齿轮组装系统及齿轮组装方法_2

文档序号:9557252阅读:来源:国知局

[0032]首先,使用图2对机器人10的具体构成进行说明。图2是表示机器人10构成的一个例子的模式立体图。
[0033]如图2所示,机器人10例如作为单腕的垂直多关节型机器人而构成。具体而言,机器人10具备手腕部10a、上方臂部10b、下方臂部10c、旋转基座10d、基台部10e、支柱部10fo
[0034]而且,以下将安装机器人10的支柱部10f的设置面侧称为“根端侧”,将各构件的根端侧周边称为“根端部”。另外,将机器人10的手腕部10a侧称为“顶端侧”,将各构件的顶端侧周边称为“顶端部”。
[0035]手腕部10a的根端部被上方臂部10b所支撑。上方臂部10b的根端部被下方臂部10c所支撑,在顶端部支撑手腕部10a。
[0036]下方臂部10c的根端部被旋转基座10d所支撑,在顶端部支撑上方臂部10b。旋转基座10d的根端部被基台部10e所支撑,在顶端部支撑下方臂部10c。
[0037]基台部10e的根端部被固定在单元2 (参照图1A)的地面等上的支柱部10f所支撑,在顶端部支撑旋转基座10d。
[0038]另外,在手腕部10a?基台部10e的各连结部分即各关节部(未图示)分别搭载有伺服马达等驱动器,机器人10能够通过这样的驱动器的驱动而进行多轴动作。
[0039]具体而言,连结手腕部10a及上方臂部10b的关节部的驱动器使手腕部10a围绕轴B进行转动。另外,连结上方臂部10b及下方臂部10c的关节部的驱动器使上方臂部10b围绕轴U进行转动。
[0040]另外,连结下方臂部10c及旋转基座10d的关节部的驱动器使下方臂部10c围绕轴L进行转动。
[0041]另外,连结旋转基座10d及基台部10e的关节部的驱动器使旋转基座10d围绕轴S进行转动。
[0042]另外,机器人10还具备分别使手腕部10a的顶端部围绕轴T进行转动的驱动器与使上方臂部10b围绕轴R进行转动的驱动器。
[0043]S卩,机器人10具有轴S、L、U、R、B、T的6个轴。而且,机器人10能够根据来自控制装置30的动作指示而进行组合这样的6个轴的各式各样多轴动作。来自控制装置30的动作指示例如作为使前述的驱动器分别进行动作的脉冲信号而被输出。
[0044]而且,在手腕部10a的顶端部安装手11 (后述)。接下来,对该手11进行说明。
[0045]图3A是表示手11构成的一个例子的模式图。另外,图3B是表示由机器人10进行的齿轮G的安装方法的一个例子的模式图。
[0046]如图3A所示,手11如下,具备根部11a、把持部11b,如上所述地安装在手腕部10a的顶端部。因而,通过搭载于手腕部10a的驱动器即伺服马达SM能够使手11与这样的手腕部10a的顶端部一同围绕轴T进行转动。
[0047]根部11a是手11的基座构件,包含开闭把持部lib的开闭机构。把持部lib是通过这样的开闭机构而在相互接近或远离的方向上可开闭地被设置的1组把持爪(参照图中的箭头301) ο
[0048]把持部lib通过在该1组把持爪之间夹住对象物(本实施方式中是齿轮G),从而能够把持这样的对象物。另外,把持部lib通过例如将顶端按压于对象物,从而能够按压这样的对象物。
[0049]另外,将力传感器12设置于手11。力传感器12是检测施加到手11的外力的力觉传感器,例如图3A所示,安装在手腕部10a与手11之间。这样的力传感器12例如作为可计测出从3维的3个方向施加的力与施加在这样的3个方向的扭转方向上的力的6轴传感器而构成。
[0050]而且,机器人10根据来自控制装置30的动作指示,使用如上所述地构成的手11一边把持齿轮G —边将这样的齿轮G移动到规定的安装位置,进行将齿轮G安装于这样的安装位置的动作。
[0051]具体而言,例如图3B所示,机器人10通过把持部lib—边把持形成在齿轮G中央部的中空构造的突起部一边将齿轮G移动到规定的安装位置。在此,在规定的安装位置上例如竖立设置有轴销P,机器人10以使这样的轴销P穿过齿轮G的突起部的方式移动齿轮G,由此安装齿轮G (参照图中的箭头302)。
[0052]接下来,使用图4A及图4B对实施方式所涉及的齿轮组装系统1的构成进行说明。图4A是实施方式所涉及的齿轮组装系统1的框图。另外,图4B是表示指示部31a构成的框图。
[0053]而且,在图4A及图4B中,只表示了齿轮组装系统1的说明所需的构成要素,省略了关于一般的构成要素的记载。
[0054]另外,在使用了图4A及图4B的说明中,主要说明控制装置30的内部构成,有时会简化或省略关于已经说明了的构成要素的说明。
[0055]如图4A所示,控制装置30具备控制部31、存储部32。控制部31还具备指示部31a、力觉信息取得部31b、判定部31c。
[0056]存储部32是硬盘驱动器或非易失性存储器等的存储设备,存储齿轮组装信息32a、示教信息32b。
[0057]而且,也可以并不将图4A所示的控制装置30的各构成要素全部配置于控制装置30单体。例如,也可以在机器人10所具有的内部存储器中存储由存储部32所存储的齿轮组装信息32a、示教信息32b。另外,也可以由控制装置30的上一级装置存储,控制装置30适当地从上一级装置取得。
[0058]由控制部31进行控制装置30的整体控制。指示部31a根据预先记录的齿轮组装信息32a及示教信息32b而生成使包含臂10a?10d、手11及力传感器12的机器人10进行动作的动作信号,并输出到机器人10。而且,臂10a?10d对应于上述的手腕部10a、上方臂部10b、下方臂部10c、旋转基座10d。
[0059]在此,齿轮组装信息32a是关于齿轮G组合的信息,例如包含齿轮G1?G3各自的安装位置、相对的位置关系、齿轮直径及齿轮比等信息。另外,示教信息32b是包含使机器人10进行动作的特定程序即“作业”的信息。
[0060]指示部31a根据这样的齿轮组装信息32a、示教信息32b及从后述的判定部31c接收的判定结果来决定机器人10的动作形态,并生成上述的动作信号。
[0061]而且,动作信号例如作为由机器人10输出到搭载于其各关节部的驱动器即伺服马达(例如,前述的伺服马达SM等)的脉冲信号而生成。
[0062]进一步具体说明这样的指示部31a的构成。如图4B所示,指示部31a还具备解析部31aa、齿轮组装判别部31ab、临时组装部31ac、微量旋转部31ad、按压部31ae、动作信号生成部31af。
[0063]解析部31aa读入示教信息32b而解析前述的“作业”,将对应的命令分别传给临时组装部3lac、微量旋转部3lad及按压部31ae。
[0064]齿轮组装判别部31ab根据齿轮组装信息32a判别是否存在配合于相互不配合的齿轮G即第1齿轮G1及第2齿轮G2之间的中间齿轮G3。另外,在由齿轮组装判别部3lab判别成存在中间齿轮G3时,指示临时组装部31ac使机器人10对中间齿轮G3进行临时组装。
[0065]而且,在进行特定于一定存在中间齿轮G3时的齿轮组装时,齿轮组装判别部31ab也可以不根据齿轮组装信息32a而固定地指示临时组装部31ac使机器人10对中间齿轮G3进行临时组装。
[0066]临时组装部31ac根据从解析部31aa接收的命令与来自齿轮组装判别部31ab的指示对动作信号生成部31af发出指示,以便生成使机器人10对中间齿轮G3进行临时组装的动作信号。
[0067]具体而言,临时组装部31ac如下,在使机器人10先行安装第1齿轮G1及第2齿轮G2之后,使动作信号生成部31af生成让机器人10将中间齿轮G3临时组装在这样的中间齿轮G3的安装位置的动作信号。
[0068]另外,临时组装部31ac指示微量旋转部31ad使机器人10对第2齿轮G2进行微量旋转。
[0069]微量旋转部31ad根据从解析部31aa接收的命令与来自临时组装部31ac的指示对动作信号生成部31af发出指示,以便生成使机器人10对第2齿轮G2进行微量旋转的动作信号。
[0070]具体而言,微量旋转部31ad如下,在临时组装中间齿轮G3之后,使动作信号生成部31af生成让机器人10对第2齿轮G2进行微量旋转的动作信号。
[0071]另外,在微量旋转部31ad从后述的判定部31c接收未配合有中间齿轮G3或者虽然视为配合有中间齿轮G3但并未正常配合的判定结果时,从新使机器人10对第2齿轮G2进行微量旋转。
[0072]按压部31ae根据从解析部31aa接收的命令与来自判定部31c的判定结果对动作信号生成部31af发出指示,以便生成使机器人10按压中间齿轮G3的动作信号。
[0073]具体而言,按压部31ae如下,如果判定部31c视为中间齿轮G3配合于第1齿轮G1及第2齿轮G2之间,则使动作信号生成部31af生成让机器人10从旋转轴方向按压中间齿轮G3的动作信号。
[0074]动作信号生成部31
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