JP2021030376A

JP2021030376A - robot

Info

Publication number: JP2021030376A
Application number: JP2019153677A
Authority: JP
Inventors: 神崎　潤; Jun Kanzaki; 潤神崎
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 2019-08-26
Filing date: 2019-08-26
Publication date: 2021-03-01

Abstract

To provide a robot in which not only structure of a communication device to which an encoder and a sensor are connected but also the structure of the encoder can be simplified.SOLUTION: A robot performing work on a workpiece, comprises: a robot arm having a plurality of joint axes; motors for rotationally driving the joint axes; encoders each for acquiring rotational position data indicating a rotational position of each motor; one or more sensors for acquiring state data indicating a state of the robot or the workpiece; and a communication device having a multi-drop line through which the encoder and the sensor are connected to each other in multi-drop-connection manner.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、ロボットに関する。 The present invention relates to a robot.

従来から、ワークに対して作業を行うためのロボットが知られている。このようなロボットが、例えば、特許文献１のロボット装置で提案されている。 Conventionally, robots for performing work on workpieces have been known. Such a robot has been proposed, for example, in the robot device of Patent Document 1.

特許文献１には、ロボット本体が、関節軸ごとに設けられたサーボモータと、サーボモータに減速機を介して接続されたロボットアームと、減速機の出力軸側又はロボットアームに接続されたセンサ部と、サーボモータの位置・速度を検出するためのロータリ・エンコーダとから構成されることが記載されている。 Patent Document 1 describes a servomotor provided for each joint shaft, a robot arm connected to the servomotor via a speed reducer, and a sensor connected to the output shaft side of the speed reducer or the robot arm. It is described that it is composed of a unit and a rotary encoder for detecting the position and speed of the servomotor.

また、特許文献１には、ロータリ・エンコーダが、サーボモータの絶対値データを検出するための絶対値データ検出部に加えて、センサ部からのデータを入力するためのセンサ入力部、及びセンサ入力部からの信号をアナログからデジタルに変換するためのＡ／Ｄコンバータ部などを備えることが記載されている。そして、ロボット装置は、同一の信号線で、ロータリ・エンコーダからの絶対値データとセンサ部からのセンサデータとをロボット本体から制御装置に送信することができる。 Further, in Patent Document 1, in addition to the absolute value data detection unit for detecting the absolute value data of the servomotor, the rotary encoder has a sensor input unit for inputting data from the sensor unit and a sensor input. It is described that an A / D converter unit or the like for converting a signal from the unit from analog to digital is provided. Then, the robot device can transmit the absolute value data from the rotary encoder and the sensor data from the sensor unit from the robot main body to the control device on the same signal line.

特開平５−２６６３９１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-266391

特許文献１は、エンコーダとセンサが接続される通信装置の構造を簡単にすることができる。しかし、特許文献１は、エンコーダの構造が複雑になってしまうという問題があった。 Patent Document 1 can simplify the structure of a communication device to which an encoder and a sensor are connected. However, Patent Document 1 has a problem that the structure of the encoder becomes complicated.

そこで、本発明は、エンコーダとセンサが接続される通信装置の構造だけでなく、前記エンコーダの構造も簡単にすることが可能な、ロボットを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a robot capable of simplifying not only the structure of a communication device to which an encoder and a sensor are connected but also the structure of the encoder.

前記課題を解決するために、本発明に係るロボットは、ワークに対して作業を行うためのロボットであって、複数の関節軸を有するロボットアームと、前記関節軸を回転駆動するためのモータと、前記モータの回転位置を示す回転位置データを取得するためのエンコーダと、前記ロボット又は前記ワークの状態を示す状態データを取得するためのセンサと、前記エンコーダと前記センサがマルチドロップ接続されたマルチドロップラインを有する通信装置と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the robot according to the present invention is a robot for performing work on a work, and includes a robot arm having a plurality of joint axes and a motor for rotationally driving the joint axes. , An encoder for acquiring rotation position data indicating the rotation position of the motor, a sensor for acquiring state data indicating the state of the robot or the work, and a multi-drop connection of the encoder and the sensor. It is characterized by including a communication device having a drop line.

上記構成によれば、通信装置がエンコーダとセンサがマルチドロップ接続されたマルチドロップラインを有するので、前記通信装置の構造だけでなく、前記エンコーダの構造も簡単にすることが可能となる。 According to the above configuration, since the communication device has a multi-drop line in which the encoder and the sensor are multi-drop connected, it is possible to simplify not only the structure of the communication device but also the structure of the encoder.

本発明によれば、エンコーダとセンサが接続される通信装置の構造だけでなく、前記エンコーダの構造も簡単にすることが可能な、ロボットを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a robot capable of simplifying not only the structure of a communication device to which an encoder and a sensor are connected but also the structure of the encoder.

本発明の実施形態に係るロボットの全体構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of the robot which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るロボットのマッピングセンサでワークの存在を示す存在データを取得している様子を示す概略図である。It is a schematic diagram which shows the state that the existence data which shows the existence of a work is acquired by the mapping sensor of the robot which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るロボットの制御系を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control system of the robot which concerns on embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態に係るロボットについて、添付図面に基づき説明する。なお、本実施形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下では、全ての図を通じて、同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。 Hereinafter, the robot according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to the present embodiment. Further, in the following, the same or corresponding elements are designated by the same reference numerals throughout all the figures, and the duplicated description thereof will be omitted.

（ロボット１０）
図１は、本実施形態に係るロボットの全体構成を示す概略図である。図１に示すように、ロボット１０は、基板Ｓ（ワーク）を保持して搬送するための水平多関節型ロボットとして構成される。具体的には、ロボット１０は、収容装置Ｃに収容された基板Ｓを保持して収容装置Ｃから取り出す作業や、保持した基板Ｓを収容装置Ｃ内に収容する作業を行うことが可能である。 (Robot 10)
FIG. 1 is a schematic view showing the overall configuration of the robot according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the robot 10 is configured as a horizontal articulated robot for holding and transporting a substrate S (work). Specifically, the robot 10 can perform the work of holding the substrate S housed in the accommodating device C and taking it out from the accommodating device C, and the work of accommodating the held substrate S in the accommodating device C. ..

ロボット１０は、基台１２と、基台１２に設けられる上下方向に伸縮可能な昇降軸（図示せず）と、昇降軸の上端に設けられるロボットアーム２０と、ロボットアーム２０の先端に設けられるエンドエフェクタ２６（ロボットの一部）と、を備える。また、ロボット１０は、ロボットアーム２０及びエンドエフェクタ２６の動作を制御するためのロボット制御装置５０をさらに備える。 The robot 10 is provided at a base 12, an elevating shaft (not shown) provided on the base 12 that can be expanded and contracted in the vertical direction, a robot arm 20 provided at the upper end of the elevating shaft, and a tip of the robot arm 20. It includes an end effector 26 (a part of the robot). Further, the robot 10 further includes a robot control device 50 for controlling the operation of the robot arm 20 and the end effector 26.

（基台１２及びロボットアーム２０）
基台１２に設けられる昇降軸は、図示しないボールスクリューなどで上下方向に伸縮可能に構成される。この昇降動作は、基台１２の内部に設けられるサーボモータ３０ａ（図３参照。関節軸を回転駆動するためのモータ）によって行われる。また、前記昇降軸は、基台１２に対して鉛直方向に延びる関節軸ＪＴ２周りに回転可能に設けられており、この回転駆動は、基台１２の内部に設けられたサーボモータ３０ｂ（同前）によって行われる。 (Base 12 and robot arm 20)
The elevating shaft provided on the base 12 is configured to be able to expand and contract in the vertical direction with a ball screw or the like (not shown). This ascending / descending operation is performed by a servomotor 30a (see FIG. 3, a motor for rotationally driving the joint shaft) provided inside the base 12. Further, the elevating shaft is rotatably provided around the joint shaft JT2 extending in the vertical direction with respect to the base 12, and the rotational drive is a servomotor 30b provided inside the base 12 (same as above). ).

ロボットアーム２０は、各々が水平方向に延びる長尺状の部材で構成される第１リンク２２及び第２リンク２４を有する。 The robot arm 20 has a first link 22 and a second link 24, each of which is composed of an elongated member extending in the horizontal direction.

第１リンク２２は、その長手方向の基端が前記昇降軸の上端に取り付けられる。第１リンク２２は、前記昇降軸と一体的に昇降し、かつ、前記昇降軸の中央軸線に一致する関節軸ＪＴ２周りに前記昇降軸と一体的に回転する。 The base end of the first link 22 in the longitudinal direction is attached to the upper end of the elevating shaft. The first link 22 moves up and down integrally with the elevating shaft, and rotates integrally with the elevating shaft around the joint axis JT2 that coincides with the central axis of the elevating shaft.

第２リンク２４は、その長手方向の基端が第１リンク２２の長手方向の先端に鉛直方向に延びる関節軸ＪＴ４周りに回転可能に取り付けられる。第２リンク２４の第１リンク２２に対する回転駆動は、第１リンク２２の内部に設けられるサーボモータ３０ｃ（図３参照）によって行われる。 The second link 24 is rotatably attached around a joint axis JT4 whose longitudinal proximal end extends vertically to the longitudinal tip of the first link 22. The rotational drive of the second link 24 with respect to the first link 22 is performed by a servomotor 30c (see FIG. 3) provided inside the first link 22.

上記したように、ロボットアーム２０は、関節軸ＪＴ２、ＪＴ４、ＪＴ６を介して直列的に接続されたリンク構造を有する。 As described above, the robot arm 20 has a link structure connected in series via joint axes JT2, JT4, and JT6.

（エンドエフェクタ２６）
エンドエフェクタ２６は、その長手方向の基端が第２リンク２４の長手方向の先端に鉛直方向に延びる関節軸ＪＴ６周りに回転可能に取り付けられる。エンドエフェクタ２６の第２リンク２４に対する回転駆動は、第２リンク２４の内部に設けられたサーボモータ３０ｄ（図３参照）によって行われる。 (End effector 26)
The end effector 26 is rotatably attached around a joint axis JT6 whose longitudinal proximal end extends vertically to the longitudinal tip of the second link 24. The rotational drive of the end effector 26 with respect to the second link 24 is performed by a servomotor 30d (see FIG. 3) provided inside the second link 24.

エンドエフェクタ２６は、その長手方向の基端が第２リンク２４の長手方向の先端に取り付けられる手首部２７と、手首部２７の先端に接続され、基板Ｓを保持するための保持位置が規定されたブレード２８と、を有する。ブレード２８には、その幅方向における中心を基端から先端に向かって延びる中心軸線Ｌがさらに規定される。 The end effector 26 is connected to a wrist portion 27 whose longitudinal base end is attached to the longitudinal end of the second link 24 and to the tip of the wrist portion 27, and a holding position for holding the substrate S is defined. It has a blade 28 and a blade 28. The blade 28 is further defined with a central axis L extending from the base end to the tip end at the center in the width direction thereof.

ブレード２８は、手首部２７の先端に接続される基部２９ａと、基部２９ａから分かれて先端側に延びる二つの先端部２９ｂ、２９ｃと、を有する。先端部２９ｂは、基部２９ａの幅方向の一端から厚み方向に直交する平面内に突出し、先端部２９ｃは、基部２９ａの幅方向の他端から厚み方向に直交する平面内に突出する。ブレード２８は、基部２９ａ及び先端部２９ｂ、２９ｃを有することで、その厚み方向に見てＹ字状である。 The blade 28 has a base portion 29a connected to the tip end of the wrist portion 27, and two tip portions 29b and 29c separated from the base portion 29a and extending toward the tip end side. The tip portion 29b projects from one end in the width direction of the base portion 29a into a plane orthogonal to the thickness direction, and the tip portion 29c protrudes from the other end in the width direction of the base portion 29a into a plane orthogonal to the thickness direction. The blade 28 has a base portion 29a and tip portions 29b and 29c, and thus has a Y shape when viewed in the thickness direction thereof.

エンドエフェクタ２６は、ブレード２８の基部２９ａに設けられ、中心軸線Ｌ上を往復運動可能な可動部材（図示せず）と、先端部２９ｂ、２９ｃそれぞれに設けられる固定部材（同前）と、を有する。前記可動部材は、図示しないボールスクリュー及び当該ボールスクリューを回転駆動するためのサーボモータ３０ｅ（図３参照）によって、中心軸線Ｌ上を往復運動可能である。エンドエフェクタ２６は、前記可動部材を中心軸線Ｌの先端側に移動させ、前記可動部材と先端部２９ｂ、２９ｃそれぞれに設けられる前記固定部材とで基板Ｓを挟むことで当該基板Ｓを保持可能である。 The end effector 26 includes a movable member (not shown) provided at the base portion 29a of the blade 28 and capable of reciprocating on the central axis L, and a fixing member (same as above) provided at each of the tip portions 29b and 29c. Have. The movable member can reciprocate on the central axis L by a ball screw (not shown) and a servomotor 30e (see FIG. 3) for rotationally driving the ball screw. The end effector 26 can hold the substrate S by moving the movable member to the tip end side of the central axis L and sandwiching the substrate S between the movable member and the fixing members provided at the tip portions 29b and 29c, respectively. is there.

図２は、本実施形態に係るロボットのマッピングセンサでワークの存在を示す存在データを取得している様子を示す概略図である。図２に示すように、ロボット１０は、エンドエフェクタ２６に取り付けられ、エンドエフェクタ２６が基板Ｓに接近したときに、基板Ｓの存在を示す存在データ（ロボット又はワークの状態を示す状態データ）を取得可能であるマッピングセンサ４０（センサ）をさらに備える。 FIG. 2 is a schematic view showing a state in which existence data indicating the existence of a work is acquired by the mapping sensor of the robot according to the present embodiment. As shown in FIG. 2, the robot 10 is attached to the end effector 26, and when the end effector 26 approaches the substrate S, the existence data indicating the existence of the substrate S (state data indicating the state of the robot or the work) is displayed. A mapping sensor 40 (sensor) that can be acquired is further provided.

マッピングセンサ４０は、エンドエフェクタ２６の先端部２９ｂに設けられ、光線を投光するための投光器４２と、エンドエフェクタ２６の先端部２９ｃに設けられ、投光器４２から投光された光線を受光するための受光器４４と、を有する透過型センサである。受光器４４は、投光器４２から投光された光線の受光状態に基づき、基板Ｓの存在を示す前記存在データを取得する。なお、マッピングセンサ４０は、上記のように透過型センサであってもよいし、反射型センサなどその他のセンサであってもよい。 The mapping sensor 40 is provided at the tip 29b of the end effector 26 to project a light beam, and is provided at the tip 29c of the end effector 26 to receive the light beam projected from the floodlight 42. It is a transmissive sensor having the receiver 44 of the above. The light receiver 44 acquires the existence data indicating the presence of the substrate S based on the light receiving state of the light beam projected from the light projector 42. The mapping sensor 40 may be a transmissive sensor as described above, or may be another sensor such as a reflective sensor.

図３は、本実施形態に係るロボットの制御系を示すブロック図である。図３に示すように、ロボット１０は、マッピングセンサ４０に加えて、加速度センサ４６（センサ）及びマイクロホン４８（同前）を備える。 FIG. 3 is a block diagram showing a control system of the robot according to the present embodiment. As shown in FIG. 3, the robot 10 includes an acceleration sensor 46 (sensor) and a microphone 48 (same as above) in addition to the mapping sensor 40.

加速度センサ４６は、エンドエフェクタ２６に取り付けられ、エンドエフェクタ２６の加速度を示す加速度データ（ロボット又はワークの状態を示す状態データ）を取得可能である。また、マイクロホン４８は、エンドエフェクタ２６に取り付けられ、エンドエフェクタ２６での音声を示す音声データ（同前）を取得可能である。 The acceleration sensor 46 is attached to the end effector 26, and can acquire acceleration data (state data indicating the state of the robot or the work) indicating the acceleration of the end effector 26. Further, the microphone 48 is attached to the end effector 26, and can acquire voice data (same as above) indicating the voice of the end effector 26.

（ロボット制御装置５０及び通信装置６０）
図３に示すように、ロボット制御装置５０は、メモリ５２と、メモリ５２に格納されたプログラムを実行するためのプロセッサ５４と、を備える。プロセッサ５４は、上記したサーボモータ３０ａ〜３０ｅによって、ロボット１０の動作をサーボ制御することが可能である。そして、図３に示すように、サーボモータ３０ａ〜３０ｅは、各々の回転位置を示す回転位置データを取得するためのエンコーダ３２ａ〜３２ｅを有する。 (Robot control device 50 and communication device 60)
As shown in FIG. 3, the robot control device 50 includes a memory 52 and a processor 54 for executing a program stored in the memory 52. The processor 54 can servo-control the operation of the robot 10 by the servomotors 30a to 30e described above. Then, as shown in FIG. 3, the servomotors 30a to 30e have encoders 32a to 32e for acquiring rotation position data indicating each rotation position.

図３に示すように、ロボット１０は、エンコーダ３２ａ〜３２ｅと、マッピングセンサ４０と、加速度センサ４６と、マイクロホン４８と、がマルチドロップ接続されたマルチドロップライン６２を有する通信装置６０をさらに備える。通信装置６０は、マルチドロップライン６２により全てのエンコーダ３２ａ〜３２ｅをマルチドロップ接続する。マルチドロップライン６２は、例えば、電気信号を伝達するための導線で構成されてもよいし、光信号を伝達するための光ファイバで構成されてもよいし、又は、導線や光ファイバを用いない無線通信などで構成されてもよい。 As shown in FIG. 3, the robot 10 further includes a communication device 60 having a multi-drop line 62 in which encoders 32a to 32e, a mapping sensor 40, an acceleration sensor 46, and a microphone 48 are multi-drop connected. The communication device 60 multi-drops connects all the encoders 32a to 32e by the multi-drop line 62. The multi-drop line 62 may be composed of, for example, a wire for transmitting an electric signal, an optical fiber for transmitting an optical signal, or no wire or an optical fiber. It may be configured by wireless communication or the like.

ロボット制御装置５０は、通信装置６０を介して、エンコーダ３２ａ〜３２ｅそれぞれで取得された回転位置データと、マッピングセンサ４０で取得された存在データと、加速度センサ４６で取得された加速度データと、マイクロホン４８で取得された音声データと、を取得可能である。 The robot control device 50 includes rotation position data acquired by the encoders 32a to 32e, existence data acquired by the mapping sensor 40, acceleration data acquired by the acceleration sensor 46, and a microphone via the communication device 60. It is possible to acquire the voice data acquired in 48.

ロボット制御装置５０は、関節軸ＪＴ２のサーボモータ３０ａ、３０ｂの回転位置データ、関節軸ＪＴ４のサーボモータ３０ｃの回転位置データ、及び、関節軸ＪＴ６のサーボモータ３０ｄの回転位置データ（エンドエフェクタよりも基端側で直列的に接続された全ての関節軸のモータの回転位置データ）に基づき、エンドエフェクタ２６の位置を示す位置データを導出可能である。 The robot control device 50 includes the rotation position data of the servomotors 30a and 30b of the joint axis JT2, the rotation position data of the servomotor 30c of the joint axis JT4, and the rotation position data of the servomotor 30d of the joint axis JT6 (more than the end effector). Based on the rotational position data of the motors of all the joint axes connected in series on the proximal end side), the position data indicating the position of the end effector 26 can be derived.

そして、ロボット制御装置５０は、マッピングセンサ４０で取得された存在データと、加速度センサ４６で取得された加速度データと、マイクロホン４８で取得された音声データと、上記のように導出したエンドエフェクタ２６の位置データと、に基づき、ロボット１０の動作を制御可能である。 Then, the robot control device 50 has the existence data acquired by the mapping sensor 40, the acceleration data acquired by the acceleration sensor 46, the voice data acquired by the microphone 48, and the end effector 26 derived as described above. The operation of the robot 10 can be controlled based on the position data.

（効果）
本実施形態に係るロボット１０は、通信装置６０がエンコーダ３２ａ〜３２ｅと、マッピングセンサ４０、加速度センサ４６及びマイクロホン４８（複数のセンサ）と、がマルチドロップ接続されたマルチドロップライン６２を有するので、通信装置６０の構造だけでなく、エンコーダ３２ａ〜３２ｅの構造も簡単にすることが可能となる。 (effect)
Since the communication device 60 has a multi-drop line 62 in which the encoders 32a to 32e, the mapping sensor 40, the acceleration sensor 46, and the microphone 48 (a plurality of sensors) are multi-drop connected, the robot 10 according to the present embodiment has. Not only the structure of the communication device 60 but also the structures of the encoders 32a to 32e can be simplified.

具体的には、例えば、エンコーダ３２ａ〜３２ｅとロボット制御装置５０とを接続するための導線（又は光ファイバ等）と、マッピングセンサ４０とロボット制御装置５０とを接続するための導線（同前）とを別個に設ける必要がなく、エンコーダ３２ａ〜３２ｅ及びマッピングセンサ４０とロボット制御装置５０とを一つの導線（同前）で接続することが可能となる。なお、加速度センサ４６とロボット制御装置５０とを接続するための導線、マイクロホン４８とロボット制御装置５０とを接続するための導線についても同様である。上記の通りであるため、通信装置６０の構造を簡単にすることが可能となる。 Specifically, for example, a lead wire (or an optical fiber or the like) for connecting the encoders 32a to 32e and the robot control device 50, and a lead wire for connecting the mapping sensor 40 and the robot control device 50 (same as above). It is not necessary to separately provide the encoders 32a to 32e, and the mapping sensor 40 and the robot control device 50 can be connected by one lead wire (same as above). The same applies to the lead wire for connecting the acceleration sensor 46 and the robot control device 50, and the lead wire for connecting the microphone 48 and the robot control device 50. As described above, the structure of the communication device 60 can be simplified.

また、マッピングセンサ４０で取得された存在データ、加速度センサ４６で取得された加速度データ、マイクロホン４８で取得された音声データ、及びエンコーダ３２ａ〜３２ｅで取得された回転位置データを一つの導線でロボット制御装置５０に伝達するために、例えば、エンコーダ３２ａ〜３２ｅに、存在データ、加速度データ、及び音声データを入力するための入力部、及び入力部で取得した存在データ、加速度データ、及び音声データをアナログからデジタルに変換するためのコンバータ部などを設ける必要がない。これにより、エンコーダ３２ａ〜３２ｅの構造を簡単にすることが可能となる。 Further, the existence data acquired by the mapping sensor 40, the acceleration data acquired by the acceleration sensor 46, the voice data acquired by the microphone 48, and the rotation position data acquired by the encoders 32a to 32e are robot-controlled by one lead wire. In order to transmit to the device 50, for example, the input unit for inputting the existence data, the acceleration data, and the voice data to the encoders 32a to 32e, and the existence data, the acceleration data, and the voice data acquired by the input unit are analog. It is not necessary to provide a converter unit or the like for converting from to digital. This makes it possible to simplify the structure of the encoders 32a to 32e.

さらに、本実施形態に係るロボット１０は、マッピングセンサ４０で取得された存在データ、加速度センサ４６で取得された加速度データ、マイクロホン４８で取得された音声データ、及び上記のように導出した位置データに基づき、精度良くロボット１０の動作を制御することが可能となる。 Further, the robot 10 according to the present embodiment has the presence data acquired by the mapping sensor 40, the acceleration data acquired by the acceleration sensor 46, the voice data acquired by the microphone 48, and the position data derived as described above. Based on this, it is possible to control the operation of the robot 10 with high accuracy.

具体的には、例えば、エンコーダ３２ａ〜３２ｅとロボット制御装置５０とを接続するための導線と、マッピングセンサ４０とロボット制御装置５０とを接続するための導線とを別個に設けるような場合、マッピングセンサ４０で取得された存在データ、及び上記のように導出した位置データをロボット制御装置５０で同期することが困難になってしまう。 Specifically, for example, when a lead wire for connecting the encoders 32a to 32e and the robot control device 50 and a lead wire for connecting the mapping sensor 40 and the robot control device 50 are separately provided, mapping is performed. It becomes difficult for the robot control device 50 to synchronize the existence data acquired by the sensor 40 and the position data derived as described above.

一方、本実施形態に係るロボット制御装置５０は、マルチドロップライン６２により前記存在データ、前記加速度データ、前記音声データ、及び前記位置データが一つの導線（又は光ファイバ等）で伝達されるので、前記存在データ、前記加速度データ、前記音声データ、及び前記位置データを容易に同期することが可能である。これにより、ロボット制御装置５０は、精度良くロボット１０の動作を制御することが可能となる。 On the other hand, in the robot control device 50 according to the present embodiment, the existence data, the acceleration data, the voice data, and the position data are transmitted by one lead wire (or optical fiber or the like) by the multi-drop line 62. The existence data, the acceleration data, the voice data, and the position data can be easily synchronized. As a result, the robot control device 50 can accurately control the operation of the robot 10.

具体的には、例えば、ロボット制御装置５０は、加速度データによって認識可能なエンドエフェクタ２６の振動、及び、音声データによって認識可能なエンドエフェクタ２６での音声が、それぞれ、予め定められた許容範囲内にあるとき、存在データ及び位置データに基づきロボットの動作を制御してもよい。これにより、ロボット制御装置５０は、精度良くロボット１０の動作を制御することが可能となる。 Specifically, for example, in the robot control device 50, the vibration of the end effector 26 that can be recognized by the acceleration data and the sound of the end effector 26 that can be recognized by the voice data are within a predetermined allowable range, respectively. At the time, the operation of the robot may be controlled based on the existence data and the position data. As a result, the robot control device 50 can accurately control the operation of the robot 10.

また、本実施形態では、マッピングセンサ４０、加速度センサ４６及びマイクロホン４８が、それぞれ、エンドエフェクタ２６に取り付けられるので、前記存在データ、前記加速度データ、前記音声データ、及び前記位置データをいっそう容易に同期することが可能である。これにより、ロボット制御装置５０は、いっそう精度良くロボット１０の動作を制御することが可能となる。 Further, in the present embodiment, since the mapping sensor 40, the acceleration sensor 46, and the microphone 48 are attached to the end effector 26, respectively, the existence data, the acceleration data, the voice data, and the position data are more easily synchronized. It is possible to do. As a result, the robot control device 50 can control the operation of the robot 10 with higher accuracy.

（変形例）
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。したがって、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。 (Modification example)
From the above description, many improvements and other embodiments of the present invention will be apparent to those skilled in the art. Therefore, the above description should be construed as an example only and is provided for the purpose of teaching those skilled in the art the best aspects of carrying out the present invention. The details of its structure and / or function can be substantially changed without departing from the spirit of the present invention.

上記実施形態では、ロボットアーム２０が、関節軸ＪＴ２、ＪＴ４、ＪＴ６を介して直列的に接続されたリンク構造を有する場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、ロボットアーム２０は、例えば、関節軸ＪＴ２、ＪＴ４、ＪＴ６を介して直列的に接続された第１リンク構造と、関節軸ＪＴ２、ＪＴ４、ＪＴ６´（関節軸ＪＴ６´については図示せず）を介して直列的に接続された第２リンク構造と、で構成されるリンク構造を有してもよい。 In the above embodiment, the case where the robot arm 20 has a link structure connected in series via the joint axes JT2, JT4, and JT6 has been described. However, the robot arm 20 is not limited to this case, and the robot arm 20 has, for example, a first link structure connected in series via joint axes JT2, JT4, and JT6, and joint axes JT2, JT4, and JT6'(joint axes JT6). It may have a link structure composed of a second link structure connected in series via (not shown for ′).

ここで、関節軸ＪＴ６´は、関節軸ＪＴ６と同軸状に設けられる。また、関節軸ＪＴ６´にはエンドエフェクタ２６´（図示せず）が接続される。そして、エンドエフェクタ２６´は、関節軸ＪＴ６´周りにエンドエフェクタ２６と独立して回転可能である。すなわち、本変形例に係るリンク構造は、関節軸ＪＴ６（及び関節軸ＪＴ６´）の部分でエンドエフェクタ２６、２６´が互いに枝分かれした態様である。 Here, the joint axis JT6'is provided coaxially with the joint axis JT6. Further, an end effector 26'(not shown) is connected to the joint axis JT6'. Then, the end effector 26'can rotate independently of the end effector 26 around the joint axis JT6'. That is, the link structure according to this modification is a mode in which the end effectors 26 and 26'are branched from each other at the joint axis JT6 (and the joint axis JT6').

エンドエフェクタ２６´の第２リンク２４に対する回転駆動は、第２リンク２４の内部に設けられたサーボモータ３０ｄ´（図示せず）によって行われる。サーボモータ３０ｄ´は、自らの回転位置を示す回転位置データを取得するためのエンコーダ３２ｄ´（同前）を有する。そして、通信装置６０は、マルチドロップライン６２により全てのエンコーダ３２ａ〜３２ｅ、３２ｄ´をマルチドロップ接続する。 The rotational drive of the end effector 26'with respect to the second link 24 is performed by a servomotor 30d'(not shown) provided inside the second link 24. The servomotor 30d' has an encoder 32d' (same as above) for acquiring rotation position data indicating its own rotation position. Then, the communication device 60 multi-drops connects all the encoders 32a to 32e and 32d'by the multi-drop line 62.

上記のような場合、ロボット制御装置５０は、関節軸ＪＴ２のサーボモータ３０ａ、３０ｂの回転位置データ、関節軸ＪＴ４のサーボモータ３０ｃの回転位置データ、及び、関節軸ＪＴ６´のサーボモータ３０ｄ´の回転位置データ（エンドエフェクタよりも基端側で直列的に接続された全ての関節軸のモータの回転位置データ）に基づき、エンドエフェクタ２６´の位置を示す位置データを導出可能である。 In the above case, the robot control device 50 uses the rotation position data of the servomotors 30a and 30b of the joint axis JT2, the rotation position data of the servomotor 30c of the joint axis JT4, and the servomotor 30d'of the joint axis JT6'. Based on the rotation position data (rotational position data of the motors of all the joint axes connected in series on the proximal end side of the end effector), the position data indicating the position of the end effector 26'can be derived.

（その他の変形例）
上記実施形態では、マッピングセンサ４０、加速度センサ４６及びマイクロホン４８が、それぞれ、エンドエフェクタ２６に一つずつ取り付けられる場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、マッピングセンサ４０、加速度センサ４６及びマイクロホン４８が、それぞれ、エンドエフェクタ２６以外のロボット１０の一部に取り付けられてもよい。 (Other variants)
In the above embodiment, the case where the mapping sensor 40, the acceleration sensor 46, and the microphone 48 are attached to the end effector 26 one by one has been described. However, the present invention is not limited to this case, and the mapping sensor 40, the acceleration sensor 46, and the microphone 48 may be attached to a part of the robot 10 other than the end effector 26, respectively.

また、マッピングセンサ４０、加速度センサ４６及びマイクロホン４８が、それぞれ、複数設けられてもよい。換言すれば、ロボット又はワークの状態を示す状態データを取得するためのセンサの少なくとも一つが、マッピングセンサ４０として構成されてもよいし、加速度センサ４６として構成されてもよいし、又はマイクロホン４８として構成されてもよい。 Further, a plurality of mapping sensors 40, acceleration sensors 46, and microphones 48 may be provided. In other words, at least one of the sensors for acquiring state data indicating the state of the robot or work may be configured as a mapping sensor 40, an acceleration sensor 46, or as a microphone 48. It may be configured.

上記実施形態では、ロボット又はワークの状態を示す状態データを取得するためのセンサが、三つ設けられる場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、前記センサは、一つ若しくは二つ、又は四つ以上設けられてもよい。そして、このような場合、マルチドロップライン６２が、エンコーダ３２ａ〜３２ｅと、全てのセンサとを接続する。 In the above embodiment, a case where three sensors for acquiring state data indicating the state of the robot or the work are provided has been described. However, the present invention is not limited to this case, and the sensor may be provided with one, two, or four or more. Then, in such a case, the multi-drop line 62 connects the encoders 32a to 32e and all the sensors.

上記実施形態では、ロボット又はワークの状態を示す状態データを取得するためのセンサが、マッピングセンサ４０、加速度センサ４６及びマイクロホン４８として構成される場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、前記センサは、ロボット１０の一部（例えば、エンドエフェクタ２６等）での温度を示す温度データを状態データとして取得可能な温度計として構成されてもよい。また、前記センサは、ロボット１０の一部（同前）が外部に設けられた物体（例えば、ロボット１０の作業現場に設けられる他の装置など）に接触したか否かを示す接触データを状態データとして取得可能な接触センサとして構成されてもよい。なお、前記センサは、上記以外のセンサとして構成されてもよい。 In the above embodiment, the case where the sensor for acquiring the state data indicating the state of the robot or the work is configured as the mapping sensor 40, the acceleration sensor 46, and the microphone 48 has been described. However, the present invention is not limited to this case, and the sensor may be configured as a thermometer capable of acquiring temperature data indicating the temperature of a part of the robot 10 (for example, an end effector 26 or the like) as state data. Further, the sensor holds contact data indicating whether or not a part of the robot 10 (same as above) has come into contact with an externally provided object (for example, another device provided at the work site of the robot 10). It may be configured as a contact sensor that can be acquired as data. The sensor may be configured as a sensor other than the above.

上記実施形態では、ロボット１０が、三つの関節軸ＪＴ２、ＪＴ４、ＪＴ６を有する水平多関節型ロボットとして構成される場合を説明した。しかし、この場合に限定されず、ロボット１０は、一つ若しくは二つ、又は四つ以上の関節軸（すなわち、少なくとも一つの関節軸）を有する水平多関節型ロボットとして構成されてもよい。また、ロボット１０は、垂直多関節型ロボットとして構成されてもよいし、或いは、その他のロボットとして構成されてもよい。 In the above embodiment, the case where the robot 10 is configured as a horizontal articulated robot having three joint axes JT2, JT4, and JT6 has been described. However, the robot 10 is not limited to this case, and the robot 10 may be configured as a horizontal articulated robot having one, two, or four or more joint axes (that is, at least one joint axis). Further, the robot 10 may be configured as a vertical articulated robot, or may be configured as another robot.

上記実施形態では、ロボット１０が基板Ｓに対して作業を行う場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、ロボット１０は、基板Ｓ以外のワーク（例えば、各種部品や食品など）に対して作業を行ってもよい。 In the above embodiment, the case where the robot 10 works on the substrate S has been described. However, the robot 10 is not limited to this case, and the robot 10 may perform work on a work other than the substrate S (for example, various parts, food, etc.).

（まとめ）
本発明に係るロボットは、ワークに対して作業を行うためのロボットであって、複数の関節軸を有するロボットアームと、前記関節軸を回転駆動するためのモータと、前記モータの回転位置を示す回転位置データを取得するためのエンコーダと、前記ロボット又は前記ワークの状態を示す状態データを取得するためのセンサと、前記エンコーダと前記センサがマルチドロップ接続されたマルチドロップラインを有する通信装置と、を備えることを特徴とする。 (Summary)
The robot according to the present invention is a robot for performing work on a work, and indicates a robot arm having a plurality of joint axes, a motor for rotationally driving the joint axes, and a rotation position of the motor. An encoder for acquiring rotation position data, a sensor for acquiring state data indicating the state of the robot or the work, and a communication device having a multi-drop line in which the encoder and the sensor are multi-drop connected. It is characterized by having.

例えば、前記通信装置を介して前記回転位置データ及び前記状態データを取得可能であり、前記ロボットの動作を制御するためのロボット制御装置と、前記ロボットアームの先端に設けられるエンドエフェクタと、をさらに備え、前記ロボットアームは、前記関節軸がリンクを介して直列的に接続されたリンク構造を有し、前記通信装置は、前記マルチドロップラインにより全ての前記エンコーダをマルチドロップ接続し、前記ロボット制御装置は、前記エンドエフェクタよりも基端側で直列的に接続された全ての前記関節軸のモータの回転位置データに基づき、前記エンドエフェクタの位置を示す位置データを導出可能であってもよい。 For example, a robot control device that can acquire the rotation position data and the state data via the communication device and controls the operation of the robot, and an end effector provided at the tip of the robot arm are further added. The robot arm has a link structure in which the joint axes are connected in series via a link, and the communication device multi-drops all the encoders by the multi-drop line to control the robot. The device may be able to derive position data indicating the position of the end effector based on the rotation position data of the motors of all the joint shafts connected in series on the proximal end side of the end effector.

前記センサのうちの少なくとも一つが、前記ロボットの一部に取り付けられ、前記ロボットの一部が前記ワークに接近したときに、前記ワークの存在を示す存在データを前記状態データとして取得可能であるマッピングセンサとして構成され、前記ロボット制御装置は、前記存在データ及び前記位置データに基づき、前記ロボットの動作を制御可能であってもよい。 At least one of the sensors is attached to a part of the robot, and when a part of the robot approaches the work, existence data indicating the existence of the work can be acquired as the state data. The robot control device may be configured as a sensor and may be able to control the operation of the robot based on the existence data and the position data.

上記構成によれば、ロボット制御装置が、精度良くロボットの動作を制御することが可能となる。 According to the above configuration, the robot control device can control the operation of the robot with high accuracy.

前記センサのうちの少なくとも一つが、前記ロボットの一部に取り付けられ、前記ロボットの一部の加速度を示す加速度データを前記状態データとして取得可能である加速度センサとして構成され、前記ロボット制御装置は、前記加速度データ及び前記位置データに基づき、前記ロボットの動作を制御可能であってもよい。 At least one of the sensors is attached to a part of the robot, and is configured as an acceleration sensor capable of acquiring acceleration data indicating the acceleration of a part of the robot as the state data. The operation of the robot may be controllable based on the acceleration data and the position data.

前記センサのうちの少なくとも一つが、前記ロボットの一部に取り付けられ、前記ロボットの一部での音声を示す音声データを前記状態データとして取得可能であるマイクロホンとして構成され、前記ロボット制御装置は、前記音声データ及び前記位置データに基づき、前記ロボットの動作を制御可能であってもよい。 At least one of the sensors is attached to a part of the robot, and is configured as a microphone capable of acquiring voice data indicating the voice of the part of the robot as the state data. The operation of the robot may be controllable based on the voice data and the position data.

前記センサのうちの少なくとも一つが、前記エンドエフェクタに取り付けられてもよい。 At least one of the sensors may be attached to the end effector.

上記構成によれば、ロボット制御装置が、いっそう精度良くロボットの動作を制御することが可能となる。 According to the above configuration, the robot control device can control the operation of the robot with higher accuracy.

例えば、水平多関節型ロボットとして構成されてもよい。 For example, it may be configured as a horizontal articulated robot.

１０ロボット
１２基台
２０ロボットアーム
２２第１リンク
２４第２リンク
２６エンドエフェクタ
２７手首部
２８ブレード
３０サーボモータ
３２エンコーダ
４０マッピングセンサ
４６加速度センサ
４８マイクロホン
５０ロボット制御装置
５２メモリ
５４プロセッサ
６０通信装置
６２マルチドロップライン 10 Robot 12 Base 20 Robot arm 22 1st link 24 2nd link 26 End effector 27 Wrist 28 Blade 30 Servo motor 32 Encoder 40 Mapping sensor 46 Accelerometer 48 Microphone 50 Robot control device 52 Memory 54 Processor 60 Communication device 62 Multi Drop line

Claims

A robot for performing work on a work
A robot arm with multiple joint axes and
A motor for rotationally driving the joint shaft and
An encoder for acquiring rotation position data indicating the rotation position of the motor, and
One or more sensors for acquiring state data indicating the state of the robot or the work, and
A robot comprising: a communication device having a multi-drop line in which the encoder and the sensor are multi-drop connected.

A robot control device capable of acquiring the rotation position data and the state data via the communication device and controlling the operation of the robot, and an end effector provided at the tip of the robot arm are further provided.
The robot arm has a link structure in which the joint axes are connected in series via a link.
In the communication device, all the encoders are multi-drop-connected by the multi-drop line.
The robot control device can derive position data indicating the position of the end effector based on the rotation position data of the motors of all the joint axes connected in series on the proximal end side of the end effector. The robot according to claim 1.

At least one of the sensors is attached to a part of the robot, and when a part of the robot approaches the work, existence data indicating the existence of the work can be acquired as the state data. Configured as a sensor,
The robot according to claim 2, wherein the robot control device can control the operation of the robot based on the existence data and the position data.

At least one of the sensors is attached to a part of the robot, and is configured as an acceleration sensor capable of acquiring acceleration data indicating the acceleration of a part of the robot as the state data.
The robot according to claim 2 or 3, wherein the robot control device can control the operation of the robot based on the acceleration data and the position data.

At least one of the sensors is attached to a part of the robot, and is configured as a microphone capable of acquiring voice data indicating the voice of the part of the robot as the state data.
The robot according to any one of claims 2 to 3, wherein the robot control device can control the operation of the robot based on the voice data and the position data.

The robot according to any one of claims 2 to 5, wherein at least one of the sensors is attached to the end effector.

The robot according to any one of claims 1 to 6, which is configured as a horizontal articulated robot.