JPS605433B2 - 工業用ロボットに於けるワ−クエラ補正方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は工業用ロボットが作業をする際にその対称ワー
クの位置決めの誤差を補正する工業用ロボットに於ける
ワークェラ補正方法に関する。

一般に工業用ロボットが作業する場合、対称ワークは位
置決め装置によりあらかじめ位置決めをされるが、その
時位置決め装置自体の位置決め誤差又はワーク誤差が生
じ、これらは工業用ロボットの正常な作業の障害となる
。特にアーク溶接作業、ろう付作業等においてワーク、
ロボット間の位置決め再現場精度は±０・５肋程度内に
入る必要がある。又、従来アーク溶接、ろう付作業にお
いては、ワークエラーの影響を少なくするためにトーチ
をウイービングさせていた。

しかしこの方法は溶接力所の美観の点で問題があり、又
溶蟻ワイヤ一の消費量が大となり、特に銀ろう付作業の
様に銀ろうのコストが高価な場合、ワイヤ一の消費量の
大小は大きな問題である。本発明ではワークの位置決め
エラーを簡単な機構で有効に補正する工業用ロボットに
於けるワ−クヱラ補正方法を提供することを目的とする
。

以下本発明の一実施例について説明する。第１図は、工
業用ロボットのワークエラー補正機構（以下単に補正機
構）の上面図、第２図は側断面図、第３図は正面図であ
る。

第２図において、ベース６は工業用ロボットの手首部に
取付可能になっている。

軸受台９はべ−ス６に取りつけられている。軸受台９に
は２ケのベアリング３ａ，３ｂがとりつけられ、又電磁
ブレーキ１のステーター側が取りつけられている。ベア
リング３ａ，３ｂには取付台１０がとりつけられ、１０
が回転自在になっている。又、トメワ５ａ，５ｂは取付
台の軸方向の動きを封ずる為のものである。取付台１川
ま、電磁ブレーキ１のローター側ハブと固着されている
。さらに取付台１川こはピン４が固着されている。ピン
４は軸受台９の長円Ｌの穴より突き出している。次に第
１図の補正装置の上面図において、軸受台Ｌの長円Ｌよ
り突き出たピン４はベース６にとりつけたピン８との間
をスプリング７で連結され、ピン４は長円Ｌの一端に引
きつけられている。取付台１０のＰ面はトーチをとりつ
ける為のものである。トーチの取り付け方は特別な技術
もない簡単なものであるから省略する。次に補正機構の
作用について説明する。

第１図において、通常電磁ブレーキ１が作動していない
時には、スプリング７により取付台１０は片寄せされて
いるが、取付台１０｝こスプリング７を引きのばすに十
分なトルクが作動した時「ピソ４が長円Ｌの他端に行く
まで回動可能である。

もし取付台１０をこの回動範囲内の任意の点で停止させ
る時には、電磁ブレーキ１を作動させることにより、電
磁ブレーキ１のロータ側に固着した取付台１０は回動が
停止し、ベース６と一体のものとなる。もちろんこの時
電磁プレーキーはスプリング７のバネ力より大きな制動
トルクが必要であり、トーチ等からくる外力にもある程
度耐えうる制動トルクが必要である。次に第１図乃至第
３図に示したような補正装置を実際の溶接作業等におい
て適用方法の一例を述べる。

第４図は溶接対称ワークの形状を示す。板１５，１６を
重ね合せ、突き合わせ、又はすみ等の熔接において日は
熔接の為の寸法の基準の為となる穴を示す。又Ｗは溶接
する為の溶接線を示す。

第４図乃至第６図のＸ，Ｙ，Ｚ，８，少は工業用ロボッ
トの移動方向を示す座標系で、Ｙ軸が溶接線と平行であ
る必要はない。次にこの工業用ロボットの教示方法を示
す。

第５図ａは溶接作業中の工業用ロボットの正面図、第５
図ｂは補正作業中の工業用ロボットの正面図、第６図は
溶接作業中の工業用ロボットの側面図である。第５図ｂ
において、まず工業用ロボットの動き方を説明すると、
×，Ｙ，Ｚ，３自由度をもったアーム１４にアームの鞄
心まわり‘こ回動（８軸）可能な手首台１３をもうけ、
手首台１３に回動可能な手首部２をもうけ手首部２の先
端に補正機構Ａを取りつけてある。さらに補正機構−Ａ
にはトーチ１１が第１図で示したＰ面にとりつけられて
いる。

第１図のスプリング７は、第５図ａ，ｂにおいてのトー
チ１１の先端が図面上左側にくるようにスプリングはと
りつけられていて、右回りに回動可能である。

次に教示手順を述べる。

（ィ｝ 補正機構Ａのブレーキ解除の状態で、第４図に
示した穴日の中にトーチ先端が入り第５図ｂの１１ａの
状態となるように工業用ロボットのアーム１４を動かす
。

‘ｏ｝ 第５図ｂにおいて「穴日の端部より△×（ワー
ク位置決め誤差より大きい量）オーバーランするように
教示する。

（仮想的にトーチ先端が１ １ｃにくるように教示する
）し一 このとき、トーチは穴日の端部に当り、１１ｂ
の状態となる。

（補正機構Ａの取付台１川ま△×に対応した量だけ第５
図ｂの図で左側に回転してこの△×のオーバーランを補
正する）（第５図ａ，ｂにみられる溶接端と穴日との距
離Ｎの精度が、溶接に必要とされるワークとトーチ間の
精度より十分に高い精度をもっているとする）８ 日の
後補正機構の電磁ブレーキは制動の状態にする。

これにより、第５図ｂのトーチｌｉｂと第５図ａのトー
チ１１ａ（溶接に理想的なトーチ位置）の距離Ｎは再現
性を考えると非常に精度の高いものとなる。的 工業用
ロボットは穴を退避し、第４図にみられる溶接線に沿っ
て溶接作業を行なうことが出来る。

これまで一般的表現で述べて釆たが具体的には例えば、
第７図にみられる様に乗用者の後部を表わしているが、
乗用車は一般にプレス加工部品が多く、部品精度が良い
。しかし、乗用車の組立ラインでは各ステーションでの
位置決め精度が土２柳程度の狂いがある。

そこで今回説明したと同様に第７図のろう付録１７に対
し基準となる穴１８を利用することで今回の補正装置を
利用することでステーションでの位置決めの狂いを補正
出来る。以上述べたように本実施例によれば基準部所と
溶接線との相対間の精度が良い場合には、この基準部所
を使って精度の良い溶接作業を行うことが出来る。

この基準部所は何も穴でなくても、板のへりとか何か出
つばり等のものでもよく、又本発明ではトーチ先端部で
穴印こ突き当てたが、この場合もトーチでなく板又は棒
状のもの等で穴日のへりに突き当てることが出来る。

この補正機構は１自由度であるが、この補正機構を継ぎ
合わせ多自由度の補正機構を作ることが出来る。本発明
は単に溶接、ロウ付作業ばかりでなく各種作業するもの
に、この補正方法を採用する事が可能である。

本発明はその−実施例を述べたが、基準となる部所を利
用して溶接作業を行なう事は本発明の１っのポイントで
あり、又本補正方法から容易に類推できるものは本発明
の請求範囲のものである。

なお、補正機構において、適用上の理由等により、スプ
リング７を第１図の長円Ｌの反対側に片寄せするように
取付けることもあり、又トーチ取付台の形状も変更する
こともあり、又ブレーキの防じんの為カバーをすること
もあるが、技術的困難さは特にないもので省略した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるワークエラー補正装置
の上面図、第２図は第１図の側断面図、第３図は第１図
の正面図、第４図は溶接作業中の工業用ロボットの正面
図、第５図ａ，ｂはワークエラー補正作業中の工業用ロ
ボットの正面図、第６図は溶接作業中の工業用ロボット
の側面図、第７図案用車の後部を示す図である。 １・・・電磁ブレーキ、２・・・（工業用ロボットの）
手首部、３ａ・・・ベアリング、３ｂ・・・ベアリング
、４…ピン、５ａ…トメワ、５ｂ…トメワ、６…ベース
、７・・・スプリング、８・・・ピン、９・・・軸受台
、１０…取付台、１１ａ…トーチ、１１ｃ…トーチ、１
１ｄ・・・トーチ、１３・・・手首台、１４・・・アー
ム、１５・・・板、１６・・・板、１７・・・ろう付線
、１８…基準穴。 第２図 第３図 第１図 第５図 第６図 第４図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 対象とするワークに設けた基準となる部所との相対
   的位置関係により、前記基準となる部所にワークエラの
   補正機構に取付けられているトーチがオーバランするよ
   うに教示し、その時前記トーチをとりつけている前記補
   正機構のスプリングアクシヨンで前記オーバラン量を吸
   収した後、前記ワークに一連の教示を行うことによりワ
   ークの位置決めエラーを補正する工業用ロボツトに於け
   るワークエラー補正方法。