JP2599496B2 - 産業用走行ロボットの基準位置決め方法と装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ロボット作業現場において作業対象に対し
て定方向に延設された走行ベースに沿って移動する産業
用走行ロボットの基準位置決めを行う方法と装置とに関
する。

〔従来技術〕

産業用走行ロボットは、例えば、自動車の組立ライン
に沿って設けられた走行路形状の走行ベースに転動軸受
やリニアガイド等の走行案内具を介して摺動自在にした
板状の摺動体ないしスライダ上に所定の走行方向に対し
て所定の取付け位置に設置する基準位置の調整、設定を
行って載置される。そして、走行ベース上に設定した
Ｘ、Ｙ直交座標の一つの軸方向を走行方向に一致させ、
座標上の定位置に走行ロボットが居るとき、その定位置
を基準位置として走行ベース沿いに種々の位置に移動し
ながら、作業対象に対して所定のロボット作業を遂行す
るためのプログラムを教示する方法が取られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述のような産業用走行ロボットにおいて、走行ベー
ス上に摺動体に搭載された状態で種々の位置間を走行す
るロボットがロボット機体部の故障等によって作業の遂
行が不可能になり、他の同種の走行ロボットに交換しな
ければ成らない場合がある。このような故障発生時には
新たな代用の走行ロボットを摺動体に積載したとき、故
障時の旧走行ロボットが積載されていた位置に正確に同
姿勢、向きを一致させて位置決め、積載されなければ、
従前の作業プログラムをそのまま使用することによって
新たな走行ロボッを作動させると、走行ベースに沿う作
業位置が微妙にずれを生じ、作業対象のワーク等に対し
て正確に所定のロボット作業を遂行することが困難にな
る。

このような問題点を解消すべく、従来は、摺動体の走
行ロボットの積載面の縁に直交する２つの基準突当て面
を形成しておき、ロボット取付け時にこれらの２つの基
準突当て面に走行ロボットの最下部の基台に形成した直
交する２つの突当て面を当接させることにより、異なる
走行ロボットに交換されたときも姿勢、向きの再現性を
得るようにしていた。然しながら、このような従来の位
置決め方法によると、摺動体の直交する２つの基準突当
て面にロボット基台側の２つの突当て面を夫々れ当接さ
せなければならないため、大重量の走行ロボットを操作
しながら摺動体の載置面に積載する位置決め取付け作用
が甚だしく煩瑣な作業となり、長時間を要する結果とな
っていた。また、走行ベース上に２台以上の複数の摺動
体を設け、各摺動体上に走行ロボットを積載することも
あるが、そのようなとき、複数の摺動体の相互間におけ
る相対的な位置関係を摺動体が有する基準突当て面を基
準にして確立して行くことはかなり難しく、故に、複数
の摺動体に積載された走行ロボットで１つの作業対象に
共同して作業を遂行する作業プログラム等を作成するこ
とは困難になると言う不利があった。

依って、本発明の目的は、上述した走行ロボットの従
来の基準位置決め方法では克服困難であった諸問題点を
解消せんとするものである。

本発明の他の目的は、ロボット作業現場における走行
ロボットの基準位置決めを作業者が容易に遂行し得るよ
うにした産業用走行ロボットの基準位置決め方法と装置
とを提供せんとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、走行ベース上の定位置に基準位置決めゲージ
手段の設置点を予め設け、このゲージ設置点に位置決め
時に設置した基準位置決めゲージ手段を使用することに
より、摺動体上に載置した走行ロボットに形成した定面
に同基準位置決めゲージを突当て、ゲージ目盛りを読み
取って、走行ロボットの摺動体上における基準位置を常
に一定の目盛り値に設定し得るようにするものである。

すなわち、本発明によれば、定方向に延設された走行
ベースに沿って走行する摺動体上に載置されて定方向に
走行する産業用走行ロボットの基準位置決め方法におい
て、前記摺動体のロボット載置面に前記定方向の走行方
向に平行な基準面を設けて前記走行ロボットの基部に設
けた第１の定面と当接する第１の位置決め面に設定し、 上記摺動体の前記基準面に当接する上記走行ロボット
の基部の第１の定面に対して直角を成す第２の定面を前
記ロボット基部に設けて第２の位置決め面に設定し、 上記摺動体上に載置した上記走行ロボットに対して、
上記走行ベースの所定位置に設けた位置決め点に設定し
た基準位置決め用のゲージ手段を上記摺動体上の走行ロ
ボットの上記第２の位置決め面に当接させて走行方向に
おける該走行ロボットの基準位置決めを行うようにした
産業用走行ロボットの基準位置決め方法を提供するもの
である。

また、本発明に依ると、定方向に延設された走行ベー
スに沿って走行する摺動体上に載置されて定方向に走行
する産業用走行ロボットの基準位置決め装置において、
上記走行ロボットの基部に設けられる互いに直交した第
１、第２の定面における該第１の定面を上記摺動体に設
けた基準面に当接したとき、該第２の定面が当接される
基準位置の決定用の位置決め用ゲージ手段と、上記走行
ベースの定走行方向における定位置に設けた上記位置決
め用ゲージ手段の取付部とによって構成された産業用走
行ロボットの基準位置決め装置を提供するものである。
以下、本発明を添付図面に示す実施例に基づいて詳細に
説明する。

〔実施例〕 第１図は、本発明に係る産業用走行ロボットの基準位
置決め装置により基準位置決めの設定を遂行する場合の
実施状態を説明する斜視図、第２図は基準位置決めに使
用する基準位置決めゲージの構成を示す斜視図、第３図
は、同基準位置決めゲージの較正状態を示す平面図であ
る。

第１図において、走行ベース10は、作業対象域Ａに対
して定方向に延びるロボット走行路として設けられ、通
常は数メートルから数十メートル程度に渡って延設され
る。この走行ベース10上にはスライダ（摺動体）12が転
動軸受やリニアガイド等の適宜の周知の摺動案内手段を
介して取付けられている。このスライダ12は通常、板状
体として形成され、上面を走行ロボット30の積載面12a
として備えている。従って、走行ロボット30の基台32に
設けられたボルトねじ挿通孔を介して挿通される取付ボ
ルトを係止するねじ孔（図示なし）が所定のピッチによ
り設けられている。

また、スライダ12の積載面12aの四周の縁部の中で、
走行方向に相当した図示のＹ方向に平行な２つの縁部の
作業対象域Ａに向き合った側の縁部、つまり縁部12bに
はＹ方向に平行な面として形成された基準面14、14が形
成されている。この基準突当面14、14は、走行ロボット
30をスライダ12に積載したとき、その走行ロボット30の
基台32に形成されている突当て面34、34が当接され、積
載面12a上においてロボットのＸ方向（Ｙ方向と直角な
方向）の位置を規制し、必然的に作業対象域Ａに対する
走行ロボット30の前向き姿勢位置が規制される。この基
準突当面14、14は、スライダ12の縁に一体形成した凸部
の側面として形成しても良く、別にゲージブロック状に
形成したブロック部材を取付けるようにしても良い。こ
こで注目すべき点は、一つの方向の基準面14、14に対し
てだけ、走行ロボット30の基台32の一方の縁部の突当面
34、34を当接させる作業は走行ロボット30の重量が大き
い場合でも、他方側の突当操作に神経を払う必要がない
ため、比較的容易に達成できるのである。

また、走行ベース10の上面の走行方向（Ｙ方向）に見
た所定の選定位置に、位置決め用ゲージ50を位置決めピ
ン（図示なし）を用いて正確に取付け得るようにしてお
く。つまり、走行ベース10の所定位置に位置決めピンの
挿入孔を予め形成しておく。なお、このとき、位置決め
用ゲージ50が不動に固定できるように、Ｙ方向に並べて
例えば、２つのピン孔を形成しておくことが望ましい。
位置決め用ゲージ50は第２図に示すようにＬ字形に組ん
だ２つの板部材をリブ54で補強したゲージ支持台52に適
宜の固定金具56でダイアルインジケータ等の目盛り付き
のゲージ60を固定取付けして形成され、ゲージ支持台52
の底面には、走行ベース10に形成した位置決めピンの挿
入孔と同ピッチで２つのピン孔58が形成してある。従っ
て、これらのピン孔58を走行ベース10の位置決めピンの
挿入孔に合わせて位置決めピンを挿入すると、簡単に走
行ベース10上に位置決め用ゲージ10を設定することがで
きる。しかも、第３図に示すように、ゲージ支持台52の
縦面52aに予め準備されたコの字形ゲージブロック62を
突き当てて距離“l"を確立して、ゲージ60の目盛りを所
定値に設定すれば、常にゲージ60の初期値を一定の値に
設定してから、ゲージ60を位置決め作業を遂行すること
ができる。

さて、第１図において、走行ロボット30は前述のよう
に突当面34、34を有した基台32を有すると共に当該基台
32には更に、上記の突当面34、34と直交した配置、つま
り、走行Ｙ方向に対して垂直な定面36が高精度に形成さ
れている。上記基台３の上部にはロボット胴部40が立設
されており、このロボット胴部40はそれ自体、又は頂部
に具備された旋回テーブルが胴部内部に設けられた旋回
作動機構を介して縦軸回りに旋回可能に形成されてい
る。更に、胴部40の上部には略示されたロボット腕装置
42が関節を介して水平軸心回りに回転可能に結合され、
ロボット腕装置４の最先端には図示されていないロボッ
ト手首と同手首に装着された作業用のエンドエフェクタ
が装着された構成を有し、作業対象域Ａに在る作業対象
のワーク等に対して所望のロボット作業を遂行すること
ができる構成を有している。

上述した構成を有する走行ロボット30を走行ベース10
に沿って摺動するスライダ12の積載面12aに積載し、位
置決め設定する場合の位置決め方法に就き、第１図を参
照して以下に説明する。

先ず、走行ベース10の上面に設けられた既述の精密な
位置決めピン挿入孔に対して位置決め用ゲージ50（第２
図参照）の精密なピン孔58、58を位置合わせしながら位
置決めピンを用いて取付ける。このとき、位置決めゲー
ジ50のインジケータ60はゲージブロック62（第３図）を
用いて予めゲージ目盛りが所定値に設定されている。次
いでスライダ12の積載面12a上に走行ロボット30を積載
する。このとき、ロボット基台32の突当面34をスライダ
12の基準面14に当接させて、ロボット30の積載面12a上
におけるＸ方向に関する位置決めを一方的に設定する。

次に、スライダ12を位置決めゲージ50に接近した位置
まで摺動させ、インジケータ60の先端をロボット30の基
台32に形成した定面36に当接させ、インジケータ60が所
定の設定目盛り値を示したときに基台32をスライダ12の
積載面12aに固定する。このロボット基台32とスライダ1
2との間の固定は固定ボルト等の適宜の固定手段を基台3
2に形成した長孔を介してスライダ12の積載12aに形成し
たねじ孔に係合させておき、上記のように所定のインジ
ケータ目盛り値が得られたときに同固定ボルトを締結し
て走行ロボット30をスライダ12に対して不動に固定すれ
ば良い。つまり、走行Ｙ方向の位置決めは、予めＸ方向
の井伊が確立された後に、スライダ12を走行ベース10で
摺動させながら、位置決めゲージ50のインジケータ60の
目盛り値を目視で確認しながら所定の設定目盛り値に達
した時、固定ボルトを締え付け操作するだけで完了させ
ることができるのである。

上述のようにして走行ベース10の走行面内に設定した
Ｘ、Ｙ座標面内で走行ロボット30の位置決め設定が終了
した後は、走行ロボット30が従前に使用された同種の走
行ロボット30と交代して取付けられた新走行ロボット30
であったとしてもスライダ12上における位置決めが従前
のロボットと同位置、姿勢で設定されているから、従前
の走行ロボット30に関して設定された作業プログラムを
そのまま使用して作業を遂行することができる。

また、走行ベース10のスライダ12に始めて位置決めさ
れた走行ロボットであるときは、その位置決め設定完了
後に位置決めゲージ50の設定目盛り値を記録保管し、次
に、Ｘ、Ｙ座標及び同座標に垂直なＺ座標（第１図参
照）を基準にして作業対象域Ａに対する所定の作業遂行
用のプログラムを教示する。このプログラムは以後にロ
ボット作業過程で故障等により別の走行ロボット30がス
ライダ12上に取付けられたときにも、上述に記録保管し
たインジケータ60の目盛り値を用いて位置決め設定を行
う限り、繰り返し使用することができる。つまり、位置
決めの再現性を保証されることから、作業プログラムが
走行ロボット30が交換されても使用できるのである。

しかも、上述した位置決めゲージ50を用いた位置決め
方法によれば、走行ベース10上に複数台のスライダ12を
設置し、夫々に走行ロボット30を積載して使用する場合
も、夫々のロボット30に関して同じ位置決めゲージ50を
使用して位置決め設定をしておけば、Ｘ、Ｙ座標面にお
けるロボット位置が確立されているから、各ロボット基
台32が有する定面36の距離間隔をロボット同士の正確な
距離間隔としてプログラムを作成することができる。つ
まり、２台以上の走行ロボット30の協動により所望のロ
ボット作業を作業対象のワークに対して遂行させるとき
に、プログラムを一度作成しておけば、１台のロボット
が故障で交代させられた場合にも、プログラムを作成し
直す必要は無いのである。

なお、上述した実施例ではロボット基台32に形成した
定面36を位置決め設定に用いる場合を説明したが、胴部
40の適宜の固定部に位置決めゲージ50のインジケータ60
を当接させる定面36を形成するようにしても良いことは
いうまでももない。また、位置決めゲージ50のインジケ
ータ60は単なる実施例を意味し、周知の空気マイクロメ
ータ、電気マイクロメータ、タッチセンサー等で代用す
ることも可能なことは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、走
行ロボットをロボット作業現場で使用するとき、走行ベ
ース上を摺動する摺動体ないしスライダ上における走行
ロボットの位置決めを高精度に、しかも、従来よりは格
段に簡単な位置決め方法で遂行可能となり、ロボット使
用現場における位置決め操作の困難性を克服して能率良
く、ロボットの位置決めを完了させることができる。こ
のことは、ひいては、産業用走行ロボットの作業現場に
おける作業能率を向上させることを可能とするのであ
る。また、作業者の精神的負担を解放する効果も著し
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る産業用走行ロボットの基準位置
決め装置により基準位置決めの設定を遂行する場合の実
施状態を説明する斜視図、第２図は基準位置決めに使用
する基準位置決めゲージの構成を示す斜視図、第３図
は、同基準位置決めゲージの較正状態を示す平面図。 10……走行ベース、12……摺動体またはスライダ、12a
……積載面、14……基準面、30……走行ロボット、32…
…基台、34……突当面、36……定面、50……位置決めゲ
ージ、60……インジケータ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩崎 恭士 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580 番地 ファナック株式会社商品開発研究 所内 (56)参考文献 特開 昭58−196087（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−67965（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−196087（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】定方向に延設された走行ベースに沿って走
   行する摺動体上に載置されて定方向に走行する産業用走
   行ロボットの基準位置決め方法において、 前記摺動体のロボット載置面に前記定方向の走行方向に
   平行な基準面を設けて前記走行ロボットの基部に設けた
   第１の定面と当接する第１の位置決め面に設定し、 前記摺動体の前記基準面に当接する前記走行ロボットの
   基部の第１の定面に対して直角を成す第２の定面を前記
   ロボット基部に設けて第２の位置決め面に設定し、 前記摺動体上に載置した前記走行ロボットに対して、前
   記走行ベースの所定位置に設けた位置決め点に設定した
   基準位置決め用のゲージ手段を前記摺動体上の走行ロボ
   ットの前記第２の位置決め面に当接させて走行方向にお
   ける該走行ロボットの基準位置決めを行うようにしたこ
   とを特徴とする産業用走行ロボットの基準位置決め方
   法。
2. 【請求項２】定方向に延設された走行ベースに沿って走
   行する摺動体上に載置されて定方向に走行する産業用走
   行ロボットの基準位置決め装置において、 前記走行ロボットの基部に設けられる互いに直交した第
   １、第２の定面における該第１の定面を前記摺動体に設
   けた基準面に当接したとき、該第２の定面が当接される
   基準位置決定用の位置決め用ゲージ手段と、 前記走行ベースの定走行方向における定位置に設けた前
   記位置決め用ゲージ手段の取付部とにより構成されるこ
   とを特徴とした産業用走行ロボットの基準位置決め装
   置。
3. 【請求項３】前記基準位置の決定用の位置決め用ゲージ
   手段は位置決め孔を有した支持具に取付られたダイヤル
   ゲージから成り、かつ、前記走行ベースに設けた前記位
   置決め用ゲージ手段の取付部は、前記支持具の位置決め
   孔に位置決めピンで結合される位置決め孔から成る請求
   項２に記載の産業用走行ロボットの基準位置決め装置。