JPH04275888A - ロボットの原点割出し装置 - Google Patents

ロボットの原点割出し装置

Info

Publication number
JPH04275888A
JPH04275888A JP3034414A JP3441491A JPH04275888A JP H04275888 A JPH04275888 A JP H04275888A JP 3034414 A JP3034414 A JP 3034414A JP 3441491 A JP3441491 A JP 3441491A JP H04275888 A JPH04275888 A JP H04275888A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
origin
movable part
robot
reference hole
arm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3034414A
Other languages
English (en)
Inventor
Osamu Toyama
修 外山
Akira Shimogoe
下越 昭
Takashi Kawasaki
川崎 隆司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyoda Koki KK
Original Assignee
Toyoda Koki KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyoda Koki KK filed Critical Toyoda Koki KK
Priority to JP3034414A priority Critical patent/JPH04275888A/ja
Priority to GB9203683A priority patent/GB2253283B/en
Priority to US07/841,801 priority patent/US5150023A/en
Publication of JPH04275888A publication Critical patent/JPH04275888A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/1005Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements comprising adjusting means
    • B25J9/101Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements comprising adjusting means using limit-switches, -stops
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1679Programme controls characterised by the tasks executed
    • B25J9/1692Calibration of manipulator

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ロボットの原点割出し
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、基台と、この基台に揺動自在に一
端が軸承された第1アームと、第1アームの他端に揺動
自在に一端が軸承された第2アームとを具備したロボッ
トが知られている。このロボットは制御部によって制御
されるサーボモータにより駆動されて作動するものであ
る。
【0003】前記ロボットは基準座標を記憶する必要が
あり、この記憶に先立って各アームを機械的原点に割出
す必要がある。実開昭59−171095号公報ではプ
ラグゲージ方式の原点割出し装置が開示されている。こ
れは隣接するアーム相互の位置関係を決めるための穴又
は溝を相互のアームに設け、これらの穴又は溝に棒状の
プラグゲージを密接に挿入して原点割出しを行うもので
ある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】かかる従来のプラグゲ
ージ方式の原点割出し装置では、プラグゲージを穴又は
溝に挿入するために作業者がアームを動かしてアーム相
互の位置関係を決めなければならないが、原点割出しの
精度を高いものとすると、穴又は溝とプラグゲージとの
隙間を微小なものとせねばならないため、アーム相互に
設けられた穴又は溝が重なり合うように位置決めし、プ
ラグゲージを挿入することが困難であった。
【0005】本発明は以上の問題点を解決するためにな
されたものであり、簡単でしかも精度の高いロボットの
原点割出し装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した問題
点を解決するためになされたものであり、駆動装置によ
って駆動される複数の可動部と、これらの可動部の位置
を検出する位置検出器を有するロボットの前記各可動部
の機械的原点を割り出すロボットの原点割出し装置にお
いて、ロボットの可動部と非可動部とにそれぞれ穿設さ
れた第1および第2の基準穴と、前記第1の基準穴に嵌
合する棒状体およびこの棒状体内に取り付けられ前記第
2の基準穴に挿通されるプローブからなるプラグゲージ
と、前記プローブが前記第2の基準穴の内壁に接触した
ことを検出する接触検出手段と、前記プラグゲージが前
記第1、第2の基準穴に挿通された状態で前記駆動装置
によって前記可動部を前記非可動部に対して微小移動さ
せる移動手段と、この移動手段により前記可動部を前記
非可動部に対して正方向に微小移動させた際に前記接触
検出手段が検出信号を発した位置座標を前記位置検出器
によって検出し記憶する第1位置記憶手段と、前記移動
手段により前記可動部を前記非可動部に対して負方向に
微小移動させた際に前記接触検出手段が検出信号を発し
た位置座標を前記位置検出器によって検出し記憶する第
2位置記憶手段と、前記第1位置記憶手段および前記第
2位置記憶手段から得られた位置座標の和より前記可動
部の原点を演算する原点演算手段を備えたものである。
【0007】
【作用】上記のように構成されたロボットの原点割出し
装置は、第1の基準穴および第2の基準穴を一致させた
状態でプラグゲージを挿入した後、移動手段は、駆動装
置により可動部を非可動部に対して正方向に微小移動さ
せる。そして、プローブが第2の基準穴の内壁に接触し
たことを接触検出手段が検出すると、第1位置記憶手段
はこの位置座標を位置検出器より検出して記憶する。こ
の後同様に移動動手段により可動部を非可動部に対して
負方向に微小移動させ、プローブが第2の基準穴の内壁
に接触したことを接触検出手段が検出すると、第2位置
記憶手段はこの位置座標を記憶する。このようにして第
1位置記憶手段および第2位置記憶手段が記憶した位置
座標から原点演算手段は可動部の非可動部に対する原点
を演算する。
【0008】
【実施例】本発明の実施例について図面を参照して説明
する。図1および図2に示すように本実施例の原点割出
し装置を備えたロボットは、6軸型多関節ロボットであ
り、主に床上に載置されるベース11と、このベース1
1上を鉛直軸線回りに回転自在に取り付けられたローテ
ータ12と、ローテータ12に水平軸線100回りに回
動可能に支持された第1アーム1と、第1アーム1先端
に水平軸線回りに回動可能に支持された第2アーム2と
からなる。
【0009】上述したロボットは6軸であるため6つの
原点割出し装置を備えているが、本実施例では第1アー
ム1をローテータ12に対して原点割出しする場合につ
いて説明する。図3は図2のC−C断面図である。ロー
テータ12内には、ローテータ12を回転させるサーボ
モータ122が設置されている。ローテータ12は肩部
12a,12bにより二股形状をなしている。第1アー
ム1はこの肩部12a,12bによって支持部1a,1
bで両端支持されている。このうち支持部1aは、肩部
12aに回転軸15を介して支持され、支持部1bは、
肩部12bに回転軸16を介して支持されている。なお
、回転軸15と回転軸16は軸線100を中心として同
軸回りに回転する。回転軸15は図略の第1アーム駆動
用サーボモータの駆動力を伝達する歯車17を有し、支
持部1aに固定されている。回転軸16は図略の第2ア
ーム駆動用サーボモータの駆動力を伝達する歯車18,
19を有し、支持部1bを回転可能に支持している。
【0010】図2および図3に示すように第1アーム1
の支持部1aには第1アーム1をローテータ12に対し
て原点割出しするための第1の基準穴20が穿設されて
いる。また、ローテータ12の肩部12aには、原点割
出し時に第1の基準穴20と対応する第2の基準穴21
が穿設されている。次に図4により本実施例の原点割出
し装置の説明をする。
【0011】プラグゲージ30は絶縁材によって形成さ
れた円筒体部31と、導電材によって形成され円筒体部
31内に末端が取り付けられた細棒状のプローブ32か
らなる。円筒体部31は大径部31aと小径部31bか
らなり、小径部31bの長さは第1アーム1の第1の基
準穴20の深さと一致するとともに、小径部31bの径
は第1の基準穴20内に小径部31bが精度良く嵌合す
るように設定されている。また、プローブ32は、先端
が小径部31bより突出するようになっている。このプ
ラグゲージ30はプローブ32が第2の基準穴21の内
壁に接触したことを検出する導通センサの役割をなして
いる。即ち、プローブ32とローテータ12の肩部12
aはリレー33および電源34を介して接続され、この
リレー33による導通信号はロボット制御装置50に伝
えられるようになっている。ロボット制御装置50は、
リレー33とインタフェース51を介して結ばれたCP
U52と、ロボットの位置制御プログラムや原点割出し
プログラム等を記憶したROM54と、ロボットの教示
データ等を記憶したRAM53と、ロボットの各駆動軸
を駆動するサーボモータを制御するサーボCPU55と
からなる。
【0012】また、CPU52にはインタフェース51
を介してロボットの教示作業や原点割出し作業等を行う
オペレーティングボックス56が接続されている。第1
アーム1を回転駆動するサーボモータ58はサーボCP
U55によって制御され、この絶対回転角度はエンコー
ダ57によって検出されて、この値がサーボCPU55
にフィードバックされるようになっている。このエンコ
ーダ57はアブソリュートエンコーダまたはインクリメ
ンタルエンコーダのどちらを用いても良い。
【0013】次に、本実施例の原点割出し装置の作用を
説明する。第1アーム1をローテータ12に対して原点
割出しするにあたり、作業者はオペレーティングボック
ス56を用いてJOG動作により第1アーム1を動かし
て第1アーム1側の第1の基準穴20とローテータ12
側の第2の基準穴21を略一致させる。そして作業者は
プラグゲージ30を第1の基準穴20から第2の基準穴
21に向かって挿入する。この時、円筒体部31には大
径部31aと小径部31bによって形成される段差のた
め、小径部31bのみが第1の基準穴20に嵌合され、
第2の基準穴21には小径部31bから突出したプロー
ブ32の先端のみが挿入される。ここにおいて、突出し
たプローブ32の先端は第2の基準穴21の径に比べて
非常に小さいので上述した作業者による第1の基準穴2
0と第2の基準穴21の位置合わせの精度はあまり要求
されない。
【0014】以上の作業を完了すると、作業者はオペレ
ーティングボックス56上のスイッチから原点割出し作
業の開始をロボット制御装置50に指示する。これによ
ってCPU52がROM54に記憶された原点割出しプ
ログラムに基づいて図5に示されたフローチャートの処
理を実行する。ステップ200では、あらかじめ設定さ
れた微小角度θだけマイナス方向(A方向)に第1アー
ム1を微小移動させる。この移動によってプローブ32
の先端が第2の基準穴21の内壁21aに接触したこと
を示す導通信号がリレー33から検出されたか否かをス
テップ202で判断する。ステップ202においてリレ
ー33からの信号を検出し、プローブ32の先端が第2
の基準穴21の内壁21aに接触したならば(YES)
、ステップ204に移行する。また、リレー33からの
信号を検出されず、プローブ32の先端がまだ第2の基
準穴21の内壁21aに接触していないならば(NO)
、ステップ200に戻り、再び第1アーム1を微小角度
θだけマイナス方向に微小移動させ、同じ処理を繰り返
す。
【0015】ステップ204では、導通信号がリレー3
3から検出された位置で第1アーム1を停止させる。ス
テップ206では、ステップ204において第1アーム
1を停止させた位置をエンコーダ57より読み込み、こ
の位置をJ1としてRAM53に記憶する。ステップ2
08では、ステップ200と逆方向、即ち微小角度θだ
けプラス方向(B方向)に第1アーム1を微小移動させ
る。この移動によってプローブ32の先端が第2の基準
穴21の上述したステップ202と相対する側の内壁2
1bに接触したことを示す導通信号がリレー33から検
出されたか否かをステップ210で判断する。ステップ
210においてリレー33からの信号を検出し、プロー
ブ32の先端が第2の基準穴21の内壁21bに接触し
たならば(YES)、ステップ212に移行する。また
、リレー33からの信号を検出されず、プローブ32の
先端がまだ第2の基準穴21の内壁21bに接触してい
ないならば(NO)、ステップ208に戻り、再び第1
アーム1を微小角度θだけプラス方向に微小移動させ、
同じ処理を繰り返す。
【0016】ステップ212では、導通信号がリレー3
3から検出された位置で第1アーム1を停止させる。ス
テップ214では、ステップ212において第1アーム
1を停止させた位置をエンコーダ57より読み込み、こ
の位置をJ2としてRAM53に記憶する。ステップ2
16では、ステップ206とステップ212において記
憶した位置J1,J2より第1アーム1の原点JTを以
下の式より算出し、記憶する。
【0017】JT=(J1+J2)/2以上、述べたよ
うに本実施例の原点割出し装置は、第1アーム1側の第
1の基準穴20とローテータ12側の第2の基準穴21
を略一致させるだけで簡単にプラグゲージ30を挿入で
き、しかも自動的に原点割出しができるので迅速かつ作
業者の違いによる誤差のない原点割出しが可能である。 また、第1アーム1を正負両方向に移動させることによ
って第2の基準穴21の内壁21a,21bの位置座標
を検出し、この値の中間値を原点として使用するので、
正負両方向のバックラッシュを互いにキャンセルするこ
とができ、第1アーム1を駆動する歯車機構のバックラ
ッシュの影響を受けない精度の高い原点割り出しが可能
である。
【0018】尚、本実施例において可動部は第1アーム
1であり、非可動部はローテータ12である。非可動部
は必ずしも固定されている必要は無く、本実施例のロー
テータ12のように可動部(第1アーム1)を支持する
位置決め可能な別の可動部であっても良い。また、上述
した実施例において、駆動装置はサーボモータ58であ
り、位置検出器はエンコーダ57である。接触検出手段
はリレー33および、ROM54に記憶された原点割出
しプログラムからなり、ステップ202,210に対応
する。移動手段はCPU52、サーボCPU55および
、ROM54に記憶されたロボットの位置制御プログラ
ム、原点割出しプログラムからなり、ステップ200,
208に対応する。第1、第2位置記憶手段はCPU5
2、RAM53および、ROM54に記憶された原点割
出しプログラムからなり、それぞれステップ206、2
14に対応する。原点演算手段はCPU52および、R
OM54に記憶された原点割出しプログラムからなり、
ステップ216に対応する。
【0019】上述した実施例では、第1アーム1を自動
的に微小移動させる構成としたが、作業者がオペレーテ
ィングボックス56によって第1アーム1を移動させ、
プローブ32の先端が第2の基準穴21の内壁に接触し
たことを示す導通信号によって第1アーム1を停止させ
、この位置を記憶する構成としてもよい。また、本実施
例では、可動部である第1アーム1に第1の基準穴20
を穿設し、非可動部であるローテータ12に第2の基準
穴21を穿設して可動部側よりプラグゲージ30を挿入
する構成としたが、ロボットの形状によっては逆に可動
部に第2の基準穴を穿設し、非可動部に第1の基準穴を
穿設して非可動部側よりプラグゲージを挿入する構成と
しても良い。
【0020】さらに、本実施例では第1アーム1のロー
テータ12に対する原点割出しについて説明したが、他
の5つの原点割出し箇所、例えばベース11に対するロ
ーテータ12の原点割出しや、第1アーム1に対する第
2アーム2の原点割出しにも同様に使用できる。
【0021】
【発明の効果】以上述べたように本発明のロボットの原
点割出し装置は、簡単にプラグゲージを挿入することが
できるため作業効率が向上し、しかも可動部を正負両方
向に移動させることによって第2の基準穴の内壁両端の
位置座標を検出し、この値の和より原点を算出するので
、正負両方向のバックラッシュを互いにキャンセルする
ことができ、可動部を駆動する歯車機構のバックラッシ
ュの影響を受けない精度の高い原点割り出しが可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例のロボットの側面図である。
【図2】本実施例のロボットの背面図である。
【図3】図2のC−C断面図である。
【図4】本実施例のロボットの原点割出し装置の電気的
構成を示した図である。
【図5】本実施例の作用を説明するためのフローチャー
トである。
【符号の説明】
1  第1アーム(可動部) 12  ローテータ(非可動部) 20  第1の基準穴 21  第2の基準穴 30  プラグゲージ 32  プローブ 33  リレー 57  エンコーダ 58  サーボモータ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  駆動装置によって駆動される複数の可
    動部と、これらの可動部の位置を検出する位置検出器を
    有するロボットの前記各可動部の機械的原点を割り出す
    ロボットの原点割出し装置において、ロボットの可動部
    と非可動部とにそれぞれ穿設された第1および第2の基
    準穴と、前記第1の基準穴に嵌合する棒状体およびこの
    棒状体内に取り付けられ前記第2の基準穴に挿通される
    プローブからなるプラグゲージと、前記プローブが前記
    第2の基準穴の内壁に接触したことを検出する接触検出
    手段と、前記プラグゲージが前記第1、第2の基準穴に
    挿通された状態で前記駆動装置によって前記可動部を前
    記非可動部に対して微小移動させる移動手段と、この移
    動手段により前記可動部を前記非可動部に対して正方向
    に微小移動させた際に前記接触検出手段が検出信号を発
    した位置座標を前記位置検出器によって検出し記憶する
    第1位置記憶手段と、前記移動手段により前記可動部を
    前記非可動部に対して負方向に微小移動させた際に前記
    接触検出手段が検出信号を発した位置座標を前記位置検
    出器によって検出し記憶する第2位置記憶手段と、前記
    第1位置記憶手段および前記第2位置記憶手段から得ら
    れた位置座標の和より前記可動部の原点を演算する原点
    演算手段を備えたことを特徴とするロボットの原点割出
    し装置。
JP3034414A 1991-02-28 1991-02-28 ロボットの原点割出し装置 Pending JPH04275888A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3034414A JPH04275888A (ja) 1991-02-28 1991-02-28 ロボットの原点割出し装置
GB9203683A GB2253283B (en) 1991-02-28 1992-02-20 Method and apparatus for indexing moving portion of robot to origin
US07/841,801 US5150023A (en) 1991-02-28 1992-02-26 Method and apparatus for indexing moving portion of robot to origin

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3034414A JPH04275888A (ja) 1991-02-28 1991-02-28 ロボットの原点割出し装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04275888A true JPH04275888A (ja) 1992-10-01

Family

ID=12413539

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3034414A Pending JPH04275888A (ja) 1991-02-28 1991-02-28 ロボットの原点割出し装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5150023A (ja)
JP (1) JPH04275888A (ja)
GB (1) GB2253283B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005335033A (ja) * 2004-05-28 2005-12-08 Sony Corp ロボット装置及びその制御方法、並びにロボット装置の基本姿勢設定方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5724264A (en) * 1993-07-16 1998-03-03 Immersion Human Interface Corp. Method and apparatus for tracking the position and orientation of a stylus and for digitizing a 3-D object
US6697748B1 (en) 1995-08-07 2004-02-24 Immersion Corporation Digitizing system and rotary table for determining 3-D geometry of an object
US6024576A (en) * 1996-09-06 2000-02-15 Immersion Corporation Hemispherical, high bandwidth mechanical interface for computer systems

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH545462A (it) * 1970-12-29 1973-12-15 Marposs App Elett Dispositivo di correzione per apparecchi di misura di quote
CH617506A5 (ja) * 1977-04-07 1980-05-30 Tesa Sa
CH636193A5 (de) * 1977-11-12 1983-05-13 Hermann Koeltgen Anzeigegeraet mit vorrichtung zum pruefen und messen von bohrungen.
US4332066A (en) * 1980-01-07 1982-06-01 General Dynamics Corporation Compliance mechanism
US4362977A (en) * 1980-06-30 1982-12-07 International Business Machines Corporation Method and apparatus for calibrating a robot to compensate for inaccuracy of the robot
US4404505A (en) * 1981-03-03 1983-09-13 Swanson Systems, Inc. Programmable multiple position machine
US4469993A (en) * 1981-03-03 1984-09-04 Swanson Systems, Inc. Programmable multiple position machine
US4561816A (en) * 1982-08-30 1985-12-31 Dingess Billy E Remote manipulator arm for nuclear generator repair
US4636960A (en) * 1982-09-16 1987-01-13 Renishaw Electrical Limited Method of operating a machine tool with a sensing probe in order to gather positional data for the calculation of tool offset parameters
US4562392A (en) * 1984-08-29 1985-12-31 General Electric Company Stylus type touch probe system
GB8622218D0 (en) * 1986-09-16 1986-10-22 Renishaw Plc Calibration for automatic machine tool
US4987676A (en) * 1989-08-23 1991-01-29 Quad Systems Corporation End effector for a robotic system
CA2012117C (en) * 1990-02-12 2001-05-01 John Ingvar Emanuel Johansson A manipulator intended for cooperation with an industrial robot

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005335033A (ja) * 2004-05-28 2005-12-08 Sony Corp ロボット装置及びその制御方法、並びにロボット装置の基本姿勢設定方法

Also Published As

Publication number Publication date
GB9203683D0 (en) 1992-04-08
GB2253283A (en) 1992-09-02
US5150023A (en) 1992-09-22
GB2253283B (en) 1994-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5015821A (en) Computer controlled welding robot
US20170363490A1 (en) Force sensor unit and robot
JP5114804B2 (ja) ロボット及びその教示方法
JPH05248801A (ja) 割出し機構
KR20000070430A (ko) 로봇의 캘리브레이션 장치 및 방법
JP2010531238A (ja) 切断機用自在軸受装置の位置調整用装置および方法
US20170066137A1 (en) Control device, robot, and robot system
EP1886771B1 (en) Rotation center point calculating method, rotation axis calculating method, program creating method, operation method, and robot apparatus
US5418890A (en) Arm origin calibrating method for an articulated robot
JP2831610B2 (ja) 測定装置
JPH04275888A (ja) ロボットの原点割出し装置
WO2017051445A1 (ja) 多関節ロボットのティーチングシステム
JP5401748B2 (ja) ロボット及びその教示方法
JP2003121134A (ja) 運動精度の測定方法
JP2005028529A (ja) 産業用ロボットの原点位置合わせ装置
JPH0577177A (ja) ロボツトの原点割出し方法
JP2538287B2 (ja) 水平関節型ロボットの原点調整方式
JPH05337856A (ja) 産業用多関節ロボットのマスタリング装置
JP2739354B2 (ja) 三次元レーザ加工機におけるティーチング方法
JP2552884B2 (ja) ティーチングプレイバック方式の三次元計測ロボットの自動計測に於ける穴探しの方法
JPH02180580A (ja) 産業用ロボット用原点調整装置
JPH01196506A (ja) ロボット用ティーチング装置
JP6403298B1 (ja) Nc加工装置及び加工部品の製造方法
JPH07276272A (ja) 原点割出し装置
JP2501047Y2 (ja) 工作物の計測装置