JPH06143183A - Handling robot and control method therefor - Google Patents
Handling robot and control method thereforInfo
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- JPH06143183A JPH06143183A JP4321394A JP32139492A JPH06143183A JP H06143183 A JPH06143183 A JP H06143183A JP 4321394 A JP4321394 A JP 4321394A JP 32139492 A JP32139492 A JP 32139492A JP H06143183 A JPH06143183 A JP H06143183A
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- rotation
- rotating body
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、工作機械に隣
接し併設され、ワークの供給・取り出しを行うこと等の
ために用いられるハンドリングロボットに関する。特
に、主動アームと従動アームとからなり、従動アームの
自由端部に取りつけられるワーク把持部を直線上に変位
させるハンドリングロボットに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a handling robot, for example, which is adjacent to a machine tool and is used for supplying and taking out workpieces. In particular, the present invention relates to a handling robot which is composed of a driving arm and a driven arm and which linearly displaces a work gripping part attached to the free end of the driven arm.
【０００２】[0002]
【従来技術】工作機械にワークを供給したり、工作機械
からワークを取り出したりする作業は、最近は、自動化
されハンドリングロボットにより行われる。従来、この
種の代表的なハンドリングロボットとして、形式上、円
筒座標系によるものと水平多関節系によるものなどが知
られている。2. Description of the Related Art Recently, the work of supplying a work to a machine tool or taking out the work from the machine tool has been automated by a handling robot. Conventionally, as a typical handling robot of this type, a system based on a cylindrical coordinate system, a system based on a horizontal articulated system, etc. are known in form.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】前記円筒座標系による
ものは、半径方向にアームが前進後退するため、後退時
後方へ突出するアーム後端の旋回半径が描く領域を占有
面積として、工場内に確保しなければならない問題点が
ある。In the cylindrical coordinate system, the arm moves forward and backward in the radial direction, so that the area drawn by the turning radius of the rear end of the arm projecting rearward at the time of backward movement is taken as an occupied area in the factory. There are problems that must be secured.
【０００４】他方、水平多関節系によるものは、第１ア
ームと第２アームとが互いに屈曲しながら水平面上で旋
回するため、両アームが旋回する領域内に干渉物を取り
除いておかねばならないので、その領域を占有面積とし
て、工場内に確保する必要があり、また、２地点間の変
位が直線的でなく制御された迂回曲線で行われ動作距離
の無駄が多く、さらに、関節を構成する制御モータの数
が多くなって制御系が複雑になる問題点がある。On the other hand, in the horizontal articulated system, since the first arm and the second arm pivot on the horizontal plane while bending each other, it is necessary to remove an interfering substance in a region where both arms pivot. , It is necessary to secure the area as an occupied area in the factory, and the displacement between two points is not a straight line but a detour curve that is controlled, and there is a lot of wasted working distance. There is a problem that the number of control motors increases and the control system becomes complicated.
【０００５】本発明は、前記技術的背景でなされたもの
であり、下記目的を達成する。The present invention has been made in the above technical background, and achieves the following objects.
【０００６】本発明は、動作領域が狭く、簡素な制御系
による直線移動のみを行うハンドリングロボットを提供
することにある。It is an object of the present invention to provide a handling robot which has a narrow operation area and only moves linearly by a simple control system.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、次の手段を採る。The present invention adopts the following means in order to achieve the above object.
【０００８】支持台（１，３）と、前記支持台（１，
３）上で回転自在に設けられた回転軸（４）と、前記回
転軸（４）を回転駆動するための回転駆動手段（５）
と、前記回転軸（４）と一体的に回転する主動アーム
（６）と、前記主動アーム（６）の他端側に回転自在に
結合され、かつ前記主動アーム（６）の回転半径と等し
くした従動アーム（１４）と、前記回転軸（４）に対す
る前記主動アーム（６）の回転に連動させて前記従動ア
ーム（１４）を前記主動アーム（６）に対して回転させ
るための第１連動手段（７，１６，１３）と、前記主動
アーム（６）に対する前記従動アーム（１４）の回転に
連動させて前記従動アーム（１４）の他端の第４回転体
（１５）を回転させるための第２連動手段とからなり、
前記第１連動手段（７，１６，１３）は、前記主動アー
ム（６）に対し相対的に回転し前記支持台（１，３）に
一体的に支持される第１回転体（７）と、前記従動アー
ム（１４）に固定され前記従動アーム（１４）と同軸に
回転する第２回転体（１３）と、前記第１回転体（７）
と前記第２回転体（１３）との間を伝動する第１伝動手
段とからなり、前記第２連動手段は、前記主動アーム
（６）に固定され前記従動アーム（１４）と同軸に回転
する第３回転体（１１）と、前記第３回転体（１１）と
前記従動アーム（１４）の他端の前記第４回転体（１
５）との間を伝動する第２伝動手段とからなり、前記第
１回転体（７）に対する前記主動アーム（６）の回転角
をθ1 で表し、前記従動アーム（１４）の前記主動アー
ム（６）に対する回転角をθ2 で表すと、θ2 ＝２θ1
となるように、前記第１伝動手段を形成し、前記第３回
転体（１１）の前記従動アーム（１４）に対する回転角
をθ3 で表し、前記従動アーム（１４）の他端の前記第
４回転体（１５）の回転角をθ4 で表すと、θ3 ＝２θ
4 となるように、前記第２伝動手段を形成したことを特
徴とするハンドリングロボットである。The supporting table (1, 3) and the supporting table (1, 3)
3) A rotary shaft (4) rotatably provided on the rotary shaft, and a rotary drive means (5) for rotationally driving the rotary shaft (4).
A driving arm (6) that rotates integrally with the rotating shaft (4), and is rotatably coupled to the other end of the driving arm (6) and has a radius equal to the turning radius of the driving arm (6). The driven arm (14) and the first interlocking mechanism for rotating the driven arm (14) with respect to the driving arm (6) by interlocking with the rotation of the driving arm (6) with respect to the rotation shaft (4). Means for rotating the fourth rotating body (15) at the other end of the driven arm (14) in association with the rotation of the driven arm (14) with respect to the driving arm (6). The second interlocking means of
The first interlocking means (7, 16, 13) includes a first rotating body (7) which rotates relative to the main driving arm (6) and is integrally supported by the support bases (1, 3). A second rotating body (13) fixed to the driven arm (14) and rotating coaxially with the driven arm (14), and the first rotating body (7)
And a first transmission means for transmitting between the second rotation body (13) and the second rotation body (13), the second interlocking means being fixed to the main driving arm (6) and rotating coaxially with the driven arm (14). A third rotating body (11), and the fourth rotating body (1) at the other end of the third rotating body (11) and the driven arm (14).
5) and a second transmission means for transmitting power between the driven arm (6) and the first rotating body (7), and the rotation angle of the driving arm (6) is represented by θ 1. When representing the rotational angle theta 2 with respect to (6), θ 2 = 2θ 1
So that the first transmission means is formed, the rotation angle of the third rotating body (11) with respect to the driven arm (14) is represented by θ 3 , and the other end of the driven arm (14) is When the rotation angle of the four-rotation body (15) is represented by θ 4 , θ 3 = 2θ
The handling robot is characterized in that the second transmission means is formed so as to have the number 4 .
【０００９】前記第３回転体（１１）にモータ（２０）
の出力軸を結合したハンドリングロボットでも良い。更
に、前記回転軸（４）を回転自在に支持する旋回軸
（３）を前記支持台（１，３）に設けた構成でも良い。A motor (20) is attached to the third rotating body (11).
It may be a handling robot in which the output shafts of are combined. Further, a configuration may be adopted in which a swivel shaft (3) for rotatably supporting the rotary shaft (4) is provided on the support base (1, 3).
【００１０】[0010]
【作用】本発明は、主動アームの回転に対して従動アー
ムが従動して回転し、従動アームの回転角が主動アーム
の回転角の２倍であり、主動アームの回転半径と従動ア
ームの回転半径とが等しいので、従動アームの傾動端
は、直線軌道を描く。According to the present invention, the driven arm rotates following the rotation of the driving arm, the rotation angle of the driven arm is twice the rotation angle of the driving arm, and the radius of rotation of the driving arm and the rotation of the driven arm. Since the radius is equal, the tilted end of the driven arm describes a straight path.
【００１１】また、他の発明は、前記従動アームの傾動
端の第４回転体の回転角が他の回転系に対し独立したも
のとしても動作する。Further, according to another aspect of the invention, the rotation angle of the fourth rotating body at the tilting end of the driven arm is independent of that of the other rotating system.
【００１２】[0012]
（実施例１）図１は、本発明のハンドリングロボットの
実施例１を示し、正面図である。図２は、その側面図で
ある。基台１の中に、第１制御モータ（図示せず）が内
蔵され、その第１制御モータの出力軸に旋回テーブル２
が結合され、旋回テーブル２上に垂直に設けられた旋回
軸３が固定されている。この旋回軸３には、水平方向に
貫通して、旋回軸３が回転自在に設けられている。この
回転軸４は、前記回転軸４に固定された第２制御モータ
５の出力軸と連結されている。前記回転軸４に、主動ア
ーム６の基端側が一体に固定されて取りつけられてい
る。また、前記旋回軸３には、回転軸４と同軸に主プー
リ７が固定され、かつ回転軸４と主プーリ７とは相互に
回転自在である。(Embodiment 1) FIG. 1 is a front view showing Embodiment 1 of a handling robot of the present invention. FIG. 2 is a side view thereof. A first control motor (not shown) is built in the base 1, and the turning table 2 is provided on the output shaft of the first control motor.
Are fixed to each other, and a turning shaft 3 provided vertically on the turning table 2 is fixed. A swivel shaft 3 is rotatably provided in the swivel shaft 3 so as to penetrate in the horizontal direction. The rotary shaft 4 is connected to an output shaft of a second control motor 5 fixed to the rotary shaft 4. The base end side of the driving arm 6 is integrally fixed and attached to the rotary shaft 4. A main pulley 7 is fixed to the swivel shaft 3 coaxially with the rotary shaft 4, and the rotary shaft 4 and the main pulley 7 are rotatable relative to each other.
【００１３】主動アーム６の他端、すなわち傾動端に
は、固定筒８が固定され、この固定筒８には、円盤９が
固定され、この円盤９には、水平軸１０の一端が固定さ
れている。この軸１０には、腕プーリ１１が固定されて
いる。A fixed cylinder 8 is fixed to the other end of the main driving arm 6, that is, a tilted end, and a disk 9 is fixed to the fixed cylinder 8. One end of a horizontal shaft 10 is fixed to the disk 9. ing. An arm pulley 11 is fixed to the shaft 10.
【００１４】更に前記主動アーム６の傾動端には、前記
水平軸１０を同軸に通す自由回転軸１２が回転自由に取
りつけられ、この自由回転軸１２には、従プーリ１３が
一体に固定されている。また、自由回転軸１２の他端
に、従動アーム１４の一端が固定されている。前記従動
アーム１４の他端、すなわち自由端には、手首プーリ１
５が回転自由に設けられている。Further, a free rotating shaft 12 for coaxially passing the horizontal shaft 10 is rotatably attached to the tilting end of the main driving arm 6, and a sub pulley 13 is integrally fixed to the free rotating shaft 12. There is. Further, one end of the driven arm 14 is fixed to the other end of the free rotation shaft 12. At the other end of the driven arm 14, that is, at the free end, the wrist pulley 1
5 is rotatably provided.
【００１５】前記主プーリ７と従プーリ１３との間に
は、主動ベルト１６が掛けられており、前記第１プーリ
７と第２プーリ１３の間の変速比は、１対２である。ま
た、前記腕プーリ１１と手首プーリ１５との間には、従
動ベルト１７が掛けられており、腕プーリ１１と手首プ
ーリ１５との間の変速比は、２対１である。A driving belt 16 is hung between the main pulley 7 and the sub pulley 13, and the gear ratio between the first pulley 7 and the second pulley 13 is 1: 2. A driven belt 17 is hung between the arm pulley 11 and the wrist pulley 15, and the gear ratio between the arm pulley 11 and the wrist pulley 15 is 2: 1.
【００１６】前記手首プーリ１５には、把持部１８が固
定されている。この把持部１８は、ワークを把持するこ
とができる公知のロボットハンドである。A grip portion 18 is fixed to the wrist pulley 15. The grip portion 18 is a known robot hand that can grip a work.
【００１７】作動 次に、前記実施例の動作を説明する。前記旋回軸３を固
定した状態で説明する。第２制御モータ５により回転さ
せられる回転軸４の角速度をωとする。図２の状態、即
ち、主動アーム６と従動アーム１４とが鉛直方向に重な
っている状態から、ｔ秒後に、角度θ＝ωｔ（ただし、
ｔは時間）だけ主動アーム６が回転したとする。そうす
ると図３に示すように、水平軸１０は、固定筒８、円盤
９を介して主動アーム６に固定されているので、角度θ
だけ、回転軸４を中心にして回転する。 Operation Next, the operation of the above embodiment will be described. The description will be given with the turning shaft 3 fixed. The angular velocity of the rotary shaft 4 rotated by the second control motor 5 is ω. After t seconds from the state of FIG. 2, that is, the state in which the main driving arm 6 and the driven arm 14 overlap in the vertical direction, the angle θ = ωt (however,
It is assumed that the driving arm 6 rotates for t). Then, as shown in FIG. 3, since the horizontal shaft 10 is fixed to the driving arm 6 via the fixed cylinder 8 and the disk 9, the angle θ is set.
Only, it rotates about the rotation axis 4.
【００１８】このとき、従動アーム１４に対し回転自在
に支持されている従プーリ１３は、主動ベルト１６によ
り主プーリ７に連結されているので、自転する。主プー
リ７は、旋回軸３に固定されているが、主動アーム６に
対して相対的に角度−θだけ回転し、また、主プーリ７
と従プーリ１３との速度比は、１対２に設定されている
ので、従プーリ１３は、角度−２θだけ回転する。従プ
ーリ１３は、自由回転軸１２を介して従動アーム１４に
固定的に結合されているので、従動アーム１４も角度−
２θだけ回転して、図３に示される状態がえられる。At this time, since the sub pulley 13 rotatably supported by the sub arm 14 is connected to the main pulley 7 by the main belt 16, the sub pulley 13 rotates on its own axis. The main pulley 7 is fixed to the swivel shaft 3, but rotates relatively by an angle −θ with respect to the main driving arm 6, and the main pulley 7
Since the speed ratio between the sub pulley 13 and the sub pulley 13 is set to 1: 2, the sub pulley 13 rotates by the angle −2θ. Since the driven pulley 13 is fixedly coupled to the driven arm 14 via the free rotation shaft 12, the driven arm 14 also has an angle −.
By rotating by 2θ, the state shown in FIG. 3 is obtained.
【００１９】また、腕プーリ１１は水平軸１０に固定さ
れ、前記の通り水平軸１０は主動アーム６に固定されて
いるので、腕プーリ１１は、従動アーム１４に対して相
対的に回転し、角度＋θだけ自転する。前記腕プーリ１
１と手首プーリ１５との間には、従動ベルト１７が掛け
られており、腕プーリ１１と手首プーリ１５との間の変
速比は、２対１であるので、手首プーリ１５に固定され
た把持部１８は、旋回軸３及び主プーリ７に対しては結
果として回転せず、常に一定の方向を向いている。Since the arm pulley 11 is fixed to the horizontal shaft 10 and the horizontal shaft 10 is fixed to the driving arm 6 as described above, the arm pulley 11 rotates relative to the driven arm 14, Rotate by angle + θ. The arm pulley 1
The driven belt 17 is hung between the wrist pulley 15 and the wrist pulley 15, and the gear ratio between the arm pulley 11 and the wrist pulley 15 is 2: 1. As a result, the part 18 does not rotate with respect to the swivel shaft 3 and the main pulley 7, but always faces a constant direction.
【００２０】次に、従動アーム１４の傾動端、即ち、手
首プーリ１５の運動を数量化してその特性を説明する。
図３に抽象的に示すように、主動アーム６と従動アーム
１４の長さを共に等しく、Ｌ，Ｌとする。また、回転軸
４の中心線に直交する面上に直交座標をとり、回転軸４
の中心を原点Ｏで表す。水平軸１０の中心を点Ｂ、手首
プーリ１５の中心を点Ａで示す。原点Ｏを通る鉛直線ｙ
に対し反時計まわりに前記角度θを正方向にとる。前記
の通り、Next, the characteristics of the tilted end of the driven arm 14, that is, the movement of the wrist pulley 15 will be quantified and the characteristics thereof will be described.
As shown abstractly in FIG. 3, the lengths of the driving arm 6 and the driven arm 14 are equal to each other and are L and L. In addition, the orthogonal coordinates are set on a plane orthogonal to the center line of the rotary shaft 4,
The center of is indicated by the origin O. The center of the horizontal axis 10 is indicated by point B, and the center of the wrist pulley 15 is indicated by point A. Vertical line y passing through the origin O
On the other hand, the angle θ is set in the positive direction counterclockwise. As mentioned above,
【００２１】[0021]
【数１】 であり、△ＢＡＯは２等辺３角形であるので、[Equation 1] And ΔBAO is an isosceles triangle,
【００２２】[0022]
【数２】 である。従って、[Equation 2] Is. Therefore,
【００２３】[0023]
【数３】 となり、直線ＯＡは、常に水平である。[Equation 3] Therefore, the straight line OA is always horizontal.
【００２４】また、計算により、線分ＯＡ＝２Ｌｓｉｎ
θ。この明細書でＹに対するＸの微分をFurther, by calculation, the line segment OA = 2Lsin
θ. In this specification, the derivative of X with respect to Y is
【００２５】[0025]
【数４】 で表す。点Ａの単位角度当りの速度をＶで表すと、[Equation 4] It is represented by. When the velocity per unit angle of point A is represented by V,
【００２６】[0026]
【数５】 で表される。従って、原点Ｏから遠ざかるにしたがっ
て、３角関数による減速を行い、θ＝９０度で、即ち、
主動アーム６と従動アーム１４とが、水平になって１直
線になったときに、点Ａの速度は零になる。逆に、θ＝
０度のとき、即ち、図２に示す状態で、最高速度に達す
る。より具体的に述べると、回転軸４の角速度を一定の
ωとし、点Ａの単位時間当りの速度をＶで表すと、[Equation 5] It is represented by. Therefore, as the distance from the origin O increases, deceleration is performed by the trigonometric function, and at θ = 90 degrees, that is,
When the main driving arm 6 and the driven arm 14 become horizontal and form a straight line, the velocity at the point A becomes zero. Conversely, θ =
At 0 degrees, that is, in the state shown in FIG. 2, the maximum speed is reached. More specifically, when the angular velocity of the rotating shaft 4 is a constant ω and the velocity of the point A per unit time is represented by V,
【００２７】[0027]
【数６】 従って、ｔ＝０、即ち、θ＝０で最高速度２Ｌωにな
る。[Equation 6] Therefore, the maximum speed becomes 2Lω at t = 0, that is, at θ = 0.
【００２８】次に、把持部１８の瞬間速度、移動時間に
ついて具体的な数値を式（２），（３）に代入して検討
してみる。回転軸４の角速度が２．０６ｒａｄ／ｓにな
る第２制御モータ５を用いる。また、主動アーム６と従
動アーム１４の長さＬを５００ｍｍとし、基準点（前記
原点Ｏ）通過時の瞬間速度をＶ0 で示すと、Next, the specific values of the instantaneous speed and moving time of the grip portion 18 will be examined by substituting them into the equations (2) and (3). The second control motor 5 is used in which the angular velocity of the rotary shaft 4 becomes 2.06 rad / s. Further, when the length L of the main driving arm 6 and the driven arm 14 is 500 mm, and the instantaneous velocity when passing the reference point (the origin O) is V 0 ,
【００２９】[0029]
【数７】 第２制御モータ５として、安川電機製サーボモータ・Ｕ
ＳＡＰＥＭ−０３ＣＥ２ＫＢ、３０００ｒｐｍ、減速機
として帝人精機製減速機・ＲＶ−３０、減速比＝１／１
５３を用いた。いま、時定数を３００ｍｓと仮定する。
前記基準点Ｏから動作端まで把持部１８が移動する距離
を第２制御モータ５の回転数に換算すると、回転軸４の
回転数は１／４であるので、（１／４）・１５３＝３
８．２５（ｒｅｖ）である。前記３００ｍｓの加速レー
トで定格回転数に達するまでの回転量Ｓ1 は、[Equation 7] As the second control motor 5, a Yasukawa Electric servo motor U
SAPEM-03CE2KB, 3000 rpm, Teijin Seiki reducer RV-30, reduction ratio = 1/1
53 was used. Now, assume that the time constant is 300 ms.
When the distance that the gripper 18 moves from the reference point O to the operation end is converted into the rotation speed of the second control motor 5, the rotation speed of the rotary shaft 4 is ¼, so (1/4) · 153 = Three
It is 8.25 (rev). The rotation amount S 1 until reaching the rated rotation speed at the acceleration rate of 300 ms is
【００３０】[0030]
【数８】 となる。したがって、全回転量のうち、加減速区間の回
転量は、[Equation 8] Becomes Therefore, of the total rotation amount, the rotation amount in the acceleration / deceleration section is
【００３１】[0031]
【数９】 である。これから、等速度区間の回転量は、[Equation 9] Is. From this, the amount of rotation in the constant velocity section is
【００３２】[0032]
【数１０】 したがって、等速度区間の通過時間ＴC は、[Equation 10] Therefore, the transit time T C in the constant velocity section is
【００３３】[0033]
【数１１】 また、全動作時間Ｔt は、[Equation 11] Also, the total operating time T t is
【００３４】[0034]
【数１２】 となる。上記の瞬間回転数と時間Ｔとの関係を図４に示
す。[Equation 12] Becomes FIG. 4 shows the relationship between the instantaneous rotational speed and the time T.
【００３５】なお、前記動作端からこの動作端の基準点
Ｏに対する対称点の動作端までの距離、即ち、両動作端
間の所要時間は、簡単な計算により、１．８３秒である
ことが確かめられる。The distance from the working end to the working end of the symmetry point with respect to the reference point O of the working end, that is, the time required between the two working ends is 1.83 seconds by a simple calculation. Can be confirmed.
【００３６】次に、位置決め分解能について説明する。
前記減速比１／１５３で主動アーム６を５度回転させる
とき、モータ軸は、Next, the positioning resolution will be described.
When the drive arm 6 is rotated 5 degrees at the reduction ratio 1/153, the motor shaft is
【００３７】[0037]
【数１３】 だけ回転する。また、このモータの標準エンコーダ分解
能は、１５００ｐｐｒであるため、主動アーム６の５度
当りのパルス量は、１５００・２．１２＝３１８０（パ
ルス）である。なお、コンピュータで計算すると、０度
から５度までの１パルス当りの移動距離は、Ｌ＝３００
ｍｍの場合に、０．０１６ｍｍ、８５度から９０度まで
の１パルス当りの移動距離は、０．０００７ｍｍであ
る。以上の解析から、主動ベルト１６、従動ベルト１７
のバックラッシュを無視すると、系全体で、±０．０２
ｍｍの位置決め分解能がえられる。[Equation 13] Just rotate. Since the standard encoder resolution of this motor is 1500 ppr, the pulse amount per 5 degrees of the main drive arm 6 is 1500.2.12 = 3180 (pulses). When calculated by a computer, the moving distance per pulse from 0 degree to 5 degrees is L = 300.
In the case of mm, the moving distance per pulse from 0.016 mm and 85 degrees to 90 degrees is 0.0007 mm. From the above analysis, the driving belt 16 and the driven belt 17
Ignoring the backlash of, ± 0.02 in the whole system
A positioning resolution of mm can be obtained.
【００３８】前記分解能の値を、Ｌ＝５００ｍｍの場合
に換算すると、０度から５度までの１パルス当りの移動
距離は、０．０２７ｍｍ、８５度から９０度までの１パ
ルス当りの移動距離は、０．００１ｍｍとなる。したが
って、上記実施例の位置決め分解能は、前記バックラッ
シュを加えて、０．０３ｍｍ／パルスから０．０５ｍｍ
／パルスと考えるのが適当である。これらの分解能は実
用的には充分である。When the value of the resolution is converted into the case of L = 500 mm, the moving distance per pulse from 0 to 5 degrees is 0.027 mm, and the moving distance per pulse from 85 to 90 degrees. Is 0.001 mm. Therefore, the positioning resolution of the above embodiment is 0.03 mm / pulse to 0.05 mm, including the backlash.
/ Pulse is appropriate. These resolutions are practically sufficient.
【００３９】（実施例２）図５は、本発明のハンドリン
グロボットの実施例２を示し、正面図である。この実施
例２が前記実施例１と異なる点は、実施例１では、水平
軸１０が主動アーム６に対して固定されており自発的に
は回転しなかったが、実施例２の水平軸１０は、自発的
に回転する。前記円盤９に接続筒１９がはめ込まれ、接
続筒１９に第３制御モータ２０が取りつけられている。
第３制御モータ２０の出力軸が前記水平軸１０に連結さ
れている。(Embodiment 2) FIG. 5 is a front view showing Embodiment 2 of the handling robot of the present invention. The difference of the second embodiment from the first embodiment is that in the first embodiment, the horizontal shaft 10 is fixed to the driving arm 6 and does not rotate spontaneously, but the horizontal shaft 10 of the second embodiment is different. Rotates spontaneously. A connecting cylinder 19 is fitted in the disk 9, and a third control motor 20 is attached to the connecting cylinder 19.
The output shaft of the third control motor 20 is connected to the horizontal shaft 10.
【００４０】この実施例２では、第３制御モータ２０の
出力軸を自由にしておけば、実施例１のすべての前述の
動作と同じ動作をする。第３制御モータ２０を制御して
角度θ1 だけ回転させると、水平軸１０を介して腕プー
リ１１が同角度回転し、また、従動ベルト１７を介して
手首プーリ１５が角度θ1 ／２だけ回転する。したがっ
て、第３制御モータ２０を制御して用いれば、主動ベル
ト１６と従動ベルト１７の動作中に、換言すると、主動
アーム６と従動アーム１４との動作中に、把持部１８を
任意の角度回転させることができ、また、主動アーム６
と従動ベルト１７が停止した後で把持部１８を任意の角
度回転させることができる。In the second embodiment, if the output shaft of the third control motor 20 is left free, the same operation as all the above-described operations of the first embodiment is performed. When the third control motor 20 is controlled to rotate by the angle θ 1 , the arm pulley 11 rotates by the same angle via the horizontal shaft 10, and the wrist pulley 15 rotates by the angle θ 1/2 via the driven belt 17. Rotate. Therefore, if the third control motor 20 is controlled and used, the gripper 18 is rotated at an arbitrary angle during the operation of the driving belt 16 and the driven belt 17, in other words, during the operation of the driving arm 6 and the driven arm 14. And the driving arm 6
After the driven belt 17 is stopped, the grip portion 18 can be rotated by any angle.
【００４１】例えば、図６に示すように、前記把持部１
８にハンド２１を取りつけ、このハンド２１を水平向き
に設定し、ハンド２１でワークＷをつかみ、少し後退さ
せてから、第３制御モータ２０の出力軸をπ回転させ
て、把持部１８を鉛直に向かせ、図５に示す旋回軸３を
１８０度旋回させて、または回転軸４を基台１の中心に
対して反対側へ回転させて、ハンド２１のつかみ力を解
除することによって、水平向きに置かれたワークＷを別
の位置に鉛直向きに転置することができる。For example, as shown in FIG.
8, the hand 21 is attached horizontally, the hand 21 is set horizontally, the work W is gripped by the hand 21, and the work W is slightly retracted, and then the output shaft of the third control motor 20 is rotated by π to vertically move the grip portion 18. 5 and then the swivel shaft 3 shown in FIG. 5 is swung 180 degrees or the rotary shaft 4 is rotated in the opposite direction to the center of the base 1 to release the gripping force of the hand 21. The work W placed in the facing direction can be vertically displaced to another position.
【００４２】（その他の実施例）以上に、本発明の実施
例のいくつかを説明したが、本発明は前記実施例に限ら
れることはなく、特許請求の範囲内で設計変更が行われ
る。たとえば、主動アーム６と従動アーム１４との運動
面は、工場のレイアウト、他の機械の配置に適応させ
て、鉛直面内に限られず水平面、任意の傾斜面内にする
ことができる。また、基台を移動台に取りつけ、移動台
の運動を把持部に付加することができる。(Other Embodiments) Although some of the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and design changes are made within the scope of the claims. For example, the moving surfaces of the driving arm 6 and the driven arm 14 can be set not only in the vertical plane but also in the horizontal plane or any inclined plane, depending on the layout of the factory and the arrangement of other machines. Further, the base can be attached to the movable table and the movement of the movable table can be added to the grip portion.
【００４３】把持部には、独立系を構成する各種ハンド
を交換自在に取り付けることができる。また、主プーリ
７、従プーリ１３、第３プーリ１１、第４プーリ１５
は、図に示したプーリに限られず、プーリとベルトの組
み合せで構成する電動伝達手段と同等手段として周知の
歯車組み合せ機構を構成する歯車、チェーン機構などに
代えることができる。または、図１に用いた減速機構付
モータを直接にドライブモータに変えることができる。Various hands constituting an independent system can be attached to the grip portion in an exchangeable manner. In addition, the main pulley 7, the sub pulley 13, the third pulley 11, the fourth pulley 15
Is not limited to the pulley shown in the figure, and can be replaced with a gear, a chain mechanism, or the like that constitutes a well-known gear combination mechanism as a means equivalent to an electric power transmission means configured by a combination of a pulley and a belt. Alternatively, the motor with a reduction mechanism used in FIG. 1 can be directly changed to a drive motor.
【００４４】[0044]
【発明の効果】本発明によれば、動作のために必要な占
有面積が少なく制御系が簡単である直接移動のハンドリ
ングロボットが実現できた。また、駆動モータも最小限
の数で良い。According to the present invention, it is possible to realize a direct-moving handling robot which requires a small occupied area for operation and has a simple control system. Further, the number of drive motors may be the minimum.
【図１】図１は、本発明の実施例１を示し、正面図であ
るFIG. 1 is a front view showing a first embodiment of the present invention.
【図２】図２は、図１の側面図である。FIG. 2 is a side view of FIG.
【図３】図３は、実施例１の運動を解析するための解析
図である。FIG. 3 is an analysis diagram for analyzing a motion according to the first embodiment.
【図４】図４は、実施例１の運動を解析するための解析
図である。FIG. 4 is an analysis diagram for analyzing the motion of the first embodiment.
【図５】図５は、本発明の実施例２を示し、正面図であ
るFIG. 5 is a front view showing the second embodiment of the present invention.
【図６】図６は、本発明の実施例１の使用例を示し、正
面図であるFIG. 6 is a front view showing a usage example of Embodiment 1 of the present invention.
１…基台 ２…旋回テーブル ３…旋回軸 ４…回転軸 ５…第２制御モータ ６…主動アーム ７…主プーリ １１…腕プーリ １３…従プーリ １４…従動アーム １５…手首プーリ １６…主動ベルト １７…従動ベルト １８…把持部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base 2 ... Revolving table 3 ... Revolving axis 4 ... Revolving axis 5 ... 2nd control motor 6 ... Main driving arm 7 ... Main pulley 11 ... Arm pulley 13 ... Subordinate pulley 14 ... Follower arm 15 ... Wrist pulley 16 ... Main driving belt 17 ... Following belt 18 ... Gripping part
Claims (4)
（４）と、 前記回転軸（４）を回転駆動するための回転駆動手段
（５）と、 前記回転軸（４）と一体的に回転する主動アーム（６）
と、 前記主動アーム（６）の他端側に回転自在に結合され、
かつ前記主動アーム（６）の回転半径と等しくした従動
アーム（１４）と、 前記支持台（１，３）に対する前記主動アーム（６）の
回転に連動させて前記従動アーム（１４）を前記主動ア
ーム（６）に対して回転させるための第１連動手段
（７，１６，１３）と、 前記主動アーム（６）に対する前記従動アーム（１４）
の回転に連動させて前記従動アーム（１４）の他端の第
４回転体（１５）を回転させるための第２連動手段とか
らなり、 前記第１連動手段（７，１６，１３）は、前記主動アー
ム（６）に対し相対的に回転し前記支持台（１，３）に
一体的に支持される第１回転体（７）と、前記従動アー
ム（１４）に固定され前記従動アーム（１４）と同軸に
回転する第２回転体（１３）と、前記第１回転体（７）
と前記第２回転体（１３）との間を伝動する第１伝動手
段とからなり、 前記第２連動手段は、前記主動アーム（６）に固定され
前記従動アーム（１４）と同軸に回転する第３回転体
（１１）と、前記第３回転体（１１）と前記従動アーム
（１４）の他端の前記第４回転体（１５）との間を伝動
する第２伝動手段とからなるハンドリングロボットであ
って、 前記第１回転体（７）に対する前記主動アーム（６）角
をθ1 で表し、前記従動アーム（１４）の前記主動アー
ム（６）に対する回転角をθ2 で表すと、θ2＝２θ1
となるように、前記第１伝動手段の回転を制御し、 前記第３回転体（１１）の前記従動アーム（１４）に対
する回転角をθ3 で表し、前記従動アーム（１４）の他
端の前記第４回転体（１５）の回転角をθ4 で表すと、
θ3 ＝２θ4 となるように、前記第２伝動手段の回転を
制御したことを特徴とするハンドリングロボットの制御
方法。1. A support base (1, 3), a rotary shaft (4) rotatably provided on the support base (1, 3), and a rotation for rotationally driving the rotary shaft (4). A driving means (5) and a driving arm (6) which rotates integrally with the rotating shaft (4).
And rotatably coupled to the other end of the drive arm (6),
A driven arm (14) having a radius equal to the turning radius of the driving arm (6), and the driven arm (14) driven by the rotation of the driving arm (6) with respect to the support base (1, 3). First interlocking means (7, 16, 13) for rotating with respect to the arm (6), and the driven arm (14) with respect to the main driving arm (6)
And a second interlocking means for rotating the fourth rotating body (15) at the other end of the driven arm (14) in association with the rotation of the first arm (7, 16, 13), A first rotating body (7) that is rotated relative to the main driving arm (6) and is integrally supported by the support bases (1, 3), and the driven arm (14) fixed to the driven arm (14). 14) a second rotating body (13) that rotates coaxially with the first rotating body (7)
And a second transmission means for transmitting between the second rotation body (13) and the second rotation body (13). The second interlocking means is fixed to the main drive arm (6) and rotates coaxially with the driven arm (14). Handling comprising a third rotating body (11) and a second transmission means for transmitting between the third rotating body (11) and the fourth rotating body (15) at the other end of the driven arm (14). In the robot, the angle of the main driving arm (6) with respect to the first rotating body (7) is represented by θ 1 , and the rotation angle of the driven arm (14) with respect to the main driving arm (6) is represented by θ 2 . θ 2 = 2θ 1
The rotation angle of the first transmission means is controlled so that the rotation angle of the third rotating body (11) with respect to the driven arm (14) is represented by θ 3 , and the other end of the driven arm (14) is When the rotation angle of the fourth rotating body (15) is represented by θ 4 ,
A method of controlling a handling robot, characterized in that the rotation of the second transmission means is controlled so that θ 3 = 2θ 4 .
（４）と、 前記回転軸（４）を回転駆動するための回転駆動手段
（５）と、 前記回転軸（４）と一体的に回転する主動アーム（６）
と、 前記主動アーム（６）の他端側に回転自在に結合され、
かつ前記主動アーム（６）の回転半径と等しくした従動
アーム（１４）と、 前記回転軸（４）に対する前記主動アーム（６）の回転
に連動させて前記従動アーム（１４）を前記主動アーム
（６）に対して回転させるための第１連動手段（７，１
６，１３）と、 前記主動アーム（６）に対する前記従動アーム（１４）
の回転に連動させて前記従動アーム（１４）の他端の第
４回転体（１５）を回転させるための第２連動手段とか
らなり、 前記第１連動手段（７，１６，１３）は、前記主動アー
ム（６）に対し相対的に回転し前記支持台（１，３）に
一体的に支持される第１回転体（７）と、前記従動アー
ム（１４）に固定され前記従動アーム（１４）と同軸に
回転する第２回転体（１３）と、前記第１回転体（７）
と前記第２回転体（１３）との間を伝動する第１伝動手
段とからなり、 前記第２連動手段は、前記主動アーム（６）に固定され
前記従動アーム（１４）と同軸に回転する第３回転体
（１１）と、前記第３回転体（１１）と前記従動アーム
（１４）の他端の前記第４回転体（１５）との間を伝動
する第２伝動手段とからなり、 前記第１回転体（７）に対する前記主動アーム（６）の
回転角をθ1 で表し、前記従動アーム（１４）の前記主
動アーム（６）に対する回転角をθ2 で表すと、θ2 ＝
２θ1 となるように、前記第１伝動手段を形成し、 前記第３回転体（１１）の前記従動アーム（１４）に対
する回転角をθ3 で表し、前記従動アーム（１４）の他
端の前記第４回転体（１５）の回転角をθ4 で表すと、
θ3 ＝２θ4 となるように、前記第２伝動手段を形成し
たことを特徴とするハンドリングロボット。2. A support base (1, 3), a rotary shaft (4) rotatably provided on the support base (1, 3), and a rotation for rotationally driving the rotary shaft (4). A driving means (5) and a driving arm (6) which rotates integrally with the rotating shaft (4).
And rotatably coupled to the other end of the drive arm (6),
Further, the driven arm (14) having a radius equal to the turning radius of the driving arm (6) and the driven arm (14) interlocked with the rotation of the driving arm (6) with respect to the rotation shaft (4). 6) First interlocking means (7, 1) for rotating with respect to
6, 13) and the driven arm (14) with respect to the driving arm (6)
And a second interlocking means for rotating the fourth rotating body (15) at the other end of the driven arm (14) in association with the rotation of the first arm (7, 16, 13), A first rotating body (7) that is rotated relative to the main driving arm (6) and is integrally supported by the support bases (1, 3), and the driven arm (14) fixed to the driven arm (14). 14) a second rotating body (13) that rotates coaxially with the first rotating body (7)
And a second transmission means for transmitting between the second rotation body (13) and the second rotation body (13). The second interlocking means is fixed to the main drive arm (6) and rotates coaxially with the driven arm (14). A third rotating body (11), and second transmitting means for transmitting between the third rotating body (11) and the fourth rotating body (15) at the other end of the driven arm (14), the first represents the rotation angle of the relative rotation member (7) driving arms (6) in theta 1, to represent the rotation angle theta 2 with respect to the driving arms (6) of the follower arm (14), theta 2 =
The first transmission means is formed so as to be 2θ 1 , the rotation angle of the third rotating body (11) with respect to the driven arm (14) is represented by θ 3 , and the other end of the driven arm (14) is When the rotation angle of the fourth rotating body (15) is represented by θ 4 ,
A handling robot characterized in that the second transmission means is formed so that θ 3 = 2θ 4 .
合したハンドリングロボット。3. The handling robot according to claim 2, wherein an output shaft of a motor (20) is connected to the third rotating body (11).
前記支持台（１，３）に設けたことを特徴とするハンド
リングロボット。4. The handling robot according to claim 2, wherein a swivel shaft (3) for rotatably supporting the rotary shaft (4) is provided on the support base (1, 3).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4321394A JPH06143183A (en) | 1992-11-06 | 1992-11-06 | Handling robot and control method therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4321394A JPH06143183A (en) | 1992-11-06 | 1992-11-06 | Handling robot and control method therefor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06143183A true JPH06143183A (en) | 1994-05-24 |
Family
ID=18132061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4321394A Pending JPH06143183A (en) | 1992-11-06 | 1992-11-06 | Handling robot and control method therefor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06143183A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08118267A (en) * | 1994-10-18 | 1996-05-14 | M Alpha Giken:Kk | Conveyer robot |
| JP2007083316A (en) * | 2005-09-16 | 2007-04-05 | Yushin Precision Equipment Co Ltd | Mechanism for driving articulation structure |
| EP2060367A2 (en) | 2007-11-16 | 2009-05-20 | Aida Engineering Ltd. | Transfer apparatus |
| KR102192709B1 (en) * | 2019-09-09 | 2020-12-17 | 서경덕 | The internal rotation appartus for maintaining end of robot |
| JP2021020258A (en) * | 2019-07-24 | 2021-02-18 | 株式会社ジェイテクト | Transfer robot and workpiece transfer device |
| JP2021122865A (en) * | 2020-01-31 | 2021-08-30 | 大豊精機株式会社 | Conveyance device |
-
1992
- 1992-11-06 JP JP4321394A patent/JPH06143183A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP2060367A3 (en) * | 2007-11-16 | 2009-06-17 | Aida Engineering Ltd. | Transfer apparatus |
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