JP2804474B2 - Teaching method for industrial robots - Google Patents
Teaching method for industrial robotsInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、直交3軸と腕先端部の角度を制御する回転
2軸とからなり、位置情報および姿勢情報によって少な
くとも同時5軸制御される産業用ロボットにおいて、そ
の位置情報および姿勢情報をティーチングする方法に関
し、特にそのティーチング方法を簡易化したものに関す
る。
(従来技術とその問題点)
従来、この種の産業用ロボットとして、例えば特開昭
59−21491号に示すように、レーザの照射位置を1点に
固定したまま、ノズルの角度を任意に変更できる一点指
向型の5軸レーザ加工機は既に公知である。この5軸レ
ーザ加工機は、ロボットの位置を決定するX、Y、Zの
直交3軸と、ノズルの角度を決定するα、βの回転2軸
とからなる少なくとも5軸の制御系を有する。すなわ
ち、位置情報(X,Y,Z)と回転姿勢情報(α,β)によ
ってロボットのノズルから照射されるレーザの照射位置
および角度を自由に制御している。
そして、平板または立体ワーク上の任意な図形をトレ
ースして加工する場合、例えばワーク上に予め描かれた
罫書き線に倣ってティーチングヘッドを動かし、その罫
書き線上の各教示ポイントでの位置情報およびティーチ
ングヘッドの回転姿勢情報を教示することにより、ロボ
ットの運動制御のティーチングを行っていた。
このようなティーチングでは、作業者は普通、加工形
状が円の場合は最低5ポイント、トラック形状の場合は
10ポイント、四角形の場合は8ポイント、コーナR付四
角形の場合は16ポイント、その他図形が複雑になるに従
い多数の教示ポイントを必要としていた。例えば、ティ
ーチング時間が1ポイント当り30秒かかるとすれば、円
の場合150秒、トラック形状の場合300秒……と図形が複
雑になるに従ってティーチング作業に非常に多くの時間
がかかっていた。
また、これら同一形状の図形をワーク上の複数箇所に
繰り返し加工するような場合であっても、個々の同一形
状図形に対しそれぞれ罫書き線上の全ての位置に同数の
教示ポイントをティーチングしなければならず、これの
ティーチング作業に膨大な時間を要していた。
しかも、1ポイント毎のティーチング時の誤差がその
ままプレイバックされたロボットの加工に影響するた
め、加工形状精度にばらつきが生じ、その後の各種デー
タの修正に多くの時間を要し、加工効率を低下させる原
因となるなど多くの問題点を有していた。
そこで、本発明は、各種の定形図形や任意の自由曲線
図形に対するティーチング作業を簡易化することで、テ
ィーチング時間の短縮および作業を容易にし、上記問題
点を解決しようとするものである。
(問題点を解決するための手段)
本発明は、予め複数種の図形データを登録しておき、
ティーチング時、この登録されている図形データを指定
し、複写平面上すなわちワーク上の2点をティーチング
するだけで、図形の複写位置、複写方向および複写面の
ティーチング作業を全て完了でき、これによりティーチ
ング時間を大幅に短縮できるとともに、特に立体ワーク
上の任意平面への同一図形の繰り返し複写或は各種図形
の複数個の複写を短時間でかつ容易に行えるようにした
ものである。
すなわち、本発明は、ロボットに特有な固有座標系に
より複数種の図形データを予め登録しておき、ティーチ
ング時に登録図形のうち指定した図形位置を決定する第
1点と図形の方向を決定するための図形の基準点となる
第1点におけるティーチングヘッドの姿勢と図形の方向
を決定する基準軸方向の第2点とをティーチングするこ
とにより、指定した図形データをワーク上すなわち複写
座標系からロボット固有座標系に最終的に変換してロボ
ットの制御位置情報を得るようにしたものである。
(実施例)
次に、本発明の一実施例を5軸レーザ加工機について
図面に基づき説明する。
第1図において、レーザ加工機の本体コントローラ1
は、CRT装置2など外部コントローラから入力されるテ
ィーチングデータや各種加工データに基づいて、ロボッ
ト本体の運動を決定する位置と姿勢データX、Y、Z、
α、βを出力し、ロボットの5軸同時制御を行う。
第2図は、ロボットの先端部に設けられたレーザ加工
ヘッド3を示し、ロボット固有座標系のX、Y、Z軸の
座標で決まるレーザ照明位置Eを固定にしたまま、α軸
とβ軸の回転制御により、ノズル4の姿勢を任意に変更
できる一点指向型のヘッド構成となっている。
上記CRT装置2には、例えば大容量メモリのハードデ
ィスクが接続され、このハードディスクに、各種基本パ
ターンおよび任意形状の複数種の図形データを予め登録
することができる。これらの図形データは、位置情報と
なるロボット固有座標系の直交X、Y、Z軸上の座標デ
ータとして登録される。
この図形データの登録方法は、ダイレクトティーチン
グ入力、CRTからの座標指定入力、図形パターン入力、
あるいはNCテープによる入力など任意の入力方法が可能
である。
ここでは、図形パターン入力について説明する。
第3図で示すような頻繁に使用される図形パターン、
例えば円、トラック、四角、コーナR付四角の入力につ
いて説明する。これらの各図形パターンに対応してロボ
ットを制御するそれぞれのパターン動作制御プログラム
が予め上記ハードディスクに組み込まれ、半径や長さの
寸法を入力するのみで各種図形データが自動作成される
ようになっている。
円においては、半径Rと切込み量Sを、トラックにお
いては、半径Rと直線部分の長さUと切込み量Sを、四
角においては、2辺の長さUおよびVと切込み量Sを、
コーナR付四角においては、半径Rと直線部分の2辺の
長さUおよびVと切込み量Sをそれぞれ入力することに
より、各種寸法形状の図形データが登録される。また、
これらの図形パターンについて、基準点P1と基準軸Lが
それぞれ設定されている。
また他に、ダイレクトティーチング入力、CRT入力、N
Cテープ入力等により、上記図形パターン以外の任意形
状の自由曲線図形データを登録することも可能である。
このようにして、各種寸法の図形パターンおよび任意
形状の各種図形データを登録しておくことにより、ワー
ク上にティーチングする場合において、立体任意平面上
に2点(ただし円の場合は1点だけ)をティーチングす
るのみで、指定した図形データと同一の図形軌跡を三次
元的に複写できるようになっている。
次に、登録された図形を立体ワーク上にティーチング
するティーチング方法を説明する。
まずティーチングに先だって、図1のノズル4を取外
して該ノズル先端と同一座標を指定できるティーチング
棒に交換してから行なうようにしている。この状態の加
工ヘッド3はティーチングヘッドと称す。
第4図に示すように、例えば図形パターンが円の場合
は、円パターンを指定し、その基準点P1に対応する1点
のみ、他の図形パターンの場合は、それぞれの基準点
P1に対応する点とこの点を通る基準軸Lに対応する
図形長手方向のラインL′上の1点との2点を教示す
る。
最初の第1点のティーチング時にはノズルの姿勢を
示すティーチングヘッドの教示姿勢を複写平面Waに対し
法線方向に略一致させる。すなわち、第1点のティー
チングによって、図形パターンの複写基準位置情報が教
示入力されるとともに、このときのティーチングヘッド
の教示姿勢から複写平面情報が教示され、かつティーチ
ングヘッドの姿勢がそのままノズルの姿勢情報(α,
β)として教示される。
このとき、第1点のティーチングと同時に、登録さ
れている図形データを指定することにより、例えば円の
場合は、図形パターンに方向性がないため基準点P1の1
点のみでよいが、他の図形パターンの場合は、図形パタ
ーンを指定後第2点をティーチングすることにより、
図形基準軸L′方向すなわち図形パターン方向が教示さ
れ、同時に後述する複写座標系が決定される。
したがって、指定図形データは一旦複写座標系に複写
された後、ロボットに特有な固有座標系の情報(X,Y,Z,
α,β)に自動変換される。
このように、ワーク上に登録図形をティーチングする
場合には、第5図のようにワーク面Wa上の第1点と第
2点を教示するのみでよい。
そして、加工時にはこのティーチングにより記録され
た情報(X,Y,Z,α,β)によって、第6図に示すよう
に、登録時にSで指定された切込み点から指定図形軌
跡の全周を移動し、再び切込み点へ帰還し、登録され
た図形の加工を終了する。これが、レーザ加工時の三次
元複写加工軌跡である。
以上は、図1で示す本体コントローラ1により次のよ
うな演算処理で行なわれる。
第7図において、ロボット固有座標系(X、Y、Z
軸)に教示用座標系(x、y、z軸)を一致させる。
次に、ワークの立体面上の各位置に各種図形をティー
チングする時に決定される複写座標系(x′、y′、
z′軸)の原点o′を教示用座標系の原点Oに一致させ
るように平行移動させ、x′、y′、z′軸に対応する
座標軸x″、y″、z″軸を得る。
各種登録された図形データは、例えば第8図のよう
に、教示用座標系(ロボット固有座標系)のx−y平面
上において、その基準点P1を原点Oに、基準軸L方向を
x軸方向に一致させてそれぞれ登録されている。
複写平面上にティーチングされる上記基準点P1に対応
する点と上記図形基準軸Lに対応する基準軸L′線上
の点の各座標を
点=(xo,yo,zo)
点=(xp,yp,zp)
とし、かつx軸、y軸、z軸の単位ベクトル
となる。ここで、
lx、mx、nxは、複写面のx′軸の方向余弦
ly、my、nyは、複写面のy′軸の方向余弦
lz、mz、nzは、複写面のz′軸の方向余弦
とする。
次に、登録図形の複写時の複写座標系からロボット固
有座標系への座標変換は、次式により行なわれる。
点を教示したときのティーチング棒の方向でz′
(z″)軸方向が決まり、同時にノズルの姿勢情報
(α,β)も決定される。すなわち、点を含みかつ
z′(z″)軸と垂直な平面すなわちx′−y′(x″
−y″)平面が決定される。
つまり、点教示時の姿勢情報(α,β)より、+
z′(z″)軸方向の方向余弦は、次のようになる。 ここで、第10図に示すように、Uはティーチング棒方
向のベクトルであり、また、α軸とβ軸の交角を45゜と
すると、
である。ただし、n1、n2、n3は、
とする。
次に、点の教示により、基準軸L′方向が決まるた
め、x′(x″)軸方向およびy′(y″)軸方向が決
まる。
すなわち、+y′(y″)軸方向の方向余弦は、次式
により求まる。
よって、 ここで、
このように、
が求まったので、+x′(x″)軸方向の方向余弦は、
次式で求まる。
したがって、これら[II][III][IV]式を上記
[I]式に代入することにより、第9図に示すように登
録図形データは回転と平行移動で複写座標系に一旦移さ
れ、引続き教示用座標系すなわちロボット固有座標系に
変換されてその位置情報(X,Y,Z,α,β)が得られる。
また、自由曲線でなる任意形状の場合においても、複
写平面に対しノズル4を一定姿勢で複写加工するような
場合に、例えばティーチング等により図形データを登録
し、上記図形パターンの場合と同様に、複写時の第1点
目のティーチング時のロボット姿勢をそのまま姿勢情報
(α,β)として得、第2点目のティーチングによって
基準軸方向を教示し、複写座標系を決定することにより
位置情報(X,Y,Z)を容易に得ることができる。
さらに、このようなティーチング方法によれば、例え
ば第11図に示すように、立体ワークW上の複数箇所の任
意面に同一図形の複写を連続して行うこともできる。
この場合、第12図で示すように各複写位置において図
形データの指定と1点或は2点をそれぞれ教示しなが
ら、それらを連続した加工プログラム(第13図)に作成
することにより、第14図で示すような連続加工のロボッ
ト位置情報を得ることができる。
また、同様にしてそれぞれ異種の図形データを加工プ
ログラム内に組み込むことにより、立体ワークW上の複
数箇所の任意面に異種図形の複写を連続して行うことも
可能である。
この場合も、ティーチングはそれぞれの図形軌跡上の
全数のポイントを教示する必要がなく、一図形につき1
点或は2点のティーチングで行えるため、ティーチング
時間が短かくてよく、加工プログラムの作成も非常に短
時間で容易に行えるものである。
さらに、この加工プログラムを上記ハードディスクに
登録しておくことにより、同一形状ワークの同一複写加
工をプログラム指定だけで簡単に繰り返し加工すること
ができ、生産効率も大幅に向上される。
(発明の効果)
以上説明したように、本発明によれば、予め複数種の
図形データを登録し、この登録した図形データを選択し
て複写したい任意面上に2点のみをティーチングする。
つまり図形データの基準点となる第1点の座標とこの面
の傾きをティーチングヘッドの姿勢によりティーチング
するとともに、図形の方向を決定する図形の基準軸方向
の第2点をティーチングするだけで、選択した図形デー
タの複写位置情報、複写方向情報および複写平面情報を
同時にティーチングでき、これにより複写座標系が決定
されるため、複写した図形データを上記複写座標系によ
り座標交換演算処理を介してロボット固有座標系の位置
情報および姿勢情報が簡単に得られる。
従って、2点のティーチングで、選択された図形情報
の全ポイントにおけるティーチングと同様な方法で、位
置情報および姿勢情報が複写されるため、登録された図
形を準備しておくだけで、図形の全てのポイントをティ
ーチングする必要がなくなり、ティーチング作業が簡易
化でき、ティーチング時間を大幅に短縮できるものであ
る。
また、全数ポイントのティーチングに比べ、ティーチ
ング誤差の加工への影響も少なく、複写座標系が決まれ
ば登録図形データそのままの図形軌跡が指定位置に複写
されるため、加工形状精度が向上される。
特に、立体ワーク上の任意面への同一図形の繰り返し
複写或は各種図形の複数個の複写を短時間でかつ高精度
に行え、ロボットによる生産効率が大幅に向上される。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial application field) The present invention is composed of three orthogonal axes and two rotation axes for controlling the angle of the arm tip, and at least five axes are simultaneously controlled by position information and posture information. The present invention relates to a method of teaching position information and posture information of an industrial robot, and more particularly to a method of simplifying the teaching method. (Prior art and its problems) Conventionally, as this kind of industrial robot,
As shown in JP-A-59-21491, a one-point directivity type 5-axis laser beam machine capable of arbitrarily changing the angle of a nozzle while fixing a laser irradiation position at one point is already known. This 5-axis laser beam machine has at least a 5-axis control system including three orthogonal axes X, Y, and Z for determining the position of the robot, and two rotation axes α and β for determining the nozzle angle. That is, the irradiation position and angle of the laser irradiated from the nozzle of the robot are freely controlled by the position information (X, Y, Z) and the rotation posture information (α, β). Then, when tracing and processing an arbitrary figure on a flat plate or a three-dimensional work, for example, the teaching head is moved in accordance with a scribe line drawn in advance on the work, and position information at each teaching point on the scribe line is processed. In addition, teaching movement control of the robot is performed by teaching rotation posture information of the teaching head. In such teaching, a worker usually has at least 5 points when the processing shape is a circle, and when the processing shape is a track,
10 points, 8 points in the case of a square, 16 points in the case of a square with a corner R, and many more teaching points as the figure becomes more complicated. For example, assuming that the teaching time takes 30 seconds per point, 150 seconds for a circle, 300 seconds for a track shape, and so on, the teaching operation takes much longer as the figure becomes more complicated. Even in the case of repeatedly processing these same-shaped figures at a plurality of locations on the work, the same number of teaching points must be taught at all positions on the score line for each of the same-shaped figures. In addition, the teaching work took a huge amount of time. In addition, since errors at the time of teaching for each point directly affect the processing of the robot that is played back, variations in the processing shape accuracy occur, and subsequent correction of various data requires a lot of time, resulting in lower processing efficiency. There were many problems, such as cause of the problem. Accordingly, the present invention is to solve the above-mentioned problems by simplifying the teaching work for various fixed figures and arbitrary free curved figures, thereby shortening the teaching time and facilitating the work. (Means for Solving the Problems) In the present invention, a plurality of types of graphic data are registered in advance,
At the time of teaching, by simply designating the registered figure data and teaching two points on the copy plane, that is, on the work, the teaching work of the figure copy position, copy direction and copy surface can be completed, and thereby teaching. Time can be greatly reduced, and in particular, repeated copying of the same figure or multiple copying of various figures on an arbitrary plane on a three-dimensional work can be performed easily in a short time. That is, the present invention is to register a plurality of types of graphic data in advance in a unique coordinate system unique to a robot, and to determine a first point for determining a specified graphic position among registered graphics and a direction of the graphic during teaching. By teaching the posture of the teaching head at the first point, which is the reference point of the figure, and the second point in the reference axis direction that determines the direction of the figure, the specified figure data can be read from the work, that is, from the copy coordinate system. The robot is finally converted into a coordinate system to obtain control position information of the robot. Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings for a 5-axis laser beam machine. In FIG. 1, a main controller 1 of a laser beam machine is shown.
Are position and orientation data X, Y, Z, which determine the motion of the robot body based on teaching data and various types of processing data input from an external controller such as the CRT device 2.
Outputs α and β, and performs 5-axis simultaneous control of the robot. FIG. 2 shows a laser processing head 3 provided at the tip of the robot. The α-axis and the β-axis are fixed while the laser illumination position E determined by the coordinates of the X, Y, and Z axes of the robot's own coordinate system is fixed. By controlling the rotation of the head, a one-point directivity type head configuration in which the attitude of the nozzle 4 can be arbitrarily changed. For example, a hard disk having a large capacity memory is connected to the CRT device 2, and various basic patterns and plural types of graphic data having an arbitrary shape can be registered in the hard disk in advance. These graphic data are registered as coordinate data on the orthogonal X, Y, and Z axes of the robot-specific coordinate system as position information. The registration method of this figure data is direct teaching input, coordinate designation input from CRT, figure pattern input,
Alternatively, any input method such as input using an NC tape is possible. Here, input of a graphic pattern will be described. Frequently used graphic patterns, as shown in FIG.
For example, input of a circle, a track, a square, and a square with a corner R will be described. Each pattern operation control program for controlling the robot corresponding to each of these graphic patterns is incorporated in the hard disk in advance, and various graphic data are automatically created only by inputting a radius and a length. I have. In the case of a circle, the radius R and the depth of cut S are used. In the case of a truck, the radius R and the length U and the depth of cut S are used. In the case of a square, the lengths U and V of two sides and the depth of cut S are calculated.
In the square with a corner R, graphic data of various dimensions and shapes are registered by inputting the radius R, the lengths U and V of the two sides of the straight line portion, and the cut amount S, respectively. Also,
These graphic pattern, the reference point P 1 and the reference axis L are respectively set. In addition, direct teaching input, CRT input, N
It is also possible to register free curve graphic data of an arbitrary shape other than the above-mentioned graphic pattern by inputting a C tape or the like. By registering graphic patterns of various dimensions and various graphic data of an arbitrary shape in this way, when teaching on a workpiece, two points (only one point in the case of a circle) are placed on a three-dimensional arbitrary plane. , The same figure locus as the designated figure data can be copied three-dimensionally only by teaching. Next, a teaching method for teaching a registered figure on a three-dimensional work will be described. First, prior to teaching, the nozzle 4 in FIG. 1 is removed and replaced with a teaching rod capable of designating the same coordinates as the tip of the nozzle. The processing head 3 in this state is called a teaching head. As shown in FIG. 4, for example, when the figure pattern is a circle, a circle pattern is designated, and only one point corresponding to the reference point P1 is set.
Two points are taught: a point corresponding to P1 and one point on a line L 'in the longitudinal direction of the figure corresponding to the reference axis L passing through this point. At the time of the first teaching at the first point, the teaching posture of the teaching head indicating the posture of the nozzle is made substantially coincident with the copy plane Wa in the normal direction. That is, by the teaching of the first point, the copy reference position information of the graphic pattern is taught and input, the copy plane information is taught from the teaching posture of the teaching head at this time, and the posture of the teaching head is directly used as the posture information of the nozzle. (Α,
β). At this time, by specifying the registered graphic data at the same time as teaching of the first point, for example, in the case of a circle, since the graphic pattern has no direction, the reference point P1
Only a point may be used, but in the case of another graphic pattern, the second point is taught after designating the graphic pattern,
The figure reference axis L 'direction, that is, the figure pattern direction is taught, and at the same time, a copy coordinate system described later is determined. Therefore, the designated graphic data is once copied to the copy coordinate system, and then the information (X, Y, Z,
α, β). As described above, when teaching a registered figure on a work, it is only necessary to teach the first point and the second point on the work surface Wa as shown in FIG. At the time of machining, the information (X, Y, Z, α, β) recorded by this teaching moves the entire circumference of the specified figure trajectory from the cut point specified at S at the time of registration, as shown in FIG. Then, the process returns to the incision point again, and the processing of the registered figure ends. This is a three-dimensional copy processing locus during laser processing. The above is performed by the following processing by the main body controller 1 shown in FIG. In FIG. 7, the robot-specific coordinate system (X, Y, Z
Axis) to the teaching coordinate system (x, y, z axes). Next, a copy coordinate system (x ′, y ′, and x ′) determined when teaching various figures to respective positions on the three-dimensional surface of the work.
The origin o 'of the z' axis) is translated so as to coincide with the origin O of the teaching coordinate system to obtain coordinate axes x ", y" and z "corresponding to the x ', y' and z 'axes. graphic data various registration, as for example, FIG. 8, on the x-y plane of the teaching coordinate system (robot unique coordinate system), the reference point P 1 to the origin O, and the reference axis L direction x It is registered respectively by matching the axial direction. each coordinate point of the reference axis L 'line corresponding to the point and said pattern reference axis L corresponding to the reference point P 1 are teaching on copying plane point = (X o , y o , z o ) Point = (x p , y p , z p ) and unit vectors of x-axis, y-axis and z-axis Becomes Here, l x , m x , and n x are the direction cosines l y , m y , and n y of the copy plane x ′ axis, and the direction cosines l z , m z , and n z of the copy plane y ′ axis are , The direction cosine of the z ′ axis of the copy plane. Next, coordinate conversion from the copy coordinate system to the robot-specific coordinate system at the time of copying the registered figure is performed by the following equation. Z 'in the direction of the teaching rod when teaching the point
The (z ″) axis direction is determined, and at the same time, the nozzle attitude information (α, β) is determined, that is, a plane including a point and perpendicular to the z ′ (z ″) axis, that is, x′−y ′ (x ″).
−y ″) plane is determined. That is, from the posture information (α, β) at the point teaching,
The direction cosine in the z '(z ") axis direction is as follows. Here, as shown in FIG. 10, U is a vector in the direction of the teaching rod, and when the intersection angle between the α axis and the β axis is 45 °, It is. Where n 1 , n 2 and n 3 are And Next, since the direction of the reference axis L 'is determined by the teaching of the points, the x' (x ") axis direction and the y '(y") axis direction are determined. That is, the direction cosine in the + y ′ (y ″) axis direction is obtained by the following equation. Therefore, here, in this way, Is obtained, the direction cosine in the + x ′ (x ″) axis direction is
It is obtained by the following equation. Therefore, by substituting these formulas [II], [III], and [IV] into the above formula [I], the registered graphic data is temporarily moved to the copy coordinate system by rotation and translation as shown in FIG. The position information (X, Y, Z, α, β) is obtained by conversion into a teaching coordinate system, that is, a robot-specific coordinate system. Also, in the case of an arbitrary shape consisting of a free curve, in a case where the nozzle 4 is copied in a fixed posture with respect to the copy plane, graphic data is registered by, for example, teaching, and similar to the above-described graphic pattern, The robot posture at the time of teaching at the first point during copying is directly obtained as posture information (α, β), the reference axis direction is taught by teaching at the second point, and the position information ( X, Y, Z) can be easily obtained. Further, according to such a teaching method, for example, as shown in FIG. 11, the same figure can be continuously copied on a plurality of arbitrary surfaces on the three-dimensional work W. In this case, as shown in FIG. 12, while designating graphic data and teaching one point or two points at each copy position, and creating them in a continuous machining program (FIG. 13), the fourteenth processing is performed. Robot position information for continuous processing as shown in the figure can be obtained. Similarly, by incorporating different types of graphic data into the machining program in the same manner, it is possible to continuously copy different types of graphics on a plurality of arbitrary surfaces on the three-dimensional work W. Also in this case, the teaching does not need to teach all the points on each figure trajectory.
Since teaching can be performed by two points or two points, teaching time can be short and a machining program can be easily created in a very short time. Furthermore, by registering this machining program in the hard disk, the same copying work of the same shape workpiece can be easily and repeatedly repeated only by specifying the program, and the production efficiency is greatly improved. (Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, a plurality of types of graphic data are registered in advance, and the registered graphic data is selected and only two points are taught on an arbitrary surface to be copied.
In other words, the coordinates of the first point serving as the reference point of the graphic data and the inclination of this surface are taught by the posture of the teaching head, and the second point in the reference axis direction of the graphic that determines the direction of the graphic is selected. The copy position information, copy direction information, and copy plane information of the copied graphic data can be simultaneously taught, and the copy coordinate system is determined. Position information and orientation information of the coordinate system can be easily obtained. Therefore, in the teaching of two points, the position information and the posture information are copied in the same manner as in the teaching at all the points of the selected graphic information. This eliminates the need for teaching at the points (1), (3), and simplifies the teaching operation, thereby greatly reducing the teaching time. Further, as compared with the teaching of all points, the teaching error has less influence on the processing, and if the copy coordinate system is determined, the figure locus as it is the registered figure data is copied to the designated position, so that the processing shape accuracy is improved. In particular, repetitive copying of the same figure or multiple copying of various figures on an arbitrary surface on a three-dimensional work can be performed in a short time and with high accuracy, and the production efficiency of the robot is greatly improved.
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法によるレーザ加工機の制御系を示す
図、第2図はレーザ加工ヘッドおよびロボット固有座標
系を示す図、第3図は各種図形パターンの登録方法を示
す図、第4図は各種図形パターンのティーチング方法を
示す図、第5図はティーチング軌跡を示す図、第6図は
変換後の位置情報によるロボット軌跡を示す図、第7図
ないし第10図は座標変換演算のための説明図、第11図は
複数個の複写例を示す図、第12図は同上ティーチング軌
跡を示す図、第13図は同上加工プログラムを示す図、第
14図は同上変換後の位置情報によるロボット軌跡を示す
図である。
X、Y、Z……ロボット固有座標系を構成する直交3
軸、x′、y′、z′……複写座標系を構成する直交3
軸、α、β……ロボット固有座標系を構成する回転2
軸、P1……基準点、L……基準軸、P′1、P′2……
教示点。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a control system of a laser processing machine according to the method of the present invention, FIG. 2 is a view showing a laser processing head and a robot-specific coordinate system, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing a teaching method of various graphic patterns, FIG. 5 is a diagram showing a teaching trajectory, FIG. 6 is a diagram showing a robot trajectory based on converted position information, FIG. 7 to FIG. 10 is an explanatory diagram for coordinate transformation calculation, FIG. 11 is a diagram showing a plurality of copying examples, FIG. 12 is a diagram showing the teaching trajectory, FIG. 13 is a diagram showing the same machining program, FIG.
FIG. 14 is a diagram showing a robot trajectory based on the position information after the conversion. X, Y, Z: orthogonal 3 constituting the robot-specific coordinate system
Axes, x ', y', z '... orthogonal 3 constituting a copy coordinate system
Axis, α, β… Rotation 2 that constitutes the robot-specific coordinate system
Axis, P 1 ... Reference point, L... Reference axis, P ′ 1 , P ′ 2.
Teaching point.
Claims (1)
5軸制御される産業用ロボットにおいて、複数種の図形
データを予め登録し、この図形データの内、選択された
図形データの任意の三次元平面上へ複写してティーチン
グする際に、複写すべき面上に選択された図形データの
基準点に対応する第1点の座標とこの面の傾きのティー
チングヘッドの姿勢によりティーチングするとともに、
該図形データの方向を決定する第2点の座標をティーチ
ングすることによって、三次元平面上に図形データを複
写することを特徴とする産業用ロボットにおけるティー
チング方法。(57) [Claims] In an industrial robot in which five axes are simultaneously controlled by three orthogonal axes and two rotation axes in the robot-specific coordinate system, a plurality of types of graphic data are registered in advance, and an arbitrary tertiary of the selected graphic data is selected from the graphic data. When copying and teaching on the original plane, teaching is performed based on the coordinates of the first point corresponding to the reference point of the graphic data selected on the surface to be copied and the posture of the teaching head with the inclination of this surface,
A teaching method in an industrial robot, wherein the teaching data is copied on a three-dimensional plane by teaching the coordinates of a second point that determines the direction of the drawing data.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62276410A JP2804474B2 (en) | 1987-10-31 | 1987-10-31 | Teaching method for industrial robots |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62276410A JP2804474B2 (en) | 1987-10-31 | 1987-10-31 | Teaching method for industrial robots |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01118907A JPH01118907A (en) | 1989-05-11 |
JP2804474B2 true JP2804474B2 (en) | 1998-09-24 |
Family
ID=17569015
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62276410A Expired - Fee Related JP2804474B2 (en) | 1987-10-31 | 1987-10-31 | Teaching method for industrial robots |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2804474B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Family Cites Families (2)
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---|---|---|---|---|
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JPS62235604A (en) * | 1986-03-31 | 1987-10-15 | Kobe Steel Ltd | Control data origination method for welding robot |
-
1987
- 1987-10-31 JP JP62276410A patent/JP2804474B2/en not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JPH01118907A (en) | 1989-05-11 |
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