JPH0314591B2 - - Google Patents
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- JPH0314591B2 JPH0314591B2 JP61140210A JP14021086A JPH0314591B2 JP H0314591 B2 JPH0314591 B2 JP H0314591B2 JP 61140210 A JP61140210 A JP 61140210A JP 14021086 A JP14021086 A JP 14021086A JP H0314591 B2 JPH0314591 B2 JP H0314591B2
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- axis
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- Manipulator (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
本発明は組立用ロボツト、特に多関節作動アー
ム部及び垂直軸を備えた記憶・再生型組立用ロボ
ツトに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION OBJECTS OF THE INVENTION (Industrial Field of Application) The present invention relates to an assembly robot, and more particularly to a memory and replay type assembly robot having an articulated operating arm and a vertical axis.
(従来の技術)
現在、工場生産の自動化に伴なつて組立用ロボ
ツトが採用されるようになつてきた。この組立用
ロボツトは自動組立作業の基本作業の一つである
軸と穴との嵌合作業に用いられている。このよう
な組立用ロボツトの従来例として特開昭49−
113366号公報に開示された反力検知装置が知られ
ている。(Prior Art) Currently, with the automation of factory production, assembly robots have come into use. This assembly robot is used for fitting shafts and holes, which is one of the basic tasks in automatic assembly work. A conventional example of such an assembly robot is JP-A-49-
A reaction force detection device disclosed in Japanese Patent No. 113366 is known.
そこで、先ず上記従来の反力検知装置の構成を
第3図を参照して簡単に説明する。 First, the configuration of the conventional reaction force detection device will be briefly explained with reference to FIG. 3.
同図において、位置決め機構部23は駆動軸2
3aをそれぞれX方向、Y方向及びZ方向に駆動
するためのステツプモータ23X,23Y,23
Zを含んでいる。これらのステツプモータ23
X,23Y,23Zはそれぞれの制御回路25
X,25Y,25Zからの出力により制御され
る。この例では、駆動軸23aがX,Y,Zの直
交座標系に従つて駆動される。保持機構部22は
嵌合物体21をつかむ指22bと、この指22b
を固定する平板22aとから構成されている。ま
た、この平板22aと駆動軸23aとは十文字形
状の板ばね24により結合され、この板ばね24
の表面には歪計素子26が装着されている。駆動
軸23aに固定された平板29の四隅には棒状の
部材28が丁度平板22aの四隅に設けられた貫
通孔22cに挿入されるように設けられている。
また、棒状部材28にはその周囲を取りまくよう
にスプリング27が設けられている。平板22a
の下面の各貫通孔22cの位置にマイクロスイツ
チ30が取り付けられ、棒状部材28の先端部に
より動作せしめられる。 In the same figure, the positioning mechanism section 23 is the drive shaft 2
Step motors 23X, 23Y, 23 for driving 3a in the X direction, Y direction, and Z direction, respectively.
Contains Z. These step motors 23
X, 23Y, 23Z are respective control circuits 25
Controlled by outputs from X, 25Y, and 25Z. In this example, the drive shaft 23a is driven according to an X, Y, Z orthogonal coordinate system. The holding mechanism section 22 includes a finger 22b that grips the fitting object 21, and a finger 22b that grips the fitting object 21.
It is composed of a flat plate 22a for fixing. Further, the flat plate 22a and the drive shaft 23a are coupled by a cross-shaped leaf spring 24.
A strain meter element 26 is mounted on the surface of the sensor. Rod-shaped members 28 are provided at the four corners of a flat plate 29 fixed to the drive shaft 23a so as to be inserted into through holes 22c provided at the four corners of the flat plate 22a.
Further, a spring 27 is provided around the rod-shaped member 28 so as to surround it. Flat plate 22a
A micro switch 30 is attached to the position of each through hole 22c on the lower surface of the holder, and is operated by the tip of the rod-shaped member 28.
嵌合物体21と対象物体20とが接触していな
い状態においては、保持機構部22は位置決め機
構部23の駆動軸23aから4枚の板ばね24に
より吊るされたようになつているが、Z軸のサー
ボモータ23Zにより次第に物体21を下降させ
物体20と接触させるとばね24及び27が収縮
し始める。この状態で歪計素子26から信号を生
じ位置決め機構部23と保持機構部22との相対
的な位置関係及びたわみを知ることができる。さ
らにZ軸のステツプモータ23Zを駆動して駆動
軸23aを更に下降すると棒状部材28の先端が
マイクロスイツチ30に接触し、これを動作させ
る。従つて、このマイクロスイツチ30の出力信
号によりZ軸のステツプモータ23Zの駆動を制
御すれば物体20,21との間に過大な押し付け
力が加わるのを防止することができる。 When the fitting object 21 and the target object 20 are not in contact with each other, the holding mechanism section 22 is suspended from the drive shaft 23a of the positioning mechanism section 23 by four leaf springs 24. When the object 21 is gradually lowered by the shaft servo motor 23Z and comes into contact with the object 20, the springs 24 and 27 begin to contract. In this state, a signal is generated from the strain meter element 26, allowing the relative positional relationship and deflection between the positioning mechanism section 23 and the holding mechanism section 22 to be known. Further, when the Z-axis step motor 23Z is driven to further lower the drive shaft 23a, the tip of the rod-shaped member 28 comes into contact with the micro switch 30, which is activated. Therefore, if the drive of the Z-axis step motor 23Z is controlled by the output signal of this microswitch 30, it is possible to prevent excessive pressing force from being applied between the objects 20 and 21.
次に、上記反力検知装置による組立作業につい
て説明する。 Next, the assembly work using the reaction force detection device will be explained.
保持機構部22によつて嵌合物体21をつかん
だ後、あらかじめ予想される穴20aの中心位置
のバラツキの範囲外の特定の位置に置く。そし
て、次のステツプではこの状態で嵌合物体21に
(−Z)方向にある程度の押しつけ力を加えなが
ら穴20aの中心位置の方向に駆動軸23aを移
動させる。位置決め機構部23と保持機構部22
とは弾性支持体24を介して結合されているの
で、駆動軸23aを図のX方向に移動すると、嵌
合物体21は傾斜した姿勢で押しつけられながら
引きづられる。そして穴20aの中心位置付近に
嵌合物体21がきたとき、その先端部分が弾性支
持体24のバネ力で穴20aの中に引きずり込ま
れ、嵌合物体21と穴20aとの概略位置合わせ
が行われる。 After the fitting object 21 is gripped by the holding mechanism section 22, it is placed at a specific position outside the range of the expected variation in the center position of the hole 20a. In the next step, in this state, the drive shaft 23a is moved in the direction of the center position of the hole 20a while applying a certain amount of pressing force to the fitting object 21 in the (-Z) direction. Positioning mechanism section 23 and holding mechanism section 22
are connected to each other via the elastic support 24, so when the drive shaft 23a is moved in the X direction in the figure, the fitting object 21 is pushed and pulled in an inclined position. When the fitting object 21 comes near the center of the hole 20a, its tip is dragged into the hole 20a by the spring force of the elastic support 24, and the approximate positioning of the fitting object 21 and the hole 20a is achieved. It will be done.
さらに、次のステツプでは、位置決め機構部2
3における駆動軸23aと、嵌合物体21の軸心
とが一致するように該駆動軸23aのX方向及び
Y方向の修正動作が行われる。しかる後、さらに
嵌合物体21に下方(−Z方向)に徐々に力を加
え、必要に応じて上記修正動作を繰り返しながら
対象物体20の穴20aに徐々に挿入していく。
この挿入の途中で不完全な状態のまま必要以上に
嵌合物体21に力を加えると、固着状態になつた
り或いは挿入不可能になつたりする。また、嵌合
物体21又は対象物体20のいずれかが傷付くか
破壊される恐れがあつた。これを防ぐため、例え
ば弾性支持体24で、対象物体20からの反力を
検出し、この反力が一定値以上になつた時には下
方への押しつけ力を弱め、再び駆動軸23aと嵌
合物体21との軸心を一致せしめるための修正動
作が行われる。このような動作を繰り返しながら
嵌合物体21は対象物20aに挿入される。 Furthermore, in the next step, the positioning mechanism section 2
Correcting operations of the drive shaft 23a in the X direction and the Y direction are performed so that the drive shaft 23a in FIG. 3 and the axis of the fitting object 21 coincide with each other. Thereafter, force is gradually applied downward (-Z direction) to the fitting object 21, and the fitting object 20 is gradually inserted into the hole 20a of the target object 20 while repeating the above correction operation as necessary.
If more force than necessary is applied to the fitting object 21 in the incomplete state during this insertion, the fitting object 21 will become stuck or become impossible to insert. Furthermore, there was a risk that either the fitting object 21 or the target object 20 would be damaged or destroyed. To prevent this, for example, the elastic support 24 detects the reaction force from the target object 20, and when this reaction force exceeds a certain value, the downward pressing force is weakened, and the drive shaft 23a and the fitting object are connected again. A correction operation is performed to align the axis with 21. While repeating such operations, the fitting object 21 is inserted into the target object 20a.
以上の説明から分かるように、組立作業に用い
られる従来の反力検知装置は、物体の保持機能と
駆動軸との間のX,Y,Z方向の3軸方向の反力
を検出するセンサー機構を設けており、これらセ
ンサーの出力信号で駆動軸を制御してこじれが生
じないようにして軸を穴へ装入する作業を行わせ
ている。したがつて、この反力検知装置を用いる
とミクロン単位の精度で装入を行うことが可能で
あるが、工具が穴に一致するようにするための特
殊なセンサーを必要としており、これにより反力
検出装置自体の構造も複雑となるとともに組立作
業速度が遅いという問題があつた。 As can be seen from the above explanation, the conventional reaction force detection device used in assembly work is a sensor mechanism that detects the reaction force in the three axes of X, Y, and Z directions between the object holding function and the drive shaft. The drive shaft is controlled by the output signals of these sensors, and the shaft is inserted into the hole without twisting. Therefore, using this reaction force sensing device, it is possible to perform charging with micron precision, but it requires a special sensor to ensure that the tool matches the hole, which prevents the reaction force from being charged. There were problems in that the structure of the force detection device itself was complicated and the assembly work speed was slow.
また、従来の関節型ロボツトの多くは、ロボツ
ト本体部分の多関節アーム部でX,Y,Z軸の3
軸方向の3自由度を備え、ロボツト本体の先端部
に装着された治工具装置からなる手首部分で、さ
らに、X,Y,Z軸の3軸方向の3自由度を備え
ており、合せて6自由度からなつている。このた
め、従来の関節型ロボツトは倣い方式のテイーチ
ングは可能であるが、数値制御方式によるテイー
チングは6元6次方程式という複雑な演算式に対
処するためその記憶容量が大きくなり、数値制御
によるテイーチングは不可能である。 In addition, most conventional articulated robots have a multi-jointed arm in the robot body that can move the three axes of X, Y, and Z.
It has three degrees of freedom in the axial direction, and is a wrist part consisting of a jig and tool attached to the tip of the robot body.It also has three degrees of freedom in the X, Y, and Z axes. It consists of 6 degrees of freedom. For this reason, conventional articulated robots are capable of teaching using the tracing method, but teaching based on numerical control requires a large memory capacity in order to deal with complex arithmetic expressions such as 6-element, 6-dimensional equations. is impossible.
(発明が解決しようとする問題点)
以上説明したように、従来の組立用ロボツトは
物体同士の位置を制御する機構が複雑であり、か
つ作業速度が遅く、さらに数値制御方式によるテ
イーチングでは厖大な記憶容量を有する制御装置
を必要とするという問題があつた。(Problems to be Solved by the Invention) As explained above, conventional assembly robots have complicated mechanisms for controlling the positions of objects, have slow working speeds, and have enormous difficulty in teaching using numerical control methods. There was a problem in that a control device with storage capacity was required.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的は、比較的融通性のある作業が可能な多関
節作動アーム部を持ち、倣いテイーチング方式お
よび数値制御方式によるテイーチングが容易にで
き、しかも構成が簡単でかつ作業速度が速く動作
範囲も広い小型の記憶・再生型組立用ロボツトを
提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to have a multi-joint actuating arm portion that allows relatively flexible work, to facilitate teaching using copy teaching methods and numerical control methods, and to provide To provide a small memory/reproduction type assembly robot which is simple in configuration, has a high working speed, and has a wide range of motion.
(問題点を解決するための手段)
上記目的を達成するために、本発明による記
憶・再生型組立用ロボツトは、支持体と、この支
持体に水平方向旋回可能に順次取り付けられた複
数個のアームにより構成するとともに前記支持体
に取り付けられたアームより下方に位置するよう
にその他のアームを配置した多関節作動アーム部
と、前記多関節作動アーム部の先端部に取り付け
られた垂直軸と、前記垂直軸の下端部にこの垂直
軸を介して昇降および回転または水平旋回制御可
能に取り付けられた把持装置とを備え、前記把持
装置に加わる外力に対して前記多関節作動アーム
部及び垂直軸の水平方向の柔らかさが垂直方向の
柔らかさより大きくなるように構成されたことを
特徴とするものである。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the storage/reproduction type assembly robot according to the present invention includes a support body and a plurality of robots sequentially attached to the support body so as to be horizontally rotatable. a multi-joint actuating arm portion constituted by an arm and having other arms positioned below the arm attached to the support; a vertical shaft attached to the tip of the multi-joint actuating arm portion; a gripping device attached to the lower end of the vertical shaft so as to be able to control elevation, rotation, or horizontal rotation via the vertical shaft; It is characterized in that the softness in the horizontal direction is greater than the softness in the vertical direction.
(作用)
前記したように構成された本発明の記憶・再生
型組立用ロボツトによると、多関節作動アーム部
及び垂直軸は垂直方向には強く、水平方向には柔
かく動くという選択的な柔かさを持つているため
組立作業における位置決めが容易となるので、物
体の穴への部品挿入、圧入等に使用して物体及び
穴を痛めることがなく、また垂直軸方向の軸線に
関して回転可能な治工具装置と相俟つてねじ締め
作業を行なうこともできる。しかも、水平方向に
旋回可能であり、さらに支持体に取付けられたア
ームより下方の位置にその他のアームを配置した
多関節作動アーム部を有するので、懐の深い動作
範囲がえられる。さらに簡単な計算ですむので、
数値制御方式によるテイーチングが可能となりか
つその演算速度を向上させることができる。(Function) According to the memory/reproduction type assembly robot of the present invention configured as described above, the multi-joint operating arm portion and the vertical axis have selective flexibility in that they move strongly in the vertical direction and move softly in the horizontal direction. Because it has a holder, positioning during assembly work is easy, so it can be used for inserting parts into holes in objects, press-fitting, etc. without damaging objects or holes, and it is also rotatable about the vertical axis. It is also possible to perform screw tightening work in conjunction with the device. Moreover, since it is horizontally pivotable and has a multi-joint operating arm portion in which other arms are disposed below the arm attached to the support, a wide range of motion can be obtained. It requires even simpler calculations, so
Teaching using a numerical control method becomes possible, and the calculation speed can be improved.
(実施例) 本発明の実施例を図面を参照して説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は本発明の一実施例の概略平面図であ
り、同図に示すように、組立用ロボツトは支持体
であり架台1のターニングデイスク2にアクチユ
エータ(図示せず)で第1水平アーム3が水平方
向旋回自在に基端部を枢着されており、この第1
水平アーム3の先端部には同じくアクチユエータ
(図示せず)によつて水平方向旋回自在になつた
第2水平アーム4が第1水平アーム3の下側に枢
着されている。これによつて第1,第2水平アー
ム3,4は、それぞれの旋回により屈折した形い
なる。さらに前記第2水平アーム4の先端部には
正面向きアーム5が枢着されている。この正面向
きアーム5は第1,第2水平アーム3,4がどの
ように旋回屈折した場合においても水平旋回して
ロボツト正面方向、即ちY軸線と平行を保持する
ように第1,第2水平アーム3,4にはリンク機
構7,8が取付けてある。また、前記第2水平ア
ーム4および正面向きアーム5は、前記第1水平
アーム3より下方に位置するように配置されてい
る。 FIG. 1 is a schematic plan view of an embodiment of the present invention, and as shown in the figure, the assembly robot is a support and a turning disk 2 of a pedestal 1 is connected to a first horizontal arm by an actuator (not shown). 3 is pivotally connected at its base end so as to be horizontally pivotable,
At the tip of the horizontal arm 3, a second horizontal arm 4, which can also be pivoted in the horizontal direction by an actuator (not shown), is pivotally attached to the lower side of the first horizontal arm 3. As a result, the first and second horizontal arms 3 and 4 have a bent shape due to their respective turns. Further, a front-facing arm 5 is pivotally attached to the tip of the second horizontal arm 4. This front-facing arm 5 rotates horizontally and maintains the front direction of the robot, that is, parallel to the Y axis, no matter how the first and second horizontal arms 3 and 4 turn and bend. Link mechanisms 7 and 8 are attached to the arms 3 and 4. Further, the second horizontal arm 4 and the front-facing arm 5 are arranged below the first horizontal arm 3.
このようにして第1,第2水平アーム3,4お
よび正面向きアーム5の連結によつて水平方向に
のみ旋回する多関節作動アーム部6が構成されて
いる。 In this way, the first and second horizontal arms 3, 4 and the front-facing arm 5 are connected to form a multi-joint operating arm section 6 that pivots only in the horizontal direction.
また、第2図の側面図に示すように多関節作動
アーム部6の先端には把持具11が垂直軸である
垂直シリンダ9に吊持されている。この把持具1
1は水平ターニングモータ12により水平旋回さ
れまた捩り用ターニングモータ13により把持具
11先端の向きを変えるように構成されている。
しかして、この把持具11を吊持する垂直シリン
ダ9は伸縮作動によつてZ軸線と平行して上下方
向に動作させるためのものである。なお、10は
重量バランス用バネである。 Further, as shown in the side view of FIG. 2, a gripping tool 11 is suspended from a vertical cylinder 9, which is a vertical shaft, at the tip of the multi-joint operating arm section 6. This gripping tool 1
1 is configured to be horizontally turned by a horizontal turning motor 12 and to change the direction of the tip of the gripping tool 11 by a torsion turning motor 13.
The vertical cylinder 9 that suspends the gripping tool 11 is used to move vertically parallel to the Z-axis by telescopic operation. Note that 10 is a weight balance spring.
ロボツトのX,Y,Z軸の3軸方向動作として
X軸(横方向)およびY軸(前後方向)について
は、第1,第2水平アーム3,4のそれぞれの基
点O1,O2を支点とした水平旋回動作および把持
具11の基点O4を支点とした水平旋回動作によ
つて行なわれ、Z軸(上下方向)については把持
具11を吊持した垂直シリンダ9の昇降動作によ
つて行なわれる。このZ軸方向の変位は組立作業
においてはストローク範囲は大きくないので、普
通のシリンダで充分であるが、必要に応じて当初
の概略位置決め時および組立作業時にはターニン
グデイスク2に第1水平アーム3を上下動させる
昇降装置を内装して、より広範囲なZ軸方向の動
作を行なわせることが可能である。 Regarding the X-axis (lateral direction) and Y-axis (front-back direction) as the robot's three-axis movement of the X, Y, and Z axes, the respective base points O 1 and O 2 of the first and second horizontal arms 3 and 4 are This is performed by a horizontal rotation operation using the fulcrum and a horizontal rotation operation using the base point O4 of the gripping tool 11 as a fulcrum. Regarding the Z axis (vertical direction), the vertical rotation movement is performed by the vertical movement of the vertical cylinder 9 that suspends the gripping tool 11. It is carried out with Since the stroke range for this displacement in the Z-axis direction is not large during assembly work, an ordinary cylinder is sufficient, but if necessary, the first horizontal arm 3 may be attached to the turning disc 2 during initial rough positioning and during assembly work. It is possible to carry out a wider range of movement in the Z-axis direction by incorporating a lifting device that moves up and down.
次に、本実施例の記憶・再生型組立用ロボツト
による組立作業について説明する。 Next, the assembly work performed by the memory/reproduction type assembly robot of this embodiment will be explained.
水平方向にのみ旋回する多関節作動アーム部6
は第1水平アーム3と第2水平アーム4と正面向
きアーム5とから構成される。この多関節アーム
部6の先端には把持具11を装着した昇降可能な
垂直シリンダ9が取付けられている。さらに、把
持具11を水平旋回させるための水平ターニング
モータ12が設けられている。 Multi-joint operating arm section 6 that rotates only in the horizontal direction
is composed of a first horizontal arm 3, a second horizontal arm 4, and a front-facing arm 5. A vertical cylinder 9 equipped with a gripper 11 and capable of moving up and down is attached to the tip of the multi-joint arm 6. Furthermore, a horizontal turning motor 12 for horizontally turning the gripping tool 11 is provided.
本実施例においては、第1水平アーム3及び第
2水平アーム4が旋回した場合でも、正面向きア
ーム5により把持具11により把持した部品の
(図示せず)姿勢を一定に保持し、その結果どの
ような位置に対しても部品に回転を与えることな
く平行移動させることができる。また把持具11
を水平ターニングモータ12で所定の角度だけ回
転させれば、把持具11をZ軸のまわりに任意の
角度回転させて部品の姿勢を制御することもでき
る。 In this embodiment, even when the first horizontal arm 3 and the second horizontal arm 4 turn, the front-facing arm 5 maintains a constant posture of the part (not shown) gripped by the gripper 11, and as a result, Parts can be moved in parallel to any position without being rotated. In addition, the gripping tool 11
By rotating the gripper 11 by a predetermined angle using the horizontal turning motor 12, the gripping tool 11 can be rotated by an arbitrary angle around the Z axis to control the posture of the component.
また、部品の姿勢を一定に保持する必要のない
穴への部品挿入、又はねじ締め等を行なう場合に
は、把持具11を装着した垂直シリンダ9を第2
水平アーム4の先端に取付けても良い。 In addition, when inserting a component into a hole where it is not necessary to maintain a constant posture of the component, or tightening a screw, the vertical cylinder 9 equipped with the gripper 11 is moved to the second position.
It may also be attached to the tip of the horizontal arm 4.
本実施例の組立ロボツトにおいては、Z軸方向
に力が加わつた場合には外力に対して強いので、
把持具11の先端にはほとんど変位しないのに対
して、X軸方向又はY軸方向に外力が加わると柔
らかく動くという選択的な柔らかさを持つている
ため、比較的小さな力でも横方向に変位する。し
たがつて、例えば穴に部品を挿入するとき物品の
位置が正確に穴に一致せず位置ずれを生じていて
も、部品が穴の面取部に当たることにより外力を
受けると、多関節作動アーム部6はその外力の水
平方向分力により水平方向にのみ変位して部品と
穴が一致して部品を穴の中へ正確かつ迅速に挿入
することができる。モーメントに対しても同様で
あり、その結果穴への部品挿入、圧入等に使用し
てもこじれの少ない作業となるので、部品あるい
は穴を傷付けることもなくなり、組立作業の能率
を非常に高めることができる。 The assembly robot of this embodiment is strong against external force when force is applied in the Z-axis direction, so
The tip of the gripper 11 has a selective softness that hardly causes any displacement, but it moves softly when an external force is applied in the X-axis direction or the Y-axis direction, so even a relatively small force can cause displacement in the lateral direction. do. Therefore, for example, when inserting a part into a hole, even if the position of the part does not match the hole accurately and misalignment occurs, if the part hits the chamfer of the hole and receives external force, the multi-joint actuating arm The part 6 is displaced only in the horizontal direction by the horizontal component of the external force, so that the part and the hole are aligned, so that the part can be inserted into the hole accurately and quickly. The same applies to moments, and as a result, the work is less complicated when inserting parts into holes, press-fitting, etc., so there is no damage to parts or holes, and the efficiency of assembly work is greatly improved. Can be done.
また、Z軸を重力の方向にとると、この方向は
外力に対して強いから取り扱う部品の重量による
多関節作動アーム部6の変形はほとんど問題とな
らない位小さい。この結果、多関節作動アーム部
6の変形を考慮した制御を行なう必要がなくな
り、組立用ロボツトの制御方法をさらに簡単にす
ることができる。 Furthermore, if the Z-axis is taken in the direction of gravity, this direction is strong against external force, so deformation of the multi-joint operating arm section 6 due to the weight of the handled parts is so small that it hardly poses a problem. As a result, there is no need to perform control that takes into account the deformation of the multi-joint operating arm section 6, and the method of controlling the assembly robot can be further simplified.
次に、本実施例の組立用ロボツトの数値制御に
よるテイーチングについて説明する。 Next, teaching by numerical control of the assembly robot of this embodiment will be explained.
第1水平アーム3の長さをR1、第2水平アー
ム4の長さをR2、正面向きアーム5の長さをR3、
把持具11の長さをR4とした場合におけるそれ
ぞれのアームおよび把持具のX軸方向の距離を
A1,A2,A4とし(正面向きアーム5はY軸と平
行であるのでX軸方向距離は0となる)、Y軸方
向の距離をB1,B2,B3,B4とすると、これら
X,Y軸方向距離のうちA4,B3,B4は把持具1
1の旋回角度γおよび正面向きアーム5に基くも
のであるから、変位するA1,A2,B1,B2のみを
計算すればよく、簡単な演算式でロボツトの基点
O1から把持具11の先端までX軸方向の距離x
およびY軸方向の距離yを下記の式にてそれぞれ
求めるこができる。 The length of the first horizontal arm 3 is R 1 , the length of the second horizontal arm 4 is R 2 , the length of the front-facing arm 5 is R 3 ,
When the length of the gripper 11 is R 4 , the distance of each arm and gripper in the X-axis direction is
Let A 1 , A 2 , A 4 be the distance in the Y-axis direction (since the front facing arm 5 is parallel to the Y-axis, the distance in the X-axis direction is 0), and let the distance in the Y-axis direction be B 1 , B 2 , B 3 , B 4 Then, A 4 , B 3 , B 4 out of these X and Y axis direction distances are
Since it is based on the rotation angle γ of 1 and the front-facing arm 5, it is only necessary to calculate the displacements A 1 , A 2 , B 1 , and B 2 , and the base point of the robot can be calculated using a simple calculation formula.
Distance x in the X-axis direction from O 1 to the tip of the gripper 11
and the distance y in the Y-axis direction can be calculated using the following equations.
即ちx=R1cosα−R2cosβ+X1 y=R1sinα+R2sinβ+Y1 但し、X1=A4,Y1=B3+B4である。 That is, x=R 1 cosα−R 2 cosβ+X 1 y=R 1 sinα+R 2 sinβ+Y 1 However, X 1 =A 4 , Y 1 =B 3 +B 4 .
上記のx,yに関する式より第1、第2水平ア
ーム3,4のなす旋回角度(α)、(β)は計算に
より求めることができる。 The turning angles (α) and (β) formed by the first and second horizontal arms 3 and 4 can be calculated from the above equations regarding x and y.
したがつて、X軸,Y軸方向の変位設定は、極
めて簡単な方程式によつて表現できるので、数値
制御も容易に行なえる。すなわち、テイーチング
に当つては演算によつてX,Y,Z軸方向の変位
設定を行なつたうえ、(x1,y1,z1)、(x2,y2,
z2),…(xo,yo,zo)の指令を順次記憶させる
ことにより行なわれる。熱歪、組立誤差に対して
は必要に応じてセンサの取付によつて(α)、
(β)角度および垂直シリンダ9の上下動を修正
することにより行なわれる。 Therefore, displacement settings in the X-axis and Y-axis directions can be expressed by extremely simple equations, and numerical control can be easily performed. That is, during teaching, displacement settings in the X, Y, and Z axis directions are performed by calculation, and then (x 1 , y 1 , z 1 ), (x 2 , y 2 ,
This is done by sequentially storing the commands z 2 ), ... (x o , yo , z o ). Thermal distortion and assembly errors can be reduced by installing sensors as necessary (α),
(β) This is done by correcting the angle and the vertical movement of the vertical cylinder 9.
勿論、手動による倣いテイーチングによる場合
は、テイーチングローラ式により所定の対象物の
軌跡を手動により回転移動することにより行なう
ことができる。 Of course, in the case of manual tracing teaching, it can be carried out by manually rotating the trajectory of a predetermined object using a teaching roller type.
また、倣いテイーチングの一形態であるマスタ
ースレイプ式テイーチングも可能であつて、把持
具の先端にセンサーを取付けると共に、マスター
とロボツト本体との間に遅れ装置を取付け、マス
ターの垂直シリンダを上げた状態で製図版などの
上面で所定の位置まで前記シリンダを下げてX,
Y軸の始点を定めて図面上をテイーチングするこ
とによつて行ない、一方、センサー信号をフイー
ドバツクしながら所定のおくれ速度で現物の倣い
動作をロボツト本体に行なわせる。 Master slap type teaching, which is a form of copy teaching, is also possible, in which a sensor is attached to the tip of the gripper, a delay device is attached between the master and the robot body, and the vertical cylinder of the master is raised. Lower the cylinder to a predetermined position on the top surface of the drawing board, etc.
This is done by determining the starting point of the Y-axis and teaching on the drawing, and on the other hand, making the robot body perform a copying operation of the actual object at a predetermined delay speed while feeding back sensor signals.
上述したように、本実施例の記憶・再生型組立
用ロボツトは、多関節作動アーム部による変位設
定は水平面であるX成分とY成分を用いて簡単な
計算式で表現できるので数値制御方式によるテイ
ーチングを可能とし、かつロボツトの制御並びに
それに伴なう構成が簡素化され、さらにその演算
速度も著しく向上するとともに記憶容量の低減に
役立つものである。 As mentioned above, in the memory/reproduction type assembly robot of this embodiment, the displacement setting by the multi-joint operating arm can be expressed by a simple calculation formula using the X and Y components, which are horizontal planes, so it is possible to use the numerical control method. This makes teaching possible, simplifies the control of the robot and its associated configuration, significantly improves the calculation speed, and helps reduce storage capacity.
以上説明したように、本発明の記憶・再生型組
立用ロボツトによると、把持装置の保持機構部
を、この該把持装置に加わる外力に対して柔らか
さに方向性のある多関節作動アーム部及び垂直軸
により構成したので、簡単な構成にしてこじれの
少ない組立作業を受動的かつ迅速に修正すること
ができる。また、水平方向に旋回可能であり、か
つ支持体に取付けられたアームより下方の位置に
その他のアームを配置した多関節作動アーム部を
有するので、従来の直交座標形のロボツトに比べ
て作業域を広くすることができる。さらに、ロボ
ツトの制御並びにそれに伴なう構成を簡素化し、
数値制御方式によるテイーチングを可能としかつ
演算速度を向上させるとともに記憶容量の低減に
役立つ等の優れた効果を奏する。
As explained above, according to the memory/reproduction type assembly robot of the present invention, the holding mechanism part of the gripping device is formed of a multi-joint actuating arm part that has directional softness against external forces applied to the gripping device, and Since it is configured with a vertical axis, it has a simple configuration, and assembly work can be passively and quickly corrected without any complications. In addition, it has a multi-joint operating arm that can rotate horizontally and has other arms located below the arm attached to the support, so it has a smaller work area compared to conventional orthogonal coordinate robots. can be made wider. Furthermore, the robot control and associated configuration are simplified,
It has excellent effects such as enabling teaching using a numerical control method, improving calculation speed, and helping to reduce storage capacity.
第1図は本発明の一実施例である組立用ロボツ
トの概略平面図、第2図は同側面図、第3図は従
来の組立用ロボツトの斜視図である。
2…ターニングデイスク、3…第1水平アー
ム、4…第2水平アーム、5…正面向きアーム、
6…多関節作動アーム、9…垂直シリンダ、11
…把持具、12…水平ターニングモータ、13…
捩り用ターニングモータ。
FIG. 1 is a schematic plan view of an assembly robot according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view of the same, and FIG. 3 is a perspective view of a conventional assembly robot. 2...Turning disk, 3...First horizontal arm, 4...Second horizontal arm, 5...Front-facing arm,
6...Multi-joint operating arm, 9...Vertical cylinder, 11
...Gripper, 12...Horizontal turning motor, 13...
Torsional turning motor.
Claims (1)
順次取り付けられた複数個のアームにより構成す
るとともに前記支持体に取り付けられたアームよ
り下方に位置するようにその他のアームを配置し
た多関節作動アーム部と、前記多関節作動アーム
部の先端部に取り付けられた垂直軸と、前記垂直
軸の下端部にこの垂直軸を介して昇降および回転
または水平旋回制御可能に取り付けられた把持装
置とを備え、前記把持装置に加わる外力に対して
前記多関節作動アーム部及び垂直軸の水平方向の
柔らかさが垂直方向の柔らかさより大きくなるよ
うに構成されたことを特徴とする記憶・再生型組
立用ロボツト。1 A multi-joint operation consisting of a support body and a plurality of arms sequentially attached to the support body so as to be able to rotate in the horizontal direction, and other arms arranged so as to be located below the arm attached to the support body. an arm section, a vertical shaft attached to the tip of the multi-joint operating arm section, and a gripping device attached to the lower end of the vertical shaft so as to be able to control elevation, rotation, or horizontal rotation via the vertical axis. and is configured such that the horizontal flexibility of the multi-joint actuating arm portion and the vertical axis is greater than the vertical flexibility with respect to an external force applied to the gripping device. Robot.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14021086A JPS61293785A (en) | 1986-06-18 | 1986-06-18 | Memory and regeneration type industrial robot |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14021086A JPS61293785A (en) | 1986-06-18 | 1986-06-18 | Memory and regeneration type industrial robot |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61293785A JPS61293785A (en) | 1986-12-24 |
JPH0314591B2 true JPH0314591B2 (en) | 1991-02-27 |
Family
ID=15263478
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14021086A Granted JPS61293785A (en) | 1986-06-18 | 1986-06-18 | Memory and regeneration type industrial robot |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61293785A (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5015821A (en) * | 1988-02-15 | 1991-05-14 | Amada Company, Limited | Computer controlled welding robot |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5032654A (en) * | 1973-07-31 | 1975-03-29 | ||
JPS5041258A (en) * | 1973-08-18 | 1975-04-15 |
-
1986
- 1986-06-18 JP JP14021086A patent/JPS61293785A/en active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5032654A (en) * | 1973-07-31 | 1975-03-29 | ||
JPS5041258A (en) * | 1973-08-18 | 1975-04-15 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS61293785A (en) | 1986-12-24 |
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