JPH05192827A - 自動作業機構の位置決め装置 - Google Patents
自動作業機構の位置決め装置Info
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Landscapes
- Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
る。 【構成】 マウス61を手動操作して、ワーク上の所望
の位置に、電動ドライバ9の先端部9bを合わせる。位
置が決定したらクリックスイッチ61c,61dを両方
ともクリックすることにより、その時の電動ドライバ9
とテーブル15の位置が制御部17内のRAMに記憶さ
れる。一つのワークに対して必要な螺入作業の数だけ上
述の処理を繰り返す。この記憶された螺入位置データ
は、制御部17に指示することにより自動的に再現さ
れ、各位置でねじ締め作業がなされる。このように操作
者の手の動きと自動作業機構の動きとの関係が、人間の
操作感覚に馴染むので、極めて操作性が良くなり、試行
錯誤も極めて少なく位置決めをすることが出来る。
Description
種作業点に対して、ねじ締め、塗料・接着剤塗布、ある
いは半田付け等を自動的に行う自動作業機構の位置決め
装置に関する。
その作業位置が教示されているワークの各作業点に、順
次、電動ドライバを移動させて、自動的にねじ締め作業
を実行している。
電動ドライバを移動させて、ワーク上の目標の位置まで
移動させ、位置が決定したら、所定のボタンを押すこと
により、記憶装置に位置データを記憶している。これを
必要な作業点の数だけ繰り返す。
記憶装置から順番に読み出して、電動ドライバを自動的
に各作業点に移動させ、それぞれねじ締め作業を行わせ
る。
において、電動ドライバを作業点に移動させる指示を出
すための操作には、ジョイスティックやキーボードの方
向キーが用いられていた。
向を示すのみであるので、作業者にとって実際の移動を
制御するのが困難で、特に所望の移動量がなかなか得ら
れず、位置決定までに試行錯誤による繰り返しが極めて
大きいものであった。また、方向キーを使用した場合に
は、例えば方向キーの中間に位置する方向を示す場合の
ように、一つのキーでは正確に方向指示ができない。そ
のため、何度もキーを操作することになり、ジョイステ
ィックの問題点に加えて、作業が煩雑になるという問題
も存在した。
を目的とするものである。
く、本発明は課題を解決するための手段として次の構成
を採用した。即ち、請求項1記載の自動作業機構の位置
決め装置は、図8に例示するごとく、操作者の手の移動
を検出する入力手段と、作業台上に配置されたワークの
少なくとも二次元上の任意の位置に移動し所定の自動作
業が可能な自動作業機構と、上記入力手段により検出さ
れた移動に応じて、自動作業機構を移動させる移動制御
手段と、を備えたことにより、上記自動作業機構の作業
位置が操作者の手の移動に対応して移動することを特徴
とする。
置は、図9に例示するごとく、上記請求項1記載の発明
に対し、更に、手動入力ボタンと、上記手動入力ボタン
による入力毎に、上記入力手段の移動データを順次記憶
する記憶手段と、指示入力があると、上記記憶手段によ
り記憶された移動データを順次読み出して、該移動デー
タに対応する位置へ、自動作業機構を移動させる自動移
動手段と、を備えることにより、入力手段と手動入力ボ
タンとにより教示した作業を自動実行可能としたことを
特徴とする。
は、操作者の手の移動を検出する入力手段を用いて、自
動作業機構の移動を指示することにより、自動作業機構
の位置を制御している。このため、操作者の手の動き
と、自動作業機構の移動との関係が、人間の操作感覚に
馴染むので、極めて操作性が良くなり、試行錯誤も極め
て少なく位置決めをすることが出来る。
置は、上述のごとく容易に位置決めが出来るので、移動
位置データの設定も正確で効率的となり、自動実行作業
全体も一層正確で効率的となる。
説明する。図1は本発明一実施例としての自動ねじ締め
機1の正面図を表し、図2はその平面図を表している。
基台3の側部には、2本の支柱5が設けられている。こ
の2つの支柱5の先端間に、ガイド7が掛け渡されてい
る。ガイド7にはねじ締め部が図1,2の左右方向に移
動可能に配置されている。ねじ締め部は、電動ドライバ
9およびエアシリンダ11を備えている。
設けられており、その回転力は図示しない伝達機構によ
り直線運動となりねじ締め部に伝達される。このことに
より、ねじ締め部は図1,2の左右方向(Y方向)の直
線上を移動可能となっている。
えられている。ねじがワークに螺入されて消費される毎
に、電動ドライバ9の先端部9bには、貯留槽9aから
自動的にねじが送られる。先端部9bでは、モータ9c
が先端部9b内のねじを把持する機構(図示しない)を
介してねじを回転させることができる。この電動ドライ
バ9の各機構については既に知られている種々の機構が
使用可能であるので特に詳述しない。エアシリンダ11
は、電動ドライバ9による螺入作業の際に、電動ドライ
バ9を下方に移動させて、先端部9bのねじをワークの
螺入位置に押し付けるものである。この電動ドライバ9
とエアシリンダ11との機構により、ねじがワーク内に
自動的に螺入可能となる。
ガイド7とは直角方向(X方向)に配置されている。こ
のガイドレール13上には、ワーク載置用のテーブル1
5が滑動可能に載置されている。基台3はパルスモータ
16を内蔵し、このパルスモータ16の回転力は図示し
ない伝達機構により直線運動となりテーブル15に伝達
される。従って、テーブル15はパルスモータ16の回
転によりガイドレール13に沿って移動可能とされてい
る。
沿って移動可能であり、テーブル15はガイドレール1
3に沿って移動可能であることにより、電動ドライバ9
の先端部9bは、テーブル15に対して相対的にXY平
面上を移動可能となり、テーブル15上の任意の位置に
移動させることができる。更に、エアシリンダ11によ
り先端部9bは下方に移動可能であることからテーブル
15上の任意の位置に接触させることが可能となる。こ
のことにより、先端部9bはテーブル15上のワークに
対して、上方から観察できる任意の位置に到達すること
が可能である。
置されている。この制御部17のコントロールパネル1
9には、図3に示すようにキー21〜45、シーソー型
の電源スイッチ47、ボタン49、回転スイッチ51お
よび表示部53,55,21a〜41a等が配置されて
いる。尚、入力装置としてマウス61が信号コード61
aにより接続されている。また、図1に示すようにフロ
ッピディスクドライブあるいはICカードリードライタ
等の外部記憶装置17aが設けられている。
り、ケースである把持体61b、その外面上に設けられ
たクリックスイッチ61c,61d、および内部の球体
61eを備えている。操作者が、把持体61bを把持し
て、平面上でマウス61を移動させると、球体61eの
一部が下面に露出し平面と接触しているので、球体61
eが移動に応じて回転し、その回転をマウス61内に備
えられたX方向およびY方向のエンコーダーにて捉える
ことにより、マウス61の移動量がX成分とY成分との
2種類のパルス信号として制御部17側へ出力できる。
即ち操作者の手の移動方向・移動量・移動スピードに応
じたパルス信号が出力される。またクリックスイッチ6
1c,61dのクリックのパターンにより、各種の指示
信号も制御部17側へ出力できる。
御部17は、CPU(セントラルプロセシングユニッ
ト)71,ROM(リードオンリメモリ)73,RAM
(ランダムアクセスメモリ)75,パルス・クリック検
出部77,表示部回路79,入出力回路81,パルス発
生回路83,ねじ締めコントロール部85および外部記
憶装置17aを備えている。
1のパルス信号をカウントし、クリック信号の有無を検
出する。表示部回路79は、表示部53,55,21a
〜41aの表示や点灯状態を制御する。入出力回路81
は、キースイッチ類21〜45,49,51の状態を入
力しその状態を表示部回路79にも出力している。勿
論、入出力回路81はCPU71からの制御信号によっ
ても、表示部53,55,21a〜41aの表示や点灯
状態を制御している。
パルスモータ12およびテーブル移動用パルスモータ1
6の各ドライバ回路にパルス信号を送信することによ
り、各パルスモータ12,16の回転量および速度を制
御している。ねじ締めコントロール部85は、ねじ締め
部のモータ9cやエアシリンダ11の図示しない空気制
御弁を制御している。このことによりねじ締めコントロ
ール部85は電動ドライバ9の上下動とねじ締め作業と
を制御している。
記各部にデータ信号や制御信号の入出力を実行してい
る。このことによりCPU71はマウス61から入力さ
れるパルス信号やクリック信号に基づいて電動ドライバ
9,エアシリンダ11,パルスモータ12,パルスモー
タ16等を駆動し、その位置データや作業データを記憶
すると共にその記憶データに基づいて同一の動作を繰り
返し実行できる。
て、制御部17が実施する処理について説明する。まず
概要を説明する。図5は、操作者によるティーチング
(教示)作業の流れを簡略化して示すフローチャートで
ある。まず、操作者はワークの現物を見ながら、マウス
61を手動操作して、ワーク上の所望の位置(ここでは
ねじの螺入位置)に、電動ドライバ9の先端部9bを合
わせる(ステップ101)。位置が決定したらクリック
スイッチ61c,61dを両方ともクリックすることに
より、その時の電動ドライバ9とテーブル15の位置が
RAM75に記憶される(ステップ103)。一つのワ
ークに対して必要な螺入作業の数だけ、ステップ10
1,103の処理を繰り返し、その後、処理が完了した
と制御部17に指示すれば、プログラミング終了と判断
されて(ステップ105)ティーチング処理は終了す
る。
して実行し、ワークの種類毎に螺入位置データを記憶す
ることが可能である。この記憶された螺入位置データ
は、制御部17に指示することにより自動的に再現さ
れ、各位置でねじ締め作業がなされる。従って、その再
現を繰り返せば、自動的に多数の同一ワークのねじ締め
作業がなされる。また、ワークの種類毎に記憶されてい
れば、該当する種類の螺入位置データを読みだして来る
ことにより、複数種類のワークにも対応できる。
に説明する。この処理はCPU71にて実施される。
尚、図6,7の処理は、ROM73にプログラムとして
記憶されている。まず電源スイッチ47がオンされる
と、図6に示すメインルーチンがスタートし、最初にイ
ニシャルセットアップにより各種装置が初期位置に移動
され、RAM75等の記憶内容が初期値にセットされる
(ステップ201)。このイニシャルセットアップによ
り、電動ドライバ9は最も左の位置に移動することによ
りY方向の原点に位置され、テーブル15は最も制御部
17に近い位置に移動することによりX方向の原点に位
置される。以後、ステップ203〜400のループ処理
がなされる。
キー27を操作することにより製品番号を選択する。製
品番号は液晶表示部55に表示される。操作者が、キー
25,27を操作している間は、未だマウス61が操作
されていないので、ステップ203にては否定判定さ
れ、ステップ205にては肯定判定されて、ステップ4
00にてキー操作のチェックが実行される。
動」とは、フローチャートには図示していないが、マウ
ス61の移動が電動ドライバ9とテーブル15との相対
位置に反映されるように、パルスモータ12およびパル
スモータ16を駆動するものである。この場合は、螺入
位置データを求めることはないし記憶もしない。
処理は各キーをスキャンしてオンならば、各キーに対応
する処理を実行する。この時、操作者はキー25,27
を操作しているので、ステップ410,420,43
0,440,450,460,470で否定判定され、
ステップ480で肯定判定されて、製品番号切替処理
(ステップ481)が実行され、キー入力に応じて番号
表示が1〜99の間で切り替えられる。
ウス61を机上で移動させると、マウス61の2つのエ
ンコーダから移動に応じたパルス出力がなされ、そのパ
ルス数がパルス・クリック検出部77によってXY方向
それぞれカウントされる。この時、ステップ205では
このカウント値が共に零でないので否定判定されて、そ
のパルス計数値を用いてXY各々の移動量を所定のメモ
リにセットする(ステップ207)。
ント値をクリアして(ステップ209)、更に既に回転
位置が所望の位置にセットされている回転スイッチ51
のセット状態に基づいてスピードを求めてセットする
(ステップ301)。勿論、移動スピードは、回転スイ
ッチ51でセットする以外に、マウス61から出力され
るパルス信号のパルス間隔に応じて操作者の手の移動ス
ピードを算出してセットしてもよい。
め部移動用パルスモータ12とテーブル移動用パルスモ
ータ16とを回転させることにより、テーブル15とね
じ締め部とを、セットされたXY移動量分、セットスピ
ードで移動させる(ステップ303)。
と、各移動用パルスモータ12,16が脱調してしまう
ので、ねじ締め部とテーブル15の移動速度には上限が
設定してある。以後、マウス61の移動が行われている
間は、メインルーチンのループ周期毎に、上述の処理が
繰り返され、マウス61の移動に対応して、テーブル1
5に載置されたワークに対して電動ドライバ9が相対的
に移動することになる。尚、このマウス61の移動の
間、RAM75中には、ループ処理毎のXY移動量が累
積されている。この累積値は、電動ドライバ9とテーブ
ル15との現在位置を示す値である。
をXY平面上で移動させると、テーブル15に対する電
動ドライバ9の位置がマウス61の移動に対応すること
になる。従って、操作者の感覚にも適合した電動ドライ
バ9の移動操作が可能となる。
により、電動ドライバ9がワークの所望の螺入位置に到
達すると、その位置を記憶させるために、操作者はマウ
ス61の左右のクリックスイッチ61c,61dを同時
にクリックする。このことにより、メインルーチンのス
テップ440にてオンと判定され、現在の位置をRAM
75へ記憶する(ステップ441)。以後、マウス61
の移動後に、両クリックスイッチ61c,61dが同時
にクリックされる毎に、順次、現在の位置をRAM75
へ記憶する(ステップ441)。尚、この様に記憶され
た位置データは、既に選択された製品番号に対応するプ
ログラムとして記憶される。
ー33を押す。するとステップ460でオンと判定され
て、LED33aを点灯し終了したことを示す(ステッ
プ461)。プログラミング作業が終了していれば、両
クリックスイッチ61c,61dを同時にクリックして
も、位置の記憶はなされずプログラムは保護される。
ップ430)によりLED35aを点灯させ(ステップ
431)、次にスタートキー39をオンすれば(ステッ
プ410)、現在、製品番号として液晶表示部55に表
示されている番号のプログラムに沿って、各記憶位置へ
の移動動作がなされ(ステップ411)、同時に各位置
でのねじ締めがなされる(ステップ413)。この各螺
入位置でのねじ締めがすべて終了するまで、ステップ4
11,413の処理が繰り返され、終了すればステップ
415にて全部完了と判定されて、ねじ締めを完了す
る。次に種類が異なるワーク(製品)がテーブル15上
に載置されたときには、キー25,27の操作により該
当製品番号を選択し、再度スタートキー39をオンすれ
ば、そのワークの種類に該当するプログラムに従ってね
じ締め作業が適切に自動的に行われる。
クに対する電動ドライバ9の位置決めが容易となるとと
もに、所望のねじ締め位置でクリックするだけで、容易
にプログラミング作業が実施できる。尚、手動ショット
キー37を押せば(ステップ420)、自動ねじ締め作
業を実行しているとき以外は、その位置で電動ドライバ
9をワークまで下降させて、確認のために、実際にねじ
締め作業をさせることが出来る(ステップ421)。
ットキー35をオンする(ステップ430)とランプ3
5aは消灯してテスト状態となる(ステップ431)。
この状態でスタートキー39を押せば、ネジ締め作業を
伴わない電動ドライバ9とテーブル15との移動が可能
となり、プログラムされた内容で移動テストを行うこと
が出来る(ステップ431)。
ークのテーブル15上での配置がずれたりした場合に
は、各螺入位置も記憶されている螺入位置データとの間
で同一のずれを生ずることになる。このため、電動ドラ
イバ9をワークの一つの基準螺入位置まで移動させた
後、全修正キー29をオンする(ステップ450)と、
その基準螺入位置の記憶された螺入位置データと実際の
螺入位置との差が求められ、他の螺入位置についてはそ
の差に基づいて自動的に補正される。このことにより、
全体のプログラムのずれは一度に修正される(ステップ
451)。
ドライバ9とテーブル15とを原点に復帰させる指示を
与えるキーであり、オンすることにより(ステップ47
0)、電動ドライバ9とテーブル15とを共に原点に復
帰させる(ステップ471)。
動作業している際に一時停止させるためであり、図示し
ない割込処理等によりパルスモータ12,パルスモータ
16等の駆動機構を一時的に停止させる。その一時停止
状態はキー41の再押圧あるいはキー39の押圧により
解除される。
に原点からの距離(現在位置)を表示させるためであ
り、キー23は自動作業中の螺入位置の処理個数を液晶
表示部53に表示させるためであり、キー43,45は
それぞれキー39,41と同じ働きをする。
り、いかなる作業状態でも、このボタン49を押すこと
により、電動ドライバ9の回転および電動ドライバ9と
テーブル15の移動が停止する。例えば、パルスモータ
12やパルスモータ16等の駆動機構の電源をオフする
ことによりなされる。
75中に記憶されるが、このプログラムの長期保存は外
部記憶装置17aによりフロッピやICカード等に記憶
して保存することによりなされる。フロッピやICカー
ド等への記憶は、図示しないキーの押圧によりCPU7
1に指示され、CPU71により外部記憶装置17aが
駆動されることによりなされる。
段およびマウス型入力手段に該当し、電動ドライバ9,
エアシリンダ11,パルスモータ12,16およびこれ
により電動ドライバ9をXY方向に駆動する機構が自動
作業機構に該当し、制御部17が移動制御手段および自
動移動手段に該当し、クリックスイッチ61c,61d
が手動入力ボタンに該当し、RAM75あるいは外部記
憶装置17aとフロッピやICカードとの組合せが記憶
手段に該当する。
出する入力手段として、マウス61を用いたが、この他
にトラックボール等のマウスに準ずる入力手段も含まれ
る。トラックボールは、良く知られた入力装置であり、
本体自体は移動しないが、備えられている球体を操作者
が掌で直接回転させることにより、操作者の手の移動が
検出される。
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々なる態様で実施し得る。例えば、接着剤・塗料
等のワークへの自動塗布機、あるいは自動半田付け機等
に適用できるものである。
作業機構の位置決め装置は、操作者の手の移動量を検出
する入力手段を用いて自動作業機構の位置を制御してい
る。このため、操作者の手の動きと、自動作業機構の動
きとの関係が、人間の操作感覚に馴染むので、極めて操
作性が良くなり、試行錯誤も極めて少なく位置決めをす
ることが出来る。
置は、上述のごとく容易に位置決めが出来るので、移動
データの設定も正確で効率的となり、自動実行作業全体
も一層正確で効率的となる。
る。
ーチャートである。
ーチャートである。
・エアシリンダ、12・・・ねじ締め部移動用パルスモ
ータ、15・・・テーブル、16・・・テーブル移動用
パルスモータ、17・・・制御部、17a・・・外部記
憶装置、19・・・コントロールパネル、21〜45,
49,51・・・キースイッチ類、53,55,21a
〜41a・・・表示部、61・・・マウス、61a・・
・信号コード、61b・・・把持体、61c,61d・
・・クリックスイッチ、61e・・・球体、75・・・
RAM、77・・・パルス・クリック検出部、79・・
・表示部回路、81・・・入出力回路、83・・・パル
ス発生回路、85・・・ねじ締めコントロール部
Claims (3)
- 【請求項1】 操作者の手の移動を検出する入力手段
と、 作業台上に配置されたワークの少なくとも二次元上の任
意の位置に移動し所定の自動作業が可能な自動作業機構
と、 上記入力手段により検出された移動に応じて、自動作業
機構を移動させる移動制御手段と、を備えたことによ
り、上記自動作業機構の作業位置が操作者の手の移動に
対応して移動することを特徴とする自動作業機構の位置
決め装置。 - 【請求項2】 上記入力手段が、操作者が把持可能な把
持体と、該把持体の移動に応じて載置面上で転動するこ
とにより該載置面上での上記把持体の移動が検出可能な
球体とを備えたマウス型入力手段であることにより、上
記自動作業機構の作業位置が上記把持体を操作する操作
者の手の移動に対応して移動することを特徴とする請求
項1記載の自動作業機構の位置決め装置。 - 【請求項3】 更に、手動入力ボタンと、 上記手動入力ボタンによる入力毎に、上記入力手段の移
動データを順次記憶する記憶手段と、 指示入力があると、上記記憶手段により記憶された移動
データを順次読み出して、該移動データに対応する位置
へ、自動作業機構を移動させる自動移動手段と、を備え
ることにより、入力手段と手動入力ボタンとにより教示
した作業を自動実行可能としたことを特徴とする請求項
1または2記載の自動作業機構の位置決め装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4250098A JPH05192827A (ja) | 1991-09-30 | 1992-09-18 | 自動作業機構の位置決め装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-251849 | 1991-09-30 | ||
| JP25184991 | 1991-09-30 | ||
| JP4250098A JPH05192827A (ja) | 1991-09-30 | 1992-09-18 | 自動作業機構の位置決め装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05192827A true JPH05192827A (ja) | 1993-08-03 |
Family
ID=26539638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4250098A Pending JPH05192827A (ja) | 1991-09-30 | 1992-09-18 | 自動作業機構の位置決め装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05192827A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104827289A (zh) * | 2015-05-20 | 2015-08-12 | 蒋桂云 | 一种工业机器人自动鼠标装配机 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01204109A (ja) * | 1988-02-09 | 1989-08-16 | Shinko Electric Co Ltd | 産業用ロボットの教示法 |
-
1992
- 1992-09-18 JP JP4250098A patent/JPH05192827A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01204109A (ja) * | 1988-02-09 | 1989-08-16 | Shinko Electric Co Ltd | 産業用ロボットの教示法 |
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| CN104827289A (zh) * | 2015-05-20 | 2015-08-12 | 蒋桂云 | 一种工业机器人自动鼠标装配机 |
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