JPS6389279A - ロボツトの動作教示方法 - Google Patents

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】 本発明はロボットの動作教示方法に関し、−層詳細には
、ティーチングボックスからのリモートコントロールに
よりロボットの教示基準点データとしての動作データを
得ると共に、当該教示基準点に関するロボット動作デー
タと予め画像処理装置内に記憶しであるワークの標準加
工用ロボット動作データ（以下、標準加工データという
）とを前記画像処理装置で編集して所望のロボット動作
データを得ることを可能としたロボットの動作教示方法
に関する。

従来、ティーチング／プレイバック方式のロボットにお
いては、ティーチングボックスからのリモートコントロ
ールにより実際にロボットマニピュレータのエンドイフ
エクタを所望の位置まで移動させ、このエンドイフエク
タの全ての作用点と停止点および移動速度等をロボット
コントローラ内のメモリにロボット動作データとして記
憶させている。この方法はワークに対して実際にロボッ
トを動作させてティーチングを行うために、プレイバッ
ク時の作業加工精度が極めてよいという利点がある。

然しながら、このような利点が存在するにも拘らず従来
のティーチング／プレイバック方式のロボットの動作方
法は以下のような種々の不都合を露呈している。

すなわち、 ■　全ての動作点を教示する必要があるため、通常、教
示点が非常に多くなる。その上、同じ動作パターンを繰
り返して動作させる場合であってもティーチングボック
スにより繰り返して動作を教示しなければならない、■
　同じ動作パターンを精度よく繰り返させるためには精
度の高いティーチングが必要とされる、 ■　ティーチングオペレータのティーチング技術の個人
差、すなわち、知識や経験の差等がロボットの動作精度
の差として顕れ、このロボットを用いてワークに対して
加工を行った場合、仕上がり状態に差が露呈することに
なる、 ■　ティーチング結果が適当であるかどうかを確認する
ためには逐一プレイバック動作を必要とし、その際、若
し不適当な個所があることが確認された場合、当該不適
当な個所を補正するための再ティーチングを必要とし、
さらに当該再ティーチング個所に対してプレイバックを
行うことが必要となる 等である。

上記の理由により従来のティーチングだけによるティー
チングプレイバック方式のロボット動作教示方法は、所
望のロボット動作データを得るまでに、全体として非常
に長い時間がかかる上、ティーチング自体に精度が要求
され頗る煩雑なものとなっている。

一方、この方法の改善を目的として、グラフィックディ
スプレイを含む画像処理装置にワークの形状モデルデー
タとロボットのモデルデータとを入力して前記グラフィ
ックディスプレイ上で動作のシミュレーションをしなが
らロボットの動作データを得るようにした方法も存在し
ている。然しなから、この方法で得られたロボット動作
データを活用するためにはワークを実際の加工に供する
前に、予め実物のワークの位置、寸法等の値と設計上の
値（前記形状モデルデータに対応する値）との間に誤差
等が存在しないように調整しておかなければな、らない
。例えば、この種の誤差には自動車の車体加工の際のプ
レス溶接等で生じる加工誤差や、ロボットそのものの加
工、組立精度の誤差並びにロボットのバックラッシュそ
の他ワークの位置決め精度に基づく誤差等が存在してい
る。そこで、画像処理装置内でティーチングしたロボッ
ト動作データが実物のワークに正確に適合しているかど
うかを判定するために、必ず１ステツプ毎にプレイバッ
ク動作させ確認しなければならない。

その際、通常は全ティーチング点が不適当であることが
多く、この確認後の段階で修正ティーチングを行うと共
に全動作データの補正をしなければならない。従って、
作業時間が多くかかるという欠点はこの方法によっても
回避することが出来ない。

本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あって、ワークに対するロボットの動作の基準となる教
示基準点だけを数点選択してティーチングボックスの指
令によって当言亥ワークとロボットとの相対位置として
教示しておき、該教示基準点からのワークに対する作業
の教示についでは、画像表示装置に標準データとして予
め記憶格納されている軌跡データを入力してロボットを
作動させるようにし、これによって、作業晴間のよい、
しかもティーチング時間を大幅に短縮することが可能な
ロボットの動作教示方法を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明はロボット動作デ
ータに基づきワークの加工を行うためのロボットの動作
教示方法であって、前記ロボット動作データを得るため
に、先ず、ワークとロボットとの相対位置に係る教示基
準点データをロボットのティーチングによって得、次に
、当該教示基準点データを少なくともディスプレイ手段
、図形入力手段からなる画像処理装置に入力し、次いで
、当該画像処理装置に予め入力されている標準加工デー
タと前記教示基準点データを当該画像処理装置により編
集し、さらに当該編集したデータを前記ロボットの動作
データとすることを特徴とする。

次に本発明に係るロボットの動作教示方法について、こ
れを実施するための装置との関係において好適な実施例
を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する
。

第１図は本発明を実施するための装置の概略構成図であ
って、その中、参照符号２０は画像処理装置を示す。当
該画像処理装置２０はＣＲＴ等の表示手段からなるグラ
フィックディスプレイ２２と、各種データを編集処理す
るためのコンピュータ２４と、記憶手段、例えば、フロ
ッピーディスクドライブ装置（以下、ＦＤＤと称する）
２６およびポインティングデバイスであるマウス２８と
を含む。

この場合、前記記憶手段であるＦ’ＤＤ２６には、予め
種々の標準加工データが入力されているものとする。当
該標準加工データの例を第２図に示す。第２図はミグス
ポット溶接におけるウィービングスポットパターンの例
であって、第２図ａｏｂＳｃの夫々が１個のウィービン
グスポットパターンを表し、夫々の図の中の微小円、例
えば、第２図ａにあっては、ＢＳＣ，ＤＳＥ点等が実際
の溶接個所を表している。また、夫々のウィービングス
ポットパターンに付された符号Ａは夫々のウィービング
スポットパターンの溶接開始基準点を示す。

次に、前記画像処理装置２０は接続ケーブル３０を介し
てオペレーティングパネル３２に組み込まれている中継
器３３の一方の端子に接続され、当該中継器３３の他方
の端子は接続ケーブル３４を通じてロボットコントロー
ラ３８に接続されている。

この場合、ティーチングボックス３１は接続ケーブル３
６を介し、前記ロボットコントローラ３８に接続されて
いる。当Ｍ’Ｓロボットコントローラ３８は接続ケーブ
ル４０を介してロボット５０に接続されると共に、当該
ロボット５０の先端部には所望の作業を遂行するエンド
イフエクク５２）例えば、溶接トーチが取り付けられ、
当該エンドイフェクタ５２がワーク５４に対し溶接等の
加工処理を行う。その制御は前記ロボットコントローラ
３８により行われる。

本実施例に係るロボットの動作教示を行う装置は基本的
には以上のように構成されるものであって、次にその作
用並びに効果についてミグスポット溶接を例として以下
詳細に説明する。

先ず、第１ステツプとして、第３図に示すように、実際
のワークを構成する部材５４ａ、５４ｂに合わせてミグ
スポット溶接のための溶接開始基準点（教示基準点）ａ
ｏ、ｂｏ、ｃｏ、ｄｏをティーチングボックス３１を用
いてティーチングする。

第２ステツプとして当該教示基準点をプレイバックする
。その際、不都合があれば、再度ティーチング／プレイ
バックを繰り返し前記のような不都合のない状態となる
まで補正する。この補正は前記第１および第２ステツプ
の繰り返し手順により遂行される。この結果、ワーク５
４と前記エンドイフェクタ５２との間の距Ｍｐ＋１Ａ２
）ｌ、および１４が正確に定義されることになる。すな
わち、前記ワーク５４を構成する部材５４ａ、５４ｂに
係る精度のよい教示基準点ａ０、ｂｏ、ｃｏおよびｄｏ
を夫々得ることが出来る。

当該ティーチング／プレイバック補正の行われた前記教
示基準点データはロボットコントローラ３８および中継
器３３を介して画像処理装置２０内のメモリに記憶格納
される。

次に、第３ステツプにおいては前記画像処理装置２０に
予め標準加工データとしてＦＤＤ２６に記憶されている
第２図ａ　−、ｂ　％　Ｃに示すウィービングスポット
パターンデータの中、最適とされるものをワークの位置
や厚み等に基づいて選択し、当工亥選択したウィービン
グスポットパターンデータの溶接開始点Ａの座標値（標
準加工データ）と、前記ティーチングボックス３１で得
た教示基準点ａＯ、ｂ６　、ｃｏおよびｄｏの座標値（
教示基準点データ）をポインティングデバイスであるマ
ウス２８でヒツティングしながら対応させる。この場合
、若し、適切な標準ウィービングスポットパターンデー
タがない時には、その場でマウス２８を使って所望のウ
ィービングスポットパターンを作成し、その後、この新
しいウィービングスポットパターンデータの？容接開始
基準点Ａと前記教示基準点を対応させればよい。なお、
新しく作成されたウィービングスポットパターンデータ
は前記標準加工データファイルに加えておけば好適であ
る。

次に、第４ステツプとして当該編集が終了したワークの
加工データを当該画像処理装置２０の座標変数から実際
に溶接ロボットを動作させるロボット座標変数に変換し
、これをロボット動作データとしてロボットコントロー
ラ３８のメモリ内に中継器３３を経由して記憶させる。

このようにして得られた教示基準点を含むロボット動作
データは実際のワークに対して正確に規定された教示基
準点に基づき作成されているので全体として非常に正確
なデータになることは容易に諒解されよう。

次に、上述のようにして得られたロボット動作データに
基づくロボットのエンドイフェクタ５２の動作点および
動作軌跡の例を示そう。

第４図はその好適な例であって、参照符号ａｏ、ｂ６、
ｃＯおよびｄｏの各点は教示基準点であり、参照符号ａ
Ｉｓ　ａｚ　、”’ｄ３−．ｄ４で示す小円は動作点（
溶接点）である。本図の例において、基準点は４点であ
り動作点は１９点存在している。、また、参照符号（１
）乃至（８）によって動作軌跡を示し、これはエンドイ
フェクタ５２が矢印方向に進行することを示唆している
。

通常、上記ロボットコントローラ３８に格納されている
ロボット動作データに基づくワークに対する加工作業は
オペレーティングパネル３２の操作により実行される。

従って、この場合において前記画像処理装置２０は特に
必要な構成要素とはならない。

以上説明したように、本発明方法によれば、ティーチン
グ作業に熟練を要し且つ繁忙を極めるウィービングスポ
ットパターン等を標準化したデータ（標準加工データ）
と実際にティーチング作業によって得られる少数の教示
基準点データとを画像処理装置を利用して編集合成出来
るため、結果として、従来技術に比べてワークについて
の正確なロボット動作データを大幅に短い時間で得るこ
とが出来る。その上、万一、作業の改廃が生じた場合で
も画像処理装置のディスプレイ上を利用した処理として
節単にロボット動作データの修正が可能となり、従って
、全体としてティーチング時間を大幅に低減出来る効果
が得られる。

以上、本発明について好適な実施例を挙げて説明したが
、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設
計の変更が可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施するための装置の一実施例を
示す構成図、 第２図は本発明方法に係る標準加工データの例であって
、ウィービングスポット標準パターン模式図、 第３図は本発明方法による教示基準点データ取得のため
の模式図、 第４図は本発明方法による作用の説明に供するロボット
の動作点および動作軌跡を示す模式２０・・・画像処理
装置　　　２２・・・ディスプレイ２４・・・コンピュ
ータ ２６・・・フロッピーディスクドライブ２８・・・マウ
ス　　　　　　３０・・・接続ケーブル３１・・・ティ
ーチングボックス ３２・・・オペレーティングパネル ３３・・・中継器　　　　　　３４．３６・・・接続ケ
ーブル３８・・・ロボットコントローラ ４０・・・接続ケーブル　　　５０・・・ロボット５２
・・・エンドイフエクタ　５４・・・ワーク特許出願人
　　　本田技研工業株式会社ＦＩＧ、２

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ロボット動作データに基づきワークの加工を行う
   ためのロボットの動作教示方法であって、前記ロボット
   動作データを得るために、先ず、ワークとロボットとの
   相対位置に係る教示基準点データをロボットのティーチ
   ングによって得、次に、当該教示基準点データを少なく
   ともディスプレイ手段、図形入力手段からなる画像処理
   装置に入力し、次いで、当該画像処理装置に予め入力さ
   れている標準加工データと前記教示基準点データを当該
   画像処理装置により編集し、さらに当該編集したデータ
   を前記ロボットの動作データとすることを特徴とするロ
   ボットの動作教示方法。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の方法において、ロボ
   ットはミグスポット溶接用ロボットであるロボットの動
   作教示方法。
3. （３）特許請求の範囲第１項記載の方法において、標準
   加工データはミグスポット溶接用ウィービングスポット
   パターンデータであるロボットの動作教示方法。