed information of work position data can be inputted at the same time.
【００１３】さらに、作業対象物の作業面と直交する方
向の高さを計測する高さ入力手段を設ければ、平面方向
を写すカメラの画像から入力した平面内の作業位置デー
タに加えて高さ方向のデータもコンピュータに教示して
作業対象物への作業を行うことができる。Further, if height input means for measuring the height of the work object in the direction orthogonal to the work surface is provided, the height in addition to the work position data in the plane input from the camera image showing the plane direction is provided. The data in the vertical direction can also be taught to the computer to perform the work on the work object.
【００１４】また、高さ入力手段を、産業ロボットのア
ーム先端部とともに作業部位へ移動して作業対象物の高
さを計測する高さセンサーで構成すれば、作業前に作業
位置データを高さデータで補正して所定高さを有する作
業対象物であっても容易に作業することができる。Further, if the height input means is constituted by a height sensor for measuring the height of the work object by moving to the work site together with the end of the arm of the industrial robot, the work position data can be obtained before the work. Work can be easily performed even on a work object having a predetermined height corrected by the data.
【００１５】[0015]
【実施例】以下、この出願に係る発明の一実施例とし
て、溶接ロボットを例にして図面に基づいて説明する。
図１はこの出願に係る発明のティーチング装置を具備し
た溶接ロボットの一実施例を示す概略斜視図であり、図
２は図１に示す溶接ロボットの平面図、図３は図２に示
すカメラ視野部の拡大図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view showing a welding robot according to an embodiment of the present invention;
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an embodiment of a welding robot provided with a teaching device according to the present invention, FIG. 2 is a plan view of the welding robot shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a camera view shown in FIG. It is an enlarged view of a part.
【００１６】図示するように、この実施例の溶接ロボッ
トＲは、溶接対象物ｗを固定するテーブルｑと、このテ
ーブルｑの両側部に設けられたレールｓに沿って走行可
能な走行フレームｐと、この走行フレームｐに沿って横
行可能に設けられた多関節型ロボットｒと、これら走行
フレームｐと多関節型ロボットｒとを制御する制御装置
ｕとから構成されている。As shown in the figure, a welding robot R of this embodiment includes a table q for fixing an object to be welded w and a traveling frame p which can travel along rails s provided on both sides of the table q. An articulated robot r provided so as to be able to traverse along the traveling frame p, and a control device u for controlling the traveling frame p and the articulated robot r.
【００１７】そして、この走行フレームｐのほぼ中央部
には、テーブルｑ上に固定される溶接対象物ｗの溶接面
（平面視）に向けてカメラ１が設けられている。このカ
メラ１に写し出された画像データは、配線２によってカ
メラコントローラ３とビデオキャプチャボード４を介し
てコンピュータ５へ取り込まれている。このコンピュー
タ５には、一般的な入力手段たるマウスとキーボードが
設けられている。At substantially the center of the traveling frame p, a camera 1 is provided to face a welding surface (in plan view) of an object to be welded w fixed on a table q. The image data captured by the camera 1 is taken into the computer 5 via the camera controller 3 and the video capture board 4 by the wiring 2. The computer 5 is provided with a mouse and a keyboard as general input means.
【００１８】また、走行フレームｐには、テーブルｑの
基準座標に対する走行フレームｐの座標や多関節型ロボ
ットｒの座標を計測しながら作業が行えるように溶接ロ
ボットＲの動きを制御する制御器６が設けられており、
この制御器６は配線７を介して制御装置ｕと接続されて
いる。A controller 6 for controlling the movement of the welding robot R so that the operation can be performed while measuring the coordinates of the traveling frame p with respect to the reference coordinates of the table q and the coordinates of the articulated robot r. Is provided,
The controller 6 is connected to a control device u via a wiring 7.
【００１９】さらに、この制御装置ｕとコンピュータ５
との間も配線８によって接続されており、コンピュータ
５からの信号に基いて制御装置ｕが制御器６に制御信号
を送出するように構成されている。Further, the control device u and the computer 5
Are connected by a wiring 8 so that the control device u sends a control signal to the controller 6 based on a signal from the computer 5.
【００２０】この実施例では、図２に示すように、走行
フレームｐのほぼ中央部に設けられた１台のカメラ１の
視野ｖでテーブルｑの全幅方向と所定の長手方向を写し
出すように構成されている。図中の点線，一点鎖線，二
点鎖線は、溶接対象物ｗの大きさを例示している。In this embodiment, as shown in FIG. 2, the entire width direction of the table q and a predetermined longitudinal direction are projected in the field of view v of one camera 1 provided substantially at the center of the running frame p. Have been. The dotted line, the one-dot chain line, and the two-dot chain line in the figure illustrate the size of the welding object w.
【００２１】図３は図２に示すカメラ視野部の拡大図で
あり、この例では視野ｖ内に２種類の溶接対象物ｗ1,ｗ
2 が写し出されている。中央は視野ｖの中心位置を示し
ている。９ａ，９ｂはテーブルｑ上に固定された平板で
あり、１０ａ，１０ｂはこの平板９ａ，９ｂ上に溶接さ
れる縦板である。FIG. 3 is an enlarged view of the camera field of view shown in FIG. 2. In this example, two types of welding objects w 1 and w are set within the field of view v.
2 is shown. The center indicates the center position of the visual field v. 9a and 9b are flat plates fixed on the table q, and 10a and 10b are vertical plates welded on the flat plates 9a and 9b.
【００２２】図４はカメラで写して取り込まれるコンピ
ュータの画面の正面図であり、カメラ１（図１）に写し
出された画像を表示する画面ｍ（モニター）と、この画
面ｍを見ながら溶接関連の情報を入力する教示点用のア
イコンｉと、テーブルｑ上におけるカメラ１の視野ｖ位
置を表示するカメラ位置モニターｎとから構成されてい
る。この画面ｍには前記視野ｖの溶接対象物ｗ1,ｗ2 が
写し出されており、平板９ａ上の縦板１０ａの端部に教
示点のカーソル１１が表示されている。また、平板９ｂ
上の縦板１０ｂの側部には溶接済のマーク１２が示され
ている。FIG. 4 is a front view of the screen of the computer captured and captured by the camera. A screen m (monitor) displaying the image captured by the camera 1 (FIG. 1) and welding-related images while viewing the screen m are shown. , And a camera position monitor n for displaying the position of the field of view v of the camera 1 on the table q. On this screen m, the welding objects w 1 and w 2 in the field of view v are shown, and a cursor 11 of the teaching point is displayed at the end of the vertical plate 10 a on the flat plate 9 a. The flat plate 9b
A welded mark 12 is shown on the side of the upper vertical plate 10b.
【００２３】図５は前記図４のコンピュータの画面に表
示されている教示点用のアイコン拡大図であり、この実
施例では、溶接関連情報（脚長や部材の端部形状等）も
含めて画面上での入力が可能なように構成されており、
これらを合せて溶接ロボットの溶接手順データを作成す
るように構成されている。FIG. 5 is an enlarged view of a teaching point icon displayed on the screen of the computer shown in FIG. 4. In this embodiment, the screen includes welding-related information (leg length, end shape of member, etc.). It is configured to allow input on the above,
These are combined to create welding procedure data of the welding robot.
【００２４】この実施例の教示点用アイコンｉは一例で
あり、端部パターン選択用アイコン群ａと、始端，中間
点，終端選択用アイコン群ｂと、溶接箇所選択用アイコ
ン群ｃと、軌跡（直線，曲線）選択用アイコン群ｄと、
脚長選択用アイコンｅと、修正用アイコン群ｆとで構成
されている。The teaching point icon i of this embodiment is an example, and an end pattern selection icon group a, a start end, an intermediate point, and an end selection icon group b, a welding point selection icon group c, a locus (Straight line, curve) selection icon group d,
It is composed of a leg length selection icon e and a correction icon group f.
【００２５】そして、前記端部パターン選択用アイコン
群ａを、４種類の端部形状に合せて選択できるように構
成し、前記始端，中間点，終端選択用アイコン群ｂを、
始端と中間点と終端とを選択できる３種類のアイコンで
構成し、前記溶接箇所選択用アイコン群ｃを、すみ肉溶
接の両側と片側一方を選択できる３種類のアイコンで構
成し、前記軌跡（直線，曲線）選択用アイコンｄを、直
線と曲線とから選択できるように構成し、脚長選択用ア
イコンｅを、脚長入力可能な数値入力アイコンで構成
し、修正用アイコン群ｆを、一部修正と全部修正が可能
な２種類のアイコンで構成している。これらのアイコン
の選択は、図面データに基いて作業者によって選択され
る。なお、作業中の溶接済箇所を未溶接箇所と異なる色
で表示するようにすれば、溶接済の箇所を作業者が容易
に認識することができる。また、すみ肉溶接以外の溶接
を選択できるようなアイコンを設けてもよく、溶接作業
に応じたアイコンを設ければよい。The end pattern selection icon group a is configured to be selectable according to four types of end shapes, and the start end, intermediate point and end selection icon group b is
The welding point selection icon group c is composed of three types of icons that can select both sides and one side of the fillet welding, and is composed of three types of icons that can select a start end, an intermediate point, and an end. (Straight line, curve) selection icon d is configured to be selectable from a straight line and a curve, leg length selection icon e is configured by a numerical value input icon capable of leg length input, and correction icon group f is partially corrected. And two types of icons, all of which can be modified. The selection of these icons is made by the operator based on the drawing data. In addition, if the welded part during the operation is displayed in a color different from that of the unwelded part, the worker can easily recognize the welded part. Further, an icon may be provided so that welding other than fillet welding can be selected, and an icon corresponding to a welding operation may be provided.
【００２６】以上のように構成された溶接ロボットＲの
ティーチング装置Ｔによれば、以下のようにして溶接対
象物ｗの溶接線データをコンピュータ５に教示すること
ができる。According to the teaching device T of the welding robot R configured as described above, the welding line data of the welding object w can be taught to the computer 5 as follows.
【００２７】まず、カメラによって溶接対象物ｗの溶接
面（平面視）を見た画像をコンピュータに取り込み、画
面ｍ上に表示させる。First, an image obtained by viewing the welding surface (in plan view) of the welding target w with a camera is taken into a computer and displayed on a screen m.
【００２８】そして、溶接を行う位置を入力手段たるマ
ウス等を用いて画像上で重ねて描くことにより溶接位置
をコンピュータ５に教示する。この時、作業者は、図面
データに基いて溶接部材の端部形状や溶接軌跡等の溶接
条件を教示点用アイコンｉから選択して入力する。Then, the welding position is taught to the computer 5 by drawing the welding position on the image by using a mouse or the like as input means. At this time, the operator selects and inputs welding conditions such as the end shape of the welding member and the welding locus from the teaching point icon i based on the drawing data.
【００２９】このようにして入力すると、コンピュータ
５は、マウスで入力された画像上の溶接線データ（作業
位置データ）から作業手順を演算する。この演算によっ
て、予め求めてある変換式を用いて実際のワーク上の溶
接線データが算出され、基準座標に対する相対位置が求
められる。When the input is made in this manner, the computer 5 calculates the work procedure from the welding line data (work position data) on the image input by the mouse. By this calculation, actual welding line data on the workpiece is calculated using a conversion formula obtained in advance, and a relative position with respect to the reference coordinates is obtained.
【００３０】この変換式は、溶接ロボットＲにおけるカ
メラ１の位置情報と、カメラ１に映し出された溶接対象
物ｗの位置情報とから演算され、カメラが固定状態であ
れば、カメラ１の座標とカメラ１が映し出した溶接対象
物ｗの座標位置とから算出され、走行フレームｐ（カメ
ラ）が走行状態であれば、この情報に溶接ロボットＲ上
での走行フレームｐが走行した絶対座標位置を加えて演
算される。This conversion formula is calculated from the position information of the camera 1 in the welding robot R and the position information of the welding object w projected on the camera 1, and if the camera is in a fixed state, the coordinates of the camera 1 are calculated. If the traveling frame p (camera) is in a traveling state, the absolute coordinate position of the traveling frame p on the welding robot R is added to this information. Is calculated.
【００３１】なお、この実施例では１台のカメラ１を用
いて溶接対象物ｗの溶接位置を教示するように構成され
ているが、複数台のカメラを設けて溶接箇所に応じて切
り替えるように構成したり、複数台を同時に使用するよ
うに構成してもよく、カメラの台数や使用条件等は溶接
対象物ｗの大きさや溶接ロボットの種類等に応じて適宜
設定すればよい。In this embodiment, one camera 1 is used to teach the welding position of the object to be welded w. However, a plurality of cameras are provided to switch according to the welding position. The number of cameras and the operating conditions may be appropriately set according to the size of the welding object w, the type of the welding robot, and the like.
【００３２】ところで、実際の作業時には、溶接ロボッ
トに予め設けられている既設の位置決めセンサ（図示
略）を用いて溶接対象物ｗと溶接トーチｒ1 （図１）と
の位置関係（高さ方向，幅方向等）を測定し、このセン
サからのデータに基いて溶接トーチｒ1 による溶接位置
の誤差補正を行っている。この誤差補正範囲としては、
例えば、±５０mm程度であれば補正することができる。
そのため、前記実施例では、高さ方向の教示は考えてお
らず、この許容誤差範囲に入る範囲での教示ができれば
よいと考えている。By the way, at the time of actual work, the positional relationship (height direction) between the welding object w and the welding torch r 1 (FIG. 1) is determined using an existing positioning sensor (not shown) provided in advance in the welding robot. , measured in the width direction, etc.), it is performed error correction of the welding position by the welding torch r 1 based on the data from the sensor. As the error correction range,
For example, it can be corrected if it is about ± 50 mm.
Therefore, in the above-described embodiment, teaching in the height direction is not considered, and it is considered that teaching in a range falling within the allowable error range is sufficient.
【００３３】そこで、この許容誤差範囲を超える高さを
有する溶接対象物ｗを溶接する場合を以下に説明する。
この場合には、例えば、高さ方向の距離を測定する高さ
センサーを溶接トーチｒ1 の近傍に設け、この高さセン
サーを溶接トーチｒ1 とともに溶接部位へ移動させ、こ
の高さセンサーで溶接前に溶接対象物ｗの高さ寸法を計
測して溶接位置データの補正をするようにすればよい。
この高さセンサーとしては、例えばレーザー光線を利用
した非接触型が好ましい。Therefore, a case where a welding object w having a height exceeding the allowable error range is welded will be described below.
In this case, for example, it provided the height sensor to measure the distance in the height direction in the vicinity of the welding torch r 1, move the height sensor to the welding site with a welding torch r 1, welded at the height sensor The height of the welding object w may be measured before the welding position data is corrected.
As this height sensor, for example, a non-contact type using a laser beam is preferable.
【００３４】このような高さセンサーを設ければ、ある
程度の高さを要する溶接対象物であっても、溶接面（平
面視）の溶接線データを教示しておけば溶接時に高さ方
向を補正しながら自動溶接することができる。この高さ
センサーを溶接トーチｒ1 の近傍に設けることにより、
溶接トーチｒ1 による溶接作業直前に計測して溶接位置
データを補正できるため、予め高さデータ入力する場合
に比べて作業時間及び労力を短縮することができる。If such a height sensor is provided, even if the object to be welded requires a certain height, if the welding line data of the welding surface (in plan view) is taught, the height direction can be changed at the time of welding. Automatic welding can be performed while correcting. By providing the height sensor in the vicinity of the welding torch r 1,
Because it can correct welding position data by measuring the welding operation just before by the welding torch r 1, it is possible to save time and effort as compared with the case of pre-height data input.
【００３５】なお、この高さセンサーは、溶接対象物ｗ
の高さ寸法（Ｚ座標）を計測できる手段であればよく、
教示点用アイコンｉに入力スイッチを設けるようにして
もよく、高さセンサーに限定されるものではない。It should be noted that this height sensor is used to
Any means that can measure the height dimension (Z coordinate) of
An input switch may be provided for the teaching point icon i, and the present invention is not limited to the height sensor.
【００３６】さらに、溶接後の溶接対象物ｗから溶接熱
による歪みを除去する場合も、溶接トーチに代えてガス
バーナーを設け、溶接後の溶接対象物ｗを裏返して溶接
位置を教示すれば、ガスバーナーで加熱する歪み取り作
業を容易に行うことができ、このように複数の作業を容
易にオンラインティーチングすることによって大幅な作
業効率の向上が可能となる。Further, also in the case where distortion due to welding heat is removed from the welding object w after welding, a gas burner is provided instead of the welding torch, and if the welding object w after welding is turned upside down and the welding position is indicated, The strain relief operation of heating with a gas burner can be easily performed, and the online efficiency of such a plurality of operations can greatly improve the work efficiency.
【００３７】以上のように、この出願に係る発明のティ
ーチング装置Ｔによれば、従来のオンラインティーチン
グ方法に比べて作業位置データの教示時間を大幅に短縮
することができ、また、従来のオフラインティーチング
のように予め作業対象物の形状データ等をコンピュータ
へ入力する必要がないため、不特定の作業対象物に柔軟
に対応できる産業ロボットの動作プログラムを迅速に作
成して、効率の良い作業を行うことが可能となる。As described above, according to the teaching device T of the invention of the present application, the teaching time of the work position data can be greatly reduced as compared with the conventional online teaching method, and the conventional offline teaching method can be achieved. Since there is no need to input the shape data of the work target to the computer in advance as in the above, an operation program of an industrial robot that can flexibly cope with an unspecified work target is quickly created to perform efficient work. It becomes possible.
【００３８】また、前記実施例では溶接ロボットＲを例
に説明したが、例えば、塗装ロボットであれば作業面の
塗装位置データ（対角位置２点等）を教示してその面内
を容易に塗装することができ、研磨ロボットでも同様の
教示が可能であり、これら以外の産業ロボットにおいて
も作業に応じた位置データを同様に教示すればよく、こ
の出願に係る発明は比較的単純な様々な作業を行う産業
ロボットにおいて適用することが可能である。In the above-described embodiment, the welding robot R has been described as an example. However, for example, in the case of a painting robot, painting position data (two diagonal positions, etc.) of a work surface is taught and the inside of the surface is easily learned. It is possible to paint, and the same teaching is possible even with a polishing robot, and other industrial robots may similarly teach position data according to work, and the invention according to this application is a relatively simple various The present invention can be applied to an industrial robot that performs work.
【００３９】さらに、前記実施例における溶接ロボット
Ｒは一例であり、多関節型ロボットｒのみの構成であっ
てもよく、産業ロボットの構成や種類は前記実施例に限
定されるものではない。Further, the welding robot R in the above-described embodiment is merely an example, and may be configured only with the articulated robot r. The configuration and type of the industrial robot are not limited to the above-described embodiment.
【００４０】[0040]
【発明の効果】この出願に係る発明は、以上説明したよ
うな形態で実施され、以下に記載するような効果を奏す
る。The invention according to this application is implemented in the form described above, and has the following effects.
【００４１】カメラからコンピュータの取り込んだ画像
を見ながら入力手段で重ね描きすれば、その描いた作業
位置データに基いて作業手順が演算されるので、オンラ
インティーチング方法で作業位置データをコンピュータ
へ簡単に教示することができ、全体的な設備稼働率を上
げて生産性を向上させることが可能となる。By superimposing and drawing by the input means while viewing the image captured by the computer from the camera, the work procedure is calculated based on the drawn work position data, so that the work position data can be easily transferred to the computer by the online teaching method. It is possible to teach, and it is possible to increase the overall equipment operation rate and improve the productivity.
【００４２】また、作業対象物の作業面を写すカメラ
と、このカメラで写した画像を取り込んで表示するコン
ピュータと、このコンピュータの画面上で表示画像の作
業位置に重ねて描くことにより平面方向の作業位置を入
力する入力手段と、この入力手段で入力した作業位置デ
ータから作業手順を演算する制御装置とを設けてティー
チング装置を構成すれば、作業位置データをコンピュー
タへ簡単に教示して全体的な設備稼働率を上げて生産性
を向上させることができるオンラインティーチング装置
を提供することが可能となる。Further, a camera for photographing the work surface of the work object, a computer for capturing and displaying the image photographed by the camera, and a computer which captures and displays the work image on the screen of the computer so as to overlap the work position of the display image to draw the image in the plane direction If a teaching device is provided by providing input means for inputting a work position and a control device for calculating a work procedure from the work position data input by the input means, the work position data can be easily taught to a computer and It is possible to provide an online teaching device capable of improving the facility operation rate and improving the productivity.
【００４３】このコンピュータの画面上に教示点用アイ
コンを設けて作業関連情報を同時入力可能に構成すれ
ば、作業位置データの詳細な情報も迅速に同時入力する
ことができ、作業性の向上を図ることが可能となる。By providing a teaching point icon on the computer screen so that work-related information can be input simultaneously, detailed information of work position data can be input at the same time and the workability can be improved. It becomes possible to plan.
【００４４】さらに、作業対象物の作業面と直交する方
向の高さを計測する高さ入力手段を設ければ、高さ方向
が高い作業対象物であっても簡単に作業手順を教示する
ことが可能となる。Further, if height input means for measuring the height of the work object in the direction orthogonal to the work surface is provided, the work procedure can be easily taught even if the work object has a high height direction. Becomes possible.
【００４５】この高さ入力手段を、産業ロボットのアー
ム先端部とともに作業部位へ移動して作業対象物の高さ
を計測する高さセンサーで構成すれば、作業前に作業位
置データを高さセンサーで補正することができるので、
高さ方向の寸法が変化する作業対象物であっても生産効
率良く作業することが可能となる。If this height input means is constituted by a height sensor for measuring the height of the work object by moving to the work site together with the end of the arm of the industrial robot, the work position data can be obtained before the work. Can be corrected with
It is possible to work with high production efficiency even for a work object whose dimension in the height direction changes.
【図１】この出願に係る発明のティーチング装置を具備
した一実施例の溶接ロボットを示す概略斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view showing a welding robot according to an embodiment having a teaching device according to the present invention.
【図２】図１に示す溶接ロボットの平面図である。FIG. 2 is a plan view of the welding robot shown in FIG.
【図３】図２に示すカメラ視野部の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a camera field of view shown in FIG. 2;
【図４】図１に示すコンピュータの画面の正面図であ
る。FIG. 4 is a front view of the screen of the computer shown in FIG. 1;
【図５】図４に示すコンピュータの画面のアイコン拡大
図である。FIG. 5 is an enlarged view of an icon on a screen of the computer shown in FIG. 4;
【図６】この出願に係る発明を具備した溶接ロボットで
溶接する溶接対象物の一例を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing an example of an object to be welded by a welding robot provided with the invention according to the present application.
【図７】この出願に係る発明を具備した溶接ロボットで
溶接する溶接対象物の他の例を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing another example of an object to be welded by a welding robot having the invention according to the present application.
【図８】この出願に係る発明を具備した溶接ロボットで
溶接する溶接対象物のさらに他の例を示す斜視図であ
る。FIG. 8 is a perspective view showing still another example of an object to be welded by a welding robot having the invention according to this application.
１ カメラ ２ 配線 ３ カメラコントローラ ４ ビデオキャプチャボード ５ コンピュータ ６ 制御器 ７,８ 配線 ９ａ,９ｂ 平板 １０ａ,１０ｂ 縦板 ｐ 走行フレーム ｕ 制御装置 ｖ 視野 ｗ,ｗ1,ｗ2 溶接対象物 ｒ 多関節型ロボット Ｒ 溶接ロボット Ｔ ティーチング装置1 Camera 2 wiring 3 camera controller 4 video capture board 5 Computer 6 controls 7,8 wirings 9a, 9b flat 10a, 10b vertical plate p traveling frame u controller v viewing w, w 1, w 2 welding target r articulated Type robot R Welding robot T Teaching device
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１１年１月１１日[Submission date] January 11, 1999
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【書類名】 明細書[Document Name] Statement
【発明の名称】 産業ロボットのティーチング方法
とその装置Patent application title: Industrial robot teaching method and apparatus
【特許請求の範囲】[Claims]
【請求項３】 作業対象物の作業面を写すカメラと、該
カメラで写した画像を取り込んで表示するコンピュータ
と、該コンピュータの画面上で表示画像の作業位置に重
ねて描くことにより作業面の作業位置を入力する入力手
段と、該入力手段で入力した作業位置データから作業手
順を演算する制御装置と、産業ロボットのアーム先端部
とともに作業部位へ移動して作業対象物の作業面と直交
する方向の高さを計測する高さセンサーとを設け、前記
コンピュータの画面上に教示点用アイコンを設けて作業
関連情報を同時入力可能に構成したことを特徴とする産
業ロボットのティーチング装置。 3. A camera for photographing a work surface of a work object, a computer for capturing and displaying an image photographed by the camera, and a computer for capturing and displaying the work surface on the screen of the computer so as to overlap the work position of the display image. Input means for inputting a work position, a control device for calculating a work procedure from the work position data input by the input means, and an arm tip of an industrial robot
And moves to the work site and is orthogonal to the work surface of the work
A height sensor for measuring the height in the direction of
Work by providing teaching point icons on the computer screen
A teaching device for an industrial robot, wherein related information can be simultaneously inputted .
【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】この出願に係る発明は、産業
ロボットで比較的単純な構成の作業対象物間の溶接やシ
ーリング、あるいは作業対象物の塗装，切断，研磨，ハ
ンドリング等を行う作業手順をコンピュータに教示する
ためのティーチング方法とその装置に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION The invention according to this application relates to a work procedure for welding or sealing between work objects having a relatively simple configuration or for painting, cutting, polishing, handling, etc. of work objects by an industrial robot. The present invention relates to a teaching method and an apparatus for teaching a computer.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、様々な分野において産業ロボ
ットによる作業が行われており、溶接やシーリング、あ
るいは塗装，切断，研磨，ハンドリング等の作業に応じ
た制御装置からの信号に基づき作業が行われている。2. Description of the Related Art Conventionally, work has been performed by industrial robots in various fields, and work is performed based on signals from a control device corresponding to work such as welding, sealing, painting, cutting, polishing, and handling. Have been done.
【０００３】このような産業ロボットの１つである溶接
ロボットを例にして以下に説明すると、この溶接ロボッ
トによる作業として、例えば、図６, 図７の斜視図に示
すように、平板５１上に縦板５２を溶接するような比較
的単純な構成の溶接対象物間を溶接する作業があり、こ
のような溶接は、定盤上に平板５１が固定され、この平
板５１と縦板５２との間がすみ肉溶接等によって溶接さ
れる。また、図８の斜視図に示すように、平板５１間を
突合せ溶接ような場合もある。この溶接ロボットによる
溶接は、溶接対象物の形状や溶接方法に応じて決定さ
れ、制御装置内のコンピュータに溶接データとして入力
されている。A description will be given below of an example of a welding robot which is one of such industrial robots. As an operation by the welding robot, for example, as shown in the perspective views of FIGS. There is an operation of welding between welding objects having a relatively simple configuration such as welding the vertical plate 52. In such welding, a flat plate 51 is fixed on a surface plate, and the flat plate 51 and the vertical plate 52 are connected. The gap is welded by fillet welding or the like. In addition, as shown in the perspective view of FIG. The welding by the welding robot is determined according to the shape of the welding target and the welding method, and is input to the computer in the control device as welding data.
【０００４】この制御装置のコンピュータに溶接手順
（作業手順）を教示させる方法（この明細書中では、
「ティーチング[teaching]方法」という）として、製造
現場で溶接対象物（作業対象物）を直接見ながら溶接位
置（作業位置）等を教示する、いわゆるオンラインティ
ーチング方法と、製造現場以外のコンピュータ上で溶接
対象物のＣＡＤ(computer-aided design) データを作成
し、コンピュータの画面上で擬似的に溶接対象物の画像
を描くとともに、溶接ロボットに関する数値データも入
力しておき、マウス等の入力機器によって前記画像を動
かしながら溶接手順（作業手順）を教示する、いわゆる
オフラインティーチング方法とが知られている。A method of causing a computer of the control device to teach a welding procedure (work procedure) (in this specification,
The so-called online teaching method, which teaches the welding position (working position) while directly looking at the welding object (working object) at the manufacturing site, and using a computer other than the manufacturing site as a "teaching method" Creates CAD (computer-aided design) data of the welding target, draws an image of the welding target on a computer screen, and also inputs numerical data on the welding robot. A so-called off-line teaching method for teaching a welding procedure (work procedure) while moving the image is known.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記オ
ンラインティーチング方法の場合、作業現場での作業と
なるため、溶接ロボットへのティーチング中はロボット
を停止させることとなり、設備稼働率の低下による生産
性の悪化を招いてしまう。However, in the case of the above-described online teaching method, since the work is performed at the work site, the robot is stopped during the teaching to the welding robot, and the productivity is reduced due to a decrease in the equipment operation rate. It will cause deterioration.
【０００６】一方、前記オフラインティーチング方法の
場合には、教示中も溶接作業が行えるので機械の稼動率
は低下しないが、ＣＡＤデータの作成やこのデータの加
工に多くの時間と労力を要するため、設備全体の効率低
下を招いてしまう。On the other hand, in the case of the off-line teaching method, since the welding operation can be performed during teaching, the operating rate of the machine does not decrease. However, since much time and labor are required for creating CAD data and processing this data, This leads to a decrease in the efficiency of the entire equipment.
【０００７】しかも、このオフラインティーチング方法
では溶接対象物ごとにデータを作成しなければならない
とともに、ＣＡＤデータを入力する場合には溶接箇所や
溶接対象物の搬送条件や固定位置情報等の様々なデータ
の全情報を入力しなければならないため、作業効率が悪
く、多くの時間と労力を要する作業となる。In addition, in this off-line teaching method, data must be created for each welding object, and when CAD data is input, various data such as welding points, transfer conditions of the welding object, and fixed position information are used. Must be input, the work efficiency is low, and the work requires much time and labor.
【０００８】これらの課題は他の産業ロボットにおいて
も同様であり、前記したシーリングや塗装，切断，研
磨，ハンドリング等の様々な作業を行う産業ロボットに
おいて、作業手順を教示するために多くの時間と労力を
要するので、生産性の悪化を招いている。[0008] These problems are the same in other industrial robots. In an industrial robot performing various operations such as sealing, painting, cutting, polishing, and handling described above, much time and time are required for teaching work procedures. The labor is required, leading to a decrease in productivity.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】そこで、前記課題を解決
するために、この出願に係る発明は、作業対象物の画像
をカメラでコンピュータに取り込み、この画像の作業位
置に重ねて入力手段で作業位置を描くことにより、この
作業面の作業位置データから作業手順を演算させてコン
ピュータに教示している。これにより、カメラからコン
ピュータに取り込んだ画像を見ながら入力手段で重ね描
きすれば、その描いた作業位置データに基いて作業手順
が演算されるので、作業位置データをコンピュータへ簡
単に教示することができる。Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, the invention according to the present application takes an image of a work object into a computer by a camera, superimposes the image on a work position of the image, and works by an input means. By drawing the position, the work procedure is calculated from the work position data on the work surface, and is taught to the computer. By doing this, if the user takes a picture taken from the camera and puts it into the computer and draws it by the input means, the work procedure is calculated based on the drawn work position data, so that the work position data can be easily taught to the computer. it can.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】この出願に係る発明は、作業対象
物の画像をカメラでコンピュータに取り込んで画面に表
示し、この画像の作業位置に重ねて入力手段で作業位置
を描くことにより作業面の作業位置データをコンピュー
タに教示し、その作業位置データから作業手順を演算さ
せるとともに、教示点用アイコンで作業関連情報を同時
入力することができるようにしている。これにより、カ
メラからコンピュータに取り込んだ画像を見ながら入力
手段で重ね描きすれば、その描いた作業位置データに基
いて作業手順が演算されるので、作業データをコンピュ
ータへ簡単に教示することができ、その作業関連情報も
アイコンで同時入力することができる。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention according to the present application is to capture an image of a work object into a computer with a camera, display the work image on a screen, and draw a work position by input means so as to overlap the work position of the image. working position data teach the computer to operation of <br/> working steps from its working position data Rutotomoni, the work-related information with icons for teaching point simultaneous
So that you can type. This allows the user to easily draw the work data to the computer, since the work procedure is calculated based on the drawn work position data if the image is taken from the camera into the computer and overlaid with the input means while viewing the image. And its work related information
You can input simultaneously with the icon.
【００１１】前記教示点用アイコンで、端部パターンの
選択と、始端，中間点，終端の選択と、溶接箇所の選択
と、軌跡の選択と、脚長の選択をできるようにすれば、
これらの情報を同時入力することができる。 In the teaching point icon, the end pattern
Selection, selection of start point, middle point, end point, and selection of welding point
If you can select the trajectory and the leg length,
These pieces of information can be input simultaneously.
【００１２】また、このようなティーチング方法を実現
する装置としては、作業対象物の作業面を写すカメラ
と、このカメラで写した画像を取り込んで表示するコン
ピュータと、このコンピュータの画面上で表示画像の作
業位置に重ねて描くことにより作業面の作業位置を入力
する入力手段と、この入力手段で入力した作業位置デー
タから作業手順を演算する制御装置と、産業ロボットの
アーム先端部とともに作業部位へ移動して作業対象物の
作業面と直交する方向の高さを計測する高さセンサーと
を設け、前記コンピュータの画面上に教示点用アイコン
を設けて作業関連情報を同時入力可能に構成している。
この装置によっても、カメラからコンピュータに取り込
んだ画像を見ながら入力手段で重ね描きした作業位置デ
ータに基いて作業手順が演算されて、作業位置をコンピ
ュータへ簡単に教示することができる。この入力手段と
しては、一般的に広く用いられているマウスやキーボー
ド等が利用できる。しかも、その作業関連情報もアイコ
ンで同時入力することができる。 An apparatus for realizing such a teaching method includes a camera for photographing a work surface of a work object, a computer for capturing and displaying an image photographed by the camera, and an image displayed on a screen of the computer. Input means for inputting the work position on the work surface by drawing over the work position of the robot, a control device for calculating the work procedure from the work position data input by the input means, and an industrial robot
Move to the work site with the tip of the arm to
A height sensor that measures the height in the direction perpendicular to the work surface and
And a teaching point icon is displayed on the computer screen.
Is provided so that work-related information can be input simultaneously .
Also with this device, the work procedure is calculated based on the work position data superimposed by the input means while viewing the image taken from the camera into the computer, and the work position can be easily taught to the computer. As the input means, a mouse, a keyboard and the like which are generally widely used can be used. In addition, the work-related information
Can be input simultaneously.
【００１３】さらに、教示点用アイコンを、端部パター
ン選択用アイコン群と、始端，中間点，終端選択用アイ
コン群と、溶接箇所選択用アイコン群と、軌跡選択用ア
イコン群と、脚長選択用アイコンと、修正用アイコン群
とで構成すれば、これらの情報を同時入力することがで
きる。 Further, the icon for the teaching point can be
Icons for selecting the start point, intermediate point, and end point
Group, icons for selecting welding spots, and
Icon group, leg length selection icon, correction icon group
With this configuration, this information can be input simultaneously.
Wear.
【００１４】[0014]
【実施例】以下、この出願に係る発明の一実施例とし
て、溶接ロボットを例にして図面に基づいて説明する。
図１はこの出願に係る発明のティーチング装置を具備し
た溶接ロボットの一実施例を示す概略斜視図であり、図
２は図１に示す溶接ロボットの平面図、図３は図２に示
すカメラ視野部の拡大図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view showing a welding robot according to an embodiment of the present invention;
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an embodiment of a welding robot provided with a teaching device according to the present invention, FIG. 2 is a plan view of the welding robot shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a camera view shown in FIG. It is an enlarged view of a part.
【００１５】図示するように、この実施例の溶接ロボッ
トＲは、溶接対象物ｗを固定するテーブルｑと、このテ
ーブルｑの両側部に設けられたレールｓに沿って走行可
能な走行フレームｐと、この走行フレームｐに沿って横
行可能に設けられた多関節型ロボットｒと、これら走行
フレームｐと多関節型ロボットｒとを制御する制御装置
ｕとから構成されている。As shown in the figure, a welding robot R of this embodiment comprises a table q for fixing an object to be welded w, and a traveling frame p which can travel along rails s provided on both sides of the table q. An articulated robot r provided so as to be able to traverse along the traveling frame p, and a control device u for controlling the traveling frame p and the articulated robot r.
【００１６】そして、この走行フレームｐのほぼ中央部
には、テーブルｑ上に固定される溶接対象物ｗの溶接面
（平面視）に向けてカメラ１が設けられている。このカ
メラ１に写し出された画像データは、配線２によってカ
メラコントローラ３とビデオキャプチャボード４を介し
てコンピュータ５へ取り込まれている。このコンピュー
タ５には、一般的な入力手段たるマウスとキーボードが
設けられている。At substantially the center of the traveling frame p, a camera 1 is provided to face a welding surface (in plan view) of an object to be welded w fixed on a table q. The image data captured by the camera 1 is taken into the computer 5 via the camera controller 3 and the video capture board 4 by the wiring 2. The computer 5 is provided with a mouse and a keyboard as general input means.
【００１７】また、走行フレームｐには、テーブルｑの
基準座標に対する走行フレームｐの座標や多関節型ロボ
ットｒの座標を計測しながら作業が行えるように溶接ロ
ボットＲの動きを制御する制御器６が設けられており、
この制御器６は配線７を介して制御装置ｕと接続されて
いる。A controller 6 for controlling the movement of the welding robot R so that the operation can be performed while measuring the coordinates of the traveling frame p with respect to the reference coordinates of the table q and the coordinates of the articulated robot r. Is provided,
The controller 6 is connected to a control device u via a wiring 7.
【００１８】さらに、この制御装置ｕとコンピュータ５
との間も配線８によって接続されており、コンピュータ
５からの信号に基いて制御装置ｕが制御器６に制御信号
を送出するように構成されている。Further, the control device u and the computer 5
Are connected by a wiring 8 so that the control device u sends a control signal to the controller 6 based on a signal from the computer 5.
【００１９】この実施例では、図２に示すように、走行
フレームｐのほぼ中央部に設けられた１台のカメラ１の
視野ｖでテーブルｑの全幅方向と所定の長手方向を写し
出すように構成されている。図中の点線，一点鎖線，二
点鎖線は、溶接対象物ｗの大きさを例示している。In this embodiment, as shown in FIG. 2, the entire width direction of the table q and a predetermined longitudinal direction are projected in the field of view v of one camera 1 provided substantially at the center of the traveling frame p. Have been. The dotted line, the one-dot chain line, and the two-dot chain line in the figure illustrate the size of the welding object w.
【００２０】図３は図２に示すカメラ視野部の拡大図で
あり、この例では視野ｖ内に２種類の溶接対象物ｗ1,ｗ
2 が写し出されている。中央は視野ｖの中心位置を示し
ている。９ａ，９ｂはテーブルｑ上に固定された平板で
あり、１０ａ，１０ｂはこの平板９ａ，９ｂ上に溶接さ
れる縦板である。FIG. 3 is an enlarged view of the field of view of the camera shown in FIG. 2. In this example, two types of welding objects w 1 and w are set within the field of view v.
2 is shown. The center indicates the center position of the visual field v. 9a and 9b are flat plates fixed on the table q, and 10a and 10b are vertical plates welded on the flat plates 9a and 9b.
【００２１】図４はカメラで写して取り込まれるコンピ
ュータの画面の正面図であり、カメラ１（図１）に写し
出された画像を表示する画面ｍ（モニター）と、この画
面ｍを見ながら溶接関連の情報を入力する教示点用のア
イコンｉと、テーブルｑ上におけるカメラ１の視野ｖ位
置を表示するカメラ位置モニターｎとから構成されてい
る。この画面ｍには前記視野ｖの溶接対象物ｗ1,ｗ2 が
写し出されており、平板９ａ上の縦板１０ａの端部に教
示点のカーソル１１が表示されている。また、平板９ｂ
上の縦板１０ｂの側部には溶接済のマーク１２が示され
ている。FIG. 4 is a front view of the screen of the computer captured and captured by the camera. A screen m (monitor) displaying an image captured by the camera 1 (FIG. 1) and welding-related images while looking at the screen m. , And a camera position monitor n for displaying the position of the field of view v of the camera 1 on the table q. On this screen m, the welding objects w 1 and w 2 in the field of view v are shown, and a cursor 11 of the teaching point is displayed at the end of the vertical plate 10 a on the flat plate 9 a. The flat plate 9b
A welded mark 12 is shown on the side of the upper vertical plate 10b.
【００２２】図５は前記図４のコンピュータの画面に表
示されている教示点用のアイコン拡大図であり、この実
施例では、溶接関連情報（脚長や部材の端部形状等）も
含めて画面上での入力が可能なように構成されており、
これらを合せて溶接ロボットの溶接手順データを作成す
るように構成されている。FIG. 5 is an enlarged view of a teaching point icon displayed on the screen of the computer shown in FIG. 4. In this embodiment, the screen includes welding-related information (leg length, end shape of member, etc.). It is configured to allow input on the above,
These are combined to create welding procedure data of the welding robot.
【００２３】この実施例の教示点用アイコンｉは一例で
あり、端部パターン選択用アイコン群ａと、始端，中間
点，終端選択用アイコン群ｂと、溶接箇所選択用アイコ
ン群ｃと、軌跡（直線，曲線）選択用アイコン群ｄと、
脚長選択用アイコンｅと、修正用アイコン群ｆとで構成
されている。The teaching point icon i of this embodiment is an example, and an end pattern selection icon group a, a start point, intermediate point, end point selection icon group b, a welding point selection icon group c, a locus (Straight line, curve) selection icon group d,
It is composed of a leg length selection icon e and a correction icon group f.
【００２４】そして、前記端部パターン選択用アイコン
群ａを、４種類の端部形状に合せて選択できるように構
成し、前記始端，中間点，終端選択用アイコン群ｂを、
始端と中間点と終端とを選択できる３種類のアイコンで
構成し、前記溶接箇所選択用アイコン群ｃを、すみ肉溶
接の両側と片側一方を選択できる３種類のアイコンで構
成し、前記軌跡（直線，曲線）選択用アイコンｄを、直
線と曲線とから選択できるように構成し、脚長選択用ア
イコンｅを、脚長入力可能な数値入力アイコンで構成
し、修正用アイコン群ｆを、一部修正と全部修正が可能
な２種類のアイコンで構成している。これらのアイコン
の選択は、図面データに基いて作業者によって選択され
る。なお、作業中の溶接済箇所を未溶接箇所と異なる色
で表示するようにすれば、溶接済の箇所を作業者が容易
に認識することができる。また、すみ肉溶接以外の溶接
を選択できるようなアイコンを設けてもよく、溶接作業
に応じたアイコンを設ければよい。The end pattern selection icon group a is configured to be selectable according to four types of end shapes, and the start end, middle point, and end end selection icon group b is
The welding point selection icon group c is composed of three types of icons that can select both sides and one side of the fillet welding, and is composed of three types of icons that can select a start end, an intermediate point, and an end. (Straight line, curve) selection icon d is configured to be selectable from a straight line and a curve, leg length selection icon e is configured by a numerical value input icon capable of leg length input, and correction icon group f is partially corrected. And two types of icons, all of which can be modified. The selection of these icons is made by the operator based on the drawing data. In addition, if the welded part during the operation is displayed in a color different from that of the unwelded part, the worker can easily recognize the welded part. Further, an icon may be provided so that welding other than fillet welding can be selected, and an icon corresponding to a welding operation may be provided.
【００２５】以上のように構成された溶接ロボットＲの
ティーチング装置Ｔによれば、以下のようにして溶接対
象物ｗの溶接線データをコンピュータ５に教示すること
ができる。According to the teaching device T of the welding robot R configured as described above, the welding line data of the welding object w can be taught to the computer 5 as follows.
【００２６】まず、カメラによって溶接対象物ｗの溶接
面（平面視）を見た画像をコンピュータに取り込み、画
面ｍ上に表示させる。First, an image obtained by viewing the welding surface (plan view) of the welding object w with a camera is taken into a computer and displayed on a screen m.
【００２７】そして、溶接を行う位置を入力手段たるマ
ウス等を用いて画像上で重ねて描くことにより溶接位置
をコンピュータ５に教示する。この時、作業者は、図面
データに基いて溶接部材の端部形状や溶接軌跡等の溶接
条件を教示点用アイコンｉから選択して入力する。The welding position is taught to the computer 5 by drawing the position to be welded on an image using a mouse or the like as input means. At this time, the operator selects and inputs welding conditions such as the end shape of the welding member and the welding locus from the teaching point icon i based on the drawing data.
【００２８】このようにして入力すると、コンピュータ
５は、マウスで入力された画像上の溶接線データ（作業
位置データ）から作業手順を演算する。この演算によっ
て、予め求めてある変換式を用いて実際のワーク上の溶
接線データが算出され、基準座標に対する相対位置が求
められる。When the input is made in this manner, the computer 5 calculates the work procedure from the welding line data (work position data) on the image input by the mouse. By this calculation, actual welding line data on the workpiece is calculated using a conversion formula obtained in advance, and a relative position with respect to the reference coordinates is obtained.
【００２９】この変換式は、溶接ロボットＲにおけるカ
メラ１の位置情報と、カメラ１に映し出された溶接対象
物ｗの位置情報とから演算され、カメラが固定状態であ
れば、カメラ１の座標とカメラ１が映し出した溶接対象
物ｗの座標位置とから算出され、走行フレームｐ（カメ
ラ）が走行状態であれば、この情報に溶接ロボットＲ上
での走行フレームｐが走行した絶対座標位置を加えて演
算される。This conversion formula is calculated from the position information of the camera 1 in the welding robot R and the position information of the welding object w projected on the camera 1, and if the camera is in a fixed state, the coordinates of the camera 1 are calculated. If the traveling frame p (camera) is in a traveling state, the absolute coordinate position of the traveling frame p on the welding robot R is added to this information. Is calculated.
【００３０】なお、この実施例では１台のカメラ１を用
いて溶接対象物ｗの溶接位置を教示するように構成され
ているが、複数台のカメラを設けて溶接箇所に応じて切
り替えるように構成したり、複数台を同時に使用するよ
うに構成してもよく、カメラの台数や使用条件等は溶接
対象物ｗの大きさや溶接ロボットの種類等に応じて適宜
設定すればよい。In this embodiment, one camera 1 is used to teach the welding position of the object to be welded w. However, a plurality of cameras are provided to switch according to the welding location. The number of cameras and the operating conditions may be appropriately set according to the size of the welding object w, the type of the welding robot, and the like.
【００３１】ところで、実際の作業時には、溶接ロボッ
トに予め設けられている既設の位置決めセンサ（図示
略）を用いて溶接対象物ｗと溶接トーチｒ1 （図１）と
の位置関係（高さ方向，幅方向等）を測定し、このセン
サからのデータに基いて溶接トーチｒ1 による溶接位置
の誤差補正を行っている。この誤差補正範囲としては、
例えば、±５０mm程度であれば補正することができる。
そのため、前記実施例では、高さ方向の教示は考えてお
らず、この許容誤差範囲に入る範囲での教示ができれば
よいと考えている。By the way, at the time of actual work, the positional relationship (height direction) between the welding object w and the welding torch r 1 (FIG. 1) is determined using an existing positioning sensor (not shown) provided in advance in the welding robot. , measured in the width direction, etc.), it is performed error correction of the welding position by the welding torch r 1 based on the data from the sensor. As the error correction range,
For example, it can be corrected if it is about ± 50 mm.
Therefore, in the above-described embodiment, teaching in the height direction is not considered, and it is considered that teaching in a range falling within the allowable error range is sufficient.
【００３２】そこで、この許容誤差範囲を超える高さを
有する溶接対象物ｗを溶接する場合を以下に説明する。
この場合には、例えば、高さ方向の距離を測定する高さ
センサーを溶接トーチｒ1 の近傍に設け、この高さセン
サーを溶接トーチｒ1 とともに溶接部位へ移動させ、こ
の高さセンサーで溶接前に溶接対象物ｗの高さ寸法を計
測して溶接位置データの補正をするようにすればよい。
この高さセンサーとしては、例えばレーザー光線を利用
した非接触型が好ましい。Therefore, a case of welding a welding object w having a height exceeding the allowable error range will be described below.
In this case, for example, it provided the height sensor to measure the distance in the height direction in the vicinity of the welding torch r 1, move the height sensor to the welding site with a welding torch r 1, welded at the height sensor The height of the welding object w may be measured before the welding position data is corrected.
As this height sensor, for example, a non-contact type using a laser beam is preferable.
【００３３】このような高さセンサーを設ければ、ある
程度の高さを要する溶接対象物であっても、溶接面（平
面視）の溶接線データを教示しておけば溶接時に高さ方
向を補正しながら自動溶接することができる。この高さ
センサーを溶接トーチｒ1 の近傍に設けることにより、
溶接トーチｒ1 による溶接作業直前に計測して溶接位置
データを補正できるため、予め高さデータ入力する場合
に比べて作業時間及び労力を短縮することができる。If such a height sensor is provided, even if the object to be welded requires a certain height, if the welding line data of the welding surface (in plan view) is taught, the height direction can be changed at the time of welding. Automatic welding can be performed while correcting. By providing the height sensor in the vicinity of the welding torch r 1,
Because it can correct welding position data by measuring the welding operation just before by the welding torch r 1, it is possible to save time and effort as compared with the case of pre-height data input.
【００３４】なお、この高さセンサーは、溶接対象物ｗ
の高さ寸法（Ｚ座標）を計測できる手段であればよく、
教示点用アイコンｉに入力スイッチを設けるようにして
もよく、高さセンサーに限定されるものではない。Note that this height sensor is used for the welding object w.
Any means that can measure the height dimension (Z coordinate) of
An input switch may be provided for the teaching point icon i, and the present invention is not limited to the height sensor.
【００３５】さらに、溶接後の溶接対象物ｗから溶接熱
による歪みを除去する場合も、溶接トーチに代えてガス
バーナーを設け、溶接後の溶接対象物ｗを裏返して溶接
位置を教示すれば、ガスバーナーで加熱する歪み取り作
業を容易に行うことができ、このように複数の作業を容
易にオンラインティーチングすることによって大幅な作
業効率の向上が可能となる。Further, also in the case of removing distortion due to welding heat from the welding object w after welding, a gas burner is provided instead of the welding torch, and the welding object w after welding is turned upside down to indicate the welding position. The strain relief operation of heating with a gas burner can be easily performed, and the online efficiency of such a plurality of operations can greatly improve the work efficiency.
【００３６】以上のように、この出願に係る発明のティ
ーチング装置Ｔによれば、従来のオンラインティーチン
グ方法に比べて作業位置データの教示時間を大幅に短縮
することができ、また、従来のオフラインティーチング
のように予め作業対象物の形状データ等をコンピュータ
へ入力する必要がないため、不特定の作業対象物に柔軟
に対応できる産業ロボットの動作プログラムを迅速に作
成して、効率の良い作業を行うことが可能となる。As described above, according to the teaching apparatus T of the invention according to the present application, the teaching time of the work position data can be greatly reduced as compared with the conventional online teaching method, and the conventional offline teaching method can be achieved. Since there is no need to input the shape data of the work target to the computer in advance as in the above, an operation program of an industrial robot that can flexibly cope with an unspecified work target is quickly created to perform efficient work. It becomes possible.
【００３７】また、前記実施例では溶接ロボットＲを例
に説明したが、例えば、塗装ロボットであれば作業面の
塗装位置データ（対角位置２点等）を教示してその面内
を容易に塗装することができ、研磨ロボットでも同様の
教示が可能であり、これら以外の産業ロボットにおいて
も作業に応じた位置データを同様に教示すればよく、こ
の出願に係る発明は比較的単純な様々な作業を行う産業
ロボットにおいて適用することが可能である。In the above-described embodiment, the welding robot R has been described as an example. However, for example, in the case of a painting robot, painting position data (two diagonal positions, etc.) on a work surface is taught so that the inside of the surface can be easily read. It is possible to paint, and the same teaching is possible even with a polishing robot, and other industrial robots may similarly teach position data according to work, and the invention according to this application is a relatively simple various The present invention can be applied to an industrial robot that performs work.
【００３８】さらに、前記実施例における溶接ロボット
Ｒは一例であり、多関節型ロボットｒのみの構成であっ
てもよく、産業ロボットの構成や種類は前記実施例に限
定されるものではない。Further, the welding robot R in the above embodiment is merely an example, and may have a configuration of only the articulated robot r. The configuration and type of the industrial robot are not limited to the above embodiment.
【００３９】[0039]
【発明の効果】この出願に係る発明は、以上説明したよ
うな形態で実施され、以下に記載するような効果を奏す
る。The invention according to this application is implemented in the form described above, and has the following effects.
【００４０】カメラからコンピュータの取り込んだ画像
を見ながら入力手段で重ね描きすれば、その描いた作業
位置データに基いて作業手順が演算されるので、オンラ
インティーチング方法で作業位置データをコンピュータ
へ簡単に教示することができ、しかも、その作業関連情
報もアイコンで同時入力することができるので、全体的
な設備稼働率を上げて生産性を向上させることが可能と
なる。By superimposing and drawing by the input means while viewing the image captured by the computer from the camera, the work procedure is calculated based on the drawn work position data, so that the work position data can be easily transferred to the computer by the online teaching method. Can teach and work-related information
Since information can also be input simultaneously with icons, it is possible to increase the overall equipment operation rate and improve productivity.
【００４１】また、作業対象物の作業面を写すカメラ
と、このカメラで写した画像を取り込んで表示するコン
ピュータと、このコンピュータの画面上で表示画像の作
業位置に重ねて描くことにより平面方向の作業位置を入
力する入力手段と、この入力手段で入力した作業位置デ
ータから作業手順を演算する制御装置と、作業対象物の
作業面と直交する方向の高さを計測する高さセンサー
と、作業関連情報を同時入力可能とする教示点用アイコ
ンをコンピュータの画面上に設けてティーチング装置を
構成すれば、作業位置データと作業位置データの詳細な
情報もコンピュータへ簡単に教示して全体的な設備稼働
率を上げて生産性を向上させることができるオンライン
ティーチング装置を提供することが可能となる。Also, a camera for photographing the work surface of the work object, a computer for capturing and displaying the image photographed by the camera, and a computer which captures and displays the work image on the screen of the computer so as to overlap the work position of the display image to draw in the plane direction. Input means for inputting a work position; a control device for calculating a work procedure from the work position data input by the input means ;
Height sensor that measures height in the direction perpendicular to the work surface
And teaching point icons that allow simultaneous input of work-related information
If the teaching device is constructed by providing a computer screen on the computer screen , detailed work position data and work position data
It is possible to provide an online teaching device that can easily teach information to a computer to increase the overall equipment operation rate and improve productivity.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】この出願に係る発明のティーチング装置を具備
した一実施例の溶接ロボットを示す概略斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view showing a welding robot according to an embodiment having a teaching device according to the present invention.
【図２】図１に示す溶接ロボットの平面図である。FIG. 2 is a plan view of the welding robot shown in FIG.
【図３】図２に示すカメラ視野部の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a camera field of view shown in FIG. 2;
【図４】図１に示すコンピュータの画面の正面図であ
る。FIG. 4 is a front view of the screen of the computer shown in FIG. 1;
【図５】図４に示すコンピュータの画面のアイコン拡大
図である。FIG. 5 is an enlarged view of an icon on a screen of the computer shown in FIG. 4;
【図６】この出願に係る発明を具備した溶接ロボットで
溶接する溶接対象物の一例を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing an example of an object to be welded by a welding robot provided with the invention according to the present application.
【図７】この出願に係る発明を具備した溶接ロボットで
溶接する溶接対象物の他の例を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing another example of an object to be welded by a welding robot having the invention according to the present application.
【図８】この出願に係る発明を具備した溶接ロボットで
溶接する溶接対象物のさらに他の例を示す斜視図であ
る。FIG. 8 is a perspective view showing still another example of an object to be welded by a welding robot having the invention according to this application.
【符号の説明】 １ カメラ ２ 配線 ３ カメラコントローラ ４ ビデオキャプチャボード ５ コンピュータ ６ 制御器 ７,８ 配線 ９ａ,９ｂ 平板 １０ａ,１０ｂ 縦板 ｐ 走行フレーム ｕ 制御装置 ｖ 視野 ｗ,ｗ1,ｗ2 溶接対象物 ｒ 多関節型ロボット Ｒ 溶接ロボット Ｔ ティーチング装置[Reference Numerals] 1 camera 2 wiring 3 camera controller 4 video capture board 5 Computer 6 controls 7,8 wirings 9a, 9b flat 10a, 10b vertical plate p traveling frame u controller v viewing w, w 1, w 2 welding Object r Articulated robot R Welding robot T Teaching device
Claims (5)
タに取り込んで画面に表示し、この画像の作業位置に重
ねて入力手段で作業位置を描くことにより作業面の作業
位置データをコンピュータに教示し、その作業位置デー
タから作業手順を演算させることを特徴とする産業ロボ
ットのティーチング方法。An image of a work object is captured by a camera by a computer, displayed on a screen, and a work position is drawn by an input unit so as to be superimposed on the work position of the image, thereby teaching work position data of the work surface to the computer. And a work procedure is calculated from the work position data.
カメラで写した画像を取り込んで表示するコンピュータ
と、該コンピュータの画面上で表示画像の作業位置に重
ねて描くことにより作業面の作業位置を入力する入力手
段と、該入力手段で入力した作業位置データから作業手
順を演算する制御装置とを設けたことを特徴とする産業
ロボットのティーチング装置。2. A camera for photographing a work surface of a work target, a computer for capturing and displaying an image photographed by the camera, and a computer for capturing and displaying the work surface on the screen of the computer so as to overlap the work position of the display image. An teaching device for an industrial robot, comprising: input means for inputting a work position; and a control device for calculating a work procedure from the work position data input by the input means.
ンを設けて作業関連情報を同時入力可能に構成したこと
を特徴とする請求項２記載の産業ロボットのティーチン
グ装置。3. The teaching device for an industrial robot according to claim 2, wherein a teaching point icon is provided on a screen of the computer so that work-related information can be input simultaneously.
さを計測する高さ入力手段を設けたことを特徴とする請
求項２又は請求項３記載の産業ロボットのティーチング
装置。4. The teaching device for an industrial robot according to claim 2, further comprising height input means for measuring a height of the work object in a direction orthogonal to the work surface.
先端部とともに作業部位へ移動して作業対象物の高さを
計測する高さセンサーで構成したことを特徴とする請求
項４記載の産業ロボットのティーチング装置。5. The industrial apparatus according to claim 4, wherein said height input means is constituted by a height sensor for measuring a height of a work object by moving to a work site together with an arm tip of the industrial robot. Robot teaching device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10009464A JP3089228B2 (en) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | Welding procedure teaching equipment for welding robots |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP10009464A JP3089228B2 (en) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | Welding procedure teaching equipment for welding robots |
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| JPH11207670A true JPH11207670A (en) | 1999-08-03 |
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ID=11721005
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