JP4090444B2 - Arm check device for robot - Google Patents

Description

本発明は、複数のアーム部材が回転可能に連結されてなるいわゆるスカラーロボットにおけるアームのチェック装置に関する。 The present invention relates to an arm check device in a so-called scalar robot in which a plurality of arm members are rotatably connected.

従来より、半導体ウエハなどの種々の物品を搬送するために、複数のアーム部材が回転可能に連結されて構成されるいわゆるスカラーロボット（水平多関節ロボット）がしばしば用いられる（特許文献１〜２）。   Conventionally, so-called scalar robots (horizontal articulated robots) configured by a plurality of arm members rotatably connected are often used to transport various articles such as semiconductor wafers (Patent Documents 1 and 2). .

一般に、スカラーロボットは、第１のアーム部材の先端部と第２のアーム部材の後端部とが第２の支軸において相対回転可能に連結され、第２のアーム部材の先端部と第３のアーム部材の後端部とが第３の支軸において相対回転可能に連結され、第１のアーム部材の後端部を第１の支軸を中心として回転駆動することによって第３のアーム部材が直進移動するように構成される。３つのアーム部材で構成される場合には、第３のアーム部材は、ハンド部、フォーク部、爪、またはチャックなどと呼称されることもある。４つ以上のアーム部材を有する場合には、それが第３のアーム部材に対して回転可能に取り付けられる。   In general, in the scalar robot, the front end portion of the first arm member and the rear end portion of the second arm member are connected to each other so as to be relatively rotatable on a second support shaft, and the front end portion of the second arm member and the third end portion are connected to the third arm member. The rear end portion of the arm member is coupled to the third support shaft so as to be relatively rotatable, and the third arm member is driven by rotating the rear end portion of the first arm member about the first support shaft. Is configured to move straight ahead. In the case of three arm members, the third arm member may be referred to as a hand portion, a fork portion, a claw, or a chuck. When it has four or more arm members, it is rotatably attached to the third arm member.

第３のアーム部材を直線移動させるために、各アーム部材の連結部分の軸には歯付きのプーリ（ギヤ）が設けられ、それらのプーリ間にタイミングベルトが張られ、アーム部材の相対回転角度を規制している。 To linearly move the third arm member, a toothed pulley (gear) is provided on the shaft of the connecting portion of each arm member, a timing belt is stretched between the pulleys, and the relative rotation angle of the arm member Is regulated.

さて、このようなスカラーロボットの組み立て工程の最終段階において、タイミングベルトの歯のかみ合わせ位置が正しく張られているかどうかをチェックする必要がある。また、各アーム部材の互いの連結位置または取り付け位置が正しいかどうかをチェックし、微調整を行う必要がある。もし、それらが正しくなかった場合には、アーム部材が所定の動作を行わず、特に第３のアーム部材が直線移動しないことがある。   Now, in the final stage of the assembly process of such a scalar robot, it is necessary to check whether or not the meshing position of the timing belt teeth is correctly tensioned. In addition, it is necessary to make fine adjustments by checking whether the connecting position or the mounting position of each arm member is correct. If they are not correct, the arm member may not perform a predetermined operation, and in particular, the third arm member may not move linearly.

従来においては、第３のアーム部材が直線移動していることをチェックするために、その移動方向に沿って配置された基準板を基台に対して固定的に設けておき、アーム部材の収縮位置および伸長位置において、それぞれのアーム部材が基準板から同じ距離にあるか否かをメジャーなどで測定していた。
特開２０００−４０７２８ 特開平８−２７４１４０ Conventionally, in order to check that the third arm member is linearly moved, a reference plate arranged along the moving direction is fixedly provided to the base, and the contraction of the arm member is performed. Whether the arm members are at the same distance from the reference plate at the position and the extended position is measured with a measure or the like.
JP2000-40728 JP-A-8-274140

しかし、上に述べた従来のチェック方法では、基準板からアーム部材の各位置までの距離を測定する作業が大変であった。また、チェックの結果、正しくないと判別された場合に、タイミングベルトの歯のかみ合わせ位置を変えて張り直したり、連結部分のボルトを緩めて位置調整をした後締めなおしたりするが、その度毎に測定作業を繰り返さなくてはならず、ロボットの組み立て工程に多くの工数を要していた。   However, in the conventional check method described above, it is difficult to measure the distance from the reference plate to each position of the arm member. In addition, if it is determined that the timing belt is not correct as a result of the check, the timing belt teeth may be repositioned and retightened, or the bolts at the connecting part may be loosened to adjust the position and then tightened. In addition, the measurement work had to be repeated, and a lot of man-hours were required for the assembly process of the robot.

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、アーム部材の位置が正しいか否かを簡単にチェックし、ロボットの組み立て工程に要する工数を低減することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems. It is an object of the present invention to easily check whether or not the position of an arm member is correct and to reduce the number of steps required for a robot assembly process.

本発明に係るチェック装置は、前記第１のアーム部材の収縮位置において、前記第１の支軸の中心位置の穴、前記第３の支軸の中心位置の穴、前記第３のアーム部材における前記第３の支軸を通る中心線上の位置である第３位置の穴にそれぞれ挿入可能で互いに平行な３つのピンが１つの直線上に配置され且つ前記第１の支軸の中心位置の穴に挿入されるべきピンと前記第３位置の穴に挿入されるべきピンとの距離が所定の収縮時距離である収縮チェック用治具と、前記第１のアーム部材の伸長位置において、前記各穴に挿入可能で互いに平行なピンが１つの直線上に配置され且つ前記第１の支軸の中心位置の穴に挿入されるべきピンと前記第３の支軸の中心位置の穴に挿入されるべきピンとの距離が所定の伸長時距離である伸長チェック用治具とからなり、前記収縮チェック用治具と前記伸長チェック用治具とが、共通の基部材に対してピンが設けられることによって一体的に構成される。 In the check device according to the present invention, in the contracted position of the first arm member, the hole at the center position of the first support shaft, the hole at the center position of the third support shaft, and the third arm member Three pins that can be inserted into holes at a third position, which is a position on the center line passing through the third support shaft, and are parallel to each other are arranged on one straight line, and a hole at the center position of the first support shaft A shrinkage check jig in which the distance between the pin to be inserted into the hole at the third position and the pin to be inserted into the hole at the third position is a predetermined shrinkage distance; and at the extended position of the first arm member, Pins that are insertable and parallel to each other are arranged on one straight line and are to be inserted into the hole at the center position of the first support shaft, and the pins to be inserted into the hole at the center position of the third support shaft For extension check where the distance is the predetermined extension distance Ri Do from the ingredients, and the shrinkage check jig and said extension check jig, integrally formed by a pin is provided for a common base member.

また、前記収縮チェック用治具の３つのピンと前記伸長チェック用治具の３つのピンとが、前記基部材に対して互いに反対方向に突出するように設けられ、前記第３の支軸の中心位置の穴に挿入されるべきピンおよび前記第３位置の穴に挿入されるべきピンは、前記収縮チェック用治具のピンと前記伸長チェック用治具のピンとで互いに同じ位置に設けられる。   Further, three pins of the shrinkage check jig and three pins of the extension check jig are provided so as to protrude in opposite directions with respect to the base member, and the center position of the third support shaft The pin to be inserted into the hole and the pin to be inserted into the hole at the third position are provided at the same position in the contraction check jig pin and the extension check jig pin.

本発明によると、アーム部材の位置が正しいか否かを簡単にチェックすることができ、ロボットの組み立て工程に要する工数を低減することができる。   According to the present invention, it is possible to easily check whether or not the position of the arm member is correct, and it is possible to reduce the number of steps required for the assembly process of the robot.

図１はロボット１の概略の構成を示す断面正面図、図２はロボット１の平面図、図３はロボット１の第１のアーム部材の内部構造を示す平面図、図４はロボット１の第２のアーム部材の内部構造を示す平面図、図５はロボット１の第３のアーム部材を示す平面図である。なお、図１は第１〜３の全てのアーム部材が伸長しきった状態を示し、図２はアーム部材が伸長しきる前の状態を示す。   1 is a cross-sectional front view showing a schematic configuration of the robot 1, FIG. 2 is a plan view of the robot 1, FIG. 3 is a plan view showing an internal structure of a first arm member of the robot 1, and FIG. FIG. 5 is a plan view showing a third arm member of the robot 1. 1 shows a state in which all the first to third arm members are fully extended, and FIG. 2 shows a state before the arm members are fully extended.

これらの図において、ロボット１は、基台１０、第１のアーム部材１１、第２のアーム部材１２、第３のアーム部材１３、およびフォーク１４などからなる。第１のアーム部材１１は、その後端部が、第１の支軸ＪＫ１を中心として回転可能なように、基台１０に設けられている。第１のアーム部材１１の先端部と第２のアーム部材１２の後端部とは、第２の支軸ＪＫ２において相対回転可能に連結され、第２のアーム部材１２の先端部と第３のアーム部材１３の後端部とは第３の支軸ＪＫ３において相対回転可能に連結されている。第１のアーム部材１１の後端部を第１の支軸ＪＫ１を中心として回転駆動することによって、第３のアーム部材１３が直進往復移動し、収縮位置ＰＳ１または伸長位置ＰＳ２などに移動することが可能となっている。以下、さらに詳しく説明する。   In these drawings, the robot 1 includes a base 10, a first arm member 11, a second arm member 12, a third arm member 13, a fork 14, and the like. The 1st arm member 11 is provided in the base 10 so that the rear-end part can rotate centering on the 1st spindle JK1. The distal end portion of the first arm member 11 and the rear end portion of the second arm member 12 are coupled so as to be relatively rotatable on the second support shaft JK2, and the distal end portion of the second arm member 12 and the third end portion of the second arm member 12 are connected to each other. The rear end portion of the arm member 13 is connected to the third support shaft JK3 so as to be relatively rotatable. When the rear end portion of the first arm member 11 is rotationally driven about the first support shaft JK1, the third arm member 13 moves back and forth linearly and moves to the contracted position PS1 or the extended position PS2. Is possible. This will be described in more detail below.

基台１０は、鋼材などからなり、床面上に設置され、必要に応じて床面に対して固定される。基台１０には、モータＭ１が、その出力軸ＳＪが第１の支軸ＪＫ１と一致するように取り付けられている。   The base 10 is made of steel or the like, is installed on the floor surface, and is fixed to the floor surface as necessary. A motor M1 is attached to the base 10 so that its output shaft SJ coincides with the first support shaft JK1.

特に図１および図３によく示されるように、第１のアーム部材１１は、ケーシング３１、ベース部材３２、減速機３３、プーリ３４、取付けブロック３５、原点センサ３６、シャフト３７、プーリ３８、ベアリング３９、ベルト４０、ドグ４１、テンショナー４２，４３、およびカバー４４などからなる。   As shown particularly well in FIGS. 1 and 3, the first arm member 11 includes a casing 31, a base member 32, a reduction gear 33, a pulley 34, a mounting block 35, an origin sensor 36, a shaft 37, a pulley 38, and a bearing. 39, belt 40, dog 41, tensioners 42 and 43, cover 44, and the like.

ケーシング３１およびベース部材３２は、鋼材からなり、ボルトなどによって互いに固定されて一体化されている。減速機３３は、入力された回転駆動力に対して所定の減速比で減速された回転駆動力を出力する公知のものである。減速機３３は、その本体が基台１０に取り付けられ、下方からモータＭ１の出力軸ＳＪが挿入されて回転駆動される。減速機３３の二次側は、第１の支軸ＪＫ１と一致する軸上において、ベース部材３２に取り付けられている。したがって、モータＭ１が回転すると、減速された二次側の回転駆動力によって、ベース部材３２が第１の支軸ＪＫ１を中心にして水平面内で回転する。   The casing 31 and the base member 32 are made of steel, and are fixed and integrated with each other by bolts or the like. The speed reducer 33 is a known one that outputs a rotational driving force that is decelerated at a predetermined reduction ratio with respect to the inputted rotational driving force. The main body of the speed reducer 33 is attached to the base 10, and the output shaft SJ of the motor M1 is inserted from below to be rotationally driven. The secondary side of the speed reducer 33 is attached to the base member 32 on an axis that coincides with the first support shaft JK1. Therefore, when the motor M1 rotates, the base member 32 rotates in the horizontal plane about the first support shaft JK1 by the reduced secondary rotational driving force.

ベース部材３２およびカバー４４には、第１の支軸ＪＫ１と同じ軸上に、穴４５が設けられている。穴４５は、後述する治具を挿入して位置調整を行うためのものである。   The base member 32 and the cover 44 are provided with holes 45 on the same axis as the first support shaft JK1. The hole 45 is for inserting a jig to be described later to adjust the position.

プーリ３４は、外周面に歯が設けられたものであり、取付けブロック３５を介して基台１０に固定されている。プーリ３４の内周面の一箇所に、第１のアーム部材１１の回転角度についての原点位置を検出するための原点センサ３６が取り付けられている。このように、プーリ３４および原点センサ３６は基台１０に対して固定されており、第１のアーム部材１１が回転してもプーリ３４および原点センサ３６は回転しない。   The pulley 34 is provided with teeth on the outer peripheral surface, and is fixed to the base 10 via a mounting block 35. An origin sensor 36 for detecting the origin position with respect to the rotation angle of the first arm member 11 is attached to one place on the inner peripheral surface of the pulley 34. Thus, the pulley 34 and the origin sensor 36 are fixed with respect to the base 10, and even if the 1st arm member 11 rotates, the pulley 34 and the origin sensor 36 do not rotate.

ベース部材３２には、ドグ４１が取り付けられており、ドグ４１はベース部材３２の回転とともに回転する。したがって、第１のアーム部材１１が回転してその回転角度が原点位置（図８に示す位置）になれば、ドグ４１が原点センサ３６によって検出される。このときに原点センサ３６から出力される信号が原点信号である。原点信号によって表示灯が点灯するようにしてもよい。   A dog 41 is attached to the base member 32, and the dog 41 rotates with the rotation of the base member 32. Therefore, when the first arm member 11 rotates and the rotation angle reaches the origin position (position shown in FIG. 8), the dog 41 is detected by the origin sensor 36. The signal output from the origin sensor 36 at this time is the origin signal. The indicator lamp may be turned on by the origin signal.

他方、シャフト３７は円柱状であり、第２の支軸ＪＫ２と一致する軸上において、ボルトなどによってケーシング３１に固定されている。プーリ３８は、外周面に歯が設けられたものであり、シャフト３７に対してベアリング３９を介して回転可能なように取り付けられている。プーリ３８の歯数は、プーリ３４の歯数よりも少ない。２つのプーリ３４，３８の間には、ベルト４０が掛けわたされている。プーリ３８の上面には、第２のアーム部材１２のケーシング５１が固定されている。   On the other hand, the shaft 37 has a cylindrical shape, and is fixed to the casing 31 with a bolt or the like on an axis that coincides with the second support shaft JK2. The pulley 38 is provided with teeth on the outer peripheral surface, and is attached to the shaft 37 through a bearing 39 so as to be rotatable. The number of teeth of the pulley 38 is smaller than the number of teeth of the pulley 34. Between the two pulleys 34 and 38, a belt 40 is hung. A casing 51 of the second arm member 12 is fixed to the upper surface of the pulley 38.

また、ケーシング３１には、ベルト４０にテンションをかけるためのテンショナー４２，４３が、調整可能に取り付けられている。すなわち、図３によく示されるように、テンショナー４２，４３は、ローラ４２１，４３１を有し、長穴４２４，４２５、４３４，４３５を貫通するボルト４２２，４２３、４３２，４３３によって、ケーシング３１に対して位置調整可能に取り付けられている。ボルト４２２，４２３、４３２，４３３を緩めた状態で、これら２つのテンショナー４２，４３の互いの間の距離を調整することによってベルト４０のテンションが調整される。また、２つのテンショナー４２，４３のケーシング３１に対する相対位置を調整することによって、プーリ３８のプーリ３４に対する相対回転角度位置の微調整が行われる。   Further, tensioners 42 and 43 for applying tension to the belt 40 are attached to the casing 31 so as to be adjustable. That is, as well shown in FIG. 3, the tensioners 42 and 43 have rollers 421 and 431, and are attached to the casing 31 by bolts 422, 423, 432, and 433 that pass through the long holes 424, 425, 434, and 435. It is attached so that the position can be adjusted. The tension of the belt 40 is adjusted by adjusting the distance between the two tensioners 42 and 43 while the bolts 422, 423, 432 and 433 are loosened. Further, by adjusting the relative positions of the two tensioners 42 and 43 with respect to the casing 31, the relative rotational angle position of the pulley 38 with respect to the pulley 34 is finely adjusted.

したがって、第１のアーム部材１１が第１の支軸ＪＫ１を中心として回転すると、プーリ３８は、第１のアーム部材１１の姿勢つまり第１の支軸ＪＫ１の１点と第２の支軸ＪＫ２の１点とを結ぶ中心線に対して、第１のアーム部材１１の回転方向とは反対方向に回転する。その相対回転角度は、プーリ３４とプーリ３８との歯数に逆比例するので、結果として増速されることになる。   Therefore, when the first arm member 11 rotates around the first support shaft JK1, the pulley 38 is positioned at the position of the first arm member 11, that is, one point of the first support shaft JK1 and the second support shaft JK2. The first arm member 11 rotates in a direction opposite to the rotation direction with respect to a center line connecting the two points. Since the relative rotation angle is inversely proportional to the number of teeth of the pulley 34 and the pulley 38, the speed is increased as a result.

これによって、第１のアーム部材１１が第１の支軸ＪＫ１を中心に回転すると、第２のアーム部材１２は、第２の支軸ＪＫ２を中心として、第１のアーム部材１１に対して、プーリ３４とプーリ３８との歯数比に逆比例した回転角度だけ逆方向に回転する。   As a result, when the first arm member 11 rotates about the first support shaft JK1, the second arm member 12 moves relative to the first arm member 11 about the second support shaft JK2. It rotates in the reverse direction by a rotation angle that is inversely proportional to the gear ratio between the pulley 34 and the pulley 38.

次に、特に図１および図４によく示されるように、第２のアーム部材１２は、ケーシング５１、プーリ５４、シャフト５７、プーリ５８、ベアリング５９、ベルト６０、テンショナー６２，６３、およびカバー６４などからなる。   Next, as is particularly well shown in FIGS. 1 and 4, the second arm member 12 includes a casing 51, a pulley 54, a shaft 57, a pulley 58, a bearing 59, a belt 60, tensioners 62 and 63, and a cover 64. Etc.

プーリ５４は、外周面に歯が設けられたものであり、シャフト３７に固定されている。なお、シャフト３７およびプーリ５４は、第１のアーム部材１１のケーシング３１に対して固定されており、第１のアーム部材１１が回転しても、プーリ５４は第１のアーム部材１１に対して相対回転しない。   The pulley 54 is provided with teeth on the outer peripheral surface, and is fixed to the shaft 37. Note that the shaft 37 and the pulley 54 are fixed to the casing 31 of the first arm member 11, so that the pulley 54 does not move relative to the first arm member 11 even when the first arm member 11 rotates. No relative rotation.

シャフト５７は円柱状であり、第３の支軸ＪＫ３と一致する軸上において、ボルトなどによってケーシング５１に固定されている。シャフト５７には、第３の支軸ＪＫ３と同じ軸上に、穴６５が設けられている。   The shaft 57 has a cylindrical shape, and is fixed to the casing 51 with a bolt or the like on an axis coinciding with the third support shaft JK3. The shaft 57 is provided with a hole 65 on the same axis as the third support shaft JK3.

プーリ５８は、外周面に歯が設けられたものであり、シャフト５７に対してベアリング５９を介して回転可能なように取り付けられている。プーリ５８の歯数は、プーリ５４の歯数よりも多い。２つのプーリ５４，５８の間には、ベルト６０が掛けわたされている。プーリ５８の上面には、第３のアーム部材１３であるフォークホルダ７１が固定されている。   The pulley 58 is provided with teeth on the outer peripheral surface, and is attached to the shaft 57 via a bearing 59 so as to be rotatable. The number of teeth of the pulley 58 is larger than the number of teeth of the pulley 54. A belt 60 is hung between the two pulleys 54 and 58. A fork holder 71 as the third arm member 13 is fixed to the upper surface of the pulley 58.

また、ケーシング５１には、ベルト６０にテンションをかけるためのテンショナー６２，６３が、調整可能に取り付けられている。テンショナー６２，６３の構造および機能は、第１のアーム部材１１に設けられているテンショナー４２，４３と同じである。   Further, tensioners 62 and 63 for applying tension to the belt 60 are attached to the casing 51 so as to be adjustable. The structures and functions of the tensioners 62 and 63 are the same as those of the tensioners 42 and 43 provided on the first arm member 11.

したがって、第２のアーム部材１２が第２の支軸ＪＫ２を中心として相対回転すると、プーリ５８は、第２のアーム部材１２の姿勢つまり第２の支軸ＪＫ２の１点と第３の支軸ＪＫ３の１点とを結ぶ中心線に対して、第２のアーム部材１２の回転方向とは反対方向に回転する。その相対回転角度は、プーリ５４とプーリ５８との歯数比に逆比例するので、結果として減速されることになる。   Therefore, when the second arm member 12 is relatively rotated about the second support shaft JK2, the pulley 58 has the posture of the second arm member 12, that is, one point of the second support shaft JK2 and the third support shaft. The second arm member 12 rotates in the direction opposite to the rotation direction of the second arm member 12 with respect to the center line connecting one point of JK3. The relative rotation angle is inversely proportional to the gear ratio between the pulley 54 and the pulley 58, and as a result, is decelerated.

これによって、第２のアーム部材１２が第２の支軸ＪＫ２を中心に回転すると、第３のアーム部材１３は、第３の支軸ＪＫ３を中心として、第２のアーム部材１２に対して、プーリ５４とプーリ５８との歯数に逆比例した回転角度だけ逆方向に回転する。   As a result, when the second arm member 12 rotates about the second support shaft JK2, the third arm member 13 moves with respect to the second arm member 12 about the third support shaft JK3. It rotates in the reverse direction by a rotation angle inversely proportional to the number of teeth of the pulley 54 and the pulley 58.

次に、特に図１および図５によく示されるように、第３のアーム部材１３は、プレート状のフォークホルダ７１からなる。フォークホルダ７１は、上に述べたように、第２のアーム部材１２のプーリ５８の上面に固定されている。フォークホルダ７１には、穴６５と同じ軸上、つまり第３の支軸ＪＫ３と同じ軸上に、穴６５ａが設けられている。また、フォークホルダ７１の中心線上であって穴６５ａから所定の距離Ｌ１の位置である第３位置ＪＫ４に、穴７５が設けられている。穴７５は長穴である。これらの穴６５，６５ａ，７５は、上に述べた穴４５とともに、後述する治具のピンＰＮを挿入して位置調整を行うためのものである。   Next, the third arm member 13 is composed of a plate-shaped fork holder 71, as particularly well shown in FIGS. As described above, the fork holder 71 is fixed to the upper surface of the pulley 58 of the second arm member 12. The fork holder 71 is provided with a hole 65a on the same axis as the hole 65, that is, on the same axis as the third support shaft JK3. A hole 75 is provided at a third position JK4 on the center line of the fork holder 71 and at a predetermined distance L1 from the hole 65a. The hole 75 is a long hole. These holes 65, 65a and 75 are for adjusting the position by inserting a pin PN of a jig described later together with the hole 45 described above.

また、フォークホルダ７１には、フォーク１４を取り付けるための４つのネジ穴７６が設けられている。フォーク１４は、その上に搬送物体を載せるためのものである。フォーク１４は、第１のアーム部材１１、第２のアーム部材１２、および第３のアーム部材１３の位置調整が終わったあとに、ボルトとネジ穴７６によって第３のアーム部材１３に取り付けられる。   The fork holder 71 is provided with four screw holes 76 for attaching the fork 14. The fork 14 is for placing a transport object thereon. The fork 14 is attached to the third arm member 13 by bolts and screw holes 76 after the position adjustment of the first arm member 11, the second arm member 12, and the third arm member 13 is completed.

本実施形態においては、第１のアーム部材１１の軸心間距離つまり第１の支軸ＪＫ１と第２の支軸ＪＫ２との距離と、第２のアーム部材１２の軸心間距離つまり第２の支軸ＪＫ１と第３の支軸ＪＫ３との距離とが同一であり、プーリ５８とプーリ５４との歯数比と、プーリ３４とプーリ３８との歯数比とが同一になっているので、第１の支軸ＪＫ１、第２の支軸ＪＫ２、第３の支軸ＪＫ３の３つの点を頂点とする３角形は常に２等辺３角形となる。しかも、モータＭ１の回転によって、第１のアーム部材１１および第２のアーム部材１２は回転して姿勢を変えるが、第３のアーム部材１３つまりフォーク１４は姿勢を変えることなく、図２の矢印Ｙ１方向に直線的に往復移動（平行移動）する。   In the present embodiment, the distance between the axes of the first arm member 11, that is, the distance between the first support shaft JK 1 and the second support shaft JK 2, and the distance between the axes of the second arm member 12, that is, the second distance. The distance between the support shaft JK1 and the third support shaft JK3 is the same, and the tooth number ratio between the pulley 58 and the pulley 54 and the tooth number ratio between the pulley 34 and the pulley 38 are the same. A triangle whose apex is the three points of the first support shaft JK1, the second support shaft JK2, and the third support shaft JK3 is always an isosceles triangle. Moreover, the first arm member 11 and the second arm member 12 rotate and change their postures by the rotation of the motor M1, but the third arm member 13, that is, the fork 14 does not change its posture, and the arrow in FIG. Reciprocate linearly (translate) in the Y1 direction.

さて、次に、アームのチェック方法について説明する。   Next, an arm check method will be described.

図６は本発明の実施形態に係るチェック用治具３の正面図、図７はチェック用治具３の平面図、図８はロボット１の収縮時にチェック用治具３を適用した状態を示す正面図、図９はロボット１の収縮時の平面図、図１０はロボット１の伸長時にチェック用治具３を適用した状態を示す正面図、図１１はロボット１の伸長時の平面図である。   6 is a front view of the check jig 3 according to the embodiment of the present invention, FIG. 7 is a plan view of the check jig 3, and FIG. 8 shows a state in which the check jig 3 is applied when the robot 1 is contracted. FIG. 9 is a plan view when the robot 1 is contracted, FIG. 10 is a front view showing a state where the check jig 3 is applied when the robot 1 is extended, and FIG. 11 is a plan view when the robot 1 is extended. .

図１０、図１１、および上に説明した図１に示すように、第１および第２のアーム部材１１〜１２が伸長しきった状態では、第１の支軸ＪＫ１、第３の支軸ＪＫ３、および第３位置ＪＫ４は、一直線上にあり、第１の支軸ＪＫ１と第３の支軸ＪＫ３との間の距離はＬ３である。距離Ｌ１およびＬ３は設計上決定されるものであるから、それらが一直線上にあって且つ距離Ｌ１，Ｌ３が設計値と一致するか否かをチェックすることにより、ロボット１のアームが伸長時において正しく調整されているか否かが判定できる。   As shown in FIGS. 10 and 11 and FIG. 1 described above, when the first and second arm members 11 to 12 are fully extended, the first support shaft JK1, the third support shaft JK3, The third position JK4 is on a straight line, and the distance between the first support shaft JK1 and the third support shaft JK3 is L3. Since the distances L1 and L3 are determined by design, by checking whether the distances L1 and L3 are in a straight line and the distances L1 and L3 match the design values, the arm of the robot 1 is It can be determined whether or not the adjustment is correct.

また、図８、図９に示すように、第１のアーム部材１１が原点位置にあり、したがって第１および第２のアーム部材１１〜１２が収縮した状態では、第１の支軸ＪＫ１、第３の支軸ＪＫ３、および第３位置ＪＫ４は、一直線上にあり、第１の支軸ＪＫ１と第３の支軸ＪＫ３との間の距離はＬ２である。距離Ｌ１およびＬ２は設計上決定されるものであるから、それらが一直線上にあって且つ距離Ｌ１，Ｌ２（または距離Ｌ４）が設計値と一致するか否かをチェックすることにより、ロボット１のアームが収縮時において正しく調整されているか否かが判定できる。   Further, as shown in FIGS. 8 and 9, when the first arm member 11 is at the origin position, and the first and second arm members 11 to 12 are contracted, the first support shaft JK1, The third support shaft JK3 and the third position JK4 are in a straight line, and the distance between the first support shaft JK1 and the third support shaft JK3 is L2. Since the distances L1 and L2 are determined by design, by checking whether they are in a straight line and the distances L1 and L2 (or distance L4) match the design value, the robot 1 It can be determined whether or not the arm is correctly adjusted during contraction.

したがって、このような伸長時と収縮時との２つの状態において、上に述べた点をチェックすることによって、ロボット１のアームが正しく調整されているか否かが判定できる。因みに、例えば、第１のアーム部材１１および第２のアーム部材１２のベルト４０，６０をプーリに掛けるときに、歯の位置が正しくなかった場合には、それらが一直線状とならない。テンショナー４２，４３，５２，５３によるベルト４０，６０の微調整が正しくない場合にも、それらが一直線状とならないことがある。   Therefore, it is possible to determine whether or not the arm of the robot 1 has been correctly adjusted by checking the above-described points in the two states of expansion and contraction. Incidentally, for example, when the belts 40 and 60 of the first arm member 11 and the second arm member 12 are hung on the pulley, if the positions of the teeth are not correct, they are not aligned. Even if the fine adjustment of the belts 40, 60 by the tensioners 42, 43, 52, 53 is not correct, they may not be in a straight line.

図６および図７に示すように、チェック用治具３は、基部材８１、および４つのピン部材８２〜８５からなっている。   As shown in FIGS. 6 and 7, the check jig 3 includes a base member 81 and four pin members 82 to 85.

基部材８１は、鋼材などからなる断面が矩形の棒状のものである。基部材８１の長さ方向に沿った４箇所に、同じ方向に貫通する穴８１ａ〜ｄが設けられ、それらの穴８１ａ〜ｄに、４つのピン部材８２〜８５がそれぞれ挿入され、ネジ８６ａ〜ｄによって固定されている。 Group member 81 is one such ing from a cross-sectional steel is rectangular bar-shaped. Holes 81a to 81d penetrating in the same direction are provided at four locations along the length direction of the base member 81, and four pin members 82 to 85 are inserted into the holes 81a to 81d, respectively, and screws 86a to 86d. It is fixed by d.

ピン部材８２〜８５の直径は、上に述べた穴４５，６５，７５に挿入し離脱可能な程度であり、これら４つのピン部材８２〜８５は互いに平行である。これらのピン部材８２〜８５のうち、図６の下方に向かって突出する部分を、ピンＰＮ１ａ，ＰＮ３ａ，ＰＮ４ａとし、図６の上方に向かって突出する部分を、ピンＰＮ１ｂ，ＰＮ３ｂ，ＰＮ４ｂとする。   The diameters of the pin members 82 to 85 are such that they can be inserted into and removed from the holes 45, 65, and 75 described above, and these four pin members 82 to 85 are parallel to each other. Of these pin members 82 to 85, portions protruding downward in FIG. 6 are pins PN1a, PN3a, PN4a, and portions protruding upward in FIG. 6 are pins PN1b, PN3b, PN4b. .

そして、図６に示すように、チェック用治具３は、ピンＰＮ４ａとピンＰＮ３ａとの距離がＬ１、ピンＰＮ４ａとピンＰＮ１ａとの距離がＬ２となるように、また、ピンＰＮ４ｂとピンＰＮ３ｂとの距離がＬ１、ピンＰＮ３ｂとピンＰＮ１ｂとの距離がＬ３となるように、製作されている。したがって、ピンＰＮ１ａとピンＰＮ３ａとの距離は、Ｌ４（＝Ｌ２−Ｌ１）である。   As shown in FIG. 6, the checking jig 3 is such that the distance between the pin PN4a and the pin PN3a is L1, the distance between the pin PN4a and the pin PN1a is L2, and the pins PN4b and PN3b The distance is L1, and the distance between the pin PN3b and the pin PN1b is L3. Therefore, the distance between the pin PN1a and the pin PN3a is L4 (= L2-L1).

チェック用治具３のうち、図６に示す下半分は収縮チェック用治具３ａを構成し、上半分は伸長チェック用治具３ｂを構成する。つまり、本実施形態においては、収縮チェック用治具３ａと伸長チェック用治具３ｂとが一体的に構成されている。   Of the check jig 3, the lower half shown in FIG. 6 constitutes a contraction check jig 3a, and the upper half constitutes an extension check jig 3b. That is, in this embodiment, the shrinkage check jig 3a and the extension check jig 3b are integrally configured.

そこで、ロボット１を組み立てた段階で、例えば手動で動かせて、図８および図９に示すような収縮時の状態とする。組み立ての際に、ベルト４０，６０がプーリに正しく掛けられているかどうか、目視により点検しておく。また、テンショナー４２，４３，５２，５３の位置を仮調整して仮固定としておく。   Therefore, at the stage of assembling the robot 1, for example, it can be manually moved to a contracted state as shown in FIGS. 8 and 9. At the time of assembly, it is visually inspected whether the belts 40 and 60 are correctly hung on the pulleys. Further, the positions of the tensioners 42, 43, 52, 53 are temporarily adjusted and temporarily fixed.

この状態で、原点センサ３６から原点信号が出力されるように調整する。つまり、これによって、第１の支軸ＪＫ１、第２の支軸ＪＫ２、第３の支軸ＪＫ３の３つの点を頂点とする３角形の原点における回転角度位置を決定する。   In this state, adjustment is performed so that the origin signal is output from the origin sensor 36. That is, this determines the rotation angle position at the origin of a triangle whose apexes are the three points of the first support shaft JK1, the second support shaft JK2, and the third support shaft JK3.

チェック用治具３のうち収縮チェック用治具３ａの各ピンＰＮ１ａ，ＰＮ３ａ，ＰＮ４ａを、それぞれ、穴４５，７５，６５に挿入する。挿入できない場合は、ベルト４０，６０がプーリに正しく掛かっているか否かを確認し、正しくなさそうであれば掛け変えてみる。そして、テンショナー４２，４３，５２，５３の位置を整する。また、各部のボルトやネジを緩めてみる。   Of the check jig 3, the pins PN1a, PN3a, and PN4a of the shrinkage check jig 3a are inserted into the holes 45, 75, and 65, respectively. If the belt cannot be inserted, check whether the belts 40 and 60 are correctly hooked on the pulleys. Then, the positions of the tensioners 42, 43, 52, 53 are adjusted. Also, try loosening the bolts and screws on each part.

収縮チェック用治具３ａの各ピンＰＮ１ａ，ＰＮ３ａ，ＰＮ４ａを穴４５，７５，６５に挿入できれば、それによって、第１の支軸ＪＫ１、第３の支軸ＪＫ３、および第３位置ＪＫ４が１つの直線上にあり、第１の支軸ＪＫ１と第３位置ＪＫ４とが設計された所定の距離（収縮時距離）Ｌ４であることが確認されたことになる。   If the pins PN1a, PN3a, and PN4a of the shrinkage check jig 3a can be inserted into the holes 45, 75, and 65, the first support shaft JK1, the third support shaft JK3, and the third position JK4 are one. It is confirmed that the first support shaft JK1 and the third position JK4 are on a straight line and the designed predetermined distance (distance during contraction) L4.

次に、チェック用治具３をロボット１を取り外し、ロボット１を手動で動かせて、図１０および図１１に示すような伸長時の状態とする。この状態で、チェック用治具３のうち伸長チェック用治具３ｂの各ピンＰＮ１ｂ，ＰＮ３ｂ，ＰＮ４ｂを、それぞれ、穴４５，６５，７５に挿入する。挿入できない場合は、収縮時の状態と同様の調整を行う。   Next, the robot 1 is removed from the checking jig 3 and the robot 1 is manually moved to the extended state as shown in FIGS. In this state, the pins PN1b, PN3b, and PN4b of the extension check jig 3b of the check jig 3 are inserted into the holes 45, 65, and 75, respectively. If it cannot be inserted, the same adjustment as in the contracted state is performed.

伸長チェック用治具３ｂの各ピンＰＮ１ｂ，ＰＮ３ｂ，ＰＮ４ｂを穴４５，６５，７５に挿入できれば、それによって、第１の支軸ＪＫ１、第３の支軸ＪＫ３、および第３位置ＪＫ４が１つの直線上にあり、第１の支軸ＪＫ１と第３の支軸ＪＫ３とが設計された所定の距離（伸長時距離）Ｌ３であることが確認されたことになる。   If the pins PN1b, PN3b, and PN4b of the extension check jig 3b can be inserted into the holes 45, 65, and 75, respectively, the first support shaft JK1, the third support shaft JK3, and the third position JK4 become one. It is confirmed that the first support shaft JK1 and the third support shaft JK3 are on a straight line and the designed predetermined distance (elongation distance) L3.

場合によっては、上に述べた収縮時の調整と伸長時の調整とを繰り返し、いずれの状態でもチェック用治具３が円滑に穴に挿入できるようになれば調整を終了し、その状態でボルトを本締めする。   In some cases, the adjustment at the time of contraction and the adjustment at the time of extension described above are repeated, and if the check jig 3 can be smoothly inserted into the hole in any state, the adjustment is finished, and in that state the bolt is Tighten this.

なお、穴７５が長穴となっているのは、ロボット１の各部の長手方向の公差などを吸収してピンＰＮ３ａ，ＰＮ４ｂの挿入を容易にするためである。   The reason why the hole 75 is a long hole is to facilitate insertion of the pins PN3a and PN4b by absorbing tolerances in the longitudinal direction of each part of the robot 1 and the like.

上に述べた実施形態によると、チェック用治具３を用いることによって、ロボット１の各アーム部材１１〜１３の位置が正しいか否かを簡単にチェックし、ロボットの組み立て工程に要する工数を低減することができる。   According to the embodiment described above, by using the checking jig 3, it is possible to easily check whether the positions of the arm members 11 to 13 of the robot 1 are correct and reduce the man-hours required for the robot assembly process. can do.

また、チェック用治具３は、収縮チェック用治具３ａと伸長チェック用治具３ｂとが一体になっているので、１つのチェック用治具３のみで簡単にチェックを行うことができる。チェック用治具３の保管に当たってスペースをとらない。ピンＰＮ３ａとＰＮ３ｂ、ピンＰＮ４ａとＰＮ４ｂがそれぞれ共通のピン部材８４，８５からなっているので、チェック用治具３の製作が容易であり、チェック用治具３の精度も出しやすい。伸長用と収縮用とで、ピン部材８４，８５を共通とし、ピン部材８２とピン部材８３とが逆方向に突出するようにしたので、チェック用治具３の全体のサイズが小さくなり、保管および取り扱いが容易である。   In addition, since the check jig 3 includes the shrinkage check jig 3a and the extension check jig 3b, the check jig 3 can be easily checked with only one check jig 3. It does not take up space when storing the check jig 3. Since the pins PN3a and PN3b and the pins PN4a and PN4b are respectively composed of common pin members 84 and 85, the check jig 3 can be easily manufactured and the accuracy of the check jig 3 can be easily obtained. Since the pin members 84 and 85 are used in common for extension and contraction, and the pin member 82 and the pin member 83 protrude in opposite directions, the overall size of the checking jig 3 is reduced and stored. And easy to handle.

上に述べた実施形態において、穴４５，６５，７５の形状および寸法は種々のものを採用することができる。例えば、円柱状の穴、円錐状の穴、角穴、その他の穴である。穴４５，６５，７５の形状および寸法に応じて、チェック用治具３の各ピン部材の形状および寸法を決定すればよい。穴４５，６５，７５に代えて、何らかの目印を付けておき、その目印にチェック用治具を当てるか、または計測機器でそれらの位置および距離を測定してもよい。   In the above-described embodiment, various shapes and dimensions of the holes 45, 65, and 75 can be adopted. For example, a cylindrical hole, a conical hole, a square hole, and other holes. The shape and size of each pin member of the check jig 3 may be determined according to the shape and size of the holes 45, 65, and 75. Instead of the holes 45, 65, 75, some mark may be attached and a check jig may be applied to the mark, or the position and distance thereof may be measured with a measuring instrument.

上に述べた実施形態において、チェック用治具３を用いた調整の際にロボット１を手動で動かせたが、モータＭ１を利用して動かせてもよい。その他、ロボット１またはチェック用治具３の全体または各部の構造、形状、寸法、個数、材質などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。   In the embodiment described above, the robot 1 is manually moved during the adjustment using the check jig 3, but may be moved using the motor M1. In addition, the structure, shape, dimensions, number, material, etc. of the whole or each part of the robot 1 or the check jig 3 can be appropriately changed in accordance with the spirit of the present invention.

複数のアーム部材が回転可能に連結されてなるいわゆるスカラーロボットにおけるアームの位置調整を容易に行うことができる。したがって、スカラーロボットの製造、調整、メンテナンスなどのために利用される。   Position adjustment of an arm in a so-called scalar robot in which a plurality of arm members are rotatably connected can be easily performed. Therefore, it is used for manufacturing, adjustment, maintenance and the like of a scalar robot.

ロボットの概略の構成を示す断面正面図である。It is a section front view showing the outline composition of a robot. ロボットの平面図である。It is a top view of a robot. ロボットの第１のアーム部材の内部構造を示す平面図である。It is a top view which shows the internal structure of the 1st arm member of a robot. ロボットの第２のアーム部材の内部構造を示す平面図である。It is a top view which shows the internal structure of the 2nd arm member of a robot. ロボットの第３のアーム部材を示す平面図である。It is a top view which shows the 3rd arm member of a robot. 本発明の実施形態に係るチェック用治具の正面図である。It is a front view of the jig for a check concerning the embodiment of the present invention. チェック用治具の平面図である。It is a top view of the jig for a check. ロボットの収縮時にチェック用治具を適用した状態を示す正面図である。It is a front view which shows the state which applied the jig for a check at the time of contraction of a robot. ロボットの収縮時の平面図である。It is a top view at the time of contraction of a robot. ロボットの伸長時にチェック用治具を適用した状態を示す正面図である。It is a front view which shows the state which applied the jig for a check at the time of expansion | extension of a robot. ロボットの伸長時の平面図である。It is a top view at the time of expansion | extension of a robot.

符号の説明Explanation of symbols

１ ロボット
３ チェック用治具（チェック装置）
３ａ 収縮チェック用治具
３ｂ 伸長チェック用治具
１０ 基台
１１ 第１のアーム部材（アーム）
１２ 第２のアーム部材（アーム）
１３ 第３のアーム部材（アーム）
４５，６５，７５ 穴（目印）
８１ 基部材
８２〜８５ ピン部材
ＰＮ１ａ，ＰＮ３ａ，ＰＮ４ａ ピン
ＰＮ１ｂ，ＰＮ３ｂ，ＰＮ４ｂ ピン
Ｌ２ 距離（収縮時距離）
Ｌ３ 距離（伸長時距離）
ＪＫ１ 第１の支軸
ＪＫ２ 第２の支軸
ＪＫ３ 第３の支軸
ＪＫ４ 第３位置 1 Robot 3 Check jig (check device)
3a Shrinkage check jig 3b Extension check jig 10 Base 11 First arm member (arm)
12 Second arm member (arm)
13 Third arm member (arm)
45, 65, 75 holes (markers)
81 Base member 82-85 Pin member PN1a, PN3a, PN4a Pin PN1b, PN3b, PN4b Pin L2 Distance (distance when contracted)
L3 distance (distance when extended)
JK1 1st support shaft JK2 2nd support shaft JK3 3rd support shaft JK4 3rd position

Claims (2)

第１のアーム部材の先端部と第２のアーム部材の後端部とが第２の支軸において相対回転可能に連結され、第２のアーム部材の先端部と第３のアーム部材の後端部とが第３の支軸において相対回転可能に連結され、前記第１のアーム部材の後端部を第１の支軸を中心として回転駆動することによって前記第３のアーム部材が直進往復移動するように構成されたロボットにおけるアームのチェック装置であって、
前記第１のアーム部材の収縮位置において、前記第１の支軸の中心位置の穴、前記第３の支軸の中心位置の穴、前記第３のアーム部材における前記第３の支軸を通る中心線上の位置である第３位置の穴にそれぞれ挿入可能で互いに平行な３つのピンが１つの直線上に配置され且つ前記第１の支軸の中心位置の穴に挿入されるべきピンと前記第３位置の穴に挿入されるべきピンとの距離が所定の収縮時距離である収縮チェック用治具と、
前記第１のアーム部材の伸長位置において、前記各穴に挿入可能で互いに平行なピンが１つの直線上に配置され且つ前記第１の支軸の中心位置の穴に挿入されるべきピンと前記第３の支軸の中心位置の穴に挿入されるべきピンとの距離が所定の伸長時距離である伸長チェック用治具と、からなり、
前記収縮チェック用治具と前記伸長チェック用治具とが、共通の基部材に対してピンが設けられることによって一体的に構成されてなる、
ことを特徴とするロボットにおけるアームのチェック装置。 The distal end portion of the first arm member and the rear end portion of the second arm member are coupled so as to be relatively rotatable on the second support shaft, and the distal end portion of the second arm member and the rear end portion of the third arm member Are connected to each other so as to be relatively rotatable on a third support shaft, and the third arm member is linearly reciprocated by rotating the rear end portion of the first arm member about the first support shaft. An arm check device for a robot configured to perform:
In the contracted position of the first arm member, it passes through the hole at the center position of the first support shaft, the hole at the center position of the third support shaft, and the third support shaft in the third arm member. Three pins that can be inserted into holes at the third position, which are positions on the center line, and are parallel to each other are arranged on one straight line and the pins to be inserted into the holes at the center position of the first support shaft and the first pins A shrinkage check jig in which the distance from the pin to be inserted into the hole at the 3 position is a predetermined shrinkage distance;
In the extended position of the first arm member, pins that can be inserted into the holes and are parallel to each other are arranged on one straight line, and the pins to be inserted into the hole at the center position of the first support shaft and the first An extension check jig whose distance from a pin to be inserted into the hole at the center position of the support shaft is a predetermined extension distance ;
The shrinkage check jig and the extension check jig are integrally configured by providing a pin with respect to a common base member.
A check device for an arm in a robot. 前記収縮チェック用治具の３つのピンと前記伸長チェック用治具の３つのピンとが、前記基部材に対して互いに反対方向に突出するように設けられ、
前記第３の支軸の中心位置の穴に挿入されるべきピンおよび前記第３位置の穴に挿入されるべきピンは、前記収縮チェック用治具のピンと前記伸長チェック用治具のピンとで互いに同じ位置に設けられている、
請求項１記載のロボットにおけるアームのチェック装置。 Three pins of the shrinkage check jig and three pins of the extension check jig are provided so as to protrude in opposite directions with respect to the base member,
The pin to be inserted into the hole at the center position of the third support shaft and the pin to be inserted into the hole at the third position are mutually connected by the pin of the contraction check jig and the pin of the extension check jig. Provided in the same position,
The arm check device for a robot according to claim 1 .