JP2599933B2 - 三次元計測ロボットのプローブの移動方向指示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は三次元計測ロボットのプローブを、その軸方
向と面直方向へ移動させる際の方向を指示する装置に関
する。

［従来の技術］ 従来、オペレータが三次元計測ロボットのプローブ
を、その軸方向と面直方向へ移動させる際に、その軸方
向を外部から簡単に指示してやることができる装置は存
在しなかった。

［発明が解決しようとする問題点］ このため、例えば、穴の中でプローブをその軸方向と
面直方向に移動させた穴の縁に接触させ、この接触点の
座標から２点間の長さを計測するような場合、三次元計
測ロボットのティーチングの作業能率がよくないという
問題があった。

本発明はこのような従来の問題点を解決するものであ
り、三次元計測ロボットのプローブを、プローブの軸と
面直の所望の方向に移動させるように、オペレータが外
部から簡単に指示してやることができる装置を提供する
ことを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記の問題点を解決するため、本発明の三次元計測ロ
ボットのプローブの移動方向指示装置は、三次元計測ロ
ボットのプローブの取付基部に、外周部に指標を有し中
心軸を該プローブの軸方向と同一にして回転可能に設け
た回転リングと、この回転リングに連動し回転角度に対
応して抵抗値が変化するヘリカルポテンショメータと、
該ヘリカルポテンショメータに定電流を加える定電流電
源装置と、ヘリカルポテンショメータの電圧出力をディ
ジタル化するアナログ・ディジタル変換器とからなるこ
とを特徴とする。

［作用］ 回転リングとヘリカルポテンショメータが連動して回
転リングの回転角度とヘリカルポテンショメータの可変
抵抗値とが対応関係にあり、ヘリカルポテンショメータ
には定電流電源装置から定電流が流されるので、回転リ
ングの回転角度とヘリカルポテンショメータの電圧出力
も対応したものとなる。

一方、外周部に指標を有する回転リングは三次元計測
ロボットのプローブの取付基部に、中心軸をプローブの
軸方向と同一にして回転可能に設けられるため、オペレ
ータが回転リングを操作して指標をプローブの軸方向と
直交する面の所望の方向に向けて位置させれば、ヘリカ
ルポテンショメータから指標の指し示す方向に対応した
値の電圧出力を得ることができる。そして、アナログ・
ディジタル変換器にてディジタル信号に変換して三次元
計測ロボットの制御装置へ入力してやればプローブの移
動方向を指示できることになる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面によって説明する。第１
図は三次元計測ロボットの一例を示すもので、１は直交
３軸の計測機機構であり、直交３軸の計測機機構１は、
被計測物を載置する定盤２に沿って水平に配置した固定
ベース３と、この固定ベース３の上面に長手方向に設け
たレール4,5上を移動可能に設けた移動ベース６と、移
動ベース６上に垂直に立設したコラム７と、このコラム
７上を摺動可能に配設したヘッド本体８と、固定ベース
３とコラム７に夫々直交しヘッド本体８を貫通して摺動
可能に配設したアーム９とで構成される。10はアーム９
の先端に設けた接触式のプローブであり、11は三次元計
測ロボットを制御するコンピュータを含む制御装置であ
る。

また第２図は、第１図の三次元計測ロボットのアーム
９の先端部分にあるプローブ10の取付基部を示すもので
あり、プローブ10の取付基部表面にはその中心軸をプロ
ーブ10の軸方向と同一にして回転リング12が回転可能に
配設され、プローブ10の取付基部内にはヘリカルポテン
ショメータ13が配設される。このヘリカルポテンショメ
ータ13は回転リング12と連動し、回転リング12の内周に
形成したギヤ14とヘリカルポテンショメータ13の回転軸
15に設けたギヤ16とが噛み合い、回転リング12の回転角
度に比例してヘリカルポテンショメータ13の回転軸15を
回してその抵抗値を可変するようにしている。また回転
リング12の外周には、適当な指標17が設けられ、回転リ
ング12を操作するオペレータが回転角度の確認、すなわ
ちプローブ10の軸と面直の移動方向の指示で目視で確認
できるようにしている。この指標17は、例えば回転リン
グ12の外周の所定位置表示するマーク18と取付基部外周
に表示する角度目盛19、あるいはこれらを逆に配置した
もの等であり、要するにオペレータが回転リング12を回
してプローブ10の軸と面直方向への移動方向を指示でき
るような目安となるものなら何でもよい。

なお、回転リング12の回転角度については、例えばア
ーム９が伸縮する方向を０度位置として回転角度の基準
位置を予め決めておく。

第３図は電気系統のブロック図を示すものであり、ヘ
リカルポテンショメータ13には定電流電源装置20から定
電流が流され、ヘリカルポテンショメータ13の電圧出力
はアナログ・ディジタル変換器21にてディジタル化され
た制御装置11内のコンピュータへ入力される。なお定電
流電源装置20やアナログ・ディジタル変換器21は制御装
置11内等に配設する。

したがって、回転リング12を例えば基準位置からθ°
回してそのマーク18をプローブ10を進めたいと思う方向
に位置させれば、ヘリカルポテンショメータ13の回転軸
15もギヤ14とギヤ16のギヤ比によって所定の角度だけ回
され所定の抵抗値となり、ヘリカルポテンショメータ13
には定電流が流されているため抵抗値に比例した電圧出
力が得られ、これがディジタル化されてコンピュータに
入力される。

このように回転リング12の回転角度に対応した電圧信
号が得られるため、コンピュータに角度の基準位置及び
回転角度に対応する電圧値を記憶させておけば、回転リ
ング12を回すことでその回転角度に応じた電圧値がコン
ピュータに与えられ、プローブ10の進行方向を簡単に指
示することができる。

なお、上記実施例ではプローブは三次元の一軸を構成
するアーム９の先端に設けられるものについて説明した
が、このアームが曲折・回転軸を有する多関節アームの
場合も本発明装置を適用できる。しかしその場合には回
転リング12の前記回転角度の基準位置が変動するため、
これを補正してやらなければならない。

［発明の効果］ 以上述べたように回転リングの外周の指標を、回転リ
ングを回すことで所望の方向に向けることで、回転リン
グと連動するヘリカルポテンショメータから回転リング
の回転角度と対応する電圧出力が得られ、これを三次元
計測ロボットの制御装置に入力してやることで、プロー
ブの該プローブ軸と面直の方向への移動方向を三次元計
測ロボットの外部から容易に指示することができる。

したがって、プローブを、該プローブ軸と面直方向へ
移動させて計測する、例えば穴の計測等の場合、プロー
ブの移動方向を回転リングを回すことで簡単にティーチ
ングでき、ティーチングの作業能率を向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る三次元計測ロボットの側
面図、第２図は同じくプローブ及びその取付基部の一部
を切欠した部分拡大図、第３図は同じく電気系統図であ
る。 10……プローブ 12……回転リング 13……ヘリカルポテンショメータ 17……指標 20……定電流電源装置 21……アナログ・ディジタル変換器

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】三次元計測ロボットのプローブの取付基部
   に、外周部に指標を有し中心軸を該プローブの軸方向と
   同一にして回転可能に設けた回転リングと、この回転リ
   ングに連動し回転角度に対応して抵抗値が変化するヘリ
   カルポテンショメータと、該ヘリカルポテンショメータ
   に定電流を加える定電流電源装置と、前記ヘリカルポテ
   ンショメータの電圧出力をディジタル化するアナログ・
   ディジタル変換器とからなることを特徴とする三次元計
   測ロボットのプローブの移動方向指示装置。