JPS61235909A - ロボツトの基準点調整方法およびロボツトの座標系上の制御点と実際の作業基準点とのずれ量の検出器 - Google Patents

ロボツトの基準点調整方法およびロボツトの座標系上の制御点と実際の作業基準点とのずれ量の検出器

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JPS61235909A
JPS61235909A JP7636285A JP7636285A JPS61235909A JP S61235909 A JPS61235909 A JP S61235909A JP 7636285 A JP7636285 A JP 7636285A JP 7636285 A JP7636285 A JP 7636285A JP S61235909 A JPS61235909 A JP S61235909A
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JP
Japan
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robot
reference point
point
coordinate system
actual work
Prior art date
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Pending
Application number
JP7636285A
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English (en)
Inventor
Koki Ono
幸喜 小野
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS61235909A publication Critical patent/JPS61235909A/ja
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    • 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、ロボットの基準点調整方法と、この方法を実
施するために使用するロボットの座標系上の制御点と実
際の作業基準点とのずれ量の検出器に関する。
〔発明の背景〕
ロボットによシ、例えば溶接やシーリング作業を行う場
合、その準備作業としてトーチやシーリングガンの基準
点調整作業がある。
そして、従来の基準点調整方法は、作業工具取付部とし
ての取付金具に設けられた長大とねじとを利用して作業
工具を機械的に調整し、ロボットの座標系上の制御点に
実際の作業基準点を合わせるよう圧していた。
その結果、従来の基準点調整方法では、調整作業が非常
に煩雑になる問題があシ、また取付金具の加工誤差等に
より調整不能となる問題があり、2次元のずれしか調整
できず、8次元のずれには対応できないという問題があ
った。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、前記従来技術の問題を解決し、基準点
の調整作業を著しく単純化でき、しかも確実にかつ高精
度に調整可能なロボットの基準点調整方法を提供するこ
とにあり、本発明の他の目的は、前記本発明方法を実施
するために好適な、ロボットの座標系上の制御点と実際
の作業基準点とのずれ量の検出器を提供することにある
〔発明の概要〕
本発明方法は、ロボットの作業工具取付部に作業工具を
取り付け、ロボットの座標系上の制御点と、前記作業工
具を取り付けた時の実際の作業基準点とのずれ童を測定
した後、座標系上の制御点を補正し、ロボットの目標点
を実際の作業基準点に合致させ、この実際の作業基準点
く基づいてロボットを制御するようにしたところに特徴
を有するもので、この構成により、基準点の調整作業を
著しく単純化でき、確実にかつ高精度K11l!整する
ことができる。
また、本発明検出器はロボットと同一座標系内に一端部
を固定する第1の棒の他端部に、軸方向に伸縮自在に第
2の棒を嵌合し、この第2の棒の先端部に、これの軸回
シに回転可能な回転板を設け、この回転板に前記第2の
棒の軸方向と直角方向に伸縮自在に第3の棒を設けたと
ころに特徴を有するもので、この構成により、ロボット
の座標系上の制御点と実際の作業基準点との8次元のず
れ量を高精度に測定することが可能で、前記本発明方法
の実施に寄与することができる。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を図面によシ説明する。
第1図〜第5図は、溶接用ロボツ)K適用した本発明方
法の一実施例を示す。
これらの図に示すロボットの基準点調整方法は、その第
1図に示すように、工程1〜工程■を有している。
この実施例で対象とするロボットは、第2図に示すよう
に、ロボット本体1と、旋回部2と、上腕部8と、前腕
部4と、これの先端部に設けられた曲げ軸5およびひね
9軸6と、作業工具取付部としての取付金具7とを備え
ている。
そして、前記工程lでは第2図に示すごとく、取付金具
7に作業工具としてのトーチ8を任意に取り付ける。
次に、前記工程■では第3図に示すように、ロボットの
ひねり軸6を介して、ロボットと同一座標系内に検出器
9′t−取り付け、ロボットの座標系上の制御点Aと実
際の作業基準点Bとのずれ童としての補正データの測定
を行う。この測定は、実際の作業基準点Bに位置するト
ーチ8の先端部K。
検出器9の第3の棒17の先端部を当てて行い、曲げ軸
5の中心Pからの距離L4 と、ひねり軸6の中心から
の距)II Lsと1回転角θ、の測定値を一旦制御装
置や補助制御装置へ登録する。
なお、第3図中、10は検出器の第1の棒、12は同第
2の棒、14は同回転板支持部、15は回転板をそれぞ
れ示す。
ついで、前記工程■では前記測定値を例えば制御装ft
K登録した場合には、その制御装置操作面より補正デー
タの入力を行う。
一方、前記工程■では現在値の関節位置データ、つまシ
現在のロボットの関節位置データの取り込みを行い、つ
いで前記工程Vでは現在値の関節座標を直交座標へ変換
する。この関節座標から直交座標への変換は、次のよう
にして行う。
すなわち、第5図に示すように、関節座標をθ7、θ1
、θ8、θいθ5.とする時、直交座標XbY、Zはこ
こに、 K6=L1sinθz+L4cosθg 十L4 co
sθ4十Ls coaθgsinθ4 となる。
次に、前記工程■では目標点の位置計算を行う。
これは、(1)式中のL4、L5、θ、にそれぞれ前記
実際の作業基準点を測定することによって得られた補正
データを入れることくよって求められる。
これによって、目標点を実際の作業基準点Bに合致させ
ることができる。
ついで、前記工程■では目標点の直交座標を関節座標へ
変換し、前記工程■において実際の作業基準点Bの位置
制御、つまクロポットを実際の作業基準点Bに基づいて
制御する。
この実施例の基準点調整方法によれば、トーチ8の取り
付は位置を機械的に調整してロボットの座標系上の制御
点Aに合わせる従来技術と興なり、実際の作業基準点B
としてのトーチ8の取り付は位置に目標点を合致させる
ようKしているので、ロボットの基準点調整を著しく単
純化することが可能となる。
また、この実施例の基準点調整方法では、ロボットの座
標系上の制御点Aと実際の作業基準点Bとの8次元のず
れ量を測定し、その測定した補正データによりロボット
の座標系上の制御点Aを補正し、目標点を計算するよう
Kしているので、基準点調整を確実にかつ高精度に行う
ことができる。
なお、本発明方法は図面に示す溶接用ロボットに限らず
、シーリング用ロボット等、作業工具取付部に外部から
作業工具を任意に取り付ける型式のプロセスロボット全
般に適用することができる。
次に、第3図、第6図および第7図は、本発明検出器の
一実施例を示す。
これらの図に示す検出器9は、第1の棒lOと、K2の
棒12と、回転板15と、第3の禅17とを備えて構成
されている。
前記第1の棒lOは、その一端部を介して、ロボットの
ひねり軸6に固定し得るようになっている。また、第1
の$10には第2の棒12を伸縮可能に支持すべく溝1
1が形成されている。
前記第2の棒12は、前記第1の棒10の他端部に、前
記溝11を介して軸方向に伸縮自在に嵌合されている。
また、第20棒12には第6図に示すように、目盛18
が施されている。さらに1第2の棒12の他端部には、
回転板支持部14が一体に設けられている。
前記回転板15は、前記第2の棒12に設けられた回転
板支持部14に支持され、第2の棒12の軸回)に回転
可能に取り付けられている。さらに、この回転板15に
は第7図に示すように、目盛16が施されている。
前記第3の棒17は、前記回転板15に支持されておシ
、前記第2の棒12の軸方向と直角方向に伸縮自在処取
り付けられている。また、この第3の棒17には第7図
に示すように、目盛18が施されている。
前記実施例の検出器は、次のように使用され、作用する
すなわち、溶接用ロボットの座標系上の制御点Aに対す
るトーチ8の実際の作業基準点Bのずれ量を測定する場
合には、ロボットのひねシ軸6に第1の棒10を介して
固定し、ロボットと同一座標系内に取り付けて使用する
そして、実際の作業基準点Bを目標に、第2の棒12を
伸縮させ、回転板15を回転させ、かつ第1の棒17を
伸縮させて第3図に示すようK。
第3の棒17の先端部をトーチ8の先端部に当て、その
時の第2の棒12の目盛18と、回転板15の目盛16
と、第3の棒17の目盛18とを読み取ることによシ、
第4図に示す曲げ軸5の中心Pからの距離り、と、ひね
り軸6の中心からの距離り、と、回転角θ、とを同時に
測定することができる。
したがって、この実施例の検出器9によれば、ロボット
の座標系上の制御点AK対する実際の作業基準点Bの3
次元のずれ量を確実に、高精度Kかつ簡単に測定するこ
とができる。
また、この実施例の検出器9は溶接用ロボットに限らず
、作業工具取付部に外部から任意に取勺付けられた作業
工具全般について、ロボットの座標系上の制御点Aに対
するずれ量の測定に適用し得ること勿論である。
〔発明の効果〕
以上説明した本発明方法によれば、ロボットの作業工具
取付部に作業工具を取り付け、ロボットの座標系上の制
御点と、前記作業工具を取り付けた時の実際の作業基準
点とのずれ量を測定した後、座標系上の制御点を補正し
、ロボットの目標点を実際の作業基準点に合致させ、こ
の実際の作業基準点に基づいてロボットを制御するよう
Kしているので、基準点の調整作業を著しく単純化し得
る効果を有する外、ロボットの基準点を確実Kかつ高精
度に調整し得る効果がある。
また、本発明検出器によれば、ロボットと同一座標系内
に一端部を固定する第1の棒の他端部K。
軸方向に伸縮自在に第2の棒を嵌合し、この第2の棒の
先端部に、これの軸回)K回転可能な回転板を設け、こ
の回転板に前記第2の棒の軸方向と直角方向く伸縮自在
に第3の棒を設けているので。
前記方法を実施するに当たって、ロボットの座標系上の
制御点と実際の作業基準点との8次元のずれ量を高精度
で測定し得る効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法の一実施例のフローチャート、第2
図はロボットの作業工具取付部上しての取付金具に作業
工具としてのトーチを取り付けた状態を示す側面図、第
3図はロボットのひねシ軸に検出器を取り付けた状態を
示す一部破断側面図、第4図は検出器によりはポットの
座標系上の制御点と実際の作業基準点とのずれ量を測定
する工程の説明図、第5図はロボットの各部の関節座標
と実際の作業基準点との位置関係の説明図、第6図はロ
ボットの座標系上の制御点と実際の作業基準点とのずれ
素の検出器の拡大一部破断側面図、第7図は同底面図で
ある。 A・・・ロボットの座標系上の制御点、B・・・実際の
作業基準点、θ、〜θ4・・・ロボットの関節座標上の
位置% L4・・・曲げ軸中心からの距離、L、・・・
ひねり軸中心からの距離、θ、・・・作業工具の回転角
、1・・・ロボット本体、2・・・ロボットの旋回部、
8・・・同上腕部、4・・・同前腕部、5・・・同曲げ
軸、6・・・同ひねル軸、7・・・作業工具取付部とし
ての取付金具、8・・・作業工具としてのトーチ、9・
・・ロボットの座標系上の制御点と実際の作業基準点と
のずれ量の検出器、10・・・検出器の第1の棒、12
・・・同第2の棒、1B・・・第2の棒の目盛、15・
・・検出器の回転板、16・・・回転板の目盛、17・
・・検出器の第3の棒、18・・・第3の棒の目盛。 代理人 弁理士 小 川 勝 男 $  1  面 第 21![ $ 3 目 第 4  図 $ 5 図 茅 6 圀 第 7 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ロボットの作業工具取付部に作業工具を取り付け、
    ロボットの座標系上の制御点と、前記作業工具を取り付
    けた時の実際の作業基準点とのずれ量を測定した後、座
    標系上の制御点を補正し、ロボットの目標点を実際の作
    業基準点に合致させ、この実際の作業基準点に基づいて
    ロボットを制御することを特徴とするロボットの基準点
    調整方法。 2、ロボットと同一座標系内に一端部を固定する第1の
    棒の他端部に、軸方向に伸縮自在に第2の棒を嵌合し、
    この第2の棒の先端部に、これの軸回りに回転可能な回
    転板を設け、この回転板に前記第2の棒の軸方向と直角
    方向に伸縮自在に第3の棒を設けたことを特徴とするロ
    ボットの座標系上の制御点と実際の作業基準点とのずれ
    量の検出器。 3、特許請求の範囲第2項において、前記第2の棒と回
    転板と第3の棒とに目盛を施したとを特徴とするロボッ
    トの座標系上の制御点と実際の作業基準点とのずれ量の
    検出器。
JP7636285A 1985-04-12 1985-04-12 ロボツトの基準点調整方法およびロボツトの座標系上の制御点と実際の作業基準点とのずれ量の検出器 Pending JPS61235909A (ja)

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JP (1) JPS61235909A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1990011872A1 (en) * 1989-03-31 1990-10-18 Fanuc Ltd Method for setting tool center point for robot
FR2979271A1 (fr) * 2011-08-29 2013-03-01 Peugeot Citroen Automobiles Sa Controle et reglage de systeme de tete de brasage laser
WO2014129162A1 (ja) * 2013-02-25 2014-08-28 パナソニック株式会社 産業用ロボットおよび産業用ロボットのツール取り付け位置の較正方法

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