JPS61142092A - ロボツト装置 - 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】 本発明は直接教示式のロボット装置に関し、一層詳細に
はロボットに所定の動作を行わせるためのティーチング
の際に、特にアーム等を駆動する駆動源を付勢すること
なく必要とする動作情報を得ることが可能なロボッ）・
装置に関する。

近年、技術の発達、特にマイクロコンピュータの発達に
伴い工場等における機械化が進む中、作業をより一層効
率化し且つ大量生産を行うために種々の作業を機械が自
動的に行う、所謂、ロボット装置が広汎に使用されてい
る。

この場合、当初、ロボットはその作業内容を十分に知悉
していないなめに、所謂ティーチングにより作業工程を
教示する必要がある。一般的にこのティーチングは直接
式と間接的とがあり、直接式では実際に作業者が直接前
記ロボットの作動部、すなわち塗装用ガン等の工具を装
着するアーム等を変位させてその動作に係る情報を記憶
装置に記憶させ、実際の利用に際しては当該記憶装置か
ら動作情報を読み出して前記アームの駆動源を駆動する
ように構成している。

そこで、従来から、このような直接教示式のロボット装
置においてその作業工程を記憶させるために次に示す方
法が用いられている。すなわち、−ａ的にはロボットを
構成するアームに装着されたサーボモータ等の回転駆動
源にロータリーエンコーダが軸着され、このために、教
示時には操作者は前記回転駆動源を減勢した状態で自ら
アームを動かしてティーチングを行う。

この結果、前記ロータリーエンコーダはその作業範囲、
方向に沿ってパルスを発生し、このパルス数は記憶装置
に導入され、記憶されて作業情報として得られる。

然しなから、前記の従来技術においてはロータリーエン
コーダからのパルス情報を得るために回転駆動源、すな
わち、モータのロータまでも人力によって回転さゼなけ
ればならず、従って、教示作業中、極めて多大の労力を
必要とし、また、このような過重な教示方法ではロボソ
１−のアーム先端部を微妙に変位させてティーチングを
行うことは困難であり、従って、ロボット自体が微細な
作業を行い得ないという不都合があった。

そこで、本発明者は鋭意考究並びに工夫を重ねた結果、
ロボットのアームの内部に回転駆動源に直結したボール
ねしによって変位する磁性体を配設し、一方、前記アー
ムの外部に前記磁性体に対応して非磁性体を変位自在に
配設し、しかもこの非磁性体にはコイルを装着すると共
に前記アームにマグネスケールを埋設し、ティーチング
の際には前記回転駆動源を駆動することなく非磁性体を
変位させて前記マグネスケールと非磁性体に固着された
検出子とにより非磁性体の変位量を情報として得て、こ
れを記憶装置に入力し、実際のロボットの作動の際には
前記変位量情報に基づき回転駆動源を駆動して磁性体を
変位させるように構成すれば、ティーチングの際に回転
駆動源に何らの作用も及ぼさないために容易にロボット
に対する教示を行うことが出来、さらに取扱いも簡単で
ティーチング自体も確実に行うことが可能なロボット装
置が得られ、前記の問題点が一掃されることを究明した
。

従って、本発明の目的は所望の作業工程を教示する操作
を極めて容易に且つ短時間にしかも確実に行うことが可
能なロボット装置を提供するにある。

前記の目的を達成するために、本発明は非磁性体よりな
る筒体内に配設した内側連結子を変位させる手段と、前
記筒体外周に配設して作業用工具を装着するだめの外側
連結子と、前記外側連結子に設けられる位置検出手段と
からなり、前記外側連結子は内側連結子に対応して設け
られ、ティーチングの際には外側連結子を内側連結子に
対して独立して変位させ前記位置検出手段により移動情
報を得、この移動情報により内側連結子を外側連結子と
同期的に変位させて作業を行うよう構成することを特徴
とする。

次に、本発明に係るロボット装置について好適な実施例
を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する
。

第１図において、参照符号１０は基台を示し、前記基台
１０には支持部材１２が立設される。前記支持部材１２
には嵌合部１４を形成し、この嵌合部１４の中心には孔
１６とこの孔１６の一端側からさらに延在する大径な孔
１８が穿設される。前記嵌合部１４には孔１８の他端側
に段部２０を形成する。

以上のように構成する支持部材１２に取付台２２がボル
トを介して固着される。この場合、取付台２２の一端部
にはモータ２４が装着され、前記モータ２４から延在す
る回転駆動軸２６はカップリング２８に固着され、また
、前記カップリング２８にはロッド３０が保持されてい
る。前記ロッド３０は前記孔１８に配設した軸受３２ａ
、３２ｂに回転自在に嵌合し、その端部にボールねじ３
４を形成する。

前記ボールねじ３４の他端部は通常のロッド３６として
形成され、ロッド３６の他端部にはこれより小径のロッ
ド３８が形成され、このロッド３８は軸受４０に回転自
在に保持される。この場合、図中、参照符号４２は前記
軸受３２ａ、３２ｂを前記段部２０に固定するための押
え板を示す。

前記軸受４０は、この場合、保持部材４４に穿設した孔
４６に嵌合しており、一方、保持部材４４には嵌合部４
８を形成し、嵌合部１４と前記嵌合部４８に夫々の端部
を係合するようにしてアルミニウムあるいは黄銅等の非
磁性体よりなる筒体５０が装着される。図に示す位置に
おいて、前記筒体５０の上部には長方形状の溝５２を刻
設し、この溝５２にはマグネスケール５４が接着剤等に
より固着され、さらに前記筒体５０の長手方向外周面並
びに内周面に後述するボールが嵌合するための溝５６ａ
、５６ｂおよび５５ｃ、５６ｄを刻設しておく（第３図
参照）。

ところで、前記ボールねじ３４にはポールナンド５８が
螺合し、当該ポールナツト５８の一端部はボルトを介し
て内側連結子６０に固着されている。

前記内側連結子６０は前記筒体５０内に嵌挿する柱体部
６２ａ、６２ｂとそれより径の小さなロッド６４から構
成されており、その内部に軸線方向に指向して前記ボー
ルねじ３４が遊嵌する孔６６を穿設する。ここで、前記
ロッド６４に磁性体である鋼材６８ａ、６８ｂを固着し
ておく。一方、前記柱体部６２ａ、６２ｂには夫々の外
周側部に複数のボール７０ａが嵌合する溝７２ａ乃至７
２ｄを刻設し、前記ボール７０ａは前記溝５６ｃ、５６
ｄに嵌合自在である。

ところで、前記筒体５０の外周には外側連結子７４が移
動自在に嵌合する。前記外側連結子７４の中央部には前
記筒体５０が嵌合する孔７６が穿設される。この場合、
前記孔７６には前記溝５６ａ、５６ｂに対応するように
溝７３ａ、７８ｂを刻設し、複数のボール７０ｂが溝７
８ａと５６ａ１溝７８ｂと５６ｂに夫々嵌合するように
配設される。また、前記孔７６内にはこれより径の大き
な環状溝８０を刻設し、これに励磁用コイル８２を装着
し、一方、図に示すように、前記外側連結子７４の側部
一端部には前記マグネスケール５４に近接するように位
置検出用センサ８４を設ける。

本発明に係るロボット装置は基本的には以上のように構
成されるものであり、次にその作用並びに効果について
説明する。

先ず、当該ロボット装置にその作業工程を教示する手順
を説明する。

すなわち、外側連結子７４の励磁用コイル８２に通電し
ない状態においてこれに塗装用ガン（図示せず）等の工
具を装着し、前記ガンを所定の位置に変位させると、外
側連結子７４に設けた位置検出用センサ８４がマグネス
ケール５４上を変位してその位置をデジタル的に検出し
、図示しない記憶装置にその結果を送給して記憶させる
。

さらに、前記ガンを所定の位置に順次変位させてガンの
作業工程を検出用センサ８４により検出し、これを記憶
装置に記憶することにより塗装用ガンの全作業を教示す
る。

ここで、前記外側連結子７４はボール７０ｂを介して筒
体５０に嵌合しているためその動作を極めて円滑に行う
ことが可能であり、従って、前記塗装用ガンに微少な変
位を必要とする場合にも外側連結子７４を容易に所定の
位置に変位させることが出来る。

特に、このティーチングに際しては、前記モータ２４の
ロータの回転もない。このために、ティーチング作業自
体外側連結子７４、すなわち、作業用工具を装着する作
動部の変位だけで行われるために負荷が極めて少なくて
済む。

以上のようにして、塗装用ガンの作業工程を記憶させた
後、当該ロボット装置を実際に付勢して図示しないワー
クに対する塗装を行う。

先ず、モータ２４を駆動させると、これから延在する回
転駆動軸２６が回転し、カンプリング２８により保持さ
れたロッド３０も回転するに至る。

前記ロッド３０が回転すればボールねじ３４も回転゛し
、従って、ボールナツト５８も矢印ＡまたはＢ方向に移
動する。前記ボールナツト５８はその一端部において内
側連結子６０と係合しているため、前記モータ２４の回
転は内側連結子６０の左右の変位として伝えられる。さ
らに前記内側連結子６０はボール７０ａを介して筒体５
０に嵌合するためその回転を阻止された状態で、極めて
円滑に変位する。

ここで、励磁用コイル８２に通電すれば、コイル８２に
より磁界が生じ、磁性体である鋼材６８ａ、６８ｂに吸
着作用が生ずるため前記内側連結子６０と外側連結子７
４は一体として変位する。この場合、前記内側連結子６
０を黄銅等の非磁性体から構成すれば、鋼材６８ａ、６
８ｂに惹起した磁力はボールねじ３４に作用しないため
、内側連結子６０はボールねじ３４に吸着することなく
円滑に移動することが容易に諒解されよう。

従って、前記モータ２４の回転により内側連結子６０が
変位すると、これと共に外側連結子７４も移動し、セン
サ８４がその位置を検出することにより前記教示作業に
よって記憶した工程を外側連結子７４が繰り返すため、
外側連結子７４に装着した塗装用ガンはワークに対して
所望の塗装を施すことが可能である。

以上、本発明によれば塗装用ガン等の工具を装着する外
側連結子に位置検出用センサを取り付けると共にこの外
側連結子を単独でも移動可能に構成するため、前記塗装
用ガンの作業工程を教示する場合に前記外側連結子だけ
を変位させればよく、従って、その教示作業は極めて簡
単となる効果が得られる。さらにまた、ワークの種類あ
るいは工具が異なることによりその作業工程が変化する
場合においても、前記工程によって行えば簡単且つ短時
間にその教示作業を行うことが出来る利点も得られる。

以上、本発明について好適な実施例を挙げて説明したが
、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、例え
ば、内側連結子の移動にボールねじを使用する代わりに
油圧または空圧シリンダ等の他の駆動手段を使用するこ
とも出来る等、本発明の要旨を逸脱しない範囲において
種々の改良並びに設計の変更が可能なことは勿論である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るロボット装置の一部縦断面図、第
２図は第１図のＩｆ−ＩＦ線断面図、第３図は本発明装
置の組立図である。 １０・・基台　　　　　　　１２・・支持部材１４・・
嵌合部　　　　　　１６．１８・・孔２０・・段部　　
　　　　　２２・・取付台２４・・モータ　　　　　　
２６・・回転駆動軸２８・・カップリング　　　３０・
・ロッド３２ａ、３２ｂ・・軸受　　　３４・・ボール
ねじ３６．３８・・ロッド　　　　４ｏ・・軸受４２・
・押え板　　　　　　４４・・保持部材４６・・孔　　
　　　　　　４８・・嵌合部５０・・筒体　　　　　　
　５２・・溝５４・・マグネスケール　　５６ａ〜５６
ｄ・・溝５８・・ボールナツト６ｏ・・内側連結子６２
ａ、６２ｂ・・柱体部　　６４・・ロッド６６・・孔　
　　　　　　　６８ａ、　６８ｂ　−・鋼材７０ａ　、
　７０ｂ　・−ボール　　７２ａ　〜７２ｄ　−−溝７
４・・外側連結子　　　　７６・・孔７８ａ　、　７８
ｂ　−・溝　　　８ｏ・・溝８２・・コイル　　　　　
　８４・・センサ特許出願人　本田技研工業株式会社 ０　　■ −Ｊ　　　−Ｊ の ■ ω １〜 ■ 詞　、　１ □

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性体よりなる筒体内に配設した内側連結子を
   変位させる手段と、前記筒体外周に配設して作業用工具
   を装着するための外側連結子と、前記外側連結子に設け
   られる位置検出手段とからなり、前記外側連結子は内側
   連結子に対応して設けられ、ティーチングの際には外側
   連結子を内側連結子に対して独立して変位させ前記位置
   検出手段により移動情報を得、この移動情報により内側
   連結子を外側連結子と同期的に変位させて作業を行うよ
   う構成することを特徴とするロボット装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の装置において、内側
   連結子を変位させる手段は、モータとこのモータに連設
   したボールねじと、前記ボールねじに螺合して前記内側
   連結子に装着されるボールナットとからなるロボット装
   置。
3. （３）特許請求の範囲第１項記載の装置において、外側
   連結子を内側連結子と共に変位させる手段は、外側連結
   子に固着された励磁用コイルからなるロボット装置。
4. （４）特許請求の範囲第１項記載の装置において、外側
   連結子の変位を検出する手段として筒体にマグネスケー
   ルを固着してなるロボット装置。