JPS6149075B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6149075B2
JPS6149075B2 JP4873977A JP4873977A JPS6149075B2 JP S6149075 B2 JPS6149075 B2 JP S6149075B2 JP 4873977 A JP4873977 A JP 4873977A JP 4873977 A JP4873977 A JP 4873977A JP S6149075 B2 JPS6149075 B2 JP S6149075B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
arm
horizontal
robot
arms
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP4873977A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS53136258A (en
Inventor
Toshio Oogake
Mitsuyoshi Obata
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Kobe Steel Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP4873977A priority Critical patent/JPS53136258A/en
Publication of JPS53136258A publication Critical patent/JPS53136258A/en
Publication of JPS6149075B2 publication Critical patent/JPS6149075B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/02Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type
    • B25J9/04Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type by rotating at least one arm, excluding the head movement itself, e.g. cylindrical coordinate type or polar coordinate type
    • B25J9/041Cylindrical coordinate type
    • B25J9/042Cylindrical coordinate type comprising an articulated arm

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は組立用ロボツト、特に多関節作動アー
ム部及び垂直軸を備えた記憶・再生型組立用ロボ
ツトに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION OBJECTS OF THE INVENTION (Industrial Field of Application) The present invention relates to an assembly robot, and more particularly to a memory and replay type assembly robot having an articulated operating arm and a vertical axis.

(従来の技術) 現在、工場生産の自動化に対処してロボツトが
採用されるようになつてきた。そして、この自動
化の作業工程の一つに自動組立作業がある。
(Conventional technology) Currently, robots are being adopted to cope with the automation of factory production. One of the work processes of this automation is automatic assembly work.

ところで、自動組立作業の基本となるのは軸と
穴との嵌合作業であり、この嵌合作業を自動的に
行うために組立用ロボツトが用いられている。こ
のような組立用ロボツトとしては例えば特開昭49
−113366号公報に記載された反力検知装置が知ら
れている。
Incidentally, the basis of automatic assembly work is the fitting work between shafts and holes, and assembly robots are used to automatically perform this fitting work. An example of such an assembly robot is the Japanese Patent Laid-open Publication No. 49
A reaction force detection device described in JP-A-113366 is known.

次に、上記公報に記載された組立用ロボツトを
第3図を参照して説明する。同図において、位置
決め機構部23は駆動軸23aをそれぞれX方
向,Y方向及びZ方向に駆動するためのステツプ
モータ23X,23Y,23Zを含んでいる。こ
れらのステツプモータ23X,23Y,23Zは
それぞれの制御回路25X,25Y,25Zから
の出力により制御される。この例では、駆動軸2
3aがX,Y,Zの直交座標系に従つて駆動され
る。保持機構部22は嵌合物体21をつかむ指2
2bと、この指22bを固定する平板22aとか
ら構成されている。また、この平板22aと駆動
軸23aとは十文字形状の板ばね24により結合
され、この板ばね24の表面には歪計素子26が
装着されている。駆動軸23aに固定された平板
29の四隅には棒状の部材28が丁度平板22a
の四隅に設けられた貫通孔22cに挿入されるよ
うに設けられている。また、棒状部材28にはそ
の周囲を取りまくようにスプリング27が設けら
れている。平板22aの下面の各貫通孔22cの
位置にマイクロスイツチ30が取り付けられ、棒
状部材28の先端部により動作せしめられる。
Next, the assembly robot described in the above publication will be explained with reference to FIG. In the figure, the positioning mechanism section 23 includes step motors 23X, 23Y, and 23Z for driving the drive shaft 23a in the X direction, Y direction, and Z direction, respectively. These step motors 23X, 23Y, 23Z are controlled by outputs from respective control circuits 25X, 25Y, 25Z. In this example, drive shaft 2
3a is driven according to an X, Y, Z orthogonal coordinate system. The holding mechanism section 22 has fingers 2 that grip the fitting object 21.
2b, and a flat plate 22a to which the finger 22b is fixed. Further, the flat plate 22a and the drive shaft 23a are coupled by a cross-shaped leaf spring 24, and a strain meter element 26 is mounted on the surface of the leaf spring 24. At the four corners of a flat plate 29 fixed to the drive shaft 23a, rod-shaped members 28 are attached to the flat plate 22a.
It is provided so as to be inserted into through holes 22c provided at the four corners of. Further, a spring 27 is provided around the rod-shaped member 28 so as to surround it. A microswitch 30 is attached to the position of each through hole 22c on the lower surface of the flat plate 22a, and is operated by the tip of the rod-shaped member 28.

嵌合物体21と対象物体20とが接触していな
い状態においては、保持機構部22は位置決め機
構部23の駆動軸23aから4枚の板ばね24に
より吊るされたようになつているが、Z軸のサー
ボモータ23Zにより次第に物体21を下降させ
物体20と接触させるとばね24及び27が収縮
し始める。この状態で歪計素子26から信号を生
じ位置決め機構部23と保持機構部22との相対
的な位置関係及びたわみを知ることができる。さ
らにZ軸のステツプモータ23Zを駆動して駆動
軸23aを更に下降すると棒状部材28の先端が
マイクロスイツチ30に接触し、これを動作させ
る。従つて、このマイクロスイツチ30の出力信
号によりZ軸のステツプモータ23Zの駆動を制
御すれば物体20,21との間に過大な押し付け
力が加わるのを防止することができる。
When the fitting object 21 and the target object 20 are not in contact with each other, the holding mechanism section 22 is suspended from the drive shaft 23a of the positioning mechanism section 23 by four leaf springs 24. When the object 21 is gradually lowered by the shaft servo motor 23Z and comes into contact with the object 20, the springs 24 and 27 begin to contract. In this state, a signal is generated from the strain meter element 26, allowing the relative positional relationship and deflection between the positioning mechanism section 23 and the holding mechanism section 22 to be known. Further, when the Z-axis step motor 23Z is driven to further lower the drive shaft 23a, the tip of the rod-shaped member 28 comes into contact with the micro switch 30, which is activated. Therefore, if the drive of the Z-axis step motor 23Z is controlled by the output signal of this microswitch 30, it is possible to prevent excessive pressing force from being applied between the objects 20 and 21.

次に、上記従来の反力検知装置の作用について
説明する。
Next, the operation of the conventional reaction force detection device described above will be explained.

まず、保持機構部22によつて嵌合物体21を
つかんだ後、あらかじめ予想される穴20aの中
心位置のバラツキの範囲外の特定の位置に置く。
そして、次のステツプではこの状態で嵌合物体2
1に(−Z)方向にある程度の押しつけ力を加え
ながら穴20aの中心位置の方向に駆動軸23a
を移動せしめる。位置決め機構部23と保持機構
部22とは前述のように弾性支持体24を介して
結合されているので、駆動軸23aを図のX方向
に移動すると嵌合物体21は傾斜した姿勢で押し
つけられながら引きづられる。そして、穴20a
の中心位置付近に嵌合物体21がきたとき、その
先端部分が弾性支持体24のバネ力で穴20aの
中に引きずり込まれ、嵌合物体21と穴20aと
の概略位置合わせが行われる。
First, after the fitting object 21 is grasped by the holding mechanism section 22, it is placed at a specific position outside the range of the expected variation in the center position of the hole 20a.
In the next step, the mating object 2 is
1 in the direction of the center of the hole 20a while applying a certain amount of pressing force in the (-Z) direction.
to move. As described above, the positioning mechanism section 23 and the holding mechanism section 22 are coupled via the elastic support 24, so when the drive shaft 23a is moved in the X direction in the figure, the mating object 21 is pressed in an inclined position. I was dragged along. And hole 20a
When the fitting object 21 comes to the vicinity of the center position, its tip portion is dragged into the hole 20a by the spring force of the elastic support 24, and the fitting object 21 and the hole 20a are roughly aligned.

さらに、次のステツプでは、位置決め機構部2
3における駆動軸23aと、嵌合物体21の軸心
とが一致するように該駆動軸23aのX方向及び
Y方向の修正動作が行われる。しかる後、さらに
嵌合物体21に下方(−Z方向)に除々に力を加
え、必要に応じて上記修正動作を繰り返しながら
対象物体20の穴20aに除々に挿入していく。
この挿入の途中で不完全な状態のまま必要以上に
嵌合物体21に力を加えた場合固着状態になつて
しまい挿入不可能となる。また、該物体21又は
20が破壊される恐れもある。これを防ぐため、
例えば弾性支持体24で、対象物体20からの反
力を検出し、該反力が一定値以上になつた時には
下方へ押しつけ力を弱め、再び駆動軸23aと嵌
合物体21との軸心を一致せしめるための修正動
作が行われる。このような動作を繰り返しながら
嵌合物体21は対象穴20aに挿入される。
Furthermore, in the next step, the positioning mechanism section 2
Correcting operations of the drive shaft 23a in the X direction and the Y direction are performed so that the drive shaft 23a in FIG. 3 and the axis of the fitting object 21 coincide with each other. Thereafter, force is gradually applied downward (-Z direction) to the fitting object 21, and the fitting object 21 is gradually inserted into the hole 20a of the target object 20 while repeating the above correction operation as necessary.
If more force than necessary is applied to the fitting object 21 in the incomplete state during this insertion, the fitting object 21 becomes stuck and cannot be inserted. Furthermore, there is a possibility that the object 21 or 20 may be destroyed. To prevent this,
For example, the elastic support 24 detects a reaction force from the target object 20, and when the reaction force exceeds a certain value, the downward pressing force is weakened, and the axis of the drive shaft 23a and the fitting object 21 is aligned again. Corrective actions are taken to achieve a match. While repeating such operations, the fitting object 21 is inserted into the target hole 20a.

以上の説明から分るように、上記した従来の反
力検知装置は、物体の保持機能と駆動軸との間に
X,Y,Z方向の反力を検出するセンサー機構を
設けており、これらセンサーの出力信号で駆動軸
を制御して軸を穴へ装入する作業を行わせてい
る。したがつて、この反力検知装置を用いるとミ
クロン単位の精度で装入を行うことが可能である
が、工具が穴に一致するようにするための特殊な
センサーを必要としており、これにより反力検出
装置自体も複雑となるとともに組立作業速度が遅
いという問題があつた。
As can be seen from the above explanation, the conventional reaction force detection device described above is provided with a sensor mechanism for detecting reaction forces in the X, Y, and Z directions between the object holding function and the drive shaft. The output signal from the sensor controls the drive shaft to insert the shaft into the hole. Therefore, using this reaction force sensing device, it is possible to perform charging with micron precision, but it requires a special sensor to ensure that the tool matches the hole, which prevents the reaction force from being charged. There were problems in that the force detection device itself was complicated and the assembly work speed was slow.

また、従来の記憶・再生型組立用ロボツトのテ
イーチング方式には、大別して、ロボツトの作動
アームを手動で現物の軌跡に沿つて動かすかまた
はマスターレイブ式により動かし、記憶装置でそ
の動作手順を記憶させる倣い方式と、ロボツトの
作動アームの動きを演算したうえ、その動作手順
を記憶させる数値制御方式がある。
Furthermore, conventional teaching methods for memory/reproduction type assembly robots can be roughly divided into two methods: one in which the operating arm of the robot is moved manually along the trajectory of the actual object, or the other is moved using a master rave method, and the operating procedures are stored in a memory device. There is a numerical control method that calculates the movement of the robot's actuating arm and then stores the operating procedure.

しかし、いずれのテイーチング方式であつて
も、ロボツトは3次元方向の動作を行なわなけれ
ばならず、そのために各々の軸方向の変位量を正
確に記憶・再生するようなテイーチングでなけれ
ばならない。
However, with either teaching method, the robot must perform movements in three-dimensional directions, and for this purpose, the teaching method must be such that the amount of displacement in each axial direction can be accurately memorized and reproduced.

しかるに、従来、工業用ロボツトとして広く採
用されている関節型の多くは、ロボツト本体部分
の多関節アーム部でX,Y,Z軸の3軸方向の3
自由度を備え、ロボツト本体の先端部に装着され
た把持具等の治工具装置からなる手首部分で、さ
らにO,Y,Z軸の3軸方向の3自由度を備えて
おり、合せて6自由度からなつている。このた
め、従来の関節型工業用ロボツトは倣い方式のテ
イーチングは可能であるが、数値制御方式による
テイーチングは6元6次方程式という複雑な演算
式に対処するためその記憶容量が大きくなり、数
値制御によるテイーチングは不可能であつた。
However, most of the articulated robots that have been widely used as industrial robots have a multi-joint arm in the robot body that can move in three axes (X, Y, and Z axes).
The wrist part consists of jigs and tools such as grips attached to the tip of the robot body, and has three degrees of freedom in the O, Y, and Z axes, for a total of 6 degrees of freedom. It consists of degrees of freedom. For this reason, conventional articulated industrial robots are capable of teaching using the tracing method, but teaching using the numerical control method requires a large memory capacity to deal with complex arithmetic expressions such as 6-element, 6-dimensional equations. Teaching was impossible.

(発明が解決しようとする問題点) 以上説明したように、従来の組立用ロボツトは
物体同士の位置を制御する機構が複雑であり、か
つ作業速度が遅く、さらに数値制御方式によるテ
イーチングでは厖大な記憶容量を有する制御装置
を必要とするという問題点があつた。
(Problems to be Solved by the Invention) As explained above, conventional assembly robots have complicated mechanisms for controlling the positions of objects, have slow working speeds, and have enormous difficulty in teaching using numerical control methods. There was a problem in that a control device with storage capacity was required.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、比較的融通性のある作業
が可能な多関節作動アーム部を持ち、しかも倣い
テイーチング方式および数値制御方式によるテイ
ーチングが容易にでき、しかも構成が簡単でかつ
作業速度が速く動作範囲も広い小型の記憶・再生
型組立用ロボツトを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to have a multi-joint actuating arm part that allows relatively flexible work, and to facilitate teaching using copy teaching methods and numerical control methods. To provide a small memory/reproduction type assembly robot which can be easily configured, has a high working speed, and has a wide range of motion.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(問題点を解決するための手段) 上記目的を達成するために、本発明による記
憶・再生型組立用ロボツトは、支持体と、前記支
持体に水平方向旋回可能に順次取り付けられた複
数個のアームにより構成された多関節作動アーム
部と、前記多関節作動アーム部の先端部に取り付
けられた垂直軸と、前記垂直軸の下端部にこの垂
直軸を介して昇降および回転または水平旋回制御
可能に取り付けられた把持装置とを備え、前記把
持装置に加わる外力に対して前記多関節作動アー
ム部及び垂直軸の水平方向の柔らかさが垂直方向
の柔らかさより十分大きくなるように構成されて
いる。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the memory/reproduction type assembly robot according to the present invention includes a support body and a plurality of robots sequentially attached to the support body so as to be horizontally rotatable. A multi-joint actuating arm configured by an arm, a vertical shaft attached to the tip of the multi-joint actuating arm, and a lower end of the vertical shaft capable of lifting, lowering, rotating or horizontally controlling the vertical axis. and a gripping device attached to the gripping device, and is configured such that the horizontal flexibility of the multi-joint operating arm portion and the vertical shaft is sufficiently larger than the vertical flexibility with respect to external force applied to the gripping device.

(作用) 本発明の記憶・再生型組立用ロボツトによる
と、多関節作動アーム部及び垂直軸は垂直方向に
は強く、水平方向には柔かく動くという選択的な
柔かさを持つているため組立工程の代表的な作業
である嵌合作業における位置決めが容易となるの
で、物体の穴への部品挿入・圧入等に使用してこ
じれの少ない作業ができ、また垂直軸方向の軸線
に関して回転可能な治工具装置と相俟つてねじ締
め作業を行なうこともできる。しかも簡単な計算
ですむので、数値制御方式によるテイーチングが
可能となりかつその演算速度を向上させることが
できる。
(Function) According to the memory/reproduction type assembly robot of the present invention, the multi-joint actuating arm portion and the vertical shaft have selective flexibility such that they move strongly in the vertical direction and move softly in the horizontal direction, thereby facilitating the assembly process. This makes positioning easier during mating work, which is a typical work, so it can be used for inserting and press-fitting parts into holes in objects with less twisting. It is also possible to perform screw tightening work in conjunction with a tool device. Furthermore, since simple calculations are required, teaching using a numerical control method is possible and the calculation speed can be improved.

(実施例) 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例の概略平面図であ
り、同図に示すように、ロボツトは支持体である
架台1のターニングデイスク2にアクチユエータ
(図示せず)で第1水平アーム3が水平方向旋回
自在に基端部を枢着されており、この第1水平ア
ーム3の先端部には同じくアクチユエータ(図示
せず)によつて水平旋回自在になつた第2水平ア
ーム4が枢着されている。これによつて第1,第
2水平アーム3,4は、それぞれ旋回により屈折
した形になる。さらに前記第2水平アーム4の先
端部には正面向きアーム5が枢着されている。こ
の正面向きアーム5は第1,第2水平アーム3,
4がどのように旋回屈折した場合においても水平
旋回してロボツト正面方向、即ちY軸線と平行を
保持するように第1,第2水平アーム3,4には
リンク機構7,8が取付けてある。
FIG. 1 is a schematic plan view of an embodiment of the present invention, and as shown in the figure, the robot has a first horizontal arm 3 attached to a turning disk 2 of a pedestal 1, which is a support, by an actuator (not shown). The base end of the first horizontal arm 3 is pivotally mounted so as to be horizontally pivotable, and a second horizontal arm 4, which is also pivotable horizontally by an actuator (not shown), is pivotally attached to the distal end of the first horizontal arm 3. has been done. As a result, the first and second horizontal arms 3 and 4 each take a bent shape by turning. Further, a front-facing arm 5 is pivotally attached to the tip of the second horizontal arm 4. This front-facing arm 5 includes first and second horizontal arms 3,
Link mechanisms 7 and 8 are attached to the first and second horizontal arms 3 and 4 so that the robot rotates horizontally and maintains the front direction of the robot, that is, parallel to the Y axis, no matter how the robot rotates or bends. .

このようにして第1,第2水平アーム3,4お
よび正面向きアーム5の連結によつて水平方向に
のみ旋回する多関節作動アーム部6が構成されて
いる。
In this way, the first and second horizontal arms 3, 4 and the front-facing arm 5 are connected to form a multi-joint operating arm section 6 that pivots only in the horizontal direction.

また、第2図の側面図に示すように多関節作動
アーム部6の先端部には把持具11が垂直軸であ
る垂直シリンダ9に吊持されている。この把持具
11は水平ターニングモータ12により水平旋回
されまた捩り用ターニングモータ13により把持
具11先端の向きを変えるように構成されてい
る。しかして、この把持具11を吊持する垂直シ
リンダ9は伸縮作動によつてZ軸線と平行して上
下方向に動作させるためのものである。なお10
は重量バランス用バネである。
Further, as shown in the side view of FIG. 2, a gripping tool 11 is suspended from a vertical cylinder 9, which is a vertical shaft, at the distal end of the multi-joint operating arm section 6. This gripping tool 11 is configured to be horizontally turned by a horizontal turning motor 12 and to change the direction of the tip of the gripping tool 11 by a torsion turning motor 13. The vertical cylinder 9 that suspends the gripping tool 11 is used to move vertically parallel to the Z-axis by telescopic operation. Note 10
is a weight balance spring.

ロボツトX,Y,Z軸の3軸方向動作としてX
軸(横方向)およびY軸(前後方向)について
は、第1,第2水平アーム3,4のそれぞれの基
点O1,O2を支点とした水平旋回動作および把持
具11の基点O4を支点とした水平旋回動作によ
つて行なわれ、Z軸(上下方向)については把持
具11を吊持した垂直シリンダ9の昇降動作によ
つて行なわれる。このZ軸方向の変位は組立作業
においてはストローク範囲は大きくないので普通
のシリンダで充分であるが、必要に応じて当初の
概略位置決め時および組立作業時にはターニング
デイスク2に第1水平アーム3を上下動させる昇
降装置を内装して、より広範囲なZ軸方向の動作
を行なわせることが可能である。
X as robot 3-axis movement of X, Y, and Z axes
Regarding the axis (horizontal direction) and the Y-axis (front-back direction), the horizontal rotation movement using the respective base points O 1 and O 2 of the first and second horizontal arms 3 and 4 as the fulcrum and the base point O 4 of the gripping tool 11 are performed. This is performed by a horizontal turning operation using a fulcrum, and the Z-axis (vertical direction) is performed by raising and lowering a vertical cylinder 9 that suspends the gripping tool 11. This displacement in the Z-axis direction can be achieved by moving the first horizontal arm 3 up and down on the turning disc 2 during initial rough positioning and assembly work, as the stroke range is not large during assembly work. It is possible to carry out a wider range of movement in the Z-axis direction by incorporating an elevating device for movement.

次に、先ず、本実施例の記憶・再生型組立用ロ
ボツトによる組立作業について説明する。
Next, first, the assembly work by the memory/reproduction type assembly robot of this embodiment will be explained.

水平方向にのみ旋回する多関節作動アーム部6
は第1水平アーム3と第2水平アーム4と正面向
きアーム5とから構成される。この多関節アーム
部6の先端には把持具11を装着した昇降可能な
垂直シリンダ9が取付けられている。さらに、把
持具11を水平旋回させるためのターニングモー
タ12が設けられている。
Multi-joint operating arm section 6 that rotates only in the horizontal direction
is composed of a first horizontal arm 3, a second horizontal arm 4, and a front-facing arm 5. A vertical cylinder 9 equipped with a gripper 11 and capable of moving up and down is attached to the tip of the multi-joint arm 6. Furthermore, a turning motor 12 for horizontally turning the gripping tool 11 is provided.

この実施例においては、第1水平アーム3及び
第2水平アーム4が旋回した場合でも、正面向き
アーム5により把持具11により把持した部品の
(図示せず)姿勢を一定に保持し、その結果どの
ような位置に対しても部品に回転を与えることな
く平行移動させることができる。また把持具11
を水平ターニングモータ12で所定の角度だけ回
転させれば、把持具11をZ軸のまわりに任意の
角度回転させて部品の姿勢を制御することもでき
る。
In this embodiment, even when the first horizontal arm 3 and the second horizontal arm 4 turn, the front-facing arm 5 maintains a constant posture of the part (not shown) gripped by the gripper 11, and as a result, Parts can be moved in parallel to any position without being rotated. In addition, the gripping tool 11
By rotating the gripper 11 by a predetermined angle using the horizontal turning motor 12, the gripping tool 11 can be rotated by an arbitrary angle around the Z axis to control the posture of the component.

また、部品の姿勢を一定に保持する必要のない
穴への部品挿入、又ねじ締め等を行なう場合に
は、把持具11を装着した垂直シリンダ9を第2
水平アーム4の先端に取付けても良い。
In addition, when inserting a component into a hole where it is not necessary to maintain a constant posture of the component, or tightening a screw, the vertical cylinder 9 equipped with the gripping tool 11 is moved to the second position.
It may also be attached to the tip of the horizontal arm 4.

この実施例の組立ロボツトにおいては、Z軸方
向に力が加わつた場合には外力に対して強いの
で、把持具11の先端はほとんど変位しないのに
対して、X軸方向又はY軸方向に外力が加わると
柔らかく動くという選択的な柔らかさを持つてい
るため、僅かな力でも比較的大きな距離だけ横に
変位する。したがつて、例えば穴に部品を挿入す
るとき物品の位置が正確に穴に一致せず位置ずれ
を生じていても、部品が穴の入口に当たることに
より外力を受けると、多関節作動アーム部6はそ
の外力の水平方向分力により水平方向にのみ変位
して部品と穴が一致して部品を穴の中へ正確かつ
迅速に挿入することができる。モーメントに対し
ても同様であり、その結果穴への部品挿入,圧入
等に使用してもこじれの少ない作業を可能にする
ので、組立作業の能率を非常に高めることができ
る。
In the assembly robot of this embodiment, when a force is applied in the Z-axis direction, it is strong against external force, so the tip of the gripper 11 hardly displaces, whereas when an external force is applied in the X-axis direction or Y-axis direction, Because it has selective softness, it moves softly when force is applied to it, so even a small amount of force causes it to be displaced laterally by a relatively large distance. Therefore, for example, when inserting a component into a hole, even if the position of the article does not match the hole accurately and misalignment occurs, if the component hits the entrance of the hole and receives an external force, the multi-joint operating arm 6 is displaced only in the horizontal direction by the horizontal component of the external force so that the part and the hole align, allowing the part to be inserted into the hole accurately and quickly. The same applies to moments, and as a result, it is possible to perform operations with less strain when inserting parts into holes, press-fitting, etc., and the efficiency of assembly operations can be greatly improved.

また、Z軸を重力の方向にとると、この方向は
外力に対して強いから取り扱う部品の重量による
多関節作動アーム部6の変形はほとんど問題とな
らない位小さい。この結果、多関節作動アーム部
6の変形を考慮した制御を行なう必要がなくな
り、組立用ロボツトの制御方法をさらに簡単にす
ることができる。
Furthermore, if the Z-axis is taken in the direction of gravity, this direction is strong against external force, so deformation of the multi-joint operating arm section 6 due to the weight of the handled parts is so small that it hardly poses a problem. As a result, there is no need to perform control that takes into account the deformation of the multi-joint operating arm section 6, and the method of controlling the assembly robot can be further simplified.

次に、本実施例の組立用ロボツトの数値制御に
よるテイーチングについて説明する。
Next, teaching by numerical control of the assembly robot of this embodiment will be explained.

第1水平アーム3の長さをR1、第2水平アー
ム4の長さをR2、正面向きアーム5の長さを
R3、把持具11の長さをR4とした場合における
それぞれのアームおよび把持具のX軸方向の距離
をA1,A2,A4とし(正面向きアーム5はY軸と
平行であるのでX軸方向距離はOとなる)、Y軸
方向の距離をB1,B2,B3,B4とすると、これら
X,Y軸方向距離のうちA4,B3,B4は把持具1
1の旋回角度(γ)および正面向きアーム5に基
くものであるから、変位するA1,A2,B1,B2
みを計算すれば、簡単な演算式でロボツトの基点
O1から把持具11の先端までX軸方向の距離
(x)およびY軸方向の距離(y)を下記の式に
てそれぞれ求めることができる。
The length of the first horizontal arm 3 is R 1 , the length of the second horizontal arm 4 is R 2 , and the length of the front-facing arm 5 is
R 3 and the length of the gripper 11 is R 4 , and the distances of the respective arms and grippers in the X-axis direction are A 1 , A 2 , A 4 (the front-facing arm 5 is parallel to the Y-axis). Therefore, the distance in the X-axis direction is O), and the distance in the Y-axis direction is B 1 , B 2 , B 3 , and B 4 . Of these X and Y-axis distances, A 4 , B 3 , and B 4 are the gripping distances. Ingredients 1
Since it is based on the rotation angle (γ) of 1 and the front-facing arm 5, by calculating only the displacements A 1 , A 2 , B 1 , and B 2 , the base point of the robot can be determined with a simple calculation formula.
The distance (x) in the X-axis direction and the distance (y) in the Y-axis direction from O 1 to the tip of the gripping tool 11 can be determined using the following formulas.

即ちx=R1cosα−R2cosβ+X1 y=R1sinα+R2sinβ+Y1 但し、X1=A4,Y1=B3+B4である。 That is, x=R 1 cosα−R 2 cosβ+X 1 y=R 1 sinα+R 2 sinβ+Y 1 However, X 1 =A 4 , Y 1 =B 3 +B 4 .

上記のx,yに関する式により第1,第2水平
アーム3,4のなす旋回角度(α)、(β)は計算
により求めることができる。
The turning angles (α) and (β) formed by the first and second horizontal arms 3 and 4 can be calculated using the above equations regarding x and y.

したがつて、X軸、Y軸方向の変位設定は、極
めて簡単な方程式によつて表現できるので、数値
制御も容易に行なえる。すなわち、テイーチング
に当つては演算によつてX、Y、Z軸方向の変位
設定を行なつたうえ(x1,y1,z1)、(x2,y2
z2)…(xn,yn,zn)の指令を順次記憶させるこ
とにより行なわれる。熱歪、組立誤差に対しては
必要に応じてセンサの取付によつて(α)、(β)
角度および垂直シリンダ9の上下動を修正するこ
とにより行なわれる。
Therefore, displacement settings in the X-axis and Y-axis directions can be expressed by extremely simple equations, and numerical control can be easily performed. That is, during teaching, displacement settings in the X, Y, and Z axis directions are performed by calculation, and then (x 1 , y 1 , z 1 ), (x 2 , y 2 ,
This is done by sequentially storing the commands z 2 )...(xn, yn, zn). Thermal distortion and assembly errors can be reduced (α) and (β) by installing the sensor as necessary.
This is done by modifying the angle and the vertical movement of the vertical cylinder 9.

勿論、手動による倣いテイーチングによる場合
は、テイーチングローラ式により所定の対象物の
軌跡を手動により回転移動することにより行なえ
ることは公知のロボツトと同様である。
Of course, in the case of manual tracing teaching, it can be carried out by manually rotating the locus of a predetermined object using a teaching roller type, similar to known robots.

また、倣いテイーチングの一形態であるマスタ
ースレイブ式テイーチングも可能であつて、把持
具の先端にセンサーを取付けると共に、マスター
とロボツト本体との間に遅れ装置を取付け、マス
ターの垂直シリンダを上げた状態で製図板などの
上面で所定の位置まで前記シリンダを下げてX、
Y軸の始点を定めて図面上をテイーチングするこ
とによつて行ない、一方、センサー信号をフイー
ドバツクしながら所定のおくれ速度で現物の倣い
動作をロボツト本体に行なわせるようにするもの
である。
Master-slave teaching, which is a form of copy teaching, is also possible, in which a sensor is attached to the tip of the gripper, a delay device is attached between the master and the robot body, and the vertical cylinder of the master is raised. Lower the cylinder to a predetermined position on the top surface of the drawing board, etc., and
This is done by determining the starting point of the Y-axis and teaching on the drawing, and on the other hand, the robot body is made to perform a copying operation of the actual object at a predetermined delay speed while feeding back sensor signals.

上述したように、本実施例の記憶・再生型組立
用ロボツトは、多関節作動アーム部による変位設
定は水平面であるX成分とY成分を用いて簡単な
計算式で表現できるので数値制御方式によるテイ
ーチングを可能とし、かつロボツトの制御並びに
それに伴なう構成が簡素化され、さらにその演算
速度も著しく向上するとともに記憶容量の低減に
役立つものである。
As mentioned above, in the memory/reproduction type assembly robot of this embodiment, the displacement setting by the multi-joint operating arm can be expressed by a simple calculation formula using the X and Y components, which are horizontal planes, so it is possible to use the numerical control method. This makes teaching possible, simplifies the control of the robot and its associated configuration, significantly improves the calculation speed, and helps reduce storage capacity.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明の記憶・再生型組
立用ロボツトによると、把持装置の保持機構部
を、該把持装置に加わる外力に対して柔らかさに
方向性のある多関節作動アーム部及び垂直軸によ
り構成したので、簡単な構成にしてこじれの少な
い組立作業を受動的かつ迅速に修正することがで
きる。また、把持装置を昇降および回転または水
平旋回制御可能としたため、多関節作動アーム部
と相俟つて従来の直交座標形や極座標形のロボツ
トに比べて作業域を広くかつ多様な応用動作を可
能とする。さらに、ロボツトの制御並びにそれに
伴なう構成を簡素化し、数値制御方式によるテイ
ーチングを可能としかつ演算速度を向上させると
ともに記憶容量の低減に役立つ等の優れた効果を
奏する。
As explained above, according to the memory/reproduction type assembly robot of the present invention, the holding mechanism portion of the gripping device is composed of a multi-joint actuating arm portion whose softness is directional in response to an external force applied to the gripping device, and a vertical Since it is constructed with a shaft, it is possible to have a simple construction and to passively and quickly correct the assembly work with less twisting. In addition, since the gripping device can be controlled to move up and down, rotate, or horizontally swivel, combined with the multi-joint operating arm, the work area is wider and a variety of applied movements are possible compared to conventional Cartesian or polar coordinate robots. do. Furthermore, it simplifies the control of the robot and the associated configuration, enables teaching using a numerical control method, improves calculation speed, and helps reduce storage capacity, among other excellent effects.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例である組立用ロボツ
トの概略平面図、第2図は同側面図、第3図は従
来の組立用ロボツトの斜視図である。 2……ターニングデイスク、3……第1水平ア
ーム、4……第2水平アーム、5……正面向きア
ーム、6……多関節作動アーム部、9……垂直シ
リンダ、11……把持具、12……水平ターニン
グモータ、13……捩り用ターニングモータ。
FIG. 1 is a schematic plan view of an assembly robot according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view of the same, and FIG. 3 is a perspective view of a conventional assembly robot. 2...Turning disk, 3...First horizontal arm, 4...Second horizontal arm, 5...Front-facing arm, 6...Multi-joint operating arm section, 9...Vertical cylinder, 11...Gripper, 12...Horizontal turning motor, 13...Torsional turning motor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 支持体と、前記支持体に水平方向旋回可能に
順次取り付けられた複数個のアームにより構成さ
れた多関節作動アーム部と、前記多関節作動アー
ム部の先端部に取り付けられた垂直軸と、前記垂
直軸の下端部にこの垂直軸を介して昇降および回
転または水平旋回制御可能に取り付けられた把持
装置とを備え、前記把持装置に加わる外力に対し
て前記多関節作動アーム部及び垂直軸の水平方向
の柔らかさが垂直方向の柔らかさより大きくなる
ように構成されたことを特徴とする記憶・再生型
組立用ロボツト。 2 前記多関節作動アーム部を3以上のアームに
より構成すると共に、これらのアームのうち最先
端のアームを他のアームの旋回・屈折如何に拘ら
ずロボツトの正面方向位置を旋回保持する正面向
きアームとしたことを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載の記憶・再生型組立用ロボツト。
[Scope of Claims] 1. A support body, a multi-joint actuation arm portion constituted by a plurality of arms sequentially attached to the support body so as to be able to rotate in a horizontal direction, and a multi-joint actuation arm portion attached to the distal end portion of the multi-joint actuation arm portion. a vertical shaft; and a gripping device attached to the lower end of the vertical shaft so as to be able to control elevation, rotation, or horizontal rotation via the vertical shaft; A memory/reproduction type assembly robot characterized in that the arm part and the vertical axis are configured such that the horizontal softness is greater than the vertical softness. 2. The multi-joint actuating arm section is composed of three or more arms, and the most advanced arm among these arms is a front-facing arm that rotates and maintains the front position of the robot regardless of whether the other arms rotate or bend. A memory/reproduction type assembly robot according to claim 1, characterized in that:
JP4873977A 1977-04-27 1977-04-27 Memorization and reproduction type industrial robot Granted JPS53136258A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4873977A JPS53136258A (en) 1977-04-27 1977-04-27 Memorization and reproduction type industrial robot

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4873977A JPS53136258A (en) 1977-04-27 1977-04-27 Memorization and reproduction type industrial robot

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS53136258A JPS53136258A (en) 1978-11-28
JPS6149075B2 true JPS6149075B2 (en) 1986-10-27

Family

ID=12811647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4873977A Granted JPS53136258A (en) 1977-04-27 1977-04-27 Memorization and reproduction type industrial robot

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS53136258A (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS569191A (en) * 1979-06-29 1981-01-30 Motoda Denshi Kogyo Kk Robot arm mechanism
JPS5647275A (en) * 1979-09-27 1981-04-28 Shin Meiwa Ind Co Ltd Automatic welding robot
JPS58160092A (en) * 1982-03-15 1983-09-22 三菱電機株式会社 Arm of robot
JPS60127931A (en) * 1983-12-15 1985-07-08 Mitsubishi Electric Corp Industrial robot device
JPS59146778A (en) * 1984-01-26 1984-08-22 牧野 洋 Prefabticated robot
US4629860A (en) * 1984-10-30 1986-12-16 Lindbom Torsten H Robotic apparatus and method for automatically moving a tool through three dimensions and manually to an extended position
JPS63288659A (en) * 1987-05-20 1988-11-25 Showa Seiki Kogyo Kk Polishing method by robot for polishing

Also Published As

Publication number Publication date
JPS53136258A (en) 1978-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10828769B2 (en) Ascertaining an input command for a robot, said input command being entered by manually exerting a force onto the robot
JP6351293B2 (en) Robot system and article manufacturing method
US5052736A (en) Modular dexterous hand
KR101537039B1 (en) Robot and control method thereof
JP6996113B2 (en) Robot control methods, robot systems and controls
JP2019018340A (en) Work robot, control method therefor
JP2009255191A (en) Robot manipulator
CN106493711B (en) Control device, robot, and robot system
JP7204354B2 (en) Robot system, robot system control method, article manufacturing method using robot system, program and recording medium
JP6153316B2 (en) Robot system and control method of robot system
WO2010004635A1 (en) Robot and its teaching method
JP2015000455A (en) Robot device and control method for robot device
JP2024015086A (en) Robot system, control method, article manufacturing method, control program, recording medium
JP5218540B2 (en) Assembly robot and its control method
JPH09136279A (en) Phase-adjusting fitting method using force control robot
JPS6149075B2 (en)
JP5545322B2 (en) Robot system and fitting manufacturing method
CN113858189A (en) Robot control method and robot system
JPH0782371B2 (en) Robot assembly control method
JPH0314591B2 (en)
JP3937108B2 (en) Robot control method and robot
CN112223303B (en) Robot automatic shaft hole axis alignment method and system based on plane surface friction
JP2017127932A (en) Robot device, method for controlling robot, method for manufacturing component, program and recording medium
JP7154748B2 (en) ROBOT SYSTEM, PRODUCT MANUFACTURING METHOD, CONTROL METHOD, CONTROL PROGRAM, AND RECORDING MEDIUM
JPS618236A (en) Moving body control unit