JPH0116634B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、産業用ロボツトであつて、物品嵌合
作業を行うものに利用される。

(ロ) 従来技術 物品の組立に産業用ロボツトが広く利用される
ようになつている。この種用途向けのロボツトと
しては、スカラ型と通称される水平多関節型のも
のが有名である。このロボツトは特開昭55−
112789号公報で提唱されているが、アームの構造
上、水平方向にのみ柔軟性（コンプライアンス）
があり、垂直方向には剛性が大きい。この特徴に
より、垂直方向の物品嵌合作業に重用される。と
ころで産業用ロボツトのアーム駆動モータには、
アームが目標位置に停止した後、その位置を保持
させようとする機能がある。つまりアームをその
位置から動かそうとする外力に対しこれに抵抗す
るトルクを生じ、アームの動きを押しとどめよう
とする働きがある。このため従来のロボツトで
は、特定方向の柔軟性を嵌合作業に利用しようと
しても、モータの位置保持機能が邪魔をして期待
したほどにはスムーズに嵌合できないことがあつ
た。

(ハ) 発明の目的 本発明は、物品の嵌合作業に用いるロボツトに
おいて、作業性能を向上し得る制御方法を提供す
ることを目的とする。

(ニ) 発明の構成 本発明では、末端の作業節を支える各節の駆動
モータのうち、物品嵌合方向と直角の面内におけ
る移動を司るものの全部又は一部につき、嵌合作
業中に位置保持機能を解除する。且つ位置保持機
能解除中であつても、各節の位置検知機能は存続
させておく、 (ホ) 実施例 本発明の適用されるロボツトの一例を第１図に
示す。これは、特開昭55−112789号公報に記載さ
れたものと基本的に同一の構成である。すなわ
ち、ロボツト１は支柱２に第１節４と第２節５か
らなるアーム部３を取付け、アーム部３の先端に
作業節６を装着したものである。第１節４及び第
２節５は各々水平面内においてのみ回動可能であ
り、駆動モータ７，８により駆動される。作業節
６の構成は次のようである。９はガイドバー１０
を垂直に支えるフレーム、１１はガイドバーに支
持されたエレベータ、１２はエレベータ１１を上
下させるアクチユエータ、１３はエレベータ１１
から垂下したロツド、１４はロツド１３に装着さ
れたハンド、１５はハンド１４を開閉するアクチ
ユエータである。アクチユエータ１２，１５には
エアシリンダを用いる。１６はハンド１４に把持
される棒状の部品、１７は部品１６の嵌合する透
孔１８を有する板状部品である。第２図にロボツ
ト１の制御回路を示す。回路構成は、基本的には
従来一般的に使用されているものと変わらない。
すなわち２０は指令部、２１，２２は偏差カウン
タ、２３，２４はDA変換器、２５，２６は増幅
器、２７，２８はタコジエネレータ、２９，３０
はパルスジエネレータやエンコーダのような位置
センサである。駆動モータ７，８の出力軸に設け
られた位置センサ２９，３０の発するパルス信号
は偏差カウンタ２１，２２に入力され、そこで指
令部２０からの指令パルスとの偏差を求められ
る。そのデジタル偏差出力をDA変換器２３，２
４でアナログ信号に変換してタコジエネレータ２
７，２８の出力との偏差を求め、その偏差を増幅
器２５，２６で増幅して駆動モータ７，８を駆動
する。３１，３２はアクチユエータ１２，１５の
制御部であり、その制御指令も指令部２０から発
せられる。

而して本制御回路は、増幅器２５，２６に対し
スイツチ３３，３４を設けたことを特徴とする。
このスイツチ３３，３４は指令部２０からの指令
で開閉するものであり、通常は閉じている。第１
節４及び第２節５が所定量の移動を行い、部品１
６を透孔１８の上に位置決めした後、アクチユエ
ータ１２が動作して嵌合作業を開始すると、それ
に伴なつてスイツチ３３，３４が開き、駆動モー
タ７，８の位置保持機能を解除する。このためア
ーム部３の水平方向の柔軟度は大きくなり、嵌合
がスムーズに行われる。位置センサ２９，３０は
この間も機構を停止せず、パルス信号を発生し続
けるので、嵌合作業が終わつて駆動モータ７，８
が機能を回復した後、直ちにプログラム通りの位
置制御を再開できる。

第３図に制御回路の変形実施例を示す。前の実
施例では、アクチユエータ１２の制御部３１に降
下指令が発せられると共にスイツチ３３，３４に
も自動的に開放指令が発せられる仕組になつてい
た。本実施例ではアクチユエータ１２に対しフオ
トスイツチやリミツトスイツチのような動作セン
サ３５が設けてあり、アクチユエータ１２の動作
を確認してからスイツチ３３，３４に指令が発せ
られる。

第４図に更に他の回路例を示す。これは、動作
センサ３５の出力によりスイツチ３３，３４が直
接作動せしめられるようにしたものである。

第５図及び第６図に、本発明の応用できる他の
構造のロボツト４０を示す。ロボツト４０は直角
座標型と呼ばれるもので、水平方向に直線運動を
行う第１節４１の上に、これと直角の水平移動を
行う第２節４２が載り、第２節４２が作業節４３
を支持している。その構造を第６図を参照しつつ
もう少し詳しく説明する。４４はベースで、これ
に端板４５，４６が相対して固定され、端板４
５，４６の間に一対のガイドバー４７，４７が掛
渡され、このガイドバー４７，４７に第１節４２
が摺動自在に支持されている。端板４６に装着さ
れた駆動モータ４８がボールねじ４９で第１節４
１を駆動する。第１節４１は一対のガイドバー５
０，５０をガイドバー４７，４７とは直角に、且
つ摺動自在に支持する。ガイドバー５０，５０は
両端に端板５１，５２を固定しており、この組合
せが第２節４２の骨組を構成する。端板５２には
駆動モータ５３が取付けられており、この駆動モ
ータ５３が第１節４１に螺合したボールねじ５４
を回転させることにより第２節４２の移動が行わ
れる。作業節４３は前の実施例と同様の構造を有
し、５５はハンド昇降用アクチユエータ、５６は
ハンド、５７はハンド開閉用アクチユエータであ
る。このロボツト４０の制御は、第３図乃至第５
図の回路中、駆動モータ７，８を駆動モータ４
８，５３で、またアクチユエータ１２，１５をア
クチユエータ５５，５７で置き換えて、前と全く
同様に行われる。

第７図及び第８図に、本発明を応用できる更に
他の構造のロボツト６０を示す。このロボツト６
０も直角座標型であるが、第２節が水平でなく垂
直に移動する点でロボツト４０と異なる。すなわ
ち第１節６１は駆動モータ６２とボールねじ６３
により水平に移動するが、その上面に一対のガイ
ドバー６４，６４が垂直に立つており、これに第
２節６５が支持されている。駆動モータ６６によ
つて回転せしめられるボールねじ６７が第２節６
５を昇降させる。第２節６５にはロボツト４０の
作業節４３と同様構造の作業節６８を装着する。
但しこの場合部品は水平方向に嵌合されるもので
あり、アクチユエータ６９はハンド７０をボール
ねじ６３と直角に進出させる。本発明の適用され
るのは駆動モータ６２に対してであるが、ばねや
カウンターウエイトを利用して第２節６５及び作
業節６８の重力バランスがとつてあれば、駆動モ
ータ６６に対しても適用できる。

(ヘ) 発明の効果 本発明に依れば、部品嵌合時、部品嵌合方向と
直角の面内におけるロボツトの柔軟性を高めるこ
とができ、作業ミスが少なくなる。また、これま
で余り柔軟性を期待した使い方のできなかつた直
角座標型ロボツトにも柔軟性を附与することがで
き、この種ロボツトの応用範囲を拡げられるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の適用されるロボツトの１例を
示す側面図、第２図は本発明に係る制御回路を示
すブロツク図、第３図及び第４図は制御回路の他
の実施例を示すブロツク図、第５図及び第６図は
本発明を適用できる他のロボツトの外観斜視図及
び機構斜視図、第７図及び第８図は本発明を適用
できる更に他のロボツトの外観斜視図及び機構斜
視図である。 ６，４３，６８……作業節、７，８，４８，５
３，６２，６６……駆動モータ、２９，３０……
位置センサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 末端の作業節に物品嵌合作業を行わせるもの
   において、 前記末端の作業節を支える各節の駆動モータの
   うち、物品嵌合方向と直角の面内における移動を
   司るものの全部又は一部につき、嵌合作業中に位
   置保持機能を解除すると共に、これら各節の位置
   検知機能は存続させることを特徴とするロボツト
   制御方法。