JPH1199493A - Industrial robot - Google Patents
Industrial robotInfo
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- JPH1199493A JPH1199493A JP26733797A JP26733797A JPH1199493A JP H1199493 A JPH1199493 A JP H1199493A JP 26733797 A JP26733797 A JP 26733797A JP 26733797 A JP26733797 A JP 26733797A JP H1199493 A JPH1199493 A JP H1199493A
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- axis
- torsion
- rotating member
- rotating
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、塗装機器および工
具を含む塗工具とアームとの間にケーブルあるいはチュ
ーブ等の線状体を有する工業用ロボットに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an industrial robot having a linear member such as a cable or a tube between an arm and a coating tool including a coating device and a tool.
【0002】[0002]
【従来の技術】工業用ロボットにおいて、手首部の先端
に設けられた、塗装機器および工具を含む塗工具に対し
制御信号を送るためのケーブル類や、該塗工具から流体
を噴射させる場合における流体の移送のためのチューブ
等の線状体がアームから塗工具に渡って内部あるいは外
部に設けられる場合があるが、手首部の回転によりこの
ような線状体に捩れが生じ、これに起因して、引っ張
り、干渉等が生じて破損する可能性がある。これを回避
するために従来は、その動作可能な角度範囲がかなり大
きいにも拘わらず手首部の動作角度範囲を大幅に制限し
ている。2. Description of the Related Art In an industrial robot, cables provided at a tip of a wrist for transmitting control signals to a coating tool including a coating device and a tool, and a fluid for jetting a fluid from the coating tool. There is a case where a linear body such as a tube for transfer of the wire is provided inside or outside from the arm to the coating tool, but such a linear body is twisted due to the rotation of the wrist, and as a result, As a result, it may be damaged due to tension, interference, or the like. In order to avoid this, in the past, the operable angle range of the wrist has been greatly limited even though the operable angle range is considerably large.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記のように手首部の
動作角度範囲が大幅に制限されているとこれに起因して
以下のような問題が生じていた。手首部の動作角度の大
きい動作を行う際に、手首部の動作角度制限により頻繁
に動作範囲エラーが発生しロボットの動作が中断されて
しまう。また、このエラーを回避するためには常に手首
部が動作角度範囲内に入っているように動作角度エンド
に達する前に余裕をもって巻き戻し動作を行うよう設定
する必要があり、タクト時間が延長されてしまう。ま
た、教示再生形ロボットにおいては、このような巻き戻
し動作をも含んで教示を行わなければならず、教示に要
する工数が多大となりオペレータの負担も大きくなって
しまう。またその結果、教示中に停止される作業ライン
の停止時間が長くなってしまう。一方、手首部の回転の
影響を受けないように線状体をスイベル機構やロータリ
ジョイント機構等で保持することを考えたが、これらは
構造が複雑であり、コスト、信頼性および重量の点で不
利になってしまう。したがって、本発明の目的は、コス
ト、信頼性および重量の点で不利とはならずに、タクト
時間の延長を抑え、教示再生形ロボットにおいては教示
に要する工数および教示のためのライン停止時間を抑え
ることができる工業用ロボットを提供することである。If the range of the operation angle of the wrist is largely restricted as described above, the following problems are caused by this. When performing an operation with a large operation angle of the wrist, an operation range error frequently occurs due to the restriction of the operation angle of the wrist, and the operation of the robot is interrupted. Also, in order to avoid this error, it is necessary to set the rewinding operation with a margin before reaching the operation angle end so that the wrist is always within the operation angle range, and the tact time is extended. Would. Further, in the teaching reproduction type robot, teaching must be performed including such a rewinding operation, so that the number of man-hours required for teaching is increased and the burden on the operator is increased. As a result, the stop time of the work line that is stopped during the teaching increases. On the other hand, we considered holding the linear body with a swivel mechanism or a rotary joint mechanism, etc., so as not to be affected by the rotation of the wrist, but these have a complicated structure, and in terms of cost, reliability and weight, It is disadvantageous. Therefore, an object of the present invention is to suppress the extension of the tact time without being disadvantageous in terms of cost, reliability and weight, and to reduce the man-hour required for teaching and the line stop time for teaching in a teaching-reproducing robot. It is to provide an industrial robot that can be suppressed.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の工業用ロボットは、アームと、複数の回転
部を有するとともに前記アームの先端に設けられた手首
部と、該手首部のアームに対し反対側に設けられた塗工
具と、前記アームから前記塗工具に渡された線状体とを
有するものであって、前記手首部の回転角度から前記線
状体の捩れが許容範囲を越える動作範囲エラーが発生し
たか否かを検出する捩れ検出手段と、該捩れ検出手段に
より動作範囲エラーが発生したことが検出された場合に
前記手首部のいずれかの回転部を捩れの解消方向に予め
設定された所定角度回転させる手首部制御手段とを具備
してなることを特徴としている。これにより、捩れ検出
手段が、手首部の回転角度から線状体の捩れが許容範囲
を越える動作範囲エラーが発生したことを検出すると、
手首部制御手段が、手首部のいずれかの回転部を捩れの
解消方向に予め設定された所定角度回転させて、線状体
の捩れを巻き戻し解消させることになる。In order to achieve the above object, an industrial robot according to the present invention comprises an arm, a plurality of rotating parts, a wrist provided at a tip of the arm, and a wrist part. A coating tool provided on the opposite side to the arm, and a linear body passed from the arm to the coating tool, wherein the torsion of the linear body is within an allowable range from a rotation angle of the wrist. A torsion detecting means for detecting whether or not an operating range error exceeding the range has occurred, and, when the torsion detecting means detects that an operating range error has occurred, removing any of the rotating parts of the wrist portion from the twist. And a wrist control means for rotating a predetermined angle in a predetermined direction. Thereby, when the torsion detecting means detects that an operation range error in which the torsion of the linear body exceeds an allowable range has occurred from the rotation angle of the wrist,
The wrist control means rotates any one of the rotating parts of the wrist in a direction in which the twist is eliminated in a predetermined angle to eliminate the unwinding of the twist of the linear body.
【0005】[0005]
【発明の実施の形態】本発明の一の実施の形態を図面を
参照して以下に説明する。図1は、本発明の工業用ロボ
ットの一の実施の形態としての塗装用ロボットを示して
おり、該塗装用ロボットは、マニピュレータ11と、該
マニピュレータ11にケーブル12を介して接続されて
該マニピュレータ11の動作あるいは周辺機器との信号
のやりとり等を制御するコントローラ13と、該コント
ローラ13にケーブル14を介して接続されマニピュレ
ータ11の動作指令やデータ管理等のコントローラ13
への入力をオペレータにより入力させるための手元操作
装置15とから構成されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a painting robot as one embodiment of the industrial robot of the present invention. The painting robot is connected to a manipulator 11 via a cable 12 and connected to the manipulator 11 via a cable 12. And a controller 13 connected to the controller 13 via a cable 14 for controlling the operation of the manipulator 11 and controlling data and the like.
And a hand-held operation device 15 for allowing an operator to input an input to the device.
【0006】マニピュレータ11は、床面等に設置固定
される固定ベース17と、この固定ベース17上に鉛直
の第1軸回りに回転するよう設けられた旋回ベース18
と、該旋回ベース18に一端側が水平の第2軸回りに回
転自在に支持された第1アーム20と、該第1アーム2
0の他端側に一端側が水平の第3軸回りに回転自在に支
持された第2アーム22とを有しており、第2アーム2
2の他端側には、図2に示すように、手首部23を介し
て塗装ガン(塗工具)25が設けられている。The manipulator 11 has a fixed base 17 installed and fixed on a floor or the like, and a turning base 18 provided on the fixed base 17 so as to rotate around a first vertical axis.
A first arm 20 rotatably supported on the turning base 18 about a second horizontal axis having one end side, and a first arm 2
And a second arm 22 whose one end is rotatably supported about a horizontal third axis.
As shown in FIG. 2, a coating gun (painting tool) 25 is provided on the other end side of the device 2 via a wrist 23.
【0007】固定ベース17側には、図示は略すが塗料
タンク、塗料ポンプおよび塗料流量計等からなる塗装用
機器類が設けられており、第2アーム22には、図2に
示すように、塗装ガン25に供給する塗料の色を切り替
える色替え装置28が取り付けられていて、該色替え装
置28が上記塗装用機器類に図示せぬチューブを介して
連結されている。Although not shown, coating equipment such as a paint tank, a paint pump, and a paint flow meter is provided on the fixed base 17 side. The second arm 22 is provided on the second arm 22 as shown in FIG. A color changing device 28 for switching the color of the paint supplied to the coating gun 25 is attached, and the color changing device 28 is connected to the above-mentioned coating equipment via a tube (not shown).
【0008】第2アーム22に取り付けられた色替え装
置28と塗装ガン25との間には、塗料供給用、塗料循
環(戻り)用、トリガ用エア供給用、塗装パターン選択
用エア供給用および塗料霧化用エア供給用の各別の複数
のチューブ(線状体。図においては簡略化のため一系統
のみ図示)30が連結されている。ここで、チューブ3
0等は、手首軸が所定レベルで回転、曲げ、捻り等の動
作を行っても、捩れたり引っ張りにより破断を生じない
ように手首部にある程度の余裕を持って巻き付けられた
状態で配管されている。なお、トリガ、塗装パターン選
択等の塗装ガン制御にエア(圧縮空気)を用いるのは防
爆上有利なためであり、このエアには工場用エア等が用
いられる。[0008] Between the color changing device 28 attached to the second arm 22 and the coating gun 25, there are a paint supply, a paint circulation (return), a trigger air supply, a paint pattern selection air supply, and the like. A plurality of tubes (linear bodies; only one system is shown in the drawing for simplicity) 30 for supplying air for paint atomization are connected to each other. Here, tube 3
0 and the like are piped in a state of being wound around the wrist with a certain margin so that even if the wrist axis performs operations such as rotation, bending, twisting, etc. at a predetermined level, it does not break due to twisting or pulling. I have. The use of air (compressed air) for control of the coating gun, such as selection of a trigger and a coating pattern, is advantageous in terms of explosion prevention, and factory air or the like is used as this air.
【0009】手首部23は、第2アーム22側から順
に、第1の回転部材(回転部)33、第2の回転部材
(回転部)34、第3の回転部材(回転部)35および
回転部36が相対回転自在となるよう直列に連結されて
構成された、いわゆる斜交インライン形(4ロール形)
のものが採用されている。図3に示すように、第1の回
転部材33は、第2アーム22の先端に該第2アーム2
2と同軸の第4軸回り(θ4)に回転自在とされるとと
もに第2アーム22に対し反対側の先端面33aが前記
軸に対し斜交する円筒状をなしている。The wrist portion 23 includes a first rotating member (rotating portion) 33, a second rotating member (rotating portion) 34, a third rotating member (rotating portion) 35, and a rotating member, in this order from the second arm 22 side. So-called oblique in-line type (4-roll type) in which the parts 36 are connected in series so as to be relatively rotatable.
Is adopted. As shown in FIG. 3, the first rotating member 33 is attached to the tip of the second arm 22 by the second arm 2.
The second arm 22 is rotatable about a fourth axis (θ 4 ) coaxial with the second arm 22, and a distal end surface 33 a opposite to the second arm 22 has a cylindrical shape oblique to the axis.
【0010】第2の回転部材34は、第1の回転部材3
3の先端面33aに直交しかつ第1の回転部材33の中
心軸に斜交する第5軸回り(θ5)に回転自在に設けら
れるとともに、第1の回転部材33に対し反対側の先端
面34aが、一側が第1の回転部材33の先端面33a
に近接し、他側が第1の回転部材33の先端面33aに
対し前記より離間するよう傾斜された湾曲円筒状をなし
ている。第3の回転部材35は、第2の回転部材34の
先端面34aに直交しかつ第2の回転部材34の第1の
回転部材33に対する回転軸に交差する−第5軸回り
(−θ5)に回転自在に設けられるとともに、第2の回
転部材34に対し反対側の先端面35aが、一側が第2
の回転部材34の先端面34aに近接し、他側が第2の
回転部材34の先端面34aに対し前記より離間するよ
う基端側が傾斜された円筒状をなしている。The second rotating member 34 is provided with the first rotating member 3.
3 and is rotatably provided about a fifth axis (θ 5 ) orthogonal to the center axis of the first rotating member 33 and orthogonal to the center axis of the first rotating member 33. The surface 34 a has a tip surface 33 a of the first rotating member 33 on one side.
, And the other side has a curved cylindrical shape inclined so as to be further away from the distal end surface 33 a of the first rotating member 33. The third rotating member 35, and perpendicular to the front end surface 34a of the second rotary member 34 intersects the rotational axis relative to the first rotary member 33 of the second rotary member 34 - the fifth axis (- [theta] 5 ) Is rotatably provided, and a distal end surface 35a on the opposite side to the second rotating member 34 has
The rotating member 34 has a cylindrical shape whose base end is inclined so as to be closer to the distal end surface 34a of the rotating member 34 and the other side is further away from the distal end surface 34a of the second rotating member 34.
【0011】回転部36は、第3の回転部材35の先端
面35aに直交しかつ第3の回転部材35の第2の回転
部材34に対する回転軸に斜交する第6軸回り(θ6)
に回転自在に設けられている。なお、第2アーム22に
対する第1の回転部材33の回転軸と第1の回転部材3
3に対する第2の回転部材34の回転軸とのなす角は、
第2の回転部材34に対する第3の回転部材35の回転
軸と第3の回転部材35に対する回転部36の回転軸と
のなす角と同じ大きさとされている。The rotating section 36 is rotated about a sixth axis (θ 6 ) orthogonal to the distal end surface 35 a of the third rotating member 35 and obliquely intersecting the rotation axis of the third rotating member 35 with respect to the second rotating member 34.
Is provided rotatably. The rotation axis of the first rotation member 33 with respect to the second arm 22 and the first rotation member 3
The angle formed by the second rotating member 34 with respect to the rotation axis with respect to 3 is
The angle is the same as the angle between the rotation axis of the third rotation member 35 with respect to the second rotation member 34 and the rotation axis of the rotation unit 36 with respect to the third rotation member 35.
【0012】以上により、回転部36は、第2の回転部
材34および第3の回転部材35の回転角度によって、
例えば、その中心軸を第2アーム22の中心軸と一致さ
せたり、あるいはその中心軸を第2アーム22の中心軸
と鋭角をなすよう傾斜させたり等の姿勢・位置が変更さ
れることになり、その結果、この回転部36に取り付け
られる塗装ガン25の姿勢・位置も変更される。As described above, the rotation unit 36 is controlled by the rotation angles of the second rotation member 34 and the third rotation member 35.
For example, the posture and the position are changed such that the center axis is made coincident with the center axis of the second arm 22 or the center axis is inclined so as to form an acute angle with the center axis of the second arm 22. As a result, the attitude and position of the coating gun 25 attached to the rotating unit 36 are also changed.
【0013】マニピュレータ11内には、固定ベース1
7に対する旋回ベース18の回転、旋回ベース18に対
する第1アーム20の回転、第1アーム20に対する第
2アーム22の回転、第2アーム22に対する第1の回
転部材33の回転、第1の回転部材33に対する第2の
回転部材34の回転、および第3の回転部材35に対す
る回転部36の回転をそれぞれ駆動するための図示せぬ
サーボモータおよび各回転角度を検出するためのエンコ
ーダが組み込まれており、コントローラ13は、これら
エンコーダからの信号によって塗装ガン25の位置やマ
ニピュレータ11の姿勢を把握しながらマニピュレータ
11を動作させて、塗装作業を行うことになる。In the manipulator 11, a fixed base 1 is provided.
7, the rotation of the first arm 20 with respect to the rotation base 18, the rotation of the second arm 22 with respect to the first arm 20, the rotation of the first rotation member 33 with respect to the second arm 22, the first rotation member. A servo motor (not shown) for driving the rotation of the second rotation member 34 with respect to the rotation member 33 and the rotation of the rotation portion 36 with respect to the third rotation member 35 and an encoder for detecting each rotation angle are incorporated. The controller 13 performs the painting operation by operating the manipulator 11 while grasping the position of the painting gun 25 and the attitude of the manipulator 11 based on the signals from these encoders.
【0014】コントローラ13は、図4に示すように、
演算手順等を示すプログラムおよび固定的なデータ等を
記憶するROM40と、バッテリによりバックアップさ
れて演算結果および教示データ等を記憶するRAM41
と、サンプリング時間を生成するタイマ42と、塗装ガ
ン28の位置やマニピュレータ11の姿勢から塗装ガン
28の動作軌道やマニピュレータ11の動作指令値を生
成する軌道制御部43と、手首軸(θ4,θ5,θ6)の
動作角度をその動作範囲内としつつ同様の姿勢となるよ
う制御する手首軸動作制御部44と、軌道制御部43に
よって生成された動作指令値から後述するサーボモータ
ドライバ45への動作指令信号を生成するサーボ制御部
46と、サーボ制御部46からの動作指令信号によって
サーボモータを動作させるサーボモータドライバ45
と、制御演算装置47とで構成されている。As shown in FIG. 4, the controller 13
ROM 40 that stores a program indicating an operation procedure and the like and fixed data and the like, and RAM 41 that is backed up by a battery and stores the operation result, teaching data, and the like
A timer 42 that generates a sampling time; a trajectory control unit 43 that generates an operation trajectory of the coating gun 28 and an operation command value of the manipulator 11 from the position of the coating gun 28 and the attitude of the manipulator 11; and a wrist axis (θ 4 , theta 5, the wrist axis operation control unit 44 is controlled to conform to the same posture while within its operating range the operation angle of theta 6), the servo motor driver 45 described later from the operational command value generated by the orbit control unit 43 And a servo motor driver 45 for operating a servo motor in accordance with an operation command signal from the servo control unit 46.
And a control arithmetic unit 47.
【0015】ここで、手首軸動作制御部44は、図示は
略すが、手首部23の回転角度からチューブ30の捩れ
が許容範囲を越える動作範囲エラーが発生したか否かを
検出する捩れ検出部(捩れ検出手段)と、該捩れ検出部
により動作範囲エラーが発生したことが検出された場合
に手首部23の第1の回転部材33、第2の回転部材3
4、第3の回転部材35および回転部36のいずれかを
捩れの解消方向に予め設定された所定角度(この場合3
60゜)回転させる制御本体部(手首部制御手段)とを
具備している。Although not shown, the wrist axis operation control unit 44 detects, from the rotation angle of the wrist unit 23, whether or not an operation range error in which the torsion of the tube 30 exceeds an allowable range has occurred. A first rotation member 33 and a second rotation member 3 of the wrist 23 when an operation range error is detected by the torsion detection unit.
4. Either the third rotating member 35 or the rotating portion 36 is rotated at a predetermined angle (in this case, 3
60 °) and a control main body (wrist control means) for rotating.
【0016】捩れ検出部は、手首部23の各手首軸(θ
4,θ5,θ6)のそれぞれについてチューブ30の長さ
に応じて動作角度範囲が設定されており、それぞれ動作
角度範囲を越えるとチューブ30の捩れが許容範囲を越
える動作範囲エラーが発生したことを検出判定して動作
範囲エラーフラグをセット状態とするとともに図示せぬ
報知手段でアラーム(音および表示の少なくともいずれ
か一方)を発生させる一方、動作角度範囲内にあるとチ
ューブ30の捩れが許容範囲内にあって動作範囲エラー
は発生していないと判定して動作範囲エラーフラグをリ
セット状態とするとともに報知手段でのアラームは発生
させない。なお、このアラームは、手元操作装置15へ
の解除操作で解除される。The torsion detecting section is provided for each wrist axis (θ
4 , θ 5 , and θ 6 ), the operating angle range is set according to the length of the tube 30. If the operating angle range is exceeded, an operating range error in which the torsion of the tube 30 exceeds the allowable range occurs. The operation range error flag is set and an alarm (at least one of a sound and a display) is generated by a not-shown notifying means. If the operation range error flag is within the operation angle range, the tube 30 is twisted. It is determined that there is no operating range error within the allowable range, the operating range error flag is reset, and no alarm is issued by the notification means. Note that this alarm is released by a release operation to the hand operation device 15.
【0017】ここで、捩れ検出部は、例えば、手首軸
(θ4,θ5,θ6)が±360゜の動作角度範囲をそれ
ぞれ有している場合に、マニピュレータ11の動作教示
中に、例えば、第4軸(θ4)すなわち第1の回転部材
33が、図5に示すように→→と動作し360゜
を越えた場合に動作範囲エラーが発生したことが検出す
る。Here, for example, when the wrist axes (θ 4 , θ 5 , θ 6 ) have an operation angle range of ± 360 °, the torsion detection unit performs the operation during the operation teaching of the manipulator 11. For example, when the fourth axis (θ 4 ), that is, the first rotating member 33 moves →→ as shown in FIG. 5 and exceeds 360 °, it is detected that an operating range error has occurred.
【0018】そして、制御本体部は、マニピュレータ1
1の動作の教示中において、予め設定されたサンプリン
グ時間毎に、各手首軸(θ4,θ5,θ6)毎に、図6の
フローチャートに示す制御サイクルを実行する。すなわ
ち、動作範囲エラーが発生したかどうかを動作範囲エラ
ーフラグをチェックすることにより判断し(ステップS
1)、動作範囲エラーフラグがセットされていない場合
はこの制御サイクルを終了し、動作範囲エラーフラグが
セットされている場合は、以下のシーケンスを実行す
る。Then, the control main body includes the manipulator 1
During the teaching of the first operation, the control cycle shown in the flowchart of FIG. 6 is executed for each wrist axis (θ 4 , θ 5 , θ 6 ) at every preset sampling time. That is, it is determined whether or not an operating range error has occurred by checking the operating range error flag (step S).
1) If the operation range error flag has not been set, this control cycle is ended. If the operation range error flag has been set, the following sequence is executed.
【0019】まず、オペレータが手元操作装置15によ
ってマニピュレータ11を動作させる指示を出している
か否かを判定し(ステップS2)、マニピュレータ11
を動作させる指示を出していない場合、上記したアラー
ムが手元操作装置15で解除されてから予め設定された
一定時間(例えば5秒間)経過したか否かを判定し(ス
テップS3)、一定時間経過していない場合はこの制御
サイクルを終了する。ここで、この一定時間の「待ち」
を行うのは、オペレータに、例えば動作範囲エラー直前
のポイントを教示する等の次操作を実行する余裕を与え
るとともに、自動的に後述する軸戻し動作を行ってよい
か否かの判断をこの一定時間の経過で判定するためであ
る。なお、この一定時間は、手元操作装置15で任意に
設定できるようにしてもよく、ワークや塗装ガンの種類
を検出してこれらに応じて自動的に設定するようにして
もよい。First, it is determined whether or not the operator has issued an instruction to operate the manipulator 11 with the hand operation device 15 (step S2).
Is not issued, it is determined whether or not a predetermined time (for example, 5 seconds) has elapsed since the alarm was released by the hand operation device 15 (step S3). If not, the control cycle ends. Here, "wait" for this fixed time
This allows the operator to have time to perform the next operation, such as teaching the point immediately before the operation range error, and automatically determines whether or not to perform the axis return operation described later. This is because the determination is made based on the passage of time. The predetermined time may be arbitrarily set by the hand operation device 15, or the type of the work or the coating gun may be detected and automatically set according to the detected type.
【0020】上記ステップS3で一定時間経過したと判
定した場合、エラーの発生した軸を360゜戻す(捩れ
を解消する方向に回転させる)軸戻し動作を行う。すな
わち、軸戻し動作が軸戻し動作エンドに達したか否か、
言い換えれば既に360゜軸を戻したか否かを判定し
(ステップS4)、軸戻し動作エンドに達していない場
合は、次に、軸戻し動作をスタートしているか否かを判
定する(ステップS5)。このステップS5で軸戻し動
作をスタートしていない場合は、軸戻し動作すなわちエ
ラーの発生した軸をサーボモータで360゜戻す動作を
スタートする一方(ステップS6)、軸戻し動作をスタ
ートしている場合は、この制御サイクルを終了する。If it is determined in step S3 that the predetermined time has elapsed, an axis returning operation of returning the axis in which the error has occurred by 360 ° (rotating in a direction to eliminate the twist) is performed. That is, whether the axis return operation has reached the end of the axis return operation,
In other words, it is determined whether the 360 ° axis has already been returned (step S4). If the axis return operation has not reached the end, it is next determined whether the axis return operation has been started (step S5). . If the axis return operation has not been started in step S5, the axis return operation, that is, the operation of returning the axis in which the error has occurred by 360 ° with the servo motor is started (step S6), while the axis return operation has been started. Ends this control cycle.
【0021】ここで、上述したように、例えば図5に示
すように第4軸(θ4)すなわち第1の回転部材33が
→→と動作して360゜となり動作範囲エラーフ
ラグがセットされた場合は、サーボモータで第4軸(θ
4)すなわち第1の回転部材33を→と360゜逆
方向に動作させることになる。制御本体部は、この軸戻
し動作を行う場合、対応する手首軸を例えば10゜/s
ecで動作させるようサーボモータを制御することにな
るが、この戻し動作の速度は、手元操作装置15で任意
に設定できるようにしてもよく、ワークや塗装ガンの種
類を検出してこれらに応じて自動的に設定するようにし
てもよい。また、制御本体部は、動作中は軸戻し動作で
あることを知らせるアラーム(音および表示の少なくと
もいずれか一方)をアラーム発生装置で発生させる。Here, as described above, for example, as shown in FIG. 5, the fourth axis (θ 4 ), that is, the first rotating member 33 operates →→ to 360 °, and the operating range error flag is set. In the case, the fourth axis (θ
4 ) That is, the first rotating member 33 is operated in the direction opposite to the direction of 360 °. When performing the axis return operation, the control main unit sets the corresponding wrist axis to, for example, 10 ° / s.
The servo motor is controlled so as to operate at ec. The speed of this return operation may be arbitrarily set by the hand operation device 15, and the type of the work or the coating gun is detected and the speed is adjusted accordingly. May be set automatically. In addition, the control main unit causes the alarm generating device to generate an alarm (at least one of a sound and a display) notifying that the operation is the axis return operation during the operation.
【0022】ステップS2において、オペレータが手元
操作装置15によってマニピュレータ11を動作させる
指示を出している場合、およびステップS4において軸
戻し動作エンドに達している場合は、軸戻し動作中か否
かを判定し(ステップS7)、軸戻し動作中であると判
定した場合、軸戻し動作を停止させる(ステップS
8)。そして、このステップS8で軸戻し動作を停止さ
せた後、およびステップS7で軸戻し動作中でないと判
定した場合は、動作範囲エラーフラグをリセットして
(ステップS9)、この制御サイクルを終了する。そし
て、動作範囲エラーフラグをリセットした後は、再び動
作範囲エラーが発生するまで何もしない。In step S2, if the operator has issued an instruction to operate the manipulator 11 with the hand operation device 15, and if the end of the axis return operation has been reached in step S4, it is determined whether or not the axis return operation is in progress. (Step S7), when it is determined that the axis return operation is being performed, the axis return operation is stopped (Step S7).
8). Then, after stopping the axis return operation in step S8 and when it is determined in step S7 that the axis return operation is not being performed, the operation range error flag is reset (step S9), and the control cycle ends. After resetting the operating range error flag, nothing is done until an operating range error occurs again.
【0023】以上に述べた実施の形態によれば、教示時
において、手首軸動作制御部44の捩れ検出部が、手首
部23の第1の回転部材33、第2の回転部材34、第
3の回転部材35および回転部36のいずれかの回転角
度からチューブ30の捩れが許容範囲を越える動作範囲
エラーが発生したことを検出すると、手首軸動作制御部
44の制御本体部が、手首部23の第1の回転部材3
3、第2の回転部材34、第3の回転部材35および回
転部36の動作範囲エラーが発生したものを捩れの解消
方向に360゜回転させて、チューブ30の捩れを自動
的に巻き戻し解消させることになる。According to the above-described embodiment, at the time of teaching, the torsion detecting unit of the wrist axis operation control unit 44 is configured to control the first rotating member 33, the second rotating member 34, and the third rotating member 34 of the wrist 23. When it is detected that an operation range error in which the twist of the tube 30 exceeds the allowable range has occurred from any of the rotation angles of the rotation member 35 and the rotation unit 36, the control main unit of the wrist axis operation control unit 44 First rotating member 3
3. Rotate the second rotating member 34, the third rotating member 35, and the rotating portion 36, in which the operating range error has occurred, by 360 ° in the direction in which the torsion is eliminated, and automatically cancel the unwinding of the torsion of the tube 30. Will be.
【0024】したがって、巻き戻し動作を含んだ教示を
行う必要がないため、教示に要する工数が多大とならず
オペレータの負担も小さくて済み、教示のための作業ラ
インの停止時間も抑えることができて、オペレータの操
作エラーに起因する不具合も減らすことができる。しか
も、スイベル機構やロータリジョイント機構を用いない
ため、コスト、信頼性および重量の点でも有利である。
加えて、360゜回転させるため、チューブ30の捩れ
を解消した上で手首部23を元と同じ姿勢に戻すことが
できる。Therefore, since it is not necessary to perform the teaching including the rewinding operation, the man-hour required for the teaching is not increased, the burden on the operator is reduced, and the stop time of the work line for the teaching can be suppressed. As a result, the inconvenience caused by the operator's operation error can be reduced. Moreover, since no swivel mechanism or rotary joint mechanism is used, it is advantageous in terms of cost, reliability, and weight.
In addition, since the tube 30 is rotated by 360 °, the wrist 23 can be returned to the original posture after the twist of the tube 30 is eliminated.
【0025】なお、以上の実施の形態においては教示再
生形の工業用ロボットを用いているため、教示時におい
て効果を奏することになるが、教示再生形以外にも適用
可能であり、その場合は、動作角度エンドに達する前に
余裕をもって巻き戻し動作を行うよう設定する必要がな
いため、タクト時間の延長を抑えることができるという
効果を奏することができる。In the above embodiment, since the teaching-reproduction-type industrial robot is used, the effect is obtained at the time of teaching. However, the present invention can be applied to other than the teaching-reproduction type. Since there is no need to set the rewind operation with a margin before reaching the end of the operation angle, it is possible to suppress the extension of the tact time.
【0026】また、以上の実施の形態においては、手首
部23の各手首軸(θ4,θ5,−θ 5,θ6)のそれぞれ
について動作角度範囲が設定されており、それぞれ動作
角度範囲を越えるとチューブ30の捩れが許容範囲を越
える動作範囲エラーが発生したことを検出判定する場合
を例にとり説明したが、上記した斜交インライン形(4
ロール形)の場合、各軸毎の動作角度で制限するのでは
なく、実際のチューブ30の捩れを表す「第4軸動作角
度−第6軸動作角度」で制限することも可能である。こ
の場合、捩れ検出部は、「第4軸動作角度−第6軸動作
角度」が予め設定された動作角度範囲(例えば±360
゜)を越える場合に動作範囲エラーフラグをセットする
ことになる。In the above embodiment, the wrist
Each wrist axis (θFour, ΘFive, −θ Five, Θ6) Each
The operation angle range is set for
If the angle range is exceeded, the twist of the tube 30 will exceed the allowable range.
To detect that an operating range error has occurred
As an example, the oblique inline type (4
In the case of (roll type), it is necessary to limit the operation angle for each axis.
And the “fourth axis operating angle” representing the actual twist of the tube 30.
It is also possible to limit by "degree-sixth axis operation angle". This
In the case of, the torsion detection unit calculates “4th axis operation angle−6th axis operation
Angle ”is a preset operation angle range (for example, ± 360
Set the operation range error flag when exceeding (ii)
Will be.
【0027】同様に、実際のチューブの捩れが第4軸動
作角度と第5軸動作角度と第6軸動作角度との和で表さ
れるタイプの手首部を用いた場合には、前記和で制限す
ることが可能である。これらの場合、手首軸に動作範囲
エラーが発生した場合には、いずれの軸で軸戻し動作を
してもよく、例えば常に第6軸を回転させて軸戻し動作
を行わせてもよい。このように常に第6軸を回転させて
軸戻し動作を行えば、手首部23の軸戻しのための動作
を最も小さく抑えることができることになる。なお、こ
のときのシーケンスは上記実施の形態と同様でよい。Similarly, when a wrist of a type in which the actual torsion of the tube is expressed by the sum of the fourth axis operation angle, the fifth axis operation angle, and the sixth axis operation angle is used, the above-mentioned sum is used. It is possible to limit. In these cases, when an operation range error occurs in the wrist axis, the axis return operation may be performed on any axis. For example, the axis return operation may be performed by always rotating the sixth axis. Thus, if the sixth axis is always rotated to perform the axis return operation, the operation for returning the wrist 23 to the axis can be minimized. Note that the sequence at this time may be the same as in the above embodiment.
【0028】[0028]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の工業用ロ
ボットによれば、捩れ検出手段が、手首部の回転角度か
ら線状体の捩れが許容範囲を越える動作範囲エラーが発
生したことを検出すると、手首部制御手段が、手首部の
いずれかの回転部を捩れの解消方向に予め設定された所
定角度回転させて、線状体の捩れを巻き戻し解消させる
ことになる。したがって、動作角度エンドに達する前に
余裕をもって巻き戻し動作を行うよう設定する必要がな
いため、タクト時間の延長を抑えることができる。ま
た、教示再生形ロボットにおいては、巻き戻し動作を含
んだ教示を行う必要がないため、教示に要する工数が多
大とならずオペレータの負担も小さくて済み、教示のた
めの作業ラインの停止時間も抑えることができる。しか
も、スイベル機構やロータリジョイント機構を用いない
ため、コスト、信頼性および重量の点でも有利である。As described above in detail, according to the industrial robot of the present invention, the torsion detecting means generates an operation range error in which the torsion of the linear body exceeds an allowable range from the rotation angle of the wrist. Is detected, the wrist control means rotates one of the rotating parts of the wrist in a direction in which the twist is eliminated by a predetermined angle, thereby canceling the unwinding of the linear body. Therefore, there is no need to set the rewind operation with a margin before reaching the end of the operation angle, so that it is possible to suppress an increase in the tact time. Further, in the teaching reproduction type robot, since it is not necessary to perform the teaching including the rewinding operation, the man-hour required for the teaching is not increased, the burden on the operator is reduced, and the stop time of the working line for the teaching is reduced. Can be suppressed. Moreover, since no swivel mechanism or rotary joint mechanism is used, it is advantageous in terms of cost, reliability, and weight.
【図1】 本発明の工業用ロボットの一の実施の形態を
示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing one embodiment of an industrial robot of the present invention.
【図2】 本発明の工業用ロボットの一の実施の形態の
手首部周辺を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing the vicinity of a wrist of the industrial robot according to one embodiment of the present invention.
【図3】 本発明の工業用ロボットの一の実施の形態の
手首部周辺および手首軸を示す側面図である。FIG. 3 is a side view showing the vicinity of a wrist and a wrist axis of the industrial robot according to one embodiment of the present invention.
【図4】 本発明の工業用ロボットの一の実施の形態の
コントローラを示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating a controller according to an embodiment of the industrial robot of the present invention.
【図5】 本発明の工業用ロボットの一の実施の形態の
第4軸の回転動作を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a rotation operation of a fourth axis of the industrial robot according to one embodiment of the present invention.
【図6】 本発明の工業用ロボットの一の実施の形態の
コントローラの制御内容を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing control contents of a controller of the industrial robot according to one embodiment of the present invention.
22 第2アーム 23 手首部 25 塗装ガン(塗工具) 30 チューブ(線状体) 33 第1の回転部材(回転部) 34 第2の回転部材(回転部) 35 第3の回転部材(回転部) 36 回転部 44 手首軸動作制御部(捩れ検出手段,手首部制御手
段)22 second arm 23 wrist 25 coating gun (painting tool) 30 tube (linear body) 33 first rotating member (rotating portion) 34 second rotating member (rotating portion) 35 third rotating member (rotating portion) ) 36 rotating unit 44 wrist axis operation control unit (twist detection means, wrist control means)
Claims (1)
に前記アームの先端に設けられた手首部と、該手首部の
アームに対し反対側に設けられた塗工具と、前記アーム
から前記塗工具に渡された線状体とを有する工業用ロボ
ットにおいて、 前記手首部の回転角度から前記線状体の捩れが許容範囲
を越える動作範囲エラーが発生したか否かを検出する捩
れ検出手段と、 該捩れ検出手段により動作範囲エラーが発生したことが
検出された場合に前記手首部のいずれかの回転部を捩れ
の解消方向に予め設定された所定角度回転させる手首部
制御手段とを具備してなることを特徴とする工業用ロボ
ット。An arm, a plurality of rotating parts, a wrist provided at a tip of the arm, a coating tool provided on an opposite side of the arm of the wrist, and a coating tool provided from the arm. An industrial robot having a linear body passed to the torsion detecting means for detecting whether or not an operation range error in which the torsion of the linear body exceeds an allowable range has occurred from the rotation angle of the wrist, Wrist control means for rotating any of the rotating parts of the wrist when the torsion detecting means detects that an operation range error has occurred, by a predetermined angle set in a direction in which torsion is eliminated. An industrial robot characterized by becoming.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26733797A JPH1199493A (en) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | Industrial robot |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26733797A JPH1199493A (en) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | Industrial robot |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1199493A true JPH1199493A (en) | 1999-04-13 |
Family
ID=17443427
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26733797A Pending JPH1199493A (en) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | Industrial robot |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1199493A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002059385A (en) * | 2000-08-23 | 2002-02-26 | Toyota Motor Corp | Working robot system |
JP2004074368A (en) * | 2002-08-21 | 2004-03-11 | Komatsu Ltd | Cable display device in robot off-line teaching system |
JP4775584B2 (en) * | 2004-06-25 | 2011-09-21 | 株式会社安川電機 | Positioner and composite curl cord |
JP2015128589A (en) * | 2014-01-06 | 2015-07-16 | バイオセンス・ウエブスター・(イスラエル)・リミテッドBiosense Webster (Israel), Ltd. | cable arranger |
EP3369533A1 (en) * | 2017-03-03 | 2018-09-05 | Omron Corporation | Control system, controller, control method, and recording medium |
JP2020075353A (en) * | 2018-10-24 | 2020-05-21 | ファナック株式会社 | Robot system |
-
1997
- 1997-09-30 JP JP26733797A patent/JPH1199493A/en active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002059385A (en) * | 2000-08-23 | 2002-02-26 | Toyota Motor Corp | Working robot system |
JP2004074368A (en) * | 2002-08-21 | 2004-03-11 | Komatsu Ltd | Cable display device in robot off-line teaching system |
JP4775584B2 (en) * | 2004-06-25 | 2011-09-21 | 株式会社安川電機 | Positioner and composite curl cord |
JP2015128589A (en) * | 2014-01-06 | 2015-07-16 | バイオセンス・ウエブスター・(イスラエル)・リミテッドBiosense Webster (Israel), Ltd. | cable arranger |
US10588809B2 (en) | 2014-01-06 | 2020-03-17 | Biosense Webster (Israel) Ltd. | Cable arranger |
EP3369533A1 (en) * | 2017-03-03 | 2018-09-05 | Omron Corporation | Control system, controller, control method, and recording medium |
JP2018144141A (en) * | 2017-03-03 | 2018-09-20 | オムロン株式会社 | Control system, controller, control method, and control program |
US10625418B2 (en) | 2017-03-03 | 2020-04-21 | Omron Corporation | Control system, controller, control method, and recording medium |
JP2020075353A (en) * | 2018-10-24 | 2020-05-21 | ファナック株式会社 | Robot system |
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