JP6245995B2 - Tool tip position detection method and detection device - Google Patents
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Description
本発明は、加工用のツールの先端位置を検出する方法及び装置に関し、特に、自動で組み立てや塗装等の加工を行う自動加工システムに用いるツールの先端位置の検出方法及び検出装置に関する。 The present invention relates to a method and an apparatus for detecting the tip position of a tool for machining, and more particularly to a method and an apparatus for detecting the tip position of a tool used in an automatic machining system that automatically performs machining such as assembly or painting.
自動で組み立て等を行う自動加工システムは、一般的には様々な工具であるツールを備えた産業ロボットが用いられており、ツールによる加工の精度を向上させるための位置調整のためにツールの先端位置の検出が行われる。先端位置の検出を行うツールとしては、例えば塗布用のノズル、ドリル、スクリュードライバー等のように、棒状又はピン状の形態をなすものが挙げられる。 In general, industrial robots equipped with tools, which are various tools, are used in automatic processing systems that automatically assemble and the like, and the tip of the tool is used for position adjustment to improve the processing accuracy of the tool. Position detection is performed. Examples of the tool for detecting the tip position include those having a rod-like or pin-like form such as a coating nozzle, a drill, and a screw driver.
ところで、ロボットを用いた自動加工システムのツールにおいて、部品交換の際の取付け誤差やツール寸法公差等の理由により、ツールの先端位置にずれを生じることがある。また、これらのツールをマイクロメーター単位の位置決め精度が必要とされる精密部品等の組み立てに利用する場合、高精度の位置決めが求められている。位置ずれによる加工精度の低下を防止するため、ツールの先端位置を検出し、位置ずれ量を求めてロボットへの教示位置を補正している。 By the way, in a tool of an automatic machining system using a robot, the tip position of the tool may be shifted due to reasons such as mounting errors when replacing parts and tool dimensional tolerances. Further, when these tools are used for assembling precision parts or the like that require positioning accuracy in units of micrometers, high-precision positioning is required. In order to prevent a reduction in machining accuracy due to the position deviation, the tip position of the tool is detected, the position deviation amount is obtained, and the teaching position to the robot is corrected.
従来、ツールの平面位置を検出する方法として、互いに直交する平面上のX,Y方向に移動可能なツールを、出光部と入光部間の光軸の遮光を感知する遮光式センサの光軸と交差させることで検出する方法が知られている(特許文献1参照)。ツールの位置は、ツールと遮光式センサの光軸と交差に対応して、駆動モータに設けられたエンコーダ等の位置検出装置の信号を読み取ることで検知される。そして、あらかじめ同様の動作を行った基準となる対象物との位置の差を演算し、演算した差を位置ずれ量として、ツールを移動させるアクチュエータの教示位置を補正することができる。 Conventionally, as a method for detecting the planar position of a tool, a tool that can move in the X and Y directions on planes orthogonal to each other is used. There is known a method of detecting by crossing (see Patent Document 1). The position of the tool is detected by reading a signal from a position detection device such as an encoder provided in the drive motor, corresponding to the intersection between the tool and the optical axis of the light shielding sensor. Then, it is possible to calculate a difference in position with a reference object that has been subjected to the same operation in advance, and to correct the teaching position of the actuator that moves the tool, using the calculated difference as a positional deviation amount.
しかしながら、従来技術の構成の場合、遮光式センサとツールの移動軸が2軸以上必要となると同時に、ツールのX,Y方向の位置を検出するために2対の遮光式センサが必要である。このため、コスト高になり、設置スペースをとるという問題がある。 However, in the case of the configuration of the prior art, two or more movement axes of the light shielding sensor and the tool are required, and at the same time, two pairs of light shielding sensors are necessary to detect the position of the tool in the X and Y directions. For this reason, there is a problem that the cost is increased and installation space is taken up.
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたもので、遮光式センサとツールの移動軸を減らすと共に、1対の遮光式センサでツールの先端位置を検出できるようにし、もって、位置検出に要するコスト及びスペースを削減できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and reduces the movement axis of the light-shielding sensor and the tool and makes it possible to detect the tip position of the tool with a pair of light-shielding sensors. The object is to reduce the cost and space required.
上記課題を解決するために、本発明の第1は、移動可能なツールの先端位置検出方法において、
ツールを回転軸周りに回転移動可能とし、前記と同じ回転軸周りに回転移動可能な基準部材を設けると共に、出光部と入光部間の光軸の遮光を感知する遮光式センサを、前記基準部材と前記ツールとを前記回転軸周りに回転移動させたときにそれぞれ前記光軸と2箇所で交差する位置に設け、
前記基準部材を所定の回転開始点から前記回転軸周りに回転移動させた時の回転半径Rと、前記回転開始点から前記遮光式センサの光軸との2箇所の交点までの各回転角θ1及びθ2とを既知としておき、
前記ツールを、前記と同じ回転開始点から前記回転軸周りに回転移動させて、前記遮光式センサの光軸と2箇所で交差させ、前記回転開始点から前記遮光式センサの光軸との2箇所の交点までの各回転角θ1’及びθ2’を測定し、該回転角θ1’及びθ2’と、前記回転半径Rと、前記回転角θ1及びθ2とから、前記基準部材の先端である基準点と、前記ツールの先端である検出点との位置ずれ量を算出する工程を有することを特徴とするツールの先端位置検出方法を提供するものである。
In order to solve the above problems, a first aspect of the present invention is a method for detecting the tip position of a movable tool,
A light-shielding sensor that senses light-shielding of the optical axis between the light exiting part and the light entering part is provided, and the tool can be rotated about the rotational axis, provided with a reference member that can be rotationally moved about the same rotational axis as described above. When the member and the tool are rotated around the rotation axis, the optical axis is provided at a position where it intersects at two locations,
Each rotation angle θ1 from a rotation radius R when the reference member is rotated about the rotation axis from a predetermined rotation start point to two intersections between the rotation start point and the optical axis of the light-shielding sensor. And θ2 are known,
The tool is rotated around the rotation axis from the same rotation start point as described above, intersects the optical axis of the light-shielding sensor at two locations, and 2 from the rotation start point to the optical axis of the light-shielding sensor. Measure the rotation angles θ1 ′ and θ2 ′ up to the intersection of the points, and based on the rotation angles θ1 ′ and θ2 ′, the rotation radius R, and the rotation angles θ1 and θ2, a reference that is the tip of the reference member The present invention provides a tool tip position detection method characterized by including a step of calculating a positional deviation amount between a point and a detection point which is the tip of the tool.
また、本発明の第2は、移動可能なツールの先端位置検出装置において、
前記ツールが回転軸周りに回転移動可能で、前記と同じ回転軸周りに回転移動可能な基準部材が設けられていると共に、出光部と入光部間の光軸の遮光を感知する遮光式センサが、前記基準部材と前記ツールとを前記回転軸周りに回転移動させたときにそれぞれ前記光軸と2箇所で交差する位置に設けられている一方、
前記基準部材を所定の回転開始点から前記回転軸周りに回転移動させた時の回転半径Rと、前記回転開始点から前記遮光式センサの光軸との2箇所の交点までの各回転角θ1及びθ2を記憶した制御部を備えており、
前記ツールを、前記と同じ回転開始点から前記回転軸周りに回転移動させて、前記遮光式センサの光軸と2箇所で交差させることで、前記回転開始点から前記遮光式センサの光軸との2箇所の交点までの各回転角θ1’及びθ2’が測定可能で、しかも該回転角θ1’及びθ2’と、前記回転半径Rと、前記回転角θ1及びθ2とから、前記基準部材の先端である基準点と、前記ツールの先端である検出点との位置ずれ量を算出可能であることを特徴とするツールの先端位置検出装置を提供するものである。
The second aspect of the present invention is a tip position detecting device for a movable tool,
A light-shielding sensor for sensing the light-shielding of the optical axis between the light-emitting part and the light-incident part, provided with a reference member that is capable of rotational movement about the rotational axis and a rotational member that can be rotated about the same rotational axis as described above Is provided at a position that intersects the optical axis at two locations when the reference member and the tool are rotated around the rotation axis, respectively,
Each rotation angle θ1 from a rotation radius R when the reference member is rotated about the rotation axis from a predetermined rotation start point to two intersections between the rotation start point and the optical axis of the light-shielding sensor. And θ2 stored therein, and
The tool is rotated around the rotation axis from the same rotation start point as described above, and intersects the optical axis of the light shielding sensor at two locations, so that the optical axis of the light shielding sensor is The rotation angles θ1 ′ and θ2 ′ up to the two intersections can be measured, and from the rotation angles θ1 ′ and θ2 ′, the rotation radius R, and the rotation angles θ1 and θ2, It is an object of the present invention to provide a tool tip position detecting device capable of calculating a positional deviation amount between a reference point which is a tip and a detection point which is the tip of the tool.
本発明の位置検出方法では、ツールの先端である検出点を、基準部材の回転軸と同じ回転軸周りに回転移動させて一対の遮光式センサの光軸上の異なる2箇所で遮光させる。そして、遮光した際の各回転角θ1’及びθ2’を検出し、予め既知としいている基準部材の先端である基準点の各回転角θ1及びθ2と半径Rにより、検出点と基準点の位置ずれ量を算出することができる。そのため、本発明では、1つの回転軸だけで位置を検出できると共に、一対の遮光式センサだけでX方向及びY方向の位置情報を正確に得ることが可能となる。その結果、低コスト及び狭いスペースで位置検出を行うことが可能となる。 In the position detection method of the present invention, the detection point, which is the tip of the tool, is rotated about the same rotation axis as the rotation axis of the reference member, and is shielded from light at two different locations on the optical axis of the pair of light shielding sensors. Then, the rotation angles θ1 ′ and θ2 ′ when the light is shielded are detected, and the positions of the detection point and the reference point are determined based on the rotation angles θ1 and θ2 and the radius R of the reference point that is the tip of the reference member that is known in advance. The amount of deviation can be calculated. Therefore, in the present invention, it is possible to detect the position with only one rotating shaft, and it is possible to accurately obtain position information in the X direction and the Y direction with only a pair of light shielding sensors. As a result, position detection can be performed at low cost and in a narrow space.
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明するが、本発明は下記実施形態に限定されない。なお、本明細書で特に図示又は記載されない部分に関しては、当該技術分野の周知又は公知技術を適用する。また、以下に参照する図面において、同じ符号は同様の構成要素を示す。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following embodiments. In addition, the well-known or well-known technique of the said technical field is applied about the part which is not illustrated or described in particular in this specification. In the drawings referred to below, the same reference numerals denote the same components.
まず、図1〜図3を用いて本発明の先端位置検出方法及び先端位置検出装置について説明する。なお、この実施形態の自動加工システム11は塗布システムである。この自動加工システム11では、下部にノズル1が接続されたシリンジ5が回転テーブル6に複数保持されている。本実施形態においては、複数配置されているノズル1のうち、1つが基準部材で、その先端である基準点12(図2、図4参照)の位置が、他のノズル1の先端である検出点13(図4参照)の位置を特定するための基準となる。この実施形態では基準部材として、位置検出をする対象のノズル1と同様のノズル1を使用しているが、例えばピンのような別部材を基準部材とし、その先端を基準点12としても良い。
First, the tip position detection method and tip position detection apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the
回転テーブル6は、垂直方向に伸びた回転軸周りに回転可能となっている。従って、この回転テーブル6に保持されたシリンジ5及び各シリンジ5の下部に接続されたノズル1も上記回転軸周りに回転するものとなっている。つまり、基準部材としているノズル1と、他のノズル1とは、同じ回転軸周りに回転移動可能となっている。各ノズル1は、その先端を上記回転軸方向に向けて下向きに設けられている。また、回転テーブル6を回転させるモータ17(図5参照)にはエンコーダ15(図5参照)が設けられており、回転テーブル6の回転角度を測定可能となっている。なお、本実施形態では総てのノズル1の回転軸でもある回転テーブル6の回転軸は垂直であるが、これを傾斜させておくこともできる。なお、以下の説明において「回転軸」とは回転テーブル6の回転軸を意味する。
The
遮光式センサ2は、出光部と入光部間の光軸3の遮光を感知するもので、図1及び図3に示すように、シリンジ5の下部に突出したノズル1の位置を検出できるように、回転テーブル6の下部に設置されている。この実施形態では、先端位置の検出対象をノズル1としているが、本発明の位置検出はノズル1以外のツールに適用することもできる。特に、棒状又はピン状のドリル、スクリュードライバー等のツールに好適に適用することができる。ツールの先端位置を検出することにより、ツールが加工対象に対して加工作業を行う位置を正しく特定することが可能となる。
The
遮光式センサ2は、図2及び図4に示すように、先端が基準点12となった基準部材であるノズル1と、先端が検出点13となった検出対象であるノズル1とを回転軸周りに回転移動させたときにそれぞれが光軸3と2箇所で交差する位置に設けられている。また、遮光式センサ2は、回転軸に対して光軸3が直交するように設けられており、しかも回転軸方向に移動可能となるよう、昇降可能な設置台7上に設けられている。設置第7を昇降させるモータ18(図5参照)にはエンコーダ16(図5参照)が設置されており、設置台7の昇降位置を検知して測定可能となっている。
As shown in FIGS. 2 and 4, the light-
図5に示すように、回転テーブル6を回転させるためのモータ17に設けられたエンコーダ15と、設置台7を昇降させるためのモータ18に設けられたエンコーダ16はそれぞれ制御部14に接続されている。エンコーダ15は回転角情報を制御部14へ送り、エンコーダ16は昇降位置情報を制御部14へ送るものとなっている。遮光式センサ2も制御部14に接続されており、ノズル1と光軸3の交差を感知した時にその旨の信号を制御部14へ送るものとなっている。制御部14は、モータ17,18及びロボット8に接続されており、予め記憶されている情報、エンコーダ15,16及び遮光式センサ2からの情報に基づいて、モータ17,18及びロボット8の作動を制御するものとなっている。また、制御部14は、後述する位置誤差を算出可能となっている。
As shown in FIG. 5, an encoder 15 provided in a motor 17 for rotating the
シリンジ5にはそれぞれ異なる塗布剤が充填されている。塗布を行う際には、必要な塗布剤が収納されたシリンジ5を制御部14が選択し、回転テーブル6を必要な回転角だけ回転させて、選択したシリンジ5を所定の位置へ回転移動させる。また、制御部14は、ロボット8を制御し、被塗布物9(図1参照)を所定の塗布位置へ移動させ、選択したシリンジ5のノズル1と被塗布物9を対向させて塗布を行うことになる。
次に、塗布についての一連の動作を説明する。 Next, a series of operations for application will be described.
まず、初めに、被塗布物9に塗布を行うノズル1の数だけ教示を行う。本実施形態においては、所定の1つのノズル1を教示用の基準部材とし、その先端を基準点12とする。また、基準点12の回転半径Rは予め計測して制御部14に蓄積しておく。ロボット8によって被塗布物9を移動させる塗布位置は、任意の位置に設定することができるが、ロボット8のアクセスしやすい位置に設定することが好ましい。また、この塗布位置の真上がノズル1の移動位置となり、塗布に使用する各ノズル1をこの位置に移動させることができるように位置情報を制御部14に記憶、蓄積させる。また、ロボット8においては、塗布位置における被塗布物9の向きや姿勢等の情報を教示する。教示した位置情報は、全て制御部14に蓄積される。
First, teaching is performed for the number of
教示が終了したら教示用の基準部材の先端である基準点12の先端位置検出を行う。先端位置検出動作については後ほど詳述する。
When the teaching is completed, the tip position of the
その後、塗布用のノズル1について同様に先端位置検出を行い、基準点12との位置誤差ΔX、ΔY、ΔZをそれぞれのノズル1について求め、図5の制御部14にその情報を蓄えておく。ここで、ΔXは光軸3に直交する方向の位置ずれ量、ΔYは光軸3に平行な方向の位置ずれ量(図4)、ΔZは回転軸方向のずれ量である。塗布に際しては、塗布教示位置からΔX、ΔY、ΔZの位置差分だけロボット8が補正移動し、正しい位置に保持された被塗布物9に対して塗布を行う。
Thereafter, the tip position of the
本発明の位置検出方法を詳細に説明する。 The position detection method of the present invention will be described in detail.
まず、初めに教示を行った教示用の基準部材としたノズル1の先端である基準点12の検出をする。制御部14から回転テーブル6に指令を出し、基準部材を所定の回転開始点10に移動させる。移動が終ると、制御部14から設置台7に指令を出し、位置検出装置2の光軸3が基準点12と交差できる高さまで上昇させる。
First, the
次に、回転テーブル6を回転させて、基準部材が遮光式センサ2の光軸3を横切るように移動させる。図2で示すように、先端が基準点12となった基準部材であるノズル1は光軸3と異なる2箇所で交差するが、そのうち最初の1箇所の交点について、時計回りと反時計回りの双方向から往復するように横切らせる。基準部材が光軸3を遮光したときのそれぞれのエンコーダの値を回転角情報として制御部14に記憶させ、時計回りと反時計回りでそれぞれ検出した測定値(回転角θ1a,θ1b)の平均値を回転角θ1(図4参照)として算出する。これは、双方向から横切った時の中心角度を算出することにより、基準部材であるノズル1と光軸3が交差した際の中心の角度を正確に算出するためである。制御部14は、算出を終えたら、回転テーブル6に指令を出し、算出した回転角θ1の位置にノズル1を移動させる。
Next, the rotary table 6 is rotated and moved so that the reference member crosses the
次に、その地点で、位置検出装置2が配置される設置台7を一旦降下させて、遮光されている光軸3をノズル1の先端側からノズル1との交差から外し、基準点12から離す。その後、設置台7を再度上昇させて再び光軸3をノズル1が遮った時のエンコーダ値を、基準点12の回転軸方向の位置(高さ位置Z)として制御部14に記憶させる。
Next, at that point, the
次に、回転テーブル6を更に時計回りに回転させ、光軸3とのもう1箇所の交点においても時計回りと反時計回りの双方向から往復するように横切らせ、上記と同様にして回転角θ2a,θ2bを測定し、回転角θ2(図4参照)を算出する。
Next, the rotary table 6 is further rotated clockwise so that it also traverses in both the clockwise and counterclockwise directions at the other intersection with the
以上のようにして、基準部材としたノズル1の先端である基準点12についての回転角θ1及びθ2、高さ位置Zを得ることができ、それぞれ制御部14で記憶し、蓄積する。
As described above, the rotation angles θ1 and θ2 and the height position Z with respect to the
次に、塗布用のノズル1について、上記と同様の検出及び測定を行い、図4に示される回転角θ1’及びθ2’と、高さ位置Z’を取得する。塗布用のノズル1が複数ある場合、総てのノズル1について同様のデータを取得する。これらのデータの取得は、いずれかのノズル1を基準部材に付け替えて測定し、基準部材のデータを得た後、基準部材を塗布用のノズル1に付け替えて測定することで塗布用のノズル1についてのデータを得るようにすることもできる。得られた回転角θ1’及びθ2’と、高さ位置情報Z’は、いずれも制御部14で記憶し、蓄積する。そして、既に測定済みの回転半径Rと、先に求めた回転角θ1及びθ2、高さ位置Zと、回転角θ1’及びθ2’、高さ位置Z’とから、基準点12に対する検出点13の位置ずれ量ΔX、ΔY、ΔZを求めることができる。
Next, detection and measurement similar to the above are performed for the
次に、位置ずれ量ΔX、ΔYの計算方法について説明する。前述した位置検出の一連の動作により取得した値を用いて、回転テーブル6の平面中心、つまり回転軸の中心を原点とし、光軸3と直交する軸をX軸、光軸3と平行な軸をY軸とする。また、図4に示すように、基準点12と光軸3との交点と原点を結ぶ直線と、X軸とがなす角度をA、検出点13と光軸3との交点と原点を結ぶ直線と、X軸とがなす角度をBとすると、
A=(θ2−θ1)/2
B=(θ2’−θ1’)/2
と表せる。
Next, a method for calculating the positional deviation amounts ΔX and ΔY will be described. Using the values obtained by the series of position detection operations described above, the plane center of the rotary table 6, that is, the center of the rotation axis is the origin, the axis orthogonal to the
A = (θ2−θ1) / 2
B = (θ2′−θ1 ′) / 2
It can be expressed.
一方、図4に示すように、基準点12と検出点13の回転角の誤差をφ、X軸と、回転開始点10と原点を結ぶ直線とがなす角をθ0とすると、
φ=θ0−θ1’−A
と表せる。
On the other hand, as shown in FIG. 4, if the rotation angle error between the
φ = θ 0 −θ1′−A
It can be expressed.
基準点12の回転半径をR、検出点13の回転半径をR’とすると、
RcosA=R’cosB
と表すことができるので、これを変形して
R’=RcosA/cosB
とすることができる。そして、予め教示した際に先端が基準点12となったノズル1の回転半径Rの値が既知であることにより、検出点13である塗布用のノズル1の回転半径R’を求めることができる。
If the rotation radius of the
RcosA = R'cosB
Can be expressed as follows, and this is modified to R ′ = RcosA / cosB
It can be. Then, when the value of the rotation radius R of the
また、X軸と、回転開始点10と原点を結ぶ直線とがなす角θ0は、
θ0=(θ1+θ2)/2
と表せる。
The angle θ 0 formed by the X axis and the straight line connecting the rotation start
θ 0 = (θ1 + θ2) / 2
It can be expressed.
従って、点Pが塗布位置だとすると、点P’は塗布用のノズル1の先端である検出点13の誤差位置であり、予め設定して記憶されている塗布位置の角度をθとすると、図4より、求めるべき検出点13と基準点12の位置ずれ量ΔX、ΔYは、
ΔX=R’cos(θ−θ0+φ)−Rcos(θ−θ0)
ΔY=R’sin(θ−θ0+φ)−Rsin(θ−θ0)
となる。
Therefore, if the point P is the application position, the point P ′ is the error position of the
ΔX = R′cos (θ−θ 0 + φ) −Rcos (θ−θ 0 )
ΔY = R′sin (θ−θ 0 + φ) −Rsin (θ−θ 0 )
It becomes.
以上の計算方法により、ノズル1を付け替えた際のノズル1の先端の基準点12と検出点13の位置ずれ量ΔX、ΔYを求めることができる。また、高さの位置ずれ量ΔZについては、単純に高さの差異を求めれば良い。回転テーブル6に配置されている他のシリンジ5においても、基準点12を基に、各シリンジ5に接続されているノズル3の先端である検出点13の位置検出を行い、上記計算方法で誤差を求めることにより位置ずれ量ΔX、ΔY、ΔZをそれぞれ求めることができる。
With the above calculation method, the positional deviation amounts ΔX and ΔY between the
求めたそれぞれの位置ずれ量であるΔX、ΔY、ΔZは、それぞれを制御部14に記憶・蓄積する。そして、実際に塗布を行う際には、教示用の基準部材であるノズルの先端の基準点12により教示した塗布位置から、検出点13である先端の位置ずれ量ΔX、ΔY、ΔZ分を制御部14がロボット8の教示点を補正して、補正した塗装位置に被塗布物9を移動させる。これにより、ノズル1交換時等に起こるノズル1の先端方向の基準位置からの位置ずれを解消し、被塗布物9に精度良く塗布を行うことが可能となる。
The obtained positional deviation amounts ΔX, ΔY, and ΔZ are stored and accumulated in the control unit 14, respectively. In actual application, the tip position deviation amounts ΔX, ΔY, and ΔZ corresponding to the detection points 13 are controlled from the application position taught by the
なお、上記実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。上記実施形態では、シリンジ5に接続されているノズル1を基準として稼働用の塗布ノズルに付け替えた際のノズルの先端の位置ずれ量を算出している。しかし、基準となる基準部材が光軸3を2箇所遮るように位置検出装置2を配置したシステムであれば、例えばドライバ等のネジ締めシステム等に適用することができる。
In addition, although this invention was demonstrated based on the said embodiment, this invention is not limited to this. In the said embodiment, the positional offset amount of the front-end | tip of the nozzle at the time of changing to the application nozzle for operation is calculated on the basis of the
また、この実施形態で説明した動作の順序は一例であり、順序は適宜変更することができる。さらに、高さ方向の誤差を検出しなくてよい場合は省略することもできる。 The order of operations described in this embodiment is an example, and the order can be changed as appropriate. Furthermore, when it is not necessary to detect an error in the height direction, it can be omitted.
1:ノズル、2:先端位置検出装置、3:光軸、5:シリンジ、6:回転テーブル、7:設置台、8:ロボット、9:被塗布物、10:回転開始点、11:自動加工システム、12:基準点、13:検出点、14:制御部、15,16:エンコーダ、17,18:モータ 1: nozzle, 2: tip position detection device, 3: optical axis, 5: syringe, 6: rotating table, 7: installation table, 8: robot, 9: workpiece, 10: rotation start point, 11: automatic processing System, 12: Reference point, 13: Detection point, 14: Control unit, 15, 16: Encoder, 17, 18: Motor
Claims (7)
ツールを回転軸周りに回転移動可能とし、前記と同じ回転軸周りに回転移動可能な基準部材を設けると共に、出光部と入光部間の光軸の遮光を感知する遮光式センサを、前記基準部材と前記ツールとを前記回転軸周りに回転移動させたときにそれぞれ前記光軸と2箇所で交差する位置に設け、
前記基準部材を所定の回転開始点から前記回転軸周りに回転移動させた時の回転半径Rと、前記回転開始点から前記遮光式センサの光軸との2箇所の交点までの各回転角θ1及びθ2を既知としておき、
前記ツールを、前記と同じ回転開始点から前記回転軸周りに回転移動させて、前記遮光式センサの光軸と2箇所で交差させ、前記回転開始点から前記遮光式センサの光軸との2箇所の交点までの各回転角θ1’及びθ2’を測定し、該回転角θ1’及びθ2’と、前記回転半径Rと、前記回転角θ1及びθ2とから、前記基準部材の先端である基準点と、前記ツールの先端である検出点との位置ずれ量を算出する工程を有することを特徴とするツールの先端位置検出方法。 In the method for detecting the tip position of a movable tool,
A light-shielding sensor that senses light-shielding of the optical axis between the light exiting part and the light entering part is provided, and the tool can be rotated about the rotational axis, provided with a reference member that can be rotationally moved about the same rotational axis as described above. When the member and the tool are rotated around the rotation axis, the optical axis is provided at a position where it intersects at two locations,
Each rotation angle θ1 from a rotation radius R when the reference member is rotated about the rotation axis from a predetermined rotation start point to two intersections between the rotation start point and the optical axis of the light-shielding sensor. And θ2 are known,
The tool is rotated around the rotation axis from the same rotation start point as described above, intersects the optical axis of the light-shielding sensor at two locations, and 2 from the rotation start point to the optical axis of the light-shielding sensor. Measure the rotation angles θ1 ′ and θ2 ′ up to the intersection of the points, and based on the rotation angles θ1 ′ and θ2 ′, the rotation radius R, and the rotation angles θ1 and θ2, a reference that is the tip of the reference member A tool tip position detection method comprising a step of calculating a positional deviation amount between a point and a detection point which is a tip of the tool.
前記ツールが回転軸周りに回転移動可能で、前記と同じ回転軸周りに回転移動可能な基準部材が設けられていると共に、出光部と入光部間の光軸の遮光を感知する遮光式センサが、前記基準部材と前記ツールとを前記回転軸周りに回転移動させたときにそれぞれ前記光軸と2箇所で交差する位置に設けられている一方、
前記基準部材を所定の回転開始点から前記回転軸周りに回転移動させた時の回転半径Rと、前記回転開始点から前記遮光式センサの光軸との2箇所の交点までの各回転角θ1及びθ2を記憶した制御部を備えており、
前記ツールを、前記と同じ回転開始点から前記回転軸周りに回転移動させて、前記遮光式センサの光軸と2箇所で交差させることで、前記回転開始点から前記遮光式センサの光軸との2箇所の交点までの各回転角θ1’及びθ2’が測定可能で、しかも該回転角θ1’及びθ2’と、前記回転半径Rと、前記回転角θ1及びθ2とから、前記基準部材の先端である基準点と、前記ツールの先端である検出点との位置ずれ量を算出可能であることを特徴とするツールの先端位置検出装置。 In the tip position detection device of the movable tool,
A light-shielding sensor for sensing the light-shielding of the optical axis between the light-emitting part and the light-incident part, provided with a reference member that is capable of rotational movement about the rotational axis and a rotational member that can be rotated about the same rotational axis as described above Is provided at a position that intersects the optical axis at two locations when the reference member and the tool are rotated around the rotation axis, respectively,
Each rotation angle θ1 from a rotation radius R when the reference member is rotated about the rotation axis from a predetermined rotation start point to two intersections between the rotation start point and the optical axis of the light-shielding sensor. And θ2 stored therein, and
The tool is rotated around the rotation axis from the same rotation start point as described above, and intersects the optical axis of the light shielding sensor at two locations, so that the optical axis of the light shielding sensor is The rotation angles θ1 ′ and θ2 ′ up to the two intersections can be measured, and from the rotation angles θ1 ′ and θ2 ′, the rotation radius R, and the rotation angles θ1 and θ2, A tool tip position detection device capable of calculating a positional deviation amount between a reference point which is a tip and a detection point which is a tip of the tool.
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