JPS61293785A - 記憶・再生型工業用ロボツト - Google Patents
記憶・再生型工業用ロボツトInfo
- Publication number
- JPS61293785A JPS61293785A JP14021086A JP14021086A JPS61293785A JP S61293785 A JPS61293785 A JP S61293785A JP 14021086 A JP14021086 A JP 14021086A JP 14021086 A JP14021086 A JP 14021086A JP S61293785 A JPS61293785 A JP S61293785A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は工業用ロボットに係り、特に実効に先立ち作動
手順を記憶させるためのティーチングを容易にしかつよ
り高度な分野に使用しうるようにした記憶・再生型工業
用ロボットに関する。
手順を記憶させるためのティーチングを容易にしかつよ
り高度な分野に使用しうるようにした記憶・再生型工業
用ロボットに関する。
（従来の技術）
一般に、記憶・再生型工業用ロボットのティーチング方
式には、大別して、ロボットの作動アームを手動で現物
の軌跡に沿って動かすかまたはマスタースレイプ式によ
り動かし、記憶装置でその動作手順を記憶させる倣い方
式と、ロボットの作動アームの動きを演算したうえ、そ
の動作手順を記憶させる数値制御方式がある。
式には、大別して、ロボットの作動アームを手動で現物
の軌跡に沿って動かすかまたはマスタースレイプ式によ
り動かし、記憶装置でその動作手順を記憶させる倣い方
式と、ロボットの作動アームの動きを演算したうえ、そ
の動作手順を記憶させる数値制御方式がある。
しかし、いずれのティーチング方式であっても、ロボッ
トは３次元方向の動作を行なわなければならず、そのた
めに各々の軸方向の変位量を正確に記憶・再生するよう
なティーチングでなければならない。
トは３次元方向の動作を行なわなければならず、そのた
めに各々の軸方向の変位量を正確に記憶・再生するよう
なティーチングでなければならない。
しかるに、従来、工業用ロボットとして広く採用されて
いる関節型の多くは、ロボット本体部分の多関節アーム
でＸ、Ｙ、Ｚ軸の３軸方向の３自由度を備え、ロボット
本体の先端部に装着された溶接トーチ等の治工具装置か
らなる手首部分で、ざらにＸ、Ｙ、Ｚ軸の３軸方向の３
自由度を備えており、合せて６自由度からなっているた
め、倣い方式のティーチングは可能であるが、数値制御
方式によるティーチングは６元６次方程式という複雑な
演算式になって数値制御によるティーチングは不可能で
あった。
いる関節型の多くは、ロボット本体部分の多関節アーム
でＸ、Ｙ、Ｚ軸の３軸方向の３自由度を備え、ロボット
本体の先端部に装着された溶接トーチ等の治工具装置か
らなる手首部分で、ざらにＸ、Ｙ、Ｚ軸の３軸方向の３
自由度を備えており、合せて６自由度からなっているた
め、倣い方式のティーチングは可能であるが、数値制御
方式によるティーチングは６元６次方程式という複雑な
演算式になって数値制御によるティーチングは不可能で
あった。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は上記の事情に鑑みなされたものであって、その
目的とするところは、小型、安価で動作範囲が比較的広
くとれ、かつ倣いティーチング方式も可能な関節型ロボ
ットに着目したうえ、演算式が簡単で数値制御方式によ
るティーチングが容易にでき、しかも精度の高い作業が
行なえるような多関節作動アームから成る記憶・再生型
工業用ロボットを提供することにある。
目的とするところは、小型、安価で動作範囲が比較的広
くとれ、かつ倣いティーチング方式も可能な関節型ロボ
ットに着目したうえ、演算式が簡単で数値制御方式によ
るティーチングが容易にでき、しかも精度の高い作業が
行なえるような多関節作動アームから成る記憶・再生型
工業用ロボットを提供することにある。
［発明の構成］
（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、本発明の記憶・再生型工業
用ロボットは、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
とともに上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、上記支持体に設けられた上記多関節作動アー
ム部の昇降装置とを備えている。
用ロボットは、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
とともに上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、上記支持体に設けられた上記多関節作動アー
ム部の昇降装置とを備えている。
（作 用）
本発明の記憶・再生型工業用ロボットによると、ロボッ
トの自由度を少なくして溶接トーチなどの治具を予め所
定の水平旋回および捩れの各角度にセットしたうえ、Ｘ
、Ｙ軸方向の変位設定は水平旋回のみを可能にした多関
節作動アームの（α）、（β）角度のみを演算すること
で数値制御ティーチングが容易になり、またＺ軸方向に
対しては下端に溶接トーチ装置を吊持した垂直シリンダ
を設けたので上下方向の変位のみを演算することにより
数値制御ティーチングが容易となる。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
ーム部を有する関節型ロボットであるから、Ｘ、Ｙ軸方
向の動作が広い範囲となる。
トの自由度を少なくして溶接トーチなどの治具を予め所
定の水平旋回および捩れの各角度にセットしたうえ、Ｘ
、Ｙ軸方向の変位設定は水平旋回のみを可能にした多関
節作動アームの（α）、（β）角度のみを演算すること
で数値制御ティーチングが容易になり、またＺ軸方向に
対しては下端に溶接トーチ装置を吊持した垂直シリンダ
を設けたので上下方向の変位のみを演算することにより
数値制御ティーチングが容易となる。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
ーム部を有する関節型ロボットであるから、Ｘ、Ｙ軸方
向の動作が広い範囲となる。
（実施例）
以下、本発明の工業用ロボットを一実施例である添付図
面にしたがって説明する。
面にしたがって説明する。
ロボットは支持体である架台１のターニングディスク２
にアクチュエータ（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樹着されており、この第１水
平アーム３の先端部には同じくアクチュエータ（図示せ
ず）によって水平旋回自在になった第２水平アーム４が
枢着されている。これによって第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になる。ざら
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ット正面方向、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が取付けである。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。
にアクチュエータ（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樹着されており、この第１水
平アーム３の先端部には同じくアクチュエータ（図示せ
ず）によって水平旋回自在になった第２水平アーム４が
枢着されている。これによって第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になる。ざら
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ット正面方向、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が取付けである。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。
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の連結によっ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。
向きアーム５の連結によっ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。
多関節作動アーム部６の先端には溶接トーチ装置１１が
垂直シリンダ９に吊持されている。溶接トーチ装置１１
は溶接トーチ１２、このトーチ１２を水平旋回させるた
めの水平ターニングモータ１３および溶接トーチ１２先
端の向きを変える捩り用ターニングモータ１４から成っ
ており、この溶接トーチ装置１１を吊持する垂直シリン
ダ９は伸縮作動によってトーチ１２を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。
垂直シリンダ９に吊持されている。溶接トーチ装置１１
は溶接トーチ１２、このトーチ１２を水平旋回させるた
めの水平ターニングモータ１３および溶接トーチ１２先
端の向きを変える捩り用ターニングモータ１４から成っ
ており、この溶接トーチ装置１１を吊持する垂直シリン
ダ９は伸縮作動によってトーチ１２を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。
ロボットのｘ、ｙ、ｚ軸の３軸方自動作としてＸ軸（横
方向）およびＹ軸（前後方向）に当っては、第１、第２
水平アーム３．４のそれぞれの基点０１，０２を支点と
した水平旋回動作および溶接トーチ１２の基点０４を支
点とした水平旋回動作によって行なわれ、ｚ軸（上下方
向）については溶接トーチ１２を吊持した垂直シリンダ
９の昇降動作によって行なわれる。このＺ軸方向の変位
は溶接作業においては３００〜５００ｍｍの範囲である
から、このストローク範囲なら極く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にはタ
ーニングディスク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。
方向）およびＹ軸（前後方向）に当っては、第１、第２
水平アーム３．４のそれぞれの基点０１，０２を支点と
した水平旋回動作および溶接トーチ１２の基点０４を支
点とした水平旋回動作によって行なわれ、ｚ軸（上下方
向）については溶接トーチ１２を吊持した垂直シリンダ
９の昇降動作によって行なわれる。このＺ軸方向の変位
は溶接作業においては３００〜５００ｍｍの範囲である
から、このストローク範囲なら極く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にはタ
ーニングディスク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。
またこの昇降装置により溶接作業時にＺ軸方向の動作を
させることも可能であり、この場合前記垂直シリンダ９
は省略することができる。
させることも可能であり、この場合前記垂直シリンダ９
は省略することができる。
次に、このように構成したロボットの数値制御によるテ
ィーチングについて説明すると、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の長ざをＲ３、溶接トーチ１２の長さをＲ４とし
た場合におけるＸ軸方向の距離をＡ１．Ａ２ 、Ａ４と
し、Ｙ軸方向の距離を８１．Ｂ２ 、Ｂ３ 、Ｂ４ と
すると、コｔＬ ラＸ 。
ィーチングについて説明すると、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の長ざをＲ３、溶接トーチ１２の長さをＲ４とし
た場合におけるＸ軸方向の距離をＡ１．Ａ２ 、Ａ４と
し、Ｙ軸方向の距離を８１．Ｂ２ 、Ｂ３ 、Ｂ４ と
すると、コｔＬ ラＸ 。
Ｙ軸方向距離のうちＡ４．８３ 、Ｂ４は溶接トーチ１
２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 、 Ｓｌ。
２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 、 Ｓｌ。
Ｂ２のみを計算すれば、簡単な演算式でロボットの基点
０１から溶接トーチ１２の先端までＸ軸方向の距離（Ｘ
）およびＹ軸方向の距離（ｙ ）を求めることができ
る。
０１から溶接トーチ１２の先端までＸ軸方向の距離（Ｘ
）およびＹ軸方向の距離（ｙ ）を求めることができ
る。
即ちＸ＝ＲＩ ＣＯ８（Ｘ−Ｒ２ＣＯ３β＋×１Ｖ＝Ｒ
１ｓｉｎ （２＋Ｒ２ｓｉｎβ十Ｙ１但し、Ｘｔ ＝Ａ
４ 、Ｙ１＝８３ ＋８４ テア６゜上記により第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。
１ｓｉｎ （２＋Ｒ２ｓｉｎβ十Ｙ１但し、Ｘｔ ＝Ａ
４ 、Ｙ１＝８３ ＋８４ テア６゜上記により第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。
上式によってＸ軸、Ｙ軸方向の変位設定が、極めて簡単
な方程式による数値制御が可能であって、ティーチング
に当っては演算によってＸ、Ｙ、Ｚ軸方向の変位設定を
行なったうえ（Ｘｌ、ｙｌ、ｚｌ ）、（Ｘ２ 、
Ｖ２ 、Ｚ２ ）−（Ｘｎ 、Ｖｎ 、Ｚｎ ）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タの取付によって（α
）、（β）角度および垂直シリンダ９の上下動を修正す
ることができる。
な方程式による数値制御が可能であって、ティーチング
に当っては演算によってＸ、Ｙ、Ｚ軸方向の変位設定を
行なったうえ（Ｘｌ、ｙｌ、ｚｌ ）、（Ｘ２ 、
Ｖ２ 、Ｚ２ ）−（Ｘｎ 、Ｖｎ 、Ｚｎ ）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タの取付によって（α
）、（β）角度および垂直シリンダ９の上下動を修正す
ることができる。
勿論、手動による倣いティーチングによる場合は、ティ
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えることは公知のロボッ
トと同様である。
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えることは公知のロボッ
トと同様である。
また、倣いティーチングの一形態であるマスタースレイ
プ式ティーチングも可能であって、溶接トーチの先端に
センサーを取付けると共に、マスターとロボット本体と
の間におくれ装置を取付け、マスターの垂直シリンダを
上げた状態で製図板などの上面で所定の位置まで前記シ
リンダを°下げてＸＳＹ軸の始点を定めて、図面上をテ
ィーチングすることによって行ない、一方、センサー信
号をフィードバックしながら所定のおくれ速度で現物の
倣い動作をロボット本体に行なわせる。
プ式ティーチングも可能であって、溶接トーチの先端に
センサーを取付けると共に、マスターとロボット本体と
の間におくれ装置を取付け、マスターの垂直シリンダを
上げた状態で製図板などの上面で所定の位置まで前記シ
リンダを°下げてＸＳＹ軸の始点を定めて、図面上をテ
ィーチングすることによって行ない、一方、センサー信
号をフィードバックしながら所定のおくれ速度で現物の
倣い動作をロボット本体に行なわせる。
上記実施例は主として溶接用ロボットについて説明した
が、必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば溶
接トーチに代えて把持具を装着することにより組立用ロ
ボットとして有効に稼動させることも可能である。
が、必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば溶
接トーチに代えて把持具を装着することにより組立用ロ
ボットとして有効に稼動させることも可能である。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明による記憶・再生型ロボッ
トは関節型ロボットとしてティーチング、特に数値制御
によるティーチングを容易にしだものであって、このた
めに、゛ロボットの自由度を少なくして溶接トーチなど
の治具を予め所定の水平旋回および捩れの各角度にセッ
トしたうえ、Ｘ、Ｙ軸方向の変位設定は水平旋回のみを
可能にした多関節作動アームの（α）、（β）角度のみ
を演算することで数値制御ティーチングが容易になり、
またＺ軸方向に対しては下端に溶接トーチ装置を吊持し
た垂直シリンダを設けたので上下方向の変位のみを演算
することにより数値制御ティーチングが容易となる。し
かも、水平方向に旋回可能であり、ざらに支持体に取付
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関節型ロボットである
から、図示二点鎖線で示す如＜Ｘ、Ｙ軸方向の動作が広
い範囲となり、数値制御と併せて相当複雑な溶接、組立
作業に使用し得る。
トは関節型ロボットとしてティーチング、特に数値制御
によるティーチングを容易にしだものであって、このた
めに、゛ロボットの自由度を少なくして溶接トーチなど
の治具を予め所定の水平旋回および捩れの各角度にセッ
トしたうえ、Ｘ、Ｙ軸方向の変位設定は水平旋回のみを
可能にした多関節作動アームの（α）、（β）角度のみ
を演算することで数値制御ティーチングが容易になり、
またＺ軸方向に対しては下端に溶接トーチ装置を吊持し
た垂直シリンダを設けたので上下方向の変位のみを演算
することにより数値制御ティーチングが容易となる。し
かも、水平方向に旋回可能であり、ざらに支持体に取付
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関節型ロボットである
から、図示二点鎖線で示す如＜Ｘ、Ｙ軸方向の動作が広
い範囲となり、数値制御と併せて相当複雑な溶接、組立
作業に使用し得る。
第１図は本発明の一実施例である溶接用ロボットの概略
平面図、第２図は同側面図である。 ２・・・ターニングディスク 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・・・溶接トーチ装置１
２・・・溶接トーチ １３・・・水平ターニングモータ １４・・・捩り用ターニングモータ （８７３３）代理人 弁理士 猪 股 祥 晃（ばか１
名） ２ＷＡ
平面図、第２図は同側面図である。 ２・・・ターニングディスク 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・・・溶接トーチ装置１
２・・・溶接トーチ １３・・・水平ターニングモータ １４・・・捩り用ターニングモータ （８７３３）代理人 弁理士 猪 股 祥 晃（ばか１
名） ２ＷＡ
Claims (1)
- （１）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
上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
、上記支持体に設けられた上記多関節作動アーム部の昇
降装置とを有することを特徴とする記憶・再生型工業用
ロボット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14021086A JPS61293785A (ja) | 1986-06-18 | 1986-06-18 | 記憶・再生型工業用ロボツト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14021086A JPS61293785A (ja) | 1986-06-18 | 1986-06-18 | 記憶・再生型工業用ロボツト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61293785A true JPS61293785A (ja) | 1986-12-24 |
| JPH0314591B2 JPH0314591B2 (ja) | 1991-02-27 |
Family
ID=15263478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14021086A Granted JPS61293785A (ja) | 1986-06-18 | 1986-06-18 | 記憶・再生型工業用ロボツト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61293785A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01301082A (ja) * | 1988-02-15 | 1989-12-05 | Amada Co Ltd | 溶接ロボット |
| JP2018016257A (ja) * | 2016-07-29 | 2018-02-01 | トヨタ車体株式会社 | 車両組立装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5032654A (ja) * | 1973-07-31 | 1975-03-29 | ||
| JPS5041258A (ja) * | 1973-08-18 | 1975-04-15 |
-
1986
- 1986-06-18 JP JP14021086A patent/JPS61293785A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5032654A (ja) * | 1973-07-31 | 1975-03-29 | ||
| JPS5041258A (ja) * | 1973-08-18 | 1975-04-15 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01301082A (ja) * | 1988-02-15 | 1989-12-05 | Amada Co Ltd | 溶接ロボット |
| JP2018016257A (ja) * | 2016-07-29 | 2018-02-01 | トヨタ車体株式会社 | 車両組立装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0314591B2 (ja) | 1991-02-27 |
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