JPH03121792A - 産業用ロボットの原点位置調整装置 - 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、産業用ロボットの制御に対する原点位置合わ
せをするための原点位置調整装置に関するものである。

［従来の技術］ 産業用ロボットは、旋回ヘッドやアーム、手首などの複
数の関節をそなえており、それぞれ関連して数値制御に
より所要の動作を行わせる。このため、動作の原点が正
確に合っていないとプログラムされた制御量によって移
動させても、正確な位置への移動を行うことができず、
しかも、原点における僅かな誤差がロボットのアーム先
端では拡大されて作業点においては大きな誤差になり、
プログラムの原点位置を修正するなどの手数を要し、産
業用ロボットを用いた生産ラインにおける無駄時間を生
じ、生産性を低下させる。また、複数のロボットを用い
て協調作業を行っている場合は、原点の誤差によりロボ
ット相互間の関連性が失われ、誤動作や危険を招くおそ
れがある。

このため、ロボットを動作させる場合は、あらかじめロ
ボットそれぞれの原点位置が正確に合っているかどうか
を確認する必要があり、従来は関節部の摺動境界面の両
側に三角状の合マークを設けたり、バーニア形式の確認
用目盛りを設けている。（特開昭５９−２１９１９５） ［本発明が解決しようとする課題］ しかし、このような目視による原点の調整では、熟練を
要し、誤差を生じやすく、また、多数の個所をそれぞれ
別々に確認しているため、ロボットのベースから手首に
至る各部の僅かな誤差が累積され、手首部分での原点位
置を正確に保持させても、ベースに対しては手首位置に
誤差を生じているおそれがある。

本発明は、このような目視による調整誤差をなくし、ま
た、各部の累積誤差をなくすようにすることを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］ このため、ベースの所定位置と旋回ヘッド側面の一方に
位置決め治具を、他方に規定寸法の位置決めピンを設け
、前記位置決め治具の基準面と位置決めピン側面の調整
面を旋回方向に対向させ、対向空隙があらかじめ設定し
た基準空隙値になるように旋回ヘッドを微動させること
によって原点位置に調整するようにしており、この旋回
ヘッド上に構成した多関節ロボットの下アームとリンク
に調整穴を設け、旋回ヘッドに着脱可能に取り付けた原
点調整治具に設けた下アーム基準穴と上アーム基準穴に
対して下アームおよびリンクを微動させ、前記調整穴を
基準穴に合致させ、位置合わせピンを挿入して原点位置
に調整するとともに、前記原点調整治具に固定させた手
首アーム調整治具とツール位置調整治具の基準面に、そ
れぞれ手首アーム、ツール取付アーム、ツール取付板に
設けた調整面を旋回方向に対向させ、対向空隙をあらか
じめ設定した基準空隙値に調整させて原点位置に保持さ
せるようにしている。

［作用］ したがって、基準面と調整面相互の空隙を基準空隙値に
調整させることにより、調整面を基準面に接触させずに
ギャップゲージなどによる空隙調整で精密な原点調整が
でき、１個の原点調整治具により各部分の原点位置を調
整するので、調整誤差の累積を生じない。

［実施例］ 第１図は、この発明による原点調整時の状態を示し第２
図に原点調整のための治具を取り除いたときの状態を示
している。

１はベース、２はベースｉ上を矢印Ａ方向に往復旋回す
る旋回ヘッドである。３は第３図に示すようにベース１
の所定位置に設けた位置決めビン穴で、規定寸法の外径
をそなえた位置決めビン４を挿入し、その側面を基準面
にしている。５は旋回ヘッド２の側面に取り付けた治具
取付座で、刃側面に基準取付面６として加工している。

７は位置決め治具で第３図および第５図で明確なように
、前記治具取付座５にボルト８で取り付けられており、
治具取付座５の基準取付面６に当接して位置決めするた
めの取付面９と、前記位置決めビン４に旋回方向の空隙
で対向する調整面ｌＯをそなえている。

旋回ヘッド２には治具取付面１１と取付ねじ穴１２が設
けられている。１３は旋回ヘッドに支持ポストを介して
一方端を軸支し、矢印Ｂ方向に旋回する下アーム、１４
は下アームと平行なリンク、１５はリンク機構により矢
印Ｃ方向に旋回させる上アーム、１６は上アームに取り
付けられ矢印り方向に旋回する手首アーム、Ｉ７は手首
アーム先端に取り付は矢印Ｅ方向に旋回するツール取付
アーム、１８はツール取付アーム先端に取り付は矢印Ｆ
方向に旋回するツール取付板である。

２０は前記下アーム１３の所定位置に設けた下アーム調
整穴、２１はリンクＩ４の所定位置に設けた上アーム調
整穴、２２は手首アーム１６の外側面の所定位置に設け
た手首アーム位置決めピンで、ピンの軸心は手首アーム
Ｉ６の回動中心に向けている。２３はツール取付アーム
１７の旋回方向側面に設けた調整面、２４はツール取付
板１８のツール取付面に設けた基準穴に着脱可能に装着
したツール位置決めピンである。

なお、位置決めピン穴３の位置、位置決めピン４．２２
．２４の径、治具取付座５の基準取付面６および位置決
め治具７の取付面９と調整面１０および基準面２３は、
精密な寸法管理によって加工されている。

３０は旋回ヘッド２の治具取付面１１にボルト３１で着
脱される角柱状の原点調整治具で、第５図に示すように
所定位置に上アーム基準穴３２と、下アーム基準穴３３
を設けている。３４は位置合わせピン、３５は手首アー
ム調整治具で、先端部に手首アーム位置決めピン２２の
側面と旋回方向に対向させる手首アーム基準面３６をそ
なえている。３７はツール位置調整治具で、前記ツール
取付アームの調整面２３と旋回方向に対向させるツール
取付基準面３８と、ツール位置決めピン２４の側面と旋
回方向に対向するツール位置調整面３９とをそなえてい
る。手首アーム調整治具３５とツール位置調整治具３７
は、それぞれ原点調整治具３０の所定位置にボルト４０
で着脱可能に取り付けである。

つぎに、原点調整の動作を説明する。

まず、旋回ヘッド２の原点位置を調整する場合は、ベー
ス１ノ位置決めピン穴３に位置決めピン４を挿入し、位
置決め治具７を治具取付座５の基準取付面６に取付面９
を当接させてボルト８で確実に旋回ヘッド２に固定させ
る。旋回ヘッド２を微速度で旋回させ、位置決め治具７
の調整面１０を位置決めピン４に向かって移動させ、第
４図に示すように、調整面ｌＯと位置決めピン４側面の
基準面との空隙Ｇ１を、たとえばギャップゲージで測定
し、その測定値が所定の値になるよう旋回ヘッド２を繰
り返し微動させる。空隙Ｇ、が所定の基準空隙値になっ
たときの旋回ヘッド位置が原点位置になるよう位置決め
ピンと位置決め治具の取付位置が設定されている。

原点調整治具３０を、第１図に示すように、原点位置に
調整された旋回ヘッド２の治具取付面１１にボルト３１
で取り付け、下アームＩ３を微動旋回させて、下アーム
調整穴２０を原点調整治具の下アーム基準穴３３に合致
させ位置合わせピン３４で相互の穴位置を保持させ、下
アーム１３の原点位置とする。

同様にリンク１４を微動させて下アーム１３と下アーム
１５との角度を調整し、上アーム調整穴２１を原点調整
治具３０の上アーム基準穴３２に合致させ、位置合わせ
ピン３４を挿入する。

つぎに、第６図で明らかなように、原点調整治具３０に
取り付けた手首アーム調整治具３５の手首アーム基準面
３６と手首アーム１６の手首アーム位置決めビン２２側
面との空隙Ｇ、を、旋回ヘッド２の調整と同様にあらか
じめ設定された所定値になるように手首アーム１６を矢
印り方向に微動旋回させて調整する。

また、ツール位置調整治具３７により第７図に示すよう
に、そのツール取付基準面３８とツール取付アーム１７
の調整面２３との空隙Ｇ３およびツール取付板１８のツ
ール位置決めピン２４とツール位置基準面３９との空隙
Ｇ４をそれぞれツール取付アーム１７のＥ方向の旋回お
よびツール取付板１８のＦ方向の旋回を微動調整して空
隙を所定の基準空隙値に調整する。

このように、原点調整治具３０によって上アーム、下ア
ーム、手首アーム、ツール取付アームおよびツール取付
板の各原点位置を調整する。

なお、図の実施例に限らず、ベースｌと旋回へラド２と
の原点調整のために、位置決めピン４を旋回ヘッド側に
、位置決め治具７をベース１側に設けるようにしても良
い。また、手首アーム１６の調整は、手首アーム１６の
手首アーム位置決めピン２２に替えてアーム側面に調整
面を設け、手首アーム調整治具３５の先端にこの調整面
と対向する基準面を設け、対向空隙を基準空隙値に調整
し、かつ旋回方向の両側空隙が均等になるように調整さ
せても良く、同様にツール取付アーム１７の原点調整は
、ツール取付アーム１７の調整面２３に替えて、ツール
取付アーム１７の旋回軸心と平行な方向に位置決めピン
を設け、ツール位置調整治具３７に前記位置決めピン側
面と旋回方向に対向する基準面を設けても良い。また、
上アーム１５の原点位置調整ら、上アーム１５の側面に
設けた調整面と原点位置調整治具に取り付けた図示しな
い調整治具先端の基準面とを対向させて空隙調整をさせ
ることもできる。

［本発明の効果コ このように本発明は、ベースの所定位置とこのベース上
で旋回する旋回ヘッド側面に、それぞれ位置決め治具と
位置決めピンを設け、位置決め治具の基準面と位置決め
ピン側面とを旋回方向に対向させ、前記対向面相互の空
隙を基準空隙値に調整することにより、旋回ヘッドをベ
ース上の原点位置に合わせるようにし、この旋回ヘッド
に下アーム基準穴と上アーム基準穴をそなえた原点調整
治具を着脱可能に取り付け、首記原点調整治具にそれぞ
れ先端部に基準面をそなえた手首アーム調整治具とツー
ル位置調整治具を取り付けるようにし、前記原点調整治
具の下アーム基学穴および上アーム基準穴に嵌合させた
位置合わせピンを下アームとリンクの調整穴にそれぞれ
挿入させ、手直アーム調整治具の基準面を手首アーム側
面の調整面に、ツール位置調整治具の基準面をツール取
付アーム側面の調整面およびツール取付板の調整面にそ
れぞれ旋回方向に対向させ、対向空隙を基準空隙値に調
整させるようにしであるので、ロボット各部の調整位置
において、各部の原点位置に合わせて設けた調整面と治
具の基準面とを空隙を介して対向させ、ロボットを微動
させて前記空隙を調整し、所定の空隙値になるように修
正させるので、ロボットの調整面と治具の基準面とが接
触することがなく、衝撃による誤差を生じることがない
。ま、た、複数個所の調整位置を１つの原点調整治具の
各部分で、それぞれ行わせるようにしているため、誤差
の累積がなく、精密な位置決めを行い得るなどの効果が
ある。

また、原点調整治具に固定した手首アーム調整治具とツ
ール位置調整治具を着脱可能にし、原点調整治具を旋回
ヘッドに固着した後に取り付けられるようにしておくこ
とにより、原点調整治具自体の重量を小さくするととも
に重心位置の偏りをなくし、旋回ヘッドへの取り付けを
容易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す原点調整時の側面図、第
２図は原点調整治具を取り除いた状聾の側面図、第３図
は本発明による旋回ヘッドの原点調整を示す分解斜視図
、第４図は第１図のｘ−Ｘ断面図、第５図は原点調整治
具の分解斜視図、第６図はＹ−Ｙ線に沿う断面図、第７
図はＺ−Ｚ線に沿う断面図である。 １はベース、２は旋回ヘッド、３は位置決めピン穴、４
は位置決めピン、５は治具取付座、６は基準取付面、７
は位置決め治具、ＩＯは調整面、１１は治具取付面、１
２は取付ねじ穴、１３は下アーム、１４はリンク、１５
は上アーム、ＩＯは手首アーム、１７はツール取付アー
ム、１８はツール取付板、２０は下アーム調整穴、２１
は上アーム調整穴、２２は手首アーム位置決めピン、２
３は調整面、２４はツール位置決めピン、３０は原点調
整治具、３２は上アーム基準穴３２．３３は下アーム基
準穴、３４は位置合わせピン、３５は手首アーム調整治
具、３６は手首アーム基準面、３７はツール位置調整治
具、３８はツール取付基準面、３９はツール位置調整面
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ベース上に旋回ヘッドを設け、この旋回ヘッドの支
   持ポストに一方端を軸支した下アームと、下アームの他
   方端に軸支した上アームと、下アームおよび上アームを
   含んでリンク機構を構成するリンクと、上アームに取り
   付けて回動する手首アームと、手首アームの先端部に軸
   支したツール取付アームと、ツール取付アームに旋回可
   能に取り付けたツール取付板をそなえた産業用ロボット
   において、ベースの所定位置と旋回ヘッド側面の一方に
   位置決め治具と、他方に位置決めピンを設け、前記位置
   決め治具の基準面と位置決めピン側面の調整面とを旋回
   方向に対向させ、前記対向面相互の空隙を基準空隙値に
   調整するとともに、旋回ヘッドに着脱可能に取り付けら
   れ、下アーム基準穴と上アーム基準穴をそなえた原点調
   整治具および前記原点調整治具に固定し先端部に基準面
   をそなえた手首アーム調整治具とツール位置調整治具を
   設け、前記原点調整治具の下アーム基準穴および上アー
   ム基準穴に嵌合させた位置合わせピンを下アームとリン
   クの所定位置に設けた調整穴にそれぞれ挿入させ、手首
   アーム調整治具の基準面を手首アーム側面の調整面に、
   ツール位置調整治具の基準面をツール取付アーム側面の
   調整面およびツール取付板に設けた調整面にそれぞれ旋
   回方向に対向させ、対向空隙を基準空隙値に調整させる
   ようにしたことを特徴とする産業用ロボットの原点位置
   調整装置。 ２　前記原点調整治具と手首アーム調整治具およびツー
   ル位置調整治具が着脱可能に取り付けられている特許請
   求の範囲第１項記載の産業用ロボットの原点調整装置。