JPH1019540A - レイアウトデータ測定装置 - Google Patents
レイアウトデータ測定装置Info
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- JPH1019540A JPH1019540A JP17916396A JP17916396A JPH1019540A JP H1019540 A JPH1019540 A JP H1019540A JP 17916396 A JP17916396 A JP 17916396A JP 17916396 A JP17916396 A JP 17916396A JP H1019540 A JPH1019540 A JP H1019540A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ロボットと対象ワークとの相対的な位置姿勢の
誤差を補正する。 【課題解決手段】ワーク固定治具4に取り付けられ、ロ
ボット動作空間7の基準点a〜hの位置姿勢(254,
255により示される)を示す基準面が形成された測定
基準ツールと、ロボット3のツール取付部113に取り
付けられ、基準面に対応する検出面が形成された位置決
ツールと、検出面に対応して定まる作業基準位置姿勢
(232,233により示される)を、ロボット座標系
Rの座標値でもって検出するロボット制御盤6とを備
え、検出面が基準面に対応する位置関係となるように位
置決ツールを移動させた状態における作業基準位置姿勢
のロボット座標系Rの座標値を、基準点a〜hの位置姿
勢を示すレイアウトデータとしている。
誤差を補正する。 【課題解決手段】ワーク固定治具4に取り付けられ、ロ
ボット動作空間7の基準点a〜hの位置姿勢(254,
255により示される)を示す基準面が形成された測定
基準ツールと、ロボット3のツール取付部113に取り
付けられ、基準面に対応する検出面が形成された位置決
ツールと、検出面に対応して定まる作業基準位置姿勢
(232,233により示される)を、ロボット座標系
Rの座標値でもって検出するロボット制御盤6とを備
え、検出面が基準面に対応する位置関係となるように位
置決ツールを移動させた状態における作業基準位置姿勢
のロボット座標系Rの座標値を、基準点a〜hの位置姿
勢を示すレイアウトデータとしている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワーク固定治具に
固定された対象ワークとロボットとの相対的な位置姿勢
の関係を示すレイアウトデータを測定する装置に関する
ものである。
固定された対象ワークとロボットとの相対的な位置姿勢
の関係を示すレイアウトデータを測定する装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】ロボットを使用するときには、作業先端
位置を正確に対象ワークに位置させる必要がある。この
要求に従い、作業先端位置の誤差を減少させるための従
来技術が提案されている。
位置を正確に対象ワークに位置させる必要がある。この
要求に従い、作業先端位置の誤差を減少させるための従
来技術が提案されている。
【0003】産業用ロボットの作業基準点計測装置(特
開昭61−118601号公報)として提案されている
技術(第1の従来技術)は、ロボットフランジに座標計
測器を取り付け、この座標計測器でもって、ツールの先
端位置(作業基準点)を測定する構成となっている。そ
のため、作業基準点をロボットフランジから見たときの
誤差が正確に検出されるので、ツールの形状誤差やツー
ルの取り付け誤差が補正される。
開昭61−118601号公報)として提案されている
技術(第1の従来技術)は、ロボットフランジに座標計
測器を取り付け、この座標計測器でもって、ツールの先
端位置(作業基準点)を測定する構成となっている。そ
のため、作業基準点をロボットフランジから見たときの
誤差が正確に検出されるので、ツールの形状誤差やツー
ルの取り付け誤差が補正される。
【0004】また、産業用ロボットのアーム長検出方法
(特開昭63−300883号公報)として提案されて
いる技術(第2の従来技術)は、2軸水平関節ロボット
のアーム長を測定して、機体差を減少させる構成となっ
ている。すなわち、互いの距離が既知である3つ以上の
基準点に、ロボットの標点を位置合わせする。そして、
標点を位置合わせする毎に得られる第1および第2のア
ームの各角度と、各基準点間の距離とにより定まる方程
式を用いて、2乗和が最小となる演算を行い、位置決め
誤差が最小となるアーム長を得ている。
(特開昭63−300883号公報)として提案されて
いる技術(第2の従来技術)は、2軸水平関節ロボット
のアーム長を測定して、機体差を減少させる構成となっ
ている。すなわち、互いの距離が既知である3つ以上の
基準点に、ロボットの標点を位置合わせする。そして、
標点を位置合わせする毎に得られる第1および第2のア
ームの各角度と、各基準点間の距離とにより定まる方程
式を用いて、2乗和が最小となる演算を行い、位置決め
誤差が最小となるアーム長を得ている。
【0005】また、溶接システムにおけるロボットと対
象ワークとの相対位置の計測に関して、個々の対象ワー
クに設定された溶接条件に対し、対象ワークの基準点情
報を実際にロボットに教示する方法が、提案されている
(日経メカニカル〔1993年11−1:No41
4〕)(第3の従来技術)。
象ワークとの相対位置の計測に関して、個々の対象ワー
クに設定された溶接条件に対し、対象ワークの基準点情
報を実際にロボットに教示する方法が、提案されている
(日経メカニカル〔1993年11−1:No41
4〕)(第3の従来技術)。
【0006】また、ロボットの設置位置のずれ、ロボッ
トの機体差がオフライン教示のデータの誤差の一因とな
っていることを示唆する従来技術がある(日経メカニカ
ル〔1996年1.8:No471〕)(第4の従来技
術) また、日本ロボット学会誌(1995年7月号:第13
巻第5号)における『オフライン教示実用化の課題』な
る提案(第5の従来技術)がある。この提案では、オフ
ライン教示を実用化するには、据え付け位置の誤差を補
正する必要があると述べられている。その具体的方法と
しては、数点の基準点を設ける。そして、基準点のそれ
ぞれに対して得られたデータを互いに照合することによ
り、据え付け位置を算出すると共に、算出結果に基づい
て全教示データを補正する方法が示されている。
トの機体差がオフライン教示のデータの誤差の一因とな
っていることを示唆する従来技術がある(日経メカニカ
ル〔1996年1.8:No471〕)(第4の従来技
術) また、日本ロボット学会誌(1995年7月号:第13
巻第5号)における『オフライン教示実用化の課題』な
る提案(第5の従来技術)がある。この提案では、オフ
ライン教示を実用化するには、据え付け位置の誤差を補
正する必要があると述べられている。その具体的方法と
しては、数点の基準点を設ける。そして、基準点のそれ
ぞれに対して得られたデータを互いに照合することによ
り、据え付け位置を算出すると共に、算出結果に基づい
て全教示データを補正する方法が示されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第1の
従来技術は、ツールの形状の誤差を補正するためのもの
であり、第2の従来技術は、機体毎の誤差のうち、アー
ム長の誤差を補正するためのものである。つまり、第1
および第2の従来技術では、ロボットと対象ワークとの
相対的な位置姿勢に関する誤差を補正することはできな
い。
従来技術は、ツールの形状の誤差を補正するためのもの
であり、第2の従来技術は、機体毎の誤差のうち、アー
ム長の誤差を補正するためのものである。つまり、第1
および第2の従来技術では、ロボットと対象ワークとの
相対的な位置姿勢に関する誤差を補正することはできな
い。
【0008】また、第3の従来技術では、全ての対象ワ
ークに対して、同様の教示を行う必要があるため、教示
操作が煩雑である。また、教示の具体的方法も開示され
ていない。また、第4の従来技術では、課題が示されて
いるのみで、課題を解決するための具体的方法について
は示されていない。
ークに対して、同様の教示を行う必要があるため、教示
操作が煩雑である。また、教示の具体的方法も開示され
ていない。また、第4の従来技術では、課題が示されて
いるのみで、課題を解決するための具体的方法について
は示されていない。
【0009】また、第5の従来技術では、具体的な基準
点の設け方、データの取得方法、照合方法が示されてい
ないので、実用化は困難である。
点の設け方、データの取得方法、照合方法が示されてい
ないので、実用化は困難である。
【0010】本発明は上記課題を解決するため創案され
たものであって、請求項1記載の発明の目的は、ワーク
固定治具に取り付ける測定基準ツールと、ロボットに取
り付ける位置決ツールとを対として、これら2種のツー
ルにより定まる作業基準位置姿勢を、ロボット座標系の
座標値として得ることにより、ロボットと対象ワークと
の相対的な位置姿勢の誤差を補正することのできるレイ
アウトデータ測定装置を提供することにある。
たものであって、請求項1記載の発明の目的は、ワーク
固定治具に取り付ける測定基準ツールと、ロボットに取
り付ける位置決ツールとを対として、これら2種のツー
ルにより定まる作業基準位置姿勢を、ロボット座標系の
座標値として得ることにより、ロボットと対象ワークと
の相対的な位置姿勢の誤差を補正することのできるレイ
アウトデータ測定装置を提供することにある。
【0011】また、請求項2記載の発明の目的は、補正
時のロボットの位置決め作業を、オス型コーンをメス型
コーンに密着させる作業とすることにより、補正時のロ
ボットの位置決め作業の精度を、手間を要することなく
高めることのできるレイアウトデータ測定装置を提供す
ることにある。
時のロボットの位置決め作業を、オス型コーンをメス型
コーンに密着させる作業とすることにより、補正時のロ
ボットの位置決め作業の精度を、手間を要することなく
高めることのできるレイアウトデータ測定装置を提供す
ることにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項1記載の発明に係るレイアウトデータ測定装置
は、ワーク固定治具に固定された対象ワークとロボット
との相対的な位置姿勢の関係を示すレイアウトデータを
測定する装置に適用し、前記ワーク固定治具に固定さ
れ、前記対象ワークに対応して定まるロボット動作空間
の基準点の位置姿勢を示す基準面が形成された測定基準
ツールと、前記ロボットのツール取付部に取り付けら
れ、前記基準面に対応する検出面が形成された位置決ツ
ールと、前記検出面に対応して定まる作業基準位置姿勢
を、ロボット座標系の座標値でもって検出するロボット
制御盤とを備え、前記検出面が前記基準面に対応する位
置関係となるように前記位置決ツールを移動させた状態
における前記作業基準位置姿勢のロボット座標系の座標
値を、前記基準点の位置姿勢を示すレイアウトデータと
した構成としている。すなわち、検出面が基準面に対応
する位置関係となるように位置決ツールを移動させた状
態においては、作業基準位置姿勢は、ロボットと対象ワ
ークとの相対的な関係を示す姿勢となる。そのため、作
業基準位置姿勢を示すロボット座標系の座標値は、ロボ
ットと対象ワークとの相対的な関係を数値化したデータ
となる。
請求項1記載の発明に係るレイアウトデータ測定装置
は、ワーク固定治具に固定された対象ワークとロボット
との相対的な位置姿勢の関係を示すレイアウトデータを
測定する装置に適用し、前記ワーク固定治具に固定さ
れ、前記対象ワークに対応して定まるロボット動作空間
の基準点の位置姿勢を示す基準面が形成された測定基準
ツールと、前記ロボットのツール取付部に取り付けら
れ、前記基準面に対応する検出面が形成された位置決ツ
ールと、前記検出面に対応して定まる作業基準位置姿勢
を、ロボット座標系の座標値でもって検出するロボット
制御盤とを備え、前記検出面が前記基準面に対応する位
置関係となるように前記位置決ツールを移動させた状態
における前記作業基準位置姿勢のロボット座標系の座標
値を、前記基準点の位置姿勢を示すレイアウトデータと
した構成としている。すなわち、検出面が基準面に対応
する位置関係となるように位置決ツールを移動させた状
態においては、作業基準位置姿勢は、ロボットと対象ワ
ークとの相対的な関係を示す姿勢となる。そのため、作
業基準位置姿勢を示すロボット座標系の座標値は、ロボ
ットと対象ワークとの相対的な関係を数値化したデータ
となる。
【0013】また請求項2記載の発明に係るレイアウト
データ測定装置は、上記構成に加え、前記基準面をメス
型コーンとし、前記検出面を前記メス型コーンに対応す
る形状のオス型コーンとした構成としている。そのた
め、オス型コーンがメス型コーンに密着するように位置
決ツールを移動させるのみで、検出面が基準面に精度よ
く位置合わせされる。
データ測定装置は、上記構成に加え、前記基準面をメス
型コーンとし、前記検出面を前記メス型コーンに対応す
る形状のオス型コーンとした構成としている。そのた
め、オス型コーンがメス型コーンに密着するように位置
決ツールを移動させるのみで、検出面が基準面に精度よ
く位置合わせされる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例の形態を、
図面を参照しつつ説明する。
図面を参照しつつ説明する。
【0015】図1は、本発明に係るレイアウトデータ測
定装置の一実施形態を示す外観斜視図である。
定装置の一実施形態を示す外観斜視図である。
【0016】図において、ロボット3は、2つのアーム
111,112を備えた構造となっている。また、アー
ム112の先端近傍には、対象ワーク5に対応した作業
用ツールを取り付けるためのフランジ(請求項1記載の
ツール取付部)113が設けられている。そして、レイ
アウトデータの測定を行う場合、このフランジ113に
は、位置決ツール(後に詳述する)が取り付けられる。
111,112を備えた構造となっている。また、アー
ム112の先端近傍には、対象ワーク5に対応した作業
用ツールを取り付けるためのフランジ(請求項1記載の
ツール取付部)113が設けられている。そして、レイ
アウトデータの測定を行う場合、このフランジ113に
は、位置決ツール(後に詳述する)が取り付けられる。
【0017】フランジ113に取り付けられた作業用ツ
ールの作業対象となる対象ワーク5は、ロボット3に対
して所定の位置関係に設けられたワーク固定治具4の載
置面151に固定されている。そのため、ワーク固定治
具4の載置面151の3方の縁に沿って、対象ワーク5
を精度良く位置決めすることを可能にするため、略コ字
状のワーク位置決治具152が形成されている。
ールの作業対象となる対象ワーク5は、ロボット3に対
して所定の位置関係に設けられたワーク固定治具4の載
置面151に固定されている。そのため、ワーク固定治
具4の載置面151の3方の縁に沿って、対象ワーク5
を精度良く位置決めすることを可能にするため、略コ字
状のワーク位置決治具152が形成されている。
【0018】一方、レイアウトデータの測定を行う場
合、ワーク固定治具4には、図示されない取付治具を介
して、8つの測定基準ツール(後に詳述する)が取り付
けられる。
合、ワーク固定治具4には、図示されない取付治具を介
して、8つの測定基準ツール(後に詳述する)が取り付
けられる。
【0019】上記したように、ロボット3と対象ワーク
5とは、互いに独立したブロックを形成している。その
ため、ロボット3の位置姿勢と対象ワーク5の位置姿勢
とは一致せず、ある相対的な関係の元にある。
5とは、互いに独立したブロックを形成している。その
ため、ロボット3の位置姿勢と対象ワーク5の位置姿勢
とは一致せず、ある相対的な関係の元にある。
【0020】すなわち、ワーク固定治具4に固定された
対象ワーク5とロボット3との相対的な位置姿勢の関係
とは、ロボット座標系Rの原点Orの位置とワーク座標
系Wの原点Owの位置との関係、および、ロボット座標
系Rとワーク座標系Wとの捩じれの関係の2種の関係で
ある。
対象ワーク5とロボット3との相対的な位置姿勢の関係
とは、ロボット座標系Rの原点Orの位置とワーク座標
系Wの原点Owの位置との関係、および、ロボット座標
系Rとワーク座標系Wとの捩じれの関係の2種の関係で
ある。
【0021】すなわち、原点の位置関係は、Orを原点
とするロボット座標系Rから見たときの、ワーク座標系
Wの原点Owの座標値として示される。また捩じれの関
係は、ワーク座標系WのZ軸Zw等の方向に沿った単位
長のベクトルをロボット座標系Rの座標値として示すと
き、得られた座標値でもって示される。つまり、相対的
位置関係は、6種の座標値でもって示されることにな
る。
とするロボット座標系Rから見たときの、ワーク座標系
Wの原点Owの座標値として示される。また捩じれの関
係は、ワーク座標系WのZ軸Zw等の方向に沿った単位
長のベクトルをロボット座標系Rの座標値として示すと
き、得られた座標値でもって示される。つまり、相対的
位置関係は、6種の座標値でもって示されることにな
る。
【0022】図2(a),(b)は、レイアウトデータ
の測定時にワーク固定治具4に取り付けられる測定基準
ツールの平面図および正面図を示している。
の測定時にワーク固定治具4に取り付けられる測定基準
ツールの平面図および正面図を示している。
【0023】測定基準ツール2は、ワーク固定治具4の
所定位置に取り付けられるツールであり、対象ワーク5
に対応して定まるロボット動作空間(後に詳述する)7
の基準点の位置姿勢を示す。
所定位置に取り付けられるツールであり、対象ワーク5
に対応して定まるロボット動作空間(後に詳述する)7
の基準点の位置姿勢を示す。
【0024】すなわち、略直方体状の金属からなるツー
ル本体251には、基準点の位置姿勢を示すための基準
面として、メス型コーン253が形成されている。そし
て、メス型コーン253の中心線254の方向でもっ
て、基準点の姿勢の方向を示す。また、メス型コーン2
53の中心線254上で、ツール本体251の上面25
2と同一高さとなる指示点255でもって、基準点の位
置を示す。
ル本体251には、基準点の位置姿勢を示すための基準
面として、メス型コーン253が形成されている。そし
て、メス型コーン253の中心線254の方向でもっ
て、基準点の姿勢の方向を示す。また、メス型コーン2
53の中心線254上で、ツール本体251の上面25
2と同一高さとなる指示点255でもって、基準点の位
置を示す。
【0025】図3は、レイアウトデータの測定時にフラ
ンジ113に取り付けられる位置決ツール1の平面図お
よび側面図を示している。
ンジ113に取り付けられる位置決ツール1の平面図お
よび側面図を示している。
【0026】ツール本体234は、重量が実際の作業用
ツールの重量に略等しくなっており、直径が略8cm、
長さが40数cmの円柱状の金属でもって構成されてい
る。そして、先端には、測定基準ツール2の基準面25
3に対応する検出面231が形成されている。この検出
面231は、具体的には、メス型コーン253のコーン
形状と同一コーン形状のオス型コーン231となってい
る。
ツールの重量に略等しくなっており、直径が略8cm、
長さが40数cmの円柱状の金属でもって構成されてい
る。そして、先端には、測定基準ツール2の基準面25
3に対応する検出面231が形成されている。この検出
面231は、具体的には、メス型コーン253のコーン
形状と同一コーン形状のオス型コーン231となってい
る。
【0027】また、ツール本体234の根元には、フラ
ンジ113にツール本体234を固定するための支持部
材235が固定されている。そして、支持部材235に
は、フランジ113に取り付けたときの取り付け精度を
確保するため、フランジ113に形成された位置決め用
の円形の凹部(図示されていない)に嵌合する円盤部2
36が形成されている。
ンジ113にツール本体234を固定するための支持部
材235が固定されている。そして、支持部材235に
は、フランジ113に取り付けたときの取り付け精度を
確保するため、フランジ113に形成された位置決め用
の円形の凹部(図示されていない)に嵌合する円盤部2
36が形成されている。
【0028】以上で測定基準ツール2および位置決ツー
ル1の形状説明を終了し、次に、ロボット動作空間7に
ついて説明する。
ル1の形状説明を終了し、次に、ロボット動作空間7に
ついて説明する。
【0029】ロボット動作空間7は、ロボット3の作業
対象となる対象ワーク5の寸法から定まり、その内部で
は、ロボット3の動作精度が要求される空間である。本
実施形態では、ロボット動作空間7をキューブ状の空間
としている。そして、キューブ状のロボット動作空間7
の8つの頂点a〜hのそれぞれを基準点に設定してい
る。そのため、基準点a〜hのそれぞれには、図示され
ない取付治具を介して、測定基準ツール2が、精度良く
取り付けられる。
対象となる対象ワーク5の寸法から定まり、その内部で
は、ロボット3の動作精度が要求される空間である。本
実施形態では、ロボット動作空間7をキューブ状の空間
としている。そして、キューブ状のロボット動作空間7
の8つの頂点a〜hのそれぞれを基準点に設定してい
る。そのため、基準点a〜hのそれぞれには、図示され
ない取付治具を介して、測定基準ツール2が、精度良く
取り付けられる。
【0030】図4は、基準点a〜hとワーク座標系Wの
原点Owとの位置関係を示す説明図であり、(a)は、
ロボット動作空間7を図1において矢印α方向から見た
ときの位置関係を示し、(b)は、ロボット動作空間7
を図1において矢印β方向から見たときの位置関係を示
している。
原点Owとの位置関係を示す説明図であり、(a)は、
ロボット動作空間7を図1において矢印α方向から見た
ときの位置関係を示し、(b)は、ロボット動作空間7
を図1において矢印β方向から見たときの位置関係を示
している。
【0031】同図に示したように、原点Owから基準点
a,d,e,hまでの水平距離L1は、互いに等しい距
離となっている。また、原点Owから基準点a,b,
e,fまでの水平距離L3は、互いに等しい距離となっ
ている。また、原点Owから基準点a,b,d,e,
f,hまでの垂直距離L2は、互いに等しい距離となっ
ている。すなわち、基準点a〜hと原点Owとの距離
は、全てが等しい距離となっていて、原点Owは、ロボ
ット動作空間7の中心に位置している。
a,d,e,hまでの水平距離L1は、互いに等しい距
離となっている。また、原点Owから基準点a,b,
e,fまでの水平距離L3は、互いに等しい距離となっ
ている。また、原点Owから基準点a,b,d,e,
f,hまでの垂直距離L2は、互いに等しい距離となっ
ている。すなわち、基準点a〜hと原点Owとの距離
は、全てが等しい距離となっていて、原点Owは、ロボ
ット動作空間7の中心に位置している。
【0032】そして、原点Owに対して互いに等しい距
離にある8つの基準点a〜hのそれぞれには、位置決ツ
ール1を測定基準ツール2に位置決めしたとき(メス型
コーン253にオス型コーン231を密着させたとき)
のロボット座標系Rの座標値から、ワーク座標系Wの原
点Owの位置がデータ処理により算出可能となるよう
に、測定基準ツール2が取り付けられる。
離にある8つの基準点a〜hのそれぞれには、位置決ツ
ール1を測定基準ツール2に位置決めしたとき(メス型
コーン253にオス型コーン231を密着させたとき)
のロボット座標系Rの座標値から、ワーク座標系Wの原
点Owの位置がデータ処理により算出可能となるよう
に、測定基準ツール2が取り付けられる。
【0033】以下、図1を参照しつつ、詳細に説明す
る。ただし、図1では、指示点254,255は、基準
点bに取り付けられた測定基準ツール2により示される
位置姿勢となっている。すなわち、基準点bの位置姿勢
の方向を示す254は、測定基準ツール2の中心線25
4の方向であり、Z軸Zwの方向に一致している。ま
た、255は、測定基準ツール2の指示点255に一致
しており、基準点bの位置を示している。
る。ただし、図1では、指示点254,255は、基準
点bに取り付けられた測定基準ツール2により示される
位置姿勢となっている。すなわち、基準点bの位置姿勢
の方向を示す254は、測定基準ツール2の中心線25
4の方向であり、Z軸Zwの方向に一致している。ま
た、255は、測定基準ツール2の指示点255に一致
しており、基準点bの位置を示している。
【0034】また、図1中の符号232、233は、フ
ランジ113に取り付けられた位置決ツール1により決
定される作業基準位置姿勢を示している。すなわち、2
32は、位置決ツール1の中心線232であり、位置決
ツール1が測定基準ツール2に位置決めされたときに
は、測定基準ツール2の中心線254に一致する方向を
示している。また、233は、位置決ツール1の指示点
233であり、位置決ツール1が測定基準ツール2に位
置決めされたときには、測定基準ツール2の指示点25
5に一致する位置を示している。
ランジ113に取り付けられた位置決ツール1により決
定される作業基準位置姿勢を示している。すなわち、2
32は、位置決ツール1の中心線232であり、位置決
ツール1が測定基準ツール2に位置決めされたときに
は、測定基準ツール2の中心線254に一致する方向を
示している。また、233は、位置決ツール1の指示点
233であり、位置決ツール1が測定基準ツール2に位
置決めされたときには、測定基準ツール2の指示点25
5に一致する位置を示している。
【0035】以上でロボット動作空間7の説明を終了
し、次に、ロボット制御盤6について説明する。
し、次に、ロボット制御盤6について説明する。
【0036】ロボット制御盤6は、検出面であるオス型
コーン231に対応して定まる作業基準位置姿勢を、ロ
ボット座標系Rの座標値でもって検出するブロックとな
っている。
コーン231に対応して定まる作業基準位置姿勢を、ロ
ボット座標系Rの座標値でもって検出するブロックとな
っている。
【0037】すなわち、位置決ツール1をロボット3の
フランジ113に取り付けたときには、オス型コーン2
31のコーン形状に対応して中心線232が決まる。ま
た、オス型コーン231のコーン形状とメス型コーン2
53のコーン形状との対応関係から、指示点233の位
置が決まる。つまり、中心線232と指示点233とで
もって作業基準位置姿勢が決定される。そのため、ロボ
ット制御盤6は、中心線232と指示点233とでもっ
て示される作業基準位置姿勢を、ロボット座標系Rの座
標値として取得する。
フランジ113に取り付けたときには、オス型コーン2
31のコーン形状に対応して中心線232が決まる。ま
た、オス型コーン231のコーン形状とメス型コーン2
53のコーン形状との対応関係から、指示点233の位
置が決まる。つまり、中心線232と指示点233とで
もって作業基準位置姿勢が決定される。そのため、ロボ
ット制御盤6は、中心線232と指示点233とでもっ
て示される作業基準位置姿勢を、ロボット座標系Rの座
標値として取得する。
【0038】また、ロボット3の側から見たときの作業
基準位置姿勢は、位置決ツール1の支持部材235とオ
ス型コーン231との位置関係によって定まる。そのた
め、ロボット3から見たときの作業基準位置姿勢が、使
用する作業用ツールの先端の位置姿勢と一致するように
位置決ツール1の形状が決定されている。すなわち、作
業基準位置姿勢は、作業用ツールの先端の位置姿勢に一
致した構成となっている。
基準位置姿勢は、位置決ツール1の支持部材235とオ
ス型コーン231との位置関係によって定まる。そのた
め、ロボット3から見たときの作業基準位置姿勢が、使
用する作業用ツールの先端の位置姿勢と一致するように
位置決ツール1の形状が決定されている。すなわち、作
業基準位置姿勢は、作業用ツールの先端の位置姿勢に一
致した構成となっている。
【0039】以上のことから、位置決ツール1が測定基
準ツール2に位置決めされたときには、指示点233
と、指示点233を通過する中心線232の方向とによ
り定まる作業基準位置姿勢は、作業用ツールの先端の位
置姿勢に一致すると共に、基準点a〜hの位置姿勢にも
一致することになる。
準ツール2に位置決めされたときには、指示点233
と、指示点233を通過する中心線232の方向とによ
り定まる作業基準位置姿勢は、作業用ツールの先端の位
置姿勢に一致すると共に、基準点a〜hの位置姿勢にも
一致することになる。
【0040】上記構成からなる実施形態を用いてレイア
ウトデータを測定する動作について説明する。
ウトデータを測定する動作について説明する。
【0041】まず、ロボット制御盤6に接続されたジョ
イスティック(図示を省略)等を用いて、フランジ11
3に位置決ツール1が取り付けられたロボット3を操作
し、位置決ツール1のオス型コーン231を、基準点a
〜hに取り付けられた測定基準ツール2のメス型コーン
253に精度良く密着させる。
イスティック(図示を省略)等を用いて、フランジ11
3に位置決ツール1が取り付けられたロボット3を操作
し、位置決ツール1のオス型コーン231を、基準点a
〜hに取り付けられた測定基準ツール2のメス型コーン
253に精度良く密着させる。
【0042】ここで、位置決め対象となった測定基準ツ
ール2が、基準点bを示す測定基準ツール2である場合
の動作について説明する。すなわち、位置決ツール1の
オス型コーン231が測定基準ツール2のメス型コーン
253に密着したときには、中心線232は中心線25
4に一致する。また指示点233は指示点255に一致
する。つまり、測定基準ツール2により示される基準点
bの位置姿勢と、作業基準位置姿勢とが一致する。
ール2が、基準点bを示す測定基準ツール2である場合
の動作について説明する。すなわち、位置決ツール1の
オス型コーン231が測定基準ツール2のメス型コーン
253に密着したときには、中心線232は中心線25
4に一致する。また指示点233は指示点255に一致
する。つまり、測定基準ツール2により示される基準点
bの位置姿勢と、作業基準位置姿勢とが一致する。
【0043】ロボット制御盤6は、基準点bの位置姿勢
に一致した作業基準位置姿勢を、ロボット座標系Rの座
標値として検出し、内部に記憶する。このとき得られる
座標値は、 xr:ロボット座標系Rから見た基準点bの位置のXr
座標値 yr:ロボット座標系Rから見た基準点bの位置のYr
座標値 zr:ロボット座標系Rから見た基準点bの位置のZr
座標値 Rx:ロボット座標系Rから見た基準点bの姿勢のXr
軸回りの回転量 Ry:ロボット座標系Rから見た基準点bの姿勢のYr
軸回りの回転量 Rz:ロボット座標系Rから見た基準点bの姿勢のZr
軸回りの回転量 として示されるxr,yr,zr,Rx,Ry,Rzの
6種の値である。
に一致した作業基準位置姿勢を、ロボット座標系Rの座
標値として検出し、内部に記憶する。このとき得られる
座標値は、 xr:ロボット座標系Rから見た基準点bの位置のXr
座標値 yr:ロボット座標系Rから見た基準点bの位置のYr
座標値 zr:ロボット座標系Rから見た基準点bの位置のZr
座標値 Rx:ロボット座標系Rから見た基準点bの姿勢のXr
軸回りの回転量 Ry:ロボット座標系Rから見た基準点bの姿勢のYr
軸回りの回転量 Rz:ロボット座標系Rから見た基準点bの姿勢のZr
軸回りの回転量 として示されるxr,yr,zr,Rx,Ry,Rzの
6種の値である。
【0044】このような動作、すなわち位置決ツール1
のオス型コーン231を測定基準ツール2のメス型コー
ン253に密着させる操作と、密着後の作業基準位置姿
勢を示す6種の値の検出とを、全ての基準点a〜hのそ
れぞれについて行う。その結果、これらの動作が全て終
了したときには、6種の値からなるデータ群が8群得ら
れることになる。
のオス型コーン231を測定基準ツール2のメス型コー
ン253に密着させる操作と、密着後の作業基準位置姿
勢を示す6種の値の検出とを、全ての基準点a〜hのそ
れぞれについて行う。その結果、これらの動作が全て終
了したときには、6種の値からなるデータ群が8群得ら
れることになる。
【0045】ロボット制御盤6は、得られた8群のデー
タ群から、平均値を求め、求めた平均値をレイアウトデ
ータとする。このレイアウトデータは、ロボット座標系
Rから見たときのワーク座標系Wの原点Owの位置、お
よびワーク座標系Wの捩じれを精密に示す値となる。そ
して、対象ワーク5に対する作業を行うときには、既に
得られたレイアウトデータにより補正された値を用い
る。
タ群から、平均値を求め、求めた平均値をレイアウトデ
ータとする。このレイアウトデータは、ロボット座標系
Rから見たときのワーク座標系Wの原点Owの位置、お
よびワーク座標系Wの捩じれを精密に示す値となる。そ
して、対象ワーク5に対する作業を行うときには、既に
得られたレイアウトデータにより補正された値を用い
る。
【0046】
【発明の効果】請求項1記載の発明に係るレイアウトデ
ータ測定装置は、ワーク固定治具に固定された対象ワー
クとロボットとの相対的な位置姿勢の関係を示すレイア
ウトデータを測定する装置に適用し、前記ワーク固定治
具に固定され、前記対象ワークに対応して定まるロボッ
ト動作空間の基準点の位置姿勢を示す基準面が形成され
測定基準ツールと、前記ロボットのツール取付部に取り
付けられ、前記基準面に対応する検出面が形成された位
置決ツールと、前記検出面に対応して定まる作業基準位
置姿勢を、ロボット座標系の座標値でもって検出するロ
ボット制御盤とを備え、前記検出面が前記基準面に対応
する位置関係となるように前記位置決ツールを移動させ
た状態における前記作業基準位置姿勢のロボット座標系
の座標値を、前記基準点の位置姿勢を示すレイアウトデ
ータとした構成としている。そのため、検出面が基準面
に対応する位置関係となるように位置決ツールを移動さ
せた状態においては、作業基準位置姿勢は、ロボットと
対象ワークとの相対的な関係を示す姿勢となる。そし
て、作業基準位置姿勢を示すロボット座標系の座標値
は、ロボットと対象ワークとの相対的な関係を数値化し
たデータとなるので、ロボットと対象ワークとの相対的
な位置姿勢の誤差を補正することができる。
ータ測定装置は、ワーク固定治具に固定された対象ワー
クとロボットとの相対的な位置姿勢の関係を示すレイア
ウトデータを測定する装置に適用し、前記ワーク固定治
具に固定され、前記対象ワークに対応して定まるロボッ
ト動作空間の基準点の位置姿勢を示す基準面が形成され
測定基準ツールと、前記ロボットのツール取付部に取り
付けられ、前記基準面に対応する検出面が形成された位
置決ツールと、前記検出面に対応して定まる作業基準位
置姿勢を、ロボット座標系の座標値でもって検出するロ
ボット制御盤とを備え、前記検出面が前記基準面に対応
する位置関係となるように前記位置決ツールを移動させ
た状態における前記作業基準位置姿勢のロボット座標系
の座標値を、前記基準点の位置姿勢を示すレイアウトデ
ータとした構成としている。そのため、検出面が基準面
に対応する位置関係となるように位置決ツールを移動さ
せた状態においては、作業基準位置姿勢は、ロボットと
対象ワークとの相対的な関係を示す姿勢となる。そし
て、作業基準位置姿勢を示すロボット座標系の座標値
は、ロボットと対象ワークとの相対的な関係を数値化し
たデータとなるので、ロボットと対象ワークとの相対的
な位置姿勢の誤差を補正することができる。
【0047】また請求項2記載の発明に係るレイアウト
データ測定装置は、上記構成に加え、前記基準面をメス
型コーンとし、前記検出面を前記メス型コーンに対応す
る形状のオス型コーンとした構成としている。そのた
め、オス型コーンがメス型コーンに密着するように位置
決ツールを移動させるのみで、検出面が基準面に精度よ
く位置合わせされるので、補正時のロボットの位置決め
作業の精度を、手間を要することなく高めることができ
る。
データ測定装置は、上記構成に加え、前記基準面をメス
型コーンとし、前記検出面を前記メス型コーンに対応す
る形状のオス型コーンとした構成としている。そのた
め、オス型コーンがメス型コーンに密着するように位置
決ツールを移動させるのみで、検出面が基準面に精度よ
く位置合わせされるので、補正時のロボットの位置決め
作業の精度を、手間を要することなく高めることができ
る。
【図1】本発明に係るレイアウトデータ測定装置の一実
施形態を示す外観斜視図である。
施形態を示す外観斜視図である。
【図2】測定基準ツールの形状を示す平面図および正面
図である。
図である。
【図3】位置決ツールの形状を示す平面図および側面図
である。
である。
【図4】基準点とワーク座標系の原点との位置関係を示
す説明図である。
す説明図である。
1 位置決ツール 2 測定基準ツール 3 ロボット 4 ワーク固定治具 5 対象ワーク 231 検出面であるオス型コーン 253 基準面であるメス型コーン a〜h 基準点 R ロボット座標系 W ワーク座標系
Claims (2)
- 【請求項1】 ワーク固定治具に固定された対象ワーク
とロボットとの相対的な位置姿勢の関係を示すレイアウ
トデータを測定する装置において、 前記ワーク固定治具に固定され、前記対象ワークに対応
して定まるロボット動作空間の基準点の位置姿勢を示す
基準面が形成された測定基準ツールと、 前記ロボットのツール取付部に取り付けられ、前記基準
面に対応する検出面が形成された位置決ツールと、 前記検出面に対応して定まる作業基準位置姿勢を、ロボ
ット座標系の座標値でもって検出するロボット制御盤と
を備え、 前記検出面が前記基準面に対応する位置関係となるよう
に前記位置決ツールを移動させた状態における前記作業
基準位置姿勢のロボット座標系の座標値を、前記基準点
の位置姿勢を示すレイアウトデータとすることを特徴と
するレイアウトデータ測定装置。 - 【請求項2】 前記基準面をメス型コーンとし、前記検
出面を前記メス型コーンに対応する形状のオス型コーン
としたことを特徴とする請求項1記載のレイアウトデー
タ測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17916396A JPH1019540A (ja) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | レイアウトデータ測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17916396A JPH1019540A (ja) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | レイアウトデータ測定装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1019540A true JPH1019540A (ja) | 1998-01-23 |
Family
ID=16061050
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17916396A Pending JPH1019540A (ja) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | レイアウトデータ測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1019540A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112197725A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-01-08 | 航天海鹰(镇江)特种材料有限公司 | 一种大型复合材料零件加工工装的精准定位方法 |
-
1996
- 1996-07-09 JP JP17916396A patent/JPH1019540A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112197725A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-01-08 | 航天海鹰(镇江)特种材料有限公司 | 一种大型复合材料零件加工工装的精准定位方法 |
CN112197725B (zh) * | 2020-11-06 | 2022-04-29 | 航天海鹰(镇江)特种材料有限公司 | 一种大型复合材料零件加工工装的精准定位方法 |
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