JPS5914481A

JPS5914481A - ロボツト原点割出し方法

Info

Publication number: JPS5914481A
Application number: JP12459982A
Authority: JP
Inventors: 中村　紘; 修外山
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 1982-07-16
Filing date: 1982-07-16
Publication date: 1984-01-25
Also published as: JPH0413110B2

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】く技術分野〉本発明は、ロボットの各可動部の機械的な原点を割出す
方法に関するものである。

〈従来技術〉多関節型ロボットは数個の旋回部を順次に連結したもの
で、旋回部の数が多いほど自由度は大きい。旋回部に保
持された製品などを目標地点まで移動させるとき、コン
ピュータにより算出された角度分だり各旋回部を回転さ
せている。そのような動作を行うには、最初の段階、言
い換えればロボットが完成する段階で各旋回部の原点を
定め、ロボットの原姿勢を決めておかなければならない
。

前記原点を割出す方法として、従来の一例としておもり
吊り下げ方法があった。この方法は、まず多数の旋回部
のうち、固定部から一番遠い旋回部２におもりのついた
糸を取付け、糸とおもりにより鉛直線を作りだす。次に
各旋回部のすべての回転軸の中心を結んだ中心線と、前
記鉛直線とが一致するように旋回部を回転させる操作を
固定部から遠い旋回部から順に行う。ところがこの方法
を用いた場合、おもりを糸でつるして鉛直線を作りだす
ため、旋回部が回転するとおもりが揺れて鉛直線が崩れ
てしまい、おもりの静止まで待りなければならないため
、作業性に難点があり、かつ再現性に乏しい問題があっ
た。

〈目的〉本発明の目的は、上述した問題点を解決しようとしたも
のであり、再現性が良く信頼性がある上で、作業性が良
い方法を提供することである。

〈実施例〉以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。まず
本発明の実施例に用いられるロボットの構成について説
明すると、第１図と第２図において、■は囲路の固定ヘ
ースに鉛直軸回りに回転可能に支持された第１の旋回部
（以下、肩部と称する）であり、この肩部１に第２の旋
回ｑ＋’、　＜以下、下腕と称する）が水平軸線のまわ
りに回転可能に支持されている。下腕２には第３の旋回
部（以下、上腕と称する）が下腕２の旋回軸線と平行な
軸線のまわりに回転可能に支持され、この上腕３に第４
の旋回部（以下、手首部と称する）が」二腕３の回転軸
綿と平行な軸線のまわりに回転可能に支持されている。

手首部４には第５の旋回部５　（以下、工具取付座と称
する）が手首部４の回転軸線と直角な軸線のまわりに回
転可能に支持され、この工具取付座５にロボットの作業
目的に応して、ハンドリング装置あるいは溶接トーチ等
か取付けられるようになっている。

上述した各旋回部の回転は、サーボモータによってなさ
れる。第３図はその例として取りあげたものであり、肩
部１に内臓された駆動部の概略図でもある。前記駆動部
にサーボモータ１１を有し、この号−ボモータ１１の１
回転につき１回のＣ相パルスを発生するエンコーダ２Ｉ
がサーボモータ１１に取付りられている。前記サーボモ
ータ１１の回転は歯車１２と軸受１４に支持される回転
軸１３を介して下腕２に伝えられるが、途中複数の歯車
によって減速されるためサーボモータ１１の回転に対し
て下腕２はわずかじか回転しない。前記回転軸１３の回
転は、同し歯数を有する２つの歯車を介してポテンショ
メーク２２に伝えられ、前記下腕２の回転角度に対応し
た出力がポテンショメータ２２から発生する。他の旋回
部も同様にサーボモータによって駆動され、角度はエン
コーダおよびボテンシヮメータの出力により検出される
。

次にロボットの原姿勢を定める操作について説明する。

ます下腕２と上腕３および工具取付座５に、後述するよ
うなプラグゲージ９に係合する基準穴１０を各１ケ所に
あらかじめ設けておく必要がある。前記基準穴１０の位
置は、下腕２の場合は下腕２を支持する回転軸の中心と
上腕３を支持する回転軸の中心とを結ぶ線上にあり、上
腕３の場合は上腕３を支持する回転軸の中心と手首部４
を支持する回転軸の中心とを結ぶ線上にあり、工具取付
座５の場合は工具取付座５が回転する軸線と工具数４＝
Ｊ座５に溶接トーチ等を固定するために設けられたボル
ト穴の中心とを結ぶ線上にある。

肩部１に２つの付＆ｊ根を有する取付部祠６を固定し、
下腕１と上腕２に沿って斜め上方に伸びた形をもつ第１
の板ゲージ７を取イ］部材６に固定する。

前記第１の板ゲージ７の上端部に第２の板ゲージ８を−
「具取付座５に張りだすように取に１ける。これら板ゲ
ージ７．８には周旋回部２．・３．５の原位置において
前記各基準穴１０にそれぞれ対応する基準穴１０′が形
成されている。下腕２と第１のゲージ７に設りられた基
準穴１０．１０’とが一致するように下腕２を支持する
回転軸まわりに下腕２を回転させる。一致したところで
プラグゲージ９を基準穴１０．１０’に差し込むことに
まり下腕２の位置決めをする。同様に上腕３と第１の板
ゲージ７に設けられた基準穴１０．１０’とが一致する
ように上ｔｌｆ！３を支持する回転軸まわりに上腕３を
回転させる。一致したところでプラグゲージ９を基準穴
１０．１０’に差し込むことにより上腕３の位置決めを
する。工具数イ」座５と第２の板ゲージ８に設けられた
基準穴１０．１０’とか一致するように工具取付座５を
回転させる。

一致したところプラグゲージ９を基準穴１０．１０′に
差し込むことにより工具取付座５の位置決めをする。こ
れによってロボットは機械的な原点に割出される。

ロボットの原姿勢が決まると、サーボロックしたのちロ
ボットから第２の板ゲージ８と第１の板ゲージ７と取付
部材６を取外ず。下Ｉ！５ｉｉ２と上腕３および工具取
付座５の各エンコーダ１１のカウンターを０にセットす
る。工具取付座５に連結されたエンコーダ２１より最初
のＣ相パルスが発生するまでサーボモーフ１１を動かし
て工具取付座５を回転させる。Ｃ相パルスが発生したと
ころでサーボモーフＩＩを止め、エンコーダ２１のカウ
ンターの値とポテンショメータ２２の値をコンピュータ
に記憶させる。同様に、上腕３．下腕２と順次に行い、
Ｃ相パルスが発生したところの各エンコーダのカウンタ
ーの値とポテンショメータの値をコンピュータに記憶さ
せることにより、ロボノ１〜の原姿勢が記憶される。

ロボットの原姿勢を定める他の例として肩部１゜下腕２
．上腕３．工具取付座５にそって上方に伸びた１つの板
ゲージを固定部に固定し、各旋回部をプラグゲージ９で
位置決めし、ロボットの原姿勢を決めるのと、また固定
部に固定され肩部１をプラグゲージ９で位置決めできる
扱ゲージ、肩部ｌに固定され下腕２をプラグゲージ９で
位置決めできる板ゲージ、下腕２に固定され上腕３をプ
ラグゲージ９で位置決めできる板ゲージ、上腕３に固定
され工具数（＝Ｊ座５をプラグゲージ９で位置決めでき
る板ゲージの４つの板ゲージでもってロボットの原姿勢
を決めるものとがある。

上述した内容は、多関節型ロボットの例であるが、直角
座標型、スカラー型ロボットの可動部の原点の割出しも
同様の方法でもって行うことができる。

〈効果〉以上のように、本発明の方法によれば簡単な板ゲージと
プラグゲージによってロボットの原姿勢を決定できるた
め、作業者にとって作業性が良く、また各旋回部を確実
に位置決めできるため再現性がよく、信頼性が高い特徴
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例であるロボットの正面図、第２
図はロボットの側面図、第３図はロボットの肩部に有す
る駆動部の簡略図。１・・・第１の旋回部（肩部）、２・・・第２の旋回部
（下腕）、３・・・第３の旋回部（上腕）、４・・・第
４の旋回部（手首部）、５・・・第５の旋回部（工具取
付座）、７・・・第１の板ゲージ、８・・・第２の板ゲ
ージ、９・・・プラグゲージ、１０．１０’　・・・基
準穴。特許出願人豊田工機株式会社第　２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１＋　　多数の可動部を有するロボットの各可動部の
機械的な原点を割出す方法にして、固定部あるいはこの
固定部に支持された可動部に板ケージを取付り、各可動
部にあらかしめ設りられた基準穴と板ゲージの基準穴と
が一致するように各可動部を移動させ、一致したところ
で両基準穴にプラグゲージを差し込むことによって各可
動部を位置決めするロボットの原点割出し方法。