座標系（ベース/ツール/ワーク）

座標系とは、ロボットの位置や姿勢を数値で定義するための基準枠組みです。

産業用ロボットでは主に「ベース座標系」「ツール座標系（TCP）」「ワーク座標系」の3種類が使用されます。

これらの座標系を適切に設定することで、高精度な位置決めと再現性のある動作が可能になります。

■ベース座標系（Base Coordinate System）

ベース座標系は、ロボット本体を基準とした固定座標系です。通常、ロボット設置面を原点とし、工場レイアウト全体の基準になります。

主な用途

・ロボット全体の位置管理

・セルレイアウト設計

・安全エリア設定

設置ズレは全動作に影響するため、初期設定が重要です。

■ツール座標系（Tool Coordinate System）

ツール座標系は、ロボット先端工具（TCP）を基準とした座標系です。溶接トーチ先端やグリッパー中心など、実際に作業する点を原点とします。

主な用途

・加工

・溶接軌道制御

・姿勢補正

・工具交換対応

TCPの誤設定は加工精度低下や衝突リスクにつながります。

■ワーク座標系（Work Coordinate System）

ワーク座標系は、対象物（ワーク）を基準に設定される座標系です。治具やテーブル位置に合わせて設定します。

主な用途

・ワーク個体差補正

・段取り替え対応

・複数品種対応

ワーク座標を変更することで、プログラムを修正せずに対応可能です。

■3つの座標系の関係性

ロボット動作は、

ベース座標＋ ワーク座標＋ ツール座標

の組み合わせで計算されます。

正確な座標設定が、再現性と精度を支えます。

■設計時の重要ポイント（プロ視点）

検討すべき要素は以下です。

・設置精度

・TCPキャリブレーション

・治具位置精度

・再現性

・温度変化影響

特に重要なのは、TCPとワーク座標の整合性管理です。

誤差が累積すると加工不良や干渉事故の原因になります。

■協働ロボットでの注意点

協働用途では、

・安全エリア設定

・接触制御との整合

・ISO 10218／ISO/TS 15066適合

を考慮する必要があります。

座標系の誤設定は安全リスクにも直結します。