JPS5821663Y2 - マスタ・スレ−ブ式ロボツト - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はロボットに関し、特にプレイバック型のロボッ
トに関する。

プレイバック型ロボット、特に例えば、マスクロボット
により得られた位置データ等を記憶し、この記憶された
位置データ等を順次読み出してスレーブロボットを作動
させ、このスレーブロボットにより被作業体に所定の作
業を行わせる、いわゆるマスク・スレーブ式ロボットに
おいては、スレーブロボットを実際の作業現場に設置す
るため、一般に、その作業可能範囲はマスクロボットの
作動可能範囲よりも作動範囲を限定される。

しかるに、スレーブロボットの作業可能範囲を考慮する
ことなく、マスクロボットにより得られ、記憶された位
置データに基づいてスレーブロボットを作動させると、
場合により、作業可能範囲以上にスレーブロボットが移
動される恐れが生じる。

このようにスレーブロボットの位置が移動されると、作
業現場に設置される他の機器の破損又はスレーブロボッ
ト自体の破損の原因となり、好ましいものではない。

これに対し、マスクロボットによる位置データの設定の
際、即ちティーチングの際に同時にスレーブロボットを
作動させ、スレーブロボットの作業可能範囲を検査しな
がらマスクロボットの作動範囲を規定することも可能で
あるが、しかしながら、この手段によっても、ティーチ
ングの際に誤ってスレーブロボットがその作業可能範囲
以上に移動される恐れがあり、またティーチング作業に
多くの時間を必要とする等のため必ずしも満足し得るも
のでない。

本考案は前記諸点に鑑み案出されたものであり、その目
的とするところは、スレーブロボットの作業可能範囲を
簡単にマスクロボット側に設定し得、これによりティー
チング作業時間の短縮を計り得、スレーブロボット及び
他の機器の破損を減少し得るマスク、スレーブ式ロボッ
トを提供することにある。

次に本考案による好ましい具体例を図面に基づいて説明
する。

図において、１は、被作業体に対して所定の作業を行う
スレーブロボットであり、このロボット１は、例えば塗
装用に用いられる際には、アーム２の先端に塗料噴射ノ
ズル３が設けられて構成されている。

ロボット１のアーム２は、基台４に回転可能に装着され
ているターンテーブル５に連結されており、テーブル５
は、基台４内に装着されたアクチュエータ６により回転
されるように構成されている。

また、アーム２には、アクチュエータ７が連結されてお
り、これらアクチュエータ６及び７により、アーム２は
ノズル３を垂直方向、水平方向及び前後方向等に位置設
定すべく、作動される。

８及び９は、アーム２の水平方向の作業領域の限界位置
を表わす限界位置指定器としてのストッパであり、この
ストッパ８及び９の夫々は、基台４に穿設されたガイド
スロット１０．１１に沿って移動可能に設けられている
。

また、ストッパ８及び９は夫々、螺子１２によってその
設定位置で基台４に固定されるように構成されている。

１３は、テーブル５に一体的に設けられた突起であり、
この突起１３がストッパ８又は９に当接することにより
、テーブル５の回転、即ちアーム２の水平方向の回動が
阻止される。

２１は、ティーチング用のマスクロボットであり、この
ロボット２１は、ロボット１と同一の自由度を有して構
成されている。

また、ロボット２１は、ロボット１よりも小型に形成さ
れており、また、アームを変位させるべく設けられるア
クチュエータ等はこのロボット２１には設けられていな
い。

２２は、アーム２３の先端に設けられた把持棒であり、
この把持棒２２を手２４でもってアーム２３を夫々の方
向に変位させることにより、ティーチング作業を行い得
る。

ロボット１と同様に、アーム２３は、基台２５に回転可
能に装着されたターンチーフル２６に連結されており、
アーム２３の水平方向の回動によりテーブル２６も回転
される。

２７及び２８は、基台２５に穿設されたガイドスロット
２９及び３０に沿って移動可能に装着されたストッパで
あり、このストッパ２７及び２８も、ストッパ８及び９
と同様に、螺子３１によりその設定位置で基台２５に固
定されるように形成されている。

３２は、テーブル２６に一体的に設けられた突起であり
、この突起３２がストッパ２７又は２８に当接すること
によりテーブル２６の回転、即ちアーム２３の水平面内
での回動が阻止される。

このように構成されているロボット２１には、アームの
屈曲状態、アームの傾斜状態及びアームの回動状態等を
検出する検出器が設けられており、ティーチング時、こ
の検出器により得られる信号は、制御装置４０に入力さ
れ、Ａ−Ｄ（アナログ−ディジタル）変換されて、制御
装置４０の記憶部に格納される。

またロボット１のストッパ８，９及びロボット２１のス
トッパ２７゜２８には夫々、その設定位置を検出するポ
テンショメータか連結されている。

これを、例えばストッパ８についてのみ第６図に示す。

即ち、ストッパ８は連結棒５０を介してポテンショメー
タ５１の回転軸５２に連結されており、ストッパ８がス
ロット１０に沿って移動されると、回転軸５２も回転さ
れ、この結果ポテンショメータ５１によりストッパ８の
位置が検出される。

尚、他のストッパ９，２７及び２８の位置も同様にして
検出される。

６０は、制御装置４０に設けられる比較器であり、この
比較器６０は、抵抗６１〜６４及び演算増巾器６５で形
成された比較回路６６と、抵抗６７〜７０及び演算増巾
器７１で形成された比較回路７２と、表示器駆動回路７
３及び７４とで構成されている。

一方の比較回路６６には、ストッパ８に連結されたポテ
ンショメータ５１と、ストッパ２７に連結されたポテン
ショメータ７５とによって検出される位置が電圧信号■
１．■２として入力されており、他方の比較回路７２に
は、ストッパ９に連結されたポテンショメータ７６と、
ストッパ２８に連結されたポテンショメータ７７とによ
って検出される位置が電圧信号■３．■４として入力さ
れている。

従って比較回路６６は、電圧信号Ｖ、、Ｖ２の差を出力
し、比較回路７２は、電圧信号Ｖ３． Ｖ、の差を出力
する。

表示器駆動回路７３は、比較回路６６からの差電圧に基
づき、ロボット２１に設けられている発光ダイオードの
如き発光素子７８を発光又は発光停止させる。

例えば電圧信号■１及び■２がほぼ等しい値である場合
、即ち比較回路６６の出力電圧が零である場合、発光素
子７８を発光させるように、一方電圧信号■１及び■２
の値に差がある場合、即ち比較回路６６の出力電圧が零
以外の電圧である場合、発光素子７８を発光させないよ
うに、表示器駆動回路７３は動作する。

同様に、表示器駆動回路７４は、比較回路７２からの差
電圧に基づき、ロボット２１に設けられている発光ダイ
オードの如き発光素子７９を発光又は発光停止させる。

例えば、電圧信号■３及び■４がほぼ等しい値である場
合、即ち比較回路７２の出力電圧が零である場合、発光
素子７９を発光させるように、一方電圧信号■３及びＶ
４の値に差がある場合、即ち比較回路７２の出力電圧が
零以外の電圧である場合、発光素子７９を発光させない
ように、表示器駆動回路７４は動作する。

９０は、制御装置４０からの信号に基づき、アクチュエ
ータ６及び７等を作動させるように動作する駆動回路で
ある。

次にこのように構成されたマスク・スレーブ式ロボット
９１の動作を説明すると、まず、作業現場に設置された
ロボット１の作業可能領域を設定する。

この際、アーム２の水平面内における作業可能領域が第
３図に示すように基準線９２に対して時計回りに０１度
であり、反時計回りに０２度であると、テーブル５の回
転において突起１３が基準線９２から時計回りに０１度
及び反時計回りに０２度変位されたときに、ストッパ９
及び８に当接するように、ストッパ８及び９をガイドス
ロット１０及び１１に沿って移動させて設定する。

この設定後、螺子１２によりストッパ８及び９を基台に
固定して変位しないようにする。

次に、ロボット２１のストッパ２７及び２８をガイドス
ロット２９及び３０に沿って移動させることができるよ
うに螺子３１をゆるめる。

ここで、突起３２がストッパ２７又は２８に当接してテ
ーブル２６の回転量、即ちアーム２３の水平面内におけ
る基準線９３に対する時計回りの回動可能量と反時計回
りの回動可能量とがロボット１のアーム２のそれと同一
となる場合、電圧信号■１と■２との値が等しくなるよ
うに、また電圧信号■３と■、との値が等しくなるよう
に、夫々のポテンショメータ５１゜７５．７６及び７７
が設定されているとすると、発光素子７８及び７９が発
光する位置までストッパ２７及び２８を移動させて、そ
の位置で螺子３１により基台２５に固定する。

即ち、アーム２３を水平面内で基準線９３から０２度ま
で回転させたときに突起３２がストッパ２７に当接する
ようにストッパ２７を位置設定すると、ポテンショメー
タ７５から得られる電圧信号■２は、ポテンショメータ
５１から得られる電圧信号Ｖ１と等しくなり、比較回路
６６からは零電圧が出力され、表示器駆動回路７３は発
光素子７８を発光させるように動作し、同様にアーム２
３を水平面内で基準線９３から０１度まで回転させたと
きに突起３２がストッパ２８に当接するようにストッパ
２８を位置設定すると、ポテンショメータ７７から得ら
れる電圧信号■、は、ポテンショメータ７６から得られ
る電圧信号■３と等しくなり、比較回路７２からは零電
圧が出力され、表示器、駆動回路７４は発光素子７９を
発光させるように動作する。

このように、ストッパ２７及び２８を発光素子７８及び
７９が発光する位置に設定すると、アーム２３の水平面
内における作動範囲をアーム２の水平面内における作業
可能範囲と等しくし得る。

尚、発光素子７８又は７９が発光しない場合は、ストッ
パ２７又は２８により規定されるアーム２３の水平面内
における作動可能領域と、アーム２の水平面内における
作業可能領域とが等しくないことを示す。

この設定後、把持棒２２を把持して、ロボット１によっ
て作業される被作業体に相当する基準被作業体に対して
アーム２３の先端を移動させて、ティーチング作業を開
始する。

ティーチング作業の際、ロボット１は、ロボット２１に
制御されてロボット２１の動作と同一の動作を行う。

この作業において、アーム２３の垂直方向、前後方向の
変位、テーブル２６の回転変位は夫々、他の検出器によ
って検出され、Ａ−Ｄ変換器によりアナログ信号からデ
ィジタル信号に変換されて制御装置４０の記憶部に格納
される。

ここで、格納される位置データには、アーム２３の水平
面内における回動が制限されているため、アーム２の作
業可能領域以上の位置データが含まれないようになる。

ティーチング後、ロボット１を動作させるには、制御装
置４０の記憶部に格納された位置データを順次読み出す
。

即ち、プレイバック時には、ロボット２１を作動させる
ことなく、制御装置４０に設定されたプログラム及び格
納された位置データに基づいて、駆動装置９０を作動さ
せアーム２を位置決めして、ロボット１により被作業体
に対する作業を行わせる。

尚、前記具体例においては、スレーフロボットの作業可
能領域がアームの水平面内の回動において制限される場
合について説明したが、他の制限、例えばアームの垂直
方向の回動において作業可能領域が制限される場合にも
本考案は適用し得、また、夫々のストッパの位置を個別
独立に設けられたポテンショメータで検出するようにし
たが、これに代えて、ロボット１及び２１に本来的に設
けられる位置検出器により検出するようにしてもよく、
更には、ストッパの位置検出器として、リミットスイッ
チを用いてもよく、或いはロータリエンコーダとカウン
タとを組合わせて構成してもよい。

加えて、前記具体例では、発光素子の発光により、領域
の一致を確認するように構成したが、他の手段、例えば
音を発する手段によって構成してもよく、また、夫々の
比較回路からの電圧により電動機を駆動し、この電動機
の作動により、マスクロボット側のストッパを移動させ
、自動的にそのストッパの位置を設定するようにしても
よい。

前記の如く、本考案によれば、マスクロボットの作動領
域をスレーブロボットの作業可能領域に簡単に正確に設
定し得、このため、ティーチング作業時間を短縮し得る
と共に、スレーブロボットが作業可能領域以上に設定さ
れる恐れがなくなり、スレーブロボットの破損、周辺装
置の破損等を低減し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による好ましい一具体例のフロック図、
第２図は第１図に示すスレーブロボットの一興体例の説
明図、第３図は第２図に示すスレーブロボットの平面説
明図、第４図は第１図に示すマスクロボットの一具体例
の説明図、第５図は第４図に示すマスクロボットの平面
説明図、第６図は第２図及び第４図に示すストッパ等の
説明図、第７図は第１図に示す具体例の詳細回路図であ
る。 １・・・・・・スレーブロボット、８，９，２７，２８
・・・・・・ストッパ、５１ 、７５ 、７６ 、７フ
ーーーーーーポテンシヨメータ、６６ 、７２・・・・
・・比較回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. マスクロボットの作動領域を規定するストッパと、この
   ストッパの位置を検出する第１の検出器と、前記マスク
   ロボットによって制御されるスレーフロボットの作業領
   域の限界を示す限界位置指定器と、この限界位置指定器
   の位置を検出する第２の検出器と、雨検出器からの信号
   を比較して一致が取られたときにその一致を外部に報知
   する報知器とからなることを特徴とするマスク、スレー
   ブ式−ロボット。