專利名稱：機(jī)器人的作業(yè)程序生成方法、機(jī)器人的作業(yè)程序生成裝置和機(jī)器人控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)器人的作業(yè)程序生成方法、機(jī)器人的作業(yè)程序生成裝置和機(jī)器人控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
例如，在電弧焊接中，為了使被稱為焊炬的工具的頂端和接合部嚴(yán)密地一致，需要對(duì)作業(yè)進(jìn)行示教。此外，由于焊炬的姿態(tài)在保證作業(yè)品質(zhì)上是重要的，因此在具有復(fù)雜形狀的接合部的示教中需要極多的時(shí)間。根據(jù)這種理由，按照現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行用于使示教工時(shí)數(shù)降低的所謂無示教化，但是，實(shí)現(xiàn)完全無示教化的電弧焊接機(jī)器人并不存在，由人進(jìn)行的示教作業(yè)仍然在某種程度上存在。例如，專利文獻(xiàn)1的焊炬姿態(tài)的示教方法是公知的。在專利文獻(xiàn)1中，通過根據(jù)示教的焊炬的位置來算出基準(zhǔn)面，使用輸入的目標(biāo)角和前進(jìn)后退角來求得根據(jù)所述基準(zhǔn)面的姿態(tài)，從而能夠取得希望的焊炬姿態(tài)。因此，在專利文獻(xiàn)1中，通過對(duì)于各個(gè)焊炬位置生成反映了希望的目標(biāo)角及前進(jìn)后退角的姿態(tài)，從而對(duì)示教了焊炬位置的程序?qū)懭胨鲎藨B(tài)。 這樣，在專利文獻(xiàn)1中，由于根據(jù)預(yù)先示教的焊炬的位置來算出基準(zhǔn)面，因此如果操作者輸入所述基準(zhǔn)面的希望的目標(biāo)角及前進(jìn)后退角等角度數(shù)據(jù)，就能夠自動(dòng)地算出焊炬姿態(tài)。而且，在焊炬姿態(tài)的示教時(shí)，由于不需要進(jìn)行使機(jī)器人取得希望姿態(tài)的手動(dòng)操作，因此具有能夠使示教作業(yè)簡(jiǎn)單化的效果。在專利文獻(xiàn)2中，提出了下述方法通過由激光傳感器等識(shí)別預(yù)先設(shè)定的工件的形狀，來求得坡口位置，校正焊炬頂端的位置和焊炬的姿態(tài)。根據(jù)專利文獻(xiàn)2，預(yù)先粗略地生成成為基準(zhǔn)的示教數(shù)據(jù)，在進(jìn)行焊接的再現(xiàn)時(shí)，通過由機(jī)器人上所安裝的激光傳感器等來拍攝坡口形狀，完成對(duì)成為基準(zhǔn)的示教數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。即，由于基于激光傳感器的拍攝結(jié)果來校正示教數(shù)據(jù)，因此不僅能夠預(yù)先生成粗略的示教數(shù)據(jù)，而且能夠簡(jiǎn)單化示教作業(yè)。在專利文獻(xiàn)3中，公開了一種焊炬用機(jī)器人，其通過由激光傳感器來在焊接時(shí)實(shí)時(shí)地進(jìn)行焊接線仿形(倣…)，從而實(shí)現(xiàn)希望的焊炬位置·姿態(tài)。根據(jù)專利文獻(xiàn)3，通過基于激光傳感器拍攝的拍攝數(shù)據(jù)來校正預(yù)先生成的示教數(shù)據(jù)，即使當(dāng)在工件上發(fā)生了 3維的位置偏差的情況下，也能夠繼續(xù)進(jìn)行焊接。該專利文獻(xiàn)3不是將使示教作業(yè)簡(jiǎn)單化本身作為直接的目的，而是教導(dǎo)了下述的可能性通過預(yù)先粗略地生成示教數(shù)據(jù)，在焊接時(shí)，由傳感器等手段來實(shí)時(shí)地進(jìn)行校正，使得成為希望的焊接位置 焊接姿態(tài)，從而能夠簡(jiǎn)單化示教作業(yè)。專利文獻(xiàn)1 日本特開平8-123536號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本專利第3200106號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特開平9-76065號(hào)公報(bào)。但是，根據(jù)專利文獻(xiàn)1，由于對(duì)姿態(tài)基于焊炬等工具的位置來決定基準(zhǔn)面，因此必須嚴(yán)密地進(jìn)行位置的示教。在示教位置時(shí)，由于需要通過手動(dòng)操作將機(jī)器人移動(dòng)到希望的位置，因此在示教點(diǎn)數(shù)多的情況下，存在在示教作業(yè)時(shí)非常需要?jiǎng)诹χ惖膯栴}。而且，根據(jù)專利文獻(xiàn)1，還存在下述課題即使在工件形狀稍微不同的情況下，也需要對(duì)所述工具的位置進(jìn)行修正或者追加的作業(yè)。此外，專利文獻(xiàn)2和專利文獻(xiàn)3將校正工件上發(fā)生的位置偏差作為目的。該位置偏差是起因于工件的加工誤差和設(shè)置誤差等。但是，近年來，為了極力使不發(fā)生工件的位置偏差，一直進(jìn)行工件加工誤差的消除，并且為了不發(fā)生位置偏差，在工件固定用的工卡模具等上花費(fèi)了工夫，從而對(duì)于操作對(duì)象工件的9成以上的情況，消除了位置偏差。因此，在位置偏差沒有發(fā)生的環(huán)境下，在實(shí)際作業(yè)(例如，如果是焊接機(jī)器人，則為焊接)時(shí)使用激光傳感器等位置檢測(cè)傳感器、或者在實(shí)際作業(yè)時(shí)預(yù)先安裝位置檢測(cè)傳感器自身沒有意義。另一方面，當(dāng)在工件上沒有發(fā)生位置偏差的環(huán)境下，在實(shí)現(xiàn)使用上述激光傳感器等位置檢測(cè)傳感器的示教作業(yè)的簡(jiǎn)單化的情況下，存在以下的問題。(1)由于在示教數(shù)據(jù)的再現(xiàn)時(shí)，即在每次通過工具進(jìn)行實(shí)際作業(yè)時(shí)，都通過激光傳感器等位置檢測(cè)傳感器來進(jìn)行檢測(cè)動(dòng)作，因此對(duì)周期時(shí)間施加了大的影響。(2)由于每一臺(tái)機(jī)器人都需要一臺(tái)激光傳感器，因此產(chǎn)生引入成本變高的問題。(3)由于在示教數(shù)據(jù)的再現(xiàn)時(shí)，即在通過工具進(jìn)行的實(shí)際作業(yè)時(shí)，也需要預(yù)先安裝激光傳感器等位置檢測(cè)傳感器，因此存在耗電變大的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種機(jī)器人的作業(yè)程序生成方法、機(jī)器人的作業(yè)程序生成裝置和機(jī)器人控制系統(tǒng)，其當(dāng)在工件上沒有發(fā)生位置偏差的環(huán)境下，能夠根據(jù)示教模式來簡(jiǎn)單化示教作業(yè)，并且通過在由工具進(jìn)行的實(shí)際作業(yè)時(shí)使得不需要由位置檢測(cè)傳感器進(jìn)行的檢測(cè)動(dòng)作，從而能夠縮短而后進(jìn)行的實(shí)際作業(yè)時(shí)的周期時(shí)間。為了解決上述問題點(diǎn)，方案1記載的發(fā)明，要旨為一種機(jī)器人的作業(yè)程序生成方法，是將對(duì)工件的特征部位的位置進(jìn)行檢測(cè)的位置檢測(cè)傳感器和工具安裝在機(jī)械手上，并執(zhí)行對(duì)所述工件的加工作業(yè)的機(jī)器人的作業(yè)程序生成方法，其特征在于，包括在每次所述工具位于傳感檢測(cè)點(diǎn)時(shí)就輸入傳感檢測(cè)命令的第1步驟；使所述傳感檢測(cè)命令與所述傳感檢測(cè)點(diǎn)的示教位置帶有關(guān)聯(lián)，并存儲(chǔ)在第1作業(yè)程序中的第2步驟；以及基于所述第1作業(yè)程序的傳感檢測(cè)命令，使所述工具移動(dòng)到所述傳感檢測(cè)點(diǎn)的示教位置，從而使所述位置檢測(cè)傳感器進(jìn)行檢測(cè)動(dòng)作，并且基于檢測(cè)結(jié)果，取得所述工件上的作業(yè)位置，將該作業(yè)位置存儲(chǔ)在第2作業(yè)程序中或者存儲(chǔ)成可以參照第2作業(yè)程序的外部變量的第3步驟，通過再現(xiàn)所述第2作業(yè)程序，使所述工具移動(dòng)，并且執(zhí)行所述加工作業(yè)。方案2的發(fā)明，根據(jù)方案1，其特征在于，具有示教模式、傳感檢測(cè)模式和執(zhí)行模式的各個(gè)模式類別，在所述示教模式中，生成所述第1作業(yè)程序，在所述傳感檢測(cè)模式中，通過再現(xiàn)所述第1作業(yè)程序來生成所述第2作業(yè)程序，在所述執(zhí)行模式中，通過再現(xiàn)所述第2 作業(yè)程序來執(zhí)行所述加工作業(yè)。方案3的發(fā)明，根據(jù)方案1或者2，其特征在于，所述工具是焊炬，在所述第1步驟中，當(dāng)所述焊炬位于所述傳感檢測(cè)點(diǎn)的示教位置時(shí)，目標(biāo)角、前進(jìn)后退角當(dāng)中的至少有一個(gè)被輸入數(shù)值，在所述第2步驟中，使所述目標(biāo)角、前進(jìn)后退角當(dāng)中至少一個(gè)與所述傳感檢測(cè)點(diǎn)的示教位置相關(guān)聯(lián)而存儲(chǔ)，在所述第3步驟中，通過基于所取得的多個(gè)作業(yè)位置的方向矢量，來設(shè)定焊接線坐標(biāo)，基于所述目標(biāo)角、以及所述前進(jìn)后退角中至少一個(gè)，來算出所述焊接線坐標(biāo)中的焊炬的作業(yè)姿態(tài)，并存儲(chǔ)到所述第2作業(yè)程序中或者存儲(chǔ)為所述外部變量。方案4的發(fā)明，要旨為一種機(jī)器人的作業(yè)程序生成裝置，是將對(duì)工件的特征部位的位置進(jìn)行檢測(cè)的位置檢測(cè)傳感器和工具安裝在機(jī)械手上、并執(zhí)行對(duì)所述工件的加工作業(yè)的機(jī)器人的作業(yè)程序生成裝置，其特征在于，包括在每次所述工具位于傳感檢測(cè)點(diǎn)的示教位置時(shí)就輸入傳感檢測(cè)命令傳感檢測(cè)命令輸入機(jī)構(gòu)；將該傳感檢測(cè)命令與所述傳感檢測(cè)點(diǎn)的示教位置帶有關(guān)聯(lián)而存儲(chǔ)在第1作業(yè)程序中的第1存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)；基于所述第1作業(yè)程序中所存儲(chǔ)的傳感檢測(cè)命令，使所述工具移動(dòng)控制到所述傳感檢測(cè)點(diǎn)的示教位置的控制機(jī)構(gòu)； 在所述工具位于所述傳感檢測(cè)點(diǎn)的示教位置時(shí)，基于所述傳感檢測(cè)命令，使所述位置檢測(cè)傳感器進(jìn)行檢測(cè)動(dòng)作，并且基于檢測(cè)結(jié)果，取得所述工件上的作業(yè)位置的取得機(jī)構(gòu)；以及將所述取得的作業(yè)位置存儲(chǔ)在機(jī)器人的第2作業(yè)程序中或者存儲(chǔ)成可以參照該第2作業(yè)程序的外部變量的第2存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)，通過再現(xiàn)所述第2作業(yè)程序，使所述工具移動(dòng)，并且執(zhí)行所述加工作業(yè)。方案5的發(fā)明，根據(jù)方案4，其特征在于，具有示教模式、傳感檢測(cè)模式和執(zhí)行模式的各個(gè)模式類別，在所述示教模式中，使由所述傳感檢測(cè)命令輸入機(jī)構(gòu)輸入的傳感檢測(cè)命令和所述傳感檢測(cè)點(diǎn)的示教位置相關(guān)聯(lián)，并存儲(chǔ)在所述第1存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)中，生成所述第1作業(yè)程序，在所述傳感檢測(cè)模式中，所述控制機(jī)構(gòu)再現(xiàn)所述第1作業(yè)程序，使作為所述位置檢測(cè)傳感器之檢測(cè)結(jié)果的、所述取得機(jī)構(gòu)取得的所述工件上的作業(yè)位置，被包括在所述第2作業(yè)程序中，并存儲(chǔ)在所述第2存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)，或者作為所述外部變量存儲(chǔ)在所述第2存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)， 在所述執(zhí)行模式中，通過再現(xiàn)所述第2作業(yè)程序來執(zhí)行所述加工作業(yè)。方案6的發(fā)明，根據(jù)方案4或者5，其特征在于，所述工具是焊炬，方案包括姿態(tài)設(shè)定機(jī)構(gòu)，其當(dāng)所述焊炬位于所述傳感檢測(cè)點(diǎn)的示教位置時(shí)，設(shè)定所述示教位置的目標(biāo)角、 前進(jìn)后退角當(dāng)中的至少一個(gè)；坐標(biāo)設(shè)定機(jī)構(gòu)，其通過基于由所述取得機(jī)構(gòu)所取得的多個(gè)作業(yè)位置的方向矢量，來設(shè)定焊接線坐標(biāo)；以及焊炬姿態(tài)算出機(jī)構(gòu)，其基于所述目標(biāo)角、前進(jìn)后退角當(dāng)中的至少一個(gè)，來算出所述焊接線坐標(biāo)的焊炬的作業(yè)姿態(tài)，將所述目標(biāo)角、前進(jìn)后退角當(dāng)中的至少一個(gè)被與所述傳感檢測(cè)點(diǎn)的示教位置帶有關(guān)聯(lián)而存儲(chǔ)在所述第1存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)中，將所述焊炬的作業(yè)姿態(tài)取入到所述第2作業(yè)程序中或者所述外部變量上而存儲(chǔ)在所述第2存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)中。方案7的發(fā)明，根據(jù)方案6，其特征在于，包括模式類別變更機(jī)構(gòu)，其變更所述模式類別，所述模式類別變更機(jī)構(gòu)，在所述示教模式中，在所述第1作業(yè)程序的生成結(jié)束時(shí)，將所述模式類別自動(dòng)地變更為所述傳感檢測(cè)模式。方案8的發(fā)明，根據(jù)方案6或者7，其特征在于，所述位置檢測(cè)傳感器以能夠從所述機(jī)械手拆卸的方式被支撐。方案9的發(fā)明，要旨為一種機(jī)器人控制系統(tǒng)，是包括方案7或者8所述的機(jī)器人的作業(yè)程序生成裝置和用于執(zhí)行所述第2作業(yè)程序的機(jī)器人控制機(jī)構(gòu)的機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)器人控制機(jī)構(gòu)，在執(zhí)行模式時(shí)，使所述機(jī)械手的工具移動(dòng)到所述第2作業(yè)程序中所存儲(chǔ)的所述工件上的作業(yè)位置和作業(yè)姿態(tài)。
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方案10的發(fā)明，根據(jù)方案9，其特征在于，所述模式類別變更機(jī)構(gòu)，在所述傳感檢測(cè)模式中，當(dāng)所述第2作業(yè)程序的生成結(jié)束時(shí)，將所述模式類別自動(dòng)地變更為所述執(zhí)行模式。發(fā)明效果根據(jù)方案1的發(fā)明，當(dāng)在工件上沒有產(chǎn)生位置偏差的環(huán)境下，能夠大幅度地簡(jiǎn)化示教作業(yè)。更具體地，通過使在示教模式中工具的頂端位置嚴(yán)密地與工件的特征部位的位置一致的示教成為不需要，因此能夠大幅度地簡(jiǎn)化示教作業(yè)。根據(jù)方案2的發(fā)明，基于在示教模式所生成的第1作業(yè)程序，在傳感檢測(cè)模式中， 進(jìn)行由位置檢測(cè)傳感器實(shí)現(xiàn)的檢測(cè)動(dòng)作，根據(jù)該檢測(cè)結(jié)果，使得生成第2作業(yè)程序。就是說，在該第2作業(yè)程序中，工具的頂端位置和工件的特征部位的位置嚴(yán)密地一致。即，在用于再現(xiàn)第2作業(yè)程序的實(shí)行模式(由工具實(shí)現(xiàn)的實(shí)際作業(yè)時(shí))中，由于不需要由位置檢測(cè)傳感器實(shí)現(xiàn)的檢測(cè)動(dòng)作，因此能夠縮短實(shí)際作業(yè)時(shí)的作業(yè)周期時(shí)間。根據(jù)方案3的發(fā)明，在焊接機(jī)器人的作業(yè)程序生成方法中，能夠容易地實(shí)現(xiàn)方案1 的上述效果。根據(jù)方案3，通過數(shù)值輸入目標(biāo)角、前進(jìn)后退角當(dāng)中的至少一個(gè)，能夠容易地對(duì)焊炬得到希望的姿態(tài)。根據(jù)方案4的發(fā)明，當(dāng)在工件上沒有產(chǎn)生位置偏差的環(huán)境下，在示教模式中，能夠大幅度地簡(jiǎn)化示教作業(yè)。更具體地，通過使在示教模式中工具的頂端位置嚴(yán)密地與工件的特征部位的位置一致的示教成為不需要，因此能夠大幅度地簡(jiǎn)化示教作業(yè)。根據(jù)方案5的發(fā)明，基于在示教模式所生成的第1作業(yè)程序，在傳感檢測(cè)模式中， 進(jìn)行由位置檢測(cè)傳感器實(shí)現(xiàn)的檢測(cè)動(dòng)作，根據(jù)該檢測(cè)結(jié)果，生成第2作業(yè)程序。就是說，在該第2作業(yè)程序中，工具的頂端位置和工件的特征部位的位置嚴(yán)密地一致。即，在用于再現(xiàn)第2作業(yè)程序的實(shí)行模式(由工具實(shí)現(xiàn)的實(shí)際作業(yè)時(shí))中，由于不需要由位置檢測(cè)傳感器實(shí)現(xiàn)的檢測(cè)動(dòng)作，因此能夠縮短實(shí)際作業(yè)時(shí)的作業(yè)周期時(shí)間。根據(jù)方案6的發(fā)明，在焊接機(jī)器人的作業(yè)程序生成裝置中，能夠容易地實(shí)現(xiàn)方案4 的上述效果。根據(jù)方案6，通過使得目標(biāo)角、前進(jìn)后退角當(dāng)中的至少一個(gè)被數(shù)值輸入，能夠容易地在焊炬上得到希望的姿態(tài)。根據(jù)方案7的機(jī)器人的作業(yè)程序生成裝置，通過使得從示教模式自動(dòng)地過渡到傳感檢測(cè)模式，能夠省略模式選擇作業(yè)。根據(jù)方案8的發(fā)明，當(dāng)在工件上沒有產(chǎn)生位置偏差的環(huán)境下，由于在由工具實(shí)現(xiàn)的實(shí)際作業(yè)時(shí)不需要位置檢測(cè)傳感器，因此能夠從機(jī)械手上預(yù)先卸下位置檢測(cè)傳感器。艮口， 能夠由多個(gè)機(jī)器人任意使用1臺(tái)激光傳感器。根據(jù)方案9的機(jī)器人控制系統(tǒng)，能夠容易地實(shí)現(xiàn)方案4到方案8的任何一個(gè)的效^ ο根據(jù)方案10的機(jī)器人控制系統(tǒng)，通過使得從傳感檢測(cè)模式自動(dòng)地過渡到執(zhí)行模式，能夠省略模式選擇作業(yè)。


圖1是一實(shí)施方式的電弧焊接機(jī)器人控制系統(tǒng)的方框圖。圖2(a)是工具坐標(biāo)系的說明圖，(b)是表示激光傳感器LS的安裝狀態(tài)的激光傳感器LS的立體圖。圖3是機(jī)器人控制裝置RC、示教器TP、傳感器控制器以及激光傳感器的方框圖。圖4是表示在各個(gè)模式下的處理順序的流程圖。圖5是模式選擇處理的流程圖。圖6(a)是示教模式處理的流程圖，(b)是傳感檢測(cè)(sensing)模式處理的流程圖。圖7是執(zhí)行模式處理的流程圖。圖8是模式類別切換處理的流程圖。圖9是坡口的位置檢測(cè)的說明圖。圖10是目標(biāo)角的說明圖。圖11(a)是焊接線坐標(biāo)系的說明圖，(b)是前進(jìn)后退角的說明圖。圖12是工具坐標(biāo)系、傳感器坐標(biāo)系、機(jī)械接口坐標(biāo)系之間的關(guān)系的說明圖。圖13是表示作業(yè)程序的例子的說明圖。圖14是示教模式的激光傳感器、焊炬之間的位置的說明圖。圖15是傳感檢測(cè)模式的激光傳感器、焊炬之間的位置的說明圖。圖16是執(zhí)行模式的焊炬的位置的說明圖。附圖符號(hào)說明Ml機(jī)械手、LS激光傳感器(位置檢測(cè)傳感器)、W工件、RC機(jī)器人控制裝置(機(jī)器人控制機(jī)構(gòu))、SC作業(yè)程序生成裝置、10焊接機(jī)器人控制系統(tǒng)、13臂、14焊炬、20機(jī)器人控制裝置RC的CPU (控制機(jī)構(gòu)、取得機(jī)構(gòu)、坐標(biāo)設(shè)定機(jī)構(gòu)、焊炬姿態(tài)算出機(jī)構(gòu)、以及模式類別變更機(jī)構(gòu))、23存儲(chǔ)部(第1存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)、第2存儲(chǔ)機(jī)構(gòu))、31傳感檢測(cè)命令鍵(傳感檢測(cè)命令輸入機(jī)構(gòu))。
具體實(shí)施例方式下面，參考附圖1 16，說明將本發(fā)明具體化成電弧焊接機(jī)器人的作業(yè)程序生成方法、電弧焊接機(jī)器人的作業(yè)程序生成裝置和電弧焊接機(jī)器人控制系統(tǒng)的一實(shí)施方式。在下面，為了便于說明，將電弧焊接機(jī)器人簡(jiǎn)單地稱為焊接機(jī)器人。圖1是表示焊接機(jī)器人控制系統(tǒng)的構(gòu)成的方框圖。如圖1所示，焊接機(jī)器人控制系統(tǒng)10包括相對(duì)于工件(操作對(duì)象物)W用于示教焊炬14的示教位置的示教器TP和對(duì)進(jìn)行焊接作業(yè)的機(jī)械手Ml進(jìn)行控制的機(jī)器人控制裝置RC。本實(shí)施方式的作業(yè)程序生成裝置 SC由示教器TP和機(jī)器人控制裝置RC構(gòu)成。機(jī)器人控制裝置RC相當(dāng)于機(jī)器人控制機(jī)構(gòu)。機(jī)械手Ml包括被固定在地板等上的基礎(chǔ)部件12和經(jīng)由多個(gè)軸所連接的多個(gè)臂 13。在位于最頂端側(cè)的臂13 (即手腕部)的頂端部設(shè)置焊炬14。焊炬14內(nèi)裝作為焊接材料的焊絲15，通過在由沒有圖示的進(jìn)給裝置所送出的焊絲15的頂端和工件W之間產(chǎn)生電弧，并且由其熱使焊絲15熔融，來對(duì)工件W施加電弧焊接。在臂13之間配設(shè)了多個(gè)電動(dòng)機(jī) (沒有圖示出)，構(gòu)成為使得能夠通過電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)將焊炬14在前后左右自由地移動(dòng)。另外，所謂前后，就是將焊炬14沿著焊接線前進(jìn)的方向設(shè)為前，將其180度的相反方向設(shè)為后。所謂左右，就是將當(dāng)人朝著上述前進(jìn)的方向時(shí)設(shè)為基準(zhǔn)，稱為左右。另外，在機(jī)械手Ml 的頂端安裝了用于檢測(cè)工件W之形狀的作為位置檢測(cè)傳感器的激光傳感器LS。
在所述機(jī)器人控制裝置RC上連接了作為可搬式操作部的示教器TP。如圖3所示， 在示教器TP上包括0 9數(shù)字鍵(沒有圖示)、位置決定命令鍵(沒有圖示)、傳感檢測(cè)命令鍵31、以及模式選擇鍵32等各種鍵和用于輸入焊炬14的姿態(tài)的目標(biāo)角設(shè)定器33、前進(jìn)后退角設(shè)定器34。目標(biāo)角設(shè)定器33、前進(jìn)后退角設(shè)定器34相當(dāng)于姿態(tài)設(shè)定機(jī)構(gòu)。在示教器TP上還包括由液晶顯示裝置等構(gòu)成的顯示器(沒有圖示)。通過所述各種鍵(沒有圖示)、目標(biāo)角設(shè)定器33、前進(jìn)后退角設(shè)定器34的操作，經(jīng)由通信接口 35，各種示教數(shù)據(jù)被數(shù)值輸入到機(jī)器人控制裝置RC。當(dāng)示教器TP在示教模式中手動(dòng)操作所述各種鍵時(shí)，基于所述各種鍵輸入，機(jī)器人控制裝置RC能夠使機(jī)械手Ml動(dòng)作，并且使焊炬14移動(dòng)。傳感檢測(cè)命令鍵31相當(dāng)于傳感檢測(cè)命令輸入機(jī)構(gòu)。機(jī)器人控制裝置RC如圖3所示由計(jì)算機(jī)構(gòu)成。即，機(jī)器人控制裝置RC包括CPU (中央處理裝置)20、用于存儲(chǔ)用來控制機(jī)械手Ml的各種程序的可重寫的R0M21、成為操作存儲(chǔ)器的RAM22、由用于存儲(chǔ)各種數(shù)據(jù)的可重寫的不揮發(fā)性存儲(chǔ)器構(gòu)成的存儲(chǔ)部23。CPU20相當(dāng)于控制機(jī)構(gòu)、取得機(jī)構(gòu)、坐標(biāo)設(shè)定機(jī)構(gòu)、焊炬姿態(tài)算出機(jī)構(gòu)、以及模式類別變更機(jī)構(gòu)。在機(jī)器人控制裝置RC中，經(jīng)由鍵盤接口 M輸入從示教器TP的通信接口 35所發(fā)送的各種示教數(shù)據(jù)，并且所述示教數(shù)據(jù)被使用在作業(yè)程序的生成上。存儲(chǔ)部23具有第1存儲(chǔ)區(qū)域23a以及第2存儲(chǔ)區(qū)域2 等存儲(chǔ)區(qū)域。存儲(chǔ)部23 相當(dāng)于第1存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)和第2存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)。第1存儲(chǔ)區(qū)域23a是用于存儲(chǔ)由激光傳感器LS測(cè)量視場(chǎng)范圍F0V(參考圖9)所得到的距離信息(測(cè)距數(shù)據(jù))的區(qū)域。第2存儲(chǔ)區(qū)域2 是用于存儲(chǔ)由后述的示教數(shù)據(jù)所生成的第1作業(yè)程序和通過傳感檢測(cè)模式所生成的第2作業(yè)程序的區(qū)域。在第1作業(yè)程序(以下簡(jiǎn)單稱為傳感檢測(cè)程序)上存儲(chǔ)了以下的示教數(shù)據(jù)。·傳感檢測(cè)點(diǎn)等各個(gè)示教位置的位置數(shù)據(jù)·從目標(biāo)角設(shè)定器33、前進(jìn)后退角設(shè)定器34輸入的目標(biāo)角、前進(jìn)后退角的值 在各個(gè)示教位置上被輸入的位置決定命令、傳感檢測(cè)命令、焊接開始命令等各種命令和參數(shù)另一方面，在第2作業(yè)程序(以下簡(jiǎn)單稱為執(zhí)行程序)上存儲(chǔ)了以下的示教數(shù)據(jù)?！ぴ诟鱾€(gè)傳感檢測(cè)點(diǎn)，激光傳感器LS取得的工件W的坡口位置數(shù)據(jù)·基于從目標(biāo)角設(shè)定器33、前進(jìn)后退角設(shè)定器34輸入的目標(biāo)角、前進(jìn)后退角所算出的各個(gè)坡口位置上的焊炬姿態(tài)數(shù)據(jù)所述坡口位置數(shù)據(jù)和焊炬姿態(tài)數(shù)據(jù)(位置姿態(tài)坐標(biāo)值)也可以直接存儲(chǔ)在執(zhí)行程序中，也可以存儲(chǔ)為可以參照?qǐng)?zhí)行程序的外部變量?；蛘?，也可以構(gòu)成為使得操作者能夠選擇采用直接存儲(chǔ)在執(zhí)行程序中或者存儲(chǔ)為外部變量的哪一個(gè)。在這種情況下，外部變量也被存儲(chǔ)在第2存儲(chǔ)區(qū)域23b中。在下面，以將所述坡口位置數(shù)據(jù)和焊炬姿態(tài)數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)在執(zhí)行程序中的情況為例進(jìn)行說明。機(jī)器人控制裝置RC，通過驅(qū)動(dòng)控制所述電動(dòng)機(jī)(沒有圖示)，在傳感檢測(cè)模式下按照上述傳感檢測(cè)程序，在執(zhí)行模式下按照上述執(zhí)行程序，經(jīng)由伺服驅(qū)動(dòng)器25，使機(jī)械手Ml 動(dòng)作。另外，機(jī)器人控制裝置RC對(duì)焊接電源WPS(參考圖1)輸出焊接電流和焊接電壓之類的焊接條件，根據(jù)通過電力電纜I3K從焊接電源WPS供給的電力，來進(jìn)行焊接作業(yè)。
激光傳感器LS是通過激光器的發(fā)光和接收光來測(cè)量至工件W的距離的掃描型的激光位移傳感器，被安裝在機(jī)械手Ml的手腕部的頂端。激光傳感器LS包括使激光向著工件W發(fā)光的發(fā)光部41和接收由工件W反射的激光的光接收部42等。由所述發(fā)光部41發(fā)光的激光，由工件W漫反射，由光接收部42接收。光接收部42例如由CCD線傳感器(線激光傳感器)構(gòu)成，使得成為測(cè)量在視場(chǎng)范圍FOV中從激光傳感器LS至工件W的距離。配置傳感器頭LSa，使得激光傳感器LS的激光照射方向變成與工具坐標(biāo)系的任何一個(gè)的軸平行。圖2(a)示出了作為工具的焊炬14。這里，工具坐標(biāo)系如圖2(a)那樣，被表示作為使Z軸與焊炬14的軸心一致。根據(jù)本實(shí)施方式，如圖2(b)所示，對(duì)于焊炬14，設(shè)定激光傳感器LS的傳感器頭LSa，使得激光照射方向成為Z-方向，并且焊炬14的焊接行進(jìn)方向變成工具坐標(biāo)系的X軸，并且安裝激光傳感器LS，使得其與所述X軸變成平行。使得激光傳感器LS(即圖2(b)所示的傳感器頭LSa)成為在焊接行進(jìn)方向側(cè)激光照射到距離焊炬 14的頂端為規(guī)定距離的位置上。將在焊接行進(jìn)方向側(cè)與焊炬14的頂端距離規(guī)定距離的工具坐標(biāo)系上的激光點(diǎn)間的距離成為傳感器的預(yù)見距離T。激光傳感器LS包括CPU 43 (中央處理裝置)、R0M 44、RAM 45和通信接口 46。ROM 44存儲(chǔ)了坡口位置測(cè)量處理程序、坡口基準(zhǔn)各個(gè)測(cè)量處理程序、以及坡口形狀識(shí)別處理程序等各種程序。RAM 45是所述程序執(zhí)行時(shí)的操作存儲(chǔ)器。激光傳感器LS，經(jīng)由通信接口 46，被連接到傳感器接口單元51的通信HUB52。在通信HUB 52上，連接了傳感器控制器53的通信接口 Μ。在所述通信HUB 52上，經(jīng)由傳感器頭電纜HC，連接了機(jī)器人控制裝置RC的通信接口 26。傳感器控制器53包括CPU 55、ROM 56、沒有圖示的RAM和能夠重寫的存儲(chǔ)裝置 57。所述存儲(chǔ)裝置57，例如由硬盤或者能夠重寫的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等構(gòu)成，并且存儲(chǔ)了坡口形狀以及與工件W的板厚相應(yīng)的許多坡口識(shí)別用的坡口識(shí)別數(shù)據(jù)。在ROM 56上，存儲(chǔ)了用于實(shí)現(xiàn)坡口形狀設(shè)定器之功能的程序以及用于實(shí)現(xiàn)板厚設(shè)定器之功能的程序等各種軟件程序。然后，傳感器控制器53，通過操作示教器TP的0 9數(shù)字鍵(沒有圖示)，在經(jīng)由通信接口 35，26、通信HUB 52和通信接口 M而使與坡口形狀和工件板厚的設(shè)定相關(guān)的要求被輸入到傳感器控制器53時(shí)，進(jìn)行與該要求相應(yīng)的坡口形狀設(shè)定和板厚設(shè)定。經(jīng)由通信接口 54、通信HUB 52和通信接口 46，與該設(shè)定的坡口形狀和板厚相應(yīng)的坡口識(shí)別數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)到激光傳感器LS的RAM45中。下面，只要沒有特別地打斷，所謂“示教”，就是指使用示教器TP進(jìn)行輸入。(作用)參考圖4 8的流程圖，說明按上述構(gòu)成的焊接機(jī)器人控制系統(tǒng)10的作用。圖4 是表示處理順序的流程圖。當(dāng)由操作者操作示教器TP的模式選擇鍵32時(shí)，根據(jù)操作結(jié)果來執(zhí)行SlO的模式選擇執(zhí)行處理。通過該模式選擇執(zhí)行處理，容許向S20的示教模式處理、S30的傳感檢測(cè)模式處理、或者S40的執(zhí)行模式處理的過渡。機(jī)器人控制裝置RC的CPU 20，根據(jù)ROM 21中存儲(chǔ)的模式選擇執(zhí)行處理程序，在 S12，基于從示教器TP輸入的模式選擇鍵32的輸入結(jié)果，即模式類別，判定所述模式選擇鍵 32的輸入是哪一個(gè)模式。在S12，在模式類別是“1”的情況下，CPU 20將判定判定為“是”， 即，模式判定為選擇了示教模式，從而過渡到S20;在模式類別不是“1”的情況下，判定為
10“否”，從而過渡到S14。在S14，CPU 20根據(jù)ROM 21中存儲(chǔ)的傳感器連接確認(rèn)處理程序，判定激光傳感器 LS是否經(jīng)由傳感器接口單元51被連接到通信接口 26。在激光傳感器LS經(jīng)由傳感器接口單元51被連接到通信接口沈的情況下，過渡到S16 ；在不是這樣的情況下，判定為選擇了執(zhí)行模式，過渡到S40。在S16，對(duì)于CPU 20，在模式類別是“2”的情況下，CPU 20將判定判定為“是”，即， 判定選擇了傳感檢測(cè)模式，從而過渡到S30。CPU 20在模式類別不是“2”的情況下，判定為 “否”，即，判定選擇了執(zhí)行模式，從而過渡到S40。(示教模式處理S2O)如圖6 (a)所示，在S21，操作者以示教器TP的手動(dòng)操作，使焊炬14移動(dòng)，并且決定示教位置η (最初η = 1)。在S22，在焊炬14位于希望的示教位置的狀態(tài)下，示教器TP的沒有圖示的位置決定命令鍵或者傳感檢測(cè)命令鍵31被接通(on)操作。在該S22中，傳感檢測(cè)命令鍵31被接通操作的情況相當(dāng)于第1步驟。當(dāng)位置決定命令鍵被操作時(shí)，對(duì)于CPU 20，由于從示教器TP中輸入了 “位置決定命令”，因此將S22的判定判定為“否”，在過渡到S^之后，基于所述“位置決定命令”，將示教位置η的位置坐標(biāo)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部23的第2存儲(chǔ)區(qū)域23b中。當(dāng)傳感檢測(cè)命令鍵31被接通操作時(shí)，由于“傳感檢測(cè)命令”作為“位置決定命令和傳感檢測(cè)點(diǎn)的存儲(chǔ)命令”而從示教器TP中輸入，因此CPU20將S22的判定判定為“是”，并過渡到S23。在S23，CPU 20將輸入的“傳感檢測(cè)命令”和該示教位置η (位置坐標(biāo))一起作為傳感檢測(cè)點(diǎn)而存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部23的第2存儲(chǔ)區(qū)域23b中。S23的步驟相當(dāng)于第2步驟。下面， 將具有“傳感檢測(cè)命令(位置決定命令，以及作為傳感檢測(cè)點(diǎn)的存儲(chǔ)命令之功能)，，的示教位置稱為傳感檢測(cè)點(diǎn)的示教位置。將具有由沒有圖示的位置決定命令鍵引起的“位置決定命令”的示教位置稱為進(jìn)場(chǎng)(approach)點(diǎn)的示教位置。在S24，當(dāng)操作者從示教器TP的目標(biāo)角設(shè)定器33輸入希望焊接的目標(biāo)角時(shí)，CPU 20將該目標(biāo)角設(shè)定值與傳感檢測(cè)點(diǎn)的示教位置η相關(guān)聯(lián)而存儲(chǔ)到存儲(chǔ)部23的第2存儲(chǔ)區(qū)域 23b ο當(dāng)操作者從示教器TP的前進(jìn)后退角設(shè)定器34輸入希望焊接的前進(jìn)后退角時(shí)， CPU 20將該前進(jìn)后退角設(shè)定值與所述示教位置η相關(guān)聯(lián)而存儲(chǔ)到存儲(chǔ)部23的第2存儲(chǔ)區(qū)域23b。而且，盡管根據(jù)本實(shí)施方式，使得成為對(duì)目標(biāo)角和前進(jìn)后退角兩者進(jìn)行數(shù)值輸入，但是，也可以使得成為輸入目標(biāo)角和前進(jìn)后退角的任何一個(gè)。在這樣輸入目標(biāo)角和前進(jìn)后退角的任何一個(gè)的情況下，目標(biāo)角和前進(jìn)后退角的另一個(gè)就預(yù)先作為參數(shù)而預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部23中，在為該S24的步驟時(shí)，還可以進(jìn)行讀出。在S24，當(dāng)存在在傳感檢測(cè)點(diǎn)的示教位置中執(zhí)行的其他的命令的情況下，通過操作者輸入操作示教器TP的沒有圖示的各種命令鍵， CPU 20通過與傳感檢測(cè)點(diǎn)的示教位置帶有關(guān)聯(lián)而將各種命令存儲(chǔ)在第2存儲(chǔ)區(qū)域23b中。 在S24，例如，作為被操作的鍵，盡管具有“焊接開始命令”或者“焊接結(jié)束命令”，但是，不局限于這些命令。在傳感檢測(cè)點(diǎn)的示教位置中后述的執(zhí)行模式的各種執(zhí)行條件例如焊接電流、焊接電壓等通過0 9數(shù)字鍵等由操作者輸入和設(shè)定，并且與該傳感檢測(cè)點(diǎn)的示教位置帶有關(guān)聯(lián)而被存儲(chǔ)在第2存儲(chǔ)區(qū)域23b中。在S25，操作者在存在接著的示教位置的情況下，返回到S21，與剛才同樣，用示教器TP的手動(dòng)操作使焊炬14移動(dòng)，并且決定接著的示教位置。下面，同樣，在S21，操作者操作示教器TP，輸入“位置決定命令”或者“傳感檢測(cè)命令”，將示教位置存儲(chǔ)在第2存儲(chǔ)區(qū)域 23b 中。在S25中，在沒有接著的示教位置的情況下，操作者操作示教器TP的示教模式結(jié)束的沒有圖示的結(jié)束鍵。此時(shí)，在第2存儲(chǔ)區(qū)域23b中按示教順序存儲(chǔ)了示教位置(包括進(jìn)場(chǎng)點(diǎn)和傳感檢測(cè)點(diǎn)的示教位置)。而且，通過傳感檢測(cè)點(diǎn)的示教位置中的各種命令(包括焊接開始命令、 焊接結(jié)束命令等)以及各種執(zhí)行條件被與該傳感檢測(cè)點(diǎn)的示教位置帶有關(guān)聯(lián)而存儲(chǔ)，從而作為后述的傳感檢測(cè)程序而形成。基于上述結(jié)束鍵的輸入，CPU 20根據(jù)ROM 21中存儲(chǔ)的模式類別切換處理程序而過渡到S60，從而進(jìn)行以下說明的模式類別的變更處理。(模式類別的變更處理S60)下面說明模式類別的變更處理。圖8是模式類別變更處理的流程圖。在S102，CPU 20判定在前的模式處理中的模式類別是否是“1”，在模式類別是“1”的情況下，過渡到S104，在將模式類別更新為“2” 之后，結(jié)束該處理。在S102中，在模式類別不是“ 1，，的情況下，過渡到S106，判定模式類別是否是“2”。在S106中，在模式類別是“2”的情況下，過渡到S108，在將模式類別更新為“3”之后，結(jié)束處理。在模式類別不是“2”的情況下，按原樣結(jié)束處理。(傳感檢測(cè)模式處理S30)參考圖6(b)說明傳感檢測(cè)模式處理。傳感檢測(cè)模式處理是由是示教模式所生成的傳感檢測(cè)程序的再現(xiàn)處理。在S31，CPU 20基于與各個(gè)示教位置帶有關(guān)聯(lián)的“位置決定命令”或者“傳感檢測(cè)命令”來移動(dòng)控制機(jī)械手Ml。S卩，將第2存儲(chǔ)區(qū)域23b中按示教順序所存儲(chǔ)的示教位置η (η =1，2，...)按示教順序讀出1個(gè)，將焊炬14移動(dòng)到所讀出的該示教位置為止。而且，示教位置η的初始值是η = 1。S31構(gòu)成第3步驟的一部分。在S32中，當(dāng)存在“傳感檢測(cè)命令”的情況下，即，當(dāng)移動(dòng)的示教位置是傳感檢測(cè)點(diǎn)的情況下，過渡到S33，在示教位置是進(jìn)場(chǎng)點(diǎn)的情況下，過渡到S35。在S33，在基于“傳感檢測(cè)命令”而移動(dòng)的傳感檢測(cè)點(diǎn)的示教位置n(n = 1)中，通過ROM 21中存儲(chǔ)的傳感檢測(cè)執(zhí)行處理程序，將激光器發(fā)光命令發(fā)行到激光傳感器LS。激光傳感器LS的CPU 43基于該命令來控制發(fā)光部41，使得照射激光。然后，CPU 43根據(jù)由光接收部42接收光的結(jié)果，通過激光傳感器LS的坡口位置測(cè)量處理，來測(cè)量傳感器坐標(biāo)系的坡口位置。通過坡口基準(zhǔn)角測(cè)量處理，來測(cè)量傳感器坐標(biāo)系的坡口基準(zhǔn)角eSA。關(guān)于坡口基準(zhǔn)角eSA，后述。說明坡口位置測(cè)量處理。(坡口位置測(cè)量處理)如圖9所示，坡口位置測(cè)量處理是在傳感檢測(cè)點(diǎn)PA中進(jìn)行傳感器坐標(biāo)系的坡口位置A的檢測(cè)的處理。在圖9中，F(xiàn)OV表示激光傳感器LS的視場(chǎng)范圍。激光傳感器LS基于該視場(chǎng)范圍FOV的測(cè)距數(shù)據(jù)，檢測(cè)(即測(cè)量)作為工件之特征部位的位置即坡口位置。而且，在坡口檢測(cè)中，即在焊炬14位于傳感檢測(cè)點(diǎn)PA時(shí)，機(jī)械手Ml停止。該坡口位置測(cè)量處理被執(zhí)行用于檢測(cè)例如焊接開始點(diǎn)和焊接結(jié)束點(diǎn)。在本實(shí)施方式中，傳感檢測(cè)點(diǎn)PA變成用于檢測(cè)焊接開始點(diǎn)的示教位置。具體地，CPU 20在使用變換矩陣TTe將傳感檢測(cè)點(diǎn)PA變換到傳感器坐標(biāo)系之后，如圖9所示，將對(duì)激光傳感器LS輸出的檢測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)部分(即預(yù)見距離T部分)進(jìn)行了移動(dòng)的點(diǎn)設(shè)為坡口位置A(搜索第1點(diǎn))。這里，說明所述變換矩陣。圖12示出與作為工具的焊炬14相關(guān)的工具坐標(biāo)系、激光傳感器LS、傳感器坐標(biāo)系和機(jī)械接口坐標(biāo)系的關(guān)系。而且，在圖12中，焊炬14經(jīng)由托架(7，* 〃卜)50被安裝到機(jī)械手Ml的輸出凸緣40。激光傳感器LS對(duì)著機(jī)械手Ml上所設(shè)置的托架50，經(jīng)由安裝配件(金具)70而被安裝。然后，安裝配件70通過螺栓72以對(duì)托架50可裝卸式地被安裝。 通過這樣，能夠從機(jī)械手Ml上裝卸。在由激光傳感器LS得到的坡口位置上，為了求得能夠以指定的焊炬姿態(tài)移動(dòng)的機(jī)器人的姿勢(shì)(pose，姿態(tài))，工具坐標(biāo)系和傳感器坐標(biāo)系的所述變換矩陣3。就變成必要。在圖12中，在機(jī)械手Ml構(gòu)成6軸機(jī)器人的情況下，從將機(jī)器人第6軸的中心即輸出凸緣40設(shè)為原點(diǎn)的機(jī)械接口坐標(biāo)系0(Μ，ΥΜ，ΖΜ)向傳感器坐標(biāo)系(XC，YC，ZC)的變換矩陣是J6TC。從機(jī)械接口坐標(biāo)系(XM, YM, Zm)向工具坐標(biāo)系(XT, YT, Zt)的變換矩陣是Τ6Ττ。從工具坐標(biāo)系向傳感器坐標(biāo)系的變換矩陣是τΤ。。此時(shí)，從工具坐標(biāo)系觀察的向傳感器坐標(biāo)系的變換矩陣TTC如下由(數(shù)1)TTC= (J6Tt)-1 * J6TC求出。這里，將話題返回到流程圖(圖6(b))的S33。CPU 43通過根據(jù)傳感器控制器53 將RAM 45中存儲(chǔ)的坡口識(shí)別數(shù)據(jù)和由光接收部43接收的結(jié)果進(jìn)行對(duì)照，進(jìn)行坡口形狀識(shí)別處理。由于該坡口形狀識(shí)別處理是公知的，因此省略說明。CPU 43經(jīng)由通信接口 46、傳感器接口單元51、通信接口沈，將傳感器坐標(biāo)系的坡口位置A、坡口基準(zhǔn)角θ SA從激光傳感器LS發(fā)送到機(jī)器人控制裝置RC。機(jī)器人控制裝置RC 的CPU 20將所接收的傳感器坐標(biāo)系的坡口位置Α、坡口基準(zhǔn)角θ SA與所述示教位置帶有關(guān)聯(lián)，保存在第2存儲(chǔ)區(qū)域23b中。而且，在S33，在傳感檢測(cè)程序上記述了在為示教模式時(shí)生成的各種執(zhí)行條件，以及焊接開始命令、焊接結(jié)束命令等各種命令。但是，在傳感檢測(cè)模式中，CPU 20忽視“位置決定命令”、“傳感檢測(cè)命令”以外的命令。S33相當(dāng)于第3步驟的一部分。在S34，CPU 20判定是否存在下一個(gè)示教位置n+1，在存在的情況下，返回到S31， 對(duì)于下一個(gè)示教位置，與剛才同樣進(jìn)行處理。然后，例如檢測(cè)所述坡口位置A，在從S32過渡到S33的情況下，在S33，在傳感檢測(cè)點(diǎn)PB中，與搜索第1點(diǎn)同樣進(jìn)行用于對(duì)成為焊接結(jié)束點(diǎn)的傳感器坐標(biāo)系的坡口位置B進(jìn)行檢測(cè)的坡口位置測(cè)量處理。在這種情況下，在進(jìn)行焊接結(jié)束點(diǎn)的檢測(cè)時(shí)，省略后述的坡口基準(zhǔn)角測(cè)量處理。所述坡口位置B在圖9中成為搜索第2點(diǎn)。
而且，在本實(shí)施方式中，由于為了便于說明，設(shè)為沒有下一個(gè)焊接區(qū)間的情況，因此在進(jìn)行焊接結(jié)束點(diǎn)的檢測(cè)時(shí)，省略了坡口基準(zhǔn)角測(cè)量處理，但是，在對(duì)下一個(gè)焊接區(qū)間的焊炬姿態(tài)進(jìn)行變更的情況下，也可以不省略坡口基準(zhǔn)角測(cè)量處理。然后，CPU 43經(jīng)由通信接口 46、傳感器接口單元51、通信接口沈，將測(cè)量結(jié)果的坡口位置B從激光傳感器LS發(fā)送到機(jī)器人控制裝置RC。機(jī)器人控制裝置RC的CPU 20將所接收的所述坡口位置B與所述示教位置帶有關(guān)聯(lián)，保存在第2存儲(chǔ)區(qū)域2 中。在S34中， 對(duì)于CPU 20，如果沒有下一個(gè)示教位置，就過渡到S35。在S35，對(duì)于CPU 20，作為S33的處理結(jié)果，在各個(gè)傳感檢測(cè)點(diǎn)PA、PB中，當(dāng)分別存在傳感檢測(cè)數(shù)據(jù)(即，坡口位置、坡口基準(zhǔn)角)的情況下，進(jìn)行工具坐標(biāo)系變換處理、焊接線坐標(biāo)系設(shè)定處理、目標(biāo)角姿態(tài)值的算出處理、以及前進(jìn)后退角姿態(tài)值的算出處理。在以下的說明中，盡管為了便于說明，說明了將坡口位置設(shè)為2點(diǎn)的情況，但是坡口位置為3點(diǎn)以上的情況也是同樣的。(工具坐標(biāo)系變換處理)CPU 20將傳感器坐標(biāo)系的坡口位置A、B變換成工具坐標(biāo)系的坡口位置坐標(biāo)A’、 B’。然后，CPU 20對(duì)于第2存儲(chǔ)區(qū)域23b中存儲(chǔ)的傳感檢測(cè)程序的副本(copy)，代替?zhèn)鞲袡z測(cè)點(diǎn)PA、PB，分別更新工具坐標(biāo)系的坡口位置坐標(biāo)A’、B’。該更新中的作業(yè)程序在更新后使用作為后述的執(zhí)行程序。(焊接線坐標(biāo)系設(shè)定處理)下面，說明焊接線坐標(biāo)系設(shè)定處理。CPU 20，如圖11(a)所示那樣，作為焊接行進(jìn)方向，將包括坡口位置坐標(biāo)A’、B’的前進(jìn)方向矢量[數(shù)2]
權(quán)利要求
1.一種機(jī)器人的作業(yè)程序生成方法，是將對(duì)工件的特征部位的位置進(jìn)行檢測(cè)的位置檢測(cè)傳感器和工具安裝在機(jī)械手上，并執(zhí)行對(duì)所述工件的加工作業(yè)的機(jī)器人的作業(yè)程序生成方法，該機(jī)器人的作業(yè)程序生成方法的特征在于，包括在每次所述工具位于傳感檢測(cè)點(diǎn)時(shí)就輸入傳感檢測(cè)命令的第1步驟； 使所述傳感檢測(cè)命令與所述傳感檢測(cè)點(diǎn)的示教位置帶有關(guān)聯(lián)，并存儲(chǔ)在第1作業(yè)程序中的第2步驟；以及基于所述第1作業(yè)程序的傳感檢測(cè)命令，使所述工具移動(dòng)到所述傳感檢測(cè)點(diǎn)的示教位置，從而使所述位置檢測(cè)傳感器進(jìn)行檢測(cè)動(dòng)作，并且基于檢測(cè)結(jié)果，取得所述工件上的作業(yè)位置，將該作業(yè)位置存儲(chǔ)在第2作業(yè)程序中或者存儲(chǔ)成可以參照第2作業(yè)程序的外部變量的第3步驟，通過再現(xiàn)所述第2作業(yè)程序，使所述工具移動(dòng)，并執(zhí)行所述加工作業(yè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人的作業(yè)程序生成方法，其特征在于，具有示教模式、傳感檢測(cè)模式和執(zhí)行模式的各個(gè)模式類別，在所述示教模式中，生成所述第1作業(yè)程序，在所述傳感檢測(cè)模式中，通過再現(xiàn)所述第 1作業(yè)程序來生成所述第2作業(yè)程序，在所述執(zhí)行模式中，通過再現(xiàn)所述第2作業(yè)程序來執(zhí)行所述加工作業(yè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)器人的作業(yè)程序生成方法，其特征在于， 所述工具是焊炬，在所述第1步驟中，當(dāng)所述焊炬位于所述傳感檢測(cè)點(diǎn)的示教位置時(shí)，目標(biāo)角、前進(jìn)后退角當(dāng)中的至少有一個(gè)被輸入數(shù)值，在所述第2步驟中，使所述目標(biāo)角、前進(jìn)后退角當(dāng)中至少一個(gè)與所述傳感檢測(cè)點(diǎn)的示教位置相關(guān)聯(lián)而存儲(chǔ)，在所述第3步驟中，通過基于所取得的多個(gè)作業(yè)位置的方向矢量，來設(shè)定焊接線坐標(biāo)， 基于所述目標(biāo)角、以及所述前進(jìn)后退角中的至少一個(gè)，來算出所述焊接線坐標(biāo)中的焊炬的作業(yè)姿態(tài)，并存儲(chǔ)到所述第2作業(yè)程序或者存儲(chǔ)為所述外部變量。
4.一種機(jī)器人的作業(yè)程序生成裝置，是將對(duì)工件的特征部位的位置進(jìn)行檢測(cè)的位置檢測(cè)傳感器和工具安裝在機(jī)械手上，并執(zhí)行對(duì)所述工件的加工作業(yè)的機(jī)器人的作業(yè)程序生成裝置，該機(jī)器人的作業(yè)程序生成裝置的特征在于，包括在每次所述工具位于傳感檢測(cè)點(diǎn)的示教位置時(shí)就輸入傳感檢測(cè)命令的傳感檢測(cè)命令輸入機(jī)構(gòu)；將該傳感檢測(cè)命令與所述傳感檢測(cè)點(diǎn)的示教位置帶有關(guān)聯(lián)而存儲(chǔ)在第1作業(yè)程序中的第1存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)；基于所述第1作業(yè)程序中所存儲(chǔ)的傳感檢測(cè)命令，使所述工具移動(dòng)控制到所述傳感檢測(cè)點(diǎn)的示教位置的控制機(jī)構(gòu)；在所述工具位于所述傳感檢測(cè)點(diǎn)的示教位置時(shí)，基于所述傳感檢測(cè)命令，使所述位置檢測(cè)傳感器進(jìn)行檢測(cè)動(dòng)作，并基于檢測(cè)結(jié)果取得所述工件上的作業(yè)位置的取得機(jī)構(gòu)；以及將所述取得的作業(yè)位置存儲(chǔ)在第2作業(yè)程序中或者存儲(chǔ)成可以參照該第2作業(yè)程序的外部變量的第2存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)，通過再現(xiàn)所述第2作業(yè)程序，使所述工具移動(dòng)，并執(zhí)行所述加工作業(yè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)器人的作業(yè)程序生成裝置，其特征在于，具有示教模式、傳感檢測(cè)模式和執(zhí)行模式的各個(gè)模式類別在所述示教模式中，使由所述傳感檢測(cè)命令輸入機(jī)構(gòu)輸入的傳感檢測(cè)命令和所述傳感檢測(cè)點(diǎn)的示教位置相關(guān)聯(lián)，并存儲(chǔ)在所述第1存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)中，生成所述第1作業(yè)程序；在所述傳感檢測(cè)模式中，所述控制機(jī)構(gòu)再現(xiàn)所述第1作業(yè)程序，使作為所述位置檢測(cè)傳感器之檢測(cè)結(jié)果的、所述取得機(jī)構(gòu)取得的所述工件上的作業(yè)位置包括在所述第2作業(yè)程序中，并存儲(chǔ)在所述第2存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)，或者作為所述外部變量存儲(chǔ)在所述第2存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)，在所述執(zhí)行模式中，通過再現(xiàn)所述第2作業(yè)程序來執(zhí)行所述加工作業(yè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的機(jī)器人的作業(yè)程序生成裝置，其特征在于，所述工具是焊炬，所述機(jī)器人的作業(yè)程序生成裝置包括當(dāng)所述焊炬位于所述傳感檢測(cè)點(diǎn)的示教位置時(shí)，設(shè)定所述示教位置的目標(biāo)角、前進(jìn)后退角當(dāng)中的至少一個(gè)的姿態(tài)設(shè)定機(jī)構(gòu)；通過基于由所述取得機(jī)構(gòu)所取得的多個(gè)作業(yè)位置的方向矢量，來設(shè)定焊接線坐標(biāo)的坐標(biāo)設(shè)定機(jī)構(gòu)；以及基于所述目標(biāo)角、前進(jìn)后退角當(dāng)中的至少一個(gè)，來算出所述焊接線坐標(biāo)的焊炬的作業(yè)姿態(tài)的焊炬姿態(tài)算出機(jī)構(gòu)，將所述目標(biāo)角、前進(jìn)后退角當(dāng)中的至少一個(gè)與所述傳感檢測(cè)點(diǎn)的示教位置相關(guān)聯(lián)而存儲(chǔ)在所述第1存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)中，將所述焊炬的作業(yè)姿態(tài)取入到所述第2作業(yè)程序中或者所述外部變量上，并存儲(chǔ)在所述第2存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機(jī)器人的作業(yè)程序生成裝置，其特征在于，包括變更所述模式類別的模式類別變更機(jī)構(gòu)，在所述示教模式中，在所述第1作業(yè)程序的生成結(jié)束時(shí)，所述模式類別變更機(jī)構(gòu)將所述模式類別自動(dòng)地變更為所述傳感檢測(cè)模式。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的機(jī)器人的作業(yè)程序生成裝置，其特征在于，所述位置檢測(cè)傳感器以能夠從所述機(jī)械手拆卸的方式被支撐。
9.一種機(jī)器人控制系統(tǒng)，包括權(quán)利要求7或8所述的機(jī)器人的作業(yè)程序生成裝置、以及執(zhí)行所述第2作業(yè)程序的機(jī)器人控制機(jī)構(gòu)的機(jī)器人控制系統(tǒng)，所述機(jī)器人控制系統(tǒng)的特征在于，所述機(jī)器人控制機(jī)構(gòu)在執(zhí)行模式時(shí)，使所述工具移動(dòng)到所述第2作業(yè)程序中所存儲(chǔ)的所述工件上的作業(yè)位置和作業(yè)姿態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于，在所述傳感檢測(cè)模式中，當(dāng)所述第2作業(yè)程序的生成結(jié)束時(shí)，所述模式類別變更機(jī)構(gòu)將所述模式類別自動(dòng)地變更為所述執(zhí)行模式。
全文摘要
現(xiàn)有技術(shù)存在必須嚴(yán)密地進(jìn)行位置和姿態(tài)的示教以及在示教作業(yè)中非常需要?jiǎng)诹Φ膯栴}。本發(fā)明提供一種機(jī)器人的作業(yè)程序生成方法和裝置。在示教模式中，在作為粗略示教點(diǎn)的傳感檢測(cè)點(diǎn)中，輸入傳感檢測(cè)命令(S22)。存儲(chǔ)該命令和傳感檢測(cè)點(diǎn)(S23)。輸入目標(biāo)角·前進(jìn)后退角(S24)。在傳感檢測(cè)模式中，使機(jī)器人移動(dòng)到傳感檢測(cè)點(diǎn)(S32)，使激光傳感器進(jìn)行檢測(cè)動(dòng)作，取得工件形狀(S33)，算出位置和姿態(tài)，生成作業(yè)程序(S35)。當(dāng)在工件上沒有發(fā)生位置偏差的環(huán)境下，能夠大幅度地簡(jiǎn)化示教作業(yè)。
文檔編號(hào)G05B19/42GK102243498SQ20111007927
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2011年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月29日
發(fā)明者柳川剛?cè)? 神品泰宏 申請(qǐng)人:株式會(huì)社大亨