JPH0919835A - ロボット組立装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成で組立効率を向上できるロボット
組立装置を提供する。 【構成】 ２本のリニアガイド７，７をｙ方向に敷設
し、この２本のリニアガイド７，７上に図示しないスラ
イド部材を移動可能に載置し、このスライド部材上に２
本のリニアガイド８，８をｘ方向に敷設して、この２本
のリニアガイド８，８上に作業台５を移動可能に載置す
ることによって、作業台５をｘ，ｙ方向に水平面で水平
方向に移動可能に配設している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロボット組立装置に関
し、特に作業台上で多関節ロボットを用いてワーク（組
付対象物）の組立てを行うロボット組立装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のロボット組立装置としては例えば
図１３に示すようなものがある。このロボット組立装置
は、所謂スカラロボットと称する多関節ロボット１０１
を用いて、コンベアライン１０２上を搬送されるワーク
を作業台１０３上に移載し、この作業台１０３上でワー
クの組立を行うようにしたものである。

【０００３】ここで、多関節ロボット１０１は、胴体１
０４に第１アーム１０５をｚ方向に昇降可能に取付けて
直動関節とすると共に、胴体１０４に第１アーム１０５
を旋回可能に取付けることで回転関節（肩関節）とし、
この第１アーム１０５の先端部に第２アーム１０６を旋
回可能に取付けることで回転関節（肘関節）とし、更に
この第２アーム１０６の先端部下面側に第３アーム１０
７を回転可能に取付けて、この第３アーム１０７の下端
部側面にハンド１０８を回転可能に取付けている。

【０００４】そして、このロボット１０１は、肩関節と
肘関節の動作によってｘ，ｙ方向の位置決めを行い、胴
体１０４（第３アーム１０７を用いることもある。）の
直動関節の動作によってｚ方向の位置決めを行ってお
り、このロボット１０１に対してハンド１０８の位置
（ｘ，ｙ，ｚ）を入力することによって、（ｘ，ｙ）座
標を肩関節、肘関節の関節座標に変換し（逆運動学解
析）、ｚ方向は直動関節であるのでそのまま指示値を目
標値として動作する。

【０００５】ところで、このようなロボットは、負荷が
モーメントとしてかかる回転関節（肩関節、肘関節）は
直動関節に比べて剛性が低く、上方向からの組付け作業
に適している。つまり、組付ける方向のｚ方向は剛性が
高く、位置決めする方向のｘ，ｙ方向はｚ方向に比べて
剛性が低く、その分、ワークとワークに組付ける物（部
品）の形状等に倣って位置決めすることができる。

【０００６】しかしながら、ｘ，ｙ方向の剛性が弱いと
いっても実際上組付け部品によっては支障を来すことが
ある。つまり、部品と作業台上に固定されたワークとの
間には部品のバラツキやロボット動作のバラツキによっ
て不可避的に位置ずれが発生し、これによって組付けが
できなくなることがある。

【０００７】この場合、水平方向（ｘ，ｙ方向）の剛性
をより低くすることによって、スムーズに部品やワーク
のテーパ等に倣って組付けが行えるが、高速動作するロ
ボットのアームの剛性を低くすることは残留振動の増大
につながり、組付け効率が低下することになる。

【０００８】そこで、従来のロボット組立装置において
は、例えば、特開平４−２８９０９１号公報等に記載さ
れているように、ハンドに水平方向の位置ずれを起こし
たときでも吸収できるような弾性機構等のコンプライア
ンス機構を設けたり、アーム先端のハンドに仮想のバネ
や粘性があるものとして制御系を構成し、手先の力をセ
ンサでモニタし、アームの姿勢、手先の力に応じて各関
節に入力するトルクを求めて駆動するコンプライアンス
制御方法などを採用して対処している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のコンプライアンス機構をハンドに設けるロボッ
ト組立装置にあっては、１本のアームに１個のハンドを
取付けるような場合には問題は大きくないが、複数のハ
ンドを取付けるときには、各ハンドにコンプライアンス
機構を取付けなければならないので、手先が非常に重く
なって、高速動作ができなくなり、またコストも高くな
り、外形が大きくなってハンドが大型化するという課題
がある。

【００１０】また、コンプライアンス制御を行うロボッ
ト組立装置にあっては、手先に組み込むための高価なセ
ンサが必要になり、また手先にセンサを組み込むために
配線回しが必要になって、特に複数ハンドを備える場合
にはその配線回しが複雑になると共に、制御系の処理が
複雑になって汎用的なロボット組立装置には不向きであ
る。

【００１１】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、簡単な構成で組立効率を向上できるロボット組
立装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１のロボット組立装置は、作業台上で多関節
ロボットを用いてワークの組立てを行うロボット組立装
置において、前記作業台を水平方向及び／又は垂直方向
に移動可能に設けた。

【００１３】請求項２のロボット組立装置は、上記請求
項１のロボット組立装置において、前記作業台の動き規
制する規制手段を備えた。

【００１４】請求項３のロボット組立装置は、上記請求
項１のロボット組立装置において、前記作業台をアクチ
ュエータに連結すると共に、このアクチュエータによる
前記作業台を支持する剛性を調整する調整手段を備え
た。

【００１５】請求項４のロボット組立装置は、上記請求
項１のロボット組立装置において、前記作業台に前記ロ
ボットのアームの動きを検出する検出手段と、前記作業
台を移動させるアクチュエータと、前記検出手段の検出
結果に基づいて前記アクチュエータを制御して前記作業
台を移動させる制御手段とを備えた。

【００１６】請求項５のロボット組立装置は、上記請求
項１のロボット組立装置において、前記多関節ロボット
で直線動作組立を行うときに前記作業台を直線移動させ
る手段を設備えた。

【００１７】請求項６のロボット組立装置は、上記請求
項１のロボット組立装置において、前記多関節ロボット
で組立を行うときに前記作業台を部品供給側に移動させ
る手段を備えた。

【００１８】請求項７のロボット組立装置は、上記請求
項１のロボット組立装置において、前記作業台に、前記
ワークを搬送するワーク搬送路と前記作業台との間で、
ワークの受渡しをする手段を備えた。

【００１９】請求項８のロボット組立装置は、上記請求
項１のロボット組立装置において、前記作業台を前記多
関節ロボットのアーム姿勢が同一になるように移動させ
る手段を備えた。

【００２０】請求項９のロボット組立装置は、上記請求
項１のロボット組立装置において、前記作業台を微小振
動させる手段を備えた。

【００２１】

【作用】請求項１のロボット組立装置は、ワークの組立
てを行う作業台を水平方向及び／又は垂直方向に移動可
能に設けたので、ロボットのアームに対応して作業台が
移動することによって、複雑なコンプライアンス制御や
ハンド側のコンプライアンス機構を用いないでも、簡単
な構成でワークや部品精度に合せた倣い動作ができるよ
うになり、組立効率の向上とコストの低減を図れる。

【００２２】請求項２のロボット組立装置は、上記請求
項１のロボット組立装置において、作業台の動き規制す
る規制手段を備えたので、コンプライアンスが不要なと
きには作業台を固定することができ、組付け部品（作業
内容）に応じた設定が可能になる。

【００２３】請求項３のロボット組立装置は、上記請求
項１のロボット組立装置において、作業台をアクチュエ
ータに連結すると共に、このアクチュエータによる作業
台を支持する剛性を調整する調整手段を設けたので、ワ
ークの質量や部品精度、テーパの大きさに合わせて作業
台の剛性を設定することができる。

【００２４】請求項４のロボット組立装置は、上記請求
項１のロボット組立装置において、作業台にロボットの
アームの動きを検出する検出手段と、作業台を移動させ
るアクチュエータと、検出手段の検出結果に基づいてア
クチュエータを制御して作業台を移動させる制御手段と
を備えたので、アームの残留振動に応じて作業台を移動
させることができ、残留振動が収束するまで次の作業を
待機する必要がなくなって、組立時間の短縮を図れる。

【００２５】請求項５のロボット組立装置は、上記請求
項１のロボット組立装置において、多関節ロボットで直
線動作組立を行うときに作業台を直線移動させる手段を
備えたので、簡単に直線動作組付けを行うことができ、
ロボットのアームを直線で動作させるための逆運動学解
析（直線補間アルゴリズム）を行う必要がなくなって、
制御装置の負担が軽くなる。

【００２６】請求項６のロボット組立装置は、上記請求
項１のロボット組立装置において、多関節ロボットで組
立を行うときに作業台を部品供給側に移動させる手段を
備えたので、複数の部品を組み付ける際にロボットのア
ームが作業台と部品供給側との間を何度も往復動作する
ときに、動作距離が短くなってタクトタイムの短縮化を
図れ、生産効率の向上等を図ることができる。

【００２７】請求項７のロボット組立装置は、上記請求
項１のロボット組立装置において、作業台にワーク搬送
路との間でワークの受渡しをする手段を備えたので、ロ
ボットのアームが部品移載作業から解放されて、他の作
業を行うことができ、組立効率が向上する。

【００２８】請求項８のロボット組立装置は、上記請求
項１のロボット組立装置において、作業台を多関節ロボ
ットのアーム姿勢が同一になるように移動させる手段を
備えたので、アームの様々な姿勢を考慮することなく機
構、制御の開発設計が可能になって、開発期間の短縮化
を図れる。

【００２９】請求項９のロボット組立装置は、上記請求
項１のロボット組立装置において、作業台を微小振動さ
せる手段を備えたので、かじりやすい部品の組付けでも
部品挿入がスムーズに行え、かじり、くいつきが減少し
て、組付け不良や部品の破損を低減することができる。

【００３０】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照して
説明する。図１は本発明の第１実施例を示す平面図であ
る。このロボット組立装置の多関節ロボット１は、胴体
２に第１アーム３をｚ方向に昇降可能に取付けて直動関
節とすると共に、胴体２に第１アーム３を旋回可能に取
付けることで回転関節（肩関節）３ａとし、この第１ア
ーム３の先端部に第２アーム４を旋回可能に取付けるこ
とで回転関節（肘関節）４ａとし、更にこの第２アーム
４の下端部に図示しない第３アームを回転可能に取付け
て、この第３アームの下端部側面に複数本、例えば４本
のハンドを回転可能に取付けてなり、このロボット１に
よって作業台５上のワークＷの組立を行う。

【００３１】一方、基台６上には２本のリニアガイド
７，７をｙ方向に敷設し、この２本のリニアガイド７，
７上に図示しないスライド部材を移動可能に載置し、こ
のスライド部材上に２本のリニアガイド８，８をｘ方向
に敷設して、この２本のリニアガイド８，８上に前記作
業台５を移動可能に載置することによって、作業台５を
ｘ，ｙ方向（いずれも水平方向）に水平面で移動可能に
配設している。そして、基台６の先端部側にはワークＷ
を供給するコンベアライン９を配置し、またロボット１
の近傍には組付け部品を供給する部品供給系１０を配置
している。

【００３２】このように構成したロボット組立装置にお
いては、通常、作業台５の慣性とリニアガイド７，８の
摩擦、粘性によって作業台５は固定された状態になって
いるが、部品の組付けを行うときに、ワークＷと部品と
の間に若干の位置ずれが発生している場合には、部品の
テーパによって水平方向の力が作業台５に作用し、その
作用力が作業台５の慣性やリニアガイド７，８の摩擦、
粘性を上回ったときに、作業台５がテーパに倣って移動
する。

【００３３】つまり、作業台５は模式的に示すと図２に
示すように固定の基準ベース１１上に直動軸受１２を介
して水平方向に移動可能となっている。したがって、例
えば作業台５上に組立ワークＷを固定して、この組立ワ
ークＷの穴Ｗａに上方から組付け部品、例えばピンｗを
嵌め込む場合、ワークＷの軸芯とピンｗの軸芯とがずれ
ているときには、ピンｗの先端テーパ面ｗｂがワークＷ
のテーパ面Ｗｂに倣うように作業台５が水平方向（ｘ方
向又はｙ方向）に移動することになる。なお、直動軸受
１２は、一方向のみ図示しているが、ｘ方向，ｙ方向の
いずれの方向にも作業台５を移動可能にするものとして
説明する（以下、同様である。）。

【００３４】ここで、ピンｗの軸径をφｄ、軸のテーパ
をＣｄ、ワークＷの穴径をφＤ、穴のテーパをＣＤとし
たとき、ピンｗとワークＷの許容位置ずれ量δは、式１
で表わされる。

【００３５】

【数１】 δ＝φＤ−φｄ＋２Ｃｄ＋２ＣＤ …(1)

【００３６】したがって、ピンｗとワークＷのずれ量が
この許容範囲内であれば、作業台５がテーパに倣って移
動することになるので、位置ずれがなくなってスムーズ
に組付けを行うことができる。

【００３７】このようにワークの組立てを行う作業台５
を水平方向に移動可能に設けることによって、ロボット
１のアームに対応して作業台５が移動することができる
ので、複雑なコンプライアンス制御やハンド側のコンプ
ライアンス機構を用いないでも、簡単な構成でワークや
部品精度に合せた倣い動作ができるようになり、作業効
率の向上とコストの低減を図れる。しかも、この場合、
ロボットのハンドにコンプライアンス機構を設けなくと
もよいので、特に一本のアームに複数のハンドを取付け
た場合でもハンドの重量増加を招くことがない。

【００３８】ここで、作業台５がその慣性やリニアガイ
ドの摩擦、粘性だけでは極めて小さな力でも移動してし
まうような場合には、ばね、ゴム等の弾性体で作業台を
支持するようにすることもできる。

【００３９】次に、図３は本発明の第２実施例を示す模
式的構成図である。この実施例では、基準ベース１１上
に直動軸受１２を介して作業台５を水平方向（ｘ，ｙ方
向）に移動可能にすると共に、基準ベース１１に対して
作業台５をばね、ゴム等の弾性体１３で支持している。
そして、作業台５にストッパ孔５ａ，５ａを穿設する一
方、基準ベース１１の下方から作業台５のストッパ孔５
ａ，５ａに挿入可能なストッパピン１４，１４を昇降可
能に配設している。これらのストッパ孔５ａ及びストッ
パピン１４によって作業台５の移動を規制する規制手段
を構成している。

【００４０】このような構成においては、図３に示すよ
うにストッパピン１４，１４を下降させて作業台５のス
トッパ孔５ａ，５ａから抜き出した状態では、作業台５
が自由に動くことができるので、上方向からの組付けを
行う場合には上記第１実施例と同様に作業台５にコンプ
ライアンスを持たせることができる。これに対して、図
４に示すようにストッパピン１４，１４を上昇させて作
業台５のストッパ孔５ａ，５ａに挿入した状態では、作
業台５の動きが規制されるので、水平方向からの力が作
業台５に作用しても作業台５は強固に固定されたまま動
かない。

【００４１】これによって、作業台５を頑固に固定しな
いと組付けができない作業、例えばネジ締め、カシメ等
の作業のように作業台５に水平方向からの力が加わる組
付け作業を行うことができると共に、そのような必要が
ない例えば上記第１実施例のような上方向からの挿入作
業をも行うことができ、幅広い組付け作業内容に対応す
ることができる。

【００４２】次に、図５は本発明の第３実施例を示す模
式的構成図である。この実施例では、基準ベース１１上
に直動軸受１２を介して作業台５を水平方向（ｘ，ｙ方
向）に移動可能にすると共に、作業台５をアクチュエー
タであるモータ１５の軸部１５ａで支持し、さらにこの
モータ１５を駆動制御する調整手段であるコントローラ
１６を備えている。なお、アクチュエータとしては、モ
ータに限らず、例えば圧電素子等を用いることもでき
る。また、モータ１５はｘ，ｙ両方向に設けている。

【００４３】このような構成において、コントローラ１
６によってモータ１５の制御ゲイン（フィードバックゲ
イン）を大きくすると、モータ１５の剛性が高くなり、
作業台５の水平方向の動きが拘束ぎみになる。これに対
してモータ１５の制御ゲインを小さくすると、モータ１
５の剛性が低くなり、作業台５は水平方向に動き易くな
る。

【００４４】このように作業台５を支持するモータ１５
の制御ゲインを調整することによって、作業台５の剛性
を調整することができるので、例えば、各組付け部品の
テーパの大きさや寸法バラツキを考慮して作業台５の支
持剛性を組付け部品毎に設定することが可能になると共
に、制御ゲインを高くすることで作業台５の動きを規制
することもでき、上記第２実施例で述べたような水平方
向の力が作用する組付け作業も行える。

【００４５】次に、図６は本発明の第４実施例を示す模
式的構成図である。この実施例では、上記第３実施例と
同様に、基準ベース１１上に直動軸受１２を介して作業
台５を水平方向（ｘ，ｙ方向）に移動可能にすると共
に、作業台５をアクチュエータであるモータ１５の軸部
１５ａで支持し、さらに作業台５にロボット１のアーム
先端部のハンドＨの動きを検出するＣＣＤカメラ等から
なる検出手段であるセンサ１７を設け、このセンサ１７
の検出結果に基づいてモータ１５を駆動制御して作業台
５を移動させる制御手段であるコントローラ１８を備え
ている。なお、アクチュエータとしては、モータに限ら
ず、例えば圧電素子等を用いることもできる。

【００４６】このような構成においては、コントローラ
１６によってモータ１５の制御ゲインを調整することで
上記第３実施例と同様の作用効果が得られると共に、動
作終了時に発生するハンドＨの残留振動をセンサ１７で
モニタリングしながら、ハンドＨの動きに合わせてモー
タ１５を駆動制御して作業台５を移動させることで、ハ
ンドＨと作業台５との相対距離を短くできる。

【００４７】これによって、ハンドＨの残留振動中にも
ワークの組付け作業を行うことができるようになり、組
立時間の短縮を図れ作業効率が向上する。

【００４８】つまり、組立時間を短縮するためにアーム
の動作速度を速くしたり、アーム自体を軽くすると、ア
ーム自体の剛性が低下し、動作終了時残留振動が発生す
る。この残留振動によって従来のような固定した作業台
とハンド先端との相対位置ずれが、組立可能な位置ずれ
（挿入間隔とテーパの大きさによって決まる。）よりも
大きい間は、作業を行うことができない。そこで、この
ような残留振動が発生しないようにアームの動きを遅く
したり、残留振動が収るまで待機してから次の作業に移
行するようにすると、結果として作業時間がかかること
になる。

【００４９】これに対して、この実施例のようにハンド
の残留振動に合わせて作業台を移動させるようにするこ
とで、残留振動が生じている間であってもハンドと作業
台との相対位置ずれを組付け作業が可能な範囲内に抑え
ることができるようになり、残留振動の間も作業を行っ
て作業時間を短縮することができるようになる。なお、
ハンドの残留振動の周波数はロボットのアームの固有振
動数で十数Ｈｚで振幅も数mm以下であるので、作業台５
をハンドＨの残留振動に合わせて追従させることは充分
可能である。

【００５０】次に、本発明の第５実施例について前記第
１実施例及び図７，図８を参照して説明する。この第５
実施例では、前記第１実施例における作業台５をｘ，ｙ
方向に移動させる手段、例えばボールスクリューとナッ
トの組合わせによる直線移動機構及びこの直線移動機構
を駆動するアクチュエータ、例えばボールスクリューを
回転させるモータ等を設ける。

【００５１】そして、ロボット１で直線動作組立、例え
ば軸の挿入作業を行うときには、直線動作をさせる直前
まではアームを動作させ（ここまでは、通常のＰＴＰ動
作：point to point動作、即ち点から点への動作であ
って、その間にアームの動作軌跡に特に制約は存しな
い。）、その後、ロボット１のアームを固定して、作業
台５を直線移動させるようにする。このようにすれば、
ロボット１のアームを直線動させるための高速演算機能
を有するマイクロコンピュータ等の演算手段や目標値補
間を行うためのアルゴリズムなどの高価な制御システム
を用いることなく、簡単に直線動作組立を行うことがで
きるようになる。

【００５２】つまり、図７に示すようにロボット１の第
２アーム４先端部のハンドを矢示方向に直線移動させよ
うとする場合、ハンドの動きは直線になるが、肩関節３
ａや肘関節４ａの動きは図８に示すように曲線ａ，ｂの
ようになる。ここで、ロボットのアームを移動させるこ
とで手先を直線移動させようとすると、肩関節３ａや肘
関節４ａをこの曲線に倣って動かさなければならない
が、実際上はこの曲線を分割して各ポイントを目標値に
して移動させることになる。そのため、ＣＰＵ等の演算
手段の演算速度が遅いときにはいきおい分割数を粗くし
なければならず、その結果動きが凹凸になってしまうの
で、演算手段としては高速演算機能を有するものを用い
なければならない。

【００５３】これに対して、本実施例のようにロボット
のアームを固定して作業台５を直線移動機構によって移
動させるようにすれば、相対的にロボットのアームが直
線移動したのと同じになる。この場合、作業台の直動軸
を移動させるので、凹凸になることもなく、アームも固
定姿勢であるので、高速演算機能を有する高価なＣＰＵ
等の演算手段を用いる必要もなくなり、コストが廉価に
なる。

【００５４】次に、図９は本発明の第６実施例を示す模
式的平面図である。この実施例では、前記第１実施例の
ｘ方向のリニアガイド８，８をコンベアライン９に沿っ
て相対的に長く敷設すると共に、少なくとも作業台５を
ｘ方向に直線移動させる直動機構１９を設ける。この直
動機構１９は、例えば前述したようにボールスクリュー
とナットの組合わせによる直線移動機構及びこの直線移
動機構を駆動するアクチュエータによって構成すること
ができる。

【００５５】このような構成においては、ロボット１で
部品供給系１０から部品を拾って組付け作業を行う場合
に、作業台５を実線図示の基準位置から直動機構１９に
よって部品供給系１０の近くの破線図示の位置まで移動
させた後、ロボット１によって部品供給系１０から部品
を取って作業台５上で組付けを行い、所要の作業終了後
作業台５を元の基準位置に復動させる。

【００５６】このようにすることによって、ロボット１
のアームで部品供給系１から部品を作業台５に運ぶため
のアームの移動距離が短くなって移動時間が短縮され、
組立効率が向上する。特に、部品供給系と作業台との間
の往復回数が多くなる部品の組付けを複数行う場合に効
果的である。

【００５７】次に、図１０は本発明の第７実施例を示す
模式的平面図である。この実施例では、上記第６実施例
と同様にｘ方向のリニアガイド８，８をコンベアライン
９に沿って相対的に長く敷設し、作業台５をｘ方向に直
線移動させる直動機構１９を設け、更に、ｙ方向のリニ
アガイド７，７の長さも長くして、作業台５をｙ方向に
ロボット１とコンベアライン９との間で直線移動させる
直動機構２０を設けている。そして、作業台５上には図
示しないがコンベアライン９との間でワークを受渡しす
る例えばベルトコンベアを伸縮自在に設けている。

【００５８】このような構成においては、作業台５を直
動機構２０によって実線図示の基準位置から破線図示の
ワーク受渡し位置に移動させ、作業台５から図示しない
ベルトコンベアを伸長してコンベアライン９上で停止し
たワークを作業台５上に受入れた後、作業台５を基準位
置に復動させて、ロボット１で組立を行う。そして、組
立終了後、再び作業台５をワーク受渡し位置に移動させ
て、作業台５から図示しないベルトコンベアを伸長して
コンベアライン９上にワークを移載する。

【００５９】このようにすることによって、コンベアラ
イン９と作業台５との間でのワークの移載時にロボット
１は予め組付け部品を取りに行くなどの他の作業を行う
ことができて、組立時間の短縮を図ることができる。そ
れと共に、ロボットアームによる移載の場合にはアーム
の長さによってロボットとコンベアラインとの距離が制
限されるのに対して、そのような制限から解放され、図
１０に示すように部品供給系１０を前方に配置するなど
レイアウトの自由度が高くなる。

【００６０】次に、図１１は本発明の第８実施例を説明
する模式的平面図である。この実施例では、上記第７実
施例と同様な直動機構を用いて、作業台５を能動的に
ｘ，ｙ方向に移動できるように構成すると共に、作業内
容に応じてロボット１の姿勢が一定になるように直動機
構を駆動制御して作業台５をｘ，ｙ方向に移動させるモ
ータ及びコントローラ等の手段を設けている。

【００６１】このような構成においては、例えば同図
（ａ）に示すように作業台５の略中央部で組付けを行っ
ている状態から、ｙ方向の直動機構を駆動制御して作業
台５をｙ方向に移動させて、同図（ｂ）に示すように作
業台５の中央端部で組付けを行うようにすることで、ロ
ボット１のアームの姿勢を一定に保ち、更にこの状態か
ら同図（ｃ）に示すようにｘ方向の直動機構を駆動制御
して作業台５をｘ方向に移動させて、同図（ｃ）に示す
ように作業台の端部で組付けを行うようにすることで、
ロボット１のアームを固定した姿勢のままで組立作業を
行うことができるようになる。

【００６２】このように作業台５をロボット１のアーム
姿勢が同一になるように移動させることによって、アー
ム姿勢が固定されることを前提としてロボットの設計や
制御系の調整をすることができ、設計開発期間の短縮化
やその姿勢だけ考慮した最適設計が可能になる。また、
ロボットのアームにより剛性を持たせる場合には、ピン
などによるロック機構を用いてアームを決まった姿勢に
固定することで高剛性化を図れる。

【００６３】つまり、従来の多関節ロボットは作業台上
での様々な地点で姿勢を変えて組付けを行うために、ロ
ボットの設計や制御系の調整はこのような姿勢を考慮し
て進めなければならず、いかなる姿勢になっても異常と
ならないようにしなければならない。例えば、姿勢によ
って各関節から見た慣性モーメントが変わるので、その
範囲の中で最悪の条件を考えて設計したり、調整したり
しなければならない。この結果、設計開発に時間がかか
ると共に、過剰なスペックを持たせてしまうことにな
る。

【００６４】コレに対して、組付け姿勢が同じになるよ
うに作業台を移動させるようにすれば、ロボットの姿勢
が固定されることになり、ロボットの姿勢変化を考慮す
る必要がなくなり、開発設計が容易になる。

【００６５】次に、図１２は本発明の第９実施例を示す
模式的構成図である。この実施例では、作業台５に対し
て矢示方向に微小な往復振動を与える振動機構２１を設
けている。この振動機構２１としては、例えば圧電素子
等のアクチュエータを用いることができる。

【００６６】このような構成においては、作業台５上の
ワークＷに部品ｗを挿入するときに、部品ｗの軸径とワ
ークＷの穴径との隙間が小さいときや表面粗さが悪いと
きでも、作業台５が微小振動していることによって、一
般に静摩擦係数よりも動摩擦係数の方が小さいこと、表
面の凹凸による引っ掛かりを防ぐことができることか
ら、かじりつきを起こすことなくスムーズに挿入するこ
とができる。

【００６７】このように、作業台を微小振動させること
によって、部品挿入がスムーズに行えて、組付け不良や
部品破損がなくなり、組立効率が向上する。

【００６８】なお、上記実施例では、作業台を水平方向
で移動可能な構成で説明した、垂直方向で、或いは水平
方向及び垂直方向で移動（傾斜移動を含む。）可能な構
成にすることもできる。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１のロボッ
ト組立装置によれば、ワークの組立てを行う作業台を水
平方向及び／又は垂直方向に移動可能に設けたので、ロ
ボットのアームに対応して作業台が移動することによっ
て、複雑なコンプライアンス制御やハンド側のコンプラ
イアンス機構を用いないでも、簡単な構成でワークや部
品精度に合せた倣い動作ができるようになり、作業効率
の向上とコストの低減を図れる。

【００７０】請求項２のロボット組立装置によれば、上
記請求項１のロボット組立装置において、作業台の動き
規制する規制手段を設けたので、コンプライアンスが不
要なときには作業台を固定することができ、作業台の移
動可能方向に力が作用する組付けも行うことができて、
種々の組付け作業内容に対応することができる。

【００７１】請求項３のロボット組立装置によれば、上
記請求項１のロボット組立装置において、作業台をアク
チュエータに連結すると共に、このアクチュエータによ
る作業台を支持する剛性を調整できるようにしたので、
ワークの質量や部品精度、テーパの大きさ等に合わせて
作業台の剛性を設定することができる。

【００７２】請求項４のロボット組立装置によれば、上
記請求項１のロボット組立装置において、作業台にロボ
ットのアームの動きを検出し、この検出結果に基づいて
アクチュエータを制御して作業台を移動させるようにし
たので、アームの残留振動中にもその振動に応じて作業
台を移動させることで、残留振動中でも次の作業を行う
ことができて、組立時間の短縮を図れる。

【００７３】請求項５のロボット組立装置によれば、上
記請求項１のロボット組立装置において、多関節ロボッ
トで直線動作組立を行うときに作業台を直線移動させる
ようにしたので、簡単に直線動作組付けを行うことがで
き、ロボットのアームを直線で動作させるための逆運動
学解析（直線補間アルゴリズム）を行う必要がなくなっ
て、制御装置の負担が軽くなり、コストの低減を図るこ
とができる。

【００７４】請求項６のロボット組立装置によれば、上
記請求項１のロボット組立装置において、多関節ロボッ
トで組立を行うときに作業台を部品供給側に移動させる
手段を備えたので、特に複数の部品を組み付ける際のロ
ボットのアームの動作距離が短くなり、タクトタイムの
短縮化を図れ、生産効率の向上等を図ることができる。

【００７５】請求項７のロボット組立装置によれば、上
記請求項１のロボット組立装置において、作業台にワー
ク搬送路との間でワークの受渡しをする手段を設けるよ
うにしたので、ロボットのアームが部品移載作業から解
放されて、他の作業を行うことができ、組立効率が向上
する。

【００７６】請求項８のロボット組立装置によれば、上
記請求項１のロボット組立装置において、作業台を多関
節ロボットのアーム姿勢が同一になるように移動させる
ようにしたので、アームの様々な姿勢を考慮することな
く機構、制御の開発設計が可能になって、開発期間の短
縮化を図れる。

【００７７】請求項９のロボット組立装置によれば、上
記請求項１のロボット組立装置において、作業台を微小
振動させるようにしたので、かじりやすい部品の組付け
での部品挿入がスムーズに行え、かじり、くいつきが減
少して、組付け不良や部品の破損を低減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す平面図

【図２】上記第１実施例の模式的構成図

【図３】本発明の第２実施例を示す模式的構成図

【図４】上記第２実施例の作用説明に供する模式的構成
図

【図５】本発明の第３実施例を示す模式的構成図

【図６】本発明の第４実施例を示す模式的構成図

【図７】本発明の第５実施例の説明に供する模式的説明
図

【図８】上記第５実施例の説明に供する線図

【図９】本発明の第６実施例を示す模式的構成図

【図１０】本発明の第７実施例を示す模式的構成図

【図１１】本発明の第８実施例を示す模式的構成図

【図１２】本発明の第９実施例を示す模式的構成図

【図１３】従来のロボット組立装置の正面図

【符号の説明】

１…多関節ロボット、２…胴体、３…第１アーム、３ａ
…肩関節、４…第２アーム、４ａ…肘関節、５…作業
台、６…基台、７…ｙ方向スライドガイド、８…ｘ方向
スライドガイド、１０…部品供給系、１１…基準ベー
ス、１２…直動軸受、１５…モータ、１６，１８…コン
トローラ、１７…センサ、１９，２０，２１…直動機
構。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多関節ロボットを用いて作業台上でワー
   クの組立てを行うロボット組立装置において、前記作業
   台を水平方向及び／又は垂直方向に移動可能に設けたこ
   とを特徴とするロボット組立装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のロボット組立装置にお
   いて、前記作業台の動き規制する規制手段を設けたこと
   を特徴とするロボット組立装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のロボット組立装置にお
   いて、前記作業台をアクチュエータに連結すると共に、
   このアクチュエータによる前記作業台を支持する剛性を
   調整する調整手段を備えたことを特徴とするロボット組
   立装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載のロボット組立装置にお
   いて、前記作業台に前記ロボットのアームの動きを検出
   する検出手段と、前記作業台を移動させるアクチュエー
   タと、前記検出手段の検出結果に基づいて前記アクチュ
   エータを制御して前記作業台を移動させる制御手段とを
   備えたことを特徴とするロボット組立装置。
5. 【請求項５】 請求項１に記載のロボット組立装置にお
   いて、前記多関節ロボットで直線動作組付け行うときに
   前記作業台を直線移動させる手段を備えたことを特徴と
   するロボット組立装置。
6. 【請求項６】 請求項１に記載のロボット組立装置にお
   いて、前記多関節ロボットで組付けを行うときに前記作
   業台を部品供給側に移動させる手段を備えたことを特徴
   とするロボット組立装置。
7. 【請求項７】 請求項１に記載のロボット組立装置にお
   いて、前記作業台に、前記ワークを搬送するワーク搬送
   路と前記作業台との間で、前記ワークの受渡しをする手
   段を備えたことを特徴とするロボット組立装置。
8. 【請求項８】 請求項１に記載のロボット組立装置にお
   いて、前記作業台を前記多関節ロボットのアーム姿勢が
   同一になるように移動させる手段を備えたことを特徴と
   するロボット組立装置。
9. 【請求項９】 請求項１に記載のロボット組立装置にお
   いて、前記作業台を微小振動させる手段を備えたことを
   特徴とするロボット組立装置。