JP3328556B2 - ロボットのツールオフセット測定方法 - Google Patents
ロボットのツールオフセット測定方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、オフラインティー
チング装置上の論理ロボットモデルを実物ロボットに合
わせて補正するための１パラメータであるロボットのツ
ールオフセットを測定するツールオフセット測定方法に
関する。
チング装置上の論理ロボットモデルを実物ロボットに合
わせて補正するための１パラメータであるロボットのツ
ールオフセットを測定するツールオフセット測定方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】近時、ロボットを各種作業に適用させる
ために、ロボットアームのフェースプレートに種々のツ
ールを取り付けてロボットに作業を行わせることが一般
的となっている。
ために、ロボットアームのフェースプレートに種々のツ
ールを取り付けてロボットに作業を行わせることが一般
的となっている。
【０００３】そして、従来では、ロボットに対する教示
技術やその教示データに対して種々の補正を行う技術が
多数提案されている。例えば、ロボットに対する教示技
術に関するものとしては、教示のための情報を入力する
際に、使用するロボット作業に必要な情報を使用者の要
求に対してできるだけ正確に、かつ、使用者の負担をで
きるだけ軽減するようにした方法が提案されている（特
開平５−２７８２８号公報参照）。
技術やその教示データに対して種々の補正を行う技術が
多数提案されている。例えば、ロボットに対する教示技
術に関するものとしては、教示のための情報を入力する
際に、使用するロボット作業に必要な情報を使用者の要
求に対してできるだけ正確に、かつ、使用者の負担をで
きるだけ軽減するようにした方法が提案されている（特
開平５−２７８２８号公報参照）。
【０００４】また、教示データの補正技術に関するもの
としては、作業現場から離れた場所でも簡単にプレイバ
ック時と同一の動作条件下で教示点の修正及び教示軌跡
の補正が実行でき、教示の修正作業に対する作業者の負
担を軽減するようにした方法（特開平８−２８６７２６
号公報参照）や、全ての打点位置に対して位置ずれを高
精度にかつ自動的に補正できるようにした方法（特開平
７−３２５６１１号公報参照）や、ニューラルネットワ
ークを用いてロボットの位置補正を行う方法（特開平６
−１１４７６９号公報参照）や、修正した教示データに
動作範囲異常が発生したとき、ロボット動作の変換デー
タを修正する際に、オペレータが感覚的に分かりやすい
修正作業を行うことができるようにした方法（特開平５
−２８９７３０号公報参照）や、直交座標上の計測をな
くしてアーム軸回転角のみでアーム型多関節ロボットの
絶対位置精度を確保するために、未知変数配列及び定数
配列の諸元を修正パウエル法の繰り返し論理演算を適用
し、更なる精度の向上と演算速度の上昇を図るようにし
た方法（特開平６−２７４２１３号公報参照）や、多関
節形ロボットの手首にツールを取り付けたロボットの設
定データである定数の設定誤差及びツールオフセットの
設定誤差を自動的に補正する方法（特許第２５２０３２
４号参照）等が提案されている。
としては、作業現場から離れた場所でも簡単にプレイバ
ック時と同一の動作条件下で教示点の修正及び教示軌跡
の補正が実行でき、教示の修正作業に対する作業者の負
担を軽減するようにした方法（特開平８−２８６７２６
号公報参照）や、全ての打点位置に対して位置ずれを高
精度にかつ自動的に補正できるようにした方法（特開平
７−３２５６１１号公報参照）や、ニューラルネットワ
ークを用いてロボットの位置補正を行う方法（特開平６
−１１４７６９号公報参照）や、修正した教示データに
動作範囲異常が発生したとき、ロボット動作の変換デー
タを修正する際に、オペレータが感覚的に分かりやすい
修正作業を行うことができるようにした方法（特開平５
−２８９７３０号公報参照）や、直交座標上の計測をな
くしてアーム軸回転角のみでアーム型多関節ロボットの
絶対位置精度を確保するために、未知変数配列及び定数
配列の諸元を修正パウエル法の繰り返し論理演算を適用
し、更なる精度の向上と演算速度の上昇を図るようにし
た方法（特開平６−２７４２１３号公報参照）や、多関
節形ロボットの手首にツールを取り付けたロボットの設
定データである定数の設定誤差及びツールオフセットの
設定誤差を自動的に補正する方法（特許第２５２０３２
４号参照）等が提案されている。
【０００５】また、ツール先端点設定に関するものとし
ては、設計データが入手できない場合であっても、簡単
な設定用治具を利用することによって簡単な手順で希望
する姿勢でツール先端点を設定できるようにした方法
（特開平７−１９１７３８号公報参照）が提案され、Ｃ
ＡＤデータを利用したものとしては、オペレータが初期
設定データ、作業経路データ、作業動作データを逐一入
力することが不要になり、オペレータの入力量を大幅に
減少させるようにした方法（特開平８−２８６７２２号
公報参照）が提案され、軌跡表示に関するものとして
は、ワークを作業位置から待避させた場合において、動
作中の実際のツールの位置とワークとの相対的な位置関
係を容易、かつ正確に認識できるようにした方法（特開
平８−１７４４５４号公報参照）が提案されている。
ては、設計データが入手できない場合であっても、簡単
な設定用治具を利用することによって簡単な手順で希望
する姿勢でツール先端点を設定できるようにした方法
（特開平７−１９１７３８号公報参照）が提案され、Ｃ
ＡＤデータを利用したものとしては、オペレータが初期
設定データ、作業経路データ、作業動作データを逐一入
力することが不要になり、オペレータの入力量を大幅に
減少させるようにした方法（特開平８−２８６７２２号
公報参照）が提案され、軌跡表示に関するものとして
は、ワークを作業位置から待避させた場合において、動
作中の実際のツールの位置とワークとの相対的な位置関
係を容易、かつ正確に認識できるようにした方法（特開
平８−１７４４５４号公報参照）が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、オフライン
ティーチング装置上の論理ロボットモデルを使用して実
物ロボットを教示するためのデータをオフラインで作成
する場合、該オフラインティーチングデータを実物ロボ
ットにダウンロードした際の調整作業を簡便にするため
に、論理ロボットモデルと実物ロボット間の補正量をで
きるだけ求めて前記オフラインティーチングデータに反
映させることが望ましい。
ティーチング装置上の論理ロボットモデルを使用して実
物ロボットを教示するためのデータをオフラインで作成
する場合、該オフラインティーチングデータを実物ロボ
ットにダウンロードした際の調整作業を簡便にするため
に、論理ロボットモデルと実物ロボット間の補正量をで
きるだけ求めて前記オフラインティーチングデータに反
映させることが望ましい。
【０００７】その補正量の１つのパラメータとして、実
物ロボットのツール接続部分とツール先端点とのオフセ
ット、即ち、ツールオフセットがある。このツールオフ
セットを求める従来の方法としては、例えば、ツールオ
フセットの設定誤差を算出して補正を行う方法（例えば
特開平４−１２９６８７号公報、特開昭６１−１３３４
０９号公報参照）がある。
物ロボットのツール接続部分とツール先端点とのオフセ
ット、即ち、ツールオフセットがある。このツールオフ
セットを求める従来の方法としては、例えば、ツールオ
フセットの設定誤差を算出して補正を行う方法（例えば
特開平４−１２９６８７号公報、特開昭６１−１３３４
０９号公報参照）がある。
【０００８】このような従来の方法では、間接的に計算
によりツールオフセットを算出するが、精度が出ない場
合があり、そのため直接的に測定したい場合がある。し
かし、実物ロボットにおけるツール接続部分に既にツー
ルが接続されている場合、直接的にツールオフセットを
測定することができない。そこで、ツール接続部分から
ツール先端点までの経路をたどり、特徴的な部位の寸
法、例えば突起部分や角部分の寸法を測定し、その測定
結果を組み合わせてツールオフセットを算出するように
している。
によりツールオフセットを算出するが、精度が出ない場
合があり、そのため直接的に測定したい場合がある。し
かし、実物ロボットにおけるツール接続部分に既にツー
ルが接続されている場合、直接的にツールオフセットを
測定することができない。そこで、ツール接続部分から
ツール先端点までの経路をたどり、特徴的な部位の寸
法、例えば突起部分や角部分の寸法を測定し、その測定
結果を組み合わせてツールオフセットを算出するように
している。
【０００９】この場合、加工面のような精度が保証でき
る部位に基づいて測定することができないため、正確に
ツールオフセットを求めることができないという問題が
ある。
る部位に基づいて測定することができないため、正確に
ツールオフセットを求めることができないという問題が
ある。
【００１０】一方、ツール接続部分からツールを取り外
して、ツール接続部分の基準点を求めてツールオフセッ
トを求める方法も考えられるが、再度、ツール接続部分
にツールを装着した場合にツールオフセットが変化して
しまい、結果的に上述した測定方法に頼らざるをえない
のが現状である。
して、ツール接続部分の基準点を求めてツールオフセッ
トを求める方法も考えられるが、再度、ツール接続部分
にツールを装着した場合にツールオフセットが変化して
しまい、結果的に上述した測定方法に頼らざるをえない
のが現状である。
【００１１】本発明はこのような課題を考慮してなされ
たものであり、ツール接続部分にツールが接続されてい
てもツールオフセットを正確に測定することができ、実
物ロボットにオフラインティーチングデータをダウンロ
ードした際にその調整作業を簡便にすることができるロ
ボットのツールオフセット測定方法を提供することを目
的とする。
たものであり、ツール接続部分にツールが接続されてい
てもツールオフセットを正確に測定することができ、実
物ロボットにオフラインティーチングデータをダウンロ
ードした際にその調整作業を簡便にすることができるロ
ボットのツールオフセット測定方法を提供することを目
的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明に係るロボットの
ツールオフセット測定方法は、ツール接続部分にツール
が接続された実物ロボットの前記ツール接続部分に複数
の測定基準点を付す第１のステップと、前記複数の測定
基準点とツール先端点を測定する第２のステップと、前
記複数の測定基準点と前記ツール先端点の各位置関係か
らツールオフセットを求める第３のステップとを含むこ
とを特徴とする。
ツールオフセット測定方法は、ツール接続部分にツール
が接続された実物ロボットの前記ツール接続部分に複数
の測定基準点を付す第１のステップと、前記複数の測定
基準点とツール先端点を測定する第２のステップと、前
記複数の測定基準点と前記ツール先端点の各位置関係か
らツールオフセットを求める第３のステップとを含むこ
とを特徴とする。
【００１３】第１のステップは、前記ツール接続部分に
複数の測定基準点を付す処理であるが、この処理は、ツ
ール接続部分にツールが接続されていても行うことがで
きる。また、ツール接続部分に付された前記複数の測定
基準点を測定することにより、ツール接続部分の基準点
を計算で求めることが可能となる。そして、この基準点
とツール先端点との位置関係に基づいて正確なツールオ
フセットが求められることになる。即ち、本発明に係る
測定方法においては、ツール接続部分に既にツールが接
続されていても、該ツールを取り外すことなくツールオ
フセットを正確に測定することができる。
複数の測定基準点を付す処理であるが、この処理は、ツ
ール接続部分にツールが接続されていても行うことがで
きる。また、ツール接続部分に付された前記複数の測定
基準点を測定することにより、ツール接続部分の基準点
を計算で求めることが可能となる。そして、この基準点
とツール先端点との位置関係に基づいて正確なツールオ
フセットが求められることになる。即ち、本発明に係る
測定方法においては、ツール接続部分に既にツールが接
続されていても、該ツールを取り外すことなくツールオ
フセットを正確に測定することができる。
【００１４】そして、前記第２のステップにおいて、３
次元測定器を用いて前記複数の測定基準点とツール先端
点を測定するようにしてもよい。これにより、複数の測
定基準点とツール先端点を正確に測定することができ、
第３のステップにて算出されるツールオフセット値の信
頼性を更に向上させることができる。
次元測定器を用いて前記複数の測定基準点とツール先端
点を測定するようにしてもよい。これにより、複数の測
定基準点とツール先端点を正確に測定することができ、
第３のステップにて算出されるツールオフセット値の信
頼性を更に向上させることができる。
【００１５】また、前記方法において、前記第３のステ
ップにて得られたツールオフセットをオフラインティー
チング装置上の論理ロボットモデルに反映させるように
してもよい。これにより、高精度に測定されたツールオ
フセットがオフラインティーチングデータに反映される
ことになり、該オフラインティーチングデータを実物ロ
ボットにダウンロードした際の位置ずれを小さくするこ
とができ、位置調整の作業にかかる工数を効率よく削減
させることができる。
ップにて得られたツールオフセットをオフラインティー
チング装置上の論理ロボットモデルに反映させるように
してもよい。これにより、高精度に測定されたツールオ
フセットがオフラインティーチングデータに反映される
ことになり、該オフラインティーチングデータを実物ロ
ボットにダウンロードした際の位置ずれを小さくするこ
とができ、位置調整の作業にかかる工数を効率よく削減
させることができる。
【００１６】また、前記第３のステップでの処理とし
て、測定された前記複数の測定基準点の座標値に基づい
て前記ツール接続部分におけるツール取付基準点の座標
値を求める取付基準点算出ステップと、測定された前記
ツール先端点の座標値と前記取付基準点算出ステップに
て得られた前記ツール取付基準点の座標値から前記ツー
ルオフセットを求めるツールオフセット算出ステップと
を含むようにしてもよい。
て、測定された前記複数の測定基準点の座標値に基づい
て前記ツール接続部分におけるツール取付基準点の座標
値を求める取付基準点算出ステップと、測定された前記
ツール先端点の座標値と前記取付基準点算出ステップに
て得られた前記ツール取付基準点の座標値から前記ツー
ルオフセットを求めるツールオフセット算出ステップと
を含むようにしてもよい。
【００１７】即ち、前記第２のステップにおいて測定さ
れた前記複数の測定基準点の座標値に基づいて前記ツー
ル接続部分におけるツール取付基準点の座標値が求めら
れ、続いて、前記第２のステップにおいて測定された前
記ツール先端点の座標値と前記取付基準点算出ステップ
にて得られた前記ツール取付基準点の座標値からツール
オフセットが求められることになる。
れた前記複数の測定基準点の座標値に基づいて前記ツー
ル接続部分におけるツール取付基準点の座標値が求めら
れ、続いて、前記第２のステップにおいて測定された前
記ツール先端点の座標値と前記取付基準点算出ステップ
にて得られた前記ツール取付基準点の座標値からツール
オフセットが求められることになる。
【００１８】この場合、今まで概略的にしか求められな
かったツールオフセットを簡単な演算処理で精度よく求
めることができ、作業時間の短縮化、工程の簡略化を効
率よく図ることができる。
かったツールオフセットを簡単な演算処理で精度よく求
めることができ、作業時間の短縮化、工程の簡略化を効
率よく図ることができる。
【００１９】また、前記第３のステップでの処理とし
て、測定された前記複数の測定基準点の座標値に基づい
て前記ツール接続部分の基準座標を求める基準座標算出
ステップと、前記基準座標算出ステップにて得られた基
準座標を原点とする直交座標系を作成する座標変換ステ
ップとを含むようにし、前記基準座標を始点とした前記
ツール先端点のベクトルを、前記直交座標系の各成分ベ
クトルへの射影成分として求めることによって前記ツー
ルオフセットを算出するようにしてもよい。
て、測定された前記複数の測定基準点の座標値に基づい
て前記ツール接続部分の基準座標を求める基準座標算出
ステップと、前記基準座標算出ステップにて得られた基
準座標を原点とする直交座標系を作成する座標変換ステ
ップとを含むようにし、前記基準座標を始点とした前記
ツール先端点のベクトルを、前記直交座標系の各成分ベ
クトルへの射影成分として求めることによって前記ツー
ルオフセットを算出するようにしてもよい。
【００２０】この場合も、今まで概略的にしか求められ
なかったツールオフセットを簡単な演算処理で精度よく
求めることができ、作業時間の短縮化、工程の簡略化を
効率よく図ることができる。
なかったツールオフセットを簡単な演算処理で精度よく
求めることができ、作業時間の短縮化、工程の簡略化を
効率よく図ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るロボットのツ
ールオフセット測定方法を例えば溶接ガンのロボットの
オフラインティーチングシステムに適用した実施の形態
例（以下、単に実施の形態に係るオフラインティーチン
グシステムと記す）を図１〜図９を参照しながら説明す
る。
ールオフセット測定方法を例えば溶接ガンのロボットの
オフラインティーチングシステムに適用した実施の形態
例（以下、単に実施の形態に係るオフラインティーチン
グシステムと記す）を図１〜図９を参照しながら説明す
る。
【００２２】本実施の形態に係るオフラインティーチン
グシステム１０は、図１に示すように、キーボード等の
キー入力装置やマウス等のポインティングデバイスなど
が接続され、実物ロボット１６に模した論理ロボットモ
デルをモニタ１２の画面上に表示させてオフラインのテ
ィーチングを行うオフラインティーチング装置１４と、
実物ロボット１６を制御するためのロボットコントロー
ラ１８とを有して構成されている。
グシステム１０は、図１に示すように、キーボード等の
キー入力装置やマウス等のポインティングデバイスなど
が接続され、実物ロボット１６に模した論理ロボットモ
デルをモニタ１２の画面上に表示させてオフラインのテ
ィーチングを行うオフラインティーチング装置１４と、
実物ロボット１６を制御するためのロボットコントロー
ラ１８とを有して構成されている。
【００２３】前記オフラインティーチング装置１４に
は、フレキシブルディスクドライブ（以下、単にＦＤＤ
と記す）２０が接続されており、オフラインティーチン
グ装置１４にて作成されたティーチングデータがＦＤＤ
２０を介してフレキシブルディスク２２に記録され、又
はフレキシブルディスク２２に記録されているティーチ
ングデータ等がＦＤＤ２０を介してオフラインティーチ
ング装置１４に読み込まれるようになっている。
は、フレキシブルディスクドライブ（以下、単にＦＤＤ
と記す）２０が接続されており、オフラインティーチン
グ装置１４にて作成されたティーチングデータがＦＤＤ
２０を介してフレキシブルディスク２２に記録され、又
はフレキシブルディスク２２に記録されているティーチ
ングデータ等がＦＤＤ２０を介してオフラインティーチ
ング装置１４に読み込まれるようになっている。
【００２４】同じくロボットコントローラ１８にもＦＤ
Ｄ２４が接続されており、該ロボットコントローラ１８
にて修正付加されたティーチングデータがＦＤＤ２４を
介してフレキシブルディスク２２に記録され、又はフレ
キシブルディスク２２に記録されているティーチングデ
ータ等がＦＤＤ２４を介してロボットコントローラ１８
に読み込まれるようになっている。
Ｄ２４が接続されており、該ロボットコントローラ１８
にて修正付加されたティーチングデータがＦＤＤ２４を
介してフレキシブルディスク２２に記録され、又はフレ
キシブルディスク２２に記録されているティーチングデ
ータ等がＦＤＤ２４を介してロボットコントローラ１８
に読み込まれるようになっている。
【００２５】特に、現場に設置される実物ロボット１６
は、図２及び図３に示すように、そのロボットアーム３
０の先端にツールを取り付けるためのグリップ３２が接
続され、該グリップ３２のツール取付面３２ａにツール
３４が取り付けられる。ここでは、溶接ガンの実物ロボ
ット１６を想定しているため、前記ツール３４は、例え
ば、図示しないワークを挟持するアーム部材３６と、該
アーム部材３６を支持するアーム支持部材３８とを有し
て構成され、該アーム支持部材３８の端部が前記グリッ
プ３２のツール取付面３２ａに着脱自在に取り付けられ
る。前記アーム部材３６は、先端に可動電極４０が設け
られた可動アーム４２と先端に固定電極４４が設けられ
た支持アーム４６を有し、この例では、固定電極４４の
頂部がツール先端点ＴＣＰとされている。
は、図２及び図３に示すように、そのロボットアーム３
０の先端にツールを取り付けるためのグリップ３２が接
続され、該グリップ３２のツール取付面３２ａにツール
３４が取り付けられる。ここでは、溶接ガンの実物ロボ
ット１６を想定しているため、前記ツール３４は、例え
ば、図示しないワークを挟持するアーム部材３６と、該
アーム部材３６を支持するアーム支持部材３８とを有し
て構成され、該アーム支持部材３８の端部が前記グリッ
プ３２のツール取付面３２ａに着脱自在に取り付けられ
る。前記アーム部材３６は、先端に可動電極４０が設け
られた可動アーム４２と先端に固定電極４４が設けられ
た支持アーム４６を有し、この例では、固定電極４４の
頂部がツール先端点ＴＣＰとされている。
【００２６】次に、このオフラインティーチングシステ
ム１０での処理、特に、ツールオフセットＯＦＳに関す
る処理を中心に図４〜図９を参照しながら説明する。
ム１０での処理、特に、ツールオフセットＯＦＳに関す
る処理を中心に図４〜図９を参照しながら説明する。
【００２７】まず、ステップＳ１において、実物ロボッ
ト１６の型式に応じた論理ロボットモデルの例えば３次
元ＣＡＤデータを読み出して、オフラインティーチング
装置１４のモニタ１２上に表示させる。
ト１６の型式に応じた論理ロボットモデルの例えば３次
元ＣＡＤデータを読み出して、オフラインティーチング
装置１４のモニタ１２上に表示させる。
【００２８】次に、ステップＳ２において、図３に示す
ように、現場に設置されている実物ロボット１６（図１
参照）におけるグリップ３２の外周縁、特にツール取付
面３２ａ側の外周縁に複数の測定用マークＭ1 ，Ｍ2 及
びＭ3 を貼着する。この貼着作業は、グリップ３２にツ
ール３４が既に取り付けられている状態で行われる。図
３は、グリップ３２のツール取付面３２ａの平面形状が
円形であって、該円形のツール取付面３２ａの外周縁に
３つの測定用マークＭ1 ，Ｍ2 及びＭ3 を貼着した例を
示す。
ように、現場に設置されている実物ロボット１６（図１
参照）におけるグリップ３２の外周縁、特にツール取付
面３２ａ側の外周縁に複数の測定用マークＭ1 ，Ｍ2 及
びＭ3 を貼着する。この貼着作業は、グリップ３２にツ
ール３４が既に取り付けられている状態で行われる。図
３は、グリップ３２のツール取付面３２ａの平面形状が
円形であって、該円形のツール取付面３２ａの外周縁に
３つの測定用マークＭ1 ，Ｍ2 及びＭ3 を貼着した例を
示す。
【００２９】次に、ステップＳ３において、前記ツール
取付面３２ａに貼着された３つの測定用マークＭ1 ，Ｍ
2 及びＭ3 とツール３４におけるツール先端点ＴＣＰを
３次元測定器で測定する。この測定によって、前記３つ
の測定用マークＭ1 ，Ｍ2 及びＭ3 の各絶対座標値
Ｐ1 ，Ｐ2 及びＰ3 とツール先端点ＴＣＰの絶対座標値
Ｐ 4 が得られる。ここで、絶対座標値とは、３次元測定
器にて原点として決めた任意の点、例えば実物ロボット
１６の基点（地面と接している部分の中心点）Ｏを原点
としたときのＸＹＺ座標値をいう。
取付面３２ａに貼着された３つの測定用マークＭ1 ，Ｍ
2 及びＭ3 とツール３４におけるツール先端点ＴＣＰを
３次元測定器で測定する。この測定によって、前記３つ
の測定用マークＭ1 ，Ｍ2 及びＭ3 の各絶対座標値
Ｐ1 ，Ｐ2 及びＰ3 とツール先端点ＴＣＰの絶対座標値
Ｐ 4 が得られる。ここで、絶対座標値とは、３次元測定
器にて原点として決めた任意の点、例えば実物ロボット
１６の基点（地面と接している部分の中心点）Ｏを原点
としたときのＸＹＺ座標値をいう。
【００３０】次に、ステップＳ４において、前記３つの
測定用マークＭ1 ，Ｍ2 及びＭ3 の各絶対座標値Ｐ1 ，
Ｐ2 及びＰ3 とツール先端点ＴＣＰの絶対座標値Ｐ4 に
基づいて、実物ロボット１６のツールオフセットＯＦＳ
を算出する。
測定用マークＭ1 ，Ｍ2 及びＭ3 の各絶対座標値Ｐ1 ，
Ｐ2 及びＰ3 とツール先端点ＴＣＰの絶対座標値Ｐ4 に
基づいて、実物ロボット１６のツールオフセットＯＦＳ
を算出する。
【００３１】この算出方法は、図５に示すように、ま
ず、ステップＳ１０１において、３つの測定用マークＭ
1 ，Ｍ2 及びＭ3 の絶対座標値Ｐ1 ，Ｐ2 及びＰ3 から
ツール取付面３２ａの中心、即ち、ツール取付基準点Ｃ
1 の絶対座標値Ｐ5 を求める。
ず、ステップＳ１０１において、３つの測定用マークＭ
1 ，Ｍ2 及びＭ3 の絶対座標値Ｐ1 ，Ｐ2 及びＰ3 から
ツール取付面３２ａの中心、即ち、ツール取付基準点Ｃ
1 の絶対座標値Ｐ5 を求める。
【００３２】ツール取付基準点Ｃ1 の絶対座標値Ｐ5 の
求め方は、３つの測定用マークＭ1，Ｍ2 及びＭ3 の絶
対座標値Ｐ1 ，Ｐ2 及びＰ3 をそれぞれ線分で結んだと
き、ツール取付面３２ａの外周でかたちづくられる円５
０に内接する三角形５２が構成される。換言すれば、ツ
ール取付面３２ａの外周でかたちづくられる円５０は、
３つの測定用マークＭ1 ，Ｍ2 及びＭ3 の絶対座標値Ｐ
1 ，Ｐ2 及びＰ3 をそれぞれ線分で結んで構成される三
角形５２の外接円５０となる。従って、ツール取付基準
点Ｃ1 は、前記外接円５０の中心、即ち、前記三角形５
２の外心にほかならない。
求め方は、３つの測定用マークＭ1，Ｍ2 及びＭ3 の絶
対座標値Ｐ1 ，Ｐ2 及びＰ3 をそれぞれ線分で結んだと
き、ツール取付面３２ａの外周でかたちづくられる円５
０に内接する三角形５２が構成される。換言すれば、ツ
ール取付面３２ａの外周でかたちづくられる円５０は、
３つの測定用マークＭ1 ，Ｍ2 及びＭ3 の絶対座標値Ｐ
1 ，Ｐ2 及びＰ3 をそれぞれ線分で結んで構成される三
角形５２の外接円５０となる。従って、ツール取付基準
点Ｃ1 は、前記外接円５０の中心、即ち、前記三角形５
２の外心にほかならない。
【００３３】前記外心Ｃ1 は、前記三角形５２を構成す
る３辺の垂直二等分線ｎ１，ｎ２及びｎ３の交点である
ため、容易に演算で求めることができる。
る３辺の垂直二等分線ｎ１，ｎ２及びｎ３の交点である
ため、容易に演算で求めることができる。
【００３４】特に、図７に示すように、３つの測定用マ
ークＭ1 ，Ｍ2 及びＭ3 の絶対座標値Ｐ1 ，Ｐ2 及びＰ
3 をそれぞれ線分で結んで構成される三角形５２が正三
角形である場合は、前記外心Ｃ1 は、前記三角形５２の
重心と一致するため、より演算が容易になる。
ークＭ1 ，Ｍ2 及びＭ3 の絶対座標値Ｐ1 ，Ｐ2 及びＰ
3 をそれぞれ線分で結んで構成される三角形５２が正三
角形である場合は、前記外心Ｃ1 は、前記三角形５２の
重心と一致するため、より演算が容易になる。
【００３５】即ち、３つの測定用マークＭ1 ，Ｍ2 及び
Ｍ3 の絶対座標値Ｐ1 ，Ｐ2 及びＰ 3 をそれぞれ
（ｘ1 ，ｙ1 ，ｚ1 ）、（ｘ2 ，ｙ2 ，ｚ2 ）、
（ｘ3 ，ｙ3 ，ｚ 3 ）としたとき、ツール取付基準点Ｃ
1 の絶対座標値Ｐ5 は、Ｐ5 ＝（（ｘ1 ＋ｘ2 ＋ｘ3 ）
／３，（ｙ1 ＋ｙ2 ＋ｙ3 ）／３，（ｚ1 ＋ｚ2 ＋
ｚ3 ）／３）となる。
Ｍ3 の絶対座標値Ｐ1 ，Ｐ2 及びＰ 3 をそれぞれ
（ｘ1 ，ｙ1 ，ｚ1 ）、（ｘ2 ，ｙ2 ，ｚ2 ）、
（ｘ3 ，ｙ3 ，ｚ 3 ）としたとき、ツール取付基準点Ｃ
1 の絶対座標値Ｐ5 は、Ｐ5 ＝（（ｘ1 ＋ｘ2 ＋ｘ3 ）
／３，（ｙ1 ＋ｙ2 ＋ｙ3 ）／３，（ｚ1 ＋ｚ2 ＋
ｚ3 ）／３）となる。
【００３６】次に、図５で示すステップＳ１０２におい
て、ツール取付基準点Ｃ1 を原点とした直交座標系を作
る。具体的には、図８に示すように、ツール取付基準点
Ｃ1から例えば第１の測定用マークＭ1 （絶対座標値Ｐ
1 ）に向かうベクトルを↑ｖ 1 、ツール取付基準点Ｃ1
から例えば第２の測定用マークＭ2 （絶対座標値Ｐ2）
に向かうベクトルを↑ｖ2 、ツール取付基準点Ｃ1 から
ツール取付面３２ａの法線方向に延びるベクトルを↑ｎ
としたとき、以下の関係が成り立つ。ここで、↑はベク
トルを表す記号を示す。
て、ツール取付基準点Ｃ1 を原点とした直交座標系を作
る。具体的には、図８に示すように、ツール取付基準点
Ｃ1から例えば第１の測定用マークＭ1 （絶対座標値Ｐ
1 ）に向かうベクトルを↑ｖ 1 、ツール取付基準点Ｃ1
から例えば第２の測定用マークＭ2 （絶対座標値Ｐ2）
に向かうベクトルを↑ｖ2 、ツール取付基準点Ｃ1 から
ツール取付面３２ａの法線方向に延びるベクトルを↑ｎ
としたとき、以下の関係が成り立つ。ここで、↑はベク
トルを表す記号を示す。
【００３７】↑ｖ1 ＝↑Ｐ1 −↑Ｃ1 ↑ｖ2 ＝↑Ｐ2 −↑Ｃ1 ↑ｎ＝↑ｖ1 ×↑ｖ2 そして、図９に示すように、前記ツール取付基準点Ｃ1
を原点とする新たな直交座標系として、例えば↑ｖ1 の
方向に沿った第１軸を考えると、その単位ベクトル↑ｅ
1 は、 ↑ｅ1 ＝↑ｖ1 ／｜↑ｖ1 ｜ となり、↑ｎの方向に沿った第２軸の単位ベクトル↑ｅ
2 は、 ↑ｅ2 ＝↑ｎ／｜↑ｎ｜ となり、前記第１軸及び第２軸に直交する第３軸の単位
ベクトル↑ｅ3 は、 ↑ｅ3 ＝↑ｅ2 ×↑ｅ1 となる。
を原点とする新たな直交座標系として、例えば↑ｖ1 の
方向に沿った第１軸を考えると、その単位ベクトル↑ｅ
1 は、 ↑ｅ1 ＝↑ｖ1 ／｜↑ｖ1 ｜ となり、↑ｎの方向に沿った第２軸の単位ベクトル↑ｅ
2 は、 ↑ｅ2 ＝↑ｎ／｜↑ｎ｜ となり、前記第１軸及び第２軸に直交する第３軸の単位
ベクトル↑ｅ3 は、 ↑ｅ3 ＝↑ｅ2 ×↑ｅ1 となる。
【００３８】そして、次に、図５で示すステップＳ１０
３において、前記ツール取付基準点Ｃ1 を始点とし、前
記ツール先端点ＴＣＰ（絶対座標値Ｐ4 ）に向かうベク
トル（即ち、ツールオフセットベクトル↑ＯＦＳ）を新
たな直交座標系の各成分ベクトルへの射影成分として求
めることにより、前記ツールオフセットＯＦＳを算出す
る。
３において、前記ツール取付基準点Ｃ1 を始点とし、前
記ツール先端点ＴＣＰ（絶対座標値Ｐ4 ）に向かうベク
トル（即ち、ツールオフセットベクトル↑ＯＦＳ）を新
たな直交座標系の各成分ベクトルへの射影成分として求
めることにより、前記ツールオフセットＯＦＳを算出す
る。
【００３９】ここで、ツールオフセットＯＦＳの第１軸
の単位ベクトル↑ｅ1 への射影成分↑ＯＦＳ1 、ツール
オフセットＯＦＳの第２軸の単位ベクトル↑ｅ2 への射
影成分↑ＯＦＳ2 及びツールオフセットＯＦＳの第３軸
の単位ベクトル↑ｅ3 への射影成分↑ＯＦＳ3 は、それ
ぞれ ↑ＯＦＳ1 ＝↑ｅ1 ・（↑ｅ1 ・↑ＯＦＳ） ↑ＯＦＳ2 ＝↑ｅ2 ・（↑ｅ2 ・↑ＯＦＳ） ↑ＯＦＳ3 ＝↑ｅ3 ・（↑ｅ3 ・↑ＯＦＳ） である。
の単位ベクトル↑ｅ1 への射影成分↑ＯＦＳ1 、ツール
オフセットＯＦＳの第２軸の単位ベクトル↑ｅ2 への射
影成分↑ＯＦＳ2 及びツールオフセットＯＦＳの第３軸
の単位ベクトル↑ｅ3 への射影成分↑ＯＦＳ3 は、それ
ぞれ ↑ＯＦＳ1 ＝↑ｅ1 ・（↑ｅ1 ・↑ＯＦＳ） ↑ＯＦＳ2 ＝↑ｅ2 ・（↑ｅ2 ・↑ＯＦＳ） ↑ＯＦＳ3 ＝↑ｅ3 ・（↑ｅ3 ・↑ＯＦＳ） である。
【００４０】前記ステップＳ１０３での処理にて、ツー
ルオフセットＯＦＳのベクトルデータが算出されること
になる。
ルオフセットＯＦＳのベクトルデータが算出されること
になる。
【００４１】次に、図４のステップＳ５において、前記
ステップＳ１にて読み出した論理ロボットモデルにおけ
るツールオフセットＯＦＳに関する情報を変更して、前
記ステップＳ４にて得たツールオフセットＯＦＳに関す
る情報（ベクトルデータ）に書き換える。これによっ
て、論理ロボットモデルに実物ロボット１６のツールオ
フセットＯＦＳが反映されることになる。
ステップＳ１にて読み出した論理ロボットモデルにおけ
るツールオフセットＯＦＳに関する情報を変更して、前
記ステップＳ４にて得たツールオフセットＯＦＳに関す
る情報（ベクトルデータ）に書き換える。これによっ
て、論理ロボットモデルに実物ロボット１６のツールオ
フセットＯＦＳが反映されることになる。
【００４２】次に、ステップＳ６において、実物ロボッ
ト１６のツールオフセットＯＦＳが反映された論理ロボ
ットモデルをキーボードやポインティングデバイスを用
いて教示操作する。この教示によって、実物ロボット１
６のためのオフラインティーチングデータが作成される
（ステップＳ７）。
ト１６のツールオフセットＯＦＳが反映された論理ロボ
ットモデルをキーボードやポインティングデバイスを用
いて教示操作する。この教示によって、実物ロボット１
６のためのオフラインティーチングデータが作成される
（ステップＳ７）。
【００４３】次に、ステップＳ８において、実物ロボッ
ト１６のツールオフセットＯＦＳが反映された論理ロボ
ットモデルに基づいて作成されたオフラインティーチン
グデータを実物ロボット１６のロボットコントローラ１
８にダウンロードする。このダウンロードは、例えば、
オフラインティーチング装置１４に接続されているＦＤ
Ｄ２０を介して多点多姿勢のティーチングデータをフレ
キシブルディスク２２に記録し、次に、該フレキシブル
ディスク２２に記録されている前記多点多姿勢のティー
チングデータをロボットコントローラ１８に接続されて
いるＦＤＤ２４を介して該ロボットコントローラ１８に
読み込ませることにより行われる。
ト１６のツールオフセットＯＦＳが反映された論理ロボ
ットモデルに基づいて作成されたオフラインティーチン
グデータを実物ロボット１６のロボットコントローラ１
８にダウンロードする。このダウンロードは、例えば、
オフラインティーチング装置１４に接続されているＦＤ
Ｄ２０を介して多点多姿勢のティーチングデータをフレ
キシブルディスク２２に記録し、次に、該フレキシブル
ディスク２２に記録されている前記多点多姿勢のティー
チングデータをロボットコントローラ１８に接続されて
いるＦＤＤ２４を介して該ロボットコントローラ１８に
読み込ませることにより行われる。
【００４４】前記の例では、フレキシブルディスク２２
を用いた場合を示したが、その他、ＭＯやＣＤ−Ｒ等の
光ディスクをダウンロードの媒体として用いることもで
き、また、オフラインティーチング装置１４とロボット
コントローラ１８とがＬＡＮで接続されているのであれ
ば、ＬＡＮを通じてダウンロードさせるようにしてもよ
い。
を用いた場合を示したが、その他、ＭＯやＣＤ−Ｒ等の
光ディスクをダウンロードの媒体として用いることもで
き、また、オフラインティーチング装置１４とロボット
コントローラ１８とがＬＡＮで接続されているのであれ
ば、ＬＡＮを通じてダウンロードさせるようにしてもよ
い。
【００４５】次に、ステップＳ９において、ロボットコ
ントローラ１８による制御によって実物ロボット１６を
作動させ、ツール先端点ＴＣＰを数点の目標点Ｑ１，Ｑ
２，Ｑ３，Ｑ４及びＱ５に向かって移動させる。オフラ
インティーチングデータから割り出される前記目標点の
位置を作業点として定義した場合、このステップＳ９で
は、作業点と実際の目標点Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４及び
Ｑ５との位置合わせを行う。このとき、位置合わせによ
る移動量をティーチングデータに反映させて、ティーチ
ングデータを修正付加する。
ントローラ１８による制御によって実物ロボット１６を
作動させ、ツール先端点ＴＣＰを数点の目標点Ｑ１，Ｑ
２，Ｑ３，Ｑ４及びＱ５に向かって移動させる。オフラ
インティーチングデータから割り出される前記目標点の
位置を作業点として定義した場合、このステップＳ９で
は、作業点と実際の目標点Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４及び
Ｑ５との位置合わせを行う。このとき、位置合わせによ
る移動量をティーチングデータに反映させて、ティーチ
ングデータを修正付加する。
【００４６】ロボットコントローラ１８にダウンロード
されたオフラインティーチングデータは、論理ロボット
モデルを用いて実物ロボット１６に限りなく近づけた高
精度のティーチングデータであり、しかも、実物ロボッ
ト１６のツールオフセットＯＦＳが正確に反映されてい
るため、前記ステップＳ９での位置合わせでは、ほとん
ど姿勢を変えないで行うことができる。
されたオフラインティーチングデータは、論理ロボット
モデルを用いて実物ロボット１６に限りなく近づけた高
精度のティーチングデータであり、しかも、実物ロボッ
ト１６のツールオフセットＯＦＳが正確に反映されてい
るため、前記ステップＳ９での位置合わせでは、ほとん
ど姿勢を変えないで行うことができる。
【００４７】次に、ステップＳ１０において、ロボット
コントローラ１８に登録された修正後のティーチングデ
ータをオフラインティーチング装置１４にアップロード
する。このアップロードは、例えば、上述したダウンロ
ードの場合と同様に、ロボットコントローラ１８に接続
されているＦＤＤ２４を介して前記修正後のティーチン
グデータをフレキシブルディスク２２に記録し、次に、
該フレキシブルディスク２２に記録されている前記修正
後のティーチングデータをオフラインティーチング装置
１４に接続されているＦＤＤ２０を介して該オフライン
ティーチング装置１４に読み込ませることにより行われ
る。
コントローラ１８に登録された修正後のティーチングデ
ータをオフラインティーチング装置１４にアップロード
する。このアップロードは、例えば、上述したダウンロ
ードの場合と同様に、ロボットコントローラ１８に接続
されているＦＤＤ２４を介して前記修正後のティーチン
グデータをフレキシブルディスク２２に記録し、次に、
該フレキシブルディスク２２に記録されている前記修正
後のティーチングデータをオフラインティーチング装置
１４に接続されているＦＤＤ２０を介して該オフライン
ティーチング装置１４に読み込ませることにより行われ
る。
【００４８】前記の例では、フレキシブルディスク２２
を用いた場合を示したが、その他、ＭＯやＣＤ−Ｒ等の
光ディスクをアップロードの媒体として用いることもで
き、また、オフラインティーチング装置１４とロボット
コントローラ１８とがＬＡＮで接続されているのであれ
ば、ＬＡＮを通じてアップロードさせるようにしてもよ
い。
を用いた場合を示したが、その他、ＭＯやＣＤ−Ｒ等の
光ディスクをアップロードの媒体として用いることもで
き、また、オフラインティーチング装置１４とロボット
コントローラ１８とがＬＡＮで接続されているのであれ
ば、ＬＡＮを通じてアップロードさせるようにしてもよ
い。
【００４９】そして、次のステップＳ１１において、オ
フラインティーチング装置１４にアップロードした修正
後のティーチングデータで補正量の推定計算を行う。こ
の推定計算によって、現場の実物ロボット１６の補正量
がオフラインティーチング装置１４上の論理ロボットモ
デルに反映される。
フラインティーチング装置１４にアップロードした修正
後のティーチングデータで補正量の推定計算を行う。こ
の推定計算によって、現場の実物ロボット１６の補正量
がオフラインティーチング装置１４上の論理ロボットモ
デルに反映される。
【００５０】その結果、同一の実物ロボット１６に対し
て別の動作（操作）を行わせる必要が生じた場合に、そ
の動作（操作）を行うための教示プログラムを前記論理
ロボットモデルを使って簡単に、かつ高精度に作成する
ことが可能となる。
て別の動作（操作）を行わせる必要が生じた場合に、そ
の動作（操作）を行うための教示プログラムを前記論理
ロボットモデルを使って簡単に、かつ高精度に作成する
ことが可能となる。
【００５１】このように、本実施の形態に係るオフライ
ンティーチングシステム１０では、図４のステップＳ２
において、グリップ３２に複数の測定用マークＭ1 ，Ｍ
2 及びＭ3 を貼着するようにしているため、このグリッ
プ３２に既にツール３４が接続されていても、グリップ
３２に貼着された前記複数の測定用マークＭ1 ，Ｍ2及
びＭ3 を測定することにより、グリップ３２におけるツ
ール取付面３２ａのツール取付基準点Ｃ1 を容易に演算
で求めることが可能となる。
ンティーチングシステム１０では、図４のステップＳ２
において、グリップ３２に複数の測定用マークＭ1 ，Ｍ
2 及びＭ3 を貼着するようにしているため、このグリッ
プ３２に既にツール３４が接続されていても、グリップ
３２に貼着された前記複数の測定用マークＭ1 ，Ｍ2及
びＭ3 を測定することにより、グリップ３２におけるツ
ール取付面３２ａのツール取付基準点Ｃ1 を容易に演算
で求めることが可能となる。
【００５２】つまり、本実施の形態に係るオフラインテ
ィーチングシステム１０、特にツールオフセットＯＦＳ
の測定方法においては、前記グリップ３２に既にツール
３４が接続されていても、該ツール３４を取り外すこと
なくツールオフセットＯＦＳを正確に測定することがで
きる。
ィーチングシステム１０、特にツールオフセットＯＦＳ
の測定方法においては、前記グリップ３２に既にツール
３４が接続されていても、該ツール３４を取り外すこと
なくツールオフセットＯＦＳを正確に測定することがで
きる。
【００５３】また、本実施の形態においては、ステップ
Ｓ３において、３次元測定器を用いて前記複数の測定用
マークＭ1 ，Ｍ2 及びＭ3 とツール先端点ＴＣＰを測定
するようにしたので、複数の測定用マークＭ1 ，Ｍ2 及
びＭ3 並びにツール先端点ＴＣＰをそれぞれ絶対座標値
Ｐ1 ，Ｐ2 及びＰ3 並びにＰ4 として正確に測定するこ
とができ、ステップＳ４で算出されるツールオフセット
ＯＦＳの精度を更に向上させることができる。
Ｓ３において、３次元測定器を用いて前記複数の測定用
マークＭ1 ，Ｍ2 及びＭ3 とツール先端点ＴＣＰを測定
するようにしたので、複数の測定用マークＭ1 ，Ｍ2 及
びＭ3 並びにツール先端点ＴＣＰをそれぞれ絶対座標値
Ｐ1 ，Ｐ2 及びＰ3 並びにＰ4 として正確に測定するこ
とができ、ステップＳ４で算出されるツールオフセット
ＯＦＳの精度を更に向上させることができる。
【００５４】また、本実施の形態においては、ステップ
Ｓ４にて得られたツールオフセットＯＦＳをステップＳ
５においてオフラインティーチング装置１４上の論理ロ
ボットモデルに反映させるようにしたので、これによ
り、高精度に測定されたツールオフセットＯＦＳがオフ
ラインティーチングデータに反映されることになり、該
オフラインティーチングデータを実物ロボット１６にダ
ウンロードした際の位置ずれを小さくすることができ、
位置調整の作業にかかる工数を効率よく削減させること
ができる。
Ｓ４にて得られたツールオフセットＯＦＳをステップＳ
５においてオフラインティーチング装置１４上の論理ロ
ボットモデルに反映させるようにしたので、これによ
り、高精度に測定されたツールオフセットＯＦＳがオフ
ラインティーチングデータに反映されることになり、該
オフラインティーチングデータを実物ロボット１６にダ
ウンロードした際の位置ずれを小さくすることができ、
位置調整の作業にかかる工数を効率よく削減させること
ができる。
【００５５】前記ステップＳ４でのツールオフセットＯ
ＦＳの算出処理、特に図５のステップＳ１０１でのツー
ル取付基準点Ｃ1 の絶対座標値Ｐ5 の算出処理におい
て、グリップ３２のツール取付面３２ａの外形を円形と
し、３つの測定用マークＭ1 ，Ｍ2 及びＭ3 の絶対座標
値Ｐ1 ，Ｐ2 及びＰ3 からツール取付基準点Ｃ1 を求め
るようにしたが、その他、グリップ３２におけるツール
取付面３２ａの外形が多角形の場合にも適用させること
ができる。この場合、多角形の各頂点に測定用マークを
貼着し、各マークの絶対座標値から多角形の重心位置を
求めて、該重心位置の絶対座標値をツール取付基準点と
してもよい。
ＦＳの算出処理、特に図５のステップＳ１０１でのツー
ル取付基準点Ｃ1 の絶対座標値Ｐ5 の算出処理におい
て、グリップ３２のツール取付面３２ａの外形を円形と
し、３つの測定用マークＭ1 ，Ｍ2 及びＭ3 の絶対座標
値Ｐ1 ，Ｐ2 及びＰ3 からツール取付基準点Ｃ1 を求め
るようにしたが、その他、グリップ３２におけるツール
取付面３２ａの外形が多角形の場合にも適用させること
ができる。この場合、多角形の各頂点に測定用マークを
貼着し、各マークの絶対座標値から多角形の重心位置を
求めて、該重心位置の絶対座標値をツール取付基準点と
してもよい。
【００５６】また、この実施の形態では、溶接ガンのロ
ボットのオフラインティーチングシステム１０に適用し
た例を示したが、その他、各種生産用ロボットにも適用
させることができる。
ボットのオフラインティーチングシステム１０に適用し
た例を示したが、その他、各種生産用ロボットにも適用
させることができる。
【００５７】なお、この発明に係るロボットのツールオ
フセット測定方法は、上述の実施の形態に限らず、この
発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得る
ことはもちろんである。
フセット測定方法は、上述の実施の形態に限らず、この
発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得る
ことはもちろんである。
【００５８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るロボ
ットのツールオフセット測定方法によれば、ツール接続
部分にツールが接続された実物ロボットの前記ツール接
続部分に複数の測定基準点を付す第１のステップと、前
記複数の測定基準点とツール先端点を測定する第２のス
テップと、前記複数の測定基準点と前記ツール先端点の
各位置関係からツールオフセットを求める第３のステッ
プとを含むようにしている。
ットのツールオフセット測定方法によれば、ツール接続
部分にツールが接続された実物ロボットの前記ツール接
続部分に複数の測定基準点を付す第１のステップと、前
記複数の測定基準点とツール先端点を測定する第２のス
テップと、前記複数の測定基準点と前記ツール先端点の
各位置関係からツールオフセットを求める第３のステッ
プとを含むようにしている。
【００５９】このため、ツール接続部分にツールが接続
されていてもツールオフセットを正確に測定することが
でき、実物ロボットにオフラインティーチングデータを
ダウンロードした際にその調整作業を簡便にすることが
できるという効果が達成される。
されていてもツールオフセットを正確に測定することが
でき、実物ロボットにオフラインティーチングデータを
ダウンロードした際にその調整作業を簡便にすることが
できるという効果が達成される。
【図１】本実施の形態に係るオフラインティーチングシ
ステムを示す構成図である。
ステムを示す構成図である。
【図２】実物ロボットにおけるグリップとその周辺部を
拡大して示す側面図である。
拡大して示す側面図である。
【図３】実物ロボットにおけるグリップとその周辺部を
拡大して示す斜視図である。
拡大して示す斜視図である。
【図４】本実施の形態に係るオフラインティーチングシ
ステムの処理、特に、ツールオフセットに関する処理動
作を示すフローチャートである。
ステムの処理、特に、ツールオフセットに関する処理動
作を示すフローチャートである。
【図５】ツールオフセットの算出方法を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図６】グリップに貼着された３つの測定用マークに基
づいてツール取付基準点を求める方法の原理を示す二面
図であり、図６Ａは正面図を示し、図６Ｂは側面図を示
す。
づいてツール取付基準点を求める方法の原理を示す二面
図であり、図６Ａは正面図を示し、図６Ｂは側面図を示
す。
【図７】グリップに貼着された３つの測定用マークによ
って正三角形が形づくられた場合のツール取付基準点を
求める方法の原理を示す二面図であり、図７Ａは正面図
を示し、図７Ｂは側面図を示す。
って正三角形が形づくられた場合のツール取付基準点を
求める方法の原理を示す二面図であり、図７Ａは正面図
を示し、図７Ｂは側面図を示す。
【図８】算出されたツール取付基準点を原点とする直交
座標系を示す説明図である。
座標系を示す説明図である。
【図９】新たな直交座標系によるツールオフセットベク
トルからツールオフセットを求める方法を説明するため
の図である。
トルからツールオフセットを求める方法を説明するため
の図である。
１０…オフラインティーチングシステム １４…オフラ
インティーチング装置 １６…実物ロボット １８…ロボッ
トコントローラ ３０…ロボットアーム ３２…グリッ
プ ３２ａ…ツール取付面 ３４…ツール ３６…アーム部材 ３８…アーム
支持部材 ４０…可動電極 ４２…可動ア
ーム ４４…固定電極 ４６…支持ア
ーム Ｍ1 ，Ｍ2 及びＭ3 …測定用マーク
インティーチング装置 １６…実物ロボット １８…ロボッ
トコントローラ ３０…ロボットアーム ３２…グリッ
プ ３２ａ…ツール取付面 ３４…ツール ３６…アーム部材 ３８…アーム
支持部材 ４０…可動電極 ４２…可動ア
ーム ４４…固定電極 ４６…支持ア
ーム Ｍ1 ，Ｍ2 及びＭ3 …測定用マーク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G05B 19/18 - 19/46 B25J 3/00 - 3/04 B25J 9/10 - 9/22 B25J 13/00 - 13/08 B25J 19/02 - 19/06
Claims (5)
- 【請求項１】ツール接続部分にツールが接続された実物
ロボットの前記ツール接続部分に複数の測定基準点を付
す第１のステップと、 前記複数の測定基準点とツール先端点を測定する第２の
ステップと、 前記複数の測定基準点と前記ツール先端点の各位置関係
からツールオフセットを求める第３のステップとを含む
ことを特徴とするロボットのツールオフセット測定方
法。 - 【請求項２】請求項１記載のロボットのツールオフセッ
ト測定方法において、 前記第２のステップは、３次元測定器を用いて前記複数
の測定基準点とツール先端点を測定することを特徴とす
るロボットのツールオフセット測定方法。 - 【請求項３】請求項１又は２記載のロボットのツールオ
フセット測定方法において、 前記第３のステップにて得られたツールオフセットをオ
フラインティーチング装置上の論理ロボットモデルに反
映させるステップを含むことを特徴とするロボットのツ
ールオフセット測定方法。 - 【請求項４】請求項１〜３のいずれか１項に記載のロボ
ットのツールオフセット測定方法において、 前記第３のステップは、測定された前記複数の測定基準
点の座標値に基づいて前記ツール接続部分におけるツー
ル取付基準点の座標値を求める取付基準点算出ステップ
と、 測定された前記ツール先端点の座標値と前記取付基準点
算出ステップにて得られた前記ツール取付基準点の座標
値から前記ツールオフセットを求めるツールオフセット
算出ステップとを含むことを特徴とするロボットのツー
ルオフセット測定方法。 - 【請求項５】請求項１〜３のいずれか１項に記載のロボ
ットのツールオフセット測定方法において、 前記第３のステップは、測定された前記複数の測定基準
点の座標値に基づいて前記ツール接続部分の基準座標を
求める基準座標算出ステップと、 前記基準座標算出ステップにて得られた基準座標を原点
とする直交座標系を作成する座標変換ステップとを含
み、 前記基準座標を始点とした前記ツール先端点に向かうベ
クトルを、前記直交座標系の各成分ベクトルへの射影成
分として求めることにより、前記ツールオフセットを算
出することを特徴とするロボットのツールオフセット測
定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24389997A JP3328556B2 (ja) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | ロボットのツールオフセット測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24389997A JP3328556B2 (ja) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | ロボットのツールオフセット測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1185236A JPH1185236A (ja) | 1999-03-30 |
| JP3328556B2 true JP3328556B2 (ja) | 2002-09-24 |
Family
ID=17110662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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-
1997
- 1997-09-09 JP JP24389997A patent/JP3328556B2/ja not_active Expired - Fee Related
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