JPS609678A - 多関節ロボツトの工具補正方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、多関節ロボットの先端に工具を付けた場合、
工具補正を容易にする方法に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来、多関節ロボットにおいては、工具補正を行う事は
難しく、Ｐ○ＩＮＴ　Ｔｏ　Ｐ○ＩＮＴ　制御方式を採
用している多関節ロボットにおいては、工具補正を行わ
ないで、教示再生し、ロボットを動かしている事が多い
。

しかし、オフラインでの位置教示を考えると、あらかじ
め工具補正をしておく事が、必要となる。

一般に工具補正のやり方は、多関節ロボットの先端アー
ムの座標系に対し、工具の先端の座標、工具姿勢を制御
装置に直接数値で入力する方法がある。しかし、多関節
ロボットの使用目的からして、先端につけられる工具は
、種々あり、必らずしも、工具の先端の座標、および、
工具の姿勢を測定する事は、容易ではなく、直接数値で
入力するのは難しい。

又、工具を多関節ロボットの先端につけ、操作卓より前
記ロボットを動かし、特定の規準面に接触させ、工具補
正するロボットについても、工具の姿勢が、一定のもの
しか出来ず、種々の工具について工具補正出来ないのが
、現状である。

発明の目的 本発明は、種々の工具であっても、多関節ロボットにお
ける工具補正が、容易に出来る手段を提供する事を目的
とする。

発明の構成 本発明は、第１図に示す通９、工具を所定の姿勢で挿入
させ、又、この時の工具先端が、所定の位置に設定され
挿入確認をする手段Ａと、前記治具を支持する治具ガイ
ドを、多関節ロボットのアームの複数個の所定の位置に
取付け、前記治具の取付位置を認識する手段Ｂと、手段
Ａよりの信号と、手段Ｂよりの信号とこの時の前記ロボ
ットの姿勢２位置およびあらかじめロボット制御装置に
記憶されている前記ロボットのアーム長から工具補正を
する座標変換器Ｃより成り、工具補正が容易に行なわれ
る。

実施例の説明 以下、本発明を第２図以下の図面に基づいて説明する。

第２図において、１，２．３は工具例であシ、４、　５
．　６は前記工具を挿入する治具例である。

前記治具４．　６．　６にはリミットＳＷｙ、８．　９
が埋め込まれている。又、前記治具４．　５．　６は前
記治具ガイド７へ挿入される。

第３図において、１１１は６関節より構成される多関節
ロボット本体である。１１２はロボット制御装置である
。

前記治具ガイド１１３には、ピン１１４がついておシ、
アーム外壁の所定の位置１１３にあけられたくさび形の
穴１１５に前記治具ガイドのピンを挿入し、後からねじ
１１６で締める事により、アームに固定する。同時にア
ーム内に埋め込められたリミット５Ｗ１１７をピンが押
す事により、リミット５Ｗ１１７がオンとなり、インタ
ーフェースを通じて制御装置１１２内の座標変換器に信
号が入力され、治具ガイド１１３の取付位置が認識でき
る。

次に、多関節ロボットを操作卓１１８よシ動かし、先端
部にある工具１１９を前記治具１２０に挿入させる。挿
入終了と同時に、工具がリミット５Ｗ１２１を押す事に
より、リミット５Ｗ１２１がオンとなり、インターフェ
ースを通じて制御装置１１２内の座標変換器に信号が入
力され、工具補正の為の座標計算が、制御装置１１２内
の座標変換器で実行され、工具の補正量が計算され、コ
ントローラ内に記憶される。

次に、工具補正の為の計算手続について述べる。

θ軸先端の座標系Σ６と、絶対座標系Σ６の変換行列を
Ｔとする。一方、ツール座標系ΣＴを、６軸先端の座標
系Σ　へ変換する行列を、八〇とすると、ツール先端の
座標系ΣＴと、絶対座標系Σ０の変換行列は、 Ｔ’　、＝Ｔ・Ａ６Ｈ・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１）一方、前
記治具ガイドに納められた前記治具の所定の座標系を、
絶対座標系Σ。で見た時の変換行列を、ＡＴ　とすると
、前記治具の所定の位置においては、 ［’ｒ、Ａ６］Ｎ＝［：ＡＴ）Ｎ　が成り立つ。・・・
（２）Ａ６Ｔは、多関節ロボットの位置・姿勢に無関係
であるので、前記治具の所定の位置においては、［：Ｔ
）Ｎ−Ａｅ　＝（ＡＴ　］Ｎが、成り立つ。・曲・（３
）、・八〇＝〔Ｔ〕Ｎ　・ＣＡＨ）Ｎ・・・・・・・・
・・・・（４）ここで、 Ｔ−、（ｎ、　ｓ、ａ、　ｐ　）　・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・（６）但し、ｎ−（ｎ
ｘ、ｎア、ｎ、）１ Ｂ＝（Ｂｘ、　ｓｙ、　５２）ｔ ａ＝（ａｘ、ａｙ、　ａ２）ｔ Ｐ　−（’Ｐｚ　＋　ｐｙ　ｙ　ｐｚ　）　ｔで、ｎ、
ｓ、ａ、ｐは、第４図に示す単位ベクトルを、絶対座標
系Σ。で、見たものである。

Ａ６Ｔが請求まると、ツールの先端の座標と、姿勢が、
絶対座標系Σ。で与えられると、容易に６軸先端の座標
系の絶対座標系Σ。への変換行列Ｔがまり、工具補正が
自動的に行われる。

発明の効果 以上、本発明によると、種々の工具を取付けても工具補
正が容易にできる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はロボットの斜視図、第２図（イ）、（ロ）、（
ハ）は各々工具と治具と治具ガイドの斜視図、第３図（
イ）は本発明の一実施例における装置の斜視図、第３図
（ロ）は同要部拡大断面図、第４図はツール座標単位ベ
クトルを説明するツールの斜視図、第６図は実施例の装
置の構成図、第６図は本発明の一実施例における工具補
正方法を示すフローチャート図、第７図は演算手順のフ
ローチャート図である。 ７、　８．　９・・・・・・挿入確認用リミッ）ＳＷ、
１０・・・・・・治具ガイド、１１・・・・・・治具ガ
イドピン、１２・・・・・・治具ガイド取付用ネジ、１
１１・・・・・・多関節ロボット本体、１１２・・・・
・・工具補正用座標変換器を内蔵した制御装置、１１３
・・・・・・アームの所定位置にあけられたくさび形の
穴、１１４・・・・・・治具ガイドビン、１１６・・・
・・・アーム内の所定位置に内蔵させられたリミットＳ
Ｗ、１１６・・・・・・治具ガイド取付用ネジ、１１７
・・・・・・操作卓、１１８・・・・・・工具、２０１
・・・・・・アーム内に埋め込まれたリミットＳＷ。 ２０２・・・・・・治具内に埋め込まれたリミツ）ＳＷ
。 ２０３・・・・・・インターフェイス、２０４・・・・
・・座標変換器、２０５・・・・・・本体制御装置。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第３
図 第　４　図 第６図 第　７　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）工具を、所定の姿勢で挿入させる治具および治具
   を支持する治具ガイドを有し、前記治具ガイドを多関節
   ロボットのアーム外壁の所定の位置に取付る手段と、前
   記治具ガイドの取付位置を認識する手段を有し、前記治
   具ガイドを前記多関節ロボットのアームの所定位置に取
   付け、前記工具を多関節ロボットの先端に取付け、前記
   多関節ロボットを、操作卓よシ動かし、工具を治具に挿
   入する事により、工具補正する多関節ロボットの工具補
   正方法。
2. （２）前記治具ガイドの多関節ロボットのアーム外壁の
   所定の位置に取付る手段は、アーム軸方向に可変である
   特許請求の範囲第１項記載の多関節ロボットの工具補正
   方法。