JP2017226030A - Work device and work device system - Google Patents

Work device and work device system Download PDF

Info

Publication number
JP2017226030A
JP2017226030A JP2016122352A JP2016122352A JP2017226030A JP 2017226030 A JP2017226030 A JP 2017226030A JP 2016122352 A JP2016122352 A JP 2016122352A JP 2016122352 A JP2016122352 A JP 2016122352A JP 2017226030 A JP2017226030 A JP 2017226030A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
work
weight
module
gravity
center
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016122352A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6629145B2 (en
Inventor
明宏 浮田
Akihiro Ukita
明宏 浮田
靖 小梁川
Yasushi Kobarikawa
靖 小梁川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority to JP2016122352A priority Critical patent/JP6629145B2/en
Publication of JP2017226030A publication Critical patent/JP2017226030A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6629145B2 publication Critical patent/JP6629145B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Manipulator (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a work device capable of suppressing decline of work accuracy, even when being accelerated.SOLUTION: In a work device 10, a work module 12 is used for performing a work to a work object. When being projected onto a plane vertical to a first direction, a gravity center 12g of the work module 12 is arranged so as to be positioned near a weight gravity center 15g of a weight body 15. The work module 12 has a module body 12b for performing a work to the work object, and an elongation part 12c elongating from the module body 12b to the weight body drive mechanism 16 side.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、作業対象に対して各種作業をなす作業装置に関する。   The present invention relates to a working device that performs various works on a work target.

台盤に関節を介して枢着されるアームの先端にハンドを設け、組立、溶接等の各種作業を自動的になす装置が知られている。この一例として、特許文献１には、台盤を中心とした前後荷重モーメントを平衡させる自動バランス装置を具備する多関節ロボット装置が開示されている。   2. Description of the Related Art A device is known in which a hand is provided at the tip of an arm pivotally attached to a base via a joint, and various operations such as assembly and welding are automatically performed. As an example of this, Patent Document 1 discloses an articulated robot apparatus that includes an automatic balance device that balances a longitudinal load moment about a base plate.

特開昭６１−１５２３８９号公報Japanese Patent Laid-Open No. 61-152389

このような装置については、生産性向上のため動作の高速化が求められている。発明者が検討したところによると、装置のアームの先端に設けられたハンドを高速で動作させると、その装置はハンドの動作の反力によって振動やアームの撓みを生じ、作業精度が低下するケースがあるとの知見を得た。すなわち発明者は、特許文献１の構造では、アーム自身の前後荷重モーメントを静的に平衡させ得るとしても、ハンドを高速で動作させた場合の作業精度の低下を抑制する観点からは改善の余地があることを認識した。   Such an apparatus is required to increase the operation speed in order to improve productivity. According to the inventor's study, when the hand provided at the tip of the arm of the device is operated at high speed, the device causes vibration or arm bending due to the reaction force of the hand operation, resulting in a decrease in work accuracy. I got the knowledge that there is. That is, in the structure of Patent Document 1, the inventor has room for improvement from the viewpoint of suppressing a decrease in work accuracy when the hand is operated at a high speed even though the longitudinal load moment of the arm itself can be statically balanced. Recognized that there is.

本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、その目的は、高速化しても作業精度の低下を抑制しうる作業装置の技術を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a technique for a working apparatus that can suppress a reduction in work accuracy even when the speed is increased.

上記課題を解決するために、本発明のある態様の作業装置は、支持機構に支持される作業装置であって、作業対象に対して作業をなすための作業モジュールと、作業モジュールを第１方向に移動させる駆動機構と、作業モジュールの移動反力の少なくとも一部を打ち消すように錘体を移動させる錘体駆動部と、を備える。第１方向に垂直な平面に投影したとき、作業モジュールの重心は錘体の錘重心の近傍に位置するように配置される。   In order to solve the above-described problems, a working device according to an aspect of the present invention is a working device supported by a support mechanism, the working module for performing work on a work target, and the working module in a first direction. And a weight drive unit that moves the weight so as to cancel at least a part of the reaction force of the work module. When projected onto a plane perpendicular to the first direction, the center of gravity of the work module is disposed in the vicinity of the center of gravity of the weight body.

この態様によると、作業モジュールの重心が錘体の重心の近傍に位置するように配置されるから、駆動時に発生するモーメントが小さくなり、作業モジュール装置を支持する支持機構への影響が抑制される。   According to this aspect, the work module is arranged so that the center of gravity of the work module is positioned in the vicinity of the center of gravity of the weight body. Therefore, the moment generated during driving is reduced, and the influence on the support mechanism that supports the work module device is suppressed. .

本発明の別の態様は、上記した作業装置と、この作業装置を支持する多関節型ロボットまたは直交座標型ロボットと、を備える。   Another aspect of the present invention includes the above-described working device and an articulated robot or a rectangular coordinate robot that supports the working device.

本発明によれば、高速化しても加工精度の低下を抑制しうる作業装置の技術を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if it speeds up, the technique of the working device which can suppress the fall of a processing precision can be provided.

本実施の形態に係る作業装置を含む作業装置システムを示す平面図である。It is a top view which shows the working device system containing the working device which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係る作業装置を含む作業装置システムを示す側面図である。It is a side view which shows the working device system containing the working device which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係る作業装置を示す側面図である。It is a side view which shows the working device which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係る作業装置を示す正面図である。It is a front view which shows the working device which concerns on this Embodiment. 図３の作業装置の重心の運動を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the exercise | movement of the gravity center of the working device of FIG. 第２実施形態に係る作業装置を示す側面図である。It is a side view which shows the working device which concerns on 2nd Embodiment. 図６の作業装置の重心の位置を示す正面図である。It is a front view which shows the position of the gravity center of the working device of FIG. 図６の作業装置の重心の運動を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the exercise | movement of the gravity center of the working device of FIG. 参考例に係る作業装置システムを示す平面図である。It is a top view which shows the working device system which concerns on a reference example. 参考例に係る作業装置システムを示す側面図である。It is a side view which shows the working device system which concerns on a reference example.

まず、本発明に至った経緯を説明する。図９は参考例に係る作業装置システム３００を示す平面図である。図１０は作業装置システム３００を示す側面図である。作業装置システム３００は、アーム機構１０２と、アーム機構１０２によって支持される作業装置３１０とを備える。アーム機構１０２は、作業装置３１０を支持する支持機構であって、いわゆる産業用の多関節型ロボットの可動アームである。アーム機構１０２は、関節１０２ｆ、関節１０２ｃ、関節１０２ｅ、関節１０２ｇ、関節１０２ｈ、関節１０２ｊ、アーム１０２ｄ、アーム１０２ｋおよびアーム１０２ａを含む。特に、関節１０２ｆ、関節１０２ｇおよび関節１０２ｊは入力側に対して出力側を回転駆動する。関節１０２ｃ、関節１０２ｅおよび関節１０２ｈは入力側に対して出力側を曲げ駆動する。アーム１０２ｄは関節１０２ｆおよび関節１０２ｃを介して基台１０２ｂに支持される。アーム１０２ｋは関節１０２ｅを介してアーム１０２ｄに支持される。アーム１０２ａは関節１０２ｇ、関節１０２ｈおよび関節１０２ｊを介してアーム１０２ｋに支持される。作業装置３１０はアーム１０２ａの先端に固定される。作業装置３１０は、作業モジュール３１２と、作業モジュール３１２を矢印Ｐの方向に沿って任意の位置に移動させる駆動機構３１４とを含む。作業モジュール３１２は、作業対象であるワーク１０８に対して例えばレーザ加工や計測などの各種の作業をなすように構成される。作業装置システム３００は、アーム機構１０２によって作業モジュール３１２を粗動させると共に、駆動機構３１４によって作業モジュール３１２を微動させることで、作業モジュール３１２をワーク１０８上の所望の軌跡に沿って移動しながら所定の作業（例えばレーザ加工）をすることができる。   First, the background to the present invention will be described. FIG. 9 is a plan view showing a work device system 300 according to a reference example. FIG. 10 is a side view showing the work device system 300. The work device system 300 includes an arm mechanism 102 and a work device 310 supported by the arm mechanism 102. The arm mechanism 102 is a support mechanism that supports the work device 310 and is a movable arm of a so-called industrial articulated robot. The arm mechanism 102 includes a joint 102f, a joint 102c, a joint 102e, a joint 102g, a joint 102h, a joint 102j, an arm 102d, an arm 102k, and an arm 102a. In particular, the joint 102f, the joint 102g, and the joint 102j are driven to rotate on the output side with respect to the input side. The joint 102c, the joint 102e, and the joint 102h are driven to bend the output side with respect to the input side. The arm 102d is supported by the base 102b through the joint 102f and the joint 102c. The arm 102k is supported by the arm 102d through the joint 102e. The arm 102a is supported by the arm 102k via the joint 102g, the joint 102h, and the joint 102j. The working device 310 is fixed to the tip of the arm 102a. The work device 310 includes a work module 312 and a drive mechanism 314 that moves the work module 312 to any position along the direction of the arrow P. The work module 312 is configured to perform various kinds of work such as laser processing and measurement on the work 108 that is a work target. The work device system 300 moves the work module 312 along a desired locus on the workpiece 108 by moving the work module 312 along the desired locus on the workpiece 108 by moving the work module 312 roughly by the arm mechanism 102 and finely moving the work module 312 by the drive mechanism 314. (For example, laser processing).

発明者は、参考例の作業装置システム３００について作業を高速化する検討を行い、以下のような知見を得た。駆動機構３１４によって作業モジュール３１２を移動させると、その移動反力が駆動機構３１４に入力される。その移動反力によって駆動機構３１４が振動することで作業モジュール３１２の軌跡が乱れ、作業精度が低下することがある。作業モジュール３１２の移動を高速化すると作業精度は一層低下する。作業精度を維持するために、作業モジュール３１２を移動させた後、振動が収まるまで待って作業を開始することも考えられるが、この場合にはトータルの作業時間が永くなり高速化に逆行する。つまり、発明者は高速化と作業精度の維持とは二律背反の関係にあることを認識した。   The inventor studied to speed up the work for the working device system 300 of the reference example, and obtained the following knowledge. When the work module 312 is moved by the drive mechanism 314, the movement reaction force is input to the drive mechanism 314. The movement reaction force may cause the drive mechanism 314 to vibrate, thereby disturbing the trajectory of the work module 312 and lowering the work accuracy. When the movement of the work module 312 is accelerated, the work accuracy is further lowered. In order to maintain work accuracy, it is conceivable to start work after moving the work module 312 until the vibration is stopped. In this case, however, the total work time becomes long and the speed increases. In other words, the inventor has recognized that there is a trade-off between speeding up and maintaining work accuracy.

また、作業モジュール３１２の移動反力の影響はアーム機構１０２にも及び、関節やアームに撓みを生じさせ、作業精度を一層低下させることがある。アーム機構１０２の各部の撓みを抑制するため、アーム機構１０２の剛性を高くすることが考えられるが、このためにアーム機構１０２が大型化して重量も増加する。例えば、作業精度を維持しながら所望の高速化を実現するために、質量が２０ｋｇの作業装置３１０を可搬推力が１５０ｋｇの大型のアーム機構１０２によって支持するべきとの知見を得ている。つまり発明者は、作業を高速化するとアーム機構１０２が大型化して空間効率が低下し投資負担が増大する可能性が高いことを認識した。
本発明はこのような知見に基づき移動反力の影響を緩和するためになされた。 In addition, the movement reaction force of the work module 312 affects the arm mechanism 102 and may cause the joints and arms to bend, thereby further reducing the work accuracy. In order to suppress the bending of each part of the arm mechanism 102, it is conceivable to increase the rigidity of the arm mechanism 102. For this reason, the arm mechanism 102 is increased in size and weight. For example, in order to achieve a desired high speed while maintaining work accuracy, it has been found that a working device 310 having a mass of 20 kg should be supported by a large arm mechanism 102 having a portable thrust of 150 kg. In other words, the inventor has recognized that if the work is speeded up, the arm mechanism 102 is enlarged, the space efficiency is lowered, and the investment burden is likely to increase.
The present invention has been made to alleviate the influence of the movement reaction force based on such knowledge.

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに各図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。
また、第１、第２などの用語は多様な構成要素を説明するために用いることができるが、前記構成要素は前記用語によって限定されるものではない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ用いられる。 The present invention will be described below based on preferred embodiments with reference to the drawings. The same or equivalent components and members shown in the drawings are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions are appropriately omitted. In addition, the dimensions of the members in each drawing are appropriately enlarged or reduced for easy understanding. Also, in the drawings, some of the members that are not important for describing the embodiment are omitted.
The terms such as “first” and “second” can be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are only used to distinguish one component from another.

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係る作業装置１０を含む作業装置システム１００を示す平面図である。図２は、作業装置システム１００を示す側面図である。以下、ＸＹＺ直交座標系をもとに説明する。Ｘ軸方向は水平な左右方向に対応し、Ｙ軸方向は水平な前後方向に対応し、Ｚ軸方向は鉛直な上下方向に対応する。Ｙ軸方向およびＺ軸方向はそれぞれＸ軸方向に直交する。Ｘ軸方向は左方向、右方向あるいは横方向と、Ｙ軸方向は前方向あるいは後方向と、Ｚ軸方向は上方向、下方向あるいは縦方向と表記することがある。
図１において作業装置システム１００を矢印Ｑの方向から視て向かって右側を右と、左側を左という。 (First embodiment)
FIG. 1 is a plan view showing a work device system 100 including a work device 10 according to the first embodiment. FIG. 2 is a side view showing the work device system 100. Hereinafter, description will be made based on the XYZ orthogonal coordinate system. The X-axis direction corresponds to the horizontal left-right direction, the Y-axis direction corresponds to the horizontal front-back direction, and the Z-axis direction corresponds to the vertical up-down direction. The Y-axis direction and the Z-axis direction are each orthogonal to the X-axis direction. The X-axis direction may be referred to as the left direction, the right direction, or the horizontal direction, the Y-axis direction may be referred to as the forward direction or the rear direction, and the Z-axis direction may be referred to as the upward direction, the downward direction, or the vertical direction.
In FIG. 1, the right side is referred to as the right and the left side is referred to as the left when the work apparatus system 100 is viewed from the direction of the arrow Q.

（作業装置システム）
図１および図２に示すように、作業装置システム１００は、アーム機構１０２と、アーム機構１０２によって支持される作業装置１０を備える。アーム機構１０２は、いわゆる産業用の多関節型ロボットの可動アームである。アーム機構１０２は、関節１０２ｆ、関節１０２ｃ、関節１０２ｅ、関節１０２ｇ、関節１０２ｈおよび関節１０２ｊの６個の関節によって、アーム１０２ｄ、アーム１０２ｋおよびアーム１０２ａを支持する。特に、関節１０２ｆ、関節１０２ｇおよび関節１０２ｊは入力側に対して出力側を回転駆動する。関節１０２ｃ、関節１０２ｅおよび関節１０２ｈは入力側に対して出力側を曲げ駆動する。アーム１０２ｄは関節１０２ｆおよび関節１０２ｃを介して基台１０２ｂに支持される。アーム１０２ｋは関節１０２ｅを介してアーム１０２ｄに支持される。アーム１０２ａは関節１０２ｇ、関節１０２ｈおよび関節１０２ｊを介してアーム１０２ｋに支持される。作業装置１０はアーム１０２ａの先端に固定される。 (Working equipment system)
As shown in FIGS. 1 and 2, the work apparatus system 100 includes an arm mechanism 102 and a work apparatus 10 supported by the arm mechanism 102. The arm mechanism 102 is a movable arm of a so-called industrial articulated robot. The arm mechanism 102 supports the arm 102d, the arm 102k, and the arm 102a by the six joints of the joint 102f, the joint 102c, the joint 102e, the joint 102g, the joint 102h, and the joint 102j. In particular, the joint 102f, the joint 102g, and the joint 102j are driven to rotate on the output side with respect to the input side. The joint 102c, the joint 102e, and the joint 102h are driven to bend the output side with respect to the input side. The arm 102d is supported by the base 102b through the joint 102f and the joint 102c. The arm 102k is supported by the arm 102d through the joint 102e. The arm 102a is supported by the arm 102k via the joint 102g, the joint 102h, and the joint 102j. The working device 10 is fixed to the tip of the arm 102a.

（作業装置）
次に、作業装置１０について説明する。図３は第１の実施の形態に係る作業装置１０を示す側面図である。図４は作業装置１０を示す正面図である。作業装置１０は、作業モジュール１２と、駆動機構１４と、錘体駆動機構１６と、支持フレーム１８とを主に含む。作業装置１０は、駆動機構１４によって作業モジュール１２を駆動してワーク１０８上の所望の軌跡に沿って移動させながら予め定めた作業をなす。支持フレーム１８は、作業モジュール１２と、駆動機構１４と、錘体駆動機構１６とが搭載される台状のベース部材で、アーム１０２ａの先端に固定される。 (Working equipment)
Next, the working device 10 will be described. FIG. 3 is a side view showing the working apparatus 10 according to the first embodiment. FIG. 4 is a front view showing the work apparatus 10. The work device 10 mainly includes a work module 12, a drive mechanism 14, a weight drive mechanism 16, and a support frame 18. The work apparatus 10 performs a predetermined work while driving the work module 12 by the drive mechanism 14 and moving the work module 12 along a desired locus on the work 108. The support frame 18 is a table-like base member on which the work module 12, the drive mechanism 14, and the weight drive mechanism 16 are mounted, and is fixed to the tip of the arm 102a.

（作業モジュール）
作業モジュール１２はワーク１０８に対して例えば加工や計測などの各種の作業をなす装置である。作業装置１０では、作業モジュール１２はレーザ光１２ｒを出力可能に構成され、レーザ光１２ｒによってワーク１０８に対して切断や溶接などの加工をなす。作業モジュール１２は、モジュール本体１２ｂと、延伸部１２ｃと、ウエイト部材１２ｅとを主に含む。モジュール本体１２ｂは上下方向（Ｚ軸方向）に延在する略円筒形状を有し、その下端からワーク１０８に向けてレーザ光１２ｒを出力する。レーザ光１２ｒは図示しない光ケーブルを用いて外部から導入されてもよい。延伸部１２ｃはモジュール本体１２ｂの側部または上部からＹ軸方向で後側である錘体駆動機構１６側に張出す。特に、延伸部１２ｃは錘重心１５ｇおよび錘体駆動機構１６を覆うように設けられる。延伸部１２ｃは、例えば棒状に形成されてもよい。作業モジュール１２はモジュール本体１２ｂと延伸部１２ｃを含むことでＸ軸方向に視て屈曲するくの字状を有する。ウエイト部材１２ｅは、延伸部１２ｃの端部１２ｄに取付けられる例えば円筒状やリング状の部材である。ウエイト部材１２ｅの質量や位置を変更することで、作業モジュール１２の重心の位置を変更することができる。作業モジュール１２がくの字状を有することで、モジュール本体１２ｂのＹ軸方向で前側（負方向側）は開放されて遮る物がない。このため、例えばワーク１０８が立体的で上向きの突出部がある場合にも、この突出部の干渉を受けにくい。 (Work module)
The work module 12 is a device that performs various works such as machining and measurement on the workpiece 108. In the work apparatus 10, the work module 12 is configured to be able to output a laser beam 12r, and performs processing such as cutting and welding on the workpiece 108 by the laser beam 12r. The work module 12 mainly includes a module body 12b, an extending portion 12c, and a weight member 12e. The module main body 12b has a substantially cylindrical shape extending in the vertical direction (Z-axis direction), and outputs a laser beam 12r from its lower end toward the workpiece 108. The laser beam 12r may be introduced from the outside using an optical cable (not shown). The extending portion 12c extends from the side or upper portion of the module main body 12b to the weight driving mechanism 16 side that is the rear side in the Y-axis direction. In particular, the extending portion 12 c is provided so as to cover the weight gravity center 15 g and the weight driving mechanism 16. The extending portion 12c may be formed in a rod shape, for example. The work module 12 includes a module main body 12b and an extending portion 12c, and thus has a dogleg shape that is bent when viewed in the X-axis direction. The weight member 12e is, for example, a cylindrical or ring-shaped member attached to the end 12d of the extending portion 12c. By changing the mass and position of the weight member 12e, the position of the center of gravity of the work module 12 can be changed. Since the work module 12 has a U-shape, the front side (negative direction side) of the module main body 12b in the Y-axis direction is opened and there is no obstruction. For this reason, for example, even when the workpiece 108 is three-dimensional and has an upward protruding portion, it is difficult to receive interference from the protruding portion.

（駆動機構）
駆動機構１４は、作業モジュール１２をその可動方向であるＸ軸方向の任意の位置に移動させる。駆動機構１４は、駆動源であるモータ（不図示）と、モータの回転運動を直線運動に変換するボールねじ機構１４ｂと、モータを駆動する駆動回路（不図示）と、作業モジュール１２を支持するスライダ機構１４ｃとを主に含む。モータと、ボールねじ機構１４ｂと、スライダ機構１４ｃとは支持フレーム１８に支持される。ボールねじ機構１４ｂは、回転軸の外周にらせん状のリード溝を有しＸ軸方向に延伸する回転軸（不図示）と、リード溝上においてボールを介して移動可能に設けられるナット（不図示）と、回転軸の両端を回転自在に支持する軸受（不図示）とを含む。回転軸の一端は軸受から突出しており、その突出部にモータの出力軸が結合される。例えば、モータを正方向に回転させることで、ナットがリード溝の回転に沿ってＸ軸で正方向に移動し、モータを逆方向に回転させることで、ボールがＸ軸で負方向に移動する。作業モジュール１２はナットの移動に同期してＸ軸で正方向および負方向に移動する。 (Drive mechanism)
The drive mechanism 14 moves the work module 12 to an arbitrary position in the X-axis direction that is the movable direction. The drive mechanism 14 supports a motor (not shown) as a drive source, a ball screw mechanism 14b that converts the rotational motion of the motor into a linear motion, a drive circuit (not shown) that drives the motor, and the work module 12. And a slider mechanism 14c. The motor, the ball screw mechanism 14b, and the slider mechanism 14c are supported by the support frame 18. The ball screw mechanism 14b includes a rotating shaft (not shown) having a helical lead groove on the outer periphery of the rotating shaft and extending in the X-axis direction, and a nut (not shown) movably provided on the lead groove via the ball. And a bearing (not shown) that rotatably supports both ends of the rotating shaft. One end of the rotating shaft protrudes from the bearing, and the output shaft of the motor is coupled to the protruding portion. For example, by rotating the motor in the forward direction, the nut moves in the positive direction on the X axis along the rotation of the lead groove, and by rotating the motor in the reverse direction, the ball moves in the negative direction on the X axis. . The work module 12 moves in the positive and negative directions along the X axis in synchronization with the movement of the nut.

（錘体駆動部）
錘体駆動機構１６は、駆動源であるモータ（不図示）と、モータの回転運動を直線運動に変換する運動変換機構であるボールねじ機構１６ｂと、モータを駆動する駆動回路（不図示）と、錘体１５と、スライダ機構１６ｃとを主に含む。モータと、ボールねじ機構１６ｂと、錘体１５とは支持フレーム１８に支持される。ボールねじ機構１６ｂはボールねじ機構１４ｂと同様に構成されており、重複する説明は省く。錘体１５はボールねじ機構１６ｂのスライダ機構１６ｃ上に配設されており、モータを正方向に回転させることでＸ軸で正方向に移動し、モータを逆方向に回転させることで、Ｘ軸で負方向に移動する。錘体１５の移動軌跡は作業モジュール１２の移動軌跡と平行に設けられる。 (Weight drive unit)
The weight drive mechanism 16 includes a motor (not shown) that is a drive source, a ball screw mechanism 16b that is a motion conversion mechanism that converts the rotational motion of the motor into a linear motion, and a drive circuit (not shown) that drives the motor. The weight body 15 and the slider mechanism 16c are mainly included. The motor, the ball screw mechanism 16b, and the weight body 15 are supported by the support frame 18. The ball screw mechanism 16b is configured in the same manner as the ball screw mechanism 14b, and redundant description is omitted. The weight body 15 is disposed on the slider mechanism 16c of the ball screw mechanism 16b. When the motor is rotated in the forward direction, the weight body 15 is moved in the forward direction along the X axis, and when the motor is rotated in the reverse direction, the X axis is moved. To move in the negative direction. The movement locus of the weight body 15 is provided in parallel with the movement locus of the work module 12.

錘体駆動機構１６は、作業モジュール１２の移動反力の少なくとも一部を打ち消すように錘体１５を移動させる。例えば、錘体１５を作業モジュール１２の移動方向と反対の方向に作業モジュール１２と同じ速度で移動させるようにしてもよい。この場合、錘体１５が駆動機構１４に与える移動反力は作業モジュール１２が駆動機構１４に与える移動反力と逆方向になるから、これらの反力は少なくとも一部で打ち消し合う。また、錘体１５の質量を作業モジュール１２の質量と実質的に一致させるようにしてもよい。この場合、これらの反力は打ち消し合う。   The weight drive mechanism 16 moves the weight 15 so as to cancel at least a part of the reaction force of the work module 12. For example, the weight body 15 may be moved in the direction opposite to the moving direction of the work module 12 at the same speed as the work module 12. In this case, the movement reaction force that the weight 15 applies to the drive mechanism 14 is in the opposite direction to the movement reaction force that the work module 12 applies to the drive mechanism 14, so that these reaction forces cancel at least partially. Further, the mass of the weight body 15 may be substantially matched with the mass of the work module 12. In this case, these reaction forces cancel each other.

駆動機構１４および錘体駆動機構１６のモータとしては、ステッピングモータやＤＣモータなど各種原理に基づくモータを使用してもよい。本実施の形態における作業装置１０ではＡＣサーボモータを使用している。   As motors of the drive mechanism 14 and the weight drive mechanism 16, motors based on various principles such as stepping motors and DC motors may be used. In the working apparatus 10 in the present embodiment, an AC servo motor is used.

次に、作業モジュール１２の重心１２ｇと錘体１５の錘重心１５ｇについて説明する。作業モジュール１２の重心１２ｇが錘体１５の錘重心１５ｇから離れている場合、作業モジュール１２の反力と錘体１５の反力とで駆動機構１４に回転モーメントを入力し、作業装置１０や作業装置システム１００に振動を与えるおそれがある。そこで、本実施の形態では、作業装置１０を可動方向であるＸ軸方向に垂直な平面（ＹＺ平面という）に投影したとき、作業モジュール１２の重心１２ｇは錘体１５の錘重心１５ｇの近傍に位置するように配置される。回転モーメントを低減する観点から、ＹＺ平面に投影したとき、重心１２ｇは、錘体１５の内部に位置するように配置されてもよく、錘体駆動機構１６の内部に位置するように配置されてもよく、錘重心１５ｇと重なるように配置されてもよい。   Next, the gravity center 12g of the work module 12 and the weight gravity center 15g of the weight body 15 will be described. When the center of gravity 12g of the work module 12 is away from the weight center of gravity 15g of the weight body 15, a rotational moment is input to the drive mechanism 14 by the reaction force of the work module 12 and the reaction force of the weight body 15, and the work device 10 and work There is a possibility of giving vibration to the device system 100. Therefore, in the present embodiment, when the work device 10 is projected onto a plane (referred to as a YZ plane) perpendicular to the X-axis direction that is the movable direction, the center of gravity 12g of the work module 12 is close to the weight center of gravity 15g of the weight body 15. It is arranged to be located. From the viewpoint of reducing the rotational moment, the center of gravity 12g may be disposed inside the weight body 15 when projected onto the YZ plane, or disposed so as to be located inside the weight body driving mechanism 16. Alternatively, it may be arranged so as to overlap with the gravity center 15g.

図５は作業装置１０の重心の運動を説明する説明図である。図５を参照して重心１２ｇと錘重心１５ｇの運動を説明する。図５において線Ｘは重心１２ｇを通りＸ軸に平行な直線である。重心１２ｇと錘重心１５ｇがＸ軸方向に視て重なる位置にある場合、これらの重心は線Ｘに沿って運動する。この場合に、重心１２ｇが矢印１２ｐの方向に運動し、錘重心１５ｇが矢印１２ｐと逆の矢印１５ｐの方向に運動するように制御することで、これらの移動反力は打ち消しあって小さくなる。また、これらの重心のＸ軸方向に視たずれが小さい場合は、これらの移動反力による回転モーメントも小さくなり、これらの重心が重なる場合に回転モーメントも最小となる。作業装置１０は、この動作原理に基づき、移動反力と回転モーメントを小さくするように、これらの重心の質量、位置、移動速度、移動方向などが設定される。   FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the movement of the center of gravity of the work apparatus 10. The movement of the center of gravity 12g and the weight center of gravity 15g will be described with reference to FIG. In FIG. 5, a line X is a straight line passing through the center of gravity 12g and parallel to the X axis. When the center of gravity 12g and the weight center of gravity 15g overlap each other when viewed in the X-axis direction, these centers of gravity move along the line X. In this case, by controlling the gravity center 12g to move in the direction of the arrow 12p and the weight gravity center 15g to move in the direction of the arrow 15p opposite to the arrow 12p, these movement reaction forces cancel each other and become small. In addition, when the displacement of these centroids in the X-axis direction is small, the rotational moment due to these movement reaction forces is small, and when these centroids overlap, the rotational moment is also minimized. Based on this operating principle, the work apparatus 10 is set with the mass, position, moving speed, moving direction, and the like of the center of gravity so as to reduce the moving reaction force and the rotational moment.

駆動源や運動変換機構が大きいとスペースが狭くなり重心１２ｇと錘重心１５ｇの配置の自由度が損なわれることがある。作業装置１０では、ＡＣサーボモータでボールねじ機構を駆動する構成を採用したことで、スペースが拡がり、重心１２ｇと錘重心１５ｇの配置の自由度を拡げることができる。   If the drive source and the motion conversion mechanism are large, the space is narrowed, and the degree of freedom of arrangement of the gravity center 12g and the weight gravity center 15g may be impaired. In the working device 10, the configuration in which the ball screw mechanism is driven by the AC servo motor increases the space, and the degree of freedom of arrangement of the center of gravity 12g and the weight center of gravity 15g can be increased.

作業モジュール１２の重心１２ｇが作業モジュール１２の内部に位置する場合、重心１２ｇを錘重心１５ｇに接近させることが難しい。そこで、本実施の形態における作業モジュール１２では、図３に示すように、ＹＺ平面に投影したとき、重心１２ｇは作業モジュール１２の外部に位置するように配置される。つまり、作業モジュール１２はモジュール本体１２ｂと延伸部１２ｃとにより屈曲形状を有することで、重心１２ｇは作業モジュール１２外の空間に形成される。   When the center of gravity 12g of the work module 12 is located inside the work module 12, it is difficult to bring the center of gravity 12g closer to the weight center of gravity 15g. Therefore, in the work module 12 according to the present embodiment, as shown in FIG. 3, the center of gravity 12 g is disposed outside the work module 12 when projected onto the YZ plane. That is, the work module 12 is bent by the module body 12b and the extending portion 12c, so that the center of gravity 12g is formed in a space outside the work module 12.

作業モジュール１２の重心１２ｇは、モジュール本体１２ｂと延伸部１２ｃの中間に形成される。特に、重心１２ｇは、ＹＺ平面に投影したとき、延伸部１２ｃの延伸端１２ｈと、モジュール本体１２ｂの作業対象であるワーク１０８側の端部１２ｋとを結ぶ直線Ｌよりモジュール本体１２ｂ側に位置する場合が多い。このため、錘重心１５ｇも直線Ｌよりモジュール本体１２ｂ側に位置するように配置される。重心１２ｇを錘重心１５ｇに寄せ易くする観点で有利になる。   A center of gravity 12g of the work module 12 is formed between the module main body 12b and the extending portion 12c. In particular, the center of gravity 12g is positioned on the module main body 12b side from a straight line L connecting the extended end 12h of the extended portion 12c and the end portion 12k on the work 108 side, which is the work target of the module main body 12b, when projected onto the YZ plane. There are many cases. For this reason, the weight gravity center 15g is also arranged so as to be located on the module main body 12b side with respect to the straight line L. This is advantageous from the viewpoint of easily bringing the center of gravity 12g to the weight center of gravity 15g.

作業モジュール１２は、目的の作業に応じてモジュール本体１２ｂを異なるアタッチメントに交換することがある。形状や質量が異なるアタッチメントに交換すると、作業モジュール１２の重心１２ｇの位置が変化することが考えられる。そこで、本実施の形態における作業モジュール１２は、図３に示すように、着脱可能に装着されるウエイト部材１２ｅを含む。一例として、モジュール本体１２ｂの延伸部１２ｃの先端に設けた雄ねじ１２ｍに、ウエイト部材１２ｅに設けた雌ねじ１２ｆをねじ込むように構成してもよい。ウエイト部材１２ｅは雌ねじ１２ｆを緩めることで取り外すことができ、雌ねじ１２ｆをねじ込むことで装着できる。   The work module 12 may replace the module main body 12b with a different attachment depending on the target work. It is conceivable that the position of the center of gravity 12g of the work module 12 changes when the attachment is replaced with an attachment having a different shape or mass. Therefore, the work module 12 in the present embodiment includes a weight member 12e that is detachably mounted as shown in FIG. As an example, a female screw 12f provided on the weight member 12e may be screwed into a male screw 12m provided at the tip of the extending portion 12c of the module body 12b. The weight member 12e can be removed by loosening the female screw 12f, and can be mounted by screwing the female screw 12f.

作業モジュール１２の重心１２ｇの位置は容易に調整できることが望ましい。そこで、本実施の形態における作業モジュール１２は、ウエイト部材１２ｅを装着したままで、重心１２ｇの位置を調整可能な調整機構１２ｊを含む。一例として、雌ねじ１２ｆの雄ねじ１２ｍに対するねじ込み深さを変更可能に構成してもよい。雌ねじ１２ｆのねじ込み深さを変更することで重心１２ｇの位置を変更することができる。また別の一例として、延伸部１２ｃのモジュール本体１２ｂに対する角度θｍを変更可能に構成してもよい。角度θｍを変更することで重心１２ｇの位置を変更することができる。例えば、延伸部１２ｃとモジュール本体１２ｂの接続部分に可撓性を有する可撓部１２ｎを設けるようにしてもよい。   It is desirable that the position of the center of gravity 12g of the work module 12 can be easily adjusted. Therefore, the work module 12 in the present embodiment includes an adjustment mechanism 12j that can adjust the position of the center of gravity 12g while the weight member 12e is attached. As an example, the screwing depth of the female screw 12f with respect to the male screw 12m may be configured to be changeable. The position of the center of gravity 12g can be changed by changing the screwing depth of the female screw 12f. As another example, the angle θm of the extending portion 12c with respect to the module main body 12b may be configured to be changeable. By changing the angle θm, the position of the center of gravity 12g can be changed. For example, you may make it provide the flexible part 12n which has flexibility in the connection part of the extending | stretching part 12c and the module main body 12b.

錘重心１５ｇは錘体駆動機構１６のボールねじ機構１６ｂ上を移動する。このため、錘重心１５ｇを重心１２ｇに寄せやすくする観点から、ＹＺ平面に投影したとき、錘体駆動機構１６のボールねじ機構１６ｂは重心１２ｇの近傍に位置するように設けられる。特に、ＹＺ平面に投影したとき、ボールねじ機構１６ｂは重心１２ｇを含むように設けられる。ボールねじ機構１６ｂが重心１２ｇから離れて配置される場合に比べて、錘重心１５ｇを重心１２ｇに接近させ易くなる。   The weight gravity center 15g moves on the ball screw mechanism 16b of the weight drive mechanism 16. For this reason, the ball screw mechanism 16b of the weight driving mechanism 16 is provided so as to be positioned in the vicinity of the center of gravity 12g when projected onto the YZ plane from the viewpoint of easily bringing the weight center of gravity 15g closer to the center of gravity 12g. In particular, the ball screw mechanism 16b is provided so as to include the center of gravity 12g when projected onto the YZ plane. Compared to the case where the ball screw mechanism 16b is arranged away from the center of gravity 12g, the weight center of gravity 15g can be made closer to the center of gravity 12g.

次に、このように構成された作業装置１０の利点、効果を説明する。
作業装置１０では、作業モジュール１２の移動反力の少なくとも一部を打ち消すように錘体１５を移動させる錘体駆動機構１６を備え、ＹＺ平面に投影したとき、作業モジュール１２の重心１２ｇは錘体１５の錘重心１５ｇの近傍に位置するように配置される。この構成によれば、錘体駆動機構１６を備えるから作業モジュール１２の移動反力の影響が緩和される。また、重心１２ｇが錘重心１５ｇから離れている場合に比べて、これらの反力に起因する回転モーメントを小さくすることができる。この結果、作業装置１０や作業装置システム１００に与える振動を小さくして作業精度の低下を抑制することができる。 Next, advantages and effects of the work apparatus 10 configured as described above will be described.
The work device 10 includes a weight drive mechanism 16 that moves the weight body 15 so as to cancel at least a part of the reaction force of the work module 12, and the center of gravity 12g of the work module 12 is the weight body when projected onto the YZ plane. It arrange | positions so that it may be located in 15 g of gravity center vicinity. According to this configuration, since the weight driving mechanism 16 is provided, the influence of the movement reaction force of the work module 12 is reduced. Further, the rotational moment due to these reaction forces can be reduced as compared with the case where the center of gravity 12g is separated from the weight center of gravity 15g. As a result, it is possible to reduce the vibration applied to the work device 10 and the work device system 100 and suppress the decrease in work accuracy.

作業装置１０では、ＹＺ平面に投影したとき、重心１２ｇは作業モジュール１２の外部に位置するように配置される。この構成によれば、重心１２ｇが作業モジュール１２の内部に位置する場合と比べて、重心１２ｇを錘重心１５ｇに寄せて近づけることができる。   In the work device 10, the center of gravity 12 g is disposed outside the work module 12 when projected onto the YZ plane. According to this configuration, the center of gravity 12g can be brought closer to and closer to the weight center of gravity 15g than when the center of gravity 12g is located inside the work module 12.

作業装置１０では、作業モジュール１２は、作業対象であるワーク１０８に作業をなすためのモジュール本体１２ｂと、モジュール本体１２ｂから錘体駆動機構１６側に延伸する延伸部１２ｃと、を有し、ＹＺ平面に投影したとき、錘重心１５ｇは、延伸部１２ｃの延伸端１２ｈとモジュール本体１２ｂのワーク１０８側の端部ｋとを結ぶ直線Ｌよりモジュール本体１２ｂ側に位置するように配置される。この構成によれば、錘重心１５ｇが直線Ｌの外側に配置される場合に比べて、重心１２ｇを錘重心１５ｇの近傍に寄せ易くなる。   In the work apparatus 10, the work module 12 includes a module main body 12b for performing work on the work 108 that is a work target, and an extending portion 12c that extends from the module main body 12b to the weight drive mechanism 16 side, and YZ When projected onto a plane, the weight center of gravity 15g is arranged so as to be positioned closer to the module main body 12b than the straight line L connecting the extended end 12h of the extended portion 12c and the end k of the module main body 12b on the workpiece 108 side. According to this configuration, it is easier to bring the center of gravity 12g closer to the center of gravity 15g than when the center of gravity 15g is disposed outside the straight line L.

作業装置１０では、作業モジュール１２は、着脱可能に装着されるウエイト部材１２ｅを含む。この構成によれば、着脱可能なウエイト部材１２ｅを含むから、作業モジュール１２の形状や質量に対応してより適した質量のウエイト部材１２ｅに取り換えることができる。   In the work apparatus 10, the work module 12 includes a weight member 12e that is detachably mounted. According to this configuration, since the detachable weight member 12e is included, it can be replaced with a weight member 12e having a more suitable mass corresponding to the shape and mass of the work module 12.

作業装置１０では、作業モジュール１２は、ウエイト部材１２ｅを装着したままで、重心１２ｇの位置を調整可能な調整機構１２ｊを含む。この構成によれば、調整機構１２ｊを含むから、ウエイト部材を脱着する場合に比べて、重心１２ｇの位置を微調整することができる。   In the work device 10, the work module 12 includes an adjustment mechanism 12j that can adjust the position of the center of gravity 12g while the weight member 12e is mounted. According to this configuration, since the adjustment mechanism 12j is included, the position of the center of gravity 12g can be finely adjusted as compared with the case where the weight member is attached and detached.

作業装置１０では、錘体駆動機構１６はボールねじ機構１６ｂを含み、ＹＺ平面に投影したとき、ボールねじ機構１６ｂは重心１２ｇの近傍に位置するように設けられる。この構成によれば、錘体１５をボールねじ機構１６ｂの直上に配置することが可能になり、錘体１５がボールねじ機構１６ｂから離れている場合に比べて、これらを結ぶ部材が小型化される。また、ボールねじ機構１６ｂは比較的小型であるため、延伸部１２ｃと支持フレーム１８の間に容易に配置できる。   In the work device 10, the weight drive mechanism 16 includes a ball screw mechanism 16b, and the ball screw mechanism 16b is provided in the vicinity of the center of gravity 12g when projected onto the YZ plane. According to this configuration, the weight body 15 can be disposed immediately above the ball screw mechanism 16b, and the member connecting the weight body 15 can be downsized compared to the case where the weight body 15 is separated from the ball screw mechanism 16b. The Further, since the ball screw mechanism 16b is relatively small, it can be easily disposed between the extending portion 12c and the support frame 18.

以上、本発明の第１の実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、いろいろな変形および変更が本発明の特許請求の範囲内で可能なこと、またそうした変形例および変更も本発明の特許請求の範囲にあることは当業者に理解されるところである。従って、本明細書での記述および図面は限定的ではなく例証的に扱われるべきものである。   The description has been given based on the first embodiment of the present invention. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are illustrative, and that various modifications and changes are possible within the scope of the claims of the present invention, and that such modifications and changes are also within the scope of the claims of the present invention. It is understood. Accordingly, the description and drawings herein are to be regarded as illustrative rather than restrictive.

（第１変形例）
次に、変形例について説明する。第１の実施の形態の説明では、作業モジュール１２が錘体１５または錘体駆動機構１６にオーバーハングする部分を有することで、重心１２ｇを錘重心１５ｇに近づける例について説明したがこれに限られない。錘体と錘体駆動機構の少なくとも一方に、作業モジュールにオーバーハングする部分を設けるようにしてもよい。 (First modification)
Next, a modified example will be described. In the description of the first embodiment, an example in which the work module 12 has a portion overhanging the weight body 15 or the weight body drive mechanism 16 to bring the center of gravity 12g closer to the weight center of gravity 15g has been described. Absent. A portion that overhangs the work module may be provided on at least one of the weight body and the weight body drive mechanism.

（第２変形例）
第１の実施の形態の説明では、重心１２ｇの位置を調整する例について説明したがこれに限られない。錘重心１５ｇの位置を調整可能な機構を設け、錘重心１５ｇの位置を調整することで錘重心１５ｇを重心１２ｇに近づけるように構成してもよい。 (Second modification)
In the description of the first embodiment, the example in which the position of the center of gravity 12g is adjusted has been described, but the present invention is not limited to this. A mechanism capable of adjusting the position of the weight centroid 15g may be provided, and the weight centroid 15g may be made closer to the centroid 12g by adjusting the position of the weight centroid 15g.

（第３変形例）
第１の実施の形態の説明では、作業装置１０が、支持機構として多関節ロボットの可動アームであるアーム機構１０２に支持される例について説明したがこれに限られない。作業装置１０を支持する支持機構としてはガントリー型機構やカンチレバー型機構などの直交座標型機構であってもよい。 (Third Modification)
In the description of the first embodiment, an example has been described in which the working device 10 is supported by the arm mechanism 102 that is a movable arm of an articulated robot as a support mechanism, but is not limited thereto. The support mechanism for supporting the work device 10 may be an orthogonal coordinate type mechanism such as a gantry type mechanism or a cantilever type mechanism.

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態に係る作業装置１１０について説明する。図６は、第２の実施の形態に係る作業装置１１０を示す側面図である。図７は作業装置１１０の重心の位置を示す正面図である。図８は作業装置１１０の重心の運動を説明する説明図である。図６から図８の説明では、第１の実施の形態と同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付する。第１の実施の形態と重複する説明を適宜省略し、第１の実施の形態と相違する構成について重点的に説明する。 (Second Embodiment)
Next, the working device 110 according to the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a side view showing the working device 110 according to the second embodiment. FIG. 7 is a front view showing the position of the center of gravity of the work device 110. FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the movement of the center of gravity of the working device 110. In the description of FIGS. 6 to 8, the same reference numerals are assigned to the same or equivalent components and members as those in the first embodiment. A description overlapping with that of the first embodiment will be omitted as appropriate, and a configuration different from that of the first embodiment will be mainly described.

作業装置１１０はアーム機構１０２に支持される。作業装置１１０は作業モジュール１２をＸ軸方向に加えてＹ軸方向にも移動させる。このため、支持機構であるアーム機構１０２によって作業モジュール１２をＸ軸、Ｙ軸方向に粗動させると共に、駆動機構１４と第２駆動機構１１４とによって作業モジュール１２をＸ軸、Ｙ軸方向に微動させることができる。   The work device 110 is supported by the arm mechanism 102. The work device 110 moves the work module 12 in the Y-axis direction in addition to the X-axis direction. Therefore, the work module 12 is coarsely moved in the X-axis and Y-axis directions by the arm mechanism 102 as a support mechanism, and the work module 12 is finely moved in the X-axis and Y-axis directions by the drive mechanism 14 and the second drive mechanism 114. Can be made.

作業装置１１０は作業装置１０に対して、第２駆動機構１１４と、第２錘体駆動部１１６と、第２支持フレーム１１８と、をさらに備える点で相違し他の構成は同様である。第２駆動機構１１４は、駆動機構１４と、錘体駆動機構１６と、作業モジュール１２とを搭載した状態の支持フレーム１８（以下、第２方向移動体という。）を、Ｘ軸方向と垂直なＹ軸方向に移動させるように構成される。つまり、第２方向移動体に重心は第２駆動機構１１４によってＹ軸方向に移動させられる部分の重心である。第２錘体駆動部１１６は、第２駆動機構１１４の駆動による第２方向移動体の移動反力の少なくとも一部を打ち消すように第２錘体１１５を移動させるように構成される。作業装置１１０をＹ軸方向に視た重心の位置を図７に示す。図７に示すように、Ｙ軸方向に垂直なＸＺ平面に投影したとき、第２駆動機構１１４によってＹ軸方向に移動させられる質量の重心１０ｇは第２錘体１１５の錘重心１１５ｇの近傍に位置するように配置される。重心１０ｇは、ＸＺ平面に投影したとき、第２錘体１１５の内部に位置するように配置されてもよく、第２錘体駆動部１１６の内部に位置するように配置されてもよく、錘重心１１５ｇと重なるように配置されてもよい。   The work device 110 is different from the work device 10 in that the work device 10 further includes a second drive mechanism 114, a second weight drive unit 116, and a second support frame 118, and the other configurations are the same. The second drive mechanism 114 includes a support frame 18 (hereinafter referred to as a second direction moving body) in a state in which the drive mechanism 14, the weight drive mechanism 16, and the work module 12 are mounted, perpendicular to the X-axis direction. It is configured to move in the Y-axis direction. That is, the center of gravity of the second-direction moving body is the center of gravity of the portion that is moved in the Y-axis direction by the second drive mechanism 114. The second weight body driving unit 116 is configured to move the second weight body 115 so as to cancel at least a part of the movement reaction force of the second direction moving body driven by the second drive mechanism 114. FIG. 7 shows the position of the center of gravity when the working device 110 is viewed in the Y-axis direction. As shown in FIG. 7, when projected onto the XZ plane perpendicular to the Y-axis direction, the center of gravity 10g of the mass moved in the Y-axis direction by the second drive mechanism 114 is in the vicinity of the weight center of gravity 115g of the second weight body 115. It is arranged to be located. The center of gravity 10g may be disposed so as to be positioned inside the second weight body 115 when projected onto the XZ plane, or may be disposed so as to be positioned inside the second weight body driving unit 116. You may arrange | position so that it may overlap with the gravity center 115g.

図８を参照して重心１０ｇと錘重心１１５ｇの運動を説明する。図８において線Ｙは重心１０ｇを通りＹ軸に平行な直線である。重心１０ｇと錘重心１１５ｇがＹ軸方向に視て重なる位置にある場合、これらの重心は線Ｙに沿って運動する。この場合に、重心１０ｇが矢印１０ｐの方向に運動し、錘重心１１５ｇが矢印１０ｐと逆の矢印１１５ｐの方向に運動するように制御することで、これらの移動反力は打ち消しあって小さくなる。これらの重心のＹ軸方向に視たずれが小さい場合は、これらの移動反力による回転モーメントも小さくなり、これらの重心が重なる場合に回転モーメントも最小となる。作業装置１１０は、この動作原理に基づき、移動反力と回転モーメントを小さくするように、これらの重心の質量、位置、移動速度、移動方向などが設定される。   The movement of the center of gravity 10g and the weight center of gravity 115g will be described with reference to FIG. In FIG. 8, a line Y is a straight line passing through the center of gravity 10g and parallel to the Y axis. When the center of gravity 10g and the weight center of gravity 115g overlap each other when viewed in the Y-axis direction, these centers of gravity move along the line Y. In this case, by controlling the gravity center 10g to move in the direction of the arrow 10p and the weight gravity center 115g to move in the direction of the arrow 115p opposite to the arrow 10p, these movement reaction forces cancel each other and become smaller. When the deviation of these centroids in the Y-axis direction is small, the rotational moment due to these movement reaction forces is also small, and when these centroids overlap, the rotational moment is also minimum. Based on this operating principle, the working device 110 is set with the mass, position, moving speed, moving direction, and the like of the center of gravity so as to reduce the moving reaction force and the rotational moment.

以上説明したように、作業装置１１０は、作業装置１０のＸ軸方向の動作について前述した利点や効果を、Ｙ軸方向の動作についても得ることができる。したがって、作業装置１１０はワーク１０８に対して作業モジュール１２をＸ軸、Ｙ軸方向に細かく移動させる作業において、移動反力や回転モーメントの影響を緩和して、高速で精度の高い作業を実現することができる。   As described above, the work device 110 can obtain the advantages and effects described above regarding the operation of the work device 10 in the X-axis direction also for the operation in the Y-axis direction. Therefore, the working device 110 reduces the influence of the movement reaction force and the rotational moment in the work of finely moving the work module 12 in the X-axis and Y-axis directions with respect to the work 108, thereby realizing high-speed and high-precision work. be able to.

説明に使用した図面では、部材の関係を明瞭にするために一部の部材にハッチングを施しているが、当該ハッチングはこれらの部材の素材や材質を制限するものではない。   In the drawings used for explanation, some members are hatched in order to clarify the relationship between the members. However, the hatching does not limit the materials and materials of these members.

１０・・作業装置、 １０ｇ・・重心、 １２・・作業モジュール、 １２ｂ・・モジュール本体、 １２ｃ・・延伸部、 １２ｄ・・端部、 １２ｅ・・ウエイト部材、 １２ｆ・・雌ねじ、 １２ｇ・・重心、 １２ｈ・・延伸端、 １２ｊ・・調整機構、 １２ｋ・・端部、 １２ｍ・・雄ねじ、 １２ｎ・・可撓部、 １２ｒ・・レーザ光、 １４・・駆動機構、 １４ｂ・・ボールねじ機構、 １４ｃ・・スライダ機構、 １５・・錘体、 １５ｇ・・錘重心、 １６・・錘体駆動機構、 １８・・支持フレーム、 １００・・作業装置システム、 １０２・・アーム機構、 １０８・・ワーク、 １１０・・作業装置、 １１４・・第２駆動機構、 １１５・・第２錘体、 １１５ｇ・・錘重心、 １１６・・第２錘体駆動部、 １１８・・第２支持フレーム。   10 ·· Working device, 10g ·· Center of gravity, 12 ·· Work module, 12b ·· Module body, 12c ·· Extension part, 12d ·· End, 12e ·· Weight member, 12f ·· Female thread, 12g ·· .. 12h .. Extension end, 12j .. Adjusting mechanism, 12k .. End, 12m .. Male screw, 12n .. Flexible part, 12r .. Laser light, 14 ... Drive mechanism, 14b ... Ball screw mechanism, 14c ··· Slider mechanism, 15 ·· Weight body, 15g · · Weight center of gravity, 16 · · Weight drive mechanism, 18 · · Support frame, 100 · · Work device system, 102 · · Arm mechanism, 108 · · Workpiece, 110..Working device, 114..Second drive mechanism, 115..Second weight body, 115g..Cylinder center of weight, 116..Second weight drive unit, 118..Second support Frame.

Claims (9)

支持機構に支持される作業装置であって、
作業対象に対して作業をなすための作業モジュールと、
前記作業モジュールを第１方向に移動させる駆動機構と、
前記作業モジュールの移動反力の少なくとも一部を打ち消すように錘体を移動させる錘体駆動部と、
を備え、
前記第１方向に垂直な平面に投影したとき、前記作業モジュールの重心は前記錘体の錘重心の近傍に位置するように配置されることを特徴とする作業装置。 A working device supported by a support mechanism,
A work module to do work on the work object;
A drive mechanism for moving the work module in a first direction;
A weight drive unit that moves the weight so as to cancel at least part of the reaction force of the work module;
With
The working device, wherein the working module is arranged so that a center of gravity of the working module is positioned in the vicinity of a weight center of gravity of the weight body when projected onto a plane perpendicular to the first direction. 前記平面に投影したとき、前記重心は前記作業モジュールの外部に位置するように配置されることを特徴とする請求項１に記載の作業装置。   The work apparatus according to claim 1, wherein the center of gravity is disposed outside the work module when projected onto the plane. 前記作業モジュールは、前記作業対象に作業をなすためのモジュール本体と、前記モジュール本体から前記錘体駆動部側に延伸する延伸部と、を有し、
前記平面に投影したとき、前記錘重心は、前記延伸部の延伸端と前記モジュール本体の前記作業対象側の端部とを結ぶ直線より前記モジュール本体側に位置するように配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の作業装置。 The work module has a module main body for performing work on the work target, and an extending portion extending from the module main body to the weight drive unit side,
When projected onto the plane, the center of gravity of the weight is disposed so as to be positioned on the module body side from a straight line connecting the extending end of the extending portion and the end of the module body on the work target side. The working device according to claim 1 or 2. 前記作業モジュールは、着脱可能に取付けられるウエイト部材を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の作業装置。   The work device according to claim 1, wherein the work module includes a weight member that is detachably attached. 前記作業モジュールは、前記ウエイト部材を装着したままで、前記重心の位置を調整可能な調整機構を含むことを特徴とする請求項４に記載の作業装置。   The work device according to claim 4, wherein the work module includes an adjustment mechanism capable of adjusting the position of the center of gravity while the weight member is mounted. 前記錘体駆動部はボールねじ機構を含み、
前記平面に投影したとき、前記ボールねじ機構は前記重心の近傍に位置するように設けられることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の作業装置。 The weight drive unit includes a ball screw mechanism,
The working device according to claim 1, wherein the ball screw mechanism is provided so as to be positioned in the vicinity of the center of gravity when projected onto the plane. 前記作業モジュールはレーザ光を出力可能に構成されることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の作業装置。   The work apparatus according to claim 1, wherein the work module is configured to be capable of outputting a laser beam. 前記駆動機構を前記第１方向に垂直な第２方向に移動させる第２駆動機構と、
前記駆動機構の移動反力の少なくとも一部を打ち消すように第２錘体を移動させる第２錘体駆動部と、
をさらに備え、
前記第２方向に垂直な平面に投影したとき、前記第２駆動機構によって前記第２方向に移動させられる質量の重心は前記第２錘体の重心の近傍に位置するように配置されることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の作業装置。 A second drive mechanism for moving the drive mechanism in a second direction perpendicular to the first direction;
A second weight drive unit that moves the second weight so as to cancel at least a part of the movement reaction force of the drive mechanism;
Further comprising
When projected onto a plane perpendicular to the second direction, the center of mass of the mass moved in the second direction by the second driving mechanism is disposed so as to be located in the vicinity of the center of gravity of the second weight body. The working device according to any one of claims 1 to 7, characterized in that: 請求項１から８のいずれかに記載の作業装置と、
前記作業装置を支持する多関節型ロボットまたは直交座標型ロボットと、
を備えることを特徴とする作業装置システム。 The working device according to any one of claims 1 to 8,
An articulated robot or a Cartesian coordinate robot that supports the working device;
A work device system comprising:
JP2016122352A 2016-06-21 2016-06-21 Working device, working device system Active JP6629145B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016122352A JP6629145B2 (en) 2016-06-21 2016-06-21 Working device, working device system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016122352A JP6629145B2 (en) 2016-06-21 2016-06-21 Working device, working device system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017226030A true JP2017226030A (en) 2017-12-28
JP6629145B2 JP6629145B2 (en) 2020-01-15

Family

ID=60890658

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016122352A Active JP6629145B2 (en) 2016-06-21 2016-06-21 Working device, working device system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6629145B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3689556A2 (en) 2019-01-30 2020-08-05 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Robot system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6224989A (en) * 1985-07-19 1987-02-02 株式会社　日平トヤマ Preventive device for rocking of industrial robot
JPH02232193A (en) * 1989-02-28 1990-09-14 Pentel Kk Balance device for multi-joint type robot
JP2012144342A (en) * 2011-01-13 2012-08-02 Takezawa Aluminum Kogyosho:Kk Tong suspender
JP2015009287A (en) * 2013-06-26 2015-01-19 ファナック株式会社 Robot hand for transporting article, robot provided with robot hand, robot system, and control method of robot hand
JP2016093225A (en) * 2014-11-12 2016-05-26 ソニー・オリンパスメディカルソリューションズ株式会社 Medical observation device, medical video-microscopy device and medical video-microscopy system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6224989A (en) * 1985-07-19 1987-02-02 株式会社　日平トヤマ Preventive device for rocking of industrial robot
JPH02232193A (en) * 1989-02-28 1990-09-14 Pentel Kk Balance device for multi-joint type robot
JP2012144342A (en) * 2011-01-13 2012-08-02 Takezawa Aluminum Kogyosho:Kk Tong suspender
JP2015009287A (en) * 2013-06-26 2015-01-19 ファナック株式会社 Robot hand for transporting article, robot provided with robot hand, robot system, and control method of robot hand
JP2016093225A (en) * 2014-11-12 2016-05-26 ソニー・オリンパスメディカルソリューションズ株式会社 Medical observation device, medical video-microscopy device and medical video-microscopy system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3689556A2 (en) 2019-01-30 2020-08-05 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Robot system
US11220004B2 (en) 2019-01-30 2022-01-11 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Robot system

Also Published As

Publication number Publication date
JP6629145B2 (en) 2020-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4523228B2 (en) Motion device for supporting and programmably driving an end element in a machine or instrument
EP0987087A2 (en) Working apparatus
EP4086034A1 (en) Multi-degree-of-freedom numerical control turntable
KR102157486B1 (en) Welding device and control method of welding device
JP2011025315A (en) Manipulator at low inertia for laser cutting machine for flat sheet metal
JP2010214393A (en) Laser beam welding apparatus
JPWO2007148620A1 (en) Machine tool capable of turning movable parts
WO2013069751A1 (en) Laser cutting machine
JP2023090918A (en) Multi-joint robot
JP2019104097A (en) Robot system
KR101848994B1 (en) A translation type of delta robot and a surgical robot comprising thereof
JP2006150418A (en) Laser beam machining robot system and its control process
CN114269520B (en) Parallel sports equipment with multifunctional tool orientation
JP2017226030A (en) Work device and work device system
JP7140508B2 (en) WORKING DEVICE USING PARALLEL LINK MECHANISM AND CONTROL METHOD THEREOF
US11745342B2 (en) Manipulator for finishing work, and control method therefor
JP7023670B2 (en) Processing equipment, processing machines, processing equipment systems, design methods for processing equipment
JP2019040498A (en) Machine tool and speed control method
JP2019527626A (en) CNC machining equipment
KR20110139571A (en) Transfer apparatus for laser welding head
JP3040448B2 (en) Positioning device
JPH0810977A (en) Auto focusing device in laser beam machine
JP4722598B2 (en) Die-sinker EDM
RU161667U1 (en) DEVICE FOR PROCESSING LASER RADIATION OF A SURFACE OF AN ARBITRARY FORM
US20220009570A1 (en) Robot

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180918

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190910

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190917

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191115

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20191203

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191204

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6629145

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150