JPS586406A - ロボツトに依る検査方式 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発Ｕ月は複Ｈな形状の物体の寸法をロボツ）Ｋ依って
検査する方式に関するものである。

ロボ・ソトにしろ、三次元測定器にしろ、原点はロボッ
ト＠または、ｍ重器側で定めた点になっており、ワーク
の誤差を測定するのには不都合がある、座標のとり方に
ついても同様のことｉｃｒえる。

ワークの寸法誤差を測定しやす−位置に原点をとり、測
定しやすい方向に座標をとることのできる装置が、複雑
で大形のワークには特に必要である。

本発明の目的は測定対象のワークに原点をティーチし、
ワークに好適の座標軸をティー千すると、ワーク上の点
がすべて、上記原点と座標軸を基準として表示させるこ
とのできるロボットに依石検査方式を提供することにあ
る。

例えば１円筒を外部から測定する一合１両端面の中心を
結ぶ中心線をＸ軸とし、重力の方向をＺ鵬とし、Ｘ、Ｚ
Ｋ直角な方向をＹ軸として表示すると、各断面の中心の
ずれや半径の誤差が攻めやすＬ／−ｈ。

上記での測定を％ロボット先端に触手を特恵せてワーク
に接触すると同時に、上記のＸ、Ｙ、Ｚ座標で表示さ略
れば、最高点、最近点、最遠点等の座標を試行錯誤法で
簡単に求められる。

本発明を適用する非量産用ワークの一例を第１図に示す
。

第１図において％ａ、ｂ、ＣＩ／′ｉ母管と枝管の交点
で　湿曲線と呼ばれ、形状が複雑であるなめ、誤差があ
るｄ晦形曲線の形状が変わり、製品毎の品質にばらつき
を生じる。

母管は、長さ５ｍもめる場合があり、真円に１すること
が困難でかつ、中心線妙：第２図のように弯曲する場合
が多力。すなわら第２図の（Ｙ、Ｚ）平面で母管を切断
すると第３図のように変形して因ることが多込。

このようにとき、まずＺ方向の最大変位１ｋＺＯＷ。

Ｙ方向の最大変位ｍｙｏｗを見出して、ハンＶ　−等を
用−て修正し、中心Ｏからの半径の誤差がα５％以下に
なるようにする。

このような修正におＡでは、中心０からの寸法がすぐ読
み取れる装＃が必要であるが、従来の測定装置では、複
雑な計算と、最大変位の位置を見出すための高度の経験
を必要とし念。

本発明は以上のような問題を解消し、簡単に最大変位点
を見出すなめのものである。このため第１図の母管の両
瑞Ｘ、、Ｘ、を求心つかみ装置で固定し、一端の中心Ｘ
、を原点、Ｘ、Ｘ□′ｆ：Ｘ軸として記憶し、それ以後
に測定されたすべての点を一ヒ記原点とＸ軸を基準に表
示できるようにする。

上８犯に示した機能を満足する装置の一実施例を第４図
に示す。

第４図におりて、走行台２の位置はエンコーダ４により
測定される。この方向をＸ軸と呼びａ検出値出値をＸ′
とする。、昇降台５υ位置は、エンコーダ７により測定
され、そり方向をＺ′軸と呼び検出値Ｉ＆：ｚと呼ぶ、
　ｆｆ１ｌ後軸９の位Ｊは、エンコーダ１１により測定
されその方向ｆ：ｙ’軸と呼び検出値をｙと呼ぶ。触手
１４ｖ％Ｊ灰シまψと０で表＝１′）される。

φ、＃はエンコーダ１５．１３で検出する。

上記Ｘ、ｙ＊ｚの１ｆαは、腕１４の回転中心Ｐの位置
として換算されている。測定される位置は触手１６の先
端見の座標を（Ｘ／、Ｙ’、Ｚ勺とするとＸ＃　ｙａ　
ｚとの開に下記の開係がある。但しθはＸ軸に対して腕
１４の成す角である。

上記（１）は、ロボットの触手Ｑの位置であるが、ワー
クの寸法誤差を知る冷めには、補正計算をして表示する
必要がある。

上記の目的のなめ、測定されるワークの位置を（Ｘ、Ｚ
、Ｚ）で示すこととし、下記のような未定定数ｘａ、ｙ
ａ、Ｚａを（１）式に加えて、ワーク上に、原点を指定
したとき（原点ティーチと呼ぶ）Ｘａ、Ｙａ、ｚａ４ｒ
自動的に計算され記憶されるようにする。すなわち（１
）を と与えておく。ここで、ａおよびｂは、ワーク上の座標
とロボットの座標のずれを補正する補正項である。

原点ティーチのときには、ロボットの位置記憶のステッ
プ番号を０とし、そのとき触手を位置決めして、原点テ
ィーチモードでティーチングする。

第１図の各エンコーダの［Ｘ・＋　７ｅ　＊　ｚ・、デ
・。

０、とはステップ１に記憶され、その値とＲ，ｒおよび
ｘ−ｙ−ｚ＝０により が計算され、ｘａ、ｙａ、ｚａが定数としてステップ番
号とは異なるエリアに記憶される。

上記のフローチャートを第５図に示す。

上記のｘ−ｙ−ｚ＝ｏの位ｔＪｉは、母管の一端の中心
とする。さらに母管の他端の中心（基準点と呼ぶ）をテ
ィーチすることにより、母管の中心線をＸ軸として、ワ
ークの寸法を求めることができる。

すなわち、母管の他端の中心におけるエンコーダの値（
Ｘ＋　ｅ　Ｌ　＋　Ｚｌ　１　９’ｌ　＋　　θｌ　）
とＲｏｒおよびＸ−（ｘ、　−ｘ、　）＋（ｒ−４−Ｒ
ｃｏｓ９．　）ｃｏｓθｒ　　（ｒ＋Ｒｃｏｓψ、）ｃ
ｏｓθ、、ならびに式（３）及びｙ−ｚ−ｏを（２）に
代入し、ａおよ、びｂを求める。基準点をティーチする
に先立って可能なかぎり、走行台と母管の中心線は平行
になるようＩｌｍするのがの上筒しす。

このように、原点と基準点をティーチしておけば、ワー
クの位置をすべて上記母管の中心線をＸ軸として測定す
るなめυ準備が完了したことになる。

上記０７０−チヤートは第６図に示す。

ステップ３以後は、ワーク上の位置を触手で指示して、
ティーチしてｂけば、（２）により（Ｘ、Ｙ。

２）のｔｉボ次々に記憶される。

必要なワーク上の位置のテイーナ後、ＲＥＡＤモードに
して、ワークの位置を読み出す、このと＃、ワークの位
置は（Ｘ、Ｙ、Ｚ）で表示される。

なお、触手を接触センナとし、各ステップの位置（ｘｉ
　、ｙｉ　、　ｚｉ　、デｊ−，−１）から接触センサ
の方向に動かしてワークを接触させ、その時の位置を・
（Ｘ、Ｙ、Ｚ）で記憶させるようにすることができる。

このようにすれば、従来のロボットボ、各ステップの位
置（Ｘｉ、、７１．Ｚｉ、ψ：ｌＬ、＃ｉ、）の点で、
ステップの順に作業をして−くのと全く同じ原理で接触
センサを使用して、ワークの自動検査をしてｂくことが
できる。

さらに、上記の夾施例の説明におりては、ロボットは（
Ｘ　＊　Ｖ　−Ｚ　ｅ　？　＊　’　）の直角座標系の
５軸構造であったが、関節形構造でも、軸数を４軸にし
ても本発明を適用することができる。またロボットの位
置を記憶するときには、必ずしも（Ｘ。

Ｙ、Ｚ）でなく、（Ｘ　ｍ　７　＊　ｚ＋　Ｆ　＊　’
　）で記憶し、表示する直前に式（５）を用りて計算し
くＹ、Ｙ。

Ｚ）で表わしても良い。また表示される座標も（Ｘ、Ｙ
、Ｚ）の直交座標のみでなく円筒座標、極座標を用すて
表示しても本発明の本質から逸脱するものでないことは
明らかである。

本発明によればワーク中にはじめに、原点と基準点をテ
ィーチすることにより、ワーク中に座標軸と座標軸上の
原点を与えることができ、このためワーク上のすべての
点を座標軸を基準として表示することができ、寸法検査
に最も重要な最大変位位置を簡単に知ることができる。

ので作業現場の検査装置として好適である。

さらに、本発明の＋Ｍ能を、従来の産業用ロボットに付
加すれば、ワーク形状を一定にすることの困難な非量産
のワークを測定し、−足のｆｆｇ４１内に入ったことを
確認することができるので、非量産ワークの品質の向上
がはかられ、また自動化が促進される、 な≧触手としては接触式のものの他に、非接触式のもの
も使用可能である。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の説明に用ηたワーク例、第２図は、
１＠１図の中心線の変形を示すＭ、第３図は、第１図の
断面の一例である。第４図は、本発明の一実施例％第５
図は、原点のティーチの念めのフロ−９ヤード、＠６図
は、基準点のティーチのためのフローチャートである。 ２．５．９はロボットの軸、１４は手首、１６は触手で
ある。 第１瓢 第４図 才５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 本体５軸と手首に少くとも１１１１を有し、前記手首先
   端に触手を備え、且２該触手先増の位置を表示する機能
   を有するロボットの動作範囲の中の１点を原点とし、他
   の１点を基準点とすることにより、該原点と該基準点を
   通る直線を座標軸となし。 該原点と該基準点とｔあらかじめ記憶させ、その後に位
   置決めされた点は、該原点を原点とし、該座σ軸を基準
   の座標として、記録できるようにしたロボット（ｆＣ依
   す検査方式。