JPH052209U - ロボツト位置教示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ロボットの動作教示を簡易且つ正確に行う。 【構成】ヘッド１２に取着されたタッチセンサ２４をサ
ーボモータ２０の駆動作用下に変位させ、タッチセンサ
２４がワーク４２に接触するまでのロータリエンコーダ
２２からの出力信号をカウンタ３２でカウントし、その
カウント値をＣＰＵ４０のメモリに記憶する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ロボットの位置教示装置に関し、一層詳細には、ロボットのヘッド に取着されるツールに代えて位置検出センサを取り付け、この位置検出センサか ら得られた位置情報によりツールを移動制御するためのロボット位置教示装置に 関する。

【０００２】

【従来の技術】

ロボットに対し所望の動作を要求する場合、その動作の経路並びに最終位置を 予め位置情報としてコンピュータに記憶させておく必要がある。このようにロボ ットに動作を教え込む教示方法は、大きく、ダイレクト式とリモート式に分ける ことができる。ダイレクト式は、ロボットを構成するアーム先端部を直接手で動 かして目的物まで移動させその動作を信号化してコンピュータに記憶させる方法 である。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

然しながら、このダイレクト方法ではアーム先端部が特に重い場合、人力でそ れを動かすことが困難となり、適確なティーチングができない欠点がある。また 、０．０１ｍｍの如き精度を求めようとする場合、人間の動作では到底教え込む ことができないという難点があった。一方、リモート式は、教示操作ボックスを 介してロボットの先端部を寸動せしめ、この寸動々作に基づく情報を信号化して コンピュータに記憶させる方法である。ところが、この方法では、アームを三次 元的に移動させようとする時、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の三軸方向の制御軸を夫々 寸動制御する必要があり、特に精度が高く要求される場合、あるいは、教示点の 数が多い場合には教示時間が極めて長くなるという不都合があった。

【０００４】 そこで、本考案者は、考究並びに工夫を重ねた結果、所定の作業を行うロボッ トのツールに代えてこのツールを保持するヘッドに位置検出センサを交換自在に 取り付け、アームを動かしてこの位置検出センサにより計測された被加工物の教 示点の座標情報をコンピュータの記憶装置に記憶させるようにすれば、位置検出 センサを取り外してツールをヘッドに取着した時、このツールはコンピュータか ら導出される位置情報通りに所定位置、すなわち、教示点に移動し、適格な作業 を行うことが可能となり、前記の種々の問題点が一掃されることが判った。

【０００５】 従って、本考案の目的は、ロボットを構成し所定の作業を行うツールに代替し て位置検出センサを取着し、この位置検出センサにより検出された位置情報をコ ンピュータに記憶させ位置検出センサと交換して取着されたツールを前記位置情 報に基づき移動制御するロボットにおけるロボット位置教示装置を提供するにあ る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

前記の目的を達成するために、本考案は、ロボットのアームのヘッドを被加工 物の教示点に指向して移動させるサーボモータと、 前記サーボモータの回転に基づく信号を出力するロータリエンコーダと、 前記ロータリエンコーダからの信号をカウントするカウンタと、 前記ヘッドの先端部に装着され、ツールと交換自在なスタイラスを有するタッ チセンサと、 前記スタイラスが前記被加工物の教示点に接触した際の前記カウンタのカウン ト値を、前記被加工物の教示点の位置情報としてメモリに記憶させるとともに、 前記サーボモータの回転を停止させる制御部と、 を備えることを特徴とする。

【０００７】

【作用】

本考案のロボット位置教示装置では、ヘッドの先端部に取着したタッチセンサ が被加工物の教示点に接触するまでのサーボモータの回転を、ロータリエンコー ダからの信号のカウント値としてカウントし、これを教示データとしてメモリに 記憶させる。そして、前記タッチセンサをツールに交換した後、前記教示データ に基づきロボットを動作させる。

【０００８】

【実施例】

次に、本考案に係るロボットにおけるロボット位置教示装置について好適な実 施例を挙げ、添付の図面を参照して以下詳細に説明する。

【０００９】 図１において、参照符号１０は、ロボットを構成するアームを示し、このアー ム１０の先端部にはヘッド１２が固着される。アーム１０には内ねじ１４が配設 され、この内ねじ１４にはボールねじ１６が螺合する。ボールねじ１６の先端部 はカップリング１８を介してサーボモータ２０の回転軸に連結している。なお、 サーボモータ２０にはロータリエンコーダ２２が直結され、その出力側は、後述 するカウンタに接続している。

【００１０】 一方、ヘッド１２にはタッチセンサ２４が着脱自在に取着され、その先端部に はスタイラス２６が係着されている。タッチセンサ２４に内含される接点２８は 、この場合、増幅器３０に接続すると共にこの増幅器３０の出力側はカウンタ３ ２に接続している。カウンタ３２は、その内部に夫々Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸 方向の移動度に係るパルス数をカウントするＸ軸カウンタ３４、Ｙ軸カウンタ３ ６およびＺ軸カウンタ３８を含む。これらのカウンタ３４、３６、３８の出力側 は、ＣＰＵ４０の入力側に接続すると共に前記ＣＰＵ４０の出力側は、サーボモ ータ２０の入力部に接続している。

【００１１】 なお、図中、参照符号４２は、教示点を多数個有する被位置決め用ワークであ り、また、参照符号４４は、ＣＰＵ４０へ入力を行うためのキーボードである。

【００１２】 そこで、以上のように構成される本考案の作用並びに効果について以下に説明 する。

【００１３】 先ず、被位置決め用ワーク４２のＢ点を教示点としてこのロボットに教え込む 場合、通常、ヘッド１２に取着されている図示しないツールを取り外し、これに 代えてタッチセンサ２４を装着する。そこで、ＣＰＵをオンさせて、例えば、Ｘ 軸方向に対する教示を行おうとする時、キーボード４４の所定のキーを選択押圧 してＸ軸方向へのアーム１０の移動を指令し且つカウンタ３２内のＸ軸カウンタ ３４を付勢しておく。この指令信号によりサーボモータ２０が付勢されると、そ の回転軸に連結するボールねじ１６がディジタル的に回転し、前記ボールねじ１ ６は内ねじ１４に螺合しているためにアーム１０が矢印Ａ方向へと移動する。こ のためタッチセンサ２４も矢印Ａ方向へ移動し、遂には、スタイラス２６はワー ク４２のＢ点に接触するに至る。

【００１４】 この間、ボールねじ１６の回転、すなわち、サーボモータ２０の回転はロータ リエンコーダ２２を付勢し、従って、前記回転はパルス化されてＸ軸カウンタ３ ４に送給される。Ｘ軸カウンタ３４ではアーム１０の移動量をこのパルス数でカ ウントする。

【００１５】 そこで、前記のようにスタイラス２６がワーク４２のＢ点に接触すると、接点 ２８が開成し、その信号は増幅器３０で増幅されてカウンタ３２に入力される。 カウンタ３２では、Ｘ軸カウンタ３４が前記入力信号に基づきロータリエンコー ダ２２から出力されるパルスのカウントを停止し、次いで、前記カウンタ３４に おけるアーム１０のＸ軸方向の移動量を表すカウント数がＣＰＵ４０の図示しな いＸ軸移動量メモリに記憶させる。また、これと同時に増幅器３０からの信号は 、ＣＰＵ４０に至り、ＣＰＵ４０はこの信号に基づきサーボモータ２０を瞬時に 停止させる。

【００１６】 このような操作をＹ軸方向、Ｚ軸方向に順次行えば、Ｙ軸カウンタ３６は、Ｙ 軸方向の移動量をカウントしてＣＰＵ４０のＹ軸移動量メモリに記憶させ、また 、Ｚ軸カウンタ３８は、Ｚ軸方向の移動量をカウントしてＣＰＵ４０のＺ軸移動 量メモリに記憶させる。

【００１７】 次いで、タッチセンサ２４をヘッド１２から取り外し、所定のツールをヘッド １２に取着してＣＰＵ４０を付勢すればＣＰＵ４０のメモリからＸ軸方向の移動 量、Ｙ軸方向の移動量およびＺ軸方向の移動量に係る信号が導出されサーボモー タはこの信号に基づき、前記ツールを確実にＢ点まで移動し、所望の加工動作等 をすることができる。

【００１８】

【考案の効果】

本考案によれば、以上のように、ロボットを構成するヘッドにツールに代えて センサを取着し、サーボモータの付勢下にヘッドを移動させると共に前記センサ がワークの教示点に到達するまでの移動量をパルスに変換して移動量情報として 取得するようにした。従って、人力によりロボットにその動作のティーチングを する従来技術と異なり極めて精密にその位置を教示できる。また、サーボモータ の付勢下に一挙に教示点までセンサを移動できるため、寸動による微細な送り操 作も不要となり、従って、迅速な教示をすることが可能である。しかも、簡単な 構成であるために廉価であるし、また取扱いも簡単である等の効果を奏する。

【００１９】 以上、本考案につき好適な実施例を挙げて説明したが、本考案は、この実施例 に限定されるものではなく、本考案の要旨の範囲内で種々の設計変更並びに改良 が可能であることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のロボット位置教示装置を実施例するた
めのブロック回路を含む説明図である。

【符号の説明】

１０…アーム １２…ヘッド １４…内ねじ １６…ボールねじ １８…カップリング ２０…サーボモータ ２２…ロータリエンコーダ ２４…タッチセンサ ２６…スタイラス ２８…接点 ３０…増幅器 ３２…カウンタ ３４…Ｘ軸カウンタ ３６…Ｙ軸カウンタ ３８…Ｚ軸カウンタ ４０…ＣＰＵ ４２…ワーク ４４…キーボード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｄ 3/10 Ａ 9179−3Ｈ

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】ロボットのアームのヘッドを被加工物の教
   示点に指向して移動させるサーボモータと、前記サーボ
   モータの回転に基づく信号を出力するロータリエンコー
   ダと、前記ロータリエンコーダからの信号をカウントす
   るカウンタと、前記ヘッドの先端部に装着され、ツール
   と交換自在なスタイラスを有するタッチセンサと、前記
   スタイラスが前記被加工物の教示点に接触した際の前記
   カウンタのカウント値を、前記被加工物の教示点の位置
   情報としてメモリに記憶させるとともに、前記サーボモ
   ータの回転を停止させる制御部と、を備えることを特徴
   とするロボット位置教示装置。