CR3 位置決め精度調査

Z方向位置決め精度調査(22年8月)

導入した協働ロボットDobot CR3Sで今後どの工程で使用可能か判断するため、位置決め精度の確認を実施。
まずは測りやすいZ方向の位置決め精度を確認した。

実施方法

  • 協働ロボットのエンドエフェクタにデジタルゲージを取り付け。
    • デジタルゲージ SONY DG10B(分解能1μm)
  • 平面度の良好なプレートを準備
    • 今回はミスミの研磨プレート NAK55SP-200-200-15(平面度 15μm/100mm以下)で代用
  • プレートはベース座標系のXY平面にほぼ平行に設置
  • 基準となる任意の点においてデジタルゲージをプレートにある程度接触するまで移動し
    デジタルゲージの値をゼロセットする。
  • X,Yを5mmピッチで移動し、デジタルゲージの値を記録する(X=5~190、Y=5~190:ワーク座標系)
測定姿勢
デジタルゲージ取付
座標系

測定結果

  • 最大値は105μm、最小値は-272μm
  • Y軸方向に若干傾きがあるため、Z方向に関して言えば±0.15mm程度の位置決め誤差があると考えられる。
  • 測定値に規則的なバラツキが見られる。
  • 各ジョイント角度とZ高さで分類するとJ1とj5は相関がなさそう
  • J3で見ると1.8°ピッチでピークが現れることがわかる。

追加調査1

  • 【実施内容】Z軸の変位に対してのJ2、J3、J4角度の影響を確認する。
    • ロボット姿勢、仕様機器とうは前評価と同じ。
    • ベース座標系X方向に0.1mmで軸駆動し、その際のデジタルゲージの値を読み込む。
      -①
    • ①の座標を基準とし、その座標において、J2軸、J3軸、J4軸をそれぞれ+0.5°駆動した際のデジタルゲージの値を読みこみ比較を行う。
  • 【結果】J3軸に影響している可能性が高い。(添付ファイル参照)

追加資料2

  • J4軸の回転精度による誤差調査
    • 1.8°周期でZ方向での振れが見られる。
      • 角度の遅れ、進みが発生?
  • J2軸の回転精度による誤差調査
    • 1.8°周期でZ方向での振れが見られる。
  • J3軸の回転精度による誤差量の変化
    • 1.8°周期でZ方向での振れが見られる。

追加資料3

  • 追加資料2のように、1.8°周期で角度に誤差が生じるとすると演算によりZ座標に生じる誤差をシミュレーションすることができ、実施結果を下に示す。
    • 実測値に似た分布がシミュレーションできた。

追加資料4(’22年12月26日追記)

  • 追加資料2で推定した角度誤差を指令値に反映し、プレート上で長さ20mmの範囲で1mmピッチでプレートと平行に駆動させ、前述と同様にデジタルゲージでの高さ測定を行った。
  • 高さ方向のバラツキは1/3~1/2程度になっている。