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Dokumentenidentifikation DE69028305T2 06.02.1997
EP-Veröffentlichungsnummer 0477430
Titel Off-line-Lernverfahren für industriellen Roboter
Anmelder Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho, Kobe, Hyogo, JP
Erfinder Sekino, Teruyoshi, Fujisawa-shi, Kanagawa-ken, JP;
Murakami, Tsudoi, Kobe-shi, Hyogo-ken, JP
Vertreter Tiedtke, Bühling, Kinne & Partner, 80336 München
DE-Aktenzeichen 69028305
Vertragsstaaten DE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 28.09.1990
EP-Aktenzeichen 901187476
EP-Offenlegungsdatum 01.04.1992
EP date of grant 28.08.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.02.1997
IPC-Hauptklasse G05B 19/418
IPC-Nebenklasse G05B 19/41   G05B 19/42   

Beschreibung[de]
1. Hintergrund der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Off-line- Lernverfahren für einen industriellen Roboter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wobei dann, wenn eine Arbeit durch einen Industrieroboter wie beispielsweise ein Schweißroboter durchgeführt werden soll, kein Lernbetrieb für den Roboter durchgeführt wird, sondern Ausführungsinformationen, welche im voraus mittels eines separaten Lernsystems erzeugt wurden, auf den Industrieroboter übertragen werden, um das Erlernen des Roboters zu bewirken.

2. Beschreibung des Stands der Technik

Herkömmlicherweise wird ein Lernbetrieb eines Arbeitsprograrnues für einen Industrieroboter wie beispielsweise ein Schweißroboter durchgeführt durch Anhalten eines Roboters an einer Produktionslinie bzw. Produktionsstraße und Bewegen des Roboters in Übereinstimmung mit einem tatsächlichen Ausführungsbetrieb.

Da mit solch einem Lernmittel eine Position eines Arbeitspunktes für den Roboter gespeichert wird als Koordinaten auf einem Roboterkoordinatensystem, wobei eine Bezugsposition, fixiert mit Bezug auf den Roboter als der Ursprung festgesetzt wird, dann muß ein Lernbetrieb für den individuellen Roboter durchgeführt werden, wenn es beabsichtigt ist, eilt gleiches Arbeitsprogramm für ein gleiches Werkstück (Gegenstand der Bearbeitung) jedoch auf einem unterschiedlichen Roboter auszuführen, falls die Beziehung zwischen den Installationspositionen des Werkstücks und des Roboters unterschiedlich ist. Folglich ist eine aufwendige Arbeit für einen Lernbetrieb erforderlich.

Falls desweiteren Arbeitsschritte erhöht werden oder die Anzahl von unterschiedlichen Arten an Gegenständen für die Bearbeitung erhöht wird, dann können ggf. Informationen nicht in einem Programmspeicher des Roboters abgespeichert werden, da die Menge an Informationen zu groß ist. Folglich ist es für einen Betrieb erforderlich, das Programm (Ausführungsinformationen) von einer externen Speichereinheit durch einen manuellen Betrieb zu ersetzen. Folglich ist es schwierig, eine automatische Straße wie beispielsweise ein FMS (flexible Fertigungssystem) zu konstruieren, welches automatisch eine Reihe an Arbeitsschritten ausführt.

Folglich wurden in vergangenen Jahren Lernmittel, welche ein off-line-Lernsystem umfassen, welches von einem Computer Gebrauch macht, zunehmend eingesetzt, um die Betriebsrate zu erhöhen und einen Lernbetrieb eines Roboters zu erleichtern.

Wie beispielsweise in der Figur 8 dargestellt wird, welche den Stand der Technik gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 repräsentiert, ist ein Personalcomputer 3, welcher als ein separates Lernsystem dient, an ein Schaltpult 2 zur Steuerung eines Schweißroboters 1 angeschlossen, so daß das Schaltpult 2 den Schweißroboter 1 in Übereinstimmung mit den Ausführungsinformationen (ein Programm) sieuern kann, welche im voraus unter Verwendung des Personalcomputers 3 erzeugt wurde.

Bei solch einem off-line-Lernsystem, das den Personalcompurer 3 verwendet, werden Blockinformationen usw. erzeugt, in welchem (1) ein Lernprogramm oder Programme, welche Arbeitsinhalte für den Roboter 1 anzeigen, (2) Arbeitsbedingungen, welche bei unterschiedlichen Arbeitsschritten in dem Lernprogramm oder Programmen verwendet werden können (Schweißbedingungen einer Datenbank usw.) und (3) eine effektive Anordnung einer Mehrzahl von Lernprogrammen für individuelle Werkstücke zusammengefaßt werden. Wenn dann der Roboter 1 seine Arbeit ausführt, dann werden die Ausführungsinformationen (1) bis (3) von dem Personalcomputer 3 auf die Schalttafel 2 übertragen.

Da mit dem konventionellen Off-Line Lernverfahren für einen industriellen Roboter gemäß vorstehender Beschreibung die Übertragung solcher Ausführungsinformationen (1) bis (3) von dem Personalcomputer 3 auf die Schalttafel 2 jedoch eins nach dem anderen in Übereinstimmung mit einer Bezeichnung der individuellen Information durch einen Bediener ausgeführt wird, wonach hier eine große Anzahl von zu übertragenden Informationen existieren, ist der Betrieb einer solchen Übertragung sehr kompliziert, wobei ein Bestimmungsfehler eines Informationsnamens leicht stattfinden kann. Darüber hinaus ist bei einer automatisierten Straße wie beispielsweise ein FMS, welches mit zahlreichen Werkstücken fertig werden muß, die Menge an Ausführungsinformationen sehr groß. Folglich ist es schwierig eine Automationsstraße zu konstruieren, in welcher die herkömmliche Technik eingesetzt wird.

Ferner wurde und wird in jüngstvergangenen Jahren eine automatisierte Straße wie beispielsweise ein EMS entwickelt, welche eine Mehrzahl an Robotern aufweist, um mit verschiedenen Werkstücken fertig zu werden. Eines der offline-Lernverfahren für das Ausführen eines Lernprozesses für solch ein System, welches eine Mehrzahl an Robotern umfaßt, unter Verwendung eines separaten Lernsystems, ist herkömmlicher Weise in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 62-108 314 offenbart. Genäß dem herkömmlichen Verfahren werden eine Serie von Ausführungsinformationen für jeden der Roboter mit Bezug auf zahlreiche Werkstücke niedergeschrieben und auf einem Arbeitskoordinatensystem mit Bezug auf das Werkstück unter Verwendung des separaten Lernsystems erzeugt. Um solche Ausfübrungsinformationen in Koordinaten Informationen eines Roboterkoordinatensystems mit Bezug auf jeden Roboter oder in Koordinaten Informationen eines Bezugskoordinatensystems mit Bezug auf einen Arbeitsraum, in welchem die Roboter installiert sind, zu konvertieren, werden anschließend Koordinatentrans formationsmatrizen berechnet und in einem Speicher abgespeichert. Mit dem herkömmlichen off-line-Lernverfahren für ein System, welches eine Mehrzahl von Robotern umfaßt, müssen Koordinatentransformationsmatrizen zwischen drei Arten an Koordinatensystemen berechnet und abgespeichert werden. Solch ein Betrieb ist sehr kompliziert, wobei viel Arbeit und Zeit für einen Lernbetrieb erforderlich ist.

Desweiteren offenbart das Dokument EP-A-0 067 446 eine Verarbeitungseinrichtung für Robotersteuerungsinformationen mit einem Robotersteuerungsinformationen- Teilungsprozessor, für das Teilen von Robotersteuerungsinformationen, die für das Überwachen und Steuern von Robotern vorgesehen sind, in eine Mehrzahl von eingeteilten Betriebselementen und für das Speichern der Roboterstenerungsinformationen des Betriebselements als Einheit, sowie einen Robotersteuerungsinformationen-Bearbeitungsprozessor für das ausgewählte Verbinden und Bearbeiten eines oder mehrerer der Mehrzahl an Teilungsoperationselemenren. Die Robotersteuerungsinformationen bestehen aus Arbeitsseguenzinformationen, welche die Arbeitsabfolge des Roboters anweisen, und Positionsinformationen, welche die Positionen bestimmen, an denen die Arbeitsabfolgen durchgeführt werden, wobei die Operationsseguenzinformationen von einem Quellenprogramm eingegeben werden, während die Positionsinformationen durch ein Off-line-Lernverfahren eingegeben werden.

Darüber hinaus offenbart das Dokument EP-A-0 346 339 ein Systom für das Lehren, Stenern und Überwachen von Industrierobotern, welches einen Sneicherbereich aufweist, der ein erstes Speichermittel für das Speichern von Informationen, welche die Arbeltspositionen beschreiben und ein zweites Speichermittel für das Speichern von Informationen hat, welche Bewegungsmuster des Roboters beschreiben, sowie einen Lernbereich für das automatische Vorbereiten vor Lerninformationen eines jeden Roboters durch Auswählen eines der unterschiedlichen Arbeitspositionen und eines der Bewegungsmuster für den Roboter in Übereinstimmung mit der Art der Arbeit.

Zusammenfassung der Erfindung

Folglich besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die bekannten off-line-Lernverfahren dahingehend weiter zu entwickeln, daß die Übertragung von Ausführungsinformationen auf den Industrieroboter erleichtert wird, um das Auftreten von Übertragungsfehlern zu verhindern.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale, angezeigt in dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Eine vorteilhafte Weiterentwicklung der Erfindung ist Gegenstand des Anspruchs 2. Gemäß der Erfindung ist das off-line- Lernverfahren durch die folgenden Schritte gekennzeichnet: Editieren der erlernten und gespeicherten Ausführungsinformationen für jedes der Werkstücke derart, daß die individuellen edierten Ausführungsinformationen umfassen Blockinformationen, von denen jede Namen von unterschiedlichen Arbeitsprogrammen haben, welche in Übereinstimmung mit einer Reihenfolge registriert sind, in welcher diese ausgeführt werden sollen,

Arbeitsprogramme, von denen jedes mehrere Schritte umfaßt, welche einen Namen für Arbeitsbedingungsinformationen haben, die in dem bestimmten Schritt ausgeführt werden sollen und

Arbeitsbedingungsinformationen, von denen jede zahlreiche Einstellarbeitsbedingungen umfassen,

Speichern der derart edierten Ausführungsinformationen, Einstellen des Namens des Industrieroboters, an welchen die editierten Ausführungsinformationen übertragen werden sollen, des Namens des entsprechenden Werkstücks und des Namens der jeweiligen Blockinformationen und Übertragen der editierten Ausführungsinformationen für jedes der Werkstücke zusammen mit einem Indentifikationscode des Werkstücks zu dem Industrieroboter, wobei

zuerst die benannten Blockinformationen übertragen werden, als zweites sämtliche der Arbeitsprogramme übertragen werden, welche in den benannten Biockinformationen registriert sind und

als drittes sämtliche Arbeitsbedingungsinformationen übertragen werden, die in den übertragenen Arbeitsprogrammen registriert sind.

Als ein Ergebnis hiervon wird die Übertragung der Ausführungsinformationen spürbar einfacher durch die beanspruchte hierarchische Struktur der Ausführungsinformationen, während das Auftreten eines Übertragungsfehlers erheblich verringert wird infolge der Tatsache, daß die Ausführungsinformation in Übereinstimmung mit der vorstehend beschriebenen hierarchischen Struktur übertragen wird.

Vorzugsweise wird ein Bezugskoordinatensystem in einem Arbeitsraum eingestellt, in welchem der Industrieroboter installiert ist, während eine Position eines Arbeitspunktes des Industrieroboters in den Ausführungsinformationen beschrieben wird, in Übereinstimmung mit dem Bezugskoordinatensystem, wobei ekne Koordinatentransformationsmatrix für eine Koordinatentransformation von dem Bezugskoordinatensystem auf ein Roböterkoordinatensystem mit Bezug auf den individuellen Industrieroboter im voraus gelehrt wird, wobei dann, wenn die Ausführungsinformationen auf den Industrieroboter übertragen werden sollen, die Position des Arbeitspunktes des Industrieroboters, welcher in den Ausführungsinformationen in Übereinstimmung mit dem Bezugskoordinatensystem beschrieben sind, in eine Position eines Arbeitspunktes des Roboterkoordinatensystems konvertiert wird unter Verwendung der Koordinatentransformationsmatrix. Mit dem off-iine-Lernverfahren werden lediglich zwei Arten von Koordinatensystemen benötigt, welche das Bezugskoordinatensystem und das Roboterkoordinatensystem für den individuellen Industrieroboter umfassen. Selbst wenn die positionelle Anordnung zwischen einem der Industrieroboter und dem Werkstück verändert wird, kann dies nebenbei bemerkt bewältigt werden durch Reinstallieren der entsprechenden Koordinatentransformationsmatrix.

Die vorstehend genannten und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung und den anliegenden Ansprüchen unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen ersichtlich.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, welches die Struktur der Ausführungsinformationen zeigt, die in einem Speicher in Übereinstimmung mit einem off-line-Lernverfahren für Industrieroboter gemäß einem Ausfühningsbeispiel der vorliegenden Erfindung gespeichert sind,

Fig. 2 ist ein Flußdiagramm, welches die Struktur der Ausführungsinformationen vor Übertragung der Informationen zeigt,

Fig. 3 ist eine Flußkarte, die einen Übertragungsbetrieb an Ausführungsinformationen darstellt,

Fig. 4 ist eine Flußkarte, die eine Koordinatentransformationsprozedur gemäß dem off-line-Lernverfahren darstellt,

Fig. 5 ist eine diagrammartige Perspektivenansicht, welches ein Bezugskoordinatensystem und ein Roboterkoordinatensystem gemäß dem off-line-Lernverfahren zeigt,

Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, welches ein System zeigt, bei welchem das off-line-Lernverfahren angewendet wird,

Fig. 7 ist ein Flußdiagramm, welches ein Schweiß-FMS zeigt, bei welchem das off-line-Lernverfahren angewendet wird und

Fig. 8 ist eine Darstellung, die ein herkömmliches off-line-Lernsystem zeigt.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Ein off-line-Lernverfahren für einen Industrieroboter gemäß der vorliegenden Erfindung wird an einem Schweißroboter als ein Beispiel für einen Industrieroboter in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß nachstehender Beschreibung angewendet.

Wird zuerst auf die Figur 1 Bezug genommen, so gehen Ausführungsinformationen für zahlreiche Arten von Werkstücken mittels eines Personalcomputers 3 (mit Bezug auf die Figuren 6 bis 8), der als ein separates Lernsystem dient, über und werden in einer Speichereinrichtung abgespeichert, so daß sie für individuelle Arten von Werkstücken erhalten werden, wobei individuelle Arbeitsnamen diesen gegeben werden. Die Ausführungsinformationen für jedes der Arten an Werkstücken umfassen Arbeitsprogramme (Betriebsinformationen für einen Roboter) 1 bis m und Schweißbedingungsinformationen (Arbeitsbedingungen unter jedem Werkstück der Betriebsinformationen) 1 bis n. Vorliegend hat mit Bezug auf die Figur 2 jedes der Arbeitsprogramme 1 bis m nehrere Schritte 1 bis i, von denen jeder einen Namen bezüglich einer Schweißbedingungsinformation welche an diesem Schritt ausgeführt werden soll hat, während jede der Schweißbedingungsinformationen 1 bis n zahlreiche Einstel Wschweißbedingungen wie beispielsweise ein Schweißstrom, eine Schweißspannung und eine Schweißgeschwindlgkeit umfaßt.

Desweiteren werden die individuellen Ausführungsinformationen in einem edierten Zustand als Blockinformationen 1 bis 1 für jedes Werkstück abgespeichert, wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist. Jede der Blockinformationen 1 bis 1 umfaßt Namen von mehreren Arbeitsprogrammen, welche durch einen Roboter 1 oder Roboter 1a, 1b und 1c (mit Bezug auf die Figuren 5 bis 8) ausgeführt werden sollen und in einem edierten Zustand in Übereinstimmung mit einer Reihenfolge registriert sind, in welcher sie ausgeführt werden sollen.

Wenn folglich Ausführungsinformationen für Individuelle Werkstücke auf den Roboter 1 oder die Roboter 1a bis 1c übertragen werden sollen, oder insbesondere auf die Schalttafeln 2, 2a, 2b und 2c des Roboters 1 oder der Roboter 1a bis 1c, dann wird ein Name eines Roboters, zu welchem die Informationen übertragen werden sollen, ein Name eines Werkstücks und ein Name von Blockdlagrammen festgesetzt. Im Ansprechen auf dieses Festsetzen führt der Personalcomputer 3, der als ein off-line-Lernsystem dient, die Übertragung von Ausführungsinformationen durch, in Übereinstimmung mit dem Fortlauf von Arbeitsvorgängen camäß der Figur 3. Insbesondere werden benannte Blockinformationen zuerst ausgewählt und auf einen benannten Roboter 1 oder 1a, 1b oder 1c übertragen (Schritt A1). Anschließend werden alle in den benannten Blockinformationen registrierten Arbeitsprogramme übertragen (Schritt A1), und schließlich werden alle in dem übertragenen Arbeitsprogrammen registrierte Schweißbedingungsinformationen übertragen (Schritt A3).

Zwischenzeitlich wird bei dem off-line-Lernverfahren gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein Bezugskoordinatensystem Oo- xyz

(mit Bezug auf Figuren 5 und 6), wobei eine Bezugsposition 0o in einem Arbeitsraum, in welchem jeder einer Mehrzabl von Schweißrobotern 1a bis 1c (3 in den gezeigten Ausführungsbeispiel) Installiert wird, als der Ursprung festgesetzt wird, wie in der Figur 6 gezeigt ist, wobei der Personalcomputer 3 verwendet wird, welcher als ein separates Lernsystem dient (mit Bezug auf Schritt B1 in Figur 4).

Anschließend wird eine Position T1 eines Arbeitspunktes eines Schweißbrenners 1A des Roboters 1 oder jedes der Roboter 1a bis 1c mit Bezug zu einem Werkstück W beschrieben als eine Positionskoordinate [Pi] (1 ist eine Anzahl von Lernpunkten) auf dem Bezugskoordinatensystem Oo-xyz und wird gelehrt als Ausführungsinformation, die durch den Personalcomputer 3 abgespeichert werden soll (mit Bezug auf Schritt B2 in Figur 4).

Eine Koordinatentransformationsmatrix [S]j (j ist eine Anzahl von Robotern, wobei j = 1 bis 3 in dem vorliegenden Ausführungsbeisplel) für die Koordinatentransformation von dem Bezugskoordinatensystem O0-xyz auf ein Roboterkoordinatensystem OR-xyz wobei eine Bezugsposltion OR des Roboters 1 oder jedes der Roboter 1a bis 1c als der Ursprung eingestellt ist (mit Bezug auf die Figuren 5 und 6), wird tatsächlich für den Roboter 1 oder jeden der Roboter 1a bis 1c gemessen und im voraus durch den Personalcomputer 3 gelehrt, um in dem Speicher abgespeichert zu werden (mit Bezug auf den Schritt: B3 von Figur 4).

Da ein solches Erlernen von Informationen im voraus ausgeführt wird, wenn Ausführungsinformationen auf den individuellen Roboter 1 oder die Roboter 1a bis 1c übertragen werden sollen, dann wird eine Arbeitspunktposltion [Pi] des Roboters 1 oder jedes der Roboter 1a bis 1c auf dem Bezugkoordinatensystem O0-xyz in eine Arbeitspunktposition [Ri]j (= [S]j, [Pi]) auf dem Roboterkoordinatensystem OR-xyz für den Roboter 1 oder jeden der Roboter 1a bis 1c konvertiert (mit Bezug auf Schritt B4 von Figur 4).

Dort wo die drei Schweißroboter 1a und 1c mit unterschiedlichen Installationsinformationen 5 auf dem Bezugskoordinatensystem O0-xyz an das Off-line-Lernsystem gemäß der vorliegenden Erfindung angeschlossen sind, wie in Figur 6 gezeigt wird, und wenn Koordinatentransformationsmatrizen [S]j (j = 1 bis 3) für die Koodinatentransformation zwischen den Roboterkoordinatensystemen OR-xyz der einzelnen Roboter 1a bis 1c und dem Bezugskoordinatensystem O0-xyz bei Schritt B3 eingestellt werden, dann können folglich die Ausführungsinformationen auf einem Roboterkoordinatensystem eines jeden der Roboter 1a bis 1c in einfacher Weise berechnet werden, in Übereinstimmung mit den Ausführungsinformationen gemeinsam für die drei Roboter 1a bis 1c.

Da auf diese Weise entsprechend dem Verfahren gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel notwendige Informationen editiert und als Blockinformationen für individuelle Arbeiten abgespeichert werden, dann werden lediglich dann, wenn vorbestimmte Blockinformationen für jedes Werkstück ausgewählt sind, notwendige Informationen insgesamt in einer solchen hierarchischen Struktur auf den Roboter oder die Roboter 1a bis 1c übertragen, wie in der Figur 2 dargestellt ist. Folglich wird die Übertragung von Ausführungsinformationen merklich erleichtert, wobei folglich das Auftreten von Übertragungsfehlern mit Bestimmtheit verhindert wird, wobei das Editieren und Bearbeiten von Informationen leicht durchgeführt werden kann. Ferner werden in dem Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel lediglich zwei Arten von Koordinatensystemen benötigt, welche das Bezugskoordinatensystem O0-xyz und die individuellen Roboterkoordinatensysteme OR-xyz umfassen, wobei folglich ein Lernbetrieb für die drei Roboter 1a bis 1c in einfacher Weise in einer kurzen Zeitperiode durchgeführt werden kann. Selbst wenn darüber hinaus die positionelle Anordnung zwischen einem der drei individuellen Roboter 1a bis 1c und dessen Werkstück W verändert wird, ist es einfach, mit einer derartigen Veränderung durch eine Reinstallierung der entsprechenden Koordinatentransformationsmatrix [Sj] fertig zu werden, wobei Ausführungsinformationen auf dem Koordinatensystem der individuellen Roboter 1a bis 1c von den gemeinsamen Ausführungsinformationen [Pi] in einfacher Weise erhalten werden können.

Folglich wird eine Konstruktion einer vollautomatischen Produktionsstraße wie beispielsweise ein FMS, welches die Übertragung einer großen Menge an Informationen bedingt, ermöglicht.

Nachfolgend soll ein bestimmtes Schweiß FMS mit Bezug auf die Figur 7 beschrieben werden, bei welchem das Verfahren gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel angewendet wird. Das Schweiß-FMS - wie gezeigt - umfaßt drei miteinander verbundene Roboter 1a bis 1c, welche jeweils mittels Schalttafeln 2a bis 2c gesteuert werden sollen, einen Personalcomputer (Off-line-Lernsystem) 3, der Ausführungsinformationen auf die Schalttafeln 2a bis 2c in einer solchen Weise überträgt, wie vorstehend beschrieben wurde, drei Schieber 4a bis 4c für das Einstellen jeweils der Positionen der Roboter 1a bis 1c, drei Positionierer 5a bis 5c für das jeweilige Einstellen der Positionen der Werkstücke der Roboter 1a bis 1c, eine Werkstücktransporteinrichtung 6 für das Transportieren eines Werkstücks (nicht gezeigt) von einem Werkstückeinbringtisch 7a zu einem der Positinierer 5a bis 5c in Arbeitspositionen der Roboter 1a bis 1c, ein Werkstück-Ausbringtisch 7b für das Aufnehmen eines Werkstücks nach dem Bearbeiten von der Werkstücktransportelnrichtung 6 und für ein Abtransportieren des Werkstücks, eine Transporteinrichtungssteuertafel 8 für das Steuern der Werkstücktransporteinrichtung 6, ein Werkstückeinrichter 9 für das Erfassen und Einsetzen eines eingetragenen Werkstücks und ein Computer 10 für die Produktionssteuerung für das Steuern des gesamten Systems umfassend den Personalcomputer 3 und die Transporteinrichtungssteuertafeln 3. Bei dem Schweiß-FMS mit solch einer Konstruktion gemäß vorstehender Beschreibung wird ein Bediener ein Werkstück auf dem Werkstückeinbringtisch 7a plazieren und eineii Namen des Werkstücks sowie einen Namen der Blockinformationen in den Computer 10 für die Produktionssteuerung mittels der Eingabeeinrichtung, d.h., dem Personalcomputer 3 eingegeben. Folglich erfaßt der Computer 10 für die Produktionssteuerung einen Inaktiven der drei Schweißroboter 1a bis 1c und instruiert die Werkstücktransporteinrichtung 6 zu dem Transport des Werkstücks zu der Arbeitsposition (Positionierer 5a, 5b oder 5c) des inaktiven Roboter während er zu dem als ein Off- line-Lernsystem dienenden Personalcomputer 3 den Namen des Werkstückes, den Namen der Blockinformationen sowie eine Anzahl der Roboter überträgt, an welche die Informationen übertragen werden sollen. Folglich trägt die Werkstücktransporteinrichtung 6 das Werkstück in den Positionierer des bezeichneten Roboters ein, während der Personalcomputer 3 Ausführungsinformationen entsprechend der derart empfangenen Werkstäcknamen und Blockinformationsnahmen aus seiner inneren Spelchereinrichtung auswählt und die ausgewählten Ausführungsinforrnationen zu der Schalttafel 2a, 2b oder 2c des ausgewählten Roboters überträgt. In diesem Beispiel konvertiert der Personalcomputer 3 Arbeitspunktpositionen [Pi] in (en Ausführungsinformationen, welche auf dem Bezugskoordinatensystem O0-xyz niedergeschrieben sind und in Positionskoordinaten [Ri]j = [S]j [Pi] des Roboterkoordinatensystems des benannten Roboters unter Verwendung der Koordinafentransformationsmatrix für den bezeichneten Roboter und überträgt diese auf die Schalttafel 2a, 2b oder 2c des benannten Roboters.

Der benannte Roboter 1a, 1b oder 1c führt folglich, nachdem das Eintragen des Werkstückes vervollständigt ist, einen Schweißbetrieb an dem Werkstück in Übereinstimmung mit den Ausführungsinformationen durch, welche an diesen übertragen wurden. Nachdem ein Schweißvervollständigungssignal von dem benannten Roboter aufgenommen wird, überträgt dann der Computer 10 für die Produktionssteuerung ein Werkstückausbringinstroktionssignal auf die Werkstücktransporteinrichtung 6, wobei folglich das Werkstück nach Beendigung des Schweißens zu den Werkstückausbringungstisch 7b durch die Werkstücktransporteinrichtung 6 ausgebracht wird. In dieser Weäse kann mit dem Schweiß-FMS, bei dem das Verfahren der vorliegenden Erfindung angewendet wird, ein vollautomatisches Schweißen durchgeführt werden, wenn lediglich ein Bediener ein Werkstück zuführt und einen Werkstücknahmen und einen Informationsblocknamen eingibt.

Es sollte darauf hingewiesen werden, daß während der Industrieroboter in dem vorstehend beschrieben Ausführungsbeispiel als ein Schweißroboter bezeichnet ist, das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf diesen beschränkt ist, sondern in ähnlicher Weise bei verschiedenen anderen Arten von Robotern angewendet werden kann. Während der Fall, wonach drei Roboter in Betrieb genommen sind, in diesem Ausführungsbeispiel beschrieben ist, ist die Erfindung desweiteren nicht auf dieses beschränkt. Insbesondere die Übertragungsprozedur der Ausführungsinformationen gemäß vorstehender Beschreibung mit Bezug auf die Figuren 1 bis 3 kann nicht nur in dem Fall angewendet werden, in dem eine Mehrzahl von Industrierobotern betroffen sind, sendem kann auch in einer ähnlichen Weise bei dem auderen Fal] angewendet werden, in welchem lediglich ein Industrieroboter betroffen ist. Auch in dem letzteren Fall können ähnliche Wirkungen wie diese das vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispieles erzielt werden.


Anspruch[de]

1. Off-line-Lernverfahren für zumindest einen Industrieroboter (1; 1a, 1b, 1c), gemäß dem Informationsdaten, mit denen eine vorbestimmte Bearbeitung von unterschiedlichen Werkstücken (W) durch den Industrieroboter (1; 1a, 1b, 1c) ausgeführt werden soll im voraus mittels eines separaten Lernsystems (3) erzeugt werden, wobei dann, wenn die Bearbeitung durch den Industrieroboter (1; 1a, 1b, 10) ausgeführt werden soll, die derart produzierten Ausführungsinformationen auf den Industrieroboter (1; 1a, 1b, 1c) übertragen werden, um dem letzeren zu unterrichten, wobei das Verfahren die Schritte aufweist

Unterrichten über die Ausführungsinformationen für die Werkstücke (W) mittels des separaten Lernsystems (3) wobei die Ausführungsinformationen Bearbeitungsprogramme (1 bis m) und Bearbeitungsbedingungsinformationen (1 bis n) für jeden Schritt (1 bis i) des entsprechenden Bearbeirungsprogramms (1 bis m) umlasser und

Speichern der derart gelehrten Ausführungsinformationen,

wobei das Verfahren durch die folgenden Schritte gekennzeichnet ist,

Editieren der Ausführungsinformationen für jedes der Werkstücke (W), so daß die individuellen editierten Ausführungsinformationion umfassen,

Blockinformationen (1 bis 1), von denen jede Namen von verschiedenen Bearbeitungsprogrammen (1 bis m) enthalten, welche in Übereinstimmung mit einer Reihenfolge registriert sind, in der sie ausgeführt werden sollen,

Bearbeitungsprogramme (1 bis m), von denen jedes verschiedene Schritte (1 bis 1) umfaßt, welche einen Namen für Bearbeitungsbedingunginformationen (1 bis n) haben, welche in dem jeweiligen Schritt (1 bis 1) durchgeführt werden sollen, und

Bearbeitungsbedingungsinformationen (1 bis n), von denen jede verschiedene Einstellbearbeitungsbedingungen umfassen,

Speichern der derart editierten Ausführungsinformationen,

Bestimmen des Namens des Industrieroboters (1; 1a, 1b, 1c), an den die editlerten Ausführungsinformationen übertragen werden seilen, des Namens des entsprechenden Werkstücks (W) und des Namens der entsprechenden Blockinformationen (1 bis 1) und

Übertragen der editierten Ausführungsinformationen für jedes der Werkstücke (W) zusammen mit einem Identifikationseode des Werkstücks (W) an den Industrieroboter (1; 1a, 1b, 1c), wobei

als erstes die benannten Blockinformationen (1 bis 1) übertragen wechen (Schritt A1),

als zweites sämtliche der Bearbeitungsprogramme bis m), die in den bezeichneten Blockinformationen (1 bis 1 registriert sind, übertragen werden (Schrite A2) und

als drittes alle der Bearbeitungsbedingungsinformationen (1 bis n), die in den übertragenen Bearbeitungsprogrammen (1 bis m) registriert sind, übertragen werden (Schritt A3).

2. Off-line-Lernverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

ein Bezugskoordinatensystem (O0-xyz) in einem Arbeitsraum eingestellt wird, in welchem der Industrieroboter (1; 1a, 1b, 1c) installiert ist, während eine Position ([Pi]) eines Arbeitspunktes des Industrieroboters (1; 1a, 1b, 1c) in den Ausführungsinformationen in Übereinstimmung mit dem Bezugskoordinationsystem (O0-xyz) beschrieben wird, wobei

eine Koordinatentransformationsmatrix ([Sj]) für eine Koordinatentransformation vom Bezugs koordinatensystem (Oo- xyz auf ein Roboterkoordinatensystem (OR-xyz) mit Bezug auf den einzelnen Industrieroboter (1; 1a, 1b, 1c) im voraus gelehrt wird und wobei

wenn die Ausführungsinformationen auf den Industrieroboter (1; 1a, 1b, 1c) übertragen werden sollen, die Position ([Pi]) des Arbeitspunktes des einzelnen Roboters (1; 1a, 1b, 1c), weiche in den Ausführungsinformationen in Übereinstimmung mit den Bezugskoordinatensystem (O0-xyz) beschrieben sind in ernen Position ([Ri]j) eines Arbeitspunktes des Roboterkoordinatensvstems (OR-xyz) bei Verwendung der Koordinatentransformationsmaterix ([S]j) konvertiert wird.







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