JPH06170768A - Dislocation detecting device for robot - Google Patents
Dislocation detecting device for robotInfo
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- JPH06170768A JPH06170768A JP32503492A JP32503492A JPH06170768A JP H06170768 A JPH06170768 A JP H06170768A JP 32503492 A JP32503492 A JP 32503492A JP 32503492 A JP32503492 A JP 32503492A JP H06170768 A JPH06170768 A JP H06170768A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ロボットの位置ずれ検
出装置に関し、作業中に自動的に位置ずれが検出できる
ようにしたものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a position shift detecting device for a robot, which is capable of automatically detecting the position shift during work.
【０００２】[0002]
【従来の技術】作業用のロボットは、ロボットを構成す
るアーム等の回動部が作業中に滑ったり位置ずれを生じ
たりして、その後は教示したとうりの作業を行わなくな
ることがある。そのため、作業中に時々回動部に位置ず
れ等が生じていないかどうか検査する必要がある。2. Description of the Related Art In a work robot, a rotating part such as an arm constituting the robot may slip or be displaced during the work, and thereafter the work as taught may not be performed. Therefore, it is necessary to inspect whether or not the rotating portion is sometimes displaced during the work.
【０００３】位置ずれの有無を検査するのに、従来は以
下のようにして行っていた。図５に示すように、ロボッ
トの手１に位置合わせ用の合わせ治具２を取り付ける一
方、床面には合わせ治具２と同一形状の固定治具３を支
柱４を介して設ける。そして、固定治具３に合わせ治具
２を対向させて対向面の全体を接触させたときのロボッ
トの各回動部の回動角度を予め記憶しておく。そして、
この記憶しておいた回動角度と同一角度にロボットの各
回動部を設定し、このときの固定治具３と合わせ治具４
とのずれを目視や隙間ゲージで検出する。このときに固
定治具３と合わせ治具２とが隙間なく相互に全面接触し
ていれば、位置ずれ等がないことになる。Conventionally, the following method has been used for inspecting the presence or absence of misalignment. As shown in FIG. 5, the alignment jig 2 for alignment is attached to the hand 1 of the robot, while the fixing jig 3 having the same shape as the alignment jig 2 is provided on the floor surface through the columns 4. Then, the turning angles of the respective turning parts of the robot when the matching jig 2 is opposed to the fixing jig 3 and the entire facing surface is brought into contact with each other are stored in advance. And
Each rotating part of the robot is set to the same angle as the stored rotating angle, and the fixing jig 3 and the aligning jig 4 at this time are set.
Detect the deviation with the eye or visually with a gap gauge. At this time, if the fixing jig 3 and the aligning jig 2 are in full contact with each other without any gap, there will be no displacement.
【０００４】このほか、固定治具３に代えてリニアゲー
ジを固定して前記と同様にして位置ずれを検出してもよ
く、あるいは、ロボット自体にゼロイング用の治具を嵌
め込んで設定の誤差を検出する方法もある。In addition, instead of the fixing jig 3, a linear gauge may be fixed to detect the positional deviation in the same manner as described above, or a zeroing jig may be fitted into the robot itself to make a setting error. There is also a method of detecting.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところが、位置ずれを
検出するには一旦ロボットによる作業を停止してライン
を止めた後に、位置ずれ検査のためのプログラムを起動
しなければならず、また、位置ずれを検査するために作
業員による作業が必要になる。そして更に、ロボットの
関節部に近いところに固定治具を配置してチェックする
構成であるため、ロボットのアームを延ばした状態でチ
ェックするのに比べて検出精度が低い。However, in order to detect the positional deviation, it is necessary to temporarily stop the work by the robot and stop the line, and then start the program for the positional deviation inspection. Work is required by the worker to inspect the deviation. Further, since the fixing jig is arranged near the joint of the robot for checking, the detection accuracy is lower than that for checking with the arm of the robot extended.
【０００６】そこで本発明は、かかる課題を解決したロ
ボットの位置ずれ検出装置を提供することを目的とす
る。Therefore, an object of the present invention is to provide a position shift detecting device for a robot which solves the above problems.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めの本発明の構成は、相互に交差する一対の光を空間に
照射するための照射手段を設ける一方、当該一対の光を
同時に遮断又は透過するターゲットをロボットに設けた
ことを特徴とする。In order to achieve the above object, the structure of the present invention is to provide an irradiation means for irradiating a space with a pair of light beams intersecting with each other, while blocking the pair of light beams at the same time or The robot is provided with a transparent target.
【０００８】[0008]
【作用】ターゲットを取り付けたロボットを移動させ、
照射手段が発生させる相互に直交する一対の光をこのタ
ーゲットが共に遮断するような特定の位置を予め教示し
ておき、作業プログラムの中に当該特定の位置を一定の
周期で含ませておく。作業が開始されると、一定周期で
タ−ゲットが光の交点を通過し、教示したとうりにター
ゲットが光を遮断すれば異状なしと判断してロボットは
作業を続ける。一方又は双方の光を遮断しない場合には
位置ずれと判断して作業を停止する。[Operation] Move the robot with the target attached,
A specific position at which the target blocks a pair of mutually orthogonal lights generated by the irradiation means is previously taught, and the specific position is included in the work program at a constant cycle. When the work is started, the target passes through the intersection of the light at a constant cycle, and if the target blocks the light as instructed, it is judged that there is no abnormality and the robot continues the work. If one or both lights are not blocked, it is determined that the position is displaced and the operation is stopped.
【０００９】[0009]
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the embodiments shown in the drawings.
【００１０】（ａ）実施例１ 本発明によるロボットの位置ずれ検出装置の実施例１の
構成を、図１に示す。図１（ａ）に示すのは、相互に交
差する一対の光を空間に照射する照射手段としての光フ
ァイバスイッチ１１である。図のように、両端を４５°
に加工した長さが３０ｃｍ程度の４本のチャンネルを結
合したセンサ固定枠１２が設けられる。これは、センサ
を固定しやすくかつ取付誤差が少なくなるようにするた
めに設けられるのであり、ほこりの影響を少なくするた
めにセンサ固定枠１２は水平に取り付けるのが望まし
い。センサ固定枠１２の上には一対の投光器１３ａ，１
３ｂと一対の受光器１４ａ，１４ｂが固定される。投光
器１３ａ，１３ｂから照射された光が相互に直角に交差
した後に受光器１４ａ，１４ｂに入るようになってい
る。一方、ロボットの手には図１（ｂ）に示すようにス
タイラス様の球状のターゲット１５が設けられる。(A) First Embodiment FIG. 1 shows the configuration of a first embodiment of a robot position shift detecting device according to the present invention. FIG. 1A shows an optical fiber switch 11 as an irradiation unit that irradiates a space with a pair of light beams that intersect each other. 45 ° on both ends as shown
A sensor fixing frame 12 is provided, which is formed by connecting four channels each having a length of about 30 cm. This is provided in order to easily fix the sensor and to reduce the mounting error, and it is desirable to mount the sensor fixing frame 12 horizontally in order to reduce the influence of dust. A pair of light projectors 13 a, 1 is provided on the sensor fixing frame 12.
3b and a pair of light receivers 14a and 14b are fixed. The light emitted from the light projectors 13a and 13b crosses each other at a right angle and then enters the light receivers 14a and 14b. On the other hand, a stylus-like spherical target 15 is provided on the hand of the robot as shown in FIG.
【００１１】次に、かかるロボットの位置ずれ検出装置
の作用を説明する。まず、ターゲット１５を取り付けた
ハンドを移動させ、光ファイバスイッチ１１が発生させ
る相互に直交する一対の光をこのターゲット１５が共に
遮断するような特定の位置を予め教示しておき、作業プ
ログラムの中に当該特定の位置を一定の周期で含ませて
おく。このとき、手首の回転，曲げ、傾けである第４〜
６軸の手首３軸は相互に直角に近い姿勢にして位置ずれ
が生じた場合にはターゲット１５が光の交点から外れ易
くする。作業が開始されると、一定周期でターゲット１
５が光の交点を通過し、教示したとうりにターゲット１
５が光を遮断すれば異状なしと判断してロボットは作業
を続ける。一方又は双方の光を遮断しない場合には位置
ずれと判断して作業を停止する。次に、かかる遮光式の
ロボットの位置ずれ検出装置における判定精度（分解
能）について説明する。図２に示すように投光器１３ａ
から受光器１４ａへ光が照射され、このときのタ−ゲッ
ト１５の半径をＲとし、光束の直径をｄとすると、光束
がタ−ゲット１５によって完全に遮光されるようなタ−
ゲット１５の中心の範囲である判定精度は、Ｂ＝２Ｒ−
ｄとなる。Next, the operation of the position shift detecting device for such a robot will be described. First, the hand attached with the target 15 is moved, and a specific position where the pair of mutually orthogonal lights generated by the optical fiber switch 11 are blocked by the target 15 is taught in advance. To include the specific position in a fixed cycle. At this time, the rotation of the wrist, bending, tilting the fourth to
The three axes of the six axes of the wrist are made to be in a posture almost perpendicular to each other, and when the positional deviation occurs, the target 15 is easily deviated from the intersection of the lights. Once the work is started, the target 1
5 passed through the intersection of the lights and, as taught, the target 1
If 5 blocks the light, it is judged that there is no abnormality, and the robot continues to work. If one or both lights are not blocked, it is determined that the position is displaced and the operation is stopped. Next, the determination accuracy (resolution) in such a light shielding type robot position shift detection device will be described. As shown in FIG. 2, the projector 13a
When the light is irradiated from the light receiver 14a to the light receiver 14 and the radius of the target 15 at this time is R and the diameter of the light beam is d, the target light beam is completely blocked by the target 15.
The determination accuracy in the range of the center of the get 15 is B = 2R-
It becomes d.
【００１２】（ｂ）実施例２ 本発明によるロボットの位置ずれ検出装置の実施例２の
構成を、図３（ａ），（ｂ）に示す。実施例１は一対の
光を遮光することによってタ−ゲットを特定の位置に位
置決めする構成であったが、これとは反対に一対の光を
通過させることによってタ−ゲットを特定の位置に位置
決めする構成にしたのが実施例２である。図３（ａ）に
示すのはタ−ゲット１６であり、相互に交差する一対の
光を共に通過させることができるように、一辺がａの立
方体にその中心で交差する貫通孔１６ａ，１６ｂが形成
されている。図３（ｂ）に示すのは他のタ−ゲット１７
である。図のように、断面形状がＬ字形であって厚さが
ｂの部材にその部材の内側で交差する貫通孔１７ａ，１
７ｂが形成されてタ−ゲット１７が構成されている。図
３（ａ），（ｂ）のいずれの場合も、相互に交差する一
対の光を空間に照射するための照射手段としては、実施
例１に示す光ファイバスイッチ１１が用いられる。(B) Second Embodiment The configuration of a second embodiment of the robot position shift detecting device according to the present invention is shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). In the first embodiment, the target is positioned at a specific position by blocking a pair of light. On the contrary, the target is positioned at a specific position by transmitting a pair of light. The second embodiment is configured to do so. FIG. 3 (a) shows a target 16, which has a through hole 16a, 16b intersecting at its center in a cube whose one side is a so that a pair of light intersecting each other can pass through. Has been formed. FIG. 3B shows another target 17.
Is. As shown in the drawing, through-holes 17a, 1 that intersect with a member having an L-shaped cross section and a thickness of b inside the member.
7b is formed to configure the target 17. In both cases of FIG. 3A and FIG. 3B, the optical fiber switch 11 shown in the first embodiment is used as the irradiation means for irradiating the space with a pair of light that intersects with each other.
【００１３】次に、かかるロボットの位置ずれ検出装置
の作用を説明する。前記光ファイバスイッチ１１が発生
させる相互に直交する一対の光がこのターゲット１６，
１７の貫通孔１６ａ，１６ｂ又は１７ａ，１７ｂを共に
通過するような特定の位置を予めロボットに教示してお
く。作業が開始されると、一定周期でターゲット１６，
１７が光の交点を通過し、教示したとうりにターゲット
１６，１７の貫通孔１６ａ，１６ｂ又は１７ａ，１７ｂ
を光が通過すれば異状なしと判断してロボットは作業を
続ける。一方又は双方の光が通過しない場合には位置ず
れと判断して作業を停止する。次に、かかる透光式のロ
ボットの位置ずれ検出装置における判定精度（分解能）
について説明する。図４に示すように例えば投光器１３
ａから受光器１４ａへ向かって光が照射され、このとき
のタ−ゲット１６の例えば貫通孔１６ａの直径をｄとす
ると、光束が僅かでも貫通孔１６ａを通過するような貫
通孔１６ａの光束に対する傾きである判定精度は、θ＝
ｄ／ａとなる。その他の作用は実施例１と同じなので、
説明を省略する。Next, the operation of the position shift detecting device for such a robot will be described. The pair of mutually orthogonal lights generated by the optical fiber switch 11 is the target 16,
The robot is instructed in advance at a specific position so as to pass through the through holes 16a, 16b or 17a, 17b of the robot 17. When the work is started, the target 16,
When 17 passes through the intersection of light and teaches, the through holes 16a, 16b or 17a, 17b of the targets 16, 17 are provided.
If the light passes through, the robot determines that there is nothing abnormal and the robot continues to work. When one or both lights do not pass, it is determined that the light is displaced and the work is stopped. Next, the determination accuracy (resolution) in such a transmissive robot positional deviation detection device
Will be described. As shown in FIG. 4, for example, the projector 13
Light is radiated from a toward the light receiver 14a, and assuming that the diameter of, for example, the through hole 16a of the target 16 at this time is d, the light flux of the through hole 16a that passes through the through hole 16a even if the light flux is small. The accuracy of the determination that is the inclination is θ =
d / a. Since other operations are the same as those in the first embodiment,
The description is omitted.
【００１４】[0014]
【発明の効果】以上の説明からわかるように、本発明に
よるロボットの位置ずれ検出装置によれば、相互に交差
する一対の光を空間に照射するための照射手段を設ける
一方、当該一対の光を同時に遮断又は透過するターゲッ
トをロボットに設けたので、ロボットが行う作業の中の
タ−ゲットの移動範囲に光の交差する点を設けることに
より、作業をしながらロボットの異常の有無を自己診断
することができる。また、タ−ゲットをロボットの手先
の位置に配置することにより、ロボットの全ての回動部
の位置ずれを一括して検出することができる。更に、ロ
ボットが走行する構成である場合はロボットの回動部の
位置ずれだけでなく走行軸の位置ずれも含めて自己診断
することができる。As can be seen from the above description, according to the robot position shift detecting apparatus of the present invention, the irradiating means for irradiating the space with the pair of light beams intersecting each other is provided, while the pair of the light beams is radiated. Since the robot is provided with a target that simultaneously shuts off or passes through, the robot self-diagnoses whether there is an abnormality in the robot while performing the work by providing a crossing point of the light in the movement range of the target in the work performed by the robot. can do. Further, by arranging the target at the position of the hand of the robot, it is possible to collectively detect the positional deviation of all the rotating parts of the robot. Further, when the robot is configured to travel, self-diagnosis can be performed including not only the displacement of the rotating portion of the robot but also the displacement of the traveling axis.
【図１】本発明によるロボットの位置ずれ検出装置の実
施例１に係り、図１（ａ）は光ファイバスイッチの斜視
図、図１（ｂ）はタ−ゲットの斜視図。1A and 1B are a perspective view of an optical fiber switch and a perspective view of a target according to a first embodiment of a position deviation detecting device for a robot according to the present invention.
【図２】本発明によるロボットの位置ずれ検出装置の実
施例１の作用説明図。FIG. 2 is an operation explanatory view of the embodiment 1 of the robot positional deviation detecting device according to the present invention.
【図３】本発明によるロボットの位置ずれ検出装置の実
施例２に係り、タ−ゲットの斜視図。FIG. 3 is a perspective view of a target according to the second embodiment of the robot positional deviation detecting device according to the present invention.
【図４】本発明によるロボットの位置ずれ検出装置の実
施例２の作用説明図。FIG. 4 is an explanatory view of the operation of Embodiment 2 of the robot positional deviation detecting device according to the present invention.
【図５】従来のロボットの位置ずれ検出装置の斜視図。FIG. 5 is a perspective view of a conventional positional deviation detection device for a robot.
１１…光ファイバスイッチ １２…固定枠 １３ａ，１３ｂ…投光器 １４ａ，１４ｂ…受光器 １５，１６，１７…タ−ゲット １６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂ…貫通孔 11 ... Optical fiber switch 12 ... Fixed frame 13a, 13b ... Projector 14a, 14b ... Photoreceiver 15, 16, 17 ... Target 16a, 16b, 17a, 17b ... Through hole
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成５年１月２８日[Submission date] January 28, 1993
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１１[Correction target item name] 0011
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【００１１】次に、かかるロボットの位置ずれ検出装置
の作用を説明する。まず、ターゲット１５を取り付けた
ハンドを移動させ、光ファイバスイッチ１１が発生させ
る相互に直交する一対の光をこのターゲット１５が共に
遮断するような特定の位置を予め教示しておき、作業プ
ログラムの中に当該特定の位置を一定の周期で含ませて
おく。このとき、手首の回転，曲げ、傾けである第４〜
６軸の手首３軸は相互に直角に近い姿勢にして位置ずれ
が生じた場合にはターゲット１５が光の交点から外れ易
くする。作業が開始されると、一定周期でターゲット１
５が光の交点を通過し、教示したとうりにターゲット１
５が光を遮断すれば異状なしと判断してロボットは作業
を続ける。一方又は双方の光を遮断しない場合には位置
ずれと判断して作業を停止する。次に、かかる遮光式の
ロボットの位置ずれ検出装置における判定精度（分解
能）について説明する。図２に示すように投光器１３ａ
から受光器１４ａへ光が照射され、このときのターゲッ
ト１５の半径をＲとし、光束の直径をｄとすると、光束
がターゲット１５によって完全に遮光されるようなター
ゲット１５の中心の範囲は、Ｂ＝２Ｒ−ｄとなる。Next, the operation of the position shift detecting device for such a robot will be described. First, the hand attached with the target 15 is moved, and a specific position where the pair of mutually orthogonal lights generated by the optical fiber switch 11 are blocked by the target 15 is taught in advance. To include the specific position in a fixed cycle. At this time, the rotation of the wrist, bending, tilting the fourth to
The three axes of the six axes of the wrist are made to be in a posture almost perpendicular to each other, and when the positional deviation occurs, the target 15 is easily deviated from the intersection of the lights. Once the work is started, the target 1
5 passed through the intersection of the lights and, as taught, the target 1
If 5 blocks the light, it is judged that there is no abnormality, and the robot continues to work. If one or both lights are not blocked, it is determined that the position is displaced and the operation is stopped. Next, the determination accuracy (resolution) in such a light shielding type robot position shift detection device will be described. As shown in FIG. 2, the projector 13a
When the target 15 is irradiated with light from the light receiver 14a and the radius of the target 15 is R and the diameter of the light beam is d, the center range of the target 15 where the light beam is completely shielded by the target 15 is B = 2R-d.
【手続補正２】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１３[Correction target item name] 0013
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【００１３】次に、かかるロボットの位置ずれ検出装置
の作用を説明する。前記光ファイバスイッチ１１が発生
させる相互に直交する一対の光がこのターゲット１６，
１７の貫通孔１６ａ，１６ｂ又は１７ａ，１７ｂを共に
通過するような特定の位置を予めロボットに教示してお
く。作業が開始されると、一定周期でターゲット１６，
１７が光の交点を通過し、教示したとうりにターゲット
１６，１７の貫通孔１６ａ，１６ｂ又は１７ａ，１７ｂ
を光が通過すれば異状なしと判断してロボットは作業を
続ける。一方又は双方の光が通過しない場合には位置ず
れと判断して作業を停止する。次に、かかる透光式のロ
ボットの位置ずれ検出装置における判定精度（分解能）
について説明する。図４に示すように例えば投光器１３
ａから受光器１４ａへ向かって光が照射され、このとき
のターゲット１６の例えば貫通孔１６ａの直径をｄとす
ると、光束が僅かでも貫通孔１６ａを通過するような貫
通孔１６ａの光束に対する傾きは、θ＝ｄ／ａとなる。
その他の作用は実施例１と同じなので、説明を省略す
る。Next, the operation of the position shift detecting device for such a robot will be described. The pair of mutually orthogonal lights generated by the optical fiber switch 11 is the target 16,
The robot is instructed in advance at a specific position so as to pass through the through holes 16a, 16b or 17a, 17b of the robot 17. When the work is started, the target 16,
When 17 passes through the intersection of light and teaches, the through holes 16a, 16b or 17a, 17b of the targets 16, 17 are provided.
If the light passes through, the robot determines that there is nothing abnormal and the robot continues to work. When one or both lights do not pass, it is determined that the light is displaced and the work is stopped. Next, the determination accuracy (resolution) in such a transmissive robot positional deviation detection device
Will be described. As shown in FIG. 4, for example, the projector 13
When light is emitted from a toward the light receiver 14a and the diameter of, for example, the through hole 16a of the target 16 at this time is d, the inclination of the through hole 16a with respect to the light beam such that even a slight light beam passes through the through hole 16a. , Θ = d / a.
The other operations are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof will be omitted.
Claims (1)
るための照射手段を設ける一方、当該一対の光を同時に
遮断又は透過するターゲットをロボットに設けたことを
特徴とするロボットの位置ずれ検出装置。1. A displacement of a robot, characterized in that an irradiation means for irradiating a space with a pair of lights intersecting with each other is provided, and a target for simultaneously blocking or transmitting the pair of lights is provided in the robot. Detection device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32503492A JPH06170768A (en) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | Dislocation detecting device for robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32503492A JPH06170768A (en) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | Dislocation detecting device for robot |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06170768A true JPH06170768A (en) | 1994-06-21 |
Family
ID=18172415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32503492A Pending JPH06170768A (en) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | Dislocation detecting device for robot |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06170768A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1126543A (en) * | 1997-07-07 | 1999-01-29 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Positioning method and device in substrate conveyor |
| WO2003059580A3 (en) * | 2002-01-15 | 2003-09-25 | Thomas Pagel | Calibration device and method for calibrating a working point of tools for industrial robots |
| EP1489425A1 (en) * | 2003-06-20 | 2004-12-22 | Tecan Trading AG | Device and method for positioning the functional elements of a robot arm and/or vessels by means of two crossing light barriers |
| WO2005084895A1 (en) * | 2004-03-03 | 2005-09-15 | Thomas Pagel | Method for calibration of a working point for tools on industrial robots |
| JP2020536753A (en) * | 2017-10-06 | 2020-12-17 | アドバンスト・ソリューションズ・ライフ・サイエンシズ，エルエルシー | End effector calibration assembly, system, and method |
-
1992
- 1992-12-04 JP JP32503492A patent/JPH06170768A/en active Pending
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