JP4829151B2 - Robot program evaluation / correction method and robot program evaluation / correction device - Google Patents

Robot program evaluation / correction method and robot program evaluation / correction device Download PDF

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JP4829151B2 JP2007058724A JP2007058724A JP4829151B2 JP 4829151 B2 JP4829151 B2 JP 4829151B2 JP 2007058724 A JP2007058724 A JP 2007058724A JP 2007058724 A JP2007058724 A JP 2007058724A JP 4829151 B2 JP4829151 B2 JP 4829151B2
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Description

本発明は、ロボットが所望の動作を行うようにロボットの動作プログラムを修正するためのロボットプログラム評価・修正方法及びロボットプログラム評価・修正装置に関するものである。   The present invention relates to a robot program evaluation / correction method and a robot program evaluation / correction apparatus for correcting a robot operation program so that a robot performs a desired operation.

一般に、オフラインで作成されたロボットの動作プログラムは、そのまま現場で使用されることはほとんどなく、修正されてから使用されている。これは、オフライン上の世界とオンライン上(現場)の世界で、ワークとロボットの相対的位置関係やロボットの姿勢などが微妙に異なり、ずれを生じるためである。動作プログラムの修正作業には、サーボモータに対する速度指令や加速度指令を修正する作業の他に、動作経路のずれを修正する作業が含まれることもある。   Generally, robot operation programs created off-line are rarely used in the field as they are, and are used after being modified. This is because the relative positional relationship between the workpiece and the robot, the posture of the robot, and the like are slightly different between the offline world and the online (on-site) world, causing a shift. The work for correcting the operation program may include work for correcting a shift in the operation path in addition to work for correcting the speed command and acceleration command for the servo motor.

動作プログラムの速度指令や加速度指令を修正する場合は、サーボモータの負荷を確認すると共に、現場で教示操作盤を使い、デューティ(電流値の限界値に対する割合の1作業サイクル平均値)を確認しながら、速度指令や加速度指令の修正を行う。   When correcting the speed command or acceleration command of the operation program, check the load of the servo motor and use the teaching operation panel on site to check the duty (average value of one work cycle as a percentage of the limit value of the current value). While correcting the speed command and acceleration command.

動作経路のずれは、ロボットの目標動作経路と実際の動作経路との間に生ずるずれであり、このずれを修正する場合は、ワークの目標位置をロボットでタッチアップして実際に得られた教示点に対して、画面上で定義した教示点を少しずつ近くづく方向にシフトしながら目標の動作経路になるようにする。又は、他の方法の一例として、目標位置の教示点と実際にタッチした教示点との差分で得られる単位差分行列を目標位置に右から掛け合わせることで教示点をシフトして、教示点の補正を行う。   The movement path deviation is a deviation that occurs between the target movement path of the robot and the actual movement path. To correct this deviation, the actual position obtained by touching up the target position of the workpiece with the robot. The target movement path is set while shifting the teaching point defined on the screen in a direction that is gradually approaching the point. Alternatively, as an example of another method, the teaching point is shifted by multiplying the target position from the right by a unit difference matrix obtained from the difference between the teaching point at the target position and the teaching point actually touched. Make corrections.

公知のロボットプログラム評価・修正装置の一例としては、特許文献1,2などが知られている。また、この種の修正装置を動かすソフトウェアとして、本出願人が提供するソフトウェア「ロボガイド」(登録商標)が市販されている。   Patent Documents 1 and 2 are known as examples of known robot program evaluation / correction devices. In addition, software “Robo Guide” (registered trademark) provided by the present applicant is commercially available as software for operating this type of correction device.

特開2005−66797号公報JP 2005-66797 A 特開2005−22062号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-22062

しかしながら、現場で動作経路のずれを修正する作業は、干渉が生じないようにするために慎重な作業となり、動作経路上で特定されたずれの大きい教示点を教示点毎にタッチアップかつシフトして少しずつ修正しなければならず、ロボット生産システムの構築に非常に多くの時間がかかるという問題があった。   However, the work to correct the deviation of the movement path on site is a careful work to prevent interference, and the teaching point with a large deviation specified on the movement path is touched up and shifted for each teaching point. There is a problem that it takes a lot of time to construct a robot production system.

また、現場でデューティを確認しながらロボットのサーボモータに対するプログラム速度指令や加速度指令を修正する作業は試行錯誤が多く、非常に多くの工数がかかるという問題があった。   Further, the work of correcting the program speed command and the acceleration command for the servo motor of the robot while checking the duty at the site has a problem that it takes a lot of trial and error, and takes a lot of man-hours.

そこで、本発明は、オフラインで作成されたロボットの動作プログラムの評価及び修正を短時間で容易に行うことができるロボットプログラム評価・修正方法及びロボットプログラム評価・修正装置を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a robot program evaluation / correction method and a robot program evaluation / correction device that can easily evaluate and correct an operation program of a robot created offline in a short time. .

上記問題を解決するため、本発明の請求項1の発明は、ロボットが所望の動作を行うように該ロボットの動作プログラムを修正するためのロボットプログラム評価・修正方法であって、前記ロボットの目標動作経路上の目標教示点と、前記目標教示点に対応するシミュレーションによる擬似動作経路上の擬似教示点との間のずれ量を算出し記録することと、前記目標教示点を修正すべきか否かを評価する評価関数としてのずれ量が許容値を超えているかを評価し、前記ずれ量が前記許容値より大きい場合には、該ずれ量が小さくなるように所定の変更幅で、前記擬似教示点に対応する前記動作プログラム中の教示点をずらし、該ずれ量が前記許容値より小さくなるまで前記シミュレーションを繰り返し実行し、前記擬似教示点に対応する前記動作プログラム中の教示点を修正することと、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problem, the invention of claim 1 of the present invention is a robot program evaluation / correction method for correcting an operation program of a robot so that the robot performs a desired operation. Calculating and recording the amount of deviation between the target teaching point on the motion path and the pseudo teaching point on the pseudo motion path by simulation corresponding to the target teaching point, and whether or not the target teaching point should be corrected If the deviation amount as an evaluation function for evaluating the deviation exceeds an allowable value, and the deviation amount is larger than the allowable value , the pseudo teaching is performed with a predetermined change width so that the deviation amount becomes smaller. shifting the teaching points in the operating program corresponding to the point repeats the simulation run until the displacement amount becomes smaller than the allowable value, corresponding to the pseudo teaching point the Characterized in that it comprises a modifying the teaching point in the work program, the.

請求項2の発明は、請求項1に記載の発明において、前記シミュレーションによって、前記ロボットの動作部分を駆動するモータの負荷を算出することと、前記モータ負荷が許容値を超えているかを評価関数により評価することと、をさらに備えることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, by calculating the load of a motor that drives an operating part of the robot by the simulation, an evaluation function is used to determine whether the motor load exceeds an allowable value. And further evaluating.

請求項3の発明は、ロボットの動作プログラムを修正するためのロボットプログラム評価・修正装置であって、前記ロボットの動作を確認するためのシミュレーション機能を有するコンピュータを備え、該コンピュータが、前記ロボットの目標動作経路上の目標教示点と、前記目標教示点に対応するシミュレーションによる擬似動作経路上の擬似教示点との間のずれ量を算出し記憶する記憶手段と、前記目標教示点を修正すべきか否かを評価する評価関数としてのずれ量が許容値を超えているかを評価し、前記ずれ量が前記許容値より大きい場合には、該ずれ量が小さくなるように所定の変更幅で、前記擬似教示点に対応する前記動作プログラム中の教示点をずらし、該ずれ量が前記許容値より小さくなるまで前記シミュレーションを繰り返し実行し、前記擬似教示点に対応する前記動作プログラム中の教示点を修正する修正手段と、を備えることを特徴とする。 The invention of claim 3 is a robot program evaluation / correction device for correcting an operation program of a robot, comprising a computer having a simulation function for confirming the operation of the robot, the computer comprising: Storage means for calculating and storing a deviation amount between a target teaching point on a target motion path and a pseudo teaching point on a pseudo motion path by simulation corresponding to the target teaching point, and whether the target teaching point should be corrected Tests whether the amount of deviation of an evaluation function for evaluating the whether is greater than the allowable value, when the shift amount is greater than the allowable value, a predetermined change width as the displacement amount is small, the shifting the teaching points in the operating program corresponding to the pseudo teaching point, repeat the simulation until the displacement amount becomes smaller than the allowable value Run, characterized in that it comprises a correction means for correcting the teaching points in the operating program corresponding to the pseudo teaching point.

請求項4の発明は、請求項3に記載の発明において、前記コンピュータが、前記シミュレーションによって前記ロボットの動作部分を駆動するモータの負荷を算出する負荷算出手段と、前記モータの負荷が許容値を超えているかを評価関数により評価する判定手段と、を備える。   According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to the third aspect, the computer calculates a load of a motor that drives an operation part of the robot by the simulation, and the load of the motor has an allowable value. Determining means for evaluating whether or not the value exceeds the value by an evaluation function.

本願の請求項1記載の発明によれば、第1のステップにより目標教示点と擬似教示点とのずれ量を記憶し、第2のステップによりずれ量が許容値より小さくなるまでシミュレーションを繰り返し実行して教示点を修正することができるから、現場で目標動作経路と擬似動作経路が一致するように多数の教示点を修正する場合と比較して、短時間で動作プログラムの教示点の修正作業を行うことができる。これにより、現場におけるロボットのセットアップ時間を大幅に短縮することができる。   According to the first aspect of the present invention, the deviation amount between the target teaching point and the pseudo teaching point is stored in the first step, and the simulation is repeatedly executed until the deviation amount becomes smaller than the allowable value in the second step. Since the teaching points can be corrected, the teaching point of the operation program can be corrected in a short time compared with the case where a large number of teaching points are corrected so that the target operation path and the pseudo operation path coincide with each other. It can be performed. Thereby, the setup time of the robot in the field can be significantly shortened.

請求項2記載の発明によれば、オフライン(机上)でサーボモータの負荷を評価することもでき、この評価に基づき負荷の観点から動作プログラムの良否を判定することができる。このため、現場において実際のモータ負荷を測定し評価する場合と比較して、動作プログラムの修正作業を短い時間で行うことができ、現場におけるロボットのセットアップ時間を短縮することができる。   According to the second aspect of the present invention, it is possible to evaluate the load of the servo motor offline (desktop), and based on this evaluation, the quality of the operation program can be determined from the viewpoint of the load. For this reason, compared with the case where an actual motor load is measured and evaluated in the field, the operation program can be corrected in a short time, and the robot setup time in the field can be shortened.

請求項3記載の発明によれば、記憶手段により目標教示点と擬似教示点とのずれ量が記憶され、修正手段によりずれ量が許容値より小さくなるまでコンピュータシミュレーションを繰り返し実行して教示点が修正されるから、現場で目標動作経路と擬似動作経路が一致するように多数の教示点を修正する場合と比較して、短時間で動作プログラムの教示点の修正作業を行うことができる。これにより、現場におけるロボットのセットアップ時間を大幅に短縮することができる。   According to the third aspect of the present invention, the amount of deviation between the target teaching point and the pseudo teaching point is stored by the storage means, and the computer simulation is repeatedly executed by the correcting means until the deviation amount becomes smaller than the allowable value. Since the correction is corrected, the teaching point of the operation program can be corrected in a shorter time compared with the case where a large number of teaching points are corrected so that the target operation path and the pseudo operation path coincide with each other. Thereby, the setup time of the robot in the field can be significantly shortened.

請求項4記載の発明によれば、コンピュータが、負荷算出手段と、判定手段と、を含むことで、オフライン(机上)でサーボモータの負荷を評価することができ、この評価に基づき負荷の観点から動作プログラムの良否を判定することができる。このため、現場において実際のモータ負荷を測定し評価する場合と比較して、動作プログラムの修正作業を短い時間で行うことができ、現場におけるロボットのセットアップ時間を短縮することができる。   According to the fourth aspect of the invention, the computer includes the load calculating means and the determining means, so that the load of the servo motor can be evaluated off-line (desktop). Therefore, the quality of the operation program can be determined. For this reason, compared with the case where an actual motor load is measured and evaluated in the field, the operation program can be corrected in a short time, and the robot setup time in the field can be shortened.

以下に本発明の実施の形態の具体例を図面を用いて詳細に説明する。図1は、本発明に係るロボットプログラム評価・修正装置を含むロボットシステムのシステム構成図である。   Specific examples of embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a system configuration diagram of a robot system including a robot program evaluation / correction apparatus according to the present invention.

図1において、7はロボットプログラム評価・修正装置2に含まれるコンピュータ、8はコンピュータに接続されているキーボードやマウスなどの入力装置、9はコンピュータに接続されている出力装置である。また、3はロボット動作プログラムによりロボットの動作を制御するコントローラ、4は制御対象としての産業用のロボット、5はロボットの教示点を教示などするために用いられる教示装置である。なお、ロボット4には、複数の動作軸を有する種々のロボットを適用することが可能である。   In FIG. 1, 7 is a computer included in the robot program evaluation / correction device 2, 8 is an input device such as a keyboard and mouse connected to the computer, and 9 is an output device connected to the computer. Reference numeral 3 denotes a controller for controlling the operation of the robot by a robot operation program, 4 denotes an industrial robot as a control target, and 5 denotes a teaching device used for teaching a teaching point of the robot. Note that various robots having a plurality of motion axes can be applied to the robot 4.

本発明に係るロボットプログラム評価・修正装置2は、少なくともコンピュータ7、入力装置8、出力装置9を備えており、オフラインで作成された動作プログラムをオフラインで修正することができる装置である。なお、ロボットプログラム評価・修正装置2と、コントローラ3と、ロボット4と、教示装置5とからロボットプログラム評価・修正装置システム1が構成される。   The robot program evaluation / correction device 2 according to the present invention includes at least a computer 7, an input device 8, and an output device 9, and is an apparatus that can correct an operation program created offline. The robot program evaluation / correction device system 1, the controller 3, the robot 4, and the teaching device 5 constitute a robot program evaluation / correction device system 1.

ロボットプログラム評価・修正装置2の出力装置9は、表示装置としてのディスプレイであり、ロボット4や、加工対象としてのワーク(図示せず)や、ロボット4の周囲に存在する周辺機器(図示せず)などの画像データを表示する。コンピュータ7は出力装置9と共に、動作プログラムに基づいてロボット4のシミュレーションを実施することができるようになっている。シミュレーションは、ロボット動作プログラムの評価や修正を行うために実施され、指定された移動指令に従ってロボットを模擬動作させる。   The output device 9 of the robot program evaluation / correction device 2 is a display as a display device, and a robot 4, a workpiece (not shown) as a processing target, and peripheral devices (not shown) around the robot 4. ) And other image data. The computer 7 can perform a simulation of the robot 4 together with the output device 9 based on the operation program. The simulation is performed to evaluate and correct the robot operation program, and simulates the robot according to a designated movement command.

図2に示すように、第1の実施形態のロボットプログラム評価・修正装置2(コンピュータ7A)は、動作プログラムの動作経路上の教示点の修正作業を短時間で行うことができるものであり、読み出された動作プログラムを画面上に表示し、各動作軸の動作部分を指定する動作部指定手段10と、実際のシステムの目標動作経路を保存し、かつ指定する経路指定手段11と、ロボット4の目標動作経路上の任意の目標教示点と、目標教示点に対応するコンピュータシミュレーションによる擬似動作経路上の擬似教示点とのずれ量を指定するずれ量指定手段12と、動作プログラムのシミュレーションを行うシミュレーション手段13と、シミュレーション結果から経過時間とそのときのロボット4の位置・姿勢を記録する記録手段14と、シミュレーション結果から目標教示点と擬似教示点とのずれ量を算出して記憶する記憶手段15と、ずれ量が許容値より大きいかどうかを周知の評価関数により評価し、ずれ量が許容値より大きい場合に、ずれ量が小さくなるように所定の変更幅で教示点をずらし、ずれ量が許容値より小さくなるまでシミュレーションを繰り返し実行して教示点を修正する修正手段16と、を備えている。   As shown in FIG. 2, the robot program evaluation / correction device 2 (computer 7A) according to the first embodiment is capable of correcting teaching points on the operation path of the operation program in a short time. The read operation program is displayed on the screen, the operation unit specifying means 10 for specifying the operation part of each operation axis, the path specifying means 11 for storing and specifying the target operation path of the actual system, and the robot A deviation amount designation means 12 for designating a deviation amount between an arbitrary target teaching point on the target movement path 4 and a pseudo teaching point on the pseudo movement path by computer simulation corresponding to the target teaching point; Simulation means 13 for performing, recording means 14 for recording the elapsed time and the position / posture of the robot 4 at that time from the simulation result, The storage means 15 for calculating and storing the deviation amount between the target teaching point and the pseudo teaching point from the simulation result, and evaluating whether or not the deviation amount is larger than the allowable value are evaluated by a known evaluation function. Correction means 16 that corrects the teaching point by repeatedly executing the simulation until the deviation amount becomes smaller than the allowable value by shifting the teaching point so that the deviation amount becomes smaller when the deviation is larger. .

図3は、ロボットプログラム評価・修正装置による修正方法の流れを示したフローチャートである。図3において、ステップT1では、出力装置9の画面上で、ロボット4、ワーク、周辺機器の画像データを3次元的に配置するレイアウト作成を行う。ロボット4、ワーク、周辺機器の位置や姿勢などの画像データは、CAD装置等から図形情報、配置情報等が読み込まれて作成される。   FIG. 3 is a flowchart showing a flow of a correction method by the robot program evaluation / correction device. In FIG. 3, in step T <b> 1, a layout is created that three-dimensionally arranges image data of the robot 4, the workpiece, and peripheral devices on the screen of the output device 9. Image data such as the positions and postures of the robot 4, work, and peripheral devices is created by reading graphic information, arrangement information, and the like from a CAD device or the like.

ステップT2では、出力装置9の画面上で、ロボット4、ワーク、周辺機器に対応づけられた動作プログラムを作成する。ステップT3〜T5ではプログラムの修正条件を設定する。具体的には、ロボット4の各動作軸の動作部分を指定したり(ロボットプログラム評価・修正装置の動作部指定手段10に対応する)、画面上に表示するプログラム実行行を指定したり、目標動作経路を3次曲線として指定したり(ロボットプログラム評価・修正装置の経路指定手段11に対応する)、目標経路からの許容ずれ量(ロボットプログラム評価・修正装置のずれ量指定手段12に対応する)を指定したりする。   In step T2, an operation program associated with the robot 4, the workpiece, and the peripheral device is created on the screen of the output device 9. In steps T3 to T5, program correction conditions are set. Specifically, the motion part of each motion axis of the robot 4 is designated (corresponding to the motion part designating means 10 of the robot program evaluation / correction device), the program execution line to be displayed on the screen is designated, the target The motion path is specified as a cubic curve (corresponding to the robot program evaluation / correction apparatus path specifying means 11), or the allowable deviation from the target path (corresponding to the robot program evaluation / correction apparatus deviation amount specifying means 12). ).

ステップT6ではシミュレーション手段13により動作プログラムを実行して、ロボット動作のシミュレーションを行い、ステップT7では各動作軸の単位時間毎の現在位置を経過時間と共に記録する(実行行からその教示点を参照できるものとする)。このステップはロボットプログラム評価・修正装置の記録手段14に対応する。   In step T6, an operation program is executed by the simulation means 13 to simulate the robot operation. In step T7, the current position of each operation axis for each unit time is recorded together with the elapsed time (the teaching point can be referred from the execution line). Suppose). This step corresponds to the recording means 14 of the robot program evaluation / correction device.

Figure 0004829151
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以上により、本実施形態によれば、現場で目標動作経路と擬似動作経路が一致するように多数の教示点を修正する場合と比較して、短時間で動作プログラムの教示点の修正作業を行うことができ、これにより、現場におけるロボット4のセットアップ時間を大幅に短縮することができる。したがって、生産現場においてロボット生産システムを容易に構築することができると共に、生産システムの変更に柔軟に対応することができる。   As described above, according to the present embodiment, the teaching point of the operation program is corrected in a short time compared to the case where a large number of teaching points are corrected so that the target motion path and the pseudo motion path coincide with each other at the site. As a result, the setup time of the robot 4 at the site can be greatly shortened. Therefore, a robot production system can be easily constructed at the production site, and a change in the production system can be flexibly handled.

次に、コンピュータ7Bを有するロボットプログラム評価・修正装置2の第2の実施形態について説明する。本実施形態のロボットプログラム評価・修正装置2(コンピュータ7B)は、モータ負荷の許容範囲内でロボット4(図1参照)のサイクルタイムが最小になるように、指令速度及び指令加速度を修正する装置であり、図4に示すように、6軸の多関節型ロボットの上腕や前腕などの動作部分及びこの動作部分を駆動するサーボモータの負荷の許容値を指定する指定手段20と、動作プログラムのシミュレーションを行うシミュレーション手段21と、サーボモータの負荷を算出する負荷算出手段22と、サーボモータに対する指令速度及び指令加速度とモータ負荷を時系列に関連づけて記憶する記憶手段23と、サーボモータの負荷を評価する周知の評価関数により、各動作軸のサーボモータの負荷が許容範囲内にあるかどうかを判定する判定手段24と、を備えている。   Next, a second embodiment of the robot program evaluation / correction apparatus 2 having the computer 7B will be described. The robot program evaluation / correction device 2 (computer 7B) of this embodiment corrects the command speed and the command acceleration so that the cycle time of the robot 4 (see FIG. 1) is minimized within the allowable range of the motor load. As shown in FIG. 4, a designating unit 20 for designating an operation part such as an upper arm or a forearm of a 6-axis articulated robot and a load of a servo motor that drives the operation part, and an operation program Simulation means 21 for performing simulation, load calculation means 22 for calculating the load of the servo motor, storage means 23 for storing the command speed and command acceleration for the servo motor and the motor load in association with each other in time series, and the load on the servo motor Determine whether the load on the servo motor of each motion axis is within the allowable range using a well-known evaluation function to evaluate It includes a constant unit 24.

図5は、図4のロボットプログラム評価・修正装置2による評価・修正方法の流れを示したフローチャートである。図5において、ステップS1では、出力装置9(図1参照)の画面上で、ロボット4、ワーク、周辺機器の画像データを3次元的に配置するレイアウト作成を行う。ロボット4、ワーク、周辺機器の位置や姿勢などの画像データは、CAD装置等から図形情報、配置情報等が読み込まれて作成される。   FIG. 5 is a flowchart showing a flow of an evaluation / correction method performed by the robot program evaluation / correction device 2 of FIG. In FIG. 5, in step S <b> 1, a layout is created that three-dimensionally arranges image data of the robot 4, work, and peripheral devices on the screen of the output device 9 (see FIG. 1). Image data such as the positions and postures of the robot 4, workpieces, and peripheral devices are created by reading graphic information, arrangement information, and the like from a CAD device or the like.

ステップS2では、出力装置9の画面上で、ロボット4、ワーク、周辺機器に対応づけられた動作プログラムを作成する。ステップS3ではプログラムの修正条件を設定する(ロボットプログラム評価・修正装置2の指定手段20に対応する)。具体的には、ロボット4の動作部分を指定したり、サーボモータの負荷の許容値を指定したり、画面上に表示するプログラム実行行を指定したり、修正対象となるプログラム指令速度や指令加速度を指定したり、プログラムの行毎に指令速度や指令加速度を変更する修正幅δを指定したり、サイクルタイムの初期値を指定したりする。   In step S <b> 2, an operation program associated with the robot 4, the workpiece, and the peripheral device is created on the screen of the output device 9. In step S3, program correction conditions are set (corresponding to the designation means 20 of the robot program evaluation / correction device 2). Specifically, the operating part of the robot 4 is specified, the allowable load of the servo motor is specified, the program execution line to be displayed on the screen is specified, the program command speed or command acceleration to be corrected is specified. , A correction range δ for changing the command speed and command acceleration for each line of the program, or an initial value of the cycle time.

ステップS4では、シミュレーション手段21により動作プログラムを実行して、ロボット動作のシミュレーションを行い、各動作軸の単位時間毎の現在位置を経過時間と共に記録する。ステップS5では、シミュレーション結果のロボット4の各動作軸の経過時間と位置との関係からサーボモータの負荷トルクを以下の式から算出する(ロボットプログラム評価・修正装置2の負荷算出手段22に対応する)。
負荷トルク=ニュートンオイラトルク+摩擦力+ロータイナーシャ駆動力
In step S4, the motion program is executed by the simulation means 21, the robot motion is simulated, and the current position of each motion axis per unit time is recorded together with the elapsed time. In step S5, the load torque of the servo motor is calculated from the relationship between the elapsed time and position of each motion axis of the robot 4 as a simulation result (corresponding to the load calculation means 22 of the robot program evaluation / correction device 2). ).
Load torque = Newton oiler torque + friction force + rotor inertia driving force

ステップS6では、行毎のプログラム指令速度、指令加速度と各動作軸のモータ負荷を時系列に関連づけて記憶する(ロボットプログラム評価・修正装置2の記憶手段23に対応する)。ステップS7では、動作プログラムの各行毎に各動作軸のモータ負荷が許容値以下であるかを周知の評価関数により判定すると共に、最初にシミュレーションを実行したときに、各行毎に許容範囲にあるかどうかを記録する。ここで、評価関数とは、サーボモータの負荷を判定したり、ロボット4、ワーク、周辺機器等の相対的位置関係の最適化を図ったりするために用いられる評価基準としての重みづけされた関数をいう。例えば、評価関数を用いてロボットの動作を評価する装置として、特開2005−22062号公報に記載されたものがある。   In step S6, the program command speed and command acceleration for each line and the motor load of each motion axis are stored in association with each other in time series (corresponding to the storage means 23 of the robot program evaluation / correction device 2). In step S7, it is determined by a well-known evaluation function whether the motor load of each operation axis is equal to or less than the allowable value for each line of the operation program, and whether it is within the allowable range for each line when the simulation is first executed. Record how. Here, the evaluation function is a weighted function as an evaluation criterion used for determining the load of the servo motor or optimizing the relative positional relationship between the robot 4, the workpiece, the peripheral devices, and the like. Say. For example, there is an apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-22062 as an apparatus for evaluating the operation of a robot using an evaluation function.

図6は、ロボットプログラム評価・修正装置2の第3の実施形態を示す構成図である。本実施形態のロボットプログラム評価・修正装置2(コンピュータ7C)は、第2の実施形態のロボットプログラム評価・修正装置2に指令速度及び指令加速度を修正する修正手段25を加えたものである。   FIG. 6 is a configuration diagram showing a third embodiment of the robot program evaluation / correction apparatus 2. The robot program evaluation / correction device 2 (computer 7C) of this embodiment is obtained by adding correction means 25 for correcting the command speed and command acceleration to the robot program evaluation / correction device 2 of the second embodiment.

図7は、図6のロボットプログラム評価・修正装置2による修正方法の流れを示したフローチャートである。このフローチャートは、図5のフローチャートにステップS8が追加されたものである。ステップS8では、ステップS7において各動作軸のモータ負荷が許容範囲にあると判定された場合に、このときの各行毎の指令速度、指令加速度と実行時間、全体のサイクルタイムを算出し、これがすでに記録されているサイクルタイムより短い場合は記録する。そして、対象プログラム行の指令速度、指令加速度に修正幅δを加算し、再びシミュレーションを繰り返す。各動作軸のモータ負荷が許容範囲にないと判定された場合、対象プログラム行の指令速度、指令加速度に修正幅δを減算する。最初に実行したときに、許容範囲にない場合、モータ負荷の許容範囲になるまで、速度、加速度にδを減算する。最初に実行したときに、許容範囲にある場合、デューティの許容範囲を越えるか、指令速度、指令加速度の上限になるまで、速度、加速度に変更幅δを加算する。   FIG. 7 is a flowchart showing the flow of the correction method by the robot program evaluation / correction device 2 of FIG. This flowchart is obtained by adding step S8 to the flowchart of FIG. In step S8, when it is determined in step S7 that the motor load of each operation axis is within the allowable range, the command speed, command acceleration and execution time for each row at this time, and the total cycle time are calculated. If it is shorter than the recorded cycle time, record it. Then, the correction width δ is added to the command speed and command acceleration of the target program line, and the simulation is repeated again. When it is determined that the motor load of each operation axis is not within the allowable range, the correction width δ is subtracted from the command speed and command acceleration of the target program line. If it is not within the allowable range when first executed, δ is subtracted from the speed and acceleration until the motor load is within the allowable range. When it is within the allowable range when it is first executed, the change width δ is added to the speed and acceleration until the allowable range of the duty is exceeded or the upper limit of the command speed and the command acceleration is reached.

各行毎に評価を行い、最初に実行したときに、許容範囲にない場合、デューティの許容範囲に入った時点で行変更を終了、そうでなければ、ステップS4のシミュレーションを行い、評価処理を繰返す。最初に実行したときに、許容範囲にある場合、デューティの許容範囲を越えるか、指令速度、指令加速度の上限になった時点で行変更を終了、そうでなければ、ステップS4のシミュレーションを行い、評価処理を繰返す。この作業をプログラムのすべての行の処理が終了するまで繰返す。このようにして、モータの負荷の許容範囲内で最大の指令速度及び指令加速度を求めることができる。   The evaluation is performed for each row, and if it is not within the allowable range when it is first executed, the row change is terminated when the duty is within the allowable range. Otherwise, the simulation in step S4 is performed and the evaluation process is repeated. . When it is within the allowable range when it is first executed, the line change is finished when the allowable range of the duty is exceeded or the command speed and the command acceleration are reached. Otherwise, the simulation of step S4 is performed, Repeat the evaluation process. This operation is repeated until all the lines in the program have been processed. In this way, the maximum command speed and command acceleration can be obtained within the allowable range of the motor load.

以上により、第2及び第3の実施形態によれば、オフライン(机上)でサーボモータの負荷を評価することができ、この評価に基づき動作プログラムの良否を判定することができるため、現場において実際のモータ負荷を測定し評価する場合と比較して、動作プログラムの修正作業を短い時間で行うことができ、現場におけるロボットのセットアップ時間を短縮することができる。また、第2の実施形態によれば、現場においてサイクルタイムが最小になるように動作プログラムの指令速度及び指令加速度を修正する場合と比較して、短時間で動作プログラムの修正を行うことができ、これにより、現場におけるロボット4のセットアップ時間を大幅に短縮することができる。また、同じロボット4を用いて多品種生産を行う場合に、動作プログラムの修正を行う手間を大幅に削減することが可能となる。   As described above, according to the second and third embodiments, the load on the servo motor can be evaluated offline (on the desk), and the quality of the operation program can be determined based on this evaluation. Compared with the case where the motor load is measured and evaluated, the operation program can be corrected in a shorter time, and the setup time of the robot on site can be shortened. Further, according to the second embodiment, the operation program can be corrected in a short time compared to the case where the command speed and command acceleration of the operation program are corrected so that the cycle time is minimized at the site. As a result, the setup time of the robot 4 at the site can be greatly shortened. Further, when multi-product production is performed using the same robot 4, it is possible to greatly reduce the trouble of correcting the operation program.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々変更して実施することができる。本明細書では、第1、第2、第3の実施形態を分けて記載しているが、これらの実施形態を合体させることも可能である。例えば、第1の実施形態を実施して、動作経路のずれ修正した後に、第2又は第3の実施形態を実施することで、計算機モデルと実際のシステムの整合性を高めることが可能となる。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change can be implemented. In this specification, although 1st, 2nd, 3rd embodiment is described separately, it is also possible to combine these embodiment. For example, it is possible to improve the consistency between the computer model and the actual system by implementing the second embodiment after implementing the first embodiment and correcting the deviation of the operation path. .

本発明に係るロボットプログラム評価・修正装置を含むロボットプログラム評価・修正装置システムのシステム構成図である。1 is a system configuration diagram of a robot program evaluation / correction device system including a robot program evaluation / correction device according to the present invention. ロボットプログラム評価・修正装置の第1の実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows 1st Embodiment of a robot program evaluation and correction apparatus. 図2に示すロボットプログラム評価・修正装置による修正方法の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the correction method by the robot program evaluation and correction apparatus shown in FIG. ロボットプログラム評価・修正装置の第2の実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows 2nd Embodiment of a robot program evaluation and correction apparatus. 図4に示すロボットプログラム評価・修正装置による修正方法の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the correction method by the robot program evaluation and correction apparatus shown in FIG. ロボットプログラム評価・修正装置の第3の実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows 3rd Embodiment of the robot program evaluation and correction apparatus. 図6に示すロボットプログラム評価・修正装置による修正方法の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the correction method by the robot program evaluation and correction apparatus shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

2 ロボットプログラム評価・修正装置
7,7A〜7C コンピュータ
8 入力装置
9 出力装置
10,20 動作指定手段
11 経路指定手段
12 ずれ量指定手段
13,21 シミュレーション手段
14 記録手段
15,23 記憶手段
16 修正手段
22 負荷算出手段
24 判定手段
25 修正手段
2 Robot program evaluation / correction device 7, 7A to 7C Computer 8 Input device 9 Output device 10, 20 Operation designation means 11 Path designation means 12 Deviation amount designation means 13, 21 Simulation means 14 Recording means 15, 23 Storage means 16 Correction means 22 Load calculation means 24 Determination means 25 Correction means

Claims (4)

ロボットが所望の動作を行うように該ロボットの動作プログラムを修正するためのロボットプログラム評価・修正方法であって、
前記ロボットの目標動作経路上の目標教示点と、前記目標教示点に対応するシミュレーションによる擬似動作経路上の擬似教示点との間のずれ量を算出し記録することと、
前記目標教示点を修正すべきか否かを評価する評価関数としてのずれ量が許容値を超えているかを評価し、前記ずれ量が前記許容値より大きい場合には、該ずれ量が小さくなるように所定の変更幅で、前記擬似教示点に対応する前記動作プログラム中の教示点をずらし、該ずれ量が前記許容値より小さくなるまで前記シミュレーションを繰り返し実行し、前記擬似教示点に対応する前記動作プログラム中の教示点を修正することと、
を備えるロボットプログラム評価・修正方法。
A robot program evaluation / correction method for correcting an operation program of a robot so that the robot performs a desired operation,
Calculating and recording a deviation amount between a target teaching point on the target movement path of the robot and a pseudo teaching point on a pseudo movement path by simulation corresponding to the target teaching point;
It is evaluated whether a deviation amount as an evaluation function for evaluating whether or not the target teaching point should be corrected exceeds an allowable value. If the deviation amount is larger than the allowable value, the deviation amount is reduced. The teaching point in the operation program corresponding to the pseudo teaching point is shifted by a predetermined change width, the simulation is repeatedly executed until the shift amount becomes smaller than the allowable value, and the pseudo teaching point corresponding to the pseudo teaching point is Correcting the teaching points in the motion program ;
A robot program evaluation / correction method comprising:
前記シミュレーションによって、前記ロボットの動作部分を駆動するモータの負荷を算出することと、
前記モータの負荷が許容値を超えているかを評価関数により評価することと、
をさらに備える請求項1に記載のロボットプログラム評価・修正方法。
Calculating a load of a motor that drives an operation part of the robot by the simulation;
Evaluating whether the load of the motor exceeds an allowable value by an evaluation function;
The robot program evaluation / correction method according to claim 1, further comprising:
ロボットの動作プログラムを修正するためのロボットプログラム評価・修正装置であって、
前記ロボットの動作を確認するためのシミュレーション機能を有するコンピュータを備え、
該コンピュータが、前記ロボットの目標動作経路上の目標教示点と、前記目標教示点に対応するシミュレーションによる擬似動作経路上の擬似教示点との間のずれ量を算出し記憶する記憶手段と、
前記目標教示点を修正すべきか否かを評価する評価関数としてのずれ量が許容値を超えているかを評価し、前記ずれ量が前記許容値より大きい場合には、該ずれ量が小さくなるように所定の変更幅で、前記擬似教示点に対応する前記動作プログラム中の教示点をずらし、該ずれ量が前記許容値より小さくなるまで前記シミュレーションを繰り返し実行し、前記擬似教示点に対応する前記動作プログラム中の教示点を修正する修正手段と、を備えるロボットプログラム評価・修正装置。
A robot program evaluation / correction device for correcting a robot operation program,
A computer having a simulation function for confirming the operation of the robot;
Storage means for calculating and storing a shift amount between a target teaching point on the target motion path of the robot and a pseudo teaching point on a pseudo motion path by simulation corresponding to the target teaching point;
It is evaluated whether a deviation amount as an evaluation function for evaluating whether or not the target teaching point should be corrected exceeds an allowable value. If the deviation amount is larger than the allowable value, the deviation amount is reduced. The teaching point in the operation program corresponding to the pseudo teaching point is shifted by a predetermined change width, the simulation is repeatedly executed until the shift amount becomes smaller than the allowable value, and the pseudo teaching point corresponding to the pseudo teaching point is A robot program evaluation / correction device comprising: correction means for correcting teaching points in an operation program .
前記コンピュータが、前記シミュレーションによって前記ロボットの動作部分を駆動するモータの負荷を算出する負荷算出手段と、
前記モータの負荷が許容値を超えているかを評価関数により評価する判定手段と、
をさらに備える請求項3に記載のロボットプログラム評価・修正装置。
A load calculating means for calculating a load of a motor for driving the moving part of the robot by the simulation;
A determination means for evaluating by an evaluation function whether the load of the motor exceeds an allowable value;
The robot program evaluation / correction device according to claim 3, further comprising:
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