双支承定位器及其驱动监视方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及双支承定位器及其驱动监视方法。
【背景技术】
[0002]一直以来使用有双支承定位器，该双支承定位器在电弧焊接机器人等工业用机器人中使用，并对工件进行定位控制。例如专利文献1所记载的定位器是将载置工件的倾斜框架(台框)的两端以能够旋转的方式支承于一对支承框架(支承架构)而成的双支承定位器。在双支承定位器的倾斜框架上设有用于使工件在倾斜框架上旋转的工作台。在上述结构的双支承定位器中，对倾斜框架与工作台各自的旋转进行控制，由此能够变更在倾斜框架上载置的工件的姿势。因而，在固定于焊接机器人的臂前端的焊炬与工件之间产生电弧，从而进行焊接。
[0003]在先技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2010-264568号公报
[0006]发明要解决的课题
[0007]专利文献1的双支承定位器使工件倾斜、旋转而变更姿势，除此之外，还具备对工件沿升降方向进行位置控制的升降机构。具备升降机构的双支承定位器例如为对大重量的大型工件的姿势进行控制的大型定位器的情况下，若升降动作用的马达为单一的马达，则因工件的重量而容易产生偏负载。换句话说，在仅驱动倾斜框架的单侧端部而使工件升降的情况下，在倾斜框架的驱动侧的端部作用有与弯曲力相伴的大负荷，这将成为倾斜框架的升降动作的阻力。另外，由于利用一个马达来驱动大重量的工件，因此需要强力的马达而导致成本升高。对此，若在一对支承框架双方设置升降动作用的马达，则能够在支承框架的两端使工件升降用的驱动力平衡，偏负载的产生得以抑制。另外，通过驱动支承框架的两侦h能够降低每一个马达所需的转矩，因此能够选定廉价的马达。
[0008]然而，在该情况下，各马达的准确的同步控制变得必要。由于倾斜框架以高刚性连接于一对支承框架，因此，若因同步偏差等而使倾斜框架的一端侧与另一端侧的高度位置产生差值，则会使倾斜框架变形。在此时的变形量超出倾斜框架的弹性变形区域的情况下，在各框架上产生塑性变形。对此，也考虑在支承框架与倾斜框架之间设置用于吸收倾斜框架两端的高度位置的偏差的斜置机构。然而，由于斜置机构根据产生的高度位置之差而被动地使工件倾斜，因此难以实现定位器的本来目的、即使工件与指定的位置、姿势吻合。其结果是，在例如定位器用于焊接的情况下，焊炬被定位在与预先教示的焊线偏离的三维位置，焊接品质降低。
[0009]另外，定位器还具有不具备倾斜框架而使工件悬架于分别升降自如地设置在一对支承框架上的升降框架的类型。在该情况下，也与上述相同地，若各支承框架的升降框架的高度位置不同，则产生升降框架与工件的连接部位的变形、破损的问题以及难以控制准确的工件位置、姿势这样的问题。
【发明内容】
[0010]对此，本发明的目的在于提供双支承定位器及其驱动监视方法，在驱动一对升降框架进行升降时，能够避免内部的电缆、框架、工件的损伤而以高精度对工件进行定位。
[0011]解决方案
[0012]本发明由下述结构构成。
[0013](1) 一种双支承定位器，其具有竖立设置在基座上的第一构件及第二构件，在所述第一构件上升降自如地设置第一升降框架，在所述第二构件上升降自如地设置第二升降框架，在所述第一升降框架与所述第二升降框架之间支承工件，其特征在于，
[0014]所述双支承定位器具备:
[0015]第一升降机构，其使所述第一升降框架升降；
[0016]第一伺服马达，其驱动所述第一升降机构，并将所述第一升降框架定位于规定的高度；
[0017]第二升降机构，其使所述第二升降框架升降；
[0018]第二伺服马达，其驱动所述第二升降机构，并将所述第二升降框架定位于所述规定的高度；
[0019]第一位置检测部，其对所述第一升降框架的实际位置进行检测；
[0020]第二位置检测部，其对所述第二升降框架的实际位置进行检测；以及
[0021]升降驱动监视部，在由所述第一位置检测部检测出的实际位置与由所述第二位置检测部检测出的实际位置之差超出预先确定的阈值的情况下，所述升降驱动监视部使所述第一伺服马达及所述第二伺服马达停止。
[0022](2)根据(1)记载的双支承定位器，其特征在于，所述第一升降机构及所述第二升降机构通过被所述第一伺服马达及所述第二伺服马达驱动的螺纹轴、以及在所述第一升降框架及所述第二升降框架上设置的、与所述螺纹轴螺合的滚珠螺母而使所述第一升降框架及所述第二升降框架升降。
[0023](3)根据⑵记载的双支承定位器，其特征在于，
[0024]所述第一位置检测部及所述第二位置检测部通过检测所述螺纹轴的旋转的编码器来检测位置。
[0025](4)根据⑴至(3)中任一项记载的双支承定位器，其特征在于，
[0026]所述双支承定位器具备倾斜框架，该倾斜框架水平悬架在所述第一升降框架与所述第二升降框架之间，且在水平方向中间部设有工件载置台，
[0027]所述倾斜框架的水平方向两端分别被所述第一升降框架和所述第二升降框架枢轴支承为能够旋转驱动。
[0028](5)根据(4)记载的双支承定位器，其特征在于，所述工件载置台被所述倾斜框架枢轴支承为能够旋转驱动。
[0029](6)根据⑴至(5)中任一项记载的双支承定位器，其特征在于，所述第一伺服马达为主动侧的马达，所述第二伺服马达为从动侧的马达，对所述第二伺服马达进行控制，使得由所述第二伺服马达定位后的高度与由所述第一伺服马达定位后的高度相等。
[0030](7) 一种双支承定位器的驱动监视方法，该双支承定位器具有竖立设置在基座上的第一构件及第二构件，在所述第一构件上升降自如地设置第一升降框架，在所述第二构件上升降自如地设置第二升降框架，在所述第一升降框架与所述第二升降框架之间支承工件，其特征在于，
[0031]所述双支承定位器具备:
[0032]第一升降机构，其使所述第一升降框架升降；
[0033]第一伺服马达，其驱动所述第一升降机构，并将所述第一升降框架定位于规定的高度；
[0034]第二升降机构，其使所述第二升降框架升降；以及
[0035]第二伺服马达，其驱动所述第二升降机构，并将所述第二升降框架定位于所述规定的高度，
[0036]分别对所述第一升降框架的实际位置以及所述第二升降框架的实际位置进行检测，在检测出的所述实际位置之差超出预先确定的阈值的情况下，使所述第一伺服马达及所述第二伺服马达停止。
[0037]发明效果
[0038]根据本发明的双支承定位器，利用第一位置检测部来检测第一升降框架的高度的实际位置，利用第二位置检测部来检测第二升降框架的高度的实际位置，在各升降框架的高度的实际位置之差超过预先确定的阈值的情况下，使第一伺服马达、第二伺服马达停止。由此，能够监视第一伺服马达、第二伺服马达的同步偏差、故障的产生状况，能够在异常产生时使马达驱动立即停止。由此，通过使用该双支承定位器，能够避免内部的电缆、定位器的框架、工件的损坏。
[0039]另外，根据本发明的双支承定位器，利用滚珠丝杠机构来驱动第一升降框架以及第二升降框架，由此能够实现低阻力且顺畅的升降动作。
[0040]另外，根据本发明的双支承定位器，通过利用编码器来检测螺纹轴的旋转，由此能够检测第一升降框架与第二升降框架的准确的实际位置。
[0041]另外，根据本发明的双支承定位器，能够使工件绕倾斜框架的旋转轴倾斜，从而能够提高工件姿势的自由度。
[0042]另外，根据本发明的双支承定位器，能够使工件在工件载置台上回旋，从而能够提高工件姿势的自由度。
[0043]另外，根据本发明的双支承定位器，利用从动侧的第二伺服马达来控制第二升降框架的高度，使得由第二升降框架定位后的高度与由主动侧的第一伺服马达定位后的第一升降框架的高度相等，因此获得高精度的定位精度。
[0044]另外，根据本发明的双支承定位器的驱动监视方法，利用第一位置检测部来检测第一升降框架的高度的实际位置，利用第二位置检测部来检测第二升降框架的高度的实际位置，在各升降框架的高度的实际位置之差超出预先确定的阈值的情况下，使第一伺服马达、第二伺服马达停止。由此，能够监视第一伺服马达、第二伺服马达的同步偏差、故障的产生状况，能够在异常产生时强制停止马达驱动。因此，能够避免内部的电缆、定位器的框架、工件的损坏。
【附图说明】
[0045]图1是用于说明本发明的实施方式的图，是示出双支承定位器的简要外观的立体图。
[0046]图2是从A方向观察图1所示的双支承定位器的侧视图。
[0047]图3是从B方向观察图1所示的双支承定位器的侧视图。
[0048]图4是表示搭载于支承框架的主动侧的升降机构的主要部分立体图。
[0049]图5是双支承定位器的主视图。
[0050]图6是从图4的C方向观察的双支承定位器的主要部分立体图。
[0051]图7是用于说明双支承定位器的驱动动作的双支承定位器的示意性结构图。
[0052]图8是双支承定位器的升降动作的控制框图。
[0053]图9是