(57)【要約】    【課題】  産業用ロボットの関節における相対回転する２部材間の原点調整において、安価でかつ高精度で手間の極めて少ない原点調整装置を提供する。    また、ロボットの手首先端軸においても容易に使用できる小型かつ原点調整のために特別な信号線を必要としない原点調整装置を提供する。    【解決手段】  相対回転する２部材の一方または両方に位置決め部材２２を埋設する取り付け部２３と位置決め部材２２が突出可能に摺動する案内部２４を設けた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
産業用ロボットの関節部分の相対回転する第１の部材と第２の部材を有し、位置決め部材を埋設する取り付け部と前記位置決め部材が突出可能に摺動する案内部を第１の部材に設け、前記２部材を相対回転させたとき前記位置決め部材と干渉する当接部を第２の部材に設けた産業用ロボット。
【請求項２】
産業用ロボットの関節部分の相対回転する第１の部材と第２の部材を有し、前記相対回転する第１の部材と第２の部材の双方に位置決め部材を埋設する取り付け部と前記位置決め部材が突出可能に摺動する案内部を設け、前記第１の部材と第２の部材を相対回転させたとき２つの位置決め部材が干渉する位置に各位置決め部材を配置した産業用ロボット。
【請求項３】
産業用ロボットが通常動作を行うときは前記位置決め部材を前記第１の部材から突出しない位置で保持し、原点調整を行うときのみ前記位置決め部材を突出させる請求項１または２記載の産業用ロボット。
【請求項４】
産業用ロボットの機械的原点位置で前記位置決め部材を干渉させる請求項３記載の産業用ロボット。
【請求項５】
産業用ロボットの機械的原点位置よりあらかじめ決められた既知の角度変位した位置で前記位置決め部材を干渉させ、前記既知の角度変位と前記位置決め部材の干渉位置を用いて前記機械的原点位置を算出する算出手段を設けた請求項３記載の産業用ロボット。
【請求項６】
前記２の部材を相対回転させる駆動用モータの電流を用いて第２の部材に生成したトルクを監視して前記位置決め部材の干渉を判断する請求項３記載の産業用ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業用ロボットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の産業用ロボットにおける原点調整装置としては、次のようなものがあった（例えば特許文献１参照）。図５はこの従来の原点調整装置を示している。
【０００３】
図５において、第１の部材１１と第２の部材１２を相対するように配置し、第１の部材１１の周面の原点対応位置に段落１３を形成すると共に第２の部材１２の原点対応位置に原点調整装置を着脱自在に固定している。この原点調整位置は、第２の部材１２の原点対応位置に固定されたスイッチ保持具１５に保持された原点信号発信用のスイッチ手段１４と、スイッチ手段１４のオン・オフ可動子に一端が係合可能に形成され、スイッチ保持具１５に固定された直動式軸受１６の案内により第１の部材１１の原点対応位置に形成された段落１３内に向けて他端が摺動する突出可能な摺動桿１７とから構成されている。
【０００４】
また、従来の第二の例としては、次のようなようなものもあった（例えば特許文献２参照）。図６は従来の原点調整装置を示している。
【０００５】
第１の部材１１と第２の部材１２を相対かつ回転するように設け、第１の部材１１に位置決め部材２２を着脱可能に取り付けるための取り付け部２３を形成し、第２の部材１２に位置決め部材２２と接する当接面２１を設けたもので、位置決め部材２２としては、位置決めピンを螺合可能なねじ穴を設けたものである。
【特許文献１】特開平２−１８０５８０号公報（第１４頁、第５図）
【特許文献２】特開２００２−２３９９６７号公報（第１４頁、第６図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、前記従来の構成では、原点調整装置が着脱自在となっているので、原点調整が必要なときにわざわざ原点調整装置を準備する手間が発生する。更には使用現地等で徐々にロボット機体が汚れて行くため、原点調整装置取り付け部に対する防塵を行う必要がある。また、複雑な構成になり、原点調整装置及びロボットの関節部材が高価なものとなる。
【０００７】
また、原点調整装置を設置するためには比較的大きな空間を必要とすることから、ロボット関節部の小型化が困難となる。特にロボットのエンドエフェクタ取り付け部及びその近傍である手首軸においてはワークへのロボット手首軸先端部の接近性が阻害されるため極めて不利な構成となる。
【０００８】
一方、他の従来例で示したものでは、原点調整装置は安価ではあるが、位置決め部材がねじ穴に螺着する構成であり、位置決め部材の固定精度はねじ加工部とピン加工部の同軸度によるため、高精度な位置決め精度が期待できない。
【０００９】
また同類他品を用いた場合の位置決め精度劣化が発生することから、安定した原点調整精度が保障できない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記従来の課題を解決するため、本発明は、産業用ロボットの関節部分の相対回転する第１の部材と第２の部材を有し、位置決め部材を埋設する取り付け部と前記位置決め部材が突出可能に摺動する案内部を第１の部材に設け、前記２部材を相対回転させたとき前記位置決め部材と干渉する当接部を第２の部材に設けたものである。ここで、前記位置決め部材と前記位置決め部材が摺動する案内部は機械的ガタが無いインロー構造となる。
【００１１】
これにより、安価でかつ高精度で手間の極めて少ない原点調整が実現できる。更に、本発明では位置決め部材を相対回転部材に内蔵させているにもかかわらず、スイッチ等の信号発生装置を設けない構成により、原点調整のために特別な信号線を必要としないことから、ロボット機内のケーブルを増加及び変更することがない利点も併せて有する。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明によれば、安価でかつ高精度で手間の極めて少ない原点調整が実現できる。
【００１３】
更に、本発明では位置決め部材を相対回転部材に内蔵させているにもかかわらず、スイッチ等の信号発生装置を設けない構成により、原点調整のために特別な信号線を必要としないことから、ロボット機内のケーブルを増加及び変更することがない利点も併せて有する。特に構造的にケーブルを配置困難な手首最先端軸においても、高精度かつ手間の極めて少ない原点調整が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
図１、図２は、本発明の実施の形態１における産業用ロボットの原点調整装置部分を示す図である。図において、位置決め部材２２を埋設する取り付け部２３と前記位置決め部材２２が突出可能に摺動する案内部２４を第１の部材１１に設け、第１の部材１１と第２の部材１２を相対回転させたとき前記位置決め部材２２と干渉する当接部２１を第２の部材１２に設けている。
【００１６】
以下、上記構成の産業用ロボットの動作について説明する。産業用ロボットが通常動作を行うときは、図１に示すように、第１の部材１１と第２の部材１２の自由な相対回転動作を可能とすると同時に、位置決め部材２３及び案内部２４に対する防塵効果も併せて発揮できるように、第１の部材１１に位置決め部材２２を埋めておく。
【００１７】
原点調整が必要なときは、図２に示すように、位置決め部材２２を第１の部材１１から案内部２４に沿って突出させ、第１の部材１１と第２の部材１２を相対回転させることにより、位置決め部材２２と当接部２１を干渉させる。
【００１８】
ここで、位置決め部材２２と当接部２１との干渉を判断する際、第１の部材１１と第２の部材１２を相対回転させる駆動用モータの電流より生成したトルクを監視することで安定した判定を行うことができる。また、産業用ロボットを操作する作業者の感覚や目視により判定しても構わない。
【００１９】
次に、機械的原点位置にて位置決め部材２２と当接部２１を干渉させ、この位置で機械的原点を登録し、原点調整が完了する。なお、機械的原点位置と干渉位置とが異なる場合は、原点調整が必要となる前に予めその差分を計測しておき、原点調整の際、干渉位置と前記既知の差分より機械的原点位置を算出し、原点位置として登録することで原点調整が完了する。
【００２０】
（実施の形態２）
図３、図４は、本発明の実施の形態２における産業用ロボットの原点調整装置部分を示す図である。図３、図４において、図１及び図２と同じ構成につては同じ符号を用いて、その説明を省略する。
【００２１】
本実施の形態では、実施の形態１における第２の部材１２に設けた当接部２１の代わりに、第１の部材に設けた位置決め部材２２と位置決め部材２２が突出可能に摺動する案内部２４を第２の部材に設けたものであり、この構成によって実施の形態１と同等の機能を有する原点調整が実現できる。
【００２２】
実施の形態１では、当接部２１が外部に露出することになり、高精度な原点調整を行うためには本箇所の防塵の必要があるが、本実施の形態では、この当接部２１が無く、図３に示すようにロボットが通常動作を行う時は位置決め部材２２及び案内部２４が埋もれており、完全な防塵構造を取れることから、長期的に安定した原点調整が実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明の産業用ロボットは、簡単な構成で、かつ高精度に原点調整ができるので、特に製造ライン等で用いられる製造用の産業用ロボットに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態１における通常動作時の産業用ロボットの原点調整装置部分をしめす説明図
【図２】本発明の実施の形態１における原点調整時の産業用ロボットの原点調整装置部分を示す説明図
【図３】本発明の実施の形態２における通常動作時の産業用ロボットの原点調整装置部分をしめす説明図
【図４】本発明の実施の形態２における原点調整時の産業用ロボットの原点調整装置部分を示す説明図
【図５】従来の産業用ロボットの原点調整装置を示す図
【図６】従来の他の産業用ロボットの原点調整装置を示す図
【符号の説明】
【００２５】
１１    第１の部材
１２    第２の部材
１３    段落
１４    スイッチ手段
１５    スイッチ保持具
１６    直動式軸受
１７    摺動桿
２１    当接面
２２    位置決め部材
２３    位置決め部材取り付け部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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