JPH08147014A - 治具ロボット及び治具ロボットの移動制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 少数のサーボモータとサーボアンプを使用し
た治具ロボットとその移動制御方法の提供。 【構成】 ロボットコントローラ２０のＣＰＵ２１に
は、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、教示操作盤２５の入出力
装置２５、軸制御器２６、ブレーキ用入出力装置２８が
バスライン２９を介して接続される。目標位置に治具ロ
ボットを移動させる場合には、先ず、アンプセレクタ３
０の選択状態をＣ1 側とし、アンプ＃１をモータ＃１に
接続する。また、軸セレクタ４０の選択状態をＣ4 側と
し、Ｊ4 軸用のブレーキ装置を作動させる。この状態
で、Ｊ1 軸とＪ3 軸を目標位置に移動させる。次いで、
アンプセレクタ３０の選択状態をＣ2 側とし、アンプ＃
１をモータ＃２に接続する。また、軸セレクタ４０の選
択状態をＣ3 側とし、Ｊ3 軸用のブレーキ装置を作動さ
せる。この状態で、Ｊ2 軸とＪ4 軸を目標位置に移動さ
せることによって治具ロボットの位置への移動の為の処
理を終了する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、治具ロボットとその
移動時の制御方法に関し、更に詳しく言えば、一台のロ
ボットに使用するサーボモータあるいはサーボアンプの
数をロボット軸数よりも減じた治具ロボット並びに該治
具ロボットの移動時の制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】工場の生産ライン等において、ロボット
を用いてワークに対する加工等を施す場合には、供給さ
れるワークを所定位置に固定すること（以下、「ワーク
の位置決め」と言う。）が行なわれる。ワークの位置決
めには、ワークを固定する治具が使用されることが多
い。ところが、一般にワークの形状や寸法は多様なの
で、ワークの位置決めに使用する治具としては、ワーク
種別毎に専用のものを用意しなければならないのが通例
である。

【０００３】従って、多品種のワークが流れる生産ライ
ンでは、供給されるワーク種別が変わる毎に治具を交換
しなけらばならなくなる。治具の交換には多くの作業時
間が必要となる。また、自動車のボディ等の大型ワーク
が対象となる場合には、治具自体の占めるスペースや交
換作業の為に必要となるスペースが極めて大きくなる。
このような事態を避ける手法の一つに、ロボットをワー
クの位置決めに使用する方法がある。このように治具と
して使用されるロボットは、治具ロボットと呼ばれ、特
に、多品種ワークの位置決めに汎用的に使用される場合
には汎用治具ロボットと呼ばれる。ロボットがワークを
固定する汎用治具ロボットとして使用出来るならば、ワ
ークが多品種にわたっても、ワーク種別毎に位置決めに
関連した教示を行なうことで対応が可能であるから、治
具交換や治具設置に伴うスペースの問題は解消する。し
かし、ロボットは一般に治具に比べて非常に高価である
為に、実際にロボットを治具として使用する手法は殆ど
採用されていないのが実状である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本願発明の目
的は低コスト化された治具ロボットとその移動制御方法
を提供し、治具ロボットの生産ラインへの導入を容易に
することにある。

【０００５】

【問題点を解決するための手段】本願発明は、上記課題
を解決し得る治具ロボットの基本構成として、「サーボ
アンプを介して制御されるサーボモータによって駆動さ
れるＮ個（Ｎ≧２）のロボット軸と、前記Ｎ個のロボッ
ト軸の内のＳ個（Ｓ＜Ｎ）を選択的に同時動作させるロ
ボット軸動作手段と、教示内容を記憶する手段と、教示
内容を読み出して教示内容に適合したロボット動作を各
軸移動形式で行なわせるように前記ロボット軸動作手段
を制御する制御手段とを備え、前記ロボット軸動作手段
はＭ個（Ｎ≧Ｍ≧Ｓ）のサーボモータとＳ個のサーボア
ンプを含み、制該制御手段は前記同時に動作させるロボ
ット軸を切り換える手段を含んでいる治具ロボット」
（請求項１）を提案したものである。

【０００６】また、本願発明は、上記基本構成におい
て、同時に動作させるロボット軸の経時的な切り換え手
段をより具体化した一つの形態として、「サーボアンプ
を介して制御されるサーボモータによって駆動されるＮ
個（Ｎ≧２）のロボット軸と、前記Ｎ個のロボット軸の
内のＳ個（Ｓ＜Ｎ）を選択的に同時動作させるロボット
軸動作手段と、教示内容を記憶する手段と、教示内容を
読み出して教示内容に適合したロボット動作を各軸移動
形式で行なわせるように前記ロボット軸動作手段を制御
する制御手段とを備え、前記ロボット軸動作手段はＭ個
（Ｎ≧Ｍ＞Ｓ）のサーボモータとＳ個のサーボアンプを
含み、制該制御手段は前記同時に動作させるロボット軸
を切り換える手段を含んでおり、該切り換え手段が前記
Ｍ個（Ｎ≧Ｍ＞Ｓ）のサーボモータと前記Ｓ個のサーボ
アンプの電気的接続関係を切り換える手段を有している
治具ロボット」（請求項２）を併せて提案したものであ
る。

【０００７】更に、本願発明は、上記基本構成におい
て、同時に動作させるロボット軸の経時的な切り換え手
段をより具体化したもう一つの形態として、「サーボア
ンプを介して制御されるサーボモータによって駆動され
るＮ個（Ｎ≧２）のロボット軸と、前記Ｎ個のロボット
軸の内のＳ個（Ｓ＜Ｎ）を選択的に同時動作させるロボ
ット軸動作手段と、教示内容を記憶する手段と、教示内
容を読み出して教示内容に適合したロボット動作を各軸
移動形式で行なわせるように前記ロボット軸動作手段を
制御する制御手段とを備え、前記ロボット軸動作手段は
Ｍ個（Ｎ＞Ｍ≧Ｓ）のサーボモータとＳ個のサーボアン
プを含み、制該制御手段は前記同時に動作させるロボッ
ト軸を切り換える手段を含んでおり、該切り換え手段が
前記Ｍ個（Ｎ≧Ｍ＞Ｓ）のサーボモータと前記Ｎ個のロ
ボット軸の機械的接続関係を切り換える手段を有してい
る治具ロボット」（請求項３）を提案したものである。

【０００８】そして、上記３つの治具ロボットの構成に
対応した移動制御方法を本願発明は提案した（請求項４
〜請求項６）。各移動制御方法においては、治具ロボッ
トを目標位置に移動させるに際して、Ｎ個のロボット軸
を各軸移動形式で移動させる過程において同時に動作さ
せるロボット軸が少なくとも１回切り換えられる。これ
によって、Ｎ個のロボット軸の移動が少なくとも２回に
分けて行なわれる。同時に動作させるロボット軸の切換
は、サーボモータとサーボアンプの電気的接続関係の切
換あるいはサーボモータとロボット軸の機械的接続関係
の切換によって達成することが出来る。

【０００９】

【作用】複数個（Ｎ個：Ｎ≧２）のロボット軸を有する
ロボットは、通常、各ロボット軸毎に１個のサーボモー
タと、各サーボモータ（計Ｎ個）に１対１対応関係で接
続されるサーボアンプ（計Ｎ個）を備えている。本願発
明は、ロボットを治具ロボットとして使用する場合に
は、このようなロボット軸数と使用されるサーボモータ
数及びサーボアンプの台数との対応関係は必ずしも必要
でないということに着目してなされたものである。

【００１０】治具ロボットを用いてワークを固定する場
合には、ワークの固定に直接関連した教示位置が実現さ
れることが重要であり、教示位置に至る特定の途中移動
経路を要求しない各軸移動形式の動作で十分に目的が達
成される場合が殆どである。また、全軸を同時に動かさ
なければならない程スピードが要求されることは稀であ
ると考えられる。

【００１１】従って、ロボットの動作は全軸同時である
必然性はないことになる。そして、全軸同時に動作させ
る必要が無いならば、ロボット軸の駆動に使用するサー
ボモータあるいはこれに接続されるサーボアンプの数
を、ロボット軸数より少数とすることも可能になる。

【００１２】今、ロボット全軸数をＮ、同時に動作させ
る最大の軸数をＭ（Ｎ＞Ｍ）とすると、使用するサ−ボ
アンプの数をＭ個とし、サ−ボモータの数をＳ個（但
し、Ｓ≧Ｍである。）とすることが出来る。

【００１３】もし、サーボモータを各軸毎に設けた場合
にはＳ＝Ｎとなる。但し、Ｎ個のサーボモータが同時に
動作されることはなく、Ｍ個のサーボアンプに選択的に
接続された最大Ｍ個のモータが動作されるのみである。
この場合のサーボモータとサーボアンプの接続は電気的
なものであるから、動作するサーボモータの切換は電気
的接続関係の切換によって行なわれる。

【００１４】また、一部または全部のロボット軸につい
て、サーボモータを兼用する場合には１≦Ｓ＜Ｎとな
る。この場合には、サーボモータとロボット軸の接続関
係の切換が必要となる。この接続は機械的なものである
から、動作するロボット軸の切換は機械的接続関係の切
換によって行なわれる。一台の治具ロボットに上記電気
的接続関係の切換手段と機械的接続関係の切換手段の双
方を具備させることも出来る（実施例参照）。

【００１５】本願発明の治具ロボットは、駆動されるロ
ボット軸が一つの移動区間について少なくとも１回切り
換えられる。例えば、全軸数Ｎ＝４として、１つの運動
区間Ａ1 →Ａ2 の移動を考え、Ａ1 点の位置を（Ｘ1 ，
Ｙ1 ，Ｚ1 ，Ｗ1 ，Ｐ1 ，Ｒ1 ）、Ａ2 の位置を（Ｘ2
，Ｙ2 ，Ｚ2 ，Ｗ2 ，Ｐ2 ，Ｒ2 ）とする。また、治
具ロボットがＡ1 点にある時の各軸値を（θ11，θ21，
θ31，θ41）とし、治具ロボットに目標位置であるＡ2
点を与える各軸値を（θ12，θ22，θ32，θ42）とす
る。

【００１６】この場合、先ず、第１軸と第３軸を先に移
動させ、（θ12，θ21，θ32，θ41）の状態とし（空間
内の位置は不問）、次いで第２軸と第４軸を移動させ、
（θ12，θ22，θ32，θ42）の状態として治具ロボット
をＡ2 点に到達させることが出来る。第１軸と第３軸か
ら第２軸と第４軸への切換は、サーボモータ−サーボア
ンプ間の電気的接続関係の切換、サーボモータ−ロボッ
ト軸間の機械的接続関係の切換あるいはそれらの併用に
よって達成される。

【００１７】なお、各軸に必要な移動は必ずしも１回の
移動で完了させる必要はなく、何回かに分けることも可
能である（これにより、一般に、移動経路は滑らかにな
ることが期待される）。上記の例で言えば、例えば次の
軸値推移をとる各軸移動が可能である。

【００１８】Ａ1 点（θ11，θ21，θ31，θ41）→
（［θ11＋θ12］／２，θ21，［θ31＋θ32］／２，θ
41）→（切換）→（［θ11＋θ12］／２，［θ21＋θ2
2］／２，［θ31＋θ32］／２，［θ41＋θ42］／２）
→（切換）→（θ12，［θ21＋θ22］／２，θ32，［θ
41＋θ42］）→（切換）→Ａ２点（θ12，θ22，θ32，
θ42）本願発明によれば、ロボットを高価なものとして
いる大きな要因であるサーボモータあるいはこれにサー
ボアンプの数を減じることが出来る。従って、本願発明
によって提供される治具ロボットは、従来の通常のロボ
ットを利用したもに比べて安価となる。

【００１９】

【実施例】図１は本実施例で説明する治具ロボット全体
の軸構成示した図で、旋回軸（Ｊ1 ，Ｊ2 ，Ｊ4 ）の角
度位置を表わす変数で構成される座標系が、ロボット上
方から見た図で併記されている。図示されているよう
に、治具ロボットは４軸水平多関節ロボットの形態を有
している。軸構成は、ベース側から順にＪ1 軸、Ｊ2軸
は水平旋回軸、Ｊ3 軸鉛直方向の直動軸、そして最も手
先側のＪ4 が水平旋回軸となっている。ＡＸ１，ＡＸ
２，ＡＸ４はＪ1 ，Ｊ2 ，Ｊ4 の各旋回運動中心軸を表
わしている。Ｊ4 軸で駆動されるアームの最先端はフェ
イスプレートＦＰを形成しており、そのままワークを支
持する面として使用しても良いが、適当な補助治具を装
着する面として使用しても良い。

【００２０】このような構成自体は従来の４軸水平多関
節ロボットと特に変わるところはない。本実施例の治具
ロボットは、特に次の２点で従来の４軸水平多関節ロボ
ットにはない特徴を有している。

【００２１】（１）第３軸Ｊ3 と第４軸の駆動が、別個
の２台のサーボモータで行なわれるのではなく、両軸の
駆動に兼用される１台のサーボモータによって行なわれ
ること。このサーボモータは、両軸を同時に駆動するの
ではなく、いずれか一方を選択的に駆動する。駆動対象
軸の選択は、サーボモータとＪ3 軸、Ｊ4 軸の機械的接
続関係の切換を通して行なわれる。

【００２２】（２）第１軸Ｊ1 と第２軸の各々を駆動す
る２台のサーボモータに対して別個の２台のサーボアン
プが設けられているのではなく、両サーボモータに兼用
される１台のサーボアンプが使用されること。このサー
ボアンプは、両サーボモータを同時制御するのではな
く、いずれか一方を選択的に制御する。制御対象モータ
の選択は、１台のサーボアンプと２台のサーボモータの
電気的接続関係の切換を通して行なわれる。

【００２３】先ず、図２を参照して上記（１）について
説明する。図２は、サーボモータ−ロボット軸間の機械
的接続関係の切換にブレーキ装置を利用した例について
説明する模式図である。図中、Ｊ3 軸とＪ4 軸の駆動に
兼用されるサーボモータは符号１０で表わされている。
サーボモータ１０の軸１２周りの回転運動は、適当な減
速比（例えば５：１）を有する減速機１１を介して伝動
機構１３及び１４に伝えられる。伝動機構１３はＪ3 軸
を駆動する為のものであり、伝動機構１４はＪ4 軸を駆
動する為のものである。符号Ｐ３及びＰ４は、各々Ｊ3
軸、Ｊ4 軸の位置を検出する為のパルスコーダである。

【００２４】伝動機構１３を介して伝えられた駆動力は
Ｊ3 軸の直動方向を表わすＡＸ３（Ｊ4 軸の回転中心軸
と一致）の周りで回転するボールスクリュー１５に与え
られる。ボールスクリュー１５の回転運動は、シャフト
１６の軸ＡＸ３に沿った直線運動に変換される。符号１
７はシャフト１６を円滑に案内する為にボールスプライ
ンで構成されたリニアガイドである。

【００２５】但し、ボールスクリュー１５の基部付近に
は、Ｊ3 軸用のブレーキ装置Ｂ３が設けられており、こ
のブレーキ装置Ｂ３の作動中にはボールスクリュー１５
の回転運動がブロックされる構造となっている。従っ
て、ブレーキ装置Ｂ３の作動中には、サーボモータ１０
が回転しても、ボールスクリュー１５は回転せず、シャ
フト１６の直動運動も生起されない。

【００２６】一方、伝動機構１４を介して伝えられた駆
動力は軸ＡＸ４の周りで回転するスリーブ１８に与えら
れる。スリーブ１８は、Ｊ4 軸で駆動されるアームを支
持しているので、スリーブ１８の回転はＪ4 軸の回転移
動そのものを与える。

【００２７】そして、Ｊ4 軸についても、スリーブ１８
の回転をブロックする為のブレーキ装置Ｂ４が設けられ
ている。Ｊ3 軸の場合と同様、ブレーキ装置Ｂ４の作動
中には、サーボモータ１０が回転してもスリーブ１８は
回転せず、Ｊ4 軸の回転移動は生起されない。

【００２８】Ｊ3 軸用のブレーキ装置Ｂ３とＪ4 軸のブ
レーキ装置Ｂ４は、双方が同時に解除されることがない
ように制御される。各ブレーキ装置Ｂ３，Ｂ４の作動／
解除状態は、後述するように、ロボット制御装置からの
Ｉ／Ｏ出力によって電気的に切り換えられる。なお、本
実施例では、サーボモータ−ロボット軸間の機械的接続
関係の切換にブレーキ装置を利用したが、サーボモータ
からの駆動力が伝達されるロボット軸の切り換えが可能
な手段であれば、他の手段を用いても構わないことはも
ちろんである。

【００２９】次に、図３を参照して上記（２）の特徴を
含め、ロボット軸の切換と使用アンプの切換に利用され
るシステムについて説明する。図３は、本実施例におけ
る治具ロボットの制御に用いられるシステム構成の概要
を要部ブロック図で示したものである。

【００３０】同図において、符号２０はロボットコント
ローラで、マイクロプロセッサを含む中央演算処理装置
（以下、ＣＰＵという。）２１を備えている。ＣＰＵ２
１にはＲＯＭからなるメモリ２２、ＲＡＭからなるメモ
リ２３、教示操作盤２５の為の入出力装置２５、軸制御
器２６並びに前述したブレーキ装置Ｂ３，Ｂ４に切換指
令信号を送るブレーキ用入出力装置２８が各々バスライ
ン２９を介して接続されている。

【００３１】ＲＯＭ２２には、ＣＰＵ２１が実行するシ
ステムプログラムが格納される。ＲＡＭ１３は、ロボッ
トの動作プログラム、各種設定値の記憶や演算の為の一
時記憶等に利用されるメモリである。

【００３２】軸制御器２６に接続されたサーボ回路２７
は、２台のサーボアンプ＃１，＃２を備えている。サー
ボアンプ＃１はアンプセレクタ３０に接続されている。
アンプセレクタ３０は、サーボアンプ＃１をＪ1 軸を駆
動するモータ３１（＃１）、Ｊ2 軸を駆動するモータ３
２（＃２）の一方に電気的に接続する機能を有してい
る。接続されるモータの切換（Ｃ1 ／Ｃ2 ）を行なう為
の切換指令がＣＰＵ２１から発せられると、サーボ回路
２７から、モータに供給する電流とは別にアンプ切換信
号がアンプセレクタ３０に送られる。図示された状態で
は、Ｃ1 側が選択されており、モータ３１（＃１）がサ
ーボアンプ＃１に接続されている。

【００３３】サーボアンプ＃２は、Ｊ3 軸、Ｊ4 軸の駆
動に兼用されるモータ１０（＃３）に接続されている。
モータ１０（＃３）とＪ3 軸、Ｊ4 軸との機械的な接続
関係は図２に関連して説明した通りである。即ち、Ｊ3
軸、Ｊ4 軸の双方がモータ１０（＃３）によって駆動さ
れることはなく、各軸のブレーキ装置Ｂ３，Ｂ４の内解
除された状態にあるものに対応した軸のみが運動可能と
される。符号４０で示された軸セレクタは、このブレー
キ装置Ｂ３，Ｂ４の切換を行なうもので、ブレーキ用入
出力装置２８からの指令信号に従って、ブレーキ装置Ｂ
３，Ｂ４の作動（または解除）の切換（Ｃ3 ／Ｃ4 ）を
行なう。軸セレクタ４０を制御する指令は、アンプセレ
クタ３０と同様に、ロボットコントローラ２０のＣＰＵ
２１から発せられる。図示された状態では、Ｃ4 側が選
択されており、ブレーキ装置Ｂ４が作動し、ブレーキ装
置Ｂ３が解除されている。

【００３４】以上の構成と機能を前提に、位置Ａ1 から
位置Ａ2 に移動させる場合の処理の１例を図４のフロー
チャートに示した。なお、少なくとも位置Ａ2 は教示操
作盤２５を用いた各軸ジョグ送り（適宜、アンプセレク
タ３０、軸セレクタ４０の切換が行なわれる。）による
ティーチング・プレイバック方式によって教示済みであ
るものとする。また、位置Ａ1 における各軸値を（θ1
1，θ21，θ31，θ41）とする。

【００３５】先ず、アンプセレクタ３０と軸セレクタ４
０の状態を確認し、アンプセレクタ３０の選択状態をＣ
1 側とし、軸セレクタ４０の選択状態をＣ4 側とする
（ステップＳ１〜ステップＳ４）。これは、図３に示し
た状態に対応している。

【００３６】次に、動作プログラムの１ブロックを読み
出す（ステップＳ５）。読み出されたプログラムデータ
には、目標位置Ａ2 の位置データ（Ｘ2 ，Ｙ2 ，Ｚ2 ，
Ｗ2，Ｐ2 ，Ｒ2 ）が含まれている。続くステップＳ６
では、目標位置（Ｘ2 ，Ｙ2，Ｚ2 ，Ｗ2 ，Ｐ2 ，Ｒ2
）を与える各軸値（θ12，θ22，θ32，θ42）を逆運
動学によって計算する。

【００３７】治具ロボットの移動は、２回に分けて各軸
移動形式で行なう。先ず、Ｊ1 軸とＪ3 軸を目標位置
（θ1 ＝θ12，θ3 ＝θ32）に向けて移動させる（ステ
ップＳ７）。この移動が完了した時点で、各軸値は（θ
12，θ21，θ32，θ41）となっている。

【００３８】次いで、アンプセレクタ３０の選択状態を
Ｃ2 側とし（ステップＳ８）、軸セレクタ４０の選択状
態をＣ3 側とする（ステップＳ９）。

【００３９】次いで、Ｊ2 軸とＪ4 軸を目標位置（θ2
＝θ22，θ4 ＝θ42）に向けて移動させる（ステップＳ
１０）。この移動が完了した時点で、全軸Ｊ1 〜Ｊ4 の
移動が完了し、各軸値は（θ12，θ22，θ32，θ42）と
なる。これにより、治具ロボットの位置Ａ2 への移動の
為の処理を終了する。

【００４０】以上説明した実施例では、Ｊ1 ，Ｊ3 軸を
先に移動させ、次いでＪ2 ，Ｊ4 軸を移動させたが、ア
ンプセレクタ３０と軸セレクタ４０の切換順序（Ｃ1 ／
Ｃ2，Ｃ3 ／Ｃ4 ）を適宜変更すれば、Ｊ2 ，Ｊ4 軸を
先に移動させ、Ｊ1 ，Ｊ3 軸を後から移動させること
や、Ｊ1 ，Ｊ4 軸を先に移動させ、Ｊ2 ，Ｊ3 軸を後か
ら移動させることなども出来る。

【００４１】また、システム構成としてアンプセレクタ
３０と軸セレクタ４０の一方のみを備えたものを採用
し、使用アンプの切換あるいはサーボモータに結合され
るロボット軸を切り換えることで、各軸移動を２回以上
に分けて行なうことも可能である。

【００４２】更に、「作用」の欄で言及したように、各
軸を一度の移動で目標位置に到達させるのではなく、何
回かに分けることも可能である。その場合には、相対的
に滑らかな移動経路が実現されることが期待される。

【００４３】最後に、複数台の治具ロボットを用いたシ
ステムについて簡単に説明する。図５は、一例として上
記説明したものと同じ構造を有する４台の治具ロボット
と１台の通常のロボット（６軸構成）を用いたシステム
の構成を簡略化して表わした要部ブロック図である。

【００４４】同図において、符号２０’はロボットコン
トローラで、４台の治具ロボット＃１〜＃４と１台の通
常構造の６軸多関節ロボットが接続されている。ロボッ
トコントローラ２０’は、図３に示したロボットコント
ローラ２０と同様の構成を有しており、マイクロプロセ
ッサを含む中央演算処理装置（ＣＰＵ）、ＲＯＭからな
るメモリ、ＲＡＭからなるメモリ２３、教示操作盤とそ
のの為の入出力装置、軸制御器、サーボ回路、ブレーキ
装置用入出力装置等を備えている。

【００４５】但し、サーボ回路には計５台のロボットを
制御する為に、計１４台のサーボアンプ＃１〜＃１４が
備わっている。サーボアンプ＃１〜＃２は、治具ロボッ
ト＃１の３台のサーボモータを制御する為のものであ
る。同様に、サーボアンプ＃３〜＃４は、治具ロボット
＃２の３台のサーボモータ、サーボアンプ＃５〜＃６
は、治具ロボット＃３の３台のサーボモータ、サーボア
ンプ＃７〜＃８は治具ロボット＃４の３台のサーボモー
タを制御する為のものである。

【００４６】残りのサーボアンプ＃９〜＃１４は、６軸
ロボット５０の各軸を駆動する６台のサーボモータを制
御する為のものである。

【００４７】各治具ロボット＃１〜＃４について、各対
応するサーボアンプとサーボモータの接続関係及び制御
方法は図３で説明したものと同じである。アンプセレク
タ及び軸セレクタは各治具ロボット＃１〜＃４内に各１
つづつ内蔵されている（図示省略）。

【００４８】このシステムは、例えば大型のワークの４
隅付近を４台の治具ロボットで分担して支持し、６軸ロ
ボットで必要な加工、処理、部品組み付け等を行なう際
に利用される。各治具ロボット＃１〜＃４の移動は例え
ば次のように行なわれる。

【００４９】１．治具ロボット＃１〜＃４の各Ｊ1 軸と
Ｊ3 軸を目標位置まで移動させる。 ２．治具ロボット＃１〜＃４の各アンプセレクタ及び軸
セレクタを切り換える。 ３．治具ロボット＃１〜＃４の各Ｊ2 軸とＪ4 軸を目標
位置まで移動させる。 ４．治具ロボット＃１〜＃４上にワークを載置して固定
する。 ５．６軸ロボットを通常の態様で制御し、所定の作業を
行なう。 通常は、数台以上のロボットを１台のロボットコントロ
ーラで制御することは制御が複雑になり、また、全体シ
ステムが高価なものとなる。しかし、本願発明の治具ロ
ボットを用いれば、システム構成と制御方法が大幅に簡
略化されるので、図５に示したようなシステムを採用す
ることが非現実的ではなくなる。

【００５０】

【発明の効果】本願発明によれば、治具ロボットを高価
なものとしている大きな要因であるサーボモータあるい
はこれにサーボアンプの数を減じることが出来る。従っ
て、本願発明によって提供される治具ロボットは、従来
の通常のロボットを利用したもに比べて安価となり、生
産ラインへの導入が行い易くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例で説明する治具ロボット全体の軸構成
示した図である。

【図２】サーボモータ−ロボット軸間の機械的接続関係
の切換にブレーキ装置を利用した例について説明する模
式図である。

【図３】本実施例における治具ロボットの制御に用いら
れるシステム構成の概要を要部ブロック図で示したもの
である。

【図４】治具ロボットを位置Ａ1 から位置Ａ2 に移動さ
せる場合の処理の１例を説明するフローチャートであ
る。

【図５】４台の治具ロボットと１台の通常のロボット
（６軸構成）を用いたシステムの構成を簡略化して示し
た要部ブロック図である。

【符号の説明】

１０ Ｊ3 軸、Ｊ4 軸で兼用されるサーボモータ １１ 減速機 １２ 回転中心軸 １３，１４ 伝動機構 １５ ボールスクリュー １６ シャフト １７ リニアガイド（ボールスプライン） １８ スリーブ ２０，２０’ ロボット制御装置 ２１ ＣＰＵ（ロボット制御装置） ２２ メモリ（ＲＯＭ） ２３ メモリ（ＲＡＭ） ２４ 教示操作盤用入出力装置 ２５ 教示操作盤 ２６ 軸制御器 ２７ サーボ回路 ２８ ブレーキ装置用入出力装置 ２９ バス ３０ アンプセレクタ ３１ Ｊ1 軸駆動用サーボモータ ３２ Ｊ2 軸駆動用サーボモータ ４０ 軸セレクタ ５０ ６軸多関節ロボット ＦＰ フェイスプレート Ｐ３ Ｊ1 軸用パルスコーダ Ｐ４ Ｊ4 軸用パルスコーダ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サーボアンプを介して制御されるサーボ
   モータによって駆動されるＮ個（Ｎ≧２）のロボット軸
   と、前記Ｎ個のロボット軸の内のＳ個（Ｓ＜Ｎ）を選択
   的に同時動作させるロボット軸動作手段と、教示内容を
   記憶する手段と、教示内容を読み出して教示内容に適合
   したロボット動作を各軸移動形式で行なわせるように前
   記ロボット軸動作手段を制御する制御手段とを備え、 前記ロボット軸動作手段はＭ個（Ｎ≧Ｍ≧Ｓ）のサーボ
   モータとＳ個のサーボアンプを含み、 制該制御手段は前記同時に動作させるロボット軸を切り
   換える手段を含んでいる治具ロボット。
2. 【請求項２】 サーボアンプを介して制御されるサーボ
   モータによって駆動されるＮ個（Ｎ≧２）のロボット軸
   と、前記Ｎ個のロボット軸の内のＳ個（Ｓ＜Ｎ）を選択
   的に同時動作させるロボット軸動作手段と、教示内容を
   記憶する手段と、教示内容を読み出して教示内容に適合
   したロボット動作を各軸移動形式で行なわせるように前
   記ロボット軸動作手段を制御する制御手段とを備え、 前記ロボット軸動作手段はＭ個（Ｎ≧Ｍ＞Ｓ）のサーボ
   モータとＳ個のサーボアンプを含み、 制該制御手段は前記同時に動作させるロボット軸を切り
   換える手段を含んでおり、該切り換え手段が前記Ｍ個
   （Ｎ≧Ｍ＞Ｓ）のサーボモータと前記Ｓ個のサーボアン
   プの電気的接続関係を切り換える手段を有している治具
   ロボット。
3. 【請求項３】 サーボアンプを介して制御されるサーボ
   モータによって駆動されるＮ個（Ｎ≧２）のロボット軸
   と、前記Ｎ個のロボット軸の内のＳ個（Ｓ＜Ｎ）を選択
   的に同時動作させるロボット軸動作手段と、教示内容を
   記憶する手段と、教示内容を読み出して教示内容に適合
   したロボット動作を各軸移動形式で行なわせるように前
   記ロボット軸動作手段を制御する制御手段とを備え、 前記ロボット軸動作手段はＭ個（Ｎ＞Ｍ≧Ｓ）のサーボ
   モータとＳ個のサーボアンプを含み、 制該制御手段は前記同時に動作させるロボット軸を切り
   換える手段を含んでおり、該切り換え手段が前記Ｍ個
   （Ｎ≧Ｍ＞Ｓ）のサーボモータと前記Ｎ個のロボット軸
   の機械的接続関係を切り換える手段を有している治具ロ
   ボット。
4. 【請求項４】 サーボアンプを介して制御されるサーボ
   モータによって駆動されるＮ個（Ｎ≧２）のロボット軸
   と、前記Ｎ個のロボット軸の内のＳ個（Ｓ＜Ｎ）を選択
   的に同時動作させるロボット軸動作手段と、教示内容を
   記憶する手段と、教示内容を読み出して教示内容に適合
   したロボット動作を各軸移動形式で行なわせるように前
   記ロボット軸動作手段を制御する制御手段とを備え、 前記ロボット軸動作手段はＭ個（Ｎ≧Ｍ≧Ｓ）のサーボ
   モータとＳ個のサーボアンプを含み、 制該制御手段は前記同時に動作させるロボット軸を切り
   換える手段を含んでいる治具ロボットの移動制御方法に
   おいて、 前記治具ロボットを目標位置に移動させるに際して、前
   記Ｎ個のロボット軸を各軸移動形式で移動させる過程に
   おいて前記同時に動作させるロボット軸を少なくとも１
   回切り換える段階を含み、前記Ｎ個のロボット軸の移動
   が少なくとも２回に分けて行なわれる前記方法。
5. 【請求項５】 サーボアンプを介して制御されるサーボ
   モータによって駆動されるＮ個（Ｎ≧２）のロボット軸
   と、前記Ｎ個のロボット軸の内のＳ個（Ｓ＜Ｎ）を選択
   的に同時動作させるロボット軸動作手段と、教示内容を
   記憶する手段と、教示内容を読み出して教示内容に適合
   したロボット動作を各軸移動形式で行なわせるように前
   記ロボット軸動作手段を制御する制御手段とを備え、 前記ロボット軸動作手段はＭ個（Ｎ≧Ｍ＞Ｓ）のサーボ
   モータとＳ個のサーボアンプを含み、 制該制御手段は前記同時に動作させるロボット軸を切り
   換える手段を含んでおり、該切り換え手段が前記Ｍ個
   （Ｎ≧Ｍ＞Ｓ）のサーボモータと前記Ｓ個のサーボアン
   プの電気的接続関係を切り換える手段を有している治具
   ロボットの移動制御方法において、 前記治具ロボットを目標位置に移動させるに際して、前
   記サーボモータと前記サーボアンプの電気的接続関係を
   切り換える手段を少なくとも１回作動させる段階を含
   み、前記Ｎ個のロボット軸の移動が少なくとも２回に分
   けて行なわれる前記方法。
6. 【請求項６】 サーボアンプを介して制御されるサーボ
   モータによって駆動されるＮ個（Ｎ≧２）のロボット軸
   と、前記Ｎ個のロボット軸の内のＳ個（Ｓ＜Ｎ）を選択
   的に同時動作させるロボット軸動作手段と、教示内容を
   記憶する手段と、教示内容を読み出して教示内容に適合
   したロボット動作を各軸移動形式で行 なわせるように前記ロボット軸動作手段を制御する制御
   手段とを備え、前記ロボット軸動作手段はＭ個（Ｎ＞Ｍ
   ≧Ｓ）のサーボモータとＳ個のサーボアンプを含み、 制該制御手段は前記同時に動作させるロボット軸を切り
   換える手段を含んでおり、該切り換え手段が前記Ｍ個
   （Ｎ≧Ｍ＞Ｓ）のサーボモータと前記Ｎ個のロボット軸
   の機械的接続関係を切り換える手段を有している治具ロ
   ボットの移動制御方法において、 前記治具ロボットを目標位置に移動させるに際して、前
   記サーボモータと前記ロボット軸の機械的接続関係を切
   り換える手段を少なくとも１回作動させる段階を含み、
   前記Ｎ個のロボット軸の移動が少なくとも２回に分けて
   行なわれる前記方法。