JPH10329065A - ロボットの位置ずれ補正方法 - Google Patents
ロボットの位置ずれ補正方法Info
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- JPH10329065A JPH10329065A JP9141951A JP14195197A JPH10329065A JP H10329065 A JPH10329065 A JP H10329065A JP 9141951 A JP9141951 A JP 9141951A JP 14195197 A JP14195197 A JP 14195197A JP H10329065 A JPH10329065 A JP H10329065A
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- Japan
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- robot
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1679—Programme controls characterised by the tasks executed
- B25J9/1692—Calibration of manipulator
-
- 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
- G05B2219/39015—With different manipulator configurations, contact known sphere, ballbar
-
- 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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- G05B2219/39041—Calibrate only for end position
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、単一方向の検出動作により簡単な
装置構成で位置ずれ補正を行うことができる補正方法を
提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明はツール長方向を軸としてツール
を回転させるツール座標系動作によりツールの姿勢を変
更し、単一方向に対してツールを接触検出装置の方向に
動作させ、順次記憶した接触検出位置から補正量を求め
ることにより、簡単な装置構成で位置ずれ補正が可能な
位置ずれ補正方法。
装置構成で位置ずれ補正を行うことができる補正方法を
提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明はツール長方向を軸としてツール
を回転させるツール座標系動作によりツールの姿勢を変
更し、単一方向に対してツールを接触検出装置の方向に
動作させ、順次記憶した接触検出位置から補正量を求め
ることにより、簡単な装置構成で位置ずれ補正が可能な
位置ずれ補正方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はロボットのツール先
端に位置ずれが生じた際に、位置ずれ量を検出して補正
するための位置ずれ補正方法に関するものである。
端に位置ずれが生じた際に、位置ずれ量を検出して補正
するための位置ずれ補正方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の位置ずれ補正技術として
は特開平１−２５７５９３号公報に示すような芯ずれ補
正方法があった。図５は従来技術の補正量検出動作を表
す概略図である。以下、従来の芯ずれ補正方法について
説明する。
は特開平１−２５７５９３号公報に示すような芯ずれ補
正方法があった。図５は従来技術の補正量検出動作を表
す概略図である。以下、従来の芯ずれ補正方法について
説明する。
【０００３】図５において、ロボットの動作範囲に導電
性の３つの平板で構成される治具１４を設置し、ロボッ
トには接触子の役割を果たす溶接トーチ１３が取り付け
られている。ロボットの制御点である溶接トーチの先端
１５に位置ずれが発生した場合、溶接トーチ１３と治具
１４の間に電圧を印加し、あらかじめロボットに記憶さ
せた各々異なる３方向にロボットを動作させ、溶接トー
チ１３と治具１４の電気的接触を検出し、そのときのロ
ボットの位置データを記憶する。そして、位置ずれ前の
接触位置の位置データと位置ずれ後の接触位置の位置デ
ータの差分を算出し、その差分量から制御点の位置ずれ
量を演算したあと補正量として記憶し、以降の動作にお
いて制御点を補正して動作するようにしている。
性の３つの平板で構成される治具１４を設置し、ロボッ
トには接触子の役割を果たす溶接トーチ１３が取り付け
られている。ロボットの制御点である溶接トーチの先端
１５に位置ずれが発生した場合、溶接トーチ１３と治具
１４の間に電圧を印加し、あらかじめロボットに記憶さ
せた各々異なる３方向にロボットを動作させ、溶接トー
チ１３と治具１４の電気的接触を検出し、そのときのロ
ボットの位置データを記憶する。そして、位置ずれ前の
接触位置の位置データと位置ずれ後の接触位置の位置デ
ータの差分を算出し、その差分量から制御点の位置ずれ
量を演算したあと補正量として記憶し、以降の動作にお
いて制御点を補正して動作するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように従来技術で
は、各々異なる３方向に対して溶接トーチ１３と治具１
４の電気的接触を検出する工程があった。しかしなが
ら、ロボットのツールを直接接触子として使用できない
場合がある。例えば導電性でない素材のツールを使用す
る場合である。このような場合は、接触を検出する装置
が新たに必要となる。例えばツールがある位置に移動し
たときに電気的接触を検出するリミットスイッチのよう
な装置である。このような場合において従来技術では、
各々異なる３方向に対して接触を検出するために３個の
装置が必要となり、装置のコストが高くなるという課題
があった。
は、各々異なる３方向に対して溶接トーチ１３と治具１
４の電気的接触を検出する工程があった。しかしなが
ら、ロボットのツールを直接接触子として使用できない
場合がある。例えば導電性でない素材のツールを使用す
る場合である。このような場合は、接触を検出する装置
が新たに必要となる。例えばツールがある位置に移動し
たときに電気的接触を検出するリミットスイッチのよう
な装置である。このような場合において従来技術では、
各々異なる３方向に対して接触を検出するために３個の
装置が必要となり、装置のコストが高くなるという課題
があった。
【０００５】本発明は上記課題を解決するものであり、
より簡単な装置構成で位置ずれ補正を提供することを目
的としている。
より簡単な装置構成で位置ずれ補正を提供することを目
的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、ツール長方向を軸としてツールを回転させ
るツール座標系動作によりツールの姿勢を変更する工程
と、単一方向に対してツールを接触検出装置の方向に動
作させる工程と、ツールと接触検出装置の接触位置を記
憶する工程と、記憶した位置から理論上のツール先端位
置と実際のツール先端位置の差を位置ずれ量として算出
し記憶する工程を位置ずれ前と位置ずれ後でそれぞれ実
行し、位置ずれ前と位置ずれ後で算出した位置ずれ量の
差を補正量として補正する工程により位置ずれ補正を行
うものである。
するために、ツール長方向を軸としてツールを回転させ
るツール座標系動作によりツールの姿勢を変更する工程
と、単一方向に対してツールを接触検出装置の方向に動
作させる工程と、ツールと接触検出装置の接触位置を記
憶する工程と、記憶した位置から理論上のツール先端位
置と実際のツール先端位置の差を位置ずれ量として算出
し記憶する工程を位置ずれ前と位置ずれ後でそれぞれ実
行し、位置ずれ前と位置ずれ後で算出した位置ずれ量の
差を補正量として補正する工程により位置ずれ補正を行
うものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明は上記手段により、同一方
向のみの検出動作で補正に必要な位置データを検出する
ため、より簡単な装置構成を実現することができるもの
である。
向のみの検出動作で補正に必要な位置データを検出する
ため、より簡単な装置構成を実現することができるもの
である。
【０００８】以下、本発明の実施の形態について説明す
る。図１に示すように、本実施の形態として用いるロボ
ットはロボット本体１、ツール２、制御装置３、接触検
出装置４により構成される。ロボット本体１にはツール
２が取り付けられており、ロボット本体は制御装置３の
指示により動作する。接触検出装置４は、ツール２との
接触を電気的に検出し、検出信号を制御装置４に送信す
る。接触検出装置４は、図２に示すようにツールとの接
触面７がロボット座標系のＸＺ平面と平行になるように
ロボット動作範囲内に設置する。
る。図１に示すように、本実施の形態として用いるロボ
ットはロボット本体１、ツール２、制御装置３、接触検
出装置４により構成される。ロボット本体１にはツール
２が取り付けられており、ロボット本体は制御装置３の
指示により動作する。接触検出装置４は、ツール２との
接触を電気的に検出し、検出信号を制御装置４に送信す
る。接触検出装置４は、図２に示すようにツールとの接
触面７がロボット座標系のＸＺ平面と平行になるように
ロボット動作範囲内に設置する。
【０００９】ロボット操作中にツールが治具やワーク等
と干渉し、ツール先端位置にずれが生じた場合、ロボッ
トに補正量検出作業を指示する。補正量検出作業につい
て図２、図３、図４を参照しながら説明する。最初に、
ロボットのツール長方向をロボット座標系のＺ方向に対
して平行な姿勢に動作させる。このときのツール先端は
位置６になる。つぎに、位置６からロボットのツール姿
勢を保持した状態で接触面７に対して垂直方向にロボッ
トを動作させて、接触面７と接触したときのロボット座
標系でのツール先端位置を記憶する。この１回目の検出
動作で検出した位置をａとする。つぎに位置６の状態か
らツール長方向を軸として時計回りにツールを角度θ１
だけ回転させた位置６’に動作させる。位置６’からロ
ボットのツール姿勢を保持した状態で接触面７に対して
垂直方向にロボットを動作させて、接触面７と接触した
ときのツール先端位置を記憶する。この２回目の検出動
作で検出した位置をｂとする。つぎに位置６の状態から
ツール長方向を軸として時計回りにツールを角度θ２だ
け回転させた位置６”に動作させる。位置６”からロボ
ットのツール姿勢を保持した状態で接触面７に対して垂
直方向にロボットを動作させて、接触面７と接触したと
きのツール先端位置を記憶する。この３回目の検出動作
で検出した位置をｃとする。図３に示すようにロボット
の制御プログラムにおける理論上のツール先端位置５と
実際のツール先端位置９の距離をＬ、位置５を中心とし
て位置５から接触面７に垂直に引いた線分に対して、位
置５から位置９への線分の回転角度θとする。位置５を
座標原点とするロボット座標系に平行な座標系におい
て、位置６、位置６’、位置６”をそれぞれＰ１，Ｐ
２，Ｐ３で表すと数式（１）のようになる。
と干渉し、ツール先端位置にずれが生じた場合、ロボッ
トに補正量検出作業を指示する。補正量検出作業につい
て図２、図３、図４を参照しながら説明する。最初に、
ロボットのツール長方向をロボット座標系のＺ方向に対
して平行な姿勢に動作させる。このときのツール先端は
位置６になる。つぎに、位置６からロボットのツール姿
勢を保持した状態で接触面７に対して垂直方向にロボッ
トを動作させて、接触面７と接触したときのロボット座
標系でのツール先端位置を記憶する。この１回目の検出
動作で検出した位置をａとする。つぎに位置６の状態か
らツール長方向を軸として時計回りにツールを角度θ１
だけ回転させた位置６’に動作させる。位置６’からロ
ボットのツール姿勢を保持した状態で接触面７に対して
垂直方向にロボットを動作させて、接触面７と接触した
ときのツール先端位置を記憶する。この２回目の検出動
作で検出した位置をｂとする。つぎに位置６の状態から
ツール長方向を軸として時計回りにツールを角度θ２だ
け回転させた位置６”に動作させる。位置６”からロボ
ットのツール姿勢を保持した状態で接触面７に対して垂
直方向にロボットを動作させて、接触面７と接触したと
きのツール先端位置を記憶する。この３回目の検出動作
で検出した位置をｃとする。図３に示すようにロボット
の制御プログラムにおける理論上のツール先端位置５と
実際のツール先端位置９の距離をＬ、位置５を中心とし
て位置５から接触面７に垂直に引いた線分に対して、位
置５から位置９への線分の回転角度θとする。位置５を
座標原点とするロボット座標系に平行な座標系におい
て、位置６、位置６’、位置６”をそれぞれＰ１，Ｐ
２，Ｐ３で表すと数式（１）のようになる。
【００１０】
【数１】
【００１１】このとき、Ｐ２からＰ１へのＹ座標の差を
ｈ１、Ｐ３からＰ１へのＹ座標の差をｈ２とすると、数
式（１）よりｈ１、ｈ２は数式（２）で表される。
ｈ１、Ｐ３からＰ１へのＹ座標の差をｈ２とすると、数
式（１）よりｈ１、ｈ２は数式（２）で表される。
【００１２】
【数２】
【００１３】上記の検出動作で記憶した接触面７との接
触位置ａ，ｂ，ｃでｈ１，ｈ２を表すと数式（３）のよ
うになる。
触位置ａ，ｂ，ｃでｈ１，ｈ２を表すと数式（３）のよ
うになる。
【００１４】
【数３】
【００１５】検出動作を行うことでｈ１，ｈ２，θ１，
θ２は既知の値となる。したがって、数式（２）より
Ｌ、θを求めることができる。このＬ，θよりツール座
標系での補正量を求めて記憶する。既に教示されたプロ
グラムによりロボットを動作させる場合は、記憶した補
正量により教示点を補正して動作する。
θ２は既知の値となる。したがって、数式（２）より
Ｌ、θを求めることができる。このＬ，θよりツール座
標系での補正量を求めて記憶する。既に教示されたプロ
グラムによりロボットを動作させる場合は、記憶した補
正量により教示点を補正して動作する。
【００１６】しかしながら、上記で求めることのできる
補正量は、理論上のツール先端位置に対する位置ずれ量
であり、実際の補正量とは異なる。実際に補正する補正
量１２は、位置ずれ発生前のツール先端位置８と位置ず
れ発生後のツール先端位置９の相対的な差である。した
がって、この相対的な差を求めるために位置ずれが発生
する前に理論上のツール先端位置との位置ずれ量１０を
先に求めておき、位置ずれが発生した後の位置ずれ量１
１との差分を計算することにより、実際に補正する補正
量１２を求める。
補正量は、理論上のツール先端位置に対する位置ずれ量
であり、実際の補正量とは異なる。実際に補正する補正
量１２は、位置ずれ発生前のツール先端位置８と位置ず
れ発生後のツール先端位置９の相対的な差である。した
がって、この相対的な差を求めるために位置ずれが発生
する前に理論上のツール先端位置との位置ずれ量１０を
先に求めておき、位置ずれが発生した後の位置ずれ量１
１との差分を計算することにより、実際に補正する補正
量１２を求める。
【００１７】このように本実施の形態の位置ずれ補正方
法は、ツール座標系動作と１方向の検出動作を繰り返す
ことにより得られる位置データから位置ずれ量を算出
し、位置ずれ前と位置ずれ後の相対的な位置ずれ量を補
正量として補正することができるため、装置の簡略化が
可能となる。
法は、ツール座標系動作と１方向の検出動作を繰り返す
ことにより得られる位置データから位置ずれ量を算出
し、位置ずれ前と位置ずれ後の相対的な位置ずれ量を補
正量として補正することができるため、装置の簡略化が
可能となる。
【００１８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のロボットの位置ずれ補正方法は、単一方向の検出動作
で補正量を求めることができ、装置の簡略化が可能とな
る優れた効果を提供するものである。
のロボットの位置ずれ補正方法は、単一方向の検出動作
で補正量を求めることができ、装置の簡略化が可能とな
る優れた効果を提供するものである。
【図１】本発明のロボットの位置ズレ補正方法に用いる
ロボットを示す概略構成図
ロボットを示す概略構成図
【図２】同検出動作を示す概略上面図
【図３】同補正量を示す概略上面図
【図４】同補正量検出作業を示すフローチャート
【図５】従来例の溶接ワイヤと治具の関係構成図
１ ロボット本体 ２ ツール ３ 制御装置 ４ 接触検出装置 ５ 理論上のツール先端位置 ６ 実際のツール先端位置 ７ 接触検出装置のツールとの接触面 ８ 位置ずれ前のツール先端位置 ９ 位置ずれ後のツール先端位置 １０ 位置ずれ前の補正量 １１ 位置ずれ後の補正量 １２ 実際に補正する補正量
Claims (2)
- 【請求項１】 ロボットに取り付けたツール先端の位置
がずれた場合、ツール長方向を軸としてツールを回転さ
せるツール座標系動作によりツールの姿勢を変更する工
程と、単一方向に対してツールを接触検出装置の方向に
動作させる工程と、ツールと接触検出装置の接触位置を
記憶する工程と、記憶した位置から理論上のツール先端
位置と実際のツール先端位置の差を位置ずれ量として算
出して記憶する工程と、記憶した位置ずれ量をツール先
端位置の補正量として以降のロボット動作を補正する工
程を有する位置ずれ補正方法。 - 【請求項２】 ロボットに取り付けたツール先端の位置
がずれた場合、理論上のツール先端位置と実際のツール
先端位置の差を位置ずれ量として算出して記憶し、位置
ずれ発生前に記憶した前回の位置ずれ量と位置ずれ発生
後に記憶した今回の位置ずれ量の差分を補正量として補
正する位置ずれ補正方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9141951A JPH10329065A (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | ロボットの位置ずれ補正方法 |
| US09/085,019 US6192298B1 (en) | 1997-05-30 | 1998-05-28 | Method of correcting shift of working position in robot manipulation system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9141951A JPH10329065A (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | ロボットの位置ずれ補正方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10329065A true JPH10329065A (ja) | 1998-12-15 |
Family
ID=15303932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9141951A Pending JPH10329065A (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | ロボットの位置ずれ補正方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6192298B1 (ja) |
| JP (1) | JPH10329065A (ja) |
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| JPWO2013027251A1 (ja) * | 2011-08-19 | 2015-03-05 | 株式会社安川電機 | ロボットシステム、ロボット制御装置、ロボットハンド及びロボットの制御方法 |
| CN109304731A (zh) * | 2017-07-28 | 2019-02-05 | 深圳先进技术研究院 | 一种机器人坐标系标定工具 |
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| US6640458B2 (en) | 2002-03-25 | 2003-11-04 | Btm Corporation | End arm effector set-up |
| JP4053550B2 (ja) * | 2005-05-27 | 2008-02-27 | ファナック株式会社 | 教示点を修正するための装置、プログラム、記録媒体及び方法 |
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| JP6812095B2 (ja) * | 2015-10-22 | 2021-01-13 | キヤノン株式会社 | 制御方法、プログラム、記録媒体、ロボット装置、及び物品の製造方法 |
| FR3043004B1 (fr) * | 2015-10-29 | 2017-12-22 | Airbus Group Sas | Procede d'orientation d'un effecteur portant un outil d'assemblage par rapport a une surface |
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| JPS5937155B2 (ja) * | 1977-09-01 | 1984-09-07 | 新明和工業株式会社 | 自動溶接装置 |
| JPS5785674A (en) * | 1980-11-17 | 1982-05-28 | Komatsu Ltd | Copying corrector for welding robot |
| JPS6126106A (ja) * | 1984-07-16 | 1986-02-05 | Fanuc Ltd | 工具位置補正方式 |
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| JPS6243701A (ja) * | 1985-08-21 | 1987-02-25 | Hitachi Ltd | ロボツト制御方式 |
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-
1997
- 1997-05-30 JP JP9141951A patent/JPH10329065A/ja active Pending
-
1998
- 1998-05-28 US US09/085,019 patent/US6192298B1/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
| US6192298B1 (en) | 2001-02-20 |
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