JPH07178689A

JPH07178689A - ロボットアームの位置ずれ測定方法およびその位置ずれ補正方法およびその位置ずれ補正システム

Info

Publication number: JPH07178689A
Application number: JP32564193A
Authority: JP
Inventors: Yuji Ito; 雄二伊藤; Masaharu Mori; 正春森
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1993-12-24
Filing date: 1993-12-24
Publication date: 1995-07-18

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、アーム自体の剛性を低下させるこ
となく、またアームを高精度に加工することなしに、ア
ームの静的な撓みを補正軽減することによってワークと
ロボットの昇降軸方向との直角度を向上させることがで
き、挿入ストロークの長い組立作業を行なうことができ
るようにしたロボットアームの位置ずれ測定方法および
その位置ずれ補正方法およびその位置ずれ補正システム
を提供することを目的としている。【構成】アーム13の自由端に形成されたリンク13ａの
内周部にフランジ17を摺動自在に嵌装するとともに、該
リンク13ａとフランジ17の間にアクチュエータ18を配設
し、該アクチュエータ18を駆動して、フランジ17がアー
ム13の軸線に対して所定角度になるように調整した後、
フランジ17をリンク13ａに固定している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロボットにおけるアー
ムのたわみおよび捻れの補正、関節の倒れ角の補正、対
象ワークとロボットの設置ずれを補正するロボットアー
ムの位置ずれ測定方法およびその位置ずれ補正方法およ
びその位置ずれ補正システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に組立ロボット等によって部品を
自動的に組立る際、部品を被組立側部材に高精度に組立
る必要があり、例えば、円筒形のピンを直径が一致する
ようにして円筒形の穴に挿入する必要がある。従来のこ
の種の高精度位置決めロボットしては、例えば、実開昭
６０−１４３６８２号公報に記載されるように、ロボッ
ト本体の架台に傾斜角センサを設け、その傾き角を先端
側のアームを２分割して手首ごと振ることで被組立部材
に対してアームの姿勢を対応させて部品を高精度に組み
付けるようにしたものがある。

【０００３】また、特開昭６３−２６７１８４号公報に
記載されるように、グリッパ先端と穴から吹き出す空気
流とで、背圧式空気マイクロメータのようなシステムを
構成し、ピンと穴の位置ずれをロボット制御部にフィー
ドバックして位置修正する例がある。また、その他に、
１９７７年に米国ＭＩＴのCHARLES STARK DRAPLER 研究
所において開発されたＲＣＣ（REMOTE CENTER COMPLIAN
CE）も知られており、このものは、嵌合いにおける部品
間の水平方向の誤差と角度方向の誤差を各々独自に達成
することなく、修正することができる自動調心機構であ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実開昭
６０−１４３６８２号公報に記載されるように、傾斜角
センサを架台に用意したものにあっては、昇降軸の倒れ
角を補正することはできず、ストロークの長い嵌合い作
業などでは軸こじれが発生してしまうという問題があっ
た。

【０００５】また、一般的なＲＣＣデバイスは、ハンド
部(アームの自由端)とワークと間の受動的な倣い動作手
段であるため、アームの手首からハンド部に到る部位の
剛性が小さくなってしまう。逆にコンプライアンスが大
きくないと機能せず、ロボットの教示点はＲＣＣや力制
御センサが破壊しない範囲で設定しなければならず、教
示の手間がかかるとい問題が発生してしまった。

【０００６】このような問題を解消するために、可搬重
量や手首からハンドまでの剛性を改善し、可変コンプラ
イアンス制御で剛性の切り替えを行なうようにしたもの
があり(例えば、特開平４−３３１０８８号公報、特開
平４−２８９０９１号公報、特開平４−１９３４９４号
公報、特開平４−１７６５８３号公報、特開平４−８２
６８９号公報等参照)、このものでは、嵌合いにおける
部品間の水平方向の誤差の吸収を確実に行なうことがで
きる。

【０００７】しかしながら、このものは、角度方向の誤
差吸収は角度の大小よりも挿入長さの点で不具合が多
く、水平面内のサーボをＯＦＦにしてアームのコンプラ
イアンスで挿入しているのが実態である。したがって、
何れにしても、ワークや作業台、治具などと、ロボット
の昇降軸方向との直角度が高精度に保たれていない限り
角度誤差は必ず存在する。

【０００８】特に、水平多関節型ロボットにおいて角度
の誤差が顕著であるが、手首にＲ軸（回転軸）を設け
て、水平面内でワーク荷姿を回転し変化させる際、ロボ
ットアームは必ず静的に重力方向に撓んでいるため、実
際には水平面に対し角度誤差をもって回転することにな
る。上述した実開昭６０−１４３６８２号公報に記載さ
れるように、傾斜角センサを架台に用意して角度を補正
しているだけでは、ロボットアームの撓み角は補正でき
ず、アームの旋回面全体が水平面に対し角度誤差をもつ
こととなり、アームの姿勢（特に肘関節の旋回角）によ
って角度誤差が変動してしまう。

【０００９】そこで本発明は、アーム自体の剛性を低下
させることなく、またアームを高精度に加工することな
しに、アームの静的な撓みを補正軽減することによって
ワークとロボットの昇降軸方向との直角度を向上させる
ことができ、挿入ストロークの長い組立作業を行なうこ
とができるようにしたロボットアームの位置ずれ測定方
法およびその位置ずれ補正方法およびその位置ずれ補正
システムを提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上記課題を解決するために、少なくとも１つ以上の関節
を有する少なくとも１つ以上のアームからなり、先端側
に位置するアームの自由端にワーク作業部を構成すると
ともにロボットの架台に支持されたロボットアームの位
置ずれ測定方法において、前記先端アームの自由端にア
ームの軸方向の傾斜を検出する傾斜角センサを取付け、
該傾斜角センサによってアームの軸方向のたわみ角を測
定するようにしたことを特徴としている。

【００１１】請求項２記載の発明は、上記課題を解決す
るために、少なくとも１つ以上の関節を有する少なくと
も１つ以上のアームからなり、先端側に位置するアーム
の自由端にワーク作業部を構成するとともにロボットの
架台に支持されたロボットアームの位置ずれ測定方法に
おいて、前記先端アームの自由端にアーム軸と直交する
方向の傾斜を検出する傾斜角センサを取付け、該傾斜角
センサによってアーム軸の捩れ角を測定するようにした
ことを特徴としている。

【００１２】請求項３記載の発明は、上記課題を解決す
るために、少なくとも１つ以上の関節を有する少なくと
も１つ以上のアームからなり、先端側に位置するアーム
の自由端にワーク作業部を構成するとともにロボットの
架台に支持されたロボットアームの位置ずれ測定方法に
おいて、先端側のアームの自由端に水平基準面を設ける
とともに、ロボット設置面を水平基準面とし、該設置側
の水平基準面から一定角度で照射された光源からの光を
前記アームの水平基準面に反射させその反射光を位置検
出素子で受光することにより、アームの水平基準面のロ
ボット設置面に対する傾斜角を求めることを特徴として
いる。

【００１３】請求項４記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項３記載の発明において、前記先端側の
アームの軸方向に光源および位置検出素子を設置したこ
とを特徴としている。請求項５記載の発明は、上記課題
を解決するために、請求項３記載の発明において、前記
先端側のアームの軸と直角の方向に光源および位置検出
素子を設置したことを特徴としている。

【００１４】請求項６記載の発明は、上記課題を解決す
るために、長手方向両端部に円筒状のリンクが形成さ
れ、該リンクが関節部を構成する少なくとも１つ以上の
ロボットアームの位置ずれを補正する方法において、該
アームの両端部に形成されたリンクのうちの何れか一方
のリンクの内周部ににフランジを摺動自在に嵌装し、該
フランジの平面をアームの軸線に対して所定角度になる
ように調整してリンクに固定するようにしたことを特徴
としている。

【００１５】請求項７記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項６記載の発明において、前記アームの
うちフランジが嵌装されていない側のリンクを基準ボス
を挿入した後、アームの軸線が水平基準面に対して水平
になるように該アームの所定箇所を支持し、次いで、サ
インバーを、基準ボス側のリンクに対してフランジが嵌
装されているリンクの傾斜した角度に応じた角度になる
ように傾斜させ、次いで、該サインバーの傾斜面とフラ
ンジの平面が平行になるようにフランジを位置決めした
後、該フランジをアームのリンクに固定したことを特徴
としている。

【００１６】請求項８記載の発明は、上記課題を解決す
るために、長手方向両端部にリンクが形成され、該リン
クが関節部を構成する少なくとも１つ以上のロボットア
ームの位置ずれを補正する方法において、該アームの両
端部に形成されたリンクのうちの何れか一方のリンクの
内周部にフランジを摺動自在に嵌装するとともに、該リ
ンクとフランジの間にピエゾアクチュエータを配設し、
該アクチュエータを駆動して、フランジをアームの軸線
に対して所定角度になるように調整した後、フランジを
リンクに固定するようにしたことを特徴としている。

【００１７】請求項９記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項８記載の発明において、前記アームの
リンクの所定箇所をフランジを介してロボットの架台に
連結するとともに、該所定箇所と架台の間および関節部
にフランジおよびピエゾアクチュエータを配設し、該ア
クチュエータを駆動してフランジをアームの軸線に対し
て所定角度になるように調整するようにしたことを特徴
としている。

【００１８】請求項10記載の発明は、上記課題を解決す
るために、長手方向両端部にリンクが形成された少なく
とも１つ以上のアームを有し、該アームのリンク同士が
連接されて関節部を構成するとともに、先端側のアーム
がハンドを脱着可能な自由端を構成するロボットアーム
の位置ずれ補正システムにおいて、前記アームの自由端
側のリンク内周部に摺動自在に嵌装されたフランジと、
該自由端側のリンクとフランジの間に配設されたピエゾ
アクチュエータと、アームの自由端に設けられ、アーム
の軸方向の傾斜あるいはアーム軸と直交する方向の傾斜
を検出する傾斜角センサと、該傾斜角センサからの信号
をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路と、該Ａ／Ｄ変換回路
によってデジタル化された信号に基づいてアームの前記
傾斜に対する補正量を演算するシステムコントローラ
と、該コントローラからの出力信号をアナログ信号に変
換するＤ／Ａ変換回路と、該Ｄ／Ａ変換回路からの出力
信号に基づいてピエゾアクチュエータを駆動するドライ
バと、からなることを特徴としている。

【００１９】請求項11載の発明は、上記課題を解決する
ために、請求項10記載の発明において、前記アームのリ
ンクの所定箇所がロボットの架台に連結されるととも
に、該架台とリンクの間およびアームの関節部を構成す
るリンクにフランジおよびピエゾクチュエータが設けら
れ、前記システムコントローラが傾斜角センサの出力信
号に基づいてピエゾアクチュエータを制御することを特
徴としている。

【００２０】請求項12記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項10または11記載の発明において、前記
システムコントローラは、アームの自由端のハンドを交
換した後あるいはワークを交換した後に傾斜角センサの
出力信号に基づいてピエゾアクチュエータを制御するこ
とを特徴としている。請求項13記載の発明は、上記課題
を解決するために、請求項８または９記載の発明におい
て、前記ピエゾアクチュエータが圧電素子から構成さ
れ、該圧電素子を可逆回路で使用することを特徴として
いる。

【００２１】請求項14記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項８または９記載の発明において、前記
ピエゾアクチュエータを過負荷センサとして使用するこ
とを特徴としている。請求項15記載の発明は、上記課題
を解決するために、請求項８〜11何れかに記載の発明に
おいて、前記ピエゾアクチュエータに高周波信号を送る
ことを特徴としている。

【００２２】請求項16記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項８〜11何れかに記載の発明において、
前記ピエゾアクチュエータに掃引した任意周波数の信号
を加えることにより、加振源として作用させることを特
徴としている。請求項17記載の発明は、上記課題を解決
するために、請求項８〜11何れかに記載の発明におい
て、前記ピエゾアクチュエータへの印加電圧を低減させ
て片側振幅を下げることにより、位相を半周期ずらせて
加振させるようにしたことを特徴としている。

【００２３】

【作用】請求項１記載の発明では、先端アームの自由端
にアームの軸方向の傾斜を検出する傾斜角センサが取付
けられ、該傾斜角センサによってアームの軸方向のたわ
み角が測定されるので、実作業時のアーム軸方向のたわ
みが高精度に確実に測定される。

【００２４】請求項２記載の発明では、先端アームの自
由端にアーム軸と直交する方向の傾斜を検出する傾斜角
センサが取付られけ、該傾斜角センサによってアーム軸
の捩れ角が測定されるので、実作業時のアームの捩れが
高精度に確実に測定される。請求項３記載の発明では、
先端側のアームの自由端に水平基準面が設けられ、ロボ
ット設置面に設定された水平基準面から一定角度で照射
された光がアームの水平基準面に反射され、その反射光
が位置検出素子で受光されることにより、アームの水平
基準面のロボット設置面に対する傾斜角が求められる。

【００２５】したがって、アームに傾斜角センサを取付
けることなしに、アームの水平基準面のロボット設置面
に対する傾斜角が測定され、アームの負荷が軽減され
る。これに加えて、アームを取り変えた後にアームの傾
斜角が容易に測定され、測定作業の作業性が向上する。
請求項４記載の発明では、先端側のアームの軸方向に光
源および位置検出素子が設置されるので、アーム軸方向
のたわみ角が容易に測定される。

【００２６】請求項５記載の発明では、先端側のアーム
の軸と直角の方向に光源および位置検出素子が設置され
るので、アームの捻れ角が容易に測定される。請求項６
記載の発明では、アームの両端部に形成されたリンクの
うちの何れか一方のリンクの内周部ににフランジが摺動
自在に嵌装され、該フランジの平面がアームの軸線に対
して所定角度になるように調整される。

【００２７】したがって、アームの撓み量等の位置ずれ
量を実測あるいはＣＡＥなどで予め算出しておけば、関
節を成すリンク間のアーム撓みによる軸倒れを静的に補
正することができる。また、このように軸倒れを静的に
補正できるので、アーム鋳型加工時の幾何公差管理（平
行度、直角度）を不要にすることができるとともに、鋳
上がり部品の２次加工を簡便なものにできるので、アー
ムを安価に製造することができる。

【００２８】また、アームの所定のリンク側にＲ軸（回
転軸）を設け、水平面内でワーク荷姿を回転し変化させ
る際、水平面に対し角度誤差なく回転させることができ
る。この結果、ワークとロボットの昇降軸方向との直角
度を向上させることができ、挿入ストロークの長い組立
作業を行なうことができる。請求項７記載の発明では、
アームのうちフランジが嵌装されていない側のリンクを
基準ボスを挿入した後、アームの軸線が水平基準面に対
して水平になるように該アームの所定箇所を支持し、次
いで、サインバーを、基準ボス側のリンクに対してフラ
ンジが嵌装されているリンクの傾斜した角度に応じた角
度になるように傾斜させ、次いで、該サインバーの傾斜
面とフランジの平面が平行になるようにフランジを位置
決めした後、該フランジをアームのリンクに固定したの
で、アームのリンク間の平行度が容易に調整される。

【００２９】請求項８記載の発明では、アームの両端部
に形成されたリンクのうちの何れか一方のリンクの内周
部にフランジが摺動自在に嵌装されるとともに、該リン
クとフランジの間にピエゾアクチュエータが配設され、
該アクチュエータを駆動して、フランジがアームの軸線
に対して所定角度になるように調整された後、フランジ
がリンクに固定される。

【００３０】したがって、自重や負荷による撓み角、工
作精度による関節軸の傾き、アームの旋回動作や反力に
よる撓み、水平面内の撓み、捻れ、過負荷による撓みな
どを一挙に補正できる。また、アームが複数個配置され
る場合には、軸倒れのみならず、水平面内の座標成分の
誤差も減少され、より高精度な位置決めが可能になる。

【００３１】また、複数の作業台（たとえば、組み付け
台とトレーとプラテンなど）に移載組み付けする際は、
個々の作業台のレベル出しをすることなく設置すること
ができ、各作業台へのアクセスのときに傾きに合わせて
ピエゾアクチュエータを駆動することにより、システム
の設置作業の手間を大幅に低減させることができる。こ
の結果、ワークとロボットの昇降軸方向との直角度を向
上させることができ、挿入ストロークの長い組立作業を
行なうことができる。

【００３２】請求項９記載の発明では、アームのリンク
の所定箇所がフランジを介してロボットの架台に連結さ
れるとともに、該所定箇所と架台の間および関節部にフ
ランジおよびピエゾアクチュエータが配設され、該アク
チュエータを駆動してフランジがアームの軸線に対して
所定角度になるように調整される。したがって、アーム
の位置ずれの補正のみならず、水平面内の絶対位置決め
精度を向上させることができ、直線補間精度を向上させ
ることができる。

【００３３】請求項10記載の発明では、アームの軸方向
の傾斜あるいはアーム軸と直交する方向の傾斜が検出さ
れ、この検出情報に基づいてアームの傾斜に対する補正
量を演算し、この演算結果に応じてピエゾアクチュエー
タを駆動することにより、フランジをリンクに対して位
置決めしている。したがって、自重や負荷による撓み
角、工作精度による関節軸の傾き、アームの旋回動作や
反力による撓み、水平面内の撓み、捻れ、過負荷による
撓みなどを一挙に補正できる。また、アームが複数個配
置される場合には、軸倒れのみならず、水平面内の座標
成分の誤差も減少され、より高精度な位置決めが可能に
なる。

【００３４】また、複数の作業台（たとえば、組み付け
台とトレーとプラテンなど）に移載組み付けする際は、
個々の作業台のレベル出しをすることなく設置すること
ができ、各作業台へのアクセスのときに傾きに合わせて
ピエゾアクチュエータを駆動することにより、システム
の設置作業の手間を大幅に低減させることができる。こ
の結果、ワークとロボットの昇降軸方向との直角度を向
上させることができ、挿入ストロークの長い組立作業を
行なうことができる。

【００３５】請求項11載の発明では、アームのリンクの
所定箇所がロボットの架台に連結されるとともに、該架
台とリンクの間およびアームの関節部を構成するリンク
にフランジおよびピエゾクチュエータが設けられ、傾斜
角センサの出力信号に基づいてピエゾアクチュエータを
制御することにより、フランジをリンクや架台に対して
位置決めしている。

【００３６】したがって、軸倒れのみならず、水平面内
の座標成分の誤差も減少することができ、高精度に位置
決めを行なうことができる。請求項12記載の発明では、
アームの自由端のハンドを交換した後あるいはワークを
交換した後に傾斜角センサの出力信号に基づいてピエゾ
アクチュエータが制御されるので、ハンドおよびワーク
の重量変動に対してアームの位置ずれの補正を確実に行
なうことができ、嵌合い等の高精度な作業に充分に対応
させることができる。

【００３７】請求項13記載の発明では、ピエゾアクチュ
エータが圧電素子から構成され、該圧電素子が可逆回路
で使用されるので、アクチュエータとしても、歪みセン
サとしても使用でき、よりリアルタイムな位置ずれ検出
およびその補正を行なうことができる。請求項14記載の
発明では、ピエゾアクチュエータが過負荷センサとして
使用されるので、アームを駆動するモータ等の過負荷電
流設定値を上げることができ、重作業へも対応できる。

【００３８】請求項15記載の発明では、ピエゾアクチュ
エータに高周波信号を送るようにしているので、隙間の
ごく少ない超精密嵌合い作業が容易にでき「かじり」や
「こじり」が発生するのを防止することができる。請求
項16記載の発明では、ピエゾアクチュエータに掃引した
任意周波数の信号を加えることにより、加振源として作
用させているので、加振源として作用するまで簡易に振
動解析実験を行なうことができ、低周波側の共振点を早
期に発見して早期に対策を立てることができる。

【００３９】請求項17記載の発明では、ピエゾアクチュ
エータへの印加電圧を低減させて片側振幅を下げること
により、位相を半周期ずらせて加振させているので、片
持ち梁の１次モードが問題である場合、共振の影響を低
減することができる。

【００４０】

【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
１〜６は請求項１、２、８、９〜17何れかに記載の発明
に係るロボットアームの位置ずれ測定方法およびその位
置ずれ補正方法およびその位置ずれ補正システムの一実
施例を示す図である。

【００４１】まず、本発明の基本的な考え方について簡
単に説明する。図１は、組立用途の水平多関節型ロボッ
ト１を示す図であり、該ロボット１は、第１アーム２お
よび第２アーム３を備え、このアーム２、３の連結部は
関節４を構成している。また、第１アーム２の基端部は
架台５に支持されており、第２アーム３の先端部にはワ
ーク作業部を構成するメカニカルハンド６が取付けられ
ている。また、第１アーム２および第２アーム３は回転
軸７、８を中心に回動自在になっており、メカニカルハ
ンド６はその下方に配設され、ワークが載置された作業
台９に対して所定の組付け作業を行なう。

【００４２】対象ワーク(作業台９)から見たロボットア
ームの先端のベクトル座標Ｐwrは、以下のベクトル方式
で座標変換し位置決めすることができる。

【００４３】

【数１】

【００４４】は回転変換行列（鉛直方向の単位ベクトル
ｋまわりの回転）、Ｌ_wr、ｈ_w 、Ｌ ₀ 、Ｌ₁ 、ａ₁ 、Ｌ
₂ ＋Ｌ₃ はアーム２、３長、ワーク高さ、ロボット、ワ
ーク間距離などのベクトルを表す。ところが、ロボット
の大きさ、設置環境によっては、ロボットベースとワー
クとの平行が出ていない（Ｌ_wrとＬ₀ が平行でない）こ
とがあり、ロボット内にも、工作精度によって関節間の
軸倒れが存在する（θ₁ とθ₂ の回転軸の倒れ、ａ ₁ と
Ｌ₃ が平行でない）という問題があり、また、アーム
２、３が架台５に取付けられた片持ち梁構造であるから
重力方向に各アーム２、３が撓んでいるとともに、旋回
によってアームが捻れるという問題がある。

【００４５】このため、

【００４６】

【数２】

【００４７】は鉛直方向から微少に倒れたベクトル回り
の回転行列、各ベクトルも鉛直方向から倒れた、または
水平面内に微少角を成すベクトルということになる。し
かし、究極的にはロボットの姿勢によらず、「アーム先
端の鉛直軸と対象ワークの鉛直軸が、常に平行に制御」
できれば高精度な組立作業を行なうことができる。以下
に、そのような制御を達成するための具体的な実施例を
説明する。まず、図２に基づいてロボットアームの位置
ずれを測定する方法について説明する。

【００４８】図２において、11は架台であり、該架台11
には第１アーム12の基端部が回転自在に設けられてい
る。このアーム12の先端部には第２アーム13の基端部が
回転自在に設けられており、このアーム12、13の連結部
は関節14を構成している。また、第２アーム13の自由端
にはワーク作業部を構成する図示しないメカニカルハン
ドが取付けられている。また、第２アーム13の自由端に
は傾斜角センサ15が設けられており、傾斜角センサ15は
第２アーム13の軸方向Ｘの傾斜を検出して第２アーム13
の軸方向Ｘのたわみ角を測定するとともに、アーム軸Ｘ
と直交する方向Ｙの傾斜を検出して第２アーム13軸の捩
れ角を測定するようになっている。このようにすれば、
実際に作業を行うハンド（ワーク保持部）にできるだけ
近い位置でたわみおよび捻れ角を測定することができ、
補正の精度を確保することができる。

【００４９】次に、このような傾斜角センサ15によって
測定されたデータに基づいて実際に第２アーム13の位置
ずれを補正する方法およびシステムを図３〜６に基づい
て説明する。図３はアーム13の構成を示す図である。図
３において、第２アーム13は基本的にアルミ鋳造で形成
されており、Ｕ字型の断面形状を有している。また、第
２アーム13の長手方向両端部にはリンク13ａ、13ｂが形
成されており、リンク13ｂ側で第１アーム12の図示しな
いリンクに接続されている。また、自由端側のリンク13
ａの内周部には薄肉のフランジ17が摺動自在にすきま嵌
装しており、該フランジ17の裏面17ａとリンク13ａの上
面ａとの間には円筒状に３つのピエゾアクチュエータ18
が等間隔に配置されている。また、該フランジ17の上面
17ｂを貫通してリンク13ａの上面ａにはネジ19が３個円
周状に等間隔で固定されており、該ネジ19には強力な圧
縮バネ20がそれぞれ収納されている。一方、図４に示す
ように、傾斜角センサ15からの出力信号はＡ／Ｄ変換回
路21によってデジタル化されるようになっており、この
デジタル信号はシステムコントローラ22に入力される。
このコントローラ22は傾斜角センサ15で測定したたわみ
あるいは捻れ角のデータを取り込み傾斜角に対するアク
チュエータ18の補正量を演算する。

【００５０】この演算に際しては、傾斜角に対するアク
チュエータ18の補正量をキャリプレートしておき補正曲
線、又は補正テーブルを作成しメモリして置き補正量の
演算時に使用する。そして、この演算結果をＤ／Ａ変換
回路23を介してアナログデータとしてドライバ24に出力
するようになっている。ドライバ24はこの出力信号に基
づいてピエゾアクチュエータ18を駆動するようになって
いる。次に、作用を説明する。

【００５１】通常、第２アーム13は、自重や負荷によっ
て撓み角を常に有するとともに、工作精度によってリン
ク中心軸も傾いている。さらに、アーム13の旋回動作や
作業時の反力によって、アーム13が上方に撓んだり(図
５(ａ)参照)、水平面内に撓んだり(図５(ｂ)参照)、捻
れたりする(図５(ｃ)参照)。また、思わぬ過負荷でさら
に下方に撓むこともある。傾斜角センサ15はこれら捩れ
等を検出してＡ／Ｄ変換回路21に信号を出力し、デジタ
ル信号をシステムコントローラ22に入力する。コントロ
ーラ22は傾斜角センサ15、16で測定したたわみあるいは
捻れ角のデータを取り込み傾斜角に対するアクチュエー
タ18による補正量を演算し、この演算結果をＤ／Ａ変換
回路23を介してアナログデータとしてドライバ24に出力
するようになっている。

【００５２】このため、ドライバ24がこの出力信号に基
づいてピエゾアクチュエータ18を駆動する。このとき、
アクチュエータ18はその信号に応じて対応するものが圧
縮ばね20の付勢力に抗して伸張あるいは縮小してフラン
ジ17をリンク13ａに対して摺動させ、アーム13の軸線に
対してリンク13ａの傾斜角を可変させる。そして、フラ
ンジ17をリンク13ａに固定することにより、リンク13ａ
の位置ずれに応じてフランジ17の位置を適切なものにし
て、アーム13の位置ずれが補正される。

【００５３】このように本実施例では、アーム13の自由
端に形成されたリンク13ａの内周部にフランジ17を摺動
自在に嵌装するとともに、該リンク13ａとフランジ17の
間にピエゾアクチュエータ18を配設し、該アクチュエー
タ18を駆動して、フランジ17がアーム13の軸線に対して
所定角度になるように調整した後、フランジ17をリンク
13ａに固定しているため、自重や負荷による撓み角、工
作精度による関節軸の傾き、アーム13の旋回動作や反力
による撓み、水平面内の撓み、捻れ、過負荷による撓み
などを一挙に補正できる。また、一対のアーム12、13を
有しているので、軸倒れのみならず、水平面内の座標成
分の誤差も減少することができ、より高精度な位置決め
を行なうことができる。

【００５４】また、複数の作業台（たとえば、組み付け
台とトレーとプラテンなど）に移載組み付けする際は、
個々の作業台のレベル出しをすることなく設置すること
ができ、各作業台へのアクセスのときに傾きに合わせて
ピゾアクチュエータ18を駆動することにより、システム
の設置作業の手間を大幅に低減させることができる。こ
の結果、ワークとロボットの昇降軸(メカニカルハンド
の軸)方向との直角度を向上させることができ、挿入ス
トロークの長い組立作業を行なうことができる。なお、
この補正作業は、ハンドの交換あるいはワークの違いに
よりアーム12、13に加わる負荷が変動してたわみおよび
捩れ量が変化するため、アーム12の自由端のハンドを交
換した後あるいはワークを交換した後に行なうことが好
ましい。このようにすれば、ハンドおよびワークの重量
変動に対してアーム13の位置ずれの補正を確実に行なう
ことができ、嵌合い等の高精度な作業に充分に対応させ
ることができる。

【００５５】また、ピエゾアクチュエータ18を過負荷セ
ンサとして使用すれば、アームを駆動するモータ等の過
負荷電流設定値を上げることができ、重作業へも対応で
きる。また、ピエゾアクチュエータ18に高周波信号を
送るようすれば、隙間のごく少ない超精密嵌合い作業が
容易にでき「かじり」や「こじり」が発生するのを防止
することができる。また、ピエゾアクチュエータ18に掃
引した任意周波数の信号を加え、加振源として作用させ
れば、加振源として作用するまで簡易に振動解析実験を
行なうことができ、低周波側の共振点を早期に発見して
早期に対策を立てることができる。また、ピエゾアクチ
ュエータ18への印加電圧を低減させて片側振幅を下げる
ことにより、位相を半周期ずらせて加振させれば、片持
ち梁の１次モードが問題である場合、共振の影響を低減
することができる。

【００５６】なお、本実施例では、傾斜角センサ15によ
ってアーム13のたわみ、捩れを検出し、この検出情報に
基づいてアクチュエータ18を駆動しているが、これに限
らず、傾斜角センサ15を使用せずに予め、ＣＡＥによっ
て工作精度によるリンク13ａ、13ｂ間の位置ずれ等を算
出し、このデータに基づいて補正するようにしても良
い。また、ピエゾアクチュエータ18を圧電素子から構成
し、該圧電素子を可逆回路で使用するようにすれば、ア
クチュエータとしても、歪みセンサとしても使用でき、
よりリアルタイムな位置ずれ検出およびその補正を行な
うことができる。

【００５７】また、本実施例では、フランジ17およびピ
エゾアクチュエータ18をリンク13ａのみに設けている
が、図６に示すように、第１アーム12と架台11の連結点
および関節部14にフランジ26、27およびピエゾアクチュ
エータ(図示せず)を配設し、該アクチュエータを駆動
し、フランジ17の制御に加えてフランジ26、27をアーム
12、13の軸線に対して所定角度になるように調整した
後、フランジ26、27を第１アーム12のリンクあるいは11
架台に固定するようにしても良い。このようにすれば、
アーム12、13の位置ずれの補正のみならず、水平面内の
絶対位置決め精度を向上させることができ、直線補間精
度を向上させることができる。

【００５８】図７、８は請求項３〜５何れかに記載の発
明に係るロボットアームの位置ずれ測定方法の一実施例
を示す図であり、本実施例では、傾斜角センサに代えて
光学的に位置ずれを測定する例を示している。なお、ロ
ボットアームの構成は上記実施例と同様であるため、同
一番号を付して説明を省略する。図７において、ロボッ
トの設置面に対しての水平基準面Ａ上（例えば水平レベ
ル調整がなされた定盤上）に一定距離離れて光源（例え
ば、半導体レーザ等の平行光）31と位置検出素子（例え
ば、ＰＳＤ等）32が設置されており、アーム13の自由端
には、鏡面からなりアーム13での基準面Ｂを有する基準
板33が取付けられている。

【００５９】本実施例では、このように構成することに
より、光源31からある一定角度で出射した光を基準板33
の基準面Ｂに反射させその反射光を位置検出素子32で検
出してその位置情報によりアーム13の基準面Ｂのロボッ
ト設置面、すなわち、水平基準面Ａに対する傾斜角を求
める。図８に水平基準面Ａとアーム先端基準面Ｂの鉛直
距離Ｌ及び光出射角θが既知であるので光源と垂直下点
Ｏとの距離Ｌが知られ、また、傾斜角θx の場合に位置
検出素子32で検出されるＱ₁点は光源31と位置検出素子3
2との距離および位置検出素子32の特性よりＯＱ₁＝１と
して求められる。

【００６０】したがって、θ_x ＝θ−θ₁を算出するこ
とができる。本実施例では、光源31と位置検出素子32を
第２アーム13に平行に設置して傾斜角を測定しているの
で、たわみ角を検出することができる。このように本実
施例では、第２アーム13の自由端に基準面Ｂを有する基
準板33を設け、ロボット設置面に設定された水平基準面
Ａから一定角度で照射された光源31からの光を第２アー
ム13の水平基準面Ｂに反射させ、その反射光を位置検出
素子31で受光することにより、アーム13の水平基準面Ｂ
のロボット設置面に対する傾斜角を求めるようにしてい
るため、アーム13に傾斜角センサを取付けることなし
に、アーム13の水平基準面のロボット設置面に対する傾
斜角を測定することができ、アーム13の負荷を軽減する
ことができる。これに加えて、アーム13を取り変えた後
にアーム13の傾斜角を容易に測定することができ、測定
作業の作業性を向上させることができる。

【００６１】また、本実施例では、アーム13の軸方向に
光源31および位置検出素子32を設置してアーム13の軸方
向のたわみ角を測定しているが、アーム13の軸と直角の
方向に光源31および位置検出素子32を設置しても良い。
このようにすれば、アーム13の捻れ角を容易に測定する
ことができる。図９〜11は請求項６、７何れかに記載の
発明に係るロボットアームの位置ずれ補正方法の一実施
例を示す図であり、第２アーム13の構成を示す。なお、
本実施例では、フランジの固定方法が上記実施例と異な
るのみでその他の構成は同一であるため、同一の構成に
は同一番号を付して説明を省略する。

【００６２】図９において、リンク13ａ内周部に嵌装さ
れたフランジ41は固定用の３本のねじ42によってリンク
42に固定されるようになっており、また、リンク13ａに
固定され、フランジ41をその軸方向で案内する３本のね
じ43によってリンク13ａに対して摺動可能になってい
る。また、図10(ａ)はアームの位置ずれ補正治具であ
り、この治具は、水平レベル調節が行なわれた定盤51
と、定盤51上に設けられ、リンク13ｂが挿入可能な基準
ボス52と、定盤51上に設けられ、アーム13を支持可能な
補助ジャッキ53と、サインバー54と、該サインバー54を
定盤51に対して所定角度傾斜させて支持可能なブロック
ゲージ55と、該サインバー54上に設置された梃子式ダイ
ヤルゲージ56と、から構成されている。

【００６３】次に、作用を説明する。第10図（ｂ）に第
２アーム13の撓みの様子を示す。第２アーム13は自重や
定格負荷によって、所定の撓み角を有するため、リンク
13ａの中心軸は、リンク13ｂ側の中心軸に対して撓み角
θ₄と同様に下方にθ₃だけ傾いている。また、図11に示
すように、第２アーム13は工作精度によってリンク13ａ
の中心軸101はリンク13ｂの中心軸100に対して極座標空
間において、各単位ベクトルから傾き角α、β、γを成
している（但し、無負荷、自重を考慮しないとき）。

【００６４】したがって、この傾き角に応じてフランジ
を調整することにより、アーム13のリンク13ａ、13ｂ間
の位置ずれを補正する。以下、調整方法を図10(ａ)に基
づいて説明する。まず、リンク13ｂを基準ボス52に位置
決め挿入し、アーム13の軸線が定盤31の水平基準面に対
して水平になるように該アーム13の所定箇所をジャッキ
53で支持し、図示を略す方法で固定する。

【００６５】次いで、予め、傾斜角センサや上述した光
学的手法によって測定またはＣＡＥで算出した撓み角に
合わせて、該サインバー54を所定角度傾斜させてを設定
する。次いで、サインバー54上に設置したダイヤルゲー
ジ56をフランジ41の上面にあてがい、サインバー54との
相対距離が均一になるように、すなわち、フランジ41の
上面とサインバー54の傾斜角が同一になるように、ネジ
43でフランジ41を摺動させ、同一になったらネジ42でフ
ランジ41をリンク13ａに締結する。

【００６６】このとき、リンク13ｂの中心軸と対するリ
ンク13ａの倒れ角はアーム撓み角にほぼ等しく、該傾き
角α、β、γはほぼゼロになる。このように本実施例で
は、アーム13のリンク13ａの内周部にフランジ41を摺動
自在に嵌装し、該フランジ41の平面をアーム13の軸線に
対して所定角度になるように調整してリンク13ａに固定
しているため、アーム13の撓み量等の位置ずれ量を実測
あるいはＣＡＥなどで予め算出しておけば、関節を成す
リンク13ａ、13ｂ間のアーム13の撓みによる軸倒れを静
的に補正することができる。

【００６７】また、このように軸倒れを静的に補正でき
るので、アーム鋳型加工時の幾何公差管理（平行度、直
角度）を不要にすることができるとともに、鋳上がり部
品の２次加工を簡便なものにできるので、アーム13を安
価に製造することができる。また、アーム13の所定のリ
ンク13ｂ側にＲ軸（回転軸）を設け、水平面内でワーク
荷姿を回転し変化させる際、水平面に対し角度誤差なく
回転させることができる。この結果、ワークとロボット
の昇降軸方向との直角度を向上させることができ、挿入
ストロークの長い組立作業を行なうことができる。

【００６８】また、リンク13ｂを基準ボス52に挿入した
後、アーム13の軸線が定盤51に対して水平になるように
該アーム13の所定箇所を支持し、次いで、サインバー54
を、13ｂに対してリンク13ａの傾斜した角度に応じた角
度になるように傾斜させ、次いで、該サインバー54の傾
斜面とフランジ41の上面が平行になるようにフランジを
位置決めした後、該フランジ41をねじ42によってのリン
ク13ａに固定したので、アーム13のリンク13ａ、13ｂ間
の平行度を容易に調整することができる。

【００６９】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、実作業時
のアームの軸方向のたわみ角を高精度に確実に測定する
ことができる。請求項２記載の発明によれば、実作業時
のアームの捩れ角を高精度に確実に測定することができ
る。

【００７０】請求項３記載の発明によれば、アームに傾
斜角センサを取付けることなしに、アームの水平基準面
のロボット設置面に対する傾斜角を測定することがで
き、アームの負荷を軽減させることができる。これに加
えて、アームを取り変えた後にアームの傾斜角を容易に
測定することができ、測定作業の作業性を向上させるこ
とができる。

【００７１】請求項４記載の発明によれば、アームの軸
方向のたわみ角を容易に測定することができる。請求項
５記載の発明によれば、アーム軸の捻れ角を容易に測定
することができる。請求項６記載の発明によれば、アー
ムの撓み量等の位置ずれ量を実測あるいはＣＡＥなどで
予め算出しておけば、関節を成すリンク間のアーム撓み
による軸倒れを静的に補正することができる。

【００７２】また、このように軸倒れを静的に補正でき
るので、アーム鋳型加工時の幾何公差管理（平行度、直
角度）を不要にすることができるとともに、鋳上がり部
品の２次加工を簡便なものにできるので、アームを安価
に製造することができる。また、アームの所定のリンク
側にＲ軸（回転軸）を設け、水平面内でワーク荷姿を回
転し変化させる際、水平面に対し角度誤差なく回転させ
ることができる。

【００７３】この結果、ワークとロボットの昇降軸方向
との直角度を向上させることができ、挿入ストロークの
長い組立作業を行なうことができる。請求項７記載の発
明によれば、アームのリンク間の平行度を容易に調整す
ることができる。請求項８記載の発明によれば、自重や
負荷による撓み角、工作精度による関節軸の傾き、アー
ムの旋回動作や反力による撓み、水平面内の撓み、捻
れ、過負荷による撓みなどを一挙に補正できる。また、
アームが複数個配置される場合には、軸倒れのみなら
ず、水平面内の座標成分の誤差も減少させることがで
き、より高精度な位置決めを行なうことができる。

【００７４】また、複数の作業台（たとえば、組み付け
台とトレーとプラテンなど）に移載組み付けする際は、
個々の作業台のレベル出しをすることなく設置すること
ができ、各作業台へのアクセスのときに傾きに合わせて
ピエゾアクチュエータを駆動することにより、システム
の設置作業の手間を大幅に低減させることができる。こ
の結果、ワークとロボットの昇降軸方向との直角度を向
上させることができ、挿入ストロークの長い組立作業を
行なうことができる。

【００７５】請求項９記載の発明によれば、アームの位
置ずれの補正のみならず、水平面内の絶対位置決め精度
を向上させることができ、直線補間精度を向上させるこ
とができる。請求項10記載の発明によれば、自重や負荷
による撓み角、工作精度による関節軸の傾き、アームの
旋回動作や反力による撓み、水平面内の撓み、捻れ、過
負荷による撓みなどを一挙に補正できる。また、アーム
が複数個配置される場合には、軸倒れのみならず、水平
面内の座標成分の誤差も減少され、より高精度な位置決
めが可能になる。

【００７６】また、複数の作業台（たとえば、組み付け
台とトレーとプラテンなど）に移載組み付けする際は、
個々の作業台のレベル出しをすることなく設置すること
ができ、各作業台へのアクセスのときに傾きに合わせて
ピエゾアクチュエータを駆動することにより、システム
の設置作業の手間を大幅に低減させることができる。こ
の結果、ワークとロボットの昇降軸方向との直角度を向
上させることができ、挿入ストロークの長い組立作業を
行なうことができる。

【００７７】請求項11載の発明によれば、軸倒れのみな
らず、水平面内の座標成分の誤差も減少することがで
き、高精度に位置決めを行なうことができる。請求項12
記載の発明によれば、ハンドおよびワークの重量変動に
対してアームの位置ずれの補正を確実に行なうことがで
き、嵌合い等の高精度な作業に充分に対応させることが
できる。

【００７８】請求項13記載の発明によれば、アクチュエ
ータとしても、歪みセンサとしても使用でき、よりリア
ルタイムな位置ずれ検出およびその補正を行なうことが
できる。請求項14記載の発明によれば、アームを駆動す
るモータ等の過負荷電流設定値をあげることができ、重
作業へも対応できる。

【００７９】請求項15記載の発明によれば、隙間のごく
少ない超精密嵌合い作業が容易にでき「かじり」や「こ
じり」が発生するのを防止することができる。請求項16
記載の発明によれば、加振源として作用するまで簡易に
振動解析実験を行なうことができ、低周波側の共振点を
早期に発見して早期に対策を立てることができる。

【００８０】請求項17記載の発明によれば、位相を半周
期ずらせて加振させているので、片持ち梁の１次モード
が問題である場合、共振の影響を低減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１、２、８、９〜17何れかに記載の発明
に係るロボットアームの位置ずれ測定方法およびその位
置ずれ補正方法およびその位置ずれ補正システムの一実
施例を示す図であり、基本的な原理を説明するためのロ
ボットアームの構成図である。

【図２】一実施例のロボットアームの構成図である。

【図３】(ａ)は一実施例のアームの上面図、(ｂ)はアー
ムの側面図である。

【図４】一実施例のアームの補正システムを示す図であ
る。

【図５】(ａ)はアームの撓みを示す図、(ｂ)はアームの
水平面内の撓みを示す図、(ｃ)はアームの捩れを示す図
である。

【図６】ロボットアームの他の態様を示す図である。

【図７】請求項３〜５何れかに記載の発明に係るロボッ
トアームの位置ずれ測定方法の一実施例を示す図であ
る。

【図８】一実施例における光源からの光の光路を示す図
である。

【図９】請求項６、７何れかに記載の発明に係るロボッ
トアームの位置ずれ補正方法の一実施例を示す図であ
り、(ａ)はその測定方法を達成するためのアームの側面
図、(ｂ)はその上面図である。

【図10】(ａ)は一実施例の補正治具の構成図、(ｂ)はそ
の補正後のアームの構成図である。

【図11】基準側のリンクに対する位置ずれ側のリンクの
各単位ベクトルからの傾き各α、β、γを示す図であ
る。

【符号の説明】

11 架台 12 第１アーム 13 第２アーム 14 関節 15 傾斜角センサ 17、26、27、41 フランジ 18 ピエゾアクチュエータ 21 Ａ／Ｄ変換回路 22 システムコントローラ 23 Ｄ／Ａ変換回路 24 ドライバ 31 光源 32 位置検出素子 52 基準ボス 54 サインバー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１つ以上の関節を有する少なく
とも１つ以上のアームからなり、先端側に位置するアー
ムの自由端にワーク作業部を構成するとともにロボット
の架台に支持されたロボットアームの位置ずれ測定方法
において、前記先端アームの自由端にアームの軸方向の傾斜を検出
する傾斜角センサを取付け、該傾斜角センサによってア
ームの軸方向のたわみ角を測定するようにしたことを特
徴とするロボットアームの位置ずれ測定方法。
【請求項２】少なくとも１つ以上の関節を有する少なく
とも１つ以上のアームからなり、先端側に位置するアー
ムの自由端にワーク作業部を構成するとともにロボット
の架台に支持されたロボットアームの位置ずれ測定方法
において、前記先端アームの自由端にアーム軸と直交する方向の傾
斜を検出する傾斜角センサを取付け、該傾斜角センサに
よってアーム軸の捩れ角を測定するようにしたことを特
徴とするロボットアームの位置ずれ測定方法。
【請求項３】少なくとも１つ以上の関節を有する少なく
とも１つ以上のアームからなり、先端側に位置するアー
ムの自由端にワーク作業部を構成するとともにロボット
の架台に支持されたロボットアームの位置ずれ測定方法
において、先端側のアームの自由端に水平基準面を設けるととも
に、ロボット設置面を水平基準面とし、該設置側の水平
基準面から一定角度で照射された光源からの光を前記ア
ームの水平基準面に反射させその反射光を位置検出素子
で受光することにより、アームの水平基準面のロボット
設置面に対する傾斜角を求めることを特徴とするロボッ
トアームの位置ずれ測定方法。
【請求項４】前記先端側のアームの軸方向に光源および
位置検出素子を設置したことを特徴とする請求項３記載
のロボットアームの位置ずれ測定方法。
【請求項５】前記先端側のアームの軸と直角の方向に光
源および位置検出素子を設置したことを特徴とする請求
項３記載のロボットアームの位置ずれ測定方法。
【請求項６】長手方向両端部に円筒状のリンクが形成さ
れ、該リンクが関節部を構成する少なくとも１つ以上の
ロボットアームの位置ずれを補正する方法において、該アームの両端部に形成されたリンクのうちの何れか一
方のリンクの内周部ににフランジを摺動自在に嵌装し、
該フランジの平面をアームの軸線に対して所定角度にな
るように調整してリンクに固定するようにしたことを特
徴とするロボットアームの位置ずれ補正方法。
【請求項７】前記アームのうちフランジが嵌装されてい
ない側のリンクを基準ボスを挿入した後、アームの軸線
が水平基準面に対して水平になるように該アームの所定
箇所を支持し、次いで、サインバーを、基準ボス側のリ
ンクに対してフランジが嵌装されているリンクの傾斜し
た角度に応じた角度になるように傾斜させ、次いで、該
サインバーの傾斜面とフランジの平面が平行になるよう
にフランジを位置決めした後、該フランジをアームのリ
ンクに固定したことを特徴とする請求項６記載のロボッ
トアームの位置ずれ補正方法。
【請求項８】長手方向両端部にリンクが形成され、該リ
ンクが関節部を構成する少なくとも１つ以上のロボット
アームの位置ずれを補正する方法において、該アームの両端部に形成されたリンクのうちの何れか一
方のリンクの内周部にフランジを摺動自在に嵌装すると
ともに、該リンクとフランジの間にピエゾアクチュエー
タを配設し、該アクチュエータを駆動して、フランジを
アームの軸線に対して所定角度になるように調整したこ
とを特徴とするロボットアームの位置ずれ補正方法。
【請求項９】前記アームのリンクの所定箇所をフランジ
を介してロボットの架台に連結するとともに、該所定箇
所と架台の間および関節部にフランジおよびピエゾアク
チュエータを配設し、該アクチュエータを駆動してフラ
ンジをアームの軸線に対して所定角度になるように調整
したことを特徴とする請求項８記載のロボットアームの
位置ずれ補正方法。
【請求項10】長手方向両端部にリンクが形成された少な
くとも１つ以上のアームを有し、該アームのリンク同士
が連接されて関節部を構成するとともに、先端側のアー
ムがハンドを脱着可能な自由端を構成するロボットアー
ムの位置ずれ補正システムにおいて、前記アームの自由端側のリンク内周部に摺動自在に嵌装
されたフランジと、該自由端側のリンクとフランジの間に配設されたピエゾ
アクチュエータと、アームの自由端に設けられ、アームの軸方向の傾斜ある
いはアーム軸と直交する方向の傾斜を検出する傾斜角セ
ンサと、該傾斜角センサからの信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換
回路と、該Ａ／Ｄ変換回路によってデジタル化された信号に基づ
いてアームの前記傾斜に対する補正量を演算するシステ
ムコントローラと、該コントローラからの出力信号をアナログ信号に変換す
るＤ／Ａ変換回路と、該Ｄ／Ａ変換回路からの出力信号に基づいてピエゾアク
チュエータを駆動するドライバと、からなることを特徴
とするロボットアームの位置ずれ補正システム。
【請求項11】前記アームのリンクの所定箇所がロボット
の架台に連結されるとともに、該架台とリンクの間およ
びアームの関節部を構成するリンクにフランジおよびピ
エゾクチュエータが設けられ、前記システムコントローラが傾斜角センサの出力信号に
基づいてピエゾアクチュエータを制御することを特徴と
する請求項10記載のロボットアームの位置ずれ補正シス
テム。
【請求項12】前記システムコントローラは、アームの自
由端のハンドを交換した後あるいはワークを交換した後
に傾斜角センサの出力信号に基づいてピエゾアクチュエ
ータを制御することを特徴とする請求項10または11記載
のロボットアームの位置ずれ補正システム。
【請求項13】前記ピエゾアクチュエータが圧電素子から
構成され、該圧電素子を可逆回路で使用することを特徴
とする請求項８または９記載のロボットアームの位置ず
れ補正システム。
【請求項14】前記ピエアクチュエータを過負荷センサと
して使用することを特徴とする請求項８または９記載の
ロボットアームの位置ずれ補正システム。
【請求項15】前記ピエゾアクチュエータに高周波信号を
送ることを特徴とする請求項８〜11何れかに記載のロボ
ットアームの位置ずれ補正システム。
【請求項16】前記ピエゾアクチュエータに掃引した任意
周波数の信号を加えることにより、加振源として作用さ
せることを特徴とする請求項８〜11何れかに記載のロボ
ットアームの位置ずれ補正システム。
【請求項17】前記ピエゾアクチュエータへの印加電圧を
低減させて片側振幅を下げることにより、位相を半周期
ずらせて加振させるようにしたことを特徴とする請求項
８〜11何れかに記載のロボットアームの位置ずれ補正シ
ステム。