Dispositivo de enseñanza y método de enseñanza de robot
Descripción general
 Proporcionar un entorno que permita una enseñanza segura y rápida. ] Una porción del cuerpo de robot, un aparato de fuente de luz que incorpora un filtro transparente 14 que describe la coordenada ortogonal ejes y la escala, una imagen del filtro transparente 14 del dispositivo de fuente de luz a la superficie objetivo en la enseñanza 16, y una herramienta unida al extremo del brazo del robot Y enseña al robot mientras lo proyecta de acuerdo con la relación posicional con la superficie del objetivo de aprendizaje 16. ] Es fácil confirmar el ajuste de la dirección de posición de la herramienta.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un dispositivo de enseñanza y a un método de enseñanza de un robot, en particular, para acortar el tiempo de enseñanza.
Antecedentes de la técnica
La figura 13 es un diagrama esquemático que muestra un método de enseñanza por un robot convencional. En la figura 13, el número de referencia 40 indica un dispositivo de control, 42 un colgante de enseñanza, 44 un cuerpo de robot, 46 una herramienta, 30 un objeto de enseñanza, 48 una pantalla de coordenadas, 50 un botón de operación de guía. En el robot convencional estructurado como se describió anteriormente, cuando se enseña, un operador guía el brazo del robot en cada dirección de X, Y, Z, R por el botón de operación de guía 50 en el colgante de enseñanza 42, y enseña Una operación de almacenamiento de la actitud del brazo del robot de manera que la herramienta 46 alcanza una posición de enseñanza específica determinada por la relación con el objeto 30 se realiza en el dispositivo de control 40.
Tarea de solución
Sin embargo, en la realización de trabajo de la enseñanza por el método anterior, cuando la posición de enseñanza está en la superficie de las enseñanzas objeto, el operador y guía de operación postura del brazo de robot de la mano de la botonera de enseñanza, en la superficie de las enseñanzas objeto , La posición vertical de la superficie del objeto que se debe enseñar y la punta de la herramienta deben estar alineadas para estar en contacto entre sí al mismo tiempo que coinciden con la posición de la punta de la herramienta en la dirección plana. Particularmente cuando se requiere la verticalidad de la superficie del objeto a enseñar y la herramienta, la herramienta debe ser vista desde dos direcciones y la verticalidad debe ser juzgada. Además, cuando se requiere un valor específico como el ángulo de rotación de la herramienta con respecto al objeto a enseñar, es necesario comprobar comprobando la visualización de coordenadas del colgante de instrucción que sostiene el operador. Además, si un espacio en el que las posiciones de enseñanza están a una distancia específica de la superficie de las enseñanzas objeto, en el estado donde deja la superficie de la punta de la herramienta y las enseñanzas objeto plano dirección con relación a la superficie de las enseñanzas Posicionar el objeto enseñar posición, la posición vertical tanto porque es difícil para el trabajador para reconocer, inducir punto de punta de la herramienta y el objeto enseñanza línea vertical superficies hacia abajo en la superficie de las enseñanzas objeto desde el punto de enseñanza intersecta objetivo, Como punto de referencia de enseñanza, a partir de este punto es necesario realizar una operación de guía al punto de enseñanza del objetivo mientras observa la visualización de las coordenadas del colgante de instrucción que el operador está sosteniendo.
En el trabajo de enseñanza que requiere tal consideración, se le pide al trabajador que mueva el cuerpo o la cabeza del trabajador más cerca del objeto que se va a enseñar, y que realice una operación de guía mientras observa la visualización de coordenadas del colgante de enseñanza Es requerido. Por esta razón, el operador no puede ver el movimiento de la punta de la herramienta solamente, aumenta el riesgo de accidente y la eficiencia del trabajo también se vuelve problemática.
La presente invención se ha realizado a la vista de las circunstancias anteriores, y es un objeto de la presente invención proporcionar un entorno que permita una enseñanza segura y rápida.
Solución
dispositivo de la presente invención La enseñanza, se proporciona un dispositivo de fuente de luz dispuesta en una parte del cuerpo de robot, y un filtro transparente ajustable posición entre la lente entre la fuente luminosa y la lente condensadora y la lente de formación de imágenes y la lente de formación de imágenes lente condensadora .
En particular, como filtro transparente, se usa un filtro transparente de visualización de la dirección de coordenadas en el que se escriben los ejes y graduaciones de coordenadas ortogonales.
Usando el dispositivo de enseñanza que tiene la estructura anterior, la posición en la dirección plana entre el objeto a ser instruido y la herramienta es detectada por la posición de la imagen de filtro proyectada desde el dispositivo de fuente de luz sobre la superficie del objeto a enseñar.
Usando el aparato enseñanzas que tiene la estructura anterior, la posición vertical del objeto de enseñanza y herramientas mediante la alineación de la superficie de la imagen filtro de enfoque objeto de enseñanza proyectada por irradiación desde el dispositivo de fuente de luz sobre la superficie de las enseñanzas objeto Detectar
La verticalidad entre el objeto de enseñanza y la herramienta se detecta a partir de la forma de la imagen de filtro proyectada desde el dispositivo de fuente de luz en la superficie del objeto a enseñar usando el dispositivo de enseñanza que tiene la estructura anterior.
Usando el aparato enseñanzas que tiene la estructura anterior, se detecta el ángulo de rotación del objeto de enseñanza y las herramientas desde el ángulo de la ortogonal ejes de coordenadas de la imagen proyectada del filtro mediante la irradiación desde el dispositivo de fuente de luz sobre la superficie de las enseñanzas objeto.
Descripción de las realizaciones preferidas Las realizaciones de la presente invención se describirán a continuación con referencia a los dibujos. En primer lugar, la configuración del dispositivo fuente de luz se describirá con referencia a la FIG. 1 es una vista en sección del dispositivo de fuente de luz, la Fig. 2 es una vista lateral del dispositivo de fuente de luz, La Fig. 3 es una vista en planta del botón de movimiento de filtro 10 y el filtro transparente 14 La figura 4 es una vista en planta de la imagen de filtro 18.
Como se muestra en la Fig. 1, un dispositivo de fuente de luz, la parte transparente y desmontable 2 para la conexión con el extremo del brazo robot, una carcasa 4, una fuente de luz 6 unido al lado interior, una lente de condensador 8 que están dispuestos en un eje óptico Un filtro 14 y una lente de formación de imágenes 12. El filtro transparente 14 está posicionado entre la lente del condensador 8 y la lente de formación de imágenes 12 y es móvil a lo largo del eje óptico de la fuente de luz 6 moviendo el botón de movimiento del filtro 10 en la dirección vertical sobre la superficie del papel. Como se muestra en la figura 2, la caja 4 está provista de un agujero guía de movimiento de filtro 20 que se extiende verticalmente a lo largo del eje óptico de la fuente de luz 6 para formar una ranura alargada longitudinalmente, y un filtro La escala 22 se proporciona cerca del orificio guía móvil 20. Filtro de mando móvil 10 no está fuera de la carcasa a través de un agujero 4 de guía de filtro en movimiento 20, la escala 22 como una guía, se puede ajustar el movimiento en la dirección hacia arriba y hacia abajo a lo largo del eje óptico en el intervalo de la escala 22. El filtro transparente 14 es transparente, y se marcan un eje de coordenadas ortogonales 13 y una escala 15.
La luz irradiada desde la fuente de luz 6 pasa a través de la lente del condensador 8, pasa a través del filtro transparente 14, pasa a través de la lente de formación de imágenes 12, y conecta la imagen del filtro 18 a la superficie del objetivo docente 16. La altura del punto de la enseñanza es diferente del punto de la superficie previamente enseñó, incluso si la distancia desde el dispositivo de fuente de luz a las enseñanzas objeto es diferente, es posible cambiar la posición de conexión de la imagen de filtro 18 mediante el ajuste de la posición del filtro transparente 14 , Es posible hacer frente a tareas de enseñanza que requieren una pluralidad de alturas de puntos de enseñanza. En la superficie del objetivo de enseñanza 16, el eje de coordenadas ortogonales 13 y la escala 15 escrita en el filtro transparente 14 se muestran como una imagen de filtro 18.
A continuación, se describirá un ejemplo de un método de uso específico con referencia a la Fig. 5 y a la FIG. La figura 8 es un diagrama que muestra un ejemplo de uso del dispositivo de fuente de luz en relación con el robot. 5, figura 6 y figura 7 son ejemplos de aplicaciones aplicadas a un dispositivo AHC (cambiador automático de manos), la figura 5 es una vista que muestra un estado en el que un robot está provisto de un pincel y está siendo pintado. La figura 7 es un diagrama que muestra un estado en el que el dispositivo de fuente de luz de la presente invención realiza una operación de enseñanza. La figura 24 muestra el extremo del brazo robot, 26 AHC de extraer o insertar una herramienta, 30 la placa (objeto enseñanza) para realizar la operación de recubrimiento, 28 denota un cepillo. El número de referencia 32 indica un soporte de herramienta, y el número de referencia 34 denota un dispositivo de fuente de luz.
En el caso donde la operación de pintado como se muestra en la figura 5 es realizada por un robot usando una pluralidad de cepillos 28, el soporte de herramienta 32 y el AHC 26 se usan habitualmente en combinación. Aquí, si el dispositivo de fuente de luz 34 para la enseñanza también se establece en el soporte de herramienta 32, en el momento de la enseñanza, es posible configurar fácilmente el dispositivo de fuente de luz 34 para enseñar en la punta 24 del brazo de robot. El error entre la posición de la fuente de luz en el momento de la enseñanza y la posición de la mano se puede corregir fácilmente utilizando la función de compensación de herramienta del dispositivo de control del robot. También hemos establecido el dispositivo de fuente de luz 134 para la enseñanza de la proximidad del extremo del brazo de robot 24, como en la Fig. 8 en el caso no se utiliza el AHC, es posible trabajar en una posición de la herramienta mediante la aplicación de los datos de posición enseñanza de desplazamiento de la herramienta.
El método de enseñanza mediante el dispositivo de enseñanza configurado de esta manera se describirá específicamente con referencia a la FIG. Figura 9 Figura 12 es un diagrama esquemático para explicar el efecto del tiempo de la enseñanza, el estado 9, donde la operación de enseñanza de la posición de dirección plana de la punta de la herramienta respecto a la superficie de las enseñanzas a objetos realiza usando un dispositivo de fuente de luz es una vista explicativa que muestra, Fig. 10 es una vista explicativa que muestra un estado en el que lleva a cabo el trabajo de la enseñanza de la posición de altura vertical de la punta de la herramienta respecto a la superficie de las enseñanzas objeto utilizando un dispositivo de fuente de luz, la Fig. 11 es objeto enseñado posición angular trabajo de enseñanza vertical con relación a una vista explicativa que muestra un estado en el que se lleva a cabo utilizando el dispositivo de fuente de luz, 12 es la punta de la herramienta en el plano respecto a la superficie de las enseñanzas objeto extremidad herramienta respecto a la superficie de la La figura 7 es una vista explicativa que muestra un estado en el que se realiza una operación de enseñanza de una posición angular de rotación utilizando un dispositivo fuente de luz. Aquí, 34 es un dispositivo de fuente de luz, 30 es un objeto a ser enseñado, 36 es una imagen de filtro de posición de enseñanza, y 38 es una imagen de filtro cuando el dispositivo de fuente de luz no está en la posición de enseñanza.
9, cuando el punto de enseñanza a es una posición de dirección en planta de la punta de la herramienta respecto a la superficie de las enseñanzas objeto 30 al cuerpo del robot mediante el uso de un dispositivo de fuente de luz 34 se proyecta desde el dispositivo de fuente de luz 34 irradia el objeto de enseñanza 30 El operador guía al robot desde el colgante de enseñanza de modo que el punto central del eje de coordenadas ortogonales de la imagen filtrada esté alineado con el punto a. Aunque el método de inducción de la operación del robot depende robot, en el que, en el caso en guiar manualmente ejes de coordenadas del robot en la superficie de las enseñanzas objeto 30 está determinado por dos árboles de inducción llamados dirección X, Y dirección que se muestra en la Fig. 9 como un ejemplo Explicar En un robot de este tipo con un eje inductivo, el eje X de la botonera de enseñanza, el botón de operación inducción del eje Y con el para operar el operador, el dispositivo 34 de fuente de luz de superficie unido al brazo robot enseñanzas de punta de objeto 30 El brazo del robot se mueve para moverse en un plano horizontal y, como resultado, la imagen de la fuente de luz se mueve en la dirección X y la dirección Y en la superficie del objeto a enseñar. El trabajador guía los ejes respectivos del eje X y el eje Y del robot mientras mira la imagen del filtro del dispositivo fuente de luz 34 para hacer que el centro del eje de coordenadas de la imagen del filtro coincida con el punto a, Es posible enseñar la postura del cuerpo del robot donde la punta de la herramienta alcanza un cierto punto a.
10, cuando se enseña al cuerpo robot utilizando el punto de posición de altura b en la dirección vertical de la punta de la herramienta respecto a la superficie de las enseñanzas objeto 30 del dispositivo de fuente de luz 34 irradia el dispositivo de fuente de luz 34 a las enseñanzas objeto 30 El trabajador guía el robot desde el colgante de enseñanza para que la imagen proyectada del filtro esté enfocada. Aunque el método de inducción de la operación del robot depende robot, en el que el guiado manualmente coordenada en la dirección vertical del robot con respecto a la superficie de las enseñanzas objeto 30 se describirá como ejemplo el caso en el que el eje inducido Z-se muestra en la Fig. 10. En un robot de este tipo con un eje de inducción, botones de operación de inducción del eje Z de la botonera de enseñanza con para operar el operador, al dispositivo 34 de fuente de luz de superficie unido al brazo robot enseñanzas de punta de objeto 30 El brazo del robot se mueve para moverse en la dirección vertical, como resultado, la posición focal de la imagen de la fuente de luz se mueve en la dirección del eje Z perpendicular a la superficie del objeto a enseñar. El trabajador guía el eje Z del robot mientras ve la imagen filtrada del dispositivo de fuente de luz 34 y ajusta la posición focal de la imagen del filtro a la superficie del objeto que se va a enseñar para que la punta de la herramienta Puede enseñar la postura del cuerpo del robot que alcanza el cuerpo del robot.
11, cuando se enseña al cuerpo robot mediante el uso de un dispositivo de fuente de luz 34 en la dirección vertical angular posición c del ángulo respecto a la dirección vertical de la punta de la herramienta respecto a la superficie de las enseñanzas objeto 30 coincide con la dirección vertical, la enseñanza desde el dispositivo de fuente de luz 34 El operador guía al robot desde el colgante de enseñanza de modo que la forma de la imagen del filtro proyectada sobre el objeto 30 se convierta en un círculo sin distorsión. Aunque el método de inducción de la operación del robot depende robot, en el que los ejes guiadas manualmente de coordenadas del robot para cambiar el ángulo vertical a la superficie de las enseñanzas objeto se describe como un ejemplo en el que un eje K-inducida muestra en la Fig. 11. En un robot de este tipo con un eje de inducción, botones de operación inducción K eje de la botonera de enseñanza con para operar el operador, la dirección vertical a la superficie de las enseñanzas objeto 30 del dispositivo 34 de fuente de luz unido al extremo del brazo de robot El brazo del robot funciona de forma que la forma de la imagen de la fuente de luz cambie en la superficie del objeto que se va a enseñar. La forma de las imágenes de fuentes de luz, el ángulo se convierte en círculo perfecto cuando 0 con respecto a la dirección vertical del dispositivo de fuente de luz 34 a la superficie de las enseñanzas objeto 30, la desviación del ángulo se convierte en gran forma de un círculo perfecto según sale del 0 distorsionada elípticamente Por venir. El trabajador guía el eje K del robot mientras mira la imagen del filtro del dispositivo de fuente de luz 34 y ajusta la forma de la imagen del filtro al círculo perfecto para que el ángulo de dirección vertical de la punta de la herramienta esté en la posición vertical del objetivo c Es posible enseñar la postura correspondiente del cuerpo del robot.
En la figura 12, cuando se enseña el cuerpo del robot a la posición angular giratoria d del extremo distal de la herramienta en la superficie del objeto a enseñar 30 utilizando el dispositivo de fuente de luz 34, el objeto de enseñanza 30 se irradia y proyecta El trabajador guía al robot desde el colgante de enseñanza de manera que el ángulo de rotación del eje de coordenadas de la imagen del filtro coincida con la posición del ángulo de rotación d. Aunque el método de inducción de la operación del robot depende robot, aquí, el caso guiada manualmente ejes de coordenadas del robot para cambiar el ángulo de rotación de la punta de la herramienta en la superficie de las enseñanzas objeto 30 es el eje inducido-R se muestra en la Fig. 12 como un ejemplo Yo lo explicaré. En un robot de este tipo con un eje de inducción, botones de operación de inducción R eje de la botonera de enseñanza con para operar el operador, la superficie de referencia del dispositivo de fuente de luz 34 que se enseña objeto 30 fijado al extremo del brazo de robot El ángulo de rotación del eje de coordenadas de la imagen del filtro gira y se mueve sobre la superficie del objeto 30 a enseñar. El trabajador guía el eje R del robot mientras mira la imagen del filtro del dispositivo de fuente de luz 34 y ajusta el ángulo de rotación del eje de coordenadas de la imagen del filtro a la posición del ángulo de rotación d para que la rotación de la punta de la herramienta Es posible enseñar la postura del cuerpo del robot cuyos ángulos coinciden.
Efecto de la invención
Como se desprende de lo anterior, dado que el aparato de enseñanza de la presente invención puede enseñar el objeto de enseñanza y la punta de la herramienta en la dirección plana y la posición de dirección vertical sin poner el objeto de enseñanza y la punta de la herramienta en contacto entre sí, Puedes enseñar sin parar la herramienta.
Incluso cuando los puntos de enseñanza están presentes en un espacio a una distancia específica de la superficie del objeto a enseñar, como en la enseñanza de soldadura, pintura en aerosol, etc. al robot, ajustando la distancia focal del dispositivo fuente de luz No es necesario realizar tal operación que la punta de la herramienta deba ponerse en contacto con la superficie del objeto que se va a enseñar y luego guiar mientras se mira la visualización de coordenadas del colgante de enseñanza a la posición correspondiente.
Incluso cuando se requiere la verticalidad del objeto a enseñar y la herramienta, no es necesario realizar una operación para juzgar la verticalidad al ver la herramienta desde dos direcciones.
Además, incluso cuando se requiere un valor específico como el ángulo de rotación entre el objeto que se debe enseñar y la herramienta, no es necesario mirar la visualización de las coordenadas del colgante de enseñanza y verificar la visualización de las coordenadas.
Como se ha descrito anteriormente, según el dispositivo de la enseñanza de la presente invención, la operación de tales miradas en o cerca de objeto cuerpo o la cabeza enseñanza del operador no es necesario realizar el operador, también del robot sin ver la visualización de coordenadas de la botonera de enseñanza Dado que la operación de guía se puede realizar, solo se puede observar el movimiento de la punta de la herramienta. Por lo tanto, es posible proporcionar un ambiente de enseñanza seguro y rápido.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es una vista en sección transversal que muestra la configuración interna de un dispositivo de fuente de luz de acuerdo con una realización de la presente invención.
La figura 2 es una vista lateral que muestra una configuración interna de un dispositivo de fuente de luz de acuerdo con una realización de la presente invención.
La figura 3 es una vista en sección transversal de un botón móvil y un filtro de un dispositivo fuente de luz de acuerdo con una realización de la presente invención.
La figura 4 es una vista en planta de una imagen de filtro de un dispositivo de fuente de luz de acuerdo con una realización de la presente invención.
La figura 5 es una vista que muestra un ejemplo de aplicación de la presente invención en el que un robot está provisto de un cepillo para realizar la pintura.
La figura 6 es una vista que muestra un estado en el que se realiza la sustitución de herramienta como un ejemplo de uso de la presente invención.
La figura 7 es una vista que muestra un estado de enseñanza que es un ejemplo de uso de la presente invención.
La figura 8 muestra un ejemplo de aplicación de la presente invención.
La figura 9 es una vista explicativa que muestra un estado en el que se está llevando a cabo una operación de enseñanza en una dirección plana mediante el método de enseñanza de la presente invención.
La figura 10 es una vista explicativa que muestra un estado en el que el trabajo de enseñanza de una posición de dirección vertical se realiza mediante el método de enseñanza de la presente invención.
La figura 11 es una vista explicativa que muestra un estado en el que el trabajo de enseñanza de un ángulo de dirección vertical se realiza mediante el método de enseñanza de la presente invención.
La figura 12 es una vista explicativa que muestra un estado en el que se está llevando a cabo una operación de enseñanza de un ángulo de dirección de rotación mediante el método de enseñanza de la presente invención.
La figura 13 es un diagrama esquemático que muestra un método de enseñanza por un robot convencional.
Fig. 6 ... 2.
4 casos
6 Fuente de luz
8 lente concéntrica
10 Perilla de movimiento del filtro
12 lente de imagen
13 eje de coordenadas cartesianas
14 filtro transparente
15 divisiones
16 superficie de instrucción
18 Imagen de filtro
20 Agujero guía de movimiento del filtro
Escala 22
24 punta de brazo de robot
26 AHC
28 Cepillo
30 objetos para enseñar
32 Soporte de herramientas
34 Dispositivo fuente de luz
36 Posición de enseñanza Posición de la imagen de filtro
38 Imagen de filtro de posición no enseñada
40 Dispositivo de control
42 Colgante didáctico
44 Cuerpo de robot
46 herramientas
48 Indicación de coordenadas
50 Botón de operación inductiva
Reclamo
En aparatos de enseñanza de un robot que incluye una parte de la reivindicación 1 el cuerpo de robot, una fuente de luz y un dispositivo de fuente de luz que tiene un filtro transparente que puede ajustar la posición de la lente entre la entre la lente condensadora y la lente de formación de imágenes y la lente de formación de imágenes lente condensadora , En el que el filtro transparente es un filtro transparente de visualización de la dirección de coordenadas en el que se escriben los ejes y las graduaciones de coordenadas ortogonales.
Una posición en la dirección planar entre el objeto a ser enseñado y la herramienta es detectada por la posición de la imagen de filtro proyectada desde el dispositivo de fuente de luz sobre la superficie del objeto a ser enseñado mediante el uso del dispositivo de enseñanza de la reivindicación 1 Método de detección de dirección de plano.
El aparato de enseñanza del robot de acuerdo con la reivindicación 1 se usa para ajustar el foco de la imagen de filtro proyectada irradiando desde el dispositivo de fuente de luz en la superficie del objeto a enseñar a la superficie del objeto a enseñar, Y detectando la posición vertical con respecto a la herramienta.
Un método para detectar la verticalidad entre un objeto de enseñanza y una herramienta desde una forma de una imagen de filtro proyectada desde un dispositivo de fuente de luz sobre una superficie de un objeto a ser enseñado usando el dispositivo de enseñanza de robot de acuerdo con la reivindicación 1 Un método de detección de dirección vertical.
El uso de dispositivo de la enseñanza de la reivindicación 5 según la reivindicación 1 del robot, el ángulo de giro en el ángulo de la ortogonal ejes de coordenadas de la imagen proyectada del filtro mediante la irradiación desde el dispositivo de fuente de luz sobre la superficie y el objeto de enseñanza y herramientas de objeto enseñanzas Y detectando el ángulo de rotación.
Dibujo :
Application number :1994-000786
Inventors :シチズン時計株式会社
Original Assignee :金子朋史