技術分野
この発明は、医療機器や産業機器等の高速、高精度で広範な作動範囲を必要とする機器に用いられる、リンク作動装置と直動アクチュエータを組み合わせた複合作業装置
要約特許出願時に添付された[要約書]
【課題】複数のリンク作動装置が作業範囲の重複する領域で動作する際に作業体等同士の干渉の可能性を判定し、動作プログラムを自動で修正することで、ティーチングの負荷の軽減、時間短縮、作業体等の故障の防止を行う。 【解決手段】被作業体3に対して作業を行う作業体2L,2Rがそれぞれ取付けられた複数のリンク作動装置7L,7Rと、直動アクチュエータ6L,6Rと、制御装置81を備える。各リンク作動装置7L,7Rの作業体2L,2Rを含む作業範囲101,102が、重複領域103を持つ。制御装置81は、各リンク作動装置7L,7Rと作業体2L,2Rの組である作業体付きリンク作動装置が相互に干渉するか否かを判定する干渉判定部85と、干渉時に動作プログラム89を修正する動作切換部86とを含む干渉回避部84を有する。 【選択図】図1
発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋
前記リンク作動装置は、単独ではコンパクトであるが、さらなる効率化のために、他の機構と共に複数台組み合わせて使用したい場合がある。
特許文献1のリンク作動装置では、他の機構とリンク作動装置を組み合わせた複合作業装置を並べて2つ配置し、2つ以上の被作業体に対して同時に作業を行う場合、被作業体間の距離が長くなり、装置全体が大きくなるといった問題がある。特に自動車用部品などでは左右や前後の部品がセットになってコンベアラインで流れてくるような部品に対して作業(グリース塗布、検査、組立てなど)を行う場合、装置全体が大きくなってしまう。
この課題に対して、特許文献2のようなコンパクトな構成でありながら広範な可動範囲を持つリンク作動装置が提案されている。
また、特許文献3では被作業体に対して作業を行う作業体をそれぞれ個別に姿勢変更可能に支持する2台の特許文献2と同様のリンク作動装置を用い、これらのリンク作動装置と被作業体を相対的に移動させる3つ以上の直動アクチュエータから成る複合作業装置を提案している。これら特許文献2,3の構成により、従来よりも装置全体をコンパクトにできる。
しかし、いずれも2つのリンク作動装置が、並列に配置された方向に同時に移動するため、その方向の装置寸法が大きくなり、さらなる装置のコンパクト化は困難である。さらに、これら特許文献2,3の複合作業装置において、並列に配置した2つのリンク作動装置が同時に作業する際に作業体等が干渉することがある。そのため、予めティーチング時に、作業体等が干渉するか否かを確認する必要が有り、ティーチング時のオペレータの負荷が高く、時間を要する。
この発明は、課題を解消するものであり、その目的は、複数のリンク作動装置が作業範囲の重複する領域で動作する際に作業体等同士の干渉の可能性を自動的に判定し、動作プログラムを自動で修正することで、ティーチングの負荷を軽減し時間短縮が可能となり、また、干渉による装置や作業体等の故障を防ぎ、さらに被作業体の品質を改善できる複合作業装置を提供することである。
課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋
この発明の複合作業装置は、一つまたは複数の被作業体3に対して接触状態または非接触状態で作業を行う作業体2L,2Rがそれぞれ先端側リンクハブに取付けられた複数のリンク作動装置7L,7Rと、これら複数のリンク作動装置7L,7Rと前記被作業体3とを相対的に移動させる1つまたは2つの直動アクチュエータ6L,6Rと、前記複数のリンク作動装置7L,7R、前記各作業体2L,2R、および前記直動アクチュエー・・・ 続きを
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【発明の効果】
この発明の複合作業装置は、一つまたは複数の被作業体に対して接触状態または非接触状態で作業を行う作業体がそれぞれ先端側リンクハブに取付けられた複数のリンク作動装置と、これら複数のリンク作動装置と前記被作業体とを相対的に移動させる1つまたは2つの直動アクチュエータと、前記複数のリンク作動装置、前記各作業体、および前記直動アクチュエータの各駆動源を制御する制御装置とを備え、前記一つまたは複数の被作業体に対して前記複数のリンク作動装置が作業を行う複合作業装置であって、前記各リンク作動装置は、基端側のリンクハブに対して前記先端側のリンクハブが3組以上のリンク機構で連結されて前記先端側リンクハブの姿勢が任意方向に変更可能であり、前記リンク作動装置が姿勢変更によって空間を占有する可能性のある範囲およびこのリンク作動装置に取り付けられた前記作業体が作業に占有する可能性のある範囲を含む作業範囲が重なる重複領域を持つように前記複数のリンク作動装置が配置され、前記制御装置は、動作プログラムに従って前記複数のリンク作動装置、前記直動アクチュエータ、および前記各作業体を制御する基本制御部と、前記各リンク作動装置と前記作業体の組である作業体付きリンク作動装置が相互に干渉するか否かを判定する干渉判定部、並びに前記干渉判定部の出力に基づいて前記動作プログラムを修正する動作切換部を含む干渉回避部と、前記修正の前後の前記動作プログラムを記憶する記憶部とを備えるため、複数のリンク作動装置が作業範囲の重複する領域で動作する際に作業体等同士の干渉の可能性を自動的に判定し、動作プログラムを自動で修正することで、ティーチングの負荷を軽減し時間短縮が可能となり、また、干渉による装置や作業体等の故障を防ぎ、さらに被作業体の品質を改善できる。
この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]
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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋
【図1】 この発明の一実施形態にかかる複合作業装置の正面図に制御系のブロック図を組み合わせた図である。
【図2】 図1のII−II断面図に制御系のブロック図を組み合わせた図である。
【図3】 同複合作業装置の一部を省略した平面図に制御系のブロック図を組み合わせた図である。
【図4】 (A)は同複合作業装置の各作業範囲および重複領域を示す説明図、(B)は同複合作業装置の作業体の位置と作業方向との関係を示す説明図である。
【図5】 同複合作業装置における制御系の概念構成を示すブロック図である。
【図6】 同複合作業装置における干渉回避部の作用例のフロー図である。
【図7】 同複合作業装置における干渉回避部の他の作用例のフロー図である。
【図8】 同複合作業装置における優先動作の一例の流れ図である。
【図9】 同複合作業装置における優先動作の他の例の流れ図である。
【図10】 同複合作業装置における優先動作のさらに他の例の流れ図である。
【図11】 同複合作業装置における干渉回避部のさらに他の作用例のフロー図である。
【図12】 同複合作業装置のリンク作動装置の一状態の側面図である。
【図13】 同複合作業装置のリンク作動装置の異なる状態の側面図である。
【図14】 同リンク作動装置の一部を省略した側面図である。
【図15】 (A)は図14のXV−PA−XV断面図、(B)はその部分拡大図である。
【図16】 同リンク作動装置の一つのリンク機構を直線で表現したモデル図である。
2L,2R…作業体
3…被作業体
6,6L,6R…直動アクチュエータ
7,7L,7R…リンク作動装置
10…パラレルリンク機構
11…姿勢制御用駆動源
12…基端側のリンクハブ
13…先端側のリンクハブ
14…リンク機構
15…基端側の端部リンク部材
16…先端側の端部リンク部材
17…中央リンク部材
81…制御装置
82…基本制御部
83…記憶部
84…干渉回避部
85…干渉判定部
86…動作切換部
87…同時作業判定部
88…優先順位判定部
89…動作プログラム
100…基準作業平面
101…左の作業体の作業範囲
102…右の作業体の作業範囲
103…重複領域
UL…第1のユニット
UR…第2のユニット
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