JPH079372A - Cooperative work robot and its operation control method - Google Patents

Cooperative work robot and its operation control method

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JPH079372A
JPH079372A JP18213293A JP18213293A JPH079372A JP H079372 A JPH079372 A JP H079372A JP 18213293 A JP18213293 A JP 18213293A JP 18213293 A JP18213293 A JP 18213293A JP H079372 A JPH079372 A JP H079372A
Authority
JP
Japan
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motor
supporting means
load
arm
work robot
Prior art date
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Pending
Application number
JP18213293A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenro Motoda
田 謙 郎 元
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Motoda Electronics Co Ltd
Original Assignee
Motoda Electronics Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH079372A publication Critical patent/JPH079372A/en
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Abstract

PURPOSE:To enable automatic operation and manual operation to be cooperatively operated by operationally controlling a drive source for moving a support means in a horizontal surface by either of a manual operation command and an automatic operation command. CONSTITUTION:When an intensifying means is to be manually operated, at least the motor 12c of a take-up mechanism 12 is drivingly controlled by manually operating a handle 12, and meanwhile, other motors 5, 6' and 9 are not energized at all, or a clutch is cut off so as to allow them to be freely rotated. On the other hand, in order to operate the intensifying means as an automatic robot, an angle sensor 13 by an angle detector such as an encoder and the like and distance sensors 14 and 15 by a distance detector are provided for a motor 5 for the turning shaft VI of an arm mechanism A', a horizontal slider 61 and a vertical slide member 8, so that a control system is made up for drivingly controlling the motor 12c of the take-up mechanism 12, the motor 6' of the horizontal slider 61 and the motor 5. In this place, a sensor 16 detects the turning angle of a support section 10.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、手動操作によって作動
させる補力装置や増力装置(以下、補力装置という)と
して使用できると共に、手動操作から自動操作に切替え
て自動ロボットとして作動させることにより、前記手動
操作による作動と、自動ロボットとしての作動とを、自
動的又は手動的に切替えたり、或は、併用して、協調的
に作動ができるようにした協調作業ロボット及びその操
作制御法に関する。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as a power assisting device or a power boosting device (hereinafter referred to as a power assisting device) that is operated by a manual operation, and by switching from a manual operation to an automatic operation to operate as an automatic robot. The present invention relates to a collaborative work robot and an operation control method therefor capable of collaborative operation by automatically or manually switching between the manual operation and the operation as an automatic robot, or by using together. .

【0002】具体的には、本来手動操作タイプとして形
成された補力装置を、本来的な手動操作による補力装置
として使用できると共に、自動操作によって、例えばパ
レタイジング,ピッキング,ハンドリング,平面自動倉
庫におけるピッカ−などとして使用でき、しかも、上記
手動操作と自動操作とによる作動を協調して行うことが
できるようにした作業ロボットとその操作方法に関する
ものである。
Specifically, an intensifying device originally formed as a manual operation type can be used as an intensifying device by an inherent manual operation, and by automatic operation, for example, in palletizing, picking, handling, and flat automatic warehouse. The present invention relates to a work robot that can be used as a picker or the like and that can perform the above-mentioned manual operation and automatic operation in cooperation with each other, and a method for operating the work robot.

【0003】[0003]

【従来の技術】これまで、荷重取扱装置などと称される
補力装置は、バランサ−や小型ア−ムクレ−ン等と呼ば
れる手動操作タイプの補力装置か、或は、溶接ロボット
や組立ロボット等に見られるように予め教示入力された
プログラム内容に従って自動的に作動するいわゆる自動
ロボットのいずれかに区分されて製造,提供されてお
り、種々の産業分野におけるロボットや補力装置の使用
箇所においても、いずれか一方の装置を選択,設置して
使用している。
2. Description of the Related Art Up to now, a power assisting device called a load handling device is a manually operated power assisting device called a balancer or a small arm crane, or a welding robot or an assembly robot. It is manufactured and provided by being classified as one of so-called automatic robots that automatically operate according to the program contents that have been pre-taught and input, as shown in, etc., and it is used in various industrial fields where robots and intensifiers are used. Also selects and installs one of the devices.

【0004】上記従来の装置のうち、補力装置として設
計されたものは、駆動力やア−ム構造によって荷重を重
力に対して吊下げ等により空中に持上げて支持し、この
支持位置での水平方向での移動は、人手による押出し
力、又は、引込み力を作用させる移動であったため、重
量の大きな荷物や大型で大重量の荷物の水平移動は容易
でない面があった。また、水平方向の移動が駆動力によ
って行われるように構成されたものであっても、その水
平移動を操作ボックスのスイッチ等を操作して行うた
め、高い精度での水平方向の位置決めや、水平方向での
微細な移動(例えば、インチング動作)には不向きであ
った。
Among the conventional devices described above, the device designed as an intensifying device supports the load by suspending the load against gravity due to the driving force and the arm structure and supporting the load in the air. Since the movement in the horizontal direction is the movement to apply the pushing force or the pulling force by the hand, the heavy movement of a heavy load or the large movement of a large load is not easy. Even when the horizontal movement is performed by the driving force, the horizontal movement is performed by operating the switch of the operation box, so that the horizontal positioning with high accuracy and the horizontal movement can be performed. It is not suitable for fine movement in a direction (for example, inching operation).

【0005】一方、自動ロボットは、一旦作動プログラ
ムを教示入力すれば、同じ作動を自動的に繰返し行うた
め、上記補力装置の難点はない反面、基本的には手動操
作が出来るように構成されていないこと、或は、動作パ
タ−ンを変えるには上記プログラムを変更をしなければ
ならないこと等のため、専用機としては有用であるが汎
用性に劣るという面があった。
On the other hand, since the automatic robot automatically repeats the same operation once the operation program is taught and inputted, there is no difficulty in the above-mentioned assisting device, but it is basically constructed so that it can be manually operated. However, it is useful as a dedicated machine but inferior in versatility because it is necessary to change the above program in order to change the operation pattern.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
点に鑑み、一の装置を、従来のバランサ−や小型ア−ム
クレ−ン等のような手動操作タイプの補力装置として作
動させることができることは勿論、手動操作型の補力装
置としての使い勝手を向上させ、しかも、必要に応じ汎
用乃至は専用の自動ロボットとしても作動させることが
できるように形成することにより、手動操作型の補力装
置から汎用ロボット乃至は専用ロボットとして使用でき
るのみならず、これらの協調作動をさせることができる
ようにした協調作業ロボットとその操作制御方法を提供
することをその課題とするものである。
In view of the above points, the present invention operates one device as a manually operated type assisting device such as a conventional balancer or a small arm crane. Of course, it is possible to improve the usability as a manually operated assisting device, and to form a manually operated assisting device so that it can be operated as a general-purpose or dedicated automatic robot, if necessary. It is an object of the present invention to provide a collaborative work robot that can be used not only as a general-purpose robot or a dedicated robot from an assisting device but also as a coordinated operation thereof, and an operation control method thereof.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
を目的としてなされた本発明ロボットの構成は、荷重を
把持,吊下,吸着,載置等の支持手段によって垂直軸方
向に関して移動可能に支持すると共に、支持した前記荷
重を、駆動力によって水平面内で移動させることができ
るようにした荷重取扱機構において、前記支持手段を水
平面内で移動させるための駆動源を、手動操作指令及び
自動操作指令のいずれかによって作動制御するようにし
たことを特徴とするものである。
The structure of the robot of the present invention made for the purpose of solving the above-mentioned problems makes it possible to move in the vertical axis direction by supporting means such as gripping, suspending, sucking, and placing. In a load handling mechanism that supports and can move the supported load in a horizontal plane by a driving force, a drive source for moving the support means in the horizontal plane is manually operated and automatically operated. It is characterized in that the operation is controlled by any of the commands.

【0008】また、上記協調作業ロボットの操作制御法
の構成は、把持,吊下,吸着,載置等の支持手段によっ
て保持した荷重を垂直軸方向に関して上下動自在に支持
すると共に、支持した前記荷重を、駆動力によって水平
面内で移動させることができるようにした荷重取扱機構
の作動において、前記支持手段を上下方向又は水平方向
に移動させるための駆動源に、手動操作指令と自動操作
指令とを、時系列上で適宜順序で並べて供給するように
し、前記駆動源の作動を制御することを特徴とするもの
である。
Further, in the construction of the operation control method of the cooperative work robot, the load held by the supporting means such as gripping, suspending, sucking and placing is supported so as to be vertically movable in the vertical axis direction and is supported. In the operation of the load handling mechanism capable of moving the load in the horizontal plane by the driving force, the driving source for moving the supporting means in the vertical direction or in the horizontal direction has a manual operation command and an automatic operation command. Are arranged in an appropriate order in a time series and supplied, and the operation of the drive source is controlled.

【0009】[0009]

【作用】本発明装置は補力装置として手動操作によって
荷重を水平方向又は垂直方向に移動させ、この移動に引
きつづき、人が入ることができない場所や空間、例えば
液体内や有害環境空間内に荷物を移動させる作業を、自
動ロボットとして実行させることができる。また、本発
明装置では、手動操作による補力装置と自動操作による
自動ロボットとを、個々に独立して作動させることがで
きると共に、両機能を適宜組合せた形で協調した作業を
行わせることができる。
The device of the present invention, as an intensifying device, moves the load in the horizontal direction or the vertical direction by manual operation and, following this movement, moves it to a place or space where a person cannot enter, such as a liquid or a harmful environment space. The work of moving the luggage can be executed as an automatic robot. Further, in the device of the present invention, the assisting device by manual operation and the automatic robot by automatic operation can be independently operated, and the work can be performed in a coordinated manner by appropriately combining both functions. it can.

【0010】[0010]

【実施例】次に本発明の実施例を図に拠り説明する。図
1は本発明を適用する公知の補力装置の第一例の側断面
図、図2は同じく第二例の斜視図、図3は同じく第三例
の斜視図、図4は同じく第四例の側面骨組図、図5は同
じく第五例の斜視図、図6は図1のQ−Q線矢視拡大
図、図7は図6のR−R線矢視図、図8は図1の装置に
おける支持部10の水平移動のための制御系の一例を示す
機能ブロック図、図9は図1の装置の自動ロボット作動
のための制御系の一例の機能ブロック図、図10は図2の
装置の平面図、図11は図10の装置の要部の拡大平面図、
図12は図2の装置の支持部10を水平移動させるための制
御系の一例の機能ブロック図、図13は図2の補力装置を
自動ロボットとして作動させるための制御系統を示す一
例の機能ブロック図である。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. 1 is a side sectional view of a first example of a known assisting device to which the present invention is applied, FIG. 2 is a perspective view of the same second example, FIG. 3 is a perspective view of a third example, and FIG. 4 is a fourth example. FIG. 5 is a perspective view of the fifth example, FIG. 6 is an enlarged view taken along the line XX of FIG. 1, FIG. 7 is a view taken along the line RR of FIG. 6, and FIG. 1 is a functional block diagram showing an example of a control system for horizontally moving the support portion 10 in the apparatus of FIG. 1, FIG. 9 is a functional block diagram of an example of a control system for automatic robot operation of the apparatus of FIG. 1, and FIG. 2 is a plan view of the device, FIG. 11 is an enlarged plan view of a main part of the device of FIG.
FIG. 12 is a functional block diagram of an example of a control system for horizontally moving the support portion 10 of the apparatus of FIG. 2, and FIG. 13 is an example of a function of a control system for operating the power assisting apparatus of FIG. 2 as an automatic robot. It is a block diagram.

【0011】図1において、1は第1ア−ム、2は第1
ア−ム1の先端にその後端を枢着1Pした第2ア−ム、1'
は第1ア−ム1に平行な第3ア−ム、2'は第2ア−ム2
に平行な第4ア−ムで、第3,第4ア−ム1',2'は、夫
々の先端が第2ア−ム,第1ア−ム1に枢着1'P,2'Pさ
れると共に、当該両ア−ム1',2'の後端がブラケット状
の機筺3に定位置で枢着3Pされており、かつ、上記の各
枢着点1P,1'P,2'P,3Pは平行四辺形をなすように形成
され、ア−ム機構A'に形成されている。
In FIG. 1, 1 is a first arm and 2 is a first arm.
Second arm, 1 ', whose rear end is pivotally attached 1P to the front end of arm 1.
Is a third arm parallel to the first arm 1 and 2'is a second arm 2
Of the fourth arm parallel to the first arm 1 and the third and fourth arms 1 ', 2'of which the respective tips are pivotally attached to the second arm 1 and the first arm 1'P, 2'. At the same time, the rear ends of both arms 1 ', 2'are pivotally attached 3P to the bracket-shaped machine 3 at a fixed position, and the pivot points 1P, 1'P, 2'P and 3P are formed in a parallelogram and are formed in the arm mechanism A '.

【0012】上記ア−ム機構A'において、第1,第2ア
−ム1,2に対しては、それらに平行な副ア−ム1'a,
2'aが配設され、第2ア−ム2とその副ア−ム2'aの先端
には、垂直スライドガイド7が縦向きの姿勢で枢着2P,
2Pされている。一方、第1ア−ム1とその副ア−ム1'a
の後端は、ここでは一例として逆T字状をなすと共に、
その下部構成部分が機筺3に水平方向に設けた水平スラ
イドガイド51に摺動自在に支持された水平スライダ61に
枢着61P,61Pされている。なお、1nは2本の副ア−ム1'
aと2'aとを第1ア−ム,第2ア−ム2の枢着点1P,1'P
に結合するための結合リンクである。
In the arm mechanism A ', for the first and second arms 1 and 2, sub-arms 1'a,
2'a is provided, and a vertical slide guide 7 is pivotally attached to the tip of the second arm 2 and its sub-arm 2'a in a vertical posture.
It is 2P. On the other hand, the first arm 1 and its sub-arm 1'a
The rear end has an inverted T shape here as an example,
The lower part thereof is pivotally attached 61P, 61P to a horizontal slider 61 slidably supported by a horizontal slide guide 51 provided horizontally in the machine casing 3. In addition, 1n is two sub-arms 1 '
a and 2'a are the pivot points 1P and 1'P of the first arm and the second arm 2
Is a link to connect to.

【0013】上記構成により、ア−ム機構A'は、水平ス
ライダ61がそのガイド51に沿って前後動することによ
り、当該ア−ム機構A'が伸縮するので、ア−ム2,2'の
先端に枢着2P,2Pした垂直スライドガイド7を水平方向
で進退させることができる。本発明では、前記水平スラ
イダ61の前後動をモ−タ6'の駆動力によって行うため、
機筺3の水平スライドガイド51を囲むように配設したガ
イドスプロケット6'aを介してチェ−ン6'bを掛け回すと
共に、このチェ−ン6'bの両端に上記スライダ61が挿入
連結されている。ガイドスプロケット6aの1つにはモ−
タ6'の駆動力が伝導されるように形成されている。
With the above structure, the arm mechanism A'expands and contracts as the horizontal slider 61 moves back and forth along the guides 51, so that the arm mechanisms 2'and 2 '. The vertical slide guide 7 pivotally attached to the tip of the 2P can be moved back and forth in the horizontal direction. In the present invention, since the back-and-forth movement of the horizontal slider 61 is performed by the driving force of the motor 6 ',
The chain 6'b is hung around the guide sprocket 6'a arranged so as to surround the horizontal slide guide 51 of the machine casing 3, and the slider 61 is inserted and connected to both ends of the chain 6'b. Has been done. One of the guide sprockets 6a is
It is formed so that the driving force of the drive 6'is transmitted.

【0014】一方、上記ア−ム2,2'aの先端に枢着2
P,2Pされた垂直スライドガイド7には平断面横向き凹
状をなす垂直スライド部材8が上下動自在に保持されて
いると共に、該スライド部材8の内部に、巻上機構12の
巻胴から繰出されるべルト等の索体11が挿通され、該索
体11の下端に、モ−タ9を介して荷重の支持部10が設け
られている。従って、索体11の繰出し,巻取りによって
支持部10と一体のスライド部材8がそのガイド7の中で
上,下動させられるように形成されている。
On the other hand, the pivot 2 is attached to the tip of the arm 2 or 2'a.
A vertical slide member 8 having a horizontal concave cross section is held by the P and 2P vertical slide guides 7 so as to be movable up and down, and is fed into the slide member 8 from a winding cylinder of a hoisting mechanism 12. A cord 11 such as a belt is inserted, and a load support portion 10 is provided at the lower end of the cord 11 via a motor 9. Therefore, the slide member 8 integrated with the support portion 10 is formed so as to be moved up and down in the guide 7 by feeding and winding the cord 11.

【0015】図1において、12aは巻上機構の巻胴、12b
は支持部に設けた巻上機構の操作レバ−、12cは巻上機
構のモ−タ、10aは支持部10に設けたフックである。こ
こで、前記機筺3は、支柱4の上端において旋回自在に
搭載されていると共に、モ−タ5の回転力によって左右
に自在に回転できるようになっている。以上により、ア
−ム機構A'を利用した補力装置の一例を構成する。
In FIG. 1, 12a is a winding cylinder of a hoisting mechanism, and 12b.
Is a lever for operating the hoisting mechanism provided on the support portion, 12c is a motor for the hoisting mechanism, and 10a is a hook provided on the support portion 10. Here, the machine casing 3 is mounted on the upper end of the support column 4 so as to be freely rotatable, and can be freely rotated left and right by the rotational force of the motor 5. As described above, an example of the assisting device using the arm mechanism A'is configured.

【0016】上記図1の補力装置において、荷重の昇
降、つまり、Z軸上での移動は、モ−タ12cの正,逆回
転により支持部10を下端に有するスライド部材8を上下
させて行い、平面内での移動はモ−タ6'及びモ−タ5の
正,逆回転によりア−ム機構A'に伸縮と旋回をさせて行
うが、従来の使い方は、上記各モ−タ12c,6',5の回
転を、操作ボックス等に設けたボタン操作等により行っ
ていた。この点、本発明では、特に水平方向での移動
を、支持部10に手をかけて移動させたい方向に押すこと
により、モ−タ5又は6'を起動させて行うようにした。
以下、この例について説明する。
In the intensifying device shown in FIG. 1, the load is moved up and down, that is, moved on the Z-axis by moving the slide member 8 having the support portion 10 at the lower end up and down by the forward and reverse rotations of the motor 12c. The movement in the plane is carried out by expanding and contracting and turning the arm mechanism A'by the forward and reverse rotations of the motor 6'and the motor 5, but the conventional usage is the above-mentioned motors. The rotation of 12c, 6 ', and 5 was performed by the button operation etc. which were provided in the operation box. In this respect, according to the present invention, the movement in the horizontal direction is performed by activating the motor 5 or 6'by pushing the supporting portion 10 in the desired direction and pushing it.
Hereinafter, this example will be described.

【0017】まず、図6,図7に示すように、垂直スラ
イド部材8の下端に固着されたモ−タ9と、このモ−タ
9によってZ軸回りに回転自在に支持された支持部10と
の接合部に、X,Y軸の+,−側に関して、夫々圧力セ
ンサYP1,YP2、XP1,XP2を配置し、支持部10に人手によ
り加えられる押し力又は引き力を検出するようにした。
First, as shown in FIGS. 6 and 7, a motor 9 fixed to the lower end of the vertical slide member 8 and a support portion 10 rotatably supported around the Z axis by the motor 9. Pressure sensors YP1, YP2, XP1 and XP2 are arranged on the + and-sides of the X and Y axes, respectively, at the junction with and to detect the pushing force or pulling force manually applied to the support portion 10. .

【0018】上記4つのセンサYP1〜XP2は、その出力が
図8に一例として示す制御系によって処理され、支持部
10をY軸の+,−方向又はX軸の+,−方向に水平行動
させるためのモ−タ5,6'の制御信号を形成するように
した。この一例を以下に説明する。
Outputs of the four sensors YP1 to XP2 are processed by a control system shown as an example in FIG.
The control signals of the motors 5 and 6'for horizontally moving the 10 in the + and-directions of the Y-axis or the + and-directions of the X-axis are formed. An example of this will be described below.

【0019】図8において、上記センサYP1〜XP2のいず
れかの出力は、まず軸判別部71に供給され、X,Y両軸
に関するいずれの軸のセンサYP1〜XP2が作動しているか
が判別される。例えば、Y軸側の圧力センサYP1又はYP2
のいずれかが作動していると、その旨の信号が前記判別
部71から出力され、この出力を受けたY軸の方向判別部
72Yが作動してY軸のいずれのセンサYP1又はYP2から出
力があるのかを判別して、モ−タ6'の回転すべき方向を
判別する。
In FIG. 8, the output of any of the sensors YP1 to XP2 is first supplied to the axis discriminating section 71, and it is discriminated which of the axes YP1 to XP2 of both X and Y axes is operating. It For example, the Y-axis side pressure sensor YP1 or YP2
If any of the above is operating, a signal to that effect is output from the determination unit 71, and the Y-axis direction determination unit that has received this output
72Y operates to determine which of the Y-axis sensors YP1 or YP2 outputs, and the direction in which the motor 6'should be rotated is determined.

【0020】方向判別部72Yにおける前記判別信号は、
モ−タ6'の回転方向の判別信号として次のY軸の演算部
73Yに供給されると共に、この演算部73Yでは前記センサ
YP1又はYP2の出力に比例した大きさの信号を演算形成す
る。この演算はコントロ−ル部76の指令によって所定の
サンプリング周期においてなされ、逐次、前記センサ出
力に比例した信号を形成する。
The discrimination signal in the direction discrimination section 72Y is
The following Y-axis calculation unit is used as a signal for discriminating the rotation direction of the motor 6 '.
In addition to being supplied to the sensor 73Y,
A signal having a magnitude proportional to the output of YP1 or YP2 is arithmetically formed. This calculation is performed in a predetermined sampling cycle according to a command from the control unit 76, and successively forms a signal proportional to the sensor output.

【0021】上記演算部73Yの出力信号は、モ−タ指令
信号形成部74Yに上記のサンプリング周期において逐次
供給されてモ−タ6'の指令信号に形成され、次のサ−ボ
アンプ75Yに供給される。モ−タ6'はサ−ボアンプ75Yの
出力によって、前記センサYP1又はYP2の出力に比例した
出力で正方向又は逆方向に回転させられるのである。
The output signal of the computing unit 73Y is sequentially supplied to the motor command signal forming unit 74Y in the above sampling period to form the command signal of the motor 6 ', and is supplied to the next servo amplifier 75Y. To be done. The motor 6'is rotated in the forward or reverse direction by the output of the servo amplifier 75Y with an output proportional to the output of the sensor YP1 or YP2.

【0022】モ−タ6'の正転、又は、逆転は、図1のア
−ム機構A'におけるスライダ61をそのガイド51に沿って
前,後動させるから、ア−ム1,2等により形成された
ア−ム機構A'を介して当該スライダ61に連結された支持
部10は、図1の左,右方向に独り手に水平移動する。し
かも、上記スライダ61のスライド動作の速度、つまり、
モ−タ6'の回転数又は速度は、上記センサYP1又はYP2の
出力に比例するように制御されているので、センサ出力
が大きくなれば、移動速度が高まり、センサ出力がなく
なれば、モ−タ6'の回転が止まって移動も停止する。
The forward or reverse rotation of the motor 6'moves the slider 61 in the arm mechanism A'of FIG. The supporting portion 10 connected to the slider 61 through the arm mechanism A'formed by the above-mentioned means horizontally moves by itself in the left and right directions in FIG. Moreover, the speed of the sliding operation of the slider 61, that is,
Since the rotation speed or speed of the motor 6'is controlled so as to be proportional to the output of the sensor YP1 or YP2, if the sensor output increases, the moving speed increases, and if the sensor output disappears, the motor 6'rotates. The rotation of the 6'stops and stops moving.

【0023】上記説明は、圧力センサYP1,YP2のいずれ
かの出力によるY軸に関する支持部10の水平移動につい
てであるが、図1の補力装置では、X軸方向に関する水
平移動は、X軸センサXP1,XP2の出力により、モ−タ5
が時計方向、又は、反時計方向に回転させられることに
よってなされる。ここで、X軸に関するモ−タ5は、ブ
ラケット状の機筺3を支柱4上で旋回させるだけである
から、この作動のみによっては、支持部10はX軸方向に
直線運動は行えない。しかし、この機筺3の支柱4上で
の旋回に上記Y軸に関するスライド移動を加えてやれ
ば、支持部10をX軸上で直線的に水平移動させることが
可能になる。
The above description is about the horizontal movement of the support portion 10 with respect to the Y-axis by the output of either the pressure sensor YP1 or YP2. In the intensifying device of FIG. 1, the horizontal movement with respect to the X-axis direction is the X-axis. The output of sensors XP1 and XP2 allows motor 5
Is rotated clockwise or counterclockwise. Here, since the motor 5 about the X axis merely pivots the bracket-shaped casing 3 on the column 4, the support portion 10 cannot perform linear movement in the X axis direction only by this operation. However, if the sliding movement about the Y-axis is added to the turning of the machine 3 on the support column 4, the supporting portion 10 can be linearly moved horizontally on the X-axis.

【0024】次に、本発明では、図1の補力装置を自動
ロボットとして作動させるため、一例として図9に示す
制御系を図1の補力装置に搭載したので、次にこの制御
系について説明する。
Next, in the present invention, in order to operate the power assisting device of FIG. 1 as an automatic robot, the control system shown in FIG. 9 is mounted on the power assisting device of FIG. 1 as an example. explain.

【0025】図1に示した補力装置は、これを手動操作
する場合には、少なくとも巻上機構12のモ−タ12cをハ
ンドル12bの手動操作により駆動制御する一方、他のモ
−タ5,6',9は電源を投入しないか、又ははクラッチ
を切って、自由に旋回できる状態におかれている。この
場合において、他の各モ−タ5,6',9を手動操作で駆
動制御できるようにしておくことは任意であるが、いず
れにしても、図1に示した補力装置は手動操作タイプの
補力装置として用いることができる。
In the intensifying device shown in FIG. 1, when manually operating the intensifying device, at least the motor 12c of the hoisting mechanism 12 is driven and controlled by manually operating the handle 12b, while the other motor 5 is operated. , 6 ', 9 are in a state in which they can be freely turned with the power not turned on or with the clutch disengaged. In this case, it is optional to drive and control the other motors 5, 6 ', 9 manually, but in any case, the intensifier shown in FIG. 1 is manually operated. It can be used as a type of intensifier.

【0026】一方、図1の補力装置を自動ロボットとし
て作動させるため、本発明ではア−ム機構A'の旋回軸V1
のモ−タ5、及び、水平スライダ61と垂直スライド部材
8に対し、夫々に、エンコ−ダ等の角度検出器による角
度センサ13と距離検出器による距離センサ14',15を設
け、巻上機構12のモ−タ12cと水平スライダ61のモ−タ
6'、及び、モ−タ5に対する駆動制御のための制御系を
構成する。なお、16は支持部10の旋回角検出用のセンサ
である。
On the other hand, in order to operate the intensifying device of FIG. 1 as an automatic robot, in the present invention, the turning axis V1 of the arm mechanism A'is used.
The motor 5 and the horizontal slider 61 and the vertical slide member 8 are provided with an angle sensor 13 by an angle detector such as an encoder and distance sensors 14 ', 15 by a distance detector, respectively. Motor 12c of mechanism 12 and motor of horizontal slider 61
A control system for driving control of 6'and the motor 5 is constructed. Reference numeral 16 is a sensor for detecting the turning angle of the support portion 10.

【0027】図9において、センサ13,14',15は、一
例として、図1に示した第1,第2ア−ム1,2が図1
に示す姿勢にあり、かつ、支持部10が図1,図7に示す
向きにあるときを夫々の軸の原点とし、各可動部分をそ
れらの原点位置から旋回、又は、移動をさせるとき、そ
の旋回角又は移動量を、常時、例えば、パルス信号によ
り検出できるように設けられている。
In FIG. 9, the sensors 13, 14 'and 15 are, for example, the first and second arms 1 and 2 shown in FIG.
When the support portion 10 is in the posture shown in Fig. 1 and the orientation shown in Figs. 1 and 7 is the origin of each axis, and when moving or moving each movable part from their origin position, The turning angle or the movement amount is provided so that the turning angle or the movement amount can always be detected by, for example, a pulse signal.

【0028】上記の各センサ13,14',15,16の検出信
号は、ア−ム機構A',水平スライダ61,垂直スライド部
材8,支持部10に対する旋回方向,旋回角度、及び、ス
ライド方向、スライド量の指令値を形成するために、或
は、指令値に対するフィ−ドバック信号を形成するため
に使用する。以下にセンサ13,14',15,16の信号の利
用態様について図9の制御系統図により説明する。例え
ば、モ−タ5,6',9と、このモ−タ5,6',9により
旋回又はスライドさせられるア−ム機構A'とスライダ61
及び支持部10の旋回角を、夫々検出するための各センサ
13,14',16、並びに、垂直スライド部材8の移動をさ
せるモ−タ12cとその移動量を検出する距離センサ15と
の関係は、図9の制御系において一例として次のように
構成されている。
The detection signals of the sensors 13, 14 ', 15 and 16 are the arm mechanism A', the horizontal slider 61, the vertical slide member 8, the turning direction, the turning angle, and the sliding direction with respect to the supporting portion 10. , To form a command value for the slide amount or to form a feedback signal for the command value. Below, the manner of utilizing the signals of the sensors 13, 14 ', 15, 16 will be explained with reference to the control system diagram of FIG. For example, the motors 5, 6 ', 9 and the arm mechanism A'and the slider 61 which are swung or slid by the motors 5, 6', 9 are shown.
And each sensor for detecting the turning angle of the support portion 10, respectively.
The relationship between 13, 14 ', 16 and the motor 12c for moving the vertical slide member 8 and the distance sensor 15 for detecting the amount of movement is configured as follows in the control system of FIG. 9 as an example. ing.

【0029】即ち、センサ15の出力信号は切換部15aを
経由して、指令値設定部17a又は現在値検出部17bに供給
されるように形成されている。一方、前記設定部17aと
検出部17bの数値デ−タは、まず設定部17aのデ−タが演
算部18に一旦記憶されると同時にそこを経由して制御部
19に供給され、例えば、サ−ボアンプ20によりモ−タ12
cを駆動させる。このモ−タ12cの駆動時、センサ15によ
り検出された検出部17bの数値デ−タが演算部18におい
て前記設定部17aからのデ−タと比較演算され、その演
算値によって前記制御部19の出力がコントロ−ルされサ
−ボアンプ20を経てモ−タ12cが停止制御される。
That is, the output signal of the sensor 15 is formed so as to be supplied to the command value setting section 17a or the current value detection section 17b via the switching section 15a. On the other hand, the numerical data of the setting unit 17a and the detection unit 17b are first stored in the arithmetic unit 18 at the same time as the data of the setting unit 17a are temporarily stored in the control unit.
19 and is supplied to the motor 12 by the servo amplifier 20, for example.
drive c. When the motor 12c is driven, the numerical data of the detection unit 17b detected by the sensor 15 is compared and calculated with the data from the setting unit 17a in the calculation unit 18, and the control unit 19 is operated by the calculated value. Output is controlled and the motor 12c is stopped and controlled via the servo amplifier 20.

【0030】上記以外の各モ−タ5,6',9、及び、各
センサ13,14,16についても、上記と同様の構成であ
る。13a,14a,16aは切換回路、21a,25a,29aは指令値
設定部、21b,25b,29bは現在値検出部、22,26,30は
演算部、23,27,31は制御部、24,28,32はサ−ボアン
プである。なお、33は各制御部19,23,27,31に対し
て、その作動順序を設定する作動順序切換シ−ケンス制
御部である。各モ−タ5,6',9,12cに対する作動順
序は予め任意に設定することができ、後からの変更も可
能である。また、各指令設定部17a,21a,25a,29aへの
設定値の入力は、デジスイッチ等の入力手段34により移
動又は旋回方向と数値デ−タを直接入力できるようにし
てもよい。
The motors 5, 6 ', 9 and the sensors 13, 14, 16 other than the above have the same configuration as the above. 13a, 14a and 16a are switching circuits, 21a, 25a and 29a are command value setting parts, 21b, 25b and 29b are present value detecting parts, 22, 26 and 30 are calculating parts, 23, 27 and 31 are controlling parts, 24 , 28 and 32 are servo amplifiers. Reference numeral 33 is an operation sequence switching sequence control unit for setting the operation sequence for each of the control units 19, 23, 27 and 31. The operation sequence for each motor 5, 6 ', 9, 12c can be set in advance arbitrarily and can be changed later. Further, as for the input of the set values to the respective command setting sections 17a, 21a, 25a, 29a, the moving or turning direction and the numerical data may be directly inputted by the input means 34 such as a digital switch.

【0031】上記の各モ−タ5,6',9,12cに対し、
一例として図9に示す駆動制御系を具備した本発明の協
調作業ロボットは、手動操作と自動操作を任意に選択的
に行うことができるので、次にこの点について説明す
る。
For each of the above motors 5, 6 ', 9, 12c,
As an example, the cooperative work robot of the present invention including the drive control system shown in FIG. 9 can selectively perform manual operation and automatic operation. Therefore, this point will be described below.

【0032】手動操作においては、例えば、モ−タ5,
6',9を起動させず、又は、前記モ−タ5,6',9の停
止状態または起動状態でクラッチ(図示せず)を切り、
ア−ム機構A'の姿勢変形、つまりスライダ61のスライド
と旋回、及び、荷重の支持部10の旋回は人手により自由
に実行できるようにしておき、モ−タ12cに対する作動
指令のみを、操作ハンドル12b、又は、図示しない手許
の操作スイッチ等により行うことができるようにする。
In the manual operation, for example, the motor 5,
6 ', 9 is not started, or the clutch (not shown) is disengaged when the motors 5, 6', 9 are stopped or started,
The posture deformation of the arm mechanism A ', that is, the sliding and swinging of the slider 61 and the swinging of the load supporting portion 10 are manually performed, and only the operation command for the motor 12c is operated. The operation can be performed by the handle 12b or a manual operation switch (not shown).

【0033】この構成により、ア−ム機構A'は従来公知
の手動操作型の補力装置と同様に、支持部10のフック10
aに吊下支持した荷重を、モ−タ12cの正方向又は逆方向
回転によって所望の高さに上下移動させて吊下保持し、
この高さの状態において、ア−ム機構A'を支柱4の上で
人手により旋回させたり、支持部10をその場で旋回させ
て、荷重を所望の水平面上の位置に人手によって位置付
けることができる。なお、この手動操作において、上記
ア−ム機構A'を旋回させるためモ−タ5、或は、スライ
ダ61のモ−タ6'を手動スイッチ(図示せず)等により作
動させるように構成したり、先に図1,図6,図7,図
8により説明した実施例の態様のように構成することは
任意である。
With this configuration, the arm mechanism A'has the hook 10 of the supporting portion 10 in the same manner as the conventionally known manually operated assisting device.
The load suspended and supported on a is vertically moved to a desired height by the forward or reverse rotation of the motor 12c, and is suspended and held,
At this height, the arm mechanism A'can be manually swiveled on the column 4 or the support 10 can be swung on the spot to manually position the load on a desired horizontal plane. it can. In this manual operation, the motor 5 for rotating the arm mechanism A'or the motor 6'of the slider 61 is operated by a manual switch (not shown) or the like. Alternatively, the configuration of the embodiment described above with reference to FIGS. 1, 6, 7, and 8 is arbitrary.

【0034】他方、上記ア−ム機構A'を自動ロボットと
して作動させるには、一例として次のようにすることが
できる。まず、各センサ13〜16を始めとして各モ−タ
5,6',9,12cに対する制御系を作動可能の状態にす
る。ここで、上記各モ−タ5,6',9,12cのクラッチ
を切った状態か、又は、クラッチをつないで手動スイッ
チ等による各モ−タの作動により、夫々の可動部分であ
るア−ム機構A',スライダ61,支持部10を、夫々の原点
から実際にスライド又は旋回させ、これにより各センサ
13〜16によって検出されるスライド距離や旋回角度を指
令値として、夫々の設定部17a,21a,25a,29aに設定し
記憶させる。
On the other hand, in order to operate the arm mechanism A'as an automatic robot, the following can be taken as an example. First, the control system for each of the motors 5, 6 ', 9, 12c including the sensors 13-16 is made operable. Here, each of the motors 5, 6 ', 9 and 12c is in a state where the clutch is disengaged, or when the clutch is engaged and each motor is operated by a manual switch or the like, each movable part is an arm. The frame mechanism A ′, the slider 61, and the support portion 10 are actually slid or swung from their respective origins.
The slide distance and the turning angle detected by 13 to 16 are set and stored in the respective setting units 17a, 21a, 25a and 29a as command values.

【0035】上記のようにして水平スライダ61',水平
スライド部材8、ア−ム機構A',支持部10に対するスラ
イド量又は旋回角の設定が終れば、各モ−タ12c,5,
6',9の作動順序をそのシ−ケンス制御部33に設定する
ことにより、各モ−タ12c,5,6',9の夫々の制御部1
9,23,27,31に作動指令信号が供給され、これらの各
モ−タ12c,5,6',9が前記で設定された作動順序並
びに夫々の指令値によって、夫々に駆動されるのであ
る。各モ−タ12c,5,6',9が、順に又は同時に、駆
動されることによる前記の水平スライダ61,垂直スライ
ド部材8、ア−ム機構A'、支持部10の現在移動位置や現
在旋回角は、各センサ13,14',15,16により夫々に検
出されて各演算部18,22,26,30に供給されて先の指令
値と比較され、例えば夫々の指令値がゼロになることに
より、夫々のモ−タ5,6',9,12cが順に停止させら
れ、支持部10を所望位置に所望の向きで自動位置決めす
るのである。このような自動位置決めのあと、例えば所
定時間の経過、又は、次の指令値などによって、各可動
部分を当初の原点に戻したり、支持部10の次の位置決め
のための動作を前記可動部分に行わせる。
When the setting of the slide amount or the turning angle with respect to the horizontal slider 61 ', the horizontal slide member 8, the arm mechanism A', and the supporting portion 10 is completed as described above, the respective motors 12c, 5, 12c.
By setting the sequence of operation of 6'and 9 in the sequence control unit 33, the control units 1 of the respective motors 12c, 5, 6'and 9 are set.
An operation command signal is supplied to 9, 23, 27, 31 and each of these motors 12c, 5, 6 ', 9 is driven in accordance with the operation sequence and the respective command values set in the above. is there. The respective motors 12c, 5, 6 ', 9 are driven in sequence or at the same time so that the horizontal slider 61, the vertical slide member 8, the arm mechanism A', and the current movement position or current of the support portion 10 can be obtained. The turning angle is detected by each sensor 13, 14 ′, 15, 16 and supplied to each computing unit 18, 22, 26, 30 and compared with the previous command value, for example, each command value becomes zero. By doing so, the respective motors 5, 6 ', 9, 12c are stopped in order, and the supporting portion 10 is automatically positioned at a desired position in a desired direction. After such automatic positioning, for example, a predetermined time has elapsed, or by the following command value, each movable part is returned to the original origin, or the operation for the next positioning of the support part 10 is performed on the movable part. Let it be done.

【0036】上記の自動ロボットとしての作動の一例
は、ア−ム機構A',支持部10,スライダ61,スライド部
材8の各駆動源となる各モ−タ5,6',9,12cに対す
る制御指令となる指令値の設定を、手動操作による動作
時に各センサ13〜16に検出される旋回角,スライド量の
検出値によって行ったが、本発明ではこれらの数値を入
力手段34から各指令値の設定部17a,21a,25a,29aに、
夫々数値デ−タで入力することもできるので、そのよう
にしてもよい。
An example of the operation as the above-mentioned automatic robot is for the motors 5, 6 ', 9, 12c which are the driving sources for the arm mechanism A', the support portion 10, the slider 61, and the slide member 8. The command value to be the control command is set by the detected values of the turning angle and the slide amount detected by the sensors 13 to 16 during the operation by the manual operation, but in the present invention, these numerical values are input from the input means 34 to the respective commands. In the value setting parts 17a, 21a, 25a, 29a,
Since it is possible to input the respective numerical data, it is possible to do so.

【0037】このような指令値の設定方法をとると、モ
−タ12cを除く各モ−タ5,6',9を停止させたり、或
は、駆動状態のままクラッチ等の作用で駆動対象から切
離した状態において、本発明ロボットを手動操作によっ
て補力装置として作動させ、この手動操作に引きつづ
き、所定のスライド地点乃至は旋回角以降のスライドや
旋回動作を、予め設定した指令値によって駆動させるよ
うにすることができる。つまり、手動操作の補力装置と
設定された指令値によって自動的に作動するロボットと
しての動作を、時系列上又は各軸における全移動距離の
上において適宜順序で組合せ協調させた形で行わせるこ
とができることとなる。
If such a command value setting method is adopted, the motors 5, 6 ', 9 other than the motor 12c are stopped, or the object to be driven is actuated by the action of a clutch or the like in the driving state. In a state where the robot of the present invention is separated from the above, the robot of the present invention is operated as a supplementary device by a manual operation, and following this manual operation, a slide or a turning operation after a predetermined slide point or a turning angle is driven by a preset command value. Can be allowed to. That is, the operation as a robot that automatically operates according to the manually operated intensifier and the set command value is performed in a time-series manner or on the total movement distance of each axis in an appropriate order in a combined and coordinated manner. It will be possible.

【0038】つまり、上記の手動操作による各モ−タ
5,6',9,12cに対する操作制御によって支持部10を
上下方向と、水平方向に移動,旋回させるとき、その移
動量や旋回角と、自動操作による前記支持部10の移動量
や旋回角とを、前記移動量や旋回角の設定部に予め設定
しておき、手動操作による移動,旋回と自動操作による
移動,旋回とを、前記設定した全移動量,全旋回角の中
で、連続して実行できるようにすることができる。
That is, when the support part 10 is moved and turned in the vertical direction and the horizontal direction by the operation control of the respective motors 5, 6 ', 9, 12c by the above-mentioned manual operation, the amount of movement and the turning angle are , The movement amount and the turning angle of the supporting portion 10 by the automatic operation are set in advance in the movement amount and the turning angle setting unit, and the movement by the manual operation, the turning and the movement by the automatic operation, the turning are described above. It is possible to continuously execute within the set total movement amount and all turning angles.

【0039】本発明の協調作業ロボットでは、各モ−タ
5,6',9,12cに対する回転,停止のための制御操作
を、手許の操作スイッチなどによって有線制御により行
うか、或は、電波等を利用した無線制御によって行うよ
うにすることは、任意である。
In the collaborative work robot of the present invention, the control operation for rotating and stopping each motor 5, 6 ', 9, 12c is performed by wire control using a manual operation switch, or by radio waves. It is arbitrary to perform the wireless control using the above.

【0040】上記実施例で説明したように、本発明装置
は手動操作して用いる補力装置機能と、支持部10を各移
動軸に関して予め移動方向,移動量を設定して移動させ
るようにした自動ロボット機能とを、夫々独立して機能
させることができるほか、上記の2つの機能を、時系列
上で、或は、各軸の移動距離の中で適宜組合せて機能さ
せることも可能であるから、次のような態様において使
用することができる。
As described in the above embodiment, the device of the present invention is designed so that the assisting device function is used by manual operation, and the support part 10 is moved by setting the moving direction and the moving amount in advance with respect to each moving axis. The automatic robot function can be independently operated, and the above two functions can be appropriately combined in time series or within the moving distance of each axis. Therefore, it can be used in the following modes.

【0041】即ち、支持部10の全可動範囲において、例
えば各軸の移動距離終端とその近傍を、いわばセ−フテ
ィ−ゾ−ンとして予め設定し、このセ−フティ−ゾ−ン
を除いた可動範囲において自動操作のための各軸移動距
離に関する設定値を設定して、上記荷重取扱装置を自動
操作により作動させるのである。この場合において、前
記自動操作により作動に入る前、及び、自動操作による
作動が終了したあとは、荷重取扱装置の支持部10は、上
記セ−フティ−ゾ−ンに位置し、及び、該ゾ−ンに戻る
ようにして設定するように、上記指令値の設定を行う。
そして、支持部10がセ−フティ−ゾ−ンに位置している
ときは、手動操作によって全可動範囲における支持部10
の移動を行わせることができるように設定するのであ
る。
That is, in the entire movable range of the supporting portion 10, for example, the end of the moving distance of each axis and its vicinity are preset as a safety zone, and this safety zone is excluded. The load handling device is automatically operated by setting a set value for each axial movement distance for automatic operation in the movable range. In this case, before starting the operation by the automatic operation and after the operation by the automatic operation is completed, the supporting portion 10 of the load handling device is located in the safety zone and the zone. Set the above command value so that it will be set so as to return to −.
When the support portion 10 is located in the safety zone, the support portion 10 in the entire movable range is manually operated.
It is set so that it can be moved.

【0042】支持部10に上記のような作動態様をとらせ
ることができる本発明装置は、一つの装置により、自動
操作によるパレタイジングマシン,ピッキングマシン,
ハンドリングマシン,平面自動倉庫のピッカ−などとし
て作動する自動ロボットとして機能させることができる
一方、そのような自動ロボットとして機能させていない
ときは、手動操作による補力装置として使用することが
できるようになる。
The apparatus of the present invention capable of causing the supporting portion 10 to take the above-mentioned operation mode is a palletizing machine by an automatic operation, a picking machine,
While it can function as an automatic robot that operates as a handling machine or a picker for a flat automatic warehouse, when it is not functioning as such an automatic robot, it can be used as a manual assisting device. Become.

【0043】次に、上述した本発明を図2のア−ム機構
Aによる補力装置に適用した例を、図2,図10〜図13に
より説明する。図2において、第1ア−ム部材1と第2
ア−ム部材2とは垂直軸V1を介して水平面内で折畳,伸
長可能に接続されている。第1ア−ム部材1の後端は、
短筒状の機筺3に固着され、該機筺3ごと垂直軸V2を介
して支柱4に旋回自在にマウントされている。各軸V1,
V2にはア−ム旋回用のモ−タ5,6がクラッチ等を介し
て離接自在に結合されている。
Next, an example in which the above-described present invention is applied to the assisting device by the arm mechanism A of FIG. 2 will be described with reference to FIGS. 2 and 10 to 13. In FIG. 2, the first arm member 1 and the second arm member 2
It is connected to the arm member 2 via a vertical axis V1 so as to be foldable and extendable in a horizontal plane. The rear end of the first arm member 1 is
It is fixed to a short tubular machine casing 3, and is mounted so as to be rotatable together with the machine casing 3 on a column 4 via a vertical axis V2. Each axis V1,
Motors 5 and 6 for arm rotation are connected to V2 via a clutch or the like so that they can be freely connected and disconnected.

【0044】第2ア−ム部材2の先端には、荷重支持部
10の上下移動を案内する垂直スライドガイド7が設けら
れ、該ガイド7に、断面が横向き凹形状をなす棒状の垂
直スライド部材8が上下スライド自在に装着されている
と共に、該部材8の下端に旋回用モ−タ9を介して荷重
の支持部10がフック10aを具えて設けられている。
At the tip of the second arm member 2, there is a load supporting portion.
A vertical slide guide 7 for guiding the vertical movement of 10 is provided, and a rod-shaped vertical slide member 8 having a laterally concave cross section is mounted on the guide 7 so as to be vertically slidable, and at the lower end of the member 8. A load supporting portion 10 is provided with a hook 10a via a turning motor 9.

【0045】上記スライド部材8の上,下動のための構
造は、一例として、次のように構成されている。即ち、
スライド部材8の下端に、先端を固着したテ−プ状又は
紐状の索部材11が第2ア−ム部材2の先端を経由して第
2ア−ム部材2の後端に設けた巻上機構12の巻胴12aに
巻取られており、従って、前記索部材11が巻上機構12の
巻胴12aに巻上げられたり、繰出されたりすることによ
り、上記スライド部材8は荷重の支持部10と一体に垂直
軸、つまりZ軸上で上,下動するのである。なお、12b
は索部材11の巻上げ,繰出し指令用の操作ハンドル、12
cは前記ハンドル12bの操作によって正,逆転する巻上胴
12aのモ−タである。
As an example, the structure for moving the slide member 8 up and down is constructed as follows. That is,
On the lower end of the slide member 8, a tape-shaped or string-shaped cord member 11 having its tip fixed is provided at the rear end of the second arm member 2 via the tip of the second arm member 2. Since the rope member 11 is wound around the winding drum 12a of the upper mechanism 12, and thus the rope member 11 is rolled up or fed out by the winding drum 12a of the winding mechanism 12, the slide member 8 supports the load. It moves up and down on the vertical axis, that is, the Z axis, together with 10. 12b
Is an operation handle for hoisting and unwinding the rope member 11, 12
c is a hoisting cylinder that is normally or reversely rotated by operating the handle 12b.
This is a 12a motor.

【0046】本発明を適用する図2に示した補力装置
は、これを手動操作する場合には、少なくとも巻上機構
12のモ−タ12cをハンドル12b手動操作により駆動制御す
る一方、他のモ−タ5,6、9は電源を投入しないか、
又は起動状態でクラッチを切って、自由に旋回できるよ
うにしておく。この場合、他の各モ−タ5,6,9を手
動操作で駆動制御できるようにしておいてもよい。いず
れにしても、図1に示した補力装置は手動操作タイプの
補力装置として用いられるものである。
The intensifying device shown in FIG. 2 to which the present invention is applied has at least a hoisting mechanism when the intensifying device is manually operated.
The 12 motors 12c are driven and controlled by the manual operation of the handle 12b, while the other motors 5, 6 and 9 are not turned on.
Alternatively, disengage the clutch in the activated state so that the player can freely turn. In this case, the other motors 5, 6 and 9 may be manually driven and controlled. In any case, the power assisting device shown in FIG. 1 is used as a manually operated power assisting device.

【0047】一方、図2の本発明を適用する補力装置を
自動ロボットとして作動させるため、本発明では各旋回
軸V1,V2のモ−タ5,6とスライド部材8に対し、夫々
に、角度センサ13,14と距離センサ15を設け、巻上機構
12のモ−タ12c、及び、各モ−タ5,6に対する駆動制
御のための制御系を構成する。なお、16は支持部10の旋
回角検出用のセンサである。この制御系の一例を図6に
より説明する。
On the other hand, in order to operate the intensifying device to which the present invention shown in FIG. 2 is applied as an automatic robot, in the present invention, the motors 5 and 6 of the respective pivots V1 and V2 and the slide member 8 are respectively A hoisting mechanism provided with angle sensors 13 and 14 and a distance sensor 15.
A control system for driving and controlling the 12 motors 12c and the respective motors 5 and 6 is configured. Reference numeral 16 is a sensor for detecting the turning angle of the support portion 10. An example of this control system will be described with reference to FIG.

【0048】図6において、センサ13,14,15は、一例
として、図1に示した第1,第2ア−ム1,2が図7に
示すように直角状をなした姿勢にあり、かつ、支持部10
が図示の向き,位置にあるときを夫々の軸の原点とし、
各可動部分をそれらの原点位置から旋回、又は、上下移
動をさせるとき、その旋回角又は移動量を、例えば、パ
ルス信号により検出できるようにしている。
In FIG. 6, the sensors 13, 14, 15 are, for example, in a posture in which the first and second arms 1 and 2 shown in FIG. 1 have a right angle shape as shown in FIG. And the support part 10
Is the origin of each axis when
When the movable parts are turned or moved up and down from their origin positions, the turning angle or the amount of movement can be detected by, for example, a pulse signal.

【0049】上記の各センサ13,14,15,16の検出信号
は、第1,第2ア−ム1,2,スライド部材8,支持部
10に対する旋回方向,旋回角、及び、スライド方向、ス
ライド量の指令値を形成するため、或は、指令値に対す
るフィ−ドバック信号を形成するために使用する。以下
にセンサ13,14,15,16の信号の利用態様について図13
の制御系統図により説明する。例えば、モ−タ5,6,
9と、このモ−タ5,6,9により旋回させられる第1
ア−ム1,第2ア−ム2,支持部10の旋回角を検出する
ための各センサ13,14,16、及び、スライド部材8の
上,下移動をさせるモ−タ12cとその移動量を検出する
距離センサ15との関係は、図13の制御系においては一例
として次のように構成されている。
The detection signals of the above-mentioned sensors 13, 14, 15, 16 are the first and second arms 1 and 2, the slide member 8, and the supporting portion.
It is used to form a command value of a turning direction, a turning angle, and a sliding direction and a sliding amount with respect to 10, or to form a feedback signal for the command value. The usage of the signals from the sensors 13, 14, 15 and 16 will be described below with reference to FIG.
The control system diagram will be described. For example, motors 5, 6,
9 and the first that can be turned by these motors 5, 6, 9
Sensors 13, 14, 16 for detecting the turning angle of the arm 1, the second arm 2, and the support portion 10, and a motor 12c for moving the slide member 8 up and down and its movement. The relationship with the distance sensor 15 that detects the amount is configured as follows in the control system of FIG. 13 as an example.

【0050】即ち、センサ15の出力信号は切換部15aを
経由して、指令値設定部17a又は現在値検出部17bに供給
されるように形成されている。一方、前記設定部17aと
検出部17bの数値デ−タは、まず設定部17aのデ−タが演
算部18に一旦記憶されると同時にそこを経由して制御部
19に供給され、例えば、サ−ボアンプ20によりモ−タ12
cを駆動させる。このモ−タ12cの駆動時、センサ15によ
り検出された検出部17bの数値デ−タが演算部18におい
て前記設定部17aからのデ−タと比較演算され、その演
算値によって前記制御部19の出力がコントロ−ルされサ
−ボアンプ20を経てモ−タ12cが停止制御される。
That is, the output signal of the sensor 15 is configured to be supplied to the command value setting unit 17a or the current value detection unit 17b via the switching unit 15a. On the other hand, the numerical data of the setting unit 17a and the detection unit 17b are first stored in the arithmetic unit 18 at the same time as the data of the setting unit 17a are temporarily stored in the control unit.
19 and is supplied to the motor 12 by the servo amplifier 20, for example.
drive c. When the motor 12c is driven, the numerical data of the detection unit 17b detected by the sensor 15 is compared and calculated with the data from the setting unit 17a in the calculation unit 18, and the control unit 19 is operated by the calculated value. Output is controlled and the motor 12c is stopped and controlled via the servo amplifier 20.

【0051】上記以外の各モ−タ5,6,9、及び、各
センサ13,14,16についても、上記と同様の構成であ
る。図13において、13a,14a,16aは切換回路、21a,25
a,29aは指令値設定部、21b,25b,29bは現在値検出
部、22,26,30は演算部、23,27,31は制御部、24,2
8,32はサ−ボアンプである。なお、33は各制御部19,2
3,27,31に対して、その作動順序を設定する作動順序
切換シ−ケンス制御部である。各モ−タ5,6,9,12
cに対する作動順序は予め任意に設定することができ、
後からの変更も可能である。また、各指令設定部17a,2
1a,25a,29aへの設定値の入力は、デジスイッチ等の入
力手段34により移動又は旋回方向と数値デ−タを直接入
力できるようにしてもよい。
The motors 5, 6, 9 and the sensors 13, 14, 16 other than the above also have the same construction as described above. In FIG. 13, 13a, 14a and 16a are switching circuits, and 21a and 25a.
a, 29a are command value setting parts, 21b, 25b, 29b are current value detecting parts, 22, 26, 30 are calculating parts, 23, 27, 31 are control parts, 24, 2
8 and 32 are servo amplifiers. In addition, 33 is each control unit 19, 2
It is an operation sequence switching sequence control unit for setting the operation sequence for 3, 27 and 31. Each motor 5, 6, 9, 12
The operating order for c can be set in advance arbitrarily,
It is possible to change it later. In addition, each command setting unit 17a, 2
The set values may be input to 1a, 25a and 29a by inputting the moving or turning direction and numerical data directly by the input means 34 such as a digital switch.

【0052】上記の各モ−タ5,6,9,12cに対し、
図13に示す駆動制御系を具備した本発明の協調作業ロボ
ットは、手動操作と自動操作を任意に選択的に行うこと
ができるので、次にこの点について説明する。
For each of the above motors 5, 6, 9, 12c,
The collaborative work robot of the present invention equipped with the drive control system shown in FIG. 13 can selectively perform manual operation and automatic operation. Therefore, this point will be described below.

【0053】手動操作においては、例えば、モ−タ5,
6,9を起動させず、又は、前記モ−タ5,6,9の起
動状態または停止状態でクラッチ(図示せず)を切り、
第1ア−ム1,第2ア−ム2,荷重の支持部10の旋回は
入手により自由に実行できるようにしておき、モ−タ12
cに対する作動指令のみを、操作ハンドル12b、又は、図
示しない手許の操作スイッチ等により行うことができる
ようにする。
In the manual operation, for example, the motor 5,
6 or 9 is not started, or the clutch (not shown) is disengaged when the motors 5, 6 and 9 are started or stopped.
The rotation of the first arm 1, the second arm 2, and the supporting portion 10 for the load can be freely performed by obtaining the motor 12.
Only the operation command for c can be issued by the operation handle 12b or a manual operation switch (not shown).

【0054】この構成により、ア−ム機構Aは従来公知
の手動操作型の補力装置と同様に、支持部10に吊下支持
した荷重を、モ−タ12cの正方向又は逆方向回転によっ
て所望の高さに上下でスライドさせて吊下保持し、この
高さの状態において、第1ア−ム1と第2ア−ム2とを
人手により旋回させたり、支持部10をその場で旋回させ
て、荷重を所望の水平面上の位置に人手によって位置付
けることができる。なお、この手動操作において、上記
ア−ム機構Aにおける第1ア−ム1,第2ア−ム2を旋
回させるためモ−タ5,6を手動スイッチ(図示せず)
等により作動させるよう構成することは任意である。
With this configuration, the arm mechanism A, like the conventionally known manually operated intensifier, applies the load suspended and supported by the support portion 10 by rotating the motor 12c in the forward or reverse direction. It is slid up and down to a desired height and held under suspension. At this height, the first arm 1 and the second arm 2 are manually swung, and the support portion 10 is put on the spot. The load can be pivoted to manually position the load at a desired horizontal position. In this manual operation, the motors 5 and 6 for turning the first arm 1 and the second arm 2 in the arm mechanism A are manually switched (not shown).
It is optional to be configured to operate by means such as.

【0055】他方、上記ア−ム機構Aを自動ロボットと
して作動させるには、一例として次のようにすることが
できる。まず、各センサ13〜16を始めとして各モ−タ
5,6,9,12cに対する制御系を作動可能の状態にす
る。ここで、上記各モ−タ5,6,9,12cのクラッチ
を切った状態か、又は、クラッチをつないで手動スイッ
チ等による各モ−タの作動により、夫々の可動部分であ
る第1ア−ム1,第2ア−ム2,支持部10を、夫々の原
点から実際にスライド又は旋回させたい量又は角度だけ
作動させ、これによりセンサ13〜16によって検出される
スライド距離や旋回角度を指令値として、夫々の設定部
17a,21a,25a,29aに設定し記憶させる。
On the other hand, in order to operate the arm mechanism A as an automatic robot, the following can be given as an example. First, the control system for each of the motors 5, 6, 9 and 12c including the sensors 13 to 16 is made operable. Here, the first parts, which are the movable parts of the respective motors 5, 6, 9 and 12c, which are movable parts, are operated by disengaging the clutches, or by engaging the clutches and operating the respective motors by a manual switch or the like. -The arm 1, the second arm 2, and the supporting portion 10 are operated from the respective origins by the amounts or angles at which they are actually to be slid or swung, so that the sliding distance or swivel angle detected by the sensors 13 to 16 can be determined. As a command value, each setting section
Set to 17a, 21a, 25a, 29a and store.

【0056】上記のようにしてスライド部材8、ア−ム
1,2、支持部10に対するスライド量又は旋回角の設定
が終れば、各モ−タ12c,5,6,9の作動順序をその
シ−ケンス制御部33に設定することにより、各モ−タ12
c,5,6,9の夫々の制御部19,23,27,31に作動指
令信号が供給され、これらの各モ−タ12c,5,6,9
が前記で設定された作動順序並びに夫々の指令値によっ
て、夫々に駆動されるのである。各モ−タ12c,5,
6,9が、順に又は同時に、駆動されることによる前記
各スライド部材8、ア−ム1,2、支持部10の現在移動
量や現在旋回角は、各センサ13,14,15,16により夫々
に検出されて各演算部18,22,26,30に供給されて先の
指令値と比較され、例えば夫々の指令値がゼロになるこ
とにより、夫々のモ−タ5,6,9,12cが順に停止さ
せられ、支持部10を所望位置に所望の向きで自動位置決
めするのである。このような自動位置決めのあと、例え
ば所定時間の経過、又は、次の指令値などによって、各
可動部分を上記原点に戻したり、支持部10の次の位置決
めのための動作を前記可動部分に行わせる。
After the slide amount, the arm 1, 2 and the supporting portion 10 have been set as described above for the slide amount or the turning angle, the order of operation of the motors 12c, 5, 6, 9 is changed. By setting the sequence control unit 33, each motor 12
The operation command signals are supplied to the respective control units 19, 23, 27, 31 of c, 5, 6, 9, and these motors 12c, 5, 6, 9 are respectively provided.
Are respectively driven according to the operation order and the respective command values set in the above. Each motor 12c, 5
The current movement amount and the current turning angle of each of the slide members 8, the arms 1 and 2, and the support portion 10 by driving 6 and 9 sequentially or simultaneously are determined by the sensors 13, 14, 15 and 16. Each of the motors 5, 6, 9, 9 is detected and supplied to each of the arithmetic units 18, 22, 26, 30 and compared with the previous command value. For example, when the respective command values become zero, the respective motors 5, 6, 9, The 12c are stopped in order, and the supporting part 10 is automatically positioned at a desired position in a desired direction. After such automatic positioning, each movable part is returned to the origin, or an operation for the next positioning of the support part 10 is performed on the movable part, for example, after a lapse of a predetermined time or the next command value. Let

【0057】上記の自動ロボットとしての作動は、第
1,第2ア−ム1,2、支持部10、スライド部材8の各
駆動源となる各モ−タ5,6,9,12cに対する制御指
令となる指令値の設定を、手動操作による動作時に各セ
ンサ13〜16に検出される旋回角,スライド量の検出値に
よって行ったが、本発明ではこれらの数値を入力手段34
から各指令設定部17a,21a,25a,29aに、夫々数値デ−
タで入力することもできるので、そのようにしてもよ
い。
The operation as the above-mentioned automatic robot is performed by controlling the motors 5, 6, 9 and 12c which are drive sources of the first and second arms 1 and 2, the support portion 10 and the slide member 8. Although the command value to be the command is set by the detected values of the turning angle and the slide amount detected by the sensors 13 to 16 during the operation by the manual operation, in the present invention, these numerical values are input means 34.
From the command setting section 17a, 21a, 25a, 29a to the respective numerical data
It is also possible to do so, since it is possible to input it with the keypad.

【0058】このような指令値の設定方法をとると、モ
−タ12cを除く各モ−タ5,6,9を停止させたり、或
は、駆動状態のままクラッチ等の作用で駆動対象から切
離した状態において、本発明ロボットを手動操作によっ
て補力装置として作動させ、この手動操作に引きつづ
き、所定のスライド地点乃至は旋回角以降のスライドや
旋回動作を、予め設定した指令値によって駆動させるよ
うにすることができる。つまり、手動操作の補力装置と
指令値によって自動的に作動するのロボットとしての動
作を、連続的に併用して協調させた形で行わせることが
できることとなる。
When such a command value setting method is adopted, the motors 5, 6 and 9 except the motor 12c are stopped, or the object to be driven is actuated by the action of a clutch or the like in the driving state. In the separated state, the robot of the present invention is manually operated as an intensifying device, and following this manual operation, a slide or a turning operation after a predetermined slide point or a turning angle is driven by a preset command value. You can In other words, it is possible to continuously use the assisting device of the manual operation and the operation of the robot that automatically operates according to the command value in a coordinated manner.

【0059】本発明の協調作業ロボットでは、各モ−タ
5,6,9,12cに対する回転,停止の制御を、手許の
操作スイッチなどによって有線制御により行うようにし
たり、或は、電波等を利用した無線制御によって行うよ
うにすることは、任意である。
In the collaborative work robot of the present invention, control of rotation and stop for each motor 5, 6, 9, 12c may be carried out by wire control by means of a manual operation switch, or radio waves may be transmitted. It is optional to perform the wireless control used.

【0060】次に、本発明では、図2の補力装置に対す
る実施例における荷重の支持部10を水平方向に移動させ
るとき、前記支持部10に人手により加える水平方向の付
勢力を歪ゲ−ジや圧力センサ等のセンサで検出するよう
にし、この検出信号により、水平方向の移動の駆動源と
なるモ−タ5又は6を駆動制御する。この点について図
10,図11,図12により説明する。
Next, in the present invention, when the load supporting portion 10 in the embodiment for the intensifying device of FIG. 2 is moved in the horizontal direction, the horizontal biasing force applied to the supporting portion 10 by hand is distorted. It is detected by a sensor such as a pressure sensor or a pressure sensor, and the motor 5 or 6 serving as a drive source for the horizontal movement is drive-controlled by this detection signal. Figure about this point
This will be described with reference to FIGS. 10, 11 and 12.

【0061】例えば、図10,図11に示すように、第2ア
−ム部材2の先端と荷重の支持部10の接続部に、ア−ム
機構Aを平面からみて、仮想線LをX軸とする直交座標
を設定し、この座標上の原点、即ち、支持部10の中心軸
(Z軸)を原点としてY軸の+,−の側、X軸の+,−
の側に夫々圧力センサYP1,YP2、XP1,XP2を設ける。そ
して、一例として、荷重の支持部10がY軸の+側に付勢
されると、圧力センサYP1がこれを検出し、図7におけ
るモ−タ5を時計方向、モ−タ6を反時計方向に、互に
逆転させて支持部10をY軸の+側に移動させる。また、
前記による移動後の位置において、前とは逆にY軸の−
側に付勢させると、センサYP2がその検出信号を出力す
るので、前記モ−タ5,6は前記とは逆方向で互に逆転
させて支持部10をY軸の一側に水平移動させるようにで
きるのである。
For example, as shown in FIGS. 10 and 11, at the connecting portion between the tip of the second arm member 2 and the load supporting portion 10, the phantom line L is indicated by X when the arm mechanism A is viewed from the plane. An orthogonal coordinate as an axis is set, and the origin on this coordinate, that is, the central axis (Z axis) of the support portion 10 is the origin, the + and-sides of the Y axis and the + and-of the X axis.
Pressure sensors YP1, YP2, XP1 and XP2 are installed on the respective sides. Then, as an example, when the load supporting portion 10 is biased to the + side of the Y axis, the pressure sensor YP1 detects this, and the motor 5 in FIG. 7 is rotated clockwise, and the motor 6 is rotated counterclockwise. In the opposite direction, the support portions 10 are moved to the + side of the Y axis by reversing each other. Also,
At the position after the above movement, the Y-axis is
When it is urged to the side, the sensor YP2 outputs its detection signal, so that the motors 5 and 6 are reversed in the opposite directions to move the support portion 10 horizontally to one side of the Y axis. You can do that.

【0062】同様に、荷重の支持部10にX軸の+方向又
は一方向に向う付勢される力が加えられると、X軸上の
圧力センサXP1又はXP2が上記の力が付勢された方向を検
出してモ−タ5を正転又は逆転させると共にモ−タ6を
逆転又は正転させ、支持部10をX軸の+側又は−側に水
平移動させるのである。上記の支持部10の水平移動にお
いて、モ−タ5又は6の回転を止める、つまり、支持部
10の水平方向での移動を止めるには、一例として支持部
10に加えている力を取除けば、いずれのセンサにも検出
信号が生じないので、モ−タ5,6の回転は止まる。
Similarly, when a biasing force is applied to the load supporting portion 10 in the + direction or one direction of the X axis, the above-mentioned force is applied to the pressure sensor XP1 or XP2 on the X axis. The direction is detected and the motor 5 is normally or reversely rotated, and the motor 6 is reversely or normally rotated to horizontally move the support portion 10 to the + or − side of the X axis. In the horizontal movement of the support portion 10, the rotation of the motor 5 or 6 is stopped, that is, the support portion
As an example, to stop the horizontal movement of 10,
If the force applied to 10 is removed, no detection signal is generated in any of the sensors, so the motors 5 and 6 stop rotating.

【0063】次に、上記の水平移動の指令信号を形成す
るための4個のセンサYP1,YP2,XP1,XP2における検出
信号とモ−タ5,6の回転速度,回転方向,回転角との
関係について、図12の制御系により説明する。
Next, the detection signals from the four sensors YP1, YP2, XP1 and XP2 for forming the above-mentioned horizontal movement command signal and the rotation speed, rotation direction and rotation angle of the motors 5 and 6 are shown. The relationship will be described with reference to the control system in FIG.

【0064】各センサYP1,YP2,XP1,XP2のいずれかに
信号が形成されたかは、X,Y各軸の判別部51,52によ
り検出される。各軸の判別部51,52からの信号はモ−タ
の回転方向判別と回転方向指令の信号を形成する方向判
別指令部53に供給される。
Whether the signal is formed in any of the sensors YP1, YP2, XP1 and XP2 is detected by the discriminating sections 51 and 52 for the X and Y axes. The signals from the discriminating units 51 and 52 of the respective axes are supplied to a direction discriminating command unit 53 which forms a signal for discriminating the rotational direction of the motor and a rotational direction command.

【0065】一方、上記の判別指令部53には、角度セン
サ13,14からモ−タ5,6により旋回させられる第1ア
−ム1と第2ア−ム2の現在角度(原点からの角度)を
示す信号が供給されるように形成されているので、上記
の方向判別指令部53では、各モ−タ5,6について、夫
々にその回転方向とその方向での回転速度指令の信号
が、原点からみた上記現在角度と速度基準値を基準にし
て形成される。54,55は、そのための演算部、56,57は
各モ−タ5,6に関しての現在角度検出部である。
On the other hand, the discrimination command section 53 has the present angles (from the origin) of the first arm 1 and the second arm 2 which are swung by the motors 5 and 6 from the angle sensors 13 and 14, respectively. Since the signal indicating the angle is supplied, the direction discriminating command section 53 described above outputs a signal of a rotational speed command in each of the motors 5 and 6 and a rotational speed command in that direction. Is formed on the basis of the current angle as viewed from the origin and the speed reference value. Reference numerals 54 and 55 are arithmetic units for that purpose, and 56 and 57 are present angle detection units for the respective motors 5 and 6.

【0066】58,59は回転指令信号の形成部で、この実
施例では各ア−ム1,2に予め旋回限度角が設定されて
いるので、その限度角を基準にして、前記演算部54,55
から出力される旋回角度と回転速度の指令信号を、各モ
−タ5,6の回転指令信号に形成する。各モ−タ5,6
は、回転指令信号形成部58,59に前記いずれかのセンサ
YP1〜YP2から検出出力が入力されている限り、上記回転
指令(旋回角と速度)信号を基にした制御信号により、
ア−ム1,2の旋回限度まで回転する。センサYP1〜XP2
のいずれからも出力がなければ停止する。従って、ア−
ム1,2の旋回限度の手前でモ−タ5,6を停めるに
は、支持部10に対し平行移動させたい方向に付勢してい
る力を加えるのを止めればよい。
Reference numerals 58 and 59 are rotation command signal forming portions. In this embodiment, since the turning limit angle is set in advance in each of the arms 1 and 2, the calculating portion 54 uses the limit angle as a reference. , 55
The command signals of the turning angle and the rotation speed output from the motor are formed into the rotation command signals of the motors 5 and 6. Each motor 5,6
Is the rotation command signal forming unit 58 or 59,
As long as the detection output is input from YP1 to YP2, the control signal based on the above rotation command (turning angle and speed) signal
Rotate to the turning limit of the arms 1 and 2. Sensor YP1 to XP2
If there is no output from any of the above, it will stop. Therefore,
In order to stop the motors 5 and 6 before the turning limit of the arms 1 and 2, it is sufficient to stop applying the force for urging the support portion 10 in the direction in which the motors 5 and 6 are to be moved in parallel.

【0067】上記の図12の制御系において、ア−ム1,
2の旋回限度角を設定しないでモ−タ5,6を制御する
ようにしてもよい。このようにすると、支持部10におい
ていずれかのセンサYP1〜XP2に検出信号がなくなるまで
モ−タ5又は6は、上記の制御アルゴリズムにより、い
ずれかのセンサYP1〜XP2に検出される信号によって回転
をつづけることとなる。
In the control system shown in FIG. 12, the arm 1,
The motors 5 and 6 may be controlled without setting the turning limit angle of 2. By doing so, the motor 5 or 6 rotates according to the signal detected by any of the sensors YP1 to XP2 by the above control algorithm until the detection signal of any of the sensors YP1 to XP2 on the support unit 10 disappears. Will continue.

【0068】本発明は、上述の図1及び図2に示した補
力装置に適用した夫々の制御内容を、図3〜図5に示し
た補力装置にも、ほとんどそのまま適用することができ
る。以下、図3〜図5の補力装置の構造の概略について
説明する。以下の説明において、図1,図2と同一符号
は同一部材を指すものとする。
The present invention can be applied to the intensifiers shown in FIGS. 3 to 5 almost as it is, the respective control contents applied to the intensifiers shown in FIGS. 1 and 2. . Hereinafter, the outline of the structure of the intensifier of FIGS. 3 to 5 will be described. In the following description, the same symbols as those in FIGS. 1 and 2 indicate the same members.

【0069】まず、図3の補力装置は、支柱4の上に筒
状ブラケットによる機筺3を回転自在に載架し、この機
筺3がモ−タ5により回転自在である点は、先の実施例
と同様である。前記機筺3には、平面内で平行な2本の
ア−ム1'がそれらの基端部において水平な姿勢で取付け
られている。上記2本のア−ム1',1'の上面はラック等
によるガイド面6'g,6'gに形成されており、このガイド
面6'gに、転輪6'fを下面側に設け、当該転輪6'fが前記
ガイド面6'gに支持案内される台車状のスライダ61'が載
架されている。
First, in the intensifying device shown in FIG. 3, the machine casing 3 having a tubular bracket is rotatably mounted on the support column 4, and the machine casing 3 is rotatable by the motor 5. It is similar to the previous embodiment. Two arms 1'which are parallel to each other in a plane are attached to the machine 3 in a horizontal posture at their base ends. The upper surfaces of the two arms 1 ', 1'are formed on guide surfaces 6'g, 6'g by a rack or the like, and the rolling wheels 6'f are arranged on the lower surface side of the guide surfaces 6'g. A trolley-like slider 61 ′ is provided on which the wheel 6 ′ f is supported and guided by the guide surface 6 ′ g.

【0070】上記スライダ61'には、そのほぼ央部に垂
直スライドガイド7が貫通して設けられていると共に、
このガイド7に垂直スライド部材8が挿装されている。
また、上記スライダ61'には巻上機構12が取付けられ、
その索体11が前記スライド部材8を経由して、このスラ
イド部材8の下端に設けられた支持部10(図3には表わ
れず)に結合されている。従って、垂直スライド部材8
が巻上機構12のモ−タ12cの作動によって索体11を介し
てガイド7に沿って上下移動し、この結果、支持部10が
上下移動可能である点は、上記2つの例と同様である。
The slider 61 'is provided with a vertical slide guide 7 penetrating almost the center thereof, and
A vertical slide member 8 is inserted in the guide 7.
Further, the hoisting mechanism 12 is attached to the slider 61 ',
The cord 11 is connected to the support portion 10 (not shown in FIG. 3) provided at the lower end of the slide member 8 via the slide member 8. Therefore, the vertical slide member 8
Is vertically moved along the guide 7 via the rope 11 by the operation of the motor 12c of the hoisting mechanism 12, and as a result, the support portion 10 can be moved vertically as in the above two examples. is there.

【0071】上記スライダ61aは、ア−ム1'のガイド面
6'g上を前後動するため、モ−タ6',減速機(図示せ
ず)などによる駆動機構がこのスライダ61'の転輪6'fに
連結されて設けられている。これによって、前記スライ
ダ61'はア−ム1'の長さ方向に前後移動可能になる。
The slider 61a is a guide surface for the arm 1 '.
In order to move back and forth on 6'g, a drive mechanism such as a motor 6 ', a speed reducer (not shown), etc. is connected to the wheel 6'f of the slider 61'. As a result, the slider 61 'can be moved back and forth in the longitudinal direction of the arm 1'.

【0072】従って、図3の補力装置でも、その支持部
10は、3個のモ−タ5,6',12cによって、上下動及び
水平面内での移動が可能であり、また、それゆえ、図
1,図2の補力装置により説明した制御アルゴリズムの
適用ができるのである。
Therefore, even in the intensifying device shown in FIG.
The 10 can be moved up and down and moved in the horizontal plane by three motors 5, 6 ', 12c, and therefore the control algorithm described by the intensifiers of FIGS. It can be applied.

【0073】図4の補力装置は、ア−ム1,2を主体と
してア−ム機構A"が形成される点で、図1の補力装置の
ア−ム機構に類似する。しかし、図4の装置では、第3
ア−ム1'と第4ア−ム2'との枢着部3Pが水平ガイド51に
支持案内され、第1ア−ム1後端が垂直ガイド7'に支持
案内されるように構成されている点で、図1の装置と異
なっている。
The intensifier of FIG. 4 is similar to the arm mechanism of the intensifier of FIG. 1 in that the arm mechanism A "is formed mainly of the arms 1 and 2. However, the intensifier of FIG. In the device of FIG. 4, the third
The pivot 3P of the arm 1'and the fourth arm 2'is supported and guided by the horizontal guide 51, and the rear end of the first arm 1 is supported and guided by the vertical guide 7 '. 1 is different from the device of FIG.

【0074】図4の装置では、ア−ム機構A"が上記2つ
のガイド7',51に支持案内されて姿勢を変形することに
より、支持部10が上下移動及び横方向移動することがで
きるので、これまでの例のように、垂直スライド部材8
は不要である。
In the apparatus shown in FIG. 4, the arm mechanism A "is supported and guided by the two guides 7'and 51 to change its posture, whereby the support portion 10 can move vertically and laterally. Therefore, as in the previous examples, the vertical slide member 8
Is unnecessary.

【0075】図5の補力装置は、図2に示した補力装置
におけるア−ム1',1'を、ガントリ−型のフレ−ム4Fの
上に移動可能に載架したものと等価である。従って、図
5において図2と同一符号は同一部材を示す。
The power assisting device of FIG. 5 is equivalent to the power assisting device shown in FIG. 2 in which the arms 1'and 1'are movably mounted on a gantry type frame 4F. Is. Therefore, in FIG. 5, the same reference numerals as those in FIG. 2 indicate the same members.

【0076】フレ−ム4Fの横桁4hに載架されるア−ム
1',1'と実質上同じである走行台車1Bには転輪1rを設
け、この転輪1rにモ−タ5',減速機(図5に表われず)
を連結して、前記台車1Bがフレ−ム4Fの横桁4hに沿って
水平移動できるように構成されている。この結果、図4
の装置における支持部10は、前記モ−タ5',6'の作動に
よってX,Y軸平面上で移動可能であり、また、巻上機
構12のモ−タ12cの作用でZ軸上で上下移動可能であ
り、加えて、モ−タ9の作用でZ軸回りにおいて旋回自
在である。そして、支持部10がこのような作動範囲で作
動できる補力装置は、上記各実施例と同様に手動操作及
び自動操作において操作制御の適用ができる。
The arm placed on the horizontal beam 4h of the frame 4F
The traveling carriage 1B, which is substantially the same as 1 ', 1', is provided with a wheel 1r, and the motor 5 ', a speed reducer (not shown in FIG. 5) is provided on the wheel 1r.
Are connected so that the carriage 1B can move horizontally along the cross beam 4h of the frame 4F. As a result,
The support portion 10 in the device of (1) is movable on the X, Y axis plane by the operation of the motors 5 ', 6', and on the Z axis by the action of the motor 12c of the hoisting mechanism 12. It can move up and down, and in addition, by the action of the motor 9, it can freely turn around the Z axis. Then, in the assisting device in which the supporting portion 10 can operate in such an operating range, the operation control can be applied in the manual operation and the automatic operation as in the above-described embodiments.

【0077】以上の実施例において、支持部10の移動
は、主としてチェ−ンやベルトをモ−タによって駆動す
ることにより行う構造であったが、本発明における駆動
力の出力並びにその伝達媒体には、上記チェ−ンやベル
トのほか、モ−タに駆動される送りねじ(スクリュ
−)、或は、ラック,ピニオン、若しくは、油圧又は空
圧シリンダを用いるようにしてもよい。
In the above embodiments, the movement of the support portion 10 was carried out mainly by driving the chain or belt by the motor. However, in the present invention, the driving force output and its transmission medium are used. In addition to the above chains and belts, a feed screw (screw) driven by a motor, a rack, a pinion, or a hydraulic or pneumatic cylinder may be used.

【0078】[0078]

【発明の効果】本発明は以上の通りであって、手動操作
タイプの補力装置として形成されている補力装置を、自
動ロボットとしても作動できるように構成すると共に、
手動操作ロボットと自動ロボットとの作動を様々な態様
で協調作動できるようにしたので、これまでの補力装置
としての単能機、或は、自動ロボットとしての単能機
を、それらの長所を活かした形で連繋して作動させるこ
とができるようになり、多くの産業分野においてきわめ
て有用である。
As described above, the present invention is configured such that a power assisting device formed as a manually operated power assisting device can be operated as an automatic robot.
Since the operation of the manually operated robot and the automatic robot can be cooperatively operated in various modes, the advantages of the single-function machine as the intensifying device or the single-function machine as the automatic robot can be improved. It becomes possible to operate in a linked manner in a fully utilized manner, which is extremely useful in many industrial fields.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は本発明を適用する公知の補力装置の第一
例の側断面図。
FIG. 1 is a side sectional view of a first example of a known assisting device to which the present invention is applied.

【図2】公知補力装置の第二例の斜視図。FIG. 2 is a perspective view of a second example of a known assisting device.

【図3】公知補力装置の第三例の斜視図。FIG. 3 is a perspective view of a third example of a known assisting device.

【図4】公知補力装置の第四例の側面骨組図。FIG. 4 is a side view of a fourth example of the known assisting device.

【図5】公知補力装置の第五例の斜視図。FIG. 5 is a perspective view of a fifth example of a known assisting device.

【図6】図1のQ−Q線矢視拡大図。FIG. 6 is an enlarged view taken along the line QQ of FIG.

【図7】図6のR−R線矢視図。FIG. 7 is a view taken along the line RR of FIG.

【図8】図1の装置における支持部10の水平移動のため
の制御系の一例を示す機能ブロック図。
8 is a functional block diagram showing an example of a control system for horizontal movement of a support portion 10 in the apparatus of FIG.

【図9】図1の装置の自動ロボット作動のための制御系
の一例の機能ブロック図。
9 is a functional block diagram of an example of a control system for operating the automatic robot of the apparatus of FIG.

【図10】図2の装置の平面図。10 is a plan view of the device of FIG. 2.

【図11】図10の装置の要部の拡大平面図。11 is an enlarged plan view of the main part of the apparatus of FIG.

【図12】図2の装置の支持部10を水平移動させるための
制御系の一例の機能ブロック図。
FIG. 12 is a functional block diagram of an example of a control system for horizontally moving the support unit 10 of the apparatus of FIG.

【図13】図2の補力装置を自動ロボットとして作動させ
るための制御系統を示す一例の機能ブロック図。
13 is a functional block diagram of an example showing a control system for operating the power assisting device of FIG. 2 as an automatic robot.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1ア−ム 2 第2ア−ム 3 機筺 4 支柱 5 モ−タ 6 モ−タ 7 垂直スライドガイド 8 垂直スライド部材 9 モ−タ 10 支持部 11 索部材 12 巻上機構 13,14,15,16 センサ 1 1st arm 2 2nd arm 3 Machine housing 4 Support 5 Motor 6 Motor 7 Vertical slide guide 8 Vertical slide member 9 Motor 10 Support part 11 Cable member 12 Hoisting mechanism 13,14 , 15, 16 sensors

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 荷重を把持,吊下,吸着,載置等の支持
手段によって垂直軸方向に関して移動可能に支持すると
共に、支持した前記荷重を、駆動力によって水平面内で
移動させることができるようにした荷重取扱機構におい
て、前記支持手段を水平面内で移動させるための駆動源
を、手動操作指令及び自動操作指令のいずれかによって
作動制御するようにしたことを特徴とする協調作業ロボ
ット。
1. A load is supported so as to be movable in the vertical axis direction by a supporting means such as gripping, suspending, sucking, placing, etc., and the supported load can be moved in a horizontal plane by a driving force. In the load handling mechanism described above, the collaborative work robot is characterized in that the drive source for moving the support means in a horizontal plane is operated and controlled by either a manual operation command or an automatic operation command.
【請求項2】 支持手段の水平面内での移動は、該支持
手段の垂直軸を原点とする平面座標上において前記支持
手段に加わる圧力又は該支持手段の微小変位を検出する
センサを配し、前記支持手段に人手により加えられる水
平方向での移動を示すベクトルを前記センサにより検出
し、該センサの検出出力に比例させて、水平移動のため
の駆動源の出力を制御するようにした請求項1の協調作
業ロボット。
2. The movement of the supporting means in a horizontal plane is provided with a sensor for detecting a pressure applied to the supporting means or a minute displacement of the supporting means on a plane coordinate with the vertical axis of the supporting means as an origin. A vector for indicating a horizontal movement manually applied to the supporting means is detected by the sensor, and the output of the drive source for the horizontal movement is controlled in proportion to the detection output of the sensor. 1 collaborative work robot.
【請求項3】 荷重の支持手段は、垂直軸方向におい
て、駆動力により上下移動させるようにした請求項1又
は2のいずれかの協調作業ロボット。
3. The cooperative work robot according to claim 1, wherein the load supporting means is moved up and down by a driving force in a vertical axis direction.
【請求項4】 荷重の支持手段の移動は、チェ−ン,ベ
ルト,スクリュ−,ラック,シリンダロッド等の前記支
持手段をその移動軸に沿って変位させる変位部材と、該
変位部材に変位駆動力を入力する駆動源とにより形成し
た請求項1〜3のいずれかの協調作業ロボット。
4. A displacement member for displacing the supporting member such as a chain, a belt, a screw, a rack, a cylinder rod, etc. along its moving axis and a displacement driving for the displacement member. The cooperative work robot according to any one of claims 1 to 3, which is formed by a drive source for inputting a force.
【請求項5】 支持手段の移動は、距離検出器又は角度
検出器によって、常時、その現在位置を検出するように
した請求項1〜4のいずれかの協調作業ロボット。
5. The collaborative work robot according to claim 1, wherein the movement of the supporting means is always detected by a distance detector or an angle detector at its current position.
【請求項6】 把持,吊下,吸着,載置等の支持手段に
よって保持した荷重を垂直軸方向に関して上下動自在に
支持すると共に、支持した前記荷重を、駆動力によって
水平面内で移動させることができるようにした荷重取扱
機構の作動において、前記支持手段を上下方向又は水平
方向に移動させるための駆動源に、手動操作指令と自動
操作指令とを、時系列上で適宜順序で並べて供給するよ
うにし、前記駆動源の作動を制御することを特徴とする
協調作業ロボットの操作制御方法。
6. A load held by a supporting means such as gripping, hanging, sucking, placing, etc. is supported so as to be vertically movable in the vertical axis direction, and the supported load is moved in a horizontal plane by a driving force. In the operation of the load handling mechanism capable of performing the above, a manual operation command and an automatic operation command are supplied in a time-sequential order to a drive source for moving the supporting means in the vertical direction or the horizontal direction. Thus, the operation control method of the collaborative work robot characterized by controlling the operation of the drive source.
【請求項7】 手動操作指令と自動操作指令は、荷重の
支持手段の移動軸に関し、その移動軸での全移動距離の
中で組合せて供給する請求項6の協調作業ロボットの操
作制御方法。
7. The operation control method for a cooperative work robot according to claim 6, wherein the manual operation command and the automatic operation command are supplied in combination with respect to the moving axis of the load supporting means within the total moving distance on the moving axis.
【請求項8】 把持,吊下,吸着,載置等の支持手段に
よって保持した荷重を垂直軸方向に関して上下動自在に
支持すると共に、支持した前記荷重を、駆動力によって
水平面内で移動させることができるようにした荷重取扱
機構の作動において、前記支持手段の全可動範囲の中
に、当該支持手段が自動操作指令によって作動する可動
範囲であって前記全可動範囲より狭い自動操作範囲を設
定し、前記荷重取扱機構の自動操作は設定した上記自動
操作範囲の中において行わせるようにすると共に、この
自動操作の開始時と終了したあと、前記荷重取扱機構を
前記全可動範囲の中で自動操作範囲の外側に位置付ける
ことを特徴とする協調作業ロボットの操作制御方法。
8. A load supported by a supporting means such as gripping, hanging, sucking, placing, etc. is supported so as to be vertically movable in the vertical axis direction, and the supported load is moved in a horizontal plane by a driving force. In the operation of the load handling mechanism capable of performing the above, the movable range in which the supporting means is operated by an automatic operation command and which is narrower than the entire movable range is set in the entire movable range of the supporting means. , The load handling mechanism is automatically operated within the set automatic operation range, and the load handling mechanism is automatically operated within the entire movable range at the start and end of the automatic operation. An operation control method for a collaborative work robot characterized by being positioned outside the range.
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