JPS59169782A - ２本把持ア−ムによる部材の傾斜方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は２本把持アームによる部材の傾斜方法に係る。

近年はロデット装置によって種々の形の加工部材を決め
られた位置に決められた関係で取付けさせようとする制
御が非常に多い。例えば第１図に示すような２本把持ア
ームロボット装置で把持高さの異る加工部材を杷持し加
工部材の下端を水平に保ったま甘、加工部材を所望の角
度傾斜させたいことが屡々起る。しかし、部材置場から
加工部材２を２不杷持アームロボツト装置によって把持
搬送し、水平におかれた部材１上の取付基準線にそって
加工部材２の下端を合致せしめ、一対の２不杷持アーム
６ａ、６ｂで加工部材２を支えたまま特定の傾き角αを
傾けようとしても具合よ（ＮＣ制御等で制御することが
できなかった。この制御が容易に出来ない理由としては
、一対の把持アーム６ａ　ｌ　６ｂの先端の把持子７ａ
、７ｂを回転駆動する傾斜回転軸８　ａ　＋　８　ｂは
汎用のためそれぞれ水平に設けられていて、把持高さが
異る場合はそのままでは傾斜回転１抽８ａ、８ｂが一直
線にはならないことによる。

本発明は上記の問題を解決したもので、二つの垂直移動
する２本の把持アームによって、多種の形状の加工部材
置場持し、所定の位置に所定の角度に傾斜させて配材取
付けする方法を提供することを目的とする。

かかる目的を達成した本発明による２不杷持アームによ
る部材の傾斜方法は、位置制御される主軸と、該主軸に
取付けられこの主軸を中心にして旋回する梁と、該梁に
主軸を挾んで取付けられ梁上の取付位置及び取付高さが
制御される一対の把持アームと、該把持アームの先端に
把持角度を制御する傾斜回転軸を介して取付けられ、傾
斜対象部材を把握する把持子と、上記主軸の位置制御、
上記梁の回転制御、上記一対の把持アームの位置制御、
上記把持子の傾斜回転軸の回転制御及び把持子による部
材把持等を操作する演算制御装置とからなる２不杷持ア
ームの装置において、上記一対の把持アームによって両
端高さの異なる部材の上端を成る距離ｔを隔てて摺持し
、上記一対の把持アームの主軸に対する取付位置ｔｔ　
＊　ｔ２　（ｔ！十ｔｚ＝　１　）が上記一対の把持ア
ームの把持点の部材下端からの高さｈｌ、ｈ２に反比例
するように制御し、上記一対の把持アームを傾き角αに
傾けるとともに上記一対の把持アームを支持する梁を主
軸の周りに上記把持高さｈｌ、ｈ２、上記一対の把持ア
ー人間距離を及び傾斜角αによって決定される角度βに
同期回転し、上記部材の傾きα、梁の回転βに伴なう部
材把持点の三次元座標上の移動による座標補正値を上記
演算制御装置で逐次演算し、この結果によって、上記部
材の傾斜１回転に関与する装置釜駆動部分の駆動量を求
め、これに応じた駆動信号を出して上記関係駆動部分を
駆動することによシ部材を傾斜させることを特徴とする
ものである。

本発明による２不杷持アームによる部材の傾斜方法の一
つの実施例を図面を参照しながら説明する。第１図は本
発明の−の実施例全説明する２不杷持アームロボツト装
置の斜視図である。

第１図において、１は加工部材が取付けられる水平に置
かれた部材、２は傾斜対象の加工部材、３は演算制御装
置等で位置制御される搬送装置、４は搬送装置３に取付
けられて回転制御される主軸、５は主軸４に直交して取
付けられた梁、６ａ、６ｂは梁５に主軸４ｆ、挾んで取
付けられ、取付位置及び取付高さが調節可能な一対の把
持アーム、７ａ、７ｂは把持アーム６ａ＋６ｂの先端に
取付けられた把持子、　８ａ、＋３ｂは把持子７ａ、７
ｂの傾斜を駆動する傾斜回転軸、９　ａ　ｒ　９　ｂは
把持アーム５ａ、６ｂの梁上の位置及び高さを決める駆
動装置％　　１０ａ、１０ｂは把持アームの位置センサ
である。

これら各部はＮＣ等の演算制御装置（図示せず）によっ
て駆動制御される。

第１図に示す２不杷持アームロボツト装置は先づ第２図
に示す如く一対の把持アーム６ａ＋６ｂによって、加工
部材置場におかれた加工部材２の把持基準点Ａｏ、Ｂａ
の上端を垂直に把持する。

この場合、加工部材２は下端を水平にして置かれている
。ついで搬送装置３によって加工部材２を運び、水平に
置かれた部材１の取付基準線に加工部材２の下端を合致
するよう配置する。

本発明による方法によれば、 ■　二つの把持アームの把持高さの比に応じて旋回中心
を灰化内分点とするよう把持子７ａ＋７ｂの傾麹に先立
って一対の把持アームの位置決めをする。

即ち、第２図に示すように、一対の把持アームは把持間
隔ｔ、杷持持基準点ｏ、Ｂｏからの高さがｈ２．ｈ、と
なるよう加工部材を把持しているが部材１の取付基準線
にそって傾斜するに先立って、主軸４の旋回中心と把持
アームの支持点間距離ｔ１．ｔ２がｔ、＋　ｔ２＝　ｔ
でかつ’ｙ’ｔ、、　＝　ｈ２／ｉ１．即ち旋回中心が
二つの把持アームの把持点の高さの比に応じて、灰化内
分点となるよう把持アーム６ａ、６ｂ’ｉ第２図に示す
如く位置決めする。

■　次いで、加工部材２の設定された傾き角α。

把持アーム支持点間距離ｔ９把持点高さの比によって、
主軸回転角βを予め演算し、加工部材２の傾斜αと主軸
回転βを同期して（同時スタート一定速−同時ストップ
）行なう。

第３図は加工部月２が角αに傾斜され、その上端におい
て主軸回転角β回転された状態を示している。

■　■及び■の操作を行なうに当って、２本把持アーム
ロがット装置を操作制御する演算制御装置は加工部材２
の傾斜・回転に基づく把持基準点Ａｓ、Ｂｏの移動に対
する補正に％−かつ即時演算処理して、口がット装置の
上記傾斜・回転に関与する駆動装置に補正信号を出力し
操作する。これによって、加工部材２の上記傾斜・回転
が極めて円滑に行なえる。

第４図は本発明による２本把持アームロボット装置によ
る加工部材傾斜方法のＮＣ演算処理装置における演算処
理の回路構成図である。

第４図において、第２図に示す一対の把持アーム６ａ　
ｌ　６ｂが加工部材２の把持基準点ん。

Ｂｏの上端を把持するとき把持アーム６　ａ　ｒ　６　
ｂの把持高さｈ２．ｈｌは自動的に位置センサー１０ａ
。

１０ｂによって検知され、端子２０よ’）ＩＶＤ変換イ
ンターフェース２１に入力されデジタル信号で比較演算
処理装置２３に入力される。また比較演算処理装置２３
にはＮＣ指令傾斜角αの指令信号２２が入力される。比
較演算処理装置２３では傾斜に関与する２本把持アーム
ロがット装置の全ての、鳴動箇所の駆動信号が演算され
る。

１）把持アーム６ａ１６ｂの移動距離の演算が回路２３
ａで行われる。

ｚ＋＝ｈ鵞ｔ７（ｈｌ＋　ｈ２） ｔ２’＝　ｈｔ　Ｌ／　（ｈｔ　＋ｈｚ　）■）主軸回
転角βの演算が回路２３ｂで行われる。

β＝　ｓｉｒ＋−１（（ｈ２−　ｈｌ）　（ｓｉｎ　（
Ｘ／Ａ）　）１１１）加工部材準備段階での成る把持基
準点ん。

Ｂｏの傾斜による移動量（補正量）（ここに座標系（ｘ
、ｙ、ｚ）は主軸４と取付基準線をペースに定められる
。）の演算が回路２３ｃで行われる。

Ｘ軸（Ａ＋　）ｘ　＝　１２　ｓｉｎβ−ｈ２ｓｉｎα
（ｔ３１）ｘ　＝　−１１ｓｊｎβ−ｈｌ　ｓｉｎαｙ
軸（Ａｔ　）ｙ　＝　ｋ　ｃｏｓβ−ｈ２　ｓｉｎ　（
ｔ　ｔａｎβＣＢりｙ　＝　ｔＩＣＯＦ）β−ｈｌ　ｓ
ｉｎαｔａｎβ２軸（ＡＩ　）ｚ　＝　ｈ２　（１−ｃ
ｏｓα）（Ｂ１　）ｚ　＝　ｈｌ　（１−ｃｏｓα）以
上の演算処理結果は制御回路即ち、アーム移動モータ制
御回路２４、主軸回転モータ制御回路２５、傾斜角制御
回路２６、各駆動軸制御回路２７へ出力される。

アーム移動モータ制御回路２４によれば一対の把持アー
ム６ａ、６ｂの駆動装置９　ａ　ｒ　９　ｂによって、
主軸４からの位置ｔ１．ｔ２がｔｙ、２＝ｈ騒。

になるよう駆動装置９ａ、９ｂのアーム駆動モータ２８
に駆動信号が出力される。

また主軸回転モータ制御回路２５及び傾斜角制御回路２
６の出力によって、傾斜角αとそれにともなう主軸回転
角βが同期して（同時スタート一定速−同時ストップ）
回転制御されるべく回路信号が主軸回転モータ２９．　
　及び傾斜回転軸の傾斜角モータ２９２へ出力され同期
駆動される。

また上記補正量の演算回路２３Ｃ１−傾斜・回転にとも
なう上式の補正値を各々据付のためのＮＣ指令値と比較
演算し、その結果が傾斜・回転に関与するｘ、ｙ、ｚ各
方向の各駆動軸制御回路２７へ入力され、各駆動軸の位
置決めのだめの各モータ３０へ、それぞれ補正を行った
制御指令が出され駆動される。

以上のＮＣ演算制御装置の演算制御によシ、２本把持ア
ームロデット装置は部材１の所定の取付基準線に加工部
材２の下端を当てた状態で指令情報である傾斜角αに対
応して、極めてスムースに加工部材２を傾斜することが
できる。

本発明による２本把持アームによる部材の傾斜方法によ
れば、従来高さの異る２点で加工部材を把持し、これを
傾斜させようとＮＣ演算制御装置を働かそうとしてもで
きなかったものが、本発明による方法で極めてスムース
に演算制御できるようになった。本発明による方法は造
船。

鉄構技術等における組立ロゴット、マニピュレータに広
く応用できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した２本把持アームロピット装置
の斜視図、第２図は主軸と一対の把持アームの取付位置
の関係を示す図、第３図は加工部材が角α、βに傾斜・
回転された状態を示した図、第４図は本発明の方法を実
施する２本把持アームロデット装置の演算処理装置の回
路図を示す。 図面中、 １は水平に置いた部材、 ２は傾斜対象の部材、 ３は搬送装置、 ４は主軸、 ５は梁、 ６　ａ　ｙ　６　ｂは把持アーム、 ７　ａ　ｒ　７　ｂは把持子、 ８ａ、８ｂは把持子の傾斜回転軸、 ９ａＩ９ｂは把持アームの位置決め駆動装置、ｌＱａ、
１０ｂは位置センサである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 位置制御される主軸と、該主軸に取付けられこの主軸を
   中心にして旋回する梁と、該梁に主軸を挾んで取付けら
   れ梁上の取付位置及び取付高さが制御される一対の把持
   アームと、該把持アームの先端に把持角度を制御する傾
   斜回転軸を介して取付けられ、傾斜対象部材を把握する
   把持子と、上記主軸の位置制御、上記梁の回転制御、上
   記一対の把持アームの位置制御、上記把持子の傾斜回転
   軸の回転制御及び把持子による部材把持等を操作する演
   算制御装置とからなる２本把持アームの装置において、
   上記一対の把持アームによって両端高さの異なる部材の
   上端を成る距離ｔを隔てて把持し、上記一対の把持アー
   ムの主軸に対する取付位置１！、ｔ２　（１１十１２＝
   　１　）が上記一対の把持アームの把持点の部材下端か
   らの高さｈｌ、ｈ２に反比例するように制御し、上記一
   対の把持アームを傾き角αに傾けるとともに上記一対の
   把持アームを支持する梁を主軸の周シに上記把持病さｈ
   １＋ｈ２、上記一対の把持アーム間距離を及び傾斜角α
   によって決定される角度βに同期回転し、上記の部材の
   傾きα、梁の回転βに伴なう部材把持点の三次元座標上
   の移動による座標補正値を上記演算制御装置で遜次演算
   し、この結果によって、上記部材の傾斜１回転に関与す
   る装置各駆動部分の駆動量を求め、これに応じた駆動信
   号を出力して上記関係駆動部分を駆動することによシ部
   材を傾斜させること全特徴とする２本把持アームによる
   部材の傾斜方法。