JPH01214708A - ロボットの工具の回転半径測定装置 - 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、ロボットの工具の回転半径測定装置に関し、
特に、回転半径の異なる種々のスポットガンをロボット
に取り付ける場合に、そのスポットガンの軸回転半径を
測定するのにを用である。

〔従来の技術〕

溶接等の作業を行うロボットの場合、予め教示されたデ
ータをワークの位置ずれに対応して補正するために、ワ
ークに設定した３点〜４点の基準点に工具の作用点でア
クセスし、これにより教示データを自動補正することが
行われている。

ところで、例えばスポット溶接を行う場合、ワークの種
類に応じてスポットガンを取り替えるが、スポットガン
の軸回転半径が異なる場合には、スポットガンの作用点
の座標が変わるので、上記教示データ補正する場合に、
スポットガンの軸回転半径をキーボードから入力してや
る必要があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述のように、スポットガンを交換する毎に、そのスポ
ットガンの軸回転半径を入力しているが、オペレータの
作業負担が大きい上に、誤りを生じ易い問題点がある。

従って、本発明の目的とするところは、ワークの位置ず
れ補正の作業と実質的に同じ作業を行うだけで、工具の
軸回転半径をも測定することができるロボットの工具の
回転半径測定装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明のロボットの工具の
回転半径測定装置は、ロボットのアーム先端に取り付け
られて軸回転する工具の軸回転角度を異ならしめて同一
の基準点に工具をアクセスし各軸回転角度とロボットの
各アームの座標値とを得る座標・角読取手段と、その座
標・角読取手段で得た工具の軸回転角度とアームの座標
値とから工具の軸回転半径を演算する軸回転半径演算手
段とを具備して構成される。

〔作用〕

ロボットの工具がアクセスし得る空間の座標は、工具の
軸回転半径と、軸回転角度と、各アームの座標値によっ
て記述できる。

そして、同一の基準点に、異なる軸回転角度からアクセ
スすれば、同じ空間座標を与える２つの記述式を得るこ
とが出来、これらを連立方程式として解けば、軸回転半
径を算出することが出来る。

従来、ワークの位置ずれ補正を行うために、ワーク上に
設定した３点〜４点の基準点に工具でアクセスしていた
が、これに追加して前記３点〜４点のうちの１つの基準
点を異なる軸回転角度でアクセスすれば、ワークの位置
ずれ補正を行えると同時に、上述のように、工具の軸回
転半径を得ることが出来る。

従って、本発明のロボットの工具の回転半径測定装置に
よれば、同一の基準点を異なる軸回転角度でもう一回ア
クセスする作業負担が増えるが、工具の軸回転半径を入
力する作業負担が不要になるので、結果的に、作業負担
が軽減され、ミスも生じに（くなる。

〔実施例〕

以下、図に示す実施例に基づいて、本発明を更に詳しく
説明する。ここに第１図は本発明の一実施例の工具の回
転半径測定装置を具備してなるロボットの斜視図、第２
図＋ａ＋は第１図に示すロボットの運動軸を示す概念図
、第２図中）は第１図に示すロボットに取り付けた工具
の軸回転運動を示す概念図、第３図は同一の基準点を異
なる軸回転角度でアクセスした場合における概念図、第
４図は工具の回転半径測定処理のフローチャート、第５
図はワークに設定した基準点を示す斜視図である。

なお、図に示す実施例により本発明が限定されるもので
はない。

第１図に示すロボット１は、ｘ、ｙ、ｚ軸を持つ直交軸
型ロボットで、Ｘ軸周モータ２の回転によってベース３
がＸ軸方向に移動し、Ｙ軸周モータ４の回転によって垂
直アーム５に沿って移動ハウジング６がＸ軸方向に移動
する。また、Ｙ軸周モータ７が回転することによって水
平アーム８がＹ軸方向に移動する。更に、軸回転用モー
タ９が回転すると、工具取付アーム１０が軸回転し、ス
ポットガン１１が軸回転する。１２はスポットガンの作
用点である。

上記Ｘ軸周モータ２．Ｙ軸用モータ４．Ｚ軸周モータ７
、軸回転用モータ９の回転の制御は、制御装置２０によ
って行われる。

第２図ｆａｔは、ロボン）ｌの運動軸を示し、第２図中
）は、スポットガン１１の軸回転運動を示している。ロ
ボット１の各座標値（Ｘ、Ｙ、Ｚ”）と、スポットガン
１１の軸回転角度θと、定数２０および軸回転半径ｒに
よって、スポットガン１１の作用点１２がアクセスした
空間座標を記述することが出来る。

さて、第３図および第４図を参照し、スボ−／　）ガン
１１の軸回転半径ｒを測定する処理を説明する。

まず第３図に示すように、適当な軸回転角度θ。

で基準点Ｑにアクセスし、アクセスが終了したことを制
御装置２０のキーボードを介して指示する。

制御装置２０は、上記第１回目のアクセス終了の指示が
あると（３１）、その時の軸回転角度θ。

と、各アーム座標値（ｘ、、ｙ、）を読み込む（Ｓ２）
、なお、スポットガン１１の軸回転面がＸ−Ｙ平面なの
でｚ軸については座標値を読む必要がない。

次に、上記の軸回転角度θ１とは異なる適当な軸回転角
度θりとして、上記と同一の基準点Ｑにアクセスする。

そして、アクセスが終了したことを制御装置２０にキー
ボードを介して指示する。

制御装置２０は、上記２回目のアクセス終了の指示があ
ると（Ｓ３）、その時のスポットガン１１の軸回転角度
θ２と、各アームの座標値（Ｘ２、Ｙ２）を読み込む（
３４）。

かくして、θ０．θ２　、Ｘ　ｌ　＋　　Ｘ２　、Ｙ　
ｌ　＋　　Ｙ２が得られると、制御装置２０は、次式に
よって、スポットガン１１の軸回転半径ｒを算出する（
Ｓ５）。

Ａ　＝　ｓｉｎθｌ５ｉｎθ２ Ｂ＝Ｃ［ｌＳθ１−ωＳθ２ ｃ＝ｘ、−Ｘ、≠０ Ｄ＝Ｙ２−Ｙｌ　≠０ Ｅ＝ＢＣ−ＡＤ Ｆ＝ＢＤ＋ＡＣ ｒ　＝　−Ｃ／　（Ｂｓｉｎ　（ｔｕ−Ｅ／Ｆ）＋Ａ　
Ｃ［ｌＳ　（ｔａａ→Ｅ／Ｆ） なお、軸回転角度θは、Ｙ軸に平行な向きを基準として
検出すべきであるが、種々の原因によりオフセント角度
αを生じることがある。このオフセント角度αは、 α＝−→　（Ｅ／Ｆ） で算出できる（Ｓ５）。

上記のように同一の基準点に異なる軸回転角度からアク
セスする作業は、第５図に示すように、ワーク３０の位
置ずれ補正を行うため、ワーク３０に設定した基準点Ｑ
Ｉ　＋　Ｑ２　＋　Ｑ３　＋　Ｑ４を同一の軸回転角度
θ１でアクセスした後、軸回転角度を０２に代えて、例
えば先の基準点Ｑ４にアクセスすれば足る。

従って、実質的に作業負担の増加はないが、スポットガ
ンｌｌを取り替えた時にその軸回転半径をキーボードか
ら入力する必要がなくなるので、結局、作業負担が軽減
されることになる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ロボットのアーム先端に取り付けられ
て軸回転する工具の軸回転角度を異ならしめて同一の基
準点に工具をアクセスし各軸回転角度とロボットの各ア
ームの座標値とを得る座標・角読取手段と、その座標・
角読取手段で得た工具の軸回転角度とアームの座標値と
から工具の軸回転半径を演算する軸回転半径演算手段と
を具備したことを特徴とするロボットの工具の回転半径
測定装置が提供され、これによりロボットの工具の軸回
転半径を実質的に作業負担の増加なく自動測定できるよ
うになる。この結果、工具の軸回転半径を作業者が入力
する必要がなくなるので、作業負担が軽減され、また、
ミスも発生しにくくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の工具の回転半径測定装置を
具備してなるロボットの斜視図、第２図（ａ）は第１図
に示すロボットの運動軸を示す概念図、第２図（ｂｌは
第１図に示すロボットに取り付けた工具の軸回転運動を
示す概念図、第３図は同一の基準点を異なる軸回転角度
でアクセスした場合における概念図、第４図は工具の回
転半径測定処理のフローチャート、第５図はワークに設
定した基準点を示す斜視図である。 〔符号の説明〕 ■・・・ロボット ２・・・Ｘ軸周モータ ４・・・Ｚ軸周モータ ７・・・Ｙ他用モータ ９・・・軸回転用モータ １１・・・スポットガン １２・・・スポットガンの作用点 ｒ・・・軸回転半径 θ、θ、、θ、・・・軸回転角度 Ｑ、−Ｑ◆・・・基準点 ３０・・・ワーク。 出願人　　ダイハツ工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ロボットのアーム先端に取り付けられて軸回転する
   工具の軸回転角度を異ならしめて同一の基準点に工具を
   アクセスし各軸回転角度とロボットの各アームの座標値
   とを得る座標・角読取手段と、その座標・角読取手段で
   得た工具の軸回転角度とアームの座標値とから工具の軸
   回転半径を演算する軸回転半径演算手段とを具備したこ
   とを特徴とするロボットの工具の回転半径測定装置。