JPH10187221A - Assistant arm having track regulation function - Google Patents

Assistant arm having track regulation function

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Publication number
JPH10187221A
JPH10187221A JP9198445A JP19844597A JPH10187221A JP H10187221 A JPH10187221 A JP H10187221A JP 9198445 A JP9198445 A JP 9198445A JP 19844597 A JP19844597 A JP 19844597A JP H10187221 A JPH10187221 A JP H10187221A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
work
arm
transfer position
range
allowable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP9198445A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Sekiguchi
仁 関口
Kimihiro Kadowaki
公広 門脇
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP9198445A priority Critical patent/JPH10187221A/en
Publication of JPH10187221A publication Critical patent/JPH10187221A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate the carriage of a work even in a narrow space and also to improve both safety and working efficiency when the work is carried by detecting the work carrying positions and controlling the turning ranges of plural arms in order to carry the work on a prescribed path. SOLUTION: An arm attitude detection encoders 20E, 30E, and 40E detect the turning positions of a Z shaft arm 20, an A shaft arm 30 and a B shaft arm 40 respectively, and an arm attitude detection encoder 50E detects the turning position of a handle 50. The carrying positions of a work 7 are operated based on the value of the encoders 20E to 50E respectively. Then the set position of every mechanical stopper is controlled in accordance with each carrying position of the work 7 to set an operation allowance range of the work 7. Thus, an operator can carry the work 7 regardless of the obstacles existing out of its operation allowance range.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、助力アームの作業
点の位置に応じて移動範囲を規制する機能を持った助力
アームに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an assisting arm having a function of restricting a moving range according to a position of a working point of the assisting arm.

【0002】[0002]

【従来の技術】たとえば、自動車の生産等においては、
重量物を車内に取り付ける等の作業者の作業負担を軽く
するために、特開平6−87476号公報、特開平7−
61799号公報、特開平7−112337号公報に開
示されているような作業補助装置(この明細書では助力
アームという)が用いられている。
2. Description of the Related Art For example, in the production of automobiles and the like,
Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Hei 6-87476 and Hei 7-8776 have disclosed a method for reducing the work load of an operator such as mounting a heavy object in a vehicle.
An operation assisting device (referred to as an assisting arm in this specification) as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61799/1995 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-112337 is used.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の助力アームにあっては、ワークの作業点にお
いて、アームをロックしてワークを規定の位置に取り付
けることができるようにしたり、アームの揺動を規制し
てワークが揺動しないようにしたりすることができるよ
うにはなっているものの、ワークを搬送する途中の経路
では全くフリーの状態になっているので、ワークの搬送
途中でワークを他の生産機械にぶつけてしまったり、擦
ってしまったりしてワークを傷付ける恐れがある。
However, in such a conventional assisting arm, at the work point of the work, the arm can be locked so that the work can be mounted at a predetermined position, Although the swing can be regulated to prevent the work from oscillating, it is completely free on the path along which the work is being conveyed. There is a danger that the workpiece may be damaged by hitting or rubbing with another production machine.

【0004】通常は、作業者がこのようなことが起こら
ないように注意しながらワークを搬送させるが、非常に
重たいワークを狭小な場所で搬送させなければならない
ような場合には、ワークの慣性質量が大きいので、ワー
クをぶつけたりしないように、また、搬送中に怪我をし
ないようにするために、その搬送には細心の注意を払わ
なければならず、これが作業者の疲れの原因となった
り、作業効率を悪化させる原因となる。
Normally, a worker transfers a work while paying attention to prevent this from happening. However, when a very heavy work needs to be transferred in a small place, inertia of the work is required. Due to its large mass, great care must be taken in transporting the workpiece to prevent it from hitting and avoiding injuries during transport, which can cause operator fatigue. Or cause the work efficiency to deteriorate.

【0005】このような問題を解決するためには、産業
用ロボットを使用するのも1つの方法ではあるが、車室
内でのワークの取り付け作業がロボットにとって非常に
難しい作業である場合には、ロボットだけで全ての作業
をするというわけにはいかず、結局はロボットと作業者
との共同作業を余儀無くされるが、安全面からこのよう
な共同作業を実現することには問題がある。
To solve such a problem, one method is to use an industrial robot. However, when the work of mounting a work in the vehicle interior is very difficult for the robot, Although not all tasks can be performed by a robot alone, joint work between a robot and a worker is eventually required, but there is a problem in realizing such a joint task from a safety aspect.

【0006】本発明は、従来の助力アームをさらに改善
することによって、たとえ狭小な場所でもワークの搬送
を容易にすることができ、しかも搬送時の安全性を向上
させ、作業効率を向上させることができる軌跡規制機能
付き助力アームの提供を目的とする。
According to the present invention, by further improving the conventional assisting arm, it is possible to facilitate the transfer of a work even in a small place, and to improve the safety during transfer and improve the work efficiency. The purpose of the present invention is to provide an assisting arm with a trajectory regulating function that can perform the movement.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は各請求項毎に次のように構成される。
The present invention for achieving the above object is constituted as follows for each claim.

【0008】請求項1に記載の発明にあっては、複数の
アームから構成される助力アームにおいて、ワークが所
定の経路で搬送されるように、ワークの搬送位置を検出
して前記複数のアームそれぞれの回動範囲を制御する制
御手段を設けたことを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention, in the assisting arm composed of a plurality of arms, the plurality of arms are detected by detecting a transfer position of the work so that the work is transferred along a predetermined path. A control means for controlling each rotation range is provided.

【0009】この助力アームを用いて作業者がワークを
搬送する場合には、どこにでも自由にそのワークを搬送
できるというわけではなく、ワークの搬送位置に応じて
規制されるアームの回動範囲内でワークの搬送をするこ
とができる。
When a worker transports a work by using the assisting arm, the worker cannot freely transport the work anywhere, and the worker can transfer the work within the rotation range of the arm regulated according to the transfer position of the work. Can be used to carry the work.

【0010】したがって、ワークの搬送軌跡が周囲の障
害物とぶつからない軌跡となるように、それぞれのアー
ムの回動範囲が制御されるので、作業者は障害物にぶつ
からないように気を使いながらワークを搬送する必要が
なくなり、作業効率を向上させることができる。
[0010] Therefore, the rotation range of each arm is controlled so that the transfer trajectory of the work does not collide with the surrounding obstacles. Therefore, the worker takes care not to collide with the obstacles. There is no need to transport the work, and work efficiency can be improved.

【0011】請求項2に記載の発明にあっては、複数の
アームから構成される助力アームにおいて、前記複数の
アームの回動位置を検出する回動位置検出手段と、当該
回動位置検出手段によって検出された各アームの回動位
置に基づいて、ワークの搬送位置を演算する搬送位置演
算手段と、前記複数のアームのうち少なくとも1つのア
ームの回動範囲を機械的に規制する規制部材と、当該規
制部材の設定位置を検出する規制部材位置検出手段と、
前記ワークの搬送位置と各アームの規制部材の位置関係
を記憶する記憶手段と、前記規制部材を駆動する駆動手
段と、前記搬送位置演算手段によって演算されたワーク
の搬送位置に基づいて前記記憶手段を参照し、前記規制
部材をそのワークの搬送位置に応じた設定位置に設定す
べく前記駆動手段を制御する制御手段とを有することを
特徴とする。
According to the second aspect of the present invention, in the assisting arm including a plurality of arms, a turning position detecting means for detecting a turning position of the plurality of arms, and the turning position detecting means Transfer position calculating means for calculating a transfer position of a workpiece based on the rotation position of each arm detected by the control unit; and a regulating member for mechanically restricting a rotation range of at least one of the plurality of arms. A regulating member position detecting means for detecting a setting position of the regulating member,
Storage means for storing a positional relationship between the work transfer position and the regulating member of each arm; driving means for driving the regulating member; and the storage means based on the work transfer position calculated by the transfer position calculation means. And control means for controlling the driving means so as to set the regulating member at a set position corresponding to the transfer position of the work.

【0012】ワークの搬送位置が今どこであるのかは、
各アームの回動位置に基づいて算出される。規制部材の
設定位置は、ワークの搬送位置に基づいて記憶手段に記
憶されているデータに基づいて演算される。このため、
各アームは、ワークの搬送位置に応じてその回動位置が
規制される。
[0012] Where the work transfer position is now,
It is calculated based on the rotation position of each arm. The setting position of the regulating member is calculated based on data stored in the storage unit based on the transfer position of the work. For this reason,
The rotation position of each arm is regulated according to the transfer position of the work.

【0013】したがって、ワークの搬送軌跡が周囲の障
害物とぶつからない軌跡となるように、それぞれのアー
ムの回動範囲が制御されるので、作業者は障害物にぶつ
からないように気を使いながらワークを搬送する必要が
なくなり、作業効率を向上させることができる。
Therefore, the rotation range of each arm is controlled so that the workpiece transfer trajectory does not collide with the surrounding obstacles. Therefore, the worker pays attention so as not to hit the obstacles. There is no need to transport the work, and work efficiency can be improved.

【0014】請求項3に記載の発明にあっては、請求項
2に記載の発明の構成要素に加えて、さらに、前記ワー
クの搬送位置とその搬送位置における動作許容範囲とを
教示する教示ボタンをさらに有し、前記制御手段は、前
記教示ボタンが押されたときに、前記搬送位置演算手段
によって演算されたワークの搬送位置と動作許容範囲と
を前記記憶手段に記憶させる機能をさらに有することを
特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in addition to the constituent elements of the second aspect of the present invention, a teaching button for further teaching a transfer position of the work and an allowable operation range at the transfer position. Wherein the control means further has a function of, when the teach button is pressed, storing the work transfer position and the allowable operation range of the work calculated by the transfer position calculation means in the storage means. It is characterized by.

【0015】作業者がワークの搬送位置を規制する教示
を行うには、ワークを実際に手で動かして搬送軌跡を教
示すべく教示ボタンを押す。これによって、ワークの現
在の搬送位置が各アームの回動位置として記憶手段に記
憶され、また、同時に動作許容範囲も記憶手段に記憶さ
れる。
In order to teach a worker to regulate the transfer position of the work, the worker actually moves the work by hand and presses a teach button in order to teach the transfer trajectory. Thus, the current transfer position of the work is stored in the storage unit as the rotation position of each arm, and at the same time, the allowable operation range is also stored in the storage unit.

【0016】このように、教示ができるようにしてある
と、レイアウト変更などによってワークの搬送軌跡を変
更する必要が生じた場合等にも臨機応変な対応が可能と
なり、ワークの搬送軌跡や規制範囲を容易に設定するこ
とができることになる。
As described above, if the teaching is made possible, it is possible to flexibly respond to the need to change the work locus due to a layout change, etc. Can be easily set.

【0017】請求項4に記載の発明にあっては、請求項
3の発明の構成に加えて、運転モードと教示モードとを
切り替える操作モードスイッチをさらに有し、前記制御
手段は、当該操作モードスイッチにより運転モードに切
り替えられているときには、前記搬送位置演算手段によ
って演算されたワークの搬送位置に基づいて前記記憶手
段を参照し、前記規制部材をそのワークの搬送位置に応
じた設定位置に設定すべく前記駆動手段を制御する一
方、教示モードに切り替えられているときには、前記教
示ボタンが押されたときに、前記搬送位置演算手段によ
って演算されたワークの搬送位置と動作許容範囲とを前
記記憶手段に記憶させることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the third aspect, an operation mode switch for switching between an operation mode and a teaching mode is further provided. When the operation mode is switched by the switch, the storage unit is referred to based on the transfer position of the work calculated by the transfer position calculation unit, and the regulating member is set to a set position corresponding to the transfer position of the work. When the teaching mode is switched to the teaching mode, when the teaching button is pressed, the transfer position of the workpiece and the allowable operation range calculated by the transfer position calculation unit are stored. It is characterized in that it is stored in a means.

【0018】このように操作モードスイッチを運転モー
ドに切り替えることによって、記憶手段に記憶されてい
るデータに基づいてワークの搬送範囲が規制され、ま
た、操作モードスイッチを教示モードに切り替えること
によって記憶手段に記憶されているデータを書き替えて
新たなワークの搬送範囲を設定することができることに
なる。
By switching the operation mode switch to the operation mode in this way, the transfer range of the work is regulated based on the data stored in the storage means, and by switching the operation mode switch to the teaching mode, the storage means is switched. Can be rewritten to set a new work transfer range.

【0019】請求項5に記載の発明にあっては、複数の
アームから構成される助力アームにおいて、前記複数の
アームそれぞれの回転軸に取り付けられたブレーキ手段
と、前記複数のアームの回動位置を検出する回動位置検
出手段と、当該回動位置検出手段によって検出された各
アームの回動位置に基づいて、ワークの搬送位置を演算
する搬送位置演算手段と、前記ワークの搬送位置とその
搬送位置における動作許容範囲との関係データを記憶す
る記憶手段と、前記搬送位置演算手段によって演算され
たワークの搬送位置に基づいて前記記憶手段の関係デー
タを参照し、前記ワークの搬送位置が動作許容範囲外と
なったときには、少なくとも1つのブレーキを作動させ
る制御手段とを有することを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the assisting arm composed of a plurality of arms, a brake means attached to a rotating shaft of each of the plurality of arms, and a rotational position of the plurality of arms. Rotation position detection means for detecting the rotation position of each arm detected by the rotation position detection means, a transfer position calculation means for calculating the transfer position of the work, the transfer position of the work and the Storage means for storing relational data with respect to the operation allowable range at the transfer position; and reference to the relational data of the storage means based on the transfer position of the work calculated by the transfer position calculation means. Control means for activating at least one brake when the value falls outside the allowable range.

【0020】ワークの搬送位置は、各アームの回動位置
に基づいて算出される。算出されたワークの搬送位置が
動作許容範囲外になると、ブレーキ手段が作動し、ワー
クの移動が規制される。
The transfer position of the work is calculated based on the rotation position of each arm. When the calculated work transfer position is out of the operation allowable range, the brake means is operated, and the movement of the work is regulated.

【0021】このように、ワークの搬送軌跡が周囲の障
害物とぶつからない軌跡となるように、それぞれのアー
ムの回動が制御されるので、作業者は障害物にぶつから
ないように気を使いながらワークを搬送する必要がなく
なり、作業効率を向上させることができる。
As described above, since the rotation of each arm is controlled so that the workpiece transfer trajectory does not collide with the surrounding obstacles, the worker takes care not to hit the obstacles. Thus, there is no need to transport the work, and the work efficiency can be improved.

【0022】請求項6に記載の発明にあっては、請求項
5に記載の発明の構成要素に加えて、さらに、前記ワー
クの搬送位置とその搬送位置における動作許容範囲とを
教示する教示ボタンをさらに有し、前記制御手段は、前
記教示ボタンが押されたときに、前記搬送位置演算手段
によって演算されたワークの搬送位置と動作許容範囲と
を前記記憶手段に記憶させる機能をさらに有することを
特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in addition to the constituent elements of the fifth aspect of the present invention, a teaching button for teaching a transfer position of the work and an allowable operation range at the transfer position. Wherein the control means further has a function of, when the teach button is pressed, storing the work transfer position and the allowable operation range of the work calculated by the transfer position calculation means in the storage means. It is characterized by.

【0023】作業者がワークの動作許容範囲を教示する
場合には、ワークを実際に手で動かして動作許容の限界
点を教示すべく教示ボタンを押す。これによって、ワー
クの動作許容範囲が記憶手段に記憶される。
When the operator teaches the allowable operation range of the work, the operator actually moves the work by hand and presses a teach button to indicate the limit of the allowable operation. Thereby, the allowable operation range of the work is stored in the storage unit.

【0024】このように、教示ができるようにしてある
と、レイアウト変更などによってワークの搬送軌跡を変
更する必要が生じた場合等にも臨機応変な対応が可能と
なり、ワークの搬送軌跡や規制範囲を容易に設定するこ
とができることになる。
As described above, if the teaching can be performed, it is possible to flexibly cope with a case where it is necessary to change the work trajectory due to a layout change or the like. Can be easily set.

【0025】請求項7に記載の発明にあっては、請求項
6に記載の発明の構成要素に加えて、運転モードと教示
モードとを切り替える操作モードスイッチをさらに有
し、前記制御手段は、当該操作モードスイッチにより運
転モードに切り替えられているときには、前記搬送位置
演算手段によって演算されたワークの搬送位置に基づい
て前記記憶手段の関係データを参照し、前記ワークの搬
送位置が動作許容範囲外となったときには、少なくとも
1つのブレーキを作動させる一方、教示モードに切り替
えられているときには、前記教示ボタンが押されたとき
に、前記搬送位置演算手段によって演算されたワークの
搬送位置と動作許容範囲とを前記記憶手段に記憶させる
ことを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in addition to the components of the sixth aspect of the present invention, there is further provided an operation mode switch for switching between an operation mode and a teaching mode. When the operation mode switch is set to the operation mode, the relational data in the storage unit is referred to based on the transfer position of the work calculated by the transfer position calculation unit, and the transfer position of the work is out of the allowable operation range. When at least one brake is actuated, while the teaching mode is being switched, when the teaching button is pressed, the transfer position of the work calculated by the transfer position calculation means and the allowable operation range Are stored in the storage means.

【0026】このように操作モードスイッチを運転モー
ドに切り替えることによって、記憶手段に記憶されてい
る関係データに基づいてワークの搬送範囲が規制され、
また、操作モードスイッチを教示モードに切り替えるこ
とによって記憶手段に記憶されているデータを書き替え
て新たなワークの搬送範囲を設定することができること
になる。
By switching the operation mode switch to the operation mode in this way, the transfer range of the work is regulated based on the relational data stored in the storage means.
Further, by switching the operation mode switch to the teaching mode, the data stored in the storage means can be rewritten and a new work transfer range can be set.

【0027】請求項8に記載の発明にあっては、請求項
5に記載の発明において、前記ブレーキ手段は、アーム
の一部に形成された回転規制用突起を収容する切欠が一
部に形成され、当該切欠内に前記回転規制用突起が収容
されるように当該アームの回転軸に回転自在に取り付け
られたディスクと、当該ディスクを停止させるブレーキ
パッド及びキャリパーとから構成されることを特徴とす
る。
According to an eighth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, the brake means has a cutout for partially accommodating a rotation regulating projection formed on a part of the arm. A disk rotatably mounted on the rotation shaft of the arm such that the rotation regulating projection is housed in the notch, and a brake pad and a caliper for stopping the disk. I do.

【0028】アームの回転規制用突起はディスクの切欠
に収容されているので、アームの回転によってこの突起
がディスクを回転させることになる。したがって、ディ
スクにブレーキがかけられると、アームが切欠によって
その動きを規制され、さらにワークが動作許容範囲外に
移動することが防止される。
The projection for regulating the rotation of the arm is accommodated in the notch of the disk, and the rotation of the arm causes the projection to rotate the disk. Therefore, when the disc is braked, the movement of the arm is restricted by the notch, and the work is prevented from moving out of the allowable operation range.

【0029】このような構成とすると、請求項2から請
求項4に記載された発明に比較して、簡単な構成で同一
の作用を得ることができるようになる。
With such a configuration, the same operation can be obtained with a simple configuration as compared with the inventions described in claims 2 to 4.

【0030】請求項9に記載の発明にあっては、請求項
8に記載の発明において、前記アームの一部に形成され
た回転規制用突起を収容する切欠は、前記ディスクが停
止されている場合であっても、前記ブレーキ手段の作動
遅れによるオーバーランが原因でワークが前記動作許容
範囲外に出てしまったときに当該ワークを前記動作許容
範囲内に引き戻せるだけの回動幅を有していることを特
徴とする。
According to the ninth aspect of the present invention, in the invention of the eighth aspect, the notch for accommodating the rotation regulating projection formed on a part of the arm has the disk stopped. Even in such a case, when the work comes out of the operation allowable range due to an overrun due to the operation delay of the brake means, there is a rotation width enough to pull the work back into the operation allowable range. It is characterized by doing.

【0031】ワークが動作許容範囲外に出ると、自動的
にブレーキがかかるようになっているが、ワークの搬送
速度が速かったり、ワークの重量が重い場合には、ブレ
ーキがかけられてからワークが実際に止まるまでにはオ
ーバーランが予想される。このオーバーランの距離が大
きいと、ワークを引き戻しても動作許容範囲内に位置さ
せることができず、ブレーキがかかったままとなってし
まう。
When the work goes out of the allowable operation range, the brake is automatically applied. However, when the work is transported at a high speed or the work is heavy, the brake is applied before the work is applied. An overrun is expected before actually stops. If the overrun distance is large, the work cannot be positioned within the allowable operation range even if the work is pulled back, and the brake remains applied.

【0032】しかし、このように、切欠にある程度の回
転幅(遊び)を設けると、オーバーランした場合であっ
ても、ワークを容易に動作許容範囲内に引き戻すことが
でき、ブレーキを自動的に解除することができるように
なるので、使い勝手が良くなる。ただし、この回転幅を
大きく取り過ぎると、実質的なワークの搬送軌跡幅が広
がってしまい、本願発明の本来の目的(他の生産機械な
どとの干渉防止)を達成することができなくなる恐れが
あるので、この回転幅の設定には十分注意する必要があ
る。また、同様に、この回転幅との兼ね合いで、動作許
容範囲を伸張に設定することも重要である。
However, if a certain rotation width (play) is provided in the notch as described above, the work can be easily pulled back into the allowable operation range even when overrun occurs, and the brake is automatically activated. Since it can be released, the usability is improved. However, if the rotation width is set too large, the width of the substantial work transfer trajectory will be widened, and the original object of the present invention (prevention of interference with other production machines, etc.) may not be achieved. Therefore, care must be taken in setting this rotation width. Similarly, it is important to set the operation allowable range to be extended in consideration of the rotation width.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】以下に、本発明にかかる軌跡規制
機能付き助力アームの第1の実施の形態について詳細に
説明する。図1は、本発明にかかる軌跡規制機能付き助
力アームの側面図であり、図2は、同助力アームの上面
図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of an assisting arm with a trajectory regulating function according to the present invention will be described in detail. FIG. 1 is a side view of an assisting arm with a trajectory regulating function according to the present invention, and FIG. 2 is a top view of the assisting arm.

【0034】図1及び図2に示してあるように、この助
力アームは、基柱10に取り付けられ、この基柱10を
支点として垂直方向に回動自在なZ軸アーム20と、こ
のZ軸アーム20の一端に取り付けられ、このZ軸アー
ム20を支点として水平方向に回動自在なA軸アーム3
0と、このA軸アーム30の一端に取り付けられ、この
A軸アーム30を支点として同じく水平方向に回動可能
なB軸アーム40と、このB軸アーム40の一端に回動
自在に取り付けられたハンド(C軸)50とから構成さ
れる、4軸型の助力アームである。
As shown in FIGS. 1 and 2, the assisting arm is attached to a base 10, and a Z-axis arm 20 which is rotatable about the base 10 as a fulcrum, and a Z-axis A-axis arm 3 attached to one end of arm 20 and rotatable in the horizontal direction about Z-axis arm 20
And a B-axis arm 40 attached to one end of the A-axis arm 30 and also rotatable in the horizontal direction about the A-axis arm 30 as a fulcrum. And a hand (C-axis) 50.

【0035】図示されてはいないが、この助力アームに
は重力バランス機構が備えられており、ハンド50で把
持されているワークの重量はこの重力バンランス機構に
よって釣り合っている。したがって、ワークが重量物で
あっても、作業酢は軽く力を加えるだけでそのワークを
搬送することができる。
Although not shown, the assisting arm is provided with a gravity balance mechanism, and the weight of the work held by the hand 50 is balanced by the gravity balance mechanism. Therefore, even if the work is heavy, the work vinegar can be conveyed only by applying light force.

【0036】この助力アームでは、各アームの取り付け
部分に規制部材であるメカストッパーと回動位置検出手
段としてのアーム姿勢検出用エンコーダとが設けてあ
る。図示されているように、基柱10とZ軸アーム20
との接続部分には、Z軸出限用メカストッパー22とZ
軸戻り限用メカストッパー24とが設けられ、Z軸アー
ム20の回動範囲は、この2つのメカストッパー22,
24の設定位置によって規制される。また、このZ軸出
限用メカストッパー22の設定位置は、Z軸出限制御用
モーター26によって調整できるようになっており、ま
た、Z軸戻り限用メカストッパー24の設定位置は、Z
軸戻り限制御用モーター28によって調整できるように
なっている。
In this assisting arm, a mechanical stopper, which is a regulating member, and an encoder for detecting the posture of the arm, which is a rotation position detecting means, are provided at the mounting portion of each arm. As shown, a base 10 and a Z-axis arm 20 are shown.
The Z-axis limit mechanical stopper 22 and Z
An axial return limit mechanical stopper 24 is provided, and the rotation range of the Z-axis arm 20 is limited to these two mechanical stoppers 22,
24 setting positions. The set position of the Z-axis limit mechanical stopper 22 can be adjusted by a Z-axis limit control motor 26, and the set position of the Z-axis limit mechanical stopper 24 is Z
The motor can be adjusted by the shaft return limit control motor 28.

【0037】また、Z軸アーム20とA軸アーム30と
の接続部分には、A軸出限用メカストッパー32とA軸
戻り限用メカストッパー34とが設けられ、A軸アーム
30の回動範囲は、この2つのメカストッパー32,3
4の設定位置によって規制される。また、このA軸出限
用メカストッパー32の設定位置は、A軸出限制御用モ
ーター36によって調整できるようになっており、ま
た、A軸戻り限用メカストッパー34の設定位置は、A
軸戻り限制御用モーター38によって調整できるように
なっている。
At the connection between the Z-axis arm 20 and the A-axis arm 30, an A-axis limit mechanical stopper 32 and an A-axis return limit mechanical stopper 34 are provided. The range is between these two mechanical stoppers 32, 3
It is regulated by the setting position of 4. The set position of the A-axis limit mechanical stopper 32 can be adjusted by an A-axis limit control motor 36, and the set position of the A-axis limit mechanical stopper 34 is A
It can be adjusted by the shaft return limit control motor 38.

【0038】さらに、A軸アーム30とB軸アーム40
との接続部分には、B軸出限用メカストッパー42とB
軸戻り限用メカストッパー44とが設けられ、B軸アー
ム40の回動範囲は、この2つのメカストッパー42,
44の設定位置によって規制される。また、このB軸出
限用メカストッパー42の設定位置は、B軸出限制御用
モーター46によって調整できるようになっており、ま
た、B軸戻り限用メカストッパー44の設定位置は、B
軸戻り限制御用モーター48によって調整できるように
なっている。
Further, the A-axis arm 30 and the B-axis arm 40
The B-axis limit mechanical stopper 42 and B
A shaft return limit mechanical stopper 44 is provided, and the rotation range of the B-axis arm 40 is limited to the two mechanical stoppers 42,
It is regulated by the 44 setting positions. The set position of the B-axis limit mechanical stopper 42 can be adjusted by a B-axis limit control motor 46, and the set position of the B-axis limit mechanical stopper 44 is B
The adjustment can be made by a shaft return limit control motor 48.

【0039】最後に、B軸アーム40とハンド(C軸)
50との接続部分には、C軸出限用用メカストッパー5
2とC軸戻り限用メカストッパー54とが設けられ、ハ
ンド50の回動範囲は、この2つのメカストッパー5
2,54の設定位置によって規制される。また、このC
軸出限メカストッパー52の設定位置は、C軸出限制御
用モーター56によって調整できるようになっており、
また、C軸戻り限用メカストッパー54の設定位置は、
C軸戻り限制御用モーター58によって調整できるよう
になっている。
Finally, the B-axis arm 40 and the hand (C-axis)
A mechanical stopper 5 for C-axis limit
2 and a C-axis return limit mechanical stopper 54 are provided, and the rotation range of the hand 50 is controlled by the two mechanical stoppers 5.
It is regulated by 2, 54 setting positions. Also, this C
The set position of the shaft limit mechanical stopper 52 can be adjusted by a C-axis limit control motor 56,
The setting position of the mechanical stopper 54 for the C-axis return limit is
The adjustment can be performed by the C-axis return limit control motor 58.

【0040】また、Z軸アーム20の回転軸には、図示
されていないがこのZ軸アーム20の回動位置を検出す
るアーム姿勢検出用エンコーダ20Eが、A軸アーム3
0の回転軸にはこのA軸アーム30の回動位置を検出す
るアーム姿勢検出用エンコーダ30Eが、B軸アーム4
0の回転軸にはこのB軸アーム40の回動位置を検出す
るアーム姿勢検出用エンコーダ40Eが、ハンド50の
回転軸にはこのハンド50の回動位置を検出するアーム
姿勢検出用エンコーダ50Eがそれぞれ設けてある。し
たがって、これらのアーム姿勢検出用エンコーダ20E
〜50Eの値によって、ワークの搬送位置を演算するこ
とができる。
On the rotation axis of the Z-axis arm 20, an arm attitude detection encoder 20E (not shown) for detecting the rotation position of the Z-axis arm 20 is provided.
An arm posture detecting encoder 30E for detecting the rotation position of the A-axis arm 30 is attached to the rotation axis of the B-axis arm 4.
An arm posture detecting encoder 40E for detecting the rotation position of the B-axis arm 40 is provided on the rotation axis 0, and an arm posture detection encoder 50E for detecting the rotation position of the hand 50 is provided on the rotation axis of the hand 50. Each is provided. Therefore, these arm attitude detecting encoders 20E
The transfer position of the work can be calculated from the value of 5050E.

【0041】図3は、メカストッパーの詳細な構成図で
ある。図示されているように、出限または戻り限メカス
トッパー22,24(Z軸を例示する)は、アームの回
転軸を中心に回転するプーリー付きの回転部材60,6
2に取り付けられており、Z軸アーム20に接触する部
分には、メカストッパー22,24の破損を防止するた
めのショックアブソーバー23,25が取り付けられて
いる。この回転部材60,62は、ベルトを介してZ軸
出限制御用モータ26,Z軸戻り限制御用モータ28に
よって回動される。これらの制御用モータ26,28内
には、この回転角度を検出するためのエンコーダ26
E,28Eが設けられている。したがって、このエンコ
ーダからの信号に基づいてメカストッパー22,24の
設定位置を認識することができる。なお、このアームの
回転軸には、Z軸アーム20の回動角度を検出するエン
コーダ20Eが取り付けられているのは前述の通りであ
る。
FIG. 3 is a detailed structural view of the mechanical stopper. As shown in the figure, the mechanical limit stoppers 22 and 24 (exemplifying the Z axis) limit the return or return limit. The rotary members 60 and 6 with pulleys rotate about the rotation axis of the arm.
2, shock absorbers 23 and 25 for preventing the mechanical stoppers 22 and 24 from being damaged are attached to portions that come into contact with the Z-axis arm 20. The rotating members 60 and 62 are rotated by a Z-axis limit control motor 26 and a Z-axis limit control motor 28 via a belt. An encoder 26 for detecting the rotation angle is provided in these control motors 26 and 28.
E and 28E are provided. Therefore, the set positions of the mechanical stoppers 22 and 24 can be recognized based on the signal from the encoder. As described above, the encoder 20E for detecting the rotation angle of the Z-axis arm 20 is attached to the rotation shaft of this arm.

【0042】図4は、このように構成されている本発明
の助力アームの動作を説明するための図である。この図
は、助力アームを上から見た図であり、水平方向の動作
許容範囲しか示されていないが、実際にはZ軸アーム2
0の垂直方向の動きも規制されているので、動作許容範
囲は3次元となる。
FIG. 4 is a view for explaining the operation of the assisting arm of the present invention thus configured. This figure is a view of the assisting arm viewed from above, and shows only the horizontal allowable range of movement.
Since the vertical movement of 0 is also restricted, the allowable operation range is three-dimensional.

【0043】図のA地点からB地点では、ワークを狭い
場所で搬送することを想定しており、作業者がどのよう
にワークを押し引きしても、ワークをこの動作許容範囲
内でしか動かすことができないように、各メカストッパ
ーの設定位置が狭く制御される。同様に、B地点からC
地点までは、図示されている動作許容範囲でワークの搬
送が行われるように各メカストッパーの設定位置がA地
点からB地点の場合よりも広く制御される。
From point A to point B in the figure, it is assumed that the work is conveyed in a narrow place, and no matter how the operator pushes or pulls the work, the work is moved only within this allowable range of operation. The setting position of each mechanical stopper is controlled to be narrow so as not to be able to do so. Similarly, from point B to C
Up to the point, the set positions of the mechanical stoppers are controlled so as to be wider than in the case of the point A to the point B so that the work is carried within the operation allowable range shown in the figure.

【0044】このように、ワークの搬送位置に応じて各
メカストッパーの設定位置を調整することによって、動
作許容範囲を図示のような範囲に設定することができ
る。したがって、動作許容範囲外に障害物が存在してい
るとしても、作業者はその障害物を意識することなくワ
ークの搬送をすることができる。
As described above, by adjusting the set positions of the respective mechanical stoppers according to the transfer position of the work, the allowable operation range can be set to the range shown in the figure. Therefore, even if an obstacle exists outside the allowable operation range, the worker can transfer the work without being conscious of the obstacle.

【0045】次に、このような動作範囲の設定を自動的
に行う制御装置について説明する。図5は、制御装置に
接続される操作盤の正面図である。同図(a)は、ハン
ド50に取り付けられる操作盤の正面図であり、作業者
が操作しやすい場所に取り付けられる。操作盤70に
は、後述する教示モード時に押してワークの搬送位置や
各メカストッパーの設定位置を記憶させる教示釦72
と、運転開始又は教示開始時に押して各アームの原位置
を設定するマスタリング釦74とが設けられている。
Next, a control device for automatically setting such an operation range will be described. FIG. 5 is a front view of the operation panel connected to the control device. FIG. 5A is a front view of an operation panel attached to the hand 50, which is attached to a place where the operator can easily operate. The operation panel 70 has a teaching button 72 for storing a work transfer position and a set position of each mechanical stopper when pressed in a teaching mode described later.
And a mastering button 74 that is pressed at the start of operation or teaching to set the original position of each arm.

【0046】同図(b)は、図示されていないが、本発
明の助力アームに接続される制御装置の操作盤の正面図
である。この操作盤80には、教示モードと運転モード
とを切り替える操作モードスイッチ82と、運転準備状
態にするための運転準備入りスイッチ83と、運転準備
状態を解除する運転準備切りスイッチ84と、教示デー
タの修正作業をするためのタッチパネル表示部85とが
設けられている。
FIG. 5B is a front view of an operation panel of a control device, not shown, connected to the assisting arm of the present invention. The operation panel 80 includes an operation mode switch 82 for switching between a teaching mode and an operation mode, an operation preparation switch 83 for entering an operation preparation state, an operation preparation switch 84 for canceling the operation preparation state, and teaching data. And a touch panel display unit 85 for performing the correction work described above.

【0047】図6は、制御装置の概略構成を示すブロッ
ク図である。制御装置90は、アーム姿勢検出用エンコ
ーダ20E,30E,40E,50Eからのパルス信号
を高速でカウントする高速カウンタ92と、高速カウン
タ92のカウント値と制御用モータ(ACサーボモー
タ)26,28,36,38,46,48,56,58
のエンコーダ26E,28E,36E,38E,46
E,48E,56E,58Eのカウント値とを記憶する
RAM94と、ACサーボモータ26,28,36,3
8,46,48,56,58の動作を制御するACサー
ボドライバ100に位置決めの指令を出力したり、エン
コーダ26E,28E,36E,38E,46E,48
E,56E,58Eのカウント値を取り出す位置決めユ
ニット96と、前述の制御盤70,80に設けられてい
る各種のスイッチ類の信号を入力して、位置決めユニッ
ト96やRAM94とのデータの入出力を制御するCP
U(シーケンサ)98とから構成される。
FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of the control device. The control device 90 includes a high-speed counter 92 that counts pulse signals from the arm attitude detection encoders 20E, 30E, 40E, and 50E at high speed, a count value of the high-speed counter 92, and control motors (AC servo motors) 26, 28, 36,38,46,48,56,58
Encoders 26E, 28E, 36E, 38E, 46
RAM 94 for storing the count values of E, 48E, 56E, 58E, and AC servomotors 26, 28, 36, 3
A positioning command is output to the AC servo driver 100 for controlling the operations of 8, 46, 48, 56, 58, and the encoders 26E, 28E, 36E, 38E, 46E, 48
The positioning unit 96 for taking out the count values of E, 56E and 58E and the signals of various switches provided on the control panels 70 and 80 are input to input / output data to / from the positioning unit 96 and the RAM 94. CP to control
U (sequencer) 98.

【0048】次に、図7と図8のフローチャートに基づ
いて、本発明の助力アームの動作を詳細に説明する。図
7に示すフローチャートは、操作モードスイッチ82が
教示モードに設定されている場合に処理される教示作業
を示したものである。
Next, the operation of the assisting arm of the present invention will be described in detail with reference to the flowcharts of FIGS. The flowchart shown in FIG. 7 shows a teaching operation performed when the operation mode switch 82 is set to the teaching mode.

【0049】運転準備入りスイッチ83がONされてい
る場合には、各アーム20,30,40,50に設けら
れているメカストッパー22,24,32,34,4
2,44,52,54を解放状態にして、各アームの自
由度を最大限にする。つまり、一般的な助力アームと同
じくなるようにする(S1,S2)。
When the operation preparation switch 83 is turned ON, the mechanical stoppers 22, 24, 32, 34, 4 provided on the arms 20, 30, 40, 50 are provided.
2,44,52,54 are released to maximize the freedom of each arm. That is, it is made the same as a general assisting arm (S1, S2).

【0050】つぎに、各アームの原位置を出すために、
各アームをマスタリング治具に合わせる。このマスタリ
ング治具にハンド50を位置決めすると、全てのアーム
の自由度がなくなり、決められたポジションとなる。こ
の位置を原位置としている(S3,S4)。原位置が確
認されると、作業者はマスタリング釦74をONし、高
速カウンタ92等のカウント値を0にリセットする。そ
して再びメカストッパー22,24,32,34,4
2,44,52,54を解放状態にする(S5)。
Next, in order to determine the original position of each arm,
Adjust each arm to the mastering jig. When the hand 50 is positioned on the mastering jig, all the arms have no degree of freedom, and are in a predetermined position. This position is set as the original position (S3, S4). When the original position is confirmed, the operator turns on the mastering button 74 and resets the count value of the high-speed counter 92 and the like to zero. And again, the mechanical stoppers 22, 24, 32, 34, 4
2, 44, 52 and 54 are released (S5).

【0051】この状態で、作業者は理想的な経路でワー
クを搬送する。この教示中にCPU98は動作許容範囲
のパラメータを設定する。この動作許容範囲のパラメー
タとは、教示軌跡からの許容範囲を距離で示したもので
あり、この許容範囲のパラメータを大きくとれば動作許
容範囲は大きくなり、小さくとれば動作許容範囲は小さ
くなる。この動作許容範囲は教示軌跡を中心とする円と
して設定することもできるし、長方形の辺の長さで設定
することもできる。
In this state, the worker transports the work along an ideal route. During this teaching, the CPU 98 sets the parameters of the allowable operation range. The parameter of the operation allowable range indicates an allowable range from the teaching trajectory by a distance. The larger the parameter of the allowable range, the larger the operation allowable range, and the smaller the parameter, the smaller the operation allowable range. This operation allowable range can be set as a circle centered on the teaching trajectory, or can be set as the length of the side of the rectangle.

【0052】たとえば、円として設定する場合には、教
示軌跡に対して半径rを設定する。このように設定する
と、教示軌跡から半径rの範囲が動作許容範囲となる。
For example, when setting as a circle, the radius r is set for the teaching locus. With this setting, the range of the radius r from the teaching trajectory is the operation allowable range.

【0053】また、長方形として設定する場合には、教
示軌跡に対して縦横2辺の長さX,Yを設定する。この
ように設定すると、教示軌跡を中心とする縦横の辺の長
さがX,Yである長方形の範囲が動作許容範囲となる
(S6,S7)。
In the case of setting as a rectangle, the lengths X and Y of two vertical and horizontal sides are set for the teaching locus. With this setting, the range of a rectangle whose length in the vertical and horizontal directions around the teaching locus is X and Y is the operation allowable range (S6, S7).

【0054】CPU98は、このパラメータの設定にし
たがって、動作許容限界領域を演算する。たとえば、助
力アームの設置されている周辺の障害物の設置データに
したがって、ワークがそれらの障害物に干渉しない限界
の領域を演算する(S8)。CPU98は、S7のステ
ップのパラメータにより設定された動作許容範囲がS8
のステップの動作許容限界領域と干渉するか判断し、干
渉する場合には、そのパラメータの設定では、搬送中に
ワークが障害物にぶつかる恐れがあるので、もう一度パ
ラメータの設定をし直し、干渉しない場合には、データ
は有効であるとしてRAM94に動作許容範囲のデータ
を保存する。具体的には、各アームのメカストッパーの
設定位置とワークの位置(各アームのアーム姿勢検出用
エンコーダのパルス数)との関係が記憶される(S9,
S10)。以上のようにして動作許容範囲を教示する。
The CPU 98 calculates an operation allowable limit area according to the setting of the parameter. For example, a limit area where the workpiece does not interfere with those obstacles is calculated according to the installation data of the obstacles around which the assisting arm is installed (S8). The CPU 98 determines that the allowable operation range set by the parameter in step S7 is S8.
It is judged whether or not it interferes with the operation allowable limit area of the step, and if it does, the parameter setting may cause the workpiece to hit an obstacle during transportation, so set the parameter again and do not interfere In this case, it is determined that the data is valid, and the data within the allowable operation range is stored in the RAM 94. Specifically, the relationship between the setting position of the mechanical stopper of each arm and the position of the workpiece (the number of pulses of the arm posture detection encoder of each arm) is stored (S9,
S10). The operation allowable range is taught as described above.

【0055】図8は、このようにして教示されたデータ
に基づいて運転される場合の動作フローチャートであ
り、操作モードスイッチ82が運転モードに設定されて
いる場合に行われる処理である。
FIG. 8 is an operation flowchart when the operation is performed based on the data taught in this manner, and is a process performed when the operation mode switch 82 is set to the operation mode.

【0056】運転準備入りスイッチ83がONされてい
る場合には、各アーム20,30,40,50に設けら
れているメカストッパー22,24,32,34,4
2,44,52,54を解放状態にして、各アームの自
由度を最大限にする。つまり、一般的な助力アームと同
じくなるようにする(S11,S12)。
When the operation preparation switch 83 is turned on, the mechanical stoppers 22, 24, 32, 34, 4 provided on the arms 20, 30, 40, 50 are provided.
2,44,52,54 are released to maximize the freedom of each arm. That is, it is made to be the same as a general assisting arm (S11, S12).

【0057】つぎに、各アームの原位置を出すために、
各アームをマスタリング治具に合わせる。このマスタリ
ング治具にハンド50を位置決めすると、全てのアーム
の自由度がなくなり、決められたポジションとなる。こ
の位置を原位置としている(S13,S14)。原位置
が確認されると、作業者はマスタリング釦74をON
し、高速カウンタ92等のカウント値を0にリセットす
る(S15)。
Next, in order to determine the original position of each arm,
Adjust each arm to the mastering jig. When the hand 50 is positioned on the mastering jig, all the arms have no degree of freedom, and are in a predetermined position. This position is set as the original position (S13, S14). When the original position is confirmed, the operator turns on the mastering button 74
Then, the count value of the high-speed counter 92 and the like is reset to 0 (S15).

【0058】CPU98は、高速カウンタ92でカウン
トされている各アーム20,30,40,50の現在位
置を入力し(S16)、各アームの先端が位置する座標
を演算する(S17)。CPU98は、演算された各ア
ームの先端座標に基づいて、第n軸のみ動作させた場合
のアームの先端動作許容限界ポイントを算出し(S18
〜S20)、その算出された限界ポイントがアームの先
端位置許容限界外でなければ、RAM94に教示されて
いる動作許容範囲のデータから許容限界ポイントにおけ
るメカストッパーの位置を演算する。以上のS20から
S23の処理は全てのアーム(4軸)に対して行う(S
21〜S23)。全てのアームについてのメカストッパ
ーの設定位置の演算が終了すると、CPU98は位置決
めユニット96に各メカストッパーの設定位置を指示
し、位置決めユニット96は、この指令に基づいてAC
サーボドライバ100を作動させてメカストッパーの位
置を指令された位置に設定する(S26)。
The CPU 98 inputs the current position of each of the arms 20, 30, 40, and 50 counted by the high-speed counter 92 (S16), and calculates coordinates at which the tip of each arm is located (S17). The CPU 98 calculates, based on the calculated coordinates of the distal end of each arm, an allowable distal end point of the distal end of the arm when only the n-th axis is operated (S18).
If the calculated limit point is not outside the allowable limit of the arm tip position, the position of the mechanical stopper at the allowable limit point is calculated from the data of the operation allowable range taught in the RAM 94. The processing from S20 to S23 is performed for all arms (4 axes) (S
21 to S23). When the calculation of the set positions of the mechanical stoppers for all the arms is completed, the CPU 98 instructs the positioning unit 96 to set the positions of the respective mechanical stoppers.
The servo driver 100 is operated to set the position of the mechanical stopper to the commanded position (S26).

【0059】一方、S21のステップにおいて、S20
のステップで算出された限界ポイントがアームの先端位
置許容限界外である場合には、全てのアームについての
メカストッパーを停止させて、アラームを出力する(S
24,S25)。
On the other hand, in step S21, S20
If the limit point calculated in the step is outside the allowable limit of the arm tip position, the mechanical stoppers for all the arms are stopped and an alarm is output (S
24, S25).

【0060】このように、教示は、ワークの搬送軌跡と
その搬送軌跡に対してどの程度外れても良いかの許容値
をパラメータとして設定することによって、ワークの許
容動作範囲という形で記憶させることによって行い、運
転は、この許容動作範囲内でワークが搬送されるよう
に、換言すれば、許容範囲内でしかワークの搬送が行わ
れないように、全てのアームのメカストッパーの位置が
ワークの搬送と共に(実際には各アームの先端座標に応
じて)調整される。
As described above, the teaching is to store the work trajectory and the allowable value of the degree of deviation from the work trajectory as parameters so that the work is stored in the form of the allowable operation range of the work. The operation is performed by moving the mechanical stoppers of all the arms so that the workpiece is transported within the allowable operation range, in other words, the workpiece is transported only within the allowable range. It is adjusted together with the transfer (actually according to the coordinates of the tip of each arm).

【0061】したがって、ワークの搬送軌跡が周囲の障
害物とぶつからない軌跡となるように、それぞれのアー
ムの回動範囲が制御されることになり、作業者は障害物
にぶつからないように気を使いながらワークを搬送する
必要がなくなるから、精神的な作業負担が軽くなり、作
業効率を向上させることができる。また、障害物との干
渉によりワークの品質を劣化させる事態の発生も少なく
なる。
Therefore, the rotation ranges of the respective arms are controlled so that the workpiece transfer trajectory does not collide with the surrounding obstacles, and the worker takes care not to hit the obstacles. Since there is no need to transport the work while using it, the mental work load is reduced, and work efficiency can be improved. In addition, occurrence of a situation in which the quality of the work is degraded due to interference with an obstacle is reduced.

【0062】つぎに、本発明にかかる軌跡規制機能付き
助力アームの第2の実施の形態について説明する。この
実施の形態では、第1の実施の形態のようにメカストッ
パーによってアームの回動範囲を規制するのではなく、
ブレーキを用いてアームの回動範囲を規制しようとする
ものである。このように、ブレーキで回動範囲を規制す
るようにすれば、メカストッパーの駆動手段や位置決め
制御のための制御装置が不要となるので、機構の簡素化
と制御の簡素化を図ることができることになり、低コス
ト化と信頼性の向上という相反する事項を同時に満足す
ることができるようになる。
Next, a second embodiment of the assisting arm with a trajectory regulating function according to the present invention will be described. In this embodiment, instead of restricting the rotation range of the arm by a mechanical stopper as in the first embodiment,
An attempt is made to regulate the rotation range of the arm using a brake. In this manner, if the rotation range is regulated by the brake, the driving means of the mechanical stopper and the control device for positioning control are not required, so that the mechanism can be simplified and the control can be simplified. As a result, it is possible to simultaneously satisfy the conflicting matters of cost reduction and reliability improvement.

【0063】図9は、複数のアームのそれぞれの回転軸
に取り付けられたブレーキ手段の構成を示す図である。
同図(A)は、ブレーキ手段をアームの軸方向から見た
正面図であり、(B)は、この図の側面図である。な
お、以降はA軸アーム30を例として説明する。
FIG. 9 is a diagram showing the structure of the brake means attached to each rotating shaft of the plurality of arms.
FIG. 2A is a front view of the brake means viewed from the axial direction of the arm, and FIG. 2B is a side view of the figure. Hereinafter, the A-axis arm 30 will be described as an example.

【0064】これらの図に示すように、アーム30は、
ベアリングによって回転自在に支持された回転軸30A
に固定して取り付けられている。また、このアーム30
が回転軸30Aにはめ込まれるボス部30Bには、ディ
スク31が回動自在に取り付けられている。このディス
ク31の一部には、アーム30の一部に形成された回転
規制用突起33を収容する切欠35が形成されている。
この切欠35は、一定の回動幅Lを有している。 アー
ム30の回転規制用突起33は、ディスク31の切欠3
5の内部に常に位置されているので、アーム30が回動
すると、この切欠35がディスク31の側面35Aに当
接しながらディスク31を回転させることになる。この
ディスク31には、ブレーキパッド37とキャリパー3
9とから構成されるブレーキ41が設けられている。こ
のブレーキ41は、後述のブレーキ制御ユニットによっ
てその動作が制御されるが、ブレーキ41によってディ
スク31が固定されると、アーム30は、回転幅Lの範
囲内でのみ回動できるようになる。
As shown in these figures, the arm 30
Rotary shaft 30A rotatably supported by bearings
It is fixed and attached to. In addition, this arm 30
A disk 31 is rotatably mounted on a boss 30B in which the disk 31 is fitted to the rotating shaft 30A. A notch 35 is formed in a part of the disk 31 for accommodating a rotation regulating projection 33 formed on a part of the arm 30.
The notch 35 has a fixed rotation width L. The rotation restricting projection 33 of the arm 30 is
When the arm 30 is rotated, the notch 35 rotates the disk 31 while abutting against the side surface 35A of the disk 31 because the arm 30 rotates. This disc 31 has a brake pad 37 and a caliper 3
9 is provided. The operation of the brake 41 is controlled by a brake control unit described later. When the disc 31 is fixed by the brake 41, the arm 30 can rotate only within the range of the rotation width L.

【0065】このように切欠35に回動幅Lを設けたこ
とによって、後に詳述するが、前記ブレーキ41の作動
遅れによるオーバーランが原因でワークが動作許容範囲
外に出てしまった場合でも、当該ワークを動作許容範囲
内に引き戻すことができ、自動的にブレーキを解除する
ことができるようになる。
By providing the rotation width L in the notch 35 in this way, as will be described in detail later, even if the work comes out of the allowable operation range due to the overrun due to the operation delay of the brake 41, Thus, the work can be pulled back into the operation allowable range, and the brake can be automatically released.

【0066】図10は、このように構成されている本発
明の助力アームの動作を説明するための図である。この
図は、助力アームを上から見た図であり、水平方向の動
作許容範囲しか示されていないが、実際にはZ軸アーム
20の垂直方向の動きも規制されているので、動作許容
範囲は3次元となる。
FIG. 10 is a diagram for explaining the operation of the assisting arm of the present invention thus configured. This figure is a view of the assisting arm as viewed from above, and shows only the allowable range of movement in the horizontal direction. However, since the vertical movement of the Z-axis arm 20 is actually restricted, the allowable range of movement is Is three-dimensional.

【0067】図のA地点からB地点では、ワークを狭い
場所で搬送することを想定しており、作業者がどのよう
にワークを押し引きしても、ワークをこの動作許容範囲
内でしか動かすことができないように、ブレーキ41の
作動範囲が大きくなる。つまり、動作許容範囲が狭いの
で、動作許容範囲外にはみ出す機会が多くなり、ブレー
キ41を作動させるべき領域が広くなるのである。同様
に、B地点からC地点までは、図示されている動作許容
範囲でワークの搬送が行われるようにブレーキ41の作
動が制御される。
From point A to point B in the figure, it is assumed that the work is conveyed in a narrow place, and no matter how the worker pushes or pulls the work, the work is moved only within this allowable range of operation. As a result, the operating range of the brake 41 increases. That is, since the operation allowable range is narrow, the chances of protruding out of the operation allowable range are increased, and the area in which the brake 41 should be operated is widened. Similarly, from the point B to the point C, the operation of the brake 41 is controlled so that the work is conveyed within the illustrated allowable operation range.

【0068】なお、ブレーキ41は、各軸に設けられて
いるので、ワークが動作許容範囲外に出たときには、全
てのブレーキ41を一斉にかけるようにすることが望ま
しいが、動作許容範囲の広さによっては、1つの軸をフ
リーにしていても動作許容範囲外に出てしまうことがな
いような特別の場合には、特定のブレーキのみをかける
ようにすることも可能である。
Since the brakes 41 are provided on each axis, it is desirable to apply all the brakes 41 at once when the workpiece goes out of the allowable operation range. Depending on the situation, it is also possible to apply only a specific brake in a special case in which even if one axis is free, it does not go outside the allowable operation range.

【0069】このように、ワークの搬送位置に応じてブ
レーキ41のON,OFFを制御することによって、ブ
レーキを各軸アームの出戻限として作用させることがで
き、動作許容範囲を図示のような範囲とすることができ
る。したがって、動作許容範囲外に障害物が存在してい
るとしても、作業者はその障害物を意識することなくワ
ークの搬送をすることができる。
As described above, by controlling the ON / OFF of the brake 41 in accordance with the transfer position of the work, the brake can act as a limit for the return of each axis arm. Range. Therefore, even if an obstacle exists outside the allowable operation range, the worker can transfer the work without being conscious of the obstacle.

【0070】次に、このような動作範囲の設定を自動的
に行う制御装置について説明する。図11は、制御装置
の概略構成を示すブロック図である。制御装置90は、
アーム姿勢検出用エンコーダ20E,30E,40E,
50Eからのパルス信号を高速でカウントする高速カウ
ンタ92と、高速カウンタ92のカウント値を記憶する
RAM94と、前述の制御盤70,80に設けられてい
る各種のスイッチ類の信号を入力して、ブレーキ制御ユ
ニット102にON,OFFの信号を出力したり、RA
M94とのデータの入出力を制御するCPU(シーケン
サ)98とから構成される。なお、軸数分設けられてい
るブレーキ41は、ブレーキ制御ユニット102からの
信号によって動作する。
Next, a control device for automatically setting such an operation range will be described. FIG. 11 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the control device. The control device 90
Arm posture detecting encoders 20E, 30E, 40E,
A high-speed counter 92 that counts the pulse signal from 50E at high speed, a RAM 94 that stores the count value of the high-speed counter 92, and signals of various switches provided on the control panels 70 and 80 are input. It outputs ON / OFF signals to the brake control unit 102,
And a CPU (sequencer) 98 for controlling input and output of data with the M94. Note that the brakes 41 provided for the number of axes are operated by signals from the brake control unit 102.

【0071】次に、図12と図13のフローチャートに
基づいて、本発明の助力アームの動作を詳細に説明す
る。図12に示すフローチャートは、操作モードスイッ
チ82が教示モードに設定されている場合に処理される
教示作業を示したものである。
Next, the operation of the assisting arm of the present invention will be described in detail with reference to the flowcharts of FIGS. The flowchart shown in FIG. 12 shows a teaching operation performed when the operation mode switch 82 is set to the teaching mode.

【0072】運転準備入りスイッチ83がONされてい
る場合には、各アーム20,30,40,50に設けら
れているブレーキ41の全てを解放状態にして、各アー
ムの自由度を最大限にする。つまり、一般的な助力アー
ムと同じくなるようにする(S41,S42)。
When the operation preparation switch 83 is ON, all the brakes 41 provided on the arms 20, 30, 40, 50 are released to maximize the freedom of each arm. I do. That is, it is made to be the same as a general assisting arm (S41, S42).

【0073】つぎに、各アームの原位置を出すために、
各アームをマスタリング治具に合わせる。このマスタリ
ング治具にハンド50を位置決めすると、全てのアーム
の自由度がなくなり、決められたポジションとなる。こ
の位置を原位置としている(S43,S44)。
Next, in order to determine the original position of each arm,
Adjust each arm to the mastering jig. When the hand 50 is positioned on the mastering jig, all the arms have no degree of freedom, and are in a predetermined position. This position is set as the original position (S43, S44).

【0074】原位置が確認されると、作業者はマスタリ
ング釦74をONし、高速カウンタ92等のカウント値
を0にリセットする。そして再びブレーキ41の全てを
解放状態にする(S45,S46)。
When the original position is confirmed, the operator turns on the mastering button 74 and resets the count value of the high-speed counter 92 and the like to zero. Then, all the brakes 41 are released again (S45, S46).

【0075】この状態で、作業者は理想的な経路でワー
クを搬送する。この教示中にCPU98は動作許容範囲
のパラメータを設定する。この動作許容範囲のパラメー
タとは、教示軌跡からの許容範囲を距離で示したもので
あり、この許容範囲のパラメータを大きくとれば動作許
容範囲は大きくなり、小さくとれば動作許容範囲は小さ
くなる。この動作許容範囲は教示軌跡を中心とする円と
して設定することもできるし、長方形の辺の長さで設定
することもできる。
In this state, the operator transports the work along an ideal route. During this teaching, the CPU 98 sets the parameters of the allowable operation range. The parameter of the operation allowable range indicates an allowable range from the teaching trajectory by a distance. The larger the parameter of the allowable range, the larger the operation allowable range, and the smaller the parameter, the smaller the operation allowable range. This operation allowable range can be set as a circle centered on the teaching trajectory, or can be set as the length of the side of the rectangle.

【0076】たとえば、円として設定する場合には、教
示軌跡に対して半径rを設定する。このように設定する
と、教示軌跡から半径rの範囲が動作許容範囲となる。
For example, when setting as a circle, the radius r is set for the teaching locus. With this setting, the range of the radius r from the teaching trajectory is the operation allowable range.

【0077】また、長方形として設定する場合には、教
示軌跡に対して縦横2辺の長さX,Yを設定する。この
ように設定すると、教示軌跡を中心とする縦横の辺の長
さがX,Yである長方形の範囲が動作許容範囲となる
(S47,S48)。
In the case of setting as a rectangle, the lengths X and Y of two vertical and horizontal sides are set for the teaching locus. With such a setting, the range of the rectangle having the vertical and horizontal lengths of X and Y around the teaching locus is the operation allowable range (S47, S48).

【0078】CPU98は、このパラメータの設定にし
たがって、動作許容限界領域を演算する。たとえば、助
力アームの設置されている周辺の障害物の設置データに
したがって、ワークがそれらの障害物に干渉しない限界
の領域を演算する(S49)。CPU98は、S7のス
テップのパラメータにより設定された動作許容範囲がS
49のステップの動作許容限界領域と干渉するか判断
し、干渉する場合には、そのパラメータの設定では、搬
送中にワークが障害物にぶつかる恐れがあるので、もう
一度パラメータの設定をし直し、干渉しない場合には、
データは有効であるとしてRAM94に動作許容範囲の
データを保存する。具体的には、ワークの搬送位置(各
アームのアーム姿勢検出用エンコーダのパルス数)とそ
の搬送位置における動作許容範囲との関係データが記憶
される(S50,S51)。以上のようにして動作許容
範囲を教示する。
The CPU 98 calculates an operation allowable limit area according to the setting of the parameter. For example, a limit area where the work does not interfere with the obstacles is calculated according to the installation data of the obstacles around which the assisting arm is installed (S49). The CPU 98 determines that the operation allowable range set by the parameter in step S7 is S
It is judged whether or not it interferes with the operation allowable limit area of the step 49, and if it does, the parameter setting may cause the workpiece to hit an obstacle during transportation. If not,
Assuming that the data is valid, the data within the allowable operation range is stored in the RAM 94. Specifically, relation data between the transfer position of the work (the number of pulses of the encoder for detecting the posture of the arm of each arm) and the allowable operation range at the transfer position is stored (S50, S51). The operation allowable range is taught as described above.

【0079】図13は、このようにして教示されたデー
タに基づいて運転される場合の動作フローチャートであ
り、操作モードスイッチ82が運転モードに設定されて
いる場合に行われる処理である。
FIG. 13 is an operation flowchart when the operation is performed based on the data taught in this manner, and is a process performed when the operation mode switch 82 is set to the operation mode.

【0080】運転準備入りスイッチ83がONされてい
る場合には、各アーム20,30,40,50に設けら
れている全てのブレーキ41を解放状態にして、各アー
ムの自由度を最大限にする。つまり、一般的な助力アー
ムと同じくなるようにする(S61,S62)。
When the operation preparation switch 83 is ON, all the brakes 41 provided on the arms 20, 30, 40, 50 are released to maximize the freedom of each arm. I do. That is, it is made to be the same as a general assisting arm (S61, S62).

【0081】つぎに、各アームの原位置を出すために、
各アームをマスタリング治具に合わせる。このマスタリ
ング治具にハンド50を位置決めすると、全てのアーム
の自由度がなくなり、決められたポジションとなる。こ
の位置を原位置としている(S63,S64)。原位置
が確認されると、作業者はマスタリング釦74をON
し、高速カウンタ92等のカウント値を0にリセットす
る(S65)。
Next, in order to determine the original position of each arm,
Adjust each arm to the mastering jig. When the hand 50 is positioned on the mastering jig, all the arms have no degree of freedom, and are in a predetermined position. This position is set as the original position (S63, S64). When the original position is confirmed, the operator turns on the mastering button 74
Then, the count value of the high-speed counter 92 and the like is reset to 0 (S65).

【0082】CPU98は、高速カウンタ92でカウン
トされている各アーム20,30,40,50の現在位
置を入力し(S66)、アームの先端が位置する座標を
演算する。すなわち、ワークの位置を演算する(S6
7)。CPU98は、演算された各アームの先端座標に
基づいて、ワークが動作許容範囲内に入っているのか、
入っていないのかを判断し、ワークが動作許容範囲内に
入っていれば全てのブレーキをオフしてワークの搬送を
自由に行えるようにし(S70)、一方、ワークが動作
許容範囲外に出てしまったと判断された場合には、CP
U98は、ブレーキ制御ユニット102にブレーキ41
をオンさせるべき信号を出力して、全てのブレーキ41
をオンさせる(S69)。
The CPU 98 inputs the current position of each of the arms 20, 30, 40, and 50 counted by the high-speed counter 92 (S66), and calculates coordinates at which the tip of the arm is located. That is, the position of the work is calculated (S6).
7). The CPU 98 determines whether the work is within the allowable operation range based on the calculated tip coordinates of each arm,
It is determined whether or not the work has entered, and if the work is within the operation allowable range, all the brakes are turned off so that the work can be freely transported (S70). If it is determined that the
U98 transmits the brake 41 to the brake control unit 102.
Output a signal to turn on all brakes 41
Is turned on (S69).

【0083】なお、ワークがこのように動作可能領域外
に出てしまった場合には、即座にブレーキがかけられる
ことになるが、このようにブレーキがかかった状態で
も、図9に示したように、ディスク31には切欠35が
設けてあり、また、この切欠は回転幅Lを有しているた
め、アームはこの回転幅L内である程度のガタを持って
ごく小さな角度ではあるが回動でき、このため、一旦動
作可能領域外に出てしまったワークをこの領域内に引き
戻すことができ、これによってブレーキが自動的に解除
されるようになっている。
When the work comes out of the operable area in this way, the brake is applied immediately. Even in the state where the brake is applied, as shown in FIG. In addition, a notch 35 is provided in the disk 31, and the notch has a rotation width L, so that the arm rotates with a certain amount of play within this rotation width L, although at a very small angle. Thus, a work that has once come out of the operable area can be pulled back into this area, whereby the brake is automatically released.

【0084】つまり、ブレーキがかかった状態でもアー
ムの回動状態は各軸のエンコーダによって検出されるの
で、回動幅Lの範囲内でアームを動かした結果、ワーク
が領域内に入ったと認識された場合には、即座にブレー
キが開放され、通常の助力アームと同様の搬送を再開す
ることができるのである。
That is, since the rotating state of the arm is detected by the encoder of each axis even when the brake is applied, it is recognized that the work has entered the area as a result of moving the arm within the range of the rotating width L. In such a case, the brake is released immediately, and the same transport as in the normal assisting arm can be resumed.

【0085】このような構成は、ワークが領域外に出る
と同時にブレーキがかかるようになっているもの(オバ
ーランしないもの)では不必要な構成であると言える
が、実際の装置ではワークが領域外に出たことが認識さ
れてからブレーキがかかるまでにタイムラグがあり、ま
た、ワークには慣性質量が作用するので、オーバーラン
を避けることができないので、使い勝手の良い助力アー
ムを構成しようとした場合には、この構成は必須であ
る。
Such a configuration can be said to be unnecessary in a configuration in which the brake is applied at the same time as the work comes out of the area (the one that does not overrun), but in an actual apparatus, the work is out of the area. When there is a time lag from when it is recognized that it has come out to when the brake is applied, and because inertial mass acts on the work, overrun can not be avoided, so when trying to construct a convenient assisting arm This configuration is indispensable.

【0086】なお、このような構成を採らない場合に
は、ワークが一旦領域外に出てしまうとブレーキがかか
ったままになってしまうので、これを強制的に解除する
解除釦(ブレーキ強制開放釦)を手元等に設け、ワーク
が領域外に出る度にこの釦を操作してワークの搬送を行
わなければならなくなり、非常に煩わしい操作が要求さ
れる助力アームとなってしまう。
In the case where such a configuration is not adopted, since the brake is kept applied once the work comes out of the area, the release button (forcibly releasing the brake) forcibly releasing the brake is applied. Button) must be provided at hand, and this button must be operated each time the work goes out of the area to carry the work, which is an assisting arm that requires extremely troublesome operation.

【0087】このように、教示は、ワークの搬送軌跡と
その搬送軌跡に対してどの程度外れても良いかの許容値
をパラメータとして設定することによって、ワークの許
容動作範囲という形で記憶させることによって行い、運
転は、この許容動作範囲内でワークが搬送されるよう
に、換言すれば、許容範囲内でしかワークの搬送が行わ
れないように、全てのブレーキのオン,オフがワークの
搬送と共に(実際には各アームの先端座標に応じて)制
御される。
As described above, the teaching is to store in the form of the allowable operation range of the work by setting as parameters the transfer trajectory of the work and the allowable value of how much the work can be deviated from the transfer trajectory. All the brakes are turned on and off so that the work is conveyed within the permissible operation range, in other words, the work is conveyed only within the permissible range. (Actually in accordance with the tip coordinates of each arm).

【0088】したがって、ワークの搬送軌跡が周囲の障
害物とぶつからない軌跡となるように、それぞれのアー
ムの回動範囲が制御されることになり、作業者は障害物
にぶつからないように気を使いながらワークを搬送する
必要がなくなるから、精神的な作業負担が軽くなり、作
業効率を向上させることができる。また、障害物との干
渉によりワークの品質を劣化させる事態の発生も少なく
なる。
Therefore, the rotation ranges of the respective arms are controlled so that the workpiece transfer trajectory does not collide with the surrounding obstacles, and the worker takes care to avoid collision with the obstacles. Since there is no need to transport the work while using it, the mental work load is reduced, and work efficiency can be improved. In addition, occurrence of a situation in which the quality of the work is degraded due to interference with an obstacle is reduced.

【0089】さらに、第1の実施の形態に比較して、メ
カストッパーを動かす8個のモータやこれらのモータの
制御が不用となり、機構が非常に簡素化されるので、装
置の信頼性を向上させることができ、比較的粗雑な扱い
を受ける現場の使用にも十分に耐えることができる。
Further, compared with the first embodiment, eight motors for moving the mechanical stoppers and control of these motors are not required, and the mechanism is greatly simplified, so that the reliability of the apparatus is improved. It can withstand the use of the site where relatively rough handling is performed.

【0090】[0090]

【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明の軌跡規制機能付き助力アームによれば、各請求項毎
に次のような効果をする。
As is apparent from the above description, the assisting arm with a trajectory regulating function of the present invention has the following effects for each claim.

【0091】請求項1及び請求項2に記載の発明では、
ワークの搬送位置を検出して前記複数のアームそれぞれ
の回動範囲を制御するようにしたので、ワークの搬送軌
跡が周囲の障害物とぶつからない軌跡となるように、そ
れぞれのアームの回動範囲が制御されることになり、作
業者は障害物にぶつからないように気を使いながらワー
クを搬送する必要がなくなり、精神的な作業負担が軽く
なり、作業効率を向上させることができる。また、障害
物との干渉によりワークの品質を劣化させる事態の発生
も少なくなる。
In the first and second aspects of the present invention,
Since the rotation position of each of the plurality of arms is controlled by detecting the transfer position of the work, the rotation range of each arm is adjusted so that the transfer trajectory of the work is a trajectory that does not hit surrounding obstacles. Is controlled, and it is not necessary for the operator to transport the work while paying attention so as not to hit an obstacle, so that the mental work load is reduced and the work efficiency can be improved. In addition, occurrence of a situation in which the quality of the work is degraded due to interference with an obstacle is reduced.

【0092】請求項3及び請求項6に記載の発明では、
手動操作によりワークの搬送軌跡と動作許容範囲との教
示をできるようにしたので、レイアウト変更などによっ
てワークの搬送軌跡を変更する必要が生じた場合等にも
臨機応変な対応が可能となり、ワークの搬送軌跡や規制
範囲を容易に設定することができる。
According to the third and sixth aspects of the present invention,
Since the work transfer trajectory and the allowable operation range can be taught by manual operation, it is possible to flexibly respond to the need to change the work transfer trajectory due to layout changes, etc. The transport trajectory and the regulation range can be easily set.

【0093】請求項4及び請求項7に記載の発明では、
運転モードと教示モードとを切り替える操作モードスイ
ッチを設けたので、通常の運転と教示とを容易に切り替
えることができる。
According to the fourth and seventh aspects of the present invention,
Since the operation mode switch for switching between the operation mode and the teaching mode is provided, it is possible to easily switch between normal operation and teaching.

【0094】請求項5及び請求項8に記載の発明では、
ブレーキ手段をオン,オフさせることによってブレーキ
をアームの出戻限として機能させるようにし、ワークの
搬送位置を検出して前記複数のアームそれぞれの回動範
囲を制御するようにしたので、ワークの搬送軌跡が周囲
の障害物とぶつからない軌跡となるように、それぞれの
アームの回動範囲が制御されることになり、作業者は障
害物にぶつからないように気を使いながらワークを搬送
する必要がなくなり、精神的な作業負担が軽くなり、作
業効率を向上させることができる。また、障害物との干
渉によりワークの品質を劣化させる事態の発生も少なく
なる。
According to the fifth and eighth aspects of the present invention,
By turning on and off the brake means, the brake functions as an arm return limit, and the work transfer position is detected to control the rotation range of each of the plurality of arms. The rotation range of each arm is controlled so that the trajectory does not collide with the surrounding obstacles, and it is necessary for the worker to transport the work while paying attention so as not to hit the obstacle. As a result, the mental work load is reduced, and work efficiency can be improved. In addition, occurrence of a situation in which the quality of the work is degraded due to interference with an obstacle is reduced.

【0095】さらに、ブレーキのオン,オフによってワ
ークが動作可能領域外に出ないように制御しているの
で、機構が非常に簡素なものとなり、助力アームの信頼
性を向上させることができ、比較的粗雑な扱いを受ける
現場の使用にも十分に耐えることができる。
Further, since the work is controlled so as not to be out of the operable area by turning on and off the brake, the mechanism is very simple, and the reliability of the assisting arm can be improved. It can withstand the use of the site which receives rough handling.

【0096】請求項9に記載の発明にあっては、アーム
の一部に形成された回転規制用突起を収容する切欠は、
ディスクが停止されている場合であっても、ブレーキ手
段の作動遅れによるオーバーランが原因でワークが前記
動作許容範囲外に出てしまったときに当該ワークを前記
動作許容範囲内に引き戻せるだけの回動幅を有している
ので、ワークが領域外に出てしまったときに、これを領
域内に引き込むための解除機構が不要となり、非常に操
作性のよい助力アームとすることができる。
According to the ninth aspect of the present invention, the notch for accommodating the rotation restricting projection formed on a part of the arm is provided.
Even when the disc is stopped, when the work comes out of the operation allowable range due to overrun due to the operation delay of the brake means, the work can only be pulled back into the operation allowable range. Since the work has the rotation width, when the work comes out of the area, a release mechanism for pulling the work into the area is not required, so that the assisting arm can be provided with very good operability.

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

【図1】 本発明にかかる軌跡規制機能付き助力アーム
の側面図である。
FIG. 1 is a side view of an assisting arm with a trajectory regulating function according to the present invention.

【図2】 本発明にかかる軌跡規制機能付き助力アーム
の上面図である。
FIG. 2 is a top view of the assisting arm with a trajectory regulating function according to the present invention.

【図3】 本発明にかかる軌跡規制機能付き助力アーム
のメカストッパー部分の詳細図である。
FIG. 3 is a detailed view of a mechanical stopper portion of the assisting arm with a trajectory regulating function according to the present invention.

【図4】 本発明にかかる軌跡規制機能付き助力アーム
の動作説明図である。
FIG. 4 is an operation explanatory view of the assisting arm with a trajectory regulating function according to the present invention.

【図5】 本発明にかかる軌跡規制機能付き助力アーム
の操作盤の正面図であって、(a)は、アームに取り付
けられている操作盤の正面図であり、(b)は、制御装
置の操作板の正面図である。
5A and 5B are front views of an operation panel of the assisting arm with a trajectory regulating function according to the present invention, wherein FIG. 5A is a front view of an operation panel attached to the arm, and FIG. It is a front view of the operation plate of FIG.

【図6】 本発明にかかる軌跡規制機能付き助力アーム
の第1の制御装置の概略構成を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of a first control device of the assisting arm with a trajectory regulating function according to the present invention.

【図7】 第1の制御装置の教示動作を示すフローチャ
ートである。
FIG. 7 is a flowchart showing a teaching operation of the first control device.

【図8】 第1の制御装置の運転動作を示すフローチャ
ートである。
FIG. 8 is a flowchart showing an operation of the first control device.

【図9】 複数のアームのそれぞれの回転軸に取り付け
られたブレーキ手段の構成を示す図であり、(A)は、
ブレーキ手段をアームの軸方向から見た正面図であり、
(B)は、この図の側面図である。
FIG. 9 is a view showing a configuration of a brake means attached to each rotation shaft of a plurality of arms,
FIG. 4 is a front view of the brake means viewed from an axial direction of the arm,
(B) is a side view of this figure.

【図10】 本発明にかかる軌跡規制機能付き助力アー
ムの動作説明図である。
FIG. 10 is an operation explanatory view of the assisting arm with a trajectory regulating function according to the present invention.

【図11】 本発明にかかる軌跡規制機能付き助力アー
ムの第2の制御装置の概略構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 11 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a second control device of the assisting arm with a trajectory regulating function according to the present invention.

【図12】 第2の制御装置の教示動作を示すフローチ
ャートである。
FIG. 12 is a flowchart showing a teaching operation of the second control device.

【図13】 第2の制御装置の運転動作を示すフローチ
ャートである。
FIG. 13 is a flowchart showing an operation of the second control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20,30,40,50…アーム 22,24,32,34,42,44,52,54…メカストッパー、 26,28,36,38,46,48,56,58…制御用モータ、 20E ,30E ,40E ,50E …アーム姿勢検出用エンコーダ 30A …回転軸、 31…ディスク、 35…切欠、 35A …ディスクの側面、 37…ブレーキパッド、 39…キャリパー、 41…ブレーキ、 L…回転幅、 82…操作モードスイッチ。 20, 30, 40, 50 ... arms 22, 24, 32, 34, 42, 44, 52, 54 ... mechanical stoppers, 26, 28, 36, 38, 46, 48, 56, 58 ... control motors, 20E, 30E, 40E, 50E ... Encoder for arm posture detection 30A ... Rotary axis, 31 ... Disk, 35 ... Notch, 35A ... Side of disk, 37 ... Brake pad, 39 ... Caliper, 41 ... Brake, L ... Rotation width, 82 ... Operation mode switch.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // B23P 21/00 303 B62D 65/00 M B62D 65/00 B66F 19/00 K B66F 19/00 G05B 19/42 B ──────────────────────────────────────────────────の Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI // B23P 21/00 303 B62D 65/00 M B62D 65/00 B66F 19/00 KBB66F 19/00 G05B 19/42 B

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のアームから構成される助力アーム
において、 ワークが所定の経路で搬送されるように、ワークの搬送
位置を検出して前記複数のアームそれぞれの回動範囲を
制御する制御手段を設けたことを特徴とする軌跡規制機
能付き助力アーム。
A control means for detecting a transfer position of a work and controlling a rotation range of each of the plurality of arms so that the work is transferred along a predetermined path in an assisting arm including a plurality of arms. A helping arm with a trajectory control function characterized by the provision of
【請求項2】 複数のアームから構成される助力アーム
において、 前記複数のアームの回動位置を検出する回動位置検出手
段と、 当該回動位置検出手段によって検出された各アームの回
動位置に基づいて、ワークの搬送位置を演算する搬送位
置演算手段と、 前記複数のアームのうち少なくとも1つのアームの回動
範囲を機械的に規制する規制部材と、 当該規制部材の設定位置を検出する規制部材位置検出手
段と、 前記ワークの搬送位置と各アームの規制部材の位置関係
を記憶する記憶手段と、 前記規制部材を駆動する駆動手段と、 前記搬送位置演算手段によって演算されたワークの搬送
位置に基づいて前記記憶手段を参照し、前記規制部材を
そのワークの搬送位置に応じた設定位置に設定すべく前
記駆動手段を制御する制御手段とを有することを特徴と
する軌跡規制機能付き助力アーム。
2. An assisting arm comprising a plurality of arms, wherein: a turning position detecting means for detecting a turning position of the plurality of arms; and a turning position of each arm detected by the turning position detecting means. Transport position calculating means for calculating the transport position of the work based on the control member; a regulating member for mechanically regulating a rotation range of at least one of the plurality of arms; and a set position of the regulating member. Regulating member position detecting means, storage means for storing the positional relationship between the work transfer position and the regulating member of each arm, driving means for driving the regulating member, and transfer of the work calculated by the transfer position calculating means Control means for controlling the driving means so as to refer to the storage means based on a position and to set the regulating member at a set position corresponding to a transfer position of the work. Trajectory regulation function with assistance arm, characterized in that.
【請求項3】 前記ワークの搬送位置とその搬送位置に
おける動作許容範囲とを教示する教示ボタンをさらに有
し、 前記制御手段は、前記教示ボタンが押されたときに、前
記搬送位置演算手段によって演算されたワークの搬送位
置と動作許容範囲とを前記記憶手段に記憶させる機能を
さらに有することを特徴とする請求項2記載の軌跡規制
機能付き助力アーム。
3. A teaching button for teaching a transfer position of the work and an allowable operation range at the transfer position, wherein the control unit is configured to execute the transfer position calculation unit when the teach button is pressed. 3. The assisting arm with a trajectory regulating function according to claim 2, further comprising a function of storing the calculated work transfer position and operation allowable range in the storage means.
【請求項4】 運転モードと教示モードとを切り替える
操作モードスイッチをさらに有し、 前記制御手段は、当該操作モードスイッチにより運転モ
ードに切り替えられているときには、前記搬送位置演算
手段によって演算されたワークの搬送位置に基づいて前
記記憶手段を参照し、前記規制部材をそのワークの搬送
位置に応じた設定位置に設定すべく前記駆動手段を制御
する一方、教示モードに切り替えられているときには、
前記教示ボタンが押されたときに、前記搬送位置演算手
段によって演算されたワークの搬送位置と動作許容範囲
とを前記記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項
3記載の軌跡規制機能付き助力アーム。
4. An operation mode switch for switching between an operation mode and a teaching mode, wherein the control means, when being switched to the operation mode by the operation mode switch, the work calculated by the transfer position calculation means. While referring to the storage unit based on the transfer position of the control unit, and controlling the drive unit to set the regulating member to a set position corresponding to the transfer position of the work, while being switched to the teaching mode,
4. The assisting device with a trajectory regulating function according to claim 3, wherein when the teach button is pressed, the work transfer position and the allowable operation range calculated by the transfer position calculation unit are stored in the storage unit. arm.
【請求項5】 複数のアームから構成される助力アーム
において、 前記複数のアームそれぞれの回転軸に取り付けられたブ
レーキ手段と、 前記複数のアームの回動位置を検出する回動位置検出手
段と、 当該回動位置検出手段によって検出された各アームの回
動位置に基づいて、ワークの搬送位置を演算する搬送位
置演算手段と、 前記ワークの搬送位置とその搬送位置における動作許容
範囲との関係データを記憶する記憶手段と、 前記搬送位置演算手段によって演算されたワークの搬送
位置に基づいて前記記憶手段の関係データを参照し、前
記ワークの搬送位置が動作許容範囲外となったときに
は、少なくとも1つのブレーキを作動させる制御手段と
を有することを特徴とする軌跡規制機能付き助力アー
ム。
5. An assisting arm comprising a plurality of arms, a brake unit attached to a rotating shaft of each of the plurality of arms, a turning position detecting unit detecting a turning position of the plurality of arms, Transfer position calculating means for calculating a work transfer position based on the rotation position of each arm detected by the rotation position detection means; relational data between the work transfer position and the allowable operation range at the transfer position A storage means for storing the work position calculated by the transfer position calculating means, and referring to the relational data of the storage means based on the transfer position of the work. And a control means for operating the two brakes.
【請求項6】 前記ワークの搬送位置とその搬送位置に
おける動作許容範囲とを教示する教示ボタンをさらに有
し、 前記制御手段は、前記教示ボタンが押されたときに、前
記搬送位置演算手段によって演算されたワークの搬送位
置と動作許容範囲とを前記記憶手段に記憶させる機能を
さらに有することを特徴とする請求項5記載の軌跡規制
機能付き助力アーム。
6. A teaching button for teaching a transfer position of the work and an allowable operation range at the transfer position, wherein the control unit is configured to execute the transfer position calculation unit when the teach button is pressed. 6. The assisting arm with a trajectory regulating function according to claim 5, further comprising a function of storing the calculated work transfer position and the allowable operation range in the storage means.
【請求項7】 運転モードと教示モードとを切り替える
操作モードスイッチをさらに有し、 前記制御手段は、当該操作モードスイッチにより運転モ
ードに切り替えられているときには、前記搬送位置演算
手段によって演算されたワークの搬送位置に基づいて前
記記憶手段の関係データを参照し、前記ワークの搬送位
置が動作許容範囲外となったときには、少なくとも1つ
のブレーキを作動させる一方、教示モードに切り替えら
れているときには、前記教示ボタンが押されたときに、
前記搬送位置演算手段によって演算されたワークの搬送
位置と動作許容範囲とを前記記憶手段に記憶させること
を特徴とする請求項6記載の軌跡規制機能付き助力アー
ム。
7. An operation mode switch for switching between an operation mode and a teaching mode, wherein the control means, when being switched to the operation mode by the operation mode switch, the work calculated by the transfer position calculation means. Referring to the relation data of the storage means based on the transfer position, when the transfer position of the work is out of the allowable operation range, at least one brake is activated, and when the mode is switched to the teaching mode, When the teach button is pressed,
7. The assisting arm with a trajectory regulating function according to claim 6, wherein the work transfer position and the allowable operation range of the work calculated by the transfer position calculation means are stored in the storage means.
【請求項8】 前記ブレーキ手段は、アームの一部に形
成された回転規制用突起を収容する切欠が一部に形成さ
れ、当該切欠内に前記回転規制用突起が収容されるよう
に当該アームの回転軸に回転自在に取り付けられたディ
スクと、当該ディスクを停止させるブレーキパッド及び
キャリパーとから構成されることを特徴とする請求項5
に記載の軌跡規制機能付き助力アーム。
8. The brake means has a notch formed in a part thereof for accommodating a rotation regulating projection formed in a part of the arm, and the arm has a shape such that the rotation regulating projection is accommodated in the notch. 6. A disk rotatably mounted on a rotary shaft of the vehicle, and a brake pad and a caliper for stopping the disk.
Auxiliary arm with trajectory control function described in.
【請求項9】 前記アームの一部に形成された回転規制
用突起を収容する切欠は、前記ディスクが停止されてい
る場合であっても、前記ブレーキ手段の作動遅れによる
オーバーランが原因でワークが前記動作許容範囲外に出
てしまったときに当該ワークを前記動作許容範囲内に引
き戻せるだけの回動幅を有していることを特徴とする請
求項8に記載の軌跡規制機能付き助力アーム。
9. A notch for accommodating a rotation restricting projection formed on a part of the arm, even when the disk is stopped, due to an overrun due to a delay in operation of the brake means. 9. The assisting device with a trajectory regulating function according to claim 8, wherein the auxiliary member has a rotation width enough to pull the work back into the operation allowable range when the object comes out of the operation allowable range. arm.
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