JPH0775986A - Articulated robot - Google Patents
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- JPH0775986A JPH0775986A JP17274493A JP17274493A JPH0775986A JP H0775986 A JPH0775986 A JP H0775986A JP 17274493 A JP17274493 A JP 17274493A JP 17274493 A JP17274493 A JP 17274493A JP H0775986 A JPH0775986 A JP H0775986A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、多関節型ロボットに関
する。更に詳述すると、本発明は、多関節型ロボットに
おいて作業のための移動目標位置をロボットに教えるた
めのティーチング機構の改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an articulated robot. More specifically, the present invention relates to improvement of a teaching mechanism for teaching a robot a moving target position for work in an articulated robot.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、ロボットへ被移動物体の移動目標
位置を設定する所謂ティーチングは、チャック部のジョ
グ移動を繰り返し目標位置へ徐々に接近させ、何回も位
置補正を繰り返し正確な位置の選定を行っている。例え
ば、嵌め込み作業のような場合におけるティーチング
は、一般に作業者がロボットアームなどを目標位置まで
動かしてから(ジョグ移動)、ロボットのチャックを開
けた状態で降下させてワークをチャックさせ、外力を加
えない状態でチャックしたときの位置を記憶させるよう
にしている。ティーチングは、外力を加えずにワークを
チャックできるまで何回も位置補正しながら繰り返し行
い、正確な移動目標位置を教示するようにしている。
尚、ティーチングにおける位置補正を容易にするための
補助装置として、従来、ビジュアルセンサ等が用いられ
ることもある。2. Description of the Related Art Conventionally, so-called teaching for setting a moving target position of an object to be moved to a robot is repeated jog movement of a chuck to gradually approach a target position, and position correction is repeated many times to select an accurate position. It is carried out. For example, teaching in the case of fitting work is generally done by moving the robot arm etc. to the target position (jog movement) by the worker and then lowering it with the robot chuck open to chuck the workpiece and apply external force. It is designed to store the position when chucked in the absence. Teaching is repeatedly performed while correcting the position until the work can be chucked without applying an external force, and an accurate target movement position is taught.
A visual sensor or the like may be conventionally used as an auxiliary device for facilitating position correction in teaching.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ロボットでのティーチングは、ジョグ移動と目標位置デ
ータの補正を何回も繰り返し実行しなければならないの
で、長時間を必要とする欠点がある。例えば、ストッカ
ーロボット(棚に物品を挿入して行くロボット)の場
合、100箇所の棚をティーチングするには熟練者でも
1日半を要していた。However, the conventional teaching with a robot has a drawback that it requires a long time because the jog movement and the correction of the target position data have to be repeatedly executed many times. For example, in the case of a stocker robot (a robot that inserts articles into shelves), even an expert requires one and a half days to teach 100 shelves.
【0004】また、このティーチング作業を補助するビ
ジュアルセンサ等の補助装置は、高度・高性能の画像処
理が必要なため高価である。また画像を扱う都合上、照
明の調整等は微妙であり、画像的な外乱に弱い欠点があ
る。An auxiliary device such as a visual sensor for assisting the teaching work is expensive because it requires advanced and high performance image processing. In addition, the adjustment of the illumination is delicate for the convenience of handling the image, and there is a drawback that it is vulnerable to image disturbance.
【0005】本発明は、廉価な補助装置を用いて短時間
で高精度の目標位置のティーチングを実行できる多関節
型ロボットを提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide an articulated robot capable of executing highly accurate teaching of a target position in a short time by using an inexpensive auxiliary device.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明は、チャックを備え水平面内で旋回可能なア
ームを有し、複数位置の間でアームを旋回させてチャッ
クに把持したワークを目標位置へ移動させる多関節型ロ
ボットにおいて、アームとチャックとの間に介在されて
アームに対しチャックをティーチング時には水平面内で
自由運動可能とするフローティング手段と、アームに対
するチャックの位置を検出するチャック位置検出手段
と、フローティング状態でワークを無負荷状態でチャッ
クしたときのチャック位置と移動目標位置に設置された
ワークをチャックしたときのチャック位置とのずれを求
めこれにアームのジョグ移動量を加算してロボット座標
系上での真のチャック位置を求めてロボット制御部に教
示するティーチング手段とかまら構成されている。In order to achieve the above object, the present invention provides a work which has a chuck and which can be swiveled in a horizontal plane, and which swivels the arm between a plurality of positions and is gripped by the chuck. In an articulated robot that moves to a target position, floating means interposed between the arm and the chuck so that the chuck can freely move in a horizontal plane when teaching the arm, and a chuck position that detects the position of the chuck with respect to the arm. Find the deviation between the detection means and the chuck position when the workpiece is chucked in the floating state with no load, and the chuck position when the workpiece installed at the movement target position is chucked and add the jog movement amount of the arm to this. Teaching to find the true chuck position on the robot coordinate system and teach it to the robot controller It is composed stage and a bite, et al.
【0007】[0007]
【作用】したがって、ティーチング時にはチャックが水
平面内において自由に移動し得るフローティング状態と
なっているので、目標移動位置に設置された状態のワー
クをチャックが把持するのと同時にチャック自体がワー
クの中心位置へ移動してワークを無負荷状態でチャック
した状態、例えば嵌合作業の場合にはチャックによって
把持されたワークが被挿入ワークに対してこじれなどに
因る外力が加わらない状態で嵌め合わされた状態を作り
出す。このときのチャックの移動量、即ちワークをチャ
ックして単に吊り下げている状態でのチャック位置(以
下、これを基準位置という)から目標移動位置に設置さ
れたワークを把持したときのチャック位置との差(ずれ
分)はチャック位置検出手段によって求めることができ
る。そこで、チャックの中心とワークの中心とを一致さ
せるために必要なチャックの移動量・ずれ分をジョグ移
動量に加算するだけでロボット座標系上における真のチ
ャック位置が求められる。Therefore, during teaching, the chuck is in a floating state in which it can move freely in the horizontal plane. Therefore, at the same time when the chuck grips the workpiece installed at the target movement position, the chuck itself moves to the center position of the workpiece. To the state where the workpiece is chucked without load, for example, in the case of fitting work, the workpiece gripped by the chuck is fitted to the inserted workpiece without external force due to twisting etc. To produce. The amount of movement of the chuck at this time, that is, the chuck position when gripping the work set at the target movement position from the chuck position when the work is chucked and simply suspended (hereinafter referred to as the reference position) The difference (deviation) can be obtained by the chuck position detecting means. Therefore, the true chuck position on the robot coordinate system can be obtained only by adding the amount of movement / deviation of the chuck required to match the center of the chuck with the center of the workpiece to the jog movement amount.
【0008】[0008]
【実施例】以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基
づいて詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The structure of the present invention will be described in detail below with reference to the embodiments shown in the drawings.
【0009】まず、図1〜図6に本発明の多関節型ロボ
ットの一実施例を示す。First, FIGS. 1 to 6 show an embodiment of an articulated robot of the present invention.
【0010】図4に本発明を適用した多関節型ロボット
の一例を示す。このロボット1は、チャック4を備え水
平面内で旋回可能なアーム5,6を有し、アーム5,6
を旋回させてチャック4に把持したワーク2を目標位置
へ移動させる多関節型ロボットである。このロボット1
の場合、コラム7を中心に旋回するアーム5と、このア
ーム5の先端を中心にして旋回するアーム6とを有し、
アーム6の先端の上下動するシャフト8にフローティン
グ手段10を介してチャック4が設けられている。コラ
ム7部分には、通常、ロボットの動きを制御するコント
ローラが備えられている。そして、このコントローラに
アーム先端のチャック4の移動先を教示するティーチン
グ手段30のデータが入力され記憶される。FIG. 4 shows an example of an articulated robot to which the present invention is applied. This robot 1 has a chuck 4 and has arms 5 and 6 which can rotate in a horizontal plane.
It is an articulated robot that swivels to move the workpiece 2 gripped by the chuck 4 to a target position. This robot 1
In the case of, an arm 5 that revolves around the column 7 and an arm 6 that revolves around the tip of this arm 5 are provided.
The chuck 4 is provided via a floating means 10 on a shaft 8 that moves up and down at the tip of the arm 6. The column 7 portion is usually equipped with a controller for controlling the movement of the robot. Then, the data of the teaching means 30 that teaches the destination of the movement of the chuck 4 at the tip of the arm is input and stored in this controller.
【0011】図1にフローティング手段10の構成の一
例を示す。フローティング手段10は、図4に示すロボ
ット1のアーム先端のシャフト8へフローティング方向
が水平となるように取り付けられる。フローティング手
段10の取付状態が水平であれば、チャック4に加わる
力に対し、水平方向の力に対してのみ移動し、垂直方向
の力に対しては移動しない。FIG. 1 shows an example of the structure of the floating means 10. The floating means 10 is attached to the shaft 8 at the tip of the arm of the robot 1 shown in FIG. 4 so that the floating direction is horizontal. When the mounting state of the floating means 10 is horizontal, with respect to the force applied to the chuck 4, it moves only with respect to the force in the horizontal direction and does not move with respect to the force in the vertical direction.
【0012】フローティング手段10は、ロボット1の
可動側例えばアーム6に固定される固定体11と、チャ
ック4を保持しその位置を可動とするフローティング体
12と、このフローティング体12を円滑に可動させる
ためのボール13,…,13と、フローティング体12
を移動可能にして尚かつ一定位置に制止させるためのコ
イルスプリング15,…,15とで構成されている。The floating means 10 includes a fixed body 11 fixed to the movable side of the robot 1, for example, an arm 6, a floating body 12 that holds the chuck 4 and moves its position, and a floating body 12 that smoothly moves. , 13, and the floating body 12 for
, 15 for making the movable part movable and stopping it at a fixed position.
【0013】固定体11は、複数のボール13,13を
介してフローティング体12を可動状態に保持する一
方、フローティング手段10をロボット1のアーム6の
先端へ取り付けるための枠体である。固定体11の内面
の天井面及び床面はボール13が転がり易いように平坦
面に加工されている。また、フローティング体12が所
定の範囲内で移動できるよう、床中央部に移動範囲を定
める大きさの開口14が設けられている。The fixed body 11 is a frame body for holding the floating body 12 in a movable state via a plurality of balls 13, 13 and for attaching the floating means 10 to the tip of the arm 6 of the robot 1. The ceiling and floor surfaces of the inner surface of the fixed body 11 are processed into flat surfaces so that the balls 13 can easily roll. Further, an opening 14 having a size that defines a movement range is provided at the center of the floor so that the floating body 12 can move within a predetermined range.
【0014】フローティング体12は、固定体11の内
側に収容される上面板12aと固定体11の外にありチ
ャック4が取り付けられる下面板12bとこれらを連結
する支柱12cにて構成されている。上面板12aは、
複数のボール13,…,13によって保持されており、
水平方向へは自由に移動し得るが、上下方向へは移動が
規制されるように設けられている。また、上面板12a
の4隅は固定体11の4隅とコイルスプリング15,
…,15によって連結されている。この4本のコイルス
プリング15,…,15の張力のバランスが保たれる場
所にフローティング体12は静止する。尚、図3に示す
ように、フローティング手段10はフローティング体1
2と固定体11との間に連結ピンのような固定金具1
6,16を挿入することによって、固定されフローティ
ング機能を失う。The floating body 12 is composed of an upper surface plate 12a housed inside the fixed body 11, a lower surface plate 12b outside the fixed body 11 to which the chuck 4 is attached, and a column 12c connecting these. The top plate 12a is
Is held by a plurality of balls 13, ...
Although it can move freely in the horizontal direction, the movement is restricted in the vertical direction. Also, the top plate 12a
4 corners of the fixed body 11 and the coil spring 15,
, 15 are connected. The floating body 12 stands still at a place where the tension balance of the four coil springs 15, ..., 15 is maintained. In addition, as shown in FIG.
A fixing metal fitting 1 such as a connecting pin between the fixing member 2 and the fixing member 11.
By inserting 6, 16 it is fixed and loses its floating function.
【0015】また、固定体11には、フローティング体
12の位置を測定することに因ってチャック4の位置を
検出するチャック位置検出手段20が設けられている。
このチャック位置検出手段20は、フローティング体1
2の水平面内で相直交する2軸(X,Y)方向において
フローティング体12の上面板12aの側端面までの距
離を測定する2個の位置センサ21,22によって構成
されている。即ち、上面板12aと下面板12bおよび
チャック4との位置関係は機械的に定まり、上面板12
aの位置を測定することによりチャック4の位置、つま
りワーク2を把持した場合にはワーク2の相対的な位置
を知ることができる。この位置センサ21,22には、
例えば非接触式のレーザ距離センサ等が用いられる。Further, the fixed body 11 is provided with a chuck position detecting means 20 for detecting the position of the chuck 4 by measuring the position of the floating body 12.
The chuck position detecting means 20 is used for the floating body 1.
The two position sensors 21 and 22 measure the distance to the side end surface of the upper surface plate 12a of the floating body 12 in two axis (X, Y) directions orthogonal to each other in two horizontal planes. That is, the positional relationship among the upper plate 12a, the lower plate 12b, and the chuck 4 is mechanically determined, and the upper plate 12a
By measuring the position of a, the position of the chuck 4, that is, the relative position of the work 2 when the work 2 is gripped can be known. These position sensors 21 and 22 have
For example, a non-contact type laser distance sensor or the like is used.
【0016】位置センサ21,22の出力はティーチン
グ手段30に入力される。ティーチング手段30は、ワ
ーク2をチャックして単純に吊り下げたときの基準位置
Sと移動目標位置に設置されたワーク、即ち嵌合作業の
ときには被挿入ワーク3に挿入されたワーク2をチャッ
クしたときのチャック位置(現実のワーク中心位置)T
とのずれ分(△x,△y)を求め、これにアーム5,6
のジョグ移動量を加算してロボット座標系上での真のチ
ャック位置を求めてロボット制御部(ロボットコントロ
ーラ)33に教示するものである。本実施例の場合、コ
ンピュータ(CPU)と図5〜図6に示すプログラムに
よって構成されている。ティーチング手段30は、コン
ピュータ(CPU)によって構成される演算部31と、
位置センサ21,22の測定値並びに演算結果などを記
憶する記憶部32とから構成され、チャック4の移動を
制御するための信号(真のチャック位置を示すデータ)
をロボットコントローラ33へ出力するように設けられ
ている。ロボットコントローラ33は、演算部31から
の駆動信号に基づきロボット1を駆動し、チャック4に
よりワーク2を把持し、目標位置へ移動し、被挿入体3
へワーク2を装填させる。The outputs of the position sensors 21, 22 are input to the teaching means 30. The teaching means 30 chucks the work set at the reference position S and the movement target position when the work 2 is chucked and simply hung, that is, the work 2 inserted into the inserted work 3 at the time of fitting work. Chuck position (actual work center position) T
The amount of deviation (Δx, Δy) from
The amount of jog movement is added to obtain the true chuck position on the robot coordinate system and the robot controller 33 is taught. In the case of the present embodiment, it is configured by a computer (CPU) and the programs shown in FIGS. The teaching means 30 includes an arithmetic unit 31 including a computer (CPU),
A signal for controlling the movement of the chuck 4 (data indicating the true chuck position), which includes a storage unit 32 that stores the measured values of the position sensors 21 and 22 and the calculation results.
Is output to the robot controller 33. The robot controller 33 drives the robot 1 based on the drive signal from the calculation unit 31, grips the work 2 by the chuck 4, moves to the target position, and inserts the inserted body 3
Work 2 is loaded.
【0017】本実施例のロボットによるワーク2の目標
位置データのティーチング手順を、図5及び図6のフロ
ーチャートに基づいて説明する。The teaching procedure of the target position data of the work 2 by the robot of this embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 5 and 6.
【0018】先ず、ロボット1のティーチングを開始す
るにあたり、ロボット1が実際に行う作業例えば嵌合作
業時にチャック4をフローティング状態として使用する
か否かを判断する(ステップ1)。そして、フローティ
ング状態としない場合にはフローティング止め固定金具
16を用いてフローティング体12を固定体11へ固定
し(ステップ2)、その位置を基準位置(dx,dy)
として記憶部32へ記憶させる(ステップ3)。基準位
置(dx,dy)の記憶が完了した後はフローティング
止め固定金具16を取り外してフローティング体12を
自由にし、チャック4をフローティング状態とする(ス
テップ4)。First, when starting the teaching of the robot 1, it is judged whether or not the chuck 4 is used in a floating state at the time of the work actually performed by the robot 1, for example, the fitting work (step 1). Then, when the floating state is not set, the floating body 12 is fixed to the fixed body 11 using the floating stopper fixing metal fitting 16 (step 2), and the position is set to the reference position (dx, dy).
Is stored in the storage unit 32 (step 3). After the storage of the reference position (dx, dy) is completed, the floating stopper fixture 16 is removed to free the floating body 12 and put the chuck 4 in a floating state (step 4).
【0019】一方、フローティング状態でチャック4を
使用する場合には、フローティング体12を自由状態と
したまま無負荷状態でワーク2をチャックする(ステッ
プ5)。そして、そのときの位置を基準位置(dx,d
y)として記憶部32へ記憶させる(ステップ6)。無
負荷状態でワーク2をチャックするのはワーク形状など
が異なると実際にワーク2をチャックしたときの位置が
微妙に変わるからである。基準位置(dx,dy)を記
憶した後は、被挿入ワーク3がチャック動作の反力で移
動するか否かを判断し(ステップ7)、移動する場合に
は正確な位置を教示できなくなるので、被挿入ワーク3
を固定する(ステップ8)。On the other hand, when the chuck 4 is used in the floating state, the workpiece 2 is chucked in the unloaded state while the floating body 12 is in the free state (step 5). Then, the position at that time is set to the reference position (dx, d
y) is stored in the storage unit 32 (step 6). The reason why the work 2 is chucked in the unloaded state is that the position when the work 2 is actually chucked is slightly changed if the work shape or the like is different. After storing the reference position (dx, dy), it is judged whether or not the work 3 to be inserted moves due to the reaction force of the chuck operation (step 7), and if it does move, it is impossible to teach an accurate position. , Workpiece 3 to be inserted
Is fixed (step 8).
【0020】その後、チャック4でワーク2を把持でき
る位置へジョグ(JOG)移動させる(ステップ9)。
ここで、チャック4のジョグ移動は、被挿入ワーク3に
既に嵌合されているワーク2をフローティング体12の
移動範囲内で掴持することができる程度の大まかな位置
への移動で足り、真にワーク2の位置を求める必要はな
い。チャック4とワーク2との位置を大まかに合わせた
後、ワーク2をチャック4で把持する(ステップ1
0)。ワーク2のチャックによって、チャック4の中心
位置とワーク2の中心位置とにずれがある場合には、フ
ローティング体12が移動して両者の中心位置が一致す
る。このときのチャック4の位置(dx’,dy’)を
距離センサ21,22で検出しティーチング手段30へ
取り込む(ステップ11)。取り込んだチャック4の現
在位置データ(dx’,dy’)と基準位置(dx,d
y)及びロボット座標系でのジョグ移動量(Jx,J
y)を用いて真のチャック位置(X,Y)を数式1に基
づきティーチング手段30の演算部31で算出する(ス
テップ11)。Then, the chuck 4 is moved to a position where the workpiece 2 can be gripped (JOG) (step 9).
Here, the jog movement of the chuck 4 is sufficient to move to a rough position where the workpiece 2 already fitted to the inserted workpiece 3 can be gripped within the movement range of the floating body 12, It is not necessary to determine the position of the work 2 in. After roughly aligning the positions of the chuck 4 and the work 2, the work 2 is gripped by the chuck 4 (step 1
0). When the center position of the chuck 4 is deviated from the center position of the work 2 due to the chuck of the work 2, the floating body 12 moves and the center positions of the two are aligned. The position (dx ', dy') of the chuck 4 at this time is detected by the distance sensors 21 and 22 and is taken into the teaching means 30 (step 11). The present position data (dx ', dy') of the chuck 4 and the reference position (dx, d)
y) and the amount of jog movement in the robot coordinate system (Jx, J
y) is used to calculate the true chuck position (X, Y) by the arithmetic unit 31 of the teaching means 30 based on the mathematical formula 1 (step 11).
【0021】[0021]
【数1】 X=Jx+(dx−dx’) Y=Jy+(dy−dy’) 即ち、フローティング体12を介してチャック4を支持
するアーム5,6のロボット座標系上での移動量たるジ
ョグ移動量にワーク2をチャックしたときのチャック位
置と実際にワーク2を被挿入ワーク3に嵌合させたとき
のワーク2の中心位置とのずれ(△x,△y)分を加算
したものが真のチャック位置(X,Y)となる。そこ
で、この真のチャック位置(X,Y)をティーチングポ
イントとする。## EQU00001 ## X = Jx + (dx-dx ') Y = Jy + (dy-dy') That is, the jog, which is the amount of movement of the arms 5 and 6 supporting the chuck 4 via the floating body 12, on the robot coordinate system. The sum of the displacement (Δx, Δy) between the chuck position when the work 2 is chucked and the center position of the work 2 when the work 2 is actually fitted to the inserted work 3 is added to the movement amount. It becomes the true chuck position (X, Y). Therefore, this true chuck position (X, Y) is used as the teaching point.
【0022】次いで、ティーチングポイントの確認の有
無を判断し(ステップ13)、必要とする場合には、チ
ャック位置(X,Y)へチャック4を実際に移動してみ
る(ステップ15)。そして、被挿入ワーク3に挿入さ
れているワーク2をチャックする(ステップ16)。そ
して、チャック位置がそれで良いか否か、即ちティーチ
ングポイントがそれで良いのかを判断する(ステップ1
7)。この判断は、例えば作業者の目視によって、ある
いはワーク2をチャックした時の距離センサ21,22
の測定距離値が、ステップS11で求められたチャック
時の位置データ(dx’,dy’)と一致しているか否
かによって判別することができる。Then, it is judged whether or not the teaching point is confirmed (step 13), and if necessary, the chuck 4 is actually moved to the chuck position (X, Y) (step 15). Then, the workpiece 2 inserted into the inserted workpiece 3 is chucked (step 16). Then, it is determined whether or not the chuck position is acceptable, that is, whether or not the teaching point is acceptable (step 1
7). This judgment is made by, for example, visual inspection of the operator or when the work 2 is chucked by the distance sensors 21 and 22.
It can be determined whether or not the measured distance value of No. 1 matches the position data (dx ', dy') at the time of chucking obtained in step S11.
【0023】位置データ(X,Y)を不良と判断した場
合には(ステップ17)、ステップ11の前へジャンプ
する。そして、再びワークチャック時のチャック位置
(dx’,dy’)を取り込み(ステップ11)、新た
な真のチャック位置(X,Y)を演算し直す(ステップ
12)。そして、そのチャック位置(X,Y)を確認す
るか否かを判断し(ステップ13)、確認の必要があれ
ば再び前述の動作を繰り返す。When the position data (X, Y) is determined to be defective (step 17), the process jumps to step 11 before. Then, the chuck position (dx ', dy') at the time of chucking the work is again taken in (step 11), and a new true chuck position (X, Y) is calculated again (step 12). Then, it is judged whether or not the chuck position (X, Y) is to be confirmed (step 13), and if the confirmation is necessary, the above operation is repeated again.
【0024】真のチャック位置(X,Y)がティーチン
グポイントとして記憶部32へ記憶された(ステップ1
4)後は、ティーチング作業を終了するか否か判断する
(ステップ18)。未終了の場合には、ステップ9へ戻
り、第2の位置の設定作業を行う。そして、他の位置を
ロボットに教える必要がある場合には、ステップ9の前
へジャンプし、ステップ9〜ステップ18までのティー
チング作業を繰り返す。例えば、上述の説明はワーク2
を被挿入ワーク3に嵌合する位置のティーチングについ
て行ったが、ワーク2を受け取る位置などをティーチン
グしても良い。ティーチング作業を終了する場合には、
作業時にチャック4をフローティングさせるか否かを判
断し(ステップ19)、フローティングさせない場合に
はフローティング体12を固定金具16,16により固
定して(ステップ20)からティーチング作業を終了す
る。The true chuck position (X, Y) is stored in the storage unit 32 as a teaching point (step 1
After 4), it is determined whether or not the teaching work is completed (step 18). If not completed, the process returns to step 9 and the second position setting operation is performed. When it is necessary to teach the robot another position, the robot jumps to the step 9 and repeats the teaching work from the step 9 to the step 18. For example, the above description is for work 2.
Although the teaching of the position where the work 3 to be inserted is fitted is performed, the position where the work 2 is received may be taught. When finishing the teaching work,
At the time of work, it is judged whether or not the chuck 4 is to be floated (step 19). If the chuck 4 is not to be floated, the floating body 12 is fixed by the fixing fittings 16 and 16 (step 20), and then the teaching work is ended.
【0025】以上の説明では、フローティング体12の
水平面内における回転は考慮しないで説明した。しかし
フローティング体12が自由移動する場合には回転が生
じる場合もある。この回転は、例えばチャック4のワー
ク2に対する把持力およびバネ15,…,15の張力差
等によってフローティング体12に回転力が生じた場合
に発生する。上面板12aの回転は、位置(dx,d
y)との係わりにおいて位置センサ21,22の測定距
離と実際の位置に誤差を生じる。しかし、この測定誤差
は現実的には小さな値であり影響は実質的に無視でき
る。また、高精度を要求される場合には、ティーチング
作業時に回転の有無に注意し、回転の矯正および位置測
定値の補正(ステップ11〜ステップ16)を実行すれ
ばほぼこの発生を防止できる。In the above description, the rotation of the floating body 12 in the horizontal plane is not considered. However, when the floating body 12 moves freely, rotation may occur. This rotation occurs when a rotational force is generated in the floating body 12 due to, for example, the gripping force of the chuck 4 with respect to the workpiece 2 and the tension difference between the springs 15 ,. The rotation of the top plate 12a is determined by the position (dx, d
In relation to y), an error occurs between the measured distance of the position sensors 21 and 22 and the actual position. However, this measurement error is actually a small value, and the effect can be practically ignored. Further, when high accuracy is required, this can be almost prevented by paying attention to the presence or absence of rotation during the teaching work, and correcting the rotation and correcting the position measurement value (steps 11 to 16).
【0026】また、更に高い精度が求められる場合等に
は次の様な手段を講じる。 (1)フローティング体12に回転計を設ける。回転計
は、例えば、エンコーダ、スプリングとひずみゲージを
用いた回転変位計等を利用する。そして、回転角度によ
って位置の補正を行う。 (2)X及びY方向の距離センサ21,22を各2個ず
つ、計4個とする。2個のセンサには所定の間隔をもた
せ、X及びY方向の両センサの測定距離差によって回転
角度を検出し位置データを補正する。 (3)リニアガイド等の機械的構成によりフローティン
グ体12の回転を防止する。If higher accuracy is required, the following means will be taken. (1) A tachometer is provided on the floating body 12. For the tachometer, for example, an encoder, a rotational displacement meter using a spring and a strain gauge, or the like is used. Then, the position is corrected according to the rotation angle. (2) The distance sensors 21 and 22 in the X and Y directions are two in number, that is, four in total. The two sensors are provided with a predetermined interval, and the rotation angle is detected and the position data is corrected by the difference in the measured distance between the two sensors in the X and Y directions. (3) Rotation of the floating body 12 is prevented by a mechanical structure such as a linear guide.
【0027】以上のように、ティーチング時にチャック
4に遊びを設け、基準値(dx,dy)と実際のチャッ
ク位置(dx’,dy’)との変移量を補正することに
より、作業量を大幅に緩和することが出来る。As described above, the chuck 4 is provided with play during teaching, and the amount of work is greatly increased by correcting the amount of change between the reference value (dx, dy) and the actual chuck position (dx ', dy'). Can be relaxed.
【0028】尚、上述の実施例は本発明の好適な実施の
一例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能であ
る。例えば、本実施例ではロボットコントローラ33と
は別にティーチング手段30を構成しているが、チャッ
ク位置検出手段20のセンサ21,22の出力をインタ
ーフェースを介してロボットコントローラ33に直接入
力し、ロボットコントローラ33内に構成される演算部
及び記憶部で処理される場合もある。即ち、図5及び図
6のフローチャートに示されるティーチング処理のプロ
グラムによって、ロボットコントローラ33内のCPU
やメモリーを上述の演算部31や記憶部32として機能
させる。また、フローティング手段10のフローティン
グ機構は、前述のボール13による支持に特に限定され
ず、流体支持などの他の方式によっても可能である。ま
た、チャック位置の検出は、フローティング体12の位
置を測定する場合だけではなく、チャック4の端面を直
接測定するようにしても良い。The above-described embodiment is an example of the preferred embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, although the teaching means 30 is configured separately from the robot controller 33 in the present embodiment, the outputs of the sensors 21 and 22 of the chuck position detecting means 20 are directly input to the robot controller 33 via the interface to make the robot controller 33. It may be processed by the arithmetic unit and the storage unit configured inside. That is, the CPU in the robot controller 33 is controlled by the teaching processing program shown in the flowcharts of FIGS.
The or memory is caused to function as the arithmetic unit 31 or the storage unit 32 described above. Further, the floating mechanism of the floating means 10 is not particularly limited to the support by the balls 13 described above, and other methods such as fluid support can be used. Further, the detection of the chuck position is not limited to the case of measuring the position of the floating body 12, and the end surface of the chuck 4 may be directly measured.
【0029】[0029]
【発明の効果】以上の説明より明かなように、本発明の
多関節型ロボットは、アームとチャックとの間に介在さ
れてアームに対しチャックをティーチング時には水平面
内で自由運動可能とするフローティング手段と、アーム
に対するチャックの位置を検出するチャック位置検出手
段と、フローティング状態でワークを無負荷状態でチャ
ックしたときのチャック位置と移動目標位置に設置され
たワークをチャックしたときのチャック位置とのずれを
求めこれにアームのジョグ移動量を加算してロボット座
標系上での真のチャック位置を求めてロボット制御部に
教示するティーチング手段とから構成しているので、テ
ィーチング作業において、チャック手段を目標位置に厳
密に位置合わせをしなくても、大まかに合わせるだけで
正確な目標位置の設定が可能となる。依って、ティーチ
ング作業が容易となり、所用時間が大幅に短縮できる。
例えば、従来は熟練者によっても1.5日以上もかかっ
ていたティーチング作業を、未熟練者でも2〜3時間で
完了することができる。As is clear from the above description, the articulated robot of the present invention is a floating means interposed between the arm and the chuck so that the chuck can freely move in the horizontal plane when teaching the arm to the arm. And a chuck position detection means for detecting the position of the chuck with respect to the arm, and a deviation between the chuck position when the workpiece is chucked in the floating state and no load and the chuck position when the workpiece installed at the movement target position is chucked. The teaching means is used to teach the robot control section by finding the true chuck position on the robot coordinate system by adding the arm jog movement amount to this and teaching target in the teaching work. Even if you do not align the position precisely, you can get an accurate target position just by roughly adjusting it. Constant is possible. Therefore, the teaching work becomes easy and the required time can be greatly reduced.
For example, the teaching work, which conventionally takes 1.5 days or more even by a skilled person, can be completed by an unskilled person in 2 to 3 hours.
【図1】本発明の多関節型ロボットの要部たるフローテ
ィング手段と、チャック位置検出手段及びティーチング
手段とを概念的に示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view conceptually showing a floating means, a chuck position detecting means and a teaching means, which are essential parts of an articulated robot of the present invention.
【図2】図1のフローティング手段部分の構成を概念的
に表した横断面図である。FIG. 2 is a transverse sectional view conceptually showing the structure of a floating means portion in FIG.
【図3】固定金具の一例を概念的に表した縦断面図であ
る。FIG. 3 is a vertical cross-sectional view conceptually showing an example of a fixture.
【図4】本発明の多関節型ロボットの全体外観例を表し
た斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing an example of the overall appearance of an articulated robot of the present invention.
【図5】ティーチング作業を説明するためのフローチャ
ートの一部である。FIG. 5 is a part of a flowchart for explaining a teaching work.
【図6】ティーチング作業を説明するためのフローチャ
ートの残部である。FIG. 6 is the rest of the flowchart for explaining the teaching work.
1 多関節型ロボット 2 ワーク 3 被挿入ワーク 4 チャック 5,6 アーム 10 フローティング手段 11 固定体 12 フローティング体 16 固定金具 20 チャック位置検出手段 21,22 距離センサ 30 ティーチング手段 1 Articulated Robot 2 Work 3 Inserted Work 4 Chuck 5, 5 Arm 10 Floating Means 11 Fixed Body 12 Floating Body 16 Fixing Metal 20 Chuck Position Detecting Means 21, 22 Distance Sensor 30 Teaching Means
Claims (1)
ームを有し、複数位置の間で前記アームを旋回させて前
記チャックに把持したワークを目標位置へ移動させる多
関節型ロボットにおいて、前記アームと前記チャックと
の間に介在されて前記アームに対し前記チャックをティ
ーチング時には水平面内で自由運動可能とするフローテ
ィング手段と、前記アームに対する前記チャックの位置
を検出するチャック位置検出手段と、フローティング状
態で前記ワークを無負荷状態でチャックしたときのチャ
ック位置と移動目標位置に設置された前記ワークをチャ
ックしたときのチャック位置とのずれを求めこれに前記
アームのジョグ移動量を加算してロボット座標系上での
真のチャック位置を求めてロボット制御部に教示するテ
ィーチング手段とから成ることを特徴とする多関節型ロ
ボット。1. A multi-joint robot having a chuck and having an arm capable of rotating in a horizontal plane, and rotating the arm between a plurality of positions to move a work held by the chuck to a target position. Between the chuck and the chuck to allow the chuck to freely move in a horizontal plane when teaching the arm with respect to the arm, chuck position detecting means for detecting the position of the chuck with respect to the arm, and a floating state. The robot coordinate system is obtained by obtaining the deviation between the chuck position when the workpiece is chucked in the unloaded state and the chuck position when the workpiece installed at the movement target position is chucked, and adding the jog movement amount of the arm to this. Teaching means to find the true chuck position above and teach it to the robot controller An articulated robot characterized by consisting of:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17274493A JPH0775986A (en) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | Articulated robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17274493A JPH0775986A (en) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | Articulated robot |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0775986A true JPH0775986A (en) | 1995-03-20 |
Family
ID=15947520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17274493A Pending JPH0775986A (en) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | Articulated robot |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0775986A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019188560A (en) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | 第一精工株式会社 | Position correction device, robot, and connection jig |
| KR20210032173A (en) * | 2019-09-16 | 2021-03-24 | 아이펙스 가부시키가이샤 | Position correction device, robot and connection jig |
| CN112888533A (en) * | 2018-11-01 | 2021-06-01 | 株式会社富士 | Automatic workpiece transporter |
| CN119304911A (en) * | 2024-11-27 | 2025-01-14 | 山东临工工程机械有限公司 | Robot arm floating fixture and debugging method thereof |
| DE112020007852B4 (en) | 2020-12-15 | 2025-02-13 | Fuji Corporation | 10Teaching system for automatic workpiece transport device |
-
1993
- 1993-06-18 JP JP17274493A patent/JPH0775986A/en active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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