JPS5918195B2 - industrial robot - Google Patents
industrial robotInfo
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- JPS5918195B2 JPS5918195B2 JP8924675A JP8924675A JPS5918195B2 JP S5918195 B2 JPS5918195 B2 JP S5918195B2 JP 8924675 A JP8924675 A JP 8924675A JP 8924675 A JP8924675 A JP 8924675A JP S5918195 B2 JPS5918195 B2 JP S5918195B2
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- JP
- Japan
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- industrial robot
- joint
- main body
- holding device
- link
- 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.)
- Expired
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J17/00—Joints
- B25J17/02—Wrist joints
- B25J17/0208—Compliance devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、産業用ロボット、詳しくは、産業用ロボット
の本体先端と保持装置とを連結する関節装置に関するも
のである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an industrial robot, and more particularly to a joint device that connects the tip of a main body of an industrial robot to a holding device.
従来産業用のロボットの関節装置は大部分剛関節で構成
され、該関節装置は数値制御によつて位置決めするとき
には適しているが、探索、はめあい、もしくは倣い加工
等の作業を行ウときには不適切であつた。Most of the joint devices of conventional industrial robots are composed of rigid joints, and these joint devices are suitable for positioning using numerical control, but are inappropriate for performing tasks such as searching, fitting, or copying. It was hot.
また一部柔軟関節で構成された産業用ロボットの関節装
置は知られているが、これはあまクに自由度を有するた
め、重力の影響によO ク移動してしまつたク、また保
持装置を所定の位置に位置決めする際、正確に位置決め
できないばかクでなく、その制御も複雑になる欠点を有
していた。本発明の目的は、上記従来の欠点に鑑み、探
索、5 はめあい、または倣い加工時には触覚機能を持
たせて保持装置が保持する物体または工具を、接触する
相手の部品形状に倣わせて容易に姿勢制御ができ、・・
ンドリング時には保持装置が動かないようにして正確に
位置決めできるよウにした関節装00置を有する産業用
ロボットを提供するにある。Furthermore, joint devices for industrial robots that are partially composed of flexible joints are known, but because they have a large degree of freedom, they tend to move due to the influence of gravity. When positioning the device at a predetermined position, it is not only impossible to accurately position the device, but also has the drawback that its control is complicated. In view of the above-mentioned conventional drawbacks, it is an object of the present invention to provide a tactile function during searching, fitting, or copying processing so that the object or tool held by the holding device can easily follow the shape of the other part with which it comes into contact. Posture control is possible...
To provide an industrial robot having a joint device 00 in which positioning can be performed accurately by preventing a holding device from moving during handling.
即ち、本発明は、上記目的を達成するために産業用ロボ
ットの本体の先端と保持装置とを連結する関節装置を柔
軟関節と剛関節とに切換可能に構成し、上記柔軟関節は
、産業用ロボットの本体の■5 先端に固定支点でもつ
て保持装置を回転自在に支持する支持部材と、該保持装
置の回転変位に対して復帰させるための、即ち柔軟性を
持たせるためのばねとで形成し、上記関節装置が柔軟関
節に切換えられたとき上記保持装置に加わる力によつて
幻 生じる回転変位を検知する検知手段を設け、該検知
手段から得られる信号を帰還させて産業用口ポットの本
体の位置を制御する制御手段を設けたことを特徴とする
産業用ロボットである。特に、本発明は、保持装置を固
定支点でもつて回転自在に35支持して柔軟関節を形成
したため、検知手段によつて回転成分だけが検知される
ので産業用ロボットの本体の位置決め制御が容易となる
。Q4−
以下本発明を図に示す実施例にもとづいて具体的に説明
する。That is, in order to achieve the above object, the present invention configures a joint device that connects the tip of the main body of an industrial robot and a holding device to be switchable between a flexible joint and a rigid joint. (5) The main body of the robot consists of a support member that rotatably supports the holding device with a fixed fulcrum at the tip, and a spring that allows the holding device to return to its original position against rotational displacement, that is, to provide flexibility. A detection means is provided for detecting the rotational displacement caused by the force applied to the holding device when the joint device is switched to a flexible joint, and a signal obtained from the detection means is fed back to detect the rotational displacement of the industrial spout pot. This is an industrial robot characterized by being provided with a control means for controlling the position of the main body. In particular, in the present invention, the holding device is rotatably supported with a fixed fulcrum to form a flexible joint, so only the rotational component is detected by the detection means, making it easy to control the positioning of the main body of the industrial robot. Become. Q4- The present invention will be specifically described below based on embodiments shown in the drawings.
第1図は本発明の関節装置を備え付けた産業用ロボツト
の腕の部分を示す概略構成図である。1は3軸方向.即
ち3次元的に指令に従つて移動する産業用ロポツトの本
体である。FIG. 1 is a schematic diagram showing the arm portion of an industrial robot equipped with the joint device of the present invention. 1 is the 3-axis direction. In other words, it is the main body of an industrial robot that moves three-dimensionally according to commands.
2は本発明による関節装置にして産業用ロボツトの本体
に取付けられている。Reference numeral 2 denotes a joint device according to the present invention, which is attached to the main body of an industrial robot.
3は対なる保持爪よシ形成された保持装置にして、関節
装置2の一端に取付けられている。Reference numeral 3 denotes a holding device formed with opposing holding claws, which is attached to one end of the joint device 2.
4は保持装置3!ICよつてハンドリングしようとする
工具等をも含む物体である。4 is holding device 3! It is an object that also includes tools and the like that are to be handled by the IC.
5は上記物体4を位置決めして挿人しようとする穴6を
穿設したジ、物体4によつて加工を施す対象物体にして
、上端に平面を形成している。Reference numeral 5 indicates a hole 6 in which the object 4 is positioned and inserted, and is an object to be processed by the object 4, which has a flat surface at its upper end.
次に上記関節装置2を第2図及び第3図にもとづいて具
体的に説明する。即ちリンク7は第1VC示す保持装置
3との接続部であり、ベース8は第1図に示す産業ロボ
ツトの本体1との接続部である。従つてハンドリング用
のロボツトの保持装置3の保持爪はリンク7に固定され
、産業ロボツト1の本体1はベース8に固着されている
。一方リンク7はベース8の上端に植設されたピン9に
回転自在に支持されている。またリンク7の両端はピン
10を介してリンク1に回転自在に連結され、リンク1
1はピン12を介してジヨイント13に回転自在に連結
されている。ジヨイント13は軸14と一体に形成され
、軸14はベース8に突出して形成されたガイド15に
植設されたリニアボールペアリング16ifCより摺動
自在に支持されて並列運動を行なうように形成されてい
る。また軸14の下端に形成されたフランジとガイド1
5の下端面との間にはばね17が挿人され、軸14を下
方向にばね力で押圧している。ストツパ18は軸14を
位置決めするものであシ、ペース8に突出して形成され
たガイド19に植設されたリニアボールベアリング20
に摺動自在に案内されている。該ストツパ18の下端は
阪材21にて連結され、更にベース8に支持されたエア
シリンダ22のピストンロツドに連結されている。一方
第2図に示す右側の軸14の上端には阪材23が締着さ
れ、この阪材23はガイド15及び19に支持された変
位検出器24の人力軸25に固着されている。この変位
検出器24としては、例えば差動変圧器、ポテンシヨン
メータ等がある。このように構成することにより、先ず
関節装置2のエアシリンダ22を作動させてストツバ1
8を上昇させ、リンク7の姿勢を一定に保持し、関節装
置2の関節を固定する。Next, the joint device 2 will be specifically explained based on FIGS. 2 and 3. That is, the link 7 is a connection part with the holding device 3 shown in the first VC, and the base 8 is a connection part with the main body 1 of the industrial robot shown in FIG. Therefore, the holding claw of the holding device 3 of the handling robot is fixed to the link 7, and the main body 1 of the industrial robot 1 is fixed to the base 8. On the other hand, the link 7 is rotatably supported by a pin 9 implanted in the upper end of the base 8. Further, both ends of the link 7 are rotatably connected to the link 1 via a pin 10.
1 is rotatably connected to a joint 13 via a pin 12. The joint 13 is formed integrally with a shaft 14, and the shaft 14 is slidably supported by a linear ball pairing 16ifC implanted in a guide 15 formed protruding from the base 8, so as to perform parallel motion. ing. In addition, a flange formed at the lower end of the shaft 14 and a guide 1
A spring 17 is inserted between the lower end surface of the shaft 5 and the shaft 14, and presses the shaft 14 downward with a spring force. The stopper 18 is for positioning the shaft 14, and a linear ball bearing 20 is installed in a guide 19 formed to protrude from the pace 8.
It is slidably guided. The lower end of the stopper 18 is connected by a bridge member 21 and further connected to a piston rod of an air cylinder 22 supported by the base 8. On the other hand, a strap 23 is fastened to the upper end of the shaft 14 on the right side as shown in FIG. Examples of the displacement detector 24 include a differential transformer and a potentiometer. With this configuration, first, the air cylinder 22 of the joint device 2 is operated and the stroke lever 1 is activated.
8 is raised, the posture of the link 7 is kept constant, and the joint of the joint device 2 is fixed.
次に供給装置(図示せず)によつて供給され、決まつた
位置に位置決めされた物体4を保持装置3がハンドリン
グするために、該物体4の上方に関節装置2が位置付け
するように指令に従つて産業用ロボツトの本体1を移動
させる。而して保持装置を作動させることによつて位置
決めされた物体4を保持爪によつて挟持させる。このよ
うに物体4が保持装置によつて挟持されたとき、上記エ
アシリンダ22を復帰させ、リンク7がばね17の押圧
力に抗して固定支点であるピン9を中心に回転できるよ
うにさせる。次に第1図に示すように物体4の下端が対
象物体5の上面に接続するように物体4を押付けながら
移動するように産業ロボツトの本体1を制御する。する
と物体4を挟持して保持装置3から関節装置2のリンク
7にモーメントが印加され、リンク7はピン9を軸心と
して回転する。この回転により軸14はリンク11を介
して移動され、ばね17の押圧力と均合う位置まで偏位
する。この偏位を、ジヨイント131IC接続されてい
る変位検出器24から検知される信号によつて求める。
その後、物体4が第1図に示す矢印方向に移動するよう
に産業用ロボツトの本体1を移動させ、物体4が対象物
体5に穿設された穴6の位置まで到達すると、対象物体
5から物体4に作用させる力が減少し、その結果、関節
装置2のリンク7はばね17の押圧力により復帰するよ
うに回転し、変位検出器24から検知される信号に急激
な変化が発生する。この変化を抽出することによつて、
物体4が対象物体5に穿設された穴6の位置に到達した
ことが認識される。その後、例えば物体4を穴6に挿人
するときには、物体4に加わるモーメントが零になるよ
うに、即ち保持装置3を介して関節装置2のリンク7が
ばね17の押圧力によつて均合う状態になるように変位
検出器24から検知される信号を産業用ロボツトの本体
1の制御装置(図示せず)にフイードバツク信号として
帰還させ、産業用ロボツトの本体1の位置を制御すれば
よい。即ち関節装置2のリンク7にモーメントが印加さ
れないように産業用ロボツトの本体1を該穴6の半径方
向の平面上を2次元的に移動させた後、順次産業用ロボ
ツトの本体1を該穴6の軸心方向に移動させることによ
つて物体4は対象物体5に穿設された穴6に挿人される
。な卦、上記実施例に訃いて関節装置2のストツパ18
を作動させるものとしてエアシリンダ22を一例として
あげたが、この他プランジヤーマグネツト等が考えられ
る。Next, the articulating device 2 is commanded to position the object 4 above the holding device 3, which is fed by a feeding device (not shown) and positioned at a fixed position, so that the holding device 3 can handle the object 4. The main body 1 of the industrial robot is moved according to the following. By operating the holding device, the positioned object 4 is held between the holding claws. When the object 4 is clamped by the holding device in this manner, the air cylinder 22 is returned to its original position so that the link 7 can rotate around the pin 9, which is a fixed fulcrum, against the pressing force of the spring 17. . Next, as shown in FIG. 1, the main body 1 of the industrial robot is controlled so as to move while pressing the object 4 so that the lower end of the object 4 is connected to the upper surface of the target object 5. Then, a moment is applied from the holding device 3 to the link 7 of the joint device 2 while holding the object 4, and the link 7 rotates about the pin 9 as the axis. This rotation causes the shaft 14 to move via the link 11 and is deflected to a position balanced by the pressing force of the spring 17. This deviation is determined by a signal detected from the displacement detector 24 connected to the joint 131IC.
Thereafter, the main body 1 of the industrial robot is moved so that the object 4 moves in the direction of the arrow shown in FIG. The force acting on the object 4 decreases, and as a result, the link 7 of the joint device 2 rotates to return to its original position due to the pressing force of the spring 17, causing a sudden change in the signal detected by the displacement detector 24. By extracting this change,
It is recognized that the object 4 has reached the position of the hole 6 drilled in the target object 5. Thereafter, for example, when inserting the object 4 into the hole 6, the link 7 of the articulating device 2 is balanced by the pressing force of the spring 17 via the holding device 3 so that the moment applied to the object 4 becomes zero. The position of the industrial robot main body 1 may be controlled by feeding back the signal detected from the displacement detector 24 as a feedback signal to the control device (not shown) of the industrial robot main body 1 so that the position of the industrial robot main body 1 is changed. That is, after moving the main body 1 of the industrial robot two-dimensionally on a plane in the radial direction of the hole 6 so that no moment is applied to the link 7 of the joint device 2, the main body 1 of the industrial robot is sequentially moved into the hole 6. By moving the object 4 in the axial direction of the object 6, the object 4 is inserted into a hole 6 made in the target object 5. However, in addition to the above embodiment, the stopper 18 of the joint device 2
Although the air cylinder 22 has been cited as an example of the actuator, other devices such as a plunger magnet may be used.
また上記物体として研削工具等で形成し、対象物体の穴
の人口に生じているバリ等を除去加工することもできる
。以上説明したように本発明によれば、触覚により対象
物の形状等に倣わせてロボツト等の姿勢を自動的に修正
して組立作業、倣い加工作業、または穴位置等の探索作
業等の複雑な作業の自動化をはかることができる効果を
奏する。Alternatively, the object may be formed using a grinding tool or the like to remove burrs or the like occurring in the holes of the object. As explained above, according to the present invention, the posture of a robot, etc. is automatically corrected by following the shape of an object using a tactile sense, and complex work such as assembly work, copying work, or search work such as hole position etc. This has the effect of automating many tasks.
【図面の簡単な説明】
第1図は産業用ロボツトの腕の部分、対象物体及び保持
された物体の概略状態を示した図、第2図は第1図に示
す関節装置を具体的に示した正面図、第3図は第2図の
左側面図である。
1・・・・・・産業用ロボットの本体、2・・・・・・
関節装置、3・・・・・・保持装置、4・・・・・句体
、5・・・・・・対象物体、6・・・・・・穴、7・・
・・・・リンク、8・・・・・・ベー入9......
ピン、11・−・・・・リンク、13・・・・・・ジヨ
イント、14・・・・・・軸、17・・・・・・ばね、
18・・・・・・ストツパ、22・・・・・・エアシリ
ンダ、24・・・・・・i位検出器。[Brief explanation of the drawings] Fig. 1 is a diagram showing the general state of the arm part of the industrial robot, the target object, and the held object, and Fig. 2 is a diagram specifically showing the joint device shown in Fig. 1. FIG. 3 is a left side view of FIG. 2. 1...The main body of the industrial robot, 2...
Joint device, 3...holding device, 4...phrase, 5...target object, 6...hole, 7...
...link, 8...bai 9. .. .. .. .. ..
Pin, 11...Link, 13...Joint, 14...Shaft, 17...Spring,
18...Stopper, 22...Air cylinder, 24...I position detector.
Claims (1)
る関節装置を柔軟関節と剛関節とに切換可能に構成し、
上記柔軟関節は、産業用ロボットの本体の先端に固定支
点でもつて保持装置を回転自在に支持する支持部材と、
該保持装置の回転変位に対して復帰させるためのばねと
で形成し、上記関節装置が柔軟関節に切換えられたとき
上記保持装置に加わる力によつて生じる回転変位を検知
する検知手段を設け、該検知手段から得られる信号を帰
還させて産業用ロボットの本体の位置を制御する制御手
段を設けたことを特徴とする産業用ロボット。1. A joint device connecting the tip of the main body of an industrial robot and a holding device is configured to be switchable between a flexible joint and a rigid joint,
The flexible joint includes a support member that rotatably supports the holding device with a fixed fulcrum at the tip of the main body of the industrial robot;
and a detection means for detecting rotational displacement caused by a force applied to the holding device when the joint device is switched to a flexible joint; An industrial robot characterized by comprising a control means for controlling the position of a main body of the industrial robot by returning a signal obtained from the detection means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8924675A JPS5918195B2 (en) | 1975-07-23 | 1975-07-23 | industrial robot |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8924675A JPS5918195B2 (en) | 1975-07-23 | 1975-07-23 | industrial robot |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5213253A JPS5213253A (en) | 1977-02-01 |
JPS5918195B2 true JPS5918195B2 (en) | 1984-04-25 |
Family
ID=13965383
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8924675A Expired JPS5918195B2 (en) | 1975-07-23 | 1975-07-23 | industrial robot |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5918195B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4557623A (en) * | 1983-01-13 | 1985-12-10 | Tella Richard P | Robotic wrist |
JPS60161088A (en) * | 1984-01-17 | 1985-08-22 | 三菱電機株式会社 | Hand device for industrial robot |
-
1975
- 1975-07-23 JP JP8924675A patent/JPS5918195B2/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5213253A (en) | 1977-02-01 |
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