JPH0641823Y2

JPH0641823Y2 - 関節アームの原点合わせ治具

Info

Publication number: JPH0641823Y2
Application number: JP4000788U
Authority: JP
Inventors: 隆司加藤
Original assignee: Shinmaywa Industries Ltd
Current assignee: Shinmaywa Industries Ltd
Priority date: 1988-03-25
Filing date: 1988-03-25
Publication date: 1994-11-02
Anticipated expiration: 2003-03-25
Also published as: JPH01143377U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）この考案は、産業用ロボットなどの関節アームの原点合
わせ用治具に関するものである。

（従来の技術）この種の治具としては、相互に結合されたアームに原点
合わせのために設けられたいんろう部があり、このいん
ろう部に合う突起をもつ棒状のものがよく使われてい
る。そして、一例をあげると第４図及び第５図のよう
に、第１アームａと第２アームｂをほぼ一直線になるよ
うに整列させて原点合わせ治具ｃを当てがい、それぞれ
のアームのいんろう部ｄ、ｅ、ｆに、原点合わせ治具の
突起ｇ、ｈ、ｊをはめ込んで、第１アームａの中心線CL
aと第２アームｂの中心線CLbを一致させる。これを原点
が合わされた状態として、エンコーダなどアームの位置
を検出するための位置検出器による位置検出の基準とし
ている。

ところが、こうした原点合わせ治具は非常に精度よく製
作されているものであるが、アームやそのいんろう部の
加工誤差やアームの組立誤差などのため、いんろう部に
はめ込めないことがあり、そのため位置検出器の基準位
置調整に非常に手間がかかるという問題がある。

（解決しようとする問題点）この考案は、前述問題点に着目して行われたものであ
り、原点合わせを容易にした、関節アームの原点合わせ
治具を提供するものである。

（問題点を解決するための手段）この考案の原点合わせ治具は、相互に結合された関節ア
ームの第１アームに少なくとも１個設けられた、原点合
わせ用の嵌合部に合うセンターシャフトがある。

次に、第２アームに少なくとも２個設けられた、原点合
わせ用嵌合部に合う嵌合部をもった棒材があり、その一
端は、センターシャフトの一端を遊嵌できる凹設部にな
っている。この凹設部には、第１アームの長手方向と第
２アームの長手方向との変位を測定する変位測定器が設
けられる。こうして棒状の治具本体が形成される。

そして、センターシャフトと治具本体の二点セットで一
つの原点合わせ治具が形成される。

更に、センターシャフトの、凹設部へ遊嵌される部分と
同じ外径をもつ部分と凹設部に嵌入する部分からなるゼ
ロマスターを加えた、これらセンターシャフト、治具本
体、ゼロマスターの三点セットで、一つの原点合わせ治
具が形成される。

（作用）原点合わせに先立ち、変位測定器によって凹設部の中心
位置を測定しておく。ゼロマスターをもつ場合は、ゼロ
マスターを治具本体の凹設部にはめ込み、ゼロマスター
の位置に対する変位測定器の指示値を読んでおく。次
に、相互に結合された二つの関節アームをそれぞれの中
心線がほぼ一致するように整列させ、センターシャフト
を第１アームの嵌合部にはめ込み、ゼロマスターを取外
した治具本体を第２アームの嵌合部にはめ込むと同時に
凹設部にセンターシャフトの一端をもはめ込む。そし
て、センターシャフトの位置に対する変位検出の指示を
読む。二つのアームのそれぞれの中心線が一致しておれ
ば、変位検出器の二つの読みは同じであり、中心線が一
致していなければ、二つの読みに差が出る。そして、前
者の場合は、その位置をアームの位置を検出する位置検
出器の原点としてよく、後者の場合は、位置検出器の検
出値にずれがでるので、それがなくなるようアームの位
置を修正することによって原点合わせができる。

（実施例）二つのアームを結合した水平関節アームの原点合わせ治
具に使用した実施例について第１図〜第３図を用いて説
明する。

第１図は、この水平関節アームの一部破断側面図であっ
て、第１アーム１は第１駆動軸1aと結合され、水平面内
を回動する。第２アーム２は、第１アーム１の先端部に
垂下した第２駆動軸2aと結合され、これまた水平面を回
動する。

第１アームの基部近くの下面に、２段円筒形の浅いいん
ろう部1bが設けられており、第２アームの下面にも適宜
距離をあけて、これまた２段円筒形の浅いいんろう部2b
が２個所設けられている。なおこの実施例では、いんろ
う部1b,2bが原点合わせ用嵌合部に該当している。

センターシャフト３は、一端が第１アーム１のいんろう
部1bの内径に合う外径をした丸棒であり、いんろう部1b
へはめ込んだ後、図示しない固定具で固定される。

治具本体４は、平い矩形断面の棒材５の一端側に、中心
間距離を第２アームのいんろう部2bに合わせて２個の円
形穴5aをあけたものを主材として、この円形穴5aに合う
外径をもち、片側に締付用ナット６と螺合するねじを設
け、更にもう一方側は途中にフランジを持つとともに、
いんろう部2bに合った外径の略円筒状のボス７を、円形
穴5aにはめ込んだうえ、ナット６で締め付けたものであ
る。そして、これらボス７が第２アーム２のいんろう部
2bと合う突起部を有して嵌合部として形成されている。
更に、治具本体４の他の一端には、センターシャフト３
と同時に関節アームに装着した際、センターシャフト３
と合う位置に、センターシャフト３の図上下端を遊嵌さ
せる凹設部8aを設けたブラケット８が、ボルト９で固定
されている。ブラケット８には、第２図に示すように、
治具本体４の長手方向の中心線4aと直角な方向からの切
込部8bが設けられ、固定ねじ10aをもつとともに変位検
出器としてのダイアルゲージ11を案内するガイド材10が
装着されている。そして、ダイアルゲージ11は、固定ね
じ10aを緩めることによって、その探針部をガイド孔10b
内で進退させることができる。

更にゼロマスター12は、第３図に示すようにセンターシ
ャフト３の外径と合う部分12a、凹設部8aの内径に合う
部分12b及びフランジ部12cからなる３段円筒形をなして
いる。

第１アーム１に対する第２アーム２の原点合わせをする
に当り、装着していない治具本体４の凹設部8aにゼロマ
スター12をはめ込み、ダイアルゲージ11の探針部を進退
させて、ゼロマスター12の円筒部12aに接したときの指
示値を読んでおく。

第１アーム１と第２アーム２を水平面内で、ほぼ一直線
になるよう整列させて、センターシャフト３を第１アー
ム１にはめ込む。ナット６、６を外してボス７、７を治
具本体４から取外し、いんろう部2b、2bにはめ込み、ボ
ルト7aで固定する。ボス７、７を治具本体４の棒材５の
穴5aにはめ込み、ナット６、６で固定する。このとき、
センターシャフト３の、図上下側の一端は、凹設部8a中
に遊嵌される。

こうして、治具本体４を装着した後、固定ねじ10aを緩
めてダイアルゲージ11の探針を進退させ、ダイアルゲー
ジ11の指示を読む。この読みとゼロマスター12を装着し
たときの読みに差があるときは、詳細な手順を述べない
が、これにより第１アーム１に対する第２アーム２の回
動位置を検出するエンコーダの検出値にずれがみつかる
ので、このずれがなくなるように第２アーム２の位置を
修正し、その位置を位置検出のための原点とする。

他の実施例として、第１アーム１及び第２アーム２に設
ける嵌合部をいんろう部にすることなく、突起部とし、
治具本体４やセンターシャフト３の嵌合部をいんろう部
にすることもできるが、回動するアームに余分の突起を
設けることは望ましいことではない。治具本体４に設け
る嵌合部は、ボスとナットといった着脱式にすることな
く、固定式としてもよい。凹設部を設けるブラケットも
着脱式にすることなく、固定式にしてもよいが、着脱式
にして水平面内で少なくとも２方向に取付けの向きを変
えられるようにすれば、更に調整容易になる。嵌合部の
構成品の断面形状は、円形に限るものではなく角型であ
ってもよい。変位測定器もダイアルゲージに限るもので
はなく、電気信号出力を得るものとし、その電気信号を
制御装置に入力し、原点合わせの自動化に利用してもよ
い。また、凹設部の中心位置を測定できる測定器であれ
ば、ダイアルゲージ以外のものでもよい。更にまた水平
関節アームのほか垂直関節アームなどにも使用できる。

（効果）以上のように、この考案の原点合わせ治具を使用すれ
ば、関節アームの原点合わせを行う際、何度も治具を着
脱することやそれに伴う断続的な調整位置検出器の面倒
な調整をすることなく、容易な手順で連続的な原点合わ
せ作業をすることができる。

更に、アーム間の姿勢ずれを定量的に把握できるので、
電気信号出力として得られる場合は、コンピュータなど
を内蔵した制御装置に入力して原点合わせの自動化を図
ることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は、この考案の実施例を示し、第１図は水平
関節アームの一部破断側面図、第２図は第１図のII-II
断面図、第３図はゼロマスターの断面図である。第４図
は従来の水平関節アーム型ロボットの側面図、第５図は
第４図のＶ−Ｖ矢視図である。図面において、３センターシャフト、４は治具本体、７
はボス（嵌合部）、8aは凹設部、11はダイアルゲージ
（変位測定器）、12はゼロマスターである。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】第１駆動軸1aと結合されて所定の平面内を
回動する第１アーム１、および該第１アーム１の先端部
で第２駆動軸2aと結合されて上記平面と平行な平面内を
回動する第２アーム２を有する関節アームの原点合わせ
治具において、上記第１アーム１に配設された少なくとも１個の原点合
わせ用嵌合部1bに合うセンターシャフト３と、上記第２アーム２に距離を有して配設された少なくとも
２個の原点合わせ用嵌合部2bに合う嵌合部７をもつ棒材
５と、該棒材５の一端に設けられ、上記センターシャフト３の
先端を遊嵌できる凹設部8aと、該凹設部8aに設けられ、上記第１アーム１の長手方向と
上記第２アーム２の長手方向との変位を測定する変位測
定器11と、を備えてなる、上記関節アームの原点合わせ
治具。
【請求項２】請求項１記載の関節アームの原点合わせ治
具において、上記凹設部8aには、ゼロマスター12が着脱
自在に設けられ、該ゼロマスター12は、上記凹設部8aに
密接に嵌入される部分12bと、該部分12bと同軸上で連続
的に形成されかつ上記センターシャフト３の先端部の外
径と同一外径部分12aと、を有してなる、上記関節アー
ムの原点合わせ治具。