JPS60131187A - 工業用ロボツト - Google Patents

工業用ロボツト

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JPS60131187A
JPS60131187A JP24009283A JP24009283A JPS60131187A JP S60131187 A JPS60131187 A JP S60131187A JP 24009283 A JP24009283 A JP 24009283A JP 24009283 A JP24009283 A JP 24009283A JP S60131187 A JPS60131187 A JP S60131187A
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Japan
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workpiece
light
teaching
movable part
industrial
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哲雄 斎藤
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Tokico Ltd
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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】 本発明は工業用口ピットに関する。
被作業物体の形状を人手により教示し、この教示した形
状データでもって被作業物体に面取り、塗布、溶接又は
塗装吟の作業を実際に行わせるようにしたいわゆるティ
ーチング・デレイパソクjjilj工業用ロゴントにお
いては、形状の異なる種々の被作業物体に教示、すなわ
ちティーチングを行う場合、多くの時間と人手を要しそ
れ程好にしいものではない。加えてこのように人手によ
りティーチングを行う場合、特に被作業物体の曲線部の
ティーチングを行う場合、作業者の熟練度によってティ
ーチングデータが異なる虞れがある一方、ティーチング
時とグレイパンク時との被作業物体の位置が異なると、
プレイパンク時に、ティーチングにより得られたデータ
を使用し得なくなり、促って被作業物体を極めて正確に
ロボットに対して配置しないと、満足な被作業物体への
作業を施し船い。
本発明は前記諸点に鑑みなされたものであシ、その目的
とするところは、人手によるティーチングに代え自動的
にティーチングを行い得、しかもティーチングを省略し
得る結果、物体に対する相対的な8i? itをそれ程
考慮することなしに物体に対して必要な処理を?すい得
る上知、被作業物体の曲線1Sbに対する作業でも14
f−ましい結果を得ると七ができる工業用ロボットを提
供することにある。
不発1.1−1によれば前記目的は、可動部と、被作業
物体に向って光線を発するように町動部忙設けられ/こ
発光手段と、この発光手段により発せられた光線によ、
!7被作業物体に生じた光像を撮像するように受光軸が
前記発光手段の光軸と被作業物体側で交差すべく可動部
に設けられた撮像手段と、この撮像手段から得られた画
面上におけるyI、像の位置と基準位置とから物体と可
動部との相対値117nl係を電気的に得る手段とから
なる工業用t+ 、J?ノドによシ達成される。
次に図面に示す好ましい一具体例により本発明をより詳
細に説明する。
図において、1げ父三軸、すなわちX輔、Ylllll
及びz[11IIlの各方向にil動なロボン]・不休
の先端1部Iには、Z軸に平行なo l−Gのまわりで
Rh向に回転自在な回転軸2が取シ付けられておシ、制
硝1回路3からの信号で、先嬬部1は駆動装置4,5及
び6によシ夫々X軸、Y軸及びZ軸方向にA’g O!
Ifされ、回転軸2は駆動装j7により0軸のまわりで
Rh向に回転される。1l12にば、上枠8、側枠9及
び下枠10からなる取付枠11が装置fnされており、
上枠8には粘土のようにやわら力・い被作業物体側との
2軸方向の距離13を検出する検出器14が設けられて
おり、下枠1oには平行な2条のスリット光線15及び
16を物体12に向って発するttyr=t7と、光線
15及び16によって物体12の側面18に形成された
平行な2つのストリント像19及び2Oを撮像する工業
用テレビカメラ21とか設けられている。光軸としての
光′KA17の中心線22と受光軸としてのカメラ21
の中心線23とが所定の角度θ、例えばθ−45′の角
度をもって交差し、かつこの交差点24が0軸上に位置
するように光臨17とカメラ21とが枠11に設けられ
ている。上枠8と下枠1oとの間には面J4L!7用の
カッタとしてのピアノ線25がジ1ぐ役されておシ1.
髪25−1中心線23を尚るX−Z平面内に位1i’f
 L でイる。線25は′またO +Hhとも交差して
配置されている。カメラ21は、1則面18に形成され
たスリット像19及び2oを撮像して、これを電気信号
に変換して画像処理回路26に送出する。
画像処理回路26は、カメラ21かち得c−,h、入両
面27において、スリット像19及び20に対応するス
リット像28及び29の位置の予め設定された基準位置
42及び43からの変位の方向とその社から、物体12
と可動部上しての線25との相対位置変位を検出し、こ
れに基づいて以下に述べるようにX軸方向、Y軸方向及
びO!Il]マわりの方向すなわちRh向の補正値ΔX
、ΔY、ΔRを制御回路3に送出する。画像処理回路2
6においてこの予め設定される基準位置42及び43と
しては、交−差点24が圃面18上に位置しかつ繊25
を含むX−Z平面が側面18に刑して1μ交する場合九
画面27に生じるスリット像の位置が本例では採用され
ている。
このように構成された工業用口ピント40において、予
めティーチングされた位1μデータにより+S25で物
体12の酸4工に一定の面取シ42を稜41に沿ってP
方向に施す場合、fDll岬回路3は記憶回路(図示せ
ず)に予め記憶されたテイーチング位置データを当該記
憶回路から順次読み出し、この位置データに従って駆動
装@4,5.7に駆動信号を送出し、先端部1をX1i
ql+、 X軸方向に移動させ、ル付伜11をR方向に
移動させる。この移動において距離13が検出器14で
検出され検出器14からの検出信号でもって距離13が
常に一定となるようにtli制御回路3は先端部1を2
軸方向に関して移動させるべく駆動装置6に信号を送出
する。そうして、ティーチング時とグレイパンク時とに
おいて物体12と線25との相対位置の相違がなく、交
差点24が側面18上に位置し、線25を含むX−Z平
面が側面18に直交するように線25が各ティーチング
位置に設定される場合K &;t、カメラ21からの撮
像画面27においてスリット像28及び29は基部位置
42及び43に生じる結果、画像処理回路26は各設定
位置で補正値ΔX、ΔY及びΔRを送出せず、従って制
御回路3は補正なしに可動部1をP方向に次々と移動さ
せるべく駆動装置4,5及び7に順次信号を送出する。
ところで、第5図(a)で示すようにティーチング時と
プレイパンク時とにおいて!:り6体12と腺25との
相対位置の相違によシ、交差点24に関してのみ側面1
8から外れて距離ΔX、だけ離間した位置に設定された
とすると この場合に側面18に生じるスリット像19
及び20の付値A。
及びり、と、相対位置の相違がなく側面18上知交差点
24が設定された場合にスリット像19及び20が生じ
るであろう位置B、及びE、と、位置A。
及びり、をX方向に距離ΔX、だけ移動させた位fit
c。
及びF、とに関して三角形A、81C1と三角形り、B
、F。
とが合同となる結果、カメラ21からの画面27におい
てスリット像28及び29は基準位置42及び43から
同じ方向に等しい量t、だけ移動された位置44及び4
5に生じる。位置42及び43は位置B、及びE、に夫
々対応し、位置44及び45は位置C4及びFlに夫々
対応する。従って画像処理回路26はこのような画像が
カメラ21から得られると、上述のようなX軸方向に関
してのみの相対位置の変化が生じたものとして、離間量
t。
と角度θとからX軸方向の補正量ΔX1の計算を行う。
尚、本例のように角度θが45である場合には、線分A
、C,、D、F、と線分B、C,、E、F、とは夫々等
しくなるため、X軸方向の補正量ΔX1は離間量61か
ら1j1層求めることができる。制御回路3は画・鐵逃
理回路26から補正量ΔX、を受信すると、駆動装置i
M4に補正量ΔX、に関する信号を送出し、先端γil
l 1を側1AN8に接近させるべくX軸方向に移動さ
せる。先端部1がこのように移動され、交差点24が側
面18上に位置されると、制御回路3は次のディーチン
ダ位h’f−データを記憶回路(図示せず)からt17
+:み出し、前述の動作を繰シ返えす。
尚、ii’ICみ出され/こ位置データにおいて、Xl
l1ll方向にIIJIする位1にデータは補正膜ΔX
、により補正され、?の補正式h−か4010デーダが
ml「併での電1作に用いられる。また、第5図(b)
で示すように、交差点24が側面18から外れると共に
線25を含むX−Z平面が1fi18と直交しないよう
な位置に線25が設定されると、この場合、前述の三角
形A、B、C1及びDlに、F、に相当する三角形A2
B2C2及びD2E2F2は合同とならず前者の方が後
者の方よりも小さくなる結果、カメラ21からの画面2
7においてスリット像28及び29は基準位置42及び
43から同じ方向に異なる量tl及びL22移動された
位置46及び47に生じる。従って画像処[申回路26
はこのような画像がカメラ21から得られると、まず線
分B2C2が長くなるように、すなわち11.方向に軸
2を回転させるように、fit!I御回路3にR方向に
関する補正量ΔRfを送出する。補正量ΔR2の送出方
法としては、微小の補正量ΔR7をまず送出し、この補
正によっても距離t2+及びt22が等しくならない場
合には、更に微小の補正量ΔR7に同じ補正量ΔR2を
加えて送出し、すなわち補正量2ΔR,を送出し、これ
を次々と繰シ返えして距離t21及び’22が等しくな
った際にこの動作を停止するようにしてもよく、また、
このようなR方向に関する全補正量は、距離L21とt
22との差に比例するため、(距離’22−距離t21
)の計算を?jい、との「計算結果が正の場合には適当
な係数1Jを乗じ、これをR方向の全補正−鍍として送
出し、ご[算結果が負の場合には適当な係数m2を乗じ
、これを同じくR方向の全補正量として送出してもよい
。このようにR方向に関する補正を行った後、画像槽j
111回路26は、最終的に得られたR方向に関する補
正量と距離t21又はt22と角度θとからX軸方向及
びY軸方向の補正量ΔX2及びΔY2を計算し、このハ
i′算結果を制御回路3に送出する。前述と同様に角度
0が45°であればこのX1i111方向及びY 1i
il+方向の補正量Δx2及びΔY2はR方向に関する
補正量と距離’2+又はt2゜とから直接的にめること
ができる。このようにして制御回路3が補正量Δx2及
びΔY2を受信すると、先端部工は駆動装置4及び5に
より補正量Δx2.ΔY2だけ移動され、交差点24は
ほぼ側面18上に設定される。以後は第5図(a)の場
合について説明したとおシの動作が行われる。一方、第
5図(e)で示したように設定されると、この場合前述
の三角形A。
B、C,及びり、B、’F1 に相当する三角形A、B
5C1及びD3E3F3は前記二つの場合と異なり互い
に逆向きに生じる結果、カメラ21からの画面27にお
いてスリット像28は基準位置から右方に距離t3+だ
けずれた位置48に生じる一方、スリット像29は基準
位置から左方に距離t5□ずれた位+1i49に生じる
。従って画像処理回路26はこのような画像がカメラ2
1から得られると、まず一旦線分B3C,が短くなり、
その後長くなるように、すなわちR2方1#軸2を回転
させるように、fitI制御回路3にR方向に関する補
正量Δ町を送出する。補正量ΔR2の送出方法は前記と
同様である。R方向の補正の完了後、画像処理回路26
は、前記と同様に最終的に得られたR方向に関する全補
正量と距離tと角度θとからX軸方向及びY軸方向の補
正量ΔX3及びΔY3を計算し、この計算結果を制御回
路3に送出する。これにより先端部1は補正量Δx3.
ΔY3だけ移動され、交差点24はほぼ側面18上に設
定される。以後は前述の動作が縁り返えして行われる。
尚、前記具体例ではカメラ21で有限のX−Z平面を撮
像して画面27をイ(すたが、本発明はこれに限定され
ず、例えば実質的にY方向だけの線領域をカメラ21で
撮像して矩形画面に代えて線状両面でもって前記と同様
に作動させてもよく、また矩形画面27を得る場合には
、各−水平走査線毎にスリット像の位置を得て、この得
られた多数の値から平均の値をめ、この平均値に基づい
て前記の作動を行わせてもよい。その上、前記具体例で
はティーチング位置データに基づいて物体に作業を行わ
せるいわゆるティーチング・ブレ42フフ1口〆ントに
ついて説明したが本発明はこれに限定されず、例えばテ
ィーチング位置データによることなく、補正を行いつつ
直接物体に作業を行うロボットにも適用し得、また例え
ばピアノ線25を設けることなしにロボットを構成する
と共に、先端部1の位置及び回転量を検出するポテンシ
ョメータ等を設け、先端部1の側面18に沿う移動中、
一定時間毎に前記ポテンショメータから得られる位置信
号及び回転祇信号を記憶装置に記憶するようにして物体
12に対するいわゆるティーチングデータを得るように
してもよい。加えて、前記例では2条のスリット光を用
いたが、−条の比較的中広のスリット光を用い、このス
リット光で生じるスリット像の両側の位置を前記例と同
様にして検出してもよい。
また検出器14にもカメラ21等を用いて同様に構成し
てもよい。
前記の如く本発明によれば自動的に被作業物体の形状、
もしくは相対位置を検出して可動部を移動さ→(ること
ができるため、人手に代えて自動的なティーチングが可
能となり、しかもカッタ■、の作簗具を取り付けること
により1U接に被作業物体に作条を行いイ11る結果、
ティーチングを省略し得ると共に、可動部と被作業物体
との相対位置にそ才り、l呈考慮をはらう・杯、要がな
くなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による好棟しい一具体例の正面図、第2
図は第1図に示すII −II線断面図、第3図は本発
明による好ましい一具体例の+/E気回路ブロック図、
2Hi、4図及び第5図は第1図に示す具体例の色・、
j)作説明図で4りる。 】・先(り、1)部、:3・・・制御回路、17・・光
源、21・−丁業用デレビカメラ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)可動部と、被作業物体に向って光線を発するよう
    に可動部に設けられた発光手段と、この発光手段により
    発せられた光線によシ被作業物に生じた光像を撮像する
    ように受光軸が前記発光手段の光軸と被作業・物体側で
    交差すべく可動部に設けられた檄像手段と、との撮像手
    段から得られた画面上における光像の位置と基準位置と
    から被作業物体と可動部との相対位置関係を電気的に得
    る手段とからなる工喚用ロボット。
  2. (2)発光手段は平行な少なくとも2条のスリフト光か
    らなる光線を発するように構成されている特許請求の範
    囲第1巾に記載の工業用ロボフト。
  3. (3)撮像手段は工業用テレビカメラからなる特許請求
    の範囲第1項又は第2項に記載の工業用ロピット。 載の工業用口ゴット。
JP24009283A 1983-12-20 1983-12-20 工業用ロボツト Granted JPS60131187A (ja)

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JP24009283A JPS60131187A (ja) 1983-12-20 1983-12-20 工業用ロボツト

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JP24009283A JPS60131187A (ja) 1983-12-20 1983-12-20 工業用ロボツト

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JPS60131187A true JPS60131187A (ja) 1985-07-12
JPH0425119B2 JPH0425119B2 (ja) 1992-04-28

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63102884A (ja) * 1986-10-17 1988-05-07 トキコ株式会社 ワ−ク位置ずれ検知装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57109576A (en) * 1980-11-12 1982-07-08 Kawasaki Heavy Ind Ltd Controller for manipulator type welding device
JPS5844973A (ja) * 1981-08-31 1983-03-16 エス・ア−ル・アイ・インタ−ナシヨナル 映像を取得する方法および装置

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JPH0425119B2 (ja) 1992-04-28

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