JP2008217730A - Robot control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ロボットの動作結果、加工作業中の状態監視のための計測データ等を履歴情報として保存し、動作検証及び品質管理を支援するロボット制御装置に関するものである。 The present invention relates to a robot control apparatus that stores operation results of a robot, measurement data for monitoring a state during a machining operation, and the like as history information, and supports operation verification and quality management.
従来から、教示した作業プログラムを再生した際の動作結果、溶接時の実電流値等の計測データを履歴情報として保存しておくことによって、動作検証及び品質管理に役立てるティーチングプレイバック方式の産業用ロボットが知られている(例えば、特許文献1、2参照)。
Conventionally, teaching playback system for industrial use that is useful for operation verification and quality control by saving measurement data such as operation results when replaying the taught work program and actual current value during welding as history information A robot is known (see, for example,
例えば、特許文献1には、ロボットがワークを溶接加工する度に作業プログラム名、溶接箇所、溶接電流・溶接電圧等の計測データを履歴情報として保存し、この保存した履歴情報を加工作業終了後に解析したり管理したりすることができるアーク溶接ロボットが開示されている。
For example, in
また、特許文献2には、ロボットの動作中にアラームが発生した場合に、現象の再現に必要なロボットの位置姿勢データ、動作指令、周辺に備えた視覚センサが撮像した画像情報等を取得し、アラーム発生時の状況が再現できるロボットシステムが開示されている。
Further, in
ところで、アーク溶接、スポット溶接等の加工作業を行う生産現場で使用されるワークは、複雑な形状をしておりロットによって精度がばらつくことがあるために、ロボットに加工作業を行わせる前に、教示済みの教示点に対して位置姿勢の修正を行うことがある。ところが、特に溶接姿勢(アーク溶接トーチの狙い角、スポット溶接ガンの傾き等)を修正した場合、溶接姿勢によって溶接電流、溶接電圧等の実溶接条件が変動するために、修正前の溶接姿勢では問題なく溶接できていたにも関わらず、修正後の溶接姿勢において溶接不良が発生することがある。溶接姿勢を意図的に修正した場合は設定している溶接条件を見直せば良いが、溶接不良発生時の溶接姿勢を検証した結果、例えば位置のみを修正すれば問題なかったにも関わらず誤って溶接姿勢を修正していたり、溶接姿勢を5度傾けるつもりが誤って10度傾けていたりといった溶接不良の原因が発覚する。このような場合は、溶接不良が発生していなかった過去の溶接姿勢を特定し、元の溶接姿勢に戻したいことがある。 By the way, since the work used at the production site that performs processing work such as arc welding and spot welding has a complicated shape and the accuracy may vary depending on the lot, before letting the robot perform the processing work, The position and orientation may be corrected with respect to the taught points that have been taught. However, especially when the welding posture (target angle of arc welding torch, inclination of spot welding gun, etc.) is corrected, the actual welding conditions such as welding current and welding voltage vary depending on the welding posture. In spite of the fact that welding was possible without any problems, poor welding may occur in the corrected welding posture. If the welding posture is intentionally corrected, it is sufficient to review the welding conditions that have been set.However, as a result of verifying the welding posture at the time of welding failure, for example, if only the position was corrected, there was no problem. Causes of poor welding such as correcting the welding posture or intentionally tilting the welding posture by 5 degrees but tilting it by 10 degrees are detected. In such a case, there is a case where it is desired to specify a past welding posture in which no welding failure has occurred and to return to the original welding posture.
特許文献1記載の従来技術では、溶接箇所である教示点と、その教示点における計測データをセットにして履歴情報を保存しているので、履歴情報に基づき、溶接不良が発生した溶接箇所すなわち教示点を特定できる。そして、この教示点の位置姿勢データを解析することで、溶接不良発生時の位置姿勢を特定することができる。
In the prior art described in
また、特許文献2記載の従来技術では、アラームが発生した場合に限り、アラーム発生時の状況を再現するための各種データを履歴情報として保存している。この履歴情報にはアラーム発生時の位置姿勢データが含まれているので、アラーム発生時の位置姿勢を容易に特定することができる。
In the prior art described in
しかしながら、特許文献1記載の従来技術では、溶接不良が発生したときの教示点を割り出して位置姿勢を特定することはできても、位置姿勢データが履歴情報に含まれないために、溶接不良が発生しない過去の位置姿勢を容易に特定することができないという問題があった。特定するには、過去の作業プログラムをバックアップデータ等から読み出して検証するといった手順が必要であるために多大な工数を要していた。
However, in the prior art described in
また、特許文献2記載の従来技術では、アラームが発生した場合にのみ履歴情報を取得しているために、アークスタート不良、アーク切れ、スポット溶接ガンの異常等、アラームとして明確に定義できるものについてのみ、再現可能となっている。すなわち、アラームとして明確に定義できないビード幅不足、溶け込み不良等の溶接不良が発生した場合は、履歴情報が取得されないために、特許文献1と同様、溶接不良が発生しない過去の溶接姿勢を特定することができないという問題があった。
In addition, in the prior art described in
そこで、本発明は、例えば位置姿勢の修正が原因で溶接不良が発生した場合等に、簡単な操作で溶接不良が発生しない過去の位置姿勢に修復することができるロボット制御装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a robot control device that can restore a past position and orientation in which a welding failure does not occur with a simple operation, for example, when a welding failure occurs due to correction of the position and orientation. Objective.
上記目的を達成するために、第1の発明は、
ティーチペンダントによって予め教示された作業プログラムに従ってロボットに取り付けられた作業ツールを作業箇所に移動させ、所定の作業を実行させるとともに作業中の状態を監視するための計測データを取得して保存するロボット制御装置において、
前記計測データとともに前記作業箇所における教示点の位置データ及び前記作業ツールの姿勢データを履歴情報として保存する保存処理部と、
前記履歴情報を前記ティーチペンダントに表示する表示処理部と、
前記ティーチペンダントにより選択された前記履歴情報に含まれる前記位置データ及び/又は前記姿勢データを、前記作業プログラムに設定する位置姿勢データ設定部と、を備えたことを特徴とするロボット制御装置である。
In order to achieve the above object, the first invention provides:
Robot control that moves the work tool attached to the robot to the work location according to the work program taught in advance by the teach pendant, executes the predetermined work, and acquires and stores the measurement data for monitoring the working state In the device
A storage processing unit for storing the position data of the teaching point at the work location together with the measurement data and the posture data of the work tool as history information;
A display processing unit for displaying the history information on the teach pendant;
A robot control apparatus comprising: a position / orientation data setting unit that sets the position data and / or the attitude data included in the history information selected by the teach pendant in the work program. .
第2の発明は、前記履歴情報を保存するか否かの付加情報を前記作業箇所毎に設定する設定部を備え、前記保存処理部は前記付加情報が設定されているときは前記履歴情報を保存し、前記付加情報が設定されていないときは前記履歴情報を保存しないことを特徴とする第1の発明記載のロボット制御装置である。 2nd invention is provided with the setting part which sets the additional information of whether to preserve | save the said log | history information for every said work location, and the said storage process part displays the said log | history information when the said additional information is set. The robot control apparatus according to the first aspect of the invention is characterized in that the history information is not stored when the additional information is not stored.
第3の発明は、前記履歴情報に前記作業プログラムの番号又は前記所定の作業を実行した作業日時が含まれていることを特徴とする第1又は第2の発明に記載のロボット制御装置である。 A third invention is the robot control device according to the first or second invention, wherein the history information includes a number of the work program or a work date and time when the predetermined work is executed. .
第4の発明は、前記作業箇所は1又は複数の教示点であることを特徴とする第1〜第3のいずれかに記載のロボット制御装置である。 A fourth aspect of the present invention is the robot control apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the work location is one or a plurality of teaching points.
第5の発明は、前記作業箇所が複数の教示点であるときは、前記位置姿勢データ設定部は前記選択された履歴情報に基づいて前記作業箇所の全ての教示点の位置姿勢データを設定することを特徴とする第4の発明に記載のロボット制御装置である。 According to a fifth aspect of the present invention, when the work location is a plurality of teaching points, the position / orientation data setting unit sets the position / orientation data of all the teaching points of the work location based on the selected history information. A robot control apparatus according to a fourth aspect of the present invention.
第6の発明は、前記選択された履歴情報に含まれる教示点に前記作業ツールを移動させる位置姿勢再現部を備えたことを特徴とする第1〜第5のいずれかに記載のロボット制御装置である。 6th invention has the position and orientation reproduction | regeneration part which moves the said work tool to the teaching point contained in the said selected history information, The robot control apparatus in any one of the 1st-5th characterized by the above-mentioned It is.
請求工の文言に従うこと、実施形態の文言を加えない。 Follow the wording of the claimant and do not add the wording of the embodiment.
第1の発明によれば、計測データとともに作業箇所における教示点の位置姿勢データを履歴情報として保存する保存処理部と、履歴情報をティーチペンダントに表示する表示処理部と、ティーチペンダントにより選択された履歴情報に含まれる位置姿勢データを作業プログラムに設定する位置姿勢データ設定部と、を備えたことによって、例えば位置姿勢の修正後において溶接不良が発生した場合に、所望の履歴情報を選択するだけで、溶接不良が発生しない過去の位置姿勢に修復することができる。 According to the first invention, the storage processing unit that stores the position / orientation data of the teaching point at the work location together with the measurement data as history information, the display processing unit that displays the history information on the teach pendant, and the teach pendant selected. By providing a position / orientation data setting unit that sets position / orientation data included in the history information in the work program, for example, when welding failure occurs after the position / orientation correction, only desired history information is selected. Thus, it is possible to restore the past position and posture where no welding failure occurs.
第2の発明によれば、履歴情報を保存するか否かの付加情報を作業箇所毎に設定する設定部を備え、付加情報が設定されているときは履歴情報を保存し、付加情報が設定されていないときは履歴情報を保存しないようにしている。すなわち、全ての作業箇所の履歴情報を取得すると膨大なデータ量となり所望の履歴情報を選択する際に手間取ることになるが、特定の作業箇所のみ履歴情報を保存するようにしたことによってデータ量をコンパクトにすることができるので、第1の発明が奏する効果に加えて、履歴情報の選択を短時間で行うことができる。 According to the second invention, there is provided a setting unit for setting, for each work location, additional information as to whether or not history information is to be stored. When additional information is set, the history information is stored and the additional information is set. When it is not done, history information is not saved. In other words, if the history information of all the work locations is acquired, the amount of data becomes enormous, and it takes time to select the desired history information. However, the history information is saved only for specific work locations. Since it can be made compact, it is possible to select history information in a short time in addition to the effects of the first invention.
第3の発明によれば、履歴情報に作業プログラムの番号又は所定の作業を実行した作業日時を含むようにしたことによって、第1又は第2の発明が奏する効果に加えて、履歴情報を作業プログラムの番号又は作業日時に基づいて容易に識別できるので、履歴情報の選択を短時間で行うことができる。 According to the third invention, the history information includes the work program number or the work date and time when the predetermined work has been executed, so that the history information is operated in addition to the effect produced by the first or second invention. Since it can be easily identified based on the program number or the work date and time, history information can be selected in a short time.
第4の発明によれば、履歴情報を1又は複数の教示点に対して取得するようにしている。例えばアーク溶接においては、溶接箇所は複数の教示点から構成される作業区間として教示されるから、履歴情報の管理は教示点毎に行うよりも作業区間毎に行った方が直感的で分かりやすい。すなわち、第1〜3の発明が奏する効果に加えて、品質管理時の工数を低減することができる。 According to the fourth invention, history information is acquired for one or a plurality of teaching points. For example, in arc welding, since a welding location is taught as a work section composed of a plurality of teaching points, it is more intuitive and easier to manage history information for each work section than for each teaching point. . That is, in addition to the effects exhibited by the first to third inventions, the number of man-hours during quality control can be reduced.
第5の発明によれば、作業箇所が複数の教示点であるときは、位置姿勢データ設定部は、選択された履歴情報に基づいて作業箇所の全ての教示点の位置姿勢データを設定するようにしている。すなわち、作業区間の複数の教示点のそれぞれを逐一選択して過去の位置姿勢データに戻すのではなく、作業区間を選択するだけで作業区間の全ての教示点における位置姿勢データを一括して過去の位置姿勢データに戻すことができるので、第1〜4の発明が奏する効果に加えて、位置姿勢修復時の工数を低減することができる。 According to the fifth aspect, when the work location is a plurality of teaching points, the position / orientation data setting unit sets the position / orientation data of all the teaching points of the work location based on the selected history information. I have to. That is, instead of selecting each of the plurality of teaching points in the work section one by one and returning to the past position and orientation data, the position and orientation data at all the teaching points in the work section are collected in the past only by selecting the work section. Therefore, in addition to the effects produced by the first to fourth aspects of the invention, the number of man-hours at the time of position / posture repair can be reduced.
第6の発明によれば、選択された履歴情報に含まれる教示点に作業ツールを移動させる位置姿勢再現部を備えたことによって、履歴情報に保存された位置姿勢に実際にロボットを移動させることができる。すなわち、位置姿勢を目視によって確認できるので、第1〜5の発明が奏する効果に加えて、より確実に位置姿勢を修復することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, the robot is actually moved to the position and orientation stored in the history information by including the position and orientation reproduction unit that moves the work tool to the teaching point included in the selected history information. Can do. That is, since the position and orientation can be confirmed by visual observation, the position and orientation can be more reliably restored in addition to the effects produced by the first to fifth aspects of the invention.
以下、発明の実施形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described based on examples with reference to the drawings.
[実施の形態1]
図1は、本発明の第1実施形態を示す産業用ロボットのブロック図である。同図に示すように、産業用ロボットは、マニピュレータM、ロボット制御装置1、加工用電源WPによって大略構成される。加工用電源WPは、産業用ロボットの用途に応じて構成されるものである。具体的には、スポット溶接の場合はスポット溶接機(コンタクタ)であればよいし、アーク溶接の場合はアーク溶接電源であればよい。以下では、これらを総称して加工用電源WPと呼ぶ。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a block diagram of an industrial robot showing a first embodiment of the present invention. As shown in the figure, the industrial robot is roughly constituted by a manipulator M, a
マニピュレータMは、ワークWに対してアーク溶接、スポット溶接等を自動で行うものであり、複数のアームと、これらを回転駆動するための複数のサーボモータ(図示せず)とによって構成されている。 The manipulator M automatically performs arc welding, spot welding, and the like on the workpiece W, and includes a plurality of arms and a plurality of servo motors (not shown) for rotationally driving these arms. .
加工用電源WPは、例えばアーク溶接の場合はアーク溶接電源であって、マニピュレータMに取り付けられた作業ツールとしてのアーク溶接トーチ(図示せず)とワークWとの間に溶接電圧を供給するものである。加工用電源WPはロボット制御装置1のWPインターフェース11に接続され、溶接時にロボット制御装置1から出力される各種溶接制御信号によって溶接を実行する。
The processing power source WP is, for example, an arc welding power source in the case of arc welding, and supplies a welding voltage between an arc welding torch (not shown) as a work tool attached to the manipulator M and the workpiece W. It is. The processing power supply WP is connected to the WP interface 11 of the
ロボット制御装置1は、マニピュレータMの動作制御を行ったり、加工用電源WPに制御信号を与えたりするものであり、CPU2、ROM3、RAM4、ハードディスク5、TPインタフェース10、WPインタフェース11、システムタイマ6、駆動指令部30及びサーボドライバ(図示せず)の各部を備えており、これらはバス(図示せず)を介して接続されている。
The
ROM3は、ティーチペンダントTPからの入力に基づいて作業プログラムを編集処理して作業プログラム記憶部12に保存するプログラム編集処理部7、作成された作業プログラムを解釈して実行するプログラム実行部8、マニピュレータMの動作制御を行うための動作制御部9等、各種制御を行うための制御ソフトウェアを備えている。
The
ROM3は、さらに、付加情報設定部21、保存処理部23、表示処理部22、位置姿勢データ設定部25及び位置姿勢再現部24を備えている。付加情報設定部21は、ティーチペンダントTPからの入力に基づき、履歴情報を保存するか否かを決定する付加情報を作業箇所毎に設定して作業プログラム記憶部5に記憶する。保存処理部23は、加工用電源WPが計測した計測データ等の履歴情報を取得し、履歴情報記憶部13に保存する。表示処理部22は、保存された履歴情報をティーチペンダントTPに表示する。位置姿勢データ設定部25は、選択された履歴情報に含まれる過去の位置姿勢データを、現在の作業プログラムに設定する。位置姿勢再現部24は選択された履歴情報に含まれる位置姿勢データが示す位置姿勢にロボットを移動させる処理を行う。上記した付加情報設定部21、保存処理部23、表示処理部22、位置姿勢データ設定部25及び位置姿勢再現部24の詳細については後述する。
The
RAM4は、CPU2のワーキングエリアとして用いられ、計算途中のデータが一時的に格納される。ハードディスク5は、マニピュレータMの作業が教示された作業プログラムが記憶される作業プログラム記憶部12、履歴情報が記憶される履歴情報記憶部13、各種制御変数等が格納される。システムタイマ6は、現在のシステム時刻を計時するものであり、例えば作業プログラムの作成日時等、タイムスタンプを付与する際に参照される。WPインタフェース11は、加工用電源WPを接続して通信するためのインタフェースである。
The
ティーチペンダントTPは、TPインタフェース10に接続された可搬式の教示操作盤であり、マニピュレータMを手動操作で動かすための軸操作キー、手動操作で移動させた位置を教示点として記憶するための記憶キー、作業プログラムに記憶された教示内容、履歴情報、作業者への各種ダイアログメッセージ等が表示される表示部等が備わっている(いずれも図示せず)。なお、以下では、ティーチペンダントTPによって教示した位置のことを教示点と呼び、教示点の中でも特に溶接加工等を行う位置を作業箇所と呼ぶことにする。
The teach pendant TP is a portable teaching operation panel connected to the
起動ボックスSBは、教示した作業プログラムの再生運転を行うための起動信号をロボット制御装置1に入力するためのものである。
The activation box SB is for inputting an activation signal for performing a reproduction operation of the taught work program to the
起動ボックスSBから起動信号が入力されると、プログラム実行部8は作業プログラム記憶部12に記憶された作業プログラムの内容を解釈し、動作制御部9が軌道計画等の演算を行い、この演算結果に基づいて駆動指令部30がマニピュレータMの各サーボモータに動作制御信号を出力する。この結果、マニピュレータMの複数の軸がそれぞれ回転し、教示された各教示点へ順次到達する。
When an activation signal is input from the activation box SB, the
次に、スポット溶接用途の産業用ロボットを例にして、履歴情報を取得する動作を説明する。 Next, an operation of acquiring history information will be described using an industrial robot for spot welding as an example.
図2は、スポット溶接加工するワークの作業箇所とその作業プログラムを示す図である。同図(a)において、作業箇所Pt1、Pt2及びPt3は、ワークWに対してスポット溶接を行う打点を示しており、同図(b)はこの作業プログラムの教示例を示している。 FIG. 2 is a diagram showing a work location of a work to be spot-welded and its work program. In FIG. 9A, work locations Pt1, Pt2, and Pt3 indicate points where spot welding is performed on the workpiece W, and FIG. 10B shows a teaching example of this work program.
同図(b)において、「プログラム番号」は作業プログラムを識別するための識別データであり、例えば4桁からなる番号が予め設定されている。「ステップ番号」は教示点に対して自動的に付与される番号であり、001から始まり教示点を記憶するたびに+1される。教示例では、同図(a)で示した作業箇所Pt1がステップ002に、作業箇所Pt2がステップ003に、作業箇所Pt3がステップ004にそれぞれ対応している。 In FIG. 5B, “program number” is identification data for identifying a work program, and a number consisting of, for example, 4 digits is preset. The “step number” is a number automatically assigned to the teaching point, and is incremented by 1 every time the teaching point is stored starting from 001. In the teaching example, the work location Pt1 shown in FIG. 4A corresponds to step 002, the work location Pt2 corresponds to step 003, and the work location Pt3 corresponds to step 004.
「移動命令」はマニピュレータMを作業箇所へ移動させるための命令であり、例えばMOVE命令ならば作業箇所へPTP動作を行い、LINE命令ならば作業箇所へ直線補間動作を行う。「作業命令」はマニピュレータMにスポット溶接、外部機器との信号入出力等を実行させるための命令であり、例えばSPOT命令ならばその作業箇所でスポット溶接を行う。 The “move command” is a command for moving the manipulator M to the work location. For example, if it is a MOVE command, a PTP operation is performed to the work location, and if it is a LINE command, a linear interpolation operation is performed to the work location. The “work command” is a command for causing the manipulator M to perform spot welding, signal input / output with an external device, and the like. For example, in the case of a SPOT command, spot welding is performed at the work location.
「管理番号」は、その作業箇所において履歴情報を保存するか否かを決定するための付加情報であり、作業プログラムの作成時に作業者が任意に設定できる。図示している教示例では、スポット溶接の打点である作業箇所Pt1、Pt2及びPt3に対して管理番号を設定している。上述したステップ番号は、教示済みの複数の教示点間に新たな教示点を追加したり、逆に教示点を削除したりするとリナンバリングされてしまうために、ステップ番号と作業箇所との対応関係がずれてしまう恐れがある。一方、管理番号は作業者が履歴情報を保存して品質管理等を行いたいと希望する作業箇所に対し、ユニークな番号を予め設定しておくものであり、教示点の追加・削除を行ってもリナンバリングされることはない。すなわち、管理番号と溶接箇所との対応関係が変わることはない。 The “management number” is additional information for determining whether or not history information is stored at the work location, and can be arbitrarily set by the worker when creating the work program. In the illustrated teaching example, management numbers are set for the work locations Pt1, Pt2, and Pt3 that are spot welding points. The above step numbers are renumbered when a new teaching point is added between multiple teaching points that have already been taught or a teaching point is deleted. Therefore, the correspondence between the step number and the work location May shift. On the other hand, the management number is a unique number set in advance for the work location where the operator wishes to store history information and perform quality control, etc. Will not be renumbered. That is, the correspondence between the management number and the welding location does not change.
「位置姿勢データ」は教示点の位置姿勢を表現するための値である。この値は、ベース座標、ツール座標等の座標系でのXYZαβγ値、1〜6軸の各軸値又はエンコーダ値等で表現される。 “Position and orientation data” is a value for expressing the position and orientation of the teaching point. This value is expressed by XYZαβγ values in the coordinate system such as base coordinates and tool coordinates, axis values of 1 to 6 axes or encoder values.
そして、上記した作業プログラムの再生運転が行われると、保存処理部23は、作業箇所に管理番号が設定されているか否かを判定し、管理番号が設定されていると判定したときは、加工用電源WPが溶接電流、溶接時間等の計測データを計測し、この計測データと、各作業箇所の位置姿勢データ、管理番号、及びシステムタイマ6から取得した作業日時を履歴情報として履歴情報記憶部13に保存する。ここでは、作業箇所Pt1、Pt2及びPt3に管理番号が設定されているので、Pt1〜Pt3の全ての作業箇所で履歴情報が保存される。管理番号が設定されていないと判定したときは、その作業箇所については履歴情報を保存しない。 Then, when the above-described operation program is regenerated, the storage processing unit 23 determines whether or not a management number is set in the work location, and when it is determined that the management number is set, The power source WP measures measurement data such as welding current and welding time, and the history information storage unit uses the measurement data, the position and orientation data of each work location, the management number, and the work date and time acquired from the system timer 6 as history information. Save to 13. Here, since management numbers are set for the work locations Pt1, Pt2, and Pt3, history information is stored at all the work locations Pt1 to Pt3. When it is determined that the management number is not set, history information is not saved for the work location.
図3は、履歴情報が履歴情報記憶部13に記憶された際のデータ構造を示す図である。同図に示すように、作業日時、プログラム番号、管理番号、ステップ番号、移動命令、位置姿勢データ、計測データ(溶接電流、溶接時間)がセットとなったテーブル形式で保存される。
FIG. 3 is a diagram illustrating a data structure when history information is stored in the history
保存された履歴情報は、表示処理部22によってティーチペンダントTPに表示される。図4は、履歴情報がティーチペンダントTPに表示された様子を示す図である。同図において、履歴情報表示画面Hdは上述した各履歴情報が表示される表示画面である。カーソルバーCrは作業者が履歴情報を選択するためのものである。また、修復ボタンRbは位置姿勢データの設定処理(位置姿勢データ設定部25)を実行するためのボタンであり、再現ボタンMbは履歴情報が記憶している位置姿勢にロボットを移動させる再現処理(位置姿勢再現部24)を実行するためのボタンである。 The stored history information is displayed on the teach pendant TP by the display processing unit 22. FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which history information is displayed on the teach pendant TP. In the figure, a history information display screen Hd is a display screen on which each history information described above is displayed. The cursor bar Cr is for the operator to select history information. The repair button Rb is a button for executing the position / orientation data setting process (position / orientation data setting unit 25), and the reproduction button Mb is a reproduction process (moving the robot to the position / orientation stored in the history information). This is a button for executing the position / orientation reproduction unit 24).
次に、選択された履歴情報に含まれる位置姿勢データが位置姿勢データ設定部25によって作業プログラムに設定される動作について説明する。 Next, an operation in which the position and orientation data included in the selected history information is set in the work program by the position and orientation data setting unit 25 will be described.
図5は、位置姿勢データ設定部25の処理の流れを示すフローチャートである。以下では、作業者が作業プログラム番号、作業日時を目安に履歴情報を選択し、図4で示した修復ボタンRbを押下することによって位置姿勢設定操作を行ったものとして、以降の処理について説明する。位置姿勢設定操作が行われると、ステップS1において、選択中の履歴情報に含まれる位置姿勢データ、プログラム番号、管理番号を読み出して、一時的にRAM4に記憶する。
FIG. 5 is a flowchart showing a process flow of the position / orientation data setting unit 25. In the following, the following processing will be described on the assumption that the worker selects history information based on the work program number and work date and performs the position / orientation setting operation by pressing the repair button Rb shown in FIG. . When the position / orientation setting operation is performed, in step S1, the position / orientation data, the program number, and the management number included in the selected history information are read out and temporarily stored in the
ステップS2において、読み出した作業プログラム番号に一致する作業プログラムを検索する。次にステップS3において、その作業プログラムをオープンし、読み出した管理番号に一致する管理番号を検索する。次にステップS4において、ステップS1で読み出した位置姿勢データを、管理番号が設定されている教示点の位置姿勢データに設定して作業プログラムを保存する。 In step S2, a work program matching the read work program number is searched. Next, in step S3, the work program is opened, and a management number that matches the read management number is searched. Next, in step S4, the position / orientation data read in step S1 is set to the position / orientation data of the teaching point for which the management number is set, and the work program is saved.
上記では位置データ及び姿勢データが設定される様子を示したが、位置のみ設定したり、姿勢のみ設定したりする場合は、図4で示した修復ボタンRbが操作された後、例えば図6で示すような位置のみを設定するための位置修復ボタンR1、姿勢のみを設定するための姿勢修復ボタンR2、位置及び姿勢を設定するための位置姿勢修復ボタンR3をさらに表示して、いずれかを指示入力させるようにすればよい。そして、指示入力結果に応じて位置姿勢データを設定するようにすればよい。なお、上記ボタンR1、R2及びR3は、ボタンの形式ではなく、ダイアログメッセージ等で作業者に問い合わせる形式としてもよい。 In the above description, the position data and the posture data are set. However, when only the position is set or only the posture is set, after the repair button Rb shown in FIG. 4 is operated, for example, in FIG. A position repair button R1 for setting only the position as shown, a posture repair button R2 for setting only the posture, and a position / posture repair button R3 for setting the position and posture are further displayed and designated. You may make it input. Then, position and orientation data may be set according to the instruction input result. Note that the buttons R1, R2, and R3 may be in the form of inquiring the operator with a dialog message or the like instead of the button format.
以上のステップにより、ティーチペンダントにより選択された履歴情報に含まれる位置姿勢データが作業プログラムの教示点に設定される。 Through the above steps, the position / orientation data included in the history information selected by the teach pendant is set as the teaching point of the work program.
次に、位置姿勢再現部24によって、選択された履歴情報に含まれる教示点に作業ツールを移動させる動作について説明する。
Next, the operation of moving the work tool to the teaching point included in the selected history information by the position /
図7は、位置姿勢再現部24の処理の流れを示すフローチャートである。以下では、作業者が作業プログラム番号、作業日時を目安に履歴情報を選択し、図4で示した再現ボタンMbを押下することによって位置姿勢再現操作を行ったものとして、以降の処理について説明する。位置姿勢再現操作が行われると、ステップS1において、選択中の履歴情報に含まれる教示点(位置姿勢データ)を読み出す。次にステップS2において、ステップS1で読み出した教示点に作業ツールを移動させる。
FIG. 7 is a flowchart showing a processing flow of the position /
以上のステップにより、ティーチペンダントにより選択された履歴情報に含まれる位置姿勢に作業ツールが移動される。 Through the above steps, the work tool is moved to the position and orientation included in the history information selected by the teach pendant.
以上説明したように、発明の実施形態1によれば、計測データとともに作業箇所における教示点の位置データ及び作業ツールの姿勢データを履歴情報として保存する保存処理部と、履歴情報をティーチペンダントに表示する表示処理部と、ティーチペンダントにより選択された履歴情報に含まれる位置姿勢データを作業プログラムに設定する位置姿勢データ設定部とを備えたことによって、例えば位置姿勢の修正後において溶接不良が発生した場合に、所望の履歴情報を選択するだけで溶接不良が発生しない過去の位置姿勢に修復することができる。 As described above, according to the first embodiment of the present invention, the storage processing unit that stores the position data of the teaching point at the work location and the posture data of the work tool together with the measurement data as history information, and the history information is displayed on the teach pendant. And a position / orientation data setting unit for setting the position / orientation data included in the history information selected by the teach pendant in the work program, for example, a welding failure has occurred after the position / orientation is corrected. In this case, it is possible to restore a past position and orientation in which no welding failure occurs only by selecting desired history information.
また、履歴情報を保存するか否かの付加情報を作業箇所毎に設定する設定部を備え、作業箇所に付加情報が設定されているときは履歴情報を保存し、付加情報が作業箇所に設定されていないときは履歴情報を保存しないようにしている。すなわち、全ての作業箇所の履歴情報を取得すると膨大なデータ量となり所望の履歴情報を選択する際に手間取ることになるが、特定の作業箇所のみ履歴情報を保存するようにしたことによってデータ量をコンパクトにすることができるので、履歴情報の選択を短時間で行うことができる。 In addition, it has a setting unit that sets additional information on whether to save history information for each work location. When additional information is set for the work location, the history information is saved and the additional information is set in the work location. When it is not done, history information is not saved. In other words, if the history information of all the work locations is acquired, the amount of data becomes enormous, and it takes time to select the desired history information. However, the history information is saved only for specific work locations. Since it can be made compact, history information can be selected in a short time.
また、履歴情報に作業プログラムの番号又は所定の作業を実行した作業日時を含むようにしたことによって、履歴情報を作業プログラムの番号又は作業日時に基づいて容易に識別できるので、履歴情報の選択を短時間で行うことができる。 Further, since the history information includes the work program number or the work date and time when the predetermined work is executed, the history information can be easily identified based on the work program number or the work date and time. It can be done in a short time.
また、選択された履歴情報に含まれる教示点に作業ツールを移動させる位置姿勢再現部を備えたことによって、履歴情報に保存された位置姿勢に実際にロボットを移動させることができる。すなわち、位置姿勢を目視によって確認できるので、より確実に位置姿勢を修復することができる。 In addition, since the position / orientation reproduction unit that moves the work tool to the teaching point included in the selected history information is provided, the robot can actually be moved to the position / orientation stored in the history information. That is, since the position and orientation can be visually confirmed, the position and orientation can be more reliably restored.
[実施の形態2]
本発明の実施形態2は、アーク溶接用途の産業用ロボットにおいて、履歴情報の保存、位置姿勢の設定を行う形態である。実施形態1との相違は、スポット溶接時は作業箇所が1の教示点だったのに対し、アーク溶接時は作業箇所が複数の教示点から構成される点である。以下、実施形態1と異なる部分について説明する。
[Embodiment 2]
図8は、アーク溶接加工するワークの作業箇所とその作業プログラムを示す図である。同図(a)において、作業箇所Ws1、Ws2及びWs3は、ワークWに対してアーク溶接を行う作業区間を示しており、同図(b)はこの作業プログラムの教示例を示している。同図(b)において、「プログラム番号」、「移動命令」、「位置姿勢データ」の項目は、実施形態1で説明した図2(b)と同様であるので説明を省略する。以下、アーク溶接用途において図2(b)と異なる項目について説明する。 FIG. 8 is a diagram showing a work location of a work to be arc-welded and its work program. In FIG. 4A, work locations Ws1, Ws2, and Ws3 indicate work sections in which arc welding is performed on the work W, and FIG. 5B shows a teaching example of this work program. In FIG. 6B, the items “program number”, “movement command”, and “position / posture data” are the same as those in FIG. Hereinafter, items different from FIG. 2B in the arc welding application will be described.
「ステップ番号」は、上述したように教示点に対して自動的に付与される番号であり、作業箇所Ws1がステップ002〜003に、作業箇所Ws2がステップ004〜006に、作業箇所Ws3がステップ008〜009にそれぞれ対応している。「作業命令」はマニピュレータMにアーク溶接を開始又は終了させるための命令であり、例えばArcStart命令ならばその位置からアーク溶接を開始し、ArcEnd命令ならばアーク溶接を終了する。 The “step number” is a number that is automatically assigned to the teaching point as described above. The work location Ws1 is step 002-003, the work location Ws2 is step 004-006, and the work location Ws3 is step. 008 to 009 respectively. The “work command” is a command for causing the manipulator M to start or end arc welding. For example, if the ArcStart command is used, the arc welding is started from that position, and if the ArcEnd command is used, the arc welding is ended.
「管理番号」はその作業箇所において履歴情報を保存するか否かを決定するためのものであり、作業プログラムの作成時に作業者が任意に設定できる。この教示例では、履歴情報を保存したい作業箇所Ws1、Ws2及びWs3に対して管理番号を設定している。すなわち、実施の形態1で示したスポット溶接では、1の教示点に1つの管理番号を設定していたが、本実施形態ではアーク溶接区間すなわち複数の教示点に1つの管理番号を設定している。 The “management number” is used to determine whether or not history information is to be stored at the work location, and can be arbitrarily set by the worker when creating the work program. In this teaching example, management numbers are set for the work locations Ws1, Ws2, and Ws3 for which history information is to be stored. That is, in the spot welding shown in the first embodiment, one management number is set for one teaching point, but in this embodiment, one management number is set for an arc welding section, that is, a plurality of teaching points. Yes.
そして、上記した作業プログラムの再生運転が行われると、保存処理部23は、作業箇所に管理番号が設定されているか否かを判定し、管理番号が設定されていると判定したときは、加工用電源WPが溶接電流、溶接電圧等の計測データを計測し、この計測データと、各作業箇所の位置姿勢データ、管理番号、及びシステムタイマ6から取得した作業日時を履歴情報として履歴情報記憶部13に保存する。なお、溶接電流、溶接電圧等の計測データは、アーク溶接区間の平均値としている。 Then, when the above-described operation program is regenerated, the storage processing unit 23 determines whether or not a management number is set in the work location, and when it is determined that the management number is set, Power supply WP measures measurement data such as welding current, welding voltage, etc., and history information storage unit using this measurement data, position and orientation data of each work location, management number, and work date and time acquired from system timer 6 as history information Save to 13. In addition, measurement data, such as a welding current and a welding voltage, are made into the average value of an arc welding area.
図9は、履歴情報が履歴情報記憶部13に記憶された際のデータ構造を示す図である。同図(a)に示すように、管理番号が付与されたアーク溶接区間毎に、作業日時、プログラム番号、管理番号、ステップ番号、移動命令、位置姿勢データ、計測データ(平均溶接電流、平均溶接電圧)がセットとなったテーブル形式で保存される。位置姿勢データは、アーク溶接区間の最初の教示点(溶接開始点)のものが記憶される。なお、アーク溶接区間の最初の教示点以外の教示点(溶接終了点及び溶接終了点に到達するまでの間の中継点)の履歴情報は、同図(b)に示すテーブル形式で保存される。同図(a)と同図(b)とは、管理番号で関連づけておく。
FIG. 9 is a diagram illustrating a data structure when history information is stored in the history
保存された履歴情報は、表示処理部22によってティーチペンダントTPに表示される。図10は、履歴情報がティーチペンダントTPに表示された様子を示す図である。同図において、履歴情報表示画面Hd、カーソルバーCr、修復ボタンRb、再現ボタンMbは図4と同符号を付与した同一のものであるので説明を省略する。教示点一覧ボタンLbは、選択している履歴情報がアーク溶接区間であれば区間内の教示点(溶接開始点、中継点及び溶接終了点)とその位置姿勢データを表示させるためのボタンである。 The stored history information is displayed on the teach pendant TP by the display processing unit 22. FIG. 10 is a diagram illustrating a state in which history information is displayed on the teach pendant TP. In the figure, the history information display screen Hd, the cursor bar Cr, the repair button Rb, and the reproduction button Mb are the same as those shown in FIG. The teaching point list button Lb is a button for displaying a teaching point (welding start point, relay point, and welding end point) in the section and its position and orientation data if the selected history information is an arc welding section. .
作業者が作業プログラム番号、作業日時を目安に履歴情報を選択し、修復ボタンRbを押下すると、図5で示した位置姿勢データ設定部25の処理が行われる。すなわち、ステップS1において選択中の履歴情報に含まれる溶接開始点の位置姿勢データ、プログラム番号、管理番号を図9(a)の履歴テーブルから読み出す。さらに、中継点及び溶接終了点の位置姿勢データを図9(b)の履歴テーブルから読み出す。次に、ステップS2において読み出した作業プログラム番号に一致する作業プログラムを検索する。次にステップS3において、作業プログラムをオープンし、読み出した管理番号に一致する管理番号を検索する。次にステップS4において、ステップS1で読み出したアーク溶接開始点、中継点及びアーク溶接終了点のそれぞれの位置姿勢データを、管理番号が設定されているアーク溶接区間の教示点すなわち溶接開始点、中継点及び溶接終了点の位置姿勢データに設定して作業プログラムを保存する。 When the operator selects history information based on the work program number and work date and presses the repair button Rb, the processing of the position / orientation data setting unit 25 shown in FIG. 5 is performed. That is, the position and orientation data, program number, and management number of the welding start point included in the history information being selected in step S1 are read from the history table of FIG. Further, the position and orientation data of the relay point and the welding end point are read from the history table of FIG. Next, a work program that matches the work program number read in step S2 is searched. Next, in step S3, the work program is opened, and a management number that matches the read management number is searched. Next, in step S4, the position and orientation data of the arc welding start point, relay point, and arc welding end point read in step S1 are used as the teaching point of the arc welding section in which the control number is set, that is, the welding start point, relay. Set the position and orientation data of the point and the welding end point and save the work program.
以上のステップにより、アーク溶接用途の産業用ロボットにおいては、選択された履歴情報に含まれる位置姿勢データがアーク溶接区間の全ての教示点に設定される。 Through the above steps, in the industrial robot for arc welding applications, the position / orientation data included in the selected history information is set to all teaching points in the arc welding section.
次に、位置姿勢再現部24によって、選択された履歴情報に含まれる教示点に作業ツールを移動させる動作について説明する。図11は、図10の教示点一覧ボタンLbが押下されたときにアーク溶接区間内の教示点(溶接開始点、中継点及び溶接終了点)が表示された様子を示す図である。履歴情報が選択されて再現ボタンMbが押下されると、図7で示した位置姿勢再現部24の処理が行われる。すなわち、ステップS1において、選択中の履歴情報に含まれる作業プログラム番号、ステップ番号を読み出す。次にステップS2において、ステップS1で読み出した教示点に作業ツールを移動させる。
Next, the operation of moving the work tool to the teaching point included in the selected history information by the position /
以上のステップにより、ティーチペンダントにより選択された履歴情報に含まれる位置姿勢に作業ツールが移動される。 Through the above steps, the work tool is moved to the position and orientation included in the history information selected by the teach pendant.
以上説明したように、発明の実施形態2によれば、複数の教示点を一括した履歴情報を保存するようにしている。例えばアーク溶接においては、溶接箇所は複数の教示点から構成される作業区間として教示されるから、履歴情報の管理は教示点毎に行うよりも作業区間毎に行った方が直感的で分かりやすいので、品質管理時の工数を低減することができる。 As described above, according to the second embodiment of the present invention, history information in which a plurality of teaching points are collected is stored. For example, in arc welding, since a welding location is taught as a work section composed of a plurality of teaching points, it is more intuitive and easier to manage history information for each work section than for each teaching point. Therefore, the man-hour at the time of quality control can be reduced.
また、作業箇所が複数の教示点であるときは、位置姿勢データ設定部は、選択された履歴情報に基づいて作業箇所の全ての教示点の位置姿勢データを設定するようにしている。すなわち、作業区間の複数の教示点のそれぞれを逐一選択して過去の位置姿勢データに戻すのではなく、作業区間を選択するだけで作業区間の全ての教示点における位置姿勢データを一括して過去の位置姿勢データに戻すことができるので、位置姿勢修復時の工数を低減することができる。 Further, when the work location is a plurality of teaching points, the position / orientation data setting unit sets the position / orientation data of all the teaching points of the work location based on the selected history information. In other words, instead of selecting each of the plurality of teaching points in the work section and returning to the past position and orientation data, the position and orientation data at all the teaching points in the work section are collected in the past only by selecting the work section. Since the position / orientation data can be restored, the man-hours required for the position / orientation restoration can be reduced.
以上、スポット溶接用途又はアーク溶接用途の産業用ロボットを例に本発明の実施形態を説明したが、本発明の範囲は上述した実施形態に限定されるものではない。シーリング用途、塗装用途、ハンドリング用途等、その他の用途の産業用ロボットにおいても本発明を適用することができる。より具体的には、位置姿勢の修正後において治具との干渉、シーリング・塗装工程上の不具合、ハンドリング工程での搬送不具合等の問題が発生した場合に、所望の履歴情報を選択するだけで問題が発生しない過去の位置姿勢に戻すことができる。 The embodiment of the present invention has been described above by taking the industrial robot for spot welding or arc welding as an example, but the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment. The present invention can also be applied to industrial robots for other uses such as sealing applications, painting applications, and handling applications. More specifically, when problems such as interference with the jig, defects in the sealing / painting process, and conveyance problems in the handling process occur after the position and orientation are corrected, simply select the desired history information. It is possible to return to the past position and orientation where no problem occurs.
1 ロボット制御装置
2 CPU
3 ROM
4 RAM
5 ハードディスク
6 システムタイマ
7 プログラム編集処理部
8 プログラム実行部
9 動作制御部
10 TPインタフェース
11 WPインタフェース
12 作業プログラム記憶部
13 履歴情報記憶部
21 付加情報設定部
22 表示処理部
23 保存処理部
24 位置姿勢再現部
25 位置姿勢データ設定部
30 駆動指令部
Cr カーソルバー
Hd 履歴情報表示画面
Lb 教示点一覧ボタン
M マニピュレータ
Mb 再現ボタン
Pt1 作業箇所
Pt2 作業箇所
Pt3 作業箇所
R1 位置修復ボタン
R2 姿勢修復ボタン
R3 位置姿勢修復ボタン
Rb 修復ボタン
SB 起動ボックス
TP ティーチペンダント
W ワーク
WP 加工用電源
Ws1 作業箇所
Ws2 作業箇所
Ws3 作業箇所
1
3 ROM
4 RAM
5 Hard disk 6 System timer 7 Program
Claims (6)
前記計測データとともに前記作業箇所における教示点の位置データ及び前記作業ツールの姿勢データを履歴情報として保存する保存処理部と、
前記履歴情報を前記ティーチペンダントに表示する表示処理部と、
前記ティーチペンダントにより選択された前記履歴情報に含まれる前記位置データ及び/又は前記姿勢データを、前記作業プログラムに設定する位置姿勢データ設定部と、を備えたことを特徴とするロボット制御装置。 Robot control that moves the work tool attached to the robot to the work location according to the work program taught in advance by the teach pendant, executes the predetermined work, and acquires and stores the measurement data for monitoring the working state In the device
A storage processing unit that stores the position data of the teaching point at the work location together with the measurement data and the posture data of the work tool as history information,
A display processing unit for displaying the history information on the teach pendant;
A robot control apparatus comprising: a position / orientation data setting unit that sets the position data and / or the attitude data included in the history information selected by the teach pendant in the work program.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2007058001A JP2008217730A (en) | 2007-03-08 | 2007-03-08 | Robot control device |
Applications Claiming Priority (1)
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