JPH02279286A - ワークの位置決め方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は産業用ロボット装置によりワークを工作機械に
セットする位置決め方法に関するものである。

〔従来の技術〕

近年の工場無人化に伴い、旋盤等の工作機械のチャック
にワークを供給及び排出する際の作業に、産業用ロボッ
トを用いることが多くなってきた。ところがかかる旋盤
等の工作機械のチャックの周辺は通常空間が狭く、かつ
暗い環境となっている。ロボットのティーチング作業者
は、このような好ましくない環境の下で、ロボットに電
源を入れた状態でロボットと旋盤の隙間からチャック部
のワークをのぞき込んだり、手鏡を用いてワークの背面
を確認しながらロボットを微小移動させることにより、
ワークをチャックの中心に正しく位置決めするとともに
ワーク全体を旋盤の回転中心に正確に位置決めしなけれ
ばならない。そのためティーチング作業者は困難な作業
を強いられるとともに、ワークを位置決めしても一般的
にはワークはチャックの中心から若干ずれていたり旋盤
の回転中心に対して若干傾いていたりするのが実態であ
った。

〔発明が解決しようとする課題　〕

従って、従来は以下に示すような多くの課題があった。

（１）非常に確認しにくい作業で、ティーチング作業者
は、目視のため色々な姿勢を要求されるため疲労しやす
い。

（２）　ロボットの電源を入れたままで行なうため、作
業が非常に危険である。

（３）ティーチングの作業能率が悪く長時間かかる。

（４）目視ティーチングのため、正確な位置決めができ
ず、旋盤のチャッキング及びセンター押し動作でワーク
が強引に変位させられるため、旋盤のチャック及びセン
ター押しが偏摩耗したり、ロボット及びハンドが変形し
たりする恐れがあった。

（５）位置ずれが大ぎい場合には、ワークのチャッキン
グ位置が不正確となり、加工品に加工不良の発生する恐
れがあった。

本発明はかかる課題を解決するためになされたもので、
ワークを工作機械のチャッキング位置に正確に、安全に
かつ短時間に位置決めできるワークの位置決め方法を得
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段） 本発明にかかるワークの位置決め方法は、初回ワークを
ロボットハンドで把持して工作機械のチャッキング位置
に概略位置決めをした後、ロボットの各軸の拘束力を弱
めた状態で初回ワークを正規位置にチャックさせるとと
もに上記拘束力を元に戻し、この正規位置でのロボット
の各軸の位置を記憶して次回ワークの搬送位置とする構
成にしたものである。

〔作用〕

本発明においては、初回ワークを正規位置にチャックさ
せる際、ロボットの各軸の拘束力を弱めているから、工
作機械のチャッキング位置に持ち来たされて目視により
概略位置決めされた初回ワークが、前記概略位置から正
規位置に変位すると、ロボットの各軸は回動又は進退動
して正規の位置に位置決めされる。次いで、ロボットの
各軸がこの正規の位置に位置決めされた後、各軸の拘束
力を元に戻せばもはやワークは位置ずれを起こさない。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を第１〜５図に基づいて説明する
。第２図は本実施例に係る産業用ロボット装置の全体平
面図、第３図は第２図中のＩＩＩ　−ＩＩＩ線に沿う側
面図であり、この装置はワークとしての素材（１）を素
材供給ライン（２）により供給し、供給された素材（１
）をロボット（６）　により旋盤等の工作機械°（３）
に搬送するとともに、素材（１）の加工が完了した後の
ワークとしての加工完了品（４）をロボット（６）によ
り加工部品排出ライン（５）に排出するようになってお
り、この装置はティーチング作業者（７）により操作さ
れる。

工作機ｔｉｌｉ　（３）は、回転主軸（１１）により回
転するチャック（１２）のチャック爪（１３）と、ワー
クセンター押し装置（１４）とにより、素材（１）を支
持しつつ回動させて加工するようになっている。ワーク
センター押し装置（１４）は、装置（１４）の先端が素
材（１）に接触するまで油圧等により押し出され、素材
（１）を支持する８棒（１５）を備えている。

ロボット（６）は、本体（２１）と、この本体（２１）
の上方に回動出力軸（２２）を介して取り付けられた回
動駆動機（２３）と、この回動駆動機（２３）に取り付
けられ、駆動機（２３）により駆動されて回動するアー
ム（２４）及び回動駆動機（２５）と、この回動駆動機
（２５）に、回動出力軸（２６）、（２７）を介して順
次連結されたアーム（２８）、回動駆動機（２９）及び
アーム（３０）と、アーム（３０）の先端部に設けられ
、空気圧等で作動し°て上下出力軸（３１）を進退動さ
せる上下駆動機（３２）と、上下出力軸（３１）に取り
付けられ、把持爪（３３）により素材（１）を把持する
ロボットハンド（３４）とを備えている。またこのロボ
ット（６）の、回動駆動機（２３）及び回動出力軸よ−
りなる第１の軸１、回動駆動機（２５）及び回動出力軸
（２６）よりなる第２の軸、回動駆動機（２９）及び回
動出力軸（２７）よりなる第３の軸、上下駆動機（３２
）及び上下出力軸（３１）よりなる第４の軸がそれぞれ
回動又は進退動することにより、ロボットハンド（３４
）はＸ。

Ｙ、Ｚ軸の３次元座標に従って３次元動作ができるよう
になっている。

なお、第１の軸〜第４の軸は、駆動機（２３）。

（２５）　、　（２９）　、　（３２）と、出力軸（２
２＞　、　（２６）　、　（２７）　、　（３１）との
間に減速機の介在しないＤＤモータ（ダイレクトドライ
ブモータ）を使用するのが好ましい。

これは素材（１）の姿勢で各軸（第１の釉〜第４の軸）
を変位させることから、逆転ロスモーションを少なくす
るためである。

しかして、本発明は、第１図に示すように、新しい素材
（１）の初回品に対する位置決め方法に特徴を有してお
り、まず初回ワークとしての素材（１）をロボットハン
ド（３４）で把持して工作機械（３）のチャッキング位
置に概略位置決めをした後（ステップ＋ｏｉ）、ロボッ
ト（６）の各軸（第１の軸〜第４の軸）の拘束力を弱め
（ステップ１０２）、この状態で工作機械（３）を操作
して初回ワーク（１）を正規位置にチャックさせるとと
もに（ステップ１．０３）、ロボット（６）の上記各軸
（第１の軸〜第４の軸）の拘束力を元に戻しくステップ
１０４　）　、この正規位置でのロボット（６）の上記
各軸の各位置を読み取りかつ記憶して次回ワーク（１）
の搬送位置とする（ステップ１０５）。

第４図はこの第１図に示した方法を本装置に適用した場
合のブロック図、第５図はフローチャートである。第４
図において、ロボット（６）の駆動装置（５１）と、ロ
ボット（６）の制御装置（５２）とは信号を互いに授受
しており、また工作機械（３）の駆動装置（５３）と、
工作機械（３）の制御装置（５４）とも互いに信号を授
受している。各制御装置（５２）。

（５４）はＩ１０ボート（５５）に接続され、さらにこ
のＩ１０ポート（５５）はマイクロコンピュータ（５６
）に接続されている。マイクロコンピュータ（５６）は
、ＲＡ）１１　（５７）、ＣＰＵ　（５８）、ＲＯＭ　
（５９）を備え、これら装ｆｌ　（５７）〜（５ｇ）は
互いに信号を授受している。さらにＩ１０ボート（５５
）には、ロボット（６）の各軸のゲ・イン変更指令（６
０）及びロボット（６）の各軸（第１の軸〜第４の軸）
の位置情報（６１）の信号がそれぞれ人力される。

次に、第５図のフローチャートを説明する。まず、素材
供給ライン（２）上の初回の素材（１）を、ロボットハ
ンド（３４）で把持し旋盤（３）のチャッキング位置に
持ち来す（ステップ２０１．）６次にティーチング作業
者（７）が目視で初回素材（１）を概略チャッキング位
置にティーチングしくステップ２０２　）　、ゲイン変
更指令（６０）から信号を出力して、ロボット（６）の
各軸の駆動機モータ（２３）。

（２５）　、　（２９）　、　（３２１のサーボゲイン
（拘束力）を所定値まで下げる（ステップ２０３）。次
に旋盤（３）の８棒（１５）及びチャック爪（１３）を
動作させ、初回素材（１）を正規位置にチャッキングさ
せる（ステップ２０４）。この時、ロボット（６）の各
軸が回動又は進退動により変位して初回素材（１）は正
しく旋盤（３）の所定位置にチャッキングされる。次に
ゲイン変更指令（６０）からの命令によりロボット（６
）の各軸のサーボゲインを正常に戻し、各軸の位置を読
み取り、この位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を位置情報（６１）と
してＩ１０ボート（５５）を介してマイクロコンピュー
タ（５６）内に記憶する（ステップ２０５）。この各軸
の読み取り位置が次回以降素材（１）を持ち来す搬送位
置である。次いで、ロボットハンド（３４）は、素材（
１）を開放するとともに、退避位置まで退避した後（ス
テップ２０６　）　、旋盤（３）は素材加工を行ないく
ステップ２０７　）　、加工完了まで作業を継続し加工
が完了すると（ステップ２０８）。

ワークとしての加工部品（４）をロボット（６）　で加
工完了品排出ライン（５）に排出する（ステップ２０９
）。次いで加工予定数の素材（１）をすべて加工したか
否かを判断しくステップ２１０）、加工完了前であれば
、素材供給ライン（２）上の次回素材（１）をロボット
ハンド（３４）により把持しくステップ２１１　）　、
旋盤（３）のチャッキング位Ｒ（ＸＹ、Ｚ）へ次回素材
（１）を持ち来す（ステップ２］２）。この時素材（１
）が正規のチャッキング位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）にある時の
各軸の位置はステップ２０５でマイクロコンピュータ（
５６）内に記憶されているので、この各軸の位置を次回
ワークの搬送位置とすればよい。次いで、旋盤（３）の
制御装置（５４）から駆動装置（５３）に指令を出力し
て８棒（１５）及びチャック爪（１３）を動作させて次
回素材（１）　をチャッキング完了させ（ステップ２１
３　）　、その後、加工予定数の素材（１）をすべて加
工完了するまでステップ２０６〜２１３を繰り返す。

なお、上記ロボット（６）の第１〜第４の各軸の拘束力
は、該各軸のうち１つの軸、全部の軸又は任意の軸に対
して弱めたり、元に戻したりする場合であってもよい。

〔発明の効果〕

本発明は、上記構成をとったことから、作業者は初回ワ
ークを容易に正規位置にチャックできるとともに、次回
ワークのチャック作業が不要となり、ワークを正確、安
全かつ短時間に位置決めすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の一実施例を示す図で、第１図
は本発明の特徴の部分を示すフローチャート、第２図は
産業用ロボット装置の全体平面図、第３図は第２図中の
ＩＩＩ　−ＩＨ線に沿う側面図、第４図はブロック図、
第５図は本実施例装置のフローチャートである。 （１）・・・初回ワーク、次回ワーク （３）・・・工作機械（旋盤） （６）・・・ロボット （３４）・・・ロボットハンド なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 初回ワークをロボットハンドで把持して工作機械のチャ
   ッキング位置に概略位置決めをした後、ロボットの各軸
   の拘束力を弱めた状態で初回ワークを正規位置にチャッ
   クさせるとともに上記拘束力を元に戻し、この正規位置
   でのロボットの各軸の位置を記憶して次回ワークの搬送
   位置とすることを特徴とするワークの位置決め方法。