JP5986458B2 - 垂直多関節ロボットの基準位置決め方法 - Google Patents

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Description

本発明は、複数の関節部を有する垂直多関節ロボットの基準位置決め方法に関する。
従来、垂直多関節ロボットのアーム等の基準位置を決める基準位置決め方法として、水準器を用いてツール取付回転アームの基準位置を決める基準位置決め方法が知られている(たとえば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の基準位置決め方法では、まず、ツール取付回転アームが揺動可能に取り付けられる揺動アームに水準器を搭載し、作業者が水準器を目視で確認しながら、揺動アームが水平になるように揺動アームを回動させて揺動アームの位置を調整する。その後、ツール取付回転アームに水準器を搭載し、作業者が目視で水準器を確認しながら、ツール取付回転アームが水平になるようにツール取付回転アームを回動させてツール取付回転アームの基準位置を決めている。
特開2011−218523号公報
垂直多関節ロボットのアーム等の基準位置を決めて、ロボット全体の基準位置を決める作業にかかる時間は、可能な限り短いことが好ましい。そこで、本発明の課題は、垂直多関節ロボットの基準位置決め作業の作業時間を短縮することが可能となる垂直多関節ロボットの基準位置決め方法を提供することにある。
記の課題を解決するため、本発明の垂直多関節ロボットの基準位置決め方法は、ベースフレームと、ベースフレームに回動可能に取り付けられる旋回フレームと、ベースフレームに対する旋回フレームの回動の軸方向に直交する方向を回動の軸方向として旋回フレームにその基端側が回動可能に取り付けられる第1アームと、第1アームの先端側にその基端側が回動可能に取り付けられる第2アームと、第2アームの先端側にその基端側が回動可能に取り付けられる手首部とを備え、第2アームは、旋回フレームに対する第1アームの回動の軸方向と平行な方向を軸方向とする回動が可能になるように第1アームに取り付けられ、手首部は、第1アームに対する第2アームの回動の軸方向に直交する方向を回動の軸方向として第2アームに回動可能に取り付けられる旋回部と、第2アームに対する旋回部の回動の軸方向に直交する方向を回動の軸方向として旋回部に回動可能に取り付けられる揺動部と、旋回部に対する揺動部の回動の軸方向に直交する方向を回動の軸方向として揺動部に回動可能に取り付けられるツール取付部とを備える垂直多関節ロボットの基準位置決め方法であって、第1アームに取り付けられる水準器搭載治具に搭載される水準器を用いて旋回フレームに対する第1アームの基準位置を決め、旋回部に取り付けられる水準器搭載治具に搭載される水準器を用いて旋回フレームおよび第1アームに対する第2アームの基準位置を決めるとともに、旋回フレーム、第1アームおよび第2アームに対する旋回部の基準位置を決め、水準器搭載治具は、水準器が搭載される搭載面が形成されるとともに略長方形の板状に形成されるベース部と、略長方形状の板状に形成されるベース部の一辺から垂直に立ち上がる壁部と、ベース部の内側への壁部の倒れを防止するための2個の平板状の補強部とを備え、2個の補強部の間には、水準器の一部が配置可能となっており、旋回フレームおよび第1アームに対する第2アームの基準位置を決めるときには、2個の補強部の間に水準器の一部が配置され、旋回フレーム、第1アームおよび第2アームに対する旋回部の基準位置を決めるときには、2個の補強部の端面に沿って水準器が配置されていることを特徴とする。
本発明の垂直多関節ロボットの基準位置決め方法では、第1アームに取り付けられる水準器搭載治具に搭載される水準器を用いて第1アームの基準位置を決め、旋回部に取り付けられる水準器搭載治具に搭載される水準器を用いて旋回フレームおよび第1アームに対する第2アームの基準位置を決めるとともに、旋回フレーム、第1アームおよび第2アームに対する旋回部の基準位置を決めている。そのため、本発明の基準位置決め方法によれば、水準器を用いて、短時間で、第1アーム、第2アームおよび手首部の基準位置を決めることが可能になり、その結果、垂直多関節ロボットの基準位置決め作業の作業時間を短縮することが可能になる。また、本発明では、旋回部に配置される水準器を用いて、第2アームの基準位置および旋回部の基準位置を決めることが可能になるため、垂直多関節ロボットの基準位置決め作業の作業時間をより短縮することが可能になる。
また、上記の課題を解決するため、本発明の垂直多関節ロボットの基準位置決め方法は、ベースフレームと、ベースフレームに回動可能に取り付けられる旋回フレームと、ベースフレームに対する旋回フレームの回動の軸方向に直交する方向を回動の軸方向として旋回フレームにその基端側が回動可能に取り付けられる第1アームと、第1アームの先端側にその基端側が回動可能に取り付けられる第2アームと、第2アームの先端側にその基端側が回動可能に取り付けられる手首部とを備え、第2アームは、旋回フレームに対する第1アームの回動の軸方向と平行な方向を軸方向とする回動が可能になるように第1アームに取り付けられ、手首部は、第1アームに対する第2アームの回動の軸方向に直交する方向を回動の軸方向として第2アームに回動可能に取り付けられる旋回部と、第2アームに対する旋回部の回動の軸方向に直交する方向を回動の軸方向として旋回部に回動可能に取り付けられる揺動部と、旋回部に対する揺動部の回動の軸方向に直交する方向を回動の軸方向として揺動部に回動可能に取り付けられるツール取付部とを備える垂直多関節ロボットの基準位置決め方法であって、第1アームに取り付けられる水準器搭載治具に搭載される水準器を用いて旋回フレームに対する第1アームの基準位置を決め、第2アームまたは手首部に取り付けられる水準器搭載治具に搭載される水準器を用いて旋回フレームおよび第1アームに対する第2アームの基準位置を決め、ツール取付部の先端面に取り付けられる水準器搭載治具に搭載される水準器を用いて旋回フレーム、第1アーム、第2アームおよび旋回部に対する揺動部の基準位置を決めるとともに、旋回フレーム、第1アーム、第2アーム、旋回部および揺動部に対するツール取付部の基準位置を決め、水準器搭載治具は、水準器が搭載される搭載面が形成されるとともに略長方形の板状に形成されるベース部と、略長方形状の板状に形成されるベース部の一辺から垂直に立ち上がる壁部と、ベース部の内側への壁部の倒れを防止するための2個の平板状の補強部とを備え、2個の補強部の間には、水準器の一部が配置可能となっており、旋回フレーム、第1アーム、第2アームおよび旋回部に対する揺動部の基準位置を決めるときには、2個の補強部の間に水準器の一部が配置され、旋回フレーム、第1アーム、第2アーム、旋回部および揺動部に対するツール取付部の基準位置を決めるときには、2個の補強部の端面に沿って水準器が配置されていることを特徴とする。
本発明の垂直多関節ロボットの基準位置決め方法では、第1アームに取り付けられる水準器搭載治具に搭載される水準器を用いて第1アームの基準位置を決め、第2アームまたは手首部に取り付けられる水準器搭載治具に搭載される水準器を用いて旋回フレームおよび第1アームに対する第2アームの基準位置を決め、ツール取付部の先端面に取り付けられる水準器搭載治具に搭載される水準器を用いて旋回フレーム、第1アーム、第2アームおよび旋回部に対する揺動部の基準位置を決めるとともに、旋回フレーム、第1アーム、第2アーム、旋回部および揺動部に対するツール取付部の基準位置を決めている。そのため、本発明の基準位置決め方法によれば、水準器を用いて、短時間で、第1アーム、第2アームおよび手首部の基準位置を決めることが可能になり、その結果、垂直多関節ロボットの基準位置決め作業の作業時間を短縮することが可能になる。また、本発明では、ツール取付部に配置される水準器を用いて、揺動部の基準位置およびツール取付部の基準位置を決めることが可能になるため、垂直多関節ロボットの基準位置決め作業の作業時間をより短縮することが可能になる。
本発明において、第1アームの基準位置、第2アームの基準位置、旋回部の基準位置、揺動部の基準位置およびツール取付部の基準位置をこの順番で決めていくことが好ましい。たとえば、第2アームの基準位置を決めた後に、第1アームの基準位置を決めると、第2アームの基準位置がずれてしまうおそれがあるが、このように構成すると、一度決めた第2アーム等の基準位置が他の部分の基準位置を決める際にずれるのを防止することが可能になる。その結果、垂直多関節ロボットの基準位置決め作業の作業時間をより短縮することが可能になる。
以上のように、本発明では、垂直多関節ロボットの基準位置決め作業の作業時間を短縮することが可能になる。
本発明の実施の形態にかかる垂直多関節ロボットの概略構成を説明するための側面図である。 図1に示す垂直多関節ロボットの基準位置を決めるための水準器が搭載される水準器搭載治具を示す図であり、(A)は平面図、(B)は側面図、(C)は正面図である。 図1のE部の拡大図である。 図1に示す旋回部の搭載面を図1のF−F方向から示す拡大図である。 図1に示すツール取付部の先端面を図1のG−G方向から示す拡大図である。 図1に示す垂直多関節ロボットの基準位置を決めるときの状態を説明するための側面図である。 図1に示す垂直多関節ロボットの基準位置を決めるときの状態を説明するための正面図である。 図1に示す垂直多関節ロボットの基準位置を決めるときの状態を説明するための平面図である。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
(垂直多関節ロボットの概略構成)
図1は、本発明の実施の形態にかかる垂直多関節ロボット1の概略構成を説明するための側面図である。
本形態の垂直多関節ロボット1(以下、「ロボット1」とする。)は、複数の関節部を有する多関節型の溶接ロボットである。具体的には、ロボット1は、いわゆる6軸多関節型の溶接ロボットである。このロボット1は、所定の設置面に固定されるベースフレーム2と、ベースフレーム2に回動可能に取り付けられる旋回フレーム3と、旋回フレーム3に回動可能に取り付けられる第1アーム4と、第1アーム4に回動可能に取り付けられる第2アーム5と、第2アーム5に回動可能に取り付けられる手首部6とを備えている。手首部6は、第2アーム5に回動可能に取り付けられる旋回部8と、旋回部8に回動可能に取り付けられる揺動部9と、揺動部9に回動可能に取り付けられるツール取付部10とを備えている。
旋回フレーム3は、第1軸A1を中心とする回動が可能となるように(すなわち、第1軸A1の軸方向を回動の軸方向とする回動が可能となるように)ベースフレーム2に連結されている。旋回フレーム3には、モータ12が固定されており、旋回フレーム3は、モータ12の動力で第1軸A1を中心にベースフレーム2に対して回動する。第1アーム4の基端側は、第1軸A1に直交する第2軸A2を中心とする回動が可能となるように(すなわち、第2軸A2の軸方向を回動の軸方向とする回動が可能となるように)旋回フレーム3に連結されている。旋回フレーム3には、モータ13が固定されており、第1アーム4は、モータ13の動力で第2軸A2を中心に旋回フレーム3に対して回動する。
第2アーム5の基端側は、第2軸A2と平行な第3軸A3を中心とする回動が可能となるように(すなわち、第3軸A3の軸方向を回動の軸方向とする回動が可能となるように)第1アーム4の先端側に連結されている。第2アーム5の基端側には、モータ14が固定されており、第2アーム5は、モータ14の動力で第3軸A3を中心に第1アーム4に対して回動する。旋回部8の基端側は、第3軸A3に直交する第4軸A4を中心とする回動が可能になるように(すなわち、第4軸A4の軸方向を回動の軸方向とする回動が可能となるように)第2アーム5の先端側に連結されている。第2アーム5には、モータ15が固定されており、旋回部8は、モータ15の動力で第4軸A4を中心に第2アーム5に対して回動する。
揺動部9の基端側は、第4軸A4に直交する第5軸A5を中心とする回動が可能になるように(すなわち、第5軸A5の軸方向を回動の軸方向とする回動が可能となるように)旋回部8の先端側に連結されている。旋回部8には、モータ16が固定されており、揺動部9は、モータ16の動力で第5軸A5を中心に旋回部8に対して回動する。ツール取付部10の基端側は、第5軸A5に直交する第6軸A6を中心とする回動が可能になるように(すなわち、第6軸A6の軸方向を回動の軸方向とする回動が可能となるように)揺動部9の先端側に連結されている。揺動部9には、モータ17が固定されており、ツール取付部10は、モータ17の動力で第6軸A6を中心に揺動部9に対して回動する。
ツール取付部10の先端面10aには、溶接トーチ20を保持するホルダ21が取付可能となっている。また、第2アーム5には、溶接トーチ20に溶接用のワイヤーを供給するワイヤー供給装置22が取付可能となっている。
本形態では、水準器25(図2参照)を用いて、旋回フレーム3に対する第1アーム4の基準位置を決める基準位置決めが行われる。また、水準器25を用いて、旋回フレーム3および第1アーム4に対する第2アーム5の基準位置を決める基準位置決めが行われるとともに、水準器25を用いて、旋回フレーム3、第1アーム4および第2アーム5に対する旋回部8の基準位置を決める基準位置決めが行われる。さらに、水準器25を用いて、旋回フレーム3、第1アーム4、第2アーム5および旋回部8に対する揺動部9の基準位置を決める基準位置決めが行われるとともに、水準器25を用いて、旋回フレーム3、第1アーム4、第2アーム5、旋回部8および揺動部9に対するツール取付部10の基準位置を決める基準位置決めが行われる。
ロボット1には、旋回フレーム3に対する第1アーム4の基準位置を決めるために水準器25が取り付けられる第1水準器取付部としての水準器取付部27と、旋回フレーム3および第1アーム4に対する第2アーム5の基準位置を決めるため、および、旋回フレーム3、第1アーム4および第2アーム5に対する旋回部8の基準位置を決めるために水準器25が取り付けられる第2水準器取付部としての水準器取付部28と、旋回フレーム3、第1アーム4、第2アーム5および旋回部8に対する揺動部9の基準位置を決めるため、および、旋回フレーム3、第1アーム4、第2アーム5、旋回部8および揺動部9に対するツール取付部10の基準位置を決めるために水準器25が取り付けられる第3水準器取付部としての水準器取付部29とが形成されている。
水準器取付部27は、第1アーム4に形成されている。水準器取付部28は、旋回部8に形成されている。水準器取付部29は、ツール取付部10に形成されている。水準器取付部27〜29の具体的な構成については後述する。
(水準器搭載治具の構成)
図2は、図1に示す垂直多関節ロボット1の基準位置を決めるための水準器25が搭載される水準器搭載治具31を示す図であり、(A)は平面図、(B)は側面図、(C)は正面図である。
水準器25は、水準器搭載治具31に搭載されて使用される。水準器搭載治具31は、水準器取付部27〜29のそれぞれに取付可能となっている。この水準器搭載治具31は、略長方形の板状に形成されるベース部31aと、ベース部31aから垂直に立ち上る壁部31bとを備えている。壁部31bは、略長方形の板状に形成されるベース部31aの一辺から垂直に立ち上るように形成されている。また、壁部31bは、ベース部31aの内側への壁部31bの倒れを防止するための2個の平板状の補強部31cを備えている。ベース部31aの上面(壁部31bが形成される側の面)は、水準器25が搭載される搭載面31dとなっている。また、ベース部31aの下面は、旋回部8に形成される後述の搭載面8aに搭載される被搭載面となっている。
壁部31bには、水準器取付部27に取り付けられる水準器搭載治具31を位置決めするための第1位置決めピン32が取り付けられている。第1位置決めピン32は、小径部32aと、小径部32aよりも外径の大きな大径部32bとから構成される段付きの略円筒状に形成されている。小径部32aは、壁部31bに形成される貫通孔の一部に固定され、大径部32bは、壁部31bの外側面よりも突出している。第1位置決めピン32は、壁部31bの四隅のそれぞれに固定されている。壁部31bには、水準器取付部27に水準器搭載治具31を固定するための第1固定ネジ33のネジ部が挿通可能となっている。第1固定ネジ33のネジ部は、壁部31bの内側面から外側面に向かって、壁部31bに形成される貫通孔の一部および第1位置決めピン32の内周側を通過する。
また、壁部31bには、水準器取付部29に取り付けられる水準器搭載治具31を位置決めするための第3位置決めピン36が取り付けられている。第3位置決めピン36は、円柱状に形成されている。本形態では、2本の第3位置決めピン36が壁部31bの中心部分に固定されている。この第3位置決めピン36は、壁部31bの外側面よりも突出している。また、壁部31bの中心部分には、水準器取付部29に水準器搭載治具31を固定するための第3固定ネジ37のネジ部が挿通される4個の貫通孔が形成されている。
(水準器取付部の構成)
図3は、図1のE部の拡大図である。図4は、図1に示す旋回部8の搭載面8aを図1のF−F方向から示す拡大図である。図5は、図1に示すツール取付部10の先端面10aを図1のG−G方向から示す拡大図である。
水準器取付部27は、上述のように、第1アーム4に形成されている。具体的には、水準器取付部27は、第1アーム4の側面に形成されている。水準器取付部27には、図3に示すように、第1位置決めピン32が係合する第1位置決め孔27aと、第1固定ネジ33が係合する第1ネジ孔27bとが形成されている。本形態では、第1位置決め孔27aと第1ネジ孔27bとが同心状に形成されており、第1位置決め孔27aの内径は、第1ネジ孔27bの内径よりも大きくなっている。また、4個の第1位置決め孔27aおよび第1ネジ孔27bが水準器取付部27に形成されている。水準器搭載治具31は、水準器取付部27が形成される第1アーム4の側面と壁部31bの外側面とが略平行になるように、水準器取付部27に固定される。
水準器取付部28は、上述のように、旋回部8に形成されている。具体的には、水準器取付部28は、第1アーム4、第2アーム5および旋回部8が基準位置にあるときの旋回部8の上面に形成されている。この上面は、平面状に形成されており、水準器搭載治具31が搭載される搭載面8aとなっている。水準器搭載治具31は、搭載面8aにベース部31aが搭載されるように、かつ、第4軸A4の軸方向と壁部31bの外側面とが略直交するように、水準器取付部28に搭載される。
水準器取付部29は、上述のように、ツール取付部10に形成されている。具体的には、水準器取付部29は、ツール取付部10の先端面10aに形成されている。水準器取付部29には、図5に示すように、第3位置決めピン36が係合する第3位置決め孔29aと、第3固定ネジ37が係合する第3ジ孔29bとが形成されている。本形態では、2個の第3位置決め孔29aと4個の第3ネジ孔29bとが水準器取付部29に形成されている。水準器搭載治具31は、先端面10aと壁部31bの外側面とが略平行になるように、水準器取付部29に固定される。
(垂直多関節ロボットの基準位置決め方法)
図6は、図1に示す垂直多関節ロボット1の基準位置を決めるときの状態を説明するための側面図である。図7は、図1に示す垂直多関節ロボット1の基準位置を決めるときの状態を説明するための正面図である。図8は、図1に示す垂直多関節ロボット1の基準位置を決めるときの状態を説明するための平面図である。
本形態では、ベースフレーム2を所定の水平面に設置した状態で、ロボット1の基準位置を決める基準位置決め作業を行う。具体的には、まず、旋回フレーム3に対する第1アーム4の基準位置を決める。この基準位置決めを行うときには、水準器取付部27に水準器搭載治具31を固定する。また、水準器取付部27に固定された水準器搭載治具31に水準器25を搭載する。具体的には、図6、図7に示すように、直方体状に形成される水準器25の長手方向と壁部31bの外側面とが略平行になるように水準器搭載治具31に水準器25を搭載する。また、搭載された水準器25を確認しながら、第2軸A2を中心に第1アーム4を回動させて、旋回フレーム3に対する第1アーム4の基準位置を決める。本形態では、第1アーム4が上側に向かって真っすぐ立ち上がる位置が第1アーム4の基準位置である。
その後、旋回フレーム3および第1アーム4に対する第2アーム5の基準位置を決める。この基準位置決めを行うときには、水準器取付部27に固定されていた水準器搭載治具31を水準器取付部27から取り外して、水準器取付部28に取り付ける。具体的には、搭載面8aに水準器搭載治具31を搭載する。また、搭載面8aに搭載された水準器搭載治具31に水準器25を搭載する。具体的には、図6の実線および図8の二点鎖線で示すように、直方体状に形成される水準器25の長手方向と壁部31bの外側面とが略直交するように水準器搭載治具31に水準器25を搭載する。また、搭載された水準器25を確認しながら、第3軸A3を中心に第2アーム5を回動させて、旋回フレーム3および第1アーム4に対する第2アーム5の基準位置を決める。本形態では、第2アーム5が水平になる位置が第2アーム5の基準位置である。
その後、旋回フレーム3、第1アーム4および第2アーム5に対する旋回部8の基準位置を決める。この基準位置決めを行うときには、搭載面8aに搭載された水準器搭載治具31に搭載されている水準器25を90°回してその向きを変える。すなわち、図6の二点鎖線および図8の実線で示すように、直方体状に形成される水準器25の長手方向と壁部31bの外側面とが略平行になるように水準器搭載治具31に搭載されている水準器25の向きを変える。また、水準器25を確認しながら、第4軸A4を中心に旋回部8を回動させて、旋回フレーム3、第1アーム4および第2アーム5に対する旋回部8の基準位置を決める。本形態では、搭載面8aが水平面と平行になる位置が旋回部8の基準位置である。
その後、旋回フレーム3、第1アーム4、第2アーム5および旋回部8に対する揺動部9の基準位置を決める。この基準位置決めを行うときには、搭載面8aに搭載されている水準器搭載治具31を水準器取付部29に固定する。また、水準器取付部29に固定された水準器搭載治具31に水準器25を搭載する。具体的には、図6、図8の実線および図7の二点鎖線で示すように、直方体状に形成される水準器25の長手方向と壁部31bの外側面とが略直交するように水準器搭載治具31に水準器25を搭載する。また、搭載された水準器25を確認しながら、第5軸A5を中心に揺動部9を回動させて、旋回フレーム3、第1アーム4、第2アーム5および旋回部8に対する揺動部9の基準位置を決める。本形態では、揺動部9が水平になる位置が揺動部9の基準位置である。
その後、旋回フレーム3、第1アーム4、第2アーム5、旋回部8および揺動部9に対するツール取付部10の基準位置を決める。この基準位置決めを行うときには、水準器取付部29に固定された水準器搭載治具31に搭載されている水準器25を90°回してその向きを変える。すなわち、図6、図8の二点鎖線および図7の実線で示すように、直方体状に形成される水準器25の長手方向と壁部31bの外側面とが略平行になるように水準器搭載治具31に搭載されている水準器25の向きを変える。また、水準器25を確認しながら、第6軸A6を中心にツール取付部10を回動させて、旋回フレーム3、第1アーム4、第2アーム5、旋回部8および揺動部9に対するツール取付部10の基準位置を決める。本形態では、第3位置決めピン36と第3位置決め孔29aとによって位置決めされて固定される水準器搭載治具31の搭載面31dが水平面と平行になる位置がツール取付部10の基準位置である。
このように、本形態では、第1アーム4の基準位置、第2アーム5の基準位置、旋回部8の基準位置、揺動部9の基準位置およびツール取付部10の基準位置をこの順番で決めていく。なお、本形態では、所定のタイミングで、かつ、所定の方法で、第1軸A1を中心に旋回フレーム3を回動させて、ベースフレーム2に対する旋回フレーム3の基準位置を決める。
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態では、水準器25を用いて、第1アーム4の基準位置、第2アーム5の基準位置、旋回部8の基準位置、揺動部9の基準位置およびツール取付部10の基準位置を決めている。そのため、本形態では、短時間で、第1アーム4、第2アーム5、旋回部8、揺動部9およびツール取付部10の基準位置を決めることが可能になる。すなわち、本形態では、基準位置を決める必要のある旋回フレーム3、第1アーム4、第2アーム5、旋回部8、揺動部9およびツール取付部10のうち、旋回フレーム3を除く第1アーム4、第2アーム5、旋回部8、揺動部9およびツール取付部10の基準位置を短時間で決めることが可能になる。したがって、本形態では、ロボット1の基準位置決め作業の作業時間を短縮することが可能になる。
特に本形態では、水準器取付部28に取り付けられる水準器搭載治具31に搭載された水準器25を用いて、第2アーム5の基準位置を決めるとともに、旋回部8の基準位置を決め、水準器取付部29に固定される水準器搭載治具31に搭載された水準器25を用いて、揺動部9の基準位置を決めるとともに、ツール取付部10の基準位置を決めている。したがって、本形態では、ロボット5の基準位置決め作業の作業時間をより短縮することが可能になる。
また、本形態では、第1アーム4の基準位置、第2アーム5の基準位置、旋回部8の基準位置、揺動部9の基準位置およびツール取付部10の基準位置をこの順番で決めていくため、ロボット5の基準位置決め作業の作業時間をより短縮することが可能になる。すなわち、たとえば、第2アーム5の基準位置を決めた後に、第1アーム4の基準位置を決めると、第2アーム5の基準位置がずれてしまうおそれがあり、再び、第2アーム5の基準位置を決めなければならない場合が生じ得るが、本形態では、そのような場合が生じないため、ロボット5の基準位置決め作業の作業時間をより短縮することが可能になる。
本形態では、第1位置決めピン32が壁部31bに固定されるとともに、第1固定ネジ33のネジ部が壁部31bに挿通可能となっている。また、水準器取付部27には、第1位置決め孔27aと第1ネジ孔27bとが形成されている。そのため、本形態では、第1アーム4に水準器搭載治具31をしっかりと固定することが可能になる。したがって、本形態では、第1アーム4の基準位置を決める際に、第1アーム4が旋回フレーム3から上方向へ伸びている場合であっても、水準器25を用いて第1アーム4の基準位置を決めることができる。
本形態では、第3位置決めピン36が壁部31bに固定されるとともに、第3固定ネジ37のネジ部が壁部31bに挿通可能となっている。また、水準器取付部29には、第3位置決め孔29aと第3ネジ孔29bとが形成されている。そのため、本形態では、ツール取付部10に水準器搭載治具31を搭載するための平面状の搭載面が形成されていなくても、水準器25を用いて、揺動部9の基準位置およびツール取付部10の基準位置を決めることができる。
(他の実施の形態)
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。
上述した形態では、水準器25が搭載される水準器搭載治具31が水準器取付部27、29に固定され、また、水準器搭載治具31が搭載面8aに搭載されている。すなわち、上述した形態では、水準器搭載治具31を介して水準器取付部27〜29に水準器25が取り付けられている。この他にもたとえば、水準器取付部27〜29に水準器25が直接、取り付けられても良い。
上述した形態では、水準器搭載治具31は、水準器取付部28の搭載面8aに搭載されている。この他にもたとえば、水準器搭載治具31は、水準器取付部28に固定されても良い。この場合には、たとえば、ベース部31aに、水準器取付部28に取り付けられる水準器搭載治具31を位置決めするための第2位置決めピンが取り付けられる。この第2位置決めピンは、第1位置決めピン32と同様に構成されており、その小径部は、ベース部31aに形成される貫通孔の一部に固定され、その大径部は、ベース部31aの下面よりも突出している。また、ベース部31aには、水準器取付部28に水準器搭載治具31を固定するための第2固定ネジのネジ部が挿通可能となっており、第2固定ネジのネジ部は、ベース部31aの上面から下面に向かって、ベース部31aに形成される貫通孔の一部および第2位置決めピンの内周側を通過する。また、この場合には、水準器取付部28に、第2位置決めピンが係合する第2位置決め孔と、第2固定ネジが係合する第2ネジ孔とが形成される。
上述した形態では、第1アーム4、第2アーム5および旋回部8が基準位置にあるときの旋回部8の上面が、水準器搭載治具31が搭載される搭載面8aとなっている。この他にもたとえば、第1アーム4、第2アーム5および旋回部8が基準位置にあるときの旋回部8の上面の四隅のそれぞれに上側へ突出する4個の凸部が形成されるとともに、平面状に形成される4個の凸部の上面が、水準器搭載治具31が搭載される搭載面となっていても良い。なお、第1アーム4、第2アーム5および旋回部8が基準位置にあるときの旋回部8の上面に形成される凸部の数は、3個であっても良いし、5個以上であっても良い。
上述した形態では、第2アーム5の基準位置を決めるために水準器25が取り付けられる水準器取付部28が旋回部8に形成されている。この他にもたとえば、第2アーム5の基準位置を決めるために水準器25が取り付けられる水準器取付部が第2アーム5に形成され、第2アーム5に取り付けられる水準器25によって第2アーム5の基準位置を決めても良い。また、上述した形態では、揺動部9の基準位置を決めるために水準器25が取り付けられる水準器取付部29がツール取付部10に形成されているが、揺動部9の基準位置を決めるために水準器25が取り付けられる水準器取付部が揺動部9に形成され、揺動部9に取り付けられる水準器25によって揺動部9の基準位置を決めても良い。
上述した形態では、1個の水準器搭載治具31を、水準器取付部27〜29に順次、取り付けて、ロボット1の基準位置を決めている。この他にもたとえば、3個の水準器搭載治具31のそれぞれを、水準器取付部27〜29のそれぞれに取り付けて、ロボット1の基準位置を決めても良い。また、上述した形態では、水準器取付部27〜29に共通の水準器搭載治具31が取付可能となっているが、水準器取付部27専用の水準器搭載治具と、水準器取付部28専用の水準器搭載治具と、水準器取付部29専用の水準器搭載治具とが個別に準備されても良い。
上述した形態では、ロボット1は、6軸多関節型のロボットであるが、ロボット1は、5軸多関節型のロボットであっても良いし、4軸多関節型のロボットであっても良い。また、ロボット1は、7軸多関節型のロボットであっても良い。この場合には、第1アーム4が2分割されるとともに、第2軸A2の軸方向に直交する方向を回動の軸方向として、分割された一方のアーム部分が他方のアーム部分に対して相対回動する。また、上述した形態では、ロボット1は、溶接ロボットであるが、ロボット1は、塗装、シーリングまたは組立等の他の用途に用いられるロボットであっても良い。
1 ロボット(垂直多関節ロボット)
2 ベースフレーム
3 旋回フレーム
4 第1アーム
5 第2アーム
6 手首部
8 旋回部
8a 搭載面
9 揺動部
10 ツール取付部
10a 先端面
25 水準器
27 水準器取付部(第1水準器取付部)
27a 第1位置決め孔
27b 第1ネジ孔
28 水準器取付部(第2水準器取付部)
29 水準器取付部(第3水準器取付部)
29a 第3位置決め孔
29b 第3ネジ孔
31 水準器搭載治具
32 第1位置決めピン
33 第1固定ネジ
36 第3位置決めピン
37 第3固定ネジ

Claims (3)

  1. ベースフレームと、前記ベースフレームに回動可能に取り付けられる旋回フレームと、前記ベースフレームに対する前記旋回フレームの回動の軸方向に直交する方向を回動の軸方向として前記旋回フレームにその基端側が回動可能に取り付けられる第1アームと、前記第1アームの先端側にその基端側が回動可能に取り付けられる第2アームと、前記第2アームの先端側にその基端側が回動可能に取り付けられる手首部とを備え
    前記第2アームは、前記旋回フレームに対する前記第1アームの回動の軸方向と平行な方向を軸方向とする回動が可能になるように前記第1アームに取り付けられ、
    前記手首部は、前記第1アームに対する前記第2アームの回動の軸方向に直交する方向を回動の軸方向として前記第2アームに回動可能に取り付けられる旋回部と、前記第2アームに対する前記旋回部の回動の軸方向に直交する方向を回動の軸方向として前記旋回部に回動可能に取り付けられる揺動部と、前記旋回部に対する前記揺動部の回動の軸方向に直交する方向を回動の軸方向として前記揺動部に回動可能に取り付けられるツール取付部とを備える垂直多関節ロボットの基準位置決め方法であって、
    前記第1アームに取り付けられる水準器搭載治具に搭載される水準器を用いて前記旋回フレームに対する前記第1アームの基準位置を決め、
    前記旋回部に取り付けられる前記水準器搭載治具に搭載される前記水準器を用いて前記旋回フレームおよび前記第1アームに対する前記第2アームの基準位置を決めるとともに、前記旋回フレーム、前記第1アームおよび前記第2アームに対する前記旋回部の基準位置を決め、
    前記水準器搭載治具は、前記水準器が搭載される搭載面が形成されるとともに略長方形の板状に形成されるベース部と、略長方形状の板状に形成される前記ベース部の一辺から垂直に立ち上がる壁部と、前記ベース部の内側への前記壁部の倒れを防止するための2個の平板状の補強部とを備え、
    2個の前記補強部の間には、前記水準器の一部が配置可能となっており、
    前記旋回フレームおよび前記第1アームに対する前記第2アームの基準位置を決めるときには、2個の前記補強部の間に前記水準器の一部が配置され、
    前記旋回フレーム、前記第1アームおよび前記第2アームに対する前記旋回部の基準位置を決めるときには、2個の前記補強部の端面に沿って前記水準器が配置されていることを特徴とする垂直多関節ロボットの基準位置決め方法。
  2. ベースフレームと、前記ベースフレームに回動可能に取り付けられる旋回フレームと、前記ベースフレームに対する前記旋回フレームの回動の軸方向に直交する方向を回動の軸方向として前記旋回フレームにその基端側が回動可能に取り付けられる第1アームと、前記第1アームの先端側にその基端側が回動可能に取り付けられる第2アームと、前記第2アームの先端側にその基端側が回動可能に取り付けられる手首部とを備え、
    前記第2アームは、前記旋回フレームに対する前記第1アームの回動の軸方向と平行な方向を軸方向とする回動が可能になるように前記第1アームに取り付けられ、
    前記手首部は、前記第1アームに対する前記第2アームの回動の軸方向に直交する方向を回動の軸方向として前記第2アームに回動可能に取り付けられる旋回部と、前記第2アームに対する前記旋回部の回動の軸方向に直交する方向を回動の軸方向として前記旋回部に回動可能に取り付けられる揺動部と、前記旋回部に対する前記揺動部の回動の軸方向に直交する方向を回動の軸方向として前記揺動部に回動可能に取り付けられるツール取付部とを備える垂直多関節ロボットの基準位置決め方法であって、
    前記第1アームに取り付けられる水準器搭載治具に搭載される水準器を用いて前記旋回フレームに対する前記第1アームの基準位置を決め、
    前記第2アームまたは前記手首部に取り付けられる前記水準器搭載治具に搭載される前記水準器を用いて前記旋回フレームおよび前記第1アームに対する前記第2アームの基準位置を決め、
    前記ツール取付部の先端面に取り付けられる前記水準器搭載治具に搭載される前記水準器を用いて前記旋回フレーム、前記第1アーム、前記第2アームおよび前記旋回部に対する前記揺動部の基準位置を決めるとともに、前記旋回フレーム、前記第1アーム、前記第2アーム、前記旋回部および前記揺動部に対する前記ツール取付部の基準位置を決め
    前記水準器搭載治具は、前記水準器が搭載される搭載面が形成されるとともに略長方形の板状に形成されるベース部と、略長方形状の板状に形成される前記ベース部の一辺から垂直に立ち上がる壁部と、前記ベース部の内側への前記壁部の倒れを防止するための2個の平板状の補強部とを備え、
    2個の前記補強部の間には、前記水準器の一部が配置可能となっており、
    前記旋回フレーム、前記第1アーム、前記第2アームおよび前記旋回部に対する前記揺動部の基準位置を決めるときには、2個の前記補強部の間に前記水準器の一部が配置され、
    前記旋回フレーム、前記第1アーム、前記第2アーム、前記旋回部および前記揺動部に対する前記ツール取付部の基準位置を決めるときには、2個の前記補強部の端面に沿って前記水準器が配置されていることを特徴とする垂直多関節ロボットの基準位置決め方法。
  3. 前記第1アームの基準位置、前記第2アームの基準位置、前記旋回部の基準位置、前記揺動部の基準位置および前記ツール取付部の基準位置をこの順番で決めていくことを特徴とする請求項または記載の垂直多関節ロボットの基準位置決め方法。
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CN107283142B (zh) * 2017-06-30 2021-08-13 北京兴信易成机电工程有限公司 一种机器人第七轴安装、调整及检测方法
CN109262657A (zh) * 2018-12-06 2019-01-25 华域汽车车身零件(武汉)有限公司 一种焊接机器人六轴零点标定系统及方法
JP7294856B2 (ja) * 2019-04-08 2023-06-20 川崎重工業株式会社 ロボット装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58132493A (ja) * 1982-02-02 1983-08-06 株式会社豊田中央研究所 ロボツト可動部原点測定方法及び測定装置
JPH0174090U (ja) * 1987-11-09 1989-05-18
JP2718841B2 (ja) * 1991-05-30 1998-02-25 株式会社神戸製鋼所 多関節形ロボット
US5239855A (en) 1991-07-12 1993-08-31 Hewlett-Packard Company Positional calibration of robotic arm joints relative to the gravity vector
JPH08155866A (ja) * 1994-04-06 1996-06-18 Seiko Seiki Co Ltd 産業用ロボットのキャリブレーション方法およびその治具
JP3292225B2 (ja) * 1994-09-19 2002-06-17 株式会社安川電機 産業用ロボットの基準位置決め方法
US6418774B1 (en) * 2001-04-17 2002-07-16 Abb Ab Device and a method for calibration of an industrial robot
SE0301754D0 (sv) * 2003-06-13 2003-06-13 Abb Ab Industrial Robot

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