JPH09193059A - ロボットの原点位置較正方法、その原点位置較正装置、較正用治具およびロボットのアーム位置決め装置 - Google Patents
ロボットの原点位置較正方法、その原点位置較正装置、較正用治具およびロボットのアーム位置決め装置Info
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- JPH09193059A JPH09193059A JP2298896A JP2298896A JPH09193059A JP H09193059 A JPH09193059 A JP H09193059A JP 2298896 A JP2298896 A JP 2298896A JP 2298896 A JP2298896 A JP 2298896A JP H09193059 A JPH09193059 A JP H09193059A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 指示された位置とロボットの実際の位置とを
正確に合わせることができるロボットの原点位置較正方
法を提供する。 【解決手段】 円筒型座標ロボット１では、略十字形に
懸架されたタイミングベルト１１をサーボモータ１４、
１６で同期制御することによりＺ軸スライダ５内のアー
ム７を垂直方向、水平方向に駆動する。ロボット１の下
部に取り付けられた治具Ａの孔２１ｂ、孔２１ｃに、ア
ーム７の先端部に取り付けられた治具Ｂの先端部３１ａ
を合わせるときのサーボモータ１４、１６の移動量と、
既知である孔２１ｂ、孔２１ｃ間の距離とから単位移動
距離を算出する。つづいて、アーム７を原点出し、その
原点出し位置から距離が既知である治具Ａの孔２１ｂあ
るいは孔２１ｃに治具Ｂの先端部３１ａを合わせるまで
のサーボモータ１４、１６の移動量と、先に算出した単
位移動距離とからアームの原点位置を算出する。これに
より簡単かつ正確にアーム原点位置を較正することがで
きる。
正確に合わせることができるロボットの原点位置較正方
法を提供する。 【解決手段】 円筒型座標ロボット１では、略十字形に
懸架されたタイミングベルト１１をサーボモータ１４、
１６で同期制御することによりＺ軸スライダ５内のアー
ム７を垂直方向、水平方向に駆動する。ロボット１の下
部に取り付けられた治具Ａの孔２１ｂ、孔２１ｃに、ア
ーム７の先端部に取り付けられた治具Ｂの先端部３１ａ
を合わせるときのサーボモータ１４、１６の移動量と、
既知である孔２１ｂ、孔２１ｃ間の距離とから単位移動
距離を算出する。つづいて、アーム７を原点出し、その
原点出し位置から距離が既知である治具Ａの孔２１ｂあ
るいは孔２１ｃに治具Ｂの先端部３１ａを合わせるまで
のサーボモータ１４、１６の移動量と、先に算出した単
位移動距離とからアームの原点位置を算出する。これに
より簡単かつ正確にアーム原点位置を較正することがで
きる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はロボットの原点位置
較正方法に関する。
較正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動組立機や自動加工機などで使
用されるロボットには、通常、組立や加工などの作業に
適したフィンガーが取り付けられる。ロボットは、指示
された位置にフィンガーを移動してパレッタイジングな
どのハンドリング作業を行う。このため、指示された位
置に対して実際のロボットの移動距離が異なると正確な
ハンドリング作業ができなくなる。
用されるロボットには、通常、組立や加工などの作業に
適したフィンガーが取り付けられる。ロボットは、指示
された位置にフィンガーを移動してパレッタイジングな
どのハンドリング作業を行う。このため、指示された位
置に対して実際のロボットの移動距離が異なると正確な
ハンドリング作業ができなくなる。
【０００３】指示された位置とロボットの実際の位置と
を合わせるために、円筒座標型ロボットの場合、アーム
の旋回中心からフィンガーの位置までの距離を正確に求
める必要がある。また、モーターが１回転したときにア
ームが移動する距離（リードピッチ）も正確に求める必
要がある。
を合わせるために、円筒座標型ロボットの場合、アーム
の旋回中心からフィンガーの位置までの距離を正確に求
める必要がある。また、モーターが１回転したときにア
ームが移動する距離（リードピッチ）も正確に求める必
要がある。
【０００４】図１１は従来のロボットの原点位置較正方
法を示す説明図である。従来のロボットの原点位置較正
方法では、アーム１０７の旋回中心からＺ軸スライダー
１０５の端面までの距離Ｌ１、フィンガー取付ブラケッ
ト１０８の端面からフィンガー１０９の中心までの距離
Ｌ２を機械加工後の計測によって求め、また、Ｒ軸の長
さＬｘをマイクロメータなどの測定器によって計測し、
これらの和をアーム７の旋回中心からフィンガー１０９
の位置までの距離としていた。また、リードピッチもピ
ッチ円の直径から演算により求めていた。
法を示す説明図である。従来のロボットの原点位置較正
方法では、アーム１０７の旋回中心からＺ軸スライダー
１０５の端面までの距離Ｌ１、フィンガー取付ブラケッ
ト１０８の端面からフィンガー１０９の中心までの距離
Ｌ２を機械加工後の計測によって求め、また、Ｒ軸の長
さＬｘをマイクロメータなどの測定器によって計測し、
これらの和をアーム７の旋回中心からフィンガー１０９
の位置までの距離としていた。また、リードピッチもピ
ッチ円の直径から演算により求めていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のロボットの原点位置較正方法では、機械加工後の計
測結果から距離Ｌ１、Ｌ２を求めているが、組立精度を
考慮しておらず、実際の距離と必ずしも一致していなか
った。また、距離Ｌｘを測定器で求める際にも計測誤差
が含まれてしまっていた。さらに、リードピッチもプー
リの加工精度によって精度が決まってしまっていた。
来のロボットの原点位置較正方法では、機械加工後の計
測結果から距離Ｌ１、Ｌ２を求めているが、組立精度を
考慮しておらず、実際の距離と必ずしも一致していなか
った。また、距離Ｌｘを測定器で求める際にも計測誤差
が含まれてしまっていた。さらに、リードピッチもプー
リの加工精度によって精度が決まってしまっていた。
【０００６】そこで、本発明は、指示された位置とロボ
ットの実際の位置とを正確に合わせることができるロボ
ットの原点位置較正方法を提供することを目的とする。
ットの実際の位置とを正確に合わせることができるロボ
ットの原点位置較正方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係るロボットの原点位置較正方
法は、ロボットに取り付けられたアームの原点位置を較
正するロボットの原点位置較正方法において、２点間の
距離が既知であるそれぞれの位置に前記アームの所定部
位を移動させ、該アームの移動量と前記２点間の距離と
から単位移動距離を算出し、前記原点位置から距離が既
知である所定位置に前記アームを移動させ、該アームの
移動量と前記算出された単位移動距離とから前記原点位
置を較正することを特徴とする。
に、本発明の請求項１に係るロボットの原点位置較正方
法は、ロボットに取り付けられたアームの原点位置を較
正するロボットの原点位置較正方法において、２点間の
距離が既知であるそれぞれの位置に前記アームの所定部
位を移動させ、該アームの移動量と前記２点間の距離と
から単位移動距離を算出し、前記原点位置から距離が既
知である所定位置に前記アームを移動させ、該アームの
移動量と前記算出された単位移動距離とから前記原点位
置を較正することを特徴とする。
【０００８】請求項２に係るロボットの原点位置較正方
法では、請求項１に係るロボットの原点位置較正方法に
おいて前記アームは、旋回軸を中心に回動自在かつ該旋
回軸の中心からオフセットした直角方向に移動自在に設
けられ、前記所定部位が移動する前記２点の位置を前記
オフセット量と等しく前記旋回軸の中心からオフセット
した直角方向に設けたことを特徴とする。
法では、請求項１に係るロボットの原点位置較正方法に
おいて前記アームは、旋回軸を中心に回動自在かつ該旋
回軸の中心からオフセットした直角方向に移動自在に設
けられ、前記所定部位が移動する前記２点の位置を前記
オフセット量と等しく前記旋回軸の中心からオフセット
した直角方向に設けたことを特徴とする。
【０００９】請求項３に係るロボットの原点位置較正方
法では、請求項１に係るロボットの原点位置較正方法に
おいて前記ロボットは円筒座標型ロボットであることを
特徴とする。
法では、請求項１に係るロボットの原点位置較正方法に
おいて前記ロボットは円筒座標型ロボットであることを
特徴とする。
【００１０】請求項４に係るロボットの原点位置較正方
法は、請求項１に係るロボットの原点位置較正方法にお
いて略十字形に懸架されるタイミングベルトを一対の駆
動手段によって駆動し、該駆動されるタイミングベルト
にしたがって、前記アームを垂直方向および水平方向に
移動するべく前記一対の駆動手段を同期制御することを
特徴とする。
法は、請求項１に係るロボットの原点位置較正方法にお
いて略十字形に懸架されるタイミングベルトを一対の駆
動手段によって駆動し、該駆動されるタイミングベルト
にしたがって、前記アームを垂直方向および水平方向に
移動するべく前記一対の駆動手段を同期制御することを
特徴とする。
【００１１】請求項５に係るロボットの原点位置較正装
置は、ロボットに取り付けられたアームの原点位置を較
正するロボットの原点位置較正装置において、２点間の
距離が既知であるそれぞれの位置に前記アームの所定部
位を移動させる第１の移動手段と、該アームの移動量と
前記２点間の距離とから単位移動距離を算出する算出手
段と、前記原点位置から距離が既知である所定位置に前
記アームを移動させる第２の移動手段と、該アームの移
動量と前記算出された単位移動距離とから前記原点位置
を較正する較正手段とを備えたことを特徴とする。
置は、ロボットに取り付けられたアームの原点位置を較
正するロボットの原点位置較正装置において、２点間の
距離が既知であるそれぞれの位置に前記アームの所定部
位を移動させる第１の移動手段と、該アームの移動量と
前記２点間の距離とから単位移動距離を算出する算出手
段と、前記原点位置から距離が既知である所定位置に前
記アームを移動させる第２の移動手段と、該アームの移
動量と前記算出された単位移動距離とから前記原点位置
を較正する較正手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】請求項６に係る較正用治具は、ロボットに
取り付けられたアームの原点位置を較正するために使用
する較正用治具であって、前記アームの所定部位を合わ
せるために中心間の距離が既知である２つの孔が形成さ
れた基準プレートと、該基準プレートを前記ロボットに
取り付ける固定プレートとを備えたことを特徴とする。
取り付けられたアームの原点位置を較正するために使用
する較正用治具であって、前記アームの所定部位を合わ
せるために中心間の距離が既知である２つの孔が形成さ
れた基準プレートと、該基準プレートを前記ロボットに
取り付ける固定プレートとを備えたことを特徴とする。
【００１３】請求項７に係るロボットのアーム位置決め
装置は、原点位置が較正されたロボットのアームを所定
位置に移動するロボットのアーム位置決め装置におい
て、２点間の距離が既知であるそれぞれの位置に前記ア
ームの所定部位を移動させる第１の移動手段と、該アー
ムの移動量と前記２点間の距離とから単位移動距離を算
出する算出手段と、前記原点位置から距離が既知である
所定位置に前記アームを移動させる第２の移動手段と、
該アームの移動量と前記算出された単位移動距離とから
前記原点位置を較正する較正手段と、該較正された原点
位置および前記単位移動距離を記憶する記憶手段と、該
記憶された原点位置および単位移動距離に基づいて、前
記アームを所定位置に移動させる第３の移動手段とを備
えたことを特徴とする。
装置は、原点位置が較正されたロボットのアームを所定
位置に移動するロボットのアーム位置決め装置におい
て、２点間の距離が既知であるそれぞれの位置に前記ア
ームの所定部位を移動させる第１の移動手段と、該アー
ムの移動量と前記２点間の距離とから単位移動距離を算
出する算出手段と、前記原点位置から距離が既知である
所定位置に前記アームを移動させる第２の移動手段と、
該アームの移動量と前記算出された単位移動距離とから
前記原点位置を較正する較正手段と、該較正された原点
位置および前記単位移動距離を記憶する記憶手段と、該
記憶された原点位置および単位移動距離に基づいて、前
記アームを所定位置に移動させる第３の移動手段とを備
えたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明のロボットの原点位置較正
方法の実施の形態について説明する。図１は円筒座標型
ロボットおよびその原点位置を較正する際に使用される
治具Ａ、治具Ｂの構成を示す斜視図である。
方法の実施の形態について説明する。図１は円筒座標型
ロボットおよびその原点位置を較正する際に使用される
治具Ａ、治具Ｂの構成を示す斜視図である。
【００１５】図２は円筒座標型ロボットの構成を示す正
面図である。この円筒座標型ロボット１は、下部の駆動
源３に収納されたサーボモータの旋回軸（θ軸）、その
上部にＺ軸スライダ５がＺ軸ガイドシャフト６に沿って
上下に移動するＺ軸、Ｚ軸スライダ５内をＲ軸ガイドシ
ャフトからなるアーム７が前後に移動するＲ軸、アーム
７の先端に設けられたフィンガー取付ブラケット８の手
首旋回軸であるＳ軸を有し、全体で４個のサーボモータ
で駆動される４軸ロボットである。
面図である。この円筒座標型ロボット１は、下部の駆動
源３に収納されたサーボモータの旋回軸（θ軸）、その
上部にＺ軸スライダ５がＺ軸ガイドシャフト６に沿って
上下に移動するＺ軸、Ｚ軸スライダ５内をＲ軸ガイドシ
ャフトからなるアーム７が前後に移動するＲ軸、アーム
７の先端に設けられたフィンガー取付ブラケット８の手
首旋回軸であるＳ軸を有し、全体で４個のサーボモータ
で駆動される４軸ロボットである。
【００１６】一対のＺ軸ガイドシャフト６の両端部に
は、サーボモータ１４が取り付けられた台座１４ａおよ
びサーボモータ１６が取り付けられた台座１６ａが設け
られている。
は、サーボモータ１４が取り付けられた台座１４ａおよ
びサーボモータ１６が取り付けられた台座１６ａが設け
られている。
【００１７】サーボモータ１４、１６のプーリ１４ｂ、
１６ｂとＲ軸ガイドシャフト７の両端部に設けられたＲ
軸シャフトエンドブロック１９のプーリ１９ｂとＲ軸シ
ャフトフロントブロック２０との間に十字掛けされた１
本の駆動用タイミングベルト１１を駆動する２つのサー
ボモータ１４、１６を同期制御することにより、Ｚ軸ス
ライダ５をＲ軸、Ｚ軸方向に駆動することができる。
１６ｂとＲ軸ガイドシャフト７の両端部に設けられたＲ
軸シャフトエンドブロック１９のプーリ１９ｂとＲ軸シ
ャフトフロントブロック２０との間に十字掛けされた１
本の駆動用タイミングベルト１１を駆動する２つのサー
ボモータ１４、１６を同期制御することにより、Ｚ軸ス
ライダ５をＲ軸、Ｚ軸方向に駆動することができる。
【００１８】図３は同期制御される２つのサーボモータ
１４、１６の回転方向とＲ軸、Ｚ軸の移動方向の関係を
示す説明図である。旋回軸（θ軸）を有するサーボモー
タ１５を収納する駆動源の上部にはＲＺ軸取付フランジ
１８が設けられており、旋回軸の回転中心、ＲＺ軸位置
決めボス１７の外径中心およびＲＺ軸取付フランジ１８
の外径中心とが一致するように構成されている。
１４、１６の回転方向とＲ軸、Ｚ軸の移動方向の関係を
示す説明図である。旋回軸（θ軸）を有するサーボモー
タ１５を収納する駆動源の上部にはＲＺ軸取付フランジ
１８が設けられており、旋回軸の回転中心、ＲＺ軸位置
決めボス１７の外径中心およびＲＺ軸取付フランジ１８
の外径中心とが一致するように構成されている。
【００１９】図４はロボットの原点位置を較正する際に
使用される治具Ａの形状を示す正面図である。治具Ａで
は、基準プレート２１および固定プレート２３を組み合
わせてボルト２５ａ、２５ｂで締め付けることにより内
径Ｄが形成される。内径ＤはＲＺ軸取付フランジ１８の
外径と一致する。また、基準プレート２１の直線部分２
１ａの２ヶ所には孔２１ｂ、２１ｃが形成されている。
基準プレート２１の直線部分に設けられた孔２１ｂ、２
１ｃの内径の大きさφｄは、治具Ｂの先端部の外径φｄ
と一致するように形成されている。図５は治具Ｂの形状
を示す正面図である。
使用される治具Ａの形状を示す正面図である。治具Ａで
は、基準プレート２１および固定プレート２３を組み合
わせてボルト２５ａ、２５ｂで締め付けることにより内
径Ｄが形成される。内径ＤはＲＺ軸取付フランジ１８の
外径と一致する。また、基準プレート２１の直線部分２
１ａの２ヶ所には孔２１ｂ、２１ｃが形成されている。
基準プレート２１の直線部分に設けられた孔２１ｂ、２
１ｃの内径の大きさφｄは、治具Ｂの先端部の外径φｄ
と一致するように形成されている。図５は治具Ｂの形状
を示す正面図である。
【００２０】治具Ａの内径φＤの中心から孔２１ｂ、２
１ｃの中心までの距離ｌ１、ｌ２は既知の寸法である。
孔２１ｂ、２１ｃの加工後に距離ｌ１、ｌ２を測定し、
その実測値が治具Ａの表面に刻印されている（図示せ
ず）。治具ＡはＲＺ軸取付フランジ１８の外径をはさみ
込むようにして取り付けられ、固定プレート２３側から
ボルト２５ａ、２５ｂで固定する。
１ｃの中心までの距離ｌ１、ｌ２は既知の寸法である。
孔２１ｂ、２１ｃの加工後に距離ｌ１、ｌ２を測定し、
その実測値が治具Ａの表面に刻印されている（図示せ
ず）。治具ＡはＲＺ軸取付フランジ１８の外径をはさみ
込むようにして取り付けられ、固定プレート２３側から
ボルト２５ａ、２５ｂで固定する。
【００２１】一方、治具Ｂはフィンガーを取り付けるた
めのフィンガー取付ブラケット８に取り付けられ、フィ
ンガー取付基準孔８ａと治具Ｂの基準ボス３１の外径φ
ｄ０とが一致する。
めのフィンガー取付ブラケット８に取り付けられ、フィ
ンガー取付基準孔８ａと治具Ｂの基準ボス３１の外径φ
ｄ０とが一致する。
【００２２】図６はロボットコントローラの構成を示す
ブロック図である。ロボットコントローラ３５の内部に
は、円筒座標型ロボット１を駆動する制御プログラムが
格納されたＲＯＭ３６、ロボット動作プログラムや教示
ポイントデータが格納され、バッテリによりバックアッ
プされるＲＡＭ３７、ロボット動作プログラムや教示作
業に必要なキー操作を行うキーボード４２、必要な情報
を表示する表示器４３、外部との入出力を制御する入出
力（Ｉ／Ｏ）コントール部３９、サーボモータ１３、１
４、１５、１６を制御するサーボモータコントロール部
３８などが設けられている。
ブロック図である。ロボットコントローラ３５の内部に
は、円筒座標型ロボット１を駆動する制御プログラムが
格納されたＲＯＭ３６、ロボット動作プログラムや教示
ポイントデータが格納され、バッテリによりバックアッ
プされるＲＡＭ３７、ロボット動作プログラムや教示作
業に必要なキー操作を行うキーボード４２、必要な情報
を表示する表示器４３、外部との入出力を制御する入出
力（Ｉ／Ｏ）コントール部３９、サーボモータ１３、１
４、１５、１６を制御するサーボモータコントロール部
３８などが設けられている。
【００２３】サーボモータ１３、１４、１５、１６に
は、それぞれエンコーダ１３ｄ、１４ｄ、１５ｄ、１６
ｄが直結されており、エンコーダ１３ｄ〜１６ｄから発
生するパルスをカウンタ３８ａで読み取る構成になって
いる。
は、それぞれエンコーダ１３ｄ、１４ｄ、１５ｄ、１６
ｄが直結されており、エンコーダ１３ｄ〜１６ｄから発
生するパルスをカウンタ３８ａで読み取る構成になって
いる。
【００２４】図７および図８はロボットの原点位置を実
際に較正する手順を示すフローチャートである。まず、
ロボット１の各軸移動量表示をパルス表示に設定する
（ステップＳ１）。通常、ロボット１を使用する際、移
動量表示はｍｍ単位であるが、パルス単位に設定してエ
ンコーダ１３ｄ〜１６ｄから発生するパルスで直接読み
取れるようにする。
際に較正する手順を示すフローチャートである。まず、
ロボット１の各軸移動量表示をパルス表示に設定する
（ステップＳ１）。通常、ロボット１を使用する際、移
動量表示はｍｍ単位であるが、パルス単位に設定してエ
ンコーダ１３ｄ〜１６ｄから発生するパルスで直接読み
取れるようにする。
【００２５】ロボット１に較正用の治具Ａ、治具Ｂを取
り付ける（ステップＳ２、Ｓ３）。較正用治具を取り付
けた状態でロボット１の原点出し動作を行う（ステップ
Ｓ４）。
り付ける（ステップＳ２、Ｓ３）。較正用治具を取り付
けた状態でロボット１の原点出し動作を行う（ステップ
Ｓ４）。
【００２６】続いて、ロボットコントローラ３５をティ
ーチングモードに設定する（ステップＳ５）。ティーチ
ングモードでは、各軸の移動量が表示されると共に各軸
の位置データをポイントとして記憶させることができ
る。原点出し終了後、各軸のエンコーダ１３ｄ〜１６ｄ
は全てＺ相の位置を検出しているので、各軸移動量表示
は０パルスとなっている。
ーチングモードに設定する（ステップＳ５）。ティーチ
ングモードでは、各軸の移動量が表示されると共に各軸
の位置データをポイントとして記憶させることができ
る。原点出し終了後、各軸のエンコーダ１３ｄ〜１６ｄ
は全てＺ相の位置を検出しているので、各軸移動量表示
は０パルスとなっている。
【００２７】サーボロックを解除し（ステップＳ６）、
サーボフリーにした状態で治具Ｂの先端部３１ａを治具
Ａの孔２１ｂに合うようにアーム７の位置および治具Ａ
のＲＺ軸取付フランジ１８に対する角度を調節する（ス
テップＳ７、Ｓ８）。アーム７の位置が合ったところで
治具ＡをＲＺ軸取付フランジ１８に確実に固定する。
サーボフリーにした状態で治具Ｂの先端部３１ａを治具
Ａの孔２１ｂに合うようにアーム７の位置および治具Ａ
のＲＺ軸取付フランジ１８に対する角度を調節する（ス
テップＳ７、Ｓ８）。アーム７の位置が合ったところで
治具ＡをＲＺ軸取付フランジ１８に確実に固定する。
【００２８】また、その位置でサーボモータ１４、１６
の移動パルス量をそれぞれＰ４１、Ｐ６１として記憶す
る（ステップＳ９）。同様に、治具Ｂを孔２１ｃの位置
に合うようにアームの位置を調節し（ステップＳ１０、
Ｓ１１）、サーボモータ１４、１６の移動パルス量をそ
れぞれＰ４２、Ｐ６２として記憶する（ステップＳ１
２）。図９は治具Ｂの先端部３１ａを孔２１ｂ、２１ｃ
の位置に合うようにアーム７の位置を調節する様子を示
す説明図である。
の移動パルス量をそれぞれＰ４１、Ｐ６１として記憶す
る（ステップＳ９）。同様に、治具Ｂを孔２１ｃの位置
に合うようにアームの位置を調節し（ステップＳ１０、
Ｓ１１）、サーボモータ１４、１６の移動パルス量をそ
れぞれＰ４２、Ｐ６２として記憶する（ステップＳ１
２）。図９は治具Ｂの先端部３１ａを孔２１ｂ、２１ｃ
の位置に合うようにアーム７の位置を調節する様子を示
す説明図である。
【００２９】つぎに、１パルス当たりの移動量、つまり
１パルス移動量（リードピッチ）を計算する（ステップ
Ｓ１３）。Ｒ軸の移動は２ヶのサーボモータ１４、１６
の同期動作で移動するようになっているが、２ヶのサー
ボモータ１４、１６の回転方向が同じである場合、Ｒ軸
方向に移動しないでＺ軸方向にのみ移動する（図３参
照）。Ｒ軸方向に移動するときは２ヶのサーボモータ１
４、１６の回転方向が逆になる場合であるので、それぞ
れのサーボモータ１４、１６の移動パルス量の差を取る
ことによりＲ軸の移動量が分かることになる。
１パルス移動量（リードピッチ）を計算する（ステップ
Ｓ１３）。Ｒ軸の移動は２ヶのサーボモータ１４、１６
の同期動作で移動するようになっているが、２ヶのサー
ボモータ１４、１６の回転方向が同じである場合、Ｒ軸
方向に移動しないでＺ軸方向にのみ移動する（図３参
照）。Ｒ軸方向に移動するときは２ヶのサーボモータ１
４、１６の回転方向が逆になる場合であるので、それぞ
れのサーボモータ１４、１６の移動パルス量の差を取る
ことによりＲ軸の移動量が分かることになる。
【００３０】距離ｌ１の位置でのサーボモータ１４、１
６の移動パルス量はそれぞれＰ４１、Ｐ６１であり、距
離ｌ２の位置でのサーボモータ１４、１６の移動パルス
量はそれぞれＰ４２、Ｐ６２であり、また、距離ｌ１、
ｌ２は既知の寸法であるから、距離ｌ＝ｌ１−ｌ２を移
動するために要するパルス量と移動距離ｌとの関係は、
１パルス移動量をＫｐとすると数式１に示すようにな
る。
６の移動パルス量はそれぞれＰ４１、Ｐ６１であり、距
離ｌ２の位置でのサーボモータ１４、１６の移動パルス
量はそれぞれＰ４２、Ｐ６２であり、また、距離ｌ１、
ｌ２は既知の寸法であるから、距離ｌ＝ｌ１−ｌ２を移
動するために要するパルス量と移動距離ｌとの関係は、
１パルス移動量をＫｐとすると数式１に示すようにな
る。
【００３１】
【数１】ｌ＝［（Ｐ４１−Ｐ６１）−（Ｐ４２−Ｐ６
２）］×Ｋｐ これにより、１パルス移動量Ｋｐは数式２で求められ
る。
２）］×Ｋｐ これにより、１パルス移動量Ｋｐは数式２で求められ
る。
【００３２】
【数２】 Ｋｐ＝ｌ／（Ｐ４１−Ｐ６１）−（Ｐ４２−Ｐ６２） つぎに、原点出し終了後のアーム７の位置を求める（ス
テップＳ１４）。原点長ｌ０の位置（原点位置）での各
サーボモータ１４、１６の移動パルス量は０であるの
で、距離ｌ１、ｌ２の位置でのサーボモータ１４、１６
の移動パルス量と、数式２で求めた１パルス移動量Ｋｐ
とから、数式３に示すように原点位置の距離ｌ０を求め
ることができる。
テップＳ１４）。原点長ｌ０の位置（原点位置）での各
サーボモータ１４、１６の移動パルス量は０であるの
で、距離ｌ１、ｌ２の位置でのサーボモータ１４、１６
の移動パルス量と、数式２で求めた１パルス移動量Ｋｐ
とから、数式３に示すように原点位置の距離ｌ０を求め
ることができる。
【００３３】
【数３】 ｌ１−ｌ０＝［（Ｐ４１−Ｐ６１）−０］×Ｋｐ ＝（Ｐ４１−Ｐ６１）×Ｋｐ ｌ０＝ｌ１−（Ｐ４１−Ｐ６１）×Ｋｐ または、 ｌ２−ｌ０＝［（Ｐ４２−Ｐ６２）−０］×Ｋｐ ＝（Ｐ４２−Ｐ６２）×Ｋｐ ｌ０＝ｌ２−（Ｐ４２−Ｐ６２）×Ｋｐ 上記方法によって求めた１パルス移動量Ｋｐと原点長ｌ
０をロボットコントローラ３５に記憶させる（ステップ
Ｓ１５）。これにより、座標変換のパラメータとして必
要な時に随時呼び出すことができ、目標位置に対して正
確にロボット１を移動させることができる。
０をロボットコントローラ３５に記憶させる（ステップ
Ｓ１５）。これにより、座標変換のパラメータとして必
要な時に随時呼び出すことができ、目標位置に対して正
確にロボット１を移動させることができる。
【００３４】このように、本実施の形態におけるロボッ
ト原点位置の較正方法によれば、簡単かつ確実に原点位
置を知ることができる。
ト原点位置の較正方法によれば、簡単かつ確実に原点位
置を知ることができる。
【００３５】尚、前記実施の形態におけるロボット原点
位置の較正方法では、Ｒ軸の移動方向およびフィンガー
取付位置が旋回軸の回転中心からオフセットされていな
い場合を示したが、Ｒ軸の移動方向およびフィンガー取
付位置が旋回軸の回転中心からオフセットされている場
合にも本発明を適用できる。図１０は他の実施の形態に
おけるフィンガー取付位置および旋回軸の回転中心と治
具Ａ１の形状とを示す説明図である。旋回軸の回転中心
からオフセット量Ｓでフィンガー取付ブラケット５８の
位置がずれている場合、オフセット量Ｓだけシフトした
治具Ａ１を用いることにより前記実施の形態と同様の較
正方法で、簡単かつ確実に原点位置を知ることができ
る。
位置の較正方法では、Ｒ軸の移動方向およびフィンガー
取付位置が旋回軸の回転中心からオフセットされていな
い場合を示したが、Ｒ軸の移動方向およびフィンガー取
付位置が旋回軸の回転中心からオフセットされている場
合にも本発明を適用できる。図１０は他の実施の形態に
おけるフィンガー取付位置および旋回軸の回転中心と治
具Ａ１の形状とを示す説明図である。旋回軸の回転中心
からオフセット量Ｓでフィンガー取付ブラケット５８の
位置がずれている場合、オフセット量Ｓだけシフトした
治具Ａ１を用いることにより前記実施の形態と同様の較
正方法で、簡単かつ確実に原点位置を知ることができ
る。
【００３６】
【発明の効果】本発明の請求項１に係るロボット原点位
置の較正方法によれば、ロボットに取り付けられたアー
ムの原点位置を較正するロボットの原点位置較正方法に
おいて、２点間の距離が既知であるそれぞれの位置に前
記アームの所定部位を移動させ、該アームの移動量と前
記２点間の距離とから単位移動距離を算出し、前記原点
位置から距離が既知である所定位置に前記アームを移動
させ、該アームの移動量と前記算出された単位移動距離
とから前記原点位置を較正するので、ロボットの組立精
度やプーリの加工精度を考慮することなく、ロボット原
点位置および単位移動距離を正確に求めることができ
る。したがって、指示された位置とロボットの実際の位
置とを正確に合わせることができる。
置の較正方法によれば、ロボットに取り付けられたアー
ムの原点位置を較正するロボットの原点位置較正方法に
おいて、２点間の距離が既知であるそれぞれの位置に前
記アームの所定部位を移動させ、該アームの移動量と前
記２点間の距離とから単位移動距離を算出し、前記原点
位置から距離が既知である所定位置に前記アームを移動
させ、該アームの移動量と前記算出された単位移動距離
とから前記原点位置を較正するので、ロボットの組立精
度やプーリの加工精度を考慮することなく、ロボット原
点位置および単位移動距離を正確に求めることができ
る。したがって、指示された位置とロボットの実際の位
置とを正確に合わせることができる。
【００３７】すなわち、あらかじめ距離が分かっている
２点間を移動させることにより、単位移動距離（リード
ピッチ）を正確に求めることができ、このようにして求
めた単位移動距離を用いて例えばタイミングベルトを十
字掛けした円筒座標型ロボットに適用することにより原
点出し終了後に既知の一点に移動させるのみで、ロボッ
トの原点位置を正確に知ることができる。
２点間を移動させることにより、単位移動距離（リード
ピッチ）を正確に求めることができ、このようにして求
めた単位移動距離を用いて例えばタイミングベルトを十
字掛けした円筒座標型ロボットに適用することにより原
点出し終了後に既知の一点に移動させるのみで、ロボッ
トの原点位置を正確に知ることができる。
【００３８】請求項２に係るロボット原点位置の較正方
法によれば、前記アームは、旋回軸を中心に回動自在か
つ該旋回軸の中心からオフセットした直角方向に移動自
在に設けられ、前記所定部位が移動する前記２点の位置
を前記オフセット量と等しく前記旋回軸の中心からオフ
セットした直角方向に設けたので、旋回軸の回転中心か
らオフセットした位置にフィンガーなどを有するロボッ
トの場合でも正確にロボットの原点位置を求めることが
できる。
法によれば、前記アームは、旋回軸を中心に回動自在か
つ該旋回軸の中心からオフセットした直角方向に移動自
在に設けられ、前記所定部位が移動する前記２点の位置
を前記オフセット量と等しく前記旋回軸の中心からオフ
セットした直角方向に設けたので、旋回軸の回転中心か
らオフセットした位置にフィンガーなどを有するロボッ
トの場合でも正確にロボットの原点位置を求めることが
できる。
【００３９】請求項３に係るロボット原点位置の較正方
法によれば、前記ロボットは円筒座標型ロボットである
ので、円筒座標型ロボットの場合に正確にロボットの原
点位置を求めることができる。
法によれば、前記ロボットは円筒座標型ロボットである
ので、円筒座標型ロボットの場合に正確にロボットの原
点位置を求めることができる。
【００４０】請求項４に係るロボット原点位置の較正方
法によれば、略十字形に懸架されるタイミングベルトを
一対の駆動手段によって駆動し、該駆動されるタイミン
グベルトにしたがって、前記アームを垂直方向および水
平方向に移動するべく前記一対の駆動手段を同期制御す
るので、アームの所定部位を垂直方向および水平方向に
移動させて所定の２点の位置に移動させることができ
る。
法によれば、略十字形に懸架されるタイミングベルトを
一対の駆動手段によって駆動し、該駆動されるタイミン
グベルトにしたがって、前記アームを垂直方向および水
平方向に移動するべく前記一対の駆動手段を同期制御す
るので、アームの所定部位を垂直方向および水平方向に
移動させて所定の２点の位置に移動させることができ
る。
【００４１】請求項５に係るロボット原点位置の較正装
置によれば、ロボットに取り付けられたアームの原点位
置を較正するロボットの原点位置較正装置において、２
点間の距離が既知であるそれぞれの位置に前記アームの
所定部位を移動させる第１の移動手段と、該アームの移
動量と前記２点間の距離とから単位移動距離を算出する
算出手段と、前記原点位置から距離が既知である所定位
置に前記アームを移動させる第２の移動手段と、該アー
ムの移動量と前記算出された単位移動距離とから前記原
点位置を較正する較正手段とを備えたので、ロボットの
組立精度やプーリの加工精度を考慮することなく、ロボ
ット原点位置および単位移動距離をを正確に求めること
ができる。したがって、指示された位置とロボットの実
際の位置とを正確に合わせることができる。
置によれば、ロボットに取り付けられたアームの原点位
置を較正するロボットの原点位置較正装置において、２
点間の距離が既知であるそれぞれの位置に前記アームの
所定部位を移動させる第１の移動手段と、該アームの移
動量と前記２点間の距離とから単位移動距離を算出する
算出手段と、前記原点位置から距離が既知である所定位
置に前記アームを移動させる第２の移動手段と、該アー
ムの移動量と前記算出された単位移動距離とから前記原
点位置を較正する較正手段とを備えたので、ロボットの
組立精度やプーリの加工精度を考慮することなく、ロボ
ット原点位置および単位移動距離をを正確に求めること
ができる。したがって、指示された位置とロボットの実
際の位置とを正確に合わせることができる。
【００４２】請求項６に係る較正用治具によれば、ロボ
ットに取り付けられたアームの原点位置を較正するため
に使用する較正用治具であって、前記アームの所定部位
を合わせるために中心間の距離が既知である２つの孔が
形成された基準プレートと、該基準プレートを前記ロボ
ットに取り付ける固定プレートとを備えたので、既存の
ロボットに取り付けてロボットの原点位置の較正に使用
できる。
ットに取り付けられたアームの原点位置を較正するため
に使用する較正用治具であって、前記アームの所定部位
を合わせるために中心間の距離が既知である２つの孔が
形成された基準プレートと、該基準プレートを前記ロボ
ットに取り付ける固定プレートとを備えたので、既存の
ロボットに取り付けてロボットの原点位置の較正に使用
できる。
【００４３】請求項７に係るロボットのアーム位置決め
装置によれば、原点位置が較正されたロボットのアーム
を所定位置に移動するロボットのアーム位置決め装置に
おいて、２点間の距離が既知であるそれぞれの位置に前
記アームの所定部位を移動させる第１の移動手段と、該
アームの移動量と前記２点間の距離とから単位移動距離
を算出する算出手段と、前記原点位置から距離が既知で
ある所定位置に前記アームを移動させる第２の移動手段
と、該アームの移動量と前記算出された単位移動距離と
から前記原点位置を較正する較正手段と、該較正された
原点位置および前記単位移動距離を記憶する記憶手段
と、該記憶された原点位置および単位移動距離に基づい
て、前記アームを所定位置に移動させる第３の移動手段
とを備えたので、アームを目標の位置に正確に位置決め
することができる。
装置によれば、原点位置が較正されたロボットのアーム
を所定位置に移動するロボットのアーム位置決め装置に
おいて、２点間の距離が既知であるそれぞれの位置に前
記アームの所定部位を移動させる第１の移動手段と、該
アームの移動量と前記２点間の距離とから単位移動距離
を算出する算出手段と、前記原点位置から距離が既知で
ある所定位置に前記アームを移動させる第２の移動手段
と、該アームの移動量と前記算出された単位移動距離と
から前記原点位置を較正する較正手段と、該較正された
原点位置および前記単位移動距離を記憶する記憶手段
と、該記憶された原点位置および単位移動距離に基づい
て、前記アームを所定位置に移動させる第３の移動手段
とを備えたので、アームを目標の位置に正確に位置決め
することができる。
【図１】円筒座標型ロボットおよびその原点位置を較正
する際に使用される治具Ａ、治具Ｂの構成を示す斜視図
である。
する際に使用される治具Ａ、治具Ｂの構成を示す斜視図
である。
【図２】円筒座標型ロボットの構成を示す正面図であ
る。
る。
【図３】同期制御される２つのサーボモータ１４、１６
の回転方向とＲ軸、Ｚ軸の移動方向の関係を示す説明図
である。
の回転方向とＲ軸、Ｚ軸の移動方向の関係を示す説明図
である。
【図４】ロボットの原点位置を較正する際に使用される
治具Ａの形状を示す正面図である。
治具Ａの形状を示す正面図である。
【図５】治具Ｂの形状を示す正面図である。
【図６】ロボットコントローラの構成を示すブロック図
である。
である。
【図７】ロボットの原点位置を実際に較正する手順を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図８】ロボットの原点位置を実際に較正する手順を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図９】治具Ｂの先端部３１ａを孔２１ｂ、２１ｃの位
置に合うようにアーム７の位置を調節する様子を示す説
明図である。
置に合うようにアーム７の位置を調節する様子を示す説
明図である。
【図１０】他の実施の形態におけるフィンガー取付位置
および旋回軸の回転中心と治具Ａ１の形状とを示す説明
図である。
および旋回軸の回転中心と治具Ａ１の形状とを示す説明
図である。
【図１１】従来のロボットの原点位置較正方法を示す説
明図である。
明図である。
１ ロボット ７ アーム １４、１６ サーボモータ １４ｄ、１６ｄ エンコーダ ２１ 基準プレート ２１ｂ、２１ｃ 孔 ２３ 固定プレート ３１ａ 先端部 Ａ、Ｂ 治具 ３５ ロボットコントローラ
Claims (7)
- 【請求項１】 ロボットに取り付けられたアームの原点
位置を較正するロボットの原点位置較正方法において、 ２点間の距離が既知であるそれぞれの位置に前記アーム
の所定部位を移動させ、 該アームの移動量と前記２点間の距離とから単位移動距
離を算出し、 前記原点位置から距離が既知である所定位置に前記アー
ムを移動させ、 該アームの移動量と前記算出された単位移動距離とから
前記原点位置を較正することを特徴とするロボットの原
点位置較正方法。 - 【請求項２】 前記アームは、旋回軸を中心に回動自在
かつ該旋回軸の中心からオフセットした直角方向に移動
自在に設けられ、 前記所定部位が移動する前記２点の位置を前記オフセッ
ト量と等しく前記旋回軸の中心からオフセットした直角
方向に設けたことを特徴とする請求項１記載のロボット
の原点位置較正方法。 - 【請求項３】 前記ロボットは円筒座標型ロボットであ
ることを特徴とする請求項１記載のロボットの原点位置
較正方法。 - 【請求項４】 略十字形に懸架されるタイミングベルト
を一対の駆動手段によって駆動し、 該駆動されるタイミングベルトにしたがって、前記アー
ムを垂直方向および水平方向に移動するべく前記一対の
駆動手段を同期制御することを特徴とする請求項１記載
のロボットの原点位置較正方法。 - 【請求項５】 ロボットに取り付けられたアームの原点
位置を較正するロボットの原点位置較正装置において、 ２点間の距離が既知であるそれぞれの位置に前記アーム
の所定部位を移動させる第１の移動手段と、 該アームの移動量と前記２点間の距離とから単位移動距
離を算出する算出手段と、 前記原点位置から距離が既知である所定位置に前記アー
ムを移動させる第２の移動手段と、 該アームの移動量と前記算出された単位移動距離とから
前記原点位置を較正する較正手段とを備えたことを特徴
とするロボットの原点位置較正装置。 - 【請求項６】 ロボットに取り付けられたアームの原点
位置を較正するために使用する較正用治具であって、 前記アームの所定部位を合わせるために中心間の距離が
既知である２つの孔が形成された基準プレートと、 該基準プレートを前記ロボットに取り付ける固定プレー
トとを備えたことを特徴とする較正用治具。 - 【請求項７】 原点位置が較正されたロボットのアーム
を所定位置に移動するロボットのアーム位置決め装置に
おいて、 ２点間の距離が既知であるそれぞれの位置に前記アーム
の所定部位を移動させる第１の移動手段と、 該アームの移動量と前記２点間の距離とから単位移動距
離を算出する算出手段と、 前記原点位置から距離が既知である所定位置に前記アー
ムを移動させる第２の移動手段と、 該アームの移動量と前記算出された単位移動距離とから
前記原点位置を較正する較正手段と、 該較正された原点位置および前記単位移動距離を記憶す
る記憶手段と、 該記憶された原点位置および単位移動距離に基づいて、
前記アームを所定位置に移動させる第３の移動手段とを
備えたことを特徴とするロボットのアーム位置決め装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2298896A JPH09193059A (ja) | 1996-01-17 | 1996-01-17 | ロボットの原点位置較正方法、その原点位置較正装置、較正用治具およびロボットのアーム位置決め装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2298896A JPH09193059A (ja) | 1996-01-17 | 1996-01-17 | ロボットの原点位置較正方法、その原点位置較正装置、較正用治具およびロボットのアーム位置決め装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09193059A true JPH09193059A (ja) | 1997-07-29 |
Family
ID=12097930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2298896A Pending JPH09193059A (ja) | 1996-01-17 | 1996-01-17 | ロボットの原点位置較正方法、その原点位置較正装置、較正用治具およびロボットのアーム位置決め装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09193059A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1938877A1 (en) * | 2006-12-27 | 2008-07-02 | Tomy Company, Ltd. | Robot toy and assembling method thereof |
| US7905760B2 (en) | 2007-12-07 | 2011-03-15 | Tomy Company, Ltd. | Robot toy and assembling method thereof |
| CN102862158A (zh) * | 2012-09-07 | 2013-01-09 | 北京商驰科技发展有限公司 | 一种单轴驱动平面运动的往复移送装置 |
| CN104552282A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-29 | 苏州工业园区超群自动化设备有限公司 | 用于注塑机铁棒整理上料的机器人 |
| CN106956253A (zh) * | 2017-04-19 | 2017-07-18 | 南京理工大学 | 三自由度柱坐标工业机器人 |
| CN108274459A (zh) * | 2018-01-05 | 2018-07-13 | 高创传动科技开发（深圳）有限公司 | 工业机器人的标定方法和系统 |
| CN113712672A (zh) * | 2021-11-04 | 2021-11-30 | 极限人工智能(北京)有限公司 | 一种原点位置校准方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN115038328A (zh) * | 2022-06-24 | 2022-09-09 | 东莞市南部佳永电子有限公司 | 一种插件机的标定方法 |
-
1996
- 1996-01-17 JP JP2298896A patent/JPH09193059A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1938877A1 (en) * | 2006-12-27 | 2008-07-02 | Tomy Company, Ltd. | Robot toy and assembling method thereof |
| US7862398B2 (en) | 2006-12-27 | 2011-01-04 | Tomy Company, Ltd. | Robot toy |
| US7905760B2 (en) | 2007-12-07 | 2011-03-15 | Tomy Company, Ltd. | Robot toy and assembling method thereof |
| CN102862158A (zh) * | 2012-09-07 | 2013-01-09 | 北京商驰科技发展有限公司 | 一种单轴驱动平面运动的往复移送装置 |
| CN104552282A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-29 | 苏州工业园区超群自动化设备有限公司 | 用于注塑机铁棒整理上料的机器人 |
| CN106956253A (zh) * | 2017-04-19 | 2017-07-18 | 南京理工大学 | 三自由度柱坐标工业机器人 |
| CN106956253B (zh) * | 2017-04-19 | 2019-06-25 | 南京理工大学 | 三自由度柱坐标工业机器人 |
| CN108274459A (zh) * | 2018-01-05 | 2018-07-13 | 高创传动科技开发（深圳）有限公司 | 工业机器人的标定方法和系统 |
| CN113712672A (zh) * | 2021-11-04 | 2021-11-30 | 极限人工智能(北京)有限公司 | 一种原点位置校准方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN115038328A (zh) * | 2022-06-24 | 2022-09-09 | 东莞市南部佳永电子有限公司 | 一种插件机的标定方法 |
| CN115038328B (zh) * | 2022-06-24 | 2023-09-08 | 东莞市南部佳永电子有限公司 | 一种插件机的标定方法 |
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