示教系统、机器人系统以及示教方法_2

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)等作业工具(未图示)W避免与工件W发生干设的方式到达设置在工件 W上的多个作业点WP的路径。
[0056] 此外,如图2所示,在实施方式的工件W中预先设定有多个作业点WP和接近点A。 在图2中示出了工件W具有2个作业点WPm及WPn并且针对作业点WPm设定了接近点Am、 针对作业点W化设定了接近点An的情况。此外,作业点WP及接近点A是上述示教点的一 例。 阳057] 运里,接近点A是指作业工具向作业点WP接近时的移动的起点及终点的位置。因 此,作业工具从接近点A向作业点WP移动,在针对作业点WP的作业之后,返回到该接近点A。下面有时将从接近点A到作业点WP的路径称为"接近路径"、将接近路径的距离称为"接 近距离"、将从接近点A朝向作业点WP的方向称为"接近方向"。
[0058] 在实施方式的示教方法中,生成将作业顺序连续的作业点WP的接近点A彼此相连 的假想线H,且生成使作业工具沿着该假想线Η移动的机器人30(参照图1)的示教数据。
[0059] 具体而言,在图2中,当作业点WP的作业顺序是从作业点WPm到W化的情况下,作 业工具生成从接近点Am到接近点An的假想线H。然而,如果假想线Η与工件W发生干设, 则作业工具与工件W发生干设。在图2中,将假想线Η与工件W发生干设的部位的两端表 示为干设点ΒΡ。此外,从容易理解说明的观点出发,在图2中举例示出了将接近点A彼此呈 直线状地相连的情况下的假想线H。
[0060] 因此,在实施方式的示教方法中,使该假想线Η退避至不与工件W发生干设的位 置,避免作业工具与工件W发生干设的情形。下面,进一步对实施方式的示教方法进行具体 说明。
[0061] 在实施方式的示教方法中,当假想线Η与工件W发生干设的情况下(参照图2的 步骤S1),使接近点A与接近方向平行地移位(参照图2的步骤S2)。然后,使假想线Η朝 向不与工件W发生干设的位置移动(参照图2的步骤S3)。 阳06引此外,在该情况下,如图2所示,优选使接近点A沿着从作业点WP朝向接近点A的 方向移位。由此,仅仅通过接近距离的延长,即可生成避免与工件W的干设的作业工具的移 动路径。在图2中,将运样移动后的接近点Am及An分别表示为接近点Am'及An'。另外, 将移动后的假想线Η表示为假想线H'。
[0063] 此外,判定假想线Η的干设的对象不仅可W是工件W,也可W是除了工件WW外的 障碍物。另外,在图2中,从容易理解说明的观点出发,比实际夸张地示出了接近点A(假想 线H)的移动量。
[0064] 运样,在实施方式的示教方法中,使得将相邻的接近点A彼此相连的假想线Η退避 至不与工件W发生干设的位置,使作业工具沿着该假想线Η移动。 阳〇化]由此,能够简便且容易地生成W避免与工件W或障碍物发生干设的方式到达多个 作业点WP的作业工具的移动路径。从而,能够减少与示教数据生成相关的作业负荷和所需 时间。
[0066] 此外,虽然在图2中,举例说明了使接近点Am及An移动的情况,但不限于此,也可 W仅仅使接近点Am及An中的任意一个接近点移动。
[0067] 接下来,使用图3,对实施方式的示教系统10的结构进行说明。图3是示出实施方 式的示教系统10的结构的框图。此外,在图3中,仅仅示出了示教系统10的说明所需的结 构要素,对于一般的结构要素省略了记载。
[0068] 另外,在使用了图3的说明中,主要对示教控制装置11的内部结构进行说明,有时 简化针对图1中已示出的显示部12、操作部13和工作信息DB14的说明。 W例如图3所示,示教控制装置11具备控制部111和存储部112。控制部111具备图 像生成部Ilia、显示控制部11化、操作受理部111c、确定部11W、示教数据生成部llle、判 定部11If、示教数据更新部11Ig、仿真指示部11比和工作登记部11η。存储部112存储有 包含模型信息112a和示教点信息11化在内的信息。
[0070] 图像生成部Ilia根据模型信息112曰,生成包含机器人30和工件W的假想图像。 模型信息112a是包含按照机器人30和工件W的每个种类预先定义的描绘信息的信息。此 夕b在模型信息112a中,除了机器人30和工件WW外,还包含有包括障碍物在内的周边物 的描绘信息。此外,模型信息112a还包含有与作业点WP在工件W上的位置相关的信息。
[0071] 另外,图像生成部Ilia向显示控制部11化输出所生成的假想图像。显示控制部 11化将从图像生成部Ilia接收的假想图像显示在显示部12上。
[0072] 操作受理部111c受理通过操作部13输入的操作员的输入操作,如果该输入操作 是与机器人30的示教相关的操作,则向显示控制部11化和确定部llld通知所受理的输入 操作。
[0073] 另外,操作受理部111c受理接近点A的设定操作。关于运一点的详细情况,后面 会使用图5进行叙述。另外,将所设定的接近点A的位置信息通知给示教数据生成部llle。
[0074] 另外,如果输入操作为指示工作登记的操作,则操作受理部111c向工作登记部 llli通知所受理的输入操作。此外,指示工作登记的输入操作的一例是点击显示部12所显 示的被称为"工作登记"按钮运一操作部件的操作。 阳07引确定部llld确定作业点WP的作业顺序。关于运一点的详细情况,后面会使用图 7进行叙述。
[0076] 示教数据生成部llle根据来自操作受理部111c的接近点A的信息,生成假想线 H。而且,示教数据生成部llle生成使末端执行器35 -边沿着假想线Η移动且一边按照确 定部llld所确定的作业顺序到达作业点WP的情况下的机器人30的示教数据,通知给判定 部lllf。
[0077] 判定部lllf参照模型信息112a,来判定假想线Η是否与工件W或工件WW外的 障碍物发生干设。此外,判定部lllf将判定结果与示教数据一起通知给示教数据更新部 lllgo
[0078] 在判定部lllf判定为假想线Η与工件W或障碍物发生干设的情况下,示教数据更 新部lllg使假想线Η从工件W退避而更新示教数据,存储为示教点信息11化。另一方面, 当判定部lllf判定为假想线Η未与工件W或障碍物发生干设的情况下,示教数据更新部 lllg在不更新与假想线Η相关的示教数据的情况下存储为示教点信息11化。此外,关于运 一点的详细情况,后面会使用图6ΑW后的附图进行叙述。
[0079]另外,示教数据更新部lllg在接到了指示仿真动作的输入操作的情况下,向仿真 指示部11比通知机器人30的示教数据。仿真指示部11比向图像生成部11la通知仿真指 示,该仿真指示用于重新生成与从示教数据更新部lllg通知的示教数据的内容对应地变 更了位置、姿势后的机器人30的假想图像。
[0080] 而且,图像生成部Ilia根据从仿真指示部11比接到的仿真指示,重新生成包含机 器人30和工件W的假想图像,且通过显示控制部11化显示在显示部12上。由此,显示出 包含机器人30和工件W的假想图像连续地变化的仿真动作。
[0081] 工作登记部llli在从操作受理部llle接到了指示工作登记的输入操作的情况 下,根据示教点信息112b,生成使实际的机器人30进行动作的工作程序,且登记到工作信 息DB14中。
[0082] 存储部112是硬盘驱动器、非易失性存储器之类的存储设备,存储有包含模型信 息112a和示教点信息11化的信息。此外,由于已经对模型信息112a和示教点信息11化 的内容进行了说明,因此省略运里的说明。
[0083] 接下来,使用图4~图8,对上述操作受理部llle~示教数据更新部lllg的各处 理部所执行的一系列的处理进行详细说明。
[0084] 首先,使用图4,对由图像生成部11la生成且通过显示控制部11化显示在显示部 12上的假想图像的一例进行说明。图4是示出显示部12上显示的假想图像的一例的示意 图。此外,虽然本图(图4)W后所示的机器人和工件是显示部12所显示的假想图像上的 机器人和工件,但是分别标注了与此前同样的"30"W及"W"的标号进行说明。 阳0化]如图4所示,包含机器人30和工件W的假想图像显示在显示部12的显示区域之 一的显示窗口 120上。具体而言,假想图像显示在显示窗口 120上的假想图像区域121中。 另外,显示窗口 120是包含按钮122和对话框123等的GUI(GraphicalUserInterface: 图形用户结构)构件(widget)。
[0086] 此外,如图4所示,在假想图像区域121的左下显示了直角坐标系。该直角坐标系 是假想图像内的基准坐标,成为水平方向和垂直方向的基准。具体而言,与由基准坐标系的 X轴及Y轴规定的XY平面平行的方向为水平方向,与基准坐标系的Z轴平行的方向为垂直 方向。下面,将该坐标系记为"世界坐标系"。
[0087] 另外,下面有时将世界坐标系的X轴的正方向表示为机器人30的"前方"、将X轴 的负方向表示为机器人30的"后方"、将Y轴的正方向表示为机器人30的"左方"、将Y轴 的负方向表示为机器人30的"右方"、将Z轴的正方向表示为机器人30的"上方"、将Z轴 的负方向表示为机器人30的"下方"。 阳08引另外,如图4所示,在电极E1的末端显示有"R坐标系"。R坐标系是末端执行器 35的基准坐标系。实施方式的R坐标系是Rx轴与轴T平行且化轴朝向电极E2而确定的 构成右手系的坐标系。另外,在工件W上显示有"WP坐标系"。WP坐标系是W作业点WP为 原点的构成右手系的坐标系。
[0089] 末端执行器35在作业点WP处分别使R坐标系及WP坐标系的对应的各轴一致而 进行规定的作业(例如点焊)。具体而言,末端执行器35在作业点WP处分别使Rx轴与Fx 轴一致、使Ry轴与巧轴一致、使化轴与Fz轴一致。此外,实施方式的Fz轴是作业点WP 处的末端执行器35的接近方向(即,approach方向)。目P,WP坐标系用于指定作为WP坐 标系原点的作业点WP处的末端执行器35的姿势,针对所有作业点WP都预先设定了WP坐 柄系。
[0090] 操作员通过对GUI构件进行操作,来进行对示教系统10的操作指示。示教系统10 能够按照操作员的操作指示,对作为显示部12上的假想图像的机器人30的各关节进行驱 动,或者进行在从某个方向观察的状态下显示假想图像的视角上的变更W及显示的放大/ 缩小。
[0091] 另外,还可W通过逆运动学运算求出末端执行器35到达假想图像内的特定点运 样的机器人30的各关节位置,生成并显示已到达的状态的机器人30的假想图像。
[0092] 另外,可W按照操作员的指示操作,读取工作信息DB14中登记的示教点和工作 程序,显示已到达特定的示教点的状态的机器人30的假想图像。另外,还可W在显示部12 上再现由工作程序实现的机器人30的一系列的动作。
[0093] 此外,上述"工作登记"按钮等例如也可W设置为对话框123的按钮123a等。
[0094] 接下来,使用图5,对操作员设定接近点A的操作进行说明。图5是设定接近点A 的操作的说明图。此外,在图5中举例示出了作为接近点A的设定对象的作业点WP位于工 件W的主壁Wf的下表面的情况。
[0095] 如图5所示,在设定接近点A的情况下,在对话框123上显示用于设定空切削(air cut)的操作部件组。操作员能够利用"空切削追加"内的单选按钮来设定对作业点WP的空 切削。
[0096] 运里,空切削是指将多个作业点WP相连的末端执行器35 (机器人30)的动作路 径。而且,在该空切削中,为了防止末端执行器35与工件W或周边
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