JPH0230477A - ロボットのツールシフト方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は産業用ロボットの手首に取り付けられたツール
の長さを自動計測するとともに、それによって再生され
るそれぞれのポイントのツールの向きにかかわらずツー
ル先端位置を自動補正するロボットのツールシフト方法
に関する。

（従来の技術） 従来産業用ロボットに取り付けられたツールの長さが変
わるようなアプリケーションにおいては、それぞれのツ
ールの長さに応じて、ティーチングを変更していた。

あるいは、ツールの方向がすべての再生点で同一の場合
には、第５図に示されるようなロボット（１）の座標系
Ｘ、Ｙ、Ｚでのシフト機能を使用してツール先端位置の
補修を行なっていた。しかしこれはツールの向きが変わ
った場合にはシフト量の成分を変更しなければならない
という課題があった。

また自動的にツールの先端位置を計測して、ツール長さ
の自動補正を行なうものとしては、例えば特開昭６２−
２８２８６０号公報に開示されるようなものがあった。

このものにおいては、ツールの姿勢ごとにその摩耗を計
測しメモリーに記憶しておき、ツールの姿勢が変わった
らその姿勢に該当するメモリーから摩耗量を読め出して
、ツル先端位置の補正を行なっていた。この為、ツール
の姿勢が多く存在するときはその計測に時間を要すると
共に、メモリーの容量が大きくなる。

また上記の発明では外部の計１１１１機器（視覚装置な
ど）からツール誤差補正量を人力する手段がなかった。

（考案が解決しようとする課題） 従来のツールシフト方法では、第５図に示すようにロボ
ット（１）の座標系Ｘ、Ｙ、Ｚを中心とした平行シフト
であり、この方法においてはワーク（３）の位置があら
かじめティーチングした位置とズした（ワーク（３’）
）ような場合にその補正を行うものとしては有効である
が、ロボットの手首に取り付けであるツールの長さが変
わったようなものに対しては使用することができない。

そこで本発明の目的は、ツールの長さが変わったときに
ロボット自身でその長さを自動計測し、それによって再
生されるそれぞれのポイントのツールの向きにかかわら
ずツール先端位置を自動補正することができるようなロ
ボットのツールシフト方法を提供することにある。

本発明の別の目的はロボットの外部の計測機器からのツ
ール誤差補正量を入力できるロボットのシールシフト方
法を提供することにある。

（課題を解決するだめの手段） このため本発明は特許請求の範囲記載のロボットのツー
ルシフト方法を提供することによって」−述した従来製
品の課題を解決した。

（実施例） 次に本発明の実施例につき、図面を参照して説明する。

まず、ツール（２）の長さが変った場合に基準となるツ
ールとの誤差を計測する方法について説明すると、第１
図に示すようにあらかじめ基準長さのツール（２）をロ
ボソｌ−＋１１の手首に取り付ける。次にソール先端が
ツール方向に移動するようなＡ、　Ｂ２ポイン１〜のテ
ィーチングを行なう。そしてこの２ポインＩ・の延長線
上に位置センサーであるリミットスイッチ（４）を配置
し、その信号をロボット（１）の図示しない制御装置に
入力する。次にロボット（１）を再生運転させリミノ１
へスイッチ（４）が作動するまで前述Ａ、８２ポイント
の延長線上を移動させ、リミットスイッチ（４）が作動
した位置の座標（ＸｓＹｓ、　Ｚｓ）’　（ロボソ１へ
の座標系におりる）を基準位置としてロボット制御装置
のメモリーに記憶しておく。

次に長さの変化したツールを使用し同様の再生運転を行
ない、リミットスイッチ（４）が作動した位置の座標（
Ｌ、　Ｙ＋、　Ｚ＋）と前述で求めた基準位置との差（
Ｘ２．　Ｙ２．Ｚ２）を求める。

次にこの差をロボットの手首に取り付けであるツールの
座標系から見た差（Ｘ３．Ｙ３．２，１　）に変換する
。

記録ポイントにおける各関節の座標変換行列をＴｎ−’
とすると、 Ｔｎは各関節における座標変換行列である。

そしてこれをツール座標系での誤差としてレジスターに
記憶しておく。

次に実作業プログラムにて、ツール長さが変化したとき
の補正方法について説明する。

実作業プログラムは標準長さのツールでティーチングし
ておく。そしてツール長さが変化したときは前述の方法
によって基準長さのツールとの差（Ｘ２．Ｙ２＋　Ｚ２
　）を求め、この差をツールの座標系から見た差（Ｘ３
．　Ｙ：ｌ、　Ｚａ　）に変換し、この差（Ｘ３．　Ｙ
３．Ｌ　）を第２図のようにティーチングされているそ
れぞれの記録ポイントにおけるツールの方向に従って、
ロボット座標系から見たシフト量（補正量）（に＝、　
Ｌ、　Ｚ４　）に変換する。このときシフト量（Ｘ４＝
　Ｙ４．Ｚ４　）は、それぞれのとして求まる。ただし
Ｔｎ−’は各関節における逆回りの座標変換行列となる
。

このシフト量分だけツール先端位置をロボット座標系で
シフトさせることによりツール長さを補正することが可
能となる。第３図にツールの長さの補正量を計測する為
のフローチャー１・を示ず。

第４図に実作業プログラムにおいてツール長さを補正し
てツール先端位置をシフトさせる為のフローチャー１−
を示す。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によればツールの摩耗量を
ツールの座標系での摩耗量としてロボット自身で計測し
て・シール誤差に変換して記す、ａシておき、ツールの
姿勢ごとにロボット座標系でのシフト量に変換するので
ツールの姿勢ごとに計測する必要がないロボットのツー
ルシフト方法を提供するものとなった。そこで本発明に
よれば、ロボットによってスポット溶接を行なうような
アプリケーションにおいて、スポットガンのチップが摩
耗したようなときにその摩耗量を前述の方法によって計
測しその摩耗量分だけスポットガンのチップ先端位置を
シフトすることが出来るので、良好な溶接品質を得るこ
とが可能となる。さらに本発明によると、ロボットの外
部の計測機器からのツール誤差補正量を入力できるロポ
７）のツールシフト方法を提供するものとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例ロボットのツールシフト方法に
おけるツール長さの補正量を計測する方法を示す説明図
、第２図は実作業プログラムにおいて、ツール長さが変
化したときの補正方法を示す説明図、第３図はツール長
さの補正量を計測する為のフローチャート、第４図は実
作業プログラムにおいてツール長さを補正してツール先
端位置をシフトさせるためのフローチャートをそれぞれ
示す。第５図は従来のロボットのツールシフト方法を示
す説明図である。 １・・・ロボット、２・・・ツール、４・・・リミソト
スインチ（位置センサー）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）あらかじめ基準長さのツールをロボットの手首に
   取り付け、前記ツール先端がツール方向に移動するよう
   な２ポイントのティーチングを行い、かつ前記２ポイン
   トの延長線上に位置センサーと前記センサーの記号をロ
   ボットの制御装置に入力する回路を設け、前記ロボット
   を再生運転させて前記センサーが作動するまで前記２ポ
   イントの延長線上を移動させて、前記センサーが作動し
   た位置の座標を基準位置としてメモリーに記憶させ、次
   に長さが変化したツールを使用し、前記２ポイントの延
   長線上を移動する再生運転を行い、前記センサーが作動
   した位置の座標と前記基準位置との差をロボット座標系
   での差として求め、次にこの差をツール座標系でのツー
   ル誤差に変換してレジスターに記憶させ、そして実作業
   プログラムにおいて基準長さのツールを使用して基準テ
   ィーチングを行い、その後で前記レジスターに記憶され
   たツール座標でのツール誤差を、それぞれの記憶ポイン
   トにおけるロボット座標系でのシフト量に変換し、ツー
   ル先端位置の補正を行なうことを特徴とするロボットの
   ツールシフト方法。
2. （２）基準長さのツールに対するツールの長さの変化分
   をロボットの外部の測定装置で計測しそしてロボットの
   制御装置にシリアル通信を含む通信手段で入力し、ツー
   ル座標系でのツール誤差としてレジスターに記憶させ、
   次に実作業プログラムにおいて基準長さのツールを使用
   して基準ティーチングを行い、その後で前記レジスター
   に記憶された前記ツール座標系でのツール誤差を、それ
   ぞれの記憶ポイントにおけるロボット座標系でのシフト
   量に変換し、ツール先端位置の補正を行なうことを特徴
   とするロボットのツールシフト方法。