JPS6174007A - 工業用ロボツトの教示方法 - Google Patents

工業用ロボツトの教示方法

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JPS6174007A
JPS6174007A JP19608684A JP19608684A JPS6174007A JP S6174007 A JPS6174007 A JP S6174007A JP 19608684 A JP19608684 A JP 19608684A JP 19608684 A JP19608684 A JP 19608684A JP S6174007 A JPS6174007 A JP S6174007A
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Kanji Mihashi
三橋 寛治
Kanji Matsushima
幹治 松島
Hideyuki Higuchi
樋口 英之
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/42Recording and playback systems, i.e. in which the programme is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/36Nc in input of data, input key till input tape
    • G05B2219/36225Select and insert program from library, select case, variant

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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はIコ;14’ 71−の教示方法に関し、詳し
くは、オフラインでi4られた教示データを仮想位置に
変換し、オンラインで修正するようにしたロボットの教
示方法に関する。これは、生産ラインに設置されている
ロボットにオフラインでの教示データが転送され、所定
の作動を再現させる技術分野で利用されるものである。
〔従来技術〕
工業用ロボットの教示方法として最近注目されているオ
フライン教示は、生産ラインに設置されたロボット(以
下、ラインロボットという)に直接その作業対象物(以
下、ラインワークという)の目標位置を教示するのでは
なく、別途同一のロボット(以下、モデルロボットとい
う)とワーク(以下、モデルワークという)を用いて生
産ラインとは別のところで教示することである。その教
示データは変換処理されてラインロボットに転送され、
そのラインロボットに所定のラインワークに対する作動
を再現させることができるようになっている。その教示
システムの一例を説明すると第4図に示すように、モデ
ルロボット1、ラインロボット2および変換処理装置3
ならびにモデルワ−り4とから構成される。例えば、自
動車用車体のスポット溶接作業に、このオフライン教示
システムが採用されると、ラインの車体と同一のモデル
4にモデルロボット1の手首が順次溶接個所である目標
位置を辿るように教示される。変換処理装置3ては、モ
デルロボット1とラインロボット2に別途教示されたそ
れぞれのモデルワーク4とラインワーク5において対応
する3点の位置情報から、オフラインで教示されたデー
タ(以下、教示データという)を生産ラインでの再現デ
ータ(以下、オンラインデータという)に変換する変換
式が演算されているので、教示データはその変換式を用
いて座標変換されたオンラインデータとなる。これをラ
インロボット2に転送すれば、ラインロボット2はライ
ンワーク5に対して所定の目標位置を辿る’fd+作を
再現するわけである。
このようにすれば、ラインロボットが現在の作業を行な
っている間に、異なるワークに対する教示を同一のモデ
ルロボットを用いてオフラインで済ますことができるの
で、ラインを教示のために長時間停止させる必要はなく
、直接生産に寄与しない時間の削減を図ることができる
上述したシステムによれば、その再現動作はモデルロボ
ットに教示した通りになる筈であるが、実際には次のよ
うな要因によって、理想的に変換されるべき目標位置と
変換後の再現位置には若干の差異が生じる。その要因は
、ワーク精度にバラツキがあること、ロボットに機械寸
法のバラツキがあること、同一ロボットでも機械的に前
後・左右・上下に対称でないこと、ロボットとワークそ
れぞれの据付は面に凹凸があること、演算に誤差がある
こと、機械実寸法と計算機内モデルの寸法が一致してい
ないこと、などが挙げられる。その結果、例えばロボッ
トの手首の先端に取付けられたスポット溶接用のガンの
位置が理想的に計算された位置とは異なってラインワー
クとふつかったり、さらには、姿勢状態の悪い場合には
ワーク自体を損傷させることにもなる。このような不具
合はスポット溶接作業に限らず、ハンドリング作業や組
立て作業の場合など極めて高い再現精度が要求されると
ころでは問題となる。
このような変換誤差を完全Gこなくすには、変換処理中
にいかに機械的誤差を抑えるか、また、いかに[的誤差
を持ったモデルを計算機で作り上げるかにかかっている
。加えて、変換処理におけるデジタル計算の桁落ちによ
る演算誤差をな(さなければ、その解決を図ることがで
きない。しかし、実際にはこれらは非常に困難なことで
あり、仮に実現したとしても変換の計算時間が長くなっ
てロボットの作@Fi−現に支障をきたすことになって
問題か残る。
[発明の目的] 本発明は上述の問題に鑑みてなされたもので、その「1
的は、モデルロボットにおいてオフライン教示されたデ
ータをラインロボットで精度よく再現させることができ
るようにするもので、オフライン教示データ変換の際に
生じる誤差を、オンライン教示で吸収できるようにブ乙
オフライン教示の実現を図った工業用ロホノ1−の教示
方法を提イ1(することてある。
[発明の構成] 本発明の工業用ロボットの教示方法の特徴を第1図を参
照して説明すると、オフラインで教示されたデータat
、a2.a3・・を、ラインワーク5上の目標位置 1
 LL 、  a2“、a3″・・に対応するが若干変
位した仮想位置al’、a2’。
a3’ ・・に変換し、その仮想位置al’、a2’、
a3’  ・・よりラインロボット2にラインワーク5
上の目標位置a1″、a2″1 a3″・・をオンライ
ン教示することにより、ラインロボット2が目標位置a
1″、a2″、33″・・を辿る所定の作動を行なうこ
とができるようにしたことである。
〔実施例〕 以下図面を参照しながら、本発明の教示方法を説明する
。第2図はその発明を実現するシステム図で、ラインロ
ボット2と同一機種のモデルロボットlが、生産ライン
から外れた場所に設置され、生産ラインで作業の対象と
なるラインワーク5と同一のモデルワーク4に対する動
作が教示されるようになっている。3は変換処理装置で
、モデルロボット1とラインロボット2に教示されたそ
れぞれのモデルワーク4とラインワーク5において対応
する3点の位置情報から、教示データをオンラインデー
タに変換する変換式を演算すると共に、その変換式を用
いて第3図に示すオフラインで教示されたデータ21.
  al、a3・・から、第1図に示すラインワーク上
の目標位置であるオンラインデータal“、al”、a
3”−・を演算するものである。6は目標位置離反装置
で、変換処理装置3が教示データを変換する際、ある変
換パラメータを与えることにより、意図的に本来の目標
位置すなわちラインロボット2の手首が辿るべき位置か
ら、指定方向に指定距離若干変位した新しい仮想位置a
l’、a2’、a3’ ・ を算出させるものである。
7は移動制御装置で、仮想位置から目標位置に移動させ
る教示ステップ送りモードを¥:rする制御装置である
。これは、ラインワークl−2を、ラインワーク5から
離れた仮想位置al’、  、32’、a3’ ・・か
らラインワーク5上の目標位置a1″、a2″ 、33
″・・までオンライン教示すると、それを記憶するもの
である。
したがって、演算された仮想位置に誤差があっても、そ
の位置を基点にしてオンラインでその誤差を吸収させる
べき教示が行なわれることになる。
なお、上述した変換処理装置3や目標位置離反装置6、
移動制御装置7は必要に応じて一体化され、例えばパー
ソナルコンピュータなどを通宜組み合せて構成される。
次に、教示動作とその変換ならびQこ再現をjlQを追
って説明する。
まず、モデルロボットIとモデルワーク4を、生産ライ
ンで設置されるラインロボット2とラインワーク5にあ
る程度近似したように配置する。
作業者がモデルロボットlの手首を導いてモデルワーク
4上の作業点を、第3図に示すal、al。
a3・・のように順次教示してそれを教示データとして
記憶させる。そのデータが変換処理装置3に入力される
と、前述したように変換式を用いて教示データが生産ラ
インで再現すべきデータに変換されろ。その際、目標1
ヶ置、η■反!A装6がある変1カパラメータを与えて
そのデータを意図的に本来の目標位置A 1 .  a
 2 ” 、  a 3 ”・・から、ラインワーク5
にふつからない範囲でずれた仮想位置al’、、32’
、a3’ ・−をl寅算するように指令する。この仮想
位置は変換の際の誤差をl’14っているので、第11
’7Hこ示ずようにラインワーク51−の口(ニアi装
置、11″、  a 2 ″、  :13 ″・・に対
して、各位置か同程度にずれているのではなく、部分的
うこJれ4Jがシーなっている。そ、二で、ラインロボ
ット2をラインワ−り5に対して、イ反怠町イ;7置a
1’、a2’、a3’ ・・を基点にして目標位置a 
l ” 、  a 2 ” 、;h 3″・・をオンラ
インで手48を9(印9方向に誘導するよう番こして作
業者が教示ずろと、各位置ごとに仮想位置からの移動量
blb2、b3・・が記録される。これらは、仮碧、位
置から各目標位置に移行させるための計算上の移動量と
してラインじ1十〕1−2に記す、aされるので、ライ
ンロボット2は常に目標位置を順次辿るためのIIq報
か落えられる。なお、その各位置の教示はステ、プ送り
させることにより、極めて短い時間で行なわれる。しか
も、そのオンライン教示は、そのラインロボット2が作
業を行なうラインワーク5の最初のものだけであり、記
憶されたデータに基づいて次のラインワークからは、そ
の手首が目標位置を直接辿るようにして移動し、所定の
作業が行なわれる。
このような教示作業のうち仮想位置をび算するまでの一
連の作業はオフラインで行なわれ、生産ラインのロボッ
トの作業を阻害することがない。
仮想位置から目標位置までの教示はオンラインで行なわ
れるか、そのために必要とされろ時間は従来オンライン
で行なっていた全ての教示作業に要する時間と比べると
則めて短いものであって、ロボットの教示作業の迅速化
を実現することかできる。しかも、その再現精度は従来
考えられているオフライン教示では得られない高いもの
となるので、実現に至らない状況にあるオフライン教示
自体が可能となる。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明したように、本発明の工業用ロホ71−
の教示方法は、オフラインで教示されたデータをライン
ワーク−ヒの目標位置に対応する仮想位置に変換し、そ
の仮想位置よりラインロボットC1ニラ・インワークI
−の目標位置をオンライン教示す一部〕1、うりこし7
たのζ、う・インロボノ1−が1」標位置を辿る動作の
再現精度か極めて高く維持される。したか111.て、
う・インロIボッI・の河現作1すj中にその手首かう
インワークの一部に衝突したり、ラインワクを1【)錫
さけ−ろといったことか回避される。また、数示作業は
オフラインとオンラインの両方で行なわれろことになる
か、生産を阻害するオンラf′、′教示の時間を著しく
短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の工業用ロボットの教示方法乙こ’31
’ 7rライン口1ボ、7トにおけろ教示手順の説明図
、第2図Cよ本方法を実現するための教示システム図、
第3図1よモデルワークを使用したオフライン教示の説
明[劉、第4図は従来考えられているオフライン教示の
システム図である。 1 モデルロボット、2−ラインロホノ1−14−モデ
ルワーク、5 ラインワーク、al、a2、a3・・−
教示データ、al’、a2’、a3′・・−仮想位置、
al”、a2“、a3”・・−目標位置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)モデルワークを用いてモデルロボットに教示した
    後、その教示データに基づいてラインワークに対するラ
    インロボットに所定の作動を再現させるようにしたオフ
    ライン教示によるロボットの教示方法において、 オフラインで教示されたデータを、ラインワーク上の目
    標位置に対応するが若干変位した仮想位置に変換し、そ
    の仮想位置よりラインロボットにラインワーク上の目標
    位置をオンライン教示することにより、ラインロボット
    が目標位置を辿る所定の作動を行なうことができるよう
    にしたことを特徴とする工業用ロボットの教示方法。
JP59196086A 1984-09-19 1984-09-19 工業用ロボットの教示方法 Expired - Lifetime JPH06105413B2 (ja)

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