JPS58225406A - 工業用ロボツト - Google Patents

工業用ロボツト

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JPS58225406A
JPS58225406A JP10883982A JP10883982A JPS58225406A JP S58225406 A JPS58225406 A JP S58225406A JP 10883982 A JP10883982 A JP 10883982A JP 10883982 A JP10883982 A JP 10883982A JP S58225406 A JPS58225406 A JP S58225406A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shift
welding
switch
industrial robot
workpiece
Prior art date
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Pending
Application number
JP10883982A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiyuki Ueno
上野 喜之
Mutsumi Narita
成田 睦美
Yasushi Takahashi
靖 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Shinmaywa Industries Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Shin Meiva Industry Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Shin Meiva Industry Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP10883982A priority Critical patent/JPS58225406A/ja
Publication of JPS58225406A publication Critical patent/JPS58225406A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/42Recording and playback systems, i.e. in which the programme is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ティーチング作業の簡略化を目的とした工業
用ロボットの改良に関する。
ワークと加工器具(例えば、溶接トーチ、溶断2 器具、グラインダー等)とを、コンピュータを含む制御
手段からの指令に従い相対的に位置制御し、ワークの加
工線に沿って加工器具の相対位置を移動させ、自動的に
加工作業を実施する、いわゆるプレイバック方式の工業
用ロボットは周知である。
この種プレイバック方式の工業用ロボットにおいては、
予め1つのワークに対してティーチングして得られたプ
ログラムはそのワークと加工部が   ゛同一形状・寸
法・位置のワークであれば共通して使用できるが、ワー
クの形状・寸法・位置のうち一つでも異なれば当然にそ
のプログラムは使用できない。即ち、例えば、ワークが
ほぼ同一形状でありても加工線の長さがある一定の方向
に種々変更するものの場合、変更個所が分っていてもい
ちいちプログラム中の当該変更部分のデータを取出して
実際に加工器具を動かすことにより修正を加えなければ
ならず、この作業は非常に手数を要する面倒なものであ
る。
本発明は前述事情に鑑み、シフトすべき座標軸を選択す
る手段と、該座標軸を前記制御手段に記A8 憶させる手段と、シフト量△Lを設定する手段と、前記
座標軸でのシフト方向(■またはe)を設定する手段と
を含み、前記制御手段は自動加工作業を実行するに先立
ち、ティーチング内容でシフト指令を含む位置の位置情
報を前記座標軸で設定されたシフト方向に前記シフト量
△したけ修正するごとくしたことを特徴とし、シフト方
向への長さの異なる幾種類のワークに対しても、標準の
ものを最初に1回ティーチングするだけで済む工業用ロ
ボットを提供せんとするものである。
以下、図面の実施例に基づき詳述する。
1は本発明の工業用ロボットの本体として採用した多関
節ロボットで、第1図に示すようにα1〜α5の5つの
回転軸をもっている。このロボット1において、エンド
エフェクタとしての加工器具はMIG溶接トーチ2であ
る。
8は溶接電源装置で、電極送給手段8aを具備し、該電
極送給手段8aから引き出された電極4は可撓性チュー
ブ5内を通って前記溶接トーチ2に至り、さらに該溶接
トーチ2内を貫通している。
また前記溶接電源装置8は溶接用電源8bを内蔵し、該
電源8bは一端を直接前記電極4に接続し、他端を開閉
スイッチ8cを介しワークWに接続しである。
6は工業用ロボット全体を総合的に制御する制御手段と
しての公知のコンピュータで、CPUおよびメモリを含
んでいる。そして前記コンピュータ6のパスラインBに
は、前記開閉スイッチ8Cを接続しである。
7αl〜7α5はそれぞれロボット1のα1〜α5軸に
対するサーボ系で、各々各軸の動力源[相]とその位置
情報を出力するエンコーダ[F]を含んでいる。そして
、前記各サーボ系7α1〜7α5は前記パスラインBに
接続しである。
8は遠隔操作盤で、以下の構成より成る。即ち、9は手
動操作スイッチ群で、ロボット1に固定された直角絶対
座標軸x、y、zおよびΦ軸(溶接トーチ2の旋回)、
θ軸(溶接トーチ2の傾斜)   ζ毎にスナップスイ
ッチを設けており、該各スナップスイッチをrUJ側に
倒せばその制御軸の位置5 情報の増加する方向に、まfC「D」側に倒せばその位
置情報の減少する方向に溶接トーチ2を移動および回動
させるためのものである。勿論、直角座標系と多関節系
との間では座標変換が必要であるが、これは前記コンピ
ュータ6に内蔵した周知のアルゴリズムで行われる。
10はモード切換スイッチで、「手動」、「テスト」、
「自動」の8つのモードに切換え可能となっている。
11は速度設定用ロータリスイッチで、前記「自動」モ
ードにおける溶接トーチ2(詳しくは、電極4先端の溶
接点P)の移動速度を設定するためのものである。
12・18は第1・第2選択スイッチで、それぞれ5つ
の溶接条件「Wl」〜「W5」と、「直線」補間および
「円」補間の各ファンクションが選択できるようになっ
ている。
14はキーボードで、所望シフト量ΔLを設定するため
のテンキー15と、6つのキースイッチx、y、z、■
t’o 、 S 、!:、表示盤16とを備え6 ている。このうち、キースイッチx、y、zはそれぞれ
シフトすべき座標軸X軸、Y軸、Z軸を意味し、キース
イッチ■、eは予め選定された座標軸でのシフト方向を
意味し、キースイッチSはシフト量△Lの「セット」を
意味するとともに表示盤16への表示指令を兼ねている
。また表示盤16は、■、eの表示ランプ部16aとシ
フト量△Lの表示部16bとから成っている。
17はシフト指令スイッチで、ティーチング時にシフト
したい位置を指定するものであるO18はスタートスイ
ッチで、各モードにおける起動用の信号スイッチであり
、ティーチング時には操作盤8内のキーボード14を含
む各データをパスラインBを通じてコンピュータ6に入
力させる役目をもち、「テスト」モードと「自動」モー
ド時にはプログラム実行のスタート信号を発する。
以下、前述構成の工業用ロボットの作用につき説明する
。第1図に実線で示す標準ワークWは、X軸方向に細長
い水平部材WaにX軸方向と2軸方向に延びる垂直部材
wbを突合わせたもの力1らA7 成シ、該ワークWのすみ自溶接線WLの一端位置P1か
らX軸方向水平に離れた他端位置P2まで、すみ肉溶接
を行うものとする。
また変形ワークWとして用意されているものは、前記標
準ワークWとほぼ同形状であるが、第1図の点線で示す
ように、前記垂直部材wbをX軸方向に若干延長した垂
直部材wbとなっており、一端位置Piから前記位置P
2を越えて他端位置P3まですみ肉溶接を行うものとす
る。
そして、説明の便宜上、標準ワークWに対する変形ワー
クWのシフト量ΔL(即ち、位置P2から位置p3tで
の距離)はX座標軸で■のシフト方向に200mである
ことが予めわかっているものとする0 先ず、オペレータは標準ワークWに対するティーチング
を行う前に、シフトすべき座標軸を選択してコンピュー
タ6のシステムプログラムの1部として取り込む。
即ち、モード切換スイッチ10を「手動」モードにして
おき、キースイッチXを押した上でメタ1N開昭58−
225406 (3) −トスイノチ18を押せば、コンピュータ6はシフトす
べき座標軸をr X軸」として記憶する。
次に標準ワークWのティーチングを行う。「手動」モー
ドのまま、手動操作スイッチ群9の各スナップスイッチ
を操作して、溶接トーチ2の溶接点Pを溶接始端位置P
1に位置決めし、スタートスイッチ18を押す。これに
よりコンピュータ6はユーザプログラムの1番目のステ
ップに位置P1の位置情報を取り込む。
続いて、前述同様に各スナップスイッチの操作により、
溶接点Pを溶接終端位置P2に位置決めし、さらに速度
設定用ロータリスイッチ11および第1・第2選択スイ
ッチ12・18を操作してそれぞれ最適溶接速度、溶接
条件、「直線補間」を選択する。また位置P2は変形ワ
ークWでシフトする予定であるため、シフト指令スイッ
チ17も押す。
そして最後に、スタートスイッチ18を押せば、コンピ
ュータ6はユーザプログラムの2番目のス   7テツ
プに位置P2の位置情報、溶接速度、溶接争件(電圧と
電流)、「直線補間」(即ち、溶接線の9 形状)、および「シフト指令」を取り込む。
これで標準ワークWに対するティーチング操作が完了す
る。
次にオペレータは、モード切換スイッチlOを「テスト
」モードに切換えた上でスタートスイッチ17を押くば
、ユーザプログラムの1ステツプ毎が溶接を伴わずに実
行され、誤りがあれば適宜修正する。
そしてオペレータは、標準ワークWまたは変形ワークW
に対する自動溶接を行うべく以下の操作をする。例えば
、変形ワークWの自動溶接の場合。
先ず、モード切換スイッチ10を「自動」モードに切換
える。これに応じて開閉スイッチ8Cは閉じるが、電極
4にはまだ電圧を印加されない0次いで、シフト量△L
をセットする。この場合、△L=■200であるため、
キースイッチ■を押した上で、テンキー15を2.0.
0の順に押し、さらにキースイッチSを押せば、表示盤
16は表示ランプ部16aのラング■を点燈するととも
に表示部16bに「200」の数値を表示する。最 1
0 後にスタートスイッチ18を押せば、コンピュータ6は
プログラムに従って以下のように実行する0(1)先ず
、ユーザプログラムのステップを呼び出す。
(2)呼び出したいまのステップにシフト指令を含むか
判断する。
(3)  シフト指令を含む位置があれば、その位置情
報を選択された座標軸で設定されたシフト方向にシフト
量△Lだけ修正する。
(4)いまのステップの内容を指令情報として出力する
(5)いまのステップはユーザプログ2ムの最終ステッ
プか判断する。最終ステップであれば、一連の処理を終
了する。そうでなければステップを更新して前記(1)
に戻る。
前記(1)〜(5)項の実行操作を溶接トーチ2の実行
動作に照らし合わせて説明すると、先ず(1)項でユー
ザプログラムの第1のステップが呼び出される0次に(
2)項で第1ステツプに入っている位置P1にはシフト
指令が入っていないと判断し、(a項に移行All する。従って溶接トーチ2の溶接点Pは位置Piに位置
決めされる。さらに(5)項に入って、第1ステツプは
最終ステップでないと判断しく1)項に戻シ、第2のス
テップが呼び出される。
(2)項で第2ステツプに入っている位置P2にはシフ
ト指令が入っていると判断し、(8)項に移行し、位置
P2の位置情報を選択されたX軸座標軸で■のシフト方
向に△L=200sa*変位した位置P3に修正する。
そして(4)項に移って、第2ステツプに入っているシ
フト済み位置P31速度、溶接条件、「直線補間」が指
令情報として出力されるため、溶接トーチ2は位置P1
から位置P3に向けて自動溶接を実行する。それと共に
、(5)項で第2ステツプが最終ステップと判断し、処
理をすべて終了する。
前述実施例は一例にすぎず、第3図に示すような変更も
可能である。即ち、第8図において、標準ワークWcは
位置へ→烏を溶接するようにティーチングされているも
のとする。前述変形ワーク蕾は第8図で位置へを■方向
にシフ) (Pa−〜)した変形ワークWe 1に相当
する。同様にして、変形ワークWc2 、 Wc3 、
 Wc4 、 Wc5 、 Wc6は、それぞれ位置P
bをe方向にシフト(pa−+Pb2)、位置P諌■方
向にシフト(PBl = Pb) %位置P8をe方向
にシフト(pa□−Pb)、位置Pa−Pb共の方向に
シフト≦Pal→pb1)、位置Pa@Pb共e方向に
シフト(Pa□→Pb2)シたものである0以上詳述せ
るごとく本発明の工業用ロボットによれば、既知の座標
軸で加工線の位置決め位置を平行移動された何種類もの
ワークがあっても、そのうちの1つのワークについてテ
ィーチングすれば、その他のワークについては加工作業
の実行時にシフト方向(■またはe)とシフト量ΔLを
設定するだけで実際のティーチング作業は一切省略でき
、ティーチング時間の大幅な短縮が図られる等、ロボッ
トの実稼働率の向上にとって測りしれない効果を発揮す
るものである。
【図面の簡単な説明】
図面はいずれも本発明の実施例を示すもので、   j
第1図は工業用ロボット全体の概略図、第2図は制御手
段のフローチャート、第8図は実施可能な 1B 変形ワークの幾つかの例を示す説明図である。 図中、1は多関節ロボット、2は溶接トーチ、3は電源
装置、6は制御手段、8は遠隔操作盤、Wは標準ワーク
、−は変形ワーク、ΔLはシフト量である。 出願人代理人  渭 東  隆

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  加工器具とワークとを適宜制御手段により相
    対的に位置制御して自動加工作業を行うプレイバック方
    式の工業用ロボットにおいて、シフトすべき座標軸を選
    択する手段と、該座標軸を前記制御手段に記憶させる手
    段と、シフト量△Lを設定する手段と、前記座標軸での
    シフト方向(■またはe)を設定する手段とを含み、前
    記制御手段は自動加工作業を実行するに先立ち、ティー
    チング内容でシフト指令を含む位置の位置情報を前記座
    標軸で設定されたシフト方向に前記シフト量△Lだけ修
    正するごとくしたことを特徴とする、工業用ロボット。
JP10883982A 1982-06-23 1982-06-23 工業用ロボツト Pending JPS58225406A (ja)

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