JPH0630381Y2

JPH0630381Y2 - 産業用ロボット

Info

Publication number: JPH0630381Y2
Application number: JP15631588U
Authority: JP
Inventors: 顕和薗田; 晋二藤田; 一彦尾上
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1988-11-29
Filing date: 1988-11-29
Publication date: 1994-08-17
Anticipated expiration: 2003-11-29
Also published as: JPH0274191U

Description

【考案の詳細な説明】産業上の利用分野本考案は、産業用ロボツトに関し、もつと詳しくは、た
とえば２つの角変位可能なアームの角変位量を検出する
エンコーダの交換時に有利に実施することができる構成
を備える産業用ロボツトに関する。

従来の技術産業用ロボツトにおいて、アームおよび手首などを駆動
するモータの角変位の検出のために、エンコーダが用い
られる。このエンコーダは、角変位駆動のためのモータ
と一体的に構成されている場合もある。エンコーダまた
はそのエンコーダと一体的のモータを交換した後に、新
たなエンコーダの原点を合わせるための作業が従来では
必要である。

典型的な先行技術は、第３図に示されている。産業用ロ
ボツトのアーム１の回転出力部２には、手首３が取付け
られ、この手首３にはツール４が取付けられる。アーム
１の回転出力部２の角変位量は、エンコーダ５によつて
検出される。このエンコーダ５またはそれと一体的なモ
ータの交換にあたつては、アーム１と回転出力部２とに
位置合わせ用マーク６，７を設けておき、このマーク
６，７が一致した状態におけるエンコーダ５の出力を予
め定めておく。エンコーダ５またはそれと一体的なモー
タを交換した後で、回転出力部２を駆動してマーク６，
７が一致するように誘導し、このマーク６，７が一致し
た状態における新たなエンコーダ５の出力を、交換前の
エンコーダ５の出力に基づいて補正し、加算または減算
して、交換前のエンコーダ５の出力と同一の値が得られ
るようにする。

このような第３図に示される先行技術では、マーク６，
７が一致するように回転出力部２を誘導する必要があ
り、このとき、ツール４などの干渉によつて、その誘導
が困難なときが生じる。またエンコーダ５またはそれと
一体的なモータを交換する際に、回転出力部２がその自
重によつて角変位することを防ぐために、支持するなど
の処置が必要である。さらにまたマーク６，７を一致さ
せる際に、誤差を生じやすく、位置再現精度が低い。

他の先行技術は、たとえば特開昭６０−１２７９８５に
開示されており、それは第４図に簡略化して示される。
産業用ロボツトの基台９には、アーム１０が角変位可能
に取付けられる。基台９には、治具１１が設けられ、こ
の治具１１には複数のダイヤルゲージ１２が設けられ
る。アーム１０は、軸孔１４に支持されるピン１３によ
つて角変位可能となつている。アーム１０の角変位量を
検出するエンコーダまたはそれと一体的なモータを交換
した後に、ダイヤルゲージ１２が予め定めた計測値とな
るようにアーム１０を変位し、このときにおける新たな
エンコーダの出力と、交換前のエンコーダの出力との差
に基づき、新たなエンコーダの出力を補正する。

このような第４図に示される先行技術では、再現精度を
向上することはできるけれども、アーム１０をダイヤル
ゲージ１２の計測値が予め定める値となるように変位す
るにあたり、アーム１０からツールなどを取外して作業
性を良好にする必要があり、手間がかかる。またアーム
１０の姿勢などが制限されるので、ツールなどの干渉を
生じるおそれがある。さらにまたアーム１０の自重によ
る角変位などを防止するための処置が必要であり、手間
がかかる。

考案が解決すべき課題本考案の目的は、エンコーダなどの交換時における作業
性を向上した産業用ロボツトを提供することである。

課題を解決するための手段本考案は、相互に角変位可能な第１部材と第２部材と
に、角変位量の検出をするエンコーダを取外し自在に取
付けた産業用ロボツトにおいて、第１部材と第２部材との間の角変位を阻止して第１部材
と第２部材とを相互に固定する固定手段と、固定手段による固定状態におけるエンコーダの取外し前
の出力をストアするストア手段と、ストア手段のストア内容と、前記固定状態における新た
なエンコーダの取付け後における前記新たなエンコーダ
の出力との差を演算し、前記固定状態の解除後における
前記新たなエンコーダの出力に前記差を加算または減算
して補正する手段とを含むことを特徴とする産業用ロボ
ツトである。

また本考案は、第１および第２部材のいずれか一方に取
付けられるエンコーダの軸と、第１および第２部材のい
ずれか他方に関連して設けられる軸とを、軸継手によつ
て連結し、この軸継手は、エンコーダの軸を軸線方向に
変位して取外すことができるようにして構成され、前記固定手段は、軸継手を第１および第２部材の前記い
ずれか一方に固定することを特徴とする。

さらにまた本考案は、エンコーダの軸に、角変位駆動用
モータを設け、第１および第２部材の前記いずれか他方
に減速機を装着し、前記軸継手に減速機の入力軸を連結
することを特徴とする。

作用本考案に従えば、エンコーダまたはそれと一体的となつ
ているモータなどを取外すに先立ち、固定手段によつて
第１部材と第２部材とを相互に固定し、角変位しないよ
うにする。この固定状態におけるエンコーダの取外し前
の出力は、ストア手段にストアしておく。前記固定状態
において、エンコーダまたはそのエンコーダと一体的な
モータなどを交換し、新たなエンコーダを取付ける。前
記ストア手段のストア内容と新たなエンコーダの出力と
の差を演算し、その差を、固定手段による固定状態の解
除後に新たなエンコーダの出力に加算または減算して、
固定状態解除後の新たなエンコーダの出力を補正する。
こうして新たなエンコーダの出力を補正した値を第１お
よび第２部材の相互の角変位量として、そのエンコーダ
の取外し前の状態と同様にして扱うことが可能となる。

実施例第１図は、本考案の一実施例の断面図である。産業用ロ
ボツトの第１アーム１６と第２アーム１７とは、軸線１
８のまわりに相互に角変位可能である。このアーム１
６，１７の間の角変位量は、エンコーダ１９によつて検
出される。モータ２１にはエンコーダ１９が固定されて
おり、このモータ２１はアーム１６にボルト２２によつ
て取外し自在に取付けられる。モータ２１の出力軸２３
には、キー２４が嵌合されており、このキー２４は筒状
の軸継手２５に形成されているキー溝２６に嵌め込まれ
る。出力軸２３と軸継手２５とは、軸線１８と一直線上
に軸線を有しており、キー２４とキー溝２６はその軸線
１８に平行に延びる。したがつてボルト２２を取外し
て、モータ２１およびエンコーダ１９を軸線１８に沿つ
て第１図の右方に変位して、出力軸２３を軸継手２５か
ら抜き出すことができる。

軸継手２５には、減速機２７の入力軸２８が連結され
る。この入力軸２８にはキー２９が嵌合し、このキー２
９は軸継手２５に形成されたキー溝３０に嵌め込まれ
る。軸継手２５は、軸受３１によつてアーム１６に回転
自在に支持される。減速機２７の出力軸４０は、軸受３
２によつてアーム１６に支持される。この出力軸４０
は、アーム１７に固定される。こうしてモータ２１が回
転駆動されることによつて、軸継手２５を介して減速機
２７の入力軸２８が回転され、その入力軸２８の回転速
度が減速されて出力軸４０はアーム１７を回転する。

エンコーダ１９は、その軸２０の角変位量を表す電気信
号を導出する。この軸２０は、モータ２１の出力軸２３
と連結されている。したがつてエンコーダ１９の出力
は、アーム１６，１７の間の角変位量を表す。

アーム１６において、軸継手２５の軸線方向に沿う２つ
の軸受３１の間には、軸線１８に垂直な軸線を有する内
ねじ３３が刻設され、この内ねじ３３にはボルト３４が
螺合し、こうして固定手段３５が構成される。ボルト３
４に締付けて軸継手２５の外周面に押当てることによつ
て、その軸継手２５のアーム１６に対する角変位が阻止
され、これによつてアーム１６，１７の相互の角変位が
阻止され、アーム１６，１７が相互に固定される。

第２図は、エンコーダ１９に関連する構成を示すブロッ
ク図である。エンコーダ１９またはモータ２１に異常が
生じ、あるいはまた故障原因調査などのために、エンコ
ーダ１９と一体的であるモータ２１をアーム１６から取
外すにあたつては、アーム１６，１７の相互の角変位位
置が任意である姿勢で、ボルト３４を締付けて、軸継手
２５の角変位を阻止する。メモリ３６では、この軸継手
２５のボルト３４による固定状態におけるエンコーダ１
９の取外し前の出力Ａ１をストアしておく。そこでボル
ト２２を外して、エンコーダ１９およびモータ２１をア
ーム１６から取外し、新たなエンコーダ１９とモータ２
１とをボルト２２を用いてアーム１６に固定する。この
ときボルト３４によつて軸継手２５の角変位は、阻止さ
れたままである。交換後の新たなエンコーダ１９の値Ａ
２をメモリ３６にストアする。

演算回路３７は、メモリ３６にストアされている交換前
のエンコーダ１９の出力Ａ１と、交換後の新たなエンコ
ーダ１９の出力Ａ２との差ΔＡ（＝Ａ２−Ａ１）を求め
る。補正回路３８は、ボルト３４を緩めて固定状態の解
除後に、新たなエンコーダ１９の出力Ａ２に、前記差Δ
Ａを加算または減算して、その新たなエンコーダ１９の
出力を補正し、処理回路３９に与える。したがつて処理
回路３９では、ボルト３４を緩めて軸継手２５が回転可
能となつた状態でエンコーダ１９の交換前と同様にして
引続きアーム１６，１７の角変位駆動制御を行うことが
できる。

固定手段３５は、前述の実施例におけるボルト３４を用
いる構成に代りに、その他の構成によつて実現されても
よい。

考案の効果以上のように本考案によれば、エンコーダの交換前後に
おけるアームなどの部材の位置検出精度を高精度とする
ことができる。またそれらの部材をエンコーダの交換前
後において変位することがなく、したがつてワークなど
の干渉の問題が生ぜず、また部材の自重による部材の変
位の阻止を行う必要がなく作業性が良好である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の断面図、第２図は第１図に
示される実施例のブロツク図、第３図は先行技術の側面
図、第４図は他の先行技術の斜視図である。１６……第１アーム、１７……第２アーム、１８……軸
線、１９……エンコーダ、２０……軸、２１……モー
タ、２３……出力軸、２４，２９……キー、２５……軸
継手、２６，３０……キー溝、２７……減速機、２８…
…入力軸、３１……軸受、３３……内ねじ、３４……ボ
ルト、３５……固定手段、３６……メモリ、３７……演
算回路、３８……補正回路、３９……処理回路、４０…
…出力軸

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】相互に角変位可能な第１部材と第２部材と
に、角変位量の検出をするエンコーダを取外し自在に取
付けた産業用ロボツトにおいて、第１部材と第２部材との間の角変位を阻止して第１部材
と第２部材とを相互に固定する固定手段と、固定手段による固定状態におけるエンコーダの取外し前
の出力をストアするストア手段と、ストア手段のストア内容と、前記固定状態における新た
なエンコーダの取付け後における前記新たなエンコーダ
の出力との差を演算し、前記固定状態の解除後における
前記新たなエンコーダの出力に前記差を加算または減算
して補正する手段とを含むことを特徴とする産業用ロボ
ツト。
【請求項２】第１および第２部材のいずれか一方に取付
けられるエンコーダの軸と、第１および第２部材のいず
れか他方に関連して設けられる軸とを、軸継手によつて
連結し、この軸継手は、エンコーダの軸を軸線方向に変
位して取外すことができるようにして構成され、前記固定手段は、軸継手を第１および第２部材の前記い
ずれか一方に固定することを特徴とする実用新案登録請
求の範囲第１項記載の産業用ロボツト。
【請求項３】エンコーダの軸に、角変位駆動用モータを
設け、第１および第２部材の前記いずれか他方に減速機
を装着し、前記軸継手に減速機の入力軸を連結すること
を特徴とする実用新案登録請求の範囲第２項記載の産業
用ロボツト。