JPH0332583A - 産業用ロボット - Google Patents
産業用ロボットInfo
- Publication number
- JPH0332583A JPH0332583A JP16375789A JP16375789A JPH0332583A JP H0332583 A JPH0332583 A JP H0332583A JP 16375789 A JP16375789 A JP 16375789A JP 16375789 A JP16375789 A JP 16375789A JP H0332583 A JPH0332583 A JP H0332583A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tool
- robot
- workpiece
- polishing
- pressure sensors
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- 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］
本発明は金型研磨や鋳物のパリ取りなどに使用される産
業用ロボットの教示方法の改良に関するものである。
業用ロボットの教示方法の改良に関するものである。
［従来の技術］
産業用ロボットを利用して金型などの自由表面を研磨す
る方法に関しては、例えば特開昭６３−１３１５８号公
報に開示されている方法があり、第６図、第７図はこの
方法を示すものである。第６図はこの研磨装置の構成図
で、図中１はロボット、２は金型、３は砥石、４はコン
トローラ、５はパーソナルコンピュータ（以下パソコン
と称する）、６は工具、７は工具ベツド、８は砥石ベツ
ドである。
る方法に関しては、例えば特開昭６３−１３１５８号公
報に開示されている方法があり、第６図、第７図はこの
方法を示すものである。第６図はこの研磨装置の構成図
で、図中１はロボット、２は金型、３は砥石、４はコン
トローラ、５はパーソナルコンピュータ（以下パソコン
と称する）、６は工具、７は工具ベツド、８は砥石ベツ
ドである。
研磨に当たっては、まず第７図に示すような自由曲面を
持つ金型２において、研磨の対象となる曲面上に座標点
Ｔｌ−Ｔｎをとり、各点を結んで図形要素としての三角
形ａＳｂ−ｎを形成し、求めた座標点Ｔｌ−Ｔｎをロボ
ット１に教示する。
持つ金型２において、研磨の対象となる曲面上に座標点
Ｔｌ−Ｔｎをとり、各点を結んで図形要素としての三角
形ａＳｂ−ｎを形成し、求めた座標点Ｔｌ−Ｔｎをロボ
ット１に教示する。
ついで各座標点に砥石３を当接し、ロボット１；；接続
されたコントローラ４を介してパソコン５に教示する。
されたコントローラ４を介してパソコン５に教示する。
この結果パソコン５は研磨パターンを演算し、ロボット
１はこのパソコン５の演算結果に基いて動作し、金型２
の曲面を研磨するのである。なおこのとき金型の形状に
応じて工具６をベツド７から適宜選択し、オートハンド
チエインジャ（図示せず）によりロボット１に装着して
使用し、さらに金型２の仕上精度に応じて砥石３を砥石
ベツド８上から選択使用する。
１はこのパソコン５の演算結果に基いて動作し、金型２
の曲面を研磨するのである。なおこのとき金型の形状に
応じて工具６をベツド７から適宜選択し、オートハンド
チエインジャ（図示せず）によりロボット１に装着して
使用し、さらに金型２の仕上精度に応じて砥石３を砥石
ベツド８上から選択使用する。
また特公昭６３−６２３５８号公報に開示された技術は
、組み立て作業等のティーチングを容易にした産業用ロ
ボットの教示方法を示すもので、第８図は位置探索工具
の断面図、第９図は教示方法の装置の構成図である。図
に示すように先端に傾斜部１１を有する位置探索工具１
０をロボットの手首に装着し、位置探索工具１０をワー
ク１２の孔１２ａに挿入する。工具１０とワーク１２の
中心が一致していない場合は、工具１０の傾斜部１１が
ワークの孔１２ａに片当りして傾斜部１１はワーク１２
により横方向の力を受けて撓む。その結果工具ユＯに装
着された歪ゲージ１３Ｘ及び１３ｙがＸ方向及びｙ方向
の変位を検出し、電気信号として出力する。この電気信
号を増幅器１４で増幅し、Ａ／Ｄ変換器１５でディジタ
ル信号にしてマイクロコンピュータ１６に入力する。マ
イクロコンピュータ１６は上記歪みゲージの出力が零と
なるようにロボットのＸ軸ｙ軸駆動用モータ１７ａ〜１
７ｃを作動し、ロボットの手先をワークと位置整合せし
め、この位置整合された各軸の座標値をロボットに記憶
させるようにしたものである。
、組み立て作業等のティーチングを容易にした産業用ロ
ボットの教示方法を示すもので、第８図は位置探索工具
の断面図、第９図は教示方法の装置の構成図である。図
に示すように先端に傾斜部１１を有する位置探索工具１
０をロボットの手首に装着し、位置探索工具１０をワー
ク１２の孔１２ａに挿入する。工具１０とワーク１２の
中心が一致していない場合は、工具１０の傾斜部１１が
ワークの孔１２ａに片当りして傾斜部１１はワーク１２
により横方向の力を受けて撓む。その結果工具ユＯに装
着された歪ゲージ１３Ｘ及び１３ｙがＸ方向及びｙ方向
の変位を検出し、電気信号として出力する。この電気信
号を増幅器１４で増幅し、Ａ／Ｄ変換器１５でディジタ
ル信号にしてマイクロコンピュータ１６に入力する。マ
イクロコンピュータ１６は上記歪みゲージの出力が零と
なるようにロボットのＸ軸ｙ軸駆動用モータ１７ａ〜１
７ｃを作動し、ロボットの手先をワークと位置整合せし
め、この位置整合された各軸の座標値をロボットに記憶
させるようにしたものである。
［発明が解決しようとする課ｆｆｉコ
ところで上記特開昭６３−１３１５８号公報に記載の自
由曲面の研磨方法は、研磨面を複数個の三角形に分割し
、それぞれの三角形を１個の研磨面として捉えている。
由曲面の研磨方法は、研磨面を複数個の三角形に分割し
、それぞれの三角形を１個の研磨面として捉えている。
その結果各三角形の境界面で砥石の重なり具合により、
研磨し過ぎまたは研磨不足などの問題があり、全体が均
一な曲面にならないという難点がある。
研磨し過ぎまたは研磨不足などの問題があり、全体が均
一な曲面にならないという難点がある。
また特公昭６３−６２３５８号公報に開示された技術は
、部品の組付け、挿入作業用に開発されたもので、部品
の位置決めには有効であるが、自由曲面の傾斜に対し工
具を法線方向に導くことができない点に問題がある。
、部品の組付け、挿入作業用に開発されたもので、部品
の位置決めには有効であるが、自由曲面の傾斜に対し工
具を法線方向に導くことができない点に問題がある。
本発明は従来装置の上記問題点を解消するためになされ
たもので、自由曲面に対し工具を常に法線方向に教示で
きるとともに、その教示データを記憶することにより反
復使用することの可能な産業用ロボットの教示方法を提
供しようとするものである。
たもので、自由曲面に対し工具を常に法線方向に教示で
きるとともに、その教示データを記憶することにより反
復使用することの可能な産業用ロボットの教示方法を提
供しようとするものである。
［課題を解決するための手段］
上記目的を遠戚するため、本発明に係る産業用ロボット
の教示方法は、ロボットの手首と工具との間に３個以上
の圧力センサを備え、上記工具がワークの傾斜面に接触
したとき、工具に作用する水平分力と垂直分力を検出し
、水平分力が小さくなるように工具を移動させるためロ
ボットを駆動して、ワークの加工面に対し工具を常に法
線方向に位置させるようにした。
の教示方法は、ロボットの手首と工具との間に３個以上
の圧力センサを備え、上記工具がワークの傾斜面に接触
したとき、工具に作用する水平分力と垂直分力を検出し
、水平分力が小さくなるように工具を移動させるためロ
ボットを駆動して、ワークの加工面に対し工具を常に法
線方向に位置させるようにした。
［作用］
工具はワークの加工中宮にワークの加工面に対し法線方
向に位置しているので、ワークに対し加工は過不足なく
行われ、加工精度も向上する。
向に位置しているので、ワークに対し加工は過不足なく
行われ、加工精度も向上する。
［発明の実施例〕
第１図は本発明の一実施例を示すロボットの工具の一部
断面図、第２図はその平面図で、図中２は金型、３は砥
石、２０は工具、２１ａ〜２１ｎは圧力センサ、２２は
接続体、２３は球座、２４．２５はフランジ、２６は取
付部である。工具２０は球２２と球座２３とにより、あ
る程度回転自在にフランジ２５に枢着されている。圧力
センサのうち２１ａ 〜２１ｃは縦方向の、２１ｄ、２
１ｅは砥石回転方向のセンサであり、第２図にみるよう
に前者は１２０度間隔で配置され、後者はそれに直角方
向に配置されている。なお工具２０は上部の取付部２６
によりロボット（図示せず）に着脱自在に装着できるよ
うになっている。
断面図、第２図はその平面図で、図中２は金型、３は砥
石、２０は工具、２１ａ〜２１ｎは圧力センサ、２２は
接続体、２３は球座、２４．２５はフランジ、２６は取
付部である。工具２０は球２２と球座２３とにより、あ
る程度回転自在にフランジ２５に枢着されている。圧力
センサのうち２１ａ 〜２１ｃは縦方向の、２１ｄ、２
１ｅは砥石回転方向のセンサであり、第２図にみるよう
に前者は１２０度間隔で配置され、後者はそれに直角方
向に配置されている。なお工具２０は上部の取付部２６
によりロボット（図示せず）に着脱自在に装着できるよ
うになっている。
第３図はセンサの構成を示す斜視図で、センサ２１は、
歪ゲージ３３を取付けた起歪柱３０をケース３１で覆い
、カバー３２を被せてなるものである。センサに圧力を
うけると、起歪柱３０は荷重を受けて変形し、その歪み
は歪ゲージ３３が電気量に変換してケーブル３４により
出力するように構成されている。
歪ゲージ３３を取付けた起歪柱３０をケース３１で覆い
、カバー３２を被せてなるものである。センサに圧力を
うけると、起歪柱３０は荷重を受けて変形し、その歪み
は歪ゲージ３３が電気量に変換してケーブル３４により
出力するように構成されている。
第１図において、研磨面が傾斜しているワーク２の、あ
らかじめ教示された研磨位置に工具２０が降下してくる
と、砥石３はその下面を研磨面の傾斜に一致させようと
して工具２０は球座２３を中心に傾く。その結果圧力セ
ンサ２１ａ〜２１ｃは不均一な圧力を受け、その圧力を
上記のように電気信号として出力される。
らかじめ教示された研磨位置に工具２０が降下してくる
と、砥石３はその下面を研磨面の傾斜に一致させようと
して工具２０は球座２３を中心に傾く。その結果圧力セ
ンサ２１ａ〜２１ｃは不均一な圧力を受け、その圧力を
上記のように電気信号として出力される。
電力量に変換された出力は、第４図にみるように増幅器
３５により増幅され、Ａ／Ｄ変換器３６によりディジタ
ル信号に変換されパソコン３７に送られる。パソコン３
７は上記歪みゲージ２１ａ〜２１ｎによる出力が零とな
る、すなわちロボットが研磨面に法線方向となるような
ロボットの姿勢を演算し、その位置補正データをロボッ
トコントローラ３８に送ってロボットの５〜６軸を駆動
させロボットの位置抽圧を行う。この動作によりロボッ
トは予め決められた研磨軌跡に従って法線方向に修正さ
れる。
３５により増幅され、Ａ／Ｄ変換器３６によりディジタ
ル信号に変換されパソコン３７に送られる。パソコン３
７は上記歪みゲージ２１ａ〜２１ｎによる出力が零とな
る、すなわちロボットが研磨面に法線方向となるような
ロボットの姿勢を演算し、その位置補正データをロボッ
トコントローラ３８に送ってロボットの５〜６軸を駆動
させロボットの位置抽圧を行う。この動作によりロボッ
トは予め決められた研磨軌跡に従って法線方向に修正さ
れる。
第５図はこの動作の基本原理を示すもので、６軸センサ
の基本機能はセンサに固定した定点○に作用する力Ｆ
（Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚ）とモーメントＭ （ＭＸ ｓ Ｍ
＞’ ｓ Ｍ ｚ）を検出し、その荷重要素Ｆｘ ｓ
Ｆｙ ％ Ｆｚ ｓ Ｍｘ 、、Ｍｙ ＳＭｚに相当す
る電気信号を個別に出力することである。
の基本機能はセンサに固定した定点○に作用する力Ｆ
（Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚ）とモーメントＭ （ＭＸ ｓ Ｍ
＞’ ｓ Ｍ ｚ）を検出し、その荷重要素Ｆｘ ｓ
Ｆｙ ％ Ｆｚ ｓ Ｍｘ 、、Ｍｙ ＳＭｚに相当す
る電気信号を個別に出力することである。
力Ｆ１モーメントＭを総称して荷重と呼び、記号りで示
すと Ｌ−（Ｌｌｌ ｉ−１，２・・・・・・・・・６−
（Ｆ ｘ ｓ Ｆ ｙ ｓ Ｆ Ｚ Ｍ Ｍ Ｘ ＳＭ
ｙ ％ Ｍ ｚ ！となる。
すと Ｌ−（Ｌｌｌ ｉ−１，２・・・・・・・・・６−
（Ｆ ｘ ｓ Ｆ ｙ ｓ Ｆ Ｚ Ｍ Ｍ Ｘ ＳＭ
ｙ ％ Ｍ ｚ ！となる。
第５図に示す基本構造は、荷重を伝達する２個のフラン
ジ部２４．２５を備え、その荷重に対して十分な強度を
有する構造体Ｋにより上記フランジ部を連結し、構造体
に複数個の歪検出部３３を設けたものであり、歪検出部
３３の発する信号によりセンサ基準点０に作用する荷重
の各荷重要素を算出し出力するものである。
ジ部２４．２５を備え、その荷重に対して十分な強度を
有する構造体Ｋにより上記フランジ部を連結し、構造体
に複数個の歪検出部３３を設けたものであり、歪検出部
３３の発する信号によりセンサ基準点０に作用する荷重
の各荷重要素を算出し出力するものである。
なお本実施例においては、フランジ面に平行に３個の圧
力センサを使用し、砥石回転軸方向に２個の圧力センサ
を用いたが、圧力センサの数はこれに限定するものでな
く、センサの数を増し、測定したい位置に配置すること
は可能である。
力センサを使用し、砥石回転軸方向に２個の圧力センサ
を用いたが、圧力センサの数はこれに限定するものでな
く、センサの数を増し、測定したい位置に配置すること
は可能である。
ロボットの６軸を駆動するためには圧力センサの数は６
個必要であるが、パソコンのソフトに応じて少なくする
ことはできる。センサの数が多いほどロボットの動作精
度は向上し、計算式も単純化できて計算速度を上げるこ
とができる。
個必要であるが、パソコンのソフトに応じて少なくする
ことはできる。センサの数が多いほどロボットの動作精
度は向上し、計算式も単純化できて計算速度を上げるこ
とができる。
［発明の効果］
本発明は産業ロボットにおいて、研磨工具の上部に圧力
センサを備え、該センサの信号に応じて自動的にロボッ
トの法線方向の教示を行うようにしたので、手動による
教示に比較して早くかつ簡単に教示できるだけでなく、
研磨精度を向上させることができるという勝れた効果を
あげることとなった。
センサを備え、該センサの信号に応じて自動的にロボッ
トの法線方向の教示を行うようにしたので、手動による
教示に比較して早くかつ簡単に教示できるだけでなく、
研磨精度を向上させることができるという勝れた効果を
あげることとなった。
また工具の交換に当たってセンサ部を共有させ工具のみ
を交換することができるので、装置が低価格で得られる
効果もある。
を交換することができるので、装置が低価格で得られる
効果もある。
第”１図は本発明の一実施例である研磨工具の一部断面
図、第２図はその平面図、第３図は圧力センサの（ａ）
は全体の斜視図、（ｂ）はカバーの、（Ｃ）はケースの
、（ｄ）は起歪柱の斜視図、第４図は制御の構成図、第
５図はセンサ配置の基本原理図、第６図は従来の教示方
法を示す構成図、第７図は金型の自由曲面の分割区分を
示す説明図、第８図は位置探索工具の断面図、第９図は
従来の教示方法を示す構成図である。 図中２はワーク、３は砥石、２０は工具、２１ａ〜２１
ｎは歪ゲージ、２２は接続球、２３は球座、２４．２５
はフランジ、２６は取付部、３０は起歪柱、３１はケー
ス、３２はカバー ３３は歪ゲージ、３４はケーブル、
３５は増幅器、３６はＡ／Ｄ変換器、３７はパソコン、
３８はロボットコントローラである。 なお図中の同一符号は同一または相当部品を示すものと
する。
図、第２図はその平面図、第３図は圧力センサの（ａ）
は全体の斜視図、（ｂ）はカバーの、（Ｃ）はケースの
、（ｄ）は起歪柱の斜視図、第４図は制御の構成図、第
５図はセンサ配置の基本原理図、第６図は従来の教示方
法を示す構成図、第７図は金型の自由曲面の分割区分を
示す説明図、第８図は位置探索工具の断面図、第９図は
従来の教示方法を示す構成図である。 図中２はワーク、３は砥石、２０は工具、２１ａ〜２１
ｎは歪ゲージ、２２は接続球、２３は球座、２４．２５
はフランジ、２６は取付部、３０は起歪柱、３１はケー
ス、３２はカバー ３３は歪ゲージ、３４はケーブル、
３５は増幅器、３６はＡ／Ｄ変換器、３７はパソコン、
３８はロボットコントローラである。 なお図中の同一符号は同一または相当部品を示すものと
する。
Claims (2)
- （１）産業用ロボットにおいて、 工具を把持するロボットの手首と工具との間に複数個の
圧力センサを備え、 上記工具がワークと傾斜に沿って接触することにより、
ワークが上記工具に作用する水平分力と、垂直分力とを
検出し、上記水平分力が小さくなる方向に上記工具が移
動するようロボットを駆動して、工具をワークの法線方
向に位置させるように制御する ことを特徴とする産業用ロボット。 - （２）ロボットの制御軸数として５軸あるいは６軸用に
センサを配置し、圧縮方向で工具の押圧を制御しつつ法
線方向に制御し、ワークの全表面について工具軌跡を自
動教示しながら研磨するようにした ことを特徴とする請求項（１）に記載の産業用ロボット
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16375789A JPH0332583A (ja) | 1989-06-28 | 1989-06-28 | 産業用ロボット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16375789A JPH0332583A (ja) | 1989-06-28 | 1989-06-28 | 産業用ロボット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0332583A true JPH0332583A (ja) | 1991-02-13 |
Family
ID=15780124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16375789A Pending JPH0332583A (ja) | 1989-06-28 | 1989-06-28 | 産業用ロボット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0332583A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06312343A (ja) * | 1993-04-28 | 1994-11-08 | Toshiba Corp | グラインダ作業ロボットの制御方法 |
| JP2022536300A (ja) * | 2019-06-07 | 2022-08-15 | フェルロボティクス コンプライアント ロボット テクノロジー ゲーエムベーハー | ロボット支援表面加工における位置決め誤差の補正 |
-
1989
- 1989-06-28 JP JP16375789A patent/JPH0332583A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06312343A (ja) * | 1993-04-28 | 1994-11-08 | Toshiba Corp | グラインダ作業ロボットの制御方法 |
| JP2022536300A (ja) * | 2019-06-07 | 2022-08-15 | フェルロボティクス コンプライアント ロボット テクノロジー ゲーエムベーハー | ロボット支援表面加工における位置決め誤差の補正 |
| US12600034B2 (en) | 2019-06-07 | 2026-04-14 | Ferrobotics Compliant Robot Technology Gmbh | Compensation of positional tolerances in the robot-assisted surface machining |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9636827B2 (en) | Robot system for performing force control | |
| KR940003204B1 (ko) | 제어로봇 | |
| JP5720876B2 (ja) | 加工ロボット及びその重力補償方法 | |
| JP2665897B2 (ja) | ロボット作業教示装置 | |
| US20160354933A1 (en) | Robot controller having function for displaying robot and force | |
| US10195744B2 (en) | Control device, robot, and robot system | |
| JPH0869314A (ja) | リードスルーによるロボットプログラミングシステム | |
| JP2021030364A (ja) | ロボット制御装置 | |
| JP6821934B2 (ja) | ロボットシステム及びロボットの制御方法 | |
| CN109202686A (zh) | 机器人研磨系统及研磨控制方法 | |
| JP6323744B2 (ja) | 研磨ロボットとその制御方法 | |
| JPH0464562B2 (ja) | ||
| JP3217351B2 (ja) | 力制御装置及びそれを用いたロボット | |
| JPH01171761A (ja) | 摩耗する工具の摩耗補正方法 | |
| JP2019155523A (ja) | ロボット制御装置、ロボット制御方法、ロボット制御装置を用いた物品の組立方法、プログラム及び記録媒体 | |
| JP2000176872A (ja) | マニピュレータ | |
| Hashimoto et al. | Development of a multi-fingered robot hand with fingertip tactile sensors | |
| JP6347399B2 (ja) | 研磨ロボットとその軌道生成方法 | |
| JP7154748B2 (ja) | ロボットシステム、物品の製造方法、制御方法、制御プログラム、及び記録媒体 | |
| JP2001038660A (ja) | 教示用エンドエフェクタと、ロボットの教示方法 | |
| JP4988545B2 (ja) | 外力検出方法及び検出装置 | |
| WO2024095430A1 (ja) | 工作機械および加圧力設定方法 | |
| JP3560710B2 (ja) | ロボットの位置決め方法および位置決め装置 | |
| JP6996374B2 (ja) | 加工装置 | |
| JP7735739B2 (ja) | 研磨ロボット及び研磨方法 |