JPH1077200A - Positioning assisting arm - Google Patents
Positioning assisting armInfo
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- JPH1077200A JPH1077200A JP8233744A JP23374496A JPH1077200A JP H1077200 A JPH1077200 A JP H1077200A JP 8233744 A JP8233744 A JP 8233744A JP 23374496 A JP23374496 A JP 23374496A JP H1077200 A JPH1077200 A JP H1077200A
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- JP
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- arm
- work
- positioning
- mode
- assisting
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆる助力アー
ムに動力源を付加して、ある時は助力アームとして、ま
たある時は補助的なロボットとして動作できるようにし
た位置決め助力アームに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positioning assisting arm in which a power source is added to a so-called assisting arm so that the assisting arm can sometimes operate as an assisting arm and sometimes as an auxiliary robot.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から、重量物を搬送する場合の負担
を軽減するために、図９に示すような助力アームが使用
されている。この助力アームは、アーム１０に取り付け
られたシリンダ１２によってワークの重量を相殺できる
ようになっている。このアーム１０は、上下方向に移動
でき、さらに主軸１４に対して旋回でき、さらにその先
端部が前後方向にスライドできるようになっているの
で、ワークを自由に搬送させることができる。2. Description of the Related Art Conventionally, an assisting arm as shown in FIG. 9 has been used in order to reduce a burden when a heavy object is carried. This assisting arm can offset the weight of the work by the cylinder 12 attached to the arm 10. The arm 10 can move up and down, can pivot with respect to the main shaft 14, and can slide its front end in the front-rear direction, so that the work can be transported freely.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の助力アームでは、重量物（ワーク）の搬送の
助けにはなるが、助力アームを作業装置の一部として用
いる場合には、数々の不具合が生じる。たとえば、この
助力アームで重量物を支えながらワークを被取付部に取
り付ける作業をするような場合には、軽い力で搬送する
ことができるようになるものの、ワークの慣性力により
思うように位置合わせができず、逆に作業に手間取った
りすることがある。このような不具合は、助力アームを
追従装置に載置して用いる場合にはさらに助長されるこ
とになる。However, such a conventional assisting arm can assist in transporting a heavy object (work). However, when the assisting arm is used as a part of a working device, there are many problems. Failure occurs. For example, if the work is to be mounted on the part to be mounted while supporting a heavy object with this assisting arm, the work can be transported with a light force, but the work can be aligned as desired due to the inertia of the work. May not be able to work, and on the contrary, it may take time to work. Such a problem is further exacerbated when the assisting arm is used by being mounted on the following device.
【０００４】本発明は、このような従来の問題点を解消
するためになされたものであり、助力アームに動力源を
付加して、ある時は助力アームとして、またある時は補
助的なロボットとして動作できるようにし、助力アーム
の利点とロボットの利点とをともに有する位置決め助力
アームの提供を目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a conventional problem. A power source is added to an assisting arm, sometimes as an assisting arm, and sometimes as an auxiliary robot. It is an object of the present invention to provide a positioning assisting arm having both the advantages of the assisting arm and the robot.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、各請求項ごとに次のように構成されてい
る。The present invention for achieving the above object is constituted as follows for each claim.
【０００６】請求項１に記載の発明は、ワークを所望の
位置に搬送するアームを備えるとともに、当該ワークの
重量を重力とバランスさせる重力バランス機構を備えた
助力アームを追従装置に載置し、当該助力アームには前
記アームを駆動する駆動手段を取り付け、当該駆動手段
と前記アームとの接続を断って作業者により前記ワーク
を搬送できる助力モードと前記駆動手段と前記アームと
を接続して前記ワークを自動的に搬送する位置決めモー
ドとを実現する制御手段を前記駆動手段に接続したこと
を特徴とする位置決め助力アームである。According to a first aspect of the present invention, an assisting arm having a gravitational balance mechanism for balancing the weight of the work with gravity is provided on the follow-up device, the arm including an arm for transporting the work to a desired position. A drive means for driving the arm is attached to the assisting arm, an assist mode in which the connection between the drive means and the arm is cut off, and the work is conveyed by an operator, and the drive means and the arm are connected to each other. A positioning assisting arm, wherein control means for realizing a positioning mode for automatically transporting a work is connected to the driving means.
【０００７】このように構成すると、助力モードと位置
決めモードとを使い分けることによって、助力アームと
しての利点とロボットの利点とを共に持たせることがで
き、たとえば、コンテニュアスラインに設置して、搬送
されるワークを追従させながら、作業者が作業をするこ
とができるようになる。[0007] With this configuration, by using the assisting mode and the positioning mode properly, both the advantages of the assisting arm and the advantages of the robot can be provided. The worker can work while following the work to be performed.
【０００８】請求項２に記載の発明は、追従装置に載置
された位置決め助力アームであって、ワークを所望の位
置に搬送するアームと、当該ワークの重量を重力とバラ
ンスさせる重力バランス機構と、当該アームを駆動する
駆動手段と、当該駆動手段と前記アームとの接続を断続
させるクラッチと、予め教示した前記ワークの搬送軌跡
を記憶する記憶手段と、位置決めモードへの設定を指示
するスイッチと、当該スイッチがＯＮされると位置決め
モードに設定し、前記クラッチを接続するとともに前記
記憶手段に記憶されている搬送軌跡にしたがって前記ワ
ークが搬送されるように前記駆動手段を動作させ、前記
ワークが所望の位置に到達すると位置決めモードから助
力モードに設定を変更して前記クラッチを断つ制御手段
とを有することを特徴とする位置決め助力アームであ
る。According to a second aspect of the present invention, there is provided a positioning assisting arm mounted on a follow-up device, comprising: an arm for transferring a work to a desired position; and a gravity balance mechanism for balancing the weight of the work with gravity. A driving unit for driving the arm, a clutch for connecting and disconnecting the connection between the driving unit and the arm, a storage unit for storing a conveyance locus of the work taught in advance, and a switch for instructing setting to a positioning mode. When the switch is turned on, the positioning mode is set, the clutch is connected, and the driving unit is operated so that the work is transported according to the transport trajectory stored in the storage unit. Control means for changing the setting from the positioning mode to the assisting mode when reaching the desired position and disengaging the clutch. A positioning aid arm of the butterfly.
【０００９】このように構成すると、スイッチをＯＮさ
せることによって位置決めモードに設定され、通常の搬
送ロボットと同様に機能し、予め設定されている位置ま
でワークが搬送されると、位置決めモードが自動的に解
除されて助力モードとなり、通常の助力アームとして機
能するようになる。With this configuration, the positioning mode is set by turning on the switch, and functions in the same manner as a normal transfer robot. When the work is transferred to a preset position, the positioning mode is automatically set. And the mode is changed to the assisting mode, and functions as a normal assisting arm.
【００１０】請求項３に記載の発明は、追従装置に載置
された位置決め助力アームであって、ワークを所望の位
置に搬送するアームと、当該ワークの重量を重力とバラ
ンスさせる重力バランス機構と、当該アームを駆動する
駆動手段と、当該駆動手段と前記アームとの接続を断続
させるクラッチと、予め教示した前記ワークの搬送軌跡
を記憶する記憶手段と、位置決めモードへの設定を指示
するスイッチと、障害物の接近を検知する障害物検知セ
ンサと、当該スイッチがＯＮされると位置決めモードに
設定し、前記クラッチを接続するとともに前記記憶手段
に記憶されている搬送軌跡にしたがって前記ワークが搬
送されるように前記駆動手段を動作させ、前記ワークが
所望の位置に到達した場合、又は前記障害物検知センサ
によって障害物の接近が検知された場合に、位置決めモ
ードから助力モードに設定を変更して前記クラッチを断
つ制御手段とを有することを特徴とする位置決め助力ア
ームである。According to a third aspect of the present invention, there is provided a positioning assisting arm mounted on a follow-up device, the arm for transferring a work to a desired position, and a gravity balance mechanism for balancing the weight of the work with gravity. A driving unit for driving the arm, a clutch for connecting and disconnecting the connection between the driving unit and the arm, a storage unit for storing a conveyance locus of the work taught in advance, and a switch for instructing setting to a positioning mode. An obstacle detection sensor for detecting approach of an obstacle and a positioning mode when the switch is turned on, the clutch is connected, and the workpiece is transported according to the transport trajectory stored in the storage means. Operating the driving means so that the workpiece reaches a desired position, or the obstacle detection sensor detects an obstacle. If the near-has been detected, a positioning aid arm, characterized in that a control means to change the setting from the positioning mode to the assist mode cut off the clutch.
【００１１】このように構成すると、位置決めモードで
は通常の搬送ロボットと同様に機能し、予め設定されて
いる位置までワークが搬送されるか、障害物検知センサ
によって障害物の接近が検出されるかした場合には、位
置決めモードが自動的に解除されて助力モードとなり、
通常の助力アームとして機能するようになる。With this configuration, the positioning mode functions in the same manner as a normal transfer robot, and determines whether the work is transferred to a preset position or whether an approach of an obstacle is detected by an obstacle detection sensor. If you do, the positioning mode is automatically canceled and the mode becomes the assistance mode,
It will function as a normal helping arm.
【００１２】請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請
求項３のスイッチを、前記ハンドに取り付けられた操作
パネル及び前記制御手段が収容されるコントローラに接
続されたコントロールパネルに設けたものである。According to a fourth aspect of the present invention, the switch according to any one of the first to third aspects is provided on a control panel connected to a controller in which the operation panel attached to the hand and the control means are accommodated. It is.
【００１３】このような位置にスイッチを設けると、作
業性が向上することになる。When a switch is provided at such a position, workability is improved.
【００１４】請求項５に記載の発明は、請求項３に記載
の位置決め助力アームに、さらに非常停止スイッチを設
け、前記制御手段を、当該非常停止スイッチがＯＮされ
た場合にも位置決めモードから助力モードに設定を変更
して前記クラッチを断つように制御させるようにしたも
のである。According to a fifth aspect of the present invention, an emergency stop switch is further provided on the positioning assist arm according to the third aspect, and the control means is operated from the positioning mode even when the emergency stop switch is turned on. The setting is changed to a mode to control the clutch to be disengaged.
【００１５】このように構成すると、非常停止スイッチ
が押された場合には、助力モードに設定が変更されるの
で、作業の安全性を確保することができるようになる。With this configuration, when the emergency stop switch is pressed, the setting is changed to the assisting mode, so that the safety of work can be ensured.
【００１６】[0016]
【発明の効果】以上のように構成された本発明は、各請
求項ごとに次のような効果を奏する。請求項１に記載の
発明にあっては、駆動手段とアームとの接続を断って作
業者によりワークを搬送できる助力モードと前記駆動手
段と前記アームとを接続して前記ワークを自動的に搬送
する位置決めモードとを実現する制御手段を設けたた
め、助力モードと位置決めモードを使い分けることによ
って、助力アームとしての利点とロボットの利点とを共
に持たせることができるようになり、助力アームを追従
装置に載置して使用する場合にも安定した作業が可能と
なる。The present invention configured as described above has the following effects for each claim. According to the first aspect of the present invention, an assist mode in which the connection between the driving means and the arm is cut off and the worker can carry the work, and the work is automatically carried by connecting the driving means and the arm. Since the control means for realizing the positioning mode to be provided is provided, by using the assisting mode and the positioning mode properly, it is possible to have both the advantage as the assisting arm and the advantage of the robot, and the assisting arm can be provided to the following device. A stable operation is possible even when the apparatus is used while being mounted.
【００１７】請求項２に記載の発明にあっては、スイッ
チがＯＮされると位置決めモードに設定し、クラッチを
接続するとともに記憶手段に記憶されている搬送軌跡に
したがってワークが搬送されるように駆動手段を動作さ
せ、前記ワークが所望の位置に到達すると位置決めモー
ドから助力モードに設定を変更して前記クラッチを断つ
制御手段を設けたため、スイッチをＯＮさせると位置決
めモードに設定されて記憶手段に記憶されている搬送軌
跡に基づいてアームが動き、予め設定されている位置ま
でワークが搬送されると、位置決めモードが自動的に解
除されて助力モードとなり、通常の助力アームとして機
能するようになる。したがって、助力アームとしての利
点とロボットの利点とを共に持たせることができるよう
になり、現場において有用な補助装置として機能するこ
とになる。According to the second aspect of the present invention, when the switch is turned ON, the positioning mode is set, the clutch is connected, and the workpiece is transported according to the transport locus stored in the storage means. When the driving means is operated, and when the work reaches a desired position, the setting mode is changed from the positioning mode to the assisting mode and the control means for disconnecting the clutch is provided. When the arm moves based on the stored transport trajectory and the workpiece is transported to a preset position, the positioning mode is automatically released and the mode becomes the assisting mode, and functions as a normal assisting arm. . Therefore, the advantage of the assisting arm and the advantage of the robot can be provided together, and the device functions as a useful auxiliary device in the field.
【００１８】請求項３に記載の発明にあっては、請求項
２の発明の効果に加え、たとえば人間が近付いた場合に
は障害物検知センサによってこの状態が検知され、位置
決めモードから助力モードに設定が変更されるので、作
業の安全性を高めることができる。According to the third aspect of the present invention, in addition to the effect of the second aspect, when a person approaches, for example, this state is detected by an obstacle detection sensor, and the mode is changed from the positioning mode to the assisting mode. Since the settings are changed, work safety can be improved.
【００１９】請求項４に記載の発明にあっては、スイッ
チを、ハンドに取り付けられた操作パネル及び制御手段
が収容されるコントローラに接続されたコントロールパ
ネルに設けたので、作業性が向上することになる。According to the fourth aspect of the present invention, since the switch is provided on the operation panel attached to the hand and the control panel connected to the controller in which the control means is accommodated, the workability is improved. become.
【００２０】請求項５に記載の発明にあっては、非常停
止スイッチを設け、制御手段を、当該非常停止スイッチ
がＯＮされた場合にも位置決めモードから助力モードに
設定を変更してクラッチを断つように制御させるように
したので、非常時には即座に助力モードに設定が変更さ
れ、作業の安全性を確保することができるようになる。According to the fifth aspect of the present invention, an emergency stop switch is provided, and the control means changes the setting from the positioning mode to the assist mode even when the emergency stop switch is turned on to disconnect the clutch. In such a case, the setting is changed to the assist mode immediately in an emergency, so that the safety of work can be ensured.
【００２１】[0021]
【発明の実施の形態】以下に、本発明にかかる位置決め
助力アームの一実施形態について説明する。図１は、本
発明の位置決め助力アームの外観図である。本実施の形
態では、これを追従装置に取り付けて、搬送されるワー
クを追従しながら作業できるようにした追従タイプのも
のについて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of a positioning assisting arm according to the present invention will be described below. FIG. 1 is an external view of a positioning assisting arm of the present invention. In the present embodiment, a description will be given of a follow-up type in which the work is attached to a follow-up device so that the work can be performed while following a conveyed work.
【００２２】この位置決め助力アームは、現場の作業者
と協調作業をすることができるようになっている。つま
り、重量物搬送の際の作業者の負荷軽減のために用いら
れるバランサ機能と、教示されたポイントを再生して動
作することのできるロボット機能とを有している。この
バランサ機能を果すモードを「助力モード」、ロボット
機能を果すモードを「位置決めモード」と称する。The positioning assisting arm can cooperate with an on-site worker. In other words, it has a balancer function used to reduce the load on the operator when carrying heavy objects, and a robot function that can reproduce and operate the taught points. The mode performing the balancer function is referred to as “assisting mode”, and the mode performing the robot function is referred to as “positioning mode”.
【００２３】助力モードは、位置合せなどが難しい作業
を作業者がする場合に設定されるモードであり、位置決
めモードは、ワークの搬送などの単純な作業をする場合
に設定されるモードである。The assist mode is a mode that is set when an operator performs an operation in which positioning is difficult or the like, and the positioning mode is a mode that is set when a simple operation such as transferring a work is performed.
【００２４】概略以上のような機能を有する位置決め助
力アームは、次のように構成される。図に示すように、
アーム１０には、重力バランス用のシリンダ１２が取り
付けられている。このアームは、モータ１３により主軸
１４を上下方向に移動する。このアーム１０の先端部分
には、ハンド１５を進退させるアーム１６が設けられ、
このアーム１６の進退はモータ１７によって行う。ハン
ド１５には操作パネル１９が取り付けられ、このハンド
１５はモータ１８によって回転する。また、アーム１０
は、主軸１４に対して旋回できるようになっており、こ
の旋回はモータ２０によって行う。主軸１４の上部に
は、人間が近付いた場合に信号を出力する赤外線センサ
３０が取り付けられている。なお、これらのモータには
クラッチが取り付けられている。また、ハンド１５に取
り付けられている操作パネル１９の詳細は後述する。The positioning assisting arm having the functions described above is constructed as follows. As shown in the figure,
A cylinder 12 for gravity balance is attached to the arm 10. This arm moves a main shaft 14 in a vertical direction by a motor 13. An arm 16 for moving the hand 15 is provided at the tip of the arm 10.
The movement of the arm 16 is performed by a motor 17. An operation panel 19 is attached to the hand 15, and the hand 15 is rotated by a motor 18. The arm 10
Can be turned with respect to the main shaft 14, and this turning is performed by a motor 20. An infrared sensor 30 that outputs a signal when a human approaches is attached to an upper portion of the main shaft 14. In addition, clutches are attached to these motors. The details of the operation panel 19 attached to the hand 15 will be described later.
【００２５】また、この位置決め助力アームには、コン
トローラ２５が接続されているが、このコントローラ２
５は、後述する各種のスイッチや赤外線センサ３０から
の信号に基づいてモータ１３，１７，１８，２０の４つ
のモータの回転を制御する機能を有しているものであ
る。なお、これらのモータには、８０Ｗの低出力サーボ
モータを用いている。A controller 25 is connected to the positioning assisting arm.
Reference numeral 5 has a function of controlling the rotation of four motors 13, 17, 18, and 20 based on signals from various switches and an infrared sensor 30 described later. Note that these motors are low power servo motors of 80 W.
【００２６】図２は、図１に示した位置決め助力アーム
を現場で使用している状況を示す図である。位置決め助
力アームＡは、追従装置Ｂに載置される。この追従装置
Ｂは、搬送装置上を連続的に搬送される車体Ｃに同期し
て追従移動するものである。このステージでは２人の作
業者が協同して作業をするように構成され、１人の作業
者はワークＤをワーク組み立て台（サブ台）Ｅでサブ組
立をする。このサブ組立されたワークＤを位置決め助力
アームＡを用いて車体Ｃまで搬送する。一方、車体Ｃ内
で作業している作業者は、この搬送されてきたワークＤ
を車体内に搬入し、所定の位置に取り付ける。FIG. 2 is a diagram showing a situation where the positioning assisting arm shown in FIG. 1 is used on site. The positioning assisting arm A is mounted on the tracking device B. The follower B moves in synchronization with a vehicle body C that is continuously transported on the transporter. In this stage, two workers work in cooperation with each other, and one worker sub-assembles the work D on the work assembling table (sub-table) E. The sub-assembled work D is transported to the vehicle body C using the positioning assist arm A. On the other hand, the worker working in the vehicle body C
Is loaded into the vehicle body and attached to a predetermined position.
【００２７】図３は、実際に使用するハンド部３２を取
り付けた状態の位置決め助力アームである。ハンド部３
２は、概略、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように構成され
る。すなわち、ハンド１５にメカニカルインターフェー
ス３１Ａを介して連結される連結アーム３１と、この連
結アーム３１に接続されるワーク支持台３３とを有し、
連結アーム３１とワーク支持台３３とはフローティング
機構３５を介して接続される。ワーク支持台３３の両端
にはワークを位置合わせするためのロケートピン３４
Ａ，３４Ｂが設けられ、このロケートピン３４Ａ，３４
Ｂはワークの穴などに挿入される。このロケートピン３
４Ａ，３４Ｂの内側には、ワーク受け面３６が形成され
たワーク受け治具３７Ａ，３７Ｂが設けられている。フ
ローティング機構３５は、ワークを車体に位置合わせす
る際、作業者がその位置合わせが容易にできるようにす
るためのものである。なお、このようなハンド部３２を
取り付ける場合には、操作性を考慮して、操作パネル１
９をハンド部３２に取り付ける。FIG. 3 shows the positioning assisting arm with the hand part 32 actually used. Hand part 3
2 is configured as schematically shown in FIGS. 4 (A) and 4 (B). That is, it has a connecting arm 31 connected to the hand 15 via the mechanical interface 31A, and a work support 33 connected to the connecting arm 31.
The connecting arm 31 and the work support 33 are connected via a floating mechanism 35. Locating pins 34 for aligning the work are provided at both ends of the work support 33.
A, 34B are provided, and these locate pins 34A, 34
B is inserted into a hole or the like of the work. This locate pin 3
Work receiving jigs 37A and 37B having a work receiving surface 36 are provided inside the 4A and 34B. The floating mechanism 35 is intended to allow the operator to easily align the work when aligning the work with the vehicle body. When such a hand unit 32 is attached, the operation panel 1 is installed in consideration of operability.
9 is attached to the hand unit 32.
【００２８】図５に示すものは、コントローラ２５に設
けられているコントロールパネル４０の各種釦の配置を
示す図である。上から順番に電源ランプ４１は、電源が
投入されている場合に点灯するランプである。インジケ
ータランプ４２は、位置決め助力アームの状態を表示す
るものである。非常停止釦４３は、非常停止をする場合
に押す釦である。運転準備入、運転準備切の両釦４４
は、それぞれ、位置決め助力アームを運転準備状態とす
る場合、運転終了とする場合に操作する釦である。切替
スイッチ４５は、位置決め助力アームを自動で運転する
場合、または教示作業を行う場合に切り替えるスイッチ
である。異常リセットスイッチ４６は、異常が生じた場
合等に点灯するインジケータランプ４２をリセットした
り、コントローラ２５の動作をリセットしたりする場合
に使用するスイッチである。スタート、ホールド釦４７
は、位置決め助力アームを動作させたり、その動作を保
持させたりする場合に押す釦である。図６は、ハンド１
５に取り付けられている操作パネル１９の各種釦の配置
を示す図である。前述のコントロールパネル４０の切替
スイッチ４５が「自動」に設定されているときには、ス
タート釦５１は、位置決めモードに設定するための釦と
して機能する。また、「教示」に設定されているときに
は、教示ポイントの座標を記憶させるための釦として機
能する。切替スイッチ４５が「自動」に設定されている
ときには、ストップ釦５２は、助力モードに設定するた
めの釦として機能する。また、「教示」に設定されてい
るときには、スタート釦５１と同時に押すことを条件と
して最終の教示ポイントの座標を記憶させるための釦と
して機能する。非常停止釦５３は、非常停止させるとき
に押す釦である。インジケータランプ５４は、再生、教
示、停止等の動作を表示するものである。FIG. 5 is a diagram showing the arrangement of various buttons on the control panel 40 provided in the controller 25. The power lamp 41 is a lamp that lights up when the power is turned on in order from the top. The indicator lamp 42 indicates the state of the positioning assist arm. The emergency stop button 43 is a button that is pressed when performing an emergency stop. Both buttons 44 for operation preparation ON and operation preparation OFF
Are buttons to be operated when the positioning assisting arm is brought into the operation preparation state and when the operation is terminated. The changeover switch 45 is a switch that switches when the positioning assisting arm is automatically operated or when teaching work is performed. The abnormality reset switch 46 is a switch used to reset the indicator lamp 42 which is turned on when an abnormality has occurred or to reset the operation of the controller 25. Start, hold button 47
Is a button to be pressed when the positioning assisting arm is operated or its operation is held. FIG. 6 shows hand 1
FIG. 5 is a diagram showing an arrangement of various buttons on an operation panel 19 attached to the control panel 5. When the changeover switch 45 of the control panel 40 is set to “automatic”, the start button 51 functions as a button for setting the positioning mode. When set to "teaching", it functions as a button for storing the coordinates of the teaching point. When the changeover switch 45 is set to “automatic”, the stop button 52 functions as a button for setting the assist mode. When set to “teach”, it functions as a button for storing the coordinates of the last taught point on condition that it is pressed at the same time as the start button 51. The emergency stop button 53 is a button that is pressed when an emergency stop is performed. The indicator lamp 54 displays operations such as reproduction, teaching, and stop.
【００２９】図７は、本発明にかかる位置決め助力アー
ムの制御系の概略構成図である。ティーチングペンダン
ト５５は、コントローラ２５に接続されているものであ
り、教示作業や、手動で位置決め助力アームを動作させ
る場合に用いられるものである。なお、操作パネル１９
もこのティーチングペンダント５５と同様の操作ができ
るのは前述の通りである。このティチングペンダント５
５には、ディスプレイ５５Ａとキーボード５５Ｂとが設
けられ、ディスプレイ５５Ａには、教示データが表示さ
れ、キーボード５５Ｂからは編集指示が出力される。FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a control system of the positioning assisting arm according to the present invention. The teaching pendant 55 is connected to the controller 25, and is used for teaching work and for manually operating the positioning assist arm. The operation panel 19
The same operation as the teaching pendant 55 can be performed as described above. This teaching pendant 5
5, a display 55A and a keyboard 55B are provided. The display 55A displays teaching data, and the keyboard 55B outputs an editing instruction.
【００３０】教示プログラム入力／編集部５６は、教示
プログラム入力・編集ルーチンと教示プログラム翻訳ル
ーチンとを有する。教示プログラム入力・編集ルーチン
は、キーボード５５Ｂからの編集指示にしたがって教示
プログラムを編集するルーチンである。また、後述のカ
ウンタボード６５からクラッチ開放時の現在位置を入力
して現在位置を把握するルーチンでもある。教示プログ
ラム翻訳ルーチンは、教示プログラム入力・編集ルーチ
ンからの原点教示プログラムに基づいて、教示プログラ
ムを中央処理部６０が処理できるように翻訳するルーチ
ンである。The teaching program input / editing section 56 has a teaching program input / edit routine and a teaching program translation routine. The teaching program input / edit routine is a routine for editing the teaching program according to an editing instruction from the keyboard 55B. In addition, this is a routine for inputting a current position when the clutch is released from a counter board 65 described later and grasping the current position. The teaching program translation routine is a routine for translating the teaching program so that the central processing unit 60 can process the teaching program based on the origin teaching program from the teaching program input / edit routine.
【００３１】教示データ格納メモリ５７は、教示プログ
ラム翻訳ルーチンによって翻訳された翻訳教示データを
記憶する部分である。軌道データ格納メモリ５８は、ハ
ンド１５の軌道データを記憶する部分である。The teaching data storage memory 57 stores translation teaching data translated by a teaching program translation routine. The trajectory data storage memory 58 is a part that stores the trajectory data of the hand 15.
【００３２】モータ駆動部５９は、目標軌道生成ルーチ
ンとフィードバック制御ルーチンとを有する。目標軌道
生成ルーチンは、教示データ格納メモリ５７に記憶され
ている位置データから軌道データを生成し、これを軌道
データ格納メモリ５８に送るものである。フィードバッ
ク制御ルーチンは、軌道データ格納メモリ５８に記憶さ
れている軌道データを目標軌道データとして取り出し、
また、後述する２つのカウンタボード６３，６５から現
在位置を入力して、目標軌道データと現在位置との差か
ら速度データを生成する部分である。The motor drive section 59 has a target trajectory generation routine and a feedback control routine. The target trajectory generation routine generates trajectory data from the position data stored in the teaching data storage memory 57 and sends it to the trajectory data storage memory 58. The feedback control routine takes out orbit data stored in the orbit data storage memory 58 as target orbit data,
Further, this is a portion for inputting a current position from two counter boards 63 and 65, which will be described later, and generating speed data from a difference between the target trajectory data and the current position.
【００３３】前述の教示プログラム入力／編集部５６と
モータ駆動部５９とは、中央処理部６０によって総括的
に制御される。中央処理部６０には教示データ格納メモ
リ５８から教示データが入力されるようになっている。The above-described teaching program input / editing unit 56 and motor driving unit 59 are generally controlled by a central processing unit 60. The teaching data is input to the central processing unit 60 from the teaching data storage memory 58.
【００３４】Ｄ／Ａボード６１は、フィードバック制御
ルーチンによって演算された速度データを受けて、アナ
ログの速度指令を出力するものである。サーボアンプ６
２は、軸の位置を間接的に検出するたとえばエンコーダ
２６からの位置信号を受けて、各軸を駆動するたとえば
サーボモータ２０の動作を制御するものである。サーボ
モータ２０の軸に取り付けられたエンコーダ２６からの
パルス信号はカウンタボード６３によってカウントされ
て現在位置に関する情報としてフィードバック制御ルー
チンに供される。The D / A board 61 receives the speed data calculated by the feedback control routine and outputs an analog speed command. Servo amplifier 6
Numeral 2 is for controlling the operation of, for example, the servo motor 20 for driving each axis upon receiving a position signal from, for example, the encoder 26 for indirectly detecting the position of the axis. The pulse signal from the encoder 26 attached to the axis of the servomotor 20 is counted by the counter board 63 and provided to the feedback control routine as information on the current position.
【００３５】また、軸の位置を直接に検出するエンコー
ダ６４からのパルス信号はカウンタボード６５によって
カウントされて現在位置に関する情報として教示プログ
ラム入力・編集ルーチンに供される。なお、このカウン
タボード６５からの現在位置に関する情報は、クラッチ
開放時にのみ有効とされるものである。また、この図で
は、サーボアンプ、サーボモータ、エンコーダを一軸分
だけ記載してあるが、実際には４軸分有している。The pulse signal from the encoder 64 for directly detecting the position of the axis is counted by the counter board 65 and supplied to a teaching program input / edit routine as information on the current position. The information on the current position from the counter board 65 is valid only when the clutch is released. Also, in this figure, only one axis is shown for the servo amplifier, the servomotor, and the encoder, but actually there are four axes.
【００３６】編集機器信号処理部６６は、中央処理部６
０からの制御信号を受けて、Ｉ／Ｏボード６７を介して
操作パネル１９、コントロールパネル４０、赤外線セン
サ３０からの信号を入力するものである。The editing device signal processing unit 66 includes a central processing unit 6
In response to a control signal from 0, signals from the operation panel 19, the control panel 40, and the infrared sensor 30 are input via the I / O board 67.
【００３７】以下、図１の外観図、図２の作業状況を示
す図及び図８の自動／手動判断処理を示す表に基づいて
本発明にかかる位置決め助力アームの動作を説明する。Hereinafter, the operation of the positioning assist arm according to the present invention will be described with reference to the external view of FIG. 1, the work situation of FIG. 2, and the table showing the automatic / manual determination processing of FIG.
【００３８】この処理は、追従装置に載置された位置決
め助力アームを用いて、搬送される車両を追従しながら
仮置台に載置されているワークを把持し、このワークを
車両にネジ止めするという作業を想定したものである。In this process, a workpiece placed on a temporary mounting table is gripped while following a conveyed vehicle by using a positioning assisting arm mounted on a following device, and the workpiece is screwed to the vehicle. It is assumed that work.
【００３９】位置決め助力アームは、コントロールパネ
ル４０のスタート釦４７または操作パネル１９のスター
ト釦５１が操作されていない状態では運転準備状態とな
っていて、サーボをＯＮさせた状態で原位置待機してい
る。この状態で、作業者Ａはワーク組み立て台（サブ
台）Ｅにて車両に取り付けるワークを組み立てる作業を
し、作業者Ｂは、搬送されつつある車両内で他の作業を
行っている。The positioning assist arm is in the operation ready state when the start button 47 of the control panel 40 or the start button 51 of the operation panel 19 is not operated, and waits at the original position with the servo turned on. I have. In this state, the worker A performs work of assembling a work to be attached to the vehicle on the work assembling table (sub-table) E, and the worker B performs another work in the vehicle being conveyed.
【００４０】作業者Ａがワークの組み立て作業を完了す
ると、作業者Ａがスタート釦５１を押す。これにより中
央処理部６０は各軸のモータ軸に取り付けられているク
ラッチをオンさせ、モータ駆動部５９では教示データ格
納メモリ５７に記憶されている位置データ及び軌道デー
タ格納メモリ５８に記憶されている軌道データに基づい
て各軸のモータを動かし、ハンド１５をワーク組み立て
台まで移動させる。したがって、原位置からワーク組み
立て台までは位置決め助力アームは位置決めモードに設
定されることになる。When the worker A completes the work of assembling the work, the worker A presses the start button 51. As a result, the central processing unit 60 turns on the clutches attached to the respective motor shafts, and the motor driving unit 59 stores the position data and the trajectory data storage memory 58 stored in the teaching data storage memory 57. The motor of each axis is moved based on the trajectory data, and the hand 15 is moved to the work assembly table. Therefore, the positioning assist arm is set in the positioning mode from the original position to the work assembly table.
【００４１】なお、この移動中は赤外線センサ３０によ
って人間の接近状態を見ているので、万が一作業業が近
付き過ぎた場合には、位置決め助力アームの動作が停止
するようになっている。もちろん非常停止釦４３や５３
が押された場合も同様である。During the movement, the approaching state of the person is monitored by the infrared sensor 30, so that the operation of the positioning assisting arm is stopped if the work is too close. Of course, emergency stop buttons 43 and 53
The same is true when is pressed.
【００４２】ハンドが１５所望の位置まで来て停止する
と、作業者Ａは組み立てたワークをハンド部３２に載
せ、再びスタート釦５１を押す。When the hand reaches the desired position 15 and stops, the worker A places the assembled work on the hand section 32 and presses the start button 51 again.
【００４３】作業者Ａがスタート釦５１を押すと、中央
処理部６０は前述のクラッチをオンさせ、モータ駆動部
５９では教示データ格納メモリ５７に記憶されている位
置データ及び軌道データ格納メモリ５８に記憶されてい
る軌道データに基づいて各軸のモータを動かし、ワーク
を干渉物を避けながら車両内の所定の位置まで自動搬送
する。したがって、所定の位置に搬送されるまでは位置
決め助力アームは位置決めモードに設定されることにな
る。When the worker A presses the start button 51, the central processing unit 60 turns on the above-mentioned clutch, and the motor driving unit 59 stores the position data and the trajectory data storage memory 58 stored in the teaching data storage memory 57. The motor of each axis is moved based on the stored trajectory data, and the work is automatically conveyed to a predetermined position in the vehicle while avoiding interference. Therefore, the positioning assisting arm is set to the positioning mode until it is transported to the predetermined position.
【００４４】なお、この移動中は赤外線センサ３０によ
って人間の接近状態を見ているので、万が一作業業が近
付き過ぎた場合には、位置決め助力アームの動作が停止
するようになっている。もちろん非常停止釦４３や５３
が押された場合も同様である。During this movement, the approaching state of the person is monitored by the infrared sensor 30, so that if the work is too close, the operation of the positioning assisting arm is stopped. Of course, emergency stop buttons 43 and 53
The same is true when is pressed.
【００４５】また、位置決めモード時の位置決めのフィ
ードバック制御はフィードバック制御ルーチン、Ｄ／Ａ
ボード６１、サーボアンプ６２、エンコーダ２６，６
４、カウンタボード６３，６５によって行われるが、こ
れらによる制御は一般的なフィードバック制御と同じで
あるから、ここではこの制御についての詳しい説明は省
略する。The positioning feedback control in the positioning mode is performed by a feedback control routine, D / A.
Board 61, servo amplifier 62, encoders 26, 6
4. The control is performed by the counter boards 63 and 65. Since the control by these is the same as the general feedback control, the detailed description of this control is omitted here.
【００４６】ワークが所定の位置（手動モード切換ティ
ーチングポイント）まで搬送されると、前述のクラッチ
が自動的にオフされ、位置決め助力アームは再び助力モ
ードに設定される。つまり、位置決め助力アームは、助
力モードに設定されることになる。When the work is transported to a predetermined position (manual mode switching teaching point), the above-mentioned clutch is automatically turned off, and the positioning assisting arm is set to the assisting mode again. That is, the positioning assist arm is set to the assist mode.
【００４７】作業者Ｂは、手でアームを動かしてワーク
を車両の所定位置に合わせ、ネジ止めによってワークを
車両に固定する。この場合のワークの重量バランスは、
バランサによってとられることになる。The worker B moves the arm by hand to adjust the work to a predetermined position on the vehicle, and fixes the work to the vehicle by screwing. The weight balance of the workpiece in this case is
Will be taken by the balancer.
【００４８】ワークの取り付けが完了し、作業者Ｂが再
びスタート釦５１を押すと、カウンタボード６５に入力
されているパルス数から現在位置を把握し、教示データ
格納メモリ５７に記憶されている位置データの中から、
最も近い教示ポイントの位置データを捜し出してまずそ
こに移動させ、その後は、教示データ格納メモリ５７に
記憶されている位置データ及び軌道データ格納メモリ５
８に記憶されている軌道データに基づいて各軸のモータ
を動かし、ワークを干渉物を避けながら原位置に戻る。When the work B is completed and the worker B presses the start button 51 again, the current position is grasped from the number of pulses input to the counter board 65, and the position stored in the teaching data storage memory 57 is obtained. From the data,
The position data of the closest teaching point is searched for and moved first, and thereafter, the position data and the trajectory data storage memory 5 stored in the teaching data storage memory 57 are stored.
The motor of each axis is moved based on the trajectory data stored in 8 to return the work to the original position while avoiding the interference.
【００４９】以上の動作は、もちろん車両を追従しなが
ら行われることになるが、作業者Ｂが車両内で作業をす
る場合（助力モードに切り代っているから）、赤外線セ
ンサ３０によって作業者の接近が検知された場合、非常
停止釦５３が押された場合以外は、サーボがオンしてい
る状態となっているので、バンドの振れは最小限に抑え
られ、安定した作業をすることができる。The above operation is performed while following the vehicle. However, when the worker B works in the vehicle (because the mode is switched to the assist mode), the worker uses the infrared sensor 30 to detect the worker B. When the approach is detected, the servo is turned on except when the emergency stop button 53 is pressed, so that the band swing can be minimized and stable work can be performed. it can.
【００５０】以上の説明により明らかなように、本発明
の位置決め助力アームは、ある時は、単なる助力アーム
として、また、ある時はロボットと同様に働かせること
ができるので、人間が不得意な作業（たとえば重量物を
狭い場所で運搬する作業）や、ロボットが不得意とする
作業（たとえば柔軟物にワークを取り付ける作業）や、
人間だけでは困難な作業（重量物を持ち上げながら取り
付ける作業）等を、人間、ロボットがそれぞれ足りない
ところを補い合って、１つの作業をすることができるよ
うになっている。As is clear from the above description, the positioning assisting arm of the present invention can sometimes work as a mere assisting arm, and at other times, can work in the same manner as a robot. (For example, carrying heavy objects in a narrow space), work that robots are not good at (for example, attaching work to flexible objects),
It is possible to perform a task that is difficult for a human alone (a task of mounting while lifting a heavy object) by compensating for the lack of a human and a robot.
【００５１】また、本発明の位置決め助力アームは、ロ
ボットのように複雑な機構や制御系を必要としないの
で、非常に安価に制作をすることができ、生産現場に多
数配置することによって、より効率的に作業をすること
ができるようになる。Further, since the positioning assisting arm of the present invention does not require a complicated mechanism or control system unlike a robot, it can be produced at a very low cost and can be produced by arranging a large number at a production site. You will be able to work efficiently.
【図１】 本発明の位置決め助力アームの外観図であ
る。FIG. 1 is an external view of a positioning assisting arm of the present invention.
【図２】 図１に示した位置決め助力アームを現場で使
用している状況を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a situation where the positioning assisting arm shown in FIG. 1 is used on site.
【図３】 図１に示した位置決め助力アームにハンド部
を取り付けた状態を示す図である。FIG. 3 is a view showing a state where a hand unit is attached to the positioning assisting arm shown in FIG. 1;
【図４】 ハンド部の概略構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of a hand unit.
【図５】 コントローラに設けられているコントロール
パネルの各種釦の配置を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an arrangement of various buttons on a control panel provided in the controller.
【図６】 ハンドに取り付けられている操作パネルの各
種釦の配置を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an arrangement of various buttons on an operation panel attached to the hand.
【図７】 本発明にかかる位置決め助力アームの制御系
の概略構成図である。FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a control system of the positioning assisting arm according to the present invention.
【図８】 本発明にかかる位置決め助力アームの動作の
全体的な動作を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining the overall operation of the positioning assisting arm according to the present invention.
【図９】 従来の助力アームの動作説明に供する図であ
る。FIG. 9 is a view for explaining the operation of a conventional assisting arm.
１０，１６…アーム、 １２…シリンダ、１４…主
軸、 １５…ハンド、１３，１７，１８，２
０…モータ、１９…操作パネル、２５…コントローラ、
３２…ハンド部。10, 16: arm, 12: cylinder, 14: spindle, 15: hand, 13, 17, 18, 2
0 ... motor, 19 ... operation panel, 25 ... controller,
32 ... Hand part.
Claims (5)
備えるとともに、当該ワークの重量を重力とバランスさ
せる重力バランス機構を備えた助力アームを追従装置に
載置し、当該助力アームには前記アームを駆動する駆動
手段を取り付け、当該駆動手段と前記アームとの接続を
断って作業者により前記ワークを搬送できる助力モード
と前記駆動手段と前記アームとを接続して前記ワークを
自動的に搬送する位置決めモードとを実現する制御手段
を前記駆動手段に接続したことを特徴とする位置決め助
力アーム。An assisting arm having an arm for transporting a work to a desired position and a gravitational balance mechanism for balancing the weight of the work with gravity is placed on a follower, and the assisting arm includes the arm. A drive mode for driving the work, the connection between the drive means and the arm is cut off, and an assist mode in which the work can be transferred by an operator, and the work is automatically transferred by connecting the drive means and the arm. A positioning assisting arm, wherein control means for realizing a positioning mode is connected to the driving means.
ムであって、 ワークを所望の位置に搬送するアームと、 当該ワークの重量を重力とバランスさせる重力バランス
機構と、 当該アームを駆動する駆動手段と、 当該駆動手段と前記アームとの接続を断続させるクラッ
チと、 予め教示した前記ワークの搬送軌跡を記憶する記憶手段
と、 位置決めモードへの設定を指示するスイッチと、 当該スイッチがＯＮされると位置決めモードに設定し、
前記クラッチを接続するとともに前記記憶手段に記憶さ
れている搬送軌跡にしたがって前記ワークが搬送される
ように前記駆動手段を動作させ、前記ワークが所望の位
置に到達すると位置決めモードから助力モードに設定を
変更して前記クラッチを断つ制御手段とを有することを
特徴とする位置決め助力アーム。2. A positioning assisting arm mounted on a tracking device, comprising: an arm for transferring a work to a desired position; a gravity balance mechanism for balancing the weight of the work with gravity; and a drive for driving the arm. Means, a clutch for connecting and disconnecting the connection between the driving means and the arm, a storage means for storing a transfer locus of the work taught in advance, a switch for instructing setting to a positioning mode, and the switch is turned on. And positioning mode,
The drive unit is operated so that the clutch is connected and the workpiece is transported according to the transport trajectory stored in the storage unit, and when the workpiece reaches a desired position, the setting mode is changed from the positioning mode to the assisting mode. Control means for changing and disengaging the clutch.
ムであって、 ワークを所望の位置に搬送するアームと、 当該ワークの重量を重力とバランスさせる重力バランス
機構と、 当該アームを駆動する駆動手段と、 当該駆動手段と前記アームとの接続を断続させるクラッ
チと、 予め教示した前記ワークの搬送軌跡を記憶する記憶手段
と、 位置決めモードへの設定を指示するスイッチと、 障害物の接近を検知する障害物検知センサと、 当該スイッチがＯＮされると位置決めモードに設定し、
前記クラッチを接続するとともに前記記憶手段に記憶さ
れている搬送軌跡にしたがって前記ワークが搬送される
ように前記駆動手段を動作させ、前記ワークが所望の位
置に到達した場合、又は前記障害物検知センサによって
障害物の接近が検知された場合に、位置決めモードから
助力モードに設定を変更して前記クラッチを断つ制御手
段とを有することを特徴とする位置決め助力アーム。3. A positioning assisting arm mounted on a tracking device, comprising: an arm for transferring a work to a desired position; a gravity balance mechanism for balancing the weight of the work with gravity; and a drive for driving the arm. Means, a clutch for connecting and disconnecting the connection between the drive means and the arm, a storage means for storing a transfer locus of the work taught in advance, a switch for instructing setting to a positioning mode, and detecting an approach of an obstacle. When the switch is turned on, it sets the obstacle detection sensor to the positioning mode,
The drive unit is operated so that the clutch is connected and the workpiece is transported according to the transport trajectory stored in the storage unit, and when the workpiece reaches a desired position, or the obstacle detection sensor Control means for changing the setting from the positioning mode to the assisting mode and disengaging the clutch when the approach of an obstacle is detected by the positioning assisting arm.
られた操作パネル及び前記制御手段が収容されるコント
ローラに接続されるコントロールパネルに設けられてい
ることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに
記載の位置決め助力アーム。4. The control device according to claim 1, wherein the switch is provided on a control panel connected to a controller that accommodates the operation panel attached to the hand and the control unit. The positioning assistance arm according to any one of the above.
常停止スイッチが備けられ、前記制御手段は、当該非常
停止スイッチがＯＮされた場合にも位置決めモードから
助力モードに設定を変更して前記クラッチを断つように
制御することを特徴とする請求項３記載の位置決め助力
アーム。5. The positioning assistance arm further includes an emergency stop switch, and the control means changes the setting from the positioning mode to the assistance mode even when the emergency stop switch is turned on, and controls the clutch. The positioning assisting arm according to claim 3, wherein the control is performed so as to cut off.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8233744A JPH1077200A (en) | 1996-09-04 | 1996-09-04 | Positioning assisting arm |
| US08/826,590 US5956465A (en) | 1996-04-04 | 1997-04-03 | Production facility with automatic movable body for man-machine cooperation |
| KR1019970012615A KR100471643B1 (en) | 1996-04-04 | 1997-04-04 | Production equipment with automatic mobile unit for man-machine coordination |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8233744A JPH1077200A (en) | 1996-09-04 | 1996-09-04 | Positioning assisting arm |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1077200A true JPH1077200A (en) | 1998-03-24 |
Family
ID=16959903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8233744A Pending JPH1077200A (en) | 1996-04-04 | 1996-09-04 | Positioning assisting arm |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1077200A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013056387A (en) * | 2011-09-07 | 2013-03-28 | Yaskawa Electric Corp | Working robot and processing plant |
| JP2019052007A (en) * | 2017-09-14 | 2019-04-04 | 株式会社ロボテック | Cargo handling assistance device and control method of cargo handling assistance device |
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- 1996-09-04 JP JP8233744A patent/JPH1077200A/en active Pending
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