JP5199815B2 - Origin position adjustment mechanism and robot - Google Patents
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Description
本発明は、回動部が基部に対して回動するロボットにおいて、前記回動部の原点位置を調整するための原点位置調整機構、及びそれを備えるロボットに関する。 The present invention relates to an origin position adjusting mechanism for adjusting an origin position of the rotating unit and a robot including the same in a robot in which a rotating unit rotates with respect to a base.
多関節マニピュレータ及び多軸ロボット等のように複数のアームが互いに回動可能に取付けられた産業用のロボットが実用に供されている。ロボットは、制御機に記憶されるプログラムに従って、アームを原点位置から回動させて、アーム先端に取り付けられたエンドエフェクタを目標位置に移動するように構成されている。 Industrial robots in which a plurality of arms are rotatably attached to each other such as an articulated manipulator and a multi-axis robot have been put to practical use. The robot is configured to rotate the arm from the origin position in accordance with a program stored in the controller and move the end effector attached to the tip of the arm to the target position.
ロボットでは、アームを回動させるモータ及び減速機等が故障すると、前記アームを基部であるベースから取外してからモータ及び減速機等が交換し、再び取外されたアームをベースに取付ける。アームを取付ける際、ベースに対するアームの姿勢が取外した時と異なる姿勢でベースに取り付けられることが多い。異なる姿勢のままにすると、アームの原点位置が取外す前の位置と変わっているため、プログラムに従ってエンドエフェクタを動かしても、エンドエフェクタが目標位置に移動しない。そこで、交換後にアームの原点位置を調整し、交換前の原点位置と同じ位置に設定し直す必要がある。 In a robot, when a motor, a speed reducer, or the like that rotates an arm breaks down, the arm, a speed reducer, or the like is replaced after the arm is removed from the base that is the base, and the removed arm is attached to the base again. When the arm is attached, the arm is often attached to the base in a posture different from that when the arm is removed. If the posture is kept different, the arm origin position is changed from the position before the arm is removed. Therefore, even if the end effector is moved according to the program, the end effector does not move to the target position. Therefore, it is necessary to adjust the origin position of the arm after replacement and reset it to the same position as the origin position before replacement.
アームの原点位置を調整するための第1の従来の技術としては、例えば特許文献1に記載される基準位置設定手段がある。基準位置設定手段では、ロボット前腕の突起がロボット上腕に挿入された位置決めピンに当接するまでロボット前腕を回動させて、原点位置を調整する。 As a first conventional technique for adjusting the origin position of the arm, for example, there is a reference position setting means described in Patent Document 1. The reference position setting means adjusts the origin position by rotating the robot forearm until the protrusion of the robot forearm contacts the positioning pin inserted in the robot upper arm.
しかしながら、第1の従来の技術では、ロボット前腕部の突起部に寸法公差が規定されているものの、その寸法公差が大きいと、製品毎にロボット前腕部の原点位置が変わってしまい、プログラムに従ってエンドエフェクタを移動させた位置が製品毎に異なることになる。そのような問題を解消するため、突起部の寸法公差を極力小さくすることが考えられる。しかし、突起部がロボット前腕部に一体的に形成されているため、突起部の寸法公差だけを小さくすることは困難である。これらの問題を解消する構成として、位置決めピンに当接又は沿わせる冶具を、基部及び回動部と別体で形成したものがあり、その一例が第2従来の技術の原点位置調整機構、及び発明者等が考案した原点位置調整機構1である。 However, in the first conventional technique, although a dimensional tolerance is defined for the protrusion of the robot forearm, if the dimensional tolerance is large, the origin position of the robot forearm changes for each product, and the end is determined according to the program. The position to which the effector is moved is different for each product. In order to solve such a problem, it is conceivable to reduce the dimensional tolerance of the protrusion as much as possible. However, since the protrusion is formed integrally with the robot forearm, it is difficult to reduce only the dimensional tolerance of the protrusion. As a configuration for solving these problems, there is a tool formed separately from the base and the rotating part, which is brought into contact with or along the positioning pin, an example of which is the origin position adjusting mechanism of the second conventional technique, and This is an origin position adjusting mechanism 1 devised by the inventors.
第2の従来の技術の原点位置調整機構は、例えば特許文献2に記載される原点位置調整機構であり、回動部である回動ヘッドに設けられる位置調整板と、基部に相当する固定ベースに挿入される位置決め部材とを備えている。原点位置調整機構による原点位置の調整は、回動ヘッドを回動させて、位置決め部材と位置調整板の基準面との隙間が所定値になるまで位置調整板を位置決め部材に近づけていき、前記隙間が所定値になった位置を原点位置とする。
The origin position adjusting mechanism of the second conventional technique is an origin position adjusting mechanism described in
図12は、多関節マニピュレータ2の原点位置調整機構1を示す斜視図である。発明者等が考案した原点位置調整機構1は、複数のアーム体2a,2b,2c・・・が直列状に配置されて互いに隣接するアーム体2a,2b,2c・・・が回動可能に連結された蛇形の多関節マニピュレータ2において用いられるものである。原点位置調整機構1は、第1のアーム体2aに設けられる位置決めピン3と、第2のアーム体2bに取付けられる位置調整冶具4とを備えている。位置決めピン3は、第1のアーム体2aの外周部に形成される挿入孔7に挿入され、第1のアーム体2aの回動軸と平行に設けられている。
FIG. 12 is a perspective view showing the origin position adjusting mechanism 1 of the articulated
図13は、位置決めピン3と位置調整冶具4との位置関係を示す図である。位置調整冶具4は、直方体のブロックの一角を段状に切欠いた形状をしており、段状に切欠いた部分の立設する面により基準面4aが規定される。位置調整冶具4は、位置決めピン3が基準面4aに当接することで第1のアーム体2aの原点位置が規定されるように構成されている。
FIG. 13 is a diagram showing a positional relationship between the
原点位置調整機構を用いた原点位置の調整は、まず位置調整冶具4の上端部に位置決めピン3の先端を載せる(図13の2点鎖線参照)。そして、位置決めピン3が位置調整冶具4の切欠いた部に落ちるまで第1のアーム体2aを図12の矢符Aの方向に回動させる。位置決めピン3が前記基準面4aに沿って切欠き部に落ちることで、第1のアーム体2aの原点位置が所望の位置に調整される。
第2の従来の技術の原点位置調整機構では、回動ヘッドの基準孔に位置決めピンが挿入固着されており、この位置決めピンを位置調整板の基準孔に密嵌することで、位置調整板が回動ヘッドに取付けられる。密嵌することで、位置調整板が回動ヘッドに対して高い精度で位置決めされており、回動ヘッドの原点位置を所望の位置にすることができる。しかしながら、位置決めピンを位置調整板の基準孔に密嵌するためには、基準孔及び位置決めピンに関して高い寸法精度で形成することが求められる。 In the origin position adjusting mechanism of the second prior art, a positioning pin is inserted and fixed in the reference hole of the rotating head, and the positioning plate is fitted into the reference hole of the position adjusting plate. Attached to the rotating head. By tightly fitting, the position adjusting plate is positioned with high accuracy with respect to the rotating head, and the origin position of the rotating head can be set to a desired position. However, in order to closely fit the positioning pin to the reference hole of the position adjusting plate, it is required to form the reference hole and the positioning pin with high dimensional accuracy.
図14は、位置調整冶具4が傾いて配置された時の状態を示す図である。発明者等が考案した原点位置調整機構1では、位置調整冶具4を第2のアーム体2bに取付ける際、まず、第2のアーム体2bに形成される2つのピン部材5a,5bを位置調整冶具4の挿入孔に挿入して位置決めする。その後、位置調整冶具4に挿入されたボルト6を第2のアーム体2bに螺着することにより、位置調整冶具4が第2のアーム体2bに締結されて取付けられる。
FIG. 14 is a diagram illustrating a state when the position adjustment jig 4 is arranged to be inclined. In the origin position adjusting mechanism 1 devised by the inventors, when the position adjusting jig 4 is attached to the
この構成もまた、ボルト6を締める際に位置調整冶具4が動かないようにするために、位置調整冶具4の挿入孔、及び2つのピン部材5a,5bを高い寸法精度で形成して前記挿入孔にピン部材5a,5bを密嵌させなければならない。そうでなければ、ボルト6を締める際、位置調整冶具4がボルト6と共に回ってしまい、位置調整冶具4の姿勢が図14に示すように矢符Bの方へと傾いてしまう。このように傾いてしまうと、調整される原点位置が所望の位置(図14の一点差線)からΔxだけズレてしまう。
Also in this configuration, in order to prevent the position adjusting jig 4 from moving when the
回動部の原点位置を所望の位置にするためには、位置調整板及び位置調整冶具4を高い精度で位置決めする必要ある。そして高い精度で位置決めするためには、各部品が高い寸法精度で製造されることが要求される。それ故、各部品の製造の歩留まりが悪くなり、その結果、ロボットの歩留まりが悪くなってしまう。 In order to set the origin position of the rotating portion to a desired position, it is necessary to position the position adjustment plate and the position adjustment jig 4 with high accuracy. And in order to position with high precision, it is required that each component is manufactured with high dimensional precision. Therefore, the production yield of each component is degraded, and as a result, the yield of the robot is degraded.
そこで、本件発明の目的は、原点位置調整冶具の基部に対する位置決め精度が従来のものより低くても、回動部の原点位置を所望の位置に調整可能な原点位置調整機構、及びそれを備えるロボットを提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an origin position adjusting mechanism capable of adjusting the origin position of the rotating portion to a desired position even if the positioning accuracy with respect to the base of the origin position adjusting jig is lower than the conventional one, and a robot including the same Is to provide.
本発明の原点位置調整機構は、回動部が基部に対して回動するロボットにおいて、前記回動部の原点位置を調整するための原点位置調整機構であって、前記基部に取り付けられ、前記原点位置を規定するための基準面を有する原点位置調整冶具と、前記回動部に設けられ、前記基準面に沿わせることで前記原点位置を規定する位置決め部材とを備え、前記原点位置調整冶具は、前記基部に沿って相対変位しても、前記位置決め部材と前記基準面とにより規定される前記回動部の原点位置が変わらないように構成されているものである。 The origin position adjusting mechanism of the present invention is an origin position adjusting mechanism for adjusting the origin position of the rotating unit in a robot in which the rotating unit rotates with respect to the base, and is attached to the base. An origin position adjustment jig having a reference surface for defining an origin position; and a positioning member provided on the rotating portion and defining the origin position along the reference plane, the origin position adjustment jig Is configured such that the origin position of the rotating portion defined by the positioning member and the reference surface does not change even if the relative displacement is made along the base portion.
本発明に従えば、原点位置調整冶具が基部に沿って相対変位して姿勢が変わっても、位置決め部材と基準面とにより規定される回動部の原点位置が変わらない。そのため、原点位置調整冶具を基部に取付ける際に、従来の技術のように厳密に位置決めしなくとも、回動部の原点位置を所望の位置へと調整することができる。即ち、原点位置調整冶具の基部に対する位置決め精度が従来のものより低くても、回動部の原点位置を所望の位置に調整することができる。 According to the present invention, even if the origin position adjusting jig is relatively displaced along the base and changes its posture, the origin position of the rotating part defined by the positioning member and the reference surface does not change. Therefore, when the origin position adjusting jig is attached to the base, the origin position of the rotating part can be adjusted to a desired position without being positioned exactly as in the prior art. That is, even if the positioning accuracy of the origin position adjusting jig with respect to the base is lower than that of the conventional one, the origin position of the rotating part can be adjusted to a desired position.
上記発明において、前記基準面は、平面であり、前記原点位置調整冶具は、前記基部に沿って相対変位しても、前記基準面がその延長面上にあるように構成されていることが好ましい。 In the above invention, it is preferable that the reference surface is a flat surface, and the origin position adjusting jig is configured such that the reference surface is on an extended surface even if the origin position adjusting jig is relatively displaced along the base. .
上記構成に従えば、原点位置調整冶具が基部に沿って対変位して姿勢が変わっても、平面である基準面がその延長面上にある。そのため、原点位置調整冶具が基部に沿って相対変位して姿勢が変わっても、位置決め部材との距離が変わることがなく、位置決め部材と基準面とにより規定される回動部の原点位置が変わらない。 According to the above configuration, even if the origin position adjusting jig is displaced along the base and the posture is changed, the reference surface which is a plane is on the extended surface. For this reason, even if the origin position adjusting jig is relatively displaced along the base and changes its posture, the distance from the positioning member does not change, and the origin position of the rotating part defined by the positioning member and the reference plane changes. Absent.
上記発明において、前記位置決め部材は、前記回動部に形成される挿入孔に挿入され、前記原点位置調整冶具は、前記基部に形成される取付け面に取付けられ、前記基準面は、前記取付け面と平行であって、且つ、位置決め時に、前記回動部の回動軸線と前記挿入孔の軸線とを含む面と平行となるように構成されていることが好ましい。 In the above invention, the positioning member is inserted into an insertion hole formed in the rotating portion, the origin position adjusting jig is attached to an attachment surface formed in the base portion, and the reference surface is the attachment surface. It is preferable that it is comprised so that it may become parallel to the surface containing the rotation axis of the said rotation part, and the axis of the said insertion hole at the time of positioning.
上記構成に従えば、原点位置調整冶具が取付け面に沿って相対変位すると、基準面が中心面と平行に移動する。そのため、原点位置調整冶具が取付け面に沿って相対変位して姿勢が変わっても、基準面が基部の回動軸回りに動くことがない。更に、基準面が中心面と平行であるので、回動軸と挿入孔との間隔が製品毎に異なっていても、位置決め部材を基準面に沿わせることで、同じ位置に回動部の原点位置を調整することができる。従って、挿入孔と回動軸との間隔の寸法精度を低くすることができ、高い加工精度に規定すべき箇所を低減することができる。 According to the above configuration, when the origin position adjusting jig is relatively displaced along the attachment surface, the reference surface moves in parallel with the center surface. Therefore, even if the origin position adjusting jig is relatively displaced along the mounting surface and the posture changes, the reference surface does not move around the rotation axis of the base. Further, since the reference plane is parallel to the center plane, even if the interval between the rotation shaft and the insertion hole is different for each product, the origin of the rotation section can be brought to the same position by bringing the positioning member along the reference plane. The position can be adjusted. Therefore, it is possible to reduce the dimensional accuracy of the interval between the insertion hole and the rotation shaft, and it is possible to reduce the locations that should be defined with high processing accuracy.
上記発明において、前記原点位置調整冶具は、取付け面に垂直に螺着されるねじ部材により前記基部に締結されて取付けられていることが好ましい。 In the above invention, it is preferable that the origin position adjusting jig is fastened and attached to the base portion by a screw member screwed perpendicularly to a mounting surface.
上記構成に従えば、ねじ部を螺着して原点位置調整冶具を基部に締結する際、ねじ部の螺着により原点位置調整冶具が前記ねじ部を中心に回って基部の取付け面に対する姿勢が変わっても、位置決め部材を基準面に沿わせることで、位置決め部材と基準軸との間隔に関係なく同じ原点位置に回動部を配置することができる。従って、原点位置調整冶具に関して、ねじ部の螺着による回動を阻止するための部材に対し高い加工精度が要求されなくなり、高い加工精度に規定すべき部材を低減することができる。 According to the above configuration, when the screw portion is screwed and the origin position adjusting jig is fastened to the base portion, the origin position adjusting jig is rotated around the screw portion by the screw portion so that the posture with respect to the mounting surface of the base portion is changed. Even if it changes, a rotation part can be arrange | positioned in the same origin position irrespective of the space | interval of a positioning member and a reference axis by making a positioning member follow a reference plane. Accordingly, with respect to the origin position adjusting jig, high processing accuracy is not required for the member for preventing the rotation due to screwing of the threaded portion, and the number of members to be defined with high processing accuracy can be reduced.
本発明のロボットは、上述の何れかの原点位置調整機構を備えるものである。本発明に従えば、従来の技術のものより歩留まりを向上させることができる。 The robot of the present invention includes any of the above-described origin position adjustment mechanisms. According to the present invention, the yield can be improved over that of the prior art.
本発明によれば、原点位置調整冶具の基部に対する位置決め精度が従来のものより低くても、回動部の原点位置を所望の位置に調整することができる。 According to the present invention, even if the positioning accuracy with respect to the base of the origin position adjusting jig is lower than the conventional one, the origin position of the rotating part can be adjusted to a desired position.
図1は、本発明の第1実施形態の多関節マニピュレータ10の概略図である。図2は、多関節マニピュレータ10の一部を拡大して示す斜視図である。図3は、多関節マニピュレータ10の一部を拡大して示す正面図である。図4は、多関節マニピュレータ10の一部を拡大して示す右側面図である。多関節マニピュレータ10は、姿勢及び形状を変えて、その遊端部10aに取付けられたエンドエフェクタ11を目標位置に移動させる産業用ロボットである。多関節マニピュレータ10は、取付けるエンドエフェクタ11を代えることにより、ハンドリング、シーリング、塗装又はアーク溶接などを行うことができるように構成されている。
FIG. 1 is a schematic view of an articulated
多関節マニピュレータ10は、マニピュレータ本体12と、ベース13と、原点位置調整機構30とを備える。マニピュレータ本体12は、複数のアーム体14a,14b,14c,14d,・・・14x(以下、何れか1つのアーム体を言う場合、単に「アーム体14」ともいう)が直列状に配置されている。互いに隣り合うアーム体14は、それらの間に介在する関節部15a,15b,15c,15d,・・・15x(以下、何れか1つの間接部を言う場合、単に「関節部15」ともいう)により連結されている。関節部15には、図示しない駆動モータ及び減速機が内蔵されている。前記駆動モータを駆動することにより、
アーム体14は、隣接するアーム体14に対して基準軸線L1回りに回動するように構成されている。
The articulated
The
マニピュレータ本体12の基端部12aは、ベース側関節部材16を介して床等に設置されたベース13に取付けられている。マニピュレータ本体12の基端部12aは、ベース側関節部材16に内蔵される駆動モータを駆動することにより、ベース13に対して基準軸L2周りに回動する。またマニピュレータ本体12の遊端部12bには、エフェクタ側関節部材17を介してエンドエフェクタ11が取付けられている。エンドエフェクタ11は、エフェクタ側関節部材17に内蔵される駆動モータを駆動することにより、マニピュレータ本体12の遊端部12bに対して基準軸L3周りに回動する。
A
このように構成される多関節マニピュレータ10は、図示しない制御機からの指令に応じて関節部15の駆動モータを駆動させて各所に配置されたアーム体14を回動させて姿勢及び形状を変える。多関節マニピュレータ10は、姿勢及び形状を変えることによって、エンドエフェクタ11を目標位置に移動させる。
The
なお、本実施形態のマニピュレータ本体12では、その基端部12aをベース13に取付け、その遊端部12bにエンドエフェクタを取付けるため、基端部12a及び遊端部12b側に夫々配置されたアーム体14a,14xの形状がアーム体14b,14c,14dの形状と異なっている。以下に説明するアーム体14は、アーム体14b,14c,14dである。アーム体14a,14xは、アーム体14と形状は異なるが同様の機能を有している。そこで、アーム体14a,14xの構成は、アーム体14を参照し、その説明を省略する。
In the
図5は、アーム体14の正面図である。図6は、図5のアーム体14を矢符Cの方向から見た矢視図である。図7は、図5のアーム体14を矢符Dの方向から見た矢視図である。アーム体14は、2つの筐体部21,22を有する。第1の筐体部21は、大略的に有底円筒状に形成されている。第1の筐体部21の外周部には、その半径方向外方に向かって突出する装着部23が設けられている。装着部23には、第1の筐体部21の軸線L4に平行な軸線L6を有する挿入孔24が貫通形成されている。
FIG. 5 is a front view of the
また、第1の筐体部21の外周部には、装着部23と周方向反対側であって第1の筐体部21の底部21a側に、第2の筐体部22が一体的に形成されている。第2の筐体部22は、大略的に円筒状に形成されており、その軸線L5が第1の筐体部21の軸線L4に直交するように配置されている。第2の筐体部22は、その内孔が第1の筐体部21の内孔に連通するように構成されている。第2の筐体部22の外周部には、第1の筐体部21の軸線L4と挿入孔24の軸線L6とのを含む中心面P1に平行な取付け面25を有するアーム側取付け部26が形成されている。更に、前記取付け面25は、第1の筐体部21の外周面上の位置p1であって、装着部23から時計回りに角度90度の位置p1における接平面P2上に形成されている。
In addition, the
さらに、第1の筐体部21は、その底部21aが軸線L4に垂直な仮想平面に対して角度θ1、本実施形態では45度傾斜している。底部21aは、装着部23が設けられている側からその反対側に向って高くなるように傾斜している。このように構成されることで、アーム体14は、両端が開放されたハ字形状となっている。
Further, the
以下では、再び図2乃至図4を参照しつつ説明する。このように構成されたアーム体14の開口端部21bには、関節部15が取付けられ、更にこの関節部15を介して他のアーム体14の第2の筐体部22の開口端部22aが取付けられ、2つのアーム体14が連結される。このとき、2つのアーム体14は、一方のアーム体14の軸線L4と他方のアーム体14の軸線L5とが、同一軸上、具体的には基準軸線L1上にあるように配置される。同様にして、複数のアーム体14a,14b,14c,14d,・・・14xが複数の関節部15a,15b,15c,15d,・・・15xを介して連結されて、直列状のマニピュレータ本体12が構成される。このように構成されるアーム体14には、アーム体14の原点位置を調整する際に用いられる原点位置調整機構30が設けられる。
Hereinafter, description will be made with reference to FIGS. 2 to 4 again. The joint portion 15 is attached to the opening
原点位置調整機構30は、位置決めピン31と、位置調整冶具32とを備える。位置決めピン31は、一直線に延びる棒状のピン部33と、ピン部33の基端部33a側に設けられる取手部34とを有する。ピン部33は、装着部23の挿入孔24に挿入可能に構成され、かつその先端部33bが挿入孔24から突出するように形成されている。なお、ピン部33は、挿入孔24に挿入したときにガタつきがないように形成されている。
The origin
位置調整冶具32は、例えば炭素鋼、又はジュライトから成り、図2に示されるように、冶具側取付け部35と原点位置調整部36とを有する。冶具側取付け部35は、L字形状の平板であり、その厚み方向両表面が平坦に形成されている。冶具側取付け部35の一端部35bには、その厚み方向一表面に原点位置調整部36が突設されている。原点位置調整部36は、冶具側取付け部35の厚み方向に延びる短冊状の平板である。原点位置調整部36の長手方向の遊端面36aは、冶具側取付け部の厚み方向一表面に平行にかつ平坦になっている。
The
このように構成された位置調整冶具32は、アーム体14、本実施形態ではアーム体14cの取付け部26に取付けられる。具体的な取付け方法は、まず冶具側取付け部35の一端部35bからL字状に折れ曲がった先の端部、つまり他端部35aの厚み方向一表面を取付け面25に合わせる。そして、冶具側取付け部35に2つのボルト37,38を挿入し、2つのボルト37,38をアーム側取付け部26に螺着させて冶具側取付け部35とアーム側取付け部26とを締結する。これにより、位置調整冶具32がアーム体14c取付けられる。なお、2つのボルト37,38は、締結する際、取付け面25に対して垂直になるように前記取付け部26に螺着される。
The
図2乃至4に示すように、アーム体14cに取付けられた位置調整冶具32は、冶具側取付け部35が接平面P2に平行に配置されている(図3参照)。冶具側取付け部35は、取付け面25から第1の筐体部21の開口端部21bに向って延び、その後直角に折れ曲って隣接するアーム体14dの装着部23に向って延びている。原点位置調整部36は、接平面P2に垂直に配置され、冶具側取付け部35の一端部35bから隣接するアーム体14dの装着部23に向って延びている。原点位置調整部36は、隣接するアーム体14dの装着部23近傍まで延びている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
このように位置調整冶具32を配置し、隣接するアーム体14dの挿入孔24に挿入された位置決めピン31を原点位置調整部36の遊端面36aに沿わせることで、隣接するアーム体14dの原点位置が規定される。以下では、前記遊端面36aを位置調整冶具32の基準面39と言う場合がある。以下では、アーム体14dの原点位置を調整する方法について説明する。
By arranging the
図8は、アーム体14dの原点位置の調整する際のアーム体14dを示す正面図である。図8(a)は、原点位置の調整の開始時のアーム体14dを示すものであり、図8(b)は、原点位置に調整されたアーム体14dを示すものである。以下では、図2乃至4も参照しつつ説明する。まず、多関節マニピュレータ10において、原点位置を調整するアーム体14d(以下、「調整アーム体14d」ともいう)の開口端部21b側に連結されるアーム体14c(以下、「基準アーム体14c」ともいう)に位置調整冶具32を取付ける。そして、図8(a)のように、調整アーム体14dの挿入孔24を位置調整冶具32の反対側、つまり挿入孔24の上方から見て、挿入孔24と原点位置調整部36とが重なるまで調整アーム体14dを回動させる。
FIG. 8 is a front view showing the
次に、位置決めピン31を挿入孔24に挿入して、位置決めピン31の先端部33bを原点位置調整部36の上に乗せる。この状態で、調整アーム体14dを図2及び図8(a)に示す矢符Eへと回動させる。即ち、位置調整冶具32の基準面39の方へと回動させる。やがて、位置決めピン31の先端部33bが基準面39に達し、位置決めピン31の先端部33bが原点位置調整部36から落ちて、基準面39に沿って下降する。このように位置決めピン31の先端部33bが落ちることにより、図8(b)に示すように位置決めピン31が基準面39に沿うように当接する(図3も参照)。これにより調整アーム体14dの原点位置が規定され、原点位置の調整が終了する。なお、下降する位置決めピン31は、取手部34が装着部23に乗ることで止まる。
Next, the
図9は、位置調整冶具32が基準位置からズレた状態を示す図であり、(a)は、側面図、(b)は、正面図である。原点位置調整機構30は、図9(a)及び(b)の2点鎖線で示すような基本姿勢、即ち、原点位置調整部36の位置決めピン31が乗る側の面が調整アーム体14dの挿入孔24の軸線L6に対して垂直になる基本姿勢で取付けられる。ところが、位置調整冶具32のボルト37,38を挿入する孔の寸法精度により、位置調整冶具32が基本姿勢と異なる姿勢で取付けられる場合がある。具体的には、位置調整冶具32のボルト37,38を挿入する孔の寸法精度により、取付け面25に沿ってボルト37,38の軸線を中心に時計回りに回動してしまって、図9(a)及び(b)の実線で示すように傾いてしまうことがある。
FIG. 9 is a view showing a state in which the
このように位置調整冶具32が傾いて取付けられても、取付け面25が中心面に平行に形成されているため、図9(b)に示すように基準面39がその延長面上に動くだけで、基準面39の基準軸線L1回りの位置が変わらない。そのため、規定される調整アーム体14dの原点位置は変わらない。従って、位置調整冶具32を基準アーム体14cに取付ける際に、従来の技術のように厳密に位置決めしなくとも、調整アーム体14dの原点位置を所望の位置へと調整することができる。即ち、位置調整冶具32の取付け部26に対する位置決め精度が従来のものより低くても、調整アーム体14dの原点位置を所望の位置へと調整することができる。これにより、多関節マニピュレータ10の原点位置の調整を素早く行うことができる。また、アーム側取付け部26における、ボルト37,38を螺着させる孔の孔径、それらの間隔等の寸法公差を大きくすることができ、アーム体14の歩留まりを向上させ、その結果、多関節マニピュレータ10の製造時の歩留まりを向上させることができる。
Even if the
また位置調整冶具32の姿勢が変わっても基準面39の基準軸線L1回りの位置が変わらず、且つ基準面39が中心面P1に平行になっている。そのため、中心面P1と接平面P2との距離L1が高い寸法精度であれば、基準軸線L1に対する挿入孔24の軸線L6の第1の筐体部21の半径方向の相対位置が製品毎に異なっていても、位置決めピン31を基準面39に沿わせると、調整アーム体14dの原点位置が同じ位置に調整される。そのため、挿入孔24と基準軸線L1との距離ΔL2の寸法精度を低くすることができ、高い加工精度に規定すべき箇所を低減することができる。これにより、ロボットの歩留まりを向上させることができる。
Even if the position of the
図10は、本発明の第2実施形態の原点位置調整機構30Aを示す図である。本発明の第2実施形態の原点位置調整機構30Aは、第1実施形態の原点位置調整機構30と構成が類似している。そこで、第2実施形態の原点位置調整機構30の構成については、第1実施形態の原点位置調整機構30と構成が異なる点についてだけ説明し、同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。後述する、第3実施形態についても同様である。なお、図10は、図6同様、アーム体14Aを図4の矢符Cの方向に見た矢視図である。
FIG. 10 is a diagram showing an origin
多関節マニピュレータ10のアーム体14Aは、アーム側取付け部26Aの取付け面25Aが基準軸線L1に平行であって、中心面P1(又は接平面P2)に対して角度θ2傾斜するように構成されている。また、原点位置調整機構30Aの位置調整冶具32Aは、冶具側取付け部35Aの他端部35aの端面(以下、単に「他端面」ともいう)35cがその厚み方向一表面に対して角度(π−θ2)傾斜しており、さらに基準面39Aが他端面35cと平行となるように傾斜している。位置調整冶具32Aは、他端面35cを取付け面25に対向させて、2つのボルト37,38により取付けられている。
The
このように構成された原点位置調整機構30Aは、基準面39Aは他端面35cと平行に構成されていることから取付け面25Aとも平行になっており、そして取付け面25Aが基準軸線L1に平行である。そのため、ボルト37,38で締結する際、位置調整冶具32Aが取付け面25に沿って時計回りに回動して姿勢が変わっても、図10の二点鎖線で示すように基準面39Aがその延長面上にある。従って、位置調整冶具32の姿勢が変わっても、基準面39Aがその延長面上をスライドするに過ぎず、基準面39Aと位置決めピン31との距離が変ることはなく、調整アーム体14dの原点位置が変わらない。
In the origin
しかしながら、第2実施形態の原点位置調整機構30Aは、基準面39Aが中心面P1に対して傾斜しているので、挿入孔24と基準軸線L1との距離ΔL2が変わると、調整アーム体14dの原点位置が変わってしまう。そのため、第2実施形態の多関節マニピュレータ10では、前記ΔL2を高い寸法精度で規定する必要がある。その点、第1実施形態の原点位置調整機構30Aの方が優れている。
However, in the origin
ただし、第2実施形態の原点位置調整機構30Aは、第1実施形態の原点位置調整機構30のように取付け面25を接平面P2上又はそれに平行に形成する必要がない。そのため第1実施形態のアーム体14より、アーム体14Aの加工精度を低くすることができ、歩留まりが向上する。
However, the origin
図11は、第3の実施形態の原点位置調整機構30Bを示す正面図である。多関節マニピュレータ10のアーム体14Bは、第2の筐体部22の外周部に軸線L5に平行に伸びる溝状のアーム側取付け部26Bが形成されている。アーム側取付け部26Bは、第2の筐体部22の開口端部22aにて開放しており、その底面により取付け面25Bを構成している。取付け面25Bは、接平面P2に平行に形成されている。
FIG. 11 is a front view showing an origin position adjusting mechanism 30B according to the third embodiment. In the arm body 14B of the
原点位置調整機構30Bの位置調整冶具32Bは、L字状の冶具側取付け部35Bの他端部35aの厚み方向一表面部がアーム側取付け部26に取付けられ、アーム側取付け部26が延びる方向へと延びている。そしてL字状に折れ曲った先の端部である一端部には、原点位置調整部36が一体的に設けられている。
In the
このようにアーム側取付け部26が溝状に形成されていても、第1実施形態と同様の作用効果を奏する。
Thus, even if the arm
第1乃至第3の実施形態では、多関節マニピュレータに適用した場合について説明しているが、6軸ロボット等の多軸ロボットに適用してもよく、基部に対して回動可能に構成された回動部の原点位置を調整する必要がある産業用ロボットに適用可能である。 In the first to third embodiments, the case where the present invention is applied to an articulated manipulator is described. However, the present invention may be applied to a multi-axis robot such as a six-axis robot, and is configured to be rotatable with respect to a base. The present invention can be applied to an industrial robot that needs to adjust the origin position of the rotating unit.
また第1乃至第3実施形態では、位置決めピン31と基準面39とは、当接しているけれども、必ずしも当接する必要はなく、位置決めピン31と基準面39との間隔が所定間隔になる位置を原点位置としてもよい。
In the first to third embodiments, the
10 多関節マニピュレータ
14,14A,14B アーム体
23 装着部
24 挿入孔
25,25A,25B 取付け面
26,26A,26B 取付け部
30,30A,30B 原点位置調整機構
31 位置決めピン
32,32A,32B 位置調整冶具
37,38 ボルト
39,39A 基準面
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記基部に形成される取付面に取り付けられ、前記原点位置を規定するための平面からなる基準面を有する原点位置調整冶具と、
前記回動部に設けられ、前記基準面に沿わせることで前記原点位置を規定する位置決め部材とを備え、
前記原点位置調整冶具は、前記取付面に取付けられたときに前記基準面が前記取付面と平行になるような形状に構成されていることを特徴とする原点位置調整機構。 In a robot in which a rotating unit rotates with respect to a base, an origin position adjusting mechanism for adjusting an origin position of the rotating unit,
An origin position adjusting jig attached to an attachment surface formed on the base , and having a reference surface composed of a plane for defining the origin position;
A positioning member that is provided in the rotating part and defines the origin position by being along the reference plane;
The origin position adjusting mechanism, wherein the origin position adjusting jig is configured to have a shape such that the reference surface is parallel to the attachment surface when attached to the attachment surface .
前記基準面は、位置決め時に、前記回動部の回動軸線と前記挿入孔の軸線とを含む面と平行となるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の原点位置調整機構。 The positioning member is inserted into an insertion hole formed in the rotating part ,
The reference surface position at the time of Me-decided, the origin according to claim 1, characterized in that it is configured so as to be parallel to the plane containing the axis of the insertion hole and the rotation axis of the rotating unit Position adjustment mechanism.
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