JPS60146301A - ロボツト位置補正方法 - Google Patents
ロボツト位置補正方法Info
- Publication number
- JPS60146301A JPS60146301A JP59001936A JP193684A JPS60146301A JP S60146301 A JPS60146301 A JP S60146301A JP 59001936 A JP59001936 A JP 59001936A JP 193684 A JP193684 A JP 193684A JP S60146301 A JPS60146301 A JP S60146301A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- robot
- distance
- axis
- hand
- rotation angle
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- G05B19/42—Recording and playback systems, i.e. in which the programme is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine
- G05B19/425—Teaching successive positions by numerical control, i.e. commands being entered to control the positioning servo of the tool head or end effector
-
- 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
- G05B2219/36—Nc in input of data, input key till input tape
- G05B2219/36417—Programmed coarse position, fine position by alignment, follow line, path adaptive
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Numerical Control (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、ロボットのティーチング工数削減やプレイバ
ック時の自動位置補正に好適なロボット位置補正方法に
関する。
ック時の自動位置補正に好適なロボット位置補正方法に
関する。
従来のティーチング作業では、ロボットハンド(もしく
はロボットで把持した部品)と、周辺装置(tたは部品
)との間での平行/垂直出しを人間が目で見ながら試行
錯誤で行なっていた。
はロボットで把持した部品)と、周辺装置(tたは部品
)との間での平行/垂直出しを人間が目で見ながら試行
錯誤で行なっていた。
このため、平行/垂直を出すまでに非常に多くの時間が
必観となり、かつ、作業を精@に行なうためにロボット
に近づく必要があり、安全性の面でも問題があった。
必観となり、かつ、作業を精@に行なうためにロボット
に近づく必要があり、安全性の面でも問題があった。
また、ロボット言語において、その動作指示コマンドの
中に位置補正用の命令があり、ロボット手先の2軸(手
先の向いている方向がZ+)を、絶対座標系の最寄の軸
に平行にするという。
中に位置補正用の命令があり、ロボット手先の2軸(手
先の向いている方向がZ+)を、絶対座標系の最寄の軸
に平行にするという。
機能を実現している。しかしながらこの技術は、(i)
実際の作業現場では、ロボットと周辺装置(または部品
)との間において、厳密に平行/垂直が出ていない場合
が大部分である。
実際の作業現場では、ロボットと周辺装置(または部品
)との間において、厳密に平行/垂直が出ていない場合
が大部分である。
従って、ロボットのハンドのみが絶対座標に対して平行
/垂直になっても、周辺との平行/垂直が確保されたわ
けではなく、実際には、例えば部品の精密な組み付は等
を行なうことができない。
/垂直になっても、周辺との平行/垂直が確保されたわ
けではなく、実際には、例えば部品の精密な組み付は等
を行なうことができない。
(11)この命令は言語機能の1つであり、教示装置(
ティーチングボックス)から指示できない。
ティーチングボックス)から指示できない。
従って、ロボットの位置を補正しようとする時Wは、い
ちいちプログラムを実行させなければならない。
ちいちプログラムを実行させなければならない。
という点に問題があった。
本発明の目的は、ロボット手先と周辺装置及び部品との
間の相対的な平行/垂直出しを可能にするロボット位置
補正方法を提供することにある。
間の相対的な平行/垂直出しを可能にするロボット位置
補正方法を提供することにある。
ティーチング工数を削減するだめには、ティーチング作
業の中で最も時間を幣するロボットと対象物間の平行/
垂直出しに袈する時間を削減することが重要である。
業の中で最も時間を幣するロボットと対象物間の平行/
垂直出しに袈する時間を削減することが重要である。
着た、その平行/垂直出しも、ロボットがその作業対象
とする個々の物体と、ロボット間での相対的カ平行/垂
直である必夢がある。
とする個々の物体と、ロボット間での相対的カ平行/垂
直である必夢がある。
上記見地より、本発明は、ロボットと対象物との間の距
離を測定する距離測′□定手段と、ロボット各軸の回転
角度または並進距離を測定する位置測定手段と、演算手
段を用いて、ロボットと対象物間の相対的平行/垂直出
しを目動的かつ短時間で行なうロボット位置補正方法を
実現するものである。
離を測定する距離測′□定手段と、ロボット各軸の回転
角度または並進距離を測定する位置測定手段と、演算手
段を用いて、ロボットと対象物間の相対的平行/垂直出
しを目動的かつ短時間で行なうロボット位置補正方法を
実現するものである。
(実施例1)
本発明の一実施例を第1図から第4図により説明する。
第1図は本発明によるロボット組立システムの構成図、
第2図は第1図における動作指示装置のスイッチ構成図
、第6図は同じくオプティカルセンサの設置状態を示す
図、第4図は具体的な制御構成を示すブロック図で、第
1図は、コンベアとを流れてくる円筒部品をロボットが
把持する場合を示している。
第2図は第1図における動作指示装置のスイッチ構成図
、第6図は同じくオプティカルセンサの設置状態を示す
図、第4図は具体的な制御構成を示すブロック図で、第
1図は、コンベアとを流れてくる円筒部品をロボットが
把持する場合を示している。
図中、1はロボット(位僅測定用エンコーダ付)、2は
センサ(距離測定装置)、5はI・ンド、4は把持対象
円筒部品、5はコンベア、6は制御装置(演算装置)、
7は動作指示装置(ティーチングボックス)を示す。
センサ(距離測定装置)、5はI・ンド、4は把持対象
円筒部品、5はコンベア、6は制御装置(演算装置)、
7は動作指示装置(ティーチングボックス)を示す。
ティーチング作業として、手先のZ軸を、円筒の中心軸
と平行にする作業を考える。
と平行にする作業を考える。
ティーチング作業者は、
(1) ロボット1を動作指示装置47(詳細は第2図
参照)を用いてマニーアルで動かし、第6図に示すセ/
す2のオプティカルセンサ(10〜12)の設置面(1
6)が円筒4の上部の平面と向かい合う様にする。
参照)を用いてマニーアルで動かし、第6図に示すセ/
す2のオプティカルセンサ(10〜12)の設置面(1
6)が円筒4の上部の平面と向かい合う様にする。
(2)動作指示装置7で第2図に示す 平行lスイッチ
8を押す。
8を押す。
という操作を行なう。
制御装置(演算装置)6内では、平行?スイッチ8の入
力後、第4図に示す如く、 ■ 演算装置70からオプティカルセンサ10〜12を
起動する信号17〜19を出力する。
力後、第4図に示す如く、 ■ 演算装置70からオプティカルセンサ10〜12を
起動する信号17〜19を出力する。
■ オプティカルセンサ10〜12は、各々のセンサか
ら対象円筒4の上面までの距離20〜22を測定する。
ら対象円筒4の上面までの距離20〜22を測定する。
■ 演算装置70は距離情報20〜22をメモリ23〜
25へ人力する。
25へ人力する。
■ 演算装置70は、ロボット位置人力装置26〜61
(6自由度ロボットとして、各軸に取り付けられたエン
コーダ情報を人力する°。)より、6軸分のエンコーダ
情報32〜37をメモリ68〜43へ入力する。
(6自由度ロボットとして、各軸に取り付けられたエン
コーダ情報を人力する°。)より、6軸分のエンコーダ
情報32〜37をメモリ68〜43へ入力する。
■ 演算装置70は、6軸分のエンコーダ情報(メモリ
38〜43の内容ンとロボット構成データ52(既知の
データとしてメモリ53に格納済み)からノ・ノド中心
位置44(第6図の14)を算出してメモリ54へ格納
する。
38〜43の内容ンとロボット構成データ52(既知の
データとしてメモリ53に格納済み)からノ・ノド中心
位置44(第6図の14)を算出してメモリ54へ格納
する。
■ 演算装置70は、ハンド中心位置44.対象円筒上
面までの距離20〜22(メモリ25〜25の内容)、
及びオプティカルセンサの設置位置45〜47(既知の
情報としてメモリ48〜50に格納済み)より、対象円
筒上面の法線51(第6図の16)をめメモリ55へ格
納する。
面までの距離20〜22(メモリ25〜25の内容)、
及びオプティカルセンサの設置位置45〜47(既知の
情報としてメモリ48〜50に格納済み)より、対象円
筒上面の法線51(第6図の16)をめメモリ55へ格
納する。
■ 演算装置70は、法線51と、ロボットハンド中心
44を原点とした所定の軸(例えば2軸)が平行となる
ために必要となるロボットの移動目標点56を算出し、
メモリ57へ格納する。
44を原点とした所定の軸(例えば2軸)が平行となる
ために必要となるロボットの移動目標点56を算出し、
メモリ57へ格納する。
■ 演算装置70Fi、■でめた移動目標点56とロボ
ット構造データ52から、ロボット各軸の回転角度58
〜63を算出する。
ット構造データ52から、ロボット各軸の回転角度58
〜63を算出する。
という手順で、ロボットの位置を補正するだめの情報を
算出する。
算出する。
上記実施例においては、対象円筒上面までの距離測定装
置としてオプティカルセンサを用いたが、これは超音波
センサ等の非接触センサと置き換えることも可能である
。
置としてオプティカルセンサを用いたが、これは超音波
センサ等の非接触センサと置き換えることも可能である
。
また、非接触センサのかわやにメカニカルな接触センサ
を用いることも可能である。
を用いることも可能である。
最終出力結果としては、ロボット各軸の回転角度を算出
したが、ロボットが直交型の場合は各軸の並進距離をめ
ればよい。
したが、ロボットが直交型の場合は各軸の並進距離をめ
ればよい。
(実施例2)
実施例1において、■でめた法線と平行にすべきロボッ
トハンドの軸は固定であり、X、Y。
トハンドの軸は固定であり、X、Y。
2軸を自由に指定することができなかった。
実施例2では、対象物平面の法線51と平行にすべきロ
ボットハンドの軸を自由に設定するための方法を示す。
ボットハンドの軸を自由に設定するための方法を示す。
ティーチング作業者は、
(1)ロボット1を動作指定装置7を用いてマニーアル
で動かし、距離測定装置2のオプティカルセンサ(10
〜12)の設置面13が円筒4の上部の平面と向かい合
う様にする。
で動かし、距離測定装置2のオプティカルセンサ(10
〜12)の設置面13が円筒4の上部の平面と向かい合
う様にする。
(2)動作指定装置7の軸%jを第2図で示す田2日′
キー9を用いて入力(例えばX軸はml、Y軸は階2.
z@は陽3)し、平行にすべき軸を設定する。
キー9を用いて入力(例えばX軸はml、Y軸は階2.
z@は陽3)し、平行にすべき軸を設定する。
(5ン 動作指示装置7で平行pスイッチ8を押す。
という操作を行なう。
平行pスイッチ80入力後、制御装置(演算装置)6内
で行なわれる処理は、■〜■までと同様である。
で行なわれる処理は、■〜■までと同様である。
処理のにおいて、平行にすべき軸として、上記(2)で
設定した軸を考慮して移動目標点を決定する。(2軸、
°Y軸を指定した場合の対象円筒と、ロボットノ・ノド
の関係を第5図及び第6図に示す。) 最後に処理■を行ない、九ボットの位置を補正するだめ
の情報を算出する。
設定した軸を考慮して移動目標点を決定する。(2軸、
°Y軸を指定した場合の対象円筒と、ロボットノ・ノド
の関係を第5図及び第6図に示す。) 最後に処理■を行ない、九ボットの位置を補正するだめ
の情報を算出する。
(実施例3)
実施例1または実施例2でめた、ロボット位置補正情報
(58〜63)を、演i、装置70がロボット駆動装置
64〜69に出力することKより(第4図参照)、ロボ
ットノ・ノドの任意の軸を対象物平面の法線と自動的に
平行にする。
(58〜63)を、演i、装置70がロボット駆動装置
64〜69に出力することKより(第4図参照)、ロボ
ットノ・ノドの任意の軸を対象物平面の法線と自動的に
平行にする。
(実施例4)
実施例1〜実施例5は、ティーチング作業時における例
を示したが、ロボット位置補正方法は、プレイバック時
にも適用可能である。
を示したが、ロボット位置補正方法は、プレイバック時
にも適用可能である。
以下にロボット言語を持つシステムを例に取って、プレ
イバック時の適用例を示す。
イバック時の適用例を示す。
ロボット言語のプログラマは、
(1) MOvE Pl ・叩・(1)ALiGN X
・・・・・・(II)というプログラムを作成する。
・・・・・・(II)というプログラムを作成する。
ここで、(i)の文は、実施例1において、作業者カマ
ニュアルでロボット1を動かし、オプティカルセンナ1
0〜12の設置面と、円筒上部の平面とを向かい合わせ
た操作に相当する動作をロボットに指示する命令である
。
ニュアルでロボット1を動かし、オプティカルセンナ1
0〜12の設置面と、円筒上部の平面とを向かい合わせ
た操作に相当する動作をロボットに指示する命令である
。
すなわち、Plは、オプティカルセンサ設置面と円筒上
部の平面が向かい合う様なロボットの移動目標点を表わ
す名称である。
部の平面が向かい合う様なロボットの移動目標点を表わ
す名称である。
また、(11)の文は、実施例2の■〜■の処理を行な
い、最終的にめられたロボット位置補正情報に従って、
ロボットを駆動することを指示する命令である。
い、最終的にめられたロボット位置補正情報に従って、
ロボットを駆動することを指示する命令である。
ここで、 ALiGN XのXは、対象物平面の法線と
千行如すべき軸を表わしており、このパラメータをY
、 Z etcと変化させる事により、平行てすべき軸
を自由に設定できる。
千行如すべき軸を表わしており、このパラメータをY
、 Z etcと変化させる事により、平行てすべき軸
を自由に設定できる。
(2) (1)のプログラムの実行を指示することによ
り、ロボットは、オプティカルセンサ設置面と、円筒と
部の平面が向かい合う位置へ移動し、位置補正を行なう
。
り、ロボットは、オプティカルセンサ設置面と、円筒と
部の平面が向かい合う位置へ移動し、位置補正を行なう
。
以上のシステムを実現するための構成要素としては、第
4図に示す要素に加えてプログラム入力装置が必要であ
る。
4図に示す要素に加えてプログラム入力装置が必要であ
る。
ただし、動作指示装置7にプログラム入力機能を追加し
、動作指示装置7より、プログラムの入力、動作指示の
両方を行なうことも可能でアル。(第2 図)MOVE
、 ALIGN 、 0〜9 *P 、 X 、 Y
。
、動作指示装置7より、プログラムの入力、動作指示の
両方を行なうことも可能でアル。(第2 図)MOVE
、 ALIGN 、 0〜9 *P 、 X 、 Y
。
Z 、 5HiFT etcは、動作指示装置に付加し
たプログラム入力用キーを示す) 〔発明の効果〕 本発明を用いることにより、以下の効果を得ることが出
来る。
たプログラム入力用キーを示す) 〔発明の効果〕 本発明を用いることにより、以下の効果を得ることが出
来る。
(1)ティーチング作業で最も時間を要する平行/垂直
出し作業が自動的に、かつ短時間で実施可能となゆ、テ
ィーチング工数が減少する。
出し作業が自動的に、かつ短時間で実施可能となゆ、テ
ィーチング工数が減少する。
(2)ティーチング時に、ロボットの可動範囲外でティ
ーチングすることが可能となり、作業者の安全が確保さ
れる。
ーチングすることが可能となり、作業者の安全が確保さ
れる。
(5)プレイバック時に、対象物の平行/垂直出しが正
確に行なわれて、いない場合にも、ロボットが対象物に
合わせて自動的に相対的な平行/垂直出しを行なうこと
が可能に゛なる。これによって、対象物の正確な位置決
めを行なうためお周辺装置が不要となる。
確に行なわれて、いない場合にも、ロボットが対象物に
合わせて自動的に相対的な平行/垂直出しを行なうこと
が可能に゛なる。これによって、対象物の正確な位置決
めを行なうためお周辺装置が不要となる。
第1図は本発明によるロボット組立システムの構成図、
第2図は動作指示装置(ティーチングボックス)のスイ
ッチ構成図、第3図はオプティカルセンサの設置状態を
示す図、第4図は制御装置の構成を示すブロック図、第
5図及び第6図は対象円筒と、ロボットノ・ノドの関係
を示す図である。 1・・・・・・ロボット本体、 2・・・・・・距離測定装置(センサ)。 3・・・・・・ハンド、 4・・・・・・円筒部品、 5・・・・・・コンベア。 6・・・・・・制御装置、 7・・・・・・動作指示装置(ティーチングボックス)
、9・・・・・・軸階設定′スイッチ、 8・・・・・・平行動作指示゛スイッチ、10〜12・
・・・・・オプティカルセンサ、16・・・・・・セン
サ設置面、 14・・・・・・ハンド中心、 16・・・・・・法線、 17〜19・・・・・・センサ起動信号、20〜21・
・・・・・センサから対象円筒上面までの距離情報 23〜25.58〜45.48〜50.・1、%〜55
.57・・・・・・メモリ、26〜61・・・・・・ロ
ボット位置入力装置、32〜37・・・・・・エンコー
タ情報、44・・・・・・ハンド中心位置情報、52・
・・・・・ロボット構造情報、 45〜47・・・・・・センサ設置位置情報、51・・
・・・・法線情報、 56・・・・・・移動目標点情報、 58〜66・・・・・・ロボット各軸の回転角度情報、
64〜69・・・・・・ロボット駆動装置、70・・・
・・・演算装置。 代理人弁理士 高 橋 明 夫
第2図は動作指示装置(ティーチングボックス)のスイ
ッチ構成図、第3図はオプティカルセンサの設置状態を
示す図、第4図は制御装置の構成を示すブロック図、第
5図及び第6図は対象円筒と、ロボットノ・ノドの関係
を示す図である。 1・・・・・・ロボット本体、 2・・・・・・距離測定装置(センサ)。 3・・・・・・ハンド、 4・・・・・・円筒部品、 5・・・・・・コンベア。 6・・・・・・制御装置、 7・・・・・・動作指示装置(ティーチングボックス)
、9・・・・・・軸階設定′スイッチ、 8・・・・・・平行動作指示゛スイッチ、10〜12・
・・・・・オプティカルセンサ、16・・・・・・セン
サ設置面、 14・・・・・・ハンド中心、 16・・・・・・法線、 17〜19・・・・・・センサ起動信号、20〜21・
・・・・・センサから対象円筒上面までの距離情報 23〜25.58〜45.48〜50.・1、%〜55
.57・・・・・・メモリ、26〜61・・・・・・ロ
ボット位置入力装置、32〜37・・・・・・エンコー
タ情報、44・・・・・・ハンド中心位置情報、52・
・・・・・ロボット構造情報、 45〜47・・・・・・センサ設置位置情報、51・・
・・・・法線情報、 56・・・・・・移動目標点情報、 58〜66・・・・・・ロボット各軸の回転角度情報、
64〜69・・・・・・ロボット駆動装置、70・・・
・・・演算装置。 代理人弁理士 高 橋 明 夫
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、 ロボットの手先に設置されて、ロボットと対象物
との間の距離を測定する距離測定手段と、ロボット各軸
の回転角度または並進距離を測定する位置測定手段と、
演算手段を有し、前記位置測定手段より入力されたロボ
ット各軸の回転角度または並進距離を用いて、前記演算
手段によりロボット手先中心のロボット\ 絶対座標系での位置をめ、前記距離測定手段により、ロ
ボットと対象物平面間の距離を異なる6点で測定し、前
記ロボット手先中心位置と、ロボット手先中心から距離
測定手段の設置位置までの距離と、前記ロボットと対象
物平面間の距離情報より、前記演算手段を用いて対象物
平面の法線方向をめ、前記法線方向と、ロボット手先の
直交座標の所定の軸を平行にするだめに必要となるロボ
ット各軸の現在位置からの回転角度または並進距離をめ
ロボットの位置を補正することを特徴とす汰 るロボット位置補正方式。 2 前記ロボット手先の直交座標系の軸方向を指定する
ための操作指示手段を設け、前記対象物平面の法線方向
1丁゛該操作指示手段より入力されるロボット手先の直
交座標系の任意の軸方向とを平行にするために必要とな
るロボット各軸の現在位置からの回転角度または並進距
離をめることを特徴とする特許請求本 の範囲第1項記載のロボット位置補正方式。 3、 ロボット駆動装置を設け、対象物平面の法線方向
と、ロボット手先の直交座標系の任意の軸方向とを平行
にするために必要となるロボット各軸の現在位置からの
回転角度、または並進距離を前記演算手段によりめ、か
つ、求められた回転角度または並進距離情報を。 前記演算手段を用いて自動的に前記ロボット駆動装置に
入力することにより、ロボットの記載のロボット位置補
正方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59001936A JPS60146301A (ja) | 1984-01-11 | 1984-01-11 | ロボツト位置補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59001936A JPS60146301A (ja) | 1984-01-11 | 1984-01-11 | ロボツト位置補正方法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2941488A Division JPS63213692A (ja) | 1988-02-09 | 1988-02-09 | 成形用金型の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60146301A true JPS60146301A (ja) | 1985-08-02 |
Family
ID=11515491
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59001936A Pending JPS60146301A (ja) | 1984-01-11 | 1984-01-11 | ロボツト位置補正方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60146301A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1984
- 1984-01-11 JP JP59001936A patent/JPS60146301A/ja active Pending
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