JP2803399B2 - ロボットの原点補正量検出方法および治具 - Google Patents
ロボットの原点補正量検出方法および治具Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ロボットの原点補正量
検出方法およびその方法に用いられる治具に関するもの
である。
検出方法およびその方法に用いられる治具に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】一般に、多関節型ロボットで隣接するア
ーム相互間の関節角度の原点が正確に求められていない
と、直線補間が精度良く行えないため、ＣＰ（コンティ
ニアス・パス）制御やパレタイジング機能が不可能とな
る。
ーム相互間の関節角度の原点が正確に求められていない
と、直線補間が精度良く行えないため、ＣＰ（コンティ
ニアス・パス）制御やパレタイジング機能が不可能とな
る。
【０００３】従来、第１アームの１つのいんろう部と第
２アームの２つのいんろう部に、原点を合わせる治具を
取り付けてロボットのアームの姿勢を原点の状態に固定
し、その時の関節角度測定器の出力に基づいて原点割り
出しを行う方法（実開平１−１４３３７７号公報）が知
られている。
２アームの２つのいんろう部に、原点を合わせる治具を
取り付けてロボットのアームの姿勢を原点の状態に固定
し、その時の関節角度測定器の出力に基づいて原点割り
出しを行う方法（実開平１−１４３３７７号公報）が知
られている。
【０００４】他の原点割り出し方法としては、ロボット
の右手系と左手系との２つの姿勢が可能であることを利
用して、ロボット外の所定の基準点に対して、各姿勢で
それぞれ位置決めし、その時の関節角度測定器の値φ2,
φ2´を測定し、以下の式で原点のずれを求め、割り出
しを行う方法（特開平１−１２７２８３号公報、特公平
２−６０４７４号公報、特開平５９−２０５２８２号公
報）がある。
の右手系と左手系との２つの姿勢が可能であることを利
用して、ロボット外の所定の基準点に対して、各姿勢で
それぞれ位置決めし、その時の関節角度測定器の値φ2,
φ2´を測定し、以下の式で原点のずれを求め、割り出
しを行う方法（特開平１−１２７２８３号公報、特公平
２−６０４７４号公報、特開平５９−２０５２８２号公
報）がある。
【０００５】Δθ2＝−（φ2＋φ2´）／２
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の方法
は、原点の割り出しの再現精度は上がるものの、アーム
相互間の関節角度の原点ずれは、特に第２アームの２つ
のいんろう部の位置精度に大きく影響され、正確に原点
の割り出しを行うことが出来なかった。
は、原点の割り出しの再現精度は上がるものの、アーム
相互間の関節角度の原点ずれは、特に第２アームの２つ
のいんろう部の位置精度に大きく影響され、正確に原点
の割り出しを行うことが出来なかった。
【０００７】後者の方法は、所定の基準点をロボット外
部に設けなくてはならず、測定のためのスペースが必要
となる。そのため、狭い装置内では基準点に対して一方
の姿勢をとることが可能であっても、他方の姿勢は周囲
の状況から不可能な場合があった。
部に設けなくてはならず、測定のためのスペースが必要
となる。そのため、狭い装置内では基準点に対して一方
の姿勢をとることが可能であっても、他方の姿勢は周囲
の状況から不可能な場合があった。
【０００８】本発明は、上述の問題点を解決するために
発明されたもので、その目的とするところは、ロボット
外に基準点を設けることなく、狭隘な場所でも２つの姿
勢をとり得て、高精度な原点補正量検出を可能とするこ
とにある。
発明されたもので、その目的とするところは、ロボット
外に基準点を設けることなく、狭隘な場所でも２つの姿
勢をとり得て、高精度な原点補正量検出を可能とするこ
とにある。
【０００９】
【００１０】
【課題を解決するための手段】 請求項１記載のロボット
の原点補正量検出用治具は、一端にロボットの手首アー
ムの所定箇所に固定可能な手首固定部と、他端に手首ア
ームに連結している先側アームに対して更に連結してい
る基側アームの所定箇所に嵌合可能なアーム嵌合部とを
備えることにより、基側アーム、先側アームおよび手首
アームが構成する姿勢を拘束することを可能とする。
の原点補正量検出用治具は、一端にロボットの手首アー
ムの所定箇所に固定可能な手首固定部と、他端に手首ア
ームに連結している先側アームに対して更に連結してい
る基側アームの所定箇所に嵌合可能なアーム嵌合部とを
備えることにより、基側アーム、先側アームおよび手首
アームが構成する姿勢を拘束することを可能とする。
【００１１】請求項２記載のロボットの原点補正量検出
方法は、基側アームに対して先側アームが一つの軸回り
に回動可能な関節を介して連結している複数のアーム
と、該先側アームに対して一つの軸回りに回動可能な手
首関節を介して連結している手首アームと、該手首関節
および上記関節の回動角度を各々検出する角度測定器と
を備え、該角度測定器の検出値に基づいて上記手首関節
および上記関節の角度を調節するロボットの原点補正量
検出方法において、請求項１の発明の治具の手首固定部
を上記手首アームの所定箇所に固定し、更に上記治具の
アーム嵌合部を上記基側アームの所定箇所に嵌合するこ
とにより、上記基側アーム、上記先側アームおよび上記
手首アームが構成する姿勢を拘束した後、上記角度測定
器から上記関節の回動角度の検出値θ１および上記手首
関節の回動角度の検出値ω１を測定し、次に、上記治具
による拘束を解除して上記基側アーム、上記先側アーム
および上記手首アームが構成する姿勢を変更し、再度上
記治具により上記基側アーム、上記先側アームおよび上
記手首アームが構成する姿勢を拘束した後、上記角度測
定器から上記関節の回動角度の検出値θ２および上記手
首関節の回動角度の検出値ω２を測定し、次に上記２つ
の検出値θ１，θ２に基づいて関節角度原点補正量を求
め、更に上記２つの検出値ω１，ω２に基づいて手首関
節角度原点補正量を求めることを特徴とする。
方法は、基側アームに対して先側アームが一つの軸回り
に回動可能な関節を介して連結している複数のアーム
と、該先側アームに対して一つの軸回りに回動可能な手
首関節を介して連結している手首アームと、該手首関節
および上記関節の回動角度を各々検出する角度測定器と
を備え、該角度測定器の検出値に基づいて上記手首関節
および上記関節の角度を調節するロボットの原点補正量
検出方法において、請求項１の発明の治具の手首固定部
を上記手首アームの所定箇所に固定し、更に上記治具の
アーム嵌合部を上記基側アームの所定箇所に嵌合するこ
とにより、上記基側アーム、上記先側アームおよび上記
手首アームが構成する姿勢を拘束した後、上記角度測定
器から上記関節の回動角度の検出値θ１および上記手首
関節の回動角度の検出値ω１を測定し、次に、上記治具
による拘束を解除して上記基側アーム、上記先側アーム
および上記手首アームが構成する姿勢を変更し、再度上
記治具により上記基側アーム、上記先側アームおよび上
記手首アームが構成する姿勢を拘束した後、上記角度測
定器から上記関節の回動角度の検出値θ２および上記手
首関節の回動角度の検出値ω２を測定し、次に上記２つ
の検出値θ１，θ２に基づいて関節角度原点補正量を求
め、更に上記２つの検出値ω１，ω２に基づいて手首関
節角度原点補正量を求めることを特徴とする。
【００１２】
【作用】請求項２記載のロボットの原点補正量検出方法
では、治具が、基側アーム、先側アームおよび手首アー
ムが構成する姿勢を拘束することにより、２つの各々の
姿勢において関節及び手首関節の回動角度を決定してい
る。このように、基側アームと先側アームとが構成する
姿勢を拘束して２つの各々の姿勢において関節角度を決
定するため、先側のアーム先端をロボット外の決められ
た基準点に配置させる必要がない。従って、２つの姿勢
をとるに際して、狭隘な場所の内、空いているスペース
に、基側アームと先側アームとを配置して、その姿勢を
とらせることができる。
では、治具が、基側アーム、先側アームおよび手首アー
ムが構成する姿勢を拘束することにより、２つの各々の
姿勢において関節及び手首関節の回動角度を決定してい
る。このように、基側アームと先側アームとが構成する
姿勢を拘束して２つの各々の姿勢において関節角度を決
定するため、先側のアーム先端をロボット外の決められ
た基準点に配置させる必要がない。従って、２つの姿勢
をとるに際して、狭隘な場所の内、空いているスペース
に、基側アームと先側アームとを配置して、その姿勢を
とらせることができる。
【００１３】しかも、２つの姿勢からそれぞれ得られる
検出値θ１，θ２，ω１，ω２に基づいて、治具と各ア
ームとがいかなる位置角度関係にあっても、先側アーム
と基側アームとの関節角度原点補正量および手首アーム
と先側アームとの関節角度原点補正量を高精度に求める
ことができる。
検出値θ１，θ２，ω１，ω２に基づいて、治具と各ア
ームとがいかなる位置角度関係にあっても、先側アーム
と基側アームとの関節角度原点補正量および手首アーム
と先側アームとの関節角度原点補正量を高精度に求める
ことができる。
【００１４】請求項１記載のロボットの原点補正量検出
用治具は、その一端の手首固定部が、ロボットの手首ア
ームの所定箇所に固定し、更に、その他端のアーム嵌合
部が、ロボットの基側アームの所定箇所に嵌合すること
により、請求項２記載の発明方法を実行することができ
る。
用治具は、その一端の手首固定部が、ロボットの手首ア
ームの所定箇所に固定し、更に、その他端のアーム嵌合
部が、ロボットの基側アームの所定箇所に嵌合すること
により、請求項２記載の発明方法を実行することができ
る。
【００１５】
【実施例】以下本発明の実施例について、図１〜図６に
基づき説明する。図１はロボット全体を示す。ロボット
本体１は、主として、ベース３、ポスト５、第１アーム
（基側アーム）７、第２アーム（先側アーム）９および
手首アーム１１から構成されている。ベース３上には、
角度測定器としてのエンコーダを内蔵するモータ３ａと
駆動系統３ｂが設けられている。このモータ３ａと駆動
系統３ｂとがポスト５内の第１軸を回動させる。ポスト
５上には第１アーム７が取り付けられ、第１軸の回動に
応じて水平に揺動する。第１アーム７上にはエンコーダ
を内蔵するモータ７ａが設けられ、第１アーム７内に設
けられた駆動系統を介して、第１アーム７の先端にある
図示しない第２軸を回動させる。第２軸には第２アーム
９が取り付けられ、第２軸の回動に応じて水平に揺動す
る。第２アーム９の先端には、手首アーム１１が取り付
けられ、第２アーム９上のエンコーダを内蔵するモータ
９ａにより手首アーム１１自身がその軸を中心に回動す
ると共に、第２アーム９内に設けられたエンコーダを内
蔵する図示しないモータにより、手首アーム１１はその
軸に沿って上下動可能に構成されている。
基づき説明する。図１はロボット全体を示す。ロボット
本体１は、主として、ベース３、ポスト５、第１アーム
（基側アーム）７、第２アーム（先側アーム）９および
手首アーム１１から構成されている。ベース３上には、
角度測定器としてのエンコーダを内蔵するモータ３ａと
駆動系統３ｂが設けられている。このモータ３ａと駆動
系統３ｂとがポスト５内の第１軸を回動させる。ポスト
５上には第１アーム７が取り付けられ、第１軸の回動に
応じて水平に揺動する。第１アーム７上にはエンコーダ
を内蔵するモータ７ａが設けられ、第１アーム７内に設
けられた駆動系統を介して、第１アーム７の先端にある
図示しない第２軸を回動させる。第２軸には第２アーム
９が取り付けられ、第２軸の回動に応じて水平に揺動す
る。第２アーム９の先端には、手首アーム１１が取り付
けられ、第２アーム９上のエンコーダを内蔵するモータ
９ａにより手首アーム１１自身がその軸を中心に回動す
ると共に、第２アーム９内に設けられたエンコーダを内
蔵する図示しないモータにより、手首アーム１１はその
軸に沿って上下動可能に構成されている。
【００１６】制御装置１５は、このロボット本体１と信
号ラインにて接続されており、各エンコーダからの検出
信号、その他を入力すると共に、各アーム７，９および
手首アーム１１を駆動するモータ３ａ，７ａ，９ａ等に
駆動信号を出力している。また、制御装置１５には、手
元でロボット本体１を制御するためのペンダント１７も
ケーブル１７ａで接続されている。
号ラインにて接続されており、各エンコーダからの検出
信号、その他を入力すると共に、各アーム７，９および
手首アーム１１を駆動するモータ３ａ，７ａ，９ａ等に
駆動信号を出力している。また、制御装置１５には、手
元でロボット本体１を制御するためのペンダント１７も
ケーブル１７ａで接続されている。
【００１７】ロボットの作業においては、手首アーム１
１部分に必要な作業用道具を取り付け、予めティーチン
グしたプログラムに基づいて、作業用道具を所望の位置
に移動させつつ作業を実行する。尚、図１は、作業時で
なく、関節角度原点補正量検出方法実行時の状態を示し
ている。
１部分に必要な作業用道具を取り付け、予めティーチン
グしたプログラムに基づいて、作業用道具を所望の位置
に移動させつつ作業を実行する。尚、図１は、作業時で
なく、関節角度原点補正量検出方法実行時の状態を示し
ている。
【００１８】次に、このロボット本体１の関節角度原点
補正量検出方法に用いる治具２１について説明する。治
具２１は、図２およびそのＡ−Ａ断面図である図３に示
すごとく、長尺板状体２３とその一端に一体に構成され
たリング状部材２５とから構成されている。このリング
状部材２５の中心はいんろう穴２５ａとなっている。
補正量検出方法に用いる治具２１について説明する。治
具２１は、図２およびそのＡ−Ａ断面図である図３に示
すごとく、長尺板状体２３とその一端に一体に構成され
たリング状部材２５とから構成されている。このリング
状部材２５の中心はいんろう穴２５ａとなっている。
【００１９】長尺板状体２３のもう一方の端部にはピン
止めのためのピン孔２３ａが貫通している。またリング
状部材２５には、いんろう穴２５ａの周囲に略等角度間
隔に螺合孔２５ｂが貫通している。また長尺板状体２３
の軸から角度αの位置には、ピン止め用のピン孔２５ｃ
が貫通している。このリング状部材２５が、手首固定部
に該当し、ピン孔２３ａの部分がアーム嵌合部に該当す
る。
止めのためのピン孔２３ａが貫通している。またリング
状部材２５には、いんろう穴２５ａの周囲に略等角度間
隔に螺合孔２５ｂが貫通している。また長尺板状体２３
の軸から角度αの位置には、ピン止め用のピン孔２５ｃ
が貫通している。このリング状部材２５が、手首固定部
に該当し、ピン孔２３ａの部分がアーム嵌合部に該当す
る。
【００２０】この治具２１は、ロボット本体１に対して
次のように取り付けられる。図４に示すごとく、手首ア
ーム１１の先端に手首アーム１１の一部として取り付け
られているフランジ部材２７の突起部２７ａを、リング
状部材２５のいんろう穴２５ａに嵌合させる。次にピン
２９により、フランジ部材２７側のピン孔２７ｂとリン
グ状部材２５側のピン孔２５ｃとを合わせて、ピン止め
する。これにより、治具２１の長尺板状体２３に対する
手首アーム１１の回転角度が、所定角度ω0 に固定され
る。尚、図２に示すごとく、リング状部材２５のピン孔
２５ｃは、長尺板状体２３に対して、角度αの位置にあ
るが、α＝ω0 とは限らない。
次のように取り付けられる。図４に示すごとく、手首ア
ーム１１の先端に手首アーム１１の一部として取り付け
られているフランジ部材２７の突起部２７ａを、リング
状部材２５のいんろう穴２５ａに嵌合させる。次にピン
２９により、フランジ部材２７側のピン孔２７ｂとリン
グ状部材２５側のピン孔２５ｃとを合わせて、ピン止め
する。これにより、治具２１の長尺板状体２３に対する
手首アーム１１の回転角度が、所定角度ω0 に固定され
る。尚、図２に示すごとく、リング状部材２５のピン孔
２５ｃは、長尺板状体２３に対して、角度αの位置にあ
るが、α＝ω0 とは限らない。
【００２１】次にボルト３１をフランジ部材２７の貫通
孔２７ｃから挿入して、治具２１の螺合孔２５ｂに螺入
して、フランジ部材２７と治具２１とが分離しないよう
に一体化する。次に、手動でアーム７，９および手首ア
ーム１１を移動させて、第１アーム７のポスト５寄りに
設けられたいんろう穴７ｂに、長尺板状体２３のピン孔
２３ａを位置させる。そしてこのいんろう穴７ｂとピン
孔２３ａとをピン３３で貫通し、第１アーム７と治具２
１とを嵌合する。
孔２７ｃから挿入して、治具２１の螺合孔２５ｂに螺入
して、フランジ部材２７と治具２１とが分離しないよう
に一体化する。次に、手動でアーム７，９および手首ア
ーム１１を移動させて、第１アーム７のポスト５寄りに
設けられたいんろう穴７ｂに、長尺板状体２３のピン孔
２３ａを位置させる。そしてこのいんろう穴７ｂとピン
孔２３ａとをピン３３で貫通し、第１アーム７と治具２
１とを嵌合する。
【００２２】この状態では、第１アーム７と、第２アー
ム９と、治具２１とで三角形を形成するので、第１アー
ム７に対する第２アーム９の角度は固定される。また上
述したごとく、手首アーム１１も、ピン２９によりその
回転角度がω0 に固定されている。
ム９と、治具２１とで三角形を形成するので、第１アー
ム７に対する第２アーム９の角度は固定される。また上
述したごとく、手首アーム１１も、ピン２９によりその
回転角度がω0 に固定されている。
【００２３】アーム７，９，１１および治具２１の配置
を上から観察した状態を模式的に図６に示す。図６の内
で一方の三角形Ｒが図１の状態に該当する。ここで第２
アーム９の原点ずれΔθが存在すると、モータ７ａに内
蔵されているエンコーダで検出される角度をφ1とし、
実際の角度をθ1とすると、次の式１の関係が存在す
る。尚、第１アーム７の延長線を０゜とし、その延長線
から時計まわりをマイナス、反時計まわりをプラスとす
る。第２アーム９についても同様である。 φ1＝θ1−Δθ … （１） 更に、手首アーム１１の回転位置の原点ずれΔωが存在
すると、モータ９ａに内蔵されているエンコーダで検出
される角度をφ3とし、実際の角度をθ3とすると、次の
式２の関係が存在する。 φ3＝θ3−Δω … （２） 尚、第２アーム９と治具２１とのなす角度Ｘは、次式３
の関係にある。 Ｘ＝ω0−θ3 … （３） 次に、第１アーム７のいんろう穴７ｂと長尺板状体２３
のピン孔２３ａとを挿通しているピン３３を抜き取り、
第１アーム７と治具２１とを分離する。次に手動で、第
１アーム７と第２アーム９とのなす角度を逆転させて、
再度第１アーム７と、第２アーム９と、治具２１とで、
図１とは対称な三角形Ｌを形成する。それを図６に模式
的に示す。
を上から観察した状態を模式的に図６に示す。図６の内
で一方の三角形Ｒが図１の状態に該当する。ここで第２
アーム９の原点ずれΔθが存在すると、モータ７ａに内
蔵されているエンコーダで検出される角度をφ1とし、
実際の角度をθ1とすると、次の式１の関係が存在す
る。尚、第１アーム７の延長線を０゜とし、その延長線
から時計まわりをマイナス、反時計まわりをプラスとす
る。第２アーム９についても同様である。 φ1＝θ1−Δθ … （１） 更に、手首アーム１１の回転位置の原点ずれΔωが存在
すると、モータ９ａに内蔵されているエンコーダで検出
される角度をφ3とし、実際の角度をθ3とすると、次の
式２の関係が存在する。 φ3＝θ3−Δω … （２） 尚、第２アーム９と治具２１とのなす角度Ｘは、次式３
の関係にある。 Ｘ＝ω0−θ3 … （３） 次に、第１アーム７のいんろう穴７ｂと長尺板状体２３
のピン孔２３ａとを挿通しているピン３３を抜き取り、
第１アーム７と治具２１とを分離する。次に手動で、第
１アーム７と第２アーム９とのなす角度を逆転させて、
再度第１アーム７と、第２アーム９と、治具２１とで、
図１とは対称な三角形Ｌを形成する。それを図６に模式
的に示す。
【００２４】この状態で、モータ７ａに内蔵されている
エンコーダで検出される角度をφ2とし、実際の角度を
θ2 とすると、次の式４の関係が存在する。 φ2＝θ2−Δθ … （４） 更に、手首アーム１１については、モータ９ａに内蔵さ
れているエンコーダで検出される角度をφ4とし、実際
の角度をθ4とすると、次の式５の関係が存在する。 φ4＝θ4−Δω … （５） 尚、第２アーム９と治具２１とのなす角度は三角形Ｒと
対称であるので当然Ｘと同じであり、次式６の関係が成
立する。 Ｘ＝θ4−ω0 … （６） 同様に三角形Ｒ，Ｌが対称であることから、式７が成立
する。 θ1＝−θ2 … （７） 上記式１のθ1に、式７に基づいて−θ2を代入すると、
式８となる。 φ1＝−θ2−Δθ … （８） この式８の両辺にそれぞれ式４の両辺を加えると、式９
となる。 φ1＋φ2＝−２Δθ … （９） 変形すると、次式１０のようになる。 Δθ＝−（φ1＋φ2）／２ … （１０） 従って、ロボット本体１の外部に基準点を設けなくて
も、モータ７ａ内蔵のエンコーダからの２つの検出値φ
1，φ2のみから、原点ずれ、即ち関節角度原点補正量Δ
θを得ることができる。また、図６のように２つの姿勢
の配置は自由であり、２つの三角形Ｌ，Ｒを重ねた状態
でもφ1，φ2を求めるのに何等の支障もないので、狭隘
な場所でも補正量Δθの検出が容易である。
エンコーダで検出される角度をφ2とし、実際の角度を
θ2 とすると、次の式４の関係が存在する。 φ2＝θ2−Δθ … （４） 更に、手首アーム１１については、モータ９ａに内蔵さ
れているエンコーダで検出される角度をφ4とし、実際
の角度をθ4とすると、次の式５の関係が存在する。 φ4＝θ4−Δω … （５） 尚、第２アーム９と治具２１とのなす角度は三角形Ｒと
対称であるので当然Ｘと同じであり、次式６の関係が成
立する。 Ｘ＝θ4−ω0 … （６） 同様に三角形Ｒ，Ｌが対称であることから、式７が成立
する。 θ1＝−θ2 … （７） 上記式１のθ1に、式７に基づいて−θ2を代入すると、
式８となる。 φ1＝−θ2−Δθ … （８） この式８の両辺にそれぞれ式４の両辺を加えると、式９
となる。 φ1＋φ2＝−２Δθ … （９） 変形すると、次式１０のようになる。 Δθ＝−（φ1＋φ2）／２ … （１０） 従って、ロボット本体１の外部に基準点を設けなくて
も、モータ７ａ内蔵のエンコーダからの２つの検出値φ
1，φ2のみから、原点ずれ、即ち関節角度原点補正量Δ
θを得ることができる。また、図６のように２つの姿勢
の配置は自由であり、２つの三角形Ｌ，Ｒを重ねた状態
でもφ1，φ2を求めるのに何等の支障もないので、狭隘
な場所でも補正量Δθの検出が容易である。
【００２５】次に、式３と式６との右辺は等しいので、
次式１１が成立する。 θ3＋θ4＝２ω0 … （１１） また、式２と式５との両辺をそれぞれ加えると、次式１
２が成立する。 φ3＋φ4＝θ3＋θ4−２Δω … （１２） この式１２の「θ3＋θ4」に、式１１に基づいて「２ω
0 」を代入すると式１３となる。 φ3＋φ4＝２ω0−２Δω … （１３） これを変形すると次式１４になる。 Δω＝−（φ3＋φ4）／２＋ω0 … （１４） 従って、ロボット本体１の外部に基準点を設けなくて
も、モータ９ａ内蔵のエンコーダからの２つの検出値φ
3，φ4と、予め治具２１に設定して有る治具２１と手首
アーム１１との角度ω0 とから、原点ずれ、即ち関節角
度原点補正量Δωを得ることができる。しかもΔθと同
時に得ることができる。狭隘な場所でも補正量Δωを検
出できることもΔθの場合と同じである。
次式１１が成立する。 θ3＋θ4＝２ω0 … （１１） また、式２と式５との両辺をそれぞれ加えると、次式１
２が成立する。 φ3＋φ4＝θ3＋θ4−２Δω … （１２） この式１２の「θ3＋θ4」に、式１１に基づいて「２ω
0 」を代入すると式１３となる。 φ3＋φ4＝２ω0−２Δω … （１３） これを変形すると次式１４になる。 Δω＝−（φ3＋φ4）／２＋ω0 … （１４） 従って、ロボット本体１の外部に基準点を設けなくて
も、モータ９ａ内蔵のエンコーダからの２つの検出値φ
3，φ4と、予め治具２１に設定して有る治具２１と手首
アーム１１との角度ω0 とから、原点ずれ、即ち関節角
度原点補正量Δωを得ることができる。しかもΔθと同
時に得ることができる。狭隘な場所でも補正量Δωを検
出できることもΔθの場合と同じである。
【００２６】勿論、設定角度ω0 ＝０であれば、式１４
は、次式１５のように表され、式１０と同一の形とな
り、計算も同一式でできることになる。 Δω＝−（φ3＋φ4）／２ … （１５） 式１０，１４，１５を用いた計算は、該当エンコーダの
検出値を用いて、計算すればよいが、機械にて計算させ
るには、例えば式に対応する演算回路あるいは式に対応
するプログラムが読み込まれているコンピュータにて算
出させればよい。勿論、制御装置１５内にそのような演
算回路やプログラムを内蔵させておき、関節角度原点補
正量を求める時には、制御装置１５にて演算して記憶
し、制御時において、その記憶内容を関節角度原点補正
量として直接用いれば効率的である。
は、次式１５のように表され、式１０と同一の形とな
り、計算も同一式でできることになる。 Δω＝−（φ3＋φ4）／２ … （１５） 式１０，１４，１５を用いた計算は、該当エンコーダの
検出値を用いて、計算すればよいが、機械にて計算させ
るには、例えば式に対応する演算回路あるいは式に対応
するプログラムが読み込まれているコンピュータにて算
出させればよい。勿論、制御装置１５内にそのような演
算回路やプログラムを内蔵させておき、関節角度原点補
正量を求める時には、制御装置１５にて演算して記憶
し、制御時において、その記憶内容を関節角度原点補正
量として直接用いれば効率的である。
【００２７】上記実施例では、治具２１は一端部のリン
グ状部材２５を手首アーム１１に固定していた。しか
し、治具を第１アーム７と第２アーム９とにピン止めす
るのであれば、リング状部材２５を設けずに、両端にピ
ン止めのためのピン孔を設ける。この場合は、図６に点
線で示すごとく、ロボット本体１の第２アーム９に、い
んろう部Ｐを設けて治具の両端をピンで第１アーム７と
第２アーム９のいんろう部に各々ピン止めする。この方
法で、モータ７ａ内蔵のエンコーダの出力値を得れば、
式１０から関節角度原点補正量Δθを得ることができ
る。ただし、この場合は手首アーム１１の角度を拘束し
ないので、手首アーム１１の関節角度原点補正量Δωを
得ることはできない。
グ状部材２５を手首アーム１１に固定していた。しか
し、治具を第１アーム７と第２アーム９とにピン止めす
るのであれば、リング状部材２５を設けずに、両端にピ
ン止めのためのピン孔を設ける。この場合は、図６に点
線で示すごとく、ロボット本体１の第２アーム９に、い
んろう部Ｐを設けて治具の両端をピンで第１アーム７と
第２アーム９のいんろう部に各々ピン止めする。この方
法で、モータ７ａ内蔵のエンコーダの出力値を得れば、
式１０から関節角度原点補正量Δθを得ることができ
る。ただし、この場合は手首アーム１１の角度を拘束し
ないので、手首アーム１１の関節角度原点補正量Δωを
得ることはできない。
【００２８】
【発明の効果】以上のように請求項２記載のロボットの
原点補正量検出方法では、２つの姿勢において基側アー
ムに対する先側アームの角度および先側アームに対する
手首アームの角度は、治具により拘束される。このよう
に、２つの姿勢において基側アームに対する先側アーム
の角度が治具により拘束されるため、先側のアーム先端
をロボット外の決められた基準点に配置させる必要がな
い。従って、２つの姿勢をとるに際して、狭隘な場所の
内、空いているスペースに、基側アームと先側アームと
を配置して、その姿勢をとらせることができる。
原点補正量検出方法では、２つの姿勢において基側アー
ムに対する先側アームの角度および先側アームに対する
手首アームの角度は、治具により拘束される。このよう
に、２つの姿勢において基側アームに対する先側アーム
の角度が治具により拘束されるため、先側のアーム先端
をロボット外の決められた基準点に配置させる必要がな
い。従って、２つの姿勢をとるに際して、狭隘な場所の
内、空いているスペースに、基側アームと先側アームと
を配置して、その姿勢をとらせることができる。
【００２９】しかも、２つの姿勢からそれぞれ得られる
検出値θ１，θ２，ω１，ω２に基づいて、治具と各ア
ームとがいかなる位置角度関係にあっても、先側アーム
と基側アームとの関節角度原点補正量および手首アーム
と先側アームとの関節角度原点補正量を高精度に求める
ことができる。
検出値θ１，θ２，ω１，ω２に基づいて、治具と各ア
ームとがいかなる位置角度関係にあっても、先側アーム
と基側アームとの関節角度原点補正量および手首アーム
と先側アームとの関節角度原点補正量を高精度に求める
ことができる。
【００３０】請求項１記載のロボットの原点補正量検出
用治具は、その一端の手首固定部が、ロボットの手首ア
ームに固定し、更に、その他端のアーム嵌合部が、ロボ
ットの基側アームに嵌合することにより、請求項２記載
の発明方法を実行することができる。
用治具は、その一端の手首固定部が、ロボットの手首ア
ームに固定し、更に、その他端のアーム嵌合部が、ロボ
ットの基側アームに嵌合することにより、請求項２記載
の発明方法を実行することができる。
【図１】この発明の実施例に係るロボットを説明するた
めの斜視図である。
めの斜視図である。
【図２】本発明の一実施例の治具の平面図である。
【図３】その治具のＡ−Ａ断面図である。
【図４】その治具のリング状部材部分が手首アームに固
定されている状態のＢ−Ｂ断面図である。
定されている状態のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】その治具の一端が第１アームにピン止めされて
いる状態の断面説明図である。
いる状態の断面説明図である。
【図６】第１アーム、第２アームおよび治具の関係を模
式的に示した説明図である。
式的に示した説明図である。
１・・・ロボット本体、３・・・ベース、３ａ，７ａ，
９ａ・・・モータ、３ｂ・・・駆動系統、５・・・ポス
ト、７・・・第１アーム、７ｂ，２５ａ・・・いんろう
穴、９・・・第２アーム、１１・・・手首アーム、１５
・・・制御装置、２１・・・治具、２３・・・長尺板状
体、２３ａ，２５ｃ，２７ｂ・・・ピン孔、２５・・・
リング状部材、２７・・・フランジ部材、２７ａ・・・
突起部、２９，３３・・・ピン
９ａ・・・モータ、３ｂ・・・駆動系統、５・・・ポス
ト、７・・・第１アーム、７ｂ，２５ａ・・・いんろう
穴、９・・・第２アーム、１１・・・手首アーム、１５
・・・制御装置、２１・・・治具、２３・・・長尺板状
体、２３ａ，２５ｃ，２７ｂ・・・ピン孔、２５・・・
リング状部材、２７・・・フランジ部材、２７ａ・・・
突起部、２９，３３・・・ピン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−60507（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−7286（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B25J 19/00 B25J 9/22 B25J 9/10 G05B 19/18
Claims (2)
- 【請求項１】 一端にロボットの手首アームの所定箇所
に固定可能な手首固定部と、他端に手首アームに連結し
ている先側アームに対して更に連結している基側アーム
の所定箇所に嵌合可能なアーム嵌合部とを備えることに
より、基側アーム、先側アームおよび手首アームが構成
する姿勢を拘束することを可能とするロボットの原点補
正量検出用治具。 - 【請求項２】 基側アームに対して先側アームが一つの
軸回りに回動可能な関節を介して連結している複数のア
ームと、該先側アームに対して一つの軸回りに回動可能
な手首関節を介して連結している手首アームと、該手首
関節および上記関節の回動角度を各々検出する角度測定
器とを備え、該角度測定器の検出値に基づいて上記手首
関節および上記関節の角度を調節するロボットの原点補
正量検出方法において、 請求項１記載の治具の手首固定部を上記手首アームの所
定箇所に固定し、更に上記治具のアーム嵌合部を上記基
側アームの所定箇所に嵌合することにより、上記基側ア
ーム、上記先側アームおよび上記手首アームが構成する
姿勢を拘束した後、上記角度測定器から上記関節の回動
角度の検出値θ１および上記手首関節の回動角度の検出
値ω１を測定し、 次に、上記治具による拘束を解除して上記基側アーム、
上記先側アームおよび上記手首アームが構成する姿勢を
変更し、再度上記治具により上記基側アーム、上記先側
アームおよび上記手首アームが構成する姿勢を拘束した
後、上記角度測定器から上記関節の回動角度の検出値θ
２および上記手首関節の回動角度の検出値ω２を測定
し、 次に上記２つの検出値θ１，θ２に基づいて関節角度原
点補正量を求め、更に上記２つの検出値ω１，ω２に基
づいて手首関節角度原点補正量を求めることを特徴とす
るロボットの原点補正量検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3188935A JP2803399B2 (ja) | 1991-07-29 | 1991-07-29 | ロボットの原点補正量検出方法および治具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3188935A JP2803399B2 (ja) | 1991-07-29 | 1991-07-29 | ロボットの原点補正量検出方法および治具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0538698A JPH0538698A (ja) | 1993-02-19 |
| JP2803399B2 true JP2803399B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=16232477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3188935A Expired - Lifetime JP2803399B2 (ja) | 1991-07-29 | 1991-07-29 | ロボットの原点補正量検出方法および治具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2803399B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010060484A1 (en) * | 2008-11-28 | 2010-06-03 | Abb Technology Ab | A calibration tool, a robot unit and a method for setting the orientation of a robot arm to a predetermined orientation |
| CN102275743B (zh) * | 2011-07-01 | 2013-02-06 | 广西大学 | 一种变胞机构式码垛机器人机构 |
| CN104493809A (zh) * | 2014-12-10 | 2015-04-08 | 广西大学 | 一种变胞机构式轮式移动码垛机器人机构 |
| JP7074494B2 (ja) * | 2018-02-16 | 2022-05-24 | 日本電産サンキョー株式会社 | 産業用ロボットの補正値算出方法 |
| JP6998790B2 (ja) * | 2018-02-16 | 2022-01-18 | 日本電産サンキョー株式会社 | 産業用ロボットの調整方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5960507A (ja) * | 1982-09-30 | 1984-04-06 | Fujitsu Ltd | 平面多関節型ロボツトの作業点数示方法 |
| JPS637286A (ja) * | 1986-06-24 | 1988-01-13 | 松下電器産業株式会社 | ロボツトの原点補正方法 |
-
1991
- 1991-07-29 JP JP3188935A patent/JP2803399B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0538698A (ja) | 1993-02-19 |
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