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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