JPH09193059A - Origin position calibrating method of robot, its origin position calibrating device, calibrating jig and arm positioning device of robot - Google Patents
Origin position calibrating method of robot, its origin position calibrating device, calibrating jig and arm positioning device of robotInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はロボットの原点位置
較正方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a robot origin position calibration method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、自動組立機や自動加工機などで使
用されるロボットには、通常、組立や加工などの作業に
適したフィンガーが取り付けられる。ロボットは、指示
された位置にフィンガーを移動してパレッタイジングな
どのハンドリング作業を行う。このため、指示された位
置に対して実際のロボットの移動距離が異なると正確な
ハンドリング作業ができなくなる。2. Description of the Related Art Conventionally, a robot used in an automatic assembly machine, an automatic processing machine, or the like is usually provided with fingers suitable for work such as assembly and processing. The robot moves a finger to a designated position to perform handling work such as palletizing. Therefore, if the actual movement distance of the robot is different from the designated position, accurate handling work cannot be performed.
【０００３】指示された位置とロボットの実際の位置と
を合わせるために、円筒座標型ロボットの場合、アーム
の旋回中心からフィンガーの位置までの距離を正確に求
める必要がある。また、モーターが１回転したときにア
ームが移動する距離（リードピッチ）も正確に求める必
要がある。In order to match the instructed position with the actual position of the robot, in the case of the cylindrical coordinate type robot, it is necessary to accurately obtain the distance from the pivot center of the arm to the finger position. Further, it is necessary to accurately obtain the distance (lead pitch) that the arm moves when the motor makes one rotation.
【０００４】図１１は従来のロボットの原点位置較正方
法を示す説明図である。従来のロボットの原点位置較正
方法では、アーム１０７の旋回中心からＺ軸スライダー
１０５の端面までの距離Ｌ１、フィンガー取付ブラケッ
ト１０８の端面からフィンガー１０９の中心までの距離
Ｌ２を機械加工後の計測によって求め、また、Ｒ軸の長
さＬｘをマイクロメータなどの測定器によって計測し、
これらの和をアーム７の旋回中心からフィンガー１０９
の位置までの距離としていた。また、リードピッチもピ
ッチ円の直径から演算により求めていた。FIG. 11 is an explanatory diagram showing a conventional origin position calibration method for a robot. In the conventional robot origin position calibration method, the distance L1 from the center of rotation of the arm 107 to the end surface of the Z-axis slider 105 and the distance L2 from the end surface of the finger mounting bracket 108 to the center of the finger 109 are obtained by measurement after machining. Also, the length Lx of the R axis is measured by a measuring device such as a micrometer,
The sum of these is calculated from the turning center of the arm 7 by the finger 109.
It was the distance to the position. The lead pitch was also calculated from the diameter of the pitch circle.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のロボットの原点位置較正方法では、機械加工後の計
測結果から距離Ｌ１、Ｌ２を求めているが、組立精度を
考慮しておらず、実際の距離と必ずしも一致していなか
った。また、距離Ｌｘを測定器で求める際にも計測誤差
が含まれてしまっていた。さらに、リードピッチもプー
リの加工精度によって精度が決まってしまっていた。However, in the above-mentioned conventional method for calibrating the origin position of the robot, the distances L1 and L2 are obtained from the measurement results after machining, but the assembly accuracy is not taken into consideration, and the actual It did not always match the distance. Also, a measurement error is included when the distance Lx is obtained by a measuring device. In addition, the lead pitch was also determined by the machining precision of the pulley.
【０００６】そこで、本発明は、指示された位置とロボ
ットの実際の位置とを正確に合わせることができるロボ
ットの原点位置較正方法を提供することを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide a method for calibrating the origin position of a robot, which can accurately match the instructed position and the actual position of the robot.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係るロボットの原点位置較正方
法は、ロボットに取り付けられたアームの原点位置を較
正するロボットの原点位置較正方法において、２点間の
距離が既知であるそれぞれの位置に前記アームの所定部
位を移動させ、該アームの移動量と前記２点間の距離と
から単位移動距離を算出し、前記原点位置から距離が既
知である所定位置に前記アームを移動させ、該アームの
移動量と前記算出された単位移動距離とから前記原点位
置を較正することを特徴とする。In order to achieve the above object, a method for calibrating an origin position of a robot according to claim 1 of the present invention is directed to calibrating the origin position of an arm attached to the robot. In the method, a predetermined part of the arm is moved to each position where the distance between the two points is known, a unit moving distance is calculated from the moving amount of the arm and the distance between the two points, and the unit position is calculated from the origin position. It is characterized in that the arm is moved to a predetermined position where the distance is known, and the origin position is calibrated from the movement amount of the arm and the calculated unit movement distance.
【０００８】請求項２に係るロボットの原点位置較正方
法では、請求項１に係るロボットの原点位置較正方法に
おいて前記アームは、旋回軸を中心に回動自在かつ該旋
回軸の中心からオフセットした直角方向に移動自在に設
けられ、前記所定部位が移動する前記２点の位置を前記
オフセット量と等しく前記旋回軸の中心からオフセット
した直角方向に設けたことを特徴とする。In the method of calibrating the origin position of a robot according to a second aspect, in the method of calibrating the origin position of the robot according to the first aspect, the arm is rotatable about a turning axis and is a right angle offset from the center of the turning axis. It is provided so as to be movable in any direction, and the positions of the two points where the predetermined part moves are provided in a right angle direction offset from the center of the turning axis by the same amount as the offset amount.
【０００９】請求項３に係るロボットの原点位置較正方
法では、請求項１に係るロボットの原点位置較正方法に
おいて前記ロボットは円筒座標型ロボットであることを
特徴とする。In the method of calibrating the origin position of a robot according to a third aspect, the method of calibrating the origin position of a robot according to the first aspect is characterized in that the robot is a cylindrical coordinate type robot.
【００１０】請求項４に係るロボットの原点位置較正方
法は、請求項１に係るロボットの原点位置較正方法にお
いて略十字形に懸架されるタイミングベルトを一対の駆
動手段によって駆動し、該駆動されるタイミングベルト
にしたがって、前記アームを垂直方向および水平方向に
移動するべく前記一対の駆動手段を同期制御することを
特徴とする。A method of calibrating the origin position of a robot according to a fourth aspect is the method of calibrating the origin position of a robot according to the first aspect, in which the timing belt suspended in a substantially cross shape is driven by a pair of driving means. According to the timing belt, the pair of driving means is synchronously controlled to move the arm in the vertical direction and the horizontal direction.
【００１１】請求項５に係るロボットの原点位置較正装
置は、ロボットに取り付けられたアームの原点位置を較
正するロボットの原点位置較正装置において、２点間の
距離が既知であるそれぞれの位置に前記アームの所定部
位を移動させる第１の移動手段と、該アームの移動量と
前記２点間の距離とから単位移動距離を算出する算出手
段と、前記原点位置から距離が既知である所定位置に前
記アームを移動させる第２の移動手段と、該アームの移
動量と前記算出された単位移動距離とから前記原点位置
を較正する較正手段とを備えたことを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a robot origin position calibrating device, wherein the robot origin position calibrating device calibrates the origin position of an arm attached to the robot, wherein the distance between two points is known. First moving means for moving a predetermined part of the arm, calculating means for calculating a unit moving distance from the moving amount of the arm and the distance between the two points, and a predetermined position whose distance is known from the origin position. It is characterized by comprising a second moving means for moving the arm, and a calibrating means for calibrating the origin position from the moving amount of the arm and the calculated unit moving distance.
【００１２】請求項６に係る較正用治具は、ロボットに
取り付けられたアームの原点位置を較正するために使用
する較正用治具であって、前記アームの所定部位を合わ
せるために中心間の距離が既知である２つの孔が形成さ
れた基準プレートと、該基準プレートを前記ロボットに
取り付ける固定プレートとを備えたことを特徴とする。A calibration jig according to a sixth aspect is a calibration jig used for calibrating the origin position of an arm attached to a robot, and the calibration jig has a center portion for aligning a predetermined portion of the arm. It is characterized by comprising a reference plate having two holes of known distance and a fixed plate for attaching the reference plate to the robot.
【００１３】請求項７に係るロボットのアーム位置決め
装置は、原点位置が較正されたロボットのアームを所定
位置に移動するロボットのアーム位置決め装置におい
て、２点間の距離が既知であるそれぞれの位置に前記ア
ームの所定部位を移動させる第１の移動手段と、該アー
ムの移動量と前記２点間の距離とから単位移動距離を算
出する算出手段と、前記原点位置から距離が既知である
所定位置に前記アームを移動させる第２の移動手段と、
該アームの移動量と前記算出された単位移動距離とから
前記原点位置を較正する較正手段と、該較正された原点
位置および前記単位移動距離を記憶する記憶手段と、該
記憶された原点位置および単位移動距離に基づいて、前
記アームを所定位置に移動させる第３の移動手段とを備
えたことを特徴とする。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an arm positioning device for a robot, which moves a robot arm whose origin position is calibrated to a predetermined position, at each position where a distance between two points is known. First moving means for moving a predetermined part of the arm, calculating means for calculating a unit moving distance from the moving amount of the arm and the distance between the two points, and a predetermined position whose distance from the origin position is known. Second moving means for moving the arm to
Calibration means for calibrating the origin position from the movement amount of the arm and the calculated unit movement distance, storage means for storing the calibrated origin position and the unit movement distance, and the stored origin position and A third moving means for moving the arm to a predetermined position based on a unit moving distance.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】本発明のロボットの原点位置較正
方法の実施の形態について説明する。図１は円筒座標型
ロボットおよびその原点位置を較正する際に使用される
治具Ａ、治具Ｂの構成を示す斜視図である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the origin position calibration method for a robot of the present invention will be described. FIG. 1 is a perspective view showing the configurations of a cylindrical coordinate type robot and jigs A and B used when calibrating the origin position thereof.
【００１５】図２は円筒座標型ロボットの構成を示す正
面図である。この円筒座標型ロボット１は、下部の駆動
源３に収納されたサーボモータの旋回軸（θ軸）、その
上部にＺ軸スライダ５がＺ軸ガイドシャフト６に沿って
上下に移動するＺ軸、Ｚ軸スライダ５内をＲ軸ガイドシ
ャフトからなるアーム７が前後に移動するＲ軸、アーム
７の先端に設けられたフィンガー取付ブラケット８の手
首旋回軸であるＳ軸を有し、全体で４個のサーボモータ
で駆動される４軸ロボットである。FIG. 2 is a front view showing the structure of a cylindrical coordinate type robot. This cylindrical coordinate type robot 1 has a turning axis (θ axis) of a servo motor housed in a lower drive source 3, and a Z axis on which a Z axis slider 5 vertically moves along a Z axis guide shaft 6, The Z-axis slider 5 has an R-axis that moves an arm 7 formed of an R-axis guide shaft back and forth, and an S-axis that is a wrist turning axis of a finger mounting bracket 8 provided at the tip of the arm 7, and a total of four It is a 4-axis robot driven by the servo motor.
【００１６】一対のＺ軸ガイドシャフト６の両端部に
は、サーボモータ１４が取り付けられた台座１４ａおよ
びサーボモータ１６が取り付けられた台座１６ａが設け
られている。At both ends of the pair of Z-axis guide shafts 6, a pedestal 14a to which the servo motor 14 is attached and a pedestal 16a to which the servo motor 16 is attached are provided.
【００１７】サーボモータ１４、１６のプーリ１４ｂ、
１６ｂとＲ軸ガイドシャフト７の両端部に設けられたＲ
軸シャフトエンドブロック１９のプーリ１９ｂとＲ軸シ
ャフトフロントブロック２０との間に十字掛けされた１
本の駆動用タイミングベルト１１を駆動する２つのサー
ボモータ１４、１６を同期制御することにより、Ｚ軸ス
ライダ５をＲ軸、Ｚ軸方向に駆動することができる。The pulleys 14b of the servomotors 14 and 16,
16b and R provided on both ends of the R-axis guide shaft 7.
1 crossed between the pulley 19b of the shaft shaft end block 19 and the R shaft shaft front block 20
By synchronously controlling the two servo motors 14 and 16 that drive the book drive timing belt 11, the Z-axis slider 5 can be driven in the R-axis and Z-axis directions.
【００１８】図３は同期制御される２つのサーボモータ
１４、１６の回転方向とＲ軸、Ｚ軸の移動方向の関係を
示す説明図である。旋回軸（θ軸）を有するサーボモー
タ１５を収納する駆動源の上部にはＲＺ軸取付フランジ
１８が設けられており、旋回軸の回転中心、ＲＺ軸位置
決めボス１７の外径中心およびＲＺ軸取付フランジ１８
の外径中心とが一致するように構成されている。FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between the rotational directions of the two servo motors 14 and 16 which are synchronously controlled and the moving directions of the R axis and the Z axis. An RZ-axis mounting flange 18 is provided on the upper part of the drive source that houses the servomotor 15 having a swivel axis (θ-axis), and the RZ-axis mounting flange 18 is provided. Flange 18
It is configured so that the center of the outer diameter of the is aligned.
【００１９】図４はロボットの原点位置を較正する際に
使用される治具Ａの形状を示す正面図である。治具Ａで
は、基準プレート２１および固定プレート２３を組み合
わせてボルト２５ａ、２５ｂで締め付けることにより内
径Ｄが形成される。内径ＤはＲＺ軸取付フランジ１８の
外径と一致する。また、基準プレート２１の直線部分２
１ａの２ヶ所には孔２１ｂ、２１ｃが形成されている。
基準プレート２１の直線部分に設けられた孔２１ｂ、２
１ｃの内径の大きさφｄは、治具Ｂの先端部の外径φｄ
と一致するように形成されている。図５は治具Ｂの形状
を示す正面図である。FIG. 4 is a front view showing the shape of the jig A used for calibrating the origin position of the robot. In the jig A, the inner diameter D is formed by combining the reference plate 21 and the fixed plate 23 and tightening them with bolts 25a and 25b. The inner diameter D matches the outer diameter of the RZ shaft mounting flange 18. In addition, the linear portion 2 of the reference plate 21
Holes 21b and 21c are formed at two positions of 1a.
Holes 21b, 2 provided in the linear portion of the reference plate 21
The inner diameter φd of 1c is the outer diameter φd of the tip of the jig B.
It is formed so as to match. FIG. 5 is a front view showing the shape of the jig B.
【００２０】治具Ａの内径φＤの中心から孔２１ｂ、２
１ｃの中心までの距離ｌ１、ｌ２は既知の寸法である。
孔２１ｂ、２１ｃの加工後に距離ｌ１、ｌ２を測定し、
その実測値が治具Ａの表面に刻印されている（図示せ
ず）。治具ＡはＲＺ軸取付フランジ１８の外径をはさみ
込むようにして取り付けられ、固定プレート２３側から
ボルト２５ａ、２５ｂで固定する。From the center of the inner diameter φD of the jig A to the holes 21b, 2
Distances l1 and l2 to the center of 1c are known dimensions.
After processing the holes 21b and 21c, the distances l1 and l2 are measured,
The measured value is stamped on the surface of the jig A (not shown). The jig A is mounted so as to sandwich the outer diameter of the RZ-axis mounting flange 18, and is fixed with bolts 25a and 25b from the side of the fixed plate 23.
【００２１】一方、治具Ｂはフィンガーを取り付けるた
めのフィンガー取付ブラケット８に取り付けられ、フィ
ンガー取付基準孔８ａと治具Ｂの基準ボス３１の外径φ
ｄ０とが一致する。On the other hand, the jig B is mounted on the finger mounting bracket 8 for mounting fingers, and the outer diameter φ of the finger mounting reference hole 8a and the reference boss 31 of the jig B is set.
matches d0.
【００２２】図６はロボットコントローラの構成を示す
ブロック図である。ロボットコントローラ３５の内部に
は、円筒座標型ロボット１を駆動する制御プログラムが
格納されたＲＯＭ３６、ロボット動作プログラムや教示
ポイントデータが格納され、バッテリによりバックアッ
プされるＲＡＭ３７、ロボット動作プログラムや教示作
業に必要なキー操作を行うキーボード４２、必要な情報
を表示する表示器４３、外部との入出力を制御する入出
力（Ｉ／Ｏ）コントール部３９、サーボモータ１３、１
４、１５、１６を制御するサーボモータコントロール部
３８などが設けられている。FIG. 6 is a block diagram showing the structure of the robot controller. Inside the robot controller 35, a ROM 36 in which a control program for driving the cylindrical coordinate type robot 1 is stored, a RAM 37 in which a robot operation program and teaching point data are stored and backed up by a battery, a robot operation program and necessary for teaching work A keyboard 42 for performing various key operations, a display 43 for displaying necessary information, an input / output (I / O) control section 39 for controlling input / output with the outside, a servo motor 13, 1
A servo motor control unit 38 for controlling 4, 15, and 16 is provided.
【００２３】サーボモータ１３、１４、１５、１６に
は、それぞれエンコーダ１３ｄ、１４ｄ、１５ｄ、１６
ｄが直結されており、エンコーダ１３ｄ〜１６ｄから発
生するパルスをカウンタ３８ａで読み取る構成になって
いる。The servomotors 13, 14, 15, 16 have encoders 13d, 14d, 15d, 16 respectively.
d is directly connected, and the pulse generated from the encoders 13d to 16d is read by the counter 38a.
【００２４】図７および図８はロボットの原点位置を実
際に較正する手順を示すフローチャートである。まず、
ロボット１の各軸移動量表示をパルス表示に設定する
（ステップＳ１）。通常、ロボット１を使用する際、移
動量表示はｍｍ単位であるが、パルス単位に設定してエ
ンコーダ１３ｄ〜１６ｄから発生するパルスで直接読み
取れるようにする。7 and 8 are flowcharts showing the procedure for actually calibrating the origin position of the robot. First,
The display of the movement amount of each axis of the robot 1 is set to the pulse display (step S1). Normally, when the robot 1 is used, the movement amount display is in mm unit, but it is set in pulse unit so that it can be directly read by the pulse generated from the encoders 13d to 16d.
【００２５】ロボット１に較正用の治具Ａ、治具Ｂを取
り付ける（ステップＳ２、Ｓ３）。較正用治具を取り付
けた状態でロボット１の原点出し動作を行う（ステップ
Ｓ４）。The jigs A and B for calibration are attached to the robot 1 (steps S2 and S3). The origin of the robot 1 is found with the calibration jig attached (step S4).
【００２６】続いて、ロボットコントローラ３５をティ
ーチングモードに設定する（ステップＳ５）。ティーチ
ングモードでは、各軸の移動量が表示されると共に各軸
の位置データをポイントとして記憶させることができ
る。原点出し終了後、各軸のエンコーダ１３ｄ〜１６ｄ
は全てＺ相の位置を検出しているので、各軸移動量表示
は０パルスとなっている。Then, the robot controller 35 is set to the teaching mode (step S5). In the teaching mode, the movement amount of each axis is displayed and the position data of each axis can be stored as points. After completing the home search, encoders 13d to 16d for each axis
Since all the Z-phase positions are detected, each axis movement amount display is 0 pulse.
【００２７】サーボロックを解除し（ステップＳ６）、
サーボフリーにした状態で治具Ｂの先端部３１ａを治具
Ａの孔２１ｂに合うようにアーム７の位置および治具Ａ
のＲＺ軸取付フランジ１８に対する角度を調節する（ス
テップＳ７、Ｓ８）。アーム７の位置が合ったところで
治具ＡをＲＺ軸取付フランジ１８に確実に固定する。Release the servo lock (step S6),
The position of the arm 7 and the position of the jig A are adjusted so that the tip portion 31a of the jig B is aligned with the hole 21b of the jig A in the servo-free state.
The angle with respect to the RZ-axis mounting flange 18 is adjusted (steps S7 and S8). When the position of the arm 7 is aligned, the jig A is securely fixed to the RZ-axis mounting flange 18.
【００２８】また、その位置でサーボモータ１４、１６
の移動パルス量をそれぞれＰ４１、Ｐ６１として記憶す
る（ステップＳ９）。同様に、治具Ｂを孔２１ｃの位置
に合うようにアームの位置を調節し（ステップＳ１０、
Ｓ１１）、サーボモータ１４、１６の移動パルス量をそ
れぞれＰ４２、Ｐ６２として記憶する（ステップＳ１
２）。図９は治具Ｂの先端部３１ａを孔２１ｂ、２１ｃ
の位置に合うようにアーム７の位置を調節する様子を示
す説明図である。Further, at that position, the servomotors 14 and 16 are
The moving pulse amounts of are stored as P41 and P61, respectively (step S9). Similarly, the position of the arm is adjusted so that the jig B is aligned with the position of the hole 21c (step S10,
S11), the movement pulse amounts of the servomotors 14 and 16 are stored as P42 and P62, respectively (step S1).
2). FIG. 9 shows that the tip portion 31a of the jig B has holes 21b and 21c.
It is explanatory drawing which shows a mode that the position of the arm 7 is adjusted so that it may match the position of.
【００２９】つぎに、１パルス当たりの移動量、つまり
１パルス移動量（リードピッチ）を計算する（ステップ
Ｓ１３）。Ｒ軸の移動は２ヶのサーボモータ１４、１６
の同期動作で移動するようになっているが、２ヶのサー
ボモータ１４、１６の回転方向が同じである場合、Ｒ軸
方向に移動しないでＺ軸方向にのみ移動する（図３参
照）。Ｒ軸方向に移動するときは２ヶのサーボモータ１
４、１６の回転方向が逆になる場合であるので、それぞ
れのサーボモータ１４、１６の移動パルス量の差を取る
ことによりＲ軸の移動量が分かることになる。Next, the moving amount per pulse, that is, the moving amount per pulse (lead pitch) is calculated (step S13). Two servo motors 14 and 16 move the R axis.
However, when the two servomotors 14 and 16 have the same rotation direction, they do not move in the R-axis direction but only in the Z-axis direction (see FIG. 3). Two servo motors 1 when moving in the R-axis direction
Since the rotation directions of 4 and 16 are opposite to each other, the movement amount of the R axis can be known by taking the difference between the movement pulse amounts of the servo motors 14 and 16.
【００３０】距離ｌ１の位置でのサーボモータ１４、１
６の移動パルス量はそれぞれＰ４１、Ｐ６１であり、距
離ｌ２の位置でのサーボモータ１４、１６の移動パルス
量はそれぞれＰ４２、Ｐ６２であり、また、距離ｌ１、
ｌ２は既知の寸法であるから、距離ｌ＝ｌ１−ｌ２を移
動するために要するパルス量と移動距離ｌとの関係は、
１パルス移動量をＫｐとすると数式１に示すようにな
る。Servo motors 14 and 1 at the position of distance l1
The movement pulse amounts of 6 are P41 and P61, the movement pulse amounts of the servomotors 14 and 16 at the position of the distance 12 are P42 and P62, respectively, and the distances 11 and
Since l2 is a known dimension, the relationship between the pulse amount required to move the distance l = l1-l2 and the moving distance l is:
Assuming that one pulse movement amount is Kp, Equation 1 is obtained.
【００３１】[0031]
【数１】ｌ＝［（Ｐ４１−Ｐ６１）−（Ｐ４２−Ｐ６
２）］×Ｋｐ これにより、１パルス移動量Ｋｐは数式２で求められ
る。1 = [(P41-P61)-(P42-P6)
2)] × Kp As a result, the one-pulse movement amount Kp can be calculated by Equation 2.
【００３２】[0032]
【数２】 Ｋｐ＝ｌ／（Ｐ４１−Ｐ６１）−（Ｐ４２−Ｐ６２） つぎに、原点出し終了後のアーム７の位置を求める（ス
テップＳ１４）。原点長ｌ０の位置（原点位置）での各
サーボモータ１４、１６の移動パルス量は０であるの
で、距離ｌ１、ｌ２の位置でのサーボモータ１４、１６
の移動パルス量と、数式２で求めた１パルス移動量Ｋｐ
とから、数式３に示すように原点位置の距離ｌ０を求め
ることができる。## EQU00002 ## Kp = 1 / (P41-P61)-(P42-P62) Next, the position of the arm 7 after the completion of the origin search is obtained (step S14). Since the moving pulse amount of each servo motor 14, 16 at the position of the origin length 10 (origin position) is 0, the servo motors 14, 16 at the positions of the distances 11 and 12 are shown.
Moving pulse amount and the 1-pulse moving amount Kp calculated by Equation 2
From this, the distance 10 of the origin position can be obtained as shown in Expression 3.
【００３３】[0033]
【数３】 ｌ１−ｌ０＝［（Ｐ４１−Ｐ６１）−０］×Ｋｐ ＝（Ｐ４１−Ｐ６１）×Ｋｐ ｌ０＝ｌ１−（Ｐ４１−Ｐ６１）×Ｋｐ または、 ｌ２−ｌ０＝［（Ｐ４２−Ｐ６２）−０］×Ｋｐ ＝（Ｐ４２−Ｐ６２）×Ｋｐ ｌ０＝ｌ２−（Ｐ４２−Ｐ６２）×Ｋｐ 上記方法によって求めた１パルス移動量Ｋｐと原点長ｌ
０をロボットコントローラ３５に記憶させる（ステップ
Ｓ１５）。これにより、座標変換のパラメータとして必
要な時に随時呼び出すことができ、目標位置に対して正
確にロボット１を移動させることができる。L1-l0 = [(P41-P61) -0] * Kp = (P41-P61) * Kp l0 = l1- (P41-P61) * Kp or l2-l0 = [(P42-P62) −0] × Kp = (P42−P62) × Kp 10 = l2− (P42−P62) × Kp One pulse movement amount Kp obtained by the above method and origin length l
0 is stored in the robot controller 35 (step S15). As a result, the coordinate conversion parameter can be called as needed at any time, and the robot 1 can be moved accurately with respect to the target position.
【００３４】このように、本実施の形態におけるロボッ
ト原点位置の較正方法によれば、簡単かつ確実に原点位
置を知ることができる。As described above, according to the method for calibrating the robot origin position in the present embodiment, the origin position can be known easily and reliably.
【００３５】尚、前記実施の形態におけるロボット原点
位置の較正方法では、Ｒ軸の移動方向およびフィンガー
取付位置が旋回軸の回転中心からオフセットされていな
い場合を示したが、Ｒ軸の移動方向およびフィンガー取
付位置が旋回軸の回転中心からオフセットされている場
合にも本発明を適用できる。図１０は他の実施の形態に
おけるフィンガー取付位置および旋回軸の回転中心と治
具Ａ１の形状とを示す説明図である。旋回軸の回転中心
からオフセット量Ｓでフィンガー取付ブラケット５８の
位置がずれている場合、オフセット量Ｓだけシフトした
治具Ａ１を用いることにより前記実施の形態と同様の較
正方法で、簡単かつ確実に原点位置を知ることができ
る。In the method of calibrating the robot origin position in the above-described embodiment, the case where the moving direction of the R axis and the finger mounting position are not offset from the rotation center of the turning axis is shown. The present invention can be applied even when the finger attachment position is offset from the center of rotation of the pivot shaft. FIG. 10 is an explanatory view showing the finger attachment position, the rotation center of the turning shaft, and the shape of the jig A1 in another embodiment. When the position of the finger mounting bracket 58 deviates from the center of rotation of the swivel shaft by the offset amount S, by using the jig A1 shifted by the offset amount S, the calibration method similar to that of the above-described embodiment can be used to easily and surely. You can know the origin position.
【００３６】[0036]
【発明の効果】本発明の請求項１に係るロボット原点位
置の較正方法によれば、ロボットに取り付けられたアー
ムの原点位置を較正するロボットの原点位置較正方法に
おいて、２点間の距離が既知であるそれぞれの位置に前
記アームの所定部位を移動させ、該アームの移動量と前
記２点間の距離とから単位移動距離を算出し、前記原点
位置から距離が既知である所定位置に前記アームを移動
させ、該アームの移動量と前記算出された単位移動距離
とから前記原点位置を較正するので、ロボットの組立精
度やプーリの加工精度を考慮することなく、ロボット原
点位置および単位移動距離を正確に求めることができ
る。したがって、指示された位置とロボットの実際の位
置とを正確に合わせることができる。According to the method of calibrating the origin position of the robot according to the first aspect of the present invention, the distance between the two points is known in the origin position calibration method of the robot for calibrating the origin position of the arm attached to the robot. A predetermined portion of the arm is moved to each position, a unit movement distance is calculated from the movement amount of the arm and the distance between the two points, and the arm is moved to a predetermined position whose distance is known from the origin position. Is moved, and the origin position is calibrated from the movement amount of the arm and the calculated unit movement distance. Therefore, the robot origin position and the unit movement distance can be calculated without considering the robot assembly accuracy and the pulley machining accuracy. Can be accurately determined. Therefore, the instructed position and the actual position of the robot can be accurately matched.
【００３７】すなわち、あらかじめ距離が分かっている
２点間を移動させることにより、単位移動距離（リード
ピッチ）を正確に求めることができ、このようにして求
めた単位移動距離を用いて例えばタイミングベルトを十
字掛けした円筒座標型ロボットに適用することにより原
点出し終了後に既知の一点に移動させるのみで、ロボッ
トの原点位置を正確に知ることができる。That is, the unit movement distance (lead pitch) can be accurately obtained by moving between two points whose distances are known in advance. Using the unit movement distance thus obtained, for example, a timing belt By applying to the cross-shaped cylindrical coordinate type robot, the origin position of the robot can be accurately known only by moving to a known point after the origin is found.
【００３８】請求項２に係るロボット原点位置の較正方
法によれば、前記アームは、旋回軸を中心に回動自在か
つ該旋回軸の中心からオフセットした直角方向に移動自
在に設けられ、前記所定部位が移動する前記２点の位置
を前記オフセット量と等しく前記旋回軸の中心からオフ
セットした直角方向に設けたので、旋回軸の回転中心か
らオフセットした位置にフィンガーなどを有するロボッ
トの場合でも正確にロボットの原点位置を求めることが
できる。According to the robot origin position calibrating method of the second aspect, the arm is provided so as to be rotatable about the turning axis and movable in a right angle direction offset from the center of the turning axis, and the predetermined arm is provided. Since the positions of the two points where the parts move are equal to the offset amount and are provided in the right angle direction offset from the center of the turning axis, even in the case of a robot having fingers or the like at positions offset from the center of rotation of the turning axis, The origin position of the robot can be obtained.
【００３９】請求項３に係るロボット原点位置の較正方
法によれば、前記ロボットは円筒座標型ロボットである
ので、円筒座標型ロボットの場合に正確にロボットの原
点位置を求めることができる。According to the robot origin position calibration method of the third aspect, since the robot is a cylindrical coordinate type robot, the origin position of the robot can be accurately obtained in the case of a cylindrical coordinate type robot.
【００４０】請求項４に係るロボット原点位置の較正方
法によれば、略十字形に懸架されるタイミングベルトを
一対の駆動手段によって駆動し、該駆動されるタイミン
グベルトにしたがって、前記アームを垂直方向および水
平方向に移動するべく前記一対の駆動手段を同期制御す
るので、アームの所定部位を垂直方向および水平方向に
移動させて所定の２点の位置に移動させることができ
る。According to the robot origin position calibration method of the fourth aspect, the timing belt suspended in a substantially cross shape is driven by the pair of driving means, and the arm is vertically moved in accordance with the driven timing belt. Since the pair of drive means are synchronously controlled to move in the horizontal direction, it is possible to move a predetermined portion of the arm in the vertical direction and the horizontal direction to move the arm to two predetermined positions.
【００４１】請求項５に係るロボット原点位置の較正装
置によれば、ロボットに取り付けられたアームの原点位
置を較正するロボットの原点位置較正装置において、２
点間の距離が既知であるそれぞれの位置に前記アームの
所定部位を移動させる第１の移動手段と、該アームの移
動量と前記２点間の距離とから単位移動距離を算出する
算出手段と、前記原点位置から距離が既知である所定位
置に前記アームを移動させる第２の移動手段と、該アー
ムの移動量と前記算出された単位移動距離とから前記原
点位置を較正する較正手段とを備えたので、ロボットの
組立精度やプーリの加工精度を考慮することなく、ロボ
ット原点位置および単位移動距離をを正確に求めること
ができる。したがって、指示された位置とロボットの実
際の位置とを正確に合わせることができる。According to the robot origin position calibrating apparatus of the fifth aspect, in the robot origin position calibrating apparatus for calibrating the origin position of the arm attached to the robot, 2
First moving means for moving a predetermined part of the arm to each position where the distance between the points is known, and calculating means for calculating a unit moving distance from the moving amount of the arm and the distance between the two points A second moving means for moving the arm to a predetermined position whose distance from the origin position is known, and a calibrating means for calibrating the origin position from the movement amount of the arm and the calculated unit movement distance. Since it is provided, the robot origin position and the unit movement distance can be accurately obtained without considering the assembly precision of the robot and the machining precision of the pulley. Therefore, the instructed position and the actual position of the robot can be accurately matched.
【００４２】請求項６に係る較正用治具によれば、ロボ
ットに取り付けられたアームの原点位置を較正するため
に使用する較正用治具であって、前記アームの所定部位
を合わせるために中心間の距離が既知である２つの孔が
形成された基準プレートと、該基準プレートを前記ロボ
ットに取り付ける固定プレートとを備えたので、既存の
ロボットに取り付けてロボットの原点位置の較正に使用
できる。According to the calibration jig of the sixth aspect, the calibration jig is used for calibrating the origin position of the arm attached to the robot, and is used for aligning a predetermined part of the arm. Since the reference plate having two holes having a known distance between the reference plate and the fixed plate for attaching the reference plate to the robot is provided, the reference plate can be attached to an existing robot and used for calibration of the origin position of the robot.
【００４３】請求項７に係るロボットのアーム位置決め
装置によれば、原点位置が較正されたロボットのアーム
を所定位置に移動するロボットのアーム位置決め装置に
おいて、２点間の距離が既知であるそれぞれの位置に前
記アームの所定部位を移動させる第１の移動手段と、該
アームの移動量と前記２点間の距離とから単位移動距離
を算出する算出手段と、前記原点位置から距離が既知で
ある所定位置に前記アームを移動させる第２の移動手段
と、該アームの移動量と前記算出された単位移動距離と
から前記原点位置を較正する較正手段と、該較正された
原点位置および前記単位移動距離を記憶する記憶手段
と、該記憶された原点位置および単位移動距離に基づい
て、前記アームを所定位置に移動させる第３の移動手段
とを備えたので、アームを目標の位置に正確に位置決め
することができる。According to the robot arm positioning apparatus of the seventh aspect, in the robot arm positioning apparatus for moving the robot arm whose origin position is calibrated to a predetermined position, the distance between two points is known. First movement means for moving a predetermined portion of the arm to a position, calculation means for calculating a unit movement distance from the movement amount of the arm and the distance between the two points, and the distance from the origin position is known. Second moving means for moving the arm to a predetermined position, calibration means for calibrating the origin position from the movement amount of the arm and the calculated unit movement distance, the calibrated origin position and the unit movement Since the storage means for storing the distance and the third moving means for moving the arm to the predetermined position based on the stored origin position and unit movement distance are provided, It is possible to accurately position the beam on the position of the target.
【図１】円筒座標型ロボットおよびその原点位置を較正
する際に使用される治具Ａ、治具Ｂの構成を示す斜視図
である。FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a jig A and a jig B used in calibrating a cylindrical coordinate type robot and its origin position.
【図２】円筒座標型ロボットの構成を示す正面図であ
る。FIG. 2 is a front view showing the configuration of a cylindrical coordinate type robot.
【図３】同期制御される２つのサーボモータ１４、１６
の回転方向とＲ軸、Ｚ軸の移動方向の関係を示す説明図
である。FIG. 3 shows two servo motors 14 and 16 which are synchronously controlled.
It is explanatory drawing which shows the relationship of the rotation direction of R, and the moving direction of R-axis and Z-axis.
【図４】ロボットの原点位置を較正する際に使用される
治具Ａの形状を示す正面図である。FIG. 4 is a front view showing the shape of a jig A used when calibrating the origin position of the robot.
【図５】治具Ｂの形状を示す正面図である。5 is a front view showing the shape of a jig B. FIG.
【図６】ロボットコントローラの構成を示すブロック図
である。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a robot controller.
【図７】ロボットの原点位置を実際に較正する手順を示
すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing a procedure for actually calibrating the origin position of the robot.
【図８】ロボットの原点位置を実際に較正する手順を示
すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing a procedure for actually calibrating the origin position of the robot.
【図９】治具Ｂの先端部３１ａを孔２１ｂ、２１ｃの位
置に合うようにアーム７の位置を調節する様子を示す説
明図である。FIG. 9 is an explanatory view showing a state in which the position of the arm 7 is adjusted so that the tip portion 31a of the jig B is aligned with the positions of the holes 21b and 21c.
【図１０】他の実施の形態におけるフィンガー取付位置
および旋回軸の回転中心と治具Ａ１の形状とを示す説明
図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a finger attachment position, a rotation center of a turning shaft, and a shape of a jig A1 in another embodiment.
【図１１】従来のロボットの原点位置較正方法を示す説
明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing a conventional origin position calibration method for a robot.
１ ロボット ７ アーム １４、１６ サーボモータ １４ｄ、１６ｄ エンコーダ ２１ 基準プレート ２１ｂ、２１ｃ 孔 ２３ 固定プレート ３１ａ 先端部 Ａ、Ｂ 治具 ３５ ロボットコントローラ 1 Robot 7 Arm 14, 16 Servo Motor 14d, 16d Encoder 21 Reference Plate 21b, 21c Hole 23 Fixed Plate 31a Tip A, B Jig 35 Robot Controller
Claims (7)
位置を較正するロボットの原点位置較正方法において、 ２点間の距離が既知であるそれぞれの位置に前記アーム
の所定部位を移動させ、 該アームの移動量と前記２点間の距離とから単位移動距
離を算出し、 前記原点位置から距離が既知である所定位置に前記アー
ムを移動させ、 該アームの移動量と前記算出された単位移動距離とから
前記原点位置を較正することを特徴とするロボットの原
点位置較正方法。1. A method for calibrating an origin position of an arm attached to a robot, comprising: moving a predetermined part of the arm to respective positions where a distance between two points is known, and calibrating the origin position of the arm. A unit movement distance is calculated from the movement amount and the distance between the two points, the arm is moved to a predetermined position whose distance is known from the origin position, and the movement amount of the arm and the calculated unit movement distance To calibrate the origin position of the robot.
かつ該旋回軸の中心からオフセットした直角方向に移動
自在に設けられ、 前記所定部位が移動する前記２点の位置を前記オフセッ
ト量と等しく前記旋回軸の中心からオフセットした直角
方向に設けたことを特徴とする請求項１記載のロボット
の原点位置較正方法。2. The arm is provided so as to be rotatable about a swivel axis and movable in a right angle direction offset from the center of the swivel axis, and the positions of the two points at which the predetermined portion moves are the offset amounts. 2. The method for calibrating the origin position of a robot according to claim 1, wherein the method is provided in a direction perpendicular to the center of the turning axis, the angle being equal to.
ることを特徴とする請求項１記載のロボットの原点位置
較正方法。3. The method according to claim 1, wherein the robot is a cylindrical coordinate type robot.
を一対の駆動手段によって駆動し、 該駆動されるタイミングベルトにしたがって、前記アー
ムを垂直方向および水平方向に移動するべく前記一対の
駆動手段を同期制御することを特徴とする請求項１記載
のロボットの原点位置較正方法。4. A timing belt suspended in a substantially cross shape is driven by a pair of driving means, and the pair of driving means is arranged to move the arm vertically and horizontally in accordance with the driven timing belt. The origin position calibrating method for a robot according to claim 1, wherein synchronous control is performed.
位置を較正するロボットの原点位置較正装置において、 ２点間の距離が既知であるそれぞれの位置に前記アーム
の所定部位を移動させる第１の移動手段と、 該アームの移動量と前記２点間の距離とから単位移動距
離を算出する算出手段と、 前記原点位置から距離が既知である所定位置に前記アー
ムを移動させる第２の移動手段と、 該アームの移動量と前記算出された単位移動距離とから
前記原点位置を較正する較正手段とを備えたことを特徴
とするロボットの原点位置較正装置。5. In a robot origin position calibrating device for calibrating the origin position of an arm attached to a robot, a first movement for moving a predetermined portion of the arm to each position where a distance between two points is known. Means, calculation means for calculating a unit movement distance from the movement amount of the arm and the distance between the two points, and second movement means for moving the arm to a predetermined position whose distance is known from the origin position. An origin position calibrating device for a robot, comprising: a calibrating unit that calibrates the origin position based on a movement amount of the arm and the calculated unit movement distance.
位置を較正するために使用する較正用治具であって、 前記アームの所定部位を合わせるために中心間の距離が
既知である２つの孔が形成された基準プレートと、 該基準プレートを前記ロボットに取り付ける固定プレー
トとを備えたことを特徴とする較正用治具。6. A calibration jig used for calibrating an origin position of an arm attached to a robot, wherein two holes having a known center-to-center distance for aligning predetermined portions of the arm are provided. A calibration jig comprising a formed reference plate and a fixing plate for attaching the reference plate to the robot.
を所定位置に移動するロボットのアーム位置決め装置に
おいて、 ２点間の距離が既知であるそれぞれの位置に前記アーム
の所定部位を移動させる第１の移動手段と、 該アームの移動量と前記２点間の距離とから単位移動距
離を算出する算出手段と、 前記原点位置から距離が既知である所定位置に前記アー
ムを移動させる第２の移動手段と、 該アームの移動量と前記算出された単位移動距離とから
前記原点位置を較正する較正手段と、 該較正された原点位置および前記単位移動距離を記憶す
る記憶手段と、 該記憶された原点位置および単位移動距離に基づいて、
前記アームを所定位置に移動させる第３の移動手段とを
備えたことを特徴とするロボットのアーム位置決め装
置。7. A robot arm positioning device for moving an arm of a robot, the origin position of which is calibrated, to a predetermined position, wherein a predetermined part of the arm is moved to each position where a distance between two points is known. Moving means, calculating means for calculating a unit moving distance from the moving amount of the arm and the distance between the two points, and second moving means for moving the arm to a predetermined position whose distance is known from the origin position. Means, calibration means for calibrating the origin position from the movement amount of the arm and the calculated unit movement distance, storage means for storing the calibrated origin position and the unit movement distance, and the stored means. Based on the origin position and unit travel distance,
An arm positioning device for a robot, comprising: a third moving means for moving the arm to a predetermined position.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2298896A JPH09193059A (en) | 1996-01-17 | 1996-01-17 | Origin position calibrating method of robot, its origin position calibrating device, calibrating jig and arm positioning device of robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2298896A JPH09193059A (en) | 1996-01-17 | 1996-01-17 | Origin position calibrating method of robot, its origin position calibrating device, calibrating jig and arm positioning device of robot |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09193059A true JPH09193059A (en) | 1997-07-29 |
Family
ID=12097930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2298896A Pending JPH09193059A (en) | 1996-01-17 | 1996-01-17 | Origin position calibrating method of robot, its origin position calibrating device, calibrating jig and arm positioning device of robot |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09193059A (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1996
- 1996-01-17 JP JP2298896A patent/JPH09193059A/en active Pending
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