JPS58208807A - ロボツトのテイ−チング装置 - Google Patents

ロボツトのテイ−チング装置

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JPS58208807A
JPS58208807A JP57091462A JP9146282A JPS58208807A JP S58208807 A JPS58208807 A JP S58208807A JP 57091462 A JP57091462 A JP 57091462A JP 9146282 A JP9146282 A JP 9146282A JP S58208807 A JPS58208807 A JP S58208807A
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関根 慶忠
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ロボットのティーチング装置に関する。
近時、実用化されつつある組立(アセンブリ)ロボット
においては、締結作業や部品の差し込み作業等を如何に
して迅速巧妙に失敗なく繰り返し行なえるようにするか
が1重要な課題になっている。
例えば、締結作業に例を採る。なら、ねじが自動供給さ
れる自動ねじ締め機を、ロボットの可動部の先端に取シ
付けたメカニカルハンドに把持させるか、ロボットの可
動部先端に直接取り付けて、その自動ねじ締め機の先端
をワークのねじ穴上に正−に位置決めした後、自動ねじ
締め機を垂直に降してねじ締め作業を行なうことが考え
られる。
ところが、この作業を憑無く迅速に行なうには。
ロボットの繰り返し精度の向上を計ることも然る事ナカ
ラ、ロボットの作業位置に供給されるワークのねじ穴位
置とロボットの位置決め位置(目標位置)とが常に一致
していなければならず、そうでないとねじ締め作業の失
敗する確率が高くなってしまう。
ソノタメ、−り記の対策としてロボットヲティーチング
する際、ワークのねじ穴位置上にロボットに取り付けた
自動ねじ締め機の先端が正確に位置するようにロボット
を例えばティーチングボックスによるリモートコントロ
ールによって動がして。
ロボットの位置決め用の位置データを採取する必要があ
る。
ところが、上記のような正確無比なティ7チングを行な
うのは、非常に困難であり、可能だとしても高度の熟練
を要するはかりが、非常に時間が掛かる欠点があ゛る。
この発B/jは、上記のような背景に鑑みてなされたも
のであシ、比較的に1′B″J学に、1〜かも正確なテ
ィーチングを速やZ・に行ない得るロボットのティーチ
ング装置を提供することを目的とする。
そのため、この発明によるロボットのティーチング装置
は、ロボットの作業端に作業位置検出手段を設けて、こ
の作業位置検出手段にロボットの作業位置を含む予め定
めた領域内を自動走査させて、前記作業位置検出手段が
ロボットの作業位置を検出した時のロボットの現在位置
を記憶するようにしている。
なお、この明細書において、ロボットの作業端とは、ロ
ボットの可動部の先端の手首部にセンサ本体を取り付け
た場合ならその先端部2手首部にメカニカルハンドを取
り付けた場合ならそのメカニカルハンドの先端部、又は
手首部乃至メカニカルハンドに自動ねじ締め機のような
工具を持たせた場合ならその工具の先端部等を表わすも
のとする。
以下、この発明の実施例を添付図面を参照しながら説明
する。
第11′Aは、この発明を適用し1こ水平多関節型ロボ
ットのティーチングの様子を示す斜−親図である。
同図において、5CARA型とも称される水平多関節型
ロボット1は、基部2上に正立固定した柱体3と、この
柱体3に対して矢示Z方向に上下動する昇降部4と、こ
の昇降部4に対してx−y平面上を矢示θ1方向に旋回
する第1腕5と、この第1腕5に対して同じ<x−y平
面上を矢示θ2方向に旋回する第2腕6と、この第2腕
6の端盤6aに塩9付けられ、後述するセンサ本体7を
ベアリングを介して回転自在に取シ付けた手首部8とに
よって軸構成されている。
そして、昇降部4は、柱体3に取シ付けたモータIVI
によって減速機GB1及び柱体3内の回転−直線運動変
換機構を介して矢示Z方向に駆動され。
第1腕5ば、昇降部4に取り付けたモ〜りM2によって
減速機GB2を介して矢示θ1方向に駆動される。
また、第2腕6は、第1腕5に取シ付けたモータM3に
よって減速機GB3を介して矢示θ2方向に駆動される
なお、PGIT−PG3は各モータMl −M3の出力
軸に取り付けたパルスジェネレータであり、夫々昇降部
4及び第1.第2腕5,6の移動位置を検出する。
また、昇降部4及び第1.第2腕5,6の連結軸部に回
転自在に取り付けた歯付ブーIJ PUl。
PU2と、  センサ本体7のまわシに固着した歯付グ
ーリPU3との間には、夫々歯付ベルトVT1゜V T
 2を張装してあり、これによって第1.第2腕5.6
が夫々矢示θ1.θ2方向に旋回してもセンサ本体7の
姿勢が常に一定となる。
ナオ、このセンサ本体7に関して、回転方向に姿勢を一
定にする必要はないが1手首部8にメカニカルハンド等
を取り付けた場合は、上記の機構が必要になる。
そして、この水平多関節型ロボット1の前面には、グロ
ーブボックス11にグローブボックスリッド12を仮設
した自動車のインストルメントパネル10を矢示Y方向
から搬送して図示の位置に所定期間停止させた後、下流
に搬送するワーク搬送コンベア9を設置しである。
なお、インストルメントパネル10は、コンベア9上に
クランプされてお9、グローブボックスリッド12には
、第2図にも拡大して示すようにタッピングねじなねじ
込む穴12aが穿設されている。
そして、このグローブボックスリッド12の各穴12a
に対して位相の合った第3図に示すグローブボックス1
1側の各穴11aには、発光ダイオード13を埋め込ん
だ発光器14を夫々ティーチング時に嵌め込む。
なお、第3図において、発光器14には発光ダ′イオー
ド13かも照射される光を絞る絞り口14aが設けてあ
り、この絞り口14&は穴11a、12aの中心に位置
するようになっている。
次に、第4図を参照してセンサ本体7の概略を説明する
第4図において、セ/す本体7を構成する円筒体7a内
に進退自在に挿着した摺動体7bは、スープリング7C
の付勢力によって図示の位置まで前進しておシ、この摺
動体7bの先端部に設けた逃げ穴7dの底部には、光フ
ァイバ15の受光端面部15aを露出しである。
そして、円筒体7a内のフレーム部7eには、摺動体7
bが後退して接触することによって作動する垂直位置検
出手段であるリミットスイッチ16を設けである。
そして、光ファイバ15は、摺動体1bから一旦外に出
た後、センサ本体7の上端部Tf内に設けた検出回路に
導かれている。
検出回路は、例えば第5図に示すように構成されている
すなわち、この検出回路は、光ファイバ15によって伝
達された光をフォトトランジスタPTで受けて、その光
強度に応じた電流を抵抗RK hす。
そして、この抵抗Rの両端に発生する電圧Vxを例えば
CMO8のシュミットトリガインバータ■で受けて、電
圧Vxがその入力スレショルドレベルVTRより大きい
か小さいかで、出力eが“L“父はゝゝH”になるよう
に回路定数を設定する。
例えば、光ファイバ15を介して入力される光が、第3
図の発光ダイオード13によって照射された光である時
に、出力eがゝゝL“に、それ以外では“H“になるよ
うにする。
このようにすると、シュミットトリガインバータIの出
力eがゝL”の時、出力トランジスタTrがオフである
から、出力PHは“H“になυ、出力eがV″H“の時
、出力トランジスタTrがオンして、出力PHがV″L
″になる。
なお、上記の光ファイバ15′及び第5図の検出回路に
よって、ロボットの作業位置であるグローブボックスリ
ッド12の穴12aを検出する作業位置検出手段を構成
している。
そして1以上のような前提の下に、後述するでイーチン
グ装置によって、第1図のワーク搬送コンベア9上のイ
ンストルメントパネル10におけるグローブボックスリ
ット12の穴12aの位置データを求めようとするもの
である。
なお、ティーチング終了後は、手首部8に自動ねじ締め
機を取り付けて、ティーチングによって求めた位置デー
タに基づいてロボソl−1を駆動制御し、それによって
グローブボックスリッド12の締結作業を行なう。
第6図は、この発明によるロボットのティーチング装置
を含む第1図の水平多関節型ロボット1の制御ブロック
図である。
なお、第6図のパルス分配器20から先の偏差カウンタ
21.駆動部22.速度検出部23.及び位置カウンタ
24は、第1図の昇降部4を駆動するモータM1のデジ
タルDCサーボ系であり、他の第1.第2腕5,6のデ
ジタルDCサーボ系は全く同様に構成されているので1
図示を省略する。
先ず、ロボットを駆動制御するための基礎となる部分に
就て説明する。
同図において、移動データ算出部17は、後述する第1
〜第3の読出回路32〜34によってメモリ19のプリ
ティーチデータエリア19a、平面走査データエリア1
9b、及び垂直走査データエリア19Cから夫々読み出
されるデータに応じて次のような演算処理を行なう。
(イ)プリティーチデータエリア19aがアクセスされ
た場合 プリティーチデータエリア19aには、予め例えばCA
D (コンピュータ・エイディト・デザイン)システム
による仮想ティーチングにより求めた第1図のロボット
1のロボット空間座標系におけるグローブボックスリッ
ド12の各穴12a付近を表わす位置データが格納され
てお夕、これ等の各位置データが第1の読出回路32に
よって順を追って読み出されると、その読み出された位
置データと現在位置レジスタ25に格納されている昇降
部4及び第1.第2腕5,6各部の現在位置データとに
基づいて、昇降部4の移動量及び第1゜第2腕5,6の
各移動角を算出して、その算出結果をパルス分配器20
に出力する。
なお、上記の各位置データは、第1図のセンサ本体7の
先端(ロボット1の手首部8に自動ねじ締め機を取り付
けた場合の自動ねじ締め機の先端に対応している)の目
標位置を示しすいる。
また、このプリティーチデータエリア19a内には、実
際にはロボット1の原点位置から最初に作業する穴12
aまでの移動軌跡、各穴12a間の移動軌跡、及び最後
に作業する穴12aから原点位置までの移動軌跡を夫々
決定するための多数の中継位置データ等も格納されて(
・るが、以下これ等の各中継位置データの処理に就ては
説明を省略する。
さらに、上記の各位置データは、CADシステムによっ
て作らずに、ティーチングボックスによってロボットを
実際に動かすことにより作るようにしても良い。
ただし、その場合最終的な正確な位置データを作る必要
はないから、ラフなティーチングで良い。
(ロ)平面走査データエリア19bがアクセスされた場
合 平面走査データエリア19bには、パルス分配器20が
実行する直線補間に必要な始点及び終点を示す位置デー
タを演算するための例えば2種類の位置ベク上ルデータ
が格納されておシ、これ等の位置ベクトルデータが第2
の読出回路33によって読み出されると、それ等の位置
ベクトルデータと前述の現在位置データとに基づいて、
前述の始点位置データ及び終点位置データとをサイクリ
ックに演算して、その演算結果を順次パルス分配器20
に出力する。
なお、この事に就ては後でさらに詳しく述べる。
(ハ)垂直走査データエリア19eがアクセスされた場
合 垂直走査データエリア19Cには、第1図のセンサ本体
7の先端を穴12aに向って垂直に所定量降すための位
置データが′格納されており、この位置データが第3の
読出回路34によって読み出されると、その位置データ
と前述の昇降部4の現在位置とに基づいて、昇降部4の
移動量を算出して、その算出結果をパルス分配器20に
出力する。
パルス分配器20は、補間モード信号SMが入力されて
いない時には、移動データ算出部17から送られてきた
データに基づいて、各部の移動量(角)をパルス、数で
表わしたパルス信号を形成して、夫々ノパルス信号を各
デジタルDCサーボ系の偏差カウンタ21に出力する。
また、補間モード信号SMが人力されている時には、移
動データ算出部17から送られてくる始点位置データ及
び終点位置データとに基づいて、両位置間をセンサ本体
1の先端が直進するような直線補間パルスを形成して、
該補間パルスを夫々第1.第2腕5,6を駆動するモー
タM2.M3用のデジタルDCサーボ系の偏差カウンタ
に出力する。
なお、このパルス分配器20は、後述するディスエーブ
ル信号DAが入力されると、このディスエーブル信号D
Aが入力された時点におけるセンサ本体7の先端の現在
位置が、時間的なずれがあっても結果的に変化しないよ
うにパルス出力を制御して、その出力を停止するものと
する。
デジタルDCサーボ系では、偏差カウンタ21のカウン
ト出力に応じて駆動部22内のD/A変換器及びサーボ
アンプを介してモータM1を回転駆動制御するようにな
っており、その速度及び位置(回転量・)制御の概略は
次の如くである。
すなわち、モータMlを正転方向に回わすべき時は、パ
ルス分配器20からのパルス信号を偏差カウンタ21の
アップカウント端子Uに、モータMl  によって作動
するパルスジェネレータPCIからフィードバックされ
るパルス信号を偏差カウンタ21のダウンカウント端子
りに、夫々図示しない切換回路を介して入力する。
このようにすると、モータM1が回転し始めた時点から
一定時間経過するまでは、パルス信号の周期及びパルス
ジェネレータPCIの出力特性によって決まる速さで、
偏差カウンタ21のカウント値は増加し、前記一定時間
経過後は偏差カウンタ21のカウント値は一定に保たれ
る。
そして、偏差カウンタ21のアップカウント端子Uに入
力されるパルス信号がなくなると、パルスジェネレータ
PG1からのパルス信号によってそのカウント値がデク
リメントされていく。
このような変化をする偏差カウンタ21のカウント値を
速度基準値として、この速度基準値と速度検出部23か
らの実速値(パルスジェネレータPGlからのパルス信
号をF/V変換して得る)とを比較して両者が一致する
ように駆動部22は速度フィードバック制御する。
このように、偏差カウンタ21がパルス分配器20から
のパルス信号をカウントし始めることによってモータM
lが回転し始め、偏差カウンタ21のカウント値が増加
、一定、減少して零になることによって、モータM1が
そのパルス数に応じた回転数だけ回転して停止し、それ
によって位置(回転量)制御が行なわれる訳であるが、
モータM1 の回転量が所定値以上又は以下の場合は、
次のような補正が行なわれる。
すなわち、パルスジェネレータPCIとして、インクリ
メンタル形のものを使用すると、モータM1 の回転方
向をその出力パルス信号の位相を弁別することによって
検知できる。
そこで、前述した切換回路にその弁別機能を持たせて、
モータM1が正転の時は前述のとおりパルスジェネレー
タPGlからのパルス信号を偏差カウンタ21のダウン
カウント端子りに、逆転の時はそのパルス信号をアップ
カウント端子Uに夫々人力するようにする。
このようにすると、当然の事ながら回転量が所定値に充
だない時は、偏差カウンタ21のカウント値は零にはな
らないので、モータMlをさらに正方向に回転してカウ
ント値が零になるように作用し、回転量が所定値を越え
ていれば、偏差カウンタ21のカウント値は負の値であ
るから、モータMrは逆方向に回転されると共に、その
回転に応じてパルスジェネレータPG1から出力される
パルス信号によって負の値のカウント値が正方向に向っ
てインクリメントされて、カウント値が零になるように
作用する。
それによって、モータMtは結果的にはパルス分配器2
0からのパルス信号のパルス数に応じた回転数だけ回転
して停止する。
なお、現在位置レジスタ25は、前述のようにして駆動
制御される各ぞ一夕Ml−Maの始動時点からの見かけ
」二の回転量(正転量−逆転量)をカウントする(個の
位置カウンタ24からのカランI・出力を格納するよう
にしてあり、それによってロボット1の各部が原点位置
からどれだけ動いたかを示す現在位置データを常に保持
l−ている。
なお、これ等の各位置カウンタ24も、各パルスジェネ
レータPG1〜PG3からのパルス信号の位相を検知し
て、モータM1〜M3の正転時のパルス信号をアップカ
ウント端子に、逆転時のパルス信号をダウンカウント端
子に夫々入力する切換回路を入力側に夫々接続しである
以上のようにして、第1図のロボット1の手首部8に取
p付けたセンサ本体7の先端を、指令値どおり動かすこ
とができる。
次に、この発明に係わる部分を含めて説明する。
第6図において、検出回路26は、第5図に示すよう回
路構成されており、グローブボックスリッド12の穴1
2aからの光(第3図の発光器14の発光ダイオード1
3からの光)を、第4図のセンサ本体7の先端における
光ファイバ15の受光端面部15aが捕えた時にのみ、
出力PI(は“H”となる。
制御部31は、この発明に係わる制御を含むロボット全
体の制御を司る。
すなわち、この制御部31は、第7図(イ)に示すティ
ーチングモード信号TMが入力されると、以下に説明す
る各種のタスクを実行する。
次に、第7図(ロ)に示すロボット起動指令STが入力
されると、同図Q9に示すイネーブル信号ENlを第1
の読出回路32に出力して、第1の読出回路32を作動
させ、それによってメモリ19のプリティーチデータエ
リア19aから最初の目標位置である例えば第8図に示
す位置d1を表わす位置データが読み出されて、その位
置データが移動データ算出部1γに出力される。
移動データ算出部17は、その位置データを受けた後、
箇7図に)に示すようにイネーブル信号ENlの立下り
のタイミングに基づいて、ロボット1の各部の移動デー
タを算出して、その算出結果をパルス分配器20に出力
する。
一方、ロボット起動指令STが入力されると、制御部3
1は、第7図に)に示すクリア信号CLを3個のフリッ
プフロップ回路(FF)27.2B、 29゜30のリ
セット端子Rに出方して、FF27〜30をイニシャラ
イズしているので、前記算出結果がパルス分配器20に
入力された時点では、FF30のQ出力であるディスエ
ーブル信号DAは、パルス分配器20に入力されておら
ず、又補間モード信号SMも入力されていない。
そのため、パルス分配器20は、移動データ算出部1T
からの算出結果を受けた後、第7図(ホ)に示すような
タイミングで各デジタルDCサーボ系の各偏差カウンタ
21にその算出結果に応じたパルス信号を分配出力する
それによって、前述したデジタルDCサーボ系の作用に
より、入力されたパルス信号に応じた位置決め制御がな
されるため、ロボット1の手首部8に取り付けたセンサ
本体7の先端は、第8図に示す位置dxに位置決めされ
る。
なお、上記の説明では、ロボット1を原点からいきなり
最初の目標位置まで動かすようにしたが、前述したよう
に実際には、両者間に設定した複数の中継点を夫々示す
中継位置データに基づいて、ロボット1の運動軌跡を限
定するようになっている。
次に、パルス分配器20が、パルス信号の分配を終了し
て第7図(へ)に示す分配終了信号PEを出力すると、
このパルス分配終了信号PEの立上りのタイミングでF
F27がセットされ、それによってアンドゲートGlが
開く。
また、このパルス分配終了信号PEが制御部31に入力
されると、制御部31は第7図(ト)に示すタイミング
で補間モード信号SMをパルス分配器20に出力すると
共に、同図チ)に示すタイミングでイネーブル信号EN
2を第2の読出回路33に出力して、第2の読出回路3
3を作動させる。
それによって、メモリ19の水平走査データエリア19
bから次のような2種類の位置ベクトルデータが読み出
されて、それ等の位置ベクトルデータが移動データ算出
部17に出力される。
すなわち、これ等の位置ベクトルデータとは、第8図に
示すグローブボックスリッド12の穴12aを含み得る
領域Sにおし・て、第9図に示す一辺DIの長さ及びロ
ボット座標系での方向を示す位置ベクトルλ(ベクトル
の基点座標は任意)と、他の一辺を分割した辺D2の長
さ及びロボット座標系での方向を示す位置ベクトル百(
ベクトルの基点座標は任意)とを夫々示すデータである
移動データ算出部17は、上記2つの位置ベクトルデー
タを受けた後、第7図に)に示すようにイネーブル信号
E・N2の立下シのタイミングに基づいて、それ等の位
置ベクトルデータと現在位置レジスタ25の各部の現在
位置データとによって次のような演算を行なって、その
演算結果をパルス分配器20に転送する。
すなわち、先ず現在位置レジスタ25がら取り込んだロ
ボット1の各部の現在位置データとに基づいて、センサ
本体7の先端の現在位置(第8図及び第9図の位置d1
に相当する)を演算する。
次に、このセンサ本体7の先端の現在位置dlを前述の
位置ベクトルXの基点座標として、第8図及び第9図の
位置d2を演算する。
そして、これ等の位置dz、dzを最初の直線補間の始
点及び終点位置データとして、パルス分配器20に転送
する。
そして、パルス分配器20は、先に述べた補間モード信
号SMによって補間モード動作状態になっているので、
移動データ算出部17から転送された前述の始点及び終
点位置データに基づいて、センサ本体Iの先端が位置d
1.dz間を直進するような直線補間パルスを形成して
、該直線補間ノくルスを夫々第7図(ホ)に示すタイミ
ングで第1.第2腕5,6を駆動するモータM2.M3
用のデジタルDCサーボ系の偏差カウンタに出力する。
それによって、前述したデジタルDCサーボ系の作用に
より、センサ本体7の先端は、第8図の位置d1からd
2に向って直進する。
一方、移動データ算出部17は、前述の位置dl、d2
を演算してデータ転送を終えると、直ちに今度は位置d
2を位置ベクトルB(第9図参照)の基点座標として、
第8図及び第9図の位置d3を演舞する。
そし7て、位置dz、d3を次の始点及び終点位置デー
タとして、パルス分配器20に転送する。
パルス分配器20は、最初の補間処理に引き続いて次の
始点及び終点位置データ・に基づいた補間処理を行なう
それによって、センサ本体7の先端は、第8図に示す穴
12aを含む領域Sを水平走査するようになる。
なお、移動データ算出部1γにおいては、第8図及び第
9図に示す位置d4.ds 、・・・をC算する際、位
置ベクトル−Aを利用するものとする。
次に、センサ本体7の先端が第8図に示すように穴12
aに対向する位置に達すると、穴12aからの光が光フ
ァイバ15によって検出回路26に伝達されるため、検
出回路26から′H“の出力PHが出力される。
このゝゝH“の出力P11がFF27のQ出力によって
開いたアンドゲートG1を介してFF28をセットする
ため、そのQ出力である平面位置検出信号HK  (第
7図(1力参照)が発生する。
この平面位置検出信号HKが発生すると、オアゲー ト
G2を介してFF 3 Qがセットされるため、そのQ
出力であるディスエーブル信号DA (第7図(ヌ)参
照)が発生し、それによってパルス分配器20の動作が
停止(データのクリアをも含む)すると共に、移動デー
タ算出部17内のデータがクリアされる。
そのため、センサ本体7の先端は、穴12aに対向する
位置で停止する。
一方、制御部31は、平面位置検出信号UKが発生する
と、第7図Qりに示すタイミングでクリア信号CLを出
力してFF 27.28.29.30をリセットし、そ
れによってアンドゲートGlを閉じると共に、パルス分
配器20の動作停止を解除する。
そして、制御部31は、第7図(ロ)に示すタイミング
で、イネーブル信号EN3を第3の読出回路34に出力
して、第3の読出回路34を作動させ、それによってメ
モリ19の垂直走査データエリア19Cからセンサ本体
7の先端を穴12aに向つて垂直に所定量時すための位
置データが読み出されて、その位置データが移動データ
算出部17に出力される。
移動データ算出部17は、その位置データを受けた後、
第7図に)に示すようにイネ−プル信号EN3の立下り
のタイミングに基づ(・て、ロボット1の昇降部4の移
動データを算出して、その算出結果をパルス分配器20
に出力する。
パルス分配器20は、移動データ算出部11からの算出
結果を受けた後、第7図(ホ)に示すようなタイミング
で昇降部4用のデジタルDCサーボ系の偏差カウンタ2
1にその算出結果に応じたパルス信号を分配出力する。
それによって、前述したデジタ)vDCサーボ系の作用
により、センサ本体7の先端は、穴12aに向って下降
する(垂直走査)。
センサ本体7の先端である摺動体7b(第4図参照)の
先端が穴12aに当接して、該摺動体7bが円筒体Ta
内に後退し、リミットスイッチ16をオンさせると、F
F29がセットされ、そのQ出力である垂直位置検出信
号VK  (第7図(ロ)参照)が発生する。
この垂直位置検出信号VKが発生すると、オアゲートG
2を介してFF30がセットされるため、そのQ出力で
あるディスエーブル信号DA (第7図(ヌ)参照)が
発生し、それによってパルス分配器20の動作が停止し
て、センサ本体7の垂直走査も停止する。
そして、制御部31は、垂直位置検出信号VKが発生す
ると、第7図Qりに示すタイミングでクリア信号CLを
出力してFF 27.28.29.30をリセットし、
そオtによってパルス分配器20の動作停止を解除する
また、制御部31は、第7図(至)に示すタイミングで
、イネーブル信号EN4を演算・書込回路35に出力し
て、演算・書込回路35を作動させる。
演算・書込回路35は、現在位置レジスタ25に格納さ
れているロボット1の各部の現在位置データに基づいて
、センサ本体7における後退した摺動体7bの先端の現
在位置データ、すなわち穴12aのロボット座標°系に
おける位置データを演算して、その演算結果をメモリ1
9のティーチデータ格納エリア19dに書込む。
そして、制御部31は、メモリ19を監視してそのティ
ーチデータ格納エリア19dに最初の穴12aの位置デ
ータが書込まれたことを確認すると、第7図(ハ)に示
すイネーブル信号ENIを第1の読出回路32に出力し
て、−前述の動作を繰返す。
そして、全ての穴12aに対するティーチングが完了し
たら、締結作業の開始指令が入力するまで待機する。
なお、前述のようにして得た各穴12aの位置データは
、ロボット1の手首部8に自動ねじ締め機を取り付けた
時の自動ねじ締め機先端の目標位置を示すデータであり
、締結作業に必要な自動、ねじ締め機の下降動作を行な
うためのデータは、メモリ19の他の工、リアに格納し
である。
また、プレイバック時には、図示しない読出回路を介し
てティーチデータ格納エリア19d内の位置データが読
み出される。
さらに、第6図において、メモリ19.第2゜第3の読
出回路33,34.移動データ算出部17゜パルス分配
器20.制御部31.及び各デジタルDCサーボ系等に
よって走査制御手段を、メモリ19、演算・書込回路3
5.及び制御部31等によって記憶手段を夫々構成して
いる。
次に、上記実施例の変更例を列記する。
(イ) 上記実施例では、作業位置検出手段の検出仕様
として、センサ本体T側に受光器を、穴12aの方に発
光器を夫々取シ付けた例について述べたが、例えばセン
サ本体γ側に発光器をも具備する一方、グローブボック
ス11の穴11aに第10図に示すような反射板36を
有する反射体37を嵌め込むようにした反射方式を採用
することもできる。
なお、グローブボックスリッド12とその穴12aとの
間にある程度の明るさの違いがあれば、穴12a側に発
光器を設けなくても穴12aの位置を検出することもで
きる。
(ロ)第8図及び第9図に示す領域Sの走査の仕方とし
ては、前述の例の他に例えば第11図(−1)(ロ)に
示すような例が考えられる。
なお、センサ本体7の先端に例えば第12図に示すよう
な受光器38を1列に多数配置した受光部39を取り付
ければ、この受光部39を矢示方向に走査するだけで、
穴12aを検出した受光器38の位置と受光部39の走
査位置とに基づいて、穴12aの位置を求めることがで
きる。
(ハ)上記実施例では、自動車のインストルメントパネ
ルのグローブボックスリッドの穴を対象にした例につい
て述べたが、インストルメントパネルの他の部分(メー
タ等)−や他のワークを対象にしても良く、例えば自動
車の車体の溶接打点位置をティーチングする場合、その
溶接打点位置に例えば発光塗料を塗布して、その発光塗
料を塗布した位置を検出するようにしても良い。
なお、対象とするワークに、センサ本体7の平面走査の
障害となるものがなければ、走査領域を大きく取ること
が可能になり、それによってプリティーチがさらに簡単
になる。
←)上記実施例では、垂直方向の走査も行なうようにし
たが、水平走査によって穴1.2 aを検出した時点で
、センザ本体7先端の位置データを記憶するようにして
も、従来に比べれば格段の効果を奏する。
0→ 上記実施例では、光ファイバ15の受光端面部1
5aをセンサ本体7の先端に設けたが、これに限るもの
ではなく、例えばロボット1の手首部8に第13図に示
すような自動ねじ締め機40を取り付けた場合、その開
閉するチャック爪40a。
40aの先端部に設けるようにしても良いし、あるいは
ロボット10手首部8に図示しないメカニカルハンドを
取り付けた場合、その先端に設けるよう°にしても良い
(へ)上記実施例では、この発明を3軸の水平多関節型
ロボットに適用した例につ檗て述べたが、これに限るも
のではなく、どのような軸構成のロボットにも同様に適
用できる。
以上述べたように、この発明によれば、ロボットの作業
端に作業位置検出手段を設けて、この作業位置検出手段
にロボットの作業位置を含む予め定めた領域内を自動走
査させて、作業位置検出手段がロボットの作業位置を検
出した時のロボットの現在位置を記憶するようにしたの
で、ティーチングを比較的に簡単に、しかも正確かつ速
みやかに行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明を適用した水平多関節型ロボットの
ティーチングの様子を示す斜視図、第2図は、第1図の
グローブボックスリッドの拡大部分図、 第3図は、第2図の■−■線に泪う断面図、第4図は、
第1図のセンサ本体の概略を示す拡大部分新前図。 第5図は、検出回路の一例を示す回路図、第6図は、こ
の発明によるロボットのティーチング装置を含む第1図
の水平多関節型ロボットの制御ブロック図、 第7図(イ)〜(力は、夫々第6図の動作説明に供する
タイミングチャート、 第8図及び第9図は、夫々第6図の平面走査説明に供す
る図、 第10図は、反射体の斜視図、 第11図(イ)(ロ)は、夫々平面走査の他の例を示す
図、第12図は、作業位置検出手段の他の例を示す説明
図。 第13図は、自動ねじ締め機の一例を示す部分断面図で
ある。 1・・・水平多関節型ロボット 7・・・センサ本体7
b・・・摺動体     9・・・部品搬送コンベア、
10・・・インストルメントパネル 12・・・グローブボックスリッド 12a・・・穴 14・・・発光器 15・・・光ファ
イバ15a・・・受光端面部 17・・・移動データ算
出部19・・・メモリ    20・・・パルス分配器
21・・・偏差カウンタ 22・・・駆動部23・・・
速度検出部  24・・・位置カウンタ25・・・現在
位置レジスタ 26・・・検出回路27、28.29.
30・・・フリップフロップ回路31・・・制御部 32〜34・・・第1〜第3の読出回路35・・・演算
・書込回路 Ml−Ml ・・・モータ PCI−PG3・・・パルスジエネレータ第1図 1 第2図 第3図 第8図 猛 第9図 s 第10図 第11図 (イ)                 (ロ)第1
21!!

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ロボットの現在位置を検出する現在位置検出手段と
    、前記ロボットの作業端に設けられ前記ロボットの作業
    位置を検出する作業位置検出手段と、前記ロボットの可
    動部を駆動制御することによって前記作業位置検出手段
    に前記作業位置を含む予め定めた領域内を走査させる走
    査制御手段と、この走査制御手段によって走査される前
    記作業位置検出手段が前記作業位置を検出した時に、前
    記現在位置検出手段によって検出した前記ロボットの現
    在位置を記憶する記憶手段とによって構成したことを特
    徴とするロボットのティーチング装置。 2 前記ロボットの作業位置が、ワークのねじ穴であり
    、前記作業位置検出手段が、前記ねじ穴に嵌め込んだ発
    光器からの光を受光する受光器である特許請求の範囲第
    1項記載のロボットのティーチング装置。 3 前記ロボットの作業位置が、ワークのねじ穴であり
    、前記作業位置検出丁0段が、前記ねじ穴に嵌め込んだ
    反射板に光を照射する発光器と前記反射板からの反射光
    を受光する受光器とによって構成された特許請求の範囲
    第1項記載のロボットのティーチング装置。
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