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    公开号:WO1985002575A1
    申请号:PCT/JP1984/000596
    申请日:1984-12-14
    公开日:1985-06-20
    发明作者:Seiichiro Nakashima；Kenichi Toyoda；Nobutoshi Torii；Ryo Nihei
    申请人:Fanuc Ltd.；
    IPC主号:B25J9-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] 発明の名称
    [0003] 原点調整用手段付き工業用ロボッ ト
    [0004] 技術分野
    [0005] 本発明は多閡筘型工業用口ボッ-トに関し、 特に原点調整用 手段付き工業用口ボッ トに関する。
    [0006] . 背景技術
    [0007] 一般に工業用ロボッ 卜においては、 回転胴部、 アーム、 手 等をなす複数の πボッ ト構成部品が回転維手部において各 - 周りに相対回転可能に相互に関節結合されている。 そし てこれらのロボ 'ン ト機構部品は手首先端に有る πボッ トの出 力端部に所望の運動を与えるために予め教示されたプログラ ムに従ってそれぞれ数値制御される。
    [0008] ロボ .ン トの数値制御プログラムは各回転維手部の原点位置 つまり各関節の原点位置を基準にして作成されるので、 その コグラムを教示したり或いは実行する際に口ボッ トの関節
    [0009] . f点位置にセ ッ ト ざせる必要がある。. しかしながら、 従来 は上記口ボッ ト機構部品を回転動作させることにより それら 機構部品同志のなす角度を目測で調整して各関節を原点位置 に設定するという方法が採られ、 原点調整用の積極的手段が 設けられていなかつたために不正確になり、 かつ再現性に欠 ける不都合があつた。
    [0010] 発明の開示 、 依って、 本発明の目的は原点調整用の手段を具備するこ と によって上述した従来の工業用ロボッ 卜に生じた不都合を解 消可能にした工業用ロボッ トを提供せんとするものである。
    [0011] 本発明の他の百的は、 回転継手からなる各関節に原点調整
    [0012] 用手段が一体に形戒具備された多関節型工業用ロボッ トを提
    [0013] 供せんとするものである。
    [0014] すなわち、 上逮の目的を達成するために、 本発明は第 1 の
    [0015] ゲージ部材が揷脱自在に受容される第 1 の基準凹所を一定位
    [0016] 置に有した固定胴部と、 前記固定胴部に縦軸線まわりに回転
    [0017] 自在に取付けられると共に前記固定胴部に対して一定の原点
    [0018] 位置へ回動位置決めされたときに前記第 1 の基準凹所に接近
    [0019] する定位置に前記第 1ゲージ部材と協働する第 2のゲージ部
    [0020] 材が揷脱自在に受容される第 2 ©基準凹所を有し、 かつ前記
    [0021] 第 2 の基準凹所と別の定位置に第 3ゲージ部材が揷脱自在に
    [0022] 受容される第 3 の基準凹所を有した回転胴部と、 前記回転胴
    [0023] 部に前記縦軸線と直交した第 1 の横軸線まわりに EI転自在に
    [0024] 取付けられると共に前記回転胴部に対して一定の原点位置へ
    [0025] 回動位置決めされたときに前記第 2 の基準凹所に接近する定
    [0026] 位置に前記第 3ゲージ部材と協働する第 4のゲージ部材が揷
    [0027] 脱自在に受容される第 4の基準凹所を有し、 かつ前記第 4の
    [0028] 基準凹所と別の定位置に第 5 のゲージ部材が挿脱自在に受容
    [0029] される第 5 の基準凹所を有した第 1 アームと、 前記第 1 ァー
    [0030] ムに俞記第 1横軸線と平行な第 2横軸まわりに面転自在に取
    [0031] 付げられると共に前記第 1 アームに対して一定の原点位置へ
    [0032] 回動位置決めされたときに前記第 5 の基準凹に接近する定位
    [0033] 置に前記第 5ゲージ部材と協働する第 6 のゲージ部材が揷脱
    [0034] 自在に受容される第 6 の基準凹所を有し、 かつ前記第 6 の基
    [0035] OMPI 垂 準凹所と別の定位置に第 7 のゲージ部材が挿脱自在に受容さ れる第 7 の基準凹所を有した第 2 のアームと、 前記第 2 ァー ムに前記第 2横軸線と平行な第 3 の横軸線のまわりに回動自 在に取付けられると共に前記第 2 アームに対して一定の原点 位置へ回動位置決めされたときに前記第 Ί の基準凹所に接近 する定位置に前記第 7ゲージ部材と協働する第 8 のゲージ部 材が揷脱自在に受容される第 8 の基準凹所を有した手首基部 と、 前記手首基部に前記第 3横軸線と直交する第 4の横軸線 のまわりに回転自在に取付けられると共に前記手首基部に対 して一定の原点位置へ回動位置決めされたときに前記第 8 の 基準凹所に受容された前記第 8 ゲージ部材と協働する第 9ゲ 一ジ部材を着脱自在に取付ける取付孔を有した手首先端部と を具備して構成されたことを特徴とする工業甩ロボッ トが提 供される。 また、 本発明は、 複数の回転継手部を有した、 多 関節型工業用 σボッ 卜において、 前記複数回転継手部のそれ ぞれの部分に互いに整合可能に設けられた、 i 対の原点調整 用の凹所と、 前記各回転继手部に設けられた前記各 1 対の原 点調整用凹所に揷脱自在な 1 対のゲ—ジとを備え、 該 1 対の ゲージはそれぞれ尖端を有し、 前記各回転維手が原点位置に あるときに該各回転継手部の 1対の原点調整用凹所に揷設さ れた前記 1 対のゲージの尖端が互いに衝合することによって 原点調整を行うようにしたことを特徴とした多関節型工業用 ロボ ッ トを提供する ものである。
    [0036] 図面の簡単な説明
    [0037] 第 1 図は本発明の I 実施例による、 原点調整用手段付き多. 蘭節型工業用ロボッ トを示す概略側面図、 第 2図は第 1図に
    [0038] 示すロボッ 卜の固定胴部及び回転胴部の部分斜視図、 第 3図
    [0039] は第 1図に示すロボッ トの固定胴部及び回転胴部に適用する
    [0040] ゲージの斜視図、 第 4図は第 1図に示すロボッ トの回転胴部
    [0041] 及び第 1 ァームの部分斜視図、 第 5図は第 1図に示す口ボ
    [0042] 卜の第 1 ァーム及び第 2 ァーム近傍の部分斜視図、 第 6図は
    [0043] 第 I図に示す口ボ 'ン トの第 2 ァームの先端部近傍の部分斜視
    [0044] 図、 第 7図は第 1図に示す αボッ 卜の第 2 アーム及び手首基
    [0045] 部に適用するゲージ並びに手首基部及び手首先端部に適用す
    [0046] るゲージをそれぞれ示す斜視図ある。
    [0047] 発明を実施するため.の最良の態様
    [0048] 第 1図を参照すると、 5つの Θ転继手部を有した関節型ェ
    [0049] 業用口ボッ トは固定胴部 1 1 と、 回転胴部 1 2 と、 第 1 ァー
    [0050] ム 1 3 と 2アーム 1 4 と、 手首基部 1 5 と、 手首先端部
    [0051] 1 6 とをロボッ 卜 の機械的構成部品として有し、 手首先端部
    [0052] 1 6 ロボッ 卜の出力端部として形成され、 例えば πボッ ト
    [0053] ハ ン ド （¾示なし） が取付けられる。 回転鹏部 1 2 は固定胴
    [0054] 部 1 I に対し該固定胴部 1 1 の中心に沿つた縦軸 （ Ζ軸） の
    [0055] まわりに設けられた第 1 の回転維手部において回勣可能に結
    [0056] 合されており 、 固定胴部 1 1 のベースに設 Ϊされたモータ 17 によつて回転駆動される。 第 1 アーム 1 3 は回転胴部 1 2 に' 対し Z軸に直交した第 1 の横敏 （ W軸） の周 り に設けられた
    [0057] 第 2 の回転继手において回勣可能に結合されており、 回転胴
    [0058] 部 1 2 の側面に取付けられたモータ 1 8 によって回転駆動さ
    [0059] れるようになっている。 第 2 アーム 1 4 は第 1 アーム 1 3 に
    [0060] O PI Y 対し W軸に平行な第 2 の横軸 （ U軸） の周りに設けられた第
    [0061] 3 の回転継手部において回動可能に結合されており、 モータ
    [0062] 1 8 の反対側に配置されたモータ （第 1 図には現れていない）
    [0063] によって回転駆動されるようになっている。 手首基部 1 5 は
    [0064] 第 2 アーム 1 4に対し U軸に平行な第 3 の横軸 ( β ) の周
    [0065] りに設けられた第 4の回転继手部において面動可能に結合さ
    [0066] れており、 第 2 アーム 1 4 の後端部に取付けられたモータ
    [0067] 1 9 によつて回転駆動される。 手首先端部 1 6 は手首基部
    [0068] 1 5 に対し 軸に直交した第 4の横軸 （ α軸） 0周りに設け
    [0069] られた第 5 の回転継手部において回動可能に結合されており、
    [0070] モータ 1 9 の反対側に配置されたモータ （第 1 図には現れて
    [0071] いない） によって回転駆動される。 次に第 2図から第 7図を
    [0072] 参照して原点調整手段を説明する。
    [0073] 互いに隣接する固定胴部 1 1 と回転胴部 1 2 との相互結合
    [0074] 部分には、 第 2図に示すように、 一対の凹所 11a, 12a がそれ
    [0075] ぞれ形成されている。 一方の凹所 i la は固定胴部 1 1 の上端
    [0076] 面に形成された長溝からなっており、 長溝状の凹所 11a は Z
    [0077] 軸に対し垂直な方向に延びている。 この長溝状凹所 ila には
    [0078] 第 3図に示す扳片状のゲージ 2 0が摺動嵌合によって受容可
    [0079] 能となっている。 他方の凹所 12a は回転胴部 1 2 の側面に形
    [0080] 成された嵌合孔からなつており、 嵌合孔状の凹所 12a には第
    [0081] 3図に示すピ ン状のゲージ 2 1 が挿脱自在に嵌合可能になつ
    [0082] ている。 一対のゲージ 20 , 21はそれぞれ尖つた先端 20a, 21a
    [0083] を有している。 また、 一対の凹所 Ua, 12a は、 固定胴部 1 1
    [0084] に対して回転胴部 1 2が回転動作の原点位置にある ときに両
    [0085] Ο ΡΪ
    [0086] ν·ΊΡΟ· . 凹所 11a, 12 に嵌合した一対のゲージ 20 , 21の先端 20a, 21a
    [0087] が互いに衝合して原点調整が行えるように配置形成されてい
    [0088] る。 このような原点調整のための凹所 Ua, 12a ば、 固定胴部
    [0089] 1 1及び回転胴部 1 2を加工するときに、 それぞれの加工基
    [0090] 準面か'ら求められる位置に予め加工形成しておく ことができ
    [0091] るので、 凹所 11a, 12a の位置は正確に設定することができる c
    [0092] 互いに隣接する回転胴部 1 2 と第 1 アーム 1 3 との相互結
    [0093] 合部分にば、 第 4図に示すように、 一対の凹所 12b, 13a がそ
    [0094] れぞれ形成されている。 一方の凹所 12b ば回動胴部 1 2 の上
    [0095] 面に形成された長溝からなっており、 長溝状の凹所 12b は W
    [0096] 軸に平行な方向に延びている。 この長溝扰凹所 12b には第 3
    [0097] 図に示す板片状のゲージ 2 0 と同様の形状のゲージ （図示せ
    [0098] ず） が摺動嵌合によって受容可能となっている。 他方の凹所
    [0099] 13 a は第 1 アーム 1 3 の側面に形成された嵌合孔からなつて
    [0100] おり、 嵌合孔状の凹所 13a には第 3図に示すビン状のゲージ
    [0101] 2 1 と同様の形状のゲージ （図示せず） が揷脱自在に嵌合可
    [0102] 能 iなっている。 一対の凹所 12b, 13a は、 回動胴部 1 2 に対
    [0103] して第 1 アーム 1 3がその回転動作の原点位置にあるときに
    [0104] 両凹所 12b, 13a に嵌合した一対のゲージの先端が互いに衝合
    [0105] して原点調整が行えるように配置形成されている。 このよう
    [0106] な原点調整用の凹所 12b, 13a は、 回転胴部 1 2及び第 1 ア - ム 1 3を加工するときに、 それぞれの加工基準面から求めら
    [0107] れる位置に予め加工形成しておく ことができるので、 凹所
    [0108] 12b, 13a の位置は正確に設定することができる。
    [0109] 互いに隣接する第 1 アーム 1 3 と第 2 アーム 1 4 との相互
    [0110] CMPI 結合部分には、 第 5図に示すように、 一対の凹所' 13b, 14a が それぞれ形成されている。 一方の凹所 13b は第 1 アーム 1 3 の上面に形成された長溝からなっており、 長溝状の凹所 13b は U軸に平行な方向に延びている。 この長溝状凹所 13b に'は 板片状のゲージ 2 2が摺動嵌合によって受容可能となってい る。 他方の凹所 14a は第 2 アーム 1 4の上側面に形成された 長溝からなっており、 長溝状の凹所 14a は U軸に平行な方向 に延びている。 長溝状の凹所 14a には扳片状のゲージ 2 3が 揷脱自在に嵌合可能となっている。 扳片状のゲージ 22, 23は それぞれ尖った先端部 22a, 23a を有している。 一対の凹所 13b, 14a は、 第 1 アーム 1 3に対して第 2 アーム 1 4が原点 位置にあるときに両凹所 13b , 14a に嵌-合した一対のゲージ 22 , 23の先端 22a，23a が互いに衝合して原点調整が行えるよ うに配置形成されている。 このような凹所 13b, 14a は、 第 1 ア ーム 1 3及び第 2 アーム 1 4を加工するときに、 加工基準 面から求められる位置に予め加工形成してお く ことができる ので、 凹所 13 b, 14a の位置は正確に設定することができる。 互いに隣接する第 2 アーム 1 4 と手首基部 1 5 との相互結 合部分には、 第 6図に示すように、 一対の凹所 14b, 15a がそ れぞれ形成されている。 一方の凹所 14b は第 2 アーム 1 4 の 先端面'に形成された長溝からなっており、 長溝状の凹所 14b は 軸に平行な方向に延びている。 この長溝凹所 14b には第 7図に示す扳片状のゲージ 2 4が摺動嵌合可能となっている。 他方の凹所 15a は手首基部 1 5 の側面に形成された長溝から なっており、 長溝状の凹所 15a はここでは、 α蝕に平行な方 向に延びている。 長溝状の凹所 15a には第 7図に示す板片状 のゲージ 2 5が嵌合可能となっている。 板片状のゲージ 24； 25ばそれぞれ尖った先端部 24a, 25a を有している。 一対の凹 所 14b, 15a 、 第 2 アーム 1 4に対して手首基部 1 5が原点 位置にあるときに両凹所 14b, 15a に嵌合した 1 対のゲージ 24， 25の先端 24a, 25a が互いに衝合して原点調整が行えるよ う に配置形成されている。 このような凹所 14b, 15a は、 第 2 アーム 1 4及び手首基部 1 5を加工するときに、 加工基準面 から求められる位置に予め加工形成しておく ことができるの で、 凹所 14b, 15a の位置は正確に設定することができる。 互いに隣接する手首基部 1 5 と手首先端部 1 6 との相互結 合部分において、 手首先端部 1 6 にはリ ーマ穴若し く はねじ 穴の凹所 16a，16b が形成されており、 手首先端部 1 6にはこ れら 2つの凹所 16a, 16b に嵌るピン若しく はねじ条を備えた ゲージ 2 6が装着可能となっており、 このゲージ 2 6に形成 されたリ一マ穴の凹所 26a には第 7図に示すピ ン条のゲージ
    [0111] 2 7が揷脱自在に嵌合可能となっている。 一方、 上記凹所' 15a には第 7図に示す板片状のゲージ 2 8が摺動嵌合によつ て受容可能となっている。 ゲージ 27 , 28はそれぞれ尖った先 端部 27a, 28a を有している。 凹所 16a, 16b , 26a は、 手首基部
    [0112] 1 5 に対し手首先端部 1 Sが原点位置にあるときに凹所 15a, 26a に嵌合したゲージ 27 , 28の先端 27a,28a が互いに衝合す るように位置決めされている。 凹所 16a, 16b は、 手首先端部
    [0113] 1 6を加工するときに、 それぞれの加工基準面から求められ る位置に予め加工形成しておく ことができる。 上記構成からなる工業用ロボッ トの原点位置調整手段によ れば、 工業用ロボッ トを組立てた後に、 各原点調整用の凹所 にそれぞれ対応するゲージを嵌め込み、 対をなす 2つのゲ ジのう ちの一方を摺動変位させながら隣接するロボッ ト構成 部品の一方を少しずつ回動変位させて一対のゲージの先端部 が互いに衝合するようにロボ ';/ ト構成部品の位置を調整すれ ば、 工業用口ボッ トの各口ボッ ト関節部分における原点位置 が求まる。 隣接する ロボツ ト構成部品の相対位置が関節部分 の原点位置を調整する位置からずれているときは、 一方のゲ ージを他方のゲ-ジに対して近接させた場合に、 一方のゲ- ジの先端部が他方のゲージの先端部とォ―バラ ップするので， ゲージのずれを非常に精密且つ容易に肉眼で確認することが できる。 従って、 工業用ロボッ トの原点位置の調整は非常に 容易且つ高精度に行なう こ とができ る。
    [0114] 原点位置の調整が終了したときは、 各ゲージを四所から取 り外しておく ことができる。
    [0115] 以上、 一実施例につき説明したが、 本発明は上記実施例の 態様のみに限定されるものではない。 例えば、 工業用ロボッ トは上記.5軸関節型ロボツ トに限られず、 例えば 6軸関節型 ロボッ 卜であってもよい。 また'、 上記実施例において、 凹所 の形状寸法の統一を図ることにより、 ゲージを幾つかの凹所 に対して共用することもできる。 また、 ロボッ 卜に形成する 凹所とゲージの形態ば、 特許請求の範囲を逸脱しない範囲内 で種々変更する こ とができる。
    权利要求:
    Claims 請求の範囲
    1. 第 1 のゲージ部材が揷脱自在に受容される第 1 の基準 凹所を一定位置に有した固定胴部と、
    前記固定胴部に縦軸線まわりに回転自在に取付けられると 共に前記固定胴部に対して一定の原点位置へ回動位置決めさ れたときに前記第 1 の基準凹所に接近する定位置に前記第 1 ゲージ部材と協働する第 2のゲージ部材が揷脱自在に受容さ れる第 2 の基準凹所を有し、 かつ前記第 2 の基準凹所と別の 定位置に第 3 のゲージ部材が揷脱自在に受容される第 3の基 準凹所を有した面転胴部と、
    前記面転胴部に前記縦鉗線と直交した第 1 の横軸線まわり に回転自在に取付けられると共に前記回転胴部に対して一定 の原点位置へ回動位置決めされたときに前記第 2 の基準凹所 に接近する定位置に前記第 3ゲージ部材と協働する第 4のゲ 一ジ部材が揷脱自在に受容される第 4の基準凹所を有し、 か つ前記第 4の基準凹所と別の定位置に第 5 のゲージ部材が揷 脱自在に受容される第 5 の基準凹所を有した第 1 のアームと 前記第 1 アームに前記第 1模軸線と平行な第 2横軸線まわ りに回転自在に取付けられると共に前記第 1 アームに対して 一定の原点位置へ回動位置決めされたときに前記第 5の基準 凹に接近する定位置に前記第 5ゲージ部材と協働する第 6 の ゲージ部材が挿脱自在に受容される第 6の基準凹所を有し、 かつ前記第 6 の基準凹所と別の定位置に第 7 のゲージ部材が 揷脱自在に受容される第 7の基準凹所を有した第 2 のアーム と、 . 前記第 2 アームに前記第 2横軸線と平行な第 3 の横軸線の まわりに回動自在に取付けられると共に前記第 2 アームに対 して一定の原点位置へ回動位置決めされたときに前記第 7の 基準凹所に接近する定位置に前記第 7ゲージ部材と協働する 第 8 のゲージ部材が揷脱自在に受容される第 8 の基準凹所を 有した手首基部と、
    前記手首基部に前記第 3横軸線ど直交する第 4の横軸線の まわりに回転自在に取付けられると共に前記手首基部に対し て一定の原点位置へ回動位置決めされたときに前記第 8 の基 準回所に受容された前記第 8ゲージ部材と協働する第 9 のゲ 一ジ部材を着脱自在に取付ける取付孔を有した手首先端部と を具備して構成されたことを特徴とする工業用口ボッ ト。
    2. 前記第 1基準凹所は、 前記固定胴部の上端部に形成さ れ、 また前記第 2基準凹所は前記固定胴部の該上端部に隨接 した前記回転胴部の下方部に形成されている請求の範囲第 1 項に記載の工業用口ボッ ト。
    3. 前記第 3基準凹所は前記回転胴部の頂部に形成され、 また前記第 4基準凹所は該面転胴部の該頂部に隣接した前記 第 1 アームの一端部に形成されている請求の範囲第 1 項に記 載の工業用口ボッ ト。
    4. 前記第 5基準凹所は前記第 1 アームの他端部に形成さ れ、 また前記第 6基準凹所は該第 1 アーム他端部に瞵接した 前記第 2 アームの後方部に形成されている請求の範囲第 3項 に記載の工業用口ボッ ト。
    5. 前記第 7基準凹所は前記第 2 アームの前端部に形成さ れ、 また前記第 8基準凹所は該第 2 アーム前端部に隣接した
    前記手首基部の先端部に形成されている請求の範囲第 1項に
    記載の工業用ロボ ッ ト。
    卜
    6. 前記零 1 ゲージ部材から前記第 9ゲージ部材の各々の
    ゲージ部材は、 協働する関連のゲージ部材と衝合可能な尖端
    を形成具備している請求の範囲第 1項に記載の工業用口ボッ
    卜。
    Ί. 複数の回転继手部を有した多関節型工業用ロボッ トに
    おいて、 前記複数回転继手 のそれぞれの部分に互いに整合
    可能に設けられた、 1対の原点調整用の凹所と、 前記各面転
    綞手部に設けられた前記各 1対の原点調整用凹所に揷脱自在
    な 1対のゲ-ジとを備え、 該 1対のゲージはそれぞれ尖端を
    有し、 前記各回転綞手部が原点位置にあるときに該各回転耱
    手部の 1対の原点謌整用凹所に揷設された前記 1対のゲージ
    の尖端が互いに衝合することによって原点調整を行うように
    したことを特徵とする多関節型工業用ロボツ ト。
    8.、 前記各回転继手部の前記各 1対の原点'調整用凹所は該
    各回転辘手部の隨接位置に一体形成されていることを特徴と
    する請求の範囲第 7項に記載の多閡節型工業用ロボッ ト。
    O PI ^
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    引用文献:
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    法律状态:
    1985-06-20| AK| Designated states|Designated state(s): US |
    1985-06-20| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): DE FR GB |
    1985-07-19| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1985900190 Country of ref document: EP |
    1986-01-02| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1985900190 Country of ref document: EP |
    1988-07-05| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1985900190 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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