JP2006224218A - Multi-articulated robot - Google Patents

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Masato Edamoto
正人 枝本
Junichi Ueno
純一 上野
Hiroaki Nagano
裕章 永野
Keiji Masuda
敬示 増田
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KOHNAN ELECTRONIC CORP
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KOHNAN ELECTRONIC CORP
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multi-articulated robot capable of effectively performing planar work with two articulated arms. <P>SOLUTION: In the multi-articulated robot, a first articulated arm 1 and a second articulated arm 3 are connected, and the work on the working area surface A is performed. The first articulated arm 1 has a first rotary shaft 2 at the one end 1a composed in the vertical direction on the working area surface A to rotate the first articulated arm 1 in the horizontal direction on the working area surface A. The second articulated arm 3 is disposed further on the working area surface A side than the first articulated arm 1 through a second rotary shaft 4 composed in the vertical direction on the working area A to rotate the second articulated arm 3 in the horizontal direction on the working area surface A. The multi-articulated robot is equipped with a holding means 5 rotatably holding the first rotary shaft 2 on the working area surface A. The rotation moving radius R<SB>2</SB>of the second articulated arm 3 is made to be the same length as the rotation moving radius R<SB>1</SB>of the first articulated arm 1. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、最少の関節アーム数にて平面的な作業を有効的に行うことができる多関節ロボットに関するものである。   The present invention relates to an articulated robot capable of effectively performing planar work with a minimum number of joint arms.

従来の多関節ロボットは、多数の関節アームを用いることにより3次元的に作業領域空間を有し、そのあらゆる箇所において作業を行うことができるものであった(例えば、特許文献1参照)。   A conventional articulated robot has a work area space three-dimensionally by using a large number of joint arms, and can perform work at any location (see, for example, Patent Document 1).

特開2004−216535号公報JP 2004-216535 A

従来の多関節ロボットは上記のように構成されているため、3次元的には有効的に作業を行うことができるものの、多くの関節アームが必要となり高コストであるという問題点があった。   Since the conventional articulated robot is configured as described above, it can work effectively three-dimensionally, but there is a problem that many articulated arms are required and the cost is high.

この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、2つの関節アームにて平面的な作業を有効的に行うことができる多関節ロボットを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an articulated robot capable of effectively performing planar work with two joint arms.

この発明は、第1の関節アームおよび第2の関節アームが連接されて成り作業領域面上の作業を行う多関節ロボットにおいて、第1の関節アームは一端に第1の関節アームを作業領域面において水平方向に回転するために作業領域面において鉛直方向にて成る第1の回転軸を有し、第2の関節アームは第2の関節アームを作業領域面において水平方向に回転するために作業領域面において鉛直方向にて成る第2の回転軸を介して第1の関節アームより作業領域面側に配設され、作業領域面上において第1の回転軸を回転可能に保持する保持手段を備え、第2の関節アームの回転移動半径は第1の関節アームの回転移動半径と同一長さまたは長く構成されるものである。   The present invention relates to a multi-joint robot that performs work on a work area surface by connecting a first joint arm and a second joint arm, and the first joint arm has a first joint arm at one end and the work area surface. Having a first rotation axis in the vertical direction on the work area surface for rotating in the horizontal direction, and the second joint arm working to rotate the second joint arm in the horizontal direction on the work area surface A holding means that is disposed closer to the work area surface side than the first joint arm via a second rotation axis that is perpendicular to the area surface, and that holds the first rotation axis rotatably on the work area surface. And the rotational movement radius of the second joint arm is configured to be the same as or longer than the rotational movement radius of the first joint arm.

この発明の多関節ロボットは、第1の関節アームおよび第2の関節アームが連接されて成り作業領域面上の作業を行う多関節ロボットにおいて、第1の関節アームは一端に第1の関節アームを作業領域面において水平方向に回転するために作業領域面において鉛直方向にて成る第1の回転軸を有し、第2の関節アームは第2の関節アームを作業領域面において水平方向に回転するために作業領域面において鉛直方向にて成る第2の回転軸を介して第1の関節アームより作業領域面側に配設され、作業領域面上において第1の回転軸を回転可能に保持する保持手段を備え、第2の関節アームの回転移動半径は第1の関節アームの回転移動半径と同一長さまたは長く構成されるので、平面的な作業を有効的に行うことができる。   The multi-joint robot according to the present invention is a multi-joint robot in which a first joint arm and a second joint arm are connected to perform work on a work area surface. The first joint arm has a first joint arm at one end. Has a first rotation axis formed in the vertical direction on the work area surface, and the second joint arm rotates the second joint arm in the horizontal direction on the work area surface. For this purpose, it is arranged on the work area surface side from the first joint arm via a second rotation axis that is vertical in the work area surface, and the first rotation shaft is rotatably held on the work area surface. Since the rotational movement radius of the second joint arm is the same as or longer than the rotational movement radius of the first joint arm, planar work can be effectively performed.

実施の形態1.
以下、本願発明の実施の形態について説明する。図1はこの発明の実施の形態1における多関節ロボットのアーム部の内部構造の詳細を示す断面図、図2は図1に示した多関節ロボットの全体構成を示す側面図、図3は図1に示した多関節ロボットの動作を説明するための斜視図、図4は図1に示した多関節ロボットの動作状態を示す図、図5は図1に示した多関節ロボットの制御手段の構成を示すブロック図、図6はこの発明の実施の形態1の多関節ロボットの他の設置例を示した図である。
Embodiment 1 FIG.
Embodiments of the present invention will be described below. 1 is a sectional view showing details of an internal structure of an arm portion of an articulated robot according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a side view showing an entire configuration of the articulated robot shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a perspective view for explaining the operation of the articulated robot shown in FIG. 1, FIG. 4 is a diagram showing the operation state of the articulated robot shown in FIG. 1, and FIG. 5 is a diagram of the control means of the articulated robot shown in FIG. FIG. 6 is a block diagram showing the configuration, and FIG. 6 is a diagram showing another installation example of the articulated robot according to Embodiment 1 of the present invention.

図において、第1の関節アーム1と第2の関節アーム3とが連接されて成り作業領域面A上の作業を行う多関節ロボットである。そして、その作業領域面Aは作業台7上に有する。第1の関節アーム1は、一端1aに第1の関節アーム1を作業領域面Aにおいて水平方向に回転するために作業領域面Aにおいて鉛直方向にて成る第1の回転軸2を有している。第2の関節アーム3は、一端3aに第2の関節アーム3を作業領域面Aにおいて水平方向に回転するために作業領域面Aにおいて鉛直方向にて成る第2の回転軸4を有し、第1の関節アーム1より作業領域面A側の他端1b、ここでは第1の関節アーム1より下方側に接続され配設されている。   In the figure, it is a multi-joint robot that performs work on a work area plane A by connecting a first joint arm 1 and a second joint arm 3 together. The work area surface A is provided on the work table 7. The first joint arm 1 has, at one end 1a, a first rotating shaft 2 that is formed in the vertical direction in the work area surface A in order to rotate the first joint arm 1 in the horizontal direction in the work area surface A. Yes. The second joint arm 3 has, at one end 3a, a second rotating shaft 4 configured in the vertical direction in the work area plane A in order to rotate the second joint arm 3 in the work area plane A in the horizontal direction. The other end 1b of the work area surface A side from the first joint arm 1 is connected and disposed below the first joint arm 1 here.

そして、第2の関節アーム3の回転移動半径Rは第1の関節アーム1の回転移動半径Rと同一長さにて構成されている。よって、第1の関節アーム1と第2の関節アーム3とを連接した先端までの回転移動半径Rは第1の関節アーム1の回転移動半径Rおよび第2の関節アーム3の回転移動半径Rを合わせた長さにて成る。そして、第1の関節アーム1の一端1aにおける第1の回転軸2の中心位置Bから第2の関節アーム3の一端3aにおける第2の回転軸4の中心位置Cまでが作業領域面Aに対する水平方向からα角度分傾斜して成る。また、第2の関節アーム3の一端3aにおける第2の回転軸4の中心位置Cから第2の関節アーム3の他端3bの中心位置Cまでが作業領域面A方向に水平方向からα角度分傾斜して成る。 The rotational movement radius R 2 of the second joint arm 3 is configured to have the same length as the rotational movement radius R 1 of the first joint arm 1. Thus, rotational movement of the first joint arm 1 and the second joint arm 3 rotating movement until the tip was connected to the radius R 3 is the first rotation movement radius R 1 and the second joint arm 3 of the articulated arm 1 made at the combined length of the radius R 2. Then, the first working area surface to the center position C 2 of the second rotation shaft 4 from the center position B 2 of the rotary shaft 2 in the second joint arm 3 one end 3a of the first end 1a of the articulated arm 1 Inclined by α angle from the horizontal direction with respect to A. Also, from the horizontal to the second to the center position C 3 is the work area surface A direction from the center position C 2 of the rotary shaft 4 and the other end 3b of the second joint arm 3 in the second joint arm 3 at one end 3a Inclined by α angle.

保持手段5は、作業領域面A外から作業領域面A上に延在して構成され、第1の関節アーム1の一端1aを作業領域面A上において第1の回転軸2を回転可能に保持して成る。また、第1の関節アーム1の第1の回転軸2を有する第1の回転部8は、第1のモータ9にて第1の歯車部10を駆動させこの回転力を第1のベアリング部11を介して第1の回転軸2に伝えて第1の関節アーム1を回転させている。そしてこの回転は第1のロータリーエンコーダ12により制御されている。そして、第1の関節アーム1の第1の回転部8にはその回転における360°以上の回転を監視するための第1の回転センサ24が形成されている。また、第2の関節アーム3の第2の回転軸4を有する第2の回転部13は、第2のモータ14にて第2の歯車部15を駆動させこの回転力を第2のベアリング部16を介して第2の回転軸4に伝えて第2の関節アーム3を回転させている。そしてこの回転は第2のロータリーエンコーダ17により制御されている。そして、第2の関節アーム3の第2の回転部13にはその回転における360°以上の回転を監視するための第2の回転センサ25が形成されている。   The holding means 5 is configured to extend from the work area surface A to the work area surface A, and allows the first rotary shaft 2 to rotate on the work area surface A at one end 1a of the first joint arm 1. Hold it. Further, the first rotating portion 8 having the first rotating shaft 2 of the first joint arm 1 drives the first gear portion 10 by the first motor 9 and uses this rotational force as the first bearing portion. The first joint arm 1 is rotated by being transmitted to the first rotating shaft 2 via 11. This rotation is controlled by the first rotary encoder 12. A first rotation sensor 24 for monitoring a rotation of 360 ° or more in the rotation is formed in the first rotating portion 8 of the first joint arm 1. Further, the second rotating portion 13 having the second rotating shaft 4 of the second joint arm 3 drives the second gear portion 15 by the second motor 14 and uses this rotational force as the second bearing portion. The second joint arm 3 is rotated by being transmitted to the second rotating shaft 4 via 16. This rotation is controlled by the second rotary encoder 17. The second rotation unit 13 of the second joint arm 3 is formed with a second rotation sensor 25 for monitoring rotation of 360 ° or more in the rotation.

そして、第2の関節アーム3の他端3b側には作業手段6を備えている。この作業手段6は作業を行う先端部6aを垂直軸26を中心に回転させるための回転用モータ18と、この回転によりタイミングベルト19を介して駆動するプーリー20とを備える。さらに、昇降用モータ21と、この昇降をタイミングベルト22を介して駆動するプーリー23とを備え、作業領域面A面に対して先端部6aが昇降可能に構成されている。   A working means 6 is provided on the other end 3 b side of the second joint arm 3. The working means 6 includes a rotating motor 18 for rotating the tip 6a that performs the work around the vertical shaft 26, and a pulley 20 that is driven by the rotation via the timing belt 19. Furthermore, the motor 21 for raising / lowering and the pulley 23 which drives this raising / lowering via the timing belt 22 are provided, and the front-end | tip part 6a is comprised so that raising / lowering is possible with respect to the work area surface A surface.

次に、多関節ロボットの電気系統の制御を行う制御手段70の構成について図5に基づいて説明する。スタートおよびストップを指示するスイッチ707と、各部位を制御する制御部700と、制御部700の制御に基づき各モータを指示するモータ駆動部701と、制御部700および非常停止部706に電源を供給する電源部708と、位置データを格納している回転位置(座標)制御データ格納部702と、第1および第2のロータリーエンコーダ12、17から得られる回転を角度絶対値に変換する絶対位置変換部703と、この角度絶対値のデータを制御部700にて制御可能な数値に変換する制御値比較部704と、第1および第2の回転センサ24、25から送信される第1および第2の関節アーム1、3の回転異常信号を受信して制御部700に送信する回転異常制御部705とにて成る。   Next, the configuration of the control means 70 that controls the electrical system of the articulated robot will be described with reference to FIG. A switch 707 for instructing start and stop, a control unit 700 for controlling each part, a motor driving unit 701 for instructing each motor based on the control of the control unit 700, and supplying power to the control unit 700 and the emergency stop unit 706 Absolute position conversion for converting the rotation obtained from the power supply unit 708, the rotational position (coordinate) control data storage unit 702 storing position data, and the first and second rotary encoders 12 and 17 into absolute angle values Unit 703, control value comparison unit 704 for converting the absolute angle data into numerical values that can be controlled by control unit 700, and the first and second rotation sensors 24 and 25 transmitted from first and second rotation sensors 24 and 25. The rotation abnormality control unit 705 receives the rotation abnormality signal of the joint arms 1 and 3 and transmits it to the control unit 700.

次に上記のように構成された実施の形態1の多関節ロボットの動作について説明する。まず、第1および第2の回転部8、13の動作について説明する。第1および第2のモータ9、14は例えばパルスモータにて成り、所定の駆動パルスで回転を行う。3600パルスで360°回転すると設定すれば、1パルスで0.1°の回転を得ることができる。そして、この回転力は第1および第2の歯車部10、15を駆動し、その回転力により第1および第2の回転軸2、4を中心に第1および第2の回転部8、13がそれぞれ駆動する。また、第1および第2の回転部8、13は同時にもそれぞれ別々にも動作することが可能である。第1および第2の回転部8、13が別々に動作し移動している状態の参考例を図4の斜視図、上面図、側面図、正面図にて示す。   Next, the operation of the articulated robot of the first embodiment configured as described above will be described. First, the operation of the first and second rotating units 8 and 13 will be described. The first and second motors 9 and 14 are, for example, pulse motors, and rotate with a predetermined drive pulse. If it is set to rotate 360 ° with 3600 pulses, rotation of 0.1 ° can be obtained with one pulse. The rotational force drives the first and second gear portions 10 and 15, and the first and second rotating portions 8 and 13 around the first and second rotating shafts 2 and 4 by the rotational force. Each drive. Further, the first and second rotating parts 8 and 13 can operate simultaneously or separately. A reference example in a state where the first and second rotating parts 8 and 13 are separately operated and moved is shown in a perspective view, a top view, a side view, and a front view of FIG.

そして、この回転駆動の制御は、第1および第2のモータ9、14にパルスを加えて回転するが、所定のパルスに対して第1および第2の関節アーム1、3がそれぞれ正確に駆動されているかを、第1および第2のロータリーエンコーダ12、17により検出している。この第1および第2のロータリーエンコーダ12、17にて回転を読み取り、これらにて得られた信号と、第1および第2のモータ9、14を駆動したパルス数とを比較することにより動作を制御して正確に確認することができる。さらに、第1および第2の回転センサ24、25により第1および第2の関節アーム1、3の360°以上の回転を検出し、回転過多の監視を行っている。   In this rotational drive control, the first and second motors 9 and 14 are rotated by applying pulses, but the first and second joint arms 1 and 3 are accurately driven with respect to a predetermined pulse, respectively. This is detected by the first and second rotary encoders 12 and 17. The rotation is read by the first and second rotary encoders 12 and 17, and the operation is performed by comparing the signals obtained from these rotations with the number of pulses for driving the first and second motors 9 and 14. It can be controlled and confirmed accurately. Further, the first and second rotation sensors 24 and 25 detect the rotation of the first and second joint arms 1 and 3 by 360 ° or more to monitor excessive rotation.

次に、作業手段6の昇降動作について説明する。まず、昇降用モータ21および回転用モータ21を用いてプーリー20、23およびタイミングベルト19、22を介して垂直軸26を駆動して回転させ作業手段6の昇降動作を行うことができる。   Next, the raising / lowering operation | movement of the working means 6 is demonstrated. First, the lifting / lowering operation of the working means 6 can be performed by driving and rotating the vertical shaft 26 via the pulleys 20 and 23 and the timing belts 19 and 22 using the lifting motor 21 and the rotating motor 21.

次に、多関節ロボットの作業領域面Aについて説明する。図3に示すように、垂直軸26を鉛直に降下させた作業点Cを動かし第1の回転軸2を360°回転させると、第1の回転軸2の回転移動半径Rすなわち第1の関節アーム1の回転移動半径Rおよび第2の関節アーム3の回転移動半径Rの合計の長さにて成る太実線にて示された円周の作業点軌跡aを得て、元の作業点Cに戻る。この動作点軌跡aに囲まれた領域が作業領域面Aと同一の領域となる。よって、保持手段5にて保持された第1の中心軸2を中心が作業領域面Aの中心と同一と成る。 Next, the work area surface A of the articulated robot will be described. As shown in FIG. 3, when the working point C with the vertical shaft 26 lowered vertically is moved and the first rotating shaft 2 is rotated 360 °, the rotational radius R 3 of the first rotating shaft 2, that is, the first rotating shaft 2 is rotated. to obtain a working point trajectory a circumferential indicated by a thick solid line made by the total length of the rotational movement radius R 2 of the rotational movement radius R 1 and the second joint arm 3 of the articulated arm 1, the original Return to work point C. The area surrounded by the operating point locus a is the same area as the work area plane A. Therefore, the center of the first central axis 2 held by the holding means 5 is the same as the center of the work area surface A.

そしてこの時、第2の回転軸4の中心点Bは第1の関節アーム1の回転移動半径Rの細実線にて示された中心点軌跡bを得る。次に、第2の回転軸4を360°回転させると第2の回転軸4の回転移動半径Rの点線にて示された作業点軌跡cを得て、元の作業点Cに戻る。よってこのような作業点軌跡cを第2の回転軸4の中心点Bの中心点軌跡bのすべての範囲にて得ることができる。このことから作業領域面A内におけるすべての任意の座標点において作業点を設定することができる。 At this time, the center point B of the second rotating shaft 4 obtains a center point locus b indicated by a thin solid line of the rotational movement radius R 1 of the first joint arm 1. Next, when the second rotating shaft 4 is rotated 360 °, a work point locus c indicated by a dotted line of the rotational movement radius R 2 of the second rotating shaft 4 is obtained, and the original working point C is returned. Therefore, such a work point locus c can be obtained in the entire range of the center point locus b of the center point B of the second rotating shaft 4. From this, it is possible to set work points at all arbitrary coordinate points in the work area plane A.

さらに、作業手段6の先端部6aは先に説明した昇降動作により、高さh分移動可能に構成されている。よって、作業手段6の昇降動作を加えることにより、先の作業領域面Aの高さhの3次元領域における任意の座標点において作業点を設定することができる。   Further, the distal end portion 6a of the working means 6 is configured to be movable by a height h by the lifting operation described above. Therefore, by adding the lifting / lowering operation of the working means 6, it is possible to set a work point at an arbitrary coordinate point in the three-dimensional area having the height h of the previous work area surface A.

次に上記のように構成された実施の形態1の多関節ロボットの電気的な制御について説明する。まず、スイッチ707のスタートの指示により制御部700は回転位置(座標)制御データ格納部702の位置データを読み出し、第1の関節アーム1の第1のモータ9を駆動する。この駆動により第1および第2のロータリーエンコーダ12、17より送信される回転データは、絶対位置変換部703および制御値比較部704を介し制御部700に送信される。そして、制御部700は制御値比較部704のデータを回転位置(座標)制御データ格納部702のデータと比較し補正が必要ならば補正を行う。   Next, electrical control of the articulated robot according to Embodiment 1 configured as described above will be described. First, in response to a start instruction of the switch 707, the control unit 700 reads position data in the rotational position (coordinate) control data storage unit 702 and drives the first motor 9 of the first joint arm 1. The rotation data transmitted from the first and second rotary encoders 12 and 17 by this driving is transmitted to the control unit 700 via the absolute position conversion unit 703 and the control value comparison unit 704. Then, the control unit 700 compares the data of the control value comparison unit 704 with the data of the rotational position (coordinate) control data storage unit 702, and performs correction if necessary.

また、回転異常制御部705は、第1の関節アーム1および第2の関節アーム3の回転異常の信号を第1の回転センサ24および第2の回転センサ25から受信する。そして、制御部700は、回転異常制御部705の信号を読み取り異常の場合は所定の停止制御または補正の制御を行う。また、非常停止部706は非常停止の際に押す。そして、電源部708を適時制御し、制御部700は、制御を安全サイドに制御する。   Further, the rotation abnormality control unit 705 receives rotation abnormality signals of the first joint arm 1 and the second joint arm 3 from the first rotation sensor 24 and the second rotation sensor 25. Then, the control unit 700 reads a signal from the rotation abnormality control unit 705 and performs a predetermined stop control or correction control when there is an abnormality. Further, the emergency stop unit 706 is pressed during an emergency stop. Then, the power supply unit 708 is controlled in a timely manner, and the control unit 700 controls the control to the safe side.

上記のように構成された実施の形態1の多関節ロボットは、2関節という簡単な構成のみにて作業領域面内のすべての座標点において作業点を設定することができる。また、各関節アームが作業領域面の水平方向から傾斜して成るため、作業領域面上から所望の高さ距離を確保することができ、各関節アームの移動が行いやすくなる。また、作業手段を備えているため様々な作業が可能となり、その作業手段の昇降動作により作業領域面上の高さ方向の座標点も作業点として設定することが可能となる。   The multi-joint robot according to the first embodiment configured as described above can set work points at all coordinate points in the work area plane with only a simple configuration of two joints. Further, since each joint arm is inclined from the horizontal direction of the work area surface, a desired height distance can be secured from the work area surface, and each joint arm can be easily moved. In addition, since the work means is provided, various work is possible, and the coordinate point in the height direction on the work area surface can be set as the work point by the raising and lowering operation of the work means.

上記実施の形態1では第2の関節アームの回転移動半径と第1の関節アームの回転移動半径とを同一の長さにて形成する例を示したが、これに限られることはなく、第2の関節アームの回転移動半径を第1の関節アームの回転移動半径より長く形成しても第1の関節アームの回転移動半径と第2の関節アームの回転移動半径とを加算した長さ分の半径を有する作業領域面内の作業は同様に行うことができる。これは、第2の関節アームの回転移動半径が第1の関節アームの回転移動半径より短いと、作業領域面内の中止位置において作業できない領域が発生するためである。   In the first embodiment, the example in which the rotational movement radius of the second joint arm and the rotational movement radius of the first joint arm are formed with the same length is shown, but the present invention is not limited to this. Even if the rotational movement radius of the two joint arms is formed longer than the rotational movement radius of the first joint arm, the length obtained by adding the rotational movement radius of the first joint arm and the rotational movement radius of the second joint arm Work within a work area plane having a radius of can be performed similarly. This is because if the rotational movement radius of the second joint arm is shorter than the rotational movement radius of the first joint arm, an area where work cannot be performed occurs at the stop position in the work area plane.

また、上記実施の形態1では第1の関節アームの一端における第1の回転軸の中心位置から第2の関節アームの一端における第2の回転軸の中心位置までが作業領域面方向に水平方向から傾斜して成り、第2の関節アームの一端における第2の回転軸の中心位置から第2の関節アームの他端の中心位置までが作業領域面方向に水平方向から傾斜して成る例を示したが、これに限られることはなく、各関節アームを作業領域面において水平方向に設置してもよい。その場合、作業領域面と第2の関節アームの先端との距離を確保することが困難となるが、その反面、各関節アームの回転移動半径が各関節アームの長さと同一長さとなり広い範囲の作業領域面を確保することができる。   In the first embodiment, the horizontal direction from the center position of the first rotation shaft at one end of the first joint arm to the center position of the second rotation shaft at one end of the second joint arm is the horizontal direction in the work area plane direction. An example in which the center position of the second rotation axis at one end of the second joint arm to the center position of the other end of the second joint arm is inclined in the working area plane direction from the horizontal direction. Although shown, it is not restricted to this, You may install each joint arm in the horizontal direction in a work area surface. In that case, it is difficult to ensure the distance between the work area surface and the tip of the second joint arm, but on the other hand, the rotational movement radius of each joint arm is the same as the length of each joint arm, and a wide range. The work area can be secured.

また、上記実施の形態1では保持手段を作業領域面外から作業領域面上に延在して構成する例を示したが、これに限られることはなく、例えば図6に示すように、保持手段50を作業領域面上の天井面27に設置して第1の関節アームおよび第2の関節アームを保持するように構成してもよい。また、作業領域面上に存在する壁面上に設置しても良いことは言うまでもない。   In the first embodiment, the holding means is configured to extend from the work area surface to the work area surface. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. The means 50 may be installed on the ceiling surface 27 on the work area surface to hold the first joint arm and the second joint arm. Needless to say, it may be installed on a wall surface existing on the work area surface.

また、上記実施の形態1では、作業手段の先端を作業領域面に対して垂直に配設する例を示したが、これに限られることはなく、作業手段の先端を作業領域面に対して任意の傾斜角度にて保持できるように構成しても良い。   In the first embodiment, the example in which the tip of the working means is disposed perpendicular to the work area surface has been shown. You may comprise so that it can hold | maintain at arbitrary inclination angles.

また、上記実施の形態1では作業領域面を水平方向に設定する例を示したがこれに限られることはなく、作業領域面と各関節アームとの位置関係が同様に設定されていれば、作業領域面はいずれ方向であっても良いことは言うまでもない。   In the first embodiment, the example in which the work area surface is set in the horizontal direction is shown. However, the present invention is not limited to this, and if the positional relationship between the work area surface and each joint arm is set similarly, It goes without saying that the work area surface may be in any direction.

また、上記実施の形態1では作業手段のみが上下方向に昇降するを示したがこれに限られることはなく、例えば、第1の関節アーム部分が上下方向に昇降するように構成しても良い。また、第1の関節アームおよび作業手段のいずれも上下方向に昇降するように構成しても良い。   In the first embodiment, only the working means is shown to move up and down. However, the present invention is not limited to this. For example, the first joint arm portion may be moved up and down. . Further, both the first joint arm and the working means may be configured to move up and down.

また、上記実施の形態1では作業手段の作業例を特に示していないが、例えば、任意の物品を挟んで作業領域面内を移動する握持手段や、溶接手段や、レーザなどの照射手段や、打ち込み手段や、引き抜き手段や、締め込み手段や、先端に撮影部を備えた検査手段や等様々な作業を行う手段を設置することができる。また、上記実施の形態1では1つの作業手段は備える例を示したが、これに限られることはなく、例えば複数の作業手段を設置することも可能である。   Further, although the working example of the working means is not particularly shown in the first embodiment, for example, a gripping means that moves within the surface of the work area across an arbitrary article, a welding means, an irradiation means such as a laser, It is possible to install means for performing various operations such as driving means, pulling means, tightening means, inspection means having a photographing part at the tip, and the like. Moreover, although the example provided with one working means was shown in the said Embodiment 1, it is not restricted to this, For example, it is also possible to install several working means.

また、上記実施の形態1では特に示さなかったが、作業工程のティーチング方法としては、第1および第2の関節アームの駆動をフリーにしておいて作業手段の先端を作業者が持って移動させてダイレクトに作業工程をティーチングする方法や、ティーチングペンダントにより作業工程を指示して行うティーチング方法などを採用することができる。   Although not particularly shown in the first embodiment, as a teaching method for the work process, the first and second joint arms are driven free and the operator holds the tip of the working means to move. It is possible to employ a method of teaching a work process directly or a teaching method of instructing a work process with a teaching pendant.

この発明の実施の形態1の多関節ロボットのアーム部の内部構造の詳細を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the detail of the internal structure of the arm part of the articulated robot of Embodiment 1 of this invention. 図1に示した多関節ロボットの全体構成を示す側面図である。It is a side view which shows the whole structure of the articulated robot shown in FIG. 図1に示した多関節ロボットの動作を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating operation | movement of the articulated robot shown in FIG. 図1に示した多関節ロボットの動作状態を示す図である。It is a figure which shows the operation state of the articulated robot shown in FIG. 図1に示した多関節ロボットの電気制御部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the electric control part of the articulated robot shown in FIG. この発明の実施の形態1の多関節ロボットの他の設置例を示した図である。It is the figure which showed the other example of installation of the articulated robot of Embodiment 1 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 第1の関節アーム、1a,3a 一端、1b,3b 他端、2 第1の回転軸、
3 第2の関節アーム、4 第2の回転軸、5,50 保持手段、6 作業手段、
6a 先端部、7 作業台、8 第1の回転部、9 第1のモータ、
10 第1の歯車部、11 第1のベアリング部、12 第1のロータリーエンコーダ、
13 第2の回転部、14 第2のモータ、15 第2の歯車部、
16 第2のベアリング部、17 第2のロータリーエンコーダ、18 回転用モータ、
19,22 タイミングベルト、20,23 プーリー21 昇降用モータ、
24 第1の回転センサ、25 第2の回転センサ、26 垂直軸、27 天井面、
70 制御手段、700 制御部、701 モータ駆動部、
702 回転位置(座標)制御データ格納部、703 絶対位置変換部、
704 制御値比較部、705 回転異常制御部、706 非常停止部、
707 スイッチ、708 電源部、A 作業領域面、a,c 動作点軌跡、
B 中心点、B,C,C 中心位置、b 中心点軌跡、C 作業点、h 高さ、
,R,R 回転移動半径。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st joint arm, 1a, 3a one end, 1b, 3b other end, 2 1st rotating shaft,
3 second joint arm, 4 second rotating shaft, 5, 50 holding means, 6 working means,
6a tip part, 7 work table, 8 first rotating part, 9 first motor,
10 1st gear part, 11 1st bearing part, 12 1st rotary encoder,
13 second rotating part, 14 second motor, 15 second gear part,
16 2nd bearing part, 17 2nd rotary encoder, 18 motor for rotation,
19,22 Timing belt, 20,23 Pulley 21 Lifting motor,
24 1st rotation sensor, 25 2nd rotation sensor, 26 vertical axis, 27 ceiling surface,
70 control means, 700 control unit, 701 motor drive unit,
702 rotational position (coordinate) control data storage unit, 703 absolute position conversion unit,
704 control value comparison unit, 705 rotation abnormality control unit, 706 emergency stop unit,
707 switch, 708 power supply, A work area surface, a, c operating point trajectory,
B center point, B 2 , C 2 , C 3 center position, b center point locus, C working point, h height,
R 1 , R 2 , R 3 rotation radius.

Claims (7)

第1の関節アームおよび第2の関節アームが連接されて成り作業領域面上の作業を行う多関節ロボットにおいて、上記第1の関節アームは一端に上記第1の関節アームを上記作業領域面において水平方向に回転するために上記作業領域面において鉛直方向にて成る第1の回転軸を有し、上記第2の関節アームは上記第2の関節アームを上記作業領域面において水平方向に回転するために上記作業領域面において鉛直方向にて成る第2の回転軸を介して上記第1の関節アームより上記作業領域面側に配設され、上記作業領域面上において上記第1の回転軸を回転可能に保持する保持手段を備え、上記第2の関節アームの回転移動半径は上記第1の関節アームの回転移動半径と同一長さまたは長く構成されることを特徴とする多関節ロボット。 In the multi-joint robot that performs work on the work area surface by connecting the first joint arm and the second joint arm, the first joint arm has the first joint arm at one end on the work area surface. In order to rotate in the horizontal direction, the work area surface has a first rotation axis formed in a vertical direction, and the second joint arm rotates the second joint arm in the horizontal direction on the work area surface. For this purpose, it is arranged on the work area surface side from the first joint arm via a second rotation axis in the vertical direction on the work area surface, and the first rotation axis is arranged on the work area surface. An articulated robot comprising holding means for rotatably holding, wherein the rotational movement radius of the second joint arm is configured to be the same as or longer than the rotational movement radius of the first joint arm. 上記第1の関節アームの一端における上記第1の回転軸の中心位置から上記第2の関節アームの一端における第2の回転軸の中心位置までが上記作業領域面における水平方向から傾斜して成り、上記第2の関節アームの一端における第2の回転軸の中心位置から上記第2の関節アームの他端の中心位置までが上記作業領域面における水平方向から傾斜して成ることを特徴とする請求項1に記載の多関節ロボット。 The center position of the first rotation shaft at one end of the first joint arm to the center position of the second rotation shaft at one end of the second joint arm is inclined from the horizontal direction on the work area surface. The center position of the second rotation shaft at one end of the second joint arm to the center position of the other end of the second joint arm is inclined from the horizontal direction on the work area surface. The articulated robot according to claim 1. 上記保持手段は、上記作業領域面外から上記作業領域面上に延在して構成されるか、または、上記作業領域面上の壁面または天井面に設置して構成されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の多関節ロボット。 The holding means is configured to extend from outside the work area surface to the work area surface, or to be installed on a wall surface or ceiling surface on the work area surface. The articulated robot according to claim 1 or 2. 上記第2の関節アームの他端側に作業手段を備えたことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の多関節ロボット。 The articulated robot according to any one of claims 1 to 3, further comprising a working means on the other end side of the second joint arm. 上記作業手段は、上記作業手段の先端を上記作業領域面に対して任意の傾斜角度にて保持されることを特徴とする請求項4に記載の多関節ロボット。 The articulated robot according to claim 4, wherein the working means holds the tip of the working means at an arbitrary inclination angle with respect to the work area surface. 上記作業手段は上記作業領域面に対して昇降可能に構成することを特徴とする請求項4または請求項5に記載の多関節ロボット。 6. The articulated robot according to claim 4, wherein the working means is configured to be movable up and down with respect to the work area surface. 上記第1の関節アームは上記作業領域面に対して昇降可能に構成することを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の多関節ロボット。 The multi-joint robot according to any one of claims 1 to 6, wherein the first joint arm is configured to be movable up and down with respect to the work area surface.
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