JP2759675B2 - センサロボット - Google Patents
センサロボットInfo
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- JP2759675B2 JP2759675B2 JP1093168A JP9316889A JP2759675B2 JP 2759675 B2 JP2759675 B2 JP 2759675B2 JP 1093168 A JP1093168 A JP 1093168A JP 9316889 A JP9316889 A JP 9316889A JP 2759675 B2 JP2759675 B2 JP 2759675B2
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- Japan
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- block
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- Numerical Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、施工前にセンサで位置を検出して位置補正
する産業用のセンサロボットに関し、特に、大形ワーク
を施工する為に、ロボット本体を移動させる付加的外部
軸を有するセンサロボットに関するものである。
する産業用のセンサロボットに関し、特に、大形ワーク
を施工する為に、ロボット本体を移動させる付加的外部
軸を有するセンサロボットに関するものである。
（従来の技術） 従来のこの種のセンサロボットについて、アーム溶接
ロボットを例として第４図によって説明する。
ロボットを例として第４図によって説明する。
同図において、アーク溶接ロボット１を装着した移動
装置は、軌道２上を自在に走行する門形のＸ軸移動台３
と、その天井梁に摺動自在に装着されたＹ軸往復台４
と、上記のＹ軸往復台４上に摺動自在に装着されたＺ軸
昇降台５とから構成され、上記のアーク溶接ロボット１
は、上記のＺ軸昇降台５の先端に下向に装着されてい
る。なお、上記の移動装置では、ロボット制御装置（図
示せず）の外部軸部で制御される。
装置は、軌道２上を自在に走行する門形のＸ軸移動台３
と、その天井梁に摺動自在に装着されたＹ軸往復台４
と、上記のＹ軸往復台４上に摺動自在に装着されたＺ軸
昇降台５とから構成され、上記のアーク溶接ロボット１
は、上記のＺ軸昇降台５の先端に下向に装着されてい
る。なお、上記の移動装置では、ロボット制御装置（図
示せず）の外部軸部で制御される。
溶接は、アーク溶接ロボットが定位置で施工できる大
きさのブロックにワークを区分し、１ブロックの溶接が
終了するごとに、ブロックからブロックに移動装置で移
動する。各ブロックの溶接に先立って、予め定められる
ワーク上の特定点をセンサで調べて平行、回転補正す
る。
きさのブロックにワークを区分し、１ブロックの溶接が
終了するごとに、ブロックからブロックに移動装置で移
動する。各ブロックの溶接に先立って、予め定められる
ワーク上の特定点をセンサで調べて平行、回転補正す
る。
ワークの立体的な位置を補正するには、３つの基準点
が必要であり、ブロック毎に溶接に先立って、これらの
３つの基準点を求めるのが従来手法である。
が必要であり、ブロック毎に溶接に先立って、これらの
３つの基準点を求めるのが従来手法である。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記の構成では、相隣接するブロック
の境が、１枚の鉄板である場合に、鉄板の厚さは、精度
が充分に高く鉄板の片側の位置が分かれば反対側の位置
は改めて求め直す必要はないにもかかわらず、移動する
と改めてセンシングし直すという問題があった。
の境が、１枚の鉄板である場合に、鉄板の厚さは、精度
が充分に高く鉄板の片側の位置が分かれば反対側の位置
は改めて求め直す必要はないにもかかわらず、移動する
と改めてセンシングし直すという問題があった。
また、移動装置により次のブロックに移動すれば、同
一部品の両側面に施工する場合でも位置座標が全く異な
るため、前のブロックでのデータをそのまま用いること
ができないという問題もあった。
一部品の両側面に施工する場合でも位置座標が全く異な
るため、前のブロックでのデータをそのまま用いること
ができないという問題もあった。
本発明は上記の問題を解決するもので、前ブロックの
検出点のデータが利用できるセンサロボットを提供する
ものである。
検出点のデータが利用できるセンサロボットを提供する
ものである。
（課題を解決するための手段） このような課題を解決するために本発明は、ロボット
アームの先端に装着した位置検出用センサにより複数の
特定点を検出して、教示されている位置を補正する多関
節形ロボットと、ロボット本体を移動させる２次元以上
の移動装置とからなるセンサロボットにおいて、前記ロ
ボット本体を移動させた後に前記位置検出用センサが検
出すべき複数の特定点の中に、前記ロボット本体を移動
させる前の特定点の位置と一致あるいは近接したものが
ある場合、前記ロボット本体の移動後における、移動前
の特定点の位置と一致あるいは近接した特定点の位置補
正に必要な位置データを、移動前の特定点の検出データ
を加工したデータで代用することを特徴とするものであ
る。
アームの先端に装着した位置検出用センサにより複数の
特定点を検出して、教示されている位置を補正する多関
節形ロボットと、ロボット本体を移動させる２次元以上
の移動装置とからなるセンサロボットにおいて、前記ロ
ボット本体を移動させた後に前記位置検出用センサが検
出すべき複数の特定点の中に、前記ロボット本体を移動
させる前の特定点の位置と一致あるいは近接したものが
ある場合、前記ロボット本体の移動後における、移動前
の特定点の位置と一致あるいは近接した特定点の位置補
正に必要な位置データを、移動前の特定点の検出データ
を加工したデータで代用することを特徴とするものであ
る。
（作用） 新たなブロックの基準点となる既検出点は、ロボット
アームおよび移動軸のデータの合成されたものである。
一方新たなブロックの移動軸データが分かっているの
で、その差がその位置での既検出点の新しい位置とな
る。
アームおよび移動軸のデータの合成されたものである。
一方新たなブロックの移動軸データが分かっているの
で、その差がその位置での既検出点の新しい位置とな
る。
（実施例） 本発明の一実施例を、アーク溶接ロボットを例とし
て、第１図ないし第４図により説明する。なお、本実施
例は、第４図に示した従来例と外観上は変らず、ロボッ
ト制御装置（図示せず）に、例えばパナポロAW−7000の
ような、ロボットアームの６軸を含め、12軸まで同時パ
ルス分配のできる装置を用いた点が異なる。
て、第１図ないし第４図により説明する。なお、本実施
例は、第４図に示した従来例と外観上は変らず、ロボッ
ト制御装置（図示せず）に、例えばパナポロAW−7000の
ような、ロボットアームの６軸を含め、12軸まで同時パ
ルス分配のできる装置を用いた点が異なる。
従って、同じ構成部品には同一符号を付して説明を省
略する。
略する。
第１図は、大形ワークの斜視図で、ワークは、基板６
の上に、複数個の部品７ないし11が仮付けされている。
ロボットによる溶接は、部品７ないし11相互又は部品７
ないし11と基板６との溶接である。これらは箱の内面溶
接とよく似ている施工である。なお、図には、基板６の
一部だけ描いて他は省略してある。
の上に、複数個の部品７ないし11が仮付けされている。
ロボットによる溶接は、部品７ないし11相互又は部品７
ないし11と基板６との溶接である。これらは箱の内面溶
接とよく似ている施工である。なお、図には、基板６の
一部だけ描いて他は省略してある。
第２図はワークの要部平面図で、５個の部品７ないし
11で、中央に境のある２個の方形が構成されている。施
工は、中央の部品10を境にして、第１ブロック12および
第２ブロック13に分けて行う。
11で、中央に境のある２個の方形が構成されている。施
工は、中央の部品10を境にして、第１ブロック12および
第２ブロック13に分けて行う。
まず、移動装置の３軸を駆動して、アーク溶接ロボッ
ト１の中心を、第１ブロック12の中心点14に移動する。
次に、上側の部品８と、左側および中央の部品９および
10、下側の部品７と中央の部品10の、それぞれ内側の角
15,16および17を基準点とし、これを上記アーク溶接ロ
ボット１に装着したセンサ（図示せず）で調べ、あらか
じめ教示された位置との差を求める。３つの基準点につ
いて得た実際の位置と教示位置との差より、第１ブロッ
ク12の位置を補正する。第１ブロック12の実際の位置が
求まったならば、アーク溶接ロボット１で、上記の角1
5,16および17を内面から溶接する。
ト１の中心を、第１ブロック12の中心点14に移動する。
次に、上側の部品８と、左側および中央の部品９および
10、下側の部品７と中央の部品10の、それぞれ内側の角
15,16および17を基準点とし、これを上記アーク溶接ロ
ボット１に装着したセンサ（図示せず）で調べ、あらか
じめ教示された位置との差を求める。３つの基準点につ
いて得た実際の位置と教示位置との差より、第１ブロッ
ク12の位置を補正する。第１ブロック12の実際の位置が
求まったならば、アーク溶接ロボット１で、上記の角1
5,16および17を内面から溶接する。
次に、再び移動装置を駆動し、アーク溶接ロボット１
を第１ブロック12の中心点14から、第２ブロック13の中
心点18に移動させる。移動が完了すると、中央の部品10
と、上側および下側の部品８および７、右側の部品11と
上側の部品８の、それぞれ内側の角19,20および21を調
べる。
を第１ブロック12の中心点14から、第２ブロック13の中
心点18に移動させる。移動が完了すると、中央の部品10
と、上側および下側の部品８および７、右側の部品11と
上側の部品８の、それぞれ内側の角19,20および21を調
べる。
しかし、第１ブロック12の角16および17と、第２ブロ
ック13の角19および20とは部品10の厚さ分だけの違いで
あり、その量は溶接長に比べて充分小さくほとんど無視
してよい程度であるから、角19および20は、改めてセン
シングすること無しで角16および17の調査値をそのまま
使用できる筈である。
ック13の角19および20とは部品10の厚さ分だけの違いで
あり、その量は溶接長に比べて充分小さくほとんど無視
してよい程度であるから、角19および20は、改めてセン
シングすること無しで角16および17の調査値をそのまま
使用できる筈である。
次に、アーム位置の求め方について説明する。
「PA」をロボットアームの位置、「PE」を外部移動軸の
位置とすると、システム全体の位置「PS」は PS＝PA＋PE で表わされる。例えば、角16の位置を「p16」で表わす
と、第２図の角16は PS（p16）＝PA（p16）＋PE（p16） となる。角19は PA（p19）＝PS（p19）−PE（P19） となる。上述の仮定から PA（p19）＝PA（p16） としてよいから PA（p19）＝PS（p16）−PE（p19） …（１） が得られる。すなわち、既検出点PS（p16）のデータか
ら新たに第２ブロック13の中心点18に移動した時の外部
移動軸の位置データPE（p19）を除いたものが角19のア
ームの位置を与える。つまり、アームの姿勢は適当なま
ま第２ブロック13の中心点18に位置決めして得られる外
部移動軸の位置「PE（p19）」と（１）式で与えられる
「PA（p19）」とで角19の位置は定められる。
位置とすると、システム全体の位置「PS」は PS＝PA＋PE で表わされる。例えば、角16の位置を「p16」で表わす
と、第２図の角16は PS（p16）＝PA（p16）＋PE（p16） となる。角19は PA（p19）＝PS（p19）−PE（P19） となる。上述の仮定から PA（p19）＝PA（p16） としてよいから PA（p19）＝PS（p16）−PE（p19） …（１） が得られる。すなわち、既検出点PS（p16）のデータか
ら新たに第２ブロック13の中心点18に移動した時の外部
移動軸の位置データPE（p19）を除いたものが角19のア
ームの位置を与える。つまり、アームの姿勢は適当なま
ま第２ブロック13の中心点18に位置決めして得られる外
部移動軸の位置「PE（p19）」と（１）式で与えられる
「PA（p19）」とで角19の位置は定められる。
以上のようにして求められた角19の位置は、厳密に言
えば角16の位置PS（p16）であり、部品10の板厚の分だ
け異なる。板厚の分だけ異なる位置を溶接するとすれば
問題であり使えない。角16と角19をほぼ同一としてよい
のは、教示されている点と実際にワークが置かれたとき
の点との位置の差を考えるからであり、施工点としての
角19を角16に置き換えてよいのではない。これに対処す
る為、第１ブロック12の角16および角17と、第２ブロッ
ク13の角21を基準３点とし、これを基に座標系をどのよ
うに定めるかについて説明する。
えば角16の位置PS（p16）であり、部品10の板厚の分だ
け異なる。板厚の分だけ異なる位置を溶接するとすれば
問題であり使えない。角16と角19をほぼ同一としてよい
のは、教示されている点と実際にワークが置かれたとき
の点との位置の差を考えるからであり、施工点としての
角19を角16に置き換えてよいのではない。これに対処す
る為、第１ブロック12の角16および角17と、第２ブロッ
ク13の角21を基準３点とし、これを基に座標系をどのよ
うに定めるかについて説明する。
仮に、３つの基準点をS1，S2，S3とする。第３図は、
これらの座標系を示す平面図である。まず、S1からS2に
向かうベクトルを考えてＸ軸方向とする。次にS1からS3
に向かうベクトルを考え、このベクトルとＸ軸ベクトル
とのベクトル積で定まるベクトルをＺ軸方向とする。Ｘ
軸およびＺ軸が定まったので、右手直交系の規約からＹ
軸方向が定まる。上記S1は座標系の原点である。
これらの座標系を示す平面図である。まず、S1からS2に
向かうベクトルを考えてＸ軸方向とする。次にS1からS3
に向かうベクトルを考え、このベクトルとＸ軸ベクトル
とのベクトル積で定まるベクトルをＺ軸方向とする。Ｘ
軸およびＺ軸が定まったので、右手直交系の規約からＹ
軸方向が定まる。上記S1は座標系の原点である。
このように座標系を定めると、S1が全ての位置情報を
支配するので、３次元が必要であるのに比べ、基準点S2
は直線の方向を定める２次元でよく、基準点S3は平面の
傾きを定める１次元でよく、従って、S2およびS3、すな
わち、第２図に示す角16および17の鉄板の厚さ分の差が
あっても、変換される位置に直接影響はしない。第３図
から分かるように、S2およびS3は座標変換の回転移動の
精度に影響するものであるが、ワークが第２図に示すよ
うな長方形であるなら、全く変換精度に影響しない。従
って、実際は最も多い長方形に近いワークに適用でき
る。
支配するので、３次元が必要であるのに比べ、基準点S2
は直線の方向を定める２次元でよく、基準点S3は平面の
傾きを定める１次元でよく、従って、S2およびS3、すな
わち、第２図に示す角16および17の鉄板の厚さ分の差が
あっても、変換される位置に直接影響はしない。第３図
から分かるように、S2およびS3は座標変換の回転移動の
精度に影響するものであるが、ワークが第２図に示すよ
うな長方形であるなら、全く変換精度に影響しない。従
って、実際は最も多い長方形に近いワークに適用でき
る。
もちろん、部品10の厚さをロボット制御装置に別途教
えてやり、角16および17から部品10の厚さを加味した角
19および20を求めてもよい。
えてやり、角16および17から部品10の厚さを加味した角
19および20を求めてもよい。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、移動装置で移
動するブロックごとに、センサで施工位置を調べて、部
分的にワークの平行回転移動補正する場合、前のブロッ
クで調べた既検出点の位置が利用できるので、作業効率
を大幅に向上することができる。
動するブロックごとに、センサで施工位置を調べて、部
分的にワークの平行回転移動補正する場合、前のブロッ
クで調べた既検出点の位置が利用できるので、作業効率
を大幅に向上することができる。
第１図は大形ワークの要部斜視図、第２図はその要部平
面図、第３図は３次元座標系の平面図、第４図は門形移
動装置に装着したアーク溶接ロボットの斜視図である。 １…アーク溶接ロボット、２…軌道、３…Ｘ軸移動台、
４…Ｙ軸往復台、５…Ｚ軸昇降台、６…基板、7,8,9,1
0,11…部品、12…第１ブロック、13…第２ブロック、14
…第１ブロックの中心点、15,16,17,19,20,21…角、18
…第２ブロックの中心点。
面図、第３図は３次元座標系の平面図、第４図は門形移
動装置に装着したアーク溶接ロボットの斜視図である。 １…アーク溶接ロボット、２…軌道、３…Ｘ軸移動台、
４…Ｙ軸往復台、５…Ｚ軸昇降台、６…基板、7,8,9,1
0,11…部品、12…第１ブロック、13…第２ブロック、14
…第１ブロックの中心点、15,16,17,19,20,21…角、18
…第２ブロックの中心点。
Claims (1)
- 【請求項１】ロボットアームの先端に装着した位置検出
用センサにより複数の特定点を検出して、教示されてい
る位置を補正する多関節形ロボットと、ロボット本体を
移動させる２次元以上の移動装置とからなるセンサロボ
ットにおいて、前記ロボット本体を移動させた後に前記
位置検出用センサが検出すべき複数の特定点の中に、前
記ロボット本体を移動させる前の特定点の位置と一致あ
るいは近接したものがある場合、前記ロボット本体の移
動後における、移動前の特定点の位置と一致あるいは近
接した特定点の位置補正に必要な位置データを、移動前
の特定点の検出データを加工したデータで代用すること
を特徴とするセンサロボット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1093168A JP2759675B2 (ja) | 1989-04-14 | 1989-04-14 | センサロボット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1093168A JP2759675B2 (ja) | 1989-04-14 | 1989-04-14 | センサロボット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02272605A JPH02272605A (ja) | 1990-11-07 |
| JP2759675B2 true JP2759675B2 (ja) | 1998-05-28 |
Family
ID=14075040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1093168A Expired - Fee Related JP2759675B2 (ja) | 1989-04-14 | 1989-04-14 | センサロボット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2759675B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62113206A (ja) * | 1985-11-12 | 1987-05-25 | Toshiba Corp | 位置補正方法 |
| JPS62226308A (ja) * | 1986-03-28 | 1987-10-05 | Fanuc Ltd | 視覚センサを有するロボツトの制御方式 |
-
1989
- 1989-04-14 JP JP1093168A patent/JP2759675B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02272605A (ja) | 1990-11-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080320 Year of fee payment: 10 |
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090320 Year of fee payment: 11 |
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