JPH0379283A - ロボットアームの位置規制方法 - Google Patents

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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、多関節型ロボット等のアームの位置を規制す
るロボットアームの位置規制方法に関する。

（従来の技術） ロボット組立時には、組立誤差などの影響で、アームの
旋回角を検出する検出器の検出角度とロボットの座標に
対するアームの実際の旋回角度との間には若干のずれを
生ずることが多い。そこで、従来よりアームに成る姿勢
を取られたとき（このときのアームの位置を「基準姿勢
位置」と称する）、検出器の検出角度とアームの旋回角
度とがらずれ量を測定し、これに基づいて補正データを
ロボットの制御装置に入力し、アームの旋回角度を正確
に制御できるようにしている。

上記のような既知の基準姿勢位置にアームを設定する方
法として、第５図に示すような治具１を用い、各アーム
２，３を基準位置に設定していた。

即ち、治具１はロボットＲの基体４に取り付け、アーム
をロボットのＸ座標軸上に正確に位置するようにしてい
る。そして、この治具１には３ｒ！Ａ所の嵌合部１ａ、
ｌｂ、ｌｃが設けられていて、これらの各嵌合部にそれ
ぞれ第１アーム２の旋回軸５、第２アーム３の旋回軸６
及び第２アーム３の先端に設けられた工具軸７を嵌合さ
せることにより、各アームを基準姿勢位置即ち各アーム
がＸ軸上に真直ぐ延びる姿勢位置に設定するようにして
しかし、上記のような従来の方法では、！準姿勢位置が
アームを真直ぐ延ばした臨界点付近であるために検出器
の検出精度が悪く、治具をＸ軸上と正確に一致するよう
に取り付けるのに多くの手間を要する。その上、工具軸
の回転方向を基準姿勢位置に設定する場合、治具により
行なうことができず、別の方法を講する必要がある。

そこで、本発明の目的は、簡易な方法でアームを基準姿
勢位置に設定でき、工具軸の回転方向の基準姿勢位置の
設定も同時でき、しかも精度よくアームの旋回角度の補
正ができる方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、ロボットの固定
ベースに基準面を設け、この基準面にキーと突起部を有
する基準位置設定手段と接合し、前記ロボットの旋回軸
に前記基準位置設定手段のキー及び突起部に嵌合するキ
ー溝と結合穴を有する嵌合手段を設け、前記基準位置設
定手段のキーと突起部に前記嵌合手段のキー溝及び結合
穴の各々をはめ込み、このはめ込み動作の際に前記嵌合
手段が旋回した角度を旋回角度検出手段により検出し、
この検出角度を基に前記旋回角度検出手段の座標系と前
記ロボットのアームの座標系とのずれを演算し、この演
算結果を基に前記ロボットの旋回軸の旋回角度を補正す
ることにより前記ロボットのアームの姿勢を規制するこ
とを特徴とするロボットアームの位置規制方法を提供す
る。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

まず、第１図に多関節型ロボットＲの全体構成を示す。

固定ベース８には矩形状の台座９を備えており、この固
定ベース８の上部に第１のモータ１０によって旋回され
る第１のアーム１１が支持されている。更に、この第１
のアーム１１には第２のモータ１２により旋回される第
２のアーム１３が支持されている。そして、第２のアー
ム１３の先端部には第３のモータ（図示せず）により回
転されると共にエアシリンダ（図示せず）により上下動
される工具軸１４が設けられており、この工具軸１４に
はツールとして例えばワークを把、持するハンドが取り
付けられる。

このようなロボットＲが据付けられる据付面１５には、
第２図に示すように位置決め治具１６が固定されている
。そしてロボットＲが、この位置決め治具１６の直交す
る二面に台座９の直交する二側面をあてがった状態で、
据付面１５に固定されている。

ロボットのアーム側には、工具軸１４の下端部にツール
取付用フランジ１７が取付けられている。

このフランジ１７の下面中央部には第３図に示すように
キー溝１８と円筒状の穴１９が設けられている。一方、
フランジ嵌合手段２０上にはフランジ１７と嵌合できる
ようにキー２１と円筒状の突起２２が設けられている。

次に、ロボットアームの基準位置姿勢の補正方法につい
て第４図を用いて説明する。

第４図（ａ）フランジ１８を位置決め治具１６にはめ込
んだ時のアームの姿勢を示す。このときの各軸の旋回角
度検出器（図示せず）により検出される値を読みとる。

たとえば、第１軸の角度を０１、第２軸の角度をθ２．
検出器の座標系とロボットの座標系とのずれ角をそれぞ
れθ１．θ２とする。さらに、第４図（ｂ）のように逆
手方向によりフランジ１８を位置決め治具１６にはめ込
み、アームの姿勢を固定し、このときの旋回角度検出器
（図示せず）の値を読みとる。このときの第１軸の角度
をθ１゛、第２軸の角度をθ２゛とする。幾何学的関係
より、検出器の座標系とロボットの座標系のずれ角は次
式により求められる。

ｏｌ−θ１＋θ１′ θ２−０２＋θ２゛ したがって、この値をロボットの制御装置に入力し補正
することにより、座標系のずれはなくなる。第３軸に対
しても同様に次式によって求まる値を補正すればよい。

ｒ３．θ３＋θ３゛ 以上の補正制御をロボットコントローラ（図示せず）内
で制御処理し、ロボットアームを駆動する各モータの位
置決めを行う。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば、簡易な方法でロボ
ットアームを基準姿勢位置に精度よく設定でき、かつロ
ボットアームの旋回軸の回転方向の基準姿勢位置も同時
に精度よく設定でき、極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の概要を示す側トの工具軸
先端に取付けられるフランジの形状を示す図、第４図（
ａ）（ｂ）は、第１図に示したロボットのアームの基準
姿勢位置設定時の旋回角度を示す図、第５図は、従来の
ロボット及びロボットアームの基準姿勢位置設定の位置
決め治具を示す側面図である。 Ｒ・・・ロボット、　　８・・・固定ベース。 ９・・・台座、　　１１・・・第１のアーム。 １３・・・第２のアーム、　　１４・・・工具軸。 １６・・・位置決め治具。 １７・・・ツール取付用フランジ。 １８・・・キー溝、　　１９・・・穴。 ２０・・・フランジ嵌合手段、　　２１・・・キー２２
・・・突起 第１図 γ 第３図 ′／ 第＋図（ｂ） 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ロボットの固定ベースに基準面を設け、この基準面にキ
   ーと突起部を有する基準位置設定手段を接合し、前記ロ
   ボットの旋回軸に前記基準位置設定手段のキー及び突起
   部に嵌合するキー溝と結合穴を有する嵌合手段を設け、
   前記基準位置設定手段のキーと突起部に前記嵌合手段の
   キー溝及び結合穴の各々をはめ込み、このはめ込み動作
   の際に前記嵌合手段が旋回した角度を旋回角度検出手段
   により検出し、この検出角度を基に前記旋回角度検出手
   段の座標系と前記ロボットのアームの座標系とのずれ量
   を演算し、この演算結果を基に前記ロボットの旋回軸の
   旋回角度を補正することにより、前記ロボットのアーム
   の姿勢を規制することを特徴とするロボットアームの位
   置規制方法。