JPH09290381A - サーボツールを手先部に装備したロボット - Google Patents
サーボツールを手先部に装備したロボットInfo
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- JPH09290381A JPH09290381A JP8126353A JP12635396A JPH09290381A JP H09290381 A JPH09290381 A JP H09290381A JP 8126353 A JP8126353 A JP 8126353A JP 12635396 A JP12635396 A JP 12635396A JP H09290381 A JPH09290381 A JP H09290381A
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- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J17/00—Joints
- B25J17/02—Wrist joints
- B25J17/0241—One-dimensional joints
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
- B25J15/02—Gripping heads and other end effectors servo-actuated
- B25J15/0206—Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising articulated grippers
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- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
- B25J9/12—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements electric
- B25J9/126—Rotary actuators
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Resistance Welding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 最終手首軸をサーボツール駆動軸と共用した
ロボット。 【解決手段】 ロボット制御装置３０からは、中空クラ
ッチ１５，１６のコイルを励磁する指令Ｅ１またはＥ２
が択一的に出力される。指令Ｅ１の出力時には指令Ｅ２
はオフとなり、アーム１８が中空クラッチ１５の固定部
に吸引固定される。この状態でサーボモータＭ６が回転
すると、その出力軸１２、減速器１３、減速器出力軸１
４を介してアーム２０のみが回転駆動され、アーム１８
に対する相対的な回転変位を起こし、両アーム先端１
９，２１の接近または離反を伴う開閉動作が達成され
る。指令Ｅ２の出力時には指令Ｅ１がオフとなり、アー
ム１８が中空クラッチ１６の固定部に吸引固定されるの
で、サーボモータＭ６が回転しても、アーム１８とアー
ム２０は一体的に駆動され、各アーム先端１９，２１間
の接近・離反動作は起らない。簡単な伝動機構を利用す
れば、サーボモータＭ６をサーボバンの駆動に切換使用
することも出来る。
ロボット。 【解決手段】 ロボット制御装置３０からは、中空クラ
ッチ１５，１６のコイルを励磁する指令Ｅ１またはＥ２
が択一的に出力される。指令Ｅ１の出力時には指令Ｅ２
はオフとなり、アーム１８が中空クラッチ１５の固定部
に吸引固定される。この状態でサーボモータＭ６が回転
すると、その出力軸１２、減速器１３、減速器出力軸１
４を介してアーム２０のみが回転駆動され、アーム１８
に対する相対的な回転変位を起こし、両アーム先端１
９，２１の接近または離反を伴う開閉動作が達成され
る。指令Ｅ２の出力時には指令Ｅ１がオフとなり、アー
ム１８が中空クラッチ１６の固定部に吸引固定されるの
で、サーボモータＭ６が回転しても、アーム１８とアー
ム２０は一体的に駆動され、各アーム先端１９，２１間
の接近・離反動作は起らない。簡単な伝動機構を利用す
れば、サーボモータＭ６をサーボバンの駆動に切換使用
することも出来る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、産業用ロボット
（以下、単に「ロボット」と言う。）に関し、更に詳し
く言えば、サーボハンドやサーボガンのようなサーボ駆
動されるツールを手先部に取り付けて使用するロボット
に関する。
（以下、単に「ロボット」と言う。）に関し、更に詳し
く言えば、サーボハンドやサーボガンのようなサーボ駆
動されるツールを手先部に取り付けて使用するロボット
に関する。
【０００２】
【従来技術】一般に、ロボットは手先部に各種のツール
を取り付けて使用されることが通例となっている。これ
らツールの中には、例えばサーボハンドやサーボガンの
ように、自身の動作のためのサーボ駆動軸（即ち、サー
ボ制御される駆動軸。以下、同じ。）を必要とするもの
が含まれている。本明細書では、このようなツールを
「サーボツール」と呼ぶことにする。
を取り付けて使用されることが通例となっている。これ
らツールの中には、例えばサーボハンドやサーボガンの
ように、自身の動作のためのサーボ駆動軸（即ち、サー
ボ制御される駆動軸。以下、同じ。）を必要とするもの
が含まれている。本明細書では、このようなツールを
「サーボツール」と呼ぶことにする。
【０００３】従来、サーボハンやサーボガン等のサーボ
ツールを使用するロボットにおいては、ロボット本体の
動作のための基本軸（例えば、６軸ロボットであれば６
個の軸）の他に付加軸を設け、この付加軸をサーボツー
ルの駆動に用いていた。
ツールを使用するロボットにおいては、ロボット本体の
動作のための基本軸（例えば、６軸ロボットであれば６
個の軸）の他に付加軸を設け、この付加軸をサーボツー
ルの駆動に用いていた。
【０００４】ところが、付加軸の装備はサーボモータや
サーボアンプの増設を伴うため、ロボットシステムの大
きなコスト増が避けられず、エア駆動式のサーボツール
に比べて非常に割高となっていた。また、サーボハンド
やサーボガンなどのサーボツールを駆動するモータをロ
ボット手先部に設置することは、ツール取付けスペース
や負荷重量の面から見ても有利なことではない。
サーボアンプの増設を伴うため、ロボットシステムの大
きなコスト増が避けられず、エア駆動式のサーボツール
に比べて非常に割高となっていた。また、サーボハンド
やサーボガンなどのサーボツールを駆動するモータをロ
ボット手先部に設置することは、ツール取付けスペース
や負荷重量の面から見ても有利なことではない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上記従
来技術の問題点を解決することにある。即ち本発明は、
サーボツールを使用するロボットにおけるサーボツール
駆動のための付加軸の必要性を解消し、サーボハンドや
サーボガンのようなサーボツールの装備に要する費用の
低減を図ったものである。
来技術の問題点を解決することにある。即ち本発明は、
サーボツールを使用するロボットにおけるサーボツール
駆動のための付加軸の必要性を解消し、サーボハンドや
サーボガンのようなサーボツールの装備に要する費用の
低減を図ったものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、ロボットの最
終手首軸をサーボハンドやサーボガンのようなサーボツ
ールの駆動軸と共用可能とすることで上記技術課題を解
決したものである。
終手首軸をサーボハンドやサーボガンのようなサーボツ
ールの駆動軸と共用可能とすることで上記技術課題を解
決したものである。
【０００７】本発明は、手先部にサーボツールを装備し
たロボットにおいて、最終手首軸の駆動源に用いられる
サーボモータをサーボツールの駆動源に転用するための
駆動源転用手段を備えている。この駆動源転用手段は、
最終手首軸の駆動に用いられるサーボモータの出力側機
構部に設けられ、転用がなされる転用モードと転用がな
されない非転用モードとの間で切換可能な切換機構を有
する。
たロボットにおいて、最終手首軸の駆動源に用いられる
サーボモータをサーボツールの駆動源に転用するための
駆動源転用手段を備えている。この駆動源転用手段は、
最終手首軸の駆動に用いられるサーボモータの出力側機
構部に設けられ、転用がなされる転用モードと転用がな
されない非転用モードとの間で切換可能な切換機構を有
する。
【０００８】切換機構の転用モードと非転用モードの切
換制御は、ロボットを制御するロボット制御装置によっ
て行なうことが出来る。サーボツールをより正確に制御
するためには、その位置を直接的に検出する位置検出器
を設け、その出力をロボット制御装置に送り、サーボツ
ールの制御に用いることが好ましい。
換制御は、ロボットを制御するロボット制御装置によっ
て行なうことが出来る。サーボツールをより正確に制御
するためには、その位置を直接的に検出する位置検出器
を設け、その出力をロボット制御装置に送り、サーボツ
ールの制御に用いることが好ましい。
【０００９】このような駆動源の転用に適したサーボツ
ールの典型例としては、サーボハンドとサーボガンを挙
げることが出来る。また、転用モードと非転用モードの
切換を簡単に行なうための切換機構として、電磁クラッ
チ手段を利用したものが利用出来る。
ールの典型例としては、サーボハンドとサーボガンを挙
げることが出来る。また、転用モードと非転用モードの
切換を簡単に行なうための切換機構として、電磁クラッ
チ手段を利用したものが利用出来る。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、サーボツールが６軸ロボッ
トの手先部に装備されるサーボハンドである場合を第１
実施形態、同じくサーボツールが６軸ロボットの手先部
に装備されるサーボガンである場合を第２実施形態とし
て、本発明を図１〜図３を参照して更に詳しく説明す
る。先ず、図１は第１実施形態におけるサーボハンドと
関連駆動機構を説明する図で、図１（ａ）には最終手首
駆動軸方向（Ａ−Ａ）に沿った機構の概略が断面図で示
され、図１（ｂ）には図１（ａ）における右方向からハ
ンド本体部を見た様子が示されている。
トの手先部に装備されるサーボハンドである場合を第１
実施形態、同じくサーボツールが６軸ロボットの手先部
に装備されるサーボガンである場合を第２実施形態とし
て、本発明を図１〜図３を参照して更に詳しく説明す
る。先ず、図１は第１実施形態におけるサーボハンドと
関連駆動機構を説明する図で、図１（ａ）には最終手首
駆動軸方向（Ａ−Ａ）に沿った機構の概略が断面図で示
され、図１（ｂ）には図１（ａ）における右方向からハ
ンド本体部を見た様子が示されている。
【００１１】符号Ｍ６は６軸ロボット（全体は図示せ
ず）の最終手首軸（第６軸）の駆動源とサーボハンドの
駆動源に共用されるサーボモータを表わしている。その
動作は、他のロボット軸を駆動するためのサーボモータ
Ｍ１〜Ｍ５（後述図３参照）と同じく、ロボット制御装
置３０によって制御される。
ず）の最終手首軸（第６軸）の駆動源とサーボハンドの
駆動源に共用されるサーボモータを表わしている。その
動作は、他のロボット軸を駆動するためのサーボモータ
Ｍ１〜Ｍ５（後述図３参照）と同じく、ロボット制御装
置３０によって制御される。
【００１２】サーボモータＭ６の回転軸にはパルスコー
ダ（位置検出器）１１が結合されている。パルスコーダ
１１の出力は、フィードバック信号としてロボット制御
装置３０へ送られ、サーボモータＭ６の制御に利用され
る。サーボモータＭ６の出力機構部を見ると、サーボモ
ータＭ６の出力軸１２が減速器１３に結合され、減速器
１３の出力軸１４はアーム２０に固定されている。
ダ（位置検出器）１１が結合されている。パルスコーダ
１１の出力は、フィードバック信号としてロボット制御
装置３０へ送られ、サーボモータＭ６の制御に利用され
る。サーボモータＭ６の出力機構部を見ると、サーボモ
ータＭ６の出力軸１２が減速器１３に結合され、減速器
１３の出力軸１４はアーム２０に固定されている。
【００１３】減速器１３の固定部には中空クラッチ１５
の固定部が固定される一方、アーム２０にはもう一つの
中空クラッチ１６が固定されている。また、中空クラッ
チ１５の回転部と中空クラッチ１６の回転部はアーム１
８に対して固定されている。そして、アーム１８は減速
器１３の出力軸１４に挿嵌されたベアリング１７を介し
て、軸Ａ−Ａ周りの回転と軸Ａ−Ａに沿った滑動が許容
されるように支持されている。
の固定部が固定される一方、アーム２０にはもう一つの
中空クラッチ１６が固定されている。また、中空クラッ
チ１５の回転部と中空クラッチ１６の回転部はアーム１
８に対して固定されている。そして、アーム１８は減速
器１３の出力軸１４に挿嵌されたベアリング１７を介し
て、軸Ａ−Ａ周りの回転と軸Ａ−Ａに沿った滑動が許容
されるように支持されている。
【００１４】両中空クラッチ１５，１６は各々固定部に
励磁コイルを備えた電磁クラッチで構成され、アーム１
８に関して対称となるように配置される。ロボット制御
装置３０からは、中空クラッチ１５のコイルを励磁する
指令Ｅ１あるいは中空クラッチ１６のコイルを励磁する
指令Ｅ２が択一的に出力される。即ち、両中空クラッチ
１５，１６のコイルが同時に励磁されることはない。
励磁コイルを備えた電磁クラッチで構成され、アーム１
８に関して対称となるように配置される。ロボット制御
装置３０からは、中空クラッチ１５のコイルを励磁する
指令Ｅ１あるいは中空クラッチ１６のコイルを励磁する
指令Ｅ２が択一的に出力される。即ち、両中空クラッチ
１５，１６のコイルが同時に励磁されることはない。
【００１５】指令Ｅ１が出力された場合には指令Ｅ２は
オフとなり、アーム１８が中空クラッチ１５の固定部に
吸引固定される。この状態でサーボモータＭ６が回転す
ると、アーム１８は静止したままで、アーム２０のみが
駆動される。その結果、図１（ｂ）に矢印で示したよう
に、アーム２０はアーム１８に対する相対的な回転変位
を起こし、アーム２０の先端２１がアーム１８の先端１
９に対して接近あるいは離反する開閉動作が達成され
る。即ち、この指令Ｅ１が出された状態では、両アーム
１８，２０はサーボモータＭ６によって駆動されるサー
ボハンドとして機能する（転用モード）。
オフとなり、アーム１８が中空クラッチ１５の固定部に
吸引固定される。この状態でサーボモータＭ６が回転す
ると、アーム１８は静止したままで、アーム２０のみが
駆動される。その結果、図１（ｂ）に矢印で示したよう
に、アーム２０はアーム１８に対する相対的な回転変位
を起こし、アーム２０の先端２１がアーム１８の先端１
９に対して接近あるいは離反する開閉動作が達成され
る。即ち、この指令Ｅ１が出された状態では、両アーム
１８，２０はサーボモータＭ６によって駆動されるサー
ボハンドとして機能する（転用モード）。
【００１６】これに対して指令Ｅ２が出力された場合に
は指令Ｅ１がオフとなり、アーム１８が中空クラッチ１
６の固定部に吸引固定され、中空クラッチ１６を介して
両アーム１８，２０が一体的に結合される。従って、こ
の状態でサーボモータＭ６が回転するとアーム１８とア
ーム２０は一体的に駆動される。即ち、アーム２０のア
ーム１８に対する相対的回転変位は生じず、先端１９，
２１間の接近・離反動作も起らない。即ち、指令Ｅ２の
出力状態では両アーム１８，２０はサーボハンドとして
機能せず、サーボモータＭ６を回転させても両アーム１
８，２０で構成されるロボット手先部の姿勢変化が起る
だけである（非転用モード）。
は指令Ｅ１がオフとなり、アーム１８が中空クラッチ１
６の固定部に吸引固定され、中空クラッチ１６を介して
両アーム１８，２０が一体的に結合される。従って、こ
の状態でサーボモータＭ６が回転するとアーム１８とア
ーム２０は一体的に駆動される。即ち、アーム２０のア
ーム１８に対する相対的回転変位は生じず、先端１９，
２１間の接近・離反動作も起らない。即ち、指令Ｅ２の
出力状態では両アーム１８，２０はサーボハンドとして
機能せず、サーボモータＭ６を回転させても両アーム１
８，２０で構成されるロボット手先部の姿勢変化が起る
だけである（非転用モード）。
【００１７】このように本実施形態によれは、ロボット
制御装置３０から指令Ｅ１及びＥ２を択一的に出力する
ことで、サーボハンドの動作モードと６軸ロボットとし
て動作する通常モードのいずれかを選択することが出来
る。
制御装置３０から指令Ｅ１及びＥ２を択一的に出力する
ことで、サーボハンドの動作モードと６軸ロボットとし
て動作する通常モードのいずれかを選択することが出来
る。
【００１８】サーボハンドの開閉位置は、アーム１８，
２０の先端部の相対角度θh で定義することが出来る。
この相対角度θh は、アーム１８，２０の軸Ａ−Ａ周り
の姿勢の差としてロボット制御装置３０によって認識さ
れる。アーム１８，２０の軸Ａ−Ａ周りの姿勢の差の認
識には、パルスコーダ１１の指令Ｅ１出力時（アーム２
０のみ回転時）の出力が利用出来る。
２０の先端部の相対角度θh で定義することが出来る。
この相対角度θh は、アーム１８，２０の軸Ａ−Ａ周り
の姿勢の差としてロボット制御装置３０によって認識さ
れる。アーム１８，２０の軸Ａ−Ａ周りの姿勢の差の認
識には、パルスコーダ１１の指令Ｅ１出力時（アーム２
０のみ回転時）の出力が利用出来る。
【００１９】また、図１中に破線で示したように、アー
ム１８，２０の縁部にパルスコーダ１１ａ，１１ｂを歯
車等を介して結合させ、アーム１８，２０の軸Ａ−Ａ周
りの回転位置を直接計測してロボット制御装置３０へ出
力することも出来る。一般に、アーム１８，２０の軸Ａ
−Ａ周りの回転位置を直接計測する方式は、サーボハン
ドの開閉位置をより正確に測る上で有利である。
ム１８，２０の縁部にパルスコーダ１１ａ，１１ｂを歯
車等を介して結合させ、アーム１８，２０の軸Ａ−Ａ周
りの回転位置を直接計測してロボット制御装置３０へ出
力することも出来る。一般に、アーム１８，２０の軸Ａ
−Ａ周りの回転位置を直接計測する方式は、サーボハン
ドの開閉位置をより正確に測る上で有利である。
【００２０】次に、図２は第２実施形態におけるサーボ
ガンと関連駆動機構の概略を、図１（ａ）と同様の断面
図で示したものである。なお、図中、第１実施形態と共
通性のある要素の指示には適宜同じ参照符号を使用し
た。第１実施形態の場合と同様に、６軸ロボット（全体
は図示せず）の最終手首軸（第６軸）の駆動源とサーボ
ガンの駆動源に共用されるサーボモータＭ６は、他のロ
ボット軸を駆動するためのサーボモータＭ１〜Ｍ５（後
述図３参照）と同じく、ロボット制御装置３０によって
制御される。
ガンと関連駆動機構の概略を、図１（ａ）と同様の断面
図で示したものである。なお、図中、第１実施形態と共
通性のある要素の指示には適宜同じ参照符号を使用し
た。第１実施形態の場合と同様に、６軸ロボット（全体
は図示せず）の最終手首軸（第６軸）の駆動源とサーボ
ガンの駆動源に共用されるサーボモータＭ６は、他のロ
ボット軸を駆動するためのサーボモータＭ１〜Ｍ５（後
述図３参照）と同じく、ロボット制御装置３０によって
制御される。
【００２１】サーボモータＭ６の回転軸にはパルスコー
ダ（位置検出器）１１が結合されている。パルスコーダ
１１の出力は、フィードバック信号としてロボット制御
装置３０へ送られ、サーボモータＭ６の制御に利用され
る。サーボモータＭ６の出力機構部を見ると、サーボモ
ータＭ６の出力軸１２は減速器１３に結合され、減速器
１３の出力軸１４はプーリ２２に固定されている。
ダ（位置検出器）１１が結合されている。パルスコーダ
１１の出力は、フィードバック信号としてロボット制御
装置３０へ送られ、サーボモータＭ６の制御に利用され
る。サーボモータＭ６の出力機構部を見ると、サーボモ
ータＭ６の出力軸１２は減速器１３に結合され、減速器
１３の出力軸１４はプーリ２２に固定されている。
【００２２】減速器１３の固定部には中空クラッチ１５
の固定部が固定される一方、プーリ２２にはもう一つの
中空クラッチ１６が固定されている。減速器１３の出力
軸１４にはベアリング１７が挿嵌され、サーボガン４０
の本体４１が該ベアリング１７と足部４１ａを介して支
持されている。これにより、サーボガン本体４１は軸Ｂ
−Ｂ周りの回転と軸Ｂ−Ｂに沿った滑動が許容されてい
る。
の固定部が固定される一方、プーリ２２にはもう一つの
中空クラッチ１６が固定されている。減速器１３の出力
軸１４にはベアリング１７が挿嵌され、サーボガン４０
の本体４１が該ベアリング１７と足部４１ａを介して支
持されている。これにより、サーボガン本体４１は軸Ｂ
−Ｂ周りの回転と軸Ｂ−Ｂに沿った滑動が許容されてい
る。
【００２３】即ち、図１に示した第１実施形態との比較
で言えば、アーム２０はプーリ２２に置き換えられ、ア
ーム１８は、足部４１ａを含むサーボガン本体４１に置
き換えられている。
で言えば、アーム２０はプーリ２２に置き換えられ、ア
ーム１８は、足部４１ａを含むサーボガン本体４１に置
き換えられている。
【００２４】サーボガン４０は、サーボガン本体４１を
貫通し、軸Ｂ−Ｂと平行な軸Ｃ−Ｃを持つボールネジ４
２並びにこれと係合したナット４３を備えている。ボー
ルネジ４２の先端部にはスポット溶接用のチップ４４が
取り付けられる一方、サーボガン本体４１の先端部４１
ｂにはチップ４４と対向するチップ４５が取り付けられ
ている。プーリ２２とナット４３２は、ベルト２３を含
む伝動機構を介して結合されている。
貫通し、軸Ｂ−Ｂと平行な軸Ｃ−Ｃを持つボールネジ４
２並びにこれと係合したナット４３を備えている。ボー
ルネジ４２の先端部にはスポット溶接用のチップ４４が
取り付けられる一方、サーボガン本体４１の先端部４１
ｂにはチップ４４と対向するチップ４５が取り付けられ
ている。プーリ２２とナット４３２は、ベルト２３を含
む伝動機構を介して結合されている。
【００２５】両中空クラッチ１５，１６は各々固定部に
励磁コイルを備えた電磁クラッチで構成され、サーボガ
ン本体４１の足部４１ａに関して対称となるように配置
される。第１実施形態の場合と同様に、ロボット制御装
置３０からは中空クラッチ１５のコイルを励磁する指令
Ｆ１あるいは中空クラッチ１６のコイルを励磁する指令
Ｆ２が択一的に出力される。即ち、両中空クラッチ１
５，１６のコイルが同時に励磁されることはない。
励磁コイルを備えた電磁クラッチで構成され、サーボガ
ン本体４１の足部４１ａに関して対称となるように配置
される。第１実施形態の場合と同様に、ロボット制御装
置３０からは中空クラッチ１５のコイルを励磁する指令
Ｆ１あるいは中空クラッチ１６のコイルを励磁する指令
Ｆ２が択一的に出力される。即ち、両中空クラッチ１
５，１６のコイルが同時に励磁されることはない。
【００２６】指令Ｆ１が出力された場合には指令Ｆ２は
オフとなり、サーボガン本体４１の足部４１ａが中空ク
ラッチ１５の固定部に吸引固定される。この状態でサー
ボモータＭ６が回転すると、足部４１ａは静止したまま
で、プーリ２２のみが駆動される。その結果、ベルト２
３が走行してナット４３に係合されたボールネジ４２が
軸Ｃ−Ｃに沿った並進変位を起こし、チップ４４，４５
が接近あるいは離反するサーボガン開閉動作が達成され
る。即ち、この指令Ｆ１が出された状態では、最終手首
軸は、サーボガン駆動軸として機能する（転用モー
ド）。
オフとなり、サーボガン本体４１の足部４１ａが中空ク
ラッチ１５の固定部に吸引固定される。この状態でサー
ボモータＭ６が回転すると、足部４１ａは静止したまま
で、プーリ２２のみが駆動される。その結果、ベルト２
３が走行してナット４３に係合されたボールネジ４２が
軸Ｃ−Ｃに沿った並進変位を起こし、チップ４４，４５
が接近あるいは離反するサーボガン開閉動作が達成され
る。即ち、この指令Ｆ１が出された状態では、最終手首
軸は、サーボガン駆動軸として機能する（転用モー
ド）。
【００２７】これに対して指令Ｆ２が出力された場合に
は指令Ｆ１がオフとなり、足部４１ａが中空クラッチ１
６の固定部に吸引固定され、中空クラッチ１６を介して
プーリ２２とサーボガン本体４１が一体的に結合され
る。従って、この状態でサーボモータＭ６が回転して
も、ベルト２３は駆動されない。即ち、指令Ｆ２の出力
状態ではサーボガンの開閉動作は生起されず、サーボガ
ンを保持したロボット手先部の姿勢変化が起るだけであ
る（非転用モード）。
は指令Ｆ１がオフとなり、足部４１ａが中空クラッチ１
６の固定部に吸引固定され、中空クラッチ１６を介して
プーリ２２とサーボガン本体４１が一体的に結合され
る。従って、この状態でサーボモータＭ６が回転して
も、ベルト２３は駆動されない。即ち、指令Ｆ２の出力
状態ではサーボガンの開閉動作は生起されず、サーボガ
ンを保持したロボット手先部の姿勢変化が起るだけであ
る（非転用モード）。
【００２８】このように本実施形態によれは、ロボット
制御装置３０から指令Ｆ１及びＦ２を択一的に出力する
ことで、サーボガンの動作モードと６軸ロボットとして
動作する通常モードのいずれかを選択することが出来
る。
制御装置３０から指令Ｆ１及びＦ２を択一的に出力する
ことで、サーボガンの動作モードと６軸ロボットとして
動作する通常モードのいずれかを選択することが出来
る。
【００２９】サーボガンの開閉位置は、例えばチップ４
４，４５間の距離ｄで定義することが出来る。この距離
ｄは、ボールネジ４２の軸Ｃ−Ｃに沿った並進位置とし
てロボット制御装置３０によって認識される。ボールネ
ジ４２の並進位置の認識には、パルスコーダ１１の指令
Ｆ１出力時（ベルト２３走行時）の出力が利用出来る。
４，４５間の距離ｄで定義することが出来る。この距離
ｄは、ボールネジ４２の軸Ｃ−Ｃに沿った並進位置とし
てロボット制御装置３０によって認識される。ボールネ
ジ４２の並進位置の認識には、パルスコーダ１１の指令
Ｆ１出力時（ベルト２３走行時）の出力が利用出来る。
【００３０】また、図２中に破線で示したように、サー
ボガン本体４１の回転位置を直接的に検出するパルスコ
ーダ４６ａ並びにボールネジ４２のナット４３の回転位
置を直接的に検出するパルスコーダ４６ｂを併設し、そ
れらの出力をロボット制御装置３０へ送るようにしても
良い。一般に、サーボガン本体４１の回転位置とナット
４３の回転位置を直接的に検出することは、サーボガン
の姿勢及びサーボガンの開閉位置をより正確に測る上で
有利である。
ボガン本体４１の回転位置を直接的に検出するパルスコ
ーダ４６ａ並びにボールネジ４２のナット４３の回転位
置を直接的に検出するパルスコーダ４６ｂを併設し、そ
れらの出力をロボット制御装置３０へ送るようにしても
良い。一般に、サーボガン本体４１の回転位置とナット
４３の回転位置を直接的に検出することは、サーボガン
の姿勢及びサーボガンの開閉位置をより正確に測る上で
有利である。
【００３１】図３は、上記説明した実施形態で使用可能
なロボット制御装置３０の構成を要部ブロック図で例示
したものである。同図に示したように、ロボット制御装
置３０にはプロセッサボード３１が装備され、このプロ
セッサボード３１はマイクロプロセッサからなる中央演
算処理装置（以下、ＣＰＵと言う。）３１ａ、ＲＯＭ３
１ｂ並びにＲＡＭ３１ｃを備えている。
なロボット制御装置３０の構成を要部ブロック図で例示
したものである。同図に示したように、ロボット制御装
置３０にはプロセッサボード３１が装備され、このプロ
セッサボード３１はマイクロプロセッサからなる中央演
算処理装置（以下、ＣＰＵと言う。）３１ａ、ＲＯＭ３
１ｂ並びにＲＡＭ３１ｃを備えている。
【００３２】ＣＰＵ３１ａは、ＲＯＭ３１ｂに格納され
たシステムプログラムに従ってロボット制御装置全体を
制御する。ＲＡＭ３１ｃには、作成済みの動作プログラ
ム（未最適化）や各種設定値等が格納される。また、Ｒ
ＡＭ３１ｃの一部はＣＰＵ３１ａが実行する計算処理等
の為の一時的なデータ記憶に使用される。なお、プログ
ラムデータや設定値の保存には、適宜外部装置として用
意されたハードディスク装置などが利用される。
たシステムプログラムに従ってロボット制御装置全体を
制御する。ＲＡＭ３１ｃには、作成済みの動作プログラ
ム（未最適化）や各種設定値等が格納される。また、Ｒ
ＡＭ３１ｃの一部はＣＰＵ３１ａが実行する計算処理等
の為の一時的なデータ記憶に使用される。なお、プログ
ラムデータや設定値の保存には、適宜外部装置として用
意されたハードディスク装置などが利用される。
【００３３】プロセッサボード３１はバス３７に結合さ
れ、このバス結合を介してロボット制御装置３０内の他
の部分との間で、指令やデータの授受が行なわれるよう
になっている。デジタルサーボ制御回路３２がプロセッ
サボード３１に接続されており、ＣＰＵ３１ａからの指
令を受けて、サーボアンプ３３を経由してサーボモータ
Ｍ１〜Ｍ６を制御する。上述した通り、サーボモータＭ
６は最終手首軸（ここでは第６軸）の駆動とサーボハン
ド、サーボガン等のサーボツールの駆動に共用される。
他のサーボモータＭ１〜Ｍ５は、通常のロボットと同
様、ロボットの第１〜第５軸を駆動する。
れ、このバス結合を介してロボット制御装置３０内の他
の部分との間で、指令やデータの授受が行なわれるよう
になっている。デジタルサーボ制御回路３２がプロセッ
サボード３１に接続されており、ＣＰＵ３１ａからの指
令を受けて、サーボアンプ３３を経由してサーボモータ
Ｍ１〜Ｍ６を制御する。上述した通り、サーボモータＭ
６は最終手首軸（ここでは第６軸）の駆動とサーボハン
ド、サーボガン等のサーボツールの駆動に共用される。
他のサーボモータＭ１〜Ｍ５は、通常のロボットと同
様、ロボットの第１〜第５軸を駆動する。
【００３４】バス３７にはシリアルポート３４が接続さ
れ、このシリアルポート３４には液晶表示部付の教示操
作盤３８、ＲＳ２３２Ｃ機器（通信用インターフェイ
ス）３９が接続されている。教示操作盤３８は動作プロ
グラム等のプログラムや位置データ、その他必要な設定
値等を入力する為に使用される。
れ、このシリアルポート３４には液晶表示部付の教示操
作盤３８、ＲＳ２３２Ｃ機器（通信用インターフェイ
ス）３９が接続されている。教示操作盤３８は動作プロ
グラム等のプログラムや位置データ、その他必要な設定
値等を入力する為に使用される。
【００３５】また、外部装置との信号の授受のために、
バス３７には更にデジタル信号用の入出力装置（デジタ
ルＩ／Ｏ）３５、アナログ信号用の入出力装置（アナロ
グＩ／Ｏ）３６が結合されている。上記各実施形態で説
明した択一的な指令Ｅ１／Ｅ２あるいはＦ１／Ｆ２は、
ＣＰＵ３１ａによってディジタル信号用の入出力装置
（ディジタルＩ／Ｏ）３５を介してクラッチ１５，１６
に出力される。これら指令の出力とその切換、サーボツ
ールの位置、動作速度（サーボハンド、サーボガンの開
閉位置、開閉速度）等が、そのための命令文を書き込ん
だ動作プログラムの再生運転時あるいは教示操作盤３８
からのマニュアル指令入力によって可能なことは言うま
でもない。
バス３７には更にデジタル信号用の入出力装置（デジタ
ルＩ／Ｏ）３５、アナログ信号用の入出力装置（アナロ
グＩ／Ｏ）３６が結合されている。上記各実施形態で説
明した択一的な指令Ｅ１／Ｅ２あるいはＦ１／Ｆ２は、
ＣＰＵ３１ａによってディジタル信号用の入出力装置
（ディジタルＩ／Ｏ）３５を介してクラッチ１５，１６
に出力される。これら指令の出力とその切換、サーボツ
ールの位置、動作速度（サーボハンド、サーボガンの開
閉位置、開閉速度）等が、そのための命令文を書き込ん
だ動作プログラムの再生運転時あるいは教示操作盤３８
からのマニュアル指令入力によって可能なことは言うま
でもない。
【００３６】
【発明の効果】本発明のロボットは、最終手首軸をサー
ボハンドやサーボガンのようなサーボツールの駆動軸と
切換使用する機能を有している。従って、専用の付加軸
を要することなくサーボハンドやサーボガンのようなサ
ーボツールをロボットに装備させることが可能となり、
経済的にも非常に有利である。
ボハンドやサーボガンのようなサーボツールの駆動軸と
切換使用する機能を有している。従って、専用の付加軸
を要することなくサーボハンドやサーボガンのようなサ
ーボツールをロボットに装備させることが可能となり、
経済的にも非常に有利である。
【図１】本発明の第１実施形態におけるサーボハンドと
関連駆動機構を説明する図で、（ａ）には最終手首駆動
軸方向（Ａ−Ａ）に沿った機構の概略が断面図で示さ
れ、（ｂ）には（ａ）における右方向からハンド本体部
を見た様子が示されている。
関連駆動機構を説明する図で、（ａ）には最終手首駆動
軸方向（Ａ−Ａ）に沿った機構の概略が断面図で示さ
れ、（ｂ）には（ａ）における右方向からハンド本体部
を見た様子が示されている。
【図２】本発明の第２実施形態におけるサーボガンと関
連駆動機構の概略を、図１（ａ）と同様の断面図で示し
たものである。
連駆動機構の概略を、図１（ａ）と同様の断面図で示し
たものである。
【図３】本発明の各実施形態で使用可能なロボット制御
装置の構成を例示した要部ブロック図である。
装置の構成を例示した要部ブロック図である。
１１，１１ａ，１１ｂ，４６，４６ａ，４６ｂ パルス
コーダ（位置検出器） １２ サーボモータＭ６の出力軸 １３ 減速器 １４ 減速器の出力軸 １５，１６ 中空（電磁）クラッチ １７ ベアリング １８，２０ アーム １９，２１ アーム先端部 ２２ プーリ ２３ ベルト ３０ ロボット制御装置 ３１ プロセッサボード ３１ａ メインプロセッサ ３１ｂ ＲＯＭ ３１ｃ ＲＡＭ ３２ ディジタルサーボ制御回路 ３３ サーボアンプ ３４ シリアルポート ３５ デジタル信号用の入出力装置（デジタルＩ／Ｏ） ３６ アナログ信号用の入出力装置（アナログＩ／Ｏ） ３７ バス ３８ ＲＳ２３２Ｃ機器（通信用インターフェイス） ３９ 液晶表示部付の教示操作盤 ４０ サーボガン ４１ サーボガン本体 ４１ａ サーボガン本体の足部 ４１ｂ サーボガン本体の先端部 ４２ ボールネジ ４３ ナット ４４，４５ チップ Ｍ１〜Ｍ６ サーボモータ
コーダ（位置検出器） １２ サーボモータＭ６の出力軸 １３ 減速器 １４ 減速器の出力軸 １５，１６ 中空（電磁）クラッチ １７ ベアリング １８，２０ アーム １９，２１ アーム先端部 ２２ プーリ ２３ ベルト ３０ ロボット制御装置 ３１ プロセッサボード ３１ａ メインプロセッサ ３１ｂ ＲＯＭ ３１ｃ ＲＡＭ ３２ ディジタルサーボ制御回路 ３３ サーボアンプ ３４ シリアルポート ３５ デジタル信号用の入出力装置（デジタルＩ／Ｏ） ３６ アナログ信号用の入出力装置（アナログＩ／Ｏ） ３７ バス ３８ ＲＳ２３２Ｃ機器（通信用インターフェイス） ３９ 液晶表示部付の教示操作盤 ４０ サーボガン ４１ サーボガン本体 ４１ａ サーボガン本体の足部 ４１ｂ サーボガン本体の先端部 ４２ ボールネジ ４３ ナット ４４，４５ チップ Ｍ１〜Ｍ６ サーボモータ
Claims (6)
- 【請求項１】 手先部にサーボツールを装備したロボッ
トにおいて、 前記最終手首軸の駆動源に用いられるサーボモータを前
記サーボツールの駆動源に転用するための駆動源転用手
段を備え、 前記駆動源転用手段は、前記最終手首軸の駆動に用いら
れるサーボモータの出力側機構部に設けられた切換機構
を有し、該切換機構は前記転用がなされる転用モードと
前記転用がなされない非転用モードを有している、前記
ロボット。 - 【請求項２】 手先部にサーボツールを装備したロボッ
トにおいて、 前記最終手首軸の駆動源に用いられるサーボモータを前
記サーボツールの駆動源に転用するための駆動源転用手
段を備え、 前記駆動源転用手段は、前記最終手首軸の駆動に用いら
れるサーボモータの出力側機構部に設けられた切換機構
を有し、該切換機構は前記転用がなされる転用モードと
前記転用がなされない非転用モードを有しており、 前記切換機構の前記転用モードと非転用モードの切換制
御が、前記ロボットを制御するロボット制御装置によっ
て行なわれる、請求項１に記載されたロボット。 - 【請求項３】 前記サーボツールの位置を直接的に検出
する位置検出器が設けられており、その出力が前記ロボ
ット制御装置による前記サーボツールの制御に用いられ
る、請求項２に記載されたロボット。 - 【請求項４】 前記サーボツールがサーボハンドであ
る、請求項１〜請求項請求項３のいずれか１項に記載さ
れたロボット。 - 【請求項５】 前記サーボツールがサーボガンである、
請求項１〜請求項請求項３のいずれか１項に記載された
ロボット。 - 【請求項６】 前記切換機構が電磁クラッチ手段を備え
ている、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載され
たロボット。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8126353A JPH09290381A (ja) | 1996-04-24 | 1996-04-24 | サーボツールを手先部に装備したロボット |
| PCT/JP1997/001443 WO1997039859A1 (fr) | 1996-04-24 | 1997-04-24 | Robot dote d'un outil d'asservissement au niveau de l'extremite frontale de son poignet |
| EP97919688A EP0846529A4 (en) | 1996-04-24 | 1997-04-24 | ROBOT WITH A SERVO DEVICE AT THE DEMANDING END OF THE WRIST |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8126353A JPH09290381A (ja) | 1996-04-24 | 1996-04-24 | サーボツールを手先部に装備したロボット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09290381A true JPH09290381A (ja) | 1997-11-11 |
Family
ID=14933088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8126353A Withdrawn JPH09290381A (ja) | 1996-04-24 | 1996-04-24 | サーボツールを手先部に装備したロボット |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0846529A4 (ja) |
| JP (1) | JPH09290381A (ja) |
| WO (1) | WO1997039859A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102615652B (zh) * | 2012-04-13 | 2014-06-04 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 基于双电磁离合器的二自由度机器人关节 |
| JP7216479B2 (ja) * | 2018-03-28 | 2023-02-01 | ダイハツ工業株式会社 | スポット溶接装置 |
| CN112659095A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-16 | 福建诚壹实业有限公司 | 一种低温冷库用高架上货天花板机械手 |
| DE102021108201B3 (de) * | 2021-03-31 | 2022-07-07 | Fft Produktionssysteme Gmbh & Co. Kg | System und Verfahren zur Abarbeitung einer Montageaufgabe mittels eines Roboters |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2225476C3 (de) * | 1972-05-25 | 1975-04-24 | Engel, Heinrich, 6407 Schlitz | Betätigungsvorrichtung |
| DE2513539A1 (de) * | 1975-03-26 | 1976-10-14 | Siemens Ag | Greifer fuer industrie-roboter |
| FR2411061A1 (fr) * | 1977-12-07 | 1979-07-06 | Renault | Robot de soudure, pour l'assemblage par soudure par points de pieces de tolerie |
| EP0076231A3 (de) * | 1981-09-24 | 1984-04-25 | Franz Schäfer | Verfahren und Einrichtung zum seriellen Bearbeiten und/oder zur Montage von Werkstücken |
| DE3218769A1 (de) * | 1982-05-18 | 1983-11-24 | Mayon Electronic GmbH, 8034 Germering | Modulbaustein fuer einen roboterarm |
| JPS60161081A (ja) * | 1984-01-30 | 1985-08-22 | 株式会社日立製作所 | サ−ボマニプレ−タの制御機構 |
| US4685861A (en) * | 1984-10-30 | 1987-08-11 | Michael Madock | Continuous shaft-driven industrial robot |
| DE3504233A1 (de) * | 1985-02-07 | 1986-11-27 | KK Automation Klaus Th. Krämer GmbH & Co KG, 7107 Neckarsulm | Greiferarm fuer handhabungsgeraete |
| JPH04183590A (ja) * | 1990-11-16 | 1992-06-30 | Mitsubishi Electric Corp | 把持装置 |
| JP3147254B2 (ja) * | 1992-10-02 | 2001-03-19 | キヤノン株式会社 | ロボット可動部の位置決め方法及びその装置 |
-
1996
- 1996-04-24 JP JP8126353A patent/JPH09290381A/ja not_active Withdrawn
-
1997
- 1997-04-24 WO PCT/JP1997/001443 patent/WO1997039859A1/ja not_active Application Discontinuation
- 1997-04-24 EP EP97919688A patent/EP0846529A4/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0846529A4 (en) | 1999-03-17 |
| WO1997039859A1 (fr) | 1997-10-30 |
| EP0846529A1 (en) | 1998-06-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030701 |