JPH0355145A - 調心装置 - Google Patents
調心装置Info
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- JPH0355145A JPH0355145A JP18909689A JP18909689A JPH0355145A JP H0355145 A JPH0355145 A JP H0355145A JP 18909689 A JP18909689 A JP 18909689A JP 18909689 A JP18909689 A JP 18909689A JP H0355145 A JPH0355145 A JP H0355145A
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- axis
- stage
- axis stage
- main shaft
- detection sensor
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- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 32
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 23
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Automatic Control Of Machine Tools (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、調心装置に関し、特に施盤の主軸等の回転軸
に取付けられた対象ワークをその回転軸の回転に従い対
象ワーク上の所定の中心軸を中心に回転させる調心装置
に関する。
に取付けられた対象ワークをその回転軸の回転に従い対
象ワーク上の所定の中心軸を中心に回転させる調心装置
に関する。
第2図は従来の調心装置の一例を示す構成図である。
第2図に示す調心装置は、ベースに固定された軸受に水
平に軸支された中空の回転主軸5と、回転主軸5に取付
けられ可動方向が回転主軸5の中心軸に垂直なX軸ステ
ージ1と、X軸ステージ1の可動部分に取付けられ可動
方向が回転主軸5の中心軸およびX軸ステージ1の可動
方向に垂直なY@ステージ2と、X軸ステージ1にとり
つけられて訃りX軸ステージ1の可動方向の変位を検出
するX軸変位検出センサ3と、Y軸ステージ2にとりつ
けられてか#)Y軸ステージ2の可動方向の変位を検出
するY軸変位検出センサ4と、Y軸ステージ2の可動部
分に固定され把持されるワークがほぼ回転主軸5の中心
軸上に〈るチャック8と、回転主軸5のX,Yステージ
1. 2と反対側の端面に接続してかり回転部分とベ
ース側の固定部分の電気的接続を行なうスリプグリング
6と、スリップリング6を介してX軸ステージ1とY軸
ステージ2に接続しているステージコントローラ11と
、スリップリング6を介してX@笈位検出センサ3とY
軸変位検出センサ4に接続しているセンサアンプ9と、
センサアンプ9からのXY2軸の出力(X軸変位検出セ
ンサ3、Y$lI]変位検出センサ4の出力に対応)を
各々の目標値に一致させるようにステージコントローラ
llVc指令を与える制御装置]Oとを含んでいる。
平に軸支された中空の回転主軸5と、回転主軸5に取付
けられ可動方向が回転主軸5の中心軸に垂直なX軸ステ
ージ1と、X軸ステージ1の可動部分に取付けられ可動
方向が回転主軸5の中心軸およびX軸ステージ1の可動
方向に垂直なY@ステージ2と、X軸ステージ1にとり
つけられて訃りX軸ステージ1の可動方向の変位を検出
するX軸変位検出センサ3と、Y軸ステージ2にとりつ
けられてか#)Y軸ステージ2の可動方向の変位を検出
するY軸変位検出センサ4と、Y軸ステージ2の可動部
分に固定され把持されるワークがほぼ回転主軸5の中心
軸上に〈るチャック8と、回転主軸5のX,Yステージ
1. 2と反対側の端面に接続してかり回転部分とベ
ース側の固定部分の電気的接続を行なうスリプグリング
6と、スリップリング6を介してX軸ステージ1とY軸
ステージ2に接続しているステージコントローラ11と
、スリップリング6を介してX@笈位検出センサ3とY
軸変位検出センサ4に接続しているセンサアンプ9と、
センサアンプ9からのXY2軸の出力(X軸変位検出セ
ンサ3、Y$lI]変位検出センサ4の出力に対応)を
各々の目標値に一致させるようにステージコントローラ
llVc指令を与える制御装置]Oとを含んでいる。
チャック8にワークを・チャックし、圓転主軸5を回転
する。X軸変位検出センサ3とYIllI変位検出セン
サ4の出力が回転主軸5の中空部分を通ってスリップリ
ング6に接続され、スリッグリンク6を介してセンサア
ンプ9から出力され、制{IKI装置10V(入る。制
御装置1oはセンサアンプ9がらのXY2軸の入力を各
々の目標直に一致させるようにステージコントローラ1
1に指令を与え、ステージコントローラl1はスリップ
リング6を介してX軸ステージ1とY軸ステージ2を制
御装置10の指令通ジr(駆動する(X,Y棚ステージ
1,2の駆動源は例えば圧電素子を用いる)。
する。X軸変位検出センサ3とYIllI変位検出セン
サ4の出力が回転主軸5の中空部分を通ってスリップリ
ング6に接続され、スリッグリンク6を介してセンサア
ンプ9から出力され、制{IKI装置10V(入る。制
御装置1oはセンサアンプ9がらのXY2軸の入力を各
々の目標直に一致させるようにステージコントローラ1
1に指令を与え、ステージコントローラl1はスリップ
リング6を介してX軸ステージ1とY軸ステージ2を制
御装置10の指令通ジr(駆動する(X,Y棚ステージ
1,2の駆動源は例えば圧電素子を用いる)。
回転主4I!]5の回転により各ステージ1,2にかか
る重力による荷重方向が各ステージ1,2の可動方向に
対し相対的に変わるため各ステージ1.2の可動方向の
荷重によるたわみ量が汝化する。このたわみ量の変化を
センサ3,4で検出し、X,Y軸ステージ1. 2を
駆動して桶正することによシワーク上の調心ざれる所定
の輸が一定の位置(目転主軸5の回転による回転中心)
に(4)定されるようにする。調心は制御装置10に与
える目標匝を袈化させることによfi、X,Y軸ステー
ジ1,2を笈位させて行なう。
る重力による荷重方向が各ステージ1,2の可動方向に
対し相対的に変わるため各ステージ1.2の可動方向の
荷重によるたわみ量が汝化する。このたわみ量の変化を
センサ3,4で検出し、X,Y軸ステージ1. 2を
駆動して桶正することによシワーク上の調心ざれる所定
の輸が一定の位置(目転主軸5の回転による回転中心)
に(4)定されるようにする。調心は制御装置10に与
える目標匝を袈化させることによfi、X,Y軸ステー
ジ1,2を笈位させて行なう。
第3図はステージにかかる荷重とステージの変位の説明
図である。ステージ剛性のX軸ステージ1の可動方向、
Y@ステージ2の可動方向それぞれのものをB X r
B Y sステージにかかる荷重をWx,WY とす
ると(WXぱテヤック8、Y軸ステージ2, X@if
ステージ1,Y軸変位検出センサ4それそれの重量の和
、Wyはチャック8, Y軸ステーシ1それぞれのM
量の和)、)[1ステージのふれbりklt’lBzW
x cosθ,Y軸ステージのふれ回υ童はByWyc
os(B−90’) となる。
図である。ステージ剛性のX軸ステージ1の可動方向、
Y@ステージ2の可動方向それぞれのものをB X r
B Y sステージにかかる荷重をWx,WY とす
ると(WXぱテヤック8、Y軸ステージ2, X@if
ステージ1,Y軸変位検出センサ4それそれの重量の和
、Wyはチャック8, Y軸ステーシ1それぞれのM
量の和)、)[1ステージのふれbりklt’lBzW
x cosθ,Y軸ステージのふれ回υ童はByWyc
os(B−90’) となる。
このふれ回!)量をOとするように袖正する。
−5
上述した従来の調心装置は、調心中、変位検出センサか
らの信号を一定に保つようにステージを制御し続けてい
るめで、サーボ特有の&動が訃こるという欠点があった
。
らの信号を一定に保つようにステージを制御し続けてい
るめで、サーボ特有の&動が訃こるという欠点があった
。
(課題を解決するための手段コ
本発明の調心装置は、中心軸が水平な回転主軸と、前記
回転主軸に取付けられ可動方向が前記一転主軸の中心軸
に垂直なX +lll+ステージと、前記X軸ステージ
の川動部分に取付けられ可動方向が前記口転主軸の中心
軸および前記X軸ステージの可動力向K垂直で可動方向
に対する剛性と負荷されるlr重の積が前記X軸ステー
ジと等しいYIIIIステージと、前記X軸ステージの
可動方向の変位を検出するX軸変位倹出センサと、前記
Y軸ステージのoT動方向の変位を検出するY棚変位槓
出センサと、前記Y軸ステージの可動部分に固定さi″
L把持するソークがほほ前記目転主軸の中心軸上にくる
チャックと、前記X軸変位検出センサふ・よび前記Ys
I変位検出センサそれぞれの出力が目標f直に一致する
ように前記X軸ステージをよひ前記Y軸スー6 〜 転角を検出するエンコーダと、前記エンコーダからの信
号を受け前記X軸ステージが重力に対し中立となる前記
b転主JPf!Jの回転角の時の前記制御部が前記X軸
ステージを駆動する指令値を固定させ前Ht Y軸ステ
ージが重力に対し中立となる前記回転主軸の一転角0時
Qノ前記制御部が前記Y軸ステージをJAs 動する指
令1直を固定させるサーボオフ制御袈甑とを含んで構威
される。
回転主軸に取付けられ可動方向が前記一転主軸の中心軸
に垂直なX +lll+ステージと、前記X軸ステージ
の川動部分に取付けられ可動方向が前記口転主軸の中心
軸および前記X軸ステージの可動力向K垂直で可動方向
に対する剛性と負荷されるlr重の積が前記X軸ステー
ジと等しいYIIIIステージと、前記X軸ステージの
可動方向の変位を検出するX軸変位倹出センサと、前記
Y軸ステージのoT動方向の変位を検出するY棚変位槓
出センサと、前記Y軸ステージの可動部分に固定さi″
L把持するソークがほほ前記目転主軸の中心軸上にくる
チャックと、前記X軸変位検出センサふ・よび前記Ys
I変位検出センサそれぞれの出力が目標f直に一致する
ように前記X軸ステージをよひ前記Y軸スー6 〜 転角を検出するエンコーダと、前記エンコーダからの信
号を受け前記X軸ステージが重力に対し中立となる前記
b転主JPf!Jの回転角の時の前記制御部が前記X軸
ステージを駆動する指令値を固定させ前Ht Y軸ステ
ージが重力に対し中立となる前記回転主軸の一転角0時
Qノ前記制御部が前記Y軸ステージをJAs 動する指
令1直を固定させるサーボオフ制御袈甑とを含んで構威
される。
〔実施例]
次に、本発明の実施例について、図面を参照して詳細に
説明する。
説明する。
第1図は本発明の一実施例を示す構戊図・である。
第1図に示す調心装置は、ベースに固定された軸受に水
平に軸支された回転主軸5と、回転主軸5に堆付けられ
可動方向が回転主軸5の中心軸に垂直なX軸ステージ1
と、X軸ステージlの可動部分に取付けられ可動方向が
回転主軸5の中心軸釦よひXlllステージ1の0]動
方向に垂直でステージの可動方向に対する剛性と負荷さ
れる荷重の槓BYWYがX軸ステージ1の積Bxwx
と等しいY4441ステージ2と、X軸ステージ1にと
りつけられてかりX軸ステージ1の可動方向の変位を検
出するX軸変位検出センサ3と、Y軸ステージ2にとう
つけられておbY軸ステージ2の可動方向変位を検出す
るY軸変位検出センサ4と、Y軸ステージ2の可動部分
に固定され把持されるワークがほぼ四転主軸5の中心軸
上にくるチャック8と、回転主軸5に接続してかυ目転
部分とペース側の固定部分の電気的接続を行なうスリッ
プリング6と、スリップリング6を介してX44Ilス
テージ1とY軸ステージ2に接続しているステージコン
トロ一211と、スリップリング6を介してX軸変位検
出センサ3とY軸変位検出センサ4に接続しているセン
サアンプ9と、セ/サアンプ9からのXY2軸の出力を
各々の目標値に一致させるようにステージコントローラ
11に指令を与える制御装置10と、回転主軸5に接続
しており回転主軸5の回転角を検出するエンコーダ7と
、X軸ステージ1とY軸ステージ2への指令値をそれぞ
れ別個にエンコーダ7からの信号より一定値に保つよう
制御装置10に指令を与えるサーボオフ制御装置12と
を含んで構或される。
平に軸支された回転主軸5と、回転主軸5に堆付けられ
可動方向が回転主軸5の中心軸に垂直なX軸ステージ1
と、X軸ステージlの可動部分に取付けられ可動方向が
回転主軸5の中心軸釦よひXlllステージ1の0]動
方向に垂直でステージの可動方向に対する剛性と負荷さ
れる荷重の槓BYWYがX軸ステージ1の積Bxwx
と等しいY4441ステージ2と、X軸ステージ1にと
りつけられてかりX軸ステージ1の可動方向の変位を検
出するX軸変位検出センサ3と、Y軸ステージ2にとう
つけられておbY軸ステージ2の可動方向変位を検出す
るY軸変位検出センサ4と、Y軸ステージ2の可動部分
に固定され把持されるワークがほぼ四転主軸5の中心軸
上にくるチャック8と、回転主軸5に接続してかυ目転
部分とペース側の固定部分の電気的接続を行なうスリッ
プリング6と、スリップリング6を介してX44Ilス
テージ1とY軸ステージ2に接続しているステージコン
トロ一211と、スリップリング6を介してX軸変位検
出センサ3とY軸変位検出センサ4に接続しているセン
サアンプ9と、セ/サアンプ9からのXY2軸の出力を
各々の目標値に一致させるようにステージコントローラ
11に指令を与える制御装置10と、回転主軸5に接続
しており回転主軸5の回転角を検出するエンコーダ7と
、X軸ステージ1とY軸ステージ2への指令値をそれぞ
れ別個にエンコーダ7からの信号より一定値に保つよう
制御装置10に指令を与えるサーボオフ制御装置12と
を含んで構或される。
チャック8にワークをチャックし回転主軸5を回転する
。XIplII変位検出センサ3とY軸変位検出センサ
4の出力が回転主軸5の中空部分を通ってスリップリン
グ6に接続され、スリップリング6を介してセンサアン
プ9から出力され制御装置1oに入る。制御装置10は
センサアンプ9からのXY2軸の入力を各々の目標値に
一致させるようにステージコントローラー1に指令を与
え、ステージコントローラー1はスリップリング6を介
してX軸ステージ1とY軸ステージ2を制御装置10の
指令通ルに駆動する。これによりX軸ステージ1とY軸
ステージ2を固定し、制御装置1oに与える目標値を変
化させることによりX軸ステージ1とY軸ステージ2を
変化させチャック8に把持したワークを調心する。
。XIplII変位検出センサ3とY軸変位検出センサ
4の出力が回転主軸5の中空部分を通ってスリップリン
グ6に接続され、スリップリング6を介してセンサアン
プ9から出力され制御装置1oに入る。制御装置10は
センサアンプ9からのXY2軸の入力を各々の目標値に
一致させるようにステージコントローラー1に指令を与
え、ステージコントローラー1はスリップリング6を介
してX軸ステージ1とY軸ステージ2を制御装置10の
指令通ルに駆動する。これによりX軸ステージ1とY軸
ステージ2を固定し、制御装置1oに与える目標値を変
化させることによりX軸ステージ1とY軸ステージ2を
変化させチャック8に把持したワークを調心する。
その後X軸ステージ1が重力に対し中立の位置になるI
OJ転主軸5の角度をエンコーダ7により検9 出し、このときサーボオフ制御装置12はX軸ステージ
のサーボを切りステージコントローラ11のX軸ステー
ジ1への指令1直を以後一定値に保つようにステージコ
ントローラ11を制御する。次にY軸ステージ2が重力
に対し中立の位置になる回転主軸5の角度をエンコーダ
7によb検出し、このときサーボオフ制御装置12はY
軸ステージのサーボを切りステージコントローラ11の
Y軸ステージ2への指令値を以後一定直に保つようにス
テージコントローラ1lを制御する。X軸ステージ1と
Y軸ステージ2の可動方向は90°ずれてかり、Y軸ス
テージ2が中立位置のとき先にサーボを切ったX軸ステ
ージlはBXWXだけ変位する。この結果、XY軸ステ
ージ1.2トモ”)−−ボが切れ重力の影響によるふれ
まわυを釦こす。
OJ転主軸5の角度をエンコーダ7により検9 出し、このときサーボオフ制御装置12はX軸ステージ
のサーボを切りステージコントローラ11のX軸ステー
ジ1への指令1直を以後一定値に保つようにステージコ
ントローラ11を制御する。次にY軸ステージ2が重力
に対し中立の位置になる回転主軸5の角度をエンコーダ
7によb検出し、このときサーボオフ制御装置12はY
軸ステージのサーボを切りステージコントローラ11の
Y軸ステージ2への指令値を以後一定直に保つようにス
テージコントローラ1lを制御する。X軸ステージ1と
Y軸ステージ2の可動方向は90°ずれてかり、Y軸ス
テージ2が中立位置のとき先にサーボを切ったX軸ステ
ージlはBXWXだけ変位する。この結果、XY軸ステ
ージ1.2トモ”)−−ボが切れ重力の影響によるふれ
まわυを釦こす。
ステージの可動方向に対するM性と負荷される荷重の積
がX軸ステージIY軸ステージ2について咎し〈なるよ
うに各ステージの剛性を決めてあるから、 BXWX−BYWY 10 このX軸Y軸のふれ回bを合成すると第3図から、 X−−B XWX COSθsinθ−’B yW y
cos (θ−90°)sin((/−90°)BX
WXCOSθsinθ+ByWysinθcosθ=O Y=−BXWXCOSθcosO−ByWycos(θ
−90’)cos((/−90’)=−B XWX c
os# cosU−B yWy s in(/ s i
nO=−BXWX (X,Yはワークの水平方向のたわみ量鮫よび垂直方向
のたわみ童、θはX軸ステージ1の可動方向と水平方向
の間の角度である) となう、ふれ回りがキャンセルされ、ワークは目標値に
より調心した位置よりステージにかかる重量分(BxW
x)だけ下がった位置で調心されることになる。回転主
軸5の中心軸とワークの回転の中心軸はずれるが、向転
に対してワークは調心されている。
がX軸ステージIY軸ステージ2について咎し〈なるよ
うに各ステージの剛性を決めてあるから、 BXWX−BYWY 10 このX軸Y軸のふれ回bを合成すると第3図から、 X−−B XWX COSθsinθ−’B yW y
cos (θ−90°)sin((/−90°)BX
WXCOSθsinθ+ByWysinθcosθ=O Y=−BXWXCOSθcosO−ByWycos(θ
−90’)cos((/−90’)=−B XWX c
os# cosU−B yWy s in(/ s i
nO=−BXWX (X,Yはワークの水平方向のたわみ量鮫よび垂直方向
のたわみ童、θはX軸ステージ1の可動方向と水平方向
の間の角度である) となう、ふれ回りがキャンセルされ、ワークは目標値に
より調心した位置よりステージにかかる重量分(BxW
x)だけ下がった位置で調心されることになる。回転主
軸5の中心軸とワークの回転の中心軸はずれるが、向転
に対してワークは調心されている。
本発明の一心装置は、ステージの可動方向に対する剛性
とステージにかかる重量の積が等しいX軸ステージとY
軸ステージを用い、調心後、X,Y軸ステージについて
タイミングをとってザーボを切ることにより、サーボ特
有の振動をさけて調心できるという効果がある。
とステージにかかる重量の積が等しいX軸ステージとY
軸ステージを用い、調心後、X,Y軸ステージについて
タイミングをとってザーボを切ることにより、サーボ特
有の振動をさけて調心できるという効果がある。
第1国は本兄19」の一実施例を示す構成図、第2図は
従来の調心装置を示す槙或図、鉛3圓はザボを切った場
合の第1図に示1゛ステージ1.2の動作を説明する図
である。 1・・・・・・X軸ステージ、2・・・・・・Y軸ステ
ージ、3・・・・・・X軸変位検出センサ、4・・・・
・・Yll411f位検出センサ、5・・・・・・−1
転主軸、6・・・・・・スリップリング、7・・・・・
・エンコータ、8・・・・・・チャック、9・・・・・
・センサアンプ、10・・・・・・制御装置、11・・
・・・・ステージコントローラ、12・・・・・・サー
ボオフ制御装置。
従来の調心装置を示す槙或図、鉛3圓はザボを切った場
合の第1図に示1゛ステージ1.2の動作を説明する図
である。 1・・・・・・X軸ステージ、2・・・・・・Y軸ステ
ージ、3・・・・・・X軸変位検出センサ、4・・・・
・・Yll411f位検出センサ、5・・・・・・−1
転主軸、6・・・・・・スリップリング、7・・・・・
・エンコータ、8・・・・・・チャック、9・・・・・
・センサアンプ、10・・・・・・制御装置、11・・
・・・・ステージコントローラ、12・・・・・・サー
ボオフ制御装置。
Claims (1)
- 中心軸が水平な回転主軸と、前記回転主軸に取付けられ
可動方向が前記回転主軸の中心軸に垂直なX軸ステージ
と、前記X軸ステージの可動部分に取付けられ可動方向
が前記回転主軸の中心軸および前記X軸ステージの可動
方向に垂直で可動方向に対する剛性と負荷される荷重の
積が前記X軸ステージと等しいY軸ステージと、前記X
軸ステージの可動方向の変位を検出するX軸変位検出セ
ンサと、前記Y軸ステージの可動方向の変位を検出する
Y軸変位検出センサと、前記Y軸ステージの可動部分に
固定され把持するワークがほぼ前記回転主軸の中心軸上
にくるチャックと、前記X軸変位検出センサおよび前記
Y軸変位検出センサそれぞれの出力が目標値に一致する
ように前記X軸ステージおよび前記Y軸ステージを駆動
させる制御部と、前記回転主軸の回転角を検出するエン
コーダと、前記エンコーダからの信号を受け前記X軸ス
テージが重力に対し中立となる前記回転主軸の回転角の
時の前記制御部が前記X軸ステージを駆動する指令値を
固定させ前記Y軸ステージが重力に対し中立となる前記
回転主軸の回転角の時の前記制御部が前記Y軸ステージ
を駆動する指令値を固定させるサーボオフ制御装置とを
含むことを特徴とする調心装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18909689A JPH0355145A (ja) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | 調心装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18909689A JPH0355145A (ja) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | 調心装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0355145A true JPH0355145A (ja) | 1991-03-08 |
Family
ID=16235279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18909689A Pending JPH0355145A (ja) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | 調心装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0355145A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200482377Y1 (ko) * | 2016-06-16 | 2017-01-17 | 한인복 | 자전거용 우산 및 양산 거치 장치 |
-
1989
- 1989-07-20 JP JP18909689A patent/JPH0355145A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200482377Y1 (ko) * | 2016-06-16 | 2017-01-17 | 한인복 | 자전거용 우산 및 양산 거치 장치 |
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