JPS6239190A - ロボツトテイ−チング装置 - Google Patents
ロボツトテイ−チング装置Info
- Publication number
- JPS6239190A JPS6239190A JP17687485A JP17687485A JPS6239190A JP S6239190 A JPS6239190 A JP S6239190A JP 17687485 A JP17687485 A JP 17687485A JP 17687485 A JP17687485 A JP 17687485A JP S6239190 A JPS6239190 A JP S6239190A
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- Japan
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- robot
- teaching
- hand
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の技術分野]
この発明はロボットティーチングHtffiに関する。
[従来技術の説明コ
従来より、ロボットのティーチング作業は、溶接用ガン
や各種グリッパ等いわゆる手先効果器を取付けたロボッ
トの手先を作業対象物位置に誘導することで行われてい
る。そして、ロボット手先が所定位置に誘導されたこと
を確認して後、記憶ボタンを押すことで当該位置をプレ
イバック用の動作点として記憶装置に記憶させるように
している。
や各種グリッパ等いわゆる手先効果器を取付けたロボッ
トの手先を作業対象物位置に誘導することで行われてい
る。そして、ロボット手先が所定位置に誘導されたこと
を確認して後、記憶ボタンを押すことで当該位置をプレ
イバック用の動作点として記憶装置に記憶させるように
している。
しかしながら、このような従来よりのロボットのティー
チング作業においては、インチング動作を用いロボット
手先を作業対象物位置まで注意深く誘導しなければなら
なかったため、誘導作業に多くの手間と時間を要すると
共に危険も伴い、又、操作を誤った場合には器物に損傷
を与える恐れもあった。
チング作業においては、インチング動作を用いロボット
手先を作業対象物位置まで注意深く誘導しなければなら
なかったため、誘導作業に多くの手間と時間を要すると
共に危険も伴い、又、操作を誤った場合には器物に損傷
を与える恐れもあった。
これらの小情から、ロボットの手先に機械式の距離計を
取り付け、手先を作業対象物の近くまで誘導し、その後
この距離計のプローブを対象物に接触させる事でロボッ
トの手先と対象物との間の距離を測定し、その距離から
対象物の座標を求める方式も提案されている。しかし、
この方式ではロボットの手先そのものを対象物に接触さ
せる必要はないものの、ロボット手先から長いプローブ
を突き出させているので、このプローブが環境と干渉し
やすく、取扱い不便であると共に危険性があるという問
題点があった。
取り付け、手先を作業対象物の近くまで誘導し、その後
この距離計のプローブを対象物に接触させる事でロボッ
トの手先と対象物との間の距離を測定し、その距離から
対象物の座標を求める方式も提案されている。しかし、
この方式ではロボットの手先そのものを対象物に接触さ
せる必要はないものの、ロボット手先から長いプローブ
を突き出させているので、このプローブが環境と干渉し
やすく、取扱い不便であると共に危険性があるという問
題点があった。
[発明の目的]
この発明は上記問題点を改善し、ロボット手先を対象物
に接触させることなく、対象物位置を正確、安全、迅速
に教示することができるロボットティーチング装置を提
供することを目的とする。
に接触させることなく、対象物位置を正確、安全、迅速
に教示することができるロボットティーチング装置を提
供することを目的とする。
[発明の概要]
F記目的を達成するためにこの発明では、第1図にその
概要を示したように、ロボットティーチング駅冒1を、
操作手段2で操作されるロボットの手先3に取付けられ
光ビームを作業対象物4に照q4することで作業対象物
4までの距離を測定する光学式距離計5と、該距離計5
の位置及び姿勢4Qびに測定距離から作業対象物の座標
を求める演C7装置6と、求められた作業対象物4の座
標を順次記憶しておく記憶装置7と、を備えて構成し、
光ビームを作業対象物に照射させ、該ビームにより生ず
る光スポットを教示1べき点に一致させるだけで教示点
の座標を記憶装置に記憶できるようにした。
概要を示したように、ロボットティーチング駅冒1を、
操作手段2で操作されるロボットの手先3に取付けられ
光ビームを作業対象物4に照q4することで作業対象物
4までの距離を測定する光学式距離計5と、該距離計5
の位置及び姿勢4Qびに測定距離から作業対象物の座標
を求める演C7装置6と、求められた作業対象物4の座
標を順次記憶しておく記憶装置7と、を備えて構成し、
光ビームを作業対象物に照射させ、該ビームにより生ず
る光スポットを教示1べき点に一致させるだけで教示点
の座標を記憶装置に記憶できるようにした。
[発明の実施例]
以下、この発明を溶接ロボットのティーヂング作業に適
用した例を挙げ、この発明の詳細な説明する。
用した例を挙げ、この発明の詳細な説明する。
第2図はロボットティチーング作業の説明図、第3図は
制御装置のブロック図、第4図は制御装置の行う座標演
算の処理フローチャート、第5図、第6図はティーチン
グ作業終了後の溶接作業の説明図である。
制御装置のブロック図、第4図は制御装置の行う座標演
算の処理フローチャート、第5図、第6図はティーチン
グ作業終了後の溶接作業の説明図である。
第2図に示したように、ロボット8には制御ボックス9
が接続され、該ボックス9にはティーヂングペンダント
2aが接続されている。
が接続され、該ボックス9にはティーヂングペンダント
2aが接続されている。
ロボット8はアーム10.ハンド11等を有している。
ハンド11の先端(手先)は3次元空間中を自在に移動
可能であると共にその姿勢(方向)を自在とすることが
可能である。
可能であると共にその姿勢(方向)を自在とすることが
可能である。
そして、前記手先には、前記光学式距離計5が着脱自在
の態様で取付けられている。光学式距離計5の取付位置
の現在座標はPであるとする。
の態様で取付けられている。光学式距離計5の取付位置
の現在座標はPであるとする。
光学式距離計5は対象物4の教示P′に光ビームを照射
して該対象物4からの反射光により光学式距離計5と対
象物4との間の距離Zdを測定するものである。この光
学式距離計としては、反射光を光スポットとして肉眼で
直接確認できる形の、例えば可視光レーザを使用したも
のが適当である。
して該対象物4からの反射光により光学式距離計5と対
象物4との間の距離Zdを測定するものである。この光
学式距離計としては、反射光を光スポットとして肉眼で
直接確認できる形の、例えば可視光レーザを使用したも
のが適当である。
ただし、照射ビームのスポットを適宜の装@(例えば赤
外線メガネ、カメラ)を用いて確認することができるよ
うにするならば可視光以外の光を使用するものであって
良い。なお、ビームの照***度は、ロボットの動作精度
(例えば、50μm)を考慮して、これより余り大きく
ならないようにする。
外線メガネ、カメラ)を用いて確認することができるよ
うにするならば可視光以外の光を使用するものであって
良い。なお、ビームの照***度は、ロボットの動作精度
(例えば、50μm)を考慮して、これより余り大きく
ならないようにする。
前記ティーチングペンダント2aはロボット8のティー
チング作業時に利用されるものであり、テンキー、ロボ
ット動作軸の操作キー、記憶指令ギー等を有しており、
遠隔操作でロボット8に所定の動作を行わせることが可
能である。
チング作業時に利用されるものであり、テンキー、ロボ
ット動作軸の操作キー、記憶指令ギー等を有しており、
遠隔操作でロボット8に所定の動作を行わせることが可
能である。
第3図に示したように、制御11装置12はプレイバッ
ク式産業用ロボットに用いられているNC装置をほとん
どそのまま利用して構成されている。
ク式産業用ロボットに用いられているNC装置をほとん
どそのまま利用して構成されている。
即ち、制御装置12は前記光学式距離計5からの測定信
号りを取り込めるようにした点と、取り込んだ信号りを
用いて所定の演算処理を行う機能を有している点が、通
常のNC装置と異なるものである。
号りを取り込めるようにした点と、取り込んだ信号りを
用いて所定の演算処理を行う機能を有している点が、通
常のNC装置と異なるものである。
制御装置12はCPU13と、制御プログラムメモリ1
4と、動作点格納メモリ15と、距離計用インタフェー
ス16と、ティーチングペンダント用インタフェース1
7と、サーボドライバ18と、をシステムバスBUSで
相互に接続して構成されている。
4と、動作点格納メモリ15と、距離計用インタフェー
ス16と、ティーチングペンダント用インタフェース1
7と、サーボドライバ18と、をシステムバスBUSで
相互に接続して構成されている。
制御プログラムメモリ14は通常の数値制御処理を行う
ためのプログラムを格納している他、後述する距離デー
タDの処理用のプログラムを有している。
ためのプログラムを格納している他、後述する距離デー
タDの処理用のプログラムを有している。
動作点メモリ15はいわゆるRAM内に設けられ、教示
点の座標を動作点として格納しているが、この動作点は
プレイバック作業に使用されることになる。
点の座標を動作点として格納しているが、この動作点は
プレイバック作業に使用されることになる。
距離計用インタフェース16は前記光学式距離計5に電
源供給すると共に光学式5からの測定データDを読み込
む処理を為す。電源供給は図示しないI10装置を介し
て別途行って良いことは勿論である。
源供給すると共に光学式5からの測定データDを読み込
む処理を為す。電源供給は図示しないI10装置を介し
て別途行って良いことは勿論である。
ティーチングペンダント用インタフェース17は前記テ
ィーチングペンダント2aと接続され、各種キースイッ
チからの信号を前記CPUに伝達する役目を為す。図示
のスイッチSWは記憶指令キースイッチを示すものとす
る。
ィーチングペンダント2aと接続され、各種キースイッ
チからの信号を前記CPUに伝達する役目を為す。図示
のスイッチSWは記憶指令キースイッチを示すものとす
る。
サーボドライバ18はロボット8の動作軸R主軸、旋回
軸、回転軸、伸縮軸を動作させるサーボモータMと接続
され、NCデータに基いて、又は、前記ティーチングペ
ンダント2aからの指令信号等に基いてサーボモータM
に所定の駆動信号を出力する。
軸、回転軸、伸縮軸を動作させるサーボモータMと接続
され、NCデータに基いて、又は、前記ティーチングペ
ンダント2aからの指令信号等に基いてサーボモータM
に所定の駆動信号を出力する。
以上の構成のロボットティーヂング装置のティーチング
作業の手順は次の通りである。
作業の手順は次の通りである。
■ まず、第2図に示したティーチングペンダント2a
を操作して、ロボット8の手先を、図示したように作業
対象物4(被溶接板材)の近くまで移動させる。
を操作して、ロボット8の手先を、図示したように作業
対象物4(被溶接板材)の近くまで移動させる。
■ 次に、ティーチングペンダント2aを操作して、ロ
ボット8の手先を回転、揺動させ、光学式距離計5から
発射されたビームを対象物4上の教示すべき点P’
(Px’ 、Py’ 、Pz’ )に一致させる。
ボット8の手先を回転、揺動させ、光学式距離計5から
発射されたビームを対象物4上の教示すべき点P’
(Px’ 、Py’ 、Pz’ )に一致させる。
■ その上で、ティーチングペンダント2a上の記憶指
令キーSWを押圧する。
令キーSWを押圧する。
以上により1つの教示点についてのティーチング作業は
終了するが、その後、制m+¥装置12の演算装置f(
CPU13)は第4図に示したように所定手順で所定の
演算処理を行うこととなる。
終了するが、その後、制m+¥装置12の演算装置f(
CPU13)は第4図に示したように所定手順で所定の
演算処理を行うこととなる。
ステップ401で記憶指令キーSWがオンされたか否か
を判断し、オンされたならステップ402へ移行し、こ
こで、光学式距離計5からの測定データDを読み込み、
以下の演算処理を行う。
を判断し、オンされたならステップ402へ移行し、こ
こで、光学式距離計5からの測定データDを読み込み、
以下の演算処理を行う。
今、ロボット8の手首の姿勢がNx、Ny、Nz 、
Ox 、 Oy 、02.ΔX 、Al/ 、AZで示
されるとすると、光学式距離計5の取付点Pの取付位置
及び姿勢は(1〉式に示す様な4×4の行列で示される
。しコロナ社発行のロボットマニピュレータ(アール、
ビー、ポール著、古川恒夫訳)]ここで、光光学式距離
計の取付点Pから教示点P′までの距離を第2図に示ず
ようにZ dとすると、教示点P′の座標は次式のよう
に光学式距離計の取fq点Pの行列と距離7dを表わす
行列の第4列目で表わされることになる。
Ox 、 Oy 、02.ΔX 、Al/ 、AZで示
されるとすると、光学式距離計5の取付点Pの取付位置
及び姿勢は(1〉式に示す様な4×4の行列で示される
。しコロナ社発行のロボットマニピュレータ(アール、
ビー、ポール著、古川恒夫訳)]ここで、光光学式距離
計の取付点Pから教示点P′までの距離を第2図に示ず
ようにZ dとすると、教示点P′の座標は次式のよう
に光学式距離計の取fq点Pの行列と距離7dを表わす
行列の第4列目で表わされることになる。
、 (2ン
ここで、光学式距離計5の光軸をロボット手首の中心軸
と一致させておけば、教示点P′の座標Px’ 、Py
’ 、Pz’ は次式で簡単に表わすことができる。
と一致させておけば、教示点P′の座標Px’ 、Py
’ 、Pz’ は次式で簡単に表わすことができる。
よって、ステップ403で上記(3)式を用いて教示点
P′の座標を求め、ステップ404で教示点P′の座標
を動作点メモリ15(第3図参照)に格納する。
P′の座標を求め、ステップ404で教示点P′の座標
を動作点メモリ15(第3図参照)に格納する。
そして、ステップ4Ci5で全てのティーチング作業を
終了したことを確認して全ティーチング作業を終了する
。
終了したことを確認して全ティーチング作業を終了する
。
この様にして求められ、動作点メモリ15に蓄えられた
座標はロボットの作業プログラムにおいて使用される。
座標はロボットの作業プログラムにおいて使用される。
実際にロボット手先に手先効果器をつけた時には、手先
効果器の作業点(スポット溶接用のガンでいえば電極の
中点)は手首の基準点に対してオフセットを持つが、こ
れはく2)式と同様の式により簡単に補正可能である。
効果器の作業点(スポット溶接用のガンでいえば電極の
中点)は手首の基準点に対してオフセットを持つが、こ
れはく2)式と同様の式により簡単に補正可能である。
又、ティーチング時と動作時には手首の姿勢がわずかに
異なる事もある得るが、これは多くの場合問題にならな
い。
異なる事もある得るが、これは多くの場合問題にならな
い。
第5図に示したように、プレイバック作業はロボット1
8の手先に手先効果器(溶接用ガン)19を前記光学式
距離計5と交換して行われる。第6図に詳細に示される
ように、ガン19の作業点は教示点P′と一致さけて行
われることになる。
8の手先に手先効果器(溶接用ガン)19を前記光学式
距離計5と交換して行われる。第6図に詳細に示される
ように、ガン19の作業点は教示点P′と一致さけて行
われることになる。
以上述べた様にこの実施例に係るロボットティーチング
装置によれば、動作点の座標の算出は、教示点に光学式
距離計からの光スポットを当てるだけで非接触かつ自動
的に行われるので、手先を作業対象物にぶっつけること
がないように、かつ、接触するぎりぎり位置まで移動さ
せる態様で教示点まで正確に移動させるような必要がな
くなり、容易かつ安全にティーチング作業を行う事かで
きるようになる。又、橢械式プローブによるティーチン
グと異なり、プローブが対象物やロボット自身に衝突す
る心配もない。
装置によれば、動作点の座標の算出は、教示点に光学式
距離計からの光スポットを当てるだけで非接触かつ自動
的に行われるので、手先を作業対象物にぶっつけること
がないように、かつ、接触するぎりぎり位置まで移動さ
せる態様で教示点まで正確に移動させるような必要がな
くなり、容易かつ安全にティーチング作業を行う事かで
きるようになる。又、橢械式プローブによるティーチン
グと異なり、プローブが対象物やロボット自身に衝突す
る心配もない。
又、この実施例を実現するために必要なハードウェアは
、通常のロボット及びNCB置の他には、光学式距離計
とシステムバスに光学式距離計用インタフェースを付加
したのみで事足りるので、従来のロボット装置に少ない
改造で接続が可能である。
、通常のロボット及びNCB置の他には、光学式距離計
とシステムバスに光学式距離計用インタフェースを付加
したのみで事足りるので、従来のロボット装置に少ない
改造で接続が可能である。
なお、光学式距離計5は、ロボットの作業中における障
害物や作業対象物の有無の検出に利用することが可能で
ある。つまり、作業を開始する直前に対象物までの距離
を測定し、規定の位置に対象物が存在するかどうかの確
認に使用したり、又、ティーチングプレイバック式のロ
ボット以外の自走式ロボットにも使用して、レーダの様
な使用法をとる事により、ロボットの環境のマツプを作
成する事に使用したりすることも可能であり、又、これ
らの使用方式をフル活動してロボット知能化に助力する
ことも可能である。
害物や作業対象物の有無の検出に利用することが可能で
ある。つまり、作業を開始する直前に対象物までの距離
を測定し、規定の位置に対象物が存在するかどうかの確
認に使用したり、又、ティーチングプレイバック式のロ
ボット以外の自走式ロボットにも使用して、レーダの様
な使用法をとる事により、ロボットの環境のマツプを作
成する事に使用したりすることも可能であり、又、これ
らの使用方式をフル活動してロボット知能化に助力する
ことも可能である。
又なお、上記実施例では光学式距離計5をロボット8の
手先に11112可能の例で示したが、光学式距離計5
はロボットの各種作業に邪魔にならない手先位置に固定
的に取付けるようにすることも可能である。
手先に11112可能の例で示したが、光学式距離計5
はロボットの各種作業に邪魔にならない手先位置に固定
的に取付けるようにすることも可能である。
[発明の効果]
以上の通りこの発明に係るロボットティーチング装置で
は、ロボット手先を対象物に接触させることなく、対象
物位置を正確、安全、迅速に教示することができるよう
になる。
は、ロボット手先を対象物に接触させることなく、対象
物位置を正確、安全、迅速に教示することができるよう
になる。
第1図はこの発明に係るロボットティーチング装置の概
要を示すブロック図、第2図以下は実施例に係り、第2
図はロボットのティーチング作業の説明図、第3図は制
御装置のブロック図、第4図は制御装置の座標演算の処
理フローチャート、第5図、第6図はティーチング作業
終了後の溶接作業の説明図である。 1・・・ロボットティーチング装置 2・・・操作手段 3・・・ロボット手先 4・・・作業対象物 5・・・光学式距離計 6・・・演算装置 7・・・記憶装置 第1図 第2図 第3図 第4図
要を示すブロック図、第2図以下は実施例に係り、第2
図はロボットのティーチング作業の説明図、第3図は制
御装置のブロック図、第4図は制御装置の座標演算の処
理フローチャート、第5図、第6図はティーチング作業
終了後の溶接作業の説明図である。 1・・・ロボットティーチング装置 2・・・操作手段 3・・・ロボット手先 4・・・作業対象物 5・・・光学式距離計 6・・・演算装置 7・・・記憶装置 第1図 第2図 第3図 第4図
Claims (1)
- 操作手段で操作されるロボットの手先に取付けられ光ビ
ームを作業対象物に照射することで作業対象物までの距
離を測定する光学式距離計と、該距離計の位置及び姿勢
並びに測定距離から作業対象物の座標を求める演算装置
と、求められた作業対象物の座標を順次記憶しておく記
憶装置と、を有して構成されるロボットティーチング装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17687485A JPS6239190A (ja) | 1985-08-13 | 1985-08-13 | ロボツトテイ−チング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17687485A JPS6239190A (ja) | 1985-08-13 | 1985-08-13 | ロボツトテイ−チング装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6239190A true JPS6239190A (ja) | 1987-02-20 |
Family
ID=16021290
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17687485A Pending JPS6239190A (ja) | 1985-08-13 | 1985-08-13 | ロボツトテイ−チング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6239190A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0453472U (ja) * | 1990-09-06 | 1992-05-07 |
-
1985
- 1985-08-13 JP JP17687485A patent/JPS6239190A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0453472U (ja) * | 1990-09-06 | 1992-05-07 |
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