JP2012139746A - Industrial robot - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、産業用のロボットに関する。特には、溶接用及びレーザー加工用の産業用ロボットに関する。 The present invention relates to an industrial robot. In particular, the present invention relates to industrial robots for welding and laser processing.
各種の加工を行うための多軸の産業用ロボット（マニピュレータ）が知られている（例えば、特許文献１参照）。
これら産業用ロボットは、例えばアーク溶接・ＴＩＧ溶接・レーザー加工など、アーム先端に各種作業用のツールが搭載され、ワーク（作業対象物）に対して所定の作業が行われる。これにより、従来の手作業に比べ、３次元の作業を安全で正確な作業を行うことが可能となった。
A multi-axis industrial robot (manipulator) for performing various types of processing is known (see, for example, Patent Document 1).
In these industrial robots, for example, tools for various operations such as arc welding, TIG welding, and laser processing are mounted on the tip of an arm, and a predetermined operation is performed on a workpiece (work object). This makes it possible to perform three-dimensional work safely and accurately compared to conventional manual work.
そして、アームに搭載された作業ツールを使用して作業を行う場合、オペレータは、まずある程度作業ツールをワーク近辺に移動させ、ロボットマニピュレータに対して作業工程をティーチング（教示）しなければならない。 When performing work using the work tool mounted on the arm, the operator must first move the work tool to the vicinity of the work to some extent and teach the robot manipulator the work process.
しかしながら、このようなティーチング作業を行うためには、一般に「ティーチングボックス」と呼ばれる、複雑で多数のボタンを供えた装置やパネルを使いこなせなければならない（例えば、特許文献２、図１参照）。最近の産業用ロボットは構成や機能が複雑化しているため、オペレータは、ティーチングボックスを見ただけでは、使い方が全くわからず、また、説明書も非常に複雑で、相当程度の経験を積まないと使いこなすことが難しい。そのため、その産業用ロボットのメーカーにおいて、ティーチングボックスの使い方について数日間にわたりスクールリング（スクール受講）しなければならないというのが実情である。
However, in order to perform such teaching work, it is necessary to make full use of a complicated device or panel having a large number of buttons, which is generally called a “teaching box” (see, for example,
一方、近年は急激なグローバル化に伴い、特にアジア諸国との競争が激しくなり、今まで以上にコスト削減が求められている。しかしながら、複雑で高価な産業用ロボットを採用して、複雑なティーチングボックスを使わざるを得ない場合、結果的に人件費やスクール時間を大量に必要としてしまう。また作業できるのは日本語によるスクール受講を理解できる者だけに限られてしまい、この点からもコスト要求に見合わないことになる。さらに、凸凹面を有するワークや曲面を有するワークの溶接などは、複雑なティーチング作業を必要とし、慣れている者でも間違いを起こしやすく、欠陥の原因にもなってしまう。
具体的な例としては、そもそもワークを完全に絶対座標にあわせて配置することは大変難しいため、ユーザー座標系（相対座標系）での調整が重要になる。さらに、ワークが複雑な形状をしていたり凹凸が多い場合は、特にユーザー座標系（相対座標系）の設定が重要になってくる。しかしながら、このような設定や調整は、これまでのティーチングボックスで行うにはかなりの熟練と非常に高度な知識が必要となってしまうため、慣れている者でも間違いを起こしやすく、欠陥を生みやすい。
On the other hand, with rapid globalization in recent years, competition with Asian countries has intensified, and cost reduction is required more than ever. However, if a complicated and expensive industrial robot is employed and a complicated teaching box must be used, a large amount of labor costs and school time are required as a result. Also, only those who can understand the school attendance in Japanese can work, and in this respect, it will not meet the cost requirements. Furthermore, welding of a workpiece having an uneven surface or a workpiece having a curved surface requires a complicated teaching operation, and even a person who is used to it is likely to make a mistake and cause a defect.
As a specific example, since it is very difficult to place the workpiece completely in absolute coordinates, adjustment in the user coordinate system (relative coordinate system) is important. Furthermore, when the workpiece has a complicated shape or has many irregularities, the setting of the user coordinate system (relative coordinate system) is particularly important. However, since such settings and adjustments require considerable skill and very high level of knowledge to perform with the conventional teaching box, even those who are used to it are likely to make mistakes and easily cause defects. .
また、大型の産業用ロボットを動作させる場合は、作業者の安全を確保するために、安全柵を用意する必要がある。しかしながら、安全柵の有無に関わらず、人がアームに触れてしまった場合などでも安全性を向上させる必要ある。 Moreover, when operating a large industrial robot, it is necessary to prepare a safety fence in order to ensure the safety of the worker. However, it is necessary to improve safety even when a person touches the arm regardless of the presence or absence of a safety fence.
そこで、本発明は、産業用ロボットに、３次元の作業に必要十分な構成を与えつつも、その操作について特にスクーリングを必要とせず誰でも視覚的・経験的にティーチング及び操作が可能な産業用ロボットを提供することを目的とする。
さらに、上記の効果を有しつつ、安全性を向上させた産業用ロボットを提供することを目的とする。
Therefore, the present invention provides an industrial robot that is necessary and sufficient for three-dimensional work, and that can be taught and operated visually and empirically by anyone without particularly requiring schooling. The purpose is to provide a robot.
Furthermore, it aims at providing the industrial robot which improved the safety | security while having said effect.
上記目的を達成するため、本発明の産業用ロボットは、アームと、アームを支える可能な柱部材と、柱部材の土台とを備える産業用ロボットであって、
アームは、柱部材に対して、アーム先端部からの長さを水平方向に手動で調節可能に取り付けられ、かつ上下（Ｚ軸）に自動でスライド可能であり、
柱部材は、土台に対して鉛直線を軸として手動で回転可能に設けられており、かつ自動で水平方向にスライド可能に取り付けられ、
ティーチング及び操作機器として、少なくとも１つの十字キー又はレバーと複数のボタンを有するゲームコントローラを備えていることからなる。
To achieve the above object, an industrial robot of the present invention is an industrial robot comprising an arm, a column member capable of supporting the arm, and a base of the column member,
The arm is attached to the column member so that the length from the arm tip can be adjusted manually in the horizontal direction, and can be automatically slid up and down (Z axis).
The column member is provided so as to be manually rotatable about the vertical line with respect to the base, and is automatically slidably mounted in the horizontal direction.
The teaching and operating device includes a game controller having at least one cross key or lever and a plurality of buttons.
すなわち、土台上を柱部材がスライド移動できることで水平方向（Ｘ，Ｙ軸）の移動を確保し、アームが柱部材をスライド移動できることで上下（Ｚ軸）の移動を確保できる。さらに、柱部材は鉛直線を軸として、手動でも回転可能であるため、３６０℃どの点においても位置づけが可能である。また、アーム先端と柱部材との距離も手動で調節できる。このような構成を採用することにより、多関節・多軸の複雑なロボットに比べ、製造が容易でコストも低く済むにもかかわらず、柱部材の高さおよびアーム長さが届くかぎり、３次元上のどの点も位置づけることが可能であり、その点を始点としてアーム先端を自動で移動させることができる。なお、本願にあって「手動で」とあっても自動（機械）制御も可能とすることを排除するものではなく、「自動で」とあっても手動制御も可能とすることを排除するものではない。 That is, the horizontal movement (X, Y axes) can be ensured by allowing the column member to slide on the base, and the vertical movement (Z axis) can be ensured by allowing the arm to slide the pillar member. Furthermore, since the column member can be rotated manually around the vertical line, it can be positioned at any point of 360 ° C. Also, the distance between the arm tip and the column member can be manually adjusted. By adopting such a configuration, three-dimensional as long as the column member height and arm length can be reached, although manufacturing is easier and cost is lower than complex articulated and multi-axis robots. Any point above can be positioned, and the tip of the arm can be moved automatically from that point. In the present application, “manual” does not exclude that automatic (mechanical) control is possible, but “automatic” does not exclude manual control. is not.
そして、ティーチングボックスやパネルに変えて、家庭用の市販のゲームコントローラを使用するものである。現在、家庭用ゲーム機（例えばplaystation, X-box, wii）やパソコンのオンラインゲームは世界的に広く知れ渡り使用されているものであること、そしてそれらのコントローラは複雑な説明書などがなくても、子供や老人でも感覚的にゲームのキャラクター等を操作できるよう考慮されていることに着目して、当該ゲームコントローラを溶接・レーザー加工等における産業用ロボットに適用させるものである。そして、本発明においては、アーム先端の移動と、作業の教示及び開始・終了を行う必要があることから、少なくとも１つの十字キー又はレバーと複数のボタンを備えているものが、本発明に使用されるゲームコントローラとなる。特に、ゲームコントローラが、２つ以上の十字キー又はレバーと、４つ以上のボタンを有するものであることが、本発明に適している。この構成により、例えば、柱部材の水平移動とアームの上下移動を十字キー又はレバーで行い、作業の始点・中間点・終点・作業開始／終了をボタン操作で行わせることができる。さらに、ボタン長押しなども利用して、長押し中のレバー操作は移動速度が早くなるなど、速度調整をできる構成としても良い。これら指示内容とボタン等の対応は、家庭用ゲームやオンラインゲームで現在行われているように、オペレータが自由に変更できる構成としても良い。 Then, instead of a teaching box or panel, a commercially available game controller for home use is used. Currently, home game machines (eg, playstation, X-box, wii) and online games on personal computers are widely used all over the world, and those controllers have no complicated instructions. The game controller is applied to an industrial robot in welding / laser processing or the like, considering that the game characters and the like can be operated sensuously even by children and the elderly. In the present invention, since it is necessary to move the tip of the arm and to teach and start / end the work, one having at least one cross key or lever and a plurality of buttons is used in the present invention. Will be a game controller. In particular, it is suitable for the present invention that the game controller has two or more cross keys or levers and four or more buttons. With this configuration, for example, the horizontal movement of the column member and the vertical movement of the arm can be performed with the cross key or the lever, and the work start point, the intermediate point, the end point, and the work start / end can be performed by button operation. Furthermore, it is good also as a structure which can adjust speed | velocity, such as a lever operation during long press using a long button push etc., and a moving speed becomes quick. The correspondence between the instruction contents and the buttons may be configured so that the operator can freely change it, as is currently done in home games and online games.
ゲームコントローラの使用の具体的な一例としては、例えば２つの十字レバーと、４つのボタンを有するゲームコントローラである場合、柱部材の水平移動を１つのレバーで行い、もう１つのレバーの上下でアームの上下移動を行う。３つのボタンで、作業の始点・中間点・終点を指定でき、残りの１つのボタンで作業開始・終了を指示する。 As a specific example of the use of the game controller, for example, in the case of a game controller having two cross levers and four buttons, the horizontal movement of the pillar member is performed by one lever, and the arm is moved above and below the other lever. Move up and down. The start point, intermediate point, and end point of work can be specified with three buttons, and the start and end of work are instructed with the remaining one button.
その他、ゲームコントローラのキーやボタンの数などに応じて、操作指令を適宜増やすことができる。また、ゲームコントローラと産業用ロボットの関連づけは、一般に市販されているＰＣを使い、周知のプログラム手段（visual basicなど）を通じて行うことができるので、特別に高度な制御装置も必要としない。 In addition, the operation commands can be increased as appropriate in accordance with the number of keys and buttons of the game controller. Further, the association between the game controller and the industrial robot can be performed through a well-known program means (such as visual basic) using a commercially available PC, so that no special advanced control device is required.
土台は、本発明の目的を達成し、柱部材が水平移動できるものであれば、その構造は特定のものに限定されないが、土台が、柱部材を横軸（Ｘ軸）に移動させるための第１のレールと、縦軸（Ｙ軸）に移動させるための第２のレールとを備え、両レールの上に柱状部材を保持するための柱支持部が備えられており、柱支持部が両レール上をスライドすることで、水平方向に自動で移動可能であることが好適である。Ｘ，Ｙ軸となる２つのレール上を柱支持部が移動する構成とすることで、十字キー又はレバー操作との相性が良いものとなる。即ち、十字キー又はレバーの操作を、両レールのスライド移動と対応させれば、最も一般的なゲーム操作の感覚と近くなるからである。 As long as the foundation achieves the object of the present invention and the column member can move horizontally, the structure is not limited to a specific one, but the foundation is used for moving the column member to the horizontal axis (X axis). A first rail and a second rail for moving in the vertical axis (Y axis) are provided, a column support for holding the columnar member is provided on both rails, and the column support is It is preferable that the robot can automatically move in the horizontal direction by sliding on both rails. By adopting a configuration in which the column support portion moves on the two rails serving as the X and Y axes, compatibility with the cross key or lever operation is improved. That is, if the operation of the cross key or the lever is made to correspond to the sliding movement of both rails, it becomes close to the feeling of the most common game operation.
具体的なレール構成の一例としては、第１のレールは、２本の平行するレールからなる。第２のレールは、第１のレールの上に乗せられたプレート上に設けられ、２本の平行するレールからなる。プレートが第１のレール上をスライドできるように設けられることで、プレートは横軸（Ｘ軸）移動が可能である。そして、第２のレール上に設けられたプレート上に柱支持部が設けられ、柱支持部は第２のレール上を縦軸（Ｙ軸）移動が可能である。なお、このスライドガイドの構成として、直交型のＬＭガイドを使用することができる。 As an example of a specific rail configuration, the first rail is composed of two parallel rails. The second rail is provided on a plate placed on the first rail, and is composed of two parallel rails. By providing the plate so that it can slide on the first rail, the plate can move in the horizontal axis (X-axis). A column support portion is provided on a plate provided on the second rail, and the column support portion is movable on the vertical axis (Y axis) on the second rail. Note that an orthogonal LM guide can be used as the configuration of the slide guide.
この構成により、柱支持部は自由に水平移動（縦・横・斜め移動）が可能となる。プレート及び柱支持部のレール上の移動は、モータなど公知の手段によって制御される。 With this configuration, the column support portion can freely move horizontally (vertically, horizontally, and obliquely). The movement of the plate and the column support portion on the rail is controlled by a known means such as a motor.
柱支持部は、例えばその上に柱部材を被せるような構成とすることができる。柱部材は、ボールベアリングなどを利用して鉛直線を軸にして回転可能なように支持される。 For example, the column support portion may be configured to cover the column member thereon. The column member is supported so as to be rotatable about a vertical line using a ball bearing or the like.
柱部材は、アームを支持するためのアーム支持部を有し、アーム支持部は、アームとはスライドガイド（ＬＭガイド）によって連結されることで、アーム先端部からの長さを水平方向に手動で調節可能である。また、柱部材は回転可能なので、アームもそれに伴い回転される。アーム先端には、作業ツールを搭載するためのコネクタを有している。 The column member has an arm support portion for supporting the arm, and the arm support portion is connected to the arm by a slide guide (LM guide) so that the length from the arm tip portion is manually adjusted in the horizontal direction. It is adjustable with. Further, since the column member is rotatable, the arm is also rotated along with it. A connector for mounting a work tool is provided at the end of the arm.
アームの長さの調整につき他の構成としては、コスト等の要求に見合えば、例えばテレスコピックパイプなどの伸縮構造として備えることも可能であるが、棒状の部材として上記の構成とすることで、製造や取り扱いが容易である。本発明においては、作業ツールが、溶接ヘッド又はレーザー加工ヘッドであることで、前述したこれまでの産業用ロボットや、ティーチング・操作の問題点を全て解決可能であり、本願の発明の効果を最も発揮できるものである。さらに、本発明は、作業ツールとして、例えば塗装ツールなど、用途に応じて様々なものを適用することができるので、利便性が高い。 As another configuration for adjusting the length of the arm, it can be provided as a telescopic structure such as a telescopic pipe, for example, if it meets the demands of cost, etc. And easy to handle. In the present invention, since the work tool is a welding head or a laser processing head, it is possible to solve all the problems of the above-described industrial robots and teaching / operation, and the effect of the invention of the present application is the most. It can be demonstrated. Furthermore, the present invention is highly convenient because various work tools such as a painting tool can be applied depending on the application.
また、アームと柱部材とのロック機構、及び／又は柱部材と土台とのロック機構その他、必要なロック機構が、電磁石錠によるものであることが好適である。本発明においては、手動や自動で行う位置決めに関して、位置固定のためのロック機構が適宜設けられる。ロック機構としては、ボルトその他の機械式など、各種公知のロック機構を使用できるが、電磁石錠が最も好適である。電磁石錠は、鉄心にコイルを巻きつけて構成され、電流を流すと一時的に磁石になり、この磁力を鍵として応用した電気錠である。そのため、瞬時にロックが可能であり、スイッチを操作しやすい場所に置くことができるだけでなく、ゲームコントローラとの対応をさせることも容易である。本発明においては、通常はロックされた状態とし、ゲームコントローラによる支持があったとき又はスイッチによる操作があった時にロック解除する構成とすると好適である。また電磁石錠は面同士で吸着する構造なので、スペースを殆ど選ばず、各部材が接触する任意の場所に取付けることができる。さらに、吸着力を電気量で調節できるため、万一アームに人がぶつかった時に、アーム側が負ける程度の吸着力にしておけば、人へのダメージを軽減することができ、安全性を向上させることができる。 In addition, it is preferable that the lock mechanism between the arm and the column member and / or the lock mechanism between the column member and the base and other necessary lock mechanisms are based on an electromagnetic lock. In the present invention, a locking mechanism for fixing the position is appropriately provided for manual or automatic positioning. Various known lock mechanisms such as bolts and other mechanical types can be used as the lock mechanism, but an electromagnetic lock is most preferable. An electromagnet lock is an electric lock that is formed by winding a coil around an iron core, temporarily becomes a magnet when an electric current is passed, and uses this magnetic force as a key. Therefore, it can be locked instantly, and not only can the switch be placed in a place where it can be easily operated, but it is also easy to correspond to the game controller. In the present invention, it is preferable that the locked state is normally set and the lock is released when the game controller supports or when the switch is operated. In addition, since the electromagnetic lock is structured to adsorb between surfaces, it can be attached to any place where each member comes into contact with almost no space. Furthermore, since the adsorption power can be adjusted by the amount of electricity, if a person hits the arm, if the adsorption force is set to the extent that the arm side loses, damage to the person can be reduced, improving safety. be able to.
以上の通り、本発明は、多軸の複雑なロボットの構成に比べれば簡易な構成であるにもかかわらず、アーム先端の水平方向・上下方向の移動を全て確保し、３次元上のどの点も始点とすることができる構成を保持し、アームの上下（Ｚ軸）スライド動作、土台に対する柱部材の水平（Ｘ，Ｙ軸）スライド動作、作業始点・中間点・終点、及び作業動作の速度といったティーチング・操作を全てゲームコントローラによって行うことができるものである。したがって、一般的なテレビゲームによってキャラクターを動かすのと同じ感覚で、作業ツールの位置づけ及び移動などを制御できるものである。
すなわち、前述のように、ワークを完全に絶対座標にあわせて配置することは大変難しく、ユーザー座標系（相対座標系）の調整が必要であり、またワークが複雑な形状をしていたり凹凸が多い場合は、特にユーザー座標系（相対座標系）の調整・設定が重要になるが、本発明によれば、ユーザー座標系（相対座標系）の設定がゲーム感覚で簡単に可能になるため、必要な調整をより容易に行うことが出来る。この点について、制御装置にモニター画面を設け、作業ツール先端位置と各種座標の関係や溶接状況、ゲームコントローラの使い方の説明等の表示を行ったり、作業ツールに設けたカメラによる映像表示をしたりすることで、よりゲームに近い感覚で操作・ティーチングを行えるようにすることが出来る。
As described above, the present invention ensures all horizontal and vertical movements of the arm tip in spite of the simple configuration compared to the configuration of a complex robot with multiple axes. The structure that can also be used as the starting point is maintained, the vertical (Z-axis) sliding motion of the arm, the horizontal (X, Y-axis) sliding motion of the column member with respect to the base, the work start point, the intermediate point, the end point, and the speed of the work motion Such teaching / operation can be performed by the game controller. Therefore, the positioning and movement of the work tool can be controlled with the same feeling as moving a character by a general video game.
In other words, as described above, it is very difficult to place the workpiece in perfect absolute coordinates, and it is necessary to adjust the user coordinate system (relative coordinate system), and the workpiece has a complicated shape or unevenness. In many cases, adjustment / setting of the user coordinate system (relative coordinate system) is particularly important. However, according to the present invention, the user coordinate system (relative coordinate system) can be easily set in a game sense. Necessary adjustments can be made more easily. In this regard, a monitor screen is provided on the control device to display the relationship between the work tool tip position and various coordinates, welding status, explanation of how to use the game controller, etc., and to display images with the camera provided on the work tool By doing so, it is possible to perform operation and teaching with a feeling closer to a game.
さらに、電磁石錠を使用することにより、ロックの強さ（吸着力）を調節できるため、例えば作業者がアームにぶつかった時、ある程度の力が加われば動く（ずれる）程度のロックの強さに設定することで、怪我の可能性を削減し、安全柵が設置されない場合でも安全性を向上することができる。 Furthermore, since the lock strength (adsorption force) can be adjusted by using an electromagnetic lock, for example, when an operator hits the arm, the lock strength is such that it moves (displaces) if a certain amount of force is applied. By setting, the possibility of injury can be reduced, and safety can be improved even when a safety fence is not installed.
本発明の以上の構成により、比較的簡易なロボット構成として、製造コストを削減できるにもかかわらず、３次元上で作業ツールの移動が自在に制御できる。さらに、柱部材の回転及びアーム長さの調整などは手動でも扱うことが可能で、複雑な制御を必要としない。したがって、制御装置としても、特別に高度な装置を必要としないので、利便性が高い。 According to the above configuration of the present invention, the movement of the work tool can be freely controlled in three dimensions although the manufacturing cost can be reduced as a relatively simple robot configuration. Further, the rotation of the column member and the adjustment of the arm length can be handled manually, and complicated control is not required. Therefore, since the control device does not require a specially sophisticated device, it is highly convenient.
そして、このような構成・効果を有するにも関わらず、必要なティーチング・操作は全て市販のゲームコントローラによって、通常の家庭用ゲーム操作と同じように直感的に行うことができるので、長時間のスクール受講などは必要なく、極めて短時間に操作を教えることができる。また、例え日本語に不慣れな者にとっても、簡単に操作などを覚えたり、自分からも教えたりすることができる。 Despite having such a configuration and effect, all necessary teaching and operation can be performed intuitively by a commercially available game controller in the same manner as a normal home game operation. There is no need for attending a school, and operations can be taught in a very short time. In addition, even those who are not familiar with Japanese can easily learn operations and teach from themselves.
さらに、装置が小型で安全柵の設置が義務づけられない場合であっても、怪我の可能性を減じて、安全性を向上させることができる。 Furthermore, even when the device is small and it is not obliged to install a safety fence, the possibility of injury can be reduced and safety can be improved.
以下、本発明の実施するための形態を、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の産業用ロボットを示す概略図であり、図２は、アームをスライドさせて柱部材とアーム先端を短くした状態を示す概略図（ゲームコントローラは図１と同様であり省略されている）であり、図３は土台構造を示す概略図である。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic view showing an industrial robot of the present invention, and FIG. 2 is a schematic view showing a state in which an arm is slid to shorten a column member and an arm tip (the game controller is the same as FIG. 1 and is omitted). FIG. 3 is a schematic view showing a base structure.
産業用ロボット１は、アーム２と、アーム２を支える可能な柱部材３と、柱部材の土台４とを備える。本実施例では、制御装置５は土台４に連結されているが、これに限られるものではない。ゲームコントローラ６は、制御装置５に接続されている。
The
土台４には、柱部材３を支持すべく柱支持部４１が設けられる。柱支持部４１は、管状部材からなっており、上から柱部材３を被せるような構成を採用することができる。柱部材３は、ボールベアリング４２によって、柱支持部４１に対して、鉛直線を軸として回転可能となっている。さらに、柱部材３は、柱支持部４１に適宜配置された電磁石錠（図示せず）により、任意の位置でロックすることができる。
A
柱支持部４１を移動可能にすべく、第１のレール４３が設けられている。第１のレール４３は、２本の平行するレールからなる。第２のレール４４は、第１のレール４３の上に乗せられたプレート４５の上に設けられ、２本の平行するレールからなる。プレート４５が第１のレール４３の上をスライドできるように設けられることで、プレート４５は横軸（Ｘ軸）移動が可能である。
そして、プレート４５の上に設けられた第２のレール４４の上に柱支持部４１が設けられ、柱支持部４１は第２のレール４４上を縦軸（Ｙ軸）移動が可能である。この構成により、柱支持部４１は水平移動（縦・横・斜め移動）が自由に可能となる。プレート４５及び柱支持部４１の両レール上の移動は、モータ４６など公知の手段によって制御され、また適宜配置された電磁石錠によりロック可能である。なお、土台４自体を動かすことが可能なように、下部にローラ４７を備えている。
A
A
柱部材３は、アーム２を支持するためのアーム支持部３１を有し、アーム支持部３１とアーム２は、アーム２の長さを水平方向に手動で調節可能なように、スライドガイド３２によって連結されている。また、アーム支持部３１を上下（Ｚ軸）に自動でスライドさせるための第３のレール３３を有している。柱部材３は、本実施例ではその頭頂部にモータ３４が設けられ、当該モータ３４及びボールネジ機構３５を使用することで、アーム支持部３１は、第３のレール３３上を上下（Ｚ軸）に動くことができ、適宜配置された電磁石錠で保持される。
The
アーム２は、柱部材３の柱支持部３１に設けられており、レール受け２１を有しており、スライドガイド３２（ＬＭガイド）と組み合わさり、アーム２の長さを水平方向に手動で調節可能であり、適宜配置された電磁石錠で保持される。アーム先端２２には、作業ツールを搭載するためのコネクタ２３を有しており、コネクタ２３を介して作業ツールである溶接ヘッド２４が搭載されている。
The
ゲームコントローラ６は、制御装置５を介して、産業用ロボットにティーチング・操作を実行させることができる。さらに、溶接ヘッド２４も、従来の産業用ロボットと同様に、制御装置５を介して制御可能となっている。制御装置５にはモニター画面を設け、各種設定や溶接状況、ゲームコントローラの使い方等の説明の表示や設定変更できるようにすることは従来と同様に可能である。
そして、本実施例では、市販されている、USBインターフェース接続が可能なもので、十字キーが１つ、レバーが２つ、１２ボタンを有するものを使用した。対応関係としては、１つのレバーで柱部材３の水平移動を、もう１つのレバーの上下でアーム２の上下移動を操作し、各ボタンによって、溶接始点・中間点・終点の指定、移動速度の加速・減速、溶接開始・終了の指示を行うことができる。
The game controller 6 can cause the industrial robot to execute teaching / operation via the
In this embodiment, a commercially available USB interface connection capable of having one cross key, two levers, and 12 buttons was used. Corresponding relations are: the horizontal movement of the
本発明においては、作業の始点・終点と、複数にわたる中間点を３次元状で感覚的に自由に設定できるため、３次元上で曲線的な動きをユーザー座標系でも自由にティーチングすることが簡単にできる。したがって、これまで非常に複雑で困難であった凸凹を有するワークや曲線の溶接・レーザー切断についても、極めて簡単にティーチングを行うことができる。 In the present invention, since the start and end points of the work and a plurality of intermediate points can be freely set in a three-dimensional manner, it is easy to teach a curved motion in three dimensions even in the user coordinate system. Can be. Therefore, teaching can be performed very easily for welding / laser cutting of workpieces and curves having unevenness, which has been very complicated and difficult until now.
なお、製造コストや必要性に応じて、例えば溶接ヘッド２４をアームの長手方向の軸に対して回転可能にするなど、より溶接ヘッドに対して複雑な動作をさせることも可能である。即ち、本発明の土台・柱部材・アーム及びゲームコントローラの基本構成を維持することで、例え様々な複雑な機能を追加しても、容易なティーチング・操作を保証することができる。また、本発明の産業用ロボットはその大きさを問わない構成なので、様々な用途に対応が可能である。
Depending on the manufacturing cost and necessity, for example, the
（実験例）
上述の実施例に基づく試作機（作業ツールは溶接ヘッド）について、日本語がわからない者に、英語が堪能でない者が使い方を英語で数十分に渡り教えたところ、溶接ヘッドを望んだとおりに動かすことができた。このような効果はこれまでの産業ロボットにおいて、特に溶接やレーザー加工の分野においては出来なかったことであり、作業の効率化を大きく向上させることが出来る。
(Experimental example)
As for the prototype machine (working tool is welding head) based on the above-mentioned example, a person who is not fluent in English taught how to use it in English for several tens of minutes. I was able to move it. Such an effect cannot be achieved in the conventional industrial robots, particularly in the field of welding and laser processing, and can greatly improve the efficiency of work.
１ 産業用ロボット
２ アーム
３ 柱部材
４ 土台
５ 制御装置
６ ゲームコントローラ
２１ レール受け
２２ アーム先端
２３ コネクタ
２４ 溶接ヘッド
３１ アーム支持部
３２ スライドガイド
３３ 第３のレール
３４ モータ
３５ ボールネジ機構
４１ 柱支持部
４２ ボールベアリング
４３ 第１のレール
４４ 第２のレール
４５ プレート
４６ モータ
４７ ローラ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
アームは、柱部材に対して、アーム先端部からの長さを水平方向に手動で調節可能に取り付けられ、かつ上下（Ｚ軸）に自動でスライド可能であり、
柱部材は、土台に対して鉛直線を軸として手動で回転可能に設けられており、かつ自動で水平方向にスライド可能に取り付けられ、
ティーチング及び操作機器として、少なくとも１つの十字キー又はレバーと複数のボタンを有するゲームコントローラを備えていることを特徴とする産業用ロボット。 An industrial robot comprising an arm, a column member capable of supporting the arm, and a base of the column member,
The arm is attached to the column member so that the length from the arm tip can be adjusted manually in the horizontal direction, and can be automatically slid up and down (Z axis).
The column member is provided so as to be manually rotatable about the vertical line with respect to the base, and is automatically slidably mounted in the horizontal direction.
An industrial robot comprising a game controller having at least one cross key or lever and a plurality of buttons as teaching and operating devices.
柱支持部が両レール上をスライドすることで、水平方向に自動で移動可能であることを特徴とする請求項１乃至３に記載の産業用ロボット。 The base includes a first rail for moving the column member to the horizontal axis (X axis) and a second rail for moving the column member to the vertical axis (Y axis), and the columnar member is placed on both rails. A column support for holding,
The industrial robot according to any one of claims 1 to 3, wherein the column support portion is automatically movable in the horizontal direction by sliding on both rails.
アーム支持部は、アームとスライドガイドによって連結されることで、
アーム先端部からの長さを水平方向に手動で調節可能であることを特徴とする請求項１乃至４に記載の産業用ロボット。 The column member has an arm support for supporting the arm,
The arm support part is connected by the arm and slide guide,
5. The industrial robot according to claim 1, wherein a length from the arm tip can be manually adjusted in a horizontal direction.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2010292507A JP2012139746A (en) | 2010-12-28 | 2010-12-28 | Industrial robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010292507A JP2012139746A (en) | 2010-12-28 | 2010-12-28 | Industrial robot |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012139746A true JP2012139746A (en) | 2012-07-26 |
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ID=46676569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010292507A Pending JP2012139746A (en) | 2010-12-28 | 2010-12-28 | Industrial robot |
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| JP (1) | JP2012139746A (en) |
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