JPH0976178A - ロボット制御装置 - Google Patents
ロボット制御装置Info
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- JPH0976178A JPH0976178A JP23422095A JP23422095A JPH0976178A JP H0976178 A JPH0976178 A JP H0976178A JP 23422095 A JP23422095 A JP 23422095A JP 23422095 A JP23422095 A JP 23422095A JP H0976178 A JPH0976178 A JP H0976178A
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- Pending
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Abstract
で、ツールの交換などにも短時間で容易に対応可能なロ
ボット制御装置を提供すること。 【構成】 基準姿勢治具8を用い、ロボット本体1に基
準姿勢を取らせた状態でティーチングデータを取込み、
ツールオフセットを算出して、古いツールオフセットを
更新するようにしたもの。 【効果】 ハンドの取り付け姿勢が変化した場合でも、
再ティーチングの必要がなく、従って、製造ラインなど
での停止時間の短縮が可能である。また、複数のツール
を用いた作業に際しても、同一作業姿勢で、同一位置で
の作業ならば、ティーチングは1回だけで済むので、作
業時間の大幅な短縮を得ることができる。
Description
取り付けたツ−ルを用いて作業を行なう産業用のロボッ
トに係り、特に、垂直多関節型のロボットに好適なロボ
ット制御装置に関する。
ツ−ルを用い、プレイバックデータ(予め用意してある
動作用のデータ)により動作(プレイバック)する方式の
ロボットでは、プレイバックデータとは独立に、そのツ
ールに特有のツールオフセット(ロボット動作点からの
ツール先端の位置と姿勢情報)を設け、これをデータと
して用意しておき、プレイバック時に、このオフセット
データをプレイバックデータに加算することにより、手
首の姿勢を自動的に補正するようにしている。そして、
このとき、従来技術では、そのオフセットデータを、ロ
ボットの現在位置から算出するようにしていた。
ルに特有なオフセットデータもロボットの動作位置から
算出していて、それ単独での算出についての配慮がされ
ておらず、このため、ツールを交換したときなど、オフ
セットデータだけの更新で済む場合でも、ロボットのプ
レイバックデータ全体を更新しなければならず、作業が
煩雑で余分な時間ょ要するという問題があった。
には、ツ−ルの姿勢(動作姿勢)についてのデータが不可
欠であり、従って、この場合には、ツールを変形させて
しまったり、交換したときなどには、必ずロボットのプ
レイバックデータデータ全体を位置(姿勢)修正しなけれ
ばならなかった。
に必要な作業が簡単で、ツールの交換などにも短時間で
容易に対応可能なロボット制御装置を提供することにあ
る。
手首先端に取り付けたツ−ルのオフセットデータを、プ
レイバックデータとは独立に記憶しておき、プレイバッ
ク時、記憶してあるオフセットデータをプレイバックデ
ータに加算して動作する方式のロボットにおいて、上記
ツ−ルをロボットにより位置決めして基準姿勢に保持す
る治具手段と、該治具手段に上記ツールを位置決めした
状態でロボットからデータを取込み、新たなオフセット
データを算定する演算手段とを設け、該演算手段により
新たなオフセットデータが算定されたとき、上記記憶し
てあるオフセットデータを、新たなオフセットデータで
更新するようにして達成される。
にした状態でのロボットの位置データの取込みを可能に
するように働く。そうすると、いま、この基準姿勢にツ
ールが位置決めされている状態で取込んだロボットの位
置と、既に、同じく基準姿勢にある状態で取込んである
ロボットの位置とは、ツールによるオフセットデータに
変りが生じていない限りは一致する筈であるから、一致
していない部分は、オフセットデータに生じた違いだけ
となる。
ルが位置決めされている状態で取込んだロボットの位置
と、既に、同じく基準姿勢にある状態で取込んであるロ
ボットの位置とを比較するだけで、新たなオフセットデ
ータを算出することができるので、ツールの形状、取付
方向の変化などに際しても、ロボットのプレイバックデ
ータを変更する必要がなくなり、短時間で容易に、変更
前と同じ正しい作業を継続させることができる。
て、図示の実施例により詳細に説明する。図1は、ティ
ーチングプレイバック方式のロボットを用い、それによ
るハンドリング作業として部品の挿入作業を対象とした
システムに本発明を適用した場合の一実施例で、図にお
いて、1は垂直多関節型のロボット本体(マニプレー
タ)、2はロボット制御装置、3はロボットのハンド(手
首)、4はツール(工具)、5はワーク(部品)である。こ
こで、ロボット制御装置2は、マイコンなど、ロボット
の制御に必要な構成を有しているものであるが、これら
の点は、従来の制御装置で一般的なので、図では、この
実施例の説明に必要な機能部分だけを摸式的に示してあ
る。
る。いま、ロボット本体1のハンド3にツール4を取付
け、図2に示すように、ワーク5のハンドリング作業を
行なうものとする。すなわち、図2のAステージにおい
て、まず、ロボット本体を動かし、ツール4を部品台6
の上に載置されているワーク5の上に移動させ、次いで
ツール4でワーク5を掴む。次に、ワーク5を掴んだま
ま、ツール4を矢印イで示すように移動させ、Bステー
ジにおいて、部品取付対象物7の上の所定の位置にワー
ク5が位置決めされるようにする。そして、この後、矢
印ロで示すようにツール4を動かし、ワーク5を部品取
付対象物7に形成してある部品取付用の孔7aに挿入す
るのである。
ロボット制御装置2からのロボット動作指令により実行
されるが、このために必要なデータは、ロボット制御装
置2内に、予めティーチデータ2Aとして記憶してあ
り、同一作業を繰り返す場合には、このティーチデータ
2Aを参照して制御が行なわれる。なお、このティーチ
データとは、上記したプレイバックデータのことで、テ
ィーチングにより設定されるので、ティーチデータと呼
ぶのである。
ル(例えば4)のツールオフセットデータ2Bも、このロ
ボット制御装置2内に記憶してあり、これにより、ロボ
ット制御装置2は、プレイバック時、ティーチデータ2
Aを動作毎に取り出し、これにツールオフセット2Bを
加算2Cしてロボット動作指令を作成し、これをロボッ
ト本体1に与えることにより、例えば、図2で説明した
一連の動作が得られるようになっている。なお、このツ
ールオフセットデータには、通常、ハンドによるオフセ
ットも含まれており、従って、ツールとハンドの双方の
オフセットデータを指す。
ルに誤って物を当ててしまったりして、ツールの取り付
け姿勢(ハンドも含む)が変化してしまったとすると、ツ
ールオフセットの値が変化してしまう。一方、上述のよ
うに、ロボットは、動作時、ツールオフセットを加算し
ているので、ツールオフセットの値が変化して、実際の
ツールと一致しなくなっていると、例えば図3に示すよ
うに、ワーク5が傾いてしまって、ロボットは正しい動
作を行うことができない。そして、この場合、従来技術
では、上記したように、現在のツールオフセットのもと
で、再度ティーチングを行って、ティーチデータを取り
直す必要があった。
ールオフセットに新たなツールオフセットデータの更新
を、以下に説明するように、簡単に行なうことができ
る。このため、まず、この実施例では、図4に示すよう
な基準姿勢治具8をロボット本体1の近傍に設置してお
く。この基準姿勢治具8は、ワーク5に係合して、その
姿勢を規定するため、例えば突起8aなどが設けられて
いるもので、ロボット本体1を動かして、この突起8a
によりワーク5を位置決めすることにより、ロボット本
体1に、その位置・姿勢が一意に定まる基準姿勢を取ら
せることができるように構成されているものであり、こ
れにより、本来のロボットの作業のためのティーチング
に先立って、まず、この基準姿勢治具8を用い、ロボッ
ト本体1に、ハンド3とツール4の姿勢も含めた状態で
基準姿勢を取らせておきティーチングを行なうようにな
っている。
と、ロボット本体に対するハンドとツールの姿勢が変化
したと認識されたときでの操作と、それに続く処理の手
順を示した説明図であり、このときに必要な処理は、ロ
ボット制御装置2内に設けられているマイコン(図示し
てない)などのプログラムにより実行されるように構成
されている。
ず、上記した基準姿勢治具8を用いてティーチングを行
ない、ロボット本体1に、ハンド3とツール4の姿勢も
含めた状態で基準姿勢を取らせておいて、基準姿勢に対
応した教示データを取込み記憶しておく(S1)。この処
理を、図1では、2Dで示してある。
ーチングを実行する(S2)。なお、このときのロボット
の作業とは、例えば図2で説明した部品の挿入作業など
である。そして、ロボット本来のティーチングが完了し
たら、以後は、これによるプレイバック動作を行ない、
通常のロボットとしての作業が得られるようにするので
ある。この処理は、図1では、2A、2B、2Cによる
ロボット動作指令として示してある。
に当ててしまっりして、ハンド3の取り付け位置がず
れ、ロボットによる作業に異常が現われたとする。これ
を図5のS3に示す。そうすると、このときには、図5
のS4以降の処理を実行するのである。すなわち、ま
ず、再び、S1と同じ操作、つまり上記した基準姿勢治
具8を用い、ロボット本体1に、ハンド3とツール4の
姿勢も含めた状態で基準姿勢を取らせておいて、その基
準姿勢による教示データを取込む(S4)。このときは、
ハンドの取付け姿勢が変化した後の基準姿勢位置の教示
データとなる。
ま取込んだハンドの取付け姿勢変化後の基準姿勢とによ
り、所定の演算処理により、新しいツールオフセットを
算出する(S5)。なお、このときの演算処理について
は、後で詳述する。これらS4とS5の処理は、図1で
は2Eに示す。
ットにより、図1の2Fで示すように、古いツールオフ
セットを更新させ、以後は、この更新したツールオフセ
ットにより、ロボットのプレイバックを行ない、元のロ
ボットの作業、例えば図2で説明した部品の挿入作業を
再開するのである(S6)。
トの算出に必要な演算処理について説明する。最初に、
符号について、以下の通りに定義する。 Σs :基準姿勢 Σt :基準姿勢のツールオフセット Σf :基準姿勢のロボット制御データ Σf':新しく設定するツールオフセット As :基準点のツール姿勢 Af :基準点のロボット姿勢 Af~1:Af の逆行列 Pf :基準点のロボット位置 Ps :基準点位置 そして、As、Af、Pf、Ps については、さらに次の
(表1)で表わされるものである。
1)により算出している。
Σt’を算出することであるから、新しいツールオフセ
ットの姿勢は、次の(数2)により求めることができる。
により求められる。
局、これらの演算により、予め記憶しておいた基準姿勢
と、いま取込んだハンドの取付け姿勢変化後の基準姿勢
とにより、新しいツールオフセットが算出できることに
なる。
り付け姿勢が変化した場合でも、単にロボットを基準姿
勢にする作業を行なうだけで、ティーチデータを変更す
ることなく、後は自動的にツールオフセットの更新が得
られるため、簡単な操作で、短時間の内に直ちに元の作
業に復帰させて正しいロボット動作を継続させることが
できる。
基準姿勢を取らせるのに、別途、専用の基準姿勢治具を
用いているが、ロボットの位置と姿勢を一意に定めるこ
とができるなら、専用の治具ではなく、ワークにより治
具の働きを得るようにしてもよい。例えば、図2で説明
した、部品挿入作業などでは、ワーク5を部品取付対象
物7の部品取付用の孔7aに挿入することにより、ロボ
ットの位置と姿勢を一意に定めることができるので、こ
れにより、基準姿勢を与えるようにすることができる。
ボットの場合について説明したが、本発明が対象とする
ロボットはこれに限らず、溶接用や塗装用など、作業内
容を問わず適用可能なことは、言うまでもない。
が変化した場合でも、再ティーチングの必要がなく、従
って、製造ラインなどでの停止時間の短縮が可能であ
る。また、複数のツールを用いた作業に際しても、同一
作業姿勢で、同一位置での作業ならば、ティーチングは
1回だけで済むので、作業時間の大幅な短縮を得ること
ができる。
すブロック構成図である。
る。
る。
図である。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 ロボットの手首に取り付けたツ−ルのオ
フセットデータを、プレイバックデータとは独立に記憶
しておき、プレイバック時、記憶してあるオフセットデ
ータをプレイバックデータに加算して動作する方式のロ
ボットにおいて、 上記ツ−ルをロボットにより位置決めして基準姿勢に保
持する治具手段と、 該治具手段に上記ツールを位置決めした状態でロボット
からデータを取込み、新たなオフセットデータを算定す
る演算手段とを設け、 該演算手段により新たなオフセットデータが算定された
とき、上記記憶してあるオフセットデータを、新たなオ
フセットデータで更新するように構成したことを特徴と
するロボット制御装置。 - 【請求項2】 請求項1において、 上記ツールが、部品挿入作業用ツールであり、 上記治具手段が、ワークと、これに挿入されるべき部品
であり、 ワークに対して部品を挿入することにより、ツールが上
記基準姿勢に位置決めされるように構成されていること
を特徴とするロボット制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23422095A JPH0976178A (ja) | 1995-09-12 | 1995-09-12 | ロボット制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23422095A JPH0976178A (ja) | 1995-09-12 | 1995-09-12 | ロボット制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0976178A true JPH0976178A (ja) | 1997-03-25 |
Family
ID=16967589
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23422095A Pending JPH0976178A (ja) | 1995-09-12 | 1995-09-12 | ロボット制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0976178A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010079471A (ja) * | 2008-09-25 | 2010-04-08 | Nippon Shoryoku Kikai Kk | ロボットシステム |
JP2012102388A (ja) * | 2010-11-15 | 2012-05-31 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 遮熱コーティング施工装置 |
WO2012121124A1 (ja) * | 2011-03-08 | 2012-09-13 | 株式会社神戸製鋼所 | 多関節型ロボットの制御装置,制御方法及び制御プログラム |
JP2018526727A (ja) * | 2015-07-23 | 2018-09-13 | エックス デベロップメント エルエルシー | ツールオフセットを決定するシステムおよび方法 |
-
1995
- 1995-09-12 JP JP23422095A patent/JPH0976178A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US10583555B2 (en) | 2015-07-23 | 2020-03-10 | X Development Llc | System and method for determining tool offsets |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041126 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041207 |
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A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050202 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050927 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A521 | Written amendment |
Effective date: 20051125 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060613 |