示教系统、机器人系统和示教方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种示教系统、机器人系统和示教方法。
【背景技术】
[0002]以往,提出了各种示教系统,其基于三维CAD (Computer Aided Design:计算机辅助设计)数据等在显示装置上显示机器人或工件的三维模型图像，并利用该三维模型图像来生成示教数据。
[0003]当利用该示教系统，操作者能够在不使机器人或独立于机器人的外部轴等实际进行动作的状态下，生成示教数据。
[0004]此外，还提出一种示教系统，当对汽车车身等的工件进行焊接作业时，离线生成与焊接机器人或焊接机器人所保持的激光射出装置的位置或姿态有关的示教数据(例如，参照专利文献I)。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开2006-247677号公报
【发明内容】
[0008]本发明要解决的技术问题
[0009]然而，即使利用了上述现有的示教系统时，由于机器人的示教作业根据加工内容的不同有时会变得复杂，因此在容易地进行示教作业这一点上，还存在进一步改善的余地。
[0010]例如，当使用金属板等工件切出圆形的部件时，为了使部件的外缘变得光滑，需要在不同于圆的位置上设定射出激光的开始点。然后，需要对从所设定的开始点至上述圆形之间的路径进行机器人的示教。
[0011]这样，当应进行机器人示教的路径复杂时，由于需要对所有路径进行机器人的位置或姿态的示教，因此示教作业也变得复杂。
[0012]本发明的一个实施方式是鉴于上述问题而做出的，其目的是提供一种能容易地对机器人进行示教作业的示教系统、机器人系统和示教方法。
[0013]为解决技术问题的方法
[0014]本发明的一个实施方式涉及的示教系统具有图像生成部、起点指定部、经由点指定部及生成部。所述图像生成部生成包含设在作为机器人的加工对象的工件上的闭合加工线的虚拟图像。所述起点指定部在所述虚拟图像上的所述加工线以外的位置指定起点。所述经由点指定部在所述加工线上指定经由点。所述生成部针对所述机器人生成从所述起点经由所述经由点沿所述加工线再回到该经由点的路径的示教数据。
[0015]发明效果
[0016]采用本发明的示教系统、机器人系统和示教方法的一个实施方式，能容易地对机器人进行示教作业。
【附图说明】
[0017]图1是表示包含实施方式涉及的示教系统的机器人系统的整体结构的示意图。
[0018]图2是表示实施方式涉及的示教系统的结构的框图。
[0019]图3A是选择分割线的步骤的说明图。
[0020]图3B是指定经由点、加工终点及起点的步骤的说明图。
[0021]图3C是生成接近路径的步骤的说明图。
[0022]图3D是抽出示教目标点的步骤的说明图。
[0023]图4A是生成关于激光射出装置的位置及姿态的示教数据的步骤的说明图(之一 )O
[0024]图4B是生成关于激光射出装置的位置及姿态的示教数据的步骤的说明图(之二)。
[0025]图4C是生成关于激光射出装置的位置及姿态的示教数据的步骤的说明图(之三)。
[0026]图4D是表示打孔加工后的工件形状的说明图。
[0027]图5A是选择分割线的步骤的说明图。
[0028]图5B是指定经由点、加工终点及起点的步骤的说明图。
[0029]图5C是生成接近路径的步骤的说明图。
[0030]图是抽出示教目标点的步骤的说明图。
[0031]图6A是生成关于激光射出装置的位置及姿态的示教数据的步骤的说明图(之一 )O
[0032]图6B是生成关于激光射出装置的位置及姿态的示教数据的步骤的说明图(之二)。
[0033]图6C是生成关于激光射出装置的位置及姿态的示教数据的步骤的说明图(之三)。
[0034]图6D是表示切边加工后的工件形状的说明图。
[0035]图7A是说明关于起点指定部指定的起点以外的位置的说明图(之一)。
[0036]图7B是说明关于起点指定部指定的起点以外的位置的说明图(之二)。
[0037]图7C是说明关于起点指定部指定的起点以外的位置的说明图(之三)。
[0038]图7D是表示加工线的形状的变形例的说明图。
[0039]图8是表示显示部显示的虚拟图像的一例的示意图。
[0040]图9A是表示设定切割内容的操作画面的一例的图。
[0041]图9B是表示图9A所示的操作画面的一部分的图。
[0042]图1OA是表示图9A所示的操作画面的一部分的图。
[0043]图1OB是表示图9A所示的操作画面的一部分的图。
[0044]图11是表示示教系统执行的处理步骤的流程图。
[0045]附图标记说明
[0046]1:机器人系统
[0047]10:示教系统
[0048]11:示教控制装置
[0049]12:显示部
[0050]13:操作部
[0051]14:任务信息DB
[0052]20:机器人控制装置
[0053]30:机器人
[0054]31:基台部
[0055]32:第一臂
[0056]33:第二臂
[0057]34:腕部
[0058]40:激光射出装置
[0059]41:激光射出口
[0060]50:定位器
[0061]51:基台部
[0062]52:负载台
[0063]60:孔
[0064]111:控制部
[0065]Illa:图像生成部
[0066]Illb:显示控制部
[0067]Illc:操作接收部
[0068]Illd:起点指定部
[0069]Ille:经由点指定部
[0070]Illf:示教数据生成部
[0071]Illg:任务生成部
[0072]112:存储部
[0073]112a:模型信息
[0074]112b:示教点信息
[0075]120:显示窗口
[0076]121:虚拟图像区域
[0077]122:按钮
[0078]123:对话框
[0079]124、125、126:显示栏
[0080]127:光标
[0081]B:轴
[0082]E:经由点
[0083]EXl:轴
[0084]EX2:轴
[0085]F:加工终点
[0086]G:起点
[0087]H:接近路径
[0088]L:轴
[0089]Q:目标点
[0090]R:轴
[0091]S:轴
[0092]T:轴
[0093]t:基点
[0094]U:轴
[0095]V:加工线
[0096]V1、V2、V3、V4:分割线
[0097]W:工件
【具体实施方式】
[0098]以下，参照附图对本申请所公开的示教系统、机器人系统和示教方法的实施方式进行详细说明。此外，本发明不限于以下所示的实施方式。
[0099]另外，以下，以在显示器等显示部上显示机器人的三维模型的图解图像的示教系统为例进行说明。此外，关于所述三维模型的图解图像，在下面，有时记为“虚拟图像”。
[0100]另外，以下，以包含激光切割机器人及工件定位装置(下面记为“定位器”)的激光切割机器人系统为例进行说明，但本发明不限于激光切割机器人系统。例如激光切割机器人系统也可以替换成包含气体切割或等离子切割等能进行切割的切割机器人及定位器的切割机器人系统。此外，以下，将激光切割机器人记为“机器人”，将激光切割机器人系统记为“机器人系统”。
[0101]图1是表示包含实施方式涉及的示教系统10的机器人系统I的整体结构的示意图。
[0102]如图1所示，机器人系统I具有示教系统10、机器人控制装置20、机器人30及定位器50。另外，示教系统10具有示教控制装置11、显示部12、操作部13及任务信息DB (数据库)14。
[0103]示教控制装置11是整体控制示教系统10的控制器，并被构成为包括运算处理装置和存储装置等。另外，示教控制装置11与以显示部12为首的示教系统10的各种装置以能进行信息传递的方式连接。
[0104]另外，示教控制装置11基于操作者经由操作部13进行的操作，将包含对机器人30及定位器50的动作进行了模拟的结果的虚拟图像输出至显示部12。此外，虚拟图像中还包含具有作为被定位器50定位的机器人30的加工对象的被加工面的工件W的虚拟图像。
[0105]另外，示教控制装置11同样地基于操作者经由操作部13进行的操作，根据虚拟图像生成使机器人30及定位器50动作的任务程序，并将任务程序登记在任务信息DB14中。
[0106]显示部12是所谓的显示器等显示装置。另外，操作部13是鼠标等输入装置。此夕卜，操作部13不一定必须被构成为硬件部件，例如，也可以是显示在触摸屏显示器上的触摸键等软件部件。
[0107]任务信息DB14是登记有使机器人30及定位器50动作的任务程序或任务程序中包含的“示教点”等、与示教有关的信息的数据库。
[0108]在此，所谓的“示教点”是指使机器人30及定位器50动作时，显示它们的各关节或旋转机构应该经由的目标位置的信息。例如该“示教点”被作为设置在对机器人30及定位器50的