JP7436188B2 - 座標系設定システムおよび座標系設定方法 - Google Patents
座標系設定システムおよび座標系設定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7436188B2 JP7436188B2 JP2019213251A JP2019213251A JP7436188B2 JP 7436188 B2 JP7436188 B2 JP 7436188B2 JP 2019213251 A JP2019213251 A JP 2019213251A JP 2019213251 A JP2019213251 A JP 2019213251A JP 7436188 B2 JP7436188 B2 JP 7436188B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coordinate system
- model
- dimensional
- probe
- tool
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 35
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 67
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 28
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 17
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 3
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 17
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 230000036544 posture Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1679—Programme controls characterised by the tasks executed
- B25J9/1692—Calibration of manipulator
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1656—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J18/00—Arms
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/002—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
- G01B5/004—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring coordinates of points
- G01B5/008—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring coordinates of points using coordinate measuring machines
-
- 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
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/401—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for measuring, e.g. calibration and initialisation, measuring workpiece for machining purposes
-
- 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
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/37—Measurements
- G05B2219/37193—Multicoordinate measuring system, machine, cmm
-
- 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
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
- G05B2219/39021—With probe, touch reference positions
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
また、ロボットの先端部に検出対象を取付け、ロボットを複数の姿勢にしながら、各々の姿勢において検出対象の位置を計測し、これによりロボットに対する検出対象の位置を設定する技術が知られている。例えば特許文献1を参照されたい。
前述の事情に鑑み、簡便且つ正確にツールの先端の位置を設定できる技術が望まれている。
本開示の第2態様の座標系設定システムは、前記プローブの接触位置を計測する三次元形状測定装置と、被測定部の三次元モデルを格納している記憶装置と、を備え、前記被測定部が、ロボットに取付けられたツール、前記ツールによる作業が行われるワーク、又は、前記ワークを固定する治具であり、前記三次元モデルには、モデル座標系が設定されていると共に、前記三次元モデルの原点位置の情報が含まれており、前記三次元モデルが、前記被測定部における互いに離れた複数の注目部位のモデルであり、前記三次元形状測定装置が、前記ロボットの先端部に前記プローブを複数回接触させた時に前記先端部の位置を計測する位置計測処理と、前記被測定部における前記複数の注目部位のモデルに対応する位置に前記プローブを複数回接触させた時に、前記複数の注目部位のモデルに対応する前記被測定部の形状を計算する形状計算処理と、を行い、前記三次元形状測定装置又は前記ロボットのロボット制御装置が、計算された前記被測定部の形状と前記三次元モデルの形状との差を計算する差計算処理と、計算された前記差を用いて前記三次元モデルにおける前記原点位置および前記モデル座標系をシフトすることによって前記被測定部の座標系を設定する座標系設定処理と、を行う。
本実施形態のロボット1は、図1に示されるように、アーム10と、アーム10を制御するロボット制御装置20とを備える。また、このロボット1は、アーム10の先端部である手首フランジ12にツール30が取付けられ、ロボット1はツール30を用いてアーク溶接等の所定の作業を行う。ツール30がハンドである場合は、ロボット1はツール30を用いてワークWの取出し等の所定の作業を行う。ツール30はロボット1に取付けられる公知の様々なツールであり得る。
また、本実施形態の座標系設定システムは、操作者が手によって支持するプローブ装置60を有する(図3)。プローブ装置60が三次元測定機40の一部であってもよい。
三次元測定機40は、図5に示されるように、CPU等のプロセッサ41と、表示装置42と、不揮発性ストレージ、ROM、RAM等を有する記憶装置43と、キーボード、タッチパネル、操作盤等である入力装置44と、信号の送受信を行うための送受信部45と、受光部46とを備えている。
また、三次元測定機40は、記憶装置43に格納された計測指示プログラム43cに基づき、表示装置42に位置計測のための指示を表示する。
この場合、記憶装置43には、ワークWの一部に対応した三次元モデル43eが格納されている。一例では、ツール30において、図7の第1の特徴W1、第2の特徴W2、および第3の特徴W3の三次元モデル43eが格納されている。一例では、第1の特徴W1、第2の特徴W2、および第3の特徴W3はそれぞれ円形の内周面である。また、本実施形態では、三次元モデル43eは、互いに離れた複数の注目部位のモデルである。
また、上記実施形態では、プローブ63を接触させるべき面が三次元測定機40の表示装置42又はロボット制御装置20の表示装置22に表示される。当該構成も、被測定部の座標系の設定に慣れていない操作者が、座標系の設定作業を正確且つスムーズに行うために、有利である。
10 アーム
11 サーボモータ
12 手首フランジ(先端部)
20 ロボット制御装置
22 表示装置
23 記憶装置
23b 動作プログラム
30 ツール(被測定部)
31 固定部材
32 ツール本体
40 三次元測定機(三次元形状測定装置)
42 表示装置
43 記憶装置
43b 位置計測プログラム
43c 計測指示プログラム
43d,43e 三次元モデル
50 可動台車
60 プローブ装置
61 グリップ部
62 発光部
63 プローブ
201,202 座標系
W ワーク(被測定部)
J 治具(被測定部)
Claims (9)
- プローブと、
前記プローブの接触位置を計測する三次元形状測定装置と、
ロボットに取付けられたツールの三次元モデルを格納している記憶装置と、を備え、
前記三次元モデルには、前記ツールにおける注目部位のモデルと、前記三次元モデルにおいて前記注目部位とは異なる前記ツールの先端の位置である原点位置の情報が含まれており、
前記三次元形状測定装置が、
前記ロボットの先端部に前記プローブを複数回接触させた時に前記先端部の位置を計測する位置計測処理と、
前記ツールにおける前記注目部位のモデルに対応する位置に前記プローブを複数回接触させた時に前記ツールにおける前記注目部位のモデルに関する部分の形状を計算する形状計算処理と、を行い、
前記三次元形状測定装置又は前記ロボットのロボット制御装置が、
計算された前記ツールにおける前記注目部位のモデルに関する部分の形状と前記三次元モデルの形状との差を計算する差計算処理と、
計算された前記差を用いて前記三次元モデルにおける少なくとも前記原点位置をシフトすることによって、前記ツールの前記先端の座標系を設定する座標系設定処理と、を行う座標系設定システム。 - 前記三次元形状測定装置又は前記ロボット制御装置が、前記座標系設定処理において、前記差を用いて前記三次元モデルにおける前記原点位置および前記三次元モデルに設定されたモデル座標系のX軸方向をシフトすることによって、前記ツールの前記座標系を設定する、請求項1に記載の座標系設定システム。
- 前記三次元形状測定装置が、前記形状計算処理において、前記ツールにおける前記注目部位のモデルに対応する位置に前記プローブを複数回接触させた時に、前記注目部位のモデルに対応する前記ツールの形状を計算する、請求項1又は2に記載の座標系設定システム。
- プローブと、
前記プローブの接触位置を計測する三次元形状測定装置と、
被測定部の三次元モデルを格納している記憶装置と、を備え、
前記被測定部が、ロボットに取付けられたツール、前記ツールによる作業が行われるワーク、又は、前記ワークを固定する治具であり、
前記三次元モデルには、モデル座標系が設定されていると共に、前記三次元モデルの原点位置の情報が含まれており、
前記三次元モデルが、前記被測定部における互いに離れた複数の注目部位のモデルであり、
前記三次元形状測定装置が、
前記ロボットの先端部に前記プローブを複数回接触させた時に前記先端部の位置を計測する位置計測処理と、 前記被測定部における前記複数の注目部位のモデルに対応する位置に前記プローブを複数回接触させた時に、前記複数の注目部位のモデルに対応する前記被測定部の形状を計算する形状計算処理と、を行い、
前記三次元形状測定装置又は前記ロボットのロボット制御装置が、
計算された前記被測定部の形状と前記三次元モデルの形状との差を計算する差計算処理と、
計算された前記差を用いて前記三次元モデルにおける前記原点位置および前記モデル座標系をシフトすることによって前記被測定部の座標系を設定する座標系設定処理と、を行う座標系設定システム。 - 前記三次元形状測定装置又は前記ロボット制御装置が、前記被測定部における複数の面にそれぞれ前記プローブを所定回数以上接触させた時に前記形状計算処理を行う、請求項4に記載の座標系設定システム。
- 前記被測定部における前記プローブを接触させるべき面を表示する表示装置を備える、請求項4又は5に記載の座標系設定システム。
- 前記プローブを備えたプローブ装置を備え、
前記プローブ装置が操作者の手によって支持されるものであり、
前記三次元形状測定装置が、前記操作者が前記プローブ装置を動かすことによって前記プローブを前記被測定部に複数回接触させた時に前記形状計算処理を行う、請求項4~6の何れかに記載の座標系設定システム。 - 前記三次元形状測定装置が、三次元視覚センサである、請求項1~7の何れかに記載の座標系設定システム。
- ロボットに取付けられたツールの三次元モデルを記憶装置に格納する格納ステップであり、前記三次元モデルには、前記ツールにおける注目部位のモデルと、前記注目部位とは異なる前記ツールの先端の位置である前記三次元モデルの原点位置の情報が含まれる、格納ステップと、
三次元形状測定装置を前記ロボットの近くに配置する配置ステップと、
前記ロボットの先端部にプローブを複数回接触させることによって、前記三次元形状測定装置によって前記先端部の位置を計測する位置計測ステップと、
前記ロボットに取付けられた前記ツールにおける前記注目部位のモデルに対応する位置に前記プローブを複数回接触させることによって、前記三次元形状測定装置によって前記ツールにおける前記注目部位のモデルに関する部分の形状を計算する形状計算ステップと、
前記三次元形状測定装置又は前記ロボットのロボット制御装置が、計算された前記ツールにおける前記注目部位のモデルに関する部分の形状と前記記憶装置に格納されている前記三次元モデルの形状との差を計算する差計算ステップと、
前記三次元形状測定装置又は前記ロボットのロボット制御装置が、計算された前記差を用いて前記三次元モデルにおける少なくとも原点位置をシフトすることによって前記ツールの前記先端の座標系を設定する座標系設定ステップと、を有する座標系設定方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019213251A JP7436188B2 (ja) | 2019-11-26 | 2019-11-26 | 座標系設定システムおよび座標系設定方法 |
CN202011255646.6A CN112936256A (zh) | 2019-11-26 | 2020-11-11 | 坐标系设定***及坐标系设定方法 |
US17/096,323 US20210154851A1 (en) | 2019-11-26 | 2020-11-12 | Coordinate-system setting system and coordinate-system setting method |
DE102020214657.8A DE102020214657A1 (de) | 2019-11-26 | 2020-11-20 | Koordinatensystem-festlegungssystem und koordinatensystemfestlegungsverfahren |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019213251A JP7436188B2 (ja) | 2019-11-26 | 2019-11-26 | 座標系設定システムおよび座標系設定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021084147A JP2021084147A (ja) | 2021-06-03 |
JP7436188B2 true JP7436188B2 (ja) | 2024-02-21 |
Family
ID=75784424
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019213251A Active JP7436188B2 (ja) | 2019-11-26 | 2019-11-26 | 座標系設定システムおよび座標系設定方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20210154851A1 (ja) |
JP (1) | JP7436188B2 (ja) |
CN (1) | CN112936256A (ja) |
DE (1) | DE102020214657A1 (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002046087A (ja) | 2000-08-01 | 2002-02-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 3次元位置計測方法及び計測装置並びにロボット制御装置 |
JP2013010149A (ja) | 2011-06-28 | 2013-01-17 | Denso Wave Inc | 6軸ロボットの軸間オフセット検出方法 |
JP2014018878A (ja) | 2012-07-13 | 2014-02-03 | Ihi Corp | ロボットシステム並びにロボット制御装置及び方法 |
JP2015089607A (ja) | 2013-11-07 | 2015-05-11 | 富士通株式会社 | ツール先端点情報補正プログラム、ツール先端点情報補正装置、及び、ツール先端点情報補正方法 |
JP2017198559A (ja) | 2016-04-27 | 2017-11-02 | 株式会社キーエンス | 光学式三次元座標測定器及びその計測方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3095523B2 (ja) * | 1992-05-14 | 2000-10-03 | 松下電器産業株式会社 | ロボットの原点調整方法 |
JP4020994B2 (ja) * | 1996-09-24 | 2007-12-12 | ファナック株式会社 | ロボットのツール座標系補正設定方法並びに該方法に使用するエンドエフェクタ |
JP4443497B2 (ja) * | 2005-11-02 | 2010-03-31 | パルステック工業株式会社 | 多自由度ロボットの位置決め誤差補正装置および同位置決め誤差補正方法 |
WO2012101956A1 (ja) * | 2011-01-27 | 2012-08-02 | パナソニック株式会社 | ロボットアームの制御装置及び制御方法、ロボット、ロボットアーム制御プログラム、並びに、集積電子回路 |
-
2019
- 2019-11-26 JP JP2019213251A patent/JP7436188B2/ja active Active
-
2020
- 2020-11-11 CN CN202011255646.6A patent/CN112936256A/zh active Pending
- 2020-11-12 US US17/096,323 patent/US20210154851A1/en active Pending
- 2020-11-20 DE DE102020214657.8A patent/DE102020214657A1/de active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002046087A (ja) | 2000-08-01 | 2002-02-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 3次元位置計測方法及び計測装置並びにロボット制御装置 |
JP2013010149A (ja) | 2011-06-28 | 2013-01-17 | Denso Wave Inc | 6軸ロボットの軸間オフセット検出方法 |
JP2014018878A (ja) | 2012-07-13 | 2014-02-03 | Ihi Corp | ロボットシステム並びにロボット制御装置及び方法 |
JP2015089607A (ja) | 2013-11-07 | 2015-05-11 | 富士通株式会社 | ツール先端点情報補正プログラム、ツール先端点情報補正装置、及び、ツール先端点情報補正方法 |
JP2017198559A (ja) | 2016-04-27 | 2017-11-02 | 株式会社キーエンス | 光学式三次元座標測定器及びその計測方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20210154851A1 (en) | 2021-05-27 |
CN112936256A (zh) | 2021-06-11 |
DE102020214657A1 (de) | 2021-05-27 |
JP2021084147A (ja) | 2021-06-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1579168B1 (en) | Workpiece inspection method and apparatus | |
JP5255012B2 (ja) | 歯車測定装置の校正方法 | |
US20160195382A1 (en) | A measurement method | |
JP2008256462A (ja) | 形状データの画像表示方法 | |
JP2015203567A (ja) | 計測システム | |
JP7236952B2 (ja) | 形状測定装置、及び形状測定方法 | |
KR20110085210A (ko) | 다축 제어 기계의 직선축과 회전축 간의 기하학적 오차 평가 방법 | |
JP5897671B1 (ja) | モータ端及び機械端の軌跡を表示する軌跡表示装置 | |
JP2011048467A (ja) | 加工システム | |
JP5201871B2 (ja) | 形状測定方法及び装置 | |
JP7436188B2 (ja) | 座標系設定システムおよび座標系設定方法 | |
JP5371532B2 (ja) | 三次元測定機 | |
JP3126327B2 (ja) | 工作機械におけるワークの形状寸法測定方法及び装置 | |
JP5383258B2 (ja) | 工作機械のワーク姿勢制御装置 | |
JP5064725B2 (ja) | 形状測定方法 | |
CN110181523B (zh) | 机器人 | |
JP2018004362A (ja) | パートプログラム選択装置、産業機械、及びパートプログラム選択方法 | |
JP5950690B2 (ja) | 配管形状修正装置 | |
JP2019158385A (ja) | 測定装置 | |
WO2024024036A1 (ja) | ロボットのパラメータの設定装置 | |
TW202419238A (zh) | 機器人參數設定裝置 | |
JPH01112107A (ja) | 任意形状物体の倣い制御装置 | |
JPH04252911A (ja) | 三次元測定機 | |
JP5261234B2 (ja) | 形状測定機、及び形状測定方法 | |
JP2011218365A (ja) | 自動溶接装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220819 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220829 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230628 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230801 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230929 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240109 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240208 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7436188 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |