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 ロボットキャリブレーション ROCALシステム

ROCALシステム “製造ラインに設置されているロボットがロボットシミュレータ内のロボットと同じ動作をしてくれれば製造ラインでの再ティーチング工数が大幅に削減できるのに.. .” ロボットプログラミングのオフライン化を進めるとこのような問題にぶつかります。この問題を解決するのがROCALシステムです。 ROCALシステムはロボットの固体誤差、設置座標誤差、ツール寸法誤差を検出し6次元(X,Y,Z,ロール,ピッチ,ヨー)的に補正します。これにより現実のロボットにシミュレータ内の理想ロボットと同じ動作をさせることが できるようになります。

 システム構成

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 システム概要

ROCALシステムは、赤外線LED(発光ダイオー ド)をロボットに貼り付け、そのLEDからの赤外光を3つの超高精度リニアCCDカメラで測定することにより位置/姿勢情報を計測します。ROCALソフ トウエアは計測結果をもとにロボットの誤差要因を分解解析し、パラメータ化します。一方、ツール実寸法や製造ラインの基準座標とロボット設置座標の関係は 簡単にプローブで計測し補正します。計測時間も短く、1台のロボットの計測から設置座標計測、ツール寸法計測までが15分から30分程度で可能です。
次にROCALシステムは計測した誤差データをもとにロボットシミュレータで作成されたオフラインプログラム上の各点を動作させた時の位置と角度の誤差を予想し、その誤差を補正するためにロボットプログラムを修正します。
1台のROCALシステムで何台のロボットでもキャリブレーションすることができ ます。
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 主な用途

製造ラインにおけるロボットキャリブレーション
製造ラインにおけるツール先端(TCP位置)計測
製造ラインにおける基準座標とロボットベース座標の関係計測
製造ラインにおける治具計測
ロボットメーカーでの出荷前ロボットキャリブレーション
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 特 長

赤外線LEDを使用する非接触計測
製造ライン内に持ち込んで計測が可能なコンパクトなシステム
カメラを置くだけの簡単なセットアップ
X、Y、Z、ロール角、ピッチ角、ヨー角の6次元要素全てを計測し改善
ロボットの各軸、各リンクにおけるエンコーダ誤差、幾何学的誤差、伝達誤差、
   コンプライアンス誤差、カップリング誤差を検出し補正
ロボットの理想設置位置と実際の設置位置の誤差、理想寸法のツールと実際のツール寸法の
   誤差を補正
位置精度のみでなく姿勢精度も改善
オプションの追加で動的計測にも対応(ROBOSCOPE/ISO)
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 基本性能

カメラサイズ  114cm X 24cm X 26cm
カメラ重量  18Kg
コントローララックサイズ  62cm X 53cm X 46cm
コントローララック重量  38kg(PC,コントローラなど全て含む)
計測範囲と精度(絶対位置精度)  下記をご参照ください

■ 仕様

K600システム検出部
検出領域  下図のとおり
検出分解能  0.002mm (距離2.5m時)
絶対位置精度  下図の各レンジにおいて2σ値が次のとおり


レンジⅠ
レンジⅡ
レンジⅢ
1点精度
60μm+7μm/m
60μm+17μm/m
130μm+17μm/m
2点間距離計測精度
90μm+10μm/m
90μm+25μm/m
190μm+25μm/m

K400システム検出部
検出領域  下図のとおり
検出分解能  0.002mm (距離2.5m時)
絶対位置精度
(2σ値)
 1点精度:60μm
 2点間精度: 90μm+10μm/m

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 ロボット動作計測 ROBOSCOPE/ISOシステム

製造用ロボットがいかに正確に動作するかが、製造された製品の品質は大きく左右します。ロボットの精度を管理することは製造された製品の品質を コントロールする上で非常に重要な要素です。 特に6次元動作をする多関節ロボットではその精度管理を行なうために6次元計測(X、Y、Zの位置計測とロール、ピッチ、ヨー角の姿勢計測)が可能である ことが非常に重要です。ROBOSCOPE/ISOシステムは6次元の動的計測が可能であるシステムで、日本国内外のほとんどの主要ロボットメーカーで採 用されています。

 システム概要

ROBOSCOPE/ISOシステムは、赤外線LED(発光ダイオード)をロボットに取り付け、そのLEDからの赤外光を3つの超高精度リニアCCDカメラで測定することにより位置/姿勢情報を計測します。

ROBOSCOPEソフトウエアではロボット動作の汎用的な計測を、ISOソフトウエアではISO9283に対応した計測を行えます。どちらのソフトウエアも計測からWord形式でのレポート作成までが可能です。

ROBOSCOPE/ISOシステムでは絶対位置精度の計測はもちろん、ロボットの繰り返し精度の計測やオーバーシュート/アンダーシュートの計測をはじめ、高速サンプリングという特長を利用してロボットがトレースした座標のデータなどの計測が可能です。

ま た、今までは各ロボットメーカーでばらばらだったロボットの評価方法もISO9283によって統一される方向にあります。しかしISO9283に対応した 計測を行うことは非常に手間がかかります。ROBOSCOPE/ISOシステムはこの手間のかかる計測を最も簡単に行うことのできるシステムです。
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 主な用途

ロボット基礎研究
ロボット改善のための既存ロボットの計測
ロボットユーザへの性能試験データ提出
ロボットの比較評価
ISO9283完全対応計測
ロボットの運用における製造ラインでの計測
ロボットの個体差計測結果によるセレクション
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 特 長

赤外線LEDを使用する非接触計測
0.1mmの高精度計測
X、Y、Z、ロール角、ピッチ角、ヨー角の6次元を計測
動的な計測も可能なハイスピードサンプリング
製造ライン内に持ち込んで計測が可能なコンパクトなシステム
カメラを置くだけの簡単なセットアップ
オプションの追加でロボットキャリブレーションにも対応(ROCAL)
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 基本性能

カメラサイズ  114cm X 24cm X 26cm
カメラ重量  18Kg
コントローララックサイズ  62cm X 53cm X 46cm
コントローララック重量  38kg(PC,コントローラなど全て含む)
サンプリングレート  450Hz(3次元計測)、200Hz(6次元計測)
計測範囲と精度(絶対位置精度)  下記をご参照ください

■ 仕様

K600システム検出部
検出領域  下図のとおり
検出分解能  0.002mm (距離2.5m時)
絶対位置精度  下図の各レンジにおいて2σ値が次のとおり


レンジⅠ
レンジⅡ
レンジⅢ
1点精度
60μm+7μm/m
60μm+17μm/m
130μm+17μm/m
2点間距離計測精度
90μm+10μm/m
90μm+25μm/m
190μm+25μm/m
K400システム検出部
検出領域  下図のとおり
検出分解能  0.002mm (距離2.5m時)
絶対位置精度
(2σ値)
 1点精度:60μm
 2点間精度: 90μm+10μm/m
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