JPH04137108A - Offline teaching method for robot - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To efficiently perform the teaching work by designating a working line of a work and designating a space area to which an end effector is orientated and automatically calculating the attitude of the end effector in accordance with a generally requested attitude condition. CONSTITUTION:A pattern of a work 13 is watched on a CRT 5 to select a working line L1. A mouse 10 is clipped to select it. An apex P3 on a plane S1 and an apex P4 on a plane S2 are selected and stored. When a vector V3 to determine the attitude of a welding torch 2 is calculated and is stored on a magnetic tape 11 as teaching data, lines L2 and L3 and angles alpha and beta are used to obtain the vector V3 in accordance with a formula. Teaching data transformed to the robot coordinate system is obtained and is stored in the memory of a computer 6 together with information of the working line L1. Data taught by offline in this manner is transferred to the magnetic tape 11, and a robot 1 performs a prescribed operation for the work 13.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は画面上に表示されたワークに対するロボットの
動作をオフラインで教示する方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method of off-line teaching a robot to operate on a workpiece displayed on a screen.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ロボットのオフライン教示においては、ＣＲＴ等の表示
画面上にワークやロボットを表示させてロボットの動作
をシミュレーションしつつその教示データが作成される
。In offline teaching of a robot, teaching data is created while displaying a workpiece or a robot on a display screen such as a CRT and simulating the movement of the robot.

そして、従来は所定の直交座標系におけるエンドエフェ
クタの先端の位置座標値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）と姿勢角（φ、
θ、ψ）を指定するにあたって、エンドエフェクタ等を
ＣＲＴ上で目視しながらマウスやスティック等の操作に
より手入力したり、あるいは予め机上で計算を行い（Ｘ
、Ｙ、Ｚ、　　φ。Conventionally, the position coordinate values (X, Y, Z) and attitude angle (φ,
θ, ψ) can be entered manually using a mouse or stick while visually viewing the end effector etc. on a CRT, or can be calculated in advance on a desk (X
, Y, Z, φ.

θ、ψ）のすべてを数値入力したりしていた。θ, ψ) were all entered numerically.

なお、位置座標値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）と姿勢角（φ。Note that the position coordinate values (X, Y, Z) and attitude angle (φ.

θ、ψ）とは第４図に示されるような関係を有する。即
ち２軸まわりに角度φたけ回転することで、Ｙ軸と角度
φを成すＸＹ平面上のベクトルｅ２を得る。このベクト
ルｅ２のまわりに角度θたけ回転することで、Ｚ軸と角
度θを成すベクトルｅ３を得る。エンドエフェクタの傾
きはこのベクトルｅ３に平行であるが、更にエンドエフ
ェクタ自身の主軸まわりの角度としてψか定められ、い
わゆるＥｕ１ｅｒ角による姿勢表現となる。θ, ψ) have a relationship as shown in FIG. That is, by rotating by an angle φ around two axes, a vector e2 on the XY plane forming an angle φ with the Y axis is obtained. By rotating around this vector e2 by an angle θ, a vector e3 forming an angle θ with the Z axis is obtained. The inclination of the end effector is parallel to this vector e3, but ψ is also determined as an angle around the main axis of the end effector itself, and the attitude is expressed by the so-called Euler angle.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしマウスやスティック等の操作による手入力は、エ
ンドエフェクタ等を目視で確認しつつ行うため、３次元
の物体をＣＲＴという２次元表示上で認識しなＩすれば
ならず、オペレータのＶＤＴ作業の負荷が大きく、教示
作業の効率を妨げていた。However, manual input using a mouse, stick, etc. is performed while visually checking the end effector, etc., so three-dimensional objects must be recognized on a two-dimensional display called a CRT, which reduces the operator's VDT work. The load was heavy, which hindered the efficiency of teaching work.

一方、予め机上で計算された数値を入力する方法では］
１算に多大な時間を要し、これを計算するオペレータの
負担か大きかった。On the other hand, with the method of inputting numerical values calculated in advance on paper]
Each calculation took a lot of time, and the burden on the operator was heavy.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明はオフライン教示作業の効率を上げ、またオペレ
ータの負荷を軽減することができるオフライン教示方法
を提供することにある。An object of the present invention is to provide an offline teaching method that can improve the efficiency of offline teaching work and reduce the burden on the operator.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明は、所定の表示画面上にワーク及びロボットを表
示し、キーボード等の操作入力によってロボットのオフ
ライン教示をする際に、画面上のワークについて作業線
を指定し、前記作業線を通る平面によって相互に分割さ
れた複数の空間領域のうちのひとつの空間領域を指定す
る。The present invention displays a workpiece and a robot on a predetermined display screen, and when teaching the robot offline by inputting operations using a keyboard, etc., a work line is specified for the workpiece on the screen, and a plane passing through the work line is used. Specify one spatial area among multiple spatial areas that are mutually divided.

そして、前記ロボットのエンドエフェクタの姿勢を、（
ａ）前記作業線と前記エンドエフェクタとの角度関係か
所定の第１の角度関係になるという第１の条件と、（ｂ
）前記作業線が伸びる方向とは異なる所定の方向と前記
エンドエフェクタとの角度関係が所定の第２の角度関係
になるという第２の条件と、（ｃ）前記エンドエフェク
タが前記ひとつの空間領域内に配向されるという第３の
条件と、を満足するように演算手段によって決定し、前
記エンドエフェクタの姿勢に関する教示データとする。Then, the posture of the end effector of the robot is (
a) a first condition that the angular relationship between the work line and the end effector is a predetermined first angular relationship; and (b)
) a second condition that the angular relationship between the end effector and a predetermined direction different from the direction in which the work line extends is a predetermined second angular relationship; and (c) the end effector is located in the one spatial region. The third condition that the end effector is oriented inward is determined by the calculation means so as to satisfy the third condition, and is used as teaching data regarding the posture of the end effector.

〔作用〕[Effect]

通常、エンドエフェクタの姿勢は、作業線に対する角度
関係と、その作業線の周辺に存在するワーク部分や干渉
物などとの角度関係をそれぞれ所定のものとするように
決定される。このような条件がこの発明の構成における
第１と第２の条件である。ところが、後に示すように、
この第１と第２の条件を満足するようなエンドエフェク
タの姿勢は複数存在する。したがってそのうちのひとつ
を選択する必要があるが、この発明では作業線を通る仮
想的な面によって空間を分割し、その分割によって定義
される空間領域のひとつを指定する。Normally, the posture of the end effector is determined so that the angular relationship with respect to the work line and the angular relationship with workpiece parts, interference objects, etc. existing around the work line are respectively predetermined. These conditions are the first and second conditions in the configuration of this invention. However, as shown later,
There are multiple postures of the end effector that satisfy the first and second conditions. Therefore, it is necessary to select one of them, but in this invention, the space is divided by a virtual plane passing through the work line, and one of the spatial regions defined by the division is designated.

そして、エンドエフェクタはその指定空間領域の中で配
向させるという第３の条件を課すことにより、エンドエ
フェクタの姿勢は一義的に定まる。By imposing the third condition that the end effector is oriented within the specified spatial region, the posture of the end effector is uniquely determined.

この方法では、第１と第２の条件のために２つの角度値
を指定しておくとともに、第３の条件のための空間領域
を指定すればよいため、入力すべき情報量も少なく、そ
の情報を入力する前に座標計算などを行なう必要もない
。また、作業線に対するエンドエフェクタの角度関係な
どが考慮されているため、ＣＲＴなどの画面上で詳細な
姿勢確認をする必要もない。With this method, you only need to specify two angle values for the first and second conditions and a spatial area for the third condition, so the amount of information that needs to be input is small, and There is no need to calculate coordinates before inputting information. Further, since the angular relationship of the end effector with respect to the work line is taken into consideration, there is no need to check the detailed posture on a screen such as a CRT.

なお、この発明において（ａ）〜（ｃ）の条件で決定さ
れるのはエンドエフェクタのφ角およびθ角のみである
が、φ角は別の条件から定めればよい。Note that in the present invention, only the φ and θ angles of the end effector are determined by the conditions (a) to (c), but the φ angle may be determined from other conditions.

〔実施例〕〔Example〕

Ａ、装置構成 第１図は本発明にがかる一実施例を適用するオフライン
教示装置１００と、この装置］００によってオフライン
教示を行なうロボットの例との概念図である。A. Device Configuration FIG. 1 is a conceptual diagram of an offline teaching device 100 to which an embodiment of the present invention is applied, and an example of a robot that performs offline teaching using this device]00.

自由度か６のロボット１にはエンドエフェクタとして溶
接トーチ２が設けられている。ロボット１は複数の関節
３ａ乃至３ｆを有し、それぞれφ　乃至φｒの回転が可
能である。ロボット１はａ ケーブル１２を介して制御装置４に接続される。A robot 1 with six degrees of freedom is provided with a welding torch 2 as an end effector. The robot 1 has a plurality of joints 3a to 3f, each of which can rotate by φ to φr. The robot 1 is connected to a control device 4 via an a cable 12.

一方、オフライン教示装置１００を構成するコンピュー
タ６はＣＲＴ５．キーボード７、マウス１０、記録媒体
記録再生装置８．プリンタ９を備えており、記録媒体１
１（実施例では磁気テープであるが磁気ディスクなどで
もよい）は記録再生装置８において教示データ等が記録
再生される。On the other hand, the computer 6 constituting the offline teaching device 100 has a CRT5. Keyboard 7, mouse 10, recording medium recording and reproducing device 8. It is equipped with a printer 9 and a recording medium 1.
1 (in the embodiment, it is a magnetic tape, but a magnetic disk or the like may be used) is used to record and reproduce teaching data and the like in a recording/reproducing device 8.

そして、教示データを記録した磁気テープ１１は制御装
置４においても再生が可能である。The magnetic tape 11 on which the teaching data is recorded can also be reproduced by the control device 4.

次に動作の概略について説明する。ワーク１３の形状及
びロボット１に関する情報はあらかしめコンピュータ６
が記憶しており、ワーク１３の形状、ロボット１の姿勢
等をシミュレートしつつＣＲＴ５に表示する。この表示
例か第２Ａ図に示されており、ＣＲＴの画面５ａ上に、
ワーク１３を構成する２枚の鋼板（以下「ワークエレメ
ント」）１３ａ、１３ｂと、模式的図形で表現されたト
ーチ２が表示されている。そして、トーチ２の位置や姿
勢を教示するにあたっては、オペレータが後述するデー
タをキーボード７又はマウス１０によってコンピュータ
６に入力し、コンピュータ６は後に詳述する所定の計算
を行う。教示内容が正しく処理されたか否かはＣＲＴＳ
上の表示又はプリンタ９の出力によって確認・判断され
る。Next, an outline of the operation will be explained. Information regarding the shape of the workpiece 13 and the robot 1 is provided by the preliminary computer 6.
is stored and displayed on the CRT 5 while simulating the shape of the workpiece 13, the posture of the robot 1, etc. An example of this display is shown in FIG. 2A, where on the CRT screen 5a,
Two steel plates (hereinafter referred to as "work elements") 13a and 13b constituting a workpiece 13 and a torch 2 represented by a schematic diagram are displayed. To teach the position and orientation of the torch 2, the operator inputs data to be described later into the computer 6 using the keyboard 7 or the mouse 10, and the computer 6 performs predetermined calculations to be described in detail later. CRTS determines whether the teaching content was processed correctly or not.
This is confirmed and judged based on the display above or the output of the printer 9.

このようにして処理された教示内容は記録再生装置８に
よって磁気テープ１１に記録され、磁気テープ１１は制
御装置４にて再生される。再生された教示内容は制御装
置４によってケーブル１２を介してロボット１に伝えら
れ、ロボット１は教示内容に従って作動する。The teaching content processed in this manner is recorded on the magnetic tape 11 by the recording/reproducing device 8, and the magnetic tape 11 is reproduced by the control device 4. The reproduced teaching content is transmitted to the robot 1 via the cable 12 by the control device 4, and the robot 1 operates according to the teaching content.

Ｂ、教示プロセス 本実施例では作業線を基準とした座標系（以下「ワーク
座標系」）において作業線に対する溶接トーチ２の傾き
角と一方のワーク１３ｂに対する傾き角とを与えるとと
もに、トーチ２が配向すべき空間領域（ワーク座標系に
おけるひとつの象限）を指定して、任意の作業線に対す
る溶接ユニット２の姿勢を計算する。以下その方法につ
いて詳述する。B. Teaching Process In this embodiment, the inclination angle of the welding torch 2 with respect to the work line and the inclination angle with respect to one work 13b are given in a coordinate system based on the work line (hereinafter referred to as "work coordinate system"), and the torch 2 is The orientation of the welding unit 2 with respect to an arbitrary work line is calculated by specifying a spatial region (one quadrant in the workpiece coordinate system) to be oriented. The method will be explained in detail below.

第２Ｂ図に模式的に示す様に、ワークニレメン）１３ａ
、１３ｂの表面を平面Ｓ　　、Ｓ　　て表現するとき、
これらの平面Ｓ、Ｓ２の交線を作業■ 線（溶接線）Ｌｌとして指定する。この指定は、あらか
じめ決定されている所定数の作業線のうちから選択する
ことによって行なわれる。そして、作業線Ｌ１を例にと
ると、その始点に相当する作業開始点（溶接開始点）Ｐ
　と、作業線Ｌ１の終点に相当する作業終了点（溶接終
了点）Ｐｌとの位置情報が作業線Ｌ１の情報としてあら
かじめ入力されている。As schematically shown in Figure 2B, work niremen) 13a
, 13b as planes S , S ,
The intersection line of these planes S and S2 is designated as a work line (welding line) Ll. This designation is performed by selecting from a predetermined number of work lines determined in advance. Taking the work line L1 as an example, the work start point (welding start point) P corresponding to the starting point
The position information of the work line L1 and the work end point (welding end point) Pl corresponding to the end point of the work line L1 is input in advance as information on the work line L1.

そして、溶接作業に対する溶接トーチ２の姿勢として以
下の条件を満足することを要求する。即ち、 （条件１）作業線Ｌ１に対して角度αを成すこと。The attitude of the welding torch 2 for welding work is required to satisfy the following conditions. That is, (Condition 1) An angle α should be formed with respect to the work line L1.

（条件２）作業線Ｌ１を規定する２つの平面Ｓ１．Ｓ２
のうちの１つの平面上で定義され、かつ作業線Ｌ１に直
交する直線と角度βを成すこと。(Condition 2) Two planes S1. that define the work line L1. S2
It is defined on one of the planes and forms an angle β with a straight line orthogonal to the work line L1.

ここてα、βは溶接条件等に応じて定まる所定の角度で
ある。Here, α and β are predetermined angles determined depending on welding conditions and the like.

上記のようにして、ワーク座標系において所定の値α、
βが与えられている場合に、作業線Ｌ１に対しての溶接
トーチ２の姿勢を次の様にして求める。但し、α、βは
２線の成す角度（スカラー量）であるからこの値はその
まま絶対座標系における計算に用いることができる。As described above, the predetermined values α,
When β is given, the attitude of the welding torch 2 with respect to the work line L1 is determined as follows. However, since α and β are angles formed by two lines (scalar quantities), these values can be used as they are for calculations in the absolute coordinate system.

まず、マウス１０により、 作業線Ｌ１ 平面Ｓ　上の任意の点Ｐ３ 平面Ｓ２上の任意の点Ｐ４ を選択する。実際にはＣＲＴ５を目視してマウス］Ｏを
クリップすることで入力するので、たとえばＰ　は平面
Ｓ　の頂点から、Ｐ　は平面Ｓ２の頂点から選べばよい
。ワークエレメント１３ａ。First, using the mouse 10, select the following: the work line L1, an arbitrary point P3 on the plane S, and an arbitrary point P4 on the plane S2. In reality, input is made by visually viewing the CRT 5 and clipping the mouse]O, so for example, P can be selected from the apex of the plane S, and P can be selected from the apex of the plane S2. Work element 13a.

１、３　ｂを規定する平面Ｓ　、Ｓ２及び作業線Ｌ１■ の絶対座標系での位置情報はあらかじめコンピュータ６
が記憶しており、それらの情報を用いて、Ｐ　からＬ　
におろした垂線の足Ｐ３ Ｐ　からＬ　におろした垂線の足Ｐ４ がそれぞれ計算される。そして、 Ｐ　′からＰ　へ向かうベクトルをＬ２、Ｐ４′からＰ
４へ向かうベクトルをＬ３と定義すると、上述の条件１
１条件２を個別に満（２）を満足しなければならない。The positional information in the absolute coordinate system of the planes S, S2 and the work line L1 that define 1 and 3b is stored in advance in the computer 6
, and using that information, from P to L
The perpendicular foot P4 taken down to L is calculated from the foot P3 P of the perpendicular line taken down to L. Then, the vector from P' to P is L2, and from P4' to P
If we define the vector heading toward 4 as L3, then the above condition 1 is satisfied.
(2) must be satisfied individually.

但し、平面Ｓ　と８２の成す角をγ（たとえば９０−と
すると、 である。However, if the angle formed by the plane S and 82 is γ (for example, 90-), then

おり、（１）　、　　（２）式はそれぞれの３成分につ
きひとつの拘束条件を与える式であるから、（１）式を
一−−→ ル■２とは、それぞれ無限個存在する。そして、（１）
式の解の集合と（２）式の解の集合との双方に属するベ
クトルｖ３が見出されれば、このペクト２の双方）を満
足するベクトルであり、そのベクトルＶ３の方向にトー
チ２の姿勢を一致させればよいことになる。Since equations (1) and (2) are equations that give one constraint condition for each of the three components, there are an infinite number of equations (1). And (1)
If a vector v3 that belongs to both the set of solutions of equation (2) and the set of solutions of equation (2) is found, it is a vector that satisfies both of this pect 2), and the attitude of torch 2 is directed in the direction of vector V3. It would be good if they matched.

ところか、 式の双方を満足するベク とが、以下の解析かられかる。However, A vector that satisfies both expressions This can be seen from the following analysis.

第２Ｂ図において、円Ｃ１は作業線Ｌ１上の点 円Ｃ２は点Ｐ２を始点としたベクトル群ｖ２の終点の軌
跡をそれぞれ示す。但し簡単のためには固定して図示し
た。In FIG. 2B, a circle C1 is a point on the work line L1, and a circle C2 is a locus of the end point of a vector group v2 whose starting point is a point P2. However, for simplicity, it is shown fixed.

この図かられかるように、 Ｑ、Ｑ２て交わり、（１）。As you can see from this diagram, Q, Q2 intersect, (1).

円Ｃ、Ｃ２は２点 （２）式の双方を満足 点Ｑ、Ｑ２をそれぞれの終点とする２つのベクトルＶ　
、■　が存在する。換言すれば点Ｐ２を作業点とした場
合、条件１．２の双方を満足する一一一一→　　　−−
−一→ ようなトーチ２の姿勢としてはＶ　、■　の２つが存在
する。Circles C and C2 are two points Q that satisfy both equations (2), and two vectors V whose respective end points are Q2.
, ■ exists. In other words, when point P2 is the working point, 1111→ -- which satisfies both conditions 1.2.
-1→ There are two postures of the torch 2, V and ■.

−チ２の姿勢として１つを選択する必要がある。- It is necessary to select one as the posture of H2.

ここでベクトルＶ３１で示される姿勢を選ぶには、なる
条件を付加すればよい。またベクトルＶ３２て示される
姿勢を選ぶには、 なる条件を付加すればよい。逆に言えば、第２Ｂ図中の
Ｃ方向に向かって見た模式図である第２Ｃ図において、
点Ｐ４を指定することは、この点Ｐ４から反時計まわり
に角度γだけの角度幅を持つ空間領域■を指定し、この
空間領域■内に配向するベクトルｖ３□を、トーチ２の
姿勢ベクトルとして採用させることと等価である。γ−
９０°の場合にはこの領域■は、第２０図中に定義した
Ｕ。Here, in order to select the attitude indicated by vector V31, it is sufficient to add the following condition. Moreover, in order to select the attitude indicated by the vector V32, the following condition may be added. Conversely, in Fig. 2C, which is a schematic diagram viewed toward the direction C in Fig. 2B,
Specifying point P4 means specifying a spatial region ■ having an angular width of angle γ counterclockwise from this point P4, and specifying the vector v3□ oriented within this spatial region ■ as the orientation vector of torch 2. This is equivalent to having them adopted. γ-
In the case of 90°, this region (■) is U defined in FIG.

■座標系の第２象限に相当する。また、他方のベクトル
Ｖ３２は領域■内に配向している。したがって、作業線
Ｌ　を通る面Ｓ、Ｓ２　（第２Ｃ図ではそれぞれＵ軸お
よびＶ軸に相当する。）によって空間を複数の空間領域
（象時限）１〜■に仮想的に分割し、そのうちのひとつ
の空間領域■を選トーチ２の姿勢ベクトルｖ３としてい
ることになる。■Corresponds to the second quadrant of the coordinate system. Further, the other vector V32 is oriented within the region (3). Therefore, the space is virtually divided into a plurality of spatial regions (elephant periods) 1 to 2 by planes S and S2 (corresponding to the U axis and V axis in Fig. 2C, respectively) passing through the work line L, and This means that one spatial region (■) is the attitude vector v3 of the selection torch 2.

座標系における方向余弦を（ｘ３　”　３　’　　ｚ３
　）とすると、溶接トーチ２の姿勢（φ、θ、ψ）は次
式を満足する値として決定される。The direction cosine in the coordinate system is (x3 ” 3 ' z3
), the posture (φ, θ, ψ) of the welding torch 2 is determined as a value that satisfies the following equation.

ｔａｎφ　−ｙ３／ｘ３　　　　　　　・・・（６）ｃ
ｏｓθ　■　ｚ３　　　　　　　　　　　・・・（７）
なお、ψ角は（６）　、　（７）式からは定まらないが
、たとえばこのψ角はあらかしめ指定した一定値を保つ
ものとすればよい。溶接ロボットなどでは、エンドエフ
ェクタはψ回転に対する回転対称側を有しており、ψ角
はあまり重要ではないからである。tanφ −y3/x3 ...(6)c
osθ ■ z3...(7)
Note that the ψ angle cannot be determined from equations (6) and (7), but the ψ angle may be maintained at a predetermined constant value, for example. This is because, in a welding robot or the like, the end effector has a rotationally symmetrical side with respect to the ψ rotation, and the ψ angle is not very important.

Ｃ１姿勢データ作成フロー 第３図は本実施例のフローチャートであり、この中の＝
１算プロセスなどはコンピュータ６のＣＰＵなとの演算
手段を用いて実行される。。C1 posture data creation flow Figure 3 is a flowchart of this embodiment, in which =
The 1 calculation process and the like are executed using arithmetic means such as the CPU of the computer 6. .

同図（ａ）は作業線Ｌ１の選択を行う部分を示す。FIG. 4A shows a portion where the work line L1 is selected.

ステップ１０１においてワーク１３の図形をＣＲＴ５に
よって目視しつつ、作業線Ｌｌを選択する。In step 101, the work line Ll is selected while visually observing the figure of the workpiece 13 using the CRT 5.

選択はマウス１０のクリップによって行い、選択された
作業線は確認のため色を変えて表示される（ステップ１
０２）。The selection is made by clipping the mouse 10, and the selected work line is displayed in a different color for confirmation (step 1).
02).

同図（ｂ）は頂点ｐ、ｐ４の選択を行う部分を示す。ス
テップ１０３によって作業線Ｌ１と同様に平面Ｓ　上の
頂点Ｐ３と、平面Ｓ２上の頂点■ Ｐ４を選択する。選択された頂点はステップ１０４によ
り記憶される。FIG. 6(b) shows a portion where vertices p and p4 are selected. In step 103, the vertex P3 on the plane S and the vertex P4 on the plane S2 are selected in the same way as the work line L1. The selected vertices are stored by step 104.

同図（ｃ）は溶接トーチ２の姿勢を定めるベクトル■３
を計算し、教示データとして磁気テープ１１に記録する
部分を示す。ステップ１０５により求まったＬ　　、Ｌ
　　等を用いて、またあらかじめ指定人力した角度α、
βを用いて、式（１）乃至（７）式によりベクトルＶ３
を求める（ステップ１０６）。ステップ１０７において
ロボット座標系に変換した教示データを得て、作業線Ｌ
１の情報とともにこれをコンピュータ６のメモリに記録
する（ステップ１０８）。The figure (c) shows a vector ■3 that determines the attitude of the welding torch 2.
The part to be calculated and recorded on the magnetic tape 11 as teaching data is shown. L, L found in step 105
etc., and the angle α specified manually in advance,
Using β, vector V3 is calculated by equations (1) to (7).
(Step 106). In step 107, the teaching data converted to the robot coordinate system is obtained, and the work line L
1 is recorded in the memory of the computer 6 (step 108).

この様にしてオフライン教示されたデータを、磁気テー
プ１１に転送し、これを介して制御装置４に伝えられ、
ロボット１はワーク１３に対して所定の動作を行う。The data taught offline in this way is transferred to the magnetic tape 11 and transmitted to the control device 4 via this,
The robot 1 performs a predetermined operation on the workpiece 13.

なお、上記に説明した以外に、算出されたデータを修正
する必要がある場合には、従来と同様に数値入力等を行
うこともできる。In addition, in addition to what has been described above, if it is necessary to modify the calculated data, numerical values can be input in the same way as in the past.

また、上記実施例では作業線のまわりの空間を４個の空
間領域（象限）Ｉ〜■に分割したが、般に複数の領域に
分割してそれらのうちのひとつを選択すればよい。さら
に、ワーク１３の実際の表面以外に想定される平面で空
間分割を行なってもよい。条件２において基準とされる
直線は作業線と異なる方向の直線であればよく、作業内
容やワークの形状などに応して適宜に設定すればよい。Further, in the above embodiment, the space around the work line is divided into four spatial regions (quadrants) I to (2), but generally it is sufficient to divide it into a plurality of regions and select one of them. Furthermore, space division may be performed on an assumed plane other than the actual surface of the workpiece 13. The straight line used as a reference in condition 2 may be a straight line in a direction different from the work line, and may be set as appropriate depending on the work content, the shape of the workpiece, etc.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明した様に本発明によれば、ワークの作業線を指
定し、エンドエフェクタが配向すべき空間領域を指定す
ることにより、作業上においてエンドエフェクタに一般
に要求される姿勢条件からエンドエフェクタの姿勢が自
動的に計算されるので、画面上を目視してエンドエフェ
クタの傾きをマウスで人力した後にそれを画面上で詳細
に確認する必要もなく、又予め手計算した傾きを数値人
力するなとの作業を軽減し、教示作業の効率を上げるこ
とかできるという効果がある。As explained above, according to the present invention, by specifying the working line of the workpiece and specifying the spatial area in which the end effector should be oriented, the posture of the end effector can be adjusted from the posture conditions generally required for the end effector during the work. is automatically calculated, so there is no need to visually check the end effector's inclination using the mouse and then check it in detail on the screen. This has the effect of reducing the work involved and increasing the efficiency of teaching work.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明が適用されるオフライン教示装置の一例
を示す概念図、 第２Ａ図は実施例における画面表示の例を示す図、 第２Ｂ図はトーチの姿勢ベクトル算出原理を示す図、 第２Ｃ図は第２Ｂ図中のＣ方向から見た状態を模式的に
示す図、 第３図は本発明の一実施例の流れの一部を示すフローチ
ャートである、 第４図は位置座標値と姿勢角の関係を示す図である。 ｌ・・溶接ロボット、　　　２・・・溶接トーチ、５・
・・ＣＲＴ、　　　　　６・・・コンピュータ、７・・
・キーボード、　　１３・・・ワーク１００・・・オフ
ライン教示装置FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of an offline teaching device to which the present invention is applied; FIG. 2A is a diagram showing an example of a screen display in the embodiment; FIG. 2B is a diagram showing the principle of calculating the torch attitude vector; Fig. 2C is a diagram schematically showing the state seen from direction C in Fig. 2B, Fig. 3 is a flowchart showing a part of the flow of an embodiment of the present invention, Fig. 4 is a diagram showing position coordinate values and FIG. 3 is a diagram showing the relationship between attitude angles. l...Welding robot, 2...Welding torch, 5...
...CRT, 6...Computer, 7...
・Keyboard, 13...Work 100...Offline teaching device

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）所定の表示画面上にワーク及びロボットを表示し
、操作入力手段の操作によってロボットの作業を教示す
る、ロボットのオフライン教示方法において、 前記表示画面上に表示されたワークについて作業線を指
定し、 前記作業線を通る平面によって相互に分割された複数の
空間領域のうちのひとつの空間領域を指定し、 前記ロボットのエンドエフェクタの姿勢を、 （ａ）前記作業線とエンドエフェクタとの角度関係が所
定の第１の角度関係になるという第１の条件と、 （ｂ）前記作業線が伸びる方向とは異なる所定の方向と
前記エンドエフェクタとの角度関係が所定の第２の角度
関係になるという第２の条件と、 （ｃ）前記エンドエフェクタが前記ひとつの空間領域内
に配向されるという第３の条件と、を満足するように演
算手段によって決定し、前記エンドエフェクタの姿勢に
ついての教示データを作成することを特徴とするロボッ
トのオフライン教示方法。(1) In a robot offline teaching method in which a workpiece and a robot are displayed on a predetermined display screen and the robot's work is taught by operating an operation input means, a work line is specified for the workpiece displayed on the display screen. and specifying one spatial region among a plurality of spatial regions mutually divided by a plane passing through the work line, and determine the posture of the end effector of the robot by (a) the angle between the work line and the end effector; (b) the angular relationship between the end effector and a predetermined direction different from the direction in which the work line extends is a predetermined second angular relationship; and (c) a third condition that the end effector is oriented within the one spatial region. A robot offline teaching method characterized by creating teaching data.