JPH08141955A - ロボットの制御方法 - Google Patents
ロボットの制御方法Info
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- JPH08141955A JPH08141955A JP28847294A JP28847294A JPH08141955A JP H08141955 A JPH08141955 A JP H08141955A JP 28847294 A JP28847294 A JP 28847294A JP 28847294 A JP28847294 A JP 28847294A JP H08141955 A JPH08141955 A JP H08141955A
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- JP
- Japan
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- work
- distance
- teaching
- distance sensor
- shape
- Prior art date
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 複雑な対象物の形状を自動的に教示すること
が可能なロボットの制御方法を提供する。 【構成】 教示時に認識されたワーク3の形状に基づい
て、アーム1先端に設けられたノズル2を移動させて載
置面上に載置されたワーク3に塗装を施すロボットの制
御方法において、教示時に、ノズル2に設けられた距離
センサ2aを、載置面から所定の距離D離れた仮想面内
において教示軌道f1→w1→‥‥→fnに沿って順次移
動させる。この時に、距離センサ2aによってノズル2
から載置面またはワーク3までの距離を所定ピッチp毎
に検出し、各教示軌道f1〜fnについて検出された検出
距離d1〜dnからワーク3の形状を認識する。
が可能なロボットの制御方法を提供する。 【構成】 教示時に認識されたワーク3の形状に基づい
て、アーム1先端に設けられたノズル2を移動させて載
置面上に載置されたワーク3に塗装を施すロボットの制
御方法において、教示時に、ノズル2に設けられた距離
センサ2aを、載置面から所定の距離D離れた仮想面内
において教示軌道f1→w1→‥‥→fnに沿って順次移
動させる。この時に、距離センサ2aによってノズル2
から載置面またはワーク3までの距離を所定ピッチp毎
に検出し、各教示軌道f1〜fnについて検出された検出
距離d1〜dnからワーク3の形状を認識する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、産業用ロボット、特に
塗装用ロボットに用いて好適なロボットの制御方法に関
する。
塗装用ロボットに用いて好適なロボットの制御方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】周知のように、自動塗装に用いられる塗
装用ロボットは、アームの先端部に塗料を噴射するノズ
ルを設け、教示作業時に認識された対象物の形状に基づ
いて生成された塗装軌道に沿ってノズルを移動させるこ
とによって対象物に塗装を施すものである。従来、この
対象物の形状の教示は、作業者がアームを直接持って移
動させ、この時のアームの各部の動きを記憶させるダイ
レクトティーチングが主であった。または、数値入力で
対象物の頂点の位置(直方体形状の対象物の4つの頂点
の位置)を教示する方法があった。
装用ロボットは、アームの先端部に塗料を噴射するノズ
ルを設け、教示作業時に認識された対象物の形状に基づ
いて生成された塗装軌道に沿ってノズルを移動させるこ
とによって対象物に塗装を施すものである。従来、この
対象物の形状の教示は、作業者がアームを直接持って移
動させ、この時のアームの各部の動きを記憶させるダイ
レクトティーチングが主であった。または、数値入力で
対象物の頂点の位置(直方体形状の対象物の4つの頂点
の位置)を教示する方法があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したダイ
レクトティーチングは、人間が介在するため対象物の形
状の教示に時間が掛かるという問題点があった。また、
数値入力によって4つの頂点の位置を教示する方法は、
複雑な形状の塗装対象物に適用することが困難であると
いう問題点があった。
レクトティーチングは、人間が介在するため対象物の形
状の教示に時間が掛かるという問題点があった。また、
数値入力によって4つの頂点の位置を教示する方法は、
複雑な形状の塗装対象物に適用することが困難であると
いう問題点があった。
【0004】本願発明は、このような問題点に鑑みてな
されたものであり、複雑な対象物の形状を自動的に教示
することが可能なロボットの制御方法を提供することを
目的とする。
されたものであり、複雑な対象物の形状を自動的に教示
することが可能なロボットの制御方法を提供することを
目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1記載のロボット
の制御方法は、上記目的を達成するために、教示時に認
識された作業対象物の形状に基づいて、作業時にアーム
の先端に設けられた作業手段を移動させて作業面上に載
置された前記作業対象物に所定の処理を施すロボットの
制御方法において、教示時に、前記作業手段に設けられ
た距離センサを前記作業面から所定距離離れた仮想面内
において所定の教示軌道に沿って順次移動させると共
に、この時に該距離センサによって前記作業手段から前
記作業面または前記作業対象物までの距離を所定ピッチ
毎の各位置について検出し、この検出距離が前記所定距
離よりも短いか否かを判断することによって前記作業対
象物の形状を認識し、再生時には、教示時に認識された
前記作業対象物の形状に基づいて生成された作業軌道に
沿って前記作業手段を移動させ前記作業対象物に所定の
処理を施すことを特徴としている。
の制御方法は、上記目的を達成するために、教示時に認
識された作業対象物の形状に基づいて、作業時にアーム
の先端に設けられた作業手段を移動させて作業面上に載
置された前記作業対象物に所定の処理を施すロボットの
制御方法において、教示時に、前記作業手段に設けられ
た距離センサを前記作業面から所定距離離れた仮想面内
において所定の教示軌道に沿って順次移動させると共
に、この時に該距離センサによって前記作業手段から前
記作業面または前記作業対象物までの距離を所定ピッチ
毎の各位置について検出し、この検出距離が前記所定距
離よりも短いか否かを判断することによって前記作業対
象物の形状を認識し、再生時には、教示時に認識された
前記作業対象物の形状に基づいて生成された作業軌道に
沿って前記作業手段を移動させ前記作業対象物に所定の
処理を施すことを特徴としている。
【0006】請求項2記載のロボットの制御方法は、請
求項1記載の発明において、前記教示軌道は、所定のス
トロークで作業対象物を横切るように前記距離センサを
移動させ、かつ、所定のピッチで移動位置をずらすこと
によって該距離センサを順次移動させることを特徴とし
ている。
求項1記載の発明において、前記教示軌道は、所定のス
トロークで作業対象物を横切るように前記距離センサを
移動させ、かつ、所定のピッチで移動位置をずらすこと
によって該距離センサを順次移動させることを特徴とし
ている。
【0007】請求項3記載のロボットの制御方法は、請
求項2記載の発明において、前記教示軌道は、前記作業
対象物の形状の認識途中における前記距離センサの出力
に基づいて、前記ストロークまたはピッチが変更される
ことを特徴としている。
求項2記載の発明において、前記教示軌道は、前記作業
対象物の形状の認識途中における前記距離センサの出力
に基づいて、前記ストロークまたはピッチが変更される
ことを特徴としている。
【0008】請求項4記載のロボットの制御方法は、請
求項2記載の発明において、前記教示軌道は、前記作業
対象物の形状の認識途中における前記距離センサの出力
に基づいて、前記ストローク及び前記ピッチを変更する
ことを特徴としている。
求項2記載の発明において、前記教示軌道は、前記作業
対象物の形状の認識途中における前記距離センサの出力
に基づいて、前記ストローク及び前記ピッチを変更する
ことを特徴としている。
【0009】
【作用】本発明によるロボットの制御方法によれば、作
業対象物の形状を自動的に教示することができると共
に、複雑な形状の作業対象物についてもその形状を教示
することができる。
業対象物の形状を自動的に教示することができると共
に、複雑な形状の作業対象物についてもその形状を教示
することができる。
【0010】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例につ
いて説明する。図1は、本実施例の塗装用ロボットの概
略構成を示す図である。同図において、符号1はロボッ
トアーム、2はノズル、2aは距離センサ、3はワー
ク、4は制御装置、また5は塗装範囲である。
いて説明する。図1は、本実施例の塗装用ロボットの概
略構成を示す図である。同図において、符号1はロボッ
トアーム、2はノズル、2aは距離センサ、3はワー
ク、4は制御装置、また5は塗装範囲である。
【0011】ロボットアーム1は、制御装置4の指示に
従って作動し、先端部に設けられたノズル2を3次元的
に移動させる。ノズル2は、移動しつつ先端部から塗料
を噴射し、ワーク3を順次塗装する。ノズル2の先端部
には距離センサ2aが設置されており、この距離センサ
2aは、ノズル2の先端部から載置面上に載置されたワ
ーク3までの距離を検出する。ワーク3の載置面は、図
示するように(mメートル×nメートル)の塗装範囲5
が予め指定されている、制御装置4は、以下に説明する
教示によってワーク3の形状を認識すると共に、この認
識された形状に基づいてロボットアーム1の動作を制御
してワーク3に塗装を施す。
従って作動し、先端部に設けられたノズル2を3次元的
に移動させる。ノズル2は、移動しつつ先端部から塗料
を噴射し、ワーク3を順次塗装する。ノズル2の先端部
には距離センサ2aが設置されており、この距離センサ
2aは、ノズル2の先端部から載置面上に載置されたワ
ーク3までの距離を検出する。ワーク3の載置面は、図
示するように(mメートル×nメートル)の塗装範囲5
が予め指定されている、制御装置4は、以下に説明する
教示によってワーク3の形状を認識すると共に、この認
識された形状に基づいてロボットアーム1の動作を制御
してワーク3に塗装を施す。
【0012】次に、図2はこの塗装用ロボットの制御ブ
ロック図である。図示するように制御装置4は、記憶部
4a、演算部4b及び制御部4cによって構成されてい
る。記憶部4aは、教示時におけるノズル2の移動軌道
に係わるデータ(以下に説明する)、距離センサ2aに
よって検出されたノズル2とワーク3間の距離データ、
及びこれらデータに基づいて塗装用ロボットを制御する
制御プログラムが記憶されている。演算部4bは、この
記憶部4aに記憶されたデータ及び制御プログラムに基
づいて所定の演算を行い、この演算結果を制御部4cに
出力する。制御部4cは、この演算結果に基づいてアー
ム駆動部6を制御する。
ロック図である。図示するように制御装置4は、記憶部
4a、演算部4b及び制御部4cによって構成されてい
る。記憶部4aは、教示時におけるノズル2の移動軌道
に係わるデータ(以下に説明する)、距離センサ2aに
よって検出されたノズル2とワーク3間の距離データ、
及びこれらデータに基づいて塗装用ロボットを制御する
制御プログラムが記憶されている。演算部4bは、この
記憶部4aに記憶されたデータ及び制御プログラムに基
づいて所定の演算を行い、この演算結果を制御部4cに
出力する。制御部4cは、この演算結果に基づいてアー
ム駆動部6を制御する。
【0013】ここで、制御部4cは、演算部4bから入
力される演算結果の他に、アーム駆動部6が作動するこ
とによって変化するロボットアーム1の駆動位置情報に
基づいてアーム駆動部6を制御する。すなわち、制御部
4cとアーム駆動部6との間には、フィードバック・ル
ープが形成されている。アーム駆動部6は、ロボットア
ーム1の各部を駆動することによって、ノズル2(距離
センサ2a)を移動させる。
力される演算結果の他に、アーム駆動部6が作動するこ
とによって変化するロボットアーム1の駆動位置情報に
基づいてアーム駆動部6を制御する。すなわち、制御部
4cとアーム駆動部6との間には、フィードバック・ル
ープが形成されている。アーム駆動部6は、ロボットア
ーム1の各部を駆動することによって、ノズル2(距離
センサ2a)を移動させる。
【0014】以下、上記構成の塗装ロボットについて、
その教示動作を詳しく説明する。なお、図1において、
m=n=1、すなわち、lm×1mの塗装範囲5の載置
面上にワーク3が載置されているものとする。図3
(a)は、図1におけるワーク3の平面図である。同図
において、破線f1〜fn及び破線w1〜wn-1は、教示時
における距離センサ2aの移動軌道を示している。制御
装置4は、記憶部4aに記憶された距離センサ2aの縦
方向の移動距離を示すストロークScに基づいてアーム
駆動部6を駆動し、距離センサ2aを点a0から移動軌
道f1に沿って距離Scだけ移動させる。そして、記憶部
4aに記憶された距離センサ2aの横方向の移動距離を
示すスライド幅Wcに基づいてアーム駆動部6を駆動
し、距離センサ2aを点a1から移動軌道w1に沿って距
離Wcだけ移動させる。以下、制御装置4は、距離セン
サ2aを移動軌道f2→w2→‥‥→fnに沿って順次移
動させる。
その教示動作を詳しく説明する。なお、図1において、
m=n=1、すなわち、lm×1mの塗装範囲5の載置
面上にワーク3が載置されているものとする。図3
(a)は、図1におけるワーク3の平面図である。同図
において、破線f1〜fn及び破線w1〜wn-1は、教示時
における距離センサ2aの移動軌道を示している。制御
装置4は、記憶部4aに記憶された距離センサ2aの縦
方向の移動距離を示すストロークScに基づいてアーム
駆動部6を駆動し、距離センサ2aを点a0から移動軌
道f1に沿って距離Scだけ移動させる。そして、記憶部
4aに記憶された距離センサ2aの横方向の移動距離を
示すスライド幅Wcに基づいてアーム駆動部6を駆動
し、距離センサ2aを点a1から移動軌道w1に沿って距
離Wcだけ移動させる。以下、制御装置4は、距離セン
サ2aを移動軌道f2→w2→‥‥→fnに沿って順次移
動させる。
【0015】ここで、図3(b)はワーク3の側面図で
ある。この図に示すように、距離センサ2aは、ワーク
3の載置面に対して平行でかつ一定距離Dだけ離れた仮
想面内において、上述した移動軌道f1→w1→f2→w2
→‥‥→fnに沿って移動する。ここで、例えば距離セ
ンサ2aは、移動軌道f2に沿ってワーク3を検出する
場合、所定ピッチp毎の各サンプリング位置p1、p2、
‥pi‥pn(i=1〜n)における検出距離d1〜dnを
順次サンプリングし、記憶部4aに記憶する。そして、
この検出距離d1〜dnのサンプリングは、他の移動軌道
f1、f3〜fnについても同様に行われる。
ある。この図に示すように、距離センサ2aは、ワーク
3の載置面に対して平行でかつ一定距離Dだけ離れた仮
想面内において、上述した移動軌道f1→w1→f2→w2
→‥‥→fnに沿って移動する。ここで、例えば距離セ
ンサ2aは、移動軌道f2に沿ってワーク3を検出する
場合、所定ピッチp毎の各サンプリング位置p1、p2、
‥pi‥pn(i=1〜n)における検出距離d1〜dnを
順次サンプリングし、記憶部4aに記憶する。そして、
この検出距離d1〜dnのサンプリングは、他の移動軌道
f1、f3〜fnについても同様に行われる。
【0016】ここで、ある移動軌道fiの検出距離d1〜
dnにおいて、検出距離が距離Dよりも小さくなるサン
プリング位置がワーク3の存在を示す位置となる。演算
部4bは、各移動軌道f1〜fnについて検出された検出
距離d1〜dnに基づいて、各移動軌道f1〜fnにおける
ワーク3の認識幅h1〜hnを算出する。例えば、ある移
動軌道fiにおいてサンプリング位置p5からサンプリン
グ位置p10に対応する検出距離d5〜d10が距離Dより
も小さい場合、演算部4bは、認識幅hをhi=p10−
p5として算出する(厳密には、位置p10及び位置p5に
おける縦方向の各々の座標から算出する)。そして、演
算部4bは、移動軌道f1〜fnの各々について求められ
た認識幅h1〜hnに基づいてワーク3の全体形状を認識
する。
dnにおいて、検出距離が距離Dよりも小さくなるサン
プリング位置がワーク3の存在を示す位置となる。演算
部4bは、各移動軌道f1〜fnについて検出された検出
距離d1〜dnに基づいて、各移動軌道f1〜fnにおける
ワーク3の認識幅h1〜hnを算出する。例えば、ある移
動軌道fiにおいてサンプリング位置p5からサンプリン
グ位置p10に対応する検出距離d5〜d10が距離Dより
も小さい場合、演算部4bは、認識幅hをhi=p10−
p5として算出する(厳密には、位置p10及び位置p5に
おける縦方向の各々の座標から算出する)。そして、演
算部4bは、移動軌道f1〜fnの各々について求められ
た認識幅h1〜hnに基づいてワーク3の全体形状を認識
する。
【0017】次に、上述した塗装ロボットについて、そ
の教示動作の第2実施例について説明する。上述した実
施例ではストローク及びスライド幅が固定値であった
が、この実施例においては検出されたワークの認識幅に
応じてスライド幅を可変することによって教示時間を短
縮する。
の教示動作の第2実施例について説明する。上述した実
施例ではストローク及びスライド幅が固定値であった
が、この実施例においては検出されたワークの認識幅に
応じてスライド幅を可変することによって教示時間を短
縮する。
【0018】図4は、この第2実施例における演算部4
bの処理を示すフローチャート、また図5はこの実施例
における距離センサの移動軌道を示す図である。以下、
図4及び図5を参照してこの実施例における教示動作を
説明する。教示動作がスタートすると、横方向の移動距
離を示すスライド幅Wが0に、縦方向の移動距離を示す
ストロークSが一定距離Skに、移動軌道f1‥fi‥fn
の番号を示す整数iが1に初期設定される(ステップS
a1)。そして、距離センサ2aは、点a0から移動軌道
f1に沿って移動する。そして、この間に検出された各
検出距離d1〜dnに基づいてワーク3が検出され、認識
幅h1が算出される(ステップSa2)。
bの処理を示すフローチャート、また図5はこの実施例
における距離センサの移動軌道を示す図である。以下、
図4及び図5を参照してこの実施例における教示動作を
説明する。教示動作がスタートすると、横方向の移動距
離を示すスライド幅Wが0に、縦方向の移動距離を示す
ストロークSが一定距離Skに、移動軌道f1‥fi‥fn
の番号を示す整数iが1に初期設定される(ステップS
a1)。そして、距離センサ2aは、点a0から移動軌道
f1に沿って移動する。そして、この間に検出された各
検出距離d1〜dnに基づいてワーク3が検出され、認識
幅h1が算出される(ステップSa2)。
【0019】そして、ステップSa3において設定されて
いるスライド幅Wが0以下か否かが判断される。いま、
初期設定によってスライド幅Wは0に設定されているの
で、スライド幅Wは距離Wk(正の値)に設定される
(ステップSa8)。これによって、距離センサ2aは点
a1から点a2まで距離Wkだけ横方向に移動する(ステ
ップSa9)。
いるスライド幅Wが0以下か否かが判断される。いま、
初期設定によってスライド幅Wは0に設定されているの
で、スライド幅Wは距離Wk(正の値)に設定される
(ステップSa8)。これによって、距離センサ2aは点
a1から点a2まで距離Wkだけ横方向に移動する(ステ
ップSa9)。
【0020】そして、ステップSa10において整数iが
インクリメントされ、ステップSa11において塗装範囲
5の前領域を距離センサ2aが移動したか否かが判断さ
れる。いま、距離センサ2aは移動軌道f1に沿った走
査が終了した状態なので、距離センサ2aは移動軌道f
2に沿って移動する(ステップSa2)。そして、スライ
ド幅Wは、いま距離Wkに設定されているので、処理は
ステップSa4に進む(ステップSa3)。
インクリメントされ、ステップSa11において塗装範囲
5の前領域を距離センサ2aが移動したか否かが判断さ
れる。いま、距離センサ2aは移動軌道f1に沿った走
査が終了した状態なので、距離センサ2aは移動軌道f
2に沿って移動する(ステップSa2)。そして、スライ
ド幅Wは、いま距離Wkに設定されているので、処理は
ステップSa4に進む(ステップSa3)。
【0021】ここでは、認識幅h2が0か否かが判断さ
れるが、いま、移動軌道f2による走査では、ワーク3
は検出されていないのでh2=0である。したがって、
スライド幅Wには距離WL(正の値)が設定される(ス
テップSa5)。そして、ステップSa9以降、先に説明し
た動作が繰り返される。ここで、距離WLは先に設定さ
れた距離Wkよりも大きな数値であり、次式によって求
められる。 WL=Ca・Wk+Cb (1) ただし、Ca、Cbは任意の正の実数または0であり、適
宜に設定される。
れるが、いま、移動軌道f2による走査では、ワーク3
は検出されていないのでh2=0である。したがって、
スライド幅Wには距離WL(正の値)が設定される(ス
テップSa5)。そして、ステップSa9以降、先に説明し
た動作が繰り返される。ここで、距離WLは先に設定さ
れた距離Wkよりも大きな数値であり、次式によって求
められる。 WL=Ca・Wk+Cb (1) ただし、Ca、Cbは任意の正の実数または0であり、適
宜に設定される。
【0022】続いて、移動軌道fuの走査によってはじ
めてワーク3が検出されると(ステップSa4)、1つ前
の移動軌道fu-1における認識幅hu-1が0か否かが判断
される(ステップSa5)。いま、移動軌道fu-1の走査
においてワーク3は検出されていないので、スライド幅
Wが距離−WL/2が設定される(ステップSa7)。そ
して、距離センサ2aは、戻る方向に点auから点au+1
まで距離WL/2だけ横移動に移動し(ステップSa
9)、続いて距離センサ2aは点au+1から移動軌道fu+
1に沿って移動する。
めてワーク3が検出されると(ステップSa4)、1つ前
の移動軌道fu-1における認識幅hu-1が0か否かが判断
される(ステップSa5)。いま、移動軌道fu-1の走査
においてワーク3は検出されていないので、スライド幅
Wが距離−WL/2が設定される(ステップSa7)。そ
して、距離センサ2aは、戻る方向に点auから点au+1
まで距離WL/2だけ横移動に移動し(ステップSa
9)、続いて距離センサ2aは点au+1から移動軌道fu+
1に沿って移動する。
【0023】以下、演算部4bは、新たなワーク3Aを
検出するまでの間、またはワーク3Aを検出した場合、
上述した処理を繰り返す。そして、塗装範囲5の全走査
を終了したと判断した場合教示動作を終了する(ステッ
プSa11)。
検出するまでの間、またはワーク3Aを検出した場合、
上述した処理を繰り返す。そして、塗装範囲5の全走査
を終了したと判断した場合教示動作を終了する(ステッ
プSa11)。
【0024】次に、教示動作の第3実施例について説明
する。この教示方法は、スライド幅を一定値に固定し、
ワークの形状に応じてストロークの中心位置をワークの
中心位置に一致させ、かつストロークを変化させるもの
である。図6は、この第3実施例における演算部4bの
処理を示すフローチャート、また図7はこの実施例にお
ける距離センサの移動軌道を示す図である。以下、図6
及び図7を参照して、この実施例における教示動作を説
明する。
する。この教示方法は、スライド幅を一定値に固定し、
ワークの形状に応じてストロークの中心位置をワークの
中心位置に一致させ、かつストロークを変化させるもの
である。図6は、この第3実施例における演算部4bの
処理を示すフローチャート、また図7はこの実施例にお
ける距離センサの移動軌道を示す図である。以下、図6
及び図7を参照して、この実施例における教示動作を説
明する。
【0025】教示動作がスタートすると、縦方向の移動
距離を示すストロークSが距離Skに、点a0を基準とし
たストロークSの中心の位置を示す距離TがTkに、ま
た横方向の移動距離を示すスライド幅Wが一定距離W0
に、さらに移動軌道f1‥fi‥fnの番号を示す整数
iが1に初期設定される(ステップSb1)。そして、距
離センサ2aは、点a0から移動軌道f1に沿って移動
し、各検出距離d1〜dnが検出される(ステップSb
2)。そして、各検出距離d1〜dnのうち、最初の検出
距離d1または最後の検出距離dnが距離センサ2aから
ワーク3Bが載置されている載置面までの距離Dよりも
小さいか否かが判断される(ステップSb3)。
距離を示すストロークSが距離Skに、点a0を基準とし
たストロークSの中心の位置を示す距離TがTkに、ま
た横方向の移動距離を示すスライド幅Wが一定距離W0
に、さらに移動軌道f1‥fi‥fnの番号を示す整数
iが1に初期設定される(ステップSb1)。そして、距
離センサ2aは、点a0から移動軌道f1に沿って移動
し、各検出距離d1〜dnが検出される(ステップSb
2)。そして、各検出距離d1〜dnのうち、最初の検出
距離d1または最後の検出距離dnが距離センサ2aから
ワーク3Bが載置されている載置面までの距離Dよりも
小さいか否かが判断される(ステップSb3)。
【0026】いま、移動軌道f1における走査において
ワーク3Aは検出されていないので、d1=dn=Dであ
る。したがって、検出距離d1〜dnから求められた移動
軌道f1に関する認識幅h1が0か否かが判断される(ス
テップSb5)。いま、移動軌道f1においてワーク3B
は検出されていないので認識幅h1=0である。したが
って、距離センサ2aは横方向に一定距離W0だけ移動
する(ステップSb8)。
ワーク3Aは検出されていないので、d1=dn=Dであ
る。したがって、検出距離d1〜dnから求められた移動
軌道f1に関する認識幅h1が0か否かが判断される(ス
テップSb5)。いま、移動軌道f1においてワーク3B
は検出されていないので認識幅h1=0である。したが
って、距離センサ2aは横方向に一定距離W0だけ移動
する(ステップSb8)。
【0027】そして、整数iがインクリメントされ(ス
テップSb9)、塗装範囲5の前領域を距離センサ2aが
移動したか否かが判断される(ステップSb10)。い
ま、距離センサ2aは移動軌道f1に沿った走査が終了
した状態なので、処理はステップSa2に進み、上記処理
を繰り返す。
テップSb9)、塗装範囲5の前領域を距離センサ2aが
移動したか否かが判断される(ステップSb10)。い
ま、距離センサ2aは移動軌道f1に沿った走査が終了
した状態なので、処理はステップSa2に進み、上記処理
を繰り返す。
【0028】そして、移動軌道frにおいてワーク3B
の部分3Bxが検出されると、部分3Bxにおける最初
の位置px1と最後の位置px2(厳密には、位置px1及び
位置px2の縦方向の座標)から部分3Bx1における点
arを基準とした縦方向の中心位置を示す距離Txが次式
によって算出される(ステップSb6)。 Tx=(px1+px2)/2 (2) そして、この距離Txが示す位置pxrを中心とした距離
センサ2aの移動幅を示す距離Sxが次式によって算出
され、新たなストロークSとして設定される(ステップ
Sb7)。 Sx=2・(px1−Tx+α) (3) ここで、距離αは、アーム1の運動に必要な加減速距離
から決定される補足的な距離である。
の部分3Bxが検出されると、部分3Bxにおける最初
の位置px1と最後の位置px2(厳密には、位置px1及び
位置px2の縦方向の座標)から部分3Bx1における点
arを基準とした縦方向の中心位置を示す距離Txが次式
によって算出される(ステップSb6)。 Tx=(px1+px2)/2 (2) そして、この距離Txが示す位置pxrを中心とした距離
センサ2aの移動幅を示す距離Sxが次式によって算出
され、新たなストロークSとして設定される(ステップ
Sb7)。 Sx=2・(px1−Tx+α) (3) ここで、距離αは、アーム1の運動に必要な加減速距離
から決定される補足的な距離である。
【0029】そして、距離センサ2aは、点ar+2から
移動軌道fr+1に沿って移動する(ステップSb2)。こ
こで、先に設定された距離Tx及び距離Sxによって、距
離センサ2aは位置pr+1から距離Sx/2だけ進んだ位
置ar+3まで移動する。そして、以後、移動軌道fr+2、
fr+3においては、距離Txによって示されるストローク
S(いま、距離Sxに設定されている)の位置を中心に
距離Sxのストロークで移動する。
移動軌道fr+1に沿って移動する(ステップSb2)。こ
こで、先に設定された距離Tx及び距離Sxによって、距
離センサ2aは位置pr+1から距離Sx/2だけ進んだ位
置ar+3まで移動する。そして、以後、移動軌道fr+2、
fr+3においては、距離Txによって示されるストローク
S(いま、距離Sxに設定されている)の位置を中心に
距離Sxのストロークで移動する。
【0030】そして、移動軌道fr+4の移動開始点ar+8
において、最初の検出距離d1が距離センサ2aから載
置面までの距離Dよりも小さいと判断されると(ステッ
プSb3)、初期設定と同一の距離SkがストロークSと
して再び設定され(ステップSb4)、距離センサ2aは
点ar+9まで移動する。以下同様の処理によって、ワー
ク3Bの部分3Byにおいても、ストロークSの中心位
置を示す距離Ty、及び部分3ByにおけるストロークS
を示す距離Syに基づいて距離センサ2aは塗装範囲5
の全範囲を移動する。そして、演算部4bは、塗装範囲
5の全走査を終了したと判断すると教示動作を終了する
(ステップSb10)。
において、最初の検出距離d1が距離センサ2aから載
置面までの距離Dよりも小さいと判断されると(ステッ
プSb3)、初期設定と同一の距離SkがストロークSと
して再び設定され(ステップSb4)、距離センサ2aは
点ar+9まで移動する。以下同様の処理によって、ワー
ク3Bの部分3Byにおいても、ストロークSの中心位
置を示す距離Ty、及び部分3ByにおけるストロークS
を示す距離Syに基づいて距離センサ2aは塗装範囲5
の全範囲を移動する。そして、演算部4bは、塗装範囲
5の全走査を終了したと判断すると教示動作を終了する
(ステップSb10)。
【0031】さらに、教示動作の第4実施例について説
明する。この教示方法は、過去の移動軌跡の認識幅を利
用することによって教示時間の短縮を図る方法である。
図8は、この第4実施例における演算部4bの処理を示
すフローチャート、また図9はこの実施例における距離
センサの移動軌道を示す図である。以下、図8及び図9
を参照して、この実施例における教示動作を説明する。
明する。この教示方法は、過去の移動軌跡の認識幅を利
用することによって教示時間の短縮を図る方法である。
図8は、この第4実施例における演算部4bの処理を示
すフローチャート、また図9はこの実施例における距離
センサの移動軌道を示す図である。以下、図8及び図9
を参照して、この実施例における教示動作を説明する。
【0032】まず、教示動作がスタートすると、縦方向
の移動距離を示すストロークSが距離SRに、また移動
軌道f1‥fi‥fnの番号を示す整数iが1に初期設定
される(ステップSc1)。そして、距離センサ2aは点
a0から移動軌道f1に沿って移動し、各検出距離d1〜
dnに基づいてワーク3Cが検出され、認識幅h1が算出
される(ステップSc2)。そして、整数iが3よりも小
さいか否かが判断される(ステップSc3、)。いま、整
数iは1に初期設定されているので、横方向の移動距離
を示すスライド幅Wが距離WRに設定され(ステップSc
9)、距離センサ2aは点a1から点a2まで距離WRだけ
横方向に移動する(ステップSc10)。
の移動距離を示すストロークSが距離SRに、また移動
軌道f1‥fi‥fnの番号を示す整数iが1に初期設定
される(ステップSc1)。そして、距離センサ2aは点
a0から移動軌道f1に沿って移動し、各検出距離d1〜
dnに基づいてワーク3Cが検出され、認識幅h1が算出
される(ステップSc2)。そして、整数iが3よりも小
さいか否かが判断される(ステップSc3、)。いま、整
数iは1に初期設定されているので、横方向の移動距離
を示すスライド幅Wが距離WRに設定され(ステップSc
9)、距離センサ2aは点a1から点a2まで距離WRだけ
横方向に移動する(ステップSc10)。
【0033】そして、整数iがインクリメントされ(ス
テップSc11)、塗装範囲5の全領域を距離センサ2a
が移動したか否かが判断される(ステップSc12)。い
ま、距離センサ2aは移動軌道f1に沿った走査が終了
した状態なので処理はステップSc2に進み、上述した処
理が移動軌道f2についても行われる。すなわち、スラ
イド幅Wが距離WRに設定され(ステップSc9)、距離
センサ2aは点a3から点a4まで距離WRだけ横方向に
移動する(ステップSc10)。
テップSc11)、塗装範囲5の全領域を距離センサ2a
が移動したか否かが判断される(ステップSc12)。い
ま、距離センサ2aは移動軌道f1に沿った走査が終了
した状態なので処理はステップSc2に進み、上述した処
理が移動軌道f2についても行われる。すなわち、スラ
イド幅Wが距離WRに設定され(ステップSc9)、距離
センサ2aは点a3から点a4まで距離WRだけ横方向に
移動する(ステップSc10)。
【0034】続いて、点a4から移動軌道f3に沿って距
離センサ2aが走査されると、1つ前の移動軌道f2に
関する認識幅h2と2つ前の移動軌道f1に関する認識幅
h1との差として傾き要素heが算出される(ステップS
c4)。すなわち、この傾き要素heは、ワーク3Cの移
動軌跡f2、f1の部分における形状変化の度合いを示す
数値である。そして、この傾き要素heの絶対値が所定
の第1閾値C1(正の数値)よりも大きいか否かが判断
される(ステップSc5)。ここで、第1閾値C1はワー
ク3Cの形状等によって予め適宜に設定されるものであ
る。
離センサ2aが走査されると、1つ前の移動軌道f2に
関する認識幅h2と2つ前の移動軌道f1に関する認識幅
h1との差として傾き要素heが算出される(ステップS
c4)。すなわち、この傾き要素heは、ワーク3Cの移
動軌跡f2、f1の部分における形状変化の度合いを示す
数値である。そして、この傾き要素heの絶対値が所定
の第1閾値C1(正の数値)よりも大きいか否かが判断
される(ステップSc5)。ここで、第1閾値C1はワー
ク3Cの形状等によって予め適宜に設定されるものであ
る。
【0035】ところで、図9に示すように、認識幅h2
と認識幅h1との差は殆どないので、傾き要素heの絶対
値|he|が第1閾値C1以下となる。したがって、この
傾き要素heの絶対値が所定の第2閾値C2(正の数値)
よりも小さいか否かが判断される(ステップSc7)。い
ま、絶対値|he|は第2閾値C2よりも小さいとする
と、スライド幅Wが距離WBに設定される(ステップSc
8)。ここで、第2閾値C2はワーク3Cの形状等によっ
て予め適宜に設定されるものであり、第1閾値C1より
も小さな値である(C2<C1)。また、距離WBは、先
に説明した距離WRよりも大きな値である(WB>W
R)。そして、距離センサ2aは点a5から点a6まで距
離WBだけ移動し、移動軌道f4に沿った走査は点a6か
ら開始される。一方、絶対値|he|が第2閾値C2より
も以上の場合、スライド幅Wはこれまでのように距離W
Bに設定される(ステップSc9)。
と認識幅h1との差は殆どないので、傾き要素heの絶対
値|he|が第1閾値C1以下となる。したがって、この
傾き要素heの絶対値が所定の第2閾値C2(正の数値)
よりも小さいか否かが判断される(ステップSc7)。い
ま、絶対値|he|は第2閾値C2よりも小さいとする
と、スライド幅Wが距離WBに設定される(ステップSc
8)。ここで、第2閾値C2はワーク3Cの形状等によっ
て予め適宜に設定されるものであり、第1閾値C1より
も小さな値である(C2<C1)。また、距離WBは、先
に説明した距離WRよりも大きな値である(WB>W
R)。そして、距離センサ2aは点a5から点a6まで距
離WBだけ移動し、移動軌道f4に沿った走査は点a6か
ら開始される。一方、絶対値|he|が第2閾値C2より
も以上の場合、スライド幅Wはこれまでのように距離W
Bに設定される(ステップSc9)。
【0036】次に、ワーク3Cにおいて移動軌道ft〜
ft+2に亘る部分は、縦方向の形状変化が激しい部分で
ある。このような部分では、ステップSc5における判断
が「YES」となり、スライド幅Wが距離WSに設定さ
れる(ステップSc6)。そして、距離センサ2aは点a
t+6から点at+7まで距離WSだけ移動し、移動軌道ft+3
に沿った走査は点at+7から開始される。この距離WS
は、上述した距離WRよりも小さな値である(WR>W
S)。つまり、スライド幅として設定される各距離WR、
WB、WSの大小関係は、WB>WR>WSとなる。
ft+2に亘る部分は、縦方向の形状変化が激しい部分で
ある。このような部分では、ステップSc5における判断
が「YES」となり、スライド幅Wが距離WSに設定さ
れる(ステップSc6)。そして、距離センサ2aは点a
t+6から点at+7まで距離WSだけ移動し、移動軌道ft+3
に沿った走査は点at+7から開始される。この距離WS
は、上述した距離WRよりも小さな値である(WR>W
S)。つまり、スライド幅として設定される各距離WR、
WB、WSの大小関係は、WB>WR>WSとなる。
【0037】最後に、塗装する際におけるノズルの移動
ルート(塗装軌道)を生成する方法について、図10を
参照して説明する。ここで、図10は、図7に示した教
示に基づいて、塗装軌道を生成する方法を示した図であ
る。演算部4bは、記憶部4aに記憶された各移動軌道
における検出距離に基づいて、ワーク3Bの載置面を基
準としたノズル2の高さ(塗装高さ)を決定する。そし
て、ワーク3Bの載置面に対して平行で、かつ載置面か
らの距離が決定された塗装高さとなるような仮想面にお
ける塗装軌道を以下のように決定する。
ルート(塗装軌道)を生成する方法について、図10を
参照して説明する。ここで、図10は、図7に示した教
示に基づいて、塗装軌道を生成する方法を示した図であ
る。演算部4bは、記憶部4aに記憶された各移動軌道
における検出距離に基づいて、ワーク3Bの載置面を基
準としたノズル2の高さ(塗装高さ)を決定する。そし
て、ワーク3Bの載置面に対して平行で、かつ載置面か
らの距離が決定された塗装高さとなるような仮想面にお
ける塗装軌道を以下のように決定する。
【0038】まず、教示時において移動軌道fr〜fr+8
(移動軌道fr+4は除く)について求めれた各々の認識
幅hr〜hr+8(認識幅hr+4を除く)の前後に寸法αを
加え、塗装軌道fa1〜fa9(塗装軌道fa5を除く)の縦
方向の移動幅を示す各位置b0〜b7、b9〜b17が決定
される。また、教示時のストロークSがワーク3Bの幅
に満たない移動軌道fr+4の部分については、位置b10
と位置b11とによって決められる移動幅と同一となるよ
うに、位置b8が決定される。そして、位置b7はこの決
定に従って位置b7’に補正される。そして、このよう
に決定された各位置b0〜b6、b7’、b8〜b17を順次
結ぶ塗装軌道が生成される。ノズル2は、この塗装軌道
に沿って移動し、ワーク3Bに所定の塗装を施す。
(移動軌道fr+4は除く)について求めれた各々の認識
幅hr〜hr+8(認識幅hr+4を除く)の前後に寸法αを
加え、塗装軌道fa1〜fa9(塗装軌道fa5を除く)の縦
方向の移動幅を示す各位置b0〜b7、b9〜b17が決定
される。また、教示時のストロークSがワーク3Bの幅
に満たない移動軌道fr+4の部分については、位置b10
と位置b11とによって決められる移動幅と同一となるよ
うに、位置b8が決定される。そして、位置b7はこの決
定に従って位置b7’に補正される。そして、このよう
に決定された各位置b0〜b6、b7’、b8〜b17を順次
結ぶ塗装軌道が生成される。ノズル2は、この塗装軌道
に沿って移動し、ワーク3Bに所定の塗装を施す。
【0039】上記実施例のロボットの制御装置によれ
ば、以下のような効果を奏することができる。 (1)ワークの形状に応じてノズルの移動軌跡を調節す
るので、教示時間を短縮することができる。 (2)ワークの形状変化の激しい部分において、ワーク
の形状認識の精度を向上させることができる。 (3)塗装軌跡の生成を容易に行うことができる。
ば、以下のような効果を奏することができる。 (1)ワークの形状に応じてノズルの移動軌跡を調節す
るので、教示時間を短縮することができる。 (2)ワークの形状変化の激しい部分において、ワーク
の形状認識の精度を向上させることができる。 (3)塗装軌跡の生成を容易に行うことができる。
【0040】なお、実際の塗装時におけるノズル2の移
動幅Wg(スライド幅方向の移動距離)は以下のように
設定される。すなわち、図11においてノズル2とワー
ク3との距離をDg、ノズル2から噴射される塗料の噴
射角度をθ、及び塗料の塗り重ね率(任意に設定可能)
を80%とした場合、移動幅Wgは Wg=1.2・Dg・tan(θ/2) (4) のように求められる。教示時におけるスライド幅Wcを
この移動幅Wgと一致させることによって、塗装軌跡の
生成が容易となる。
動幅Wg(スライド幅方向の移動距離)は以下のように
設定される。すなわち、図11においてノズル2とワー
ク3との距離をDg、ノズル2から噴射される塗料の噴
射角度をθ、及び塗料の塗り重ね率(任意に設定可能)
を80%とした場合、移動幅Wgは Wg=1.2・Dg・tan(θ/2) (4) のように求められる。教示時におけるスライド幅Wcを
この移動幅Wgと一致させることによって、塗装軌跡の
生成が容易となる。
【0041】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のロボット
の制御方法によれば、塗装対象物の形状を自動的に教示
することが可能で、かつ複雑な形状の対象物についても
その形状を教示することが可能である。また、教示時間
を短縮し、作業対象物の形状に対応して効率的な教示を
行うことができる。
の制御方法によれば、塗装対象物の形状を自動的に教示
することが可能で、かつ複雑な形状の対象物についても
その形状を教示することが可能である。また、教示時間
を短縮し、作業対象物の形状に対応して効率的な教示を
行うことができる。
【図1】本発明の一実施例を示す塗装ロボットの構成を
示す図である。
示す図である。
【図2】本発明の一実施例を示す塗装ロボットのブロッ
ク構成図である。
ク構成図である。
【図3】本発明の一実施例を示す塗装ロボットにおい
て、教示時におけるノズルの移動軌跡を説明する図であ
る。
て、教示時におけるノズルの移動軌跡を説明する図であ
る。
【図4】本発明の一実施例を示す塗装ロボットにおい
て、演算部が教示時間を短縮するために行う第1の処理
方法を示すフローチャートである。
て、演算部が教示時間を短縮するために行う第1の処理
方法を示すフローチャートである。
【図5】本発明の一実施例を示す塗装ロボットにおい
て、教示時間を短縮することができる第1の移動軌跡を
説明する図である。
て、教示時間を短縮することができる第1の移動軌跡を
説明する図である。
【図6】本発明の一実施例を示す塗装ロボットにおい
て、演算部が教示時間を短縮するために行う第2の処理
方法を示すフローチャートである。
て、演算部が教示時間を短縮するために行う第2の処理
方法を示すフローチャートである。
【図7】本発明の一実施例を示す塗装ロボットにおい
て、教示時におけるノズルの第2の移動軌跡を説明する
図である。
て、教示時におけるノズルの第2の移動軌跡を説明する
図である。
【図8】本発明の一実施例を示す塗装ロボットにおい
て、演算部が教示時間を短縮するために行う第3の処理
方法を示すフローチャートである。
て、演算部が教示時間を短縮するために行う第3の処理
方法を示すフローチャートである。
【図9】本発明の一実施例を示す塗装ロボットにおい
て、教示時におけるノズルの第3の移動軌跡を説明する
図である。
て、教示時におけるノズルの第3の移動軌跡を説明する
図である。
【図10】本発明の一実施例を示す塗装ロボットにおい
て、塗装軌跡の生成方法を説明する図である。
て、塗装軌跡の生成方法を説明する図である。
【図11】本発明の一実施例を示す塗装ロボットにおい
て、スライド幅の設定方法を説明する図である。
て、スライド幅の設定方法を説明する図である。
1 ロボットアーム 2 ノズル 2a 距離センサ 3 ワーク 4 制御装置 4a 記憶部 4b 演算部 4c 制御部 5 塗装範囲
Claims (4)
- 【請求項1】 教示時に認識された作業対象物の形状に
基づいて、作業時にアームの先端に設けられた作業手段
を移動させて作業面上に載置された前記作業対象物に所
定の処理を施すロボットの制御方法において、 教示時に、前記作業手段に設けられた距離センサを前記
作業面から所定距離離れた仮想面内において所定の教示
軌道に沿って順次移動させると共に、この時に該距離セ
ンサによって前記作業手段から前記作業面または前記作
業対象物までの距離を所定ピッチ毎の各位置について検
出し、この検出距離が前記所定距離よりも短いか否かを
判断することによって前記作業対象物の形状を認識し、 再生時には、教示時に認識された前記作業対象物の形状
に基づいて生成された作業軌道に沿って前記作業手段を
移動させ前記作業対象物に所定の処理を施す、 ことを特徴とするロボットの制御方法。 - 【請求項2】 前記教示軌道は、所定のストロークで作
業対象物を横切るように前記距離センサを移動させ、か
つ、所定のピッチで移動位置をずらすことによって該距
離センサを順次移動させることを特徴とする請求項1記
載のロボットの制御方法。 - 【請求項3】 前記教示軌道は、前記作業対象物の形状
の認識途中における前記距離センサの出力に基づいて、
前記ストロークまたはピッチが変更されることを特徴と
する請求項2記載のロボットの制御方法。 - 【請求項4】 前記教示軌道は、前記作業対象物の形状
の認識途中における前記距離センサの出力に基づいて、
前記ストローク及び前記ピッチを変更することを特徴と
する請求項2記載のロボットの制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28847294A JPH08141955A (ja) | 1994-11-22 | 1994-11-22 | ロボットの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28847294A JPH08141955A (ja) | 1994-11-22 | 1994-11-22 | ロボットの制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08141955A true JPH08141955A (ja) | 1996-06-04 |
Family
ID=17730655
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28847294A Withdrawn JPH08141955A (ja) | 1994-11-22 | 1994-11-22 | ロボットの制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08141955A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998010430A1 (fr) * | 1996-09-04 | 1998-03-12 | Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd. | Procede d'exposition aux rayonnements de faisceaux d'electrons et objet devant etre ainsi expose |
WO2003022534A1 (fr) * | 2001-09-07 | 2003-03-20 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Apprentissage de la position d'une plaquette et montage d'apprentissage |
-
1994
- 1994-11-22 JP JP28847294A patent/JPH08141955A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998010430A1 (fr) * | 1996-09-04 | 1998-03-12 | Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd. | Procede d'exposition aux rayonnements de faisceaux d'electrons et objet devant etre ainsi expose |
US6188075B1 (en) | 1996-09-04 | 2001-02-13 | Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd. | Electron beam irradiating method and object to be irradiated with electron beam |
US6504163B2 (en) | 1996-09-04 | 2003-01-07 | Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd. | Electron beam irradiation process and an object irradiated with an electron beam |
WO2003022534A1 (fr) * | 2001-09-07 | 2003-03-20 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Apprentissage de la position d'une plaquette et montage d'apprentissage |
US7706919B2 (en) | 2001-09-07 | 2010-04-27 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Wafer position teaching method and teaching jig |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020205 |