[发明专利]工业用机器人的手臂的基准位置定位方法及工业用机器人

说明书

技术领域

本发明涉及将工业用机器人的手臂定位于基准位置的工业用机器人的手臂的基准位置定位方法及工业用机器人。

背景技术

通常，作为焊接机器人等工业用机器人，大多使用所谓的多关节型机器人等。多关节型机器人例如在各关节中内置有电动机、动力传递机构、编码器等，以基准位置为“0”对从编码器供给的脉冲进行计数，根据该计数值检测手臂的旋转位置，并通过程序进行控制以便驱动手臂使其到达所指示的期望的旋转位置。

在多关节机器人中，在新制造机器人等时，当在机器人上组装驱动手臂的电动机和向手臂传递该电动机的驱动力的动力传递机构等时，手臂之间的位置关系、手臂与电动机或动力传递机构的位置关系并未确定。因此，需要进行将手臂等的位置定位于基准位置的作业。

此外，在因故障等从机器人上拆下驱动手臂的电动机或向手臂传递该电动机的驱动力的动力传递机构等并组装新的电动机或动力传递机构等时，更换驱动电动机或动力传递机构等后有可能会导致手臂之间的位置关系、手臂与电动机或动力传递机构的位置关系产生偏差。因此，在更换电动机或动力传递机构等之后，需要进行将手臂等的位置定位于基准位置的作业以便机器人能够依照更换部件之前的程序进行更换部件之前的动作。

关于定位作业，例如有日本专利公开公报特开平6-210586号(以下称作“专利文献1”)中公开的方法，即作为六轴多关节型机器人的第五轴的基准位置的调节，在摆动臂上设置基准销，在相对于摆动臂被旋转驱动的工具安装旋转臂上设置突起，通过使工具安装旋转臂的突起抵接于摆动臂的基准销而将工具安装旋转臂定位于摆动臂。或者，作为定位作业，还提出了通过设置在工具安装旋转臂的旋转轴周边的划线等将工具安装旋转臂定位于摆动臂的方法。

此外，作为其它的基准位置的定位方法，例如有日本专利公开公报特开平10-34572号(以下称作“专利文献2”)提出的基准位置定位方法，即在机器人底座上固定具有锥形孔的夹具，在机器人手腕(工具安装部)上固定与设置在机器人底座上的锥形孔嵌合的夹具，通过使固定在机器人手腕上的夹具与固定在机器人底座上的夹具的锥形孔嵌合而设定基准位置。

此外，在工业用机器人中，还采用使用水准仪等对工具安装旋转臂的基准位置进行定位的方法。

图10表示用于说明以往的工业用机器人的手臂的定位方法的图。其中，(A)是工业用机器人的要部的俯视图，(B)是正常的调节状态时的工业用机器人的要部的侧视图，(C)是误调节时的工业用机器人的要部的侧视图。

使用水准仪等对工具安装旋转臂的基准位置进行定位的方法具体如下。

首先，如图10(A)、(B)所示，在摆动臂611上搭载水准仪613，作业者一面目视水准仪613一面使摆动臂611以其工作轴(第三轴)A11为中心旋转以使摆动臂611处于水平状态，以此调节摆动臂611的位置。另外，摆动臂611的工作轴(第三轴)A11为摆动臂611的旋转中心，例如为沿与工业用机器人的设置面平行的方向延伸的轴。

接下来，在工具安装旋转臂612上搭载水准仪613，作业者一面目视水准仪613一面使工具安装旋转臂612以其工作轴(第五轴)A12为中心旋转以使工具安装旋转臂612处于水平状态，以此调节臂612的基准位置。工作轴A12为工具安装旋转臂612的旋转中心，且为与工作轴A11平行的轴。此时，在如图10(B)所示摆动臂611处于水平状态，且工具安装旋转臂612处于水平状态时，工具安装旋转臂612被定位于基准位置。

然而，专利文献1所公开的基准位置的定位方法中，针对处于前端部分等无法较大地确保从旋转中心到定位部的距离的部位进行定位的情况下，由于与旋转移位相比在定位部上的移动量较小，因此定位精度不高。具体而言，例如在焊接机器人等中，出于使焊接工具易于进入焊接对象的狭窄部位的目的，安装焊接工具的手腕附近尽量设计得较小。因此，无法较大地确保从进行定位的旋转轴的中心到目视定位的部位的距离，从而无法提高调节精度。

此外，专利文献2公开的基准位置的定位方法需要在机器人底座上安装夹具，因夹具而导致周围区域例如工件区域变窄。用于基准位置调节的机器人姿势向工件区域侧突出，因此无法在现场实现用于基准位置调节的机器人姿势。由于使用多个轴(二个轴至所有轴)进行基准位置调节，因此有时会与各自的位置偏差等无关地被进行定位，从而无法准确地调节各手臂的基准位置。此外，基准位置定位所需的零件件数也较多，因此零件的安装误差增加而无法提高调节精度。