JP2716062B2 - Origin return method for moving members - Google Patents

Origin return method for moving members

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JP2716062B2
JP2716062B2 JP61231981A JP23198186A JP2716062B2 JP 2716062 B2 JP2716062 B2 JP 2716062B2 JP 61231981 A JP61231981 A JP 61231981A JP 23198186 A JP23198186 A JP 23198186A JP 2716062 B2 JP2716062 B2 JP 2716062B2
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JP
Japan
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movement
origin
shaft
turning
members
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久保山  公道
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Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 【発明の属する技術分野】 この発明は、特に産業用ロボットのアーム機構におい
て、所定の軸線のまわりに回動可能に支持された第1の
部材と、同様に、別の所定の軸線のまわりに回動可能に
支持された第2の部材とがあり、第1の部材の回動は第
2の部材の回動の影響を受けないが、逆に第2の部材の
回動は第1の部材の回動の影響を受ける場合に、第1お
よび第2の部材を各原点に復帰させる、しかも短時間
に、かつ、第2の部材が第1の部材の復帰動作の影響を
受けて所定の作動領域外に逸脱することのないように復
帰させる方式に関する。 【従来の技術】 従来例は、後述する実施例と外観的には同じであるか
ら、その構成と作用の要点についての説明を、実施例を
示す第1図,第3図に基づいておこなう。 第1図は産業用多関節型ロボットの斜視図で、そのア
ーム機構の先端部にある旋回筒7は、支持台6の軸線6a
のまわりに、矢印Uのように回動可能に支持されてい
る。また、この旋回筒7の軸線7aのまわりに矢印Vのよ
うに回動可能に、回動軸8が支持されている。この回動
軸8の先端に、図示してない把持具が設置され、物品を
把持する。 この場合、回動軸8の回動によって、旋回筒7の旋回
運動が影響されることはないが、逆に旋回筒7の旋回運
動によって、回動軸8の軸線7aのまわりの回動運動は影
響される。この辺りの様子を、第3図を参照しながら説
明する。 第3図は、旋回筒7,回動軸8および、これらに関連す
る部分の断面図である。この図によって、まず、旋回筒
7が旋回されるときには、回動軸8はその影響を受けて
回動されることを、次に、回動軸8が回動されるときに
は、旋回筒7はその影響を受けないことを、それぞれ説
明する。 駆動軸71が回動すると、傘歯車71a,72aを介して傘歯
車軸72がX−X軸(第1図の軸線6aに相当する)のまわ
りに回動するから、これに結合されている旋回筒7が同
時にX−X軸のまわりに旋回される。しかも、回動軸8
に固定されている傘歯車8bが、傘歯車82bと噛み合って
いるから、旋回筒7がX−X軸のまりに旋回されると、
同時に回動軸8も、そのY−Y軸(第1図の軸線7aに相
当する)のまわりに回動される。つまり、回動軸8は旋
回筒7の旋回運動の影響を受けることになる。 これに対し、駆動軸81が回動すると、傘歯車81a,82a
を介して傘歯車軸82が回動され、この傘歯車軸82の右端
部の傘歯車82b,同じく傘歯車8bを介して回動軸8が、Y
−Y軸のまわりに回動されるが、この回動は、旋回筒7
のY−Y軸のまわりの旋回になんら影響を与えない。 【発明が解決しようとする課題】 前述したように、複雑に絡みあった機構において、歯
車による動力伝達機構を用いる限り、一つの運動部材の
運動が、他の部材の運動に影響を与えることは避け難
い。この影響を避ける一手段として、モータ直結型個別
駆動方式が考えられる。しかし、これには、小形化とコ
スト面で新たな問題が生じる。 さて、第3図で、旋回筒7から先に原点復帰させる場
合を考えると、回動軸8が、その旋回運動の影響によ
り、Y−Y軸のまわりに回動され、この回動軸8の作動
領域を超えて運動するおそれが生じ、その近くの部材と
衝突し、双方が損傷を受ける危険がある。 また逆に、回動軸8を先に原点復帰させ、ついで旋回
筒7を原点復帰させる順序をとると、旋回筒7が回動軸
8の運動の影響を受けない点はよいが、次の旋回筒7の
原点復帰動作によって影響を受け、回動軸8は回転され
る。この場合、前述したと同様に回転軸8はその作動領
域を超えて動くおそれが生じるとともに、原点位置がず
れるから、その後、ふたたび回動軸8の原点復帰動作を
改めてしなければならない。この3段階に分けておこな
う原点復帰方式では、回動軸8が周辺部材と衝突する危
険がある外、原点復帰に時間が多くかかって問題であ
る。 この発明の目的は、従来技術がもつ以上の問題点を解
消し、第1および第2の部材の運動位置を各原点に復帰
させる。しかも短時間に、かつ、第2の部材が第1の部
材の復帰動作の影響を受けて所定の作動領域外に逸脱す
ることのないように復帰させうる運動部材の原点復帰方
式を提供することにある。 【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するために、本発明においては、第1
の部材が運動可能に支持されるとともに駆動され、第2
の部材が運動可能に支持されるとともに駆動され、か
つ、第1部材の運動は第2部材の運動によって影響され
ず、第2部材の運動は第1部材の運動によって影響され
る第1、第2の各部材を各原点に復帰させる際に、第2
部材の本来の原点復帰速度を、第1部材の運動の影響下
における当該第2部材の原点復帰速度よりも速くなるよ
うに設定し、第1、第2の各部材が、各原点をはさんで
いずれの側の領域に位置するかを検出する検出器を設
け、この検出器の検出出力に基づいて、第1、第2の各
部材が、各原点に対していずれか一方の側の領域に位置
するときには、第1、第2の各部材を常に各原点に向か
って駆動し、まず第1部材をその原点に復帰させた後、
第2部材をその原点に復帰させる、ものとする。 【作 用】 第1の部材と第2の部材とを同時に、しかも、第2の
部材の本来の原点復帰速度が、第2の部材の第1の部材
の運動の影響による原点復帰速度より速くなるように、
原点復帰動作させるから、第2の部材は、第1の部材が
原点復帰するまでは、もちろん、完全な原点復帰は望め
ないが、少なくとも大きく作動領域を逸脱することは防
止される。そして、まず第1の部材が原点復帰してから
後、第2の部材は第1の部材の運動の影響を受けること
なく最終的な原点復帰をすることができる。その際、第
1、第2の各部材が、各々の原点をはさんでいずれの側
の領域に位置しているかを検出するだけで、各部材の駆
動の要、不要および駆動の方向が判断される。 【実施例】 この発明の一実施例を、以下に図を参照しながら説明
する。 第1図は、一実施例が適用された産業用多関節型ロボ
ットの斜視図で、これに基づいて実施例の構成と作用と
について説明する。 このロボットは、6個の関節(6個の回動軸)をも
ち、先端に把持具(図示してない)を取り付けて、これ
によって物品を把持する。まず、台座1があり、この台
座1の軸線1aのまわりに回動しうるように回動台2が、
この回動台2の軸線2aのまわりに旋回しうるように第1
アーム3が、その軸線3aのまわりに旋回しうるように第
2アーム4が、その軸線4aのまわりに回動しうるように
回動盤5が、それぞれ取り付けられている。回動盤5に
は、支持台6が固定され、この支持台6の軸線6aのまわ
りに旋回可能に旋回筒7が設けられている。さらに、こ
の旋回筒7の軸線7aのまわりに回動軸8が回動可能に取
り付けられている。なお、矢印P,Q,R,S,U,Vは、それぞ
れ回動または旋回の方向を示す。 前述した各運動部材で、旋回筒7および回動軸8を除
くものは、その運動は個々に独立している。つまり、そ
の運動が他の部材の運動に影響を与えないし、また、他
の部材の運動からも影響を受けない。したがって、これ
らの部材の原点復帰動作は、個々それぞれについておこ
なえばよいから簡単である。問題は旋回筒7および回動
軸8にあるが、このことは、既に従来例で述べたとおり
である。この旋回筒7,回動軸8および関連部材の具体的
構造および動作については後述する。 第2図は、前述のロボットの運動機能を、単位動作の
図記号で表している。対角線をもつ正方形の記号は「回
転」動作を、二重丸記号は「旋回」動作をそれぞれ示
す。この図では、回動軸8の先端部に設けられた把持具
9が示される。その他の説明は前述したことと重複する
から、ここでは省略する。 次に、第3図の断面図を参照しながら、旋回筒7,回動
軸8および関連部材の具体的構造と作用とについて説明
する。 第3図で、動力伝達系統から見ると、この系統は第1
駆動軸71を入力軸とする系統と、第2駆動軸81を入力軸
とする系統とからなる。駆動軸71の先端には傘歯車71a
が設けられ、これと噛み合う傘歯車72aは、傘歯車軸72
に属する。傘歯車軸72は、傘歯車72aの左端面を旋回筒
7の右側面に接面させ、固定ねじ73によって旋回筒7に
取り付けられている。また、駆動軸81の先端には傘歯車
81aが設けられ、これと噛み合う傘歯車82aは傘歯車軸82
に属し、そのほぼ中央位置にある。この傘歯車軸82の右
端部は傘歯車82b、同じく左端部は軸であり、ラジアル
玉軸受83,84で支えられている。なお、ラジアル玉軸受8
4は、旋回筒7の左側壁に装着されている。 したがって、傘歯車軸72,旋回筒7,傘歯車軸82は一体
に結合され、この結合体は、その左右の同軸の端部でラ
ジアル玉軸受74,83によってX−X軸(第1図の軸6a)
のまわりに回動可能に支えられる。回動軸8は、その
上,下各端部でラジアル玉軸受85,86を介して旋回筒7
に軸支され、この回動軸8の中間位置に固着された傘歯
車8bが、傘歯車軸82の右端の傘歯車82bと噛み合う。 なお、二点鎖線表示は、第1図における回動盤5,支持
台6を示し、前者には第1,第2駆動軸71,81が、それぞ
れラジアル玉軸受70,80を介して装着され、後者には、
前述した旋回筒7,回動軸8,その他の機構部がラジアル玉
軸受74,83を介して装着される。また、回動軸8の上端
にある円盤状の回動座8aは、ロボットの手,指に相当す
る把持具が装着される部材である。 以上のような構成であるから、この機構の作用は次の
とおりである。 駆動軸71からの動力は、傘歯車71a,72aを介して、旋
回筒7に伝達され、旋回筒7はX−X軸を中心に旋回さ
れる。また、この旋回動作によって同時に、回動軸8
が、傘歯車8b,82bの噛み合いによって、Y−Y軸(第1
図の7a)を中心に回転される。この回動軸8の回転は、
第2駆動軸81からの動力が伝達されてなくても起こるも
ので、いわゆる、旋回筒7の旋回運動の影響を受けた動
作である。すなわち、駆動軸71によって、旋回筒7の旋
回動作とともに回動軸8の回転動作もおこなわれる。 これに対して、第2駆動軸81からの動力は、傘歯車81
a,82aおよび82b,8bを介して、回動軸8だけに伝達さ
れ、これをY−Y軸のまわりに回転する。つまり、第2
駆動軸81による回動軸8の回転は、旋回筒7の旋回には
影響を与えない。 もちろん、第1,第2駆動軸71,81の回転を同時に受け
たときの回動軸8の動きは、それぞれによる動きの総和
である。なお、この場合、第1駆動軸71の回転による回
動軸8の回転速度より、第2駆動軸81による回動軸8の
本来の回転速度の方が速いように決められている。 次に、旋回筒7,回動軸8の原点復帰動作の際、その触
覚の役目をもつ検出決について、第4図を参照しながら
簡単に述べる。検出決は、反射型光電センサ90とこれに
対応して設置される原点標識板91とからなる。原点標識
板91は例えば、円板状の部材で、その一方の面の周縁
は、原点に相当する位置をはさんで、片側91aが白、反
対側91bが黒になっている。つまり、白,黒の境界線の
位置が原点91cに相当する。 旋回筒7用の原点標識板は、傘歯車軸72の右軸部に、
回動軸8用の原点標識板は、回動軸8の下端部にそれぞ
れ取り付け(説明の便宜上、これら原点標識板は同じも
のとする)、それらの原点標識板91に対向して反射型光
電センサ90をそれぞれ設置する。これら原点標識板91の
回転範囲は1回転未満であり、この範囲はそれぞれ旋回
筒7,回動軸8の作動領域に対応する。 いま、反射型光電センサ90に対向するのが、原点標識
板91の白領域91aのときは、この反射型光電センサ90は
+a信号を、同じく黒領域91bのときは、−a信号を、
同じく原点91cのときは、p信号をそれぞれ出力するも
のとする。そして、+a信号のときは、旋回筒7または
回動軸8は、正方向回転して原点91cが反射型光電セン
サ90の真正面に向かうように、逆に、−a信号のとき
は、負方向回転して同じく原点91cが反射型光電センサ9
0の真正面に向かうように決められる。また、出力がp
信号になると直ちに旋回筒7,回動軸8は停止されるよう
に決められる。 この実施例の作用について、第6図のフローチャート
を参照しながら説明する。なお、このフローチャートで
用いられる記号は、M1,M2:第1部材(旋回筒7),第2
部材(回動軸8)、D1,D2:第1駆動軸71,第2駆動軸8
1、A1,A2:第1部材に対応する検出決の出力信号,第2
部材に対応する検出決の出力信号である。 第6図において、開始後まず、ステップS1で、M1の原
点復帰の準備、およびステップS11で、M2の原点復帰の
準備をそれぞれ並行しておこなう。そして、ステップS2
以下とステップS12以下との作業がそれぞれ並行してな
される。 ステップS2で、A1=+aが判断され、YESならステッ
プS3へ、NOならステップS7へ進む。 ステップS3,S4で、D1は、A1=pになるまで、つまり
原点位置に復帰するまで、正方向回転を継続した後ステ
ップS5に移る。また、ステップS7で、A1=−aが判断さ
れ、YESならステップS8,S9で、D1は、A1=pになるまで
負方向回転を継続し、NOなら直ちにステップS5に移る。 ステップS5でD1を停止し、つづいてステップS6で、D2
が停止しているかどうかが判断され、YESなら、そこで
一連の作業を終了し、NOなら、D2が停止するのを待ち、
停止したら終了する。 ステップS12〜ステップS15、およびステップS17〜ス
テップS19は、D2について、D1の場合のステップS2〜ス
テップS5、およびステップS7〜ステップS9とまったく同
様に作業をする。したがって、これらの説明は省略す
る。 次に、ステップS16で、D1が停止しているかどうかが
判断され、YESならステップS6の前段へ進み、NOなら再
度ステップS11の前段にもどり原点復帰動作を繰り返す
ことになる。 ここで若干補足すると、第2部材M2は、第1部材M1が
原点復帰動作をおこなっている限り、同時に原点復帰動
作を続けており、しかもその本来の復帰動作の速度は第
1部材M1による原点復帰速度より速く決められているか
ら、第1部材M1の動作の影響によって、本来の第2部材
M2の作動領域から逸脱するようなことは避けられる。そ
して、第1部材M1が復帰を終了したら、ごく短時間の後
第2部材M2も復帰を終了しうるから、第1部材M1と第2
部材M2とが、直列につながって順番に復帰動作する倍と
比較して全体の復帰動作時間を著しく短縮することがで
きる。 なお、この発明による構成要素やこの構成要素間の関
係と、一実施例における部材やその関係との対応は、次
のとおりである。 「第1の部材が所定の拘束のもとに運動可能に支持され
るとともに駆動され」:旋回筒7が傘歯車軸72,82の両
端部でX−X軸のまわりに回動可能に支持され、第1駆
動軸71によって駆動され、 「第2の部材が所定の拘束のもとに運動可能に支持され
るとともに駆動され」:回動軸8がY−Y軸のまわりに
回動可能にラジアル玉軸受85,86で支持され、第2駆動
軸81によって駆動され、 「第2の部材は第1の部材によって影響される」:回動
軸8は旋回筒11のX−X軸のまわりの旋回によって、傘
歯車8b,82bを介してY−Y軸のまわりに回動される、 「第2の部材の本来の原点復帰速度」:回動軸8が第2
駆動軸81によって原点に向って回転される速度、 「第2部材の第1の部材の影響による原点復帰速度」:
回動軸8が、第1駆動軸71による旋回筒7の旋回運動に
基づいて、傘歯車8b,82bを介して、原点に向かって回転
される速度。 第5図は、第1の部材の運動が第2の部材の運動に影
響するが、第2の部材の運動は第1の部材の運動に影響
しない、という別の例を示す。この図で、ラック7Aが最
初の実施例での旋回筒7に、歯車8Aが同じく回動軸8に
対応する。いま、第1駆動部材71Aの矢印方向の直線運
動が、ラックと歯車ユニット(2個の歯車からなり固定
軸で支えられている)との組み合わせ72Aを介して、ラ
ック7Aに伝達される。矢印はその運動方向を示す。この
とき同時に、ラック7Aに軸支されている歯車8Aは、別の
ラック82Aと噛み合っているから、図のようにラック7A
の下方向の運動によって、実線矢印方向(反時計方向)
に回転される。歯車8Aは、また、第2駆動部材81Aの破
線方向の直線運動により、破線矢印方向(反時計方向)
に回転されるが、あくまでここまでに止まり、この歯車
8Aの回転がさらにラック7Aに伝達されることはない。つ
まり、歯車8Aの動きはラック7Aの動きによって影響され
るが、その逆の方向の影響はない。 【発明の効果】 前述したように、第1、第2の各部材が、各々の原点
をはさんでいずれの側の領域に位置しているかを検出だ
けで(煩雑な計算処理を必要とせずに)、第1の部材と
第2の部材とを同時に、しかも、第2の部材の本来の原
点復帰速度が、第2の部材の第1の部材の運動の影響に
よる原点復帰速度より速くなるように、原点復帰させる
から、第2の部材は、第1の部材が原点復帰するまで
は、もちろん完全な原点復帰は望めないが、少なくとも
大きく作動領域を逸脱することは防止される。そして、
まず第1の部材が原点復帰してから後、第2の部材は第
1の部材の運動の影響を受けることなく最終的な原点復
帰をすることができる。 したがって、この発明によれば、従来のものに比べ次
のようなすぐれた効果がある。 (1) 第2の部材は、原点復帰動作中に、第1の部材
の運動の影響によって、その作動領域を大きく超える、
ということが防止される。したがって、この作動領域逸
脱により周辺の部材と衝突し、損傷を受ける、という危
険もなくなる。しかも、第2の部材の原点復帰速度は第
1の部材の運動の影響による原点復帰速度より大きくな
るように選ばれるているから、逸脱防止の機能は十分働
く。 (2) まず、第1の部材を原点復帰させ、ついで第2
の部材を原点復帰させる、というように順番にしない
で、両者を同時に動作開始するから全体の原点復帰完了
までに要する時間は短縮される。 (3) ハードウェア的に追加する部材がないから、実
施が容易であり、かつコストパフォーマンスが良い。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an arm mechanism of an industrial robot, and more particularly to a first member rotatably supported around a predetermined axis. There is a second member rotatably supported about a predetermined axis of the second member. The rotation of the first member is not affected by the rotation of the second member, but the second member is When the rotation of the first member is affected by the rotation of the first member, the first and second members return to their respective origins, and the second member returns to the original member in a short time. The present invention relates to a method of restoring the system so as not to deviate from a predetermined operation area under the influence of an operation. 2. Description of the Related Art A conventional example is the same in appearance as an embodiment to be described later, and the configuration and the main points of operation will be described with reference to FIGS. 1 and 3 showing the embodiment. FIG. 1 is a perspective view of an industrial articulated robot, in which a swivel cylinder 7 at the tip of an arm mechanism is provided with an axis 6a of a support base 6.
Are supported so as to be rotatable as indicated by an arrow U. Further, a rotation shaft 8 is supported so as to be rotatable as indicated by an arrow V around the axis 7a of the rotation cylinder 7. A gripper (not shown) is provided at the tip of the rotating shaft 8 to grip an article. In this case, the turning motion of the turning cylinder 8 is not affected by the turning of the turning shaft 8, but, conversely, the turning motion of the turning shaft 8 around the axis 7 a is caused by the turning motion of the turning tube 7. Is affected. This state will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the revolving cylinder 7, the rotating shaft 8, and parts related thereto. According to this figure, first, when the turning cylinder 7 is turned, the turning shaft 8 is turned under the influence thereof, and then, when the turning shaft 8 is turned, the turning tube 7 is turned. The fact that they are not affected will be explained. When the drive shaft 71 rotates, the bevel gear shaft 72 rotates about the XX axis (corresponding to the axis 6a in FIG. 1) via the bevel gears 71a and 72a, and is thus connected thereto. The turning cylinder 7 is simultaneously turned around the XX axis. Moreover, the rotating shaft 8
Is fixed to the bevel gear 82b, the bevel gear 82b meshes with the bevel gear 82b.
At the same time, the rotating shaft 8 is also rotated around its YY axis (corresponding to the axis 7a in FIG. 1). That is, the rotating shaft 8 is affected by the turning motion of the turning cylinder 7. On the other hand, when the drive shaft 81 rotates, the bevel gears 81a and 82a
, The bevel gear shaft 82 is rotated, and the bevel gear 82b at the right end of the bevel gear shaft 82, and the rotary shaft 8 via the bevel gear 8b
-Is rotated around the Y axis, but this rotation is
Has no effect on the rotation about the Y-Y axis. As described above, in a complicatedly entangled mechanism, as long as a power transmission mechanism using gears is used, the movement of one movement member does not affect the movement of another member. Inevitable. One way to avoid this effect is to use a motor-directed individual drive system. However, this creates new problems in terms of miniaturization and cost. Now, in FIG. 3, considering the case where the origin is returned from the turning cylinder 7 first, the turning shaft 8 is turned around the Y-Y axis under the influence of the turning motion. There is a danger of movement beyond the working area of the vehicle, which could collide with nearby members and damage both. Conversely, if the rotation shaft 8 is returned to the original position first, and then the turning cylinder 7 is returned to the original position, the turning cylinder 7 is not affected by the movement of the rotation shaft 8, which is good. The rotation shaft 8 is rotated by being affected by the home return operation of the turning cylinder 7. In this case, as described above, the rotating shaft 8 may move beyond its operation area, and the origin position may be shifted. Therefore, the returning operation of the rotating shaft 8 to the original position must be performed again. In the home position return method performed in three stages, there is a risk that the rotating shaft 8 may collide with peripheral members, and it takes a long time to return to the home position. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above problems of the prior art, and to return the movement positions of the first and second members to the respective origins. In addition, the present invention provides a moving member return-to-origin return method that can return in a short time without returning to a predetermined operation region due to the influence of the return operation of the first member. It is in. Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, in the present invention, the first
Are movably supported and driven, and the second
Are movably supported and driven, and the movement of the first member is not affected by the movement of the second member, and the movement of the second member is affected by the movement of the first member. When returning each member of 2 to each origin, the second
The original return speed of the member is set to be higher than the return speed of the second member under the influence of the movement of the first member, and the first and second members sandwich each origin. And a detector for detecting which side is located in the region. Based on the detection output of the detector, the first and second members are arranged so that each of the first and second members is located on either one side with respect to each origin. , The first and second members are always driven toward each origin, and after the first member is first returned to its origin,
The second member is returned to its origin. [Operation] The first member and the second member are simultaneously operated, and the original return speed of the second member is faster than the original position return speed due to the movement of the first member of the second member. So that
Since the home return operation is performed, complete return to the home position cannot be expected of the second member until the first member returns to the home position, but at least the second member is prevented from largely deviating from the operation area. Then, after the first member returns to the original position, the second member can perform the final return to the original position without being affected by the movement of the first member. At this time, it is only necessary to detect which side the first and second members are located on each side with respect to the respective origins, and it is determined whether each member needs to be driven or not, and the direction of driving. Is done. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of an industrial articulated robot to which an embodiment is applied, and the configuration and operation of the embodiment will be described based on the perspective view. This robot has six joints (six rotation axes), and has a gripper (not shown) attached to the tip thereof to grip an article. First, there is a pedestal 1, and a turntable 2 is provided so that the turntable 2 can rotate around an axis 1 a of the pedestal 1.
The first pivotable table 2 is pivotable about the axis 2a of the pivot table 2.
Rotary discs 5 are respectively mounted so that the second arm 4 can pivot around its axis 4a so that the arm 3 can pivot around its axis 3a. A support base 6 is fixed to the turntable 5, and a turning cylinder 7 is provided so as to be rotatable around an axis 6 a of the support base 6. Further, a turning shaft 8 is rotatably mounted around an axis 7a of the turning cylinder 7. Note that arrows P, Q, R, S, U, and V indicate directions of rotation or turning, respectively. With respect to each of the above-described motion members except for the turning cylinder 7 and the rotation shaft 8, the motion is independent of each other. That is, the movement does not affect the movement of the other members, and is not affected by the movement of the other members. Therefore, the origin return operation of these members is simple since it is sufficient to perform each operation individually. The problem lies in the turning cylinder 7 and the rotating shaft 8, which is as already described in the conventional example. Specific structures and operations of the turning cylinder 7, the rotating shaft 8, and related members will be described later. FIG. 2 shows the motion function of the above-mentioned robot by a graphic symbol of a unit operation. A diagonal square symbol indicates a "rotate" operation, and a double circle symbol indicates a "turn" operation. In this figure, a gripping tool 9 provided at the tip of the rotating shaft 8 is shown. The other description is the same as that described above, and is omitted here. Next, the specific structure and operation of the turning cylinder 7, the turning shaft 8, and related members will be described with reference to the cross-sectional view of FIG. In FIG. 3, when viewed from the power transmission system, this system is the first system.
The system includes a system using the drive shaft 71 as an input shaft and a system using the second drive shaft 81 as an input shaft. Bevel gear 71a at the end of the drive shaft 71
The bevel gear 72a meshing with the bevel gear 72a is
Belongs to. The bevel gear shaft 72 has the left end surface of the bevel gear 72a in contact with the right side surface of the revolving cylinder 7 and is attached to the revolving cylinder 7 by a fixing screw 73. A bevel gear is provided at the end of the drive shaft 81.
A bevel gear 82a meshing with the bevel gear shaft 82a is provided.
And is located almost in the center. The right end of the bevel gear shaft 82 is a bevel gear 82b, and the left end is a shaft, which is supported by radial ball bearings 83 and 84. Note that radial ball bearings 8
4 is mounted on the left side wall of the swivel cylinder 7. Therefore, the bevel gear shaft 72, the revolving cylinder 7, and the bevel gear shaft 82 are integrally connected, and this combined body is connected to the XX axis by radial ball bearings 74, 83 at the left and right coaxial ends (FIG. 1). Axis 6a)
Supported rotatably around the The rotating shaft 8 is provided at its upper and lower ends with radial ball bearings 85 and 86, respectively.
And a bevel gear 8b fixed at an intermediate position of the rotating shaft 8 meshes with a bevel gear 82b at the right end of the bevel gear shaft 82. In addition, the two-dot chain line display shows the rotating disk 5 and the support base 6 in FIG. 1, and the first and second drive shafts 71 and 81 are mounted on the former via radial ball bearings 70 and 80, respectively. , In the latter,
The revolving cylinder 7, the rotating shaft 8, and other mechanism parts are mounted via radial ball bearings 74 and 83. The disk-shaped rotary seat 8a at the upper end of the rotary shaft 8 is a member to which a gripper corresponding to the hand or finger of the robot is mounted. With the above configuration, the operation of this mechanism is as follows. Power from the drive shaft 71 is transmitted to the turning cylinder 7 via bevel gears 71a and 72a, and the turning cylinder 7 is turned around the XX axis. In addition, by this turning operation, the rotating shaft 8
However, due to the engagement of the bevel gears 8b and 82b, the YY axis (first
It is rotated around 7a) in the figure. This rotation of the rotating shaft 8
This occurs even when power from the second drive shaft 81 is not transmitted, and is an operation affected by the so-called turning motion of the turning cylinder 7. That is, the driving shaft 71 performs the turning operation of the turning shaft 8 together with the turning operation of the turning cylinder 7. On the other hand, the power from the second drive shaft 81 is
Via a, 82a and 82b, 8b, it is transmitted only to the pivot 8 and rotates it about the YY axis. That is, the second
The rotation of the rotating shaft 8 by the drive shaft 81 does not affect the turning of the turning cylinder 7. Of course, the movement of the rotating shaft 8 when the rotations of the first and second drive shafts 71 and 81 are simultaneously received is the sum of the respective movements. In this case, the original rotation speed of the rotation shaft 8 by the second drive shaft 81 is determined to be faster than the rotation speed of the rotation shaft 8 by the rotation of the first drive shaft 71. Next, a brief description will be given, with reference to FIG. 4, of a detection decision having a role of tactile sense when the turning cylinder 7 and the rotating shaft 8 return to the origin. The detection decision is made up of a reflective photoelectric sensor 90 and an origin marker plate 91 installed correspondingly. The origin marker plate 91 is, for example, a disk-shaped member, and the periphery of one surface is white on one side 91a and black on the opposite side 91b across a position corresponding to the origin. That is, the position of the boundary line between white and black corresponds to the origin 91c. The origin mark plate for the turning cylinder 7 is provided on the right shaft portion of the bevel gear shaft 72,
The origin marker plates for the rotating shaft 8 are respectively attached to the lower ends of the rotating shafts 8 (for the sake of convenience, these origin marker plates are the same). Each of the sensors 90 is installed. The rotation range of the origin marker plate 91 is less than one rotation, and this range corresponds to the operation area of the turning cylinder 7 and the turning shaft 8 respectively. Now, when the reflection type photoelectric sensor 90 is opposed to the white region 91a of the origin marker plate 91, the reflection type photoelectric sensor 90 outputs a + a signal.
Similarly, at the origin 91c, the p signal is output. In the case of the + a signal, the revolving cylinder 7 or the rotating shaft 8 is rotated in the forward direction so that the origin 91c is directed in front of the reflection type photoelectric sensor 90, and conversely, in the case of the -a signal, in the negative direction. Rotated and the origin 91c is also the reflection type photoelectric sensor 9
It is decided to head straight to 0. The output is p
The turning cylinder 7 and the rotating shaft 8 are determined to be stopped as soon as a signal is issued. The operation of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. The symbols used in this flowchart are M1, M2: first member (slewing cylinder 7), second member
Member (rotating shaft 8), D1, D2: first drive shaft 71, second drive shaft 8
1, A1, A2: output signal of detection decision corresponding to first member, second
It is an output signal of a detection decision corresponding to a member. In FIG. 6, after the start, first, in step S1, preparation for returning to the origin of M1 is performed, and in step S11, preparation for returning to the origin of M2 is performed in parallel. Then, step S2
The following operations and the operations in and after step S12 are performed in parallel. In step S2, A1 = + a is determined. If YES, the process proceeds to step S3, and if NO, the process proceeds to step S7. In steps S3 and S4, D1 continues to rotate in the forward direction until A1 = p, that is, returns to the origin position, and then proceeds to step S5. In step S7, A1 = -a is determined. If YES, in steps S8 and S9, D1 continues to rotate in the negative direction until A1 = p, and if NO, the process immediately proceeds to step S5. In step S5, D1 is stopped, and then in step S6, D2 is stopped.
Is determined whether or not is stopped, if YES, the series of work is ended there, if NO, wait for D2 to stop,
Exit when stopped. Steps S12 to S15 and steps S17 to S19 work on D2 in exactly the same way as steps S2 to S5 and steps S7 to S9 in the case of D1. Therefore, their description is omitted. Next, in step S16, it is determined whether or not D1 is stopped. If YES, the process proceeds to the previous stage of step S6, and if NO, the process returns to the previous stage of step S11 and repeats the home position return operation. As a supplementary note here, the second member M2 continues to perform the home return operation at the same time as long as the first member M1 performs the home return operation, and the original speed of the return operation is the home position of the first member M1. Since the speed is determined to be faster than the return speed, the original second member is affected by the operation of the first member M1.
Deviations from the operating range of the M2 are avoided. When the first member M1 finishes returning, the second member M2 can also finish returning after a very short time.
As compared with the case where the member M2 is connected in series and performs the return operation sequentially, the entire return operation time can be significantly reduced. The correspondence between the components according to the present invention and the relationship between the components, and the members and the relationship in one embodiment is as follows. "The first member is movably supported and driven under a predetermined constraint": The turning cylinder 7 is supported at both ends of the bevel gear shafts 72 and 82 so as to be rotatable around the XX axis. And is driven by the first drive shaft 71, "the second member is supported and driven movably under a predetermined constraint": the rotation shaft 8 is rotatable around the YY axis. Are supported by radial ball bearings 85 and 86, and driven by a second drive shaft 81. "The second member is affected by the first member." By the turning around, it is rotated around the Y-Y axis via the bevel gears 8b and 82b. "Original origin return speed of the second member": the rotating shaft 8 is
Speed at which the drive shaft 81 rotates toward the origin, "Origin return speed due to the influence of the first member of the second member":
The speed at which the rotating shaft 8 is rotated toward the origin via the bevel gears 8b and 82b based on the turning motion of the turning cylinder 7 by the first drive shaft 71. FIG. 5 shows another example in which the movement of the first member affects the movement of the second member, but the movement of the second member does not affect the movement of the first member. In this figure, the rack 7A corresponds to the turning cylinder 7 in the first embodiment, and the gear 8A corresponds to the turning shaft 8 in the same manner. Now, the linear motion of the first drive member 71A in the direction of the arrow is transmitted to the rack 7A via a combination 72A of a rack and a gear unit (made of two gears and supported by a fixed shaft). Arrows indicate the direction of movement. At this time, at the same time, the gear 8A pivotally supported by the rack 7A is engaged with another rack 82A.
By the downward movement, the solid arrow direction (counterclockwise)
Is rotated. The gear 8A is also moved in the direction indicated by the dashed arrow (counterclockwise) due to the linear movement of the second drive member 81A in the direction indicated by the dashed line.
The gears stop at this point,
The rotation of 8A is not further transmitted to the rack 7A. That is, the movement of the gear 8A is affected by the movement of the rack 7A, but not in the opposite direction. As described above, it is only necessary to detect on which side the first and second members are located with respect to their respective origins (there is no need for complicated calculation processing). 2), the first member and the second member are simultaneously used, and the original return speed of the second member is higher than the original position return speed due to the movement of the first member of the second member. As described above, since the second member is returned to the original position, the second member is not expected to completely return to the original position until the first member returns to the original position. However, at least the second member is prevented from largely deviating from the operation region. And
First, after the first member returns to the original position, the second member can perform the final return to the original position without being affected by the movement of the first member. Therefore, according to the present invention, the following excellent effects are obtained as compared with the conventional one. (1) The second member greatly exceeds its operating area due to the movement of the first member during the home return operation.
That is prevented. Therefore, there is no danger of collision with surrounding members and damage due to the deviation from the operation area. In addition, since the origin return speed of the second member is selected so as to be higher than the origin return speed due to the influence of the movement of the first member, the function of preventing departure works sufficiently. (2) First, return the first member to the origin, and then
Therefore, the time required for starting the operation of both members at the same time and completing the return to the original position is shortened. (3) Since there are no additional hardware components, implementation is easy and cost performance is good.

【図面の簡単な説明】 第1図は、この発明に係る一実施例が適用された産業用
多関節型ロボットの斜視図、 第2図は、単位動作の図記号で表した、第1図のロボッ
トの運動機能図、 第3図は一実施例の機構部の断面図、 第4図は原点復帰検知器の斜視図、 第5図は別の実施例の機構部の概念図、 第6図は一実施例の作用を示すフローチャートである。 符号説明 1:台座、2:回動台、3:第1アーム、 4:第2アーム、5:回動盤、6:支持台、 7:旋回筒、8:回動軸。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of an industrial articulated robot to which an embodiment according to the present invention is applied, and FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of a mechanism of one embodiment, FIG. 4 is a perspective view of a home return detector, FIG. 5 is a conceptual diagram of a mechanism of another embodiment, FIG. FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the embodiment. Description of symbols 1: pedestal, 2: rotary table, 3: first arm, 4: second arm, 5: rotary table, 6: support table, 7: rotary cylinder, 8: rotary axis.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 1.第1の部材が運動可能に支持されるとともに駆動さ
れ、第2の部材が運動可能に支持されるとともに駆動さ
れ、かつ、前記第1部材の運動は前記第2部材の運動に
よって影響されず、前記第2部材の運動は前記第1部材
の運動によって影響される前記第1、第2の各部材を各
原点に復帰させる運動部材の原点復帰方式において、 前記第2部材の本来の原点復帰速度を、前記第1部材の
動力源だけを駆動した場合に生じる第1部材の運動の影
響下における原点復帰速度よりも早くなるように設定
し、 前記第1、第2の各部材が、前記各原点をはさんでいず
れの側の領域に位置するかを検出する検出器を設け、 この検出器の検出出力に基づいて、前記第1、第2の各
部材が、前記各原点に対していずれか一方の側に位置す
るときには、前記第1、第2の各部材を常に前記各原点
に向かって駆動し、まず前記第1部材をその原点に復帰
させた後、前記第2部材をその原点に復帰させる、 ことを特徴とする運動部材の原点復帰方式。 2.第1、第2の各部材の運動が、各部材毎に設定され
た軸線のまわりの回転運動であることを特徴とする特許
請求の範囲第1項に記載の運動部材の原点復帰方式。
(57) [Claims] A first member is movably supported and driven, a second member is movably supported and driven, and the movement of the first member is not affected by the movement of the second member; In the origin returning method of the moving member for returning the first and second members to the respective origins, wherein the movement of the second member is affected by the movement of the first member, the original origin returning speed of the second member Is set so as to be faster than the home position return speed under the influence of the movement of the first member that occurs when only the power source of the first member is driven, and that the first and second members are A detector is provided to detect which side of the region is located across the origin, and based on the detection output of this detector, the first and second members are positioned with respect to each of the origins. When located on one side, the first Always driving the second member toward each of the origins, first returning the first member to its origin, and then returning the second member to its origin. Return method. 2. 2. The method according to claim 1, wherein the movement of each of the first and second members is a rotational movement around an axis set for each member.
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