JP2015100863A - ロボットの教示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ロボットの教示作業を短時間で行う。【解決手段】ロボットアーム２０１を、ハンドモジュール２０２により作業を行うときの作業姿勢に動作させる（姿勢決め工程）。前記作業姿勢のロボットアーム２０１の基端を移動可能に支持した状態で、ハンドモジュール２０２により作業を行う作業位置にハンドモジュール２０２を位置決めする（位置決め工程）。位置決め工程では、ロボット２００を保持する位置決め治具８００にロボット２００を保持させて、ハンドモジュール２０２を位置決めする。位置決め工程にてハンドモジュール２０２が位置決めされた状態で、ロボットアーム２０１の基端を固定する（固定工程）。固定工程にてロボットアーム２０１の基端が固定された後、ロボット２００を位置決め治具８００から取り外す（取り外し工程）。【選択図】図２

Description

本発明は、ロボットに対して教示する教示方法に関する。

近年、小型で複雑な構造をした製品の組み立てに対する自動化の要求が高まっており、これらの製品は、小型の多関節のロボットで、高速かつ微妙な力制御を伴って精密な組み付けを行う必要がある。多関節のロボットは、ロボットアームと、ロボットの手先となる、ロボットアームの先端に取り付けられたエンドエフェクタと、からなる。ロボットにおいては、従来から様々なキャリブレーション装置や方法が提案されている。ロボットの機構パラメータとして、関節原点、リンク寸法、ツール寸法などがあるが、これらに誤差があるとロボットの手先の位置決め精度が低下する。つまり、ロボットアームの基端を原点とする座標系を基準にロボットアームの位置を指令して、ロボットアームを動作させるが、これら機構パラメータの誤差により、ロボット手先の位置決め精度が低下する。

ロボットのキャリブレーションは、これらの機構パラメータの誤差を同定し、補正することにより、ロボット手先の位置決め精度を向上させるものである。このキャリブレーションの作業は、生産ラインにロボットを組み込まない状態（オフライン）で行われる。しかし、ロボットのキャリブレーションを行った後であっても、ロボットを実際の生産ラインに組み込んだときには、ワークに対し、ロボットの手先の位置がずれることがある。そのため、生産ラインにロボットを組み込んだ状態（オンライン）で、ワークに作業を施す作業座標に、ロボットの手先のエンドエフェクタ座標を一致させるよう、ロボットに対し教示を行う、所謂オンライン教示を行っている（特許文献１参照）。

特開２０１０−１６０６７１号公報

従来行っていたオンライン教示は、作業座標とエンドエフェクタ座標とが一致するよう、作業者が、ロボットを目視しながらティーチングペンダントを操作してロボットを動作させ、指令に対するロボットの位置関係を、コントローラに記憶させるものであった。

従って、作業者が目視しながらティーチングペンダントを操作してロボットを動作させてロボットの位置及び姿勢を調整する必要があったため、ロボットに対する教示を行う教示作業が煩雑であり、教示作業に長時間要していた。

そこで、本発明は、ロボットの教示作業を短時間で実現することを目的とするものである。

本発明は、基端が支持体に支持される多関節のロボットアームと、前記ロボットアームの先端に取り付けられたエンドエフェクタとを有し、フロアに設置されるロボットを教示するロボットの教示方法において、前記ロボットアームを、前記エンドエフェクタにより作業を行うときの作業姿勢に動作させる姿勢決め工程と、前記作業姿勢の前記ロボットアームの基端を移動可能に支持した状態で、前記エンドエフェクタにより作業を行う作業位置に前記エンドエフェクタを位置決めする位置決め工程と、前記位置決め工程にて前記エンドエフェクタが位置決めされた状態で、前記ロボットアームの基端を固定する固定工程と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、ロボットに対する教示が簡略化されるので教示に要する時間を短縮することができ、よって、生産ラインの停止時間が短時間となり、生産ラインにおける生産能力が向上する。

第１実施形態に係るロボット装置の概略構成を示す斜視図である。 第１実施形態に係るロボットの教示方法を説明するための図である。 第１実施形態に係るロボットの教示方法を示すフローチャートである。 第１実施形態における位置決め工程を示す概要図である。 第１実施形態におけるロボットアームと架台との取り付け構造を示す説明図である。 第２実施形態に係るロボット装置の概略構成を示す斜視図である。 第２実施形態に係るロボットの教示方法を示すフローチャートである。 第２実施形態におけるロボットアームと架台との取り付け構造を示す説明図である。 第３実施形態におけるロボットアームと架台との取り付け構造を示す説明図である。 第４実施形態におけるロボットアームと架台との取り付け構造を示す説明図である。 第５実施形態におけるロボットアームと架台との取り付け構造を示す説明図である。

以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係るロボット装置の概略構成を示す斜視図である。ロボット装置１００は、生産装置であり、生産作業を行う垂直多関節のロボット２００と、ロボット２００の動作を制御するロボット制御部であるロボットコントローラ３００と、を備えている。また、ロボット装置１００は、ロボット２００に対し教示を行う教示装置としてのティーチングペンダント４００を備えている。ティーチングペンダント４００は、ロボットコントローラ３００にケーブルで接続されており、ロボットコントローラ３００は、ロボット２００にケーブルで接続されている。

ロボット２００は、生産ラインに配置された、支持体である架台５００に支持され、ワークＷは、架台５００の近傍に配置された作業台６００に載置される。架台５００及び作業台６００は、フロアＦ上に固定されている。ロボット２００は、架台５００上に固定されることで、フロアＦ上に架台５００を介して設置されている。

ロボット２００は、多関節（多軸）、例えば６軸のロボットアーム２０１と、ロボットアーム２０１の先端に取り付けられた、エンドエフェクタとしてのハンドモジュール２０２と、を有している。第１実施形態では、ハンドモジュール２０２が、ロボット２００の手先を構成している。ハンドモジュール２０２は、ワークＷや治工具を把持するための可動機構を有している。可動機構は、複数のフィンガーと、複数のフィンガーを接近又は離間させる電動モータとを有し、複数のフィンガーによる把持又は把持解放を実現している。

ロボットアーム２０１の基端は、架台５００に固定するための固定部であるフランジ状のアームベース２０３である。アームベース２０３が締結具であるねじ７０１で架台５００の支持面に締結固定されている。これにより、ロボット２００は、架台５００に対して移動しないように固定されている。

ロボットコントローラ３００は、ロボットアーム２０１及びハンドモジュール２０２の動作を制御し、ロボット２００に、作業台６００上にてワークＷの組立作業や、ワークＷの供給排出エリア（不図示）への搬送作業などの生産作業を行わせる。

なお、ロボット２００は、ロボットアーム２０１の先端に掛かる力（トルク）を検出する力覚センサＳを搭載していても良く、また各関節を動かすための電動モータＭへの出力電流から力（トルク）を検出するようにしてもよい。なお、図１では電動モータＭは１つのみ図示されているが、各関節に電動モータＭが配置されている。

図２は、ロボット２００の教示方法を説明するための図であり、図３は、ロボット２００の教示方法を示すフローチャートである。なお、図２（ａ）に示すように、アームベース２０３には、ねじ７０１が挿通される貫通孔７０２が形成されている。また、作業台６００には、図２（ｂ）に示すように、位置決め治具８００がねじ等で固定されている。位置決め治具８００の材質は、例えばＳＵＳ３０４である。ハンドモジュール２０２には、ハンドモジュール２０２を位置決め治具８００に固定具であるねじ８０で固定するため、ねじ８０に螺合するねじ穴２０５が形成されている。ねじ８０は、例えばＭ８ねじである。

ここで、ロボットアーム２０１の基端に設定された座標Ｐ１（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）をベース座標、ハンドモジュール２０２に設定された座標Ｐ２（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）をエンドエフェクタ座標とする。また、位置決め治具８００に設定された座標Ｐ３（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３）を作業座標とする。作業台６００はフロアＦに固定され、位置決め治具８００は作業台６００に固定されているので、作業座標Ｐ３（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３）は、フロアＦを基準としている。つまり、位置決め治具８００は、フロアＦに対して位置決めされている。

まず、ロボットコントローラ３００は、作業者によるティーチングペンダント４００の操作により、ロボット２００を、オフライン、即ち生産ラインに組み込まない状態で、ロボットアーム２０１を位置決め用の姿勢に動作させる（Ｓ１：姿勢決め工程）。

ロボットアーム２０１における位置決め用の姿勢は、生産作業上で最も高い位置精度を必要とする工程における作業姿勢に決めるのが好ましいが、それ以外の生産作業を行うときの作業姿勢でもよい。なお、ロボットアーム２０１を架台５００に仮固定した状態でロボットアーム２０１を作業姿勢に動作させてもよい。

その後、ロボット２００を生産ライン、即ち架台５００に移動させてハンドモジュール２０２を位置決め治具８００にねじ８０で固定することで、作業座標Ｐ３に対しエンドエフェクタ座標Ｐ２を位置決め固定する（Ｓ２：位置決め工程）。これにより、エンドエフェクタ座標Ｐ２と作業座標Ｐ３との相対位置精度が確保される。なお、ロボットアーム２０１を架台５００に仮固定していた場合には、仮固定を解除した状態でステップＳ２を行えばよい。

位置決め治具８００は、作業台６００に固定されたことでフロアＦに対して位置決めされているので、この位置決め治具８００に保持（固定）されたハンドモジュール２０２は、フロアＦに対して位置決めされたこととなる。

固定した相対位置は、エンドエフェクタ座標Ｐ２と作業座標Ｐ３との位置関係を再現した位置とする。これにより、フロアＦに対して位置決めしたハンドモジュール２０２とロボットアーム２０１の姿勢により、アームベース２０３のフロアＦに対する位置は一義的に決まる。

このとき、ロボットアーム２０１の基端であるアームベース２０３は、架台５００に対して固定されておらず、移動可能に作業者やクレーン等で支持されて、自由端となっている。

図４は、位置決め工程を示す概要図である。図４（ａ）は、ロボットアーム２０１、架台５００、及びハンドモジュール２０２の位置決め精度が良く、かつロボットアーム２０１の製作精度が良い場合を示している。図４（ａ）に示すように、作業座標Ｐ３とベース座標Ｐ１とを精度良く合わせることで、エンドエフェクタ座標Ｐ２と作業座標Ｐ３の相対位置を精度良く確保することができる。しかし、ロボットアーム２０１の製作精度が低い場合又は位置決め精度が低い場合は、図４（ｂ）に示すように、作業座標Ｐ３とベース座標Ｐ１とを精度良く合わせても、エンドエフェクタ座標Ｐ２と作業座標Ｐ３との相対位置を精度良く確保することができない。そのため、本実施形態では、図４（ｃ）に示すように、作業座標Ｐ３とエンドエフェクタ座標Ｐ２を直接合わせることで、相対位置精度を確保している。

即ち、ステップＳ２では、ステップＳ１で設定した作業姿勢のロボットアーム２０１の基端が架台５００から取り外されて移動可能となっている状態で、ハンドモジュール２０２によりワークＷに作業を施す作業位置にハンドモジュール２０２を位置決めする。作業位置は、フロアＦに固定された作業台６００に対する位置、即ちフロアＦに対する位置である。換言すれば、作業位置は、ワールド座標系における位置である。

その際、ステップＳ２では、ハンドモジュール２０２を保持する位置決め治具８００にハンドモジュール２０２を固定することで、ハンドモジュール２０２を、ワークＷに作業を施す所定の姿勢でフロアＦに対して位置決めする。位置決めは、ハンドモジュール２０２を位置決め治具８００に平面突き当て方式により行うことで、１／１００程度の位置決め精度を確保している。

なお、本実施形態では、ハンドモジュール２０２を位置決め治具８００に固定する場合について説明したが、これに限定するものではなく、ロボットアーム２０１を位置決め治具に固定するようにしてもよい。即ち、ロボット２００を位置決め治具で固定すればよい。

その後、ステップＳ２にてハンドモジュール２０２が位置決めされた状態で、ロボットアーム２０１のアームベース（基端）２０３をねじ７０１により架台５００に固定する（Ｓ３：固定工程）。

図５は、ロボットアーム２０１と架台５００との取り付け構造７００を示す説明図であり、図５（ａ）は取り付け構造７００の平面図、図５（ｂ）は取り付け構造７００の断面図である。取り付け構造７００は、ねじ７０１、アームベース２０３に形成された貫通孔７０２、半円ワッシャー７０３、アームベース２０３に形成されたすり鉢溝７０４、調整部材としての調整用シム７０５、及び架台５００に形成されたねじ穴７０６で構成される。すり鉢溝７０４は、貫通孔７０２に対応する位置であって、ねじ７０１の頭が配置される側に形成されている。半円ワッシャー７０３及び調整用シム７０５は、例えばＳＵＳ３０４を加工して製作され、架台５００は、例えばＳＳ４００を用いて製作されている。ねじ穴７０６は、ねじ７０１が螺合するように形成されている。アームベース２０３と架台５００は、半円ワッシャー７０３を介して、ねじ７０１により締結固定している。

調整用シム７０５は、アームベース２０３と架台５００との間、即ちアームベース２０３と架台５００との互いに対向する締結面の間に挿入され、各面の法線に傾きを持って挟み込まれて、ねじ７０１により締結される。この調整用シム７０５により、架台５００に対するロボット２００の姿勢が調整される。また、ねじ７０１の頭とすり鉢溝７０４との間には半円ワッシャー７０３が配置されている。従って、アームベース２０３の締結面の法線が架台５００の締結面の法線に対して傾きを持っていても、ねじ７０１から発生する締結力を半円ワッシャー７０３全面で受けることができる。これにより、半円ワッシャー７０３とアームベース２０３との間に最適な摩擦力を発生させて、アームベース２０３を架台５００に固定できる。

次いで、ステップＳ３にてロボットアーム２０１のアームベース２０３が架台５００に固定された後、ハンドモジュール２０２を位置決め治具８００から取り外す（Ｓ４：取り外し工程）。

以上、第１実施形態によれば、ハンドモジュール２０２に設定したエンドエフェクタ座標Ｐ２を作業座標Ｐ３に一致させることができ、ロボット２００に対する教示を簡略化して、教示に要する時間を短縮することができる。よって、生産ラインの停止時間が短時間となり、生産ラインにおける生産能力が向上する。つまり、短時間でのロボット装置１００の立ち上げを実現することができる。しかも、ハンドモジュール２０２を、位置決め治具８００を用いて位置決めしているので、従来のように、作業者がティーチングペンダントを用いて教示を行う場合に比べ、高精度且つ短時間で教示作業を完了させることができる。

また、ロボット２００のオンライン教示が不要であるため、ロボット２００の設置時間のみの短時間停止で、生産ラインを稼働させることができるため、生産能力を向上することができる。また、ロボット２００のメンテナンスなどの入れ替え作業においても、オンライン教示が不要であるため、ロボット２００の設置時間のみの短時間停止で、生産ラインを稼働させることができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係るロボットの教示方法について説明する。図６は、本発明の第２実施形態に係るロボット装置の概略構成を示す斜視図である。なお、第２実施形態において、上記第１実施形態と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略する。

ロボット装置１００Ａは、生産装置であり、生産作業を行う垂直多関節のロボット２００Ａと、ロボット２００Ａの動作を制御するロボット制御部であるロボットコントローラ３００と、を備えている。また、ロボット装置１００Ａは、ロボット２００Ａに対し教示を行う教示装置としてのティーチングペンダント４００を備えている。

ロボット２００Ａは、ロボットアーム２０１と、ロボットアーム２０１の先端に取り付けられた、エンドエフェクタとしてのハンドモジュール２０２Ａと、を有している。ロボットアーム２０１のアームベース２０３が締結具であるねじ７０１Ａで架台５００の支持面に締結固定されている。これにより、ロボット２００Ａは、架台５００に対して移動しないように固定されている。

第２実施形態では、位置決め治具８００Ａと、ハンドモジュール２０２Ａとの位置決め構造が上記第１実施形態と異なる。位置決め治具８００Ａは、作業台６００に下端面が固定され、上端面がハンドモジュール２０２Ａを支持する支持面である本体８０１Ａと、本体８０１Ａから突出する複数の位置決めピン８０２Ａと、を有している。ハンドモジュール２０２Ａには、複数の位置決めピン８０２Ａが挿通される複数の位置決め穴が形成されている。ハンドモジュール２０２Ａの各穴に、位置決め治具８００Ａの各ピン８０２Ａが挿入され、ハンドモジュール２０２Ａが本体８０１Ａに支持されることで、ハンドモジュール２０２Ａが位置決め治具８００Ａに位置決め保持される。

ロボット２００Ａは、上記第１実施形態と同様、ハンドモジュール２０２Ａに掛かる力を検出する力覚センサＳと、各関節を駆動する電動モータＭとを有している。なお、図６では電動モータＭは１つのみ図示されているが、各関節に電動モータＭが配置されている。力覚センサＳは、力が掛かると部品が変形し、その部品に設けられた微小ギャップの変化を読み取る静電方式を用いている。ロボットコントローラ３００は、電動モータＭへ電流を出力する手段と、電動モータＭへ電流を出力する手段における出力電流（使用電流）を計測する計測手段とを有している。また、ロボットコントローラ３００は、力覚センサＳの力の検出値、又は力の検出値として電動モータＭへの出力電流の検出値を表示する表示部を有している。

ロボットアーム２０１の基端に設定された座標Ｐ１（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）をベース座標、ハンドモジュール２０２Ａに設定された座標Ｐ２（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）をエンドエフェクタ座標とする。また、位置決め治具８００Ａに設定された座標Ｐ３（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３）を作業座標とする。

図７は、ロボット２００Ａの教示方法を示すフローチャートである。まず、ロボットコントローラ３００は、作業者によるティーチングペンダント４００の操作により、ロボット２００Ａを、オフライン、即ち生産ラインに組み込まない状態で、ロボットアーム２０１を位置決め用の姿勢に動作させる（Ｓ１１：姿勢決め工程）。

ロボットアーム２０１における位置決め用の姿勢は、生産作業上で最も高い位置精度を必要とする工程における作業姿勢に決めるのが好ましいが、それ以外の生産作業を行うときの作業姿勢でもよい。

その後、ロボット２００Ａを生産ライン、即ち架台５００に移動させてハンドモジュール２０２Ａを位置決め治具８００Ａに保持させることで、作業座標Ｐ３に対しエンドエフェクタ座標Ｐ２を位置決め固定する（Ｓ１２：位置決め工程）。第２実施形態では、ハンドモジュール２０２Ａの位置決めは、作業台６００に取り付けた位置決め治具８００Ａの本体８０１Ａから延びる複数（２本）の位置決めピン８０２Ａを、ハンドモジュール２０２Ａに形成した位置決め穴に挿入することで行われる。これにより、２／１００程度の位置決め精度が確保される。このように、ハンドモジュール２０２Ａを位置決め治具８００ＡによりフロアＦに対して位置決めすることで、座標Ｐ２と座標Ｐ３との相対位置精度が確保される。固定した相対位置は、エンドエフェクタ座標Ｐ２と作業座標Ｐ３との位置関係を再現した位置とする。これにより、位置決めしたハンドモジュール２０２とロボットアーム２０１の姿勢により、アームベース２０３の位置は一義的に決まる。

ハンドモジュール２０２Ａの側面には、エンドエフェクタ座標Ｐ２との位置精度が確保されている突き当て面と精度の高い穴が形成されている。また、固定は例えばＭ８ねじを用いて行う。

その後、ステップＳ１２にてハンドモジュール２０２Ａが位置決めされた状態で、ロボットアーム２０１のアームベース（基端）２０３をねじ７０１Ａにより架台５００に固定する（Ｓ１３：固定工程）。

図８は、ロボットアーム２０１と架台５００との取り付け構造７００Ａを示す説明図であり、図８（ａ）は取り付け構造７００Ａの平面図、図８（ｂ）は取り付け構造７００Ａの断面図である。取り付け構造７００Ａは、ねじ７０１Ａ、アームベース２０３に形成された段付き貫通孔７０２Ａ、長孔７０４Ａが形成されたワッシャー７０３Ａ、及び架台５００に形成されたねじ穴７０５Ａで構成される。ワッシャー７０３Ａは、直径３０［ｍｍ］のＳＵＳ３０４を加工して製作され、架台５００はＳＳ４００を用いて製作されている。長孔７０４Ａには、ねじ７０１Ａの軸がスライド可能に挿通され、ねじ穴７０５Ａは、ねじ７０１Ａが螺合するように形成されている。アームベース２０３と架台５００とは、段付き貫通孔７０２Ａを介して、ねじ７０１Ａにより締結固定している。

ワッシャー７０３Ａの長孔７０４Ａにより、架台５００のねじ穴７０５Ａに対して、アームベース２０３の位置ずれが吸収され、アームベース２０３を架台５００に固定することができる。長孔７０４Ａの長さは例えば２０［ｍｍ］で製作されている。長孔７０４Ａにより、ロボット２００Ａの製作精度によるずれを十分吸収し、安定したねじ締結を確保することができる。

なお、上記第１実施形態と同様に、架台５００とアームベース２０３との間に、調整部材としての調整用シムを挿入して、架台５００に対するアームベース２０３の姿勢を調整してもよい。

このとき、作業者は、ロボット２００Ａに作用する力の検出値を読み取り、作用した力の検出値が許容値以下であるか否かを判断する（Ｓ１４）。

具体的には、作業者は、ロボット２００Ａの力覚センサＳの力の検出値を読み取り、検出値が許容値以下であるか否かを判断する。あるいは、作業者は、電動モータＭへの出力電流の変化を検出した検出値を読み取り、検出値が許容値以下であるか否かを判断する。モータ電流の変化を検出することは、ロボットアーム２０１の関節に発生している、姿勢を維持するためのモータ負荷を検出していることになる。つまり、ステップＳ１４では、アームベース２０３の固定により発生したロボット２００Ａ全体の歪を検出している。

そして、ロボット２００Ａの歪が過大であった場合、即ち検出値が許容値を上回る場合には、ロボット２００Ａから位置決め治具８００Ａを取り外した際に歪の開放により、ハンドモジュール２０２Ａの位置ずれが発生する。したがって、ステップＳ１４において、検出値が許容値を上回る場合には、ステップＳ１３にて、再度、アームベース２０３の固定のやり直しを行う。

これらステップＳ１３，Ｓ１４により、検出値が許容値以下となるように、位置決め治具８００Ａに保持されているアームベース２０３が架台５００に固定される。

次に、力覚センサＳによる検出値、電動モータＭへの出力電流の変化を示す検出値が許容値以内の場合、ハンドモジュール２０２Ａを保持している位置決め治具８００Ａを取り外す（Ｓ１５：取り外し工程）。これにより、ロボット２００Ａの位置決め作業（教示作業）が完了する。なお、第２実施形態では、歪、及び電流の変化の閾値を７％程度とした。

以上、第２実施形態によれば、力覚センサＳによる検出値、又は電動モータＭへの出力電流の変化を示す検出値が、許容値以下となるようにアームベース２０３を架台５００に取り付けているので、ロボット２００Ａの教示における位置決め精度が更に向上する。また、教示に要する時間も短縮され、ロボット装置１００Ａを短時間で立ち上げることができる。また、ロボット２００Ａのメンテナンスなどの入れ替え作業においても、ロボット２００Ａの設置時間のみの短時間停止で、生産ラインを稼働させることができる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係るロボットの教示方法について説明する。図９は、本発明の第３実施形態におけるロボットアームと架台との取り付け構造を示す説明図であり、図９（ａ）は取り付け構造の平面図、図９（ｂ）は取り付け構造の断面図である。なお、第３実施形態において、上記第１、第２実施形態と同様の構成については、説明を省略する。

第３実施形態では、ロボットの教示方法の各工程は、上記第１、第２実施形態と同様であり、固定工程における取り付け構造だけが上記第１、第２実施形態と異なる。

取り付け構造７００Ｂは、ねじ７０１Ｂ、アームベース２０３に形成されたテーパ貫通孔７０２Ｂ、２重半円ワッシャー７０３Ｂ，７０４Ｂ、調整部材としての調整用シム７０５Ｂ、架台５００に形成されたねじ穴７０６Ｂから構成される。

２重半円ワッシャー７０３Ｂ，７０４Ｂ、調整用シム７０５Ｂは、ＳＵＳ３０４を加工して製作され、架台５００はＳＳ４００を用いて製作されている。アームベース２０３と架台５００は、２重半円ワッシャー７０３Ｂ，７０４Ｂを介して、ねじ７０１Ｂにより締結固定している。

調整用シム７０５Ｂは、アームベース２０３と架台５００の締結面それぞれの法線に傾きを持った状態で挟み込むことで、ねじ７０１Ｂによる締結が確実に行われる。また、２重半円ワッシャー７０３Ｂ，７０４Ｂを、ねじ７０１Ｂのねじ頭とアームベース２０３とで挟み込むことで、ねじ７０１Ｂから発生するねじ締結力を２重半円ワッシャー７０３Ｂ，７０４Ｂ全周で受けることができる。したがって、アームベース２０３と２重半円ワッシャー７０４Ｂとの間に、最適な摩擦力を発生させて、架台５００とアームベース２０３とを締結固定することができる。

また、貫通孔にテーパを持たせたテーパ貫通孔７０２Ｂを用いることで、架台５００に対するアームベース２０３の大きな傾きに対しても対応することができる。

［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態に係るロボットの教示方法について説明する。図１０は、本発明の第４実施形態におけるロボットアームと架台との取り付け構造を示す説明図であり、図１０（ａ）は取り付け構造の平面図、図１０（ｂ）は取り付け構造の断面図である。なお、第４実施形態において、上記第１〜第３実施形態と同様の構成については、説明を省略する。

第４実施形態では、ロボットの教示方法の各工程は、上記第１〜第３実施形態と同様であり、固定工程における取り付け構造だけが上記第１〜第３実施形態と異なる。

取り付け構造７００Ｃは、アームベース２０３に形成された段付き貫通孔７０２Ｃ、接着剤７０１Ｃから構成される。固定工程において、液状の接着剤７０１Ｃをアームベース２０３の段付き貫通孔７０２Ｃに塗布し、例えば１昼夜放置して接着剤７０１Ｃを固化させることで、架台５００に対するアームベース２０３の固定を行う。接着剤７０１Ｃはエポキシ樹脂系の接着剤を用いるのが好ましい。アームベース２０３と架台５００は、接着剤７０１Ｃを介して固定している。接着剤７０１Ｃを用いたことで、ロボットの製作精度によるずれを十分吸収し、安定した固定を確保することができる。

［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態に係るロボットの教示方法について説明する。図１１は、本発明の第５実施形態におけるロボットアームと架台との取り付け構造を示す説明図であり、図１１（ａ）は取り付け構造の平面図、図１１（ｂ）は取り付け構造の断面図である。なお、第５実施形態において、上記第１〜第４実施形態と同様の構成については、説明を省略する。

第５実施形態では、ロボットの教示方法の各工程は、上記第１〜第４実施形態と同様であり、固定工程における取り付け構造だけが上記第１〜第４実施形態と異なる。

取り付け構造７００Ｄは、アームベース２０３に形成されたねじ穴７０３Ｄ、埋込磁性体７０２Ｄ、磁石７０１Ｄから構成される。

固定工程において、アームベース２０３のねじ穴７０３Ｄに、埋込磁性体７０２Ｄをねじ込み、位置決めした後に、埋込磁性体７０２Ｄの架台５００と反対側の面に磁石７０１Ｄを設置する。アームベース２０３は透磁率が小さいアルミニウムで形成されており、架台５００と埋込磁性体７０２Ｄは透磁率が大きいＳＳ４００で形成されている。これにより、アームベース２０３が架台５００に良好に固定される。

磁石７０１Ｄは直径２０［ｍｍ］のネオジム磁石を用いるのが好適である。架台５００に対するアームベース２０３の固定に、磁石７０１Ｄの磁力を用いたため、架台５００上の任意の位置にアームベース２０３を固定することができる。そして、ロボットの製作精度によるずれを十分吸収し、安定した固定を確保することができる。

本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で多くの変形が可能である。

上記実施形態では、支持体としての架台５００がフロアＦに固定されており、固定工程にてロボットアームの基端を架台５００に対して固定することで、フロアＦに対して固定する場合について説明したが、これに限定するものではない。支持体が位置姿勢を調整できるよう構成されていれば、固定工程にてロボットアームの基端が固定された支持体を固定することで、ロボットアームの基端がフロアに対して固定されることになる。

また、上記実施形態では、位置決め治具が作業台に固定される場合について説明したが、これに限定するものではなく、位置決め治具がフロアに直接固定される場合であってもよい。また、エンドエフェクタを位置決め治具を用いずに位置決めできる場合には、位置決め治具を省略してもよい。

１００…ロボット装置、２００…ロボット、２０１…ロボットアーム、２０２…ハンドモジュール（エンドエフェクタ）、２０３…アームベース（ロボットアームの基端）、５００…架台（支持体）、８００…位置決め治具、Ｗ…ワーク

Claims (10)

1. 基端が支持体に支持される多関節のロボットアームと、前記ロボットアームの先端に取り付けられたエンドエフェクタとを有し、フロアに設置されるロボットを教示するロボットの教示方法において、
   前記ロボットアームを、前記エンドエフェクタにより作業を行うときの作業姿勢に動作させる姿勢決め工程と、
   前記作業姿勢の前記ロボットアームの基端を移動可能に支持した状態で、前記エンドエフェクタにより作業を行う作業位置に前記エンドエフェクタを位置決めする位置決め工程と、
   前記位置決め工程にて前記エンドエフェクタが位置決めされた状態で、前記ロボットアームの基端を固定する固定工程と、を備えたことを特徴とするロボットの教示方法。
2. 前記位置決め工程では、前記ロボットを保持する位置決め治具に前記ロボットを保持させて、前記エンドエフェクタを位置決めし、
   前記固定工程にて前記ロボットアームの基端が固定された後、前記ロボットを前記位置決め治具から取り外す取り外し工程を、更に備えたことを特徴とする請求項１に記載のロボットの教示方法。
3. 前記固定工程では、前記ロボットに作用する力を検出し、前記力の検出値が許容値以下となるように、前記位置決め治具に保持されている前記ロボットの前記ロボットアームの基端を固定することを特徴とする請求項２に記載のロボットの教示方法。
4. 前記ロボットが、前記力を検出する力覚センサを有することを特徴とする請求項３に記載のロボットの教示方法。
5. 前記ロボットアームが、関節を駆動する電動モータを有し、前記電動モータへの出力電流により前記力を検出することを特徴とする請求項３に記載のロボットの教示方法。
6. 前記固定工程では、前記ロボットアームの基端を、前記フロアに固定された前記支持体に固定することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のロボットの教示方法。
7. 前記固定工程では、前記ロボットアームの基端を、締結具を用いて前記支持体に固定することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のロボットの教示方法。
8. 前記固定工程では、前記ロボットアームの基端を、接着剤を用いて前記支持体に固定することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のロボットの教示方法。
9. 前記固定工程では、前記ロボットアームの基端を、磁石を用いて前記支持体に固定することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のロボットの教示方法。
10. 前記固定工程では、前記ロボットアームの基端と前記支持体との間に調整部材を挿入して、前記支持体に対する前記ロボットの姿勢を調整することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のロボットの教示方法。

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