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    公开号:WO1990011167A1
    申请号:PCT/JP1990/000379
    申请日:1990-03-20
    公开日:1990-10-04
    发明作者:Tatsuo Karakama
    申请人:Fanuc Ltd；
    IPC主号:G05B19-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] 動作経路パタ ー ンを生成可能な ロ ボ ッ ト
    [0003] 技 術 分 野
    [0004] 本発明 は、 予め教示 し たデー タ に基づいて作動経路パ タ ー ン を 自動的 に生成で き る ロ ボ ッ ト に関 し、 特に、 パ 夕 一 ン生成に関連す る デ— タ 教示操作が簡略で、 パ夕 一 ン セ グ メ ン ト 間の ピ ッ チ を変更す る場合に も特別な デ— タ 教示操作が不要な ロ ボ ッ 卜 に関す る。
    [0005] 背 景 技 術
    [0006] —連の互いに同一のサ ブパタ ー ンか ら な る ト ー チ移動 経路バ タ 一 ン を教示デー タ に基づいて生成 し、 こ のパ夕 ー ン に沿 っ てプ ラ ズマ ジ ヱ ッ ト ト ー チ を平面上で移動 さ せ る よ う に した溶射 ロ ボ ッ ト は公知であ る。
    [0007] こ の種の ロ ボ ッ 卜 にお いて、 溶射作業前 に、 第 1 番目 のサ ブパ タ ー ン の始点， 終点及び両者間の夫々 の屈曲点 な ら びに サ ブパ タ ー ン シ フ ト 量 （例えば シ フ ト 方向成分 お よ び シ フ ト 方向 に直交す る方向 の成分か ら な る 〉 が才 ペ レ — タ に よ り ロ ボ ッ 卜 に教示 さ れる。 各々 の教示点が 教示 さ れた と き、 ロ ボ ッ ト は、 各該教示点に ト ー チ を位 置決めす る ため の ロ ボ ッ ト 各軸の 関節角 （教示デー タ ） を ノ タ ー ン フ ァ イ ル に格納す る。 ま た、 サ ブバ タ — ン シ フ ト 量が教示さ れた と き、 こ れ力 s フ ァ イ ル に格納 さ れ る c 溶射作業時、 口 ボ ッ ト は、 パタ ー ン フ ア イ ルか ら読出 し た教示デー タ に基づいて生成 し た第 1 番 目 のサ ブパ 夕 一 ン に従 っ て溶射平面の最初の部分上での溶射作業を行 う。 次いで、 第 1 番目のサブパタ ー ン の夫々 の点に シ フ ト量を加算する こ と によ り生成し た次のサ ブバタ一 ン に 従っ て、 溶射済み の平面部分に隣接する平面部分上で の 溶射作業を行 う。 その後、 順次生成 したサ ブパタ ー ン に 従って同様の作業が繰り 返 し行われ、 溶射平面全体にわ たる溶射作業を終え る。
    [0008] 上記従来の ロ ボ ッ 卜 において、 サブパタ ー ンを構成す る パタ 一 ン セ グ メ ン 卜 の、 パタ ー ン シ フ ト 方向に直交 し て延びる相隣る も の同士間の間隔 （ ピ ッ チ） を変更する 場合、 サ ブパタ ー ン の始点， 夫々 の屈曲点及び終点な ら びにサ ブ 'タ ー ン シ フ ト 量を再度教示 している。 こ の た め の教示操作は労力を要する。 特に、 高いパタ ー ン生成 精度が要求される場合に は教示操作を注意深 く 行 う 必要 があ り、 所要教示操作時間が長 く な る。
    [0009] 発 明 の 開 示
    [0010] 本発明の目的は、 予め教示 したデー タ に基づいて動作 経路パタ ー ンを自動的に生成でき、 ま た、 パタ ー ン生成 に関連す る デー タ 教示操作が簡略で、 パタ ー ン セ グ メ ン ト 間の ピ ッ チを変更する場合に も特別なデー タ教示操作 が不要な ロ ボ ッ ト を提供する こ と にあ る。
    [0011] 上述の 目的を達成する ため、 本発明の ロ ボ ッ ト は、 動 作経路パ タ ー ン の始点， 終点及び一つ の屈曲点な ら びに タ ― ン セ グ メ ン 卜 間 ピ ッ チ の夫々 を予め教示す る ため の教示手段と、 斯 く 教示 された動作経路パタ ー ン の始点, 終点及び一つ の屈曲点な らびに ピ ッ チ に夫々 対応す る教 示デー タ を記憶す るための記億手段と、 教示デ ー タ に基 づいて動作経路パ タ 一 ン を自動的 に生成す る ため のパタ — ン生成手段と を備え る。
    [0012] 上述の よ う に、 本発明によれば、 予め教示 した動作経 路パタ ー ン の始点， 終点及び一つ の屈曲点な ら びにパ夕 ー ン セ グ メ ン ト 間 ピ ッ チ に対応す る教示デ — タ に基づい て動作経路パタ ー ン を自動的に生成する よ う に したの で、 ロ ボ ッ ト の実際運転前に動作経路パタ ー ン上の 3 つの点 及びパタ 一 ン ピ ッ チを予め教示す る と い う 簡略な教示操 作を行え ば足 り る。 又、 パタ ー ン ピ ッ チを変更する場合 に も新たな ピ ッ チ を教示すれば足 り、 パタ ー ン の各点を 再度教示する必要がない。
    [0013] 図 面 の 簡 単 な 説 明
    [0014] 第 1 図は本発明の一実施例によ る溶射ロ ボ ッ 卜 の要部 を示す概略ブロ ッ ク 図、 第 2 図は溶射パタ ー ンを示す概 略図、 第 3 A図は第 1 図の ロ ボ ッ ト制御装置が実行する 溶射動作プ ロ グ ラ ム の一部の フ ロ ー チ ヤ — ト、 第 3 B 図 は溶射動作プ ロ グ ラ ム の残部の フ ロ ー チ ャ ー ト、 および、 第 4 図は溶射パタ 一 ン生成処理に用い られる各種べ ク ト ルを示すベ ク ト ル線図であ る。
    [0015] 発明を実施す るため の最良な形態
    [0016] 第 1 図を参照す る と、 本発明の一実施例の溶射ロ ボ ッ ト は、 ロ ボ ッ ト 制御装置 1 0 と、 各軸サ ー ボ モ ー タ （図 示略） 及び各軸モ ー タ 回転角 （関節角） を検出す る た め の セ ン サ （図示略） を含む ロ ボ ッ ト 機構部 3 0 と、 ブ ラ - - ズマ ジ ヱ ッ ト ト ー チ 4 1 を有す る プラ ズマ溶射装置 4 0 と を備え、 制御装置 1 0 に よ り駆動される各軸サ ー ボモ ー タ に よ り ト ー チ の位置， 姿勢を制御 して各種部品等の ワ ー ク （図示略〉 の平坦な表面に プ ラ ズマ溶射を行 う よ う にな つ てい る。
    [0017] 詳 し く は、 制御装置 1 0 は、 中央処理装置 （ C P U ) 1 1 と、 C P U 1 1 に よ り実行さ れる各種制御プロ グ ラ ム を格納 した読出 し専用 メ モ リ （ R O M ) 1 2 と、 読出 し書き込みメ モ リ （ R A M ) 1 3 と を備えている。 又、 制御装置 1 0 は、 数値表示器， ラ ン プ， 操作ボ タ ン等を 有する教示操作盤 1 4 と、 C R T表示装置 と文字/数字 キ ー， 力 — ソ ルキ ー， 機能キー を含む各種キ— と を有す る手動デ— 夕入力装置 （ C R T Z M D I ) 1 5 と、 補間 器を内蔵する軸制御器 1 6 と、 こ れに接続されたサ ー ボ 回路 1 7 と を備えている。 符号 1 8 は、 制御装置 1 0 と ロ ボ ッ ト 機構部 3 0 と の間及び制御装置 1 0 と プ ラ ズマ 溶射装置 4 0 と の間に介在する ィ ンタ ー フ ヱ イ ス を示 し、 符号 2 0 は、 上記要素 1 2 〜 ： 1 6 及び 1 8 , 1 9 を C P U 1 1 に接続する バス を示す。
    [0018] C P U 1 1 は、 オ ペ レー タ が教示操作盤 1 4 及び/又 は C R T / M D I 1 5 を操作する こ と に よ り ロ ボ ッ 卜 を 手動運転 しつつ プ ラ ズマ ジ ュ ッ ト ト ー チ 4 1 を所要の姿 勢で教示点の各々 に位置決め した状態で登録操作する度 に、 ロ ボ ッ ト機構部 3 0 の各軸関節角 （教示デー タ ） を 読取る と 共に、 オ ペ レー タ が操作盤 4 及び Z又は C R T / M D I 1 5 を介 して入力する各種命令コ — ド， デー タ を読取る よ う にな つ てい る。 更に、 教示デー タ及び命令 コ 一 ド等に基づ い て C P U 1 1 に よ り 教示プ ロ グ ラ ム 力∑ 作成さ れ、 R A M 1 3 に格納され る よ う に な っ て い る。 又、 制御装置 1 は テー プ リ ー ダ 1 9 を備え、 オ ペ レー タ に よ り オ フ ラ イ ン で作成されかつ テ ー プ リ ー ダ 1 9 を介 して入力 した動作プ ロ グ ラ ムを R A M I 3 に格納す る よ う にな つ ている。
    [0019] 以下、 第 2 図〜第 4 図を参照 し て第 1 図の ロ ボ ッ ト の 作動を説明する。
    [0020] ロ ボ ッ 卜 の再生運転に先立っ て、 オ ペ レ ー タ は ロ ボ ッ ト を手動運転 しつ つ、 ワ ー ク 平面上の ト ー チ移動経路パ タ ー ン （溶射パタ ー ン） を ロ ボ ッ ト に教示する。 第 2 図 に例示 し た溶射パ タ 一 ン は、 一連のサ ブパ タ ー ン力 ら な り、 全体 と して櫛状をなす。 サブパタ ー ン は互いに同一 で、 各該サ ブパタ 一 ン は、 始点， 3 つの屈曲点及び終点 の相隣る も の同士を結ぶ 4 つ のパ タ ー ン セ グ メ ン 卜 か ら な る。 但 し、 最後のサブパタ ー ン は第 1 セ グ メ ン ト のみ か ら な る。 第 2 図において、 符号 P 0， P nは溶射開始点 及び溶射終了点を夫々示 し、 P 0〜 P 4は第 1 サ ブパタ ー ンの始点， 第 1 〜第 3 屈曲点及び終点を夫々 を表す。 ま た、 符号 P 4〜 P 7は第 2 サブパタ 一 ンの始点及び第 1 〜 第 3 屈曲点を夫々 表 し、 P iは或る サ ブパ タ ー ン の始点， 屈曲点又は終点 （第 2 図では屈曲点） を一般的に表す。 更に、 符号 d は、 溶射 ピ ッ チ、 すなわち、 第 2 図におい 一 一 て撗方向に延び互いに平行なパタ 一 ンセ グ メ ン 卜 の相隣 る もの同士 （例え ば第 1 サブパタ ー ン の第 1 セ グ メ ン ト P 0P 1と第 3 セ グ メ ン ト P 2 P 3) の間隔を表す。
    [0021] 詳 し く は、 溶射パタ ー ンを教示すべ く、 オ ペ レ ー タ は、 先ず、 ロ ボ ッ ト の手動運転中、 プ ラ ズマ ジ ヱ ッ ト ト ー チ 4 1 を ワ - ク平面上の溶射開始点 P Gに所要の姿勢で位 置決め し、 こ の と き の ト ー チ の位置， 姿勢を ロ ボ ッ ト に 教示する。 C P U 1 1 は、 ロ ボ ッ ト機構部 3 0 の各種セ ンサ に よ り検出 さ れかつ点 P 0での ト ー チ位置， 姿勢に 対応する各軸関節角 （教示デー タ ） を読取 り、 こ れを R A M 1 3 に格納す る。 次に、 オ ペ レー タ が溶射指令コ ー ドを入力する と、 C P U 1 1 は こ の コ ー ドを溶射開始点 P 0と 関連付けて R A M 1 3 に格納する。 そ の後、 オ ペ レ 一 夕 が第 1 サ ブパタ ー ンの第 1 屈曲点 P 1での ト 一 チ の位置， 姿勢を教示する と、 C P U 1 1 は点 P 1での ト ー チ位置， 姿勢に対応す る各軸関節角を R A M I 3 に格 納する。 次に、 オ ペ レー タ が溶射 ピ ッ チ d の数値を入力 す る と、 こ れが R A M I 3 に格納 される。 そ して、 溶射 終了点 P nの教示時、 こ の と き の各軸関節角が R A M 1 3 に格納 される。 最後に、 オ ペ レ ー タ が、 同一 ワ ー ク 平 面について溶射パ タ ー ン に沿つ て繰 り返 し行 う べ き溶射 の回数 m を入力す る と、 C P U 1 1 は目標溶射回数 mを R A M I 3 に格納する。
    [0022] 必要に応 じて、 そ の他の各種教示デー タ 及び各種命令 コ ー ドを入力す る た ''めの教示操作を行 う。 C P U 1 1 は、 上述の よ う に して教示さ れた溶射パタ ― ン等に基づいて 所要の教示プロ グ ラ ムを作成 し、 R A M I 3 に格納する。
    [0023] ロ ボ ッ ト の再生運転時、 C P U 1 1 は、 溶射パタ ー ン 生成処理を含む溶射動作を行 う た めの プ ロ グ ラ ム （第 3 図） を含む教示プ ロ グラ ムを 1 デー タ ブ ロ ッ ク毎に R A M l 3 か ら読出 し て順次実行する。
    [0024] 詳 し く は、 ロ ボ ッ ト の再生運転時、 C P U 1 1 は教示 プ ロ グ ラ ム の 1 デ 一 タ ブ ロ ッ ク を読出 し （第 3 図の ス テ ッ プ S 1 ) 、 こ の デー タ ブ ロ ッ ク に溶射指令コ ー ドが含 ま れてい るか否かを解読 し （ ス テ ッ プ S 2 〉 、 溶射指令 コ - ドが含ま れて いなければ、 溶射動作以外の所要の動 作 （本発明に関連 し な いので説明を省略す る） を行 う。
    [0025] ス テ ッ プ S 2 で溶射指令コ — ドが含ま れている と判別 する と、 C P U 1 1 は、 R A M 1 3 か ら溶射 ピ ッ チ d 及 び目標溶射回数 m を読出 し、 内蔵の レ ジ ス タ の対応す る も の に夫々格納す る。 さ ら に、 C P U 1 1 は、 溶射動作 開始時の ト - チ移動位置 （溶射開始点 P 0 ) に対応す る 各軸関節角を C P U 1 1 に内蔵の対応する レ ジ ス タ 力 ら 読出す と共に、 予め夫々 教示された第 1 サ ブパタ ー ン の 第 1 屈曲点 P 1及び溶射終了点 P nに夫々対応する 2 組の 各軸関節角を R A M 1 3 か ら読出 し、 座標変換処理によ り、 こ れ ら 3 組の各軸関節角を点 P O , P 1 , P nの各々 の直交座標系にお け る X， Y ， z 軸方向成分に順次変換 し、 こ の変換結果を対応す る レ ジ ス タ に夫々 格納す る ( ス テ ッ プ S 3 ) 。 次に、 C P U 1 1 は、 3 つ の点 P 0， P 1, P nの X， Υ, Z軸方向成分に基づいて第 4 図に示す第 1 〜第 3 ベ ク ト ル A， B , C を夫々 算出 し、 対応する レ ジ ス タ に夫 々記億さ せる （ ス テ ッ プ S 4 ) 。 第 1 べ ク ト ル Aの始点 及び終点は点 P 0及び点 P 1であ り、 第 2 べ ク ト ル B の始 点及び終点は点 P 1及び点 P nで、 第 3 べク ト ル C の始点 及び終点は点 P 1及び点 P nであ る。 なお、 本明細書では 第 1 〜第 3 べク ト ルを含む各種べ ク ト ルを太字で表す。 そ して、 C P U 1 1 は、 第 1 べ ク ト ル A と第 3 べ ク ト ル C と の外積べ ク ト ル a, 外積べ ク ト ル a と べク ト ル A と の外積べク ト ル b及び第 2 べ ク ト ル B の単位べク ト ル と外積べ ク ト ル b と の内積 ί を夫々求め る （ ス テ ッ プ S 5 〜 S 7 ) 。 下記第 （ 1 ) 式に示す外積ベ ク ト ル a (図 示略） 〖ま、 3 つ の点 P O, P 1, P nを通る 平面 （ ワ ー ク 表面） の法線べ ク ト ルで、 第 4 図 の点 P 0に お いて紙面 に垂直にかつ紙面裏側か ら表側に向か う。 下記第 （ 2 ) 式に示す外積べ ク ト ル b は、 ワ ー ク 表面に平行かつ第 1 べク ト ル Aに垂直であ る。 下記第 （ 3 ) 式に示す内積 ί は第 2 べ ク ト ル Β と外積べク ト ル b と が成す角の余弦を
    [0026] ■i 'S o
    [0027] a Λ x C ( 1 ) b = a x A ( 2 )
    [0028] B b
    [0029] f = ( 3 ) 次に、 C P U ] は、 射出1ピ 1チ d， 内積 ί 及び第 2 べ ク ト ル Β に基づいて第 1 サ ブパ タ 一 ンの第 1 , 第 2 屈 曲点 P l， P 2の夫々 を始点及び終点と し下記第 （ 4 ) 式 で表 さ れ る 第 4 べ ク ト ル （ ピ ッ チ べ ク ト ル） D を求め る ( ス テ ッ プ S 8 ) 。
    [0030] 1 B
    [0031] D = d X X ( 4 ) そ して、 C P U 1 1 は i テ ツ プ 1 SD91において指標 i を 値 「 0 」 に セ ッ ト し た後 に、 指標 i を値 「 1 」 （一般に は 「 i + 1 」 ） に更新 し （ ス テ ッ プ S 1 0 ) 、 更新後の 指標 i を値 「 4 」 で割っ た余 り R を求め る （ ス テ ッ プ S 1 1 ) 。 射出動作開始時、 C P U 1 1 は、 余 り R力 ϊ 「 1 」 であ る と判別 し （ ス テ ッ プ S 1 2 ) 、 現在の ト ー チ移動 位置 P 0に第 1 べ ク ト ル Aを加えて目標移動位置 P 1を求 め る （ ス テ ッ プ S 1 3 ) o 一般 に は、 ス テ ッ プ S 1 3 に お い て、 現在の ト ー チ移動位置 （前回の 目標移動位置） P i - 1に第 1 ベ ク ト ル Aが加え ら れ、 下記第 （ 5 ) 式に 示す目標移動位置 P iが求め られる。
    [0032] P i = P i-1 + A ■ · · ( 5 ) 次いで、 C P U 1 1 は、 プ ラ ズ マ溶射装置 4 ◦ のブ ラ ズマ ジ ュ ッ ト ト ー チ 4 1 を現在移動位置 P i-1 ( こ こ で は P 0 ) カゝ ら 目標移動位置 P i ( こ こ では P 1 ) に移動す ベ く、 軸制御器 1 6 を介 して各軸サ ー ボ回路 1 7 に パ ル ス分配す る （ ス テ ッ プ S 1 7 ) 。 こ の結果、 ロ ボ ッ ト 模 構部 3 0 の各軸のサ ― ボモー タ が駆動さ れ、 ト ー チが現 在位置 P i-1か ら 目標位置 P iに向か っ て移動す る。 ト — チ移動中、 C P U 1 1 は イ ン タ ー フ ェ イ ス 1 8 を介 して プ ラ ズ マ溶射装置 4 0 を駆動す る。 こ の結果、 ワ ー ク 表 面上の P i - 1か ら点 P iにわた り プ ラ ズマ溶射が行われる。 こ こ では、 第 1 サ ブ 、。タ ー ン の第 1 セ グメ ン 卜 P 0 P 1に 沿う ブラ ズマ溶射が行われる。
    [0033] 次の ス テ ッ プ S 1 8 に おいて、 C P U 1 1 は、 余 り R 力； 「 1 」 であるか否かを判別する。 溶射開始直後の ス テ ッ プ S 1 8 での判別結果は肯定であ る ので、 C P U 1 1 は、 第 1 サブパタ ー ン の第 1 屈曲点 P 1と 目標移動位置 P iと に基づいて点 P 1を始点と し かつ点 P iを終点とす る第 5 ぺ ク ト ル E (図示略） の大 き さ を算出 し、 こ の第 5 べク ト ルの大き さ i E I が第 2 べク ト ル B の大き さ に 等 しいか又は こ れよ り も小さ いか否かを、 . 即ち、 溶射終 了点 P nに達 したか否かを判別す る （ ス テ ッ プ S 1 9 ) 。
    [0034] 溶射開始直後は 目標位置 P iが第 1 屈曲点 P 1に等 し く ( E = D：) 、 ス テ ッ プ S 1 9 での判別結果は否定であ る ので、 上記ス テ ッ プ S 1 0 に戻り、 指標 i ( = 1 ) を値 「 i + l ( = 2 ) 」 に更新する。 こ の結果、 ス テ ッ プ S 1 1 で求めた余 り R は 「 2 」 と な り、 ス テ ッ プ S 1 2 で の判別結果が否定 と な る。 次に、 C P U 1 1 は、 ス テ ツ プ S 1 4 において余 り Rが 「 0 」 又は 「 2 」 であ る か否 かを判別する。 こ こ では ス テ ッ プ S 1 4 での判別結果が 肯定と な る ので、 現在の ト ー チ移動位置 P 1 (— に は P に ピ ッ チ べク ト ル Dを加えて目標移動位置 P 2
    [0035] (一般に は下記第 （ 6 ) 式に示す P i ) を求め る （ ス テ ッ プ S 1 5 ) 0
    [0036] P i = P i - 1 - D · · · ( 6 ) 次に、 上記ス テ ッ プ S 1 7 にお いて点 P 1カ^ ら点 P 2ま での第 2 セ グメ ン ト に沿 う プ ラ ズマ溶射が行われ、 次の ス テ ッ プ S 1 8 で の判別結果が否定と な る ので、 ス テ ツ プ S 1 0 に戻る。
    [0037] こ の場合、 余 り Rが 「 3 」 で、 ス テ ッ プ S 1 0 及び S
    [0038] 1 1 に続 く ス テ ッ プ S 1 2 及びそ の次の ス テ ッ プ S 1 での判別結果の双方が否定と な る ので、 現在の ト ー チ移 動位置 P 2 (—般には P i-1) 力ゝ ら第 1 べ ク ト ル Aを減じ て 目標移動位置 P 3 (—般には下記第 （ 7 ) 式で表さ れ る P i) を求め る （ ス テ ッ プ S 1 6 ) 。
    [0039] P i = P i-1 - A · · · ( 7 ) 次に、 上記ス テ ッ プ S 1 7 にお いて点 P 2か ら点 P 3ま での第 3 セ グ メ ン ト に沿 う プラ ズマ溶射が行われ、 次の ス テ ッ プ S 1 8 の判別結果が否定 と な る ので、 上記ス テ ッ プ S 1 0 に戻る。
    [0040] こ の場合、 余 り R力 S 「 0 」 で、 ス テ ッ プ S 1 0 及び S 1 1 に統 く ス テ ッ プ S 1 2 での判別結果が否定で、 そ の 次の ス テ ッ プ S 1 4 での判別結果が肯定と な る ので、 上 記ス テ ッ プ S 1 5 において目標移動位置 P 4が求め られ、 ス テ ッ プ S 1 7 に おいて点 P 3か ら点 P 4ま での第 4 セ グ メ ン ト に沿 う プ ラ ズマ溶射が行われる。 こ の結果、 第 1 サブパタ 一 ン の始点 P 0か ら終点 P 4ま での一回目 の ブラ ズマ溶射が終了す る。
    [0041] そ して、 次の ス テ ッ プ S 1 8 での判別結果が否定であ る ので、 上記ス テ ッ プ S 1 0 に戻 る。 結果 と し て、 第 2 サ ブパ タ ー ン の第 1 〜第 4 セ グ メ ン ト に沿 う一回目のプ ラ ズマ溶射が順次行われる。
    [0042] そ の後、 同様 に、 夫々 の サ ブパ タ ー ン に つ いて の一回 目のプラ ズマ溶射が順次行われる。 そ して、 最後のサ ブ パタ ー ン の第 1 セ グメ ン 卜 に沿う 一回目のプラ ズマ溶射 を終了直後の ス テ ッ プ S 1 9 にお いて、 第 5 べク ト ル の 大き さ I E I が第 2 べク ト ルの大 き さ I B I に等 し く、 従っ て、 ト ー チが溶射終了点 P nに到達 した と判別す る と、 C P U 1 1 は 目標溶射回数を表す レ ジ ス タ値を 「 m . か ら 「 m — 1 」 に デ ク リ メ ン ト し （ ス テ ッ プ S 2 0 ) 、 新たな レ ジ ス タ 値 m ( = m - 1 ) が値 「 0 」 に等 しいか 又はこ れよ り も小 さ いか否かを、 すなわち、 溶射パ夕 — ン に沿う プ ラ ズ マ溶射が目標回数 mだけ繰 り返 して行わ れたか否かを判別する （ ス テ ッ プ S 2 1 ) 。 こ の判別結 果が否定であれば、 C P U 1 1 は、 ス テ ッ プ S 2 2 にお いて プ ラ ズマ ジ ヱ ッ ト ト ー チ 4 1 を溶射終了点 P nか ら 溶射開始点 P 0に移動す るためのパ ル ス分配を行 う と共 に指標 i を 「 0 」 に リ セ ッ 卜 し、 ス テ ッ プ S 1 0 に移行 する。
    [0043] その後、 溶射開始点 P Gか ら溶射終了点 P nま での溶射 パタ ー ン に沿 う ブ ラ ズマ溶射が目 標回数 m にわた り 行わ れる と、 その直後の ス テ ッ プ 2 1 での判別結果が肯定と な る。 こ の場合、 C P U 1 1 は第 3 図の溶射動作処理に 続く 処理 （本発明に関連 しないので説明を省略す る） に 移行する。 本発明は上記実施例に限定される ものではな く、 種々 の変形が可能であ る。
    [0044] 例えば、 上記実施例では本発明を溶射ロ ボ ッ ト に適用 した場合について説明 した力 第 1 の方向に延びる セ グ メ ン ト と 第 2 の方向に延びる セ グ メ ン ト の組合せか らな る動作経路バタ 一 ン に沿って平面上で作業を行 う 各種口 ボ ッ ト に適用可能であ る。
    [0045] ま た、 上記実施例では教示デー タ （溶射開始点 P 0， 屈曲点 P 1， 溶射終了点 P n及び溶射 ピ ッ チ d ) を ロ ボ ッ ト手動運転中に教示する よ う に し た力、 オ フ ラ イ ン で作 成さ れる プロ グ ラ ム中に プロ グラ ム言語で記述する こ と によ り 教示デー タ を教示 して も良い。
    权利要求:
    Claims

    請 求 の 範 囲
    動作経路パ タ ー ン の始点， 終点及び一つ の屈曲点な らびにパタ ー ン セ グ メ ン ト 間 ピ ッ チの夫々 を予め教示 する ための教示手段と、 斯 く 教示された動作経路パタ 一 ン の始点， 終点及び一つ の屈曲点な ら びに ピ ッ チ に 夫々対応する教示デー タ を記憶するため の記憶手段と. 教示デー タ に基づいて動作経路パタ ー ン を自動的に生 成す る ため のパタ ー ン生成手段 と を備え る ロ ボ ッ ト。
    前記教示手段は当該教示手段を介 して前記パタ - ン セ グ メ ン ト 間 ピ ッ チ の数値を入力可能に された請求の 範囲第 1 項記載の ロ ボ ッ ト。
    前記 ロ ボ ッ ト は前記動作経路パ タ ー ン に沿つ て駆動 される ツ ー ルを有 し、 前記動作経路パタ ー ンは一連の 互いに同一のサ ブパタ ー ンカ > ら な り、 各該サ ブパタ ー ン は、 そ の始点及び第 1 屈曲点を結ぶ第 1 セ グ メ ン ト と、 前記サブパタ ー ン の前記第 1 屈曲点と第 2 屈曲点 と を結 ぶ第 2 セ グ メ ン ト と、 前記第 1 セ グ メ ン ト と平 行に延び前記サ ブパタ ー ン の前記第 2 屈曲点と第 3 屈 曲点と を結ぶ第 3 セ グ メ ン ト と、 前記第 2 セ グ メ ン ト と平行に延び前記サ ブパタ ー ン の前記第 3 屈曲点及び 終点を結ぶ第 4 セ グ メ ン ト と を含み、 前記パタ ー ン生 成手段は、 前記記億手段に記憶 した前記教示デ一 夕 に 基づいて前記第 1 , 第 2 セ グ メ ン ト に夫々対応す る第 1， 第 2 べ ク ト ルを算出 し、 前記ツ ー ル が或るサ ブパ 夕 — ン の前記始点およ び第 1 〜第 3 屈曲点のいずれ力 ^ に対応する 目標移動位置に到達 した と き前記第 1 , 第 2 べ ク ト ル の対応する ものを用 いて新た な 目標移動位 置を決定する請求の範囲第 1 項記載の ロ ボ ッ ト。
    前記パタ ー ン生成手段は、 前記ツ ー ルが或るサ ブパ タ ー ン の前記始点， 終点のいずれか に対応する 目標移 動位置に到達 し た と き 当該目標移動位置を始点とする 前記第 1 べク ト ルの終点を新た な 目標移動位置と し て 決定 し、 前記サ ブパタ ー ン の前記第 1， 第 3 屈曲点の いずれかに対応する 目標移動位置に到達 した と き 当該 目標移動位置を始点とする前記第 2 べ ク ト ルの終点を 新たな 目標移動位置と して決定 し、 前記サブパタ ー ン の前記第 2 屈曲点に対応する 目標移動位置に到達 した と き 当該目標位置を始点と しかつ前記第 1 べ ク ト ルを 反転 し たべク ト ル の終点を新たな 目標移動位置と し て 決定す る請求の範囲第 3 項記載の ロ ボ ッ ト。
    . 前記パタ ー ン生成手段は、 前記記憶手段に記憶 した 前記教示デ ー タ に基づいて、 前記動作経路パタ ー ン の 前記始点を始点 と しかつ当該動作経路パ タ 一 ン の第 1 サ ブパタ ー ン の前記第 1 屈曲点を終点と する第 1 基本 ベ ク ト ル と、 前記第 1 サブパタ ー ン の前記第 1 屈曲点 を始点 と しかつ前記動作経路パ タ 一 ン の前記終点を終 点とす る第 2 基本ベク ト ルと、 前記動作経路パタ ー ン の前記始点を始点と しかつ該パ タ ー ン の前記終点を終 点と す る第 3 基本ベク ト ルと を算出 し、 前記第 1， 第 3 基本べ ク ト ル の外積べク ト ル と前記第 1 基本べ ク ト ルと の外積べ ク ト ルと同一方向の第 1 単位べク ト ル と、 前記第 2 基本べ ク ト ル と同一方向の第 2 単位べク ト ル とを算出 し、 さ ら に、 前記第 1， 第 2 単位ベ ク ト ル の 内積の逆数と前記パタ ー ンセ グ メ ン ト 間 ピ ッ チ と前記 第 2 単位べク ト ル と を乗 じ る こ と に よ り、 前記第 2 セ グメ ン 卜 に対応する前記第 2 べ ク ト ルを算出する請求 の範囲第 4 項記載の ロ ボ ッ ト。
    前記ロ ボ ッ ト はプラ ズマ ジ ヱ ッ ト ト ー チを有する溶 射ロ ボ ッ ト であ る請求の範囲第 1 項〜第 5 項のいずれ かに記載の ロ ボ ッ ト。
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    EP0414919A4|1993-03-03|
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