JPH0520971Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0520971Y2 JPH0520971Y2 JP1984065146U JP6514684U JPH0520971Y2 JP H0520971 Y2 JPH0520971 Y2 JP H0520971Y2 JP 1984065146 U JP1984065146 U JP 1984065146U JP 6514684 U JP6514684 U JP 6514684U JP H0520971 Y2 JPH0520971 Y2 JP H0520971Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- axis
- wrist
- angle
- welding
- arm
- 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 - Lifetime
Links
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 claims description 42
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 39
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 5
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は多関節型溶接ロボツトの手首軸角度表
示装置に関する。
示装置に関する。
従来の多関節型溶接ロボツトは、ロボツト本体
の内部状態をCRT画面に表示するという情報モ
ニタ機能を有しているが、手首軸に対しても角度
を表示することができる。
の内部状態をCRT画面に表示するという情報モ
ニタ機能を有しているが、手首軸に対しても角度
を表示することができる。
しかし、このとき表示できる手首の角度は、手
首が取り付けてある腕に対する角度であり、ロボ
ツト本体が設置されたXYZ直交座標系（絶対座
標系）に対するものではない。すなわち、腕が旋
回すれば、手首角度が一定であつても、直交座標
系に対してはその手首状態は変化する。
首が取り付けてある腕に対する角度であり、ロボ
ツト本体が設置されたXYZ直交座標系（絶対座
標系）に対するものではない。すなわち、腕が旋
回すれば、手首角度が一定であつても、直交座標
系に対してはその手首状態は変化する。
したがつて、溶接線が直交座標系において既知
の方向にあつても、前記手首角度が直交座標系に
対するものでないため、例えばテイーチング時に
溶接線に対して手首（溶接トーチ）が所望の姿勢
になるように姿勢制御することが難しかつた。な
お、溶接時のトーチの角度姿勢は溶接品質に対し
て影響を与える。
の方向にあつても、前記手首角度が直交座標系に
対するものでないため、例えばテイーチング時に
溶接線に対して手首（溶接トーチ）が所望の姿勢
になるように姿勢制御することが難しかつた。な
お、溶接時のトーチの角度姿勢は溶接品質に対し
て影響を与える。
本考案は上記実情を鑑みてなされたもので、直
交座標系のＸ軸に対する手首軸の角度を表示する
ことができる多関節型溶接ロボツトの手首軸角度
表示装置を提供することを目的とする。
交座標系のＸ軸に対する手首軸の角度を表示する
ことができる多関節型溶接ロボツトの手首軸角度
表示装置を提供することを目的とする。
この考案によれば、多関節型溶接ロボツトの腕
の旋回軸の現在位置角度と、Ｓ軸及びＢ軸を有す
る手首のＳ軸の前記腕に対する現在位置角度とを
加算し、この加算した角度を表示することによつ
て上記目的を達成するようにしている。
の旋回軸の現在位置角度と、Ｓ軸及びＢ軸を有す
る手首のＳ軸の前記腕に対する現在位置角度とを
加算し、この加算した角度を表示することによつ
て上記目的を達成するようにしている。
以下、本発明を添付図面を参照して詳細に説明
する。
する。
第１図は本考案が適用される多関節型溶接ロボ
ツトの一例を示す全体構成図である。この溶接ロ
ボツトは、平行リンク機構を構成する上腕１と下
腕２の腕と、上腕１の先端に配設される手首３と
を有している。また、上記腕（上腕１と下腕２）
を300°の範囲で旋回させる軸、下腕２を95°の範
囲で傾斜させる軸上、腕１を75°の範囲で傾斜さ
せる軸、手首３を240°の範囲で旋回させるＳ軸４
（第２図参照）、溶接トーチ６を180°の範囲で曲げ
るＢ軸５の合計５軸を有している。
ツトの一例を示す全体構成図である。この溶接ロ
ボツトは、平行リンク機構を構成する上腕１と下
腕２の腕と、上腕１の先端に配設される手首３と
を有している。また、上記腕（上腕１と下腕２）
を300°の範囲で旋回させる軸、下腕２を95°の範
囲で傾斜させる軸上、腕１を75°の範囲で傾斜さ
せる軸、手首３を240°の範囲で旋回させるＳ軸４
（第２図参照）、溶接トーチ６を180°の範囲で曲げ
るＢ軸５の合計５軸を有している。
更に、上記腕の旋回範囲および手首３（Ｓ軸
４）の旋回範囲を詳細に図示すると、第３図に示
すようになる。
４）の旋回範囲を詳細に図示すると、第３図に示
すようになる。
さて、第４図および第５図に示す溶接線ｌおよ
びｍを下向き溶接する場合、手首３は溶接線ｌお
よびｍに対して図示の如く腕の旋回にかかわらず
一定の姿勢を保持しなければならない。これは、
手首３のＢ軸を回動してトーチを振りウイービン
グ溶接する際に、一定のウイービングパターン
（この場合、溶接線に対して直角方向にウイービ
ングする）が得られるようにするためであり、所
望の溶接品質を得るためである。
びｍを下向き溶接する場合、手首３は溶接線ｌお
よびｍに対して図示の如く腕の旋回にかかわらず
一定の姿勢を保持しなければならない。これは、
手首３のＢ軸を回動してトーチを振りウイービン
グ溶接する際に、一定のウイービングパターン
（この場合、溶接線に対して直角方向にウイービ
ングする）が得られるようにするためであり、所
望の溶接品質を得るためである。
いま、Ｙ軸に対する腕の旋回角をα、腕（腕の
直交方向）に対する手首３の旋回角をβとすると
（なお、反時計回りを正とする）、第４図の位置
（Ｉ）および（）における各旋回角は、図示の
通り、 （Ｉ） α＝0°，β＝0° （） α＝−25°，β＝25° となつている。また、第５図の位置（Ｉ）および
（）における各旋回角は、図示の通り、 （Ｉ） α＝−35°，β＝125° （） α＝−60°，β＝150° となつている。
直交方向）に対する手首３の旋回角をβとすると
（なお、反時計回りを正とする）、第４図の位置
（Ｉ）および（）における各旋回角は、図示の
通り、 （Ｉ） α＝0°，β＝0° （） α＝−25°，β＝25° となつている。また、第５図の位置（Ｉ）および
（）における各旋回角は、図示の通り、 （Ｉ） α＝−35°，β＝125° （） α＝−60°，β＝150° となつている。
従来は、上記旋回角αおよびβを各別に表示す
るようにしていたが、本考案では更に直交座標系
のＸ軸（またはＹ軸）に対する手首３の旋回角も
表示するようにしている。すなわち、このＸ軸に
対する手首軸角度をγとすると、角度γは次式、 γ＝α＋β …(1) で表わすことができる。したがつて、この角度γ
によつて第４図の位置（Ｉ）および（）の場合
を表わすと、両方とも0°となりまた、第５図の位
置（Ｉ）および（）の場合を表わすと、両方と
も90°となる。
るようにしていたが、本考案では更に直交座標系
のＸ軸（またはＹ軸）に対する手首３の旋回角も
表示するようにしている。すなわち、このＸ軸に
対する手首軸角度をγとすると、角度γは次式、 γ＝α＋β …(1) で表わすことができる。したがつて、この角度γ
によつて第４図の位置（Ｉ）および（）の場合
を表わすと、両方とも0°となりまた、第５図の位
置（Ｉ）および（）の場合を表わすと、両方と
も90°となる。
このように、腕の旋回によらない手首軸角度の
絶対座標系の表示が可能となる。したがつて、あ
る溶接線をテイーチングする際に、溶接線の直線
部分の各テイーチング点における手首３（溶接ト
ーチ６）の姿勢を一定にすることができ、また溶
接線のＸ軸に対する傾きが既知の場合には、その
溶接線に対する手首の姿勢角を簡単に所望値に設
定することができる。
絶対座標系の表示が可能となる。したがつて、あ
る溶接線をテイーチングする際に、溶接線の直線
部分の各テイーチング点における手首３（溶接ト
ーチ６）の姿勢を一定にすることができ、また溶
接線のＸ軸に対する傾きが既知の場合には、その
溶接線に対する手首の姿勢角を簡単に所望値に設
定することができる。
第６図は本考案に係る多関節型溶接ロボツトの
手首軸角度表示装置を含む全体ブロツク図であ
る。同図において１００はロボツト制御装置を示
し、２００はロボツト本体側を示す。ロボツト制
御装置１００は、そのパネル面にCRT画面１０
１およびキーボード１０２等を有している（第１
図参照）。
手首軸角度表示装置を含む全体ブロツク図であ
る。同図において１００はロボツト制御装置を示
し、２００はロボツト本体側を示す。ロボツト制
御装置１００は、そのパネル面にCRT画面１０
１およびキーボード１０２等を有している（第１
図参照）。
キーボード１０２はプログラム作成（入力、変
更）、溶接条件の設定など入出力制御装置１０３
を介して中央処理装置１０４に各種コマンドの入
力ができ、CRT画面１０１はプログラムの表示
やロボツトの状態を表示することができる。もち
ろん、本考案に係る手首軸角度の表示も行なう。
更）、溶接条件の設定など入出力制御装置１０３
を介して中央処理装置１０４に各種コマンドの入
力ができ、CRT画面１０１はプログラムの表示
やロボツトの状態を表示することができる。もち
ろん、本考案に係る手首軸角度の表示も行なう。
中央処理装置（CPU）１０４は、自動運転時
にはロボツトのプログラムおよびテイーチングデ
ータに基づいてロボツト本体を制御するためのデ
ータをロボツト制御入出力装置１０５に出力し、
テイーチング時にはテイーチングボツクス（図示
せず）からの各軸の移動指令等による制御データ
等をロボツト制御入出力装置１０５に出力する。
また、データメモリおよびその他のメモリから適
宜のデータを読み出し、これを入出力制御装置１
０３を介してCRT画面に表示させる。
にはロボツトのプログラムおよびテイーチングデ
ータに基づいてロボツト本体を制御するためのデ
ータをロボツト制御入出力装置１０５に出力し、
テイーチング時にはテイーチングボツクス（図示
せず）からの各軸の移動指令等による制御データ
等をロボツト制御入出力装置１０５に出力する。
また、データメモリおよびその他のメモリから適
宜のデータを読み出し、これを入出力制御装置１
０３を介してCRT画面に表示させる。
CPU１０４から出力されるロボツト各軸の速
度指令値（速度に応じて周期が変化するパルス信
号）は、ロボツト制御入出力装置１０５を介して
対応する軸制御系に加えられる。なお、ここでは
腕の旋回軸と手首の旋回軸の２つの軸制御系１１
０および１２０のみを示し、他の軸制御系は省略
してある。
度指令値（速度に応じて周期が変化するパルス信
号）は、ロボツト制御入出力装置１０５を介して
対応する軸制御系に加えられる。なお、ここでは
腕の旋回軸と手首の旋回軸の２つの軸制御系１１
０および１２０のみを示し、他の軸制御系は省略
してある。
ロボツト制御入出力装置１０５からの腕の旋回
軸を制御するためのパルス信号は、減算器１１１
に加えられる。減算器１１１の他の入力にはエン
コーダ１１６から旋回軸駆動用モータ１１５の回
転量に対応する数のパルス信号が加えられてお
り、減算器１１１はこれら２入力信号の偏差をと
つてこれを偏差カウンタ１１２に導く。偏差カウ
ンタ１１２が計数した計数値は、Ｄ／Ａ変換器１
１３でアナログ信号に変換され、更に増幅器１１
４で増幅されてモータ１１５に加えられる。
軸を制御するためのパルス信号は、減算器１１１
に加えられる。減算器１１１の他の入力にはエン
コーダ１１６から旋回軸駆動用モータ１１５の回
転量に対応する数のパルス信号が加えられてお
り、減算器１１１はこれら２入力信号の偏差をと
つてこれを偏差カウンタ１１２に導く。偏差カウ
ンタ１１２が計数した計数値は、Ｄ／Ａ変換器１
１３でアナログ信号に変換され、更に増幅器１１
４で増幅されてモータ１１５に加えられる。
これにより、モータ１１５（腕の旋回軸）は適
宜の速度で旋回する。
宜の速度で旋回する。
一方、前記エンコーダ１１６から出力されるパ
ルス信号は、現在位置カウンタ１１７で係数さ
れ、その係数値は腕の旋回軸の現在位置角度αを
示すデータとしてロボツト制御入出力装置１０５
を介して加算器１０７に出力される。
ルス信号は、現在位置カウンタ１１７で係数さ
れ、その係数値は腕の旋回軸の現在位置角度αを
示すデータとしてロボツト制御入出力装置１０５
を介して加算器１０７に出力される。
同様にして、ロボツト制御入出力装置１０５か
らの手首の旋回軸を制御するためのパルス信号
は、減算器１２１に加えられる。減算器１２１の
他の入力にはエンコーダ１２６から手首のＳ軸駆
動用モータ１２５の回転量に対応する数のパルス
信号が加えられており、減算器１２１はこれら２
入力信号の偏差をとつてこれを偏差カウンタ１２
２に導く。偏差カウンタ１２２が係数した係数値
は、Ｄ／Ａ変換器１２３でアナログ信号に変換さ
れ、更に増幅器１２４で増幅されてモータ１２５
に加えられる。
らの手首の旋回軸を制御するためのパルス信号
は、減算器１２１に加えられる。減算器１２１の
他の入力にはエンコーダ１２６から手首のＳ軸駆
動用モータ１２５の回転量に対応する数のパルス
信号が加えられており、減算器１２１はこれら２
入力信号の偏差をとつてこれを偏差カウンタ１２
２に導く。偏差カウンタ１２２が係数した係数値
は、Ｄ／Ａ変換器１２３でアナログ信号に変換さ
れ、更に増幅器１２４で増幅されてモータ１２５
に加えられる。
これにより、モータ１２５（手首のＢ軸）は適
宜の速度で旋回する。
宜の速度で旋回する。
一方、前記エンコーダ１２６から出力されるパ
ルス信号は、現在位置カウンタ１２７で係数さ
れ、その係数値は手首のＳ軸の現在位置角度βを
示すデータとしてロボツト制御入出力装置１０５
を介して加算器１０７に出力される。
ルス信号は、現在位置カウンタ１２７で係数さ
れ、その係数値は手首のＳ軸の現在位置角度βを
示すデータとしてロボツト制御入出力装置１０５
を介して加算器１０７に出力される。
加算器１０７は、腕の旋回軸の現在位置角度α
を示すデータと手首のＳ軸の現在位置角度βを示
すデータを加算し、Ｘ軸に対する手首軸角度γ
（＝α＋β）を示すデータを逐次データメモリ１
０６に送出する。データメモリ１０６は最新のデ
ータを有効に記憶し、CPU１０４はデータメモ
リ１０６に格納された最新のデータを読み出し、
これを入出力制御装置１０３を介してCRT画面
１０１に出力し、手首軸角度γを表示させる。
を示すデータと手首のＳ軸の現在位置角度βを示
すデータを加算し、Ｘ軸に対する手首軸角度γ
（＝α＋β）を示すデータを逐次データメモリ１
０６に送出する。データメモリ１０６は最新のデ
ータを有効に記憶し、CPU１０４はデータメモ
リ１０６に格納された最新のデータを読み出し、
これを入出力制御装置１０３を介してCRT画面
１０１に出力し、手首軸角度γを表示させる。
以上説明したように、本考案によれば、絶対座
標系に対する手首軸角度を表示することができ、
特にテイーチング時における溶接線に対するトー
チ姿勢の設定に際し、大きな効果が期待できる。
標系に対する手首軸角度を表示することができ、
特にテイーチング時における溶接線に対するトー
チ姿勢の設定に際し、大きな効果が期待できる。
第１図は本考案が適用される多関節型溶接ロボ
ツトの一例を示す全体構成図、第２図は第１図の
溶接ロボツトの手首の拡大斜視図、第３図は第１
図の溶接ロボツトの腕および手首の旋回範囲を示
す平面図、第４図および第５図はそれぞれ本考案
に係る手首軸角度表示を説明するために用いた腕
および手首の概略図、第６図は本考案に係る多関
節型溶接ロボツトの手首軸角度表示装置を含む全
体ブロツク図である。 １……上腕、２……下腕、３……手首、４……
Ｓ軸、５……Ｂ軸、６……溶接トーチ、１００…
…ロボツト制御装置、１０１……CRT画面、１
０４……中央処理装置（CPU）、１０７……加算
器、１１６，１２６……エンコーダ、１１７，１
２７……現在位置カウンタ。
ツトの一例を示す全体構成図、第２図は第１図の
溶接ロボツトの手首の拡大斜視図、第３図は第１
図の溶接ロボツトの腕および手首の旋回範囲を示
す平面図、第４図および第５図はそれぞれ本考案
に係る手首軸角度表示を説明するために用いた腕
および手首の概略図、第６図は本考案に係る多関
節型溶接ロボツトの手首軸角度表示装置を含む全
体ブロツク図である。 １……上腕、２……下腕、３……手首、４……
Ｓ軸、５……Ｂ軸、６……溶接トーチ、１００…
…ロボツト制御装置、１０１……CRT画面、１
０４……中央処理装置（CPU）、１０７……加算
器、１１６，１２６……エンコーダ、１１７，１
２７……現在位置カウンタ。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 溶接トーチを垂直面内で回動させるＢ軸と、該
溶接トーチを水平面内で回動させるＳ軸とを有す
る手首と、 前記手首が先端に配設され、旋回軸の回動によ
り前記先端が水平の円弧を描く腕とを有し、 前記水平面内での回動操作によつて溶接線に対
する前記手首の姿勢を調整しながら、前記溶接線
のテイーチングを行ない、溶接作業時に前記テイ
ーチングの結果に基づいて前記溶接トーチを前記
溶接線に沿つて移動させる多関節型溶接ロボツト
に適用され、 前記腕に対する前記Ｓ軸の現在位置角度を検出
する第１の角度検出器と、 絶対座標系に対する前記旋回軸の現在位置角度
を検出する第２の角度検出器と、 前記第１および第２の角度検出器の各検出角度
を加算する加算器と、 該加算器で加算された角度を表示する表示器と
を備えることを特徴とする多関節型溶接ロボツト
の手首軸角度表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6514684U JPS60176114U (ja) | 1984-05-02 | 1984-05-02 | 多関節型溶接ロボツトの手首軸角度表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6514684U JPS60176114U (ja) | 1984-05-02 | 1984-05-02 | 多関節型溶接ロボツトの手首軸角度表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60176114U JPS60176114U (ja) | 1985-11-21 |
| JPH0520971Y2 true JPH0520971Y2 (ja) | 1993-05-31 |
Family
ID=30596877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6514684U Granted JPS60176114U (ja) | 1984-05-02 | 1984-05-02 | 多関節型溶接ロボツトの手首軸角度表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60176114U (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5583587A (en) * | 1978-12-20 | 1980-06-24 | Kogyo Gijutsuin | Controller of human arm type manipulator |
-
1984
- 1984-05-02 JP JP6514684U patent/JPS60176114U/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5583587A (en) * | 1978-12-20 | 1980-06-24 | Kogyo Gijutsuin | Controller of human arm type manipulator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60176114U (ja) | 1985-11-21 |
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