JPS60209806A - 工業用ロボツトの工具位置の測定方式 - Google Patents
工業用ロボツトの工具位置の測定方式Info
- Publication number
- JPS60209806A JPS60209806A JP6521484A JP6521484A JPS60209806A JP S60209806 A JPS60209806 A JP S60209806A JP 6521484 A JP6521484 A JP 6521484A JP 6521484 A JP6521484 A JP 6521484A JP S60209806 A JPS60209806 A JP S60209806A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- measuring
- tool
- center point
- end effector
- ring
- Prior art date
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- Pending
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-
- 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
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Manipulator (AREA)
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】
産業上の利用分野と従来技術
本発明は、工業用ロボットにおいて、エンドエフェクタ
取付面の中心点′とエンドエフェクタのツールセンタポ
イントとの座標位置の差異を測定する測定方式に関する
。
取付面の中心点′とエンドエフェクタのツールセンタポ
イントとの座標位置の差異を測定する測定方式に関する
。
工業用ロボットは、エンドエフェクタ取付面の中心点の
座標位置は本質的に知っているが、該エンドエフェクタ
取付面に取イ」けられる各種の工具等の作用点、すなわ
ち、工業用ロボットが加工や動作を行うツールセンタポ
イン］〜はエンドエフェクタ取付面に取付【ノた工具に
よって異なってくるため、ロボットに入力しなくてはな
らない。そのため、従来は取付けた工具を外してツール
センタポイントを測定し、その測定結果を工業用ロボッ
１−に入ツノしてツールセンタポイントを割出し、それ
により制御を行っていた。
座標位置は本質的に知っているが、該エンドエフェクタ
取付面に取イ」けられる各種の工具等の作用点、すなわ
ち、工業用ロボットが加工や動作を行うツールセンタポ
イン］〜はエンドエフェクタ取付面に取付【ノた工具に
よって異なってくるため、ロボットに入力しなくてはな
らない。そのため、従来は取付けた工具を外してツール
センタポイントを測定し、その測定結果を工業用ロボッ
１−に入ツノしてツールセンタポイントを割出し、それ
により制御を行っていた。
例えば、スポット溶接用のスポットガンを工業用ロボッ
トに取イ」けた例を第１図に示すと、１は工業用ロボッ
１〜のアーム、２はスポットガンで、該スポットガン２
はアーム１の前端に設（）られたエンドエフェクタ取付
部材３にネジ等で取付けられている。そして、エンドエ
フェクタ取付部材３の取付面の中心点Ｐとスポットガン
の動作点、すなわち、ツールセンタポイントＴＣＰとの
座標位置の差異を測定１−るためには、従来は、該スポ
ットガン２をエンドエフェクタ取付部材３から取外し、
その座標位置の差異を測定し、再度スポットガン２をエ
ンドエフェクタ取付部材３に取（＝Ｊけていた。しかし
、その取付力によってもスポットガンの動作点ＴＣＰは
変化するため、測定した座標′位置の差異を工業用ロボ
ットに入力し補正したとしても、誤差が生じ、精確な座
標位置が得られないという現象が生じていた。
トに取イ」けた例を第１図に示すと、１は工業用ロボッ
１〜のアーム、２はスポットガンで、該スポットガン２
はアーム１の前端に設（）られたエンドエフェクタ取付
部材３にネジ等で取付けられている。そして、エンドエ
フェクタ取付部材３の取付面の中心点Ｐとスポットガン
の動作点、すなわち、ツールセンタポイントＴＣＰとの
座標位置の差異を測定１−るためには、従来は、該スポ
ットガン２をエンドエフェクタ取付部材３から取外し、
その座標位置の差異を測定し、再度スポットガン２をエ
ンドエフェクタ取付部材３に取（＝Ｊけていた。しかし
、その取付力によってもスポットガンの動作点ＴＣＰは
変化するため、測定した座標′位置の差異を工業用ロボ
ットに入力し補正したとしても、誤差が生じ、精確な座
標位置が得られないという現象が生じていた。
特に、工具のツールセンタポイントで曲線を描かせる場
合など、その誤差により精確な曲線が得られなかった。
合など、その誤差により精確な曲線が得られなかった。
発明の目的
本発明は、工業用ロボットのエンドエフェクタ取付部材
に取付けた工具を取外すことなく、エンドエフェクタ取
付面の中心点と工具のツールセンタポイントとの座標位
置の差異を測定することができる工業用ロボットの工具
位置測定方式を提供することを目的としている。
に取付けた工具を取外すことなく、エンドエフェクタ取
付面の中心点と工具のツールセンタポイントとの座標位
置の差異を測定することができる工業用ロボットの工具
位置測定方式を提供することを目的としている。
発明の構成
本発明は、リンクの先端が３次元に移動可能なリンク機
構を有する測定具を工業用ロボッ１〜のエンドエフ１ク
タ取イ１部材に取付け、該測定具のリンクの先端を上記
エンドエフェクタ取付面に取付【）た工具のツールセン
タポイントに合わせて上記測定具のリンク機構を固定し
、上記測定具をエンド１フ１クタ取付部祠から取外し、
上記測定具のエンドエフェクタ取付部材への取付位置と
エンドエフェクタ取付面の中心点との座標位置関係と測
定基体の座標中心点と、上記測定具の該測定基体への取
（ｑ位置との座標位置関係とが同一関係になるよう上記
測定具を上記測定基体に固着し、上記測定具のリンクの
先端と測定基体の中心点よりツールセンタポイン］へと
エンドエフェクタ取付面の中心点の座標位置の差を測定
するように構成した工業用ロボットの工具位置測定方式
である。
構を有する測定具を工業用ロボッ１〜のエンドエフ１ク
タ取イ１部材に取付け、該測定具のリンクの先端を上記
エンドエフェクタ取付面に取付【）た工具のツールセン
タポイントに合わせて上記測定具のリンク機構を固定し
、上記測定具をエンド１フ１クタ取付部祠から取外し、
上記測定具のエンドエフェクタ取付部材への取付位置と
エンドエフェクタ取付面の中心点との座標位置関係と測
定基体の座標中心点と、上記測定具の該測定基体への取
（ｑ位置との座標位置関係とが同一関係になるよう上記
測定具を上記測定基体に固着し、上記測定具のリンクの
先端と測定基体の中心点よりツールセンタポイン］へと
エンドエフェクタ取付面の中心点の座標位置の差を測定
するように構成した工業用ロボットの工具位置測定方式
である。
実施例
第２図、第３図は、本発明の測定方式で使用する測定具
４及び測定基体１４の一実施例を示すもので、第２図に
おいて、５は測定リングで、切断面１１．１１’で切断
され、２つの半円の部材５ａ、５ｂで構成されており、
該測定リング５の内径は第１図で示すエンドエフェクタ
取付部材３の外径と同一寸法にしである。そして、該測
定リング３の半円の２つの部材５ａ 、５ｂは磁石にな
っており、互いに接合し合うようになっており、かつ、
測定リング５の周辺には目Ｔｌ１１１１が刻まれている
。そして、一方の半円の部材５ａにはネジ８により該ネ
ジ８の軸上を回動自在になったリンク６が設けられてお
り、該リンク６の他端にもネジ９が設けられて、該ネジ
９のネジ軸上を回動自在になったリンク７が設けられ、
上記ネジ８，９を締めると、上記リンク６．７はその位
置で固定され、ネジ軸上を回動できないようになってい
る。
４及び測定基体１４の一実施例を示すもので、第２図に
おいて、５は測定リングで、切断面１１．１１’で切断
され、２つの半円の部材５ａ、５ｂで構成されており、
該測定リング５の内径は第１図で示すエンドエフェクタ
取付部材３の外径と同一寸法にしである。そして、該測
定リング３の半円の２つの部材５ａ 、５ｂは磁石にな
っており、互いに接合し合うようになっており、かつ、
測定リング５の周辺には目Ｔｌ１１１１が刻まれている
。そして、一方の半円の部材５ａにはネジ８により該ネ
ジ８の軸上を回動自在になったリンク６が設けられてお
り、該リンク６の他端にもネジ９が設けられて、該ネジ
９のネジ軸上を回動自在になったリンク７が設けられ、
上記ネジ８，９を締めると、上記リンク６．７はその位
置で固定され、ネジ軸上を回動できないようになってい
る。
また、リンク７の他端の先端には、測定紐１０を取付り
る孔１３が設けられている。
る孔１３が設けられている。
第３図において、１４は測定基体で、該測定基体１４は
透明の部材の管状に形成されており、該測定基体１４の
管軸方向は垂直方向になるよう設置されている。そして
、該測定基体１４と測定リング５は、第４図の第３図に
Ｊ３けるＡ−Ａ断面図が示すように、互いに設けた段差
部１５．１５’によって嵌合し、円周方向に摺動するよ
うになっている。また、測定基体１４の外周面には基準
線１６が刻まれており、該基準線１６を原点として該測
定基体１４の直径方向に対し、単位ステップ毎の目盛１
７が刻まれ、また、上記基準線１６より９０度円周方向
にずれた位置を原点として直径方向に対し、単位ステッ
プ毎の目盛１８が刻まれている。また、工業用ロボット
のエンドエフェクタ取付部材３の周面２０にも基準線２
１が刻まれている。
透明の部材の管状に形成されており、該測定基体１４の
管軸方向は垂直方向になるよう設置されている。そして
、該測定基体１４と測定リング５は、第４図の第３図に
Ｊ３けるＡ−Ａ断面図が示すように、互いに設けた段差
部１５．１５’によって嵌合し、円周方向に摺動するよ
うになっている。また、測定基体１４の外周面には基準
線１６が刻まれており、該基準線１６を原点として該測
定基体１４の直径方向に対し、単位ステップ毎の目盛１
７が刻まれ、また、上記基準線１６より９０度円周方向
にずれた位置を原点として直径方向に対し、単位ステッ
プ毎の目盛１８が刻まれている。また、工業用ロボット
のエンドエフェクタ取付部材３の周面２０にも基準線２
１が刻まれている。
そこで、上記測定具を使用して、工具位置すなわち、エ
ンドエフェクタ取付面の中心点Ｐとツールヒンタボイン
１へとの座標位置の差を測定する方法について述べる。
ンドエフェクタ取付面の中心点Ｐとツールヒンタボイン
１へとの座標位置の差を測定する方法について述べる。
まず、エンドエフェクタ取付部材の周面２０に測定リン
グ５を回動させると共に上記測定リング５の表面２２と
エンドエフェクタ取付部Ｈのエンドエフェクタ取付面と
を一致させ、次にネジ８゜９をゆ潰め、リンク６．７を
移動さけて、リンク７の先端に設けられた孔１３とツー
ルセンタポイントＴＣＰとを一致させ、ネジ８，９を締
付けでリンク６．７の位置と固定する。
グ５を回動させると共に上記測定リング５の表面２２と
エンドエフェクタ取付部Ｈのエンドエフェクタ取付面と
を一致させ、次にネジ８゜９をゆ潰め、リンク６．７を
移動さけて、リンク７の先端に設けられた孔１３とツー
ルセンタポイントＴＣＰとを一致させ、ネジ８，９を締
付けでリンク６．７の位置と固定する。
次に、エンドエフェクタ取付部材３の周面２０に設けら
れた基準線２１が示ず測定リング５の目盛１２を読取り
、測定リング５を２つの半円の部材５ａ、５ｂに分解し
てエンドエフェクタ取付部材３から取外し、次に、測定
基体１４に段差部１５．１５’ を利用して嵌合し、上
記エンドエフェクタ取付部材３の基準線２１が指し示し
−ＣいｌＣ測定リング５の目盛を測定基体１４に設けら
れた基準１１６に合致させる。これにより、測定具４と
エンドエフェクタ取付面の中心点Ｐとの座標位置関係と
、測定具４と、測定基体１４の中心点Ｐ′との座標位置
関係は同一関係となる。
れた基準線２１が示ず測定リング５の目盛１２を読取り
、測定リング５を２つの半円の部材５ａ、５ｂに分解し
てエンドエフェクタ取付部材３から取外し、次に、測定
基体１４に段差部１５．１５’ を利用して嵌合し、上
記エンドエフェクタ取付部材３の基準線２１が指し示し
−ＣいｌＣ測定リング５の目盛を測定基体１４に設けら
れた基準１１６に合致させる。これにより、測定具４と
エンドエフェクタ取付面の中心点Ｐとの座標位置関係と
、測定具４と、測定基体１４の中心点Ｐ′との座標位置
関係は同一関係となる。
そして、リンク７の先端に設けられた孔１３に測定紐１
０を取付け、該紐１０を重り１９で垂直方向にぶら下げ
る。そして、該Ｉｌｌ １０により孔１３と測定リング
５の表面２２までの距離を測定し、かつ、測定基体１４
に刻まれた目盛１７．１８と上記紐１０によりツールセ
ンタポイントＴ ＣＰとエンドエフェクタ取付部の中心
点Ｐの座標位置の差異を測定する。
０を取付け、該紐１０を重り１９で垂直方向にぶら下げ
る。そして、該Ｉｌｌ １０により孔１３と測定リング
５の表面２２までの距離を測定し、かつ、測定基体１４
に刻まれた目盛１７．１８と上記紐１０によりツールセ
ンタポイントＴ ＣＰとエンドエフェクタ取付部の中心
点Ｐの座標位置の差異を測定する。
すなわち、エンドエフェクタ取付部材の座標系を測定基
体１４に嵌合したときはｙ軸のまわりに９０度回転させ
たものとなり、孔１３と測定リング５の表面２２までの
距離、すなわち、紐の長さはＸ軸におけるツールセンタ
ポイントＴＣＰとエンドエフェクタ取イ１面の中心点Ｐ
との差になり、紐１０が示す基準線１６を起点とする目
盛１７はｌ軸方向の差、紐１０が示ず目盛１８はｙ軸方
向の差を表わりこととなる。
体１４に嵌合したときはｙ軸のまわりに９０度回転させ
たものとなり、孔１３と測定リング５の表面２２までの
距離、すなわち、紐の長さはＸ軸におけるツールセンタ
ポイントＴＣＰとエンドエフェクタ取イ１面の中心点Ｐ
との差になり、紐１０が示す基準線１６を起点とする目
盛１７はｌ軸方向の差、紐１０が示ず目盛１８はｙ軸方
向の差を表わりこととなる。
以上のようにして、ツールセンタポイントＴＣＰとエン
ドエフェクタ取イ］面の中心点Ｐとの座標位置の差をめ
ることができる。
ドエフェクタ取イ］面の中心点Ｐとの座標位置の差をめ
ることができる。
なお、上記実施例では、測定基体１４を透明な材料で構
成し、かつ、該測定基体１４上に刻んだ目盛１７．１８
で、Ｚ軸、Ｖ軸方向の座標位置の差をめｌこが、これら
の目盛を使用せず、測定リング５０表面２２にスケール
を載せ、基準位置１６を通る直径に該スケールを合致さ
せて該直径の中心点ｐ ｌ、すなわち、エンドエフェク
タ取付面の中心点Ｐと紐との距離を測定することにより
ｙ軸方向の差、また同様に、目盛１８の起点を通る直径
方向に載せたスケールからｌ軸方向の差をめることもで
きる。なお、Ｘ軸方向は前と同様に紐の長さによりめる
ものである。
成し、かつ、該測定基体１４上に刻んだ目盛１７．１８
で、Ｚ軸、Ｖ軸方向の座標位置の差をめｌこが、これら
の目盛を使用せず、測定リング５０表面２２にスケール
を載せ、基準位置１６を通る直径に該スケールを合致さ
せて該直径の中心点ｐ ｌ、すなわち、エンドエフェク
タ取付面の中心点Ｐと紐との距離を測定することにより
ｙ軸方向の差、また同様に、目盛１８の起点を通る直径
方向に載せたスケールからｌ軸方向の差をめることもで
きる。なお、Ｘ軸方向は前と同様に紐の長さによりめる
ものである。
また、上記実施例では、測定リング５を半円の部材５ａ
、５ｂの磁石で構成したが、半円の部材５ａ、５ｂをネ
ジや締付具等でエンドエフ１クタ取イ１部材の周辺及び
測定基体１４に固着してもよい。
、５ｂの磁石で構成したが、半円の部材５ａ、５ｂをネ
ジや締付具等でエンドエフ１クタ取イ１部材の周辺及び
測定基体１４に固着してもよい。
ざらに、測定リング５を用いず、エンドエフェクタ取付
部材３の周辺の複数個所に測定具取イ」部、例えばリン
クが挿入され、かつ、該リンクは回動できないような嵌
合孔を複数設けて、かつ、測定基体にも中心点Ｐ、Ｐ’
との座標位置関係が同一となる嵌合孔を複数設け、か
つ、リンクは３次元方向に移動できるようにして、該リ
ンクをエンドエフェクタ取付部材３側の１つの嵌合孔に
嵌合して該リンクの先端でツールセンタポイントを測定
した後、該リンクを測定基体の対応する嵌合孔に嵌合し
て、上記した実施例と同様に、ツールセンタポイントど
エンドエフェクタ取付面の中心点との座標位置の差をめ
るようにしてもよい。
部材３の周辺の複数個所に測定具取イ」部、例えばリン
クが挿入され、かつ、該リンクは回動できないような嵌
合孔を複数設けて、かつ、測定基体にも中心点Ｐ、Ｐ’
との座標位置関係が同一となる嵌合孔を複数設け、か
つ、リンクは３次元方向に移動できるようにして、該リ
ンクをエンドエフェクタ取付部材３側の１つの嵌合孔に
嵌合して該リンクの先端でツールセンタポイントを測定
した後、該リンクを測定基体の対応する嵌合孔に嵌合し
て、上記した実施例と同様に、ツールセンタポイントど
エンドエフェクタ取付面の中心点との座標位置の差をめ
るようにしてもよい。
発明の効果
本発明は、工業用ロボットのエンドエフェクタ取付部材
に工具等を取イ１けた状態でリンク等で構成される測定
具を取付【プ、該測定具のリンクの先端とツールセンタ
ポイントを合致させて、上記測定具をエンド１フＪ−フ
タ取付部材から取外し、該測定具を測定基体に取付けて
、エンドエフェクタ取付面の中心点どツールセンタポイ
ントの座標位置の差を測定づ゛るようにしたから、測定
時に工具をエンド１フ１クタ取付部材から取外り゛必要
はなく、測定が簡単になると共に工具は取付け、たまま
であるから、従来のように測定の１こめに取外し、その
後取付けることによるツールセンタポイントの座標位置
の変動が生じることがないため、精確な加工または動作
等の軌跡を得ることができる。
に工具等を取イ１けた状態でリンク等で構成される測定
具を取付【プ、該測定具のリンクの先端とツールセンタ
ポイントを合致させて、上記測定具をエンド１フＪ−フ
タ取付部材から取外し、該測定具を測定基体に取付けて
、エンドエフェクタ取付面の中心点どツールセンタポイ
ントの座標位置の差を測定づ゛るようにしたから、測定
時に工具をエンド１フ１クタ取付部材から取外り゛必要
はなく、測定が簡単になると共に工具は取付け、たまま
であるから、従来のように測定の１こめに取外し、その
後取付けることによるツールセンタポイントの座標位置
の変動が生じることがないため、精確な加工または動作
等の軌跡を得ることができる。
第１図は、■集用ロボッ１〜のエンドエフェクタ取付部
材にスポットガンを取付けたときの斜視図、第２図は、
本発明の一実施例に使用する測定具の例、第３図は、本
発明の一実施例における測定具と測定基体による測定を
行っている例、第４図は、第３図のＡ−Ａ断面図、第５
図は、第１図における座標系を示す図である。 １・・・アーム、２・・・スポットガン、３・・・エン
ドエフェクタ取付部材、４・・・測定具、５・・・測定
リング、１４・・・測定基体。 特許出願人 ファナック 株式会社 代 理 人
材にスポットガンを取付けたときの斜視図、第２図は、
本発明の一実施例に使用する測定具の例、第３図は、本
発明の一実施例における測定具と測定基体による測定を
行っている例、第４図は、第３図のＡ−Ａ断面図、第５
図は、第１図における座標系を示す図である。 １・・・アーム、２・・・スポットガン、３・・・エン
ドエフェクタ取付部材、４・・・測定具、５・・・測定
リング、１４・・・測定基体。 特許出願人 ファナック 株式会社 代 理 人
Claims (3)
- （１）リンクの先端が３次元に移動可能なリンク機構を
有する測定具を工業用ロボットのエンドエフェクタ取付
部材に取イ１＆プ、該測定具のリンクの先端を上記エン
ドエフェクタ取付面に取付けた工具のツールセンタポイ
ントに合わせて上記測定具のリンク機構を固定し、上記
測定具をエンドエフェクタ取付部材から取外し、上記測
定具のエンドエフェクタ取付部材への取付位置とエンド
１フ工クタ取付面の中心点との座標位置関係と、測定基
体の座標中心点と上記測定具の該測定基体への取付位置
との座標位置関係とが周一関係になるよう上記測定具を
上記測定基体に固着し、上記測定具のリンクの先端と測
定基体の中心点よりツールセンタポイントとエンドエフ
ェクタ取付面の中心点の座標位置の差を測定するように
した工業用ロボットの工具位置測定力式。 - （２）上記測定具は内径が上記エンド１フ工クタ取付部
材の外径と同一で、２つの半円に分割された測定リング
と、該測定リングに取付【Ｊられた先端が移動可能なリ
ンク′Ｃ構成され、上記２つの半円で構成される測定リ
ングはエンドエフェクタ取付部材の外周に着脱自在に取
付けられるようになっている特許請求の範囲第１項記載
の工業用ロボットの工具位置測定方式。 - （３）上記測定リングは相互に接合できるようｔこ磁石
で構成された特許請求の範囲第２項記載の工業用ロボッ
トの工具位置測定方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6521484A JPS60209806A (ja) | 1984-04-03 | 1984-04-03 | 工業用ロボツトの工具位置の測定方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6521484A JPS60209806A (ja) | 1984-04-03 | 1984-04-03 | 工業用ロボツトの工具位置の測定方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60209806A true JPS60209806A (ja) | 1985-10-22 |
Family
ID=13280433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6521484A Pending JPS60209806A (ja) | 1984-04-03 | 1984-04-03 | 工業用ロボツトの工具位置の測定方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60209806A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989002349A1 (en) * | 1987-09-16 | 1989-03-23 | Fanuc Ltd | Automatic setting of tool tip point |
| WO1990011872A1 (en) * | 1989-03-31 | 1990-10-18 | Fanuc Ltd | Method for setting tool center point for robot |
-
1984
- 1984-04-03 JP JP6521484A patent/JPS60209806A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989002349A1 (en) * | 1987-09-16 | 1989-03-23 | Fanuc Ltd | Automatic setting of tool tip point |
| WO1990011872A1 (en) * | 1989-03-31 | 1990-10-18 | Fanuc Ltd | Method for setting tool center point for robot |
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