JPS5814205A - 産業用ロボツト - Google Patents
産業用ロボツトInfo
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- JPS5814205A JPS5814205A JP11191281A JP11191281A JPS5814205A JP S5814205 A JPS5814205 A JP S5814205A JP 11191281 A JP11191281 A JP 11191281A JP 11191281 A JP11191281 A JP 11191281A JP S5814205 A JPS5814205 A JP S5814205A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coordinate system
- workpiece
- switch
- point
- local coordinate
- Prior art date
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/408—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by data handling or data format, e.g. reading, buffering or conversion of data
- G05B19/4086—Coordinate conversions; Other special calculations
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/33—Director till display
- G05B2219/33263—Conversion, transformation of coordinates, cartesian or polar
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は産業用ロボットの改良に係り、特にプレイパ
ックロボットにおいて、ワークの作業点の偏差に対応し
うるようにしたものに関する。
ックロボットにおいて、ワークの作業点の偏差に対応し
うるようにしたものに関する。
ワークの作業点を、初めに現物によって絶対座標系でテ
ィーチングし、それ以後のワークについてはこのティー
チングした内容を反復させるべくした、プレイバンクロ
ボットは公知である。しかしながら通常ワークには例え
ば個体差があり、前記反復するだけでは正確な作業は期
し得なかった。
ィーチングし、それ以後のワークについてはこのティー
チングした内容を反復させるべくした、プレイバンクロ
ボットは公知である。しかしながら通常ワークには例え
ば個体差があり、前記反復するだけでは正確な作業は期
し得なかった。
また、一般的に同一の作業パターンを別の位置で実行す
る場合は、別個に同一のパターンのティーチングを実施
せねばならなかった。
る場合は、別個に同一のパターンのティーチングを実施
せねばならなかった。
そこでこの発明においては、ワーク毎にそれに固定され
た局所座標系を決定し、作業点の絶対座標系での位置情
報を、この局所座標系での位置情１６８ 報を介して座標変換することにより、前述問題点を解決
しうる、産業用ロボットを提供しようとするものである
〇 以下図面を参照しつ＼この発明一実施例を詳述する。
た局所座標系を決定し、作業点の絶対座標系での位置情
報を、この局所座標系での位置情１６８ 報を介して座標変換することにより、前述問題点を解決
しうる、産業用ロボットを提供しようとするものである
〇 以下図面を参照しつ＼この発明一実施例を詳述する。
ｌは詳細は図示しない公知の直角座標（ｘ、ｙ。
２）ロボッ）Ｈの端末に構成された、垂直軸である０
２は垂直軸ｌの下端に軸ｌのまわりに旋回α可能に支承
された第１腕である。
された第１腕である。
８は腕２の先端に斜軸８ａによって旋回β可能に支承さ
れた第２腕である。第２腕８先端にはエンドエフェクタ
（この実施例では溶接トーチＴ）を把持する把持具８ｂ
を備える。
れた第２腕である。第２腕８先端にはエンドエフェクタ
（この実施例では溶接トーチＴ）を把持する把持具８ｂ
を備える。
そして軸１、軸８ａおよびトー、チＴの中心軸ＴＣは一
点Ｐにおいて交差しうるべく構成される。
点Ｐにおいて交差しうるべく構成される。
さらにトーチＴはその溶接作動点が点Ｐと一致しうるよ
うになされている。かくして、角αおよびβを制御する
ことにより、トーチＴの垂直軸１に対する姿勢角θおよ
び旋回角Φを制御可能になされる。
うになされている。かくして、角αおよびβを制御する
ことにより、トーチＴの垂直軸１に対する姿勢角θおよ
び旋回角Φを制御可能になされる。
４は公知の溶接電源装置である。装置４はトーチＴの消
耗電極ＴＶを巻き取ったスプール４ａを具備し、電極Ｔ
ＷとワークＷＫ間に溶接用電源４ｂを接続しうるように
構成される。
耗電極ＴＶを巻き取ったスプール４ａを具備し、電極Ｔ
ＷとワークＷＫ間に溶接用電源４ｂを接続しうるように
構成される。
装置４内にはまた、検出用電源４ｃおよびこれと直列接
続された電流検出手段４ｄを具備する。
続された電流検出手段４ｄを具備する。
なお電源４ｃは例えば数百ヘルツの数百ボルトとし、図
示しないが電流制限用抵抗体が直列接続される。そして
さらに、この電源４ｃと電源４ｂとは、切換スイッチ４
ｅを介して並列接続され、このスイッチ４ｅの切換によ
り、電極ＴＷに対して電源４ｃが接続されうるようにな
されている。
示しないが電流制限用抵抗体が直列接続される。そして
さらに、この電源４ｃと電源４ｂとは、切換スイッチ４
ｅを介して並列接続され、このスイッチ４ｅの切換によ
り、電極ＴＷに対して電源４ｃが接続されうるようにな
されている。
５はこの実施例全体の制御手段としての公知のコンピュ
ータである０コンピユータ５には、ＣＰＵおよびメモリ
を含む。
ータである０コンピユータ５には、ＣＰＵおよびメモリ
を含む。
そしてコンビエータ５のパスラインＢには、手段４ｄお
よびスイッチ４ｅが接続される。
よびスイッチ４ｅが接続される。
パスラインＢにはさらに、ロボットＲのＸ軸のサーボ系
ＳＸが接続される。サーボ系ＳＸにはＸ屋５ 軸の動力ＭＸ、その位置情報を出力するエンコーダＥＸ
が含まれる０同様にしてパスラインＢには同様に構成し
たＹ軸のサーボ系ｓｙ、ｚ軸のサーボ系Ｓ２１α軸のサ
ーボ系Ｓαおよびβ軸のサーボ系Ｓβが接続される。
ＳＸが接続される。サーボ系ＳＸにはＸ屋５ 軸の動力ＭＸ、その位置情報を出力するエンコーダＥＸ
が含まれる０同様にしてパスラインＢには同様に構成し
たＹ軸のサーボ系ｓｙ、ｚ軸のサーボ系Ｓ２１α軸のサ
ーボ系Ｓαおよびβ軸のサーボ系Ｓβが接続される。
ＲＥは遠隔操作盤であり、マニュアル操作スナップスイ
ッチ群ＳＷを設ける。そしてＸ、Ｙおよび２各制御軸毎
のスナップスイッチをｒＵＪ側に倒せばその制御軸の位
置情報の増加する方向に、ｒＤＪ側に倒せばその反対方
向にエンドエフェクタが移動するように構成される。ま
たαおよびβの各制御軸に対応するスナップスイッチは
「Ｃ」側に倒せば時計方向に、ｒｃｃＪ側に倒せば反時
計方向にそれぞれエンドエフェクタが回動するように構
成される。
ッチ群ＳＷを設ける。そしてＸ、Ｙおよび２各制御軸毎
のスナップスイッチをｒＵＪ側に倒せばその制御軸の位
置情報の増加する方向に、ｒＤＪ側に倒せばその反対方
向にエンドエフェクタが移動するように構成される。ま
たαおよびβの各制御軸に対応するスナップスイッチは
「Ｃ」側に倒せば時計方向に、ｒｃｃＪ側に倒せば反時
計方向にそれぞれエンドエフェクタが回動するように構
成される。
操作盤ＲＥにはまた、速度指令ロータリスイッチＳｖを
設けるｏｌたモード切換スイッチＳＭを設ケ、マニュア
ルモードＭ、テストモードＴＥおよびオートモードＡに
切換えうるように構成されている。ＳＥはメニュー指定
スイッチであり、図６ において右に切り換えてアップダウンスイッチＳＵを操
作することにより、メニュ一番号が表示されかつ選択さ
れるべくなされる。さらにこのスイッチＳＥを図示のよ
うに左にセットしたうえで、スイッチＳＵを操作する仁
とにより、直線補間「ＬＪ、円補間「Ｃ」、センシング
「Ｓ」およびセンサクリヤ「ＳＣ」の順に選択され標示
されるべくなされている。またさらに操作盤ＲＥには、
スタートスイッチＳＴを設ける。スイッチＳＴの機能は
後述する作用の説明において詳述する。そしてこれらス
イッチはパスラインＢに接続される。
設けるｏｌたモード切換スイッチＳＭを設ケ、マニュア
ルモードＭ、テストモードＴＥおよびオートモードＡに
切換えうるように構成されている。ＳＥはメニュー指定
スイッチであり、図６ において右に切り換えてアップダウンスイッチＳＵを操
作することにより、メニュ一番号が表示されかつ選択さ
れるべくなされる。さらにこのスイッチＳＥを図示のよ
うに左にセットしたうえで、スイッチＳＵを操作する仁
とにより、直線補間「ＬＪ、円補間「Ｃ」、センシング
「Ｓ」およびセンサクリヤ「ＳＣ」の順に選択され標示
されるべくなされている。またさらに操作盤ＲＥには、
スタートスイッチＳＴを設ける。スイッチＳＴの機能は
後述する作用の説明において詳述する。そしてこれらス
イッチはパスラインＢに接続される。
以下前述実施例につき、その作用を述べる。第２図のフ
ローチャートも参照されたい。
ローチャートも参照されたい。
今ワークＷＫは図示のような水平すみ自溶接線ＷＬを有
し、この溶接線ＷＬを水平すみ肉溶接しようとするもの
とする。そしてワークＷＫの垂直面は可能なかぎり正確
に垂直となりうるような、また溶接線ＷＬの方向１）Ｋ
ｌ’ｔぼＹ軸と平行となるような、図示しないワーク取
付ジグによりて固定されているものとする。
し、この溶接線ＷＬを水平すみ肉溶接しようとするもの
とする。そしてワークＷＫの垂直面は可能なかぎり正確
に垂直となりうるような、また溶接線ＷＬの方向１）Ｋ
ｌ’ｔぼＹ軸と平行となるような、図示しないワーク取
付ジグによりて固定されているものとする。
／Ｉ６７
まずオペレータは以下の動作を実行する。
（１） スイッチＳＥは第１図図示状態とし、スイッ
チＳＵを操作して、センサモード「Ｓ」を選択する（ス
テップＳｌの■）０ （２）スイッチＳＥを図において右に切り換え、スイッ
チＳＵを操作して、希望のメニュ一番号を表示させる。
チＳＵを操作して、センサモード「Ｓ」を選択する（ス
テップＳｌの■）０ （２）スイッチＳＥを図において右に切り換え、スイッ
チＳＵを操作して、希望のメニュ一番号を表示させる。
すなわち今の場合図のワークＷＫの、図示のような溶接
線ＷＬを溶接するに適した、局所座標系を決定するメニ
ュー（詳細は後述する）の番号を選択する（ステップＳ
２の■）。
線ＷＬを溶接するに適した、局所座標系を決定するメニ
ュー（詳細は後述する）の番号を選択する（ステップＳ
２の■）。
（８）オヘレータハスイッチＳＭｔ−マニュアルモード
ｒＭＪとする（第１図図示状態）。そしてスイッチＳＷ
を操作し、トーチＴの位置姿勢をマニュアルで位置決め
Ｐｌする。このときの位置Ｐ１は第１図２点鎖線のよう
に、トーチＴのセンシング動作開始に適した位置とする
（ステップＳ１の■）。
ｒＭＪとする（第１図図示状態）。そしてスイッチＳＷ
を操作し、トーチＴの位置姿勢をマニュアルで位置決め
Ｐｌする。このときの位置Ｐ１は第１図２点鎖線のよう
に、トーチＴのセンシング動作開始に適した位置とする
（ステップＳ１の■）。
（４） そしてオペレータはスイッチＳＴを押す（ス
テップＳｌの■）。
テップＳｌの■）。
（５） 一方コンピュータＣＯは、ステップＳ１の■
によるセンサ指令およびステップＳ１の■によるメニュ
一番号を記憶する（ステップｓ２の■および■）。
によるセンサ指令およびステップＳ１の■によるメニュ
一番号を記憶する（ステップｓ２の■および■）。
（６）次にコンピュータｃｏは、スイッチ４ｅを図にお
いて右に切シ換えるべき指令を出力し、メニュ一番号に
対応する局所座標系のセンシングを実行する（ステップ
Ｓ２の■）。この実施例においては、 （６，１） まずトーチＴをＰｌの位置から水平方向
がつトーチＴの先端の向きに、すなわち今の場合は図ニ
オイテ左ノ方に移動させる。このセンシング動作中のト
ーチＴの移動速さはあらかじめコンピュータＣＯに記憶
された比較的ゆるやかな速さとする。
いて右に切シ換えるべき指令を出力し、メニュ一番号に
対応する局所座標系のセンシングを実行する（ステップ
Ｓ２の■）。この実施例においては、 （６，１） まずトーチＴをＰｌの位置から水平方向
がつトーチＴの先端の向きに、すなわち今の場合は図ニ
オイテ左ノ方に移動させる。このセンシング動作中のト
ーチＴの移動速さはあらかじめコンピュータＣＯに記憶
された比較的ゆるやかな速さとする。
（６，２） そして電極ＴＷの先端がワークＷＫの表
面に接する直前に両者間に放電して通電しく点Ｐ２）、
電源４ｃの回路は閉成され、電流が流れることにより、
検出手段４ｄからの出力がコンピュータＣＯに入力する
。それと同時にこのときの点Ｐ２の座標値（Ｘ Ｐ２＋
Ｙ Ｐ２１ Ｚ Ｐ２ｓ ａ ＰｚｔβＰｚ）ヲ＝ｒ
ンピュータＣＯは各制御軸のエンコーダからの出力によ
シ入力して記憶する。
面に接する直前に両者間に放電して通電しく点Ｐ２）、
電源４ｃの回路は閉成され、電流が流れることにより、
検出手段４ｄからの出力がコンピュータＣＯに入力する
。それと同時にこのときの点Ｐ２の座標値（Ｘ Ｐ２＋
Ｙ Ｐ２１ Ｚ Ｐ２ｓ ａ ＰｚｔβＰｚ）ヲ＝ｒ
ンピュータＣＯは各制御軸のエンコーダからの出力によ
シ入力して記憶する。
９
（６，８） 前記した手段４ｄからの信号を受けて、
コンピュータＣＯはメニューに従ってトーチＴを二定距
離（例えばｌＯ■）戻すべく右行させる（点Ｐａ）。そ
してこの点りの座標値（Ｘ Ｐａ ＊ Ｙ Ｐａ ＊Ｚ
Ｐａ、ａ ＰａｔβＰａ） ４前述同様’ ７ピ５−
ｐｃ。
コンピュータＣＯはメニューに従ってトーチＴを二定距
離（例えばｌＯ■）戻すべく右行させる（点Ｐａ）。そ
してこの点りの座標値（Ｘ Ｐａ ＊ Ｙ Ｐａ ＊Ｚ
Ｐａ、ａ ＰａｔβＰａ） ４前述同様’ ７ピ５−
ｐｃ。
は記憶する。
（６，４） そして次にコンピュータＣＯはトーチＴ
を２軸方向下向きに、移動させる。
を２軸方向下向きに、移動させる。
（６，５） そして電極ＴＷの先端がワークＷＫの表
面を検出するとぐ点Ｐ４）、そのときの検出手段４ｄか
らの信号を受けて、コンビエータＣＯは、前述同様にし
て点Ｐ４ノ座標値（ＸＰ４１ ＹＰ４ｖ Ｚ Ｐ４１
ａＰ４．βＰ４）を記憶する。
面を検出するとぐ点Ｐ４）、そのときの検出手段４ｄか
らの信号を受けて、コンビエータＣＯは、前述同様にし
て点Ｐ４ノ座標値（ＸＰ４１ ＹＰ４ｖ Ｚ Ｐ４１
ａＰ４．βＰ４）を記憶する。
（６，６） 次にコンピュータＣＯはメニューに従っ
てトーチＴを上方に若干（例えば１０■）戻す（点Ｐ５
）０そして前述同様にして点Ｐｓ（Ｘ Ｐｓ ｅ Ｙ
Ｐ５ｔＺ Ｐ５＋ ａ Ｐ５＋βＰｓ）を記憶する０（
６，７） 次にコンビエータＣＯはメニューに従りて
トーチＴｔＹ軸に沿りて適宜距離横行、かつ２座標はＰ
ａと同じ点へ移行させる（点Ｐｓ）。
てトーチＴを上方に若干（例えば１０■）戻す（点Ｐ５
）０そして前述同様にして点Ｐｓ（Ｘ Ｐｓ ｅ Ｙ
Ｐ５ｔＺ Ｐ５＋ ａ Ｐ５＋βＰｓ）を記憶する０（
６，７） 次にコンビエータＣＯはメニューに従りて
トーチＴｔＹ軸に沿りて適宜距離横行、かつ２座標はＰ
ａと同じ点へ移行させる（点Ｐｓ）。
１０
に戻してトーチＴＦｉ、Ｚ軸に沿って下降して点Ｐ８を
、それぞれ前述同様検出して記憶する。
、それぞれ前述同様検出して記憶する。
（７）そして次にコンビエータＣＯは、点Ｐ２％ Ｐｌ
を含み、かつ点Ｐ２ｓ ＰａおよびＰｌを含む平面に直
交する平面ＰＬ１を決定する。また、点Ｐ４、Ｐａを含
み、かつ点Ｐａ、ＰｓおよびＰａを含む平面に直交する
平面Ｐ Ｌ２を決定する。さらに点Ｐ５を通り、平面Ｐ
Ｌｔ、Ｐ Ｌ２に直交する平面Ｐ Ｌ３を決定する。
を含み、かつ点Ｐ２ｓ ＰａおよびＰｌを含む平面に直
交する平面ＰＬ１を決定する。また、点Ｐ４、Ｐａを含
み、かつ点Ｐａ、ＰｓおよびＰａを含む平面に直交する
平面Ｐ Ｌ２を決定する。さらに点Ｐ５を通り、平面Ｐ
Ｌｔ、Ｐ Ｌ２に直交する平面Ｐ Ｌ３を決定する。
かくして、これら平面の交点αを原点とするσ−ｘ’
、 ｙ’ 、 ｚ’なる局所直角座標系を決定しく第８
図参照）、コンピュータＣＯはこれを記憶する（ステッ
プＳ２の■）０ （８）この一連のセンシングが完了すれば、オペレータ
はスイッチＳＥを左に切り換え、直線補間「Ｌ」を選択
する。さらにオペレータはスイッチＳＷを操作し、トー
チＴの位置姿勢をマニュアル制御して、トーチＴの溶接
点Ｐを溶接線Ｗｌ上の溶接始点Ｐ Ｗｌにもって来る。
、 ｙ’ 、 ｚ’なる局所直角座標系を決定しく第８
図参照）、コンピュータＣＯはこれを記憶する（ステッ
プＳ２の■）０ （８）この一連のセンシングが完了すれば、オペレータ
はスイッチＳＥを左に切り換え、直線補間「Ｌ」を選択
する。さらにオペレータはスイッチＳＷを操作し、トー
チＴの位置姿勢をマニュアル制御して、トーチＴの溶接
点Ｐを溶接線Ｗｌ上の溶接始点Ｐ Ｗｌにもって来る。
このときもちろんト−扁１１
チＴの姿勢も適宜室める。そしてオペレータはスイッチ
Ｓｖを適宜溶接速さに合わせて、スイッチ”Ｓ Ｔを押
す。さらにオペレータはトーチＴを溶接終点Ｐ Ｗ２に
位置させ、スイッチＳＴを押す（ステップ５３）０ （９） コンピュータＣＯはこれら一連のティーチン
グ情報（各制御軸の位置情報、速度情報、直線補間指令
など）を記憶する（ステップＳ４）。
Ｓｖを適宜溶接速さに合わせて、スイッチ”Ｓ Ｔを押
す。さらにオペレータはトーチＴを溶接終点Ｐ Ｗ２に
位置させ、スイッチＳＴを押す（ステップ５３）０ （９） コンピュータＣＯはこれら一連のティーチン
グ情報（各制御軸の位置情報、速度情報、直線補間指令
など）を記憶する（ステップＳ４）。
（１０）そして最後にオペレータはスイッチＳＥのセン
サクリヤｒｓｃＪおよび現在有効なメニュナンバーを選
択して、スイッチＳＴを押す（ステップ５５）０ （ｎ）コンピュータＣＯはこのクリヤ指令信号を記憶し
て、ティーチングを完了する（ステップＳ６）。
サクリヤｒｓｃＪおよび現在有効なメニュナンバーを選
択して、スイッチＳＴを押す（ステップ５５）０ （ｎ）コンピュータＣＯはこのクリヤ指令信号を記憶し
て、ティーチングを完了する（ステップＳ６）。
（１２）次に前述ティーチングの内容を、テストモード
によってミスの無いことを確認したうえで、自動溶接に
移る。
によってミスの無いことを確認したうえで、自動溶接に
移る。
（１Ｂ）オペレータは、スイッチＳＭをオートモード「
Ａ」とする。そしてスイッチＳＴを押す。
Ａ」とする。そしてスイッチＳＴを押す。
（１４）コンピュータＣＯは、記憶したメニュ一番号に
対応する局所座標系のセンシングを実行して、溶接を実
行せんとするワークＷＫの局所座標系Ｏ″−Ｘ″、ｙ／
／、ｚ″を求める。もちろんワークＷＫが前述ティーチ
ング時と同じ物でかつ同じ位置にあれば、これら両局所
座標系は一致する。一般には、ワークＷＫの個体差によ
り、また取付位置の差によシ、両局所座標系は異なる。
対応する局所座標系のセンシングを実行して、溶接を実
行せんとするワークＷＫの局所座標系Ｏ″−Ｘ″、ｙ／
／、ｚ″を求める。もちろんワークＷＫが前述ティーチ
ング時と同じ物でかつ同じ位置にあれば、これら両局所
座標系は一致する。一般には、ワークＷＫの個体差によ
り、また取付位置の差によシ、両局所座標系は異なる。
前述した局所座標系０”−ｘ”、ｙ／／、ｚ″の求め方
は、前述したティーチングの説明と同一なる故、ここで
は詳述しない。
は、前述したティーチングの説明と同一なる故、ここで
は詳述しない。
（垣ところでティーチングで記憶された点ＰＷｌおよび
Ｐ Ｗ２の位置情報は、Ｘ、Ｙ、Ｚ座標系での位置情報
（以下これをべであられす）として記憶されている。そ
こでまずコンピュータＣＯはこの位置情報べを、０′−
ｘ′、ｙ′、２′の座標系の位置情報に変換する。そし
てさらにこの位置情報と同一の位置情報になる０”−ｘ
”、ｙ″、ｚ″系の位置情報を、ｏ−ｘ、ｙ、ｚ系の位
置情報択に変換する（ステップＳｓ）。
Ｐ Ｗ２の位置情報は、Ｘ、Ｙ、Ｚ座標系での位置情報
（以下これをべであられす）として記憶されている。そ
こでまずコンピュータＣＯはこの位置情報べを、０′−
ｘ′、ｙ′、２′の座標系の位置情報に変換する。そし
てさらにこの位置情報と同一の位置情報になる０”−ｘ
”、ｙ″、ｚ″系の位置情報を、ｏ−ｘ、ｙ、ｚ系の位
置情報択に変換する（ステップＳｓ）。
これらの座標変換を数式的に表現すれば、Ｘ＝ＯＰｗｒ
ｌ １８ 変換マトリクス０ わす。
ｌ １８ 変換マトリクス０ わす。
Ｘ’−ｏ ｐ凱 ・・・・・・（４）への変換マトリ
ク そして、センシングによってワークＷＫに個有の局所座
標系を決定するということは、前記６１Ｆ、およびｈ’
、ｒｔ’を決定することにほかならない０そして、（１
）、（８）式から メ＝×−ｒ ・・・・・・（７） ム１４ を求めると、’）ｃａ点Ｐｗｎをσ−Ｘ′、ｙ′、２′
系すなわち初めのワークＷＫに関してあられしたことに
表るが、表現としてはまだＯ−Ｘ％Ｙ、Ｚ系から見てい
る。そこで（２）式を使つて、χ＝７’ｌ−篤 と表現すれば、このｘｏがσ−”、３”％ ｚ’系内か
らながめた点Ｐ当ｐ位置である。
ク そして、センシングによってワークＷＫに個有の局所座
標系を決定するということは、前記６１Ｆ、およびｈ’
、ｒｔ’を決定することにほかならない０そして、（１
）、（８）式から メ＝×−ｒ ・・・・・・（７） ム１４ を求めると、’）ｃａ点Ｐｗｎをσ−Ｘ′、ｙ′、２′
系すなわち初めのワークＷＫに関してあられしたことに
表るが、表現としてはまだＯ−Ｘ％Ｙ、Ｚ系から見てい
る。そこで（２）式を使つて、χ＝７’ｌ−篤 と表現すれば、このｘｏがσ−”、３”％ ｚ’系内か
らながめた点Ｐ当ｐ位置である。
すなわち、
肯＝ｄ゛・χ ・・・・・・（９）
さて、２回目以降のワークＷＫにおける点Ｐ鴫は、０″
−ｘ″１．ＩＩ、ｚ″泉内表現すれば、これもｘｏにほ
かならないから％（５）式を使って、％’＝／Ｍ−χｏ
・・・・・・（１０）とあられせば、χはｏ−ｘ、ｙ、
ｚ系内でなが７ｒ−一−１町 めたＯＰ′％ｖｎ すなわち２回目以降のワークＷＫに
関する点Ｐ 蛎／）表現となる。故に（６）式を使えｄ
、ｘ’＝ Ｆ’＋χ ・・・・・・（ｌυなるｘ′を求
めうる。
−ｘ″１．ＩＩ、ｚ″泉内表現すれば、これもｘｏにほ
かならないから％（５）式を使って、％’＝／Ｍ−χｏ
・・・・・・（１０）とあられせば、χはｏ−ｘ、ｙ、
ｚ系内でなが７ｒ−一−１町 めたＯＰ′％ｖｎ すなわち２回目以降のワークＷＫに
関する点Ｐ 蛎／）表現となる。故に（６）式を使えｄ
、ｘ’＝ Ｆ’＋χ ・・・・・・（ｌυなるｘ′を求
めうる。
以上を整理すると、
４１５
＝ ｒ’ ＋ ｒ−ｒ’・トド諷
＝ｒ＋ｌ’ｌ−ｊ’ｌ（メーｒ） ・・・・・・（１
の表現を簡単にするために。
の表現を簡単にするために。
・・・・・・（１８）
なる変換マトリクスを用いて、がっ
と定義しなおすと、（１）式は、
Ｘ＝Ｃ−Ｃ−Ｘ ・・・・・・（１
６）と表現しうるのである。
６）と表現しうるのである。
（１６）そして、この位置情報ズは、指令情報としてコ
ンピュータＣＯから出力される（ステップｓ９）。
ンピュータＣＯから出力される（ステップｓ９）。
（１′０このような（１１１９式の操作をくシ返しなが
ら、記憶したプログラム中に、センサクリヤ情報がある
か否か判断し、このクリヤ情報がある迄くり返す（ステ
ップ５１０）。
ら、記憶したプログラム中に、センサクリヤ情報がある
か否か判断し、このクリヤ情報がある迄くり返す（ステ
ップ５１０）。
この発明は前述した実施例以外にも、下記する種々の変
形も可能である。
形も可能である。
（ｆ） ロボッ）Ｒは直角座標系とすれば、例えばワ
ークＷＫが被溶接物であるときは、その溶接線ＷＬが互
に直角である場合が多いので、操作や制御が容易となる
。しかしながら、ロボットＲの制御系はこの他の公知の
制御系であってもよく、またロボッ）Ｒの個有の制御系
を直角座標系に座標変換してこれを絶対座標系としても
よい。
ークＷＫが被溶接物であるときは、その溶接線ＷＬが互
に直角である場合が多いので、操作や制御が容易となる
。しかしながら、ロボットＲの制御系はこの他の公知の
制御系であってもよく、またロボッ）Ｒの個有の制御系
を直角座標系に座標変換してこれを絶対座標系としても
よい。
（ロ） エンドエフェクタやワークＷＫも、前述実施例
にかぎることなく、広く一般のロボットの使用に対応し
うるものであってもよい。
にかぎることなく、広く一般のロボットの使用に対応し
うるものであってもよい。
（ハ） 前述実施例ではトーチＴをセンサ兼用とした。
この技術は同一の出願人になる特開昭５４−１５４４１
号公報に詳細が開示されているものである。
号公報に詳細が開示されているものである。
しかしながら、エンドエフェクタに代えて公知の接触、
非接触のセンサに置き換えるようにしてもよい（例えば
特開昭４８−２４９４８号公報に開示されているように
、回動軸に腕を１８０度へだてて突出させ、その一方に
エンドエフェクタを、他方にセンサを具備し、との回動
軸の１８０度の回動によシいずれか一方を作動させうる
構成）。
非接触のセンサに置き換えるようにしてもよい（例えば
特開昭４８−２４９４８号公報に開示されているように
、回動軸に腕を１８０度へだてて突出させ、その一方に
エンドエフェクタを、他方にセンサを具備し、との回動
軸の１８０度の回動によシいずれか一方を作動させうる
構成）。
１７
に）局所座標系も、前述実施例のような並進３軸座標系
にかぎることはなく、ワークに適応した他の公知の座標
系であってもよい。
にかぎることはなく、ワークに適応した他の公知の座標
系であってもよい。
（ホ）前述実施例では、局所座標系としての直角座標系
の決め方は、ワークＷＫの垂直面がほぼ正確に取り付け
られ、また、ワークＷＫの水平面は必らずしも水平では
なく、しかしながら垂直面との直角はほぼ正確なものと
して定めた。このようなワークＷＫは、ロボットにセッ
トされた被溶接ワークの一般的な性状であり、かつ被溶
接ワークの個体差および取付差による影響を少なくしう
るものであり、被溶接ワークを溶接加工する場合にもっ
とも望ましい実施例と考えられる。しかしながら、これ
以外に下記するような決め方も可能である０ （ａ） まず平面Ｐを決定するのに、（ａｌ） ワ
ーク面上の８点をセンサで検出して、この「検出点」８
点を含む平面Ｐを求める。
の決め方は、ワークＷＫの垂直面がほぼ正確に取り付け
られ、また、ワークＷＫの水平面は必らずしも水平では
なく、しかしながら垂直面との直角はほぼ正確なものと
して定めた。このようなワークＷＫは、ロボットにセッ
トされた被溶接ワークの一般的な性状であり、かつ被溶
接ワークの個体差および取付差による影響を少なくしう
るものであり、被溶接ワークを溶接加工する場合にもっ
とも望ましい実施例と考えられる。しかしながら、これ
以外に下記するような決め方も可能である０ （ａ） まず平面Ｐを決定するのに、（ａｌ） ワ
ーク面上の８点をセンサで検出して、この「検出点」８
点を含む平面Ｐを求める。
（ａ２） ワーク面上の２点を検出してこの１検出点
」２点を含み、さらにこの面外の任意の「参照＆１８ 点」（例えばある「検出点」から一定距離能れた点、さ
らに例えば第１図において点Ｐ２、Ｐ７を１検出点」と
するならば、点Ｐ３）を求め、先の「検出点」２点とこ
の「参照点」１点を含む平面に直交する平面Ｐを求める
。
」２点を含み、さらにこの面外の任意の「参照＆１８ 点」（例えばある「検出点」から一定距離能れた点、さ
らに例えば第１図において点Ｐ２、Ｐ７を１検出点」と
するならば、点Ｐ３）を求め、先の「検出点」２点とこ
の「参照点」１点を含む平面に直交する平面Ｐを求める
。
（ａ８ ） （ａ２ ）において、初めの「検出点」
２点を２つの「参照点」におき換えたもの。
２点を２つの「参照点」におき換えたもの。
（ａ４） １個の「検出点」を通り、かつ他の１個の
「参照点」と結ぶ直線と直交する平面Ｐを求める。
「参照点」と結ぶ直線と直交する平面Ｐを求める。
（ａ５ ） （ａ４ ）において、１個の「検出点」
を１個の「参照点」におき換えたもの。
を１個の「参照点」におき換えたもの。
（ｂ） そしてさらにこのようにして決定した平面Ｐ
から局所直角座標系を決定するには、 （ｂｌ） それぞれ８「検出点」によって決められる
３千面の３交線を軸とする座標系を定める（ワークの３
平面が直交しない場合でも、それなりにワークに適応し
た望ましい溶接点を決定しうる）。
から局所直角座標系を決定するには、 （ｂｌ） それぞれ８「検出点」によって決められる
３千面の３交線を軸とする座標系を定める（ワークの３
平面が直交しない場合でも、それなりにワークに適応し
た望ましい溶接点を決定しうる）。
（ｂ２） ２平面と１「検出点」を通り２千面に直交
する第３の平面よシ座標系を求める。
する第３の平面よシ座標系を求める。
４１９
（ｂ８ ） （ｂ２ ）において、「検出点」を「参
照点」におき換えたもの（第１図図示の実施例はこれに
含まれる）０ （ｂ４） 検出した水平でない一平面Ｐ１と、ｌ「参
照点」を通りかつ２軸を含み一平面Ｐｌに直交する平面
Ｐ２と、前記「参照点」を通り平面Ｐ１ｓ Ｐ２に直交
する平面Ｐ３とで座標系を決める。
照点」におき換えたもの（第１図図示の実施例はこれに
含まれる）０ （ｂ４） 検出した水平でない一平面Ｐ１と、ｌ「参
照点」を通りかつ２軸を含み一平面Ｐｌに直交する平面
Ｐ２と、前記「参照点」を通り平面Ｐ１ｓ Ｐ２に直交
する平面Ｐ３とで座標系を決める。
（ｂ５） 、平面Ｐ１カ水平面ノ場合、（ｂ４）の２
軸をＹ軸とおき換えたもの。
軸をＹ軸とおき換えたもの。
（へ）例えば左右勝手ちがいの対称形状のワークの場合
には、「参照点」を対称位置とすれば、指令位置を反転
させることもできる。
には、「参照点」を対称位置とすれば、指令位置を反転
させることもできる。
（ト） 同一パターンが同一ワーク内でくり返される
場合は、そのくり返される個所の局所座標系の決め方さ
え注意すれば、このパタテンが８次元・に位置を異にし
ている場合も一度ノ（ターンを記憶させておけばこれを
他の部分でくり返えすことが可能である。
場合は、そのくり返される個所の局所座標系の決め方さ
え注意すれば、このパタテンが８次元・に位置を異にし
ている場合も一度ノ（ターンを記憶させておけばこれを
他の部分でくり返えすことが可能である。
（イ）その他この発明の技術的思想の範囲内における各
構成の均等物とのおき換えも、またこの発明の技術的範
囲に含まれるものである。
構成の均等物とのおき換えも、またこの発明の技術的範
囲に含まれるものである。
この発明は前述したとおりであるから、簡単な構成でワ
ークの個体差や取付位置誤差を修正しうるのみならず、
同一パターンのくり返しの場合にも実施することができ
て、効果顕著な発明である。
ークの個体差や取付位置誤差を修正しうるのみならず、
同一パターンのくり返しの場合にも実施することができ
て、効果顕著な発明である。
図面はいずれもこの発明一実施例を示し、第１図は要部
斜視図およびブロック図であシ、第２図はフローチャー
トである。第８図は作用説明斜視図である。 Ｔ・・・溶接トーチ（エンドエフェクタ）、ＷＫ・・・
ワーク、４ｄ・・・電流検出手段、５・・・コンピュー
タ（座標変換手段を含む）、ｓｘ、ｓｙ％ｓｚ、ｓαお
よびＳβ・・・各制御軸のサーボ系（符号４ｄ、５、Ｓ
Ｘ、ＳＹ、ＳＺ、ＳαおよびＳβで検出手段を構成）。 出願人 新明和工業株式会社 代理人 弁上 正 （＃１か１名）
斜視図およびブロック図であシ、第２図はフローチャー
トである。第８図は作用説明斜視図である。 Ｔ・・・溶接トーチ（エンドエフェクタ）、ＷＫ・・・
ワーク、４ｄ・・・電流検出手段、５・・・コンピュー
タ（座標変換手段を含む）、ｓｘ、ｓｙ％ｓｚ、ｓαお
よびＳβ・・・各制御軸のサーボ系（符号４ｄ、５、Ｓ
Ｘ、ＳＹ、ＳＺ、ＳαおよびＳβで検出手段を構成）。 出願人 新明和工業株式会社 代理人 弁上 正 （＃１か１名）
Claims (4)
- （１） エンドエフェクタ自身また社それに代わるセ
ンサによってワークを絶対座標系で検出する手段を具備
した産業用ロボットにおいて、前記ワークに固有の局所
座標系を前記検出手段の出力により決定する手段、この
局所座標系決定手段で決定した局所座標系と絶対座標系
間で座標変換する手段、を設けてなる、前記産業用ロボ
ット。 - （２）前記局所座標系決定手段は、前記ワークと関連し
た点を決定する手段を含む、特許請求の範囲第１項記載
の産業用ロボット。 - （３）前記局所座標系決定手段は、前記ワークと関連し
た平面を決定する手段を含む、特許請求の範囲第１項記
載の産業用ロボット。 - （４）前記局所座標系と絶対座標系間の座標変換手段は
、絶対座標系での位置情報を一方の局所座標系における
一方の作業点の位置情報として変換し、２ 他方の局所座標系における前記一方の位置情報に対応す
る他方の作業点の位置を、前記絶対座標系における位置
情報に変換する手段を含んでいる、特許請求の範囲第１
項記載の産業用ロボット０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11191281A JPS5814205A (ja) | 1981-07-16 | 1981-07-16 | 産業用ロボツト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11191281A JPS5814205A (ja) | 1981-07-16 | 1981-07-16 | 産業用ロボツト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5814205A true JPS5814205A (ja) | 1983-01-27 |
Family
ID=14573229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11191281A Pending JPS5814205A (ja) | 1981-07-16 | 1981-07-16 | 産業用ロボツト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5814205A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60193016A (ja) * | 1984-03-14 | 1985-10-01 | Toyota Motor Corp | ロボツト装置 |
| JPH0218602A (ja) * | 1988-07-07 | 1990-01-22 | Fanuc Ltd | プレイバック方式 |
| EP1563950A1 (en) * | 2001-12-10 | 2005-08-17 | The Boeing Company | Flexible track drilling machine |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5615992A (en) * | 1979-07-17 | 1981-02-16 | Kobe Steel Ltd | Method and device for preparing working locus data in industrial robot |
-
1981
- 1981-07-16 JP JP11191281A patent/JPS5814205A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5615992A (en) * | 1979-07-17 | 1981-02-16 | Kobe Steel Ltd | Method and device for preparing working locus data in industrial robot |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60193016A (ja) * | 1984-03-14 | 1985-10-01 | Toyota Motor Corp | ロボツト装置 |
| JPH0527125B2 (ja) * | 1984-03-14 | 1993-04-20 | Toyota Jidosha Kk | |
| JPH0218602A (ja) * | 1988-07-07 | 1990-01-22 | Fanuc Ltd | プレイバック方式 |
| EP1563950A1 (en) * | 2001-12-10 | 2005-08-17 | The Boeing Company | Flexible track drilling machine |
| EP1563950B2 (en) † | 2001-12-10 | 2011-03-09 | The Boeing Company | Flexible track drilling machine |
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