JPS62148173A - 関節型ロボツトの原点調整方法 - Google Patents

関節型ロボツトの原点調整方法

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JPS62148173A
JPS62148173A JP28708685A JP28708685A JPS62148173A JP S62148173 A JPS62148173 A JP S62148173A JP 28708685 A JP28708685 A JP 28708685A JP 28708685 A JP28708685 A JP 28708685A JP S62148173 A JPS62148173 A JP S62148173A
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robot
calibration
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zero degree
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信利 鳥居
内藤 保雄
和久 大塚
正 佐藤
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は、ロボット機構部の各駆動軸の姿勢角度をロボ
ット制御部の現在位置表示に合わせるための調整(キャ
リブレーション)を行なう関節型ロボットの原点調整方
法に関し、更に詳しくは。
所定の基準点におけるキャリブレーションが行なえない
場合に簡単にゼロ度位置での補正量を決定できるように
した関節型ロボットの原点調整方法に関する。
(従来の技術) 近年、半導体の組立や電子部品のプリント基板への組込
みのような作業を、水平面内で移動するコンベアベルト
の前に設置されたロボットにより行なわせるため、たと
えば水平方向に回動する複数の腕を有する水平関節型ロ
ボットなどが開発されている。この種の関節型工業用ロ
ボットにおいては、プログラムされたコントロールデー
タに従って所定の作業を精度良く実行させるには、ロボ
ットの操作前にロボット機構部の座標系とロボット制御
部の座標系とを精度良く一致させるいわゆるゼロ度調整
(キャリブレーション)が必要である。従来は、アーム
間等、各連結境界部分にそれぞれ基準位置を示すための
目印あるいは位首決めピン等を設けて基準位置合せを行
っていた。
(発明が解決しようとする問題点) この方法は、各目印、ビン等の位置合せ誤差が累積して
最終的にキャリブレーションに大きな累積誤差を生じる
という欠点がある。
そのため、出願人は、水平関節型ロボットを工場などに
設置して所定の作業を行なわせる前に、ゼロ度調整治具
を基台の台座に固定し、さらにテーブル状の治具と円柱
状の治具を用い、ロボット制御部の座標とロボット機構
部の座標とを一致させ、これを数値制御装置に登録し、
キャリブレーションを行うものを提案している(特願昭
6O−200813)、こうしたゼロ度調整治具などを
ロボットのベースの較正点に固定して原点調整する方法
では、位置合わせ誤差の累積がない反面、ロボットのア
ームを例えば第5図に示すような基準姿勢にセットしな
ければならず、ユーザがロボットをラインに設置した後
では、コンベアベルトなどの作業台が邪魔をして、基準
姿勢を取ることがでさす原点調整が行なえない場合が生
じる。
本発明は、こうした従来の問題点を無くするためになさ
れたものであり、その目的は、所定の基準点におけるキ
ャリブレーションが行なえない場合でも簡単にゼロ度位
置での補正量を決定できる関節型ロボットの原点調整方
法を提供することにある。
(問題を解決するための手段) 上記目的を達成するために本発明は、ロボット機構部の
座標系の基準点に所定のゼロ度調整治具を固定して、こ
の基準点でロボット制御部の座標系の動作基準点を位置
合せして複数駆動軸のゼロ度位訂を調整する関節型ロボ
ットの原点調整方法において、前記基準点とは別に設定
された較正点の位置データを記憶するステップと、前記
ゼロ度調整治具を前記較正点に固定してロボット制御部
の座標系の動作基準点を位置合せするステップと、前記
複数駆動軸のゼロ度位置補正量を前記較正点の位置デー
タによって演算するステップとから構成され、関節形ロ
ボットのキャリブレーションを行うようにしたことを特
徴とする関節型ロボットの原点調整方法を提供している
(作用) 本発明方法によれば、関節型ロボットを設置した後、こ
れを使用する前に、ロボットの本体ベース部以外に基べ
ち点となる較正点を設定しているので、ロボットの運動
系部品を交換した場合や。
アーム先端部等の衝突によって基部位置がずれた場合な
どの基準位置合わせのための較正作業が容易に行なえる
(実施例) 以下、本発明方法の一実施例を、図面を用いて第2図は
、サーボ制御されるロボット制御装置の一例を説明する
ためのブロック図である。
このロボット制御装置は、図示しないプレイバック式1
業用ロボツトの教示、記憶、再生動作を制御するもので
、ディスプレイ装置LOOを有した教示操作盤101に
より教示モード、リピートモード等のモードを選択し、
制御プログラムを記憶しているROM104の制御下で
ハンドを移動させて教示を行なうとともに、サーボモー
タのシャフトにはパルス発生器が取付けられ、各軸の移
動量が処理装置103により演算されて、データメモリ
105に記憶されるようになっている。
さらに、処理装置103は後述する較正点の位置データ
などのパラメータを記憶するパラメータメモリ102、
ロボット指令データメモリ106などを有しており、そ
の他接続される周辺装置、作業装置、センサからの信号
にもとづいて所定のパルス分配器107にて各軸のパル
ス分配演算を行なって、各軸のサーボユニットを駆動制
御するようにしている。
第3図は、上記ロボット制御装置によりコントロールさ
れる6軸間節型ロボットの一例で、ロボットを所定の設
置面10に固定する固定ベース11を備えている。この
固定ベース11には、旋回可能なW軸駆動機構を有する
ボディー12が設置面10に垂直な軸線θの周りに回転
可能に取り付けられている。13はW軸アームであり、
軸線θと軸線Wとは互いに直交している。このW軸アー
ム13の先端にはU軸アーム14の後端が軸線Uの周り
に回転可能に取り付けられ、U軸アーム14の先端には
手首二二ッ)15の基部16がU軸アーム14の長手方
向の軸線γの周りに回転可能に取り付けられている。こ
の手首ユニット15の基部16には、手首中間部17を
介して手首先端部18が取り付けられ、それらの軸線γ
β、αはそれぞれ互いに直交している。
第4図は、上記ロボットのアーム先端を示しており、ロ
ボット制御装置に設定された座標系の動作基準点となる
上記手首先端部18には、通常はロボットハンドなどの
工具(ツール)が装着されるが、ここでは基準位置決め
のための所、定の治具19が取り付けられている。この
治具19は、軸線αに対し直交する第1平面20と、第
1平面20に対し直交する第2平面21と、第1、第2
平面20.21に対して直交する第3平面22とを有し
ている。
他方、固定ベース11の基準点を決める基準面11aに
は、支持体23がボルト等により取外し可能に固定され
、前記治具19が近接することでロボットの基準位置を
決定できるようになっている。すなわち、この支持体2
3は、この固定ベース11に設定される直交空間座標系
でのXY座標面に平行な第1フレーム24、同YZ座標
面に平行な第2フレーム25および同xZ座標面に平行
な第3フレーム26とを有している。これら3つのフレ
ーム24〜26には、それぞれダイアルゲージ27〜3
2が取り付けられ、この支持体23に近接された治具1
9の各平面のなす姿勢を検出するための基準面を構成す
るようになっている。そして、第6図に示すように、こ
の基準点とは別に、固定ベース11とは異なる前記ロボ
ットの設置面lO上に、位置決めピン33などで設定し
た較正点に、支持体23を固定することもできるように
なっている。
次に本発明の調整方法について、第1図を参照しながら
説明する。
あらかじめ、工場などに設置されるロボットはキャリブ
レーションが行なわれているから、設置時にコンベアベ
ルトなどの作業台34に邪魔されない設置面10の所定
箇所を較正点と決め1位置決めピン33などを植設し、
ロボットのアームの先端部18を動かして、基準面11
aに設定された通常の基準点からの距離をロボット機構
部の座標系において読み込んでおく。この時の位置デー
タは、その後ゼロ度調整治具つまり支持体23と治具1
9を通常の基準点で位置合わせできず較正点にて位置合
わせした際に読み出され、較正点での位置補正量を演算
した結果から基準点での補正量に変換される。そして、
操作盤のキャリブレーションセットボタンを押圧すると
、この補正量がロボットのx、y、z軸と手首の回転軸
のイニシャルデータとしてデータメモリ105に記憶さ
れ、ロボット機構部の座標系とロボット制御部の座標系
が精度良く完全に一致したことになる。
このようなキャリブレーション動作が終了した後は、支
持体23および治具19をそれぞれ較正点の位置決めピ
ン33と手首先端部18とから取り外し、手首に所定の
工具を取り付けて、教示を行った後1通常のロボット運
転を行う。
すなわち、較正点での各駆動軸のゼロ度位置補正量と、
較正点の位置データとをそれぞれ処理装置105に入力
して、各動作軸の正しい現在位置を演算することができ
、これによりロボット制御部の位置表示を補正すること
ができる。
以上、一実施例について説明したが、本発明方法は上記
実施例にのみ限定されるものではなく、基準点とは別に
設定される較正点を予めロボットのベースの背面側に決
めておき、その位置データをロボット制御部に記憶させ
ておいてもよいし、また位置合わせのための手段はダイ
アルゲージの他にも種々の位置測定機器を使用すること
が出来る。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明方法によれば、関節型ロボ
ットを設置した後、これを使用する前に、ロボットの本
体ベース部以外に基準点となる較正点を設定し、所定の
基準点におけるキャリブレーションが行なえない場合で
も簡単にゼロ度位置での補正量を決定できるので、ユー
ザ側でロボットの連動系部品を交換した場合癌、アーム
先端部等の衝突によって基準位置がずれた場合などの基
準位置合わせのための較正作業が容易に行なえる関節型
ロボットの原点調整方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明方法の一実施例を示す流れ図、第2図
は、サーボ制御されるロボット制御部の一例を示すブロ
ック図、第3図は、6軸間節型ロボットの一例を示す一
部断面側面図、第4図は、同ロボットのアーム先端を示
す斜視図、第5図は、従来の原点較正方法を示す説明図
、第6図は、較正点でのロボットの位置合わせの状態を
示す一部断面側面図である。 100・・・ディスプレイ装置、103・・・処理装置
、105・・・データメモリ、19・・・治具、23・
・・支持体、27〜32・・・ダイアルゲージ、33・
・・位置決めピン、34・・・作業台。 特許出願人 ファナック株式会社 代 理 人 弁理士 辻   實 z:j /γ2717 第4図 2′   第5図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ロボット機構部の座標系の基準点に所定のゼロ度
    調整治具を固定して、この基準点でロボット制御部の座
    標系の動作基準点を位置合せして複数駆動軸のゼロ度位
    置を調整する関節型ロボットの原点調整方法において、
    前記基準点とは別に設定された較正点の位置データを記
    憶するステップと、前記ゼロ度調整治具を前記較正点に
    固定してロボット制御部の座標系の動作基準点を位置合
    せするステップと、前記複数駆動軸のゼロ度位置補正量
    を前記較正点の位置データによって演算するステップと
    から構成され、関節形ロボットのキャリブレーションを
    行うようにしたことを特徴とする関節型ロボットの原点
    調整方法。
  2. (2)ロボット機構部の座標系における前記較正点の位
    置を、前記関節型ロボットの各駆動軸を駆動することで
    読み取って記憶するようにしたことを特徴とする特許請
    求の範囲第(1)項記載の関節型ロボットの原点調整方
    法。
JP28708685A 1985-12-20 1985-12-20 関節型ロボツトの原点調整方法 Granted JPS62148173A (ja)

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