JPS5960507A - 平面多関節型ロボツトの作業点数示方法 - Google Patents
平面多関節型ロボツトの作業点数示方法Info
- Publication number
- JPS5960507A JPS5960507A JP17128282A JP17128282A JPS5960507A JP S5960507 A JPS5960507 A JP S5960507A JP 17128282 A JP17128282 A JP 17128282A JP 17128282 A JP17128282 A JP 17128282A JP S5960507 A JPS5960507 A JP S5960507A
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- JP
- Japan
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- robot
- coordinate system
- coordinate
- arm
- work point
- Prior art date
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- Pending
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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
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/42—Recording and playback systems, i.e. in which the programme is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（１）３発明の技術分野
この発明は、パスコン等のパーツをプリント基板上の所
定位置に自動装着する場合などに使用される平面多関節
型ロボットの座標変換方法に係シ、特に数点のティーチ
ングデータと対象物基準点からの直交座標データを基に
ロボット制御用極座標データに変換し、ロボットに作業
点の位置情報を教示するようにした平面多関節型ロボッ
トの作業点教示方法に関する。
定位置に自動装着する場合などに使用される平面多関節
型ロボットの座標変換方法に係シ、特に数点のティーチ
ングデータと対象物基準点からの直交座標データを基に
ロボット制御用極座標データに変換し、ロボットに作業
点の位置情報を教示するようにした平面多関節型ロボッ
トの作業点教示方法に関する。
（２）、技術の背景
ｆｌｌ 、ｔげ、パスコン等のパーツをプリント基板に
自動的に装着する手段として、平面多関節型ロボットが
利用されるが、このロボットをプリント基板のパーツ装
着作秦点ヘローデング制御するには、その作業点の位置
情報をロボットに教示しておく必要がある。
自動的に装着する手段として、平面多関節型ロボットが
利用されるが、このロボットをプリント基板のパーツ装
着作秦点ヘローデング制御するには、その作業点の位置
情報をロボットに教示しておく必要がある。
（３）、従来技術の問題点
従来、この種の平面多関節型ロボットの教示方式は直接
教示方式が一般である。これはロボット自身を直接動か
して各作業位置を教えるもので、例えばプリント基板に
パーツを装着する作業の教示では、ロボットアームのフ
ィンガで把持したパーツをプリント基板のパーツ装着穴
（作業点）まで移動して位置合わ、せ行い、その時のロ
ボット（アーム）の位置をロボットに記憶させ（以下こ
の方法での教示をティーチングと云う）、このようなテ
ィーチングを作業点の全部にわたシ行っていた。
教示方式が一般である。これはロボット自身を直接動か
して各作業位置を教えるもので、例えばプリント基板に
パーツを装着する作業の教示では、ロボットアームのフ
ィンガで把持したパーツをプリント基板のパーツ装着穴
（作業点）まで移動して位置合わ、せ行い、その時のロ
ボット（アーム）の位置をロボットに記憶させ（以下こ
の方法での教示をティーチングと云う）、このようなテ
ィーチングを作業点の全部にわたシ行っていた。
しかし、このような従来のティーチング方式では次に述
べる如き問題がある。
べる如き問題がある。
（１） プリント基板のマトリクス状に穿設された穴
への部品挿入など、クリアランスの小さい作業点の教示
は離しく多くの時間を要する。
への部品挿入など、クリアランスの小さい作業点の教示
は離しく多くの時間を要する。
（２） ロボットを直接動かして教示するため、その
教示時は実際の部品組付は生産に寄与せず、ロボットの
稼働率が低下する。
教示時は実際の部品組付は生産に寄与せず、ロボットの
稼働率が低下する。
（３） 同一仕様のロボットでも、その原点（ロボッ
トアーノ・の原点）にバラツキがあるので、親使用のロ
ボットが他の同一仕様ロボットに代わったシ、あるいは
対象物（プリント基初の位置決め治具のセッテング状態
が変るなど、ロボットと対象物との相対位置関係が変わ
ると、その都度、全作業点を再教示しなおさなければな
らず、ロボットの不稼働時間をさらに拡大することにな
る。
トアーノ・の原点）にバラツキがあるので、親使用のロ
ボットが他の同一仕様ロボットに代わったシ、あるいは
対象物（プリント基初の位置決め治具のセッテング状態
が変るなど、ロボットと対象物との相対位置関係が変わ
ると、その都度、全作業点を再教示しなおさなければな
らず、ロボットの不稼働時間をさらに拡大することにな
る。
（４）１発明の目的
この発明は上記間四を解決したもので、その目的とする
ところは、ロボットの作業点教示において、そのティー
チング回斂を大幅に減少させ、教示時間の短縮及びロボ
ット不稼働時間の短縮を図るよう処した平面多関節型ロ
ボットの作業点教示方法を提供することにある。
ところは、ロボットの作業点教示において、そのティー
チング回斂を大幅に減少させ、教示時間の短縮及びロボ
ット不稼働時間の短縮を図るよう処した平面多関節型ロ
ボットの作業点教示方法を提供することにある。
（５）０発明の構成
上記目的を達成するためにこの゛発明は、極座標データ
によシ制御される平面多関節型ロボットにおいて、上記
ロボットの第１アームの原点位置をロボット座標系の基
準軸とみなして第１アームに対する第２アームの直線性
を数値的に補正し、このロボット座標に対する対象物座
標系の基準位置の座標変換及び対象物座標系の作業点座
標よシロボット直交座標系の座標変換を行い、しかる後
上記ロボット直交座標系の座標−ロボット極座標系座標
に変換し、この極座標データを上記第２アームの原点ず
れ分補正した後、ロボツ） ｔｌｔｌ、制御用作業点の
位置情報として教示するようにしたものである。
によシ制御される平面多関節型ロボットにおいて、上記
ロボットの第１アームの原点位置をロボット座標系の基
準軸とみなして第１アームに対する第２アームの直線性
を数値的に補正し、このロボット座標に対する対象物座
標系の基準位置の座標変換及び対象物座標系の作業点座
標よシロボット直交座標系の座標変換を行い、しかる後
上記ロボット直交座標系の座標−ロボット極座標系座標
に変換し、この極座標データを上記第２アームの原点ず
れ分補正した後、ロボツ） ｔｌｔｌ、制御用作業点の
位置情報として教示するようにしたものである。
（６）８発明の実施例
以下、この発明にかかる平面多関節型ｌロボットの座標
変換による作業点教示方法を図面＆Ｃ基づいて説明する
。
変換による作業点教示方法を図面＆Ｃ基づいて説明する
。
第１図はプリント基板への部品の挿入イｌ「士族におけ
る直交座標から極座標への変換プロセスを示すもので、
破線で示すプロ゛ツク１はロボット座標系の補正を行う
処理過程を示檗、また、破線で示すブロック２は対象物
（プリント基板）座標系とＬ１ボット座標系の関係付け
を行う処理過程であり、また、ブロック３は上記フ゛ロ
ック１．２からの処理データからロボット制御用データ
を運出するものである。
る直交座標から極座標への変換プロセスを示すもので、
破線で示すプロ゛ツク１はロボット座標系の補正を行う
処理過程を示檗、また、破線で示すブロック２は対象物
（プリント基板）座標系とＬ１ボット座標系の関係付け
を行う処理過程であり、また、ブロック３は上記フ゛ロ
ック１．２からの処理データからロボット制御用データ
を運出するものである。
次に、第２図〜第５図を参照しながらこの発明の座標変
換による作業点教示方法について述べる。
換による作業点教示方法について述べる。
第２図はロボット座標系の補正、即ち第１アーム１０の
原点復帰位置Ｐ。をロボット座標系のｙ軸（基準軸）と
み安し、また第１アーム１０に対する第２アーム１１の
直線性を補正するための説明図であって、第２アーム１
１の補正１１即ち？Ａ２アーム１１の理論原点（計算上
の原点）Ｐ′、に対する第２アーム１１の原点ずれθ、
は、任意の作業点Ｐ２ に太紛及び２点釧紗に示す如く
２方向のティーチングを行ったときの角度θ、。
原点復帰位置Ｐ。をロボット座標系のｙ軸（基準軸）と
み安し、また第１アーム１０に対する第２アーム１１の
直線性を補正するための説明図であって、第２アーム１
１の補正１１即ち？Ａ２アーム１１の理論原点（計算上
の原点）Ｐ′、に対する第２アーム１１の原点ずれθ、
は、任意の作業点Ｐ２ に太紛及び２点釧紗に示す如く
２方向のティーチングを行ったときの角度θ、。
θ２から求める。このとき、ロボットは第２図の実線に
示すロボツ１ＪＪｉｔ点（各アームがＧ −Ｐ。
示すロボツ１ＪＪｉｔ点（各アームがＧ −Ｐ。
−Ｐｇの位置にある状態）からの角度で制御されるもの
としく例えば、２２点のｆｌ制御角度はθ、。
としく例えば、２２点のｆｌ制御角度はθ、。
θ□である。）、アームの先端から第１アーム１０の軸
Ｇに向って右側を←→、左側を（→とする。
Ｇに向って右側を←→、左側を（→とする。
また、θは第１アームが傾斜θ、のときの第２アームの
理論原点（計算上の原点）Ｐ、から作業点Ｐ２までの角
度である。
理論原点（計算上の原点）Ｐ、から作業点Ｐ２までの角
度である。
このようなティーチングによシ得られた角度データ（第
１図に示すブロック１内のステップＳｌ）を基に計算ス
テップＳ２において次の演算を行い、第２アームの理論
原点に対するずれ０ｇを求める。
１図に示すブロック１内のステップＳｌ）を基に計算ス
テップＳ２において次の演算を行い、第２アームの理論
原点に対するずれ０ｇを求める。
この第２アーム１１の原点ずれθ８を求めることにより
、第２アーム１１の第１アーム１０に対する直線性を理
論上補正し、同時にロボット座標系を理論原点Ｐ、を通
る紗上に計算上補正することになる。
、第２アーム１１の第１アーム１０に対する直線性を理
論上補正し、同時にロボット座標系を理論原点Ｐ、を通
る紗上に計算上補正することになる。
第３図は対象物、即ちプリント基板１２の座標系とロボ
ット座標系を関係付けるだめの基準位置の座標変換を説
明するためのものである。
ット座標系を関係付けるだめの基準位置の座標変換を説
明するためのものである。
この場合は、ロボットを動作させて第１．第２アーム１
０．１１を実線及び破線の状態に移動させることにニジ
ティーチングする。これにより得た対象物（プリント基
板）座標系Ｘ軸に水平な任意の２点Ａ、、Ａ２（基準位
ｆｆｌ１ｌ−）の極座標データ（θ□、θ２．θ３．θ
、、）より、ロボット直交座標系での都標（Ｘ工、ｙｌ
、Ｘ２．ｙ２）と対象物・即ちプリント基板１２の仙き
θ、を求める。これを式で表わすと次のようになる。
０．１１を実線及び破線の状態に移動させることにニジ
ティーチングする。これにより得た対象物（プリント基
板）座標系Ｘ軸に水平な任意の２点Ａ、、Ａ２（基準位
ｆｆｌ１ｌ−）の極座標データ（θ□、θ２．θ３．θ
、、）より、ロボット直交座標系での都標（Ｘ工、ｙｌ
、Ｘ２．ｙ２）と対象物・即ちプリント基板１２の仙き
θ、を求める。これを式で表わすと次のようになる。
Ｘ １ ”” ｒ １− ＣＯＳ （２＋０１ ） ＋
ｒ ２ 、ｃａｓ （θ２＋（１＋０１））ｙ１＝ｒ
２．５Ｊｎ（＋ＩＪ１ ）＋ｒ２．５ｊｎ（θ２＋（ｉ
＋０１））但しθ２はへλ２アーム１１の丸点ずれの補
正を行った後の値である。
ｒ ２ 、ｃａｓ （θ２＋（１＋０１））ｙ１＝ｒ
２．５Ｊｎ（＋ＩＪ１ ）＋ｒ２．５ｊｎ（θ２＋（ｉ
＋０１））但しθ２はへλ２アーム１１の丸点ずれの補
正を行った後の値である。
上記の処理動作は氾１図に示すブロック２内のステップ
８３．８４で実行される。
８３．８４で実行される。
以上によりロボット座標系に対する対象物（プリント基
板１２）の位置付けができたので、次に第４図に示すよ
うに対象物座標系の作業点の座標からロボット直交座標
系の座標に変換する。上記対象物座標系、即ちプリント
基板１２における任意作業点Ｃの座標は、プリント基板
１２に予め形成されている挿入穴（マトリクス番号）を
図面」二から求められるものであり、その圧狂゛・を例
えば（ＸＬ 、ｙｔ）とする。この座標（ＸＨｌｙｌ）
に対応する作業点Ｃをロボット座標系に移せば、そのロ
ボット直交座標系での座標は（Ｘ□、ｙＲ）となる。こ
の座標（Ｘしｙｌ４）は次式により求められる。
板１２）の位置付けができたので、次に第４図に示すよ
うに対象物座標系の作業点の座標からロボット直交座標
系の座標に変換する。上記対象物座標系、即ちプリント
基板１２における任意作業点Ｃの座標は、プリント基板
１２に予め形成されている挿入穴（マトリクス番号）を
図面」二から求められるものであり、その圧狂゛・を例
えば（ＸＬ 、ｙｔ）とする。この座標（ＸＨｌｙｌ）
に対応する作業点Ｃをロボット座標系に移せば、そのロ
ボット直交座標系での座標は（Ｘ□、ｙＲ）となる。こ
の座標（Ｘしｙｌ４）は次式により求められる。
上記第３図、第４図の変換プロセスは第１図に示すブロ
ック２内のステップ８５．８６で実行され、対象物座標
糸とロボット座標系の関係付けが終了する。
ック２内のステップ８５．８６で実行され、対象物座標
糸とロボット座標系の関係付けが終了する。
上記変換処理過程が完了すると、次にロボット［交座標
系の座標からロボット極座標に変換するプロセスを実行
する。第５図が上記ロボットへの極座標変換を行わせる
ための説明図であって、その変換のための一般式は次の
通りである。
系の座標からロボット極座標に変換するプロセスを実行
する。第５図が上記ロボットへの極座標変換を行わせる
ための説明図であって、その変換のための一般式は次の
通りである。
（／’ｂ＝＝ｌ、ｌＩ、−” （１３）、θｂを求める
。この極座標、即ち角度は前述の如く、ロボットの第１
アーム１ｏの軸に向って右側にある場合（−Ｉ−）、左
側にある場合（ハ）である。
。この極座標、即ち角度は前述の如く、ロボットの第１
アーム１ｏの軸に向って右側にある場合（−Ｉ−）、左
側にある場合（ハ）である。
これは角度Ｏａ、０ｂが次式の条件を満足するとき成立
する。
する。
θｂ＝０６＋ｙｃ （ｃｍθＢ ≧Ｏ＊ ｓｌｎθ
ｂ’＜Ｏ）θｂ＝θｂ’ （ｃｏｓθｄく０）上
記の変換プロセスは第１図に示すブロック２内のステッ
プＳ７によシ行われる。また、角度θｂについては第２
アーム１１の原点ずれ分を補正した後、ロボット制御用
データ（パルス数）として、記憶され、ロボット原点に
ある第１、第２アームをブロック３で示す処理ステップ
で処理されたロボット制御用データに基づき動作させる
ことになる。
ｂ’＜Ｏ）θｂ＝θｂ’ （ｃｏｓθｄく０）上
記の変換プロセスは第１図に示すブロック２内のステッ
プＳ７によシ行われる。また、角度θｂについては第２
アーム１１の原点ずれ分を補正した後、ロボット制御用
データ（パルス数）として、記憶され、ロボット原点に
ある第１、第２アームをブロック３で示す処理ステップ
で処理されたロボット制御用データに基づき動作させる
ことになる。
（力０発明の効果
以上述べたようにこの発明によれば、ロボット座標系の
補正、対象物座標系とロボット座標系の関係付けを行う
ときの３点のティーチングデータと、対象物基準点から
のロボツ）［ｆ交座標データを基にロボット制御用極座
標データに変換してロボットに作業点の位置情報を教示
するものであるから、ティーチング回数、教示時間が太
幅に減少でき、ロボットの稼働率を向上できる。
補正、対象物座標系とロボット座標系の関係付けを行う
ときの３点のティーチングデータと、対象物基準点から
のロボツ）［ｆ交座標データを基にロボット制御用極座
標データに変換してロボットに作業点の位置情報を教示
するものであるから、ティーチング回数、教示時間が太
幅に減少でき、ロボットの稼働率を向上できる。
また、ロボット座標系の補正、即ちロボット第１アーム
の原点位置をロボット座標系のｙ軸とみなし、第１アー
ムに対する第２アームの直線性を補正するため、ロボッ
ト毎に原点位置が異っていてもデータ変更は少なくて済
み、そのティーチングも容易である。さらにロボット座
標に対し対象物座標がどのようにセットされているかの
位置付けを行っているため、ロボットに対し対象物が平
行に位置決めされていなくとも何んら問題が生じること
がなく、さらにロボット座標系を意識すること々く対象
座標でデータ入力ができるなどの効果がある。
の原点位置をロボット座標系のｙ軸とみなし、第１アー
ムに対する第２アームの直線性を補正するため、ロボッ
ト毎に原点位置が異っていてもデータ変更は少なくて済
み、そのティーチングも容易である。さらにロボット座
標に対し対象物座標がどのようにセットされているかの
位置付けを行っているため、ロボットに対し対象物が平
行に位置決めされていなくとも何んら問題が生じること
がなく、さらにロボット座標系を意識すること々く対象
座標でデータ入力ができるなどの効果がある。
第１図はこの発明方法を説明するための座標変換プロセ
スを示すブロック図、第２図はこの発明のロボット座標
系の補正を行うための説明図、′第３図はこの発明にお
ける対象物基準位置の座標変換状態を示す説明図、第４
図はこの発明における作業点の座標変換状態を示す説明
図、第５図は同じくこの発明における作業点の極座標変
換状態を示す説明図である。 主な符号の説明 ｉｏｉ、ｉ第１アーム、１１Ｈｉ２７−ム、１２は対象
物（プリント基板）である。 特許出願人 富士通株式会社 第４図 第５図
スを示すブロック図、第２図はこの発明のロボット座標
系の補正を行うための説明図、′第３図はこの発明にお
ける対象物基準位置の座標変換状態を示す説明図、第４
図はこの発明における作業点の座標変換状態を示す説明
図、第５図は同じくこの発明における作業点の極座標変
換状態を示す説明図である。 主な符号の説明 ｉｏｉ、ｉ第１アーム、１１Ｈｉ２７−ム、１２は対象
物（プリント基板）である。 特許出願人 富士通株式会社 第４図 第５図
Claims (1)
- 極座標データにより制御される平面多関節型ロボットに
おいて、上記ロボットの第１アームの原点位箔をロボッ
ト座標系の基準軸とみなして第１アームに対する第２ア
ームの直線性を数値的に補正し、このロボット座標に対
する対象物座標系の基準位置の外積変換及び対象物座標
系の作業点座標よシロボット直交座標系の座標変換を行
い、しかる後上記ロボット直交座標系の座標よりロボッ
ト極座標系座標に変換し、この極座標データを上記第２
アームの原点ずれ分補正した後、ロボット制御用作業点
の位置情報として教示するようにしたことを特徴とする
平面多関節型ロボットの作業点教示方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17128282A JPS5960507A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 平面多関節型ロボツトの作業点数示方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17128282A JPS5960507A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 平面多関節型ロボツトの作業点数示方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5960507A true JPS5960507A (ja) | 1984-04-06 |
Family
ID=15920429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17128282A Pending JPS5960507A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 平面多関節型ロボツトの作業点数示方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5960507A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59153207A (ja) * | 1983-02-21 | 1984-09-01 | Mitsubishi Electric Corp | ロボツトの制御装置 |
| JPS61109109A (ja) * | 1984-10-31 | 1986-05-27 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | 平面多関節型ロボツトの位置決め方法 |
| JPS62282302A (ja) * | 1985-10-23 | 1987-12-08 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 工業用ロボツトの位置検出器の補正用基本出力値検出方法及びその検出装置 |
| JPS633305A (ja) * | 1986-06-24 | 1988-01-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 工業用ロボツトの動作制御点補正方法 |
| US4831548A (en) * | 1985-10-23 | 1989-05-16 | Hitachi, Ltd. | Teaching apparatus for robot |
| JPH0538698A (ja) * | 1991-07-29 | 1993-02-19 | Nippondenso Co Ltd | ロボツトの原点補正量検出方法および治具 |
| CN110542396A (zh) * | 2019-10-11 | 2019-12-06 | 北京铁科工程检测有限公司 | 一种异形钢塔节段姿态快速定位测量方法 |
-
1982
- 1982-09-30 JP JP17128282A patent/JPS5960507A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59153207A (ja) * | 1983-02-21 | 1984-09-01 | Mitsubishi Electric Corp | ロボツトの制御装置 |
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| CN110542396A (zh) * | 2019-10-11 | 2019-12-06 | 北京铁科工程检测有限公司 | 一种异形钢塔节段姿态快速定位测量方法 |
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