JPH0446716B2 - - Google Patents

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JPH0446716B2
JPH0446716B2 JP60116785A JP11678585A JPH0446716B2 JP H0446716 B2 JPH0446716 B2 JP H0446716B2 JP 60116785 A JP60116785 A JP 60116785A JP 11678585 A JP11678585 A JP 11678585A JP H0446716 B2 JPH0446716 B2 JP H0446716B2
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JP
Japan
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plane
axis
attached
fixed base
jig
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JP60116785A
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Nobutoshi Torii
Akira Nihei
Hitoshi Mizuno
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Fanuc Corp
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Fanuc Corp
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    • 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • 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

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ツトの基準位置決め装置に
関する。
〔従来技術とその問題点〕
作業空間内で産業用ロボツトの絶対位置による
運動制御を行なう場合には、予め産業用ロボツト
の姿勢の基準位置を定める必要がある。この作業
はロボツトの設置位置を変更した場合や、ロボツ
トの保守、部品交換等を行なつた場合にそれぞれ
必要になる。特開昭60−20878号にはこのような
基準位置決めのための装置が開示されているが、
この装置はロボツト手首の軸を測定対象として利
用するため、手首のケーシングを取り外す必要が
あり、作業に手間取ることとなつていた。
〔問題点を解決するための手段〕
上記欠点を解消するための手段として、本発明
は、固定ベース、該固定ベースに対して縦軸線回
りに回転可能な旋回ボデーと、該旋回ボデーに対
して俯仰揺動可能な上腕と、該上腕の先端に枢着
され、該上腕の俯仰揺動軸と平行な揺動軸回りに
揺動可能な前腕と、その前腕の先端に装着されて
直交する3軸回りに旋回可能な手首とを有した産
業用ロボツトの前記手首先端部に該手首先端部の
1つの中心軸に対し直交する第1平面と該第1平
面に対し直交する第2平面と該第1平面及び第2
平面に対し直交する第3平面との3つの外平面を
有する外付け用の治具を取付け、前記産業用ロボ
ツトの固定ベースに設けられた縦基準面に対して
取付具により取付け可能な板材を組立てて成る支
持体に、該固定ベースの前記縦基準面を基準とし
て予め定めた3軸直交座標の各座標軸に対する前
記外付け用の治具の前記第1、第2及び第3平面
の平行度と位置とを接触測定する複数個のダイヤ
ルゲージを前記板材に取付状態で目盛較正可能に
装着したことを特徴とする産業用ロボツトの基準
位置決め装置を提供する。
〔作用〕
本発明による上記手段によれば、産業用ロボツ
トの手首先端部に取り付けた治具の第1、第2及
び第3平面が固定ベースを基準とする3軸直交座
標の各座標軸に対しそれぞれ平行となり、且つ、
治具の第1、第2及び第3平面が座標軸に対しそ
れぞれ所定位置をとるように対応するダイアルゲ
ージの表示に従つてロボツトの姿勢を調整するこ
とにより、治具と固定ベースとを基準としてロボ
ツトの姿勢の基準位置を定めることができる。こ
の作業を行なうに際してロボツト手首のケーシン
グを外す必要がないので、基準位置決め作業を簡
単に行なうことができる。
〔実施例〕
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。
第1図ないし第7図は本発明を6軸形産業用ロ
ボツトの基準位置決め装置に適用した場合の一実
施例を示すものである。第1図を参照すると、ロ
ボツトは床或いは壁等の設置面10に固定される
固定ベース11を備えている。固定ベース11に
は旋回ボデー12が設置面に垂直な軸線θの周り
に回転可能に取り付けられている。旋回ボデー1
2には上腕13の基端が軸線θに直交する軸線W
の周りに回転可能に取り付けられている。上腕1
3の先端には前腕14の後端が軸線Wに平行な軸
線Uの周りに回転可能に取り付けられている。前
腕14の先端には手首ユニツト15の基部16が
前腕14の長手方向軸線γの周りに回転可能に取
り付けられている。手首の基部16には手首中間
部17が軸線γに直交する軸線βの周りに回転可
能に取り付けられている。手首中間部17には手
首先端部18が軸線βに直交する軸線αの周りに
回転可能に取り付けられている。手首先端部18
にはロボツトハンド等のような作業工具(図示せ
ず)が取り付けられる。
手首先端部18には作業工具に代えて治具19
が取外し可能に取り付けられている。手首先端部
18は通常作業工具のための位置決め穴又は突起
(図示せず)を備えている。治具19はこの位置
決め穴又は突起を利用して手首先端部18に位置
決めされる。
第2図を参照すると、治具19は軸線αに対し
直交する第1平面20と、第1平面20に対し直
交する第2平面21と、第1平面20及び第2平
面21に対し直交する第3平面22とを有してい
る。
固定ベース11には支持体23がボルトによつ
て取外し可能に取り付けられており、且つ、位置
決めピンによつて固定ベース11の基準面11a
に対し位置決めされている。支持体23は固定ベ
ース11を基準として予め定められた3軸直交座
標のうちのXY座標面に平行な第1フレーム24
と、YZ座標面に平行な第2フレーム25とXZ座
標面に平行な第3フレーム26とを備えている。
第1フレーム24は固定ベース11のための設置
面10に対し平行に配置され、第2フレーム25
はロボツトの正面を向くように配置されている。
支持体23には合計6箇所にダイアルゲージを
取り付けることができるようになつている。ここ
では、支持体23の第1フレーム24にはY軸方
向に間隔を隔てて第1ダイアルゲージ27及び第
2ダイアルゲージ28が取り付けられている。第
1及び第2ダイアルゲージ27,28はYZ座標
面に対し同一レベル位置にある。第2フレーム2
5にはY軸方向に間隔を隔てた第3ダイアルゲー
ジ29及び第4ダイアルゲージ30が取り付けら
れている。第3及び第4ダイアルゲージ29,3
0はXY座標面に対し同一レベル位置にある。第
2フレーム25には更に第5ダイアルゲージ31
が取り付けられている。第5ダイアルゲージ31
はXY座標面に対し第3及び第4ダイアルゲージ
29,30と異なるレベル位置にある。第3フレ
ーム26には第6ダイアルゲージ32が取り付け
られている。
第3図及び第4図に示すように、第1ダイアル
ゲージ27は第1フレーム24に対しホルダ33
及びクランプねじ34により固定されている。他
のタイアルゲージも同様にホルダとクランプねじ
とにより固定されている。第1ダイアルゲージ2
7の目盛合せは第1フレーム24に当接させた治
具35に対しダイアルゲージ27の測定子27a
の先端を当接させることにより行なうことができ
る。他のダイアルゲージについても同様の方法で
目盛合せを行なうことができる。
上記構成の基準位置決め装置を用いてロボツト
の基準位置決めを行なう場合、手首先端部18に
治具19を取り付けるとともに、固定ベース11
の基準面11aに支持体23を取り付ける。はじ
めに、ロボツトの前腕14の長手方向軸線γを目
測で設置面10に対しほぼ垂直とし、手首先端部
18の中心軸線αを目測で設置面10に対しほぼ
平行とし、治具19の第1平面20が支持体23
の第2フレーム25に対しほぼ平行に向き合い、
治具19の第1平面21が支持体23の第1フレ
ーム24に対しほぼ平行に向き合い、、治具19
の第3平面22が支持体23の第3フレーム26
に対しほぼ平行に向き合うように、治具19の位
置を目測で定める。
次に、予め目盛合せを行なつた第1ダイアルゲ
ージ27及び第2ダイアルゲージ28の測定子先
端を治具19の第2平面21に当接させて治具1
9の第2平面21がXY座標面に対し正確に平行
となるように、すなわち、両ダイアルゲージ2
7,28が同一の値を示すように位置調整を行な
う。これにより、軸線θ,W,U,γ,βの周り
の姿勢に影響されることなく軸線α周りのロボツ
ト姿勢を較正することができる。
次に、予め目盛合せを行なつた第3ダイアルゲ
ージ29及び第4ダイアルゲージ30の測定子先
端を治具19の第1平面20に当接させて治具1
9の第3平面22がXZ座標面に対し正確に平行
となるように、すなわち、両ダイアルゲージ2
9,30が同一の値を示すように位置調整を行な
う。同時に予め目盛合せを行なつた第6ダイアル
ゲージ32が所定値を示すようにロボツト及び治
具19の位置調整を行なう。これにより、軸線
W,U,βの周りの姿勢に影響されることなく軸
線θ及び軸線γの周りのロボツト姿勢を較正する
ことができる。
次に、予め目盛合せを行なつた第5ダイアルゲ
ージ31と第3及び第4ダイアルゲージ29,3
0のうちのいずれか一方とを用いて同様の方法で
治具19の第1平面20がYZ座標面に対し正確
に平行になるように位置調整を行なう。同時に第
1及び第2ダイアルゲージ27,28のうちのい
ずれか一方の測定子先端を治具19の第2平面2
1に当接させてそのダイアルゲージが所定値を示
すように位置調整を行なう。これにより、残りの
軸線W,U,βの周りのロボツト姿勢を較正する
ことができる。
上述した基準位置決め作業に際しては手首ユニ
ツト15のケーシング等を取り外す必要がないか
ら、作業を容易に行なうことができる。
第8図は本発明の他の実施例を示すものであ
る。図において上記実施例と同様の構成要素には
同一の参照符号が付されている。
この実施例においては、支持体23の第1ない
し第3フレーム24,25,26にそれぞれ2つ
ずつダイアルゲージ37〜42が取り付けられて
いる。第1及び第2ダイアルゲージ37,38は
治具19の第2平面21に当接されてXY座標面
に対するその平行度調整及び位置決めのために用
いられる。また、第2フレーム25に取り付けら
れている第3及び第4ダイアルゲージ39,40
は治具19の第1平面21に当接されてYZ座標
面に対するその平行度調整及び位置決めのために
用いられる。更に、第3フレーム26に取り付け
られている第5及び第4ダイアルゲージ41,4
2は治具19の第3平面22に当接されてXZ座
標面に対するその平行度調整及び位置決めのため
に用いられる。したがつて、上記実施例と同様の
作用効果が得られる。
以上図示実施例につき説明したが、本発明は上
記実施例の態様のみに限定されるものではなく、
特許請求の範囲に記載した発明の範囲内において
その構成要素に更に種々の変更を加えることがで
きる。例えば、本発明は5軸周りの自由度を有す
る産業用ロボツトにも同様に適用することができ
る。また、ダイアルゲージは種々の態様で支持体
の各フレームに取り付けることができる。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、産業用ロボツトの手首先端部に取り付けた治
具の第1、第2及び第3平面が固定ベースを基準
とする3軸直交座標の各座標軸に対しそれぞれ平
行となり、且つ、治具の第1、第2及び第3平面
が座標軸に対しそれぞれ所定位置をとるように対
応するダイアルゲージの表示に従つてロボツトの
姿勢を調整することにより、治具と固定ベースと
を基準としてロボツトの姿勢の基準位置を定める
ことができるので、この作業を行なうに際してロ
ボツト手首のケーシングを取り外す必要がなく、
簡単に基準位置決め作業を行なうことができるよ
うになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を6軸形産業用ロボツトの基準
位置決め装置に適用した場合の一実施例を示す一
部断面側面図、第2図は第1図に示す基準位置決
め装置の斜視図、第3図は第2図に示す基準位置
決め装置におけるダイアルゲージの目盛合せ方法
を示す要部拡大図、第4図は第3図における−
線に沿つた断面図、第5図ないし第7図はそれ
ぞれ第1図及び第2図に示す基準位置決め装置に
よる作業工程を示す断面図、第8図は本発明の他
の実施例を示す産業用ロボツトの基準位置決め装
置の斜視図である。 11……固定ベース、18……手首先端部、1
9……治具、20……第1平面、21……第2平
面、22……第3平面、23……支持体、24…
…第1フレーム、25……第2フレーム、26…
…第3フレーム、27〜32……ダイアルゲー
ジ、37〜42……ダイアルゲージ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 固定ベース、該固定ベースに対して縦軸線回
    りに回転可能な旋回ボデーと、該旋回ボデーに対
    して俯仰揺動可能な上腕と、該上腕の先端に枢着
    され、該上腕の俯仰揺動軸と平行な揺動軸回りに
    揺動可能な前腕と、その前腕の先端に装着されて
    直交する3軸回りに旋回可能な手首とを有した産
    業用ロボツトの前記手首先端部に該手首先端部の
    1つの中心軸に対し直交する第1平面と該第1平
    面に対し直交する第2平面と該第1平面及び第2
    平面に対し直交する第3平面との3つの外平面を
    有する外付け用の治具を取付け、前記産業用ロボ
    ツトの固定ベースに設けられた縦基準面に対して
    取付具により取付け可能な板材を組立てて成る支
    持体に、該固定ベースの前記縦基準面を基準とし
    て予め定めた3軸直交座標の各座標軸に対する前
    記外付け用の治具の前記第1、第2及び第3平面
    の平行度と位置とを接触測定する複数個のダイヤ
    ルゲージを前記板材に取付状態で目盛較正可能に
    装着したことを特徴とする産業用ロボツトの基準
    位置決め装置。
JP60116785A 1985-05-31 1985-05-31 産業用ロボツトの基準位置決め装置 Granted JPS61279478A (ja)

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EP (1) EP0223862A4 (ja)
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