JPH06320453A - 産業用ロボットの位置決め装置 - Google Patents
産業用ロボットの位置決め装置Info
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- JPH06320453A JPH06320453A JP5111577A JP11157793A JPH06320453A JP H06320453 A JPH06320453 A JP H06320453A JP 5111577 A JP5111577 A JP 5111577A JP 11157793 A JP11157793 A JP 11157793A JP H06320453 A JPH06320453 A JP H06320453A
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- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1679—Programme controls characterised by the tasks executed
- B25J9/1692—Calibration of manipulator
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
- B25J9/1005—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements comprising adjusting means
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
- G05B2219/39026—Calibration of manipulator while tool is mounted
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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-
- G—PHYSICS
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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- G05B2219/39048—Closed loop kinematic self calibration, grip part of robot with hand
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 多関節産業用ロボットのロボット機体の原点
位置決めを簡単に、かつ６軸ロボットにも適用可能な位
置決め装置を得ること。 【構成】 ロボット機体３０の先端に取着された雄雌形
状の１対の多角形治具５２、５８の平面対平面による嵌
合、密着により、ロボット機体３０の原点位置を得る構
成とし、雄雌両治具５２、５８を面接触で密着させると
きには、手動操作により雄形多角形治具５２の所定平面
を雌形多角形治具５８の所定平面へ徐々に接触、密着さ
せ得る押圧手段６４を用いる構成とした。
位置決めを簡単に、かつ６軸ロボットにも適用可能な位
置決め装置を得ること。 【構成】 ロボット機体３０の先端に取着された雄雌形
状の１対の多角形治具５２、５８の平面対平面による嵌
合、密着により、ロボット機体３０の原点位置を得る構
成とし、雄雌両治具５２、５８を面接触で密着させると
きには、手動操作により雄形多角形治具５２の所定平面
を雌形多角形治具５８の所定平面へ徐々に接触、密着さ
せ得る押圧手段６４を用いる構成とした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、多関節型産業用ロボッ
トの原点位置を決定するために用いられる位置決め装置
に関し、又同装置を用いて多関節型産業用ロボットの原
点位置決めを遂行する原点位置決め方法に関する。
トの原点位置を決定するために用いられる位置決め装置
に関し、又同装置を用いて多関節型産業用ロボットの原
点位置決めを遂行する原点位置決め方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より産業用ロボットは、ロボット制
御装置に登録された原点位置と複数の可動要素から具備
したロボット機体の原点位置との間の位置合わせを行う
ことにより、教示プログラムに従って正確なロボット動
作が遂行される構成を有している。このために、ロボッ
ト機体の製造後に生産工場から出荷される段階、使用現
場に据えつけて使用開始する段階、ロボット機体の可動
部品や駆動モータの交換が行われた保守後等には、ロボ
ット機体の姿勢を所定の原点位置に設定し、この原点位
置とロボット制御装置の原点位置との整合を図る所謂、
位置決めが実行される。
御装置に登録された原点位置と複数の可動要素から具備
したロボット機体の原点位置との間の位置合わせを行う
ことにより、教示プログラムに従って正確なロボット動
作が遂行される構成を有している。このために、ロボッ
ト機体の製造後に生産工場から出荷される段階、使用現
場に据えつけて使用開始する段階、ロボット機体の可動
部品や駆動モータの交換が行われた保守後等には、ロボ
ット機体の姿勢を所定の原点位置に設定し、この原点位
置とロボット制御装置の原点位置との整合を図る所謂、
位置決めが実行される。
【０００３】従来の産業用ロボットにおけるロボット機
体側の最も典型的な原点位置の設定方法の１つにおいて
は、図４に示すように、例えば、多関節形産業用ロボッ
トの機体１０におけるロボット手首部１５のエンドエフ
ェクタ装着端に複数の基準面を有したマスタリング治具
１６を位置決めピン及びねじボルトを用いて装着し、他
方、ロボット機体の静止ベース１１に複数のダイヤルゲ
ージＧ１〜ＧＮを所定位置に取付けたゲージ治具１８を
位置決めピン及びねじボルトを用いて装着し、ロボット
旋回胴１２、ロボット上腕１３、ロボット前腕１４およ
び上記ロボット手首部１５を作動させてマスタリング治
具１６の各基準面がゲージ治具１８のダイヤルゲージＧ
１〜ＧＮに当接する原点位置へ到達させ、次に、上記各
ダイヤルゲージＧ１等が所定の原点目盛、例えば、０値
を示したときに、ロボット制御装置（図示なし）の原点
設定釦を押動して同ロボット制御装置側の原点位置とロ
ボット機体の原点との一致、整合を取る方法が用いられ
ていた。
体側の最も典型的な原点位置の設定方法の１つにおいて
は、図４に示すように、例えば、多関節形産業用ロボッ
トの機体１０におけるロボット手首部１５のエンドエフ
ェクタ装着端に複数の基準面を有したマスタリング治具
１６を位置決めピン及びねじボルトを用いて装着し、他
方、ロボット機体の静止ベース１１に複数のダイヤルゲ
ージＧ１〜ＧＮを所定位置に取付けたゲージ治具１８を
位置決めピン及びねじボルトを用いて装着し、ロボット
旋回胴１２、ロボット上腕１３、ロボット前腕１４およ
び上記ロボット手首部１５を作動させてマスタリング治
具１６の各基準面がゲージ治具１８のダイヤルゲージＧ
１〜ＧＮに当接する原点位置へ到達させ、次に、上記各
ダイヤルゲージＧ１等が所定の原点目盛、例えば、０値
を示したときに、ロボット制御装置（図示なし）の原点
設定釦を押動して同ロボット制御装置側の原点位置とロ
ボット機体の原点との一致、整合を取る方法が用いられ
ていた。
【０００４】他の従来の典型的な原点位置の設定方法
は、ダイヤルゲージ等の計測器を用いない方法で、図５
に示すように、固定ベース２１、ロボット胴２２、ロボ
ット上腕２３、ロボット前腕２４、ロボット手首２５か
ら成るロボット機体２０の上記固定ベース２１等の静止
部分に治具ベース２６を取付け、この治具ベース２６に
は雌形テーパコーン治具２７を予め設け、他方、ロボッ
ト手首２５には雄形テーパコーン治具２９を有したマス
タリング治具２８を取付け、後者のマスタリング治具２
８の雄形テーパコーン治具２９が治具ベース２６の雌形
テーパコーン治具２７に嵌合、密着したときに、ロボッ
ト機体２０が原点位置に設定されたとし、ロボット制御
装置（図示なし）側の原点位置と一致、整合を行う方法
が用いられていた。
は、ダイヤルゲージ等の計測器を用いない方法で、図５
に示すように、固定ベース２１、ロボット胴２２、ロボ
ット上腕２３、ロボット前腕２４、ロボット手首２５か
ら成るロボット機体２０の上記固定ベース２１等の静止
部分に治具ベース２６を取付け、この治具ベース２６に
は雌形テーパコーン治具２７を予め設け、他方、ロボッ
ト手首２５には雄形テーパコーン治具２９を有したマス
タリング治具２８を取付け、後者のマスタリング治具２
８の雄形テーパコーン治具２９が治具ベース２６の雌形
テーパコーン治具２７に嵌合、密着したときに、ロボッ
ト機体２０が原点位置に設定されたとし、ロボット制御
装置（図示なし）側の原点位置と一致、整合を行う方法
が用いられていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】然しながら、上述した
前者の従来方法では、ロボットの関節軸数分の夫々のダ
すヤルゲージＧ１〜ＧＮ等にマスタリング治具１６の基
準面を当接させて所定の原点目盛を得るようにするため
には、ロボット腕や手首等の夫々のロボット可動要素を
微妙に操作させて設定を行う必要があるため、原点位置
決め操作が極めて煩瑣になると言う欠点があった。
前者の従来方法では、ロボットの関節軸数分の夫々のダ
すヤルゲージＧ１〜ＧＮ等にマスタリング治具１６の基
準面を当接させて所定の原点目盛を得るようにするため
には、ロボット腕や手首等の夫々のロボット可動要素を
微妙に操作させて設定を行う必要があるため、原点位置
決め操作が極めて煩瑣になると言う欠点があった。
【０００６】他方、後者の従来の原点位置決め方法で
は、雄形テーパコーン治具２９を治具ベース２６の雌形
テーパコーン治具２７に嵌合、密着させる段階で、各可
動要素を予め両者の接近位置まで駆動源の駆動で到達さ
せ、最終的な嵌合、密着には各関節軸回りのブレーキ手
段を解除し、手操作で雄形テーパコーン治具２９を雌形
テーパコーン治具２７内に嵌合、密着させる方法がとら
れる。このような方法では、各ロボット可動要素２１等
が重量の大きい要素である場合、ブレーキ手段を解除し
ても作業者が簡単に夫々のロボット可動要素２１等を手
で作動させることが極めて困難で、テーパコーン治具の
密着状態を維持させることが難しいと言う問題点があ
る。その上、ロボット手首２５が３自由度を有した所
謂、６軸形多関節ロボットでは、テーパコーン治具２
７、２９が手首の回転に従って回転してしまうために、
最終的な原点位置が定まらないと言う不都合も生ずる。
は、雄形テーパコーン治具２９を治具ベース２６の雌形
テーパコーン治具２７に嵌合、密着させる段階で、各可
動要素を予め両者の接近位置まで駆動源の駆動で到達さ
せ、最終的な嵌合、密着には各関節軸回りのブレーキ手
段を解除し、手操作で雄形テーパコーン治具２９を雌形
テーパコーン治具２７内に嵌合、密着させる方法がとら
れる。このような方法では、各ロボット可動要素２１等
が重量の大きい要素である場合、ブレーキ手段を解除し
ても作業者が簡単に夫々のロボット可動要素２１等を手
で作動させることが極めて困難で、テーパコーン治具の
密着状態を維持させることが難しいと言う問題点があ
る。その上、ロボット手首２５が３自由度を有した所
謂、６軸形多関節ロボットでは、テーパコーン治具２
７、２９が手首の回転に従って回転してしまうために、
最終的な原点位置が定まらないと言う不都合も生ずる。
【０００７】依って、本発明の目的は、より操作性に優
れ、かつ、最も汎用性を有した６軸多関節形産業用ロボ
ットの原点位置決めにも利用可能な位置決め装置を提供
せんとするものである。
れ、かつ、最も汎用性を有した６軸多関節形産業用ロボ
ットの原点位置決めにも利用可能な位置決め装置を提供
せんとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、テーパコーン
治具の不都合に鑑み、雌雄一対の多角形治具の平面対平
面による嵌合、密着により、原点位置を得る構成とし、
しかも、両者の治具を面接触で密着させるときには、手
動操作により、雄形多角形治具の所定平面を雌形多角形
治具の所定平面へ徐々に接触、密着させ得る補助の追い
込み押圧手段を用いる構成を採用して、原点位置決め作
業者の操作性を向上させると同時に高精度の原点位置決
め設定を可能にしたものである。
治具の不都合に鑑み、雌雄一対の多角形治具の平面対平
面による嵌合、密着により、原点位置を得る構成とし、
しかも、両者の治具を面接触で密着させるときには、手
動操作により、雄形多角形治具の所定平面を雌形多角形
治具の所定平面へ徐々に接触、密着させ得る補助の追い
込み押圧手段を用いる構成を採用して、原点位置決め作
業者の操作性を向上させると同時に高精度の原点位置決
め設定を可能にしたものである。
【０００９】即ち、本発明によれば、多関節型産業用ロ
ボットの手首の先端とロボット機体の静止部とに夫々取
着可能な１対の位置決め治具からなり、ロボット原点位
置を決定する位置決め装置において、前記位置決め装置
の１対の位置決め治具が、前記手首に着脱自在に取着さ
れる多角形の雄型治具と、前記ロボット機体の静止部に
着脱自在に取着され、前記多角形雄型治具を受容する多
角形穴を有すると共に該多角形雄型治具が有する少なく
とも３つの外向き平面と対向する３つの内向き平面を有
した多角形雌型治具と、該雌形治具に設けられ、前記雄
型治具の上記外向き平面を前記雌型治具の内向き平面に
押圧、密着させるように操作される押圧手段とを具備し
て構成された産業用ロボットの位置決め装置が提供され
る。
ボットの手首の先端とロボット機体の静止部とに夫々取
着可能な１対の位置決め治具からなり、ロボット原点位
置を決定する位置決め装置において、前記位置決め装置
の１対の位置決め治具が、前記手首に着脱自在に取着さ
れる多角形の雄型治具と、前記ロボット機体の静止部に
着脱自在に取着され、前記多角形雄型治具を受容する多
角形穴を有すると共に該多角形雄型治具が有する少なく
とも３つの外向き平面と対向する３つの内向き平面を有
した多角形雌型治具と、該雌形治具に設けられ、前記雄
型治具の上記外向き平面を前記雌型治具の内向き平面に
押圧、密着させるように操作される押圧手段とを具備し
て構成された産業用ロボットの位置決め装置が提供され
る。
【００１０】なお、上記の多角形の雄型治具は、好まし
くはキュービック形状体を適宜のブラケットで保持し、
同ブラケットをロボット手首のエンドエフェクタ取付け
部に位置決めピン及びボールねじで取着可能とした構成
とし、他方、前記多角形雌型治具は、ロボットベース等
の静止部に取着され、上記キュービック形状体を受容す
るキュービック形状穴を囲繞する底平面と四側面とを有
し、上方を開口した囲い壁部材とした構成とし、また、
前記の押圧手段は、前記囲い壁部材に形成したねじ孔に
螺合、取付け、又は、同囲い壁部材に取り付けたブラケ
ット部材のねじ孔に螺合、取付けされた適数本の押圧ボ
ルトねじから構成することが構造の簡易性から好ましい
が、これに代えて、適宜サイズの空気圧シリンダ手段ま
たは空気圧圧プランジャ手段を上記囲い壁部材に取付
け、空気圧により押圧作用を得るように構成しても良
い。
くはキュービック形状体を適宜のブラケットで保持し、
同ブラケットをロボット手首のエンドエフェクタ取付け
部に位置決めピン及びボールねじで取着可能とした構成
とし、他方、前記多角形雌型治具は、ロボットベース等
の静止部に取着され、上記キュービック形状体を受容す
るキュービック形状穴を囲繞する底平面と四側面とを有
し、上方を開口した囲い壁部材とした構成とし、また、
前記の押圧手段は、前記囲い壁部材に形成したねじ孔に
螺合、取付け、又は、同囲い壁部材に取り付けたブラケ
ット部材のねじ孔に螺合、取付けされた適数本の押圧ボ
ルトねじから構成することが構造の簡易性から好ましい
が、これに代えて、適宜サイズの空気圧シリンダ手段ま
たは空気圧圧プランジャ手段を上記囲い壁部材に取付
け、空気圧により押圧作用を得るように構成しても良
い。
【００１１】
【作用】上記構成によれば、多関節形産業用ロボットの
ロボット旋回胴、ロボット上腕、ロボット前腕、ロボッ
ト手首等の夫々のロボット可動要素を駆動源の作用で動
作させることにより、手首先端に取着した上記の多角形
の雄型治具を多角形雌形治具内に押入させ、次いで、ボ
ルトねじ又は空気圧シリンダ手段から成る押圧手段を作
業者が手操作して該多角形雄形治具を外側から漸次に押
圧し、その少なくとも３つの外向き平面を上記多角形雌
形治具の対向した所定の３つの平面に当接させるように
漸動させ、両者の嵌合、密着が得られたときに原点位置
決めを終了させる。そして、図示されていないロボット
制御装置の操作盤又は別設のペンダント形制御盤に備え
られた原点位置決め設定釦を押動してロボット機体とロ
ボット制御装置側との間の原点位置の整合、一致を得る
ものである。
ロボット旋回胴、ロボット上腕、ロボット前腕、ロボッ
ト手首等の夫々のロボット可動要素を駆動源の作用で動
作させることにより、手首先端に取着した上記の多角形
の雄型治具を多角形雌形治具内に押入させ、次いで、ボ
ルトねじ又は空気圧シリンダ手段から成る押圧手段を作
業者が手操作して該多角形雄形治具を外側から漸次に押
圧し、その少なくとも３つの外向き平面を上記多角形雌
形治具の対向した所定の３つの平面に当接させるように
漸動させ、両者の嵌合、密着が得られたときに原点位置
決めを終了させる。そして、図示されていないロボット
制御装置の操作盤又は別設のペンダント形制御盤に備え
られた原点位置決め設定釦を押動してロボット機体とロ
ボット制御装置側との間の原点位置の整合、一致を得る
ものである。
【００１２】このように、本発明では、多角形々状体の
嵌合、密着で原点位置決めを行うから、従来のテーパコ
ーン治具の嵌合、密着の場合と異なって、たとえ、ロボ
ット手首が３自由度を有した６軸多関節形産業用ロボッ
トの場合でも、原点位置決めの設定を行うことが可能と
なり、しかも、雌雄の平面を押圧手段で密着させる段階
では、夫々のロボット可動要素が有するブレーキ手段を
解除し、次いで作業者が手で押圧手段であるボルトねじ
を操作して雄形多角形治具を雌形多角形治具の対向平面
へ漸次に当接させる方法を取るものであるから、たと
え、ロボット手首等の可動要素が重量体であっても、押
圧手段の介在により作業者が容易に操作可能となるので
ある。
嵌合、密着で原点位置決めを行うから、従来のテーパコ
ーン治具の嵌合、密着の場合と異なって、たとえ、ロボ
ット手首が３自由度を有した６軸多関節形産業用ロボッ
トの場合でも、原点位置決めの設定を行うことが可能と
なり、しかも、雌雄の平面を押圧手段で密着させる段階
では、夫々のロボット可動要素が有するブレーキ手段を
解除し、次いで作業者が手で押圧手段であるボルトねじ
を操作して雄形多角形治具を雌形多角形治具の対向平面
へ漸次に当接させる方法を取るものであるから、たと
え、ロボット手首等の可動要素が重量体であっても、押
圧手段の介在により作業者が容易に操作可能となるので
ある。
【００１３】以下、本発明を添付図面に示す実施例に基
づいて、更に、詳細に説明する。
づいて、更に、詳細に説明する。
【００１４】
【実施例】図１は、本発明に係る原点の位置決め装置が
装着された状態の６軸多関節形産業用ロボットを側面か
ら見た図、図２は、同位置決め装置の装着部分を拡大図
示した部分図、図３は、本発明に係る位置決め装置の機
構原理を説明する略示斜視図、図４および図５は従来の
技術による原点位置決め方法を説明するための産業用ロ
ボットの側面図である。
装着された状態の６軸多関節形産業用ロボットを側面か
ら見た図、図２は、同位置決め装置の装着部分を拡大図
示した部分図、図３は、本発明に係る位置決め装置の機
構原理を説明する略示斜視図、図４および図５は従来の
技術による原点位置決め方法を説明するための産業用ロ
ボットの側面図である。
【００１５】さて、図１を参照すると、本発明に係る位
置決め装置が装着された６軸多関節形産業用ロボットの
機体３０は、ベース３２を下底部に有した静止胴３４、
この静止胴３４に対して縦軸線回りに旋回可能な旋回胴
３６、この旋回胴３６の横方向に突出した一端３６ａに
水平軸線回りに回動可能に枢着されたロボット上腕３
８、このロボット上腕３８の先端３８ａに水平軸線回り
に回動可能に枢着されると共に長尺軸線回りに回転可能
な構造を有したロボット前腕４０、同ロボット前腕４０
の先端４０ａに水平軸線回りに回動可能に枢着されたロ
ボット手首４２等を具備してなり、手首４２の先端４２
ａは所望のロボット動作の遂行に使用されるロボットハ
ンドその他のエンドエフェクタ（図示略）が取着される
取付け部として設けられている。
置決め装置が装着された６軸多関節形産業用ロボットの
機体３０は、ベース３２を下底部に有した静止胴３４、
この静止胴３４に対して縦軸線回りに旋回可能な旋回胴
３６、この旋回胴３６の横方向に突出した一端３６ａに
水平軸線回りに回動可能に枢着されたロボット上腕３
８、このロボット上腕３８の先端３８ａに水平軸線回り
に回動可能に枢着されると共に長尺軸線回りに回転可能
な構造を有したロボット前腕４０、同ロボット前腕４０
の先端４０ａに水平軸線回りに回動可能に枢着されたロ
ボット手首４２等を具備してなり、手首４２の先端４２
ａは所望のロボット動作の遂行に使用されるロボットハ
ンドその他のエンドエフェクタ（図示略）が取着される
取付け部として設けられている。
【００１６】さて、本発明の実施例に係る位置決め装置
５０は、ロボット機体３０の可動要素の１つであるロボ
ット手首４２の先端４２ａに位置決めピン及びボルトね
じ等の止着手段によりブラケットアーム５４を介して取
付けられる多角形雄形治具５２と、静止胴３４のベース
３２等の固定、静止部の所定の位置にボルトねじや位置
決めピン等の止着手段で取付けられた多角形雌形治具５
８とを具備している。
５０は、ロボット機体３０の可動要素の１つであるロボ
ット手首４２の先端４２ａに位置決めピン及びボルトね
じ等の止着手段によりブラケットアーム５４を介して取
付けられる多角形雄形治具５２と、静止胴３４のベース
３２等の固定、静止部の所定の位置にボルトねじや位置
決めピン等の止着手段で取付けられた多角形雌形治具５
８とを具備している。
【００１７】図１に示すロボット機体３０の姿勢は、上
記位置決め装置５０により、丁度、同機体３０の原点位
置に設定された姿勢状態を示しており、つまり、多角形
雄形治具５２と多角形雌形治具５８とが嵌合、密着状態
に設定されている。図１における位置決め装置５０にお
いて、複数個（図に現れているのは５つ）のボルトねじ
６４は、多角形雄形治具５２を多角形雌形治具５８に押
圧、密着させるための補助手段を成す押圧手段の一例で
ある。
記位置決め装置５０により、丁度、同機体３０の原点位
置に設定された姿勢状態を示しており、つまり、多角形
雄形治具５２と多角形雌形治具５８とが嵌合、密着状態
に設定されている。図１における位置決め装置５０にお
いて、複数個（図に現れているのは５つ）のボルトねじ
６４は、多角形雄形治具５２を多角形雌形治具５８に押
圧、密着させるための補助手段を成す押圧手段の一例で
ある。
【００１８】ここで、図２を参照すると、位置決め装置
５０が更に拡大図示されており、多角形雌形治具５８
は、一枚の治具ベース６０に止着された複数個の囲い部
材６２により、最も好ましい実施例としてキュービック
（立方体）形状体として形成された多角形雄形治具５２
を隙間を介して受容する略相似な有底のキュービック穴
６５を形成している。また、押圧手段を成すボルトねじ
６４は、囲い部材６２にに形成されたねじ穴に螺合され
ており、同ボルトねじ６４の先端がキュービック穴６５
内に導入されたキュービック形状体の多角形雄形治具５
２の側面や上面に当接し、ボルトねじ６４を作業者が適
宜量ずつ回動させることに応じて同治具５２を徐々に押
圧して同多角形雄形治具５２をキュービック穴６５の所
定位置へ追い込み、位置決めさせ得るように成ってい
る。
５０が更に拡大図示されており、多角形雌形治具５８
は、一枚の治具ベース６０に止着された複数個の囲い部
材６２により、最も好ましい実施例としてキュービック
（立方体）形状体として形成された多角形雄形治具５２
を隙間を介して受容する略相似な有底のキュービック穴
６５を形成している。また、押圧手段を成すボルトねじ
６４は、囲い部材６２にに形成されたねじ穴に螺合され
ており、同ボルトねじ６４の先端がキュービック穴６５
内に導入されたキュービック形状体の多角形雄形治具５
２の側面や上面に当接し、ボルトねじ６４を作業者が適
宜量ずつ回動させることに応じて同治具５２を徐々に押
圧して同多角形雄形治具５２をキュービック穴６５の所
定位置へ追い込み、位置決めさせ得るように成ってい
る。
【００１９】なお、図示例では、多角形雌形治具５８の
囲い部材６２の上辺に取付け、固定可能な蓋板６６に形
成されたねじ穴に螺合された２つのボルトねじ６４が多
角形雄形治具５２を上方から押圧する構成とし、雄形治
具５２がキュービック穴６５内で不動を保つ構造になっ
ている。つまり、重量的なアンバランスでキュービック
形状体から成る雄形治具５２がキュービック穴６５から
浮き上がり動作しないようになっいるのである。
囲い部材６２の上辺に取付け、固定可能な蓋板６６に形
成されたねじ穴に螺合された２つのボルトねじ６４が多
角形雄形治具５２を上方から押圧する構成とし、雄形治
具５２がキュービック穴６５内で不動を保つ構造になっ
ている。つまり、重量的なアンバランスでキュービック
形状体から成る雄形治具５２がキュービック穴６５から
浮き上がり動作しないようになっいるのである。
【００２０】ここで更に、図３を参照すると、上記位置
決め装置５０の構造原理を図示しており、多角形雄形治
具５２を成すキュービック形状体Ａが、多角形雌形治具
５８の４つの板状の囲い部材６２により形成されたキュ
ービック受容穴６５を成す開口穴Ｂ内に受容される様子
を示している。
決め装置５０の構造原理を図示しており、多角形雄形治
具５２を成すキュービック形状体Ａが、多角形雌形治具
５８の４つの板状の囲い部材６２により形成されたキュ
ービック受容穴６５を成す開口穴Ｂ内に受容される様子
を示している。
【００２１】上記囲い部材６２は、既述のように治具ベ
ース３２の上面に立設されており、キュービック形状体
Ａの６つの外向き平面における２つの側平面Ｃと底平面
とが有底キュービック受容穴Ｂの底面、つまり同キュー
ビック受容穴Ｂを形成する治具ベース３２の上面と囲い
部材６２の４つの内向き側平面における２つの平面Ｄに
当接、密着したとき、両治具５２、５８は不動嵌合状態
となり、ロボット機体３０の原点姿勢位置を一義的に設
定し得る構造を有しているのである。
ース３２の上面に立設されており、キュービック形状体
Ａの６つの外向き平面における２つの側平面Ｃと底平面
とが有底キュービック受容穴Ｂの底面、つまり同キュー
ビック受容穴Ｂを形成する治具ベース３２の上面と囲い
部材６２の４つの内向き側平面における２つの平面Ｄに
当接、密着したとき、両治具５２、５８は不動嵌合状態
となり、ロボット機体３０の原点姿勢位置を一義的に設
定し得る構造を有しているのである。
【００２２】ここで、図３の矢印Ｐは、押圧手段を成す
ボルトねじ６４の押圧作用を示している。
ボルトねじ６４の押圧作用を示している。
【００２３】再度、図１、２を参照して本発明に係る位
置決め装置５０の原点位置決め作用を説明する。ロボッ
ト機体３０の原点位置決め時には、先ず、予めロボット
手首４２の先端４２ａに取付けられた多角形雄形治具５
２を、ロボット可動要素、つまり、ロボット旋回胴３６
の旋回、ロボット上、前腕３８、４０、ロボット手首４
２の作動で固定ベース３２に取着された多角形雌形治具
５８のキュービック受容穴６５内に挿入、受容させる。
この挿入作用は、夫々のロボット可動要素を駆動源モー
タ（図示略）の作動により遂行するので、たとえ、ロボ
ット機体３０が大形ロボット機体の場合でも何ら作業者
に負担を掛けることなく遂行することができる。通常
は、ベンダント形の操作盤を操作することにより、各ロ
ボット可動要素を順次に関節軸回りに旋回又は回動々作
させることによって、簡単に遂行することができる。
置決め装置５０の原点位置決め作用を説明する。ロボッ
ト機体３０の原点位置決め時には、先ず、予めロボット
手首４２の先端４２ａに取付けられた多角形雄形治具５
２を、ロボット可動要素、つまり、ロボット旋回胴３６
の旋回、ロボット上、前腕３８、４０、ロボット手首４
２の作動で固定ベース３２に取着された多角形雌形治具
５８のキュービック受容穴６５内に挿入、受容させる。
この挿入作用は、夫々のロボット可動要素を駆動源モー
タ（図示略）の作動により遂行するので、たとえ、ロボ
ット機体３０が大形ロボット機体の場合でも何ら作業者
に負担を掛けることなく遂行することができる。通常
は、ベンダント形の操作盤を操作することにより、各ロ
ボット可動要素を順次に関節軸回りに旋回又は回動々作
させることによって、簡単に遂行することができる。
【００２４】次いで、多角形雄形治具５２が多角形雌形
治具５８のキュービック穴６５内に受容された状態に達
したとき、ロボット可動要素の関節軸回りの制動機能を
開放すべく、ブレーキ手段（図示なし）を解除する。こ
のように制動解除を行うと、夫々のロボット可動要素
は、人為的に関節軸回りに旋回又は回動が可能となる。
このような状態で、押圧手段６４を作業者がドライバ等
の工具を用いて作動させ、同ボルトねじ６４の先端で多
角形雄形治具５８を押圧し、徐々に、前述した図３に示
す平面Ｃ、Ｄの当接状態に追い込む。
治具５８のキュービック穴６５内に受容された状態に達
したとき、ロボット可動要素の関節軸回りの制動機能を
開放すべく、ブレーキ手段（図示なし）を解除する。こ
のように制動解除を行うと、夫々のロボット可動要素
は、人為的に関節軸回りに旋回又は回動が可能となる。
このような状態で、押圧手段６４を作業者がドライバ等
の工具を用いて作動させ、同ボルトねじ６４の先端で多
角形雄形治具５８を押圧し、徐々に、前述した図３に示
す平面Ｃ、Ｄの当接状態に追い込む。
【００２５】斯くして、雄雌両治具５２、５８の対向す
る平面が密着状態に成ったとき、ロボット機体３０の幾
何学的な原点位置の位置決めが設定完了するのである。
従って、従来の場合と同様に、操作盤（図示なし）を操
作して原点設定釦を操作すればロボット制御装置側に登
録した原点位置とロボット機体の原点位置とを一致、整
合させることが可能となる。
る平面が密着状態に成ったとき、ロボット機体３０の幾
何学的な原点位置の位置決めが設定完了するのである。
従って、従来の場合と同様に、操作盤（図示なし）を操
作して原点設定釦を操作すればロボット制御装置側に登
録した原点位置とロボット機体の原点位置とを一致、整
合させることが可能となる。
【００２６】上述の実施例では、位置決め装置５０にお
ける多角形雄形治具５２をキュービック形状体とし、多
角形雌形治具５８をキュービック穴としたが、これは、
従来の位置決め装置でテーパコーンとテーパコーン穴と
の嵌合方式では、６軸多関節形産業用ロボットの原点設
定時にはコーン部分でロボット可動要素の回動に応じて
摺動回転が発生して位置決めが遂行不可能になると言う
原理的な欠点を解消すると同時に、位置決め作用時に、
上述のごとく、相互に対向、当接させる平面（図３の平
面ＣとＤ）を高精度に加工することが可能であり、か
つ、高精度の直角度を得ることも容易であると言う理由
に基づく。然しながら、同様な目的を達するために、所
望に応じて例えば、五角形体と相補的な五角形穴或いは
三角形体と三角形穴とで原点位置決めを行う構造の位置
決め装置を形成することも可能である。また、押圧手段
を形成するホルダねじは、最も簡単な機械的手段の例で
あり例えば、市販されている空気圧シリンダ装置を囲い
部材に取着し、空気圧の作用で押圧、位置決めする構造
例とすることも可能であることは、当業者であれば、容
易に理解し得るであろう。
ける多角形雄形治具５２をキュービック形状体とし、多
角形雌形治具５８をキュービック穴としたが、これは、
従来の位置決め装置でテーパコーンとテーパコーン穴と
の嵌合方式では、６軸多関節形産業用ロボットの原点設
定時にはコーン部分でロボット可動要素の回動に応じて
摺動回転が発生して位置決めが遂行不可能になると言う
原理的な欠点を解消すると同時に、位置決め作用時に、
上述のごとく、相互に対向、当接させる平面（図３の平
面ＣとＤ）を高精度に加工することが可能であり、か
つ、高精度の直角度を得ることも容易であると言う理由
に基づく。然しながら、同様な目的を達するために、所
望に応じて例えば、五角形体と相補的な五角形穴或いは
三角形体と三角形穴とで原点位置決めを行う構造の位置
決め装置を形成することも可能である。また、押圧手段
を形成するホルダねじは、最も簡単な機械的手段の例で
あり例えば、市販されている空気圧シリンダ装置を囲い
部材に取着し、空気圧の作用で押圧、位置決めする構造
例とすることも可能であることは、当業者であれば、容
易に理解し得るであろう。
【００２７】
【発明の効果】以上の実施例の説明を介して理解できる
ように、本発明によれば、雄雌形状の１対の多角形治具
の平面対平面による嵌合、密着により、原点位置を得る
構成とし、しかも、雄雌両治具を面接触で密着させると
きには、手動操作により雄形多角形治具の所定平面を雌
形多角形治具の所定平面へ徐々に接触、密着させ得る補
助の追い込み用押圧手段を用いる構成を採用したから、
原点位置決め作業者の操作性を向上させると同時に高精
度の原点位置決め設定を可能にした。
ように、本発明によれば、雄雌形状の１対の多角形治具
の平面対平面による嵌合、密着により、原点位置を得る
構成とし、しかも、雄雌両治具を面接触で密着させると
きには、手動操作により雄形多角形治具の所定平面を雌
形多角形治具の所定平面へ徐々に接触、密着させ得る補
助の追い込み用押圧手段を用いる構成を採用したから、
原点位置決め作業者の操作性を向上させると同時に高精
度の原点位置決め設定を可能にした。
【００２８】また、本発明によれば、多関節形産業用ロ
ボットの関節軸回りの自由度に制限がなく、汎用される
６軸多関節形産業用ロボットの原点位置決めにも何ら支
障なく適用することが可能である点で機能向上を達成し
ている。しかも、上述のように、押圧手段を作業者が操
作して簡単に幾何学的位置決めを達成させ得るので、比
較的に大形、重量形の産業用ロボットに対しても何ら支
障なく適用可能することができる。
ボットの関節軸回りの自由度に制限がなく、汎用される
６軸多関節形産業用ロボットの原点位置決めにも何ら支
障なく適用することが可能である点で機能向上を達成し
ている。しかも、上述のように、押圧手段を作業者が操
作して簡単に幾何学的位置決めを達成させ得るので、比
較的に大形、重量形の産業用ロボットに対しても何ら支
障なく適用可能することができる。
【図１】本発明に係る原点の位置決め装置が装着された
状態の６軸多関節形産業用ロボットを側面から見た図で
ある。
状態の６軸多関節形産業用ロボットを側面から見た図で
ある。
【図２】同位置決め装置の装着部分を拡大図示した部分
図である。
図である。
【図３】本発明に係る位置決め装置の機構原理を説明す
る略示斜視図である。
る略示斜視図である。
【図４】従来の技術による原点位置決め方法の典型的な
一例を説明するための産業用ロボットの側面図である。
一例を説明するための産業用ロボットの側面図である。
【図５】従来の技術による原点位置決め方法の典型的な
他の一例を説明するための産業用ロボットの側面図であ
る。
他の一例を説明するための産業用ロボットの側面図であ
る。
３０…ロボット機体 ３２…固定ベース ４２…ロボット手首 ５０…位置決め装置 ５２…多角形雄形治具 ５４…ブラケットアーム ５８…多角形雌形治具 ６０…治具ベース ６２…囲い部材 ６４…ボルトねじ ６５…キュービック受承穴 ６６…蓋板 Ａ…キュービック形状体 Ｂ…キュービック穴 Ｃ…平面 Ｄ…平面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩崎 恭士 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580番 地 ファナック株式会社内 (72)発明者 山城 光 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580番 地 ファナック株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 多関節型産業用ロボットの手首の先端と
ロボット機体の静止部とに夫々取着可能な１対の位置決
め治具からなり、ロボット原点位置を決定する位置決め
装置において、 前記位置決め装置の１対の位置決め治具が、前記手首に
着脱自在に取着される多角形の雄型治具と、前記ロボッ
ト機体の静止部に着脱自在に取着され、前記多角形雄型
治具を受容する多角形穴を有すると共に該多角形雄型治
具が有する少なくとも３つの外向き平面と対向する３つ
の内向き平面を有した多角形雌型と、該多角形雌形治具
に設けられ、前記多角形雄型治具の上記外向き平面を前
記雌型治具の内向き平面に押圧、密着させるように操作
される押圧手段とを具備して構成されることを特徴とす
る産業用ロボットの位置決め装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5111577A JPH06320453A (ja) | 1993-05-13 | 1993-05-13 | 産業用ロボットの位置決め装置 |
| US08/362,499 US5639204A (en) | 1993-05-13 | 1994-05-12 | Positioning device for an industrial robot |
| PCT/JP1994/000769 WO1994026475A1 (en) | 1993-05-13 | 1994-05-12 | Positioning apparatus for industrial robots |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5111577A JPH06320453A (ja) | 1993-05-13 | 1993-05-13 | 産業用ロボットの位置決め装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06320453A true JPH06320453A (ja) | 1994-11-22 |
Family
ID=14564905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5111577A Pending JPH06320453A (ja) | 1993-05-13 | 1993-05-13 | 産業用ロボットの位置決め装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5639204A (ja) |
| JP (1) | JPH06320453A (ja) |
| WO (1) | WO1994026475A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017007021A (ja) * | 2015-06-19 | 2017-01-12 | ライフロボティクス株式会社 | 直動関節のアーム基準位置を合わせるための冶具 |
| US10828781B2 (en) | 2017-11-24 | 2020-11-10 | Fanuc Corporation | Calibration system and calibration method for horizontal articulated robot |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6071060A (en) * | 1998-04-08 | 2000-06-06 | Mcms, Inc. | Calibration jig for an automated placement machine |
| US6941189B2 (en) * | 2000-12-15 | 2005-09-06 | General Motors Corporation | Programmable adaptable assembly system |
| US20030202865A1 (en) * | 2002-04-25 | 2003-10-30 | Applied Materials, Inc. | Substrate transfer apparatus |
| ITTO20020422A1 (it) * | 2002-05-17 | 2003-11-17 | Comau Spa | Attrezzatura utilizzabile da un robot industriale per l'afferramento di pezzi o gruppi in lavorazione od assemblaggio,con struttura scomponi |
| DE20304869U1 (de) * | 2003-03-25 | 2004-08-05 | Kuka Schweissanlagen Gmbh | Prüf- und Einstellvorrichtung |
| US7927062B2 (en) * | 2005-11-21 | 2011-04-19 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for transferring substrates during electronic device manufacturing |
| US20080134851A1 (en) * | 2006-12-08 | 2008-06-12 | Roach William A | Cutting apparatus with a cutting tip sensor |
| DE102007023585B4 (de) | 2007-05-16 | 2009-08-20 | Esab Cutting Systems Gmbh | Einrichtung und Verfahren zum Einmessen von Schwenkaggregaten, insbesondere an Schneidmaschinen |
| DE102015200319A1 (de) * | 2015-01-13 | 2016-07-14 | Kuka Systems Gmbh | Einmessverfahren aus Kombination von Vorpositionierung und Handführen |
| US10016892B2 (en) * | 2015-07-23 | 2018-07-10 | X Development Llc | System and method for determining tool offsets |
| TWD188046S (zh) * | 2016-08-31 | 2018-01-21 | 上銀科技股份有限公司 | Part of the machine's active articulated arm |
| ES2605041B1 (es) * | 2016-12-27 | 2017-12-22 | INATEC desarrollo tecnico de proyectos s.l | Dispositivo de referencia y procedimiento de ajuste para manipuladores |
| CN109514600A (zh) * | 2017-09-19 | 2019-03-26 | 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 | 一种六自由度型机器人校零机构 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4552502A (en) * | 1983-10-07 | 1985-11-12 | Nordson Corporation | Apparatus for locking the wrist links of a work robot in the same respective relative positions to facilitate calibration of the wrist link position transducers thereof |
| JPS62297082A (ja) * | 1986-06-16 | 1987-12-24 | フアナツク株式会社 | 産業用ロボツトの基準位置決め装置の取付構造 |
| JPH01143376A (ja) * | 1987-11-30 | 1989-06-05 | Sony Corp | レーザ光源 |
| JPH01143376U (ja) * | 1988-03-21 | 1989-10-02 | ||
| US4892457A (en) * | 1988-07-11 | 1990-01-09 | Gmf Robotics Corporation | Apparatus for mastering a robot |
| JPH0283183A (ja) * | 1988-09-16 | 1990-03-23 | Toshiba Corp | 多関節型ロボットの位置設定方法 |
-
1993
- 1993-05-13 JP JP5111577A patent/JPH06320453A/ja active Pending
-
1994
- 1994-05-12 WO PCT/JP1994/000769 patent/WO1994026475A1/ja active Application Filing
- 1994-05-12 US US08/362,499 patent/US5639204A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017007021A (ja) * | 2015-06-19 | 2017-01-12 | ライフロボティクス株式会社 | 直動関節のアーム基準位置を合わせるための冶具 |
| US10828781B2 (en) | 2017-11-24 | 2020-11-10 | Fanuc Corporation | Calibration system and calibration method for horizontal articulated robot |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1994026475A1 (en) | 1994-11-24 |
| US5639204A (en) | 1997-06-17 |
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