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作业机械手的传感动作生成方法、传感动作生成装置及传感动作生成程序

摘要

提供一种作业机械手的传感动作生成方法、传感动作生成装置及传感动作生成程序。即使在实际的作业工件信息和示教数据的误差大的情况下,也可自动生成适当的传感动作,减轻传感动作数据的修正、再设定作业的负荷。生成在作业机械手进行传感动作时使用的传感动作数据,作业机械手具有可与作业工件接触的接触式传感器。在作业机械手的接触式传感器与作业工件接触的传感位置下,提取接触式传感器接触的作业工件的接触面,并且选择构成该接触面的一个边缘,再设定作业机械手的传感姿势,使得被选择的一个边缘的位置与将在接触式传感器的基端侧设定的设定位置投影在接触面上的位置一致,以包括被再设定的传感姿势的方式生成作业机械手的传感动作数据。

著录项

  • 公开/公告号CN102161126A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2011-08-24

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 株式会社神户制钢所;

    申请/专利号CN201110040028.4

  • 发明设计人 山崎雄干;飞田正俊;

    申请日2011-02-16

  • 分类号B23K9/12;B25J9/22;

  • 代理机构中科专利商标代理有限责任公司;

  • 代理人李贵亮

  • 地址 日本兵库县

  • 入库时间 2023-12-18 03:04:41

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2013-08-21

    授权

    授权

  • 2011-10-05

    实质审查的生效 IPC(主分类):B23K9/12 申请日:20110216

    实质审查的生效

  • 2011-08-24

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动生成作业机械手的适当的传感动作数据的方法、其装置及其程序。

背景技术

目前,通常在作业机械手对作业工件进行作业之前,进行如下的传感作业,即,通过基于“传感动作数据”使在作业机械手上设置的接触式传感器与作业工件接触,从而验证计算机上的作业工件和作业机械手的位置关系,基于该验证结果修正作业机械手的示教数据。

例如,即使想要基于计算机上的示教数据,用作业机械手在适当的位置、姿势进行焊接作业(参照图2(a)),由于存在着实际的作业工件的形状或位置、角度的偏差、或作业机械手本身的初始位置、姿势的偏差或齿隙等,所以在实际的作业工件信息和示教数据之间产生误差,若实际想要进行焊接作业,则有时焊接部位会偏差,作业机械手的焊条以外的部位碰到作业工件(参照图2(b)、(c))。

因此,在作业机械手进行焊接等作业之前,需要进行一种传感作业,以用来实际使焊条与作业工件接触,修正实际的作业工件信息和计算机上的作业工件的示教数据之间的误差。

在进行所述的传感作业时,需要相对于作业机械手的传感动作数据,生成该传感动作数据的方法、即作业机械手的传感动作生成方法经常是操作者手动进行,但也开发出几种自动生成传感动作的技术(专利文献1等)。

专利文献1的作业机械手的传感动作生成方法,关键在于包含作业工件的形状或与其他部件的接近程度、与作业工件的端部相邻的面的数量、传感动作时的作业机械手的姿势、要不要检测作业工件的端部、要不要检测作业工件的接触面的倾倒、要不要检测作业工件的端部的倾倒在内的数据,并从传感动作图形数据库选出动作图形(包括使焊条等接触式传感器接触的作业工件上的面的位置、数量),对各传感动作,输入规定项目(离基准位置的接触式传感器的接触位置、离接触面的距离等因作业机械手的种类或制造商的不同而不同的项目),基于该数值生成传感动作数据。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特许第3411770号公报

专利文献1的方法虽然可以生成传感动作数据,但是会产生以下的麻烦:传感动作数据的传感姿势不恰当,在传感动作时接触式传感器之外的作业机械手的部位和作业工件冲撞,或者接触式传感器或深或浅地碰到作业工件,在变成传感操作上不适宜的状况时(以后,将这些总称为“干涉等”),没有修正实际生成的传感动作的方法。该状况即使在当实际上作业工件的位置很大变化时不能检测出作业工件的位置的变化量的情况下也相同。

此外,在操作者手动进行了修正的情况下,存在示教作业的负担要相应增加该修正作业的部分的问题。

发明内容

鉴于上述的问题,本发明的目的在于提供一种作业机械手的传感动作生成方法、传感动作生成装置以及传感动作生成程序,即使在实际的作业工件信息和示教数据的误差大的情况下,也可以自动生成适当的传感动作数据,从而可以减轻作业机械手的传感动作的修正作业或示教作业的载荷。

为了解决所述课题,本发明采用了以下的技术手段。

本发明的作业机械手的传感动作生成方法一种作业机械手的传感动作生成方法,所述传感动作生成方法生成具有可与作业工件接触的接触式传感器的作业机械手进行传感动作时所使用的传感动作数据,其特征在于,

在所述作业机械手的接触式传感器与作业工件接触的传感姿势下,提取所述接触式传感器接触的作业工件的接触面,并且选择构成该接触面的一个边缘,

对作业机械手的传感姿势进行再设定,使得所述被选择的一个边缘的位置与将在所述接触式传感器的基端侧设定的设定位置投影在所述接触面上的位置一致,

以包括所述再设定的传感姿势的方式生成作业机械手的传感动作数据。

由此,即使在实际的数据和示教数据的作业工件的形状、位置以及姿势的误差大的情况下,也可以自动生成避免干涉等的适当的传感动作数据,可以减轻修正作业机械手的传感动作数据的作业的负担并且缩短传感动作数据的生成时间,从而可以提高示教数据生成的作业效率。

优选在所述传感姿势下,判断所述接触式传感器是以沿作业工件的接触面的方式还是以倾斜方式与作业工件的接触面接触,在所述接触式传感器以沿接触面的方式或者以倾斜方式与接触面触碰的情况下,在所述接触面内选择边缘。

此外,也优选在所述传感姿势下,判断所述作业机械手是否与作业工件干涉,在所述作业机械手与作业工件干涉的情况下,在所述接触面内选择边缘。

由此,可以探测接触式传感器相对于作业工件的腹部触碰状态(以沿接触面的方式触碰的状态),或倾斜触碰状态,并且可以探测作业机械手相对于作业工件的干涉等,即使传感动作数据的传感姿势不恰当,也可以自动修正传感动作数据。

并且,在本说明书中所谓的干涉或者干涉等,是指在传感动作时接触式传感器以外的作业机械手的部位和作业工件冲撞,或者接触式传感器与作业工件深触碰或浅触碰,从而在传感作业上不恰当的情况。

进而优选当在所述接触面内选择边缘时,设定将以从所述接触式传感器的前端延伸向基端侧的方式设定的矢量投影在所述接触面上的投影矢量,选择所述接触面上与该投影矢量相交的缘端边作为所述边缘。

由此,在构成作业工件的多个面中,可以将接触式传感器接触的面(接触面)的缘端边、即与接触式传感器的基端侧对应的缘端边用作边缘。即使修正传感位置使得该边缘的位置与将边界位置投影的位置一致,作业机械手也不与作业工件产生干涉等,并且,可以可靠地在作业工件上使接触式传感器与作业工件接触从而避免不便的情况。

本发明的作业机械手的传感动作生成装置一种作业机械手的传感动作生成装置,所述传感动作生成装置生成具有可与作业工件接触的接触式传感器的作业机械手进行传感动作时所使用的传感动作数据,其特征在于,

所述传感动作生成装置具有:

边缘选择机构,其在所述作业机械手的接触式传感器与作业工件接触的传感姿势下,提取所述接触式传感器接触的作业工件的接触面,并且选择构成该接触面的一个边缘;

再设定机构,其对作业机械手的传感姿势进行再设定,使得所述被选择的一个边缘的位置与将在所述接触式传感器的基端侧设定的设定位置投影在所述接触面上的位置一致;以及

数据生成机构,其以包括所述再设定的传感姿势的方式生成作业机械手的传感动作数据。

由此,通过使接触式传感器的边界投影位置匹配于选择的边缘从而修正传感位置,即使作业工件的形状、位置以及姿势方面的实际数据和示教数据之间的误差大,也可以自动生成适当的传感动作数据,从而可以减轻传感动作的修正作业的负担以及提高数据生成的操作性。

优选所述传感动作生成装置具有在所述传感姿势下判断所述接触式传感器是以沿作业工件的接触面的方式还是以倾斜方式与作业工件的接触面接触的接触部位判断机构,在由所述接触部位判断机构判断为接触式传感器以沿接触面的方式或者以倾斜方式与接触面触碰的情况下,所述边缘选择机构在所述接触面内选择边缘。

此外,也优选所述传感动作生成装置具有在所述传感姿势下判断所述作业工件是否与作业机械手干涉的干涉判断机构,在由所述干涉判断机构判断为作业机械手与作业工件干涉的情况下,所述边缘选择机构在所述接触面内选择边缘。

由此,可以探测接触式传感器的腹部触碰、倾斜触碰以及作业机械手的干涉等,从而可以自动修正传感动作,并且在短时间内生成传感动作数据。

进而优选,所述边缘选择机构设定将以从所述接触式传感器的前端延伸向基端侧的方式设定的矢量投影在所述接触面上的投影矢量,并选择所述接触面上与该投影矢量相交的缘端边作为所述边缘。

由此,可以将接触面上的接触式传感器的基端侧的缘端边选为边缘,即使修正传感位置,也可以防止作业机械手的干涉等,并且可以可靠地使接触式传感器与作业工件接触从而避免不便的情况。

本发明的作业机械手的传感动作生成程序,与上述的传感动作生成方法相同,一种作业机械手的传感动作生成程序,所述传感动作生成程序生成具有可与作业工件接触的接触式传感器的作业机械手进行传感动作时所使用的传感动作数据,其特征在于,

所述传感动作生成程序具有:

选择步骤,在所述作业机械手的接触式传感器与作业工件接触的传感姿势下,提取所述接触式传感器接触的作业工件的接触面,并且选择构成该接触面的一个边缘;

再设定步骤,对作业机械手的传感姿势进行再设定,使得所述被选择的一个边缘的位置与将在所述接触式传感器的基端侧设定的设定位置投影在所述接触面上的位置一致;以及

数据生成步骤,以包括所述再设定的传感姿势的方式生成作业机械手的传感动作数据。

优选所述传感动作生成程序具有在所述传感姿势下判断所述接触式传感器是以沿作业工件的接触面的方式还是以倾斜方式与作业工件的接触面接触的接触部位判断步骤,在所述选择步骤中,在通过所述接触部位判断步骤判断为接触式传感器以沿接触面的方式或者以倾斜方式与接触面触碰的情况下,在所述接触面内选择边缘。

还优选所述传感动作生成程序具有在所述传感姿势下判断所述作业机械手是否与作业工件干涉的干涉判断步骤,在所述选择步骤中,在通过所述干涉判断步骤判断为作业机械手与作业工件干涉的情况下,在所述接触面内选择边缘。

进而优选在所述选择步骤中设定将以从所述接触式传感器的前端延伸向基端侧的方式设定的矢量投影在所述接触面上的投影矢量,并选择所述接触面上与该投影矢量相交的缘端边作为所述边缘。

发明效果

根据本发明,即使在实际的作业工件信息和示教数据的误差大的情况下,也可以进行适当的传感动作数据的自动生成,从而可以减轻传感动作的修正以及示教的作业负担。

附图说明

图1是本发明的作业机械手的传感动作生成装置的构成图;

图2是表示实际的作业工件信息和示教数据的误差的图;

图3(a)是表示接触式传感器的腹部触碰的图,(b)是表示倾斜触碰的图,(c)是表示浅触碰的图;

图4(a)是腹部触碰的可探测部位的侧视图,(b)、(c)是提升作业机械手以使可探测部位的边界投影位置与边缘一致时的侧视图、立体图;

图5(a)是倾斜触碰的可探测部位的侧视图,(b)、(c)是提升作业机械手以使可探测部位的边界投影位置与边缘一致时的侧视图、立体图;

图6(a)是提升作业机械手以使深触碰的可探测部位的边界投影位置与边缘一致时的立体图,(b)是降低作业机械手以使浅触碰的可探测部位的边界投影位置与边缘一致时的立体图;

图7是表示以传感位置为原点的xyz坐标系和作业机械手的姿势改变的图;

图8是表示作业机械手的传感动作生成方法以及传感动作生成程序的流程图的图;

图9是作业机械手的传感动作生成装置的构成图;

其中:

1-传感动作生成装置;2-作业机械手;2a-作业机械手的手前端;3-接触式传感器(焊条);3a-接触式传感器的前端;3b-接触式传感器的基端;4-计算机;5-接触式传感器的可探测部位;6-设定位置(可探测部位的边界位置);W-作业工件;P-传感位置;S-传感姿势;T-接触面;E-接触面的边缘;WP-将设定位置投影在接触面上的边界投影位置;V1-从接触式传感器的前端延伸向基端侧的矢量(焊条矢量);V2-将焊条矢量投影在接触面上的投影矢量;M1-几何学建模机构;M2-传感动作指定机构(数据生成机构);M3-接触部位判断机构;M4-干涉判断机构;M5-边缘选择机构;M6-位置修正机构(再设定机构)。

具体实施方式

以下,基于图1~图9说明本发明的实施方式。

并且,以下的实施方式是将本发明具体化的一例,并不限定本发明的技术范围。

图1表示本发明的作业机械手2(作业用机器人)的传感动作生成装置1。

该传感动作生成装置1具有作业机械手2、按照内置的示教数据使该作业机械手2动作的控制盘11以及可输入示教数据的示教悬吊装置12(控制器)。进而,控制盘11连接于脱机示教用的计算机4。

本实施方式的计算机4在脱机环境下通过使在作业机械手2上设置的焊条3(接触式传感器)接触于作业工件W,生成包含传感位置P、传感时的作业机械手2的传感姿势S在内的传感动作的示教数据(传感动作数据)。

此外,计算机4在脱机上的示教数据中的作业工件W的位置和由焊条3探测取得的实际的作业工件W位置不同时,利用与探测的位置的差值,可以逐次修正进行传感动作的部位以后的作业机械手2的动作,同时进行传感作业。

并且,操作者以计算机4或示教悬吊装置12的输入,按照预先示教了动作的程序(示教程序),控制作业机械手2,或者也可以手动生成传感动作数据。

作业机械手2作为焊接用机器人是一般的六轴的多关节型机器人,在其手前端2a(前端)配备有焊条3。此外,作业机械手2也可以是具备滑块的机械手或者是七轴以上的机械手。

焊条3是具有规定长度的条构件,在传感作业时,还可以起到探测与作业工件W的接触的接触式传感器的作用。例如,可以在作业机械手2的手前端2a的电极流通电流,使手前端2a靠近作业工件W,观察与焊条3接触时的短路状态,可以判断接触状态。

但是,上述的所谓“传感动作”是指如下这样的作业:作业机械手2即使以适当的位置、姿势进行焊接作业,有时也在实际的作业工件W信息和示教数据之间产生误差,因此,在实际进行焊接作业之前使焊条3接触于作业工件W,对计算机4上的相关于作业机械手2及作业工件W的形状和配置进行修正乃至再设定。

以下说明该传感动作(作业)中的接触式传感器3的状态。

作为接触的状态有:使焊条3沿接触面T且焊条3与作业工件W线接触的腹部触碰(参照图3(a))、作业工件W相对于接触面T倾斜地触碰的倾斜触碰(参照图3(b))等。

在腹部触碰的情况下,由于焊条3的长度方向沿接触面T,所以焊条3与作业工件W为线接触。

在倾斜触碰的情况下,由于焊条3的长度方向相对于接触面T倾斜地触碰,所以焊条3与作业工件W的接触部位仅为前端3a的一处(一点)。

如图3(b)或图6(a)所示,当与实际的作业工件W(在腹部触碰或倾斜触碰的任一个的状态下)接触的焊条3在按照示教数据指示的传感位置P的下方,即焊条3在从基端3b朝向前端3a的方向上深触碰(深触碰)时,实际进行焊接作业时焊接部位偏离,存在由于传感姿势S而使得作业机械手2的焊条3以外的部位碰到作业工件W的情况(发生干涉等)。

因此,在这种干涉等的情况下,需要对示教数据中的传感位置P进行再设定,将示教数据中的传感位置P向上方修正实际的作业工件W信息和示教数据的误差的量。

另一方面,如图3(c)或图6(b)所示,当与实际的作业工件W接触的焊条3在示教数据的传感位置P的上方,即在从焊条3的前端3a朝向基端3b的方向上浅触碰(浅触碰)时,也产生焊接部位的偏离或作业机械手2的干涉等,必须对示教数据上的传感位置P进行再设定,将示教数据上的传感位置P向下方修正实际的作业工件W信息和示教数据的误差的量。

并且,焊条3也可以从与作业工件W接触的位置进行作业工件W的现在位置的探测。

在本实施方式中,焊条3的可探测部位5(预先设定并且可以探测与作业工件W接触的部位),不仅为前端3a的一点,而是以距离前端3a的规定长度来设定。

该规定长度(距离前端3a的长度)是根据作业机械手2的机种或焊条3的种类而决定的值,可以任意设定。焊条3的突出长度一般为20~25mm左右,作为可以探测作业工件W的变化量的程度的长度,其一半至三分之二的长度为适当的长度,预先设定为距离焊条3的前端3a有10mm左右的长度。

即,焊条3在基端3b侧在从前端3a离开规定距离的地方,设有分开可探测部位5和除它之外的部位的边界的设定位置6(边界位置)。

下面使用图8、图9,说明本发明的作业机械手2的传感动作生成方法。该传感动作生成的处理是通过与控制盘11连接的脱机示教用的计算机4进行的。

并且,传感动作生成装置1具有用于执行本发明的传感动作生成方法的计算机程序(传感动作生成程序)。

传感动作生成程序如图8的流程图所示,为了在计算机4上进行生成传感动作数据的处理,将传感动作生成程序作为计算机4可以读取的形式的数据而记录在记录介质(省略图示)上。

如图8所示,在步骤S1(数据生成步骤)中,指定焊条3与作业工件W接触的传感位置P、传感动作时的作业机械手2的传感姿势S,生成传感动作数据。

并且,在步骤S1生成的传感动作数据也包括在后述的步骤S4(再设定步骤)被再设定的传感姿势S,在传感姿势S的再设定中包含传感位置P的再设定。

在步骤S2中,判断焊条3是否为与作业工件W腹部触碰的状态或者倾斜触碰的状态(接触部位判断步骤),然后,判断作业机械手2是否与作业工件W发生干涉(干涉判断步骤)。

在焊条3与作业工件W腹部触碰或者倾斜触碰的情况下,或者作业机械手2与作业工件W干涉的情况下,处理移至步骤S3。此外,在除此之外的情况下,处理移至步骤S5。

在步骤S3(选择步骤)中,在作业工件W的接触面T内选择边缘E。

在步骤S4(再设定步骤)中,使作业机械手2移动或者改变姿势直到位置WP(边界投影位置)与在步骤S3中选择的边缘E一致的位置,再设定传感动作数据中的传感姿势S,其中位置WP(边界投影位置)是将焊条3的可探测部位5的设定位置6(边界位置)投影到接触面T上的位置。

在步骤S5中,在下一传感动作被指定的情况下,处理移至步骤S1。

以下详细说明步骤S1~步骤S5。

在步骤S1中,首先在计算机4上通过几何学建模机构M1生成作业机械手2以及作业工件W的几何学形状和配置的几何学数据。

基于生成的几何学数据,通过传感动作指定机构M2(数据生成机构)指定焊条3的传感位置P以及传感动作时的作业机械手2的传感姿势S。

并且,如图3所示,所谓传感位置P是指作业工件W的接触的接触面T上的点以及位置,所谓传感姿势S是指焊条3与作业工件W腹部触碰的腹部触碰姿势、或倾斜触碰的焊接姿势等姿势。

此外,在本实施方式中,设定传感动作时焊条3的接触范围广且可以稳定检测作业工件W的位置的变化量的腹部触碰姿势作为传感姿势S。

所述传感位置P以及传感姿势S是通过由鼠标或键盘指定计算机4上的规定项目,或者通过检索数据库等基于存储的数据生成传感动作数据而被指定的。

作业机械手2按照传感动作数据取传感动作,但是示教数据和实际的作业工件W的形状、位置以及姿势之间存在误差,需要通过使作业机械手2的焊条3与作业工件W接触来修正示教数据(参照图2)。

因此,在步骤S2中,通过接触部位判断机构M3判断焊条3的腹部触碰或者倾斜触碰的有无,然后,通过干涉判断机构M4判断作业机械手2的干涉的有无。

并且,接触部位判断机构M3在焊条3和作业工件W的接触点为2点以上的情况下判断为腹部触碰,在接触点仅为焊条3前端3a的1点的情况下判断为倾斜触碰。

在接触部位判断机构M3判断为焊条3发生腹部触碰或者倾斜触碰的情况下,或者干涉判断机构M4判断为作业机械手2发生干涉等的情况下,处理移至下一步骤S3,在不是这样的情况下移至步骤S5。

在步骤S3中,由边缘选择机构M5在作业工件W的接触面T内选择边缘E。

首先,边缘选择机构M5,如图4(a)所示,在以腹部触碰姿势与作业工件W接触的焊条3上,设定从前端3a向基端3b侧沿焊条3延伸的矢量V1(焊条矢量)。

该焊条矢量V1的起点为前端3a,朝向为从前端3a至基端3b,即,是靠近作业机械手2的管嘴(把持焊条3的筒前端)的方向。焊条矢量V1的大小任意,由以前端3a为起点并向上方(从前端3a向基端3b侧)延伸的半直线表示。

并且,焊条3的边界位置6被设定于:从焊条矢量V1上的起点(前端3a)离开规定距离的地方。

下面,将焊条矢量V1投影在焊条3接触的接触面T上(参照图4(a)中的视角)。

将该被投影的矢量设定为投影矢量V2,此外,将焊条矢量V1的起点(焊条3的前端3a)被投影的位置设定为前端投影位置SP,将边界位置6被投影的位置设定为边界投影位置WP。

投影矢量V2是沿接触面T且朝向上方延伸的半直线(半直線),投影矢量V2与边界投影位置WP的上方相交,即与位于靠近作业机械手2的管嘴的位置的接触面T的缘端边相交。

边缘选择机构M5选择与投影矢量V2相交的缘端边作为边缘E。

并且,如图4(a)所示,设从前端投影位置SP垂至边缘E的垂线的长度为L1,设连结前端投影位置SP和边界投影位置WP的线段的长度为L2。

在步骤S4中,通过位置修正机构M6(再设定机构)改变传感位置P,如上述那样,从而使得将预先设定的焊条3的可探测部位5的边界位置6投影在上述接触面T上的边界投影位置WP与在步骤S3中选择的边缘E一致。

位置修正机构M6,如图4(b)、(c)所示,使焊条3移动如下的量d,所述量为从所述垂线的长度L1减去所述线段的长度L2之后的差量d。此时,由于L1>L2,所以差量d为正的值,焊条3被移动至上方(投影矢量V2的正方向)。

通过差量d的上方移动,边界投影位置WP和选择的边缘E一致,焊条3的可探测部位5的边界位置6位于与选择的边缘E相同的高度。

同样地,前端投影位置SP也向上方移动差量d,将移动后的前端投影位置SP修正为新的传感位置P,再设定传感动作数据。

像这样通过位置修正机构M6再设定,从而可以生成与传感动作相适的焊条3的传感位置P以及传感姿势S。

并且,在本实施方式中,虽然作为传感姿势S设定了腹部触碰姿势,但是,由于实际的作业工件W的配置或倾斜,结果存在焊条3相对于作业工件W倾斜触碰的情况。

但是,关于倾斜触碰的焊条3上的焊条矢量V1,在以图5(a)所示的视角看焊条矢量V1的情况下,仅仅是焊条矢量V1中沿接触面T的分量被投影到接触面T上。此时,虽然所述线段的长度L2比焊条3的可探测部位5的长度短,但是,接触面T上的投影矢量V2可以通过上述的步骤S3、步骤S4同样进行处理,即使在使焊条3向斜上方移动时,只要是沿接触面T的方向的移动量为差量d就可以。

因此,不管焊条3倾斜触碰还是腹部触碰,都可以通过边缘选择机构M5以及位置修正机构M6进行传感位置P的自动修正。

此外,根据作业机械手2相对于实际的作业工件W的传感姿势S,如图7(a)所示,以投影在接触面T上的位置(边界投影位置)WP位于选择的边缘E的下方的深触碰的形式,并且在使焊条3仅向上方移动中,存在作业机械手2与作业工件W的一部分、或其他的部件W’发生干涉等(接触)的情况。

在此情况下,位置修正机构M6以焊条3接触的传感位置P为原点O,以从该原点O向在步骤S3选择的边缘E引的垂线方向为z方向,以接触面T方向为y方向,形成xyz坐标系。

通过该坐标系,使焊条3前端3a的位置和原点O一致,将如下姿势作为初始姿势,所述姿势是使从焊条3前端3a的位置向基端3b侧延伸且投影到接触面T上的投影矢量V2与Z轴一致的姿势(参照图7(a))。由此,以倾滚角(ロ一ル角)=-90°、俯仰角(ピツチ角)=0°、偏摆角(ヨ一角)=0°的方式改变作业机械手2的姿势,设定如图7(b)所示那样的成为腹部触碰姿势的姿势。

然后,如图7(c)所示,通过使焊条3的前端3a向z方向,即向上方移动如下差量d,所述差量d是从原点O垂到边缘E的垂线的长度L1中减去将焊条3的可探测部位5投影在接触面T上的线段的长度L2之后的差量d,从而使焊条3的可探测部位5的边界位置6(边界投影位置WP)和在步骤S3选择的边缘E一致。

通过将该一致的位置修正为新的传感位置P,从而作业机械手2不会与作业工件W发生干涉等,改变适于传感动作的焊条3的传感位置P以及传感姿势S,再设定传感动作数据。

即,通过接触部位判断机构M3~位置修正机构M6,即使在步骤S1中指定的示教数据探测出的作业工件W的传感位置P与事先的示教数据的位置不同的情况下(与安装有焊条3的作业机械手2的手前端2a或其他部位触碰的情况,或者由于焊条3的触碰浅,所以与作业工件W触碰的部位少的情况等),也会被修正为焊条3可探测的传感位置P以及传感姿势S,不需要操作者手动的传感动作生成后的修正作业。

进而,如图6(b)所示,即使在焊条3以边界位置6(边界投影位置WP)位于选择的边缘E上方的方式浅触碰的情况下,从所述垂线的长度L1减去投影可探测部位5的线段的长度L2之后的差量d也为负的值,与深触碰的情况相反,可以使焊条3向下方移动而进行传感位置P的自动修正。

最后,若在步骤S5有下一传感动作的指定,则返回步骤S1,由传感动作指定机构M2(数据生成机构)以包含被再设定的传感位置P以及传感姿势S的方式生成作业机械手2的传感动作数据。

之后,对于所有的传感动作重复步骤S1~步骤S5,可以指示自动避免干涉等的适当的传感位置P以及传感姿势S,不需要操作者进行修正、再设定,因此可以降低示教作业的负担。

本发明并不限定于所述的实施方式。传感动作生成装置1等的各构成或者整体的构造、形状、尺寸等都可以基于本发明的主旨而适当地改变。

在上述实施方式中,将传感姿势S设为最稳定的腹部触碰姿势,但是也可以将传感姿势S设为倾斜姿势(焊接姿势)来对应。

作业机械手2不限于焊接用的机械手,即使为喷涂用、组装用等各种机械手也没关系。

接触式传感器3不限于在引线中流通电流来观察接触时的短路状态的接触式的焊条,也可以是具备负载传感器的荷重检测传感器。

此外,在接触面T小的情况或位于深侧的情况、在使接触式传感器3仅接触于边缘E附近的情况等下,在具有规定长度的可探测部位5的接触式传感器3中,虽然可能存在很难以传感姿势S与作业工件W接触的情况,但是,通过使可探测部位5尽可能短、或者使其仅为接触式传感器3前端3a的一点就可以应对。

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