JPS6249405A - Teaching method for robot - Google Patents
Teaching method for robotInfo
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- JPS6249405A JPS6249405A JP18920285A JP18920285A JPS6249405A JP S6249405 A JPS6249405 A JP S6249405A JP 18920285 A JP18920285 A JP 18920285A JP 18920285 A JP18920285 A JP 18920285A JP S6249405 A JPS6249405 A JP S6249405A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、ロボットの教示方法、とくにはロボットに
、簡単に、かつ短時間で、高い精度にて教示を行う方法
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 for teaching a robot, and particularly to a method for teaching a robot easily, in a short time, and with high precision.
（従来の技術）
例えば、昨今の自動車車体の組立ラインには多種類のロ
ボットが導入されており、それらのロボットに所要の作
業を行わせるためには、予じめその作業に関する手順、
内容、作動等をロボットに教示する必要がある。(Prior Art) For example, many types of robots have been introduced to automobile body assembly lines these days.
It is necessary to teach the robot the content, operation, etc.
ところで、ロボットに、所要の作業に関する上述したよ
うな各事項を教示する従来方法としては、例えば、ティ
ーチングペンダント等の手動操作装置を用い、目測によ
りロボットのハンドをワークに対して所定の姿勢で位置
決めするとともに、その位置決め完了時点でのロボット
の各軸の動作量を記憶させる直接形教示方法がある。By the way, as a conventional method for teaching a robot the above-mentioned matters related to a required work, for example, a manual operating device such as a teaching pendant is used to visually measure the position of the robot's hand in a predetermined posture relative to the workpiece. In addition, there is a direct teaching method in which the amount of movement of each axis of the robot at the time when the positioning is completed is memorized.
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、このような従来の直接形教示方法にあっ
ては、ティーチングペンダント等により、目測によって
ロボットのハンドのワークに対する位置および姿勢決め
を行っているため、例えば、それによってスポット溶接
を行う場合のように、ロボットの作業時におけるそのハ
ンドひいてはそこに設けた溶接用電極とワークとの距離
およびワークに対するその溶接用電極の角度（面直度）
に高い精度が要求される場合には、ハンドの位置および
姿勢決めに多大の時間と労力が必要になるという問題が
あった。(Problems to be Solved by the Invention) However, in such conventional direct teaching methods, the position and orientation of the robot's hand relative to the workpiece are determined by visual measurement using a teaching pendant, etc. , when performing spot welding, the distance between the robot's hand, the welding electrode installed there, and the workpiece, and the angle (squareness) of the welding electrode with respect to the workpiece.
When high accuracy is required for the hand, there is a problem in that a great deal of time and effort is required to determine the position and posture of the hand.
この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たものであり、簡単かつ短時間で、ロボットハンドのワ
ークに対する高精度の位置および姿勢決めをもたらし得
るロボソ１トの教示方法を提供することを目的とするも
のである。The present invention has been made by focusing on these conventional problems, and provides a method for teaching a robot hand that can easily and quickly determine the position and orientation of a robot hand with high precision with respect to a workpiece. The purpose is to
（問題点を解決するための手段および作用）上記目的を
達成するため、この発明では、ロボットのハンド先端部
分に、少な（とも３個の距離センサを有する距離検出ユ
ニットを装着した後、前記ハンド先端部分をワークの所
定位置に対して任意の姿勢で位置決めし、その位置決め
状態で、ロボット座標系からみたハンド先端部分の位置
データと、距離検出ユニットからワークまでの距離デー
タとを求める。そして、前記位置データから、前記ハン
ド先端部分を基準とする座標系と前記ロボット座標系と
の相関関係を求めると共に、前記距離データから、前記
ハンド先端部分を基準とする座標系からみたワークの平
面方程式を求め、この平面方程式および両座標系の前記
相関関係に基いてハンド先端部分がワークに対して所定
の位置および姿勢となるように、前記位置決め状態にお
けるハンド先端部分あ前記ロボット座標系からみた位置
データを補正して教示する。(Means and effects for solving the problem) In order to achieve the above object, in the present invention, a distance detection unit having a small number (at least three distance sensors) is attached to the tip of the hand of the robot, and then the hand The tip is positioned in an arbitrary posture with respect to a predetermined position of the workpiece, and in that position, position data of the hand tip seen from the robot coordinate system and distance data from the distance detection unit to the workpiece are obtained.Then, From the position data, find the correlation between the coordinate system based on the hand tip and the robot coordinate system, and from the distance data, calculate the plane equation of the workpiece as seen from the coordinate system based on the hand tip. Based on this plane equation and the correlation between both coordinate systems, the position data of the hand tip in the positioning state as seen from the robot coordinate system is determined so that the hand tip has a predetermined position and posture with respect to the workpiece. Correct and teach.
（実施例）
第１図はこの発明の実施に用いるロボットの一例として
のスポット溶接用ロボットを模式的に示す構成図である
。図中１はそのスポット溶接用ロボットを示し、このロ
ボット１は、図中にそれぞれ矢印で示す方向に回動可能
な６個の関節２ａ〜２ｆを具え、その先端部には、スポ
ット溶接ガンとして作用するハンド３を有する。(Example) FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing a spot welding robot as an example of a robot used for carrying out the present invention. Reference numeral 1 in the figure indicates the spot welding robot, and this robot 1 is equipped with six joints 2a to 2f that can rotate in the directions indicated by arrows in the figure, and has a spot welding gun at its tip. It has a working hand 3.
ここにおける、このハンド３は、その先端部分に、互い
に対向する電極ホルダー３ａ、 ３ｂを有するとともに
、それらの電極ホルダー３ａ、 ３ｂの先端にそれぞれ
取り付けた溶接用電極３ｃを有しており、溶接作業時に
は、ワークを再溶接用電極３ｃで挾持し、同時にそれら
に通電してワークの接合を行うべく作用する。この実施
例では、ハンド３によるこのような溶接作業を担保する
ため、ロボット１への教示にあたって、その電極ホルダ
ー３ａ、 ３ｂの一方、図では上方の電極ホルダー３ａ
に距離検出ユニット４を着脱自在に装着する。The hand 3 has electrode holders 3a and 3b facing each other at its tip, and welding electrodes 3c attached to the tips of the electrode holders 3a and 3b, respectively. Sometimes, the workpiece is held between the re-welding electrodes 3c and electricity is applied to them at the same time to join the workpieces. In this embodiment, in order to ensure such welding work by the hand 3, when teaching the robot 1, one of the electrode holders 3a, 3b, the upper electrode holder 3a in the figure, is used.
The distance detection unit 4 is removably attached to the.
距離検出ユニット４は、第２図（Ａ）にその正面図を、
また第２図（Ｂ）にその底面図を示すように、電極ホル
ダー３ａが貫通する穴を中央部分に有するセンサーホル
ダー５に、例えば渦流センサより成る３個の距離センサ
６ａ〜６ｃを、それらの中心軸線が、電極ホルダー３８
の中心軸線から半径ｒの円周上で互いに１２０゛の間隔
をもち、かつ電極ホルダー３ａの中心軸線に平行に位置
するように埋設するとともに、それらの検出端面を、セ
ンサーホルダー５から溶接用電極３ｃ側へ露出させて成
り、例えば固定用ねじなどの固定手段により電極ホルダ
ー３ａに固定される。The front view of the distance detection unit 4 is shown in FIG. 2(A).
Further, as shown in the bottom view of FIG. 2(B), three distance sensors 6a to 6c made of, for example, eddy current sensors are attached to the sensor holder 5, which has a hole in the center through which the electrode holder 3a passes. The central axis line is the electrode holder 38
are buried at a distance of 120° from each other on a circumference with a radius r from the center axis of the electrode holder 3a, and parallel to the center axis of the electrode holder 3a, and their detection end faces are connected to the welding electrode from the sensor holder 5. 3c side, and is fixed to the electrode holder 3a by a fixing means such as a fixing screw, for example.
第３図は第１図に示すロボット１の制御系の構成を示す
ブロック図である。ここで、第１図に示すロボット１の
関節２ａ〜２ｆは、入出力インタフェース、中央処理ユ
ニット、メモリー等からなる通常のロボット制御装置１
１により、対応するデジタル−アナログ（Ｄ／Ａ）変換
器１２ａ〜１２「およびサーボアンプ１３ａ〜１３ｆを
介し、アクチュエータ１４ａ〜１４ｆによって夫々独立
に駆動制御される。また、ロボ７）ハンド３がその先端
部分に有する電極ホルダー３ａの位置データとしての、
関節２ａ〜２「の回動角度θ、〜θ６は各関節に設けた
、例えばアブソリュートエンコーダ等の軸位置検出器１
５ａ〜１５「により検出されてロボット制御装置１１に
フィードバンクされる。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the control system of the robot 1 shown in FIG. 1. Here, the joints 2a to 2f of the robot 1 shown in FIG.
1, the robot 7) is independently driven and controlled by actuators 14a to 14f via corresponding digital-to-analog (D/A) converters 12a to 12'' and servo amplifiers 13a to 13f. As position data of the electrode holder 3a at the tip,
The rotation angles θ and θ6 of the joints 2a to 2 are determined by the shaft position detector 1, such as an absolute encoder, provided at each joint.
5a to 15'' and are fed to the robot control device 11.
そしてこの実施例ではまた、電極ホルダー３ａに取付け
た距離検出ユニット４の３個の距離センサ６ａ〜６ｃを
、それらの出力を数値化するセンサインタフェース１６
を介してロボット制御装置１１に接続すると共に、各関
節を手動操作によって駆動するためのティーチングペン
ダント１７をロボット匍Ｈ卸装置１１に接続する。なお
、ティーチングペンダント１７には、位置決め終了スイ
ッチ１７ａと、補正モードスイッチ１７ｂとを設ける。In this embodiment, the three distance sensors 6a to 6c of the distance detection unit 4 attached to the electrode holder 3a are connected to a sensor interface 16 that digitizes their outputs.
A teaching pendant 17 is connected to the robot control device 11 via a teaching pendant 17 for manually driving each joint. The teaching pendant 17 is provided with a positioning end switch 17a and a correction mode switch 17b.
ここで、位置決め終了スイッチ１７ａは、そのオン作動
により、軸位置検出器１５ａ〜１５ｆで検出された各関
節の回動角度データθ、〜θ６を、ロボット制御装置１
１内のメモリに記憶させるための信号を出力するものと
し、補正モードスイッチ１７ｂは、後述する補正モード
を選択するか否かの信号を出力するものとする。Here, when the positioning end switch 17a is turned on, the rotation angle data θ, to θ6 of each joint detected by the shaft position detectors 15a to 15f are transmitted to the robot control device 1.
It is assumed that the correction mode switch 17b outputs a signal to be stored in the memory in the controller 1, and the correction mode switch 17b outputs a signal indicating whether or not to select a correction mode, which will be described later.
以下、第４図に示すフローチャートを参照しながら、ロ
ボット１への教示工程を説明する。The teaching process for the robot 1 will be described below with reference to the flowchart shown in FIG.
先ず、ステップ２１においてティーチングペンダント１
７によりロボット制御装置１１を介して各関節毎に駆動
指令を与え、これにより各関節を駆動してハンド３を第
５図に示すようにワーク１８の表面の目標位置Ｐ０に対
して位置決めする。なお、ここでの位置決め精度は、ワ
ーク平面に対して電極ホルダー３８がほぼ垂直に位置し
、かつワーク平面上の目標位置Ｐ０からの垂線上に溶接
用電極３ｃの端面の中心Ｐがほぼ位置する程度でよい。First, in step 21, the teaching pendant 1
7 gives a drive command to each joint via the robot control device 11, thereby driving each joint and positioning the hand 3 with respect to the target position P0 on the surface of the workpiece 18 as shown in FIG. Note that the positioning accuracy here is such that the electrode holder 38 is located approximately perpendicular to the work surface, and the center P of the end surface of the welding electrode 3c is approximately located on a perpendicular line from the target position P0 on the work surface. A certain amount is enough.
そして、バンド３のこのような位置決めが終了したら、
ステップ２２で、位置決め終了スイッチ１７ａをオンに
して、各関節の回動角度データθ、〜θ。Then, after completing this positioning of band 3,
In step 22, the positioning end switch 17a is turned on, and rotation angle data θ, ~θ of each joint is obtained.
をロボット制御装置１１のメモリーに記憶させ、ステッ
プ２３において、補正モードスイッチ１７ｂにより、補
正モードを選択するか否かをロボット制御装置１１に入
力する。ここで、補正モードを選択する場合にはステッ
プ２４およびステップ２６に進み、補正モードを選択し
ない場合にはステップ３０に進む。is stored in the memory of the robot control device 11, and in step 23, the correction mode switch 17b is used to input to the robot control device 11 whether or not to select the correction mode. Here, if the correction mode is selected, the process proceeds to step 24 and step 26, and if the correction mode is not selected, the process proceeds to step 30.
補正モードを選択した場合には、ステップ２４とステッ
プ２６とを並行して行う。ステップ２４では、位置決め
終了状態での各関節の回動角度データθ、〜θ６を上述
したメモリーから読み出し、ステップ２５においてはそ
れらの、位置データとしての回動角度データθ１〜θ６
から、ロボット１の基部を基準とするロボット座標系Σ
８からみたハンド３の先端部分、ここでは電極ホルダー
３ａの先端の溶接用型！１３ｃの位置を求め、それに基
づいて、ロボット座標系Σ、と、ハンド先端部分を基準
とするハンド座標系Σ、との相関関係を求めるアナリシ
ス処理を行う。If the correction mode is selected, steps 24 and 26 are performed in parallel. In step 24, the rotation angle data θ, ~θ6 of each joint in the positioning completed state is read from the above-mentioned memory, and in step 25, the rotation angle data θ1 ~ θ6 as position data is read out.
, the robot coordinate system Σ with the base of robot 1 as the reference
The tip of the hand 3 seen from 8, here the welding mold for the tip of the electrode holder 3a! 13c is determined, and based on the position, an analysis process is performed to determine the correlation between the robot coordinate system Σ and the hand coordinate system Σ with the tip of the hand as a reference.
これを詳しく説明すると、ここでは、第１図および第５
図に示すように、ロボット座標系Σ８を、ロボット１の
基部の床上における中心Ｏを原点とし、床面に沿って互
いに直交する方向に向う単位ベクトルｘ、ｙおよび床面
から垂直上方へ向う単位ベクトル２で規定される直交座
標系とし、また、ハンド座標系Σ、を、電極ホルダー３
８が保持する溶接用電極３ｃの先端中心Ｐを原点とし、
ハンド３のワークへの進入方向、すなわちハンド３の付
根から先端部分へ向うその延在方向の単位ベクトルＧ、
電極ホルダー３８の軸線方向で、それに対向する電極ホ
ルダー３ｂから遠ざかる方向へ向う単位ベクトル戯なら
びに、単位ベクトル０．艮の両者に直交する単位ベクト
ルので規定される直交座標系とする。そして、ハンド座
標系Σ６からロボット座標系Σ３への変換（Σ６−ΣＲ
）を行う変換マトリ・ノジスＴすなわち、次式を成立さ
せる変換マトリックスＴを、各関節の回動角度データθ
１〜θ６から決定する。To explain this in detail, here we will introduce Figures 1 and 5.
As shown in the figure, the robot coordinate system Σ8 has its origin at the center O of the base of the robot 1 on the floor, unit vectors x and y that extend perpendicularly to each other along the floor, and units that extend perpendicularly upward from the floor. Let the orthogonal coordinate system defined by the vector 2, and the hand coordinate system Σ, be the electrode holder 3.
With the center P of the tip of the welding electrode 3c held by 8 as the origin,
A unit vector G in the direction in which the hand 3 enters the workpiece, that is, in the extending direction from the base to the tip of the hand 3,
In the axial direction of the electrode holder 38, there is a unit vector movement moving away from the electrode holder 3b facing it, and a unit vector 0. Let it be an orthogonal coordinate system defined by a unit vector orthogonal to both of the two. Then, the hand coordinate system Σ6 is converted to the robot coordinate system Σ3 (Σ6−ΣR
), that is, the transformation matrix T that holds the following equation, is converted into the rotation angle data θ of each joint.
Determine from 1 to θ6.
ΣＲ（０；Ｘ＋ ）ｉ＋、ｚ） ＝ ＴΣｈ （Ｐ；［
、（Ｄ、Ｉｎ ）すなわち、変換マトリックスＴは、ロ
ボット座標系Σ□とハンド座標系Σ、との相関関係を示
し、ハンド３の先端部分の変位とともに変化する。ΣR(0;X+)i+,z) = TΣh(P;[
, (D, In) That is, the transformation matrix T indicates the correlation between the robot coordinate system Σ□ and the hand coordinate system Σ, and changes with the displacement of the tip of the hand 3.
一方、ステップ２６では、第５図に示すように、距離セ
ンサ６ａ〜６ｃと対向して位置するワーク１の表面上の
それぞれの点Ｐ１〜Ｐ３と、距離センサ６ａ〜６ｃとの
間の距離ｄ１〜ｄ３を、それぞれの距離センサ６ａ〜６
ｃにて測定し、それらをセンサインタフェース１６によ
り数値化する。On the other hand, in step 26, as shown in FIG. to d3 to the respective distance sensors 6a to 6.
c, and convert them into numerical values using the sensor interface 16.
また、ステップ２７では、これらの距離ｄ、〜ｄ３と、
あらかじめ定まっている、各距離センサ６ａ〜６ｃと溶
接用電極３ｃの先端Ｐとのベクトル爪方向の距離ｄ。お
よび距離センサ６ａ〜６Ｃの中心軸と電極ホルダー３８
の中心軸との距離ｒとから、ハンド座標系Σ、からみた
ワーク１８の表面を表わす平面方程式
％式％）
（但し、Ｘ′はベクトルＣ方向、ｙ′はベクトルの方向
、２′はベクトルｍ方向の座標成分を示す）の！。Also, in step 27, these distances d, ~d3,
A predetermined distance d between each distance sensor 6a to 6c and the tip P of the welding electrode 3c in the vector claw direction. and the central axis of the distance sensors 6a to 6C and the electrode holder 38
From the distance r from the central axis of ) which indicates the coordinate component in the m direction! .
ｍ、ｎ、ｄを求める。尚これらは、ワーク１８の表面上
の点Ｐ１〜Ｐ３のハンド座標系Σ１での座標を次式
％式％）
：）
から求め、これによって、ハンド座標系Σ５の原点Ｐす
なわち溶接用電極３Ｃの先端中心からこれらの点Ｐ１〜
Ｐ３までのベクトル？、、ＩＦ２．ｕ’：＋を求めて、
次式
％式％）
に代入することでそれぞれ求めることができる。Find m, n, and d. These are obtained by determining the coordinates of points P1 to P3 on the surface of the workpiece 18 in the hand coordinate system Σ1 using the following formula (%):), and thereby determining the origin P of the hand coordinate system Σ5, that is, the coordinates of the welding electrode 3C. From the center of the tip to these points P1~
Vector up to P3? ,,IF2. Find u':+,
Each can be calculated by substituting them into the following formulas.
ここで、（１）式においてｌ” ＋ｍ２＋ｎ２＝１が成
立する（ヘッセの標準形となる）ように４１ｍ。Here, 41 m is set so that l'' + m2 + n2 = 1 holds in equation (1) (Hessian standard form).
ｎ、ｄをさだめると、ベクトル（ｎ、ｍ、ｎ）はハンド
座標系Σゎからみたワーク１８の表面から原点Ｐ側へ向
う単位法線ベクトル、ｄはワーク表面から原点Ｐまでの
距離となる。When n and d are determined, the vector (n, m, n) is a unit normal vector from the surface of the workpiece 18 toward the origin P as seen from the hand coordinate system Σゎ, and d is the distance from the workpiece surface to the origin P. Become.
ステップ２８では、ステップ２７で求めた法線ベクトル
（Ｒ，ｍ、ｎ）を、ステップ２５で求めた変換マトリッ
クスＴを用いて、次式
によりロボット座標系Σ８に座標変換する（Σｈ→Σ、
Ｉ ）。In step 28, the normal vector (R, m, n) obtained in step 27 is transformed into the robot coordinate system Σ8 using the transformation matrix T obtained in step 25 according to the following equation (Σh → Σ,
I).
ここでベクトルｍ′はロボット座標系Σ７におけるワー
ク表面の単位法線ベクトルをあられす。Here, the vector m' is the unit normal vector of the workpiece surface in the robot coordinate system Σ7.
／ このステップ２８ではさらに、ハンド座標系Σ５の
電極ホルダー３ａの軸方向のベクトルれを上記ベクトル
ｍｌに置換するとともに、ハンド座標系Σｈの単位ベク
トルＧ、Ｏを次式によって変更する。/ In this step 28, furthermore, the vector in the axial direction of the electrode holder 3a in the hand coordinate system Σ5 is replaced with the above vector ml, and the unit vectors G and O in the hand coordinate system Σh are changed by the following equation.
（Ｄ＝ ｆｆｔｘ（１
ｃｒ（＝ ｇ×バ
これにより、ハンド座標系Σ、を、Ｃの方向すなわちハ
ンド３のワーク１８に対する進入方向を変化させずに、
電極ホルダー３８がワーク１８の表面に対して垂直とな
る座標系Σｈ （Ｐ ；ａ’、 ｄ、＊ ）に変換する
補正処理を行うことができる。尚、この変換では、ワー
ク１８の表面から原点Ｐすなわち溶接用電極３ｃ先端中
心までの距離は、ｄであって変化しないが、この距離を
、例えばαとしたい場合は、次式
％式％）
によって、原点Ｐをに方向に点Ｐ′まで移すことによっ
て、それを行うことができる。(D= fftx(1 cr(= g×bar) As a result, the hand coordinate system Σ can be changed without changing the direction of C, that is, the direction in which the hand 3 approaches the workpiece 18.
A correction process can be performed to convert the electrode holder 38 into a coordinate system Σh (P; a', d, *) in which it is perpendicular to the surface of the workpiece 18. In addition, in this conversion, the distance from the surface of the workpiece 18 to the origin P, that is, the center of the tip of the welding electrode 3c, is d and does not change, but if you want to use this distance as α, for example, the following formula % formula %) This can be done by moving the origin P in the direction to point P'.
そして、ステップ２９では、かかるワーク１８の表面に
対し、電極ホルダー３ａが垂直となる補正後のハンド座
標系Σぐと、ロボット座標系Σ□との相関関係を実現す
る各関節２ａ〜２ｆの回動角度θ′１〜θぐを求めるシ
ンセミス処理を行い、さらに、ステップ３０で、これら
の回動角度θ１〜θ６を前記θ１〜θ６と入れ換えて、
ロボット制御装置１１のメモリーに記憶させる。すなわ
ち、ロボット制御装置１１に、適切なるハンド３の姿勢
および位置を教示する。Then, in step 29, when the hand coordinate system Σ after correction in which the electrode holder 3a is perpendicular to the surface of the workpiece 18, the rotation of each joint 2a to 2f realizes the correlation with the robot coordinate system Σ□. Synthesis processing is performed to obtain the rotation angles θ'1 to θ, and further, in step 30, these rotation angles θ1 to θ6 are replaced with the aforementioned rotation angles θ1 to θ6,
It is stored in the memory of the robot control device 11. That is, the appropriate posture and position of the hand 3 is taught to the robot control device 11.
以上説明したように、この教示方法によれば、ハンド３
をワーク１８の表面の目標位置Ｐ０に大まかに位置決め
するだけでロボット１に、ワーク１８へのハンド３の進
入方向を変えることなくワーク１８に対してハンド３の
電極ホルダー３ａを極めて正確に垂直に位置させること
ができるので、ティーチング時間を大巾に短縮し得ると
ともに、高精度かつ高品質の溶接作業をもたらすことが
できる。As explained above, according to this teaching method, hand 3
By simply roughly positioning the electrode holder 3a of the hand 3 to the workpiece 18 at the target position P0 on the surface of the workpiece 18, the robot 1 can position the electrode holder 3a of the hand 3 perpendicularly to the workpiece 18 with great precision without changing the direction of the hand 3's approach to the workpiece 18. Since the welding device can be positioned at the same position, the teaching time can be greatly shortened, and high-precision and high-quality welding work can be achieved.
尚、ハンド３の高い位置決め精度を必要としない場合に
は、ステップ２３において、補正モードを選択しないこ
とにより、ステップ２２で記憶させた、大まかな位置決
めの状態下での各関節の回動角度データθ、〜θ６をそ
のまま用いることができる。If high positioning accuracy of the hand 3 is not required, the rotation angle data of each joint under the rough positioning condition stored in step 22 can be used by not selecting the correction mode in step 23. θ, to θ6 can be used as they are.
また、上述した実施例では電極ホルダー３ａをワーク１
８の表面に対して垂直としたが、それを所要に応じて任
意の角度に設定し得ることはもちろんである。Further, in the embodiment described above, the electrode holder 3a is connected to the workpiece 1.
8 is assumed to be perpendicular to the surface, but it goes without saying that it can be set at any angle as required.
さらに、距離検出ユニット４を着脱自在としているので
、教示後に、これを取り外すことにより、通常の作業を
何ら支障なく行い得るとともに他のロボットにもそのユ
ニット４を共用できるという利点がある。Furthermore, since the distance detection unit 4 is detachable, it has the advantage that by removing it after teaching, normal work can be carried out without any hindrance, and the unit 4 can also be shared by other robots.
（発明の効果）
以上述べたように、この発明によればロボットハンドの
位置決め状態下で、ハンド先端部分の、ロボット座標系
からみた位置データを求めるとともに、ハンド先端部分
を基準としたハンド座標系からみたワークの平面方程式
を、ハンド先端部分に着脱自在に装着した距離検出ユニ
ットからの距離データに基いて求め、この平面方程式と
前記位置データに基いてハンド先端部分がワークに対し
て所定の位置および姿勢となるように前記位置決め状態
でのロボットの位置データを補正して教示するようにし
たので、教示にあたってのワークに対するハンドの位置
決めを大まかに行っても、ロボットに、ハンドの所定の
位置を極めて正確に教示でき、したがって位置決めを極
めて簡単かっ短時間で、正確に行うことができる。また
、距離検出ユニットを着脱可能としであるので、教示後
にこれを取り外すことにより通常のプレイハック動作を
何ら支障なく行うことができるとともに、各種のロボッ
トに共用できるという利点も有している。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, in the positioning state of the robot hand, position data of the tip of the hand as seen from the robot coordinate system is obtained, and the hand coordinate system with the tip of the hand as a reference is A plane equation of the workpiece as viewed from above is determined based on distance data from a distance detection unit detachably attached to the tip of the hand, and the tip of the hand is located at a predetermined position relative to the workpiece based on this plane equation and the position data. Since the position data of the robot in the positioning state is corrected and taught so that the robot has the same posture and posture, even if the hand is roughly positioned relative to the workpiece during teaching, the robot will not know the predetermined position of the hand. It can be taught very accurately and therefore positioning can be done very easily, quickly and accurately. Furthermore, since the distance detection unit is detachable, normal play hack operations can be performed without any problems by removing it after teaching, and there is also the advantage that it can be used commonly for various robots.
第１図はこの発明の実施に用いるロボットの構成例を模
式的に示す図、
第２図（＾）および（Ｂ）は第１図に示す距離検出ユニ
ットの構成を示す拡大正面図および拡大底面図、
第３図はロボットの制御系の構成を示すブロック図、
第４図はこの発明の教示方法の一例を示すフローチャー
ト、
第５図はハンドのワークに対する位置決め態様を示す図
である。
１・・・ロボット ２８〜２ｆ・・・関節３・
・・ハンド ３ａ・・・電極ホルダー４・・
・距離検出ユニット
６ａ〜６ｃ・・・距離センサ １１・・・ロボット制
御装置１２ａ 〜１２Ｆ ＝−Ｄ／Ａ変換器
１３ａ〜１３ｆ・・・サーボアンプ
１４ａ〜１４ｆ・・・アクチュエータ
１５ａ〜１５ｆ・・・軸位置検出器
１６・・・センサインタフェース
１７・・・ティーチペンダント
１７ａ・・・位置決め終了スイッチ
１７ｂ・・・補正モードスイッチ １８・・・ワーク第
５図Fig. 1 is a diagram schematically showing an example of the configuration of a robot used to implement the present invention, and Figs. 2 (^) and (B) are an enlarged front view and an enlarged bottom view showing the configuration of the distance detection unit shown in Fig. 1. 3 is a block diagram showing the configuration of the control system of the robot, FIG. 4 is a flowchart showing an example of the teaching method of the present invention, and FIG. 5 is a diagram showing how the hand is positioned with respect to the workpiece. 1... Robot 28~2f... Joint 3.
...Hand 3a...Electrode holder 4...
・Distance detection units 6a to 6c...Distance sensor 11...Robot controller 12a to 12F =-D/A converter 13a to 13f...Servo amplifier 14a to 14f...Actuator 15a to 15f... Axis position detector 16...Sensor interface 17...Teach pendant 17a...Positioning end switch 17b...Correction mode switch 18...Work Figure 5
Claims (1)
検出する少なくとも３個の距離センサを有する距離検出
ユニットを装着した後、前記ハンド先端部分を、ワーク
の所定位置に対して任意の姿勢で位置決めし、その位置
決め状態で、ロボット座標系からみたハンド先端部分の
位置データと、前記距離検出ユニットからワークまでの
距離データとを求め、前記位置データに基いて前記ハン
ド先端部分を基準とするハンド座標系と前記ロボット座
標系との相関関係を求めると共に、前記距離データに基
いて前記ハンド座標系からみた前記ワークの平面方程式
を求め、この平面方程式および前記両座標系の相関関係
に基いて前記ハンド先端部分が、前記ワークに対して所
定の位置および姿勢となるように、前記位置決め状態に
おけるハンド先端部分の、前記ロボット座標系からみた
位置データを補正して教示することを特徴とするロボッ
トの教示方法。1. After attaching a distance detection unit having at least three distance sensors for detecting the distance to the workpiece to the tip of the robot's hand, position the tip of the hand in an arbitrary posture with respect to a predetermined position of the workpiece. Then, in the positioning state, position data of the hand tip as seen from the robot coordinate system and distance data from the distance detection unit to the workpiece are obtained, and based on the position data, hand coordinates with the hand tip as a reference are determined. In addition to determining the correlation between the system and the robot coordinate system, a plane equation of the workpiece as seen from the hand coordinate system is determined based on the distance data, and based on this plane equation and the correlation between the two coordinate systems, the hand Teaching a robot by correcting positional data of the hand tip in the positioning state as seen from the robot coordinate system so that the tip has a predetermined position and posture with respect to the workpiece. Method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18920285A JPS6249405A (en) | 1985-08-28 | 1985-08-28 | Teaching method for robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18920285A JPS6249405A (en) | 1985-08-28 | 1985-08-28 | Teaching method for robot |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6249405A true JPS6249405A (en) | 1987-03-04 |
Family
ID=16237232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18920285A Pending JPS6249405A (en) | 1985-08-28 | 1985-08-28 | Teaching method for robot |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6249405A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02303793A (en) * | 1989-05-19 | 1990-12-17 | Tokico Ltd | Operation detector for robot |
| JPH03166086A (en) * | 1989-11-27 | 1991-07-18 | Fanuc Ltd | Touch-up |
| JPH03281187A (en) * | 1990-03-28 | 1991-12-11 | Mitsubishi Electric Corp | Work position detecting device |
| JPH04146043A (en) * | 1990-10-08 | 1992-05-20 | Toshiba Corp | Nc control device for three dimensional surface cutting machine |
| US9690427B2 (en) | 2014-09-03 | 2017-06-27 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | User interface device, and projector device |
-
1985
- 1985-08-28 JP JP18920285A patent/JPS6249405A/en active Pending
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|---|---|---|---|---|
| JPH02303793A (en) * | 1989-05-19 | 1990-12-17 | Tokico Ltd | Operation detector for robot |
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| JPH04146043A (en) * | 1990-10-08 | 1992-05-20 | Toshiba Corp | Nc control device for three dimensional surface cutting machine |
| US9690427B2 (en) | 2014-09-03 | 2017-06-27 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | User interface device, and projector device |
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