JPS60107104A - 産業用ロボツトのワ−ク位置検出装置 - Google Patents

産業用ロボツトのワ−ク位置検出装置

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Publication number
JPS60107104A
JPS60107104A JP21446283A JP21446283A JPS60107104A JP S60107104 A JPS60107104 A JP S60107104A JP 21446283 A JP21446283 A JP 21446283A JP 21446283 A JP21446283 A JP 21446283A JP S60107104 A JPS60107104 A JP S60107104A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
position detection
detection sensor
output
workpiece
speed
Prior art date
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Pending
Application number
JP21446283A
Other languages
English (en)
Inventor
Masashi Yagisawa
八木沢 正史
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Seiko Co Ltd
Original Assignee
Nitto Seiko Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Seiko Co Ltd filed Critical Nitto Seiko Co Ltd
Priority to JP21446283A priority Critical patent/JPS60107104A/ja
Publication of JPS60107104A publication Critical patent/JPS60107104A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Manipulator (AREA)

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】 本発明は概略配置されたワークの姿勢及びiT確な位置
並びにワーク上の下穴等を検出するワーク位置検出装置
に関する。
最近、この種の汎用性に富んだ産業用ロボットが注目を
集めるようになっている。この種の産業用ロボットでは
、そのコスト面から直交座標型ロボットが広く利用され
ている。この直交座標型[1ボツトでは、一定の姿勢を
したワークの頂点を原点として任意の点の位置情報を制
011装置のプログラマ部から直接入力しておき、2個
の移動自在なテーブルで構成されるロボット本体の下方
に連続して流走されるワークを概略位置に停止させ、ワ
ークの姿勢及びその位置に応じてワーク上の作業位置を
補正するようにした装置が開発されている。
この装置ではワークの姿勢及び正確な位置を検出づる際
に、ワークの縁部上の各2点を検出し、この2点の位置
情報からワークの頂点及びその姿勢を筒用している為、
ワークの縁部を検出する必要があるが、この場合ロボッ
ト本体と一体に移動する(i’7置検比検出セン1配置
し、この位置検出センサの移動によりその出力を判断し
てワークの縁部が検出されるように構成されている。こ
の位置検出セン4〕でワークの縁部を検出する場合には
、ロボット本体を低速で移動させるのであるが、検出時
間の関係もあって比較的高速で移動させている。
従って、位置検出センサがワークの縁部を検出してから
ちロボット本体がその慣性によりオーバランするため、
このオーバラン量に応じてロボット本体をただちに停止
できる低速度で逆方向に移動させている。そのため、オ
ーバラン量が大きい割に低速度でロボット本体が縁部に
向かって移動し、縁部に達するまでの時間が異常に長く
なる等の欠点が生じている。
本発明は上記欠点の除去を目的とするもので、以下実施
例を図面に基づき説明する。第1図において、1は直交
座標型口ボッ]へであり、ねじ締め機2が固定されたサ
ブテーブル3を第1モータ4によりY軸方向に移動させ
るとともに、このサブテーブル3を移動自在に保持して
しがも前記第1モータ 4を一体に固定したメインテー
ブル5を第2モータ 6にJこりX軸方向に移動させる
ように構成されている。又、前記第1モータ4及び第2
モータ6には位置検出用のパルスエンコーダ(図示せず
)が付設されており、夫々モータの回転量を検出するよ
うに構成されている。前記ねじ締め機2は回転自在、又
は上下に臂降自在なドライバビット 7を有し、シュー
トレール8を介してチャック爪9に供給されたねじ(図
示せず)をチャック爪9から離脱させ、これをワーク1
0aに穿設された下穴に螺入するように構成されている
。又、前記ザブテーブル3の先端にはシリンダ21が固
定されており、そのロッド22にはセンサ取り(=jけ
板11が固定されている。このセンサ取り付1)板11
は直交する2直線上にそれぞれ2個のX位置検出センリ
(以下、Xセン+jという) +8a 、 18b 、
 Y位置検出センサ(以下、Yセンサという) 19a
 、 +9bが配置されている。このXセンサ18b 
Yセンサ19aどの間隔はX方向及びY方向とも充分に
大きく、×センサ18a 、 18b相互の間隔または
Yセンサ19a 、19b相亙の間隔はワーク10aの
一辺よりも充分小さく構成されており、ワーク10aの
概略停止位間を充分に広くするように構成されている。
前記第1′U:一夕4および第2モータ6は制御I装置
fi14により駆動されており、与えられた動作条件、
位置情報等によりリブテーブル3及びメインテーブル5
からなるロボット本体を駆動するように構成されている
。即ち、この制御装置14は[1ポット本体を動作させ
るに必要な動作条件及び各点の位置情報を入力づ−ると
ともに操作指令信号を送出するプログラマ部15と、前
記動作条件、位置情報を記10する記10部20と、前
記操作指令信号に応じてあらかじめ決められたプログラ
ムに従って動作する中央制御部16と、中央制御部16
からの指令に従い動作するモータ駆動部17とからなっ
ている。
前記中央制御部16は第4図に示づように1]原点校正
を行なう。
2)動作モード(手動、自動、ティーチング)を選択す
る。
3】自動モードの時、作業スター1〜スイツチがオンに
なると、ロボット本体をワークに接近した所定の位置ま
で高速で移動させる。
41サブテーブルを(−1−) Y方向に所定の検査速
度で移動させるとともにYセンサの出力を判断でる。
5]Yセンサの出力が反転しない時、4]に戻る。
6]Yセンサの出力が反転し、ワークの縁部を検出した
時、サブテーブルの位置情報を記憶する。
7】さらに、サブテーブルを(+)Y方向に所定の検査
速度で移動させるとともに他方のYセンサの出力を判断
する。
8】他方のYセン4ノ“の出力が反転しない時、7】に
戻る。
9】このYセンサの出ツノが反転し、ワークの縁部を検
出した時サブテーブルを停止させる。
101前記1ノブテーブルを前記検出速度よりも遅い中
速度で(−)Y方向に移動させるとともに前記Y t?
ンザの出力を判断でる。
11)Yセンサの出力が反転しない時、101に戻る。
12]Yセンリ−の出力が反転し、ワークの縁部を再度
検出した時サブテーブルを停止させる。
13】が1記リブテーブルを前記中速度よりbiい低速
度で〈十)Y方向に移動させるとともに前記Yレンりの
出力を判断する。
14]前記Yセンサの出力が反転しない時、13】に戻
る。
15]Yセンザの出力が反転し、ワークの縁部を検出し
た時サブデープルを停止させる。その時の位置情報を記
1f3する。
16)同様にメインテーブルを(X)方向に移動させ、
ワークの伯の縁部の2点の位置情報を2個のXセンサに
より検出してしてこれを記憶する。
17】前記2点の位置情報とXセンサ間またはYセンザ
間の距離からワークの縁部の傾斜角を棹出するとともに
、前記X、Y方向の各2点の位置情報からワークの頂白
の位置情報を篩用する。
18]ワークの頂点を原点とする位置情報を呼出し、頂
点の位置情報及びワークの傾斜角からワーク上の前記設
定位置情報を補正する。
1つ】前記補正後の位置へロボット本体を移動させる。
2010ボット本体が補正摂の(ff置に移動すると移
動完了信号を送出する。
21]移動完了信号と同時にねじ締め機が駆動される。
22】ねじ締めが完了し、プログラムエンドエンド信号
が送出されない時、即ちすべての設定位置情報の補正完
了でない時ステップ送りを行ない、次の点の作業位置を
呼び出す。181に戻る。
23】プログラムエンド信号が送出されると2】に戻り
、次回の操作に備える。
(以下ティーチングモード及び手動モードについては説
明を省略する。) 上記フローチャートに従いロボット本体を駆動するよう
に(j4成されている。即ち、第3図に示すにうに阜ハ
(村1部をイ1するワーク10の作業位置の設定位に7
情?1iが(×、Y)にティーチングされたとすると、
ディーヂング時のワーク10に対する所望ワーク10a
の傾斜角O及び基準縁部のなず頂点Aの(r7置情報を
検出づ−る。そのため、まず、塁Ql+縁部の2点の位
置情報(X 1、Y 1) (X 2、Y 2)及び他
方の基準縁部の2点の位置情報(X 3、Y3)(X4
、Y 4>を検出する。これらの蛸とXセンサ18間ま
たは、Yセンサ−19間の距離(h)とから 基準縁部のなす頂点△をXt XYtどすると、ワーク
の作業位置(X、Y)は次式によりその姿勢及び位nに
応じた補正位置情報(x o、 y o)に補正される
X0=Xsinθ+y cos e十x tYO−−X
cosθ+Ysine+Yt尚、前記x t 、 Y 
1−ワーク10a上(J) 4 個C) 位置ffi報
から算出するように構成されている。
上記直交座標型ロボットにおいて、2個の基tII縁部
を右するワーク10の頂点Aを原点としてワーク10上
の作業位置をプログラマ部15から投入する。
その後、所定の作業位置にワーク10aを概略配置する
。この状態から原点校正を行41って後、自動モードを
選択する。さらに、作業スタートスイッチをオンにする
と、第1モータ4及び第2モータ6が作動し、センサが
ワークに接近して停止する。
その後、シリンダが作動して、XlY両センザが所定の
検査位置に達する。この状態から、まず第2モータ6が
作動してザブテーブル3が(4−)Y方向に移動する。
ワーク10aの基準縁部をYセン+J19aが検出づる
と、その出力が反転するとともにこの時の位置情報をr
ic!憶する。さらに、サブテーブル3を(十)Y方向
に移動づる。ワーク10aの基準縁部を他方のYセンサ
19bが検出し、その出力が反転すると、ザブテーブル
3を(−)Y方向に検出速度よりは小さい中速度で移動
させる。
前記Yセン1ノ191)が再度縁部を検出すると、前記
サブテーブル3を(+)Y方向に低速度で移動させる。
この状態から前記Yセンサ19bが縁部を検出すると、
サブテーブル3を停止させ、この時の位置情報を記憶す
る。この時、サブテーブル3の移動速度が小さいため、
全くオーバランを生じない。しかも、移動速度は段階的
に小さくなっているため、縁部検出までの時間は短くて
済む。2個のYセンサ19a 19bが基準縁部を検出
して後、この時のXセンサ18a 、 18bの出力状
態によって(+)または(−)X方向を選択し、メイン
テーブル5を移動させる。Xセンサ18bがワーク10
aの他方の基準縁部を検出するとその出力の反転時の位
置情報を記憶する。又、この時の他方のXセン+Ji8
aの状態によっ、て(十)または(−)X方向を選択し
てメインテーブル5を継続して移動させる。他方のXセ
ンサ18aがワーク10aの基準縁部を検出してその出
ノ〕が反転すると、メインテーブル5を逆方向に検出速
度よりは小さい中速度で移動させる。この他方のXセン
サ18aが再度縁部を検出すると、前記メインテーブル
5を逆方向に低速度で移動させる。この状態から前記×
センサ18aが縁部を検出すると、メインテーブル5を
停止させ、この時の位置情報を記憶する。この時、メイ
ンテーブル5の移動速度が小さいため、全くオーバラン
を生じない。しかも、サブテーブルの場合と同様に縁部
検出時間は短くて済む。前記(X)、(Y)方向者2点
の位(6情報からワーク10aの基準縁部がなす頂点の
位置情報とワーク10aの傾斜角とを算出する。さらに
、これIうの値からワーク10a上の作業位置の設定位
置情報を補正し、補正位置情報を算出する。その後、メ
インテーブル5及びザブテーブル3をこの補正位置情報
に達するように移動させ、ワーク10a上の所定作業位
置でねじ締め機2を駆動し、所定の作業を行なう。
作業終了後、次の作業位置の位置情報を呼び出し、前記
同様に補正位置情報を算出して次回のねじ締め作業を順
次行ない、すべての作業を終了する。その後、メインテ
ーブル5及びサブテーブル3【ま原5:J位首に復帰し
て次回の作業に備える。
以1−説明したように本発明はワークの縁部を検出づる
時にての検査j*痕を3段階に設定するように構成して
いるため、ワークの縁部を検出する時間が’)、t7 
<てづみ、迅速な位置決め作業を行なうことが出来るば
かりか、ロボット本体をオーバランなしに停止させるこ
とができ、極めて高精疫な位置検出ができる等の利点が
ある。又、本発明は概略配置されたワークの姿勢及びそ
の位置に応じて設定位価情報を補正する位置決め装置に
併用することにより、ワークを正確に位置決めしなくて
も、又ワークを認識する為の高価な知覚センサを用いな
くても極めて正確に所定の作業位置で作業を行なうこと
ができる等の利点がある。
尚、実施例は直交座標型のロボットについて説明されて
いるが、多関節型のロボットについても同様の効果がも
ICらされる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係わる産業用ロボットの全体説明図、
第2図は第1図の要部拡大平面図、第3図は本発明の詳
細な説明する概略説明図、第4図は本発明の詳細な説明
するフローチャートである。 1 直交座標型ロボット、2 ねじ締め機、3 サブテ
ーブル、 4 第1モータ、5 メインテーブル、 6
 第2モータ、7 ドライバピッ]〜、 8 シュート
レール、9 チャック爪、 10.10a ワーク、1
1 センサ取り付は板 14 制tm装置、 15 プログラマ部、 16 中央制御部、17モ一タ
駆動部、18a、18b Xセンサ、19a、19b 
Yセンサ、20 記憶部、21 シリンダ、 22 ロ
ンド) 特許出願人 日東精工株式会社 手続ンl)正置 く方式) 特許庁長官 殿 1、事イ′lの表示 ■日用58年特許願第214462@ 2、発明の名称 産業用ロボットのワーク位置検出装置 3、?11i正をする者 事件との関係 特許出願人 京都府綾部市井倉町梅ケ畑20番地 ニットウセイコウ 日 東 精 工 株 式 会 社 4、補正命令の日付 別紙の通り(内容に変更なし)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)[−夕により駆動されて任意に移lII″rjるよ
    うに配置されたロボット本体を有する産業用ロボッ1−
    において、 ロボット本体と一体に移動するように少なくとも1個の
    位置検出センサを配置するとともに、この位置検出セン
    サによりワークの縁部を検出するにうに椙成し、 110ボット本体を所定方向に所定の速度で移動させる
    とともに位置検出センサの出力を判断する。 21位位置検出センサ出力が反転しない時、1]に戻る
    。 3】位置検出センサの出力が反転し、ワークの縁部を検
    出した時前記ロボット本体を停止させる。 4】前記ロボット本体を前記速度よりも遅い中速度で逆
    方向に移動させるとともに前記位置検出センサの出力を
    判断する。 5】位置検出センサの出力が反転しない時、4】に戻る
    。 61位位置検出センサ出力が再度反転し、初期の状態に
    復帰し、前記ワークの縁部を再度検出した時、前記ロボ
    ット本体を停止させる。 7]前記ロボット本体を再度逆方向へ前記中速痩J:り
    も遅い低速度で移動させるとともに位置検出センサの出
    力を判断する。 8】位置検出センサの出力が反転しない時、7】に戻る
    。 9】前記位置検出センサの出力が反転すると、ただちに
    ロボット本体を停止させる。 ことを特徴とするワーク位置検出装置。 2) サブテーブルをモータによりY軸方向に移動させ
    るとともにこのサブテーブルを移動自在に保持してしか
    も前記モータを一体に固定したメインテーブルをX軸方
    向に別のモータにより移動するように配置した産業用ロ
    ボットにおいて、ザブテーブルと一体に移動するように
    少なくとも1個の位回検出センサを配にするとともに、
    この位置検出はンナによりワークの縁部を検出するよう
    に構成し、 11一方のテーブルを所定方向に所定の速度で移動させ
    るとともに位置検出センサの出ツノを判断する。 2]位置検出センサの出力が反転しない時、1】に戻る
    。 3】位置検出センサの出力が反転し、ワークの縁部を検
    出した時前記テーブルを停止させる。 4】前記テーブルを前記速度よりも遅い中速度で逆方向
    に移動させるとともに前記位置検出センサの出力を判断
    する。 51位置検出センサの出力が反転しない時、4)に戻る
    。 6]位置検出センナの出力が再度反転し、初期の状態に
    復帰し、前記ワークの縁部を再度検出した時、前記テー
    ブルを停止させる。 7】前記テーブルを再度逆方向へ前記中速痕J:りも遅
    い低速度で移動させるとともに位置検出センサの出力を
    判断する。 8】位置検出センサの出力が反転しない時、7】に戻る
    。 91前記位置検出センザの出力が反転すると、ただちに
    テーブルを停止させる。 ことを特徴とするワーク位置検出装置。
JP21446283A 1983-11-14 1983-11-14 産業用ロボツトのワ−ク位置検出装置 Pending JPS60107104A (ja)

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