JP2000153483A - ロボット制御装置 - Google Patents
ロボット制御装置Info
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- JP2000153483A JP2000153483A JP32898398A JP32898398A JP2000153483A JP 2000153483 A JP2000153483 A JP 2000153483A JP 32898398 A JP32898398 A JP 32898398A JP 32898398 A JP32898398 A JP 32898398A JP 2000153483 A JP2000153483 A JP 2000153483A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ワーク座標系Σｐロボット座標系Σｒとを意
識しながらの入力作業を不要にして教示データを入力す
る際のオペレータの負担を低減する。 【解決手段】 重力方向Ｇに一致したＺ座標軸を有した
ロボット座標系Σｒで教示データの入力を受け付ける教
示データ入力処理と、ワーク１０の位置姿勢に対して一
定の位置関係を有するワーク座標系Σｐにロボット座標
系Σｒの教示データを座標変換する第１変換処理と、ワ
ーク座標系Σｐに座標変換された教示データからワーク
座標系Σｐにおける動作データを求める動作データ作成
処理と、ワーク座標系Σｐの動作データをロボット座標
系Σｒの動作データに座標変換する第２変換処理とを処
理ステップとして有した教示データ処理ルーチンを備え
ている。
識しながらの入力作業を不要にして教示データを入力す
る際のオペレータの負担を低減する。 【解決手段】 重力方向Ｇに一致したＺ座標軸を有した
ロボット座標系Σｒで教示データの入力を受け付ける教
示データ入力処理と、ワーク１０の位置姿勢に対して一
定の位置関係を有するワーク座標系Σｐにロボット座標
系Σｒの教示データを座標変換する第１変換処理と、ワ
ーク座標系Σｐに座標変換された教示データからワーク
座標系Σｐにおける動作データを求める動作データ作成
処理と、ワーク座標系Σｐの動作データをロボット座標
系Σｒの動作データに座標変換する第２変換処理とを処
理ステップとして有した教示データ処理ルーチンを備え
ている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、教示データから動
作データを作成して工業用ロボットの制御に使用するロ
ボット制御装置に関するものである。
作データを作成して工業用ロボットの制御に使用するロ
ボット制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】アーク溶接ロボットのロボット制御装置
は、一般に、開先の種別毎にウィービング方向やパス
数、各パス毎のツールの目標位置、姿勢、溶接電流等の
溶接条件データを予めデータベースとして備えている。
そして、同種類の開先を溶接するのであれば、このデー
タベースの溶接条件データを経路補間の算出に用いるこ
とによって、オペレータが入力する教示データを最小限
に抑制して教示作業の負担を低減させるように構成され
ている。
は、一般に、開先の種別毎にウィービング方向やパス
数、各パス毎のツールの目標位置、姿勢、溶接電流等の
溶接条件データを予めデータベースとして備えている。
そして、同種類の開先を溶接するのであれば、このデー
タベースの溶接条件データを経路補間の算出に用いるこ
とによって、オペレータが入力する教示データを最小限
に抑制して教示作業の負担を低減させるように構成され
ている。
【０００３】ところで、上記の溶接条件データは、開先
を備えた加工対象物（以下、ワークと称する）が特定の
位置姿勢で保持されているときに最適な溶接品質を実現
するものであるが、ワークは、アーク溶接ロボットの作
動領域の制限を解消するように位置決め装置に装着され
ることによって、位置姿勢が任意に変更される場合があ
る（図１参照）。このような場合、ワークの開先がデー
タベースに対応した種類であっても、開先の方向や傾き
がワークの位置姿勢に応じて異なるため、データベース
の溶接条件データをそのまま適用して経路補間を行うこ
とができない。
を備えた加工対象物（以下、ワークと称する）が特定の
位置姿勢で保持されているときに最適な溶接品質を実現
するものであるが、ワークは、アーク溶接ロボットの作
動領域の制限を解消するように位置決め装置に装着され
ることによって、位置姿勢が任意に変更される場合があ
る（図１参照）。このような場合、ワークの開先がデー
タベースに対応した種類であっても、開先の方向や傾き
がワークの位置姿勢に応じて異なるため、データベース
の溶接条件データをそのまま適用して経路補間を行うこ
とができない。
【０００４】そこで、従来のロボット制御装置は、アー
ク溶接ロボットが存在するロボット座標系とは別に、ワ
ークの位置姿勢に対応したワーク座標系という概念を導
入し、このワーク座標系における特定の位置姿勢で教示
作業を実施することにより教示データを作成する。そし
て、教示データと溶接条件データとを基にしてワーク座
標系における経路補間を行った後、ロボット座標系に座
標変換してアーク溶接ロボットの作動データとするよう
に構成されている。
ク溶接ロボットが存在するロボット座標系とは別に、ワ
ークの位置姿勢に対応したワーク座標系という概念を導
入し、このワーク座標系における特定の位置姿勢で教示
作業を実施することにより教示データを作成する。そし
て、教示データと溶接条件データとを基にしてワーク座
標系における経路補間を行った後、ロボット座標系に座
標変換してアーク溶接ロボットの作動データとするよう
に構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、溶接条件データがロボット座標系の位置
姿勢を基にして作成されたものであるため、ワーク座標
系における教示作業をロボット座標系を意識しながら行
わねばならないという問題がある。
来の構成では、溶接条件データがロボット座標系の位置
姿勢を基にして作成されたものであるため、ワーク座標
系における教示作業をロボット座標系を意識しながら行
わねばならないという問題がある。
【０００６】即ち、例えば図６に示すように、ワーク５
２を保持したターンテーブル５１がロボット座標系Σｒ
（Ｘｒ，Ｙｒ，Ｚｒ）において４５度の角度で傾斜され
ている場合、ツール５３が重力方向Ｇに対して下向き姿
勢になっているにも拘わらず、ワーク座標系Σｐ（Ｘ
ｐ，Ｙｐ，Ｚｐ）において教示作業を行うため、開先を
『水平すみ肉』、ツール５３の傾斜角を４５度、ウィー
ビング方向を『斜め』と入力する必要がある。これらの
入力は、重力の存在するロボット座標系Σｒの地上で生
活する人間にとっては非常に分かりにくいものである。
さらに、ワーク座標系Σｐにおいては『水平すみ肉』の
開先であっても、実際の溶接が行われるロボット座標系
Σｒにおいては『下向きすみ肉』の開先であるため、
『水平すみ肉』の溶接条件データをそのまま適用するこ
とができない。従って、溶接不良が生じないように、溶
接条件データを調整することが必要になる。
２を保持したターンテーブル５１がロボット座標系Σｒ
（Ｘｒ，Ｙｒ，Ｚｒ）において４５度の角度で傾斜され
ている場合、ツール５３が重力方向Ｇに対して下向き姿
勢になっているにも拘わらず、ワーク座標系Σｐ（Ｘ
ｐ，Ｙｐ，Ｚｐ）において教示作業を行うため、開先を
『水平すみ肉』、ツール５３の傾斜角を４５度、ウィー
ビング方向を『斜め』と入力する必要がある。これらの
入力は、重力の存在するロボット座標系Σｒの地上で生
活する人間にとっては非常に分かりにくいものである。
さらに、ワーク座標系Σｐにおいては『水平すみ肉』の
開先であっても、実際の溶接が行われるロボット座標系
Σｒにおいては『下向きすみ肉』の開先であるため、
『水平すみ肉』の溶接条件データをそのまま適用するこ
とができない。従って、溶接不良が生じないように、溶
接条件データを調整することが必要になる。
【０００７】このように、従来は、教示作業時にワーク
座標系Σｐおよびロボット座標系Σｒの両者を意識しな
がら教示作業を行わねばならないため、オペレータに大
きな負担が生じるという問題がある。そこで、本発明
は、このような両座標系Σｐ・Σｒを意識せずに教示作
業を行うことができるロボット制御装置を提供しようと
するものである。
座標系Σｐおよびロボット座標系Σｒの両者を意識しな
がら教示作業を行わねばならないため、オペレータに大
きな負担が生じるという問題がある。そこで、本発明
は、このような両座標系Σｐ・Σｒを意識せずに教示作
業を行うことができるロボット制御装置を提供しようと
するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の発明は、任意の位置姿勢に変更される加
工対象物に対する各種の加工処理を工業用ロボットに行
わせるように、オペレータが前記加工対象物の位置姿勢
に基づいて入力した教示データから前記工業用ロボット
の動作データを作成するロボット制御装置であって、重
力方向に一致したＺ座標軸を有したロボット座標系で前
記教示データの入力を受け付ける教示データ入力手段
と、前記加工対象物の位置姿勢に対して一定の位置関係
を有するワーク座標系に、前記ロボット座標系の教示デ
ータを座標変換する第１変換手段と、前記ワーク座標系
に座標変換された教示データから該ワーク座標系におけ
る動作データを求める動作データ作成手段と、前記ワー
ク座標系の動作データを前記ロボット座標系の動作デー
タに座標変換する第２変換手段とを有していることを特
徴としている。
に、請求項１の発明は、任意の位置姿勢に変更される加
工対象物に対する各種の加工処理を工業用ロボットに行
わせるように、オペレータが前記加工対象物の位置姿勢
に基づいて入力した教示データから前記工業用ロボット
の動作データを作成するロボット制御装置であって、重
力方向に一致したＺ座標軸を有したロボット座標系で前
記教示データの入力を受け付ける教示データ入力手段
と、前記加工対象物の位置姿勢に対して一定の位置関係
を有するワーク座標系に、前記ロボット座標系の教示デ
ータを座標変換する第１変換手段と、前記ワーク座標系
に座標変換された教示データから該ワーク座標系におけ
る動作データを求める動作データ作成手段と、前記ワー
ク座標系の動作データを前記ロボット座標系の動作デー
タに座標変換する第２変換手段とを有していることを特
徴としている。
【０００９】これにより、重力方向に一致したＺ座標軸
を有したロボット座標系で教示データの入力を行えば、
重力を基準として入力作業を行うことが可能になるた
め、オペレータが見たままの加工対象物の位置姿勢を教
示データとすることができる。従って、従来のような重
力方向とは無関係のワーク座標系で教示データを入力す
る場合のようなワーク座標系とロボット座標系とを意識
しながらの入力作業が不要になるため、教示データを入
力する際におけるオペレータの負担を低減することがで
きる。
を有したロボット座標系で教示データの入力を行えば、
重力を基準として入力作業を行うことが可能になるた
め、オペレータが見たままの加工対象物の位置姿勢を教
示データとすることができる。従って、従来のような重
力方向とは無関係のワーク座標系で教示データを入力す
る場合のようなワーク座標系とロボット座標系とを意識
しながらの入力作業が不要になるため、教示データを入
力する際におけるオペレータの負担を低減することがで
きる。
【００１０】請求項２の発明は、請求項１記載のロボッ
ト制御装置であって、前記ロボット座標系における各種
の加工処理に対応した加工条件データを格納した加工条
件データ記憶手段と、前記教示データ入力手段により入
力された教示データに対応する加工条件データを前記加
工条件データ記憶手段から読み出して動作データとする
読出手段と、動作データの一括設定か個別設定かを判定
し、一括設定であれば、前記読出手段を選択する一方、
個別設定であれば、前記第１変換手段と動作データ作成
手段と第２変換手段とを選択する選択手段とを有するこ
とを特徴としている。
ト制御装置であって、前記ロボット座標系における各種
の加工処理に対応した加工条件データを格納した加工条
件データ記憶手段と、前記教示データ入力手段により入
力された教示データに対応する加工条件データを前記加
工条件データ記憶手段から読み出して動作データとする
読出手段と、動作データの一括設定か個別設定かを判定
し、一括設定であれば、前記読出手段を選択する一方、
個別設定であれば、前記第１変換手段と動作データ作成
手段と第２変換手段とを選択する選択手段とを有するこ
とを特徴としている。
【００１１】これにより、一括設定により読出手段を選
択すれば、予め格納された加工条件データから動作デー
タを作成することができるため、教示データの入力数が
極めて減少することによって、教示データを入力する際
の負担を一層低減させることができる。
択すれば、予め格納された加工条件データから動作デー
タを作成することができるため、教示データの入力数が
極めて減少することによって、教示データを入力する際
の負担を一層低減させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１ないし
図５に基づいて以下に説明する。本実施の形態に係るロ
ボット制御装置は、図１に示すように、アーク溶接ロボ
ット１および位置決め装置２に接続されている。アーク
溶接ロボット１は、基礎に固設され、垂直軸廻りに旋回
運動する旋回台３と、旋回台３に設けられ、垂直面内に
おいて揺動運動する垂直アーム４と、垂直アーム４の先
端に設けられ、同一の垂直面内で揺動運動する水平アー
ム５と、水平アーム５の先端に設けられ、溶接トーチ８
を保持する手首部７とを有している。
図５に基づいて以下に説明する。本実施の形態に係るロ
ボット制御装置は、図１に示すように、アーク溶接ロボ
ット１および位置決め装置２に接続されている。アーク
溶接ロボット１は、基礎に固設され、垂直軸廻りに旋回
運動する旋回台３と、旋回台３に設けられ、垂直面内に
おいて揺動運動する垂直アーム４と、垂直アーム４の先
端に設けられ、同一の垂直面内で揺動運動する水平アー
ム５と、水平アーム５の先端に設けられ、溶接トーチ８
を保持する手首部７とを有している。
【００１３】一方、位置決め装置２は、ワーク１０を保
持するターンテーブル１１と、ターンテーブル１１の中
心部をテーブル面方向に回動可能に支持したテーブル支
持部材１２と、ターンテーブル１１をテーブル面に対し
て垂直方向に回動させるように、テーブル支持部材１２
を回動可能に支持したテーブル傾斜部材１３と、基礎に
固設され、テーブル傾斜部材１３を支持したフレーム部
材１４とを有している。そして、位置決め装置２は、タ
ーンテーブル１１およびテーブル支持部材１２を回動可
能に備えることによって、後述のワーク座標系Σｐにお
けるＸ軸回り（θｐ１）とＺ軸回り（θｐ２）の２つの
回転自由度を有するようになっている。
持するターンテーブル１１と、ターンテーブル１１の中
心部をテーブル面方向に回動可能に支持したテーブル支
持部材１２と、ターンテーブル１１をテーブル面に対し
て垂直方向に回動させるように、テーブル支持部材１２
を回動可能に支持したテーブル傾斜部材１３と、基礎に
固設され、テーブル傾斜部材１３を支持したフレーム部
材１４とを有している。そして、位置決め装置２は、タ
ーンテーブル１１およびテーブル支持部材１２を回動可
能に備えることによって、後述のワーク座標系Σｐにお
けるＸ軸回り（θｐ１）とＺ軸回り（θｐ２）の２つの
回転自由度を有するようになっている。
【００１４】上記のアーク溶接ロボット１および位置決
め装置２は、ロボット制御装置２０により動作が制御さ
れている。ロボット制御装置２０は、Ｉ／Ｏ部２１とＣ
ＰＵ部２２と記憶部２３とを有している。Ｉ／Ｏ部２１
には、上述のアーク溶接ロボット１および位置決め装置
２の他、教示データを入力する教示装置２４が接続され
ている。また、記憶部２３には、溶接条件データ領域２
３ａ、教示データ領域２３ｂ、動作データ領域２３ｃが
形成されている。
め装置２は、ロボット制御装置２０により動作が制御さ
れている。ロボット制御装置２０は、Ｉ／Ｏ部２１とＣ
ＰＵ部２２と記憶部２３とを有している。Ｉ／Ｏ部２１
には、上述のアーク溶接ロボット１および位置決め装置
２の他、教示データを入力する教示装置２４が接続され
ている。また、記憶部２３には、溶接条件データ領域２
３ａ、教示データ領域２３ｂ、動作データ領域２３ｃが
形成されている。
【００１５】溶接条件データ領域２３ａは、ロボット座
標系Σｒにおける各種の開先毎にパス数や各パス毎のツ
ールの目標位置、姿勢、溶接電流等の溶接条件データを
格納している。また、教示データ領域２３ｂは、教示装
置２４から入力されたロボット座標系Σｒにおける教示
データを格納するようになっており、動作データ領域２
３ｃは、教示データや溶接条件データを基にして求めら
れた動作データを格納するようになっている。尚、上述
のロボット座標系Σｒとは、図２にも示すように、重力
方向Ｇに一致したアーク溶接ロボット１の垂直軸をＺ座
標軸Ｚｒとして有した座標系のことであり、ワーク座標
系Σｐとは、ワーク１０の位置姿勢に対して一定の位置
関係を有するようにターンテーブル１１の回転軸をＺ座
標軸Ｚｐとして有した座標系のことである。
標系Σｒにおける各種の開先毎にパス数や各パス毎のツ
ールの目標位置、姿勢、溶接電流等の溶接条件データを
格納している。また、教示データ領域２３ｂは、教示装
置２４から入力されたロボット座標系Σｒにおける教示
データを格納するようになっており、動作データ領域２
３ｃは、教示データや溶接条件データを基にして求めら
れた動作データを格納するようになっている。尚、上述
のロボット座標系Σｒとは、図２にも示すように、重力
方向Ｇに一致したアーク溶接ロボット１の垂直軸をＺ座
標軸Ｚｒとして有した座標系のことであり、ワーク座標
系Σｐとは、ワーク１０の位置姿勢に対して一定の位置
関係を有するようにターンテーブル１１の回転軸をＺ座
標軸Ｚｐとして有した座標系のことである。
【００１６】また、記憶部２３には、教示データ処理ル
ーチン等の各種の制御プログラムが格納されている。教
示データ処理ルーチンは、重力方向Ｇに一致したＺ座標
軸を有したロボット座標系Σｒで教示データの入力を受
け付ける教示データ入力処理と、ワーク１０の位置姿勢
に対して一定の位置関係を有するワーク座標系Σｐにロ
ボット座標系Σｒの教示データを座標変換する第１変換
処理と、ワーク座標系Σｐに座標変換された教示データ
からワーク座標系Σｐにおける動作データを求める動作
データ作成処理と、ワーク座標系Σｐの動作データをロ
ボット座標系Σｒの動作データに座標変換する第２変換
処理とを処理ステップとして有している。さらに、教示
データ処理ルーチンは、教示データ入力処理により入力
された教示データに対応する溶接条件データを溶接条件
データ領域２３ａから読み出して動作データとする読出
処理と、動作データの一括設定か個別設定かを判定し、
一括設定であれば、読出処理を選択する一方、個別設定
であれば、上述の第１変換処理、動作データ作成処理お
よび第２変換処理を選択する選択処理とを処理ステップ
として有している。
ーチン等の各種の制御プログラムが格納されている。教
示データ処理ルーチンは、重力方向Ｇに一致したＺ座標
軸を有したロボット座標系Σｒで教示データの入力を受
け付ける教示データ入力処理と、ワーク１０の位置姿勢
に対して一定の位置関係を有するワーク座標系Σｐにロ
ボット座標系Σｒの教示データを座標変換する第１変換
処理と、ワーク座標系Σｐに座標変換された教示データ
からワーク座標系Σｐにおける動作データを求める動作
データ作成処理と、ワーク座標系Σｐの動作データをロ
ボット座標系Σｒの動作データに座標変換する第２変換
処理とを処理ステップとして有している。さらに、教示
データ処理ルーチンは、教示データ入力処理により入力
された教示データに対応する溶接条件データを溶接条件
データ領域２３ａから読み出して動作データとする読出
処理と、動作データの一括設定か個別設定かを判定し、
一括設定であれば、読出処理を選択する一方、個別設定
であれば、上述の第１変換処理、動作データ作成処理お
よび第２変換処理を選択する選択処理とを処理ステップ
として有している。
【００１７】そして、一括設定を行うのであれば、選択
処理において読出処理を選択し、上述の教示データ入力
処理において例えば『水平すみ肉』や『下向きすみ肉』
等の教示データが入力されたときに、この教示データに
対応する溶接条件データを溶接条件データ領域２３ａか
ら読み出して動作データとするようになっている。一
方、個別設定を行うのであれば、選択処理において第１
変換処理と動作データ作成処理と第２変換処理とを選択
し、教示データ入力処理において入力された教示データ
をロボット座標系Σｒからワーク座標系Σｐに座標変換
し、ワーク座標系Σｐにおいて経路補間等を行って動作
データを求めた後、さらにこの動作データをロボット座
標系Σｒに座標変換して動作データ領域２３ｃに格納す
るようになっている。
処理において読出処理を選択し、上述の教示データ入力
処理において例えば『水平すみ肉』や『下向きすみ肉』
等の教示データが入力されたときに、この教示データに
対応する溶接条件データを溶接条件データ領域２３ａか
ら読み出して動作データとするようになっている。一
方、個別設定を行うのであれば、選択処理において第１
変換処理と動作データ作成処理と第２変換処理とを選択
し、教示データ入力処理において入力された教示データ
をロボット座標系Σｒからワーク座標系Σｐに座標変換
し、ワーク座標系Σｐにおいて経路補間等を行って動作
データを求めた後、さらにこの動作データをロボット座
標系Σｒに座標変換して動作データ領域２３ｃに格納す
るようになっている。
【００１８】上記の構成において、ロボット制御装置２
０の動作について説明する。先ず、ワーク１０がターン
テーブル１１にセットされると、ターンテーブル１１お
よびテーブル支持部材１２がそれぞれ回動されることに
よって、図３に示すように、開先幅方向が重力方向Ｇに
直交した位置姿勢に設定される。そして、オペレータ
は、一括設定するのであれば、教示データ入力処理の実
行後に読出処理を実行するように一括処理モードを選択
し、ロボット座標系Σｒにおける開先の種別を教示デー
タとして入力する。即ち、オペレータは、ロボット座標
系ΣｒがＺ座標軸Ｚｒを重力方向Ｇに一致させているた
め、ワーク１０を見たままの開先状態である『下向きす
み肉』を教示データとして図１の教示装置２４に入力す
る。これにより、教示データの入力時において、ワーク
座標系Σｐで入力していた場合のような入力ミスや負担
が減少したものになる。
０の動作について説明する。先ず、ワーク１０がターン
テーブル１１にセットされると、ターンテーブル１１お
よびテーブル支持部材１２がそれぞれ回動されることに
よって、図３に示すように、開先幅方向が重力方向Ｇに
直交した位置姿勢に設定される。そして、オペレータ
は、一括設定するのであれば、教示データ入力処理の実
行後に読出処理を実行するように一括処理モードを選択
し、ロボット座標系Σｒにおける開先の種別を教示デー
タとして入力する。即ち、オペレータは、ロボット座標
系ΣｒがＺ座標軸Ｚｒを重力方向Ｇに一致させているた
め、ワーク１０を見たままの開先状態である『下向きす
み肉』を教示データとして図１の教示装置２４に入力す
る。これにより、教示データの入力時において、ワーク
座標系Σｐで入力していた場合のような入力ミスや負担
が減少したものになる。
【００１９】上記の『下向きすみ肉』の教示データは、
図１に示すように、教示データ領域２３ｂに格納される
ことになる。この後、図示しない溶接開始スイッチが押
圧されると、読出処理が実行されることによって、溶接
条件データ領域２３ａに格納されている溶接条件データ
から『下向きすみ肉』の教示データに対応する溶接条件
データが読み出され、動作データとして動作データ領域
２３ｅに格納される。
図１に示すように、教示データ領域２３ｂに格納される
ことになる。この後、図示しない溶接開始スイッチが押
圧されると、読出処理が実行されることによって、溶接
条件データ領域２３ａに格納されている溶接条件データ
から『下向きすみ肉』の教示データに対応する溶接条件
データが読み出され、動作データとして動作データ領域
２３ｅに格納される。
【００２０】一方、溶接条件を個別に設定するのであれ
ば、オペレータは、教示データ入力処理の実行後に第１
変換処理、動作データ作成処理および第２変換処理を実
行するように個別設定モードを選択し、ロボット座標系
Σｒにおける各種の溶接条件を教示データとして入力す
る。即ち、図４に示すように、ウィービング方向として
水平（傾斜角度θ＝０度）、トーチねらい位置として上
（−）方向位置（ｄＺ＝＋１００）および進行方向に対
して右方向位置（ｄＹ＝＋０）、トーチねらい姿勢とし
て傾斜角度α＝０度を教示データとして入力すると共
に、パス数等の他の溶接条件を入力する。この際、これ
らの教示データは、上述の一括処理モードにおいて『下
向きすみ肉』を入力した場合と同様に、ロボット座標系
Σｒにおいてオペレータが見たままの状態での入力とな
るため、ワーク座標系Σｐで入力していた場合のような
入力ミスや負担が減少したものになる。
ば、オペレータは、教示データ入力処理の実行後に第１
変換処理、動作データ作成処理および第２変換処理を実
行するように個別設定モードを選択し、ロボット座標系
Σｒにおける各種の溶接条件を教示データとして入力す
る。即ち、図４に示すように、ウィービング方向として
水平（傾斜角度θ＝０度）、トーチねらい位置として上
（−）方向位置（ｄＺ＝＋１００）および進行方向に対
して右方向位置（ｄＹ＝＋０）、トーチねらい姿勢とし
て傾斜角度α＝０度を教示データとして入力すると共
に、パス数等の他の溶接条件を入力する。この際、これ
らの教示データは、上述の一括処理モードにおいて『下
向きすみ肉』を入力した場合と同様に、ロボット座標系
Σｒにおいてオペレータが見たままの状態での入力とな
るため、ワーク座標系Σｐで入力していた場合のような
入力ミスや負担が減少したものになる。
【００２１】尚、上記の教示データをワーク座標系Σｐ
で入力した場合には、図５に示すように、ウィービング
方向として斜め４５度、トーチねらい位置として上
（−）方向位置（ｄＺ＝＋７０．７１＝１００・ｓｉｎ
φ）および進行方向に対して右方向位置（ｄＹ＝＋７
０．７１＝１００・ｃｏｓφ）、トーチねらい姿勢とし
て傾斜角度α＝４５度と入力する必要があり、上述のロ
ボット座標系Σｒで入力した場合よりも教示データが複
雑になっていることは明白である。
で入力した場合には、図５に示すように、ウィービング
方向として斜め４５度、トーチねらい位置として上
（−）方向位置（ｄＺ＝＋７０．７１＝１００・ｓｉｎ
φ）および進行方向に対して右方向位置（ｄＹ＝＋７
０．７１＝１００・ｃｏｓφ）、トーチねらい姿勢とし
て傾斜角度α＝４５度と入力する必要があり、上述のロ
ボット座標系Σｒで入力した場合よりも教示データが複
雑になっていることは明白である。
【００２２】上記の教示データは、図１に示すように、
教示データ領域２３ｂに格納されることになる。そし
て、図示しない溶接開始スイッチが押圧されると、教示
データが読み出され、ワーク座標系Σｐに座標変換され
る。具体的に説明すると、重力方向単位ベクトルＧは、
ロボット座標系Σｒから見た場合、ｒＧ＝（０，０，−
１）である。また、位置決め装置２の据え付け位置と機
構と（θｐ１，θｐ２）との関係から、ワーク座標系Σ
ｐからロボット座標系Σｒへの（３×３）回転行列ｐＲ
ｒが計算できるため、ワーク座標系Σｐから見た重力方
向ｐＧは、ｐＧ＝ｐＲｒ・ｒＧと計算できる。
教示データ領域２３ｂに格納されることになる。そし
て、図示しない溶接開始スイッチが押圧されると、教示
データが読み出され、ワーク座標系Σｐに座標変換され
る。具体的に説明すると、重力方向単位ベクトルＧは、
ロボット座標系Σｒから見た場合、ｒＧ＝（０，０，−
１）である。また、位置決め装置２の据え付け位置と機
構と（θｐ１，θｐ２）との関係から、ワーク座標系Σ
ｐからロボット座標系Σｒへの（３×３）回転行列ｐＲ
ｒが計算できるため、ワーク座標系Σｐから見た重力方
向ｐＧは、ｐＧ＝ｐＲｒ・ｒＧと計算できる。
【００２３】ここで、教示データ（座標データ）は、重
力方向Ｇを基準としたロボット座標系Σｒでの値として
入力されるため、上述の例では、ウィービング振幅方向
ベクトルｒＷ＝（０，０，０）＝（０，ｃｏｓθ，ｓｉ
ｎθ）、ねらい位置方向ベクトルｒＰ＝（０，０，１０
０）＝（０，ｄＹ，ｄＺ）、ねらい姿勢方向ベクトルｒ
Ｔ＝（０，０，−１）＝（０，ｓｉｎθ，ｃｏｓθ）と
なる。そして、これらの各ベクトルがロボット座標系Σ
ｒからワーク座標系Σｐに座標変換されることによっ
て、ｐＷ＝ｐＲｒ・ｒＷ、ｐＰ＝ｐＲｒ・ｒＰ、ｐＴ＝
ｐＲｒ・ｒＴが求められる。この後、座標変換された各
ベクトルを用いて経路補間や姿勢計算等が行われること
によって、ワーク座標系Σｐにおける動作データが求め
られた後、これらの動作データがロボット座標系Σｒに
座標変換されて動作データ領域２３ｃに格納される。
力方向Ｇを基準としたロボット座標系Σｒでの値として
入力されるため、上述の例では、ウィービング振幅方向
ベクトルｒＷ＝（０，０，０）＝（０，ｃｏｓθ，ｓｉ
ｎθ）、ねらい位置方向ベクトルｒＰ＝（０，０，１０
０）＝（０，ｄＹ，ｄＺ）、ねらい姿勢方向ベクトルｒ
Ｔ＝（０，０，−１）＝（０，ｓｉｎθ，ｃｏｓθ）と
なる。そして、これらの各ベクトルがロボット座標系Σ
ｒからワーク座標系Σｐに座標変換されることによっ
て、ｐＷ＝ｐＲｒ・ｒＷ、ｐＰ＝ｐＲｒ・ｒＰ、ｐＴ＝
ｐＲｒ・ｒＴが求められる。この後、座標変換された各
ベクトルを用いて経路補間や姿勢計算等が行われること
によって、ワーク座標系Σｐにおける動作データが求め
られた後、これらの動作データがロボット座標系Σｒに
座標変換されて動作データ領域２３ｃに格納される。
【００２４】以上のように、本実施形態のロボット制御
装置２０は、重力方向Ｇに一致したＺ座標軸を有したロ
ボット座標系Σｒで教示データの入力を受け付ける教示
データ入力処理（教示データ入力手段）と、ワーク１０
の位置姿勢に対して一定の位置関係を有するワーク座標
系Σｐにロボット座標系Σｒの教示データを座標変換す
る第１変換処理（第１変換手段）と、ワーク座標系Σｐ
に座標変換された教示データからワーク座標系Σｐにお
ける動作データを求める動作データ作成処理（動作デー
タ作成手段）と、ワーク座標系Σｐの動作データをロボ
ット座標系Σｒの動作データに座標変換する第２変換処
理（第２変換手段）とを処理ステップとして有した教示
データ処理ルーチンを備えた構成にされている。
装置２０は、重力方向Ｇに一致したＺ座標軸を有したロ
ボット座標系Σｒで教示データの入力を受け付ける教示
データ入力処理（教示データ入力手段）と、ワーク１０
の位置姿勢に対して一定の位置関係を有するワーク座標
系Σｐにロボット座標系Σｒの教示データを座標変換す
る第１変換処理（第１変換手段）と、ワーク座標系Σｐ
に座標変換された教示データからワーク座標系Σｐにお
ける動作データを求める動作データ作成処理（動作デー
タ作成手段）と、ワーク座標系Σｐの動作データをロボ
ット座標系Σｒの動作データに座標変換する第２変換処
理（第２変換手段）とを処理ステップとして有した教示
データ処理ルーチンを備えた構成にされている。
【００２５】これにより、重力方向Ｇに一致したＺ座標
軸を有したロボット座標系Σｒで教示データの入力を行
えば、重力を基準として入力作業を行うことが可能にな
り、オペレータが見たままのワーク１０の位置姿勢を教
示データとすることができる。従って、従来のような重
力方向Ｇとは無関係のワーク座標系Σｐで教示データを
入力する場合のように、ワーク座標系Σｐとロボット座
標系Σｒとを意識しながらの入力作業が不要になるた
め、教示データを入力する際のオペレータの負担を低減
させることができる。
軸を有したロボット座標系Σｒで教示データの入力を行
えば、重力を基準として入力作業を行うことが可能にな
り、オペレータが見たままのワーク１０の位置姿勢を教
示データとすることができる。従って、従来のような重
力方向Ｇとは無関係のワーク座標系Σｐで教示データを
入力する場合のように、ワーク座標系Σｐとロボット座
標系Σｒとを意識しながらの入力作業が不要になるた
め、教示データを入力する際のオペレータの負担を低減
させることができる。
【００２６】また、本実施形態のロボット制御装置は、
各種の加工処理に対応した溶接条件データ（加工処理デ
ータ）を格納した溶接条件データ領域２３ａ（加工条件
データ記憶手段）を有していると共に、教示データ入力
処理により入力された教示データに対応する加工条件デ
ータを溶接条件データ領域２３ａから読み出して動作デ
ータとする読出処理（読出手段）と、動作データの一括
設定か個別設定かを判定し、一括設定であれば、読出処
理を選択する一方、個別設定であれば、第１変換処理と
動作データ作成処理と第２変換処理とを選択する選択処
理（選択手段）とを処理ステップとして有した構成にさ
れている。
各種の加工処理に対応した溶接条件データ（加工処理デ
ータ）を格納した溶接条件データ領域２３ａ（加工条件
データ記憶手段）を有していると共に、教示データ入力
処理により入力された教示データに対応する加工条件デ
ータを溶接条件データ領域２３ａから読み出して動作デ
ータとする読出処理（読出手段）と、動作データの一括
設定か個別設定かを判定し、一括設定であれば、読出処
理を選択する一方、個別設定であれば、第１変換処理と
動作データ作成処理と第２変換処理とを選択する選択処
理（選択手段）とを処理ステップとして有した構成にさ
れている。
【００２７】これにより、一括設定により読出手段を選
択すれば、予め格納された溶接条件データから動作デー
タを作成することができるため、教示データの入力数が
極めて減少することによって、教示データを入力する際
の負担を一層低減させることができる。
択すれば、予め格納された溶接条件データから動作デー
タを作成することができるため、教示データの入力数が
極めて減少することによって、教示データを入力する際
の負担を一層低減させることができる。
【００２８】尚、本実施形態においては、ロボット制御
装置２０の各処理を教示データ処理ルーチンでソフトウ
エア的に構成した場合について説明しているが、これに
限定されることはなく、各処理をＩＣ化した機能ブロッ
クでハードウエア的に構成していても良い。また、本実
施形態においては、ロボット制御装置２０をアーク溶接
ロボット１に適用した場合について説明しているが、こ
れに限定されることはなく、位置決め装置２により任意
の位置姿勢に変更されるワーク１０に対して加工処理す
るものであれば、例えば塗装ロボットや組立ロボット等
に適用することもできる。
装置２０の各処理を教示データ処理ルーチンでソフトウ
エア的に構成した場合について説明しているが、これに
限定されることはなく、各処理をＩＣ化した機能ブロッ
クでハードウエア的に構成していても良い。また、本実
施形態においては、ロボット制御装置２０をアーク溶接
ロボット１に適用した場合について説明しているが、こ
れに限定されることはなく、位置決め装置２により任意
の位置姿勢に変更されるワーク１０に対して加工処理す
るものであれば、例えば塗装ロボットや組立ロボット等
に適用することもできる。
【００２９】
【発明の効果】請求項１の発明は、任意の位置姿勢に変
更される加工対象物に対する各種の加工処理を工業用ロ
ボットに行わせるように、オペレータが前記加工対象物
の位置姿勢に基づいて入力した教示データから前記工業
用ロボットの動作データを作成するロボット制御装置で
あって、重力方向に一致したＺ座標軸を有したロボット
座標系で前記教示データの入力を受け付ける教示データ
入力手段と、前記加工対象物の位置姿勢に対して一定の
位置関係を有するワーク座標系に、前記ロボット座標系
の教示データを座標変換する第１変換手段と、前記ワー
ク座標系に座標変換された教示データから該ワーク座標
系における動作データを求める動作データ作成手段と、
前記ワーク座標系の動作データを前記ロボット座標系の
動作データに座標変換する第２変換手段とを有した構成
である。
更される加工対象物に対する各種の加工処理を工業用ロ
ボットに行わせるように、オペレータが前記加工対象物
の位置姿勢に基づいて入力した教示データから前記工業
用ロボットの動作データを作成するロボット制御装置で
あって、重力方向に一致したＺ座標軸を有したロボット
座標系で前記教示データの入力を受け付ける教示データ
入力手段と、前記加工対象物の位置姿勢に対して一定の
位置関係を有するワーク座標系に、前記ロボット座標系
の教示データを座標変換する第１変換手段と、前記ワー
ク座標系に座標変換された教示データから該ワーク座標
系における動作データを求める動作データ作成手段と、
前記ワーク座標系の動作データを前記ロボット座標系の
動作データに座標変換する第２変換手段とを有した構成
である。
【００３０】これにより、重力方向に一致したＺ座標軸
を有したロボット座標系で教示データの入力を行えば、
重力を基準として入力作業を行うことが可能になるた
め、オペレータが見たままの加工対象物の位置姿勢を教
示データとすることができる。従って、従来のような重
力方向とは無関係のワーク座標系で教示データを入力す
る場合のように、ワーク座標系とロボット座標系とを意
識しながらの入力作業が不要になるため、教示データを
入力する際におけるオペレータの負担を低減することが
できるという効果を奏する。
を有したロボット座標系で教示データの入力を行えば、
重力を基準として入力作業を行うことが可能になるた
め、オペレータが見たままの加工対象物の位置姿勢を教
示データとすることができる。従って、従来のような重
力方向とは無関係のワーク座標系で教示データを入力す
る場合のように、ワーク座標系とロボット座標系とを意
識しながらの入力作業が不要になるため、教示データを
入力する際におけるオペレータの負担を低減することが
できるという効果を奏する。
【００３１】請求項２の発明は、請求項１記載のロボッ
ト制御装置であって、前記ロボット座標系における各種
の加工処理に対応した加工条件データを格納した加工条
件データ記憶手段と、前記教示データ入力手段により入
力された教示データに対応する加工条件データを前記加
工条件データ記憶手段から読み出して動作データとする
読出手段と、動作データの一括設定か個別設定かを判定
し、一括設定であれば、前記読出手段を選択する一方、
個別設定であれば、前記第１変換手段と動作データ作成
手段と第２変換手段とを選択する選択手段とを有した構
成である。
ト制御装置であって、前記ロボット座標系における各種
の加工処理に対応した加工条件データを格納した加工条
件データ記憶手段と、前記教示データ入力手段により入
力された教示データに対応する加工条件データを前記加
工条件データ記憶手段から読み出して動作データとする
読出手段と、動作データの一括設定か個別設定かを判定
し、一括設定であれば、前記読出手段を選択する一方、
個別設定であれば、前記第１変換手段と動作データ作成
手段と第２変換手段とを選択する選択手段とを有した構
成である。
【００３２】これにより、一括設定により読出手段を選
択すれば、予め格納された加工条件データから動作デー
タを作成することができるため、教示データの入力数が
極めて減少することによって、教示データを入力する際
の負担を一層低減させることができるという効果を奏す
る。
択すれば、予め格納された加工条件データから動作デー
タを作成することができるため、教示データの入力数が
極めて減少することによって、教示データを入力する際
の負担を一層低減させることができるという効果を奏す
る。
【図１】アーク溶接ロボットに接続されたロボット制御
装置のブロック図である。
装置のブロック図である。
【図２】ワーク座標系とロボット座標系との関係を示す
説明図である。
説明図である。
【図３】ワークと溶接トーチとの位置関係を示す説明図
である。
である。
【図４】ワークと溶接トーチとの位置関係を示す説明図
である。
である。
【図５】ワークと溶接トーチとの位置関係を示す説明図
である。
である。
【図６】ワークと溶接トーチとの位置関係を示す説明図
である。
である。
１ アーク溶接ロボット ２ 位置決め装置 ３ 旋回台 ４ 垂直アーム ５ 水平アーム ６ 基礎 ７ 手首部 ８ 溶接トーチ １０ ワーク １１ ターンテーブル １２ テーブル支持部材 １３ テーブル傾斜部材 １４ フレーム部材 ２０ ロボット制御装置 ２１ Ｉ／Ｏ部 ２２ ＣＰＵ部 ２３ 記憶部 ２３ａ 溶接条件データ領域 ２３ｂ 教示データ領域 ２３ｃ 動作データ領域 ２４ 教示装置
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3F059 AA05 BA03 BA10 BB01 FA03 FB02 FC13 5H269 AB12 AB13 AB22 AB33 BB09 CC09 CC13 CC15 DD05 DD08 GG08 QC10 SA24
Claims (2)
- 【請求項１】 任意の位置姿勢に変更される加工対象物
に対する各種の加工処理を工業用ロボットに行わせるよ
うに、オペレータが前記加工対象物の位置姿勢に基づい
て入力した教示データから前記工業用ロボットの動作デ
ータを作成するロボット制御装置であって、 重力方向に一致したＺ座標軸を有したロボット座標系で
前記教示データの入力を受け付ける教示データ入力手段
と、 前記加工対象物の位置姿勢に対して一定の位置関係を有
するワーク座標系に、前記ロボット座標系の教示データ
を座標変換する第１変換手段と、 前記ワーク座標系に座標変換された教示データから該ワ
ーク座標系における動作データを求める動作データ作成
手段と、 前記ワーク座標系の動作データを前記ロボット座標系の
動作データに座標変換する第２変換手段とを有している
ことを特徴とするロボット制御装置。 - 【請求項２】 前記ロボット座標系における各種の加工
処理に対応した加工条件データを格納した加工条件デー
タ記憶手段と、 前記教示データ入力手段により入力された教示データに
対応する加工条件データを前記加工条件データ記憶手段
から読み出して動作データとする読出手段と、 動作データの一括設定か個別設定かを判定し、一括設定
であれば、前記読出手段を選択する一方、個別設定であ
れば、前記第１変換手段と動作データ作成手段と第２変
換手段とを選択する選択手段とを有することを特徴とす
る請求項１記載のロボット制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32898398A JP2000153483A (ja) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | ロボット制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32898398A JP2000153483A (ja) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | ロボット制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000153483A true JP2000153483A (ja) | 2000-06-06 |
Family
ID=18216301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32898398A Pending JP2000153483A (ja) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | ロボット制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000153483A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010188485A (ja) * | 2009-02-19 | 2010-09-02 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 動作軌道生成装置、動作軌道生成方法、ロボット制御装置及びロボット制御方法 |
| WO2010109536A1 (ja) * | 2009-03-27 | 2010-09-30 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置および当該数値制御装置の制御方法 |
| JP2013151066A (ja) * | 2013-05-16 | 2013-08-08 | Fuji Electric Co Ltd | 動作軌道生成装置、動作軌道生成方法、ロボット制御装置及びロボット制御方法 |
| CN104128692A (zh) * | 2013-04-30 | 2014-11-05 | 株式会社大亨 | 机器人控制装置及多道焊机器人的补偿值的示教方法 |
| TWI630053B (zh) * | 2013-04-30 | 2018-07-21 | 日商大亨股份有限公司 | 機器人控制裝置、以及在多層堆銲機器人中的偏移値的教示方法 |
-
1998
- 1998-11-19 JP JP32898398A patent/JP2000153483A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010188485A (ja) * | 2009-02-19 | 2010-09-02 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 動作軌道生成装置、動作軌道生成方法、ロボット制御装置及びロボット制御方法 |
| WO2010109536A1 (ja) * | 2009-03-27 | 2010-09-30 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置および当該数値制御装置の制御方法 |
| JP5220183B2 (ja) * | 2009-03-27 | 2013-06-26 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置および当該数値制御装置の制御方法 |
| US9063533B2 (en) | 2009-03-27 | 2015-06-23 | Mitsubishi Electric Corporation | Multi-spindle translation control for multiple coordinate systems |
| CN104128692A (zh) * | 2013-04-30 | 2014-11-05 | 株式会社大亨 | 机器人控制装置及多道焊机器人的补偿值的示教方法 |
| CN104128692B (zh) * | 2013-04-30 | 2018-04-10 | 株式会社大亨 | 机器人控制装置及多道焊机器人的补偿值的示教方法 |
| TWI630053B (zh) * | 2013-04-30 | 2018-07-21 | 日商大亨股份有限公司 | 機器人控制裝置、以及在多層堆銲機器人中的偏移値的教示方法 |
| JP2013151066A (ja) * | 2013-05-16 | 2013-08-08 | Fuji Electric Co Ltd | 動作軌道生成装置、動作軌道生成方法、ロボット制御装置及びロボット制御方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041217 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20041228 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050224 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050329 |