JP3380062B2 - Industrial robot - Google Patents

Industrial robot

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JP3380062B2
JP3380062B2 JP22384194A JP22384194A JP3380062B2 JP 3380062 B2 JP3380062 B2 JP 3380062B2 JP 22384194 A JP22384194 A JP 22384194A JP 22384194 A JP22384194 A JP 22384194A JP 3380062 B2 JP3380062 B2 JP 3380062B2
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恵市 藤田
修一 三岡
宏 鈴木
輝明 中山
三郎 武藤
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Yaskawa Electric Corp
Suzuki Motor Co Ltd
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Yaskawa Electric Corp
Suzuki Motor Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は工業用ロボットに係り、
特にワークのドアを自動的に開閉するよう構成した工業
用ロボットに関する。 【0002】 【従来の技術】例えば自動車用ボデーを塗装する塗装ラ
インにおいては、ボデーにドアが開閉自在に取付けられ
たまま搬送され、ボデー及びドアの塗装作業が行われ
る。このような自動車の組立ラインでは、塗装工程の終
了後ドアを閉位置に係止するロック機構及びドアの窓ガ
ラスをドアの内部に組付けるようになっているので、塗
装前はこれらの部品がまだ組付けられていない。 【0003】そして、塗装ラインではボデー内部及びド
ア内側を塗装する前にロックされていないドアを開くた
めの工業ロボットが設けられている。この種の工業用ロ
ボットとしては、ドアのガラス収納溝をセンサで検知し
てハンドに設けられたロッドをガラス収納溝に嵌入さ
せ、ドアを開方向に回動させる型式のロボットがある。 【0004】又、上記工業用ロボットでは、例えば特開
昭60−64288号公報にみられるようにロッドの先
端部に光学式のセンサが埋設され、該センサがドアのガ
ラス収納溝上方を通過した際に得られる信号(出力波形
の変化)に基づいてガラス収納溝の位置を検出すると、
ロッドがガラス収納溝内に挿入されるようにアームを動
作させるようになっている。そして、工業用ロボットの
アームが水平方向に移動して上記のようにロッドが係合
したドアを開く。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記のよう
に工業用ロボットを使用してドアを開ける場合の最大の
問題は、上記ロッドを正確にドアのガラス収納溝に挿入
することである。特に自動車用ボデーが左右方向に回動
した状態で搬送されたときには、ドアのガラス収納溝が
ロボットのアームの進入方向に対して傾斜していまい、
センサが検出したガラス収納溝の位置がロッドに対向す
るガラス収納溝の位置とずれることになり、ロッドがガ
ラス収納溝内に挿入されないことがある。 【0006】そのため、ロボットのアーム先端に上記ロ
ッドを設けるとともに、ガラス収納溝の位置を検出する
ために光センサよりなるガラス収納溝検出センサを設
け、ガラス収納溝の位置検出動作を行ってからロッドを
当該検出位置に移動させてドアのガラス収納溝に挿入さ
せることが考えられている。ところが、このようにアー
ム先端にガラス収納溝検出センサを設けても位置検出後
にドアの位置がずれることがあり、確実に上記ロッドが
ガラス収納溝に挿入されていることを確認する必要があ
る。 【0007】しかるに、ロッドがガラス収納溝に挿入さ
れていることを確認するためのセンサを別個に設けると
なると、センサ数が増えて製造コストが増加するばかり
か、制御回路において各センサから出力された検出信号
の処理が複雑化することになる。 【0008】そこで、本発明は上記課題を解決した工業
用ロボットを提供することを目的とする。 【0009】 【課題を解決するための手段】発明は、ワークのドア
の位置を検出するセンサ部からのドア検出信号に基づい
て係合部材を該ドアに係合させて該ドアを開閉するよう
アームを動作させる工業用ロボットにおいて、前記ドア
の開閉動作中、前記係合部材を前記ドアに係合させたま
前記センサ部を水平方向に旋回させ、前記センサ部の
出力に基づいて前記係合部材が前記ドアに係合している
か否かを判別する判別手段を備えてなることを特徴とす
る。 【0010】 【0011】 【作用】本発明によれば、ドアの開閉動作中、係合部材
をドアに係合させたままセンサ部を水平方向に旋回さ
せ、センサ部の出力に基づいて係合部材がドアに係合し
ているか否かを判別することにより、センサ数を増やさ
ずにドアが係合部材とともに開又は閉方向に回動してい
ることを確認することができる。 【0012】 【0013】 【実施例】図1乃至図3に本発明になる工業用ロボット
の一実施例を示す。 【0014】各図中、自動車のボデー(ワーク)1を塗
装する塗装ラインの両側には、ボデー1の内部を塗装す
る塗装用ロボット3と、ボデー1のドア2を開閉するた
めの工業用ロボット4とが設置されている。 【0015】塗装用ロボット3及び工業用ロボット4
は、ワーク搬送方向に延在する走行装置5,6に設置さ
れており、ワーク搬送方向に走行してボデー1の搬送動
作に追従しながら塗装作業及びドア2の開閉作業を行
う。従って、図1に示す塗装エリアでは、ボデー1が通
過する間に両側の工業用ロボット4がドア2を開き、両
側の塗装用ロボット3がボデー1の内部を塗装した後、
工業用ロボット4が両側のドア2を閉じるようになって
いる。 【0016】塗装用ロボット3は、多関節形のロボット
で、アーム先端には塗装ガン3aを有する。塗装用ロボ
ット3は、ドア2が工業用ロボット4により開とされる
と、塗装ガン3aをボデー1の内部に挿入して塗料を噴
霧しながら予め登録された塗装プログラムにしたがって
所定の塗装作業を行う。 【0017】図2に示すように、工業用ロボット4は、
基台4A上の旋回ベース4Bに第1アーム4Cが起立
し、第1アーム4Cの上端には水平方向に延在する第2
アーム4Dを有する多関節型のロボットである。又、第
2アーム4D先端の手首部7にはドア2の開動作の際ド
ア2に係合するドア係合ユニット8が装着されている。 【0018】図3に示すように、ドア係合ユニット8
は、後述するようにドア2のガラス収納溝2aを検出す
るガラス収納溝検出部(センサ部)9と、ドア2のガラ
ス収納溝2aに嵌合するように変位してドア2に係合す
る係合ロッド(係合部材)10と、ガラス収納溝検出部
9及び係合ロッド10を駆動する駆動ユニット11と、
よりなる。 【0019】ガラス収納溝検出部9は、駆動ユニット1
1の側面に回動自在に支承されたブラケット12により
支持されており、後述するようにドア2のガラス収納溝
2aを検出するまでは、図3中実線で示すようにガラス
収納溝2aの上方に位置する。しかし、ガラス収納溝2
aの位置検出が終了すると、ガラス収納溝検出部9はA
方向に回動し、図3中一点鎖線で示す待機位置に移動し
てドア2から離間する。 【0020】係合ロッド10は、テーパ部10aを有す
る先細形状の丸棒よりなり、ガラス収納溝2a内に挿入
しやすい形状となっている。そして、係合ロッド10
は、通常、横方向に延在する向きに保持されており、後
述するようにガラス収納溝2aの位置検出が行われる
と、B方向に回動して図3中一点鎖線で示すドア係合位
置に至り、ガラス収納溝2a内に挿入される。 【0021】又、係合ロッド10は例えば鋳鉄等のよう
な比較的脆い材料により形成されており、テーパ部10
aの上方の外周には破断用の溝10bが設けられたシェ
アピン構造となっている。即ち、係合ロッド10に過大
な力が作用した場合、係合ロッド10は溝10bが折損
してドア2を傷つけることを防止する。 【0022】駆動ユニット11は、空気圧の供給により
駆動されるアクチュエータを有しており、図4に示すよ
うに電磁弁ユニット13を介して空気源14からの圧縮
空気が供給される。電磁弁ユニット13は、空気源14
と駆動ユニット11内に設けられた各アクチュエータと
を接続する空気配管16の途中に設けられ、後述するよ
うにガラス収納溝2aの位置検出時に適宜圧縮空気を供
給するように切り換え動作を行う。 【0023】17は制御盤で、ボデー1が塗装ラインの
入口に搬送されたことが検出されると工業用ロボット4
がドア開動作を行うプログラムが入力されている。又、
この制御盤17には、ドア2の開閉動作とともに係合ロ
ッド10を中心軸としてガラス収納溝検出部9を回動さ
せてドア2の有無を判別する判別手段としての制御プロ
グラムも入力されている。 【0024】ここで、上記ドア係合ユニット8の構成に
ついて詳細に説明する。 【0025】図5乃至図7に示すように、ドア係合ユニ
ット8は、塗装用ロボット3のアーム先端に設けられた
塗装ガン3aに接近するため、ガラス収納溝検出部9は
センサ収納ケース18を有し、駆動ユニット11はアク
チュエータ収納ケース19を有する。このセンサ収納ケ
ース18及びアクチュエータ収納ケース19内の部品
は、引火性の雰囲気中で使用可能とされる防爆構造とな
っており、本実施例では、各開口部の隙間がゴム製のパ
ッキンによりシールされた密閉構造となっている。 【0026】アクチュエータ収納ケース19の前面19
aには、係合ロッド10を軸支する軸20の端部が突出
しており、アクチュエータ収納ケース19の上面19b
には、電磁弁ユニット13からの空気配管16がアクチ
ュエータ収納ケース19の内部に挿通されている。しか
も、アクチュエータ収納ケース19の上面19bには、
アクチュエータ収納ケース19の内部と外部とを密閉シ
ールするための接続部21が設けられている。 【0027】又、アクチュエータ収納ケース19の上面
19bには、工業用ロボット4の第2アーム4D先端に
設けられた手首部7の軸7aが結合するための結合部2
2が設けられている。従って、ドア係合ユニット8は、
工業用ロボット4の第2アーム4D及び手首部7の動作
により所定のドア係合位置に移動するとともに、そのと
きの姿勢が水平状態となるように動作する。 【0028】そして、アクチュエータ収納ケース19の
左側面19cには、ブラケット12の一端12aに連結
された軸23が突出している。尚、ブラケット12は、
上方からみるとL字状に形成されており、他端12bに
センサ収納ケース18が固定されている。 【0029】図8及び図9に示すように、アクチュエー
タ収納ケース19の内部には、係合ロッド10を軸支す
る軸20を回動する第1のロータリアクチュエータ24
と、ブラケット12に連結された軸23を回動する第2
のロータリアクチュエータ(センサ駆動手段)25と、
が収納されている。この第1,第2のロータリアクチュ
エータ24,25は、電磁弁ユニット13を介して空気
源14からの圧縮空気が供給されることにより駆動され
るため、塗装エリアのように引火性の高い雰囲気中でも
安全に駆動される。 【0030】第1のロータリアクチュエータ24は、ブ
ラケット26によりアクチュエータ収納ケース19内に
固定されており、アクチュエータ収納ケース19の前面
19aに突出する軸20を駆動軸として設けられてい
る。 【0031】又、第1のロータリアクチュエータ24
は、空気配管16を介して圧縮空気が供給されると、軸
20とともに係合ロッド10を約75°回動させる。従
って、係合ロッド10は、第1のロータリアクチュエー
タ24に駆動されて図5中一点鎖線で示す係合解除位置
B1、又は図5中実線で示す係合位置B2に変位する。 【0032】第2のロータリアクチュエータ25は、ブ
ラケット27によりアクチュエータ収納ケース19内に
固定されており、アクチュエータ収納ケース19の左側
面19cに突出する軸23を駆動軸として設けられてい
る。又、第2のロータリアクチュエータ25は、空気配
管16を介して圧縮空気が供給されると、ブラケット1
2を90°〜180°の間で予めセットされた角度だけ
回動させる。従って、ガラス収納溝検出部9は、第2の
ロータリアクチュエータ25に駆動されてブラケット1
2とともに、図3中実線で示す検出位置、又は図3中一
点鎖線で示す待機位置に移動する。 【0033】図10及び図12に示すように、ガラス収
納溝検出部9は、センサ収納ケース18の内部にドア2
のガラス収納溝2aを検出する光センサ28を収納して
なる。光センサ28は透明なガラス板29により仕切ら
れた密閉室30内にブラケット31により垂直状態に保
持されている。 【0034】そして、上記光センサ28は、密閉室30
を形成する隔壁32に埋設されたガラス板29に対向す
るように固定されており、内部にはガラス収納溝2aを
検出するための発光部と受光部(共に図示せず)とを有
する。この光センサ28は、自動調光式の赤色レーザ式
センサであり、センシング面(本実施例では、ドア2の
縁部)からの反射光の強さを感知し、投光量を自動的に
調整する機能を有している。従って、光センサ28から
ドア2のガラス収納溝2aまでの距離を塗色に関係なく
正確に測定することができる。 【0035】又、光センサ28は、後述するように工業
用ロボット4による開閉動作中に係合ロッド10がドア
2に係合しているか否かを判別するため、ドア2の検出
動作を行う。よって、ドア検出専用のセンサを設けずに
済むため、構成が複雑化することを防止できるととも
に、製造コストを安価に抑えられる。 【0036】又、上記密閉室30はセンサ収納ケース1
8の側面に設けられたエルボ継手33及びチューブ34
を介して例えば窒素ガス等よりなる保護気体が供給され
ており、常に大気圧以上の圧力に加圧されている。従っ
て、密閉室30は内圧防爆構造になっており、万が一セ
ンサ収納ケース18に孔や隙間ができても、内部に塗料
やシンナ等が侵入することが防止され、光センサ28の
電気系統のスパークが塗装中の雰囲気に引火することが
防止される。 【0037】又、センサ収納ケース18の側面には、密
閉室30内の保護気体を排気側に戻すための継手28が
設けられ、継手28にはチューブ29が接続されてい
る。排気側の端部には、通常の使用時は閉じているエア
バルブ(図示せず)が設けられている。従って、密閉室
30内の保護気体の圧力は、常時一定に保たれている。 【0038】さらに、チューブ34内には、光センサ2
8に接続され制御盤17との間で信号を送受信するケー
ブル35が挿通されており、ケーブル35もチューブ3
4内の保護気体により塗装中の雰囲気より保護されてい
る。 【0039】又、ガラス板29の下方には、ガラス板2
9に塗料ミストが付着することを防止するため、下方に
延在するフード36がセンサ収納ケース18の底部に固
定されている。このようにガラス板29を覆うように設
けられたフード36は、ガラス板29に対向する下面に
光センサ28からの光が通過するための開口36aが穿
設されており、側面にはフード36の内部空間36bに
進入した塗料ミストをパージするための空気噴射ノズル
37が配設されている。 【0040】空気噴射ノズル37はホルダ40により保
持されており、ホルダ40には、前述した電磁弁ユニッ
ト13から分岐した空気配管38が接続された継手39
が螺合されている。従って、空気噴射ノズル37から噴
射された空気によりフード36の内部空間36bに進入
した塗料ミストが開口36aから外部に排出され、ガラ
ス板29に塗料ミストが付着することが防止される。そ
のため、光センサ28からの光は、常にガラス板29,
フード36の開口36aを通過してドア2のガラス収納
溝2aに照射される。 【0041】尚、ガラス板29は、隔壁32の開口32
aを下方から塞ぐように取り付けられている。又、ガラ
ス板29の下面に当接するパッキン41及びパッキン押
さえ42がボルト43の締め付けにより隔壁32に固定
されるとともに、ガラス板29の脱落を防止する。 【0042】従って、ガラス板29が汚れた場合は、上
記ボルト43を弛めることによりガラス板29を外して
洗浄することができるので、ガラス板29の汚れにより
光センサ28からの光量が低下することが防止される。 【0043】次に、上記構成になる工業用ロボット4の
動作とともに制御盤17が実行する処理について説明す
る。 【0044】制御盤17は、ワークとしてのボデー1が
塗装エリアに搬送されると、図13,図14に示すフロ
ーチャートの処理を実行する。尚、図13のフローチャ
ートはドア開動作時に実行される処理であり、図14の
フローチャートはドア閉動作時に実行される処理であ
る。 【0045】従って、制御盤17は、コンベヤ(図示せ
ず)により自動車のボデー1が工業用ロボット4の前に
到着したことがスタートスイッチ(図示せず)により検
出されると、工業用ロボット4によるドア開動作を開始
し、図13のステップS1(以下「ステップ」を省略す
る)において、ドア2のガラス収納溝2aの位置検出を
行う。 【0046】即ち、工業用ロボット4は図3に示すよう
にドア係合ユニット8をドア2の窓の高さに合わせて水
平移動させるようにアーム4C,4D,手首部7を動か
す。尚、ドア2の窓の高さ位置は予め制御盤17に入力
されているので、ドア係合ユニット8は係合ロッド10
の先端がドア2の縁部2b,2cに当接しない高さ位置
に保持されながらドア2に近づく。 【0047】図15に示す如く、ドア係合ユニット8が
Y方向に移動しながらガラス収納溝2aの上部を通過す
ると、光センサ7の発光部より出射された光ビームがガ
ラス収納溝2aの両側の縁部2b,2cで反射して受光
部に至り、光センサ7の出力が縁部2b,2cの形状に
あったアナログ信号として得られる。そして、飽和値以
上の出力値の幅のオン,オフ信号に変換される。従っ
て、1個目のオン信号と2個目のオン信号との間がガラ
ス収納溝2aの検出位置となる。 【0048】図16(A)〜(C)に示すように、ドア
係合ユニット8がY方向に移動して縁部2bを通過する
際に1個目のオン信号が光センサ28から出力され、ガ
ラス収納溝2aを通過する際に光センサ28の出力がオ
フになる。さらに、ドア係合ユニット8がY方向に移動
して縁部2cを通過する際に2個目のオン信号が光セン
サ28から出力される。 【0049】このようにドア係合ユニット8がドア2の
上方を通過する間にガラス収納溝2aの正確な位置が光
センサ28により検出されると、S2に進み、係合ロッ
ド10を係合位置に回動させる。即ち、係合ロッド10
は光センサ28とY方向上所定位置にあるため、光セン
サ28がガラス収納溝2aを通過して縁部2cを検出し
たとき係合ロッド10がガラス収納溝2aに対向する位
置となる。 【0050】そのため、光センサ28による溝検出位置
でアーム4C,4D,手首部7を停止させた後、前述し
たように電磁弁ユニット13からの圧縮空気が第1のロ
ータリアクチュエータ24に供給されて軸20をB方向
に回動させる。 【0051】従って、第1のロータリアクチュエータ2
4は、空気配管16を介して圧縮空気が供給されると、
軸20とともに係合ロッド10を約75°回動させ、係
合ロッド10を図5中一点鎖線で示す係合解除位置B1
から図5中実線で示す係合位置B2に変位する。 【0052】よって、係合ロッド10はドア2のガラス
収納溝2aの上方に位置するため、B方向に回動する
と、テーパ部10aがガラス収納溝2a内に挿入され
る。これで、係合ロッド10はドア2と係合状態とな
る。 【0053】次のS3では、工業用ロボット4の旋回ベ
ース4B,アーム4C,4D,手首部7を動作させてド
ア係合ユニット8をC方向(図3参照)に回動させる。
ドア係合ユニット8の係合ロッド10はガラス収納溝2
a内に挿入された状態にあるため、ドア2は上記工業用
ロボット4のドア開動作によりドア開方向(C方向)に
回動する。 【0054】ところが、ボデー1が搬送されている途中
に上下方向に振動することがあり、ドア開動作中に係合
ロッド10がガラス収納溝2aから外れてしまうことが
ある。そのため、図17(A)に示すように、当初係合
ロッド10がガラス収納溝2aに挿入されていたが、ド
ア開動作途中に上下方向の振動が生ずると、図17
(B)又は(C)に示すようにロッド10がガラス収納
溝2aから抜けてドア2の内側又は外側に位置してしま
うことがある。 【0055】よって、次のS4では、図18に示す位置
から図19に示す検出位置にガラス収納溝検出部9を所
定角度旋回させてドア開動作の途中でドア2が係合ロッ
ド10に係合した状態であることを確認する。 【0056】即ち、S4においては、係合ロッド10を
中心軸として、ガラス収納溝検出部9が旋回するように
工業用ロボット4の旋回ベース4B,アーム4C,4
D,手首部7を動作させる。そのため、ガラス収納溝検
出部9に収納された光センサ28が係合ロッド10を中
心とする円弧運動してガラス収納溝2aの上方を通過す
ることになる。又、この検出動作時、係合ロッド10が
中心軸となるため、係合ロッド10によりドア2を損傷
させてしまうことが防止されるドア開動作時、係合ロッ
ド10がガラス収納溝2aに係合しているか、あるいは
ドア2の内側に当接していれば、ドア2を開けることが
できる。従って、前述したように光センサ28によりド
ア2のガラス収納溝2a及び縁部2b,2cが検出され
ると、ドア2は図17(A)又は(B)に示す係合状態
にあることが確認される。 【0057】そのため、S5において、ドア検出信号が
出力されたときは、S6に進み、工業用ロボット4のド
ア開動作を継続する。 【0058】そして、S7ではドア開動作が完了したか
どうかをチェックしており、もしドア開動作が途中であ
るときは、上記S4に戻る。そして、S4以降の処理を
繰り返す。従って、光センサ28は、ドア開動作の開始
から完了までドア2が係合ロッド10とともに開動作し
ていることを監視している。 【0059】しかし、S7において、ドア2が略全開し
てドア開動作が完了すると、S8に進み、電磁弁ユニッ
ト13より第2のロータリアクチュエータ25に圧縮空
気が供給され、軸23を上方に90°〜180°の間で
予めセットされた角度だけ回動させる。第2のロータリ
アクチュエータ25は、空気配管16を介して圧縮空気
が供給されると、ブラケット12を約90°〜180°
の間で予めセットされた角度だけ回動させてガラス収納
溝検出部9を、図3中実線で示す検出位置から図3中一
点鎖線で示す待機位置に移動させる。 【0060】これにより、ガラス収納溝検出部9は、ド
ア2の縁部2b,2cに近接した位置からドア2から離
間するとともにドア2の縁部2b,2cより上方位置に
移動することになり、塗装用ロボット3の塗装ガン3a
より充分離間した位置に移動する。そのため、塗装用ロ
ボット3が塗装作業を開始しても塗装ガン3aから噴霧
された塗料ミストが、待機位置に移動したガラス収納溝
検出部9に達することが防止される。従って、塗料ミス
トがフード36の内部に侵入することが防止されるた
め、ガラス収納溝検出部9のフード36の開口36aを
閉塞するシャッタ機構等を設ける必要がない。 【0061】又、フード36には、内部空間36bに侵
入した塗料ミストをパージするための空気噴射ノズル3
7が配設されているため、開口36aから侵入した塗料
ミストがガラス板29に付着することを防止できる。そ
のため、光センサ28は、常に塗料ミストにより検出動
作を妨げられることがなく、ガラス収納溝2aの位置を
正確に検出できる。 【0062】ドア2は工業用ロボット4によりこの状態
のまま開位置に保持される。 【0063】続いて、塗装用ロボット3がドア2の開い
た部分からボデー1内に塗装ガン3aを進入させてボデ
ー1内部を塗装する。塗装終了後、塗装用ロボット3は
塗装ガン3aを後退させてボデー1より離間させる。 【0064】又、S5において、ドア検出信号が出力さ
れなかったときは、係合ロッド10がドア2に対して図
17(C)に示すような非係合状態にあることが確認さ
れる。そして、S9に進み、アラームを発して作業者に
ドア開動作不良であることを知らせる。 【0065】続いて、S10では、工業用ロボット4及
び塗装用ロボット3を停止させて塗装用ロボット3がド
ア2に衝突することを防止する。その後、S11に進
み、係合ロッド10を係合解除位置に回動させる。 【0066】即ち、制御盤17は、電磁弁ユニット13
を切り換えてロータリアクチュエータ24への空気供給
方向を切り換える。これにより、係合ロッド10は前述
との係合動作と逆方向に回動し、図5中実線で示す係合
位置B2から図5中一点鎖線で示す係合解除位置B1に
変位する。 【0067】その後、S8に進み、ロータリアクチュエ
ータ25への空気供給方向を切り換えてガラス収納溝検
出部9を、図3中実線で示す検出位置から図3中一点鎖
線で示す待機位置に移動させる。 【0068】次に図14のドア閉動作の処理につき説明
する。 【0069】制御盤17は、図14のS21において、
ロータリアクチュエータ25への空気供給方向を切り換
えてガラス収納溝検出部9を、図3中一点鎖線で示す待
機位置から図3中実線で示す検出位置に移動させる。 【0070】続いて、工業用ロボット4によるドア閉動
作を開始させる(S22)。 【0071】つまり、工業用ロボット4は旋回ベース4
B,アーム4C,4D,手首部7を動作させてドア係合
ユニット8をドア閉方向(C方向の逆方向)に回動させ
る。ドア係合ユニット8の係合ロッド10がガラス収納
溝2a内に挿入された状態にあれば、ドア2は上記工業
用ロボット4のドア閉動作によりドア閉方向に回動す
る。 【0072】ところが、塗装用ロボット3がボデー1内
を塗装している間にボデー1が上下方向に振動すること
があり、ドア閉動作中に係合ロッド10がガラス収納溝
2aから外れてしまうことがある。そのため、図17
(B)に示すようにロッド10がガラス収納溝2aから
抜けてドア2の内側に位置した場合、工業用ロボット4
がドア閉動作を開始してもドア2が全開位置に残され
る。 【0073】よって、次のS23では、前述したS4と
同様に図18に示す位置から図19に示す検出位置にガ
ラス収納溝検出部9を所定角度旋回させてドア閉動作の
途中でドア2が係合ロッド10に係合した状態であるこ
とを確認する。 【0074】即ち、S23においては、係合ロッド10
を中心軸として、ガラス収納溝検出部9が旋回するよう
に工業用ロボット4の旋回ベース4B,アーム4C,4
D,手首部7を動作させる。そのため、ガラス収納溝検
出部9に収納された光センサ28が係合ロッド10を中
心とする円弧運動してガラス収納溝2aの上方を通過す
ることになる。又、この検出動作時、係合ロッド10が
中心軸となるため、係合ロッド10によりドア2を損傷
させてしまうことが防止される。 【0075】ドア閉動作時、係合ロッド10がガラス収
納溝2aに係合しているか、あるいはドア2の外側に当
接していれば、ドア2を閉めることができる。従って、
前述したように光センサ28によりドア2のガラス収納
溝2a及び縁部2b,2cが検出されると、ドア2は図
17(A)又は(C)に示す係合状態にあることが確認
される。 【0076】そのため、S24において、ドア検出信号
が出力されたときは、S25に進み、工業用ロボット4
のドア閉動作を継続する。 【0077】そして、S26ではドア閉動作が完了した
かどうかをチェックしており、もしドア閉動作が途中で
あるときは、上記S23に戻る。そして、S23以降の
処理を繰り返す。従って、光センサ28は、ドア閉動作
の開始から完了までドア2が係合ロッド10とともに閉
動作していることを監視している。 【0078】しかし、S26において、ドア2が全閉し
てドア閉動作が完了すると、S27に進み、電磁弁ユニ
ット13より第2のロータリアクチュエータ25に圧縮
空気が供給され、軸23を上方に90°〜180°の間
で予めセットされた角度だけ回動させる。第2のロータ
リアクチュエータ25は、空気配管16を介して圧縮空
気が供給されると、ブラケット12を90°〜180°
の間で予めセットされた角度だけ回動させてガラス収納
溝検出部9を、図3中実線で示す検出位置から図3中一
点鎖線で示す待機位置に移動させる。 【0079】その後、S28に進み、係合ロッド10を
係合解除位置に回動させる。 【0080】即ち、制御盤17は、電磁弁ユニット13
を切り換えてロータリアクチュエータ24への空気供給
方向を切り換える。これにより、係合ロッド10は前述
との係合動作と逆方向に回動し、図5中実線で示す係合
位置B2から図5中一点鎖線で示す係合解除位置B1に
変位する。 【0081】そして、工業用ロボット4の旋回ベース4
B,アーム4C,4D,手首部7を動作させてドア係合
ユニット8をドア2から離間させる(S29)。 【0082】又、S24において、ドア検出信号が出力
されなかったときは、係合ロッド10がドア2に対して
図17(B)に示すような非係合状態にあることが確認
される。そして、S30に進み、アラームを発して作業
者にドア閉動作不良であることを知らせる。 【0083】続いて、S31では、工業用ロボット4を
停止させて工業用ロボット4がドア2に衝突することを
防止するとともに、ドア係合ユニット8がボデー1に衝
突することを防止する。その後、S32に進み、係合ロ
ッド10を係合解除位置に回動させる。 【0084】即ち、制御盤17は、電磁弁ユニット13
を切り換えてロータリアクチュエータ24への空気供給
方向を切り換える。これにより、係合ロッド10は前述
との係合動作と逆方向に回動し、図5中実線で示す係合
位置B2から図5中一点鎖線で示す係合解除位置B1に
変位する。 【0085】その後、S29に進み、工業用ロボット4
の旋回ベース4B,アーム4C,4D,手首部7を動作
させてドア係合ユニット8をドア2から離間させる。 【0086】上記のようにして、塗装作業が終了してド
ア2が閉まると、制御盤17は工業用ロボット4をドア
開閉作業前の位置に戻す。 【0087】このように、工業用ロボット4は、ドア開
閉動作中にガラス収納溝検出部9を旋回させてドア2が
係合ロッド10との係合により開動作中又は閉動作中で
あることを確認できるので、係合ロッド10がドア2に
係合してドア2を開閉しているか、あるいは係合ロッド
10がドア2から外れてドア10が残された状態なのか
を判別することができる。 【0088】そのため、万が一係合ロッド10がドア2
から外れた場合、工業用ロボット4及び塗装用ロボット
3を停止させてドア2又はボデー1に衝突することを防
止できる。 【0089】尚、上記実施例では、ガラス収納溝検出部
9を旋回させてドア2が係合ロッド10との係合により
開動作中又は閉動作中であることを確認したが、これに
限らず、例えばガラス収納溝検出部9が収納ケース19
の側面に対してスライドできる構成とすることにより、
ガラス収納溝検出部9を直線的に移動させてドア2の有
無を検出するようにしても良い。 【0090】又、上記実施例では、塗装ラインにおいて
ロボットにより自動車ボデーのドアを開く場合を一例と
して説明したが、これに限らず自動車ボデー以外の筺体
のドアを開くのにも適用できるのは勿論、塗装ライン以
外の工程にも適用できる。 【0091】又、上記実施例では、光センサ28を使用
してガラス収納溝2aの位置を検出したが、これに限ら
ず、例えば高周波式のセンサあるいは超音波式のセンサ
等を使用してもよいのは勿論である。 【0092】又、ドア係合ユニット8が水平方向にのみ
移動してドアを開けるため、上記多関節ロボット以外の
型式のロボット、例えば水平多関節構造を有するスカラ
型のロボットにも適用できる。 【0093】又、上記実施例では、係合部材としての係
合ロッド10及びガラス収納溝検出部9を圧縮空気で動
作するロータリアクチュエータ24,25で駆動させた
が、これに限らず、上記ロータリアクチュエータ以外の
アクチュエータ(例えばエアシリンダ又は油圧シリンダ
等)を使用しても良い。 【0094】 【発明の効果】上述の如く、本発明になる工業用ロボッ
によれば、ドアの開閉動作中、係合部材をドアに係合
させたままセンサ部を水平方向に旋回させ、センサ部の
出力に基づいてセンサ部を移動させて係合部材がドアに
係合しているか否かを判別するため、センサ数を増やさ
ずにドアが係合部材とともに開又は閉方向に回動してい
ることを確認することができ、構成が複雑化することを
防止できるとともに、製造コストを安価に抑えることが
できる。又、ドアの開閉動作中、係合部材がドアから外
れた場合、ドアが離間した時点でセンサ部の出力が変化
するため、センサ部の出力が変化したときはロボットを
停止させて衝突事故の発生を防止できる。 【0095】又、請求項2の発明によれば、センサ部が
係合部材を中心に回動してドアの有無を確認できるの
で、係合部材をドアに係合させたままドアを閉じる際に
ドアが係合部材とともに閉方向に回動していることを確
認することができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an industrial robot,
In particular, industries that automatically open and close the work door
For robots. [0002] 2. Description of the Related Art For example, a coating lamination for coating an automobile body.
At the inn, the door is attached to the body
It is transported as it is, and the body and door are painted.
You. In such an automobile assembly line, the end of the painting process
Lock mechanism to lock the door in the closed position after
The lath is designed to be assembled inside the door, so
Before mounting, these parts have not been assembled yet. In the painting line, the inside of the body and the
Open the unlocked door before painting the inside
Industrial robots are provided. This kind of industrial ro
As a bot, the sensor detects the glass storage groove in the door.
The rod provided on the hand into the glass storage groove
There is a type of robot that turns the door in the opening direction. In the industrial robot, for example,
As shown in JP-A-60-64288,
An optical sensor is embedded at the end, and the sensor is
Signal obtained when passing above the lath storage groove (output waveform
Change), the position of the glass storage groove is detected,
Move the arm so that the rod is inserted into the glass storage groove.
It is made to work. And for industrial robots
Arm moves horizontally and rod engages as above
Open the door. [0005] SUMMARY OF THE INVENTION However, as described above,
The largest if you use an industrial robot to open the door
The problem is that the rod is inserted exactly into the glass storage groove of the door
It is to be. In particular, the body for the car turns left and right
When the paper is transported in the locked state, the glass
It can be tilted with respect to the approach direction of the robot arm,
The position of the glass storage groove detected by the sensor faces the rod.
Position of the glass storage groove, and the rod
It may not be inserted into the lath storage groove. For this reason, the above-mentioned robot is attached to the tip of the arm of the robot.
And detect the position of the glass storage groove
A glass storage groove detection sensor consisting of an optical sensor
The rod after detecting the position of the glass storage groove.
Move to the detection position and insert it into the glass
It is supposed to make it. However, like this
Even if a glass storage groove detection sensor is provided at the tip of the
The position of the door may be shifted at
It is necessary to confirm that it is inserted into the glass
You. However, the rod is inserted into the glass storage groove.
If you provide a separate sensor to confirm that
Only increase the number of sensors and increase the manufacturing cost.
Or the detection signal output from each sensor in the control circuit
Will be complicated. Accordingly, the present invention provides an industrial solution which has solved the above problems.
It is intended to provide a robot for use. [0009] [Means for Solving the Problems]BookInvention of the work door
Based on the door detection signal from the sensor that detects the position of
To open and close the door by engaging an engagement member with the door.
An industrial robot for operating an arm, wherein the door
During the opening and closing operation ofWith the engagement member engaged with the door,
MaThe sensor sectionSwivel in the horizontal direction and
Based on the outputThe engagement member is engaged with the door
A determination means for determining whether or not the
You. [0010] [0011] [Action]The present inventionAccording to the opening and closing operation of the door,Engagement member
While the sensor is engaged with the door, rotate the sensor
And based on the output of the sensorThe engagement member engages the door
The number of sensors by determining whether
The door is pivoting in the opening or closing direction with the
Can be confirmed. [0012] [0013] 1 to 3 show an industrial robot according to the present invention.
An example will be described. In each figure, a body (work) 1 of an automobile is painted.
Paint the inside of body 1 on both sides of the painting line
To open and close the painting robot 3 and the door 2 of the body 1
Industrial robot 4 is installed. Painting robot 3 and industrial robot 4
Are mounted on the traveling devices 5 and 6 extending in the workpiece transfer direction.
And moves in the work transfer direction to move the body 1
Painting work and opening and closing of door 2 while following the work
U. Therefore, in the painting area shown in FIG.
During this time, the industrial robots 4 on both sides open the door 2 and
After the painting robot 3 on the side paints the inside of the body 1,
The industrial robot 4 closes both doors 2
I have. The painting robot 3 is an articulated robot.
At the end of the arm, a coating gun 3a is provided. Robo for painting
The door 3 is opened by the industrial robot 4
And paint gun 3a inserted into body 1 to spray paint.
Fog and follow a pre-registered painting program
Perform the prescribed painting work. As shown in FIG. 2, the industrial robot 4 comprises:
The first arm 4C stands on the turning base 4B on the base 4A.
The second arm extending in the horizontal direction is provided at the upper end of the first arm 4C.
This is an articulated robot having an arm 4D. Also,
When opening the door 2, the wrist 7 at the tip of the 2-arm 4D
A door engaging unit 8 that engages with the door 2 is mounted. As shown in FIG. 3, the door engaging unit 8
Detects the glass storage groove 2a of the door 2 as described later.
Glass storage groove detection unit (sensor unit) 9
To engage with the door 2 by being displaced so as to fit into the storage groove 2a.
Rod (engaging member) 10 and glass storage groove detecting unit
9 and a drive unit 11 for driving the engagement rod 10;
Consisting of The glass housing groove detecting section 9 includes the drive unit 1
By a bracket 12 rotatably supported on one side surface
Supported, and a glass storage groove of the door 2 as described later.
Until 2a is detected, the glass as shown by the solid line in FIG.
It is located above the storage groove 2a. However, the glass storage groove 2
When the position detection of a is completed, the glass storage groove detection unit 9
To the standby position indicated by the dashed line in FIG.
Away from door 2. The engagement rod 10 has a tapered portion 10a.
Made of a round bar with a tapered shape and inserted into the glass storage groove 2a
It is easy to do. Then, the engagement rod 10
Are usually held in a laterally extending orientation,
As described above, the position of the glass storage groove 2a is detected.
And the door engaging position shown by the chain line in FIG.
And is inserted into the glass storage groove 2a. The engaging rod 10 is made of, for example, cast iron.
Formed of a relatively brittle material,
a groove 10b for breaking is provided on the outer periphery above
It has an pinned structure. That is, the engagement rod 10 is excessively large.
When a strong force is applied, the engaging rod 10 is broken in the groove 10b.
To prevent the door 2 from being damaged. The drive unit 11 is supplied with air pressure.
It has a driven actuator, as shown in FIG.
Compression from the air source 14 via the solenoid valve unit 13
Air is supplied. The solenoid valve unit 13 includes an air source 14
And each actuator provided in the drive unit 11
Is provided in the middle of the air pipe 16 for connecting
When the position of the glass storage groove 2a is detected, compressed air is supplied as needed.
The switching operation is performed so that the power is supplied. Reference numeral 17 denotes a control panel.
If it is detected that the robot has been transported to the entrance, the industrial robot 4
Is a program for opening the door. or,
The control panel 17 is provided with an engagement lock when the door 2 is opened and closed.
The glass storage groove detecting section 9 is turned around the pad 10 as a central axis.
Control program as a determining means for determining the presence or absence of the door 2
Grams have also been entered. Here, the configuration of the door engaging unit 8 will be described.
This will be described in detail. As shown in FIG. 5 to FIG.
The unit 8 is provided at the tip of the arm of the painting robot 3.
In order to approach the coating gun 3a, the glass storage groove detecting unit 9
It has a sensor storage case 18 and the drive unit 11
It has a tutor storage case 19. This sensor storage case
In the case 18 and the actuator storage case 19
Is an explosion-proof structure that can be used in flammable atmospheres.
In this embodiment, the gap between the openings is made of rubber
It has a hermetically sealed structure sealed by a gasket. The front surface 19 of the actuator storage case 19
The end of the shaft 20 that supports the engagement rod 10 protrudes from a.
The upper surface 19b of the actuator storage case 19
Is activated by the air pipe 16 from the solenoid valve unit 13.
It is inserted into the inside of the heater storage case 19. Only
Also, on the upper surface 19b of the actuator storage case 19,
Seal the inside and outside of the actuator storage case 19
A connection portion 21 is provided. The upper surface of the actuator storage case 19
19b, at the tip of the second arm 4D of the industrial robot 4
Coupling portion 2 for coupling shaft 7a of provided wrist portion 7
2 are provided. Therefore, the door engaging unit 8
Operation of the second arm 4D and the wrist 7 of the industrial robot 4
To move to the predetermined door engagement position,
It operates so that the posture at the time is horizontal. The actuator storage case 19
Connected to one end 12a of bracket 12 on left side 19c
The shaft 23 protrudes. In addition, the bracket 12
When viewed from above, it is formed in an L-shape.
The sensor storage case 18 is fixed. As shown in FIG. 8 and FIG.
The engaging rod 10 is supported inside the housing case 19.
First rotary actuator 24 that rotates a shaft 20
And a second pivoting shaft 23 connected to the bracket 12.
A rotary actuator (sensor driving means) 25;
Is stored. The first and second rotary actuators
The eater 24, 25 is supplied with air through the solenoid valve unit 13.
Driven by the supply of compressed air from a source 14
Therefore, even in highly flammable atmospheres such as painted areas
Driven safely. The first rotary actuator 24 is
With racket 26 in actuator storage case 19
The front of the actuator storage case 19 is fixed.
A shaft 20 protruding from 19a is provided as a drive shaft.
You. The first rotary actuator 24
When compressed air is supplied through the air pipe 16, the shaft
20 and the engagement rod 10 is rotated by about 75 °. Obedience
Therefore, the engagement rod 10 is connected to the first rotary actuator.
Disengaged position indicated by a dashed line in FIG.
B1 or to an engagement position B2 indicated by a solid line in FIG. The second rotary actuator 25 is
With racket 27 in actuator storage case 19
Fixed to the left side of the actuator storage case 19
The shaft 23 projecting from the surface 19c is provided as a drive shaft.
You. Further, the second rotary actuator 25 is provided with an air distribution
When compressed air is supplied through the pipe 16, the bracket 1
2 only at a preset angle between 90 ° and 180 °
Rotate. Therefore, the glass storage groove detecting section 9 is configured to perform the second
The bracket 1 is driven by the rotary actuator 25.
2 together with the detection position indicated by the solid line in FIG.
Move to the standby position indicated by the dashed line. As shown in FIG. 10 and FIG.
The groove detector 9 is provided inside the sensor storage case 18 with the door 2.
The optical sensor 28 that detects the glass storage groove 2a of
Become. The optical sensor 28 is separated by a transparent glass plate 29.
The vertical position is maintained by the bracket 31 in the enclosed closed chamber 30.
Is held. The optical sensor 28 is connected to the closed chamber 30.
Facing the glass plate 29 buried in the partition wall 32 forming
The glass storage groove 2a is fixed inside.
A light emitting unit and a light receiving unit (both not shown) for detection are provided.
I do. This optical sensor 28 is an automatic dimming type red laser type.
A sensor and a sensing surface (in this embodiment, the door 2
Detects the intensity of the light reflected from the edge
It has a function to adjust. Therefore, from the optical sensor 28
The distance to the glass storage groove 2a of the door 2 regardless of the paint color
It can be measured accurately. The optical sensor 28 is an industrial sensor as described later.
Rod 10 during opening and closing operation by the robot 4
Door 2 is detected to determine whether the door 2 is engaged.
Perform the operation. Therefore, without providing a sensor dedicated to door detection,
To prevent the configuration from becoming complicated.
In addition, the manufacturing cost can be kept low. The closed chamber 30 is provided in the sensor storage case 1.
8. Elbow joint 33 and tube 34 provided on the side of
A protective gas, such as nitrogen gas, is supplied through the
And is constantly pressurized to a pressure above atmospheric pressure. Follow
The closed chamber 30 has an internal pressure explosion-proof structure,
Even if holes or gaps are formed in the sensor storage case 18,
And the thinner are prevented from entering the optical sensor 28.
Electrical sparks can ignite the atmosphere during painting
Is prevented. The side of the sensor storage case 18 has a
A joint 28 for returning the protective gas in the closed chamber 30 to the exhaust side is provided.
A tube 29 is connected to the joint 28.
You. At the end on the exhaust side, air that is closed during normal use
A valve (not shown) is provided. Therefore, a closed room
The pressure of the protective gas in 30 is always kept constant. Further, the optical sensor 2 is provided in the tube 34.
8 for transmitting and receiving signals to and from the control panel 17
Cable 35 is inserted through the tube 3
Protected from the atmosphere during painting by the protective gas in 4
You. Below the glass plate 29, the glass plate 2
9 to prevent paint mist from adhering
An extending hood 36 is fixed to the bottom of the sensor storage case 18.
Is defined. Thus, the glass plate 29 is provided so as to cover it.
The shaved hood 36 is provided on the lower surface facing the glass plate 29.
An opening 36a through which light from the optical sensor 28 passes is formed.
It is provided on the side in the internal space 36b of the hood 36.
Air injection nozzle for purging paint mist that has entered
37 are provided. The air injection nozzle 37 is held by a holder 40.
The holder 40 has a solenoid valve unit as described above.
Joint 39 to which air pipe 38 branched from port 13 is connected
Is screwed. Therefore, the air is injected from the air injection nozzle 37.
Enters the inner space 36b of the hood 36 by the blasted air
Paint mist is discharged outside through the opening 36a, and
The paint mist is prevented from adhering to the plate 29. So
Therefore, the light from the optical sensor 28 is always
Pass through the opening 36a of the hood 36 and store the glass of the door 2
Irradiation is performed on the groove 2a. The glass plate 29 is provided with an opening 32 of the partition wall 32.
a from below. Also, gala
Gasket 41 and gasket pusher contacting the lower surface of the plate 29
Even 42 is fixed to partition 32 by tightening bolt 43
At the same time, the glass plate 29 is prevented from falling off. Therefore, when the glass plate 29 becomes dirty,
Remove the glass plate 29 by loosening the bolt 43
Because it can be cleaned,
A decrease in the amount of light from the optical sensor 28 is prevented. Next, the industrial robot 4 having the above configuration
The processing executed by the control panel 17 together with the operation will be described.
You. The control panel 17 has a body 1 as a work.
When transported to the painting area, the flow shown in FIGS.
-Perform chart processing. The flow chart of FIG.
14 is a process executed at the time of the door opening operation.
The flowchart shows the process executed when the door is closed.
You. Accordingly, the control panel 17 is provided with a conveyor (not shown).
The vehicle body 1 is located in front of the industrial robot 4
Arrival is detected by a start switch (not shown).
When it is issued, the door opening operation by the industrial robot 4 is started.
Step S1 in FIG. 13 (hereinafter, “step” is omitted)
), The position of the glass storage groove 2a of the door 2 is detected.
Do. That is, the industrial robot 4 is as shown in FIG.
The door engaging unit 8 is adjusted to the height of the
Move arms 4C, 4D and wrist 7 to move horizontally
You. The height position of the window of the door 2 is input to the control panel 17 in advance.
The door engaging unit 8 is engaged with the engaging rod 10
Position where the tip of the door does not contact the edges 2b and 2c of the door 2.
Approaching the door 2 while being held at As shown in FIG. 15, the door engaging unit 8
Passing over the glass storage groove 2a while moving in the Y direction
Then, the light beam emitted from the light emitting unit of the optical sensor 7 is
Light is reflected and reflected by the edges 2b and 2c on both sides of the lath housing groove 2a.
And the output of the optical sensor 7 is changed to the shape of the edges 2b and 2c.
It is obtained as an analog signal. And below the saturation value
It is converted into an ON / OFF signal with the above output value width. Follow
Between the first ON signal and the second ON signal.
This is the detection position of the groove 2a. As shown in FIGS. 16A to 16C, the door
The engagement unit 8 moves in the Y direction and passes through the edge 2b.
At this time, the first ON signal is output from the optical sensor 28, and the
When passing through the glass storage groove 2a, the output of the optical sensor 28 is turned off.
Become Further, the door engaging unit 8 moves in the Y direction.
When passing through the edge 2c, the second ON signal is
It is output from the server 28. As described above, the door engaging unit 8
The correct position of the glass storage groove 2a is
If detected by the sensor 28, the process proceeds to S2, where the engagement lock
The pivot 10 is rotated to the engagement position. That is, the engagement rod 10
Is located at a predetermined position in the Y direction with the optical sensor 28,
The edge 28 passes through the glass storage groove 2a and detects the edge 2c.
When the engagement rod 10 faces the glass housing groove 2a
Be placed. Therefore, the groove detection position by the optical sensor 28
After stopping the arms 4C, 4D and the wrist 7 with,
As described above, the compressed air from the solenoid valve unit 13 is
The shaft 20 is supplied to the rotary actuator 24 to move the shaft 20 in the B direction.
To rotate. Therefore, the first rotary actuator 2
4, when compressed air is supplied via the air pipe 16,
The engagement rod 10 is rotated about 75 ° together with the shaft 20 to
Disengagement position B1 of the mating rod 10 indicated by a dashed line in FIG.
To the engagement position B2 indicated by the solid line in FIG. Therefore, the engagement rod 10 is made of the glass of the door 2.
Because it is located above the storage groove 2a, it turns in the B direction.
And the tapered portion 10a is inserted into the glass accommodation groove 2a.
You. Thus, the engagement rod 10 is engaged with the door 2.
You. In the next S3, the turning base of the industrial robot 4 is set.
4B, arms 4C, 4D, and wrist 7 to operate
The engagement unit 8 is rotated in the direction C (see FIG. 3).
The engagement rod 10 of the door engagement unit 8 is
a, the door 2 is in the industrial
In the door opening direction (C direction) by the door opening operation of the robot 4
Rotate. However, while the body 1 is being conveyed.
May vibrate in the vertical direction during the door opening operation.
The rod 10 may come off from the glass storage groove 2a.
is there. Therefore, as shown in FIG.
The rod 10 has been inserted into the glass storage groove 2a.
If vertical vibrations occur during the opening operation,
(B) or (C) as shown in FIG.
It comes out of the groove 2a and is located inside or outside the door 2.
Sometimes. Therefore, in the next S4, the position shown in FIG.
The glass storage groove detector 9 is located at the detection position shown in FIG.
The door 2 is turned by a fixed angle and the door 2 is
Confirm that it is in the engaged state with the lock 10. That is, in S4, the engagement rod 10 is
As the center axis, the glass storage groove detecting section 9 turns.
Turning base 4B, arm 4C, 4 of industrial robot 4
D, The wrist 7 is operated. Therefore, the glass storage groove inspection
The optical sensor 28 housed in the protrusion 9 moves the engagement rod 10
Moves in an arc with the center as the center and passes above the glass storage groove 2a
Will be. Also, during this detection operation, the engagement rod 10
The door 2 is damaged by the engagement rod 10 because it is the central axis.
When the door is opened to prevent the
Is engaged with the glass storage groove 2a, or
If you are in contact with the inside of door 2, you can open door 2
it can. Therefore, as described above, the light is detected by the optical sensor 28.
The glass storage groove 2a and the edges 2b, 2c of (a) are detected.
Then, the door 2 is in the engaged state shown in FIG. 17 (A) or (B).
It is confirmed that there is. Therefore, in S5, the door detection signal is
When the output is performed, the process proceeds to S6, and the process of the industrial robot 4 is performed.
Continue the opening operation. Then, in S7, is the door opening operation completed?
Check if the door is being opened
Return to S4. Then, the process after S4
repeat. Therefore, the optical sensor 28 starts the door opening operation.
Door 2 opens with the engagement rod 10 from
Watch that you are. However, in S7, the door 2 is almost fully opened.
When the door opening operation is completed, the process proceeds to S8, where the solenoid valve unit is opened.
To the second rotary actuator 25
Is supplied, and the shaft 23 is moved upward between 90 ° and 180 °.
Rotate by a preset angle. The second rotary
The actuator 25 is connected to the compressed air via the air pipe 16.
Is supplied, the bracket 12 is turned about 90 ° to 180 °
Rotate by a preset angle between and store the glass
The groove detector 9 is moved from the detection position indicated by the solid line in FIG.
Move to the standby position indicated by the chain line. As a result, the glass storage groove detecting section 9
A from the position close to the edges 2b and 2c of the door 2
And at a position above the edges 2b and 2c of the door 2.
It will move and the painting gun 3a of the painting robot 3
Move to a position more separated and separated. For this reason,
Spray from the painting gun 3a even when the bot 3 starts painting work
Paint mist moved to the standby position
It is prevented from reaching the detection unit 9. Therefore, paint mistake
Can be prevented from entering the inside of the hood 36.
The opening 36a of the hood 36 of the glass storage groove detecting section 9 is
There is no need to provide a shutter mechanism or the like for closing. Further, the hood 36 invades the internal space 36b.
Air injection nozzle 3 for purging paint mist that has entered
7, the paint that has entered through the opening 36a
The mist can be prevented from adhering to the glass plate 29. So
Therefore, the optical sensor 28 is always detected by paint mist.
Without interrupting the operation, the position of the glass storage groove 2a
Can be detected accurately. The door 2 is in this state by the industrial robot 4.
Is kept in the open position. Subsequently, the painting robot 3 opens the door 2.
The paint gun 3a enters the body 1 from the
-1 Paint the inside. After painting, the painting robot 3
The coating gun 3a is retracted and separated from the body 1. At S5, a door detection signal is output.
If not, the engagement rod 10 is
It has been confirmed that it is in the disengaged state as shown in FIG. 17 (C).
It is. Then, proceed to S9, issue an alarm to the worker
Notifies that door opening operation is defective. Subsequently, in S10, the industrial robot 4
And the painting robot 3 is stopped.
A) to prevent collision with 2. After that, proceed to S11
Then, the engagement rod 10 is rotated to the engagement release position. That is, the control panel 17 includes the solenoid valve unit 13
To supply air to the rotary actuator 24
Switch direction. As a result, the engagement rod 10
5 in the direction opposite to the engagement operation, and the engagement indicated by the solid line in FIG.
From the position B2 to the disengagement position B1 indicated by a dashed line in FIG.
Displace. Thereafter, the process proceeds to S8, in which the rotary work is performed.
Switch the air supply direction to the heater 25 to detect the glass storage groove
The protruding portion 9 is moved from the detection position indicated by the solid line in FIG.
Move to the standby position indicated by the line. Next, the processing of the door closing operation in FIG. 14 will be described.
I do. The control panel 17 determines in S21 of FIG.
Switch air supply direction to rotary actuator 25
In addition, the glass storage groove detecting unit 9 is set to a standby position indicated by a dashed line in FIG.
It is moved from the machine position to the detection position indicated by the solid line in FIG. Subsequently, the door is closed by the industrial robot 4.
The operation is started (S22). In other words, the industrial robot 4 has the turning base 4
B, arm 4C, 4D, wrist 7 operated to engage the door
Rotate the unit 8 in the door closing direction (the direction opposite to the direction C)
You. Engagement rod 10 of door engagement unit 8 houses glass
When the door 2 is inserted into the groove 2a, the door 2 is
Is turned in the door closing direction by the door closing operation of the robot 4
You. However, when the painting robot 3 is in the body 1
Body 1 vibrates up and down while painting
During the door closing operation, the engagement rod 10
2a. Therefore, FIG.
As shown in (B), the rod 10 moves from the glass storage groove 2a.
When the robot is pulled out and positioned inside the door 2, the industrial robot 4
Door 2 is left in the fully open position even if
You. Therefore, in the next S23, the above-mentioned S4 and S4
Similarly, from the position shown in FIG. 18 to the detection position shown in FIG.
The lath storage groove detecting section 9 is turned by a predetermined angle to open the door closing operation.
The door 2 must be engaged with the engagement rod 10 halfway.
And confirm. That is, in S23, the engagement rod 10
With the center as a center axis, the glass storage groove detecting section 9 is turned.
The turning base 4B and the arms 4C and 4 of the industrial robot 4
D, The wrist 7 is operated. Therefore, the glass storage groove inspection
The optical sensor 28 housed in the protrusion 9 moves the engagement rod 10
Moves in an arc with the center as the center and passes above the glass storage groove 2a
Will be. Also, during this detection operation, the engagement rod 10
The door 2 is damaged by the engagement rod 10 because it is the central axis.
This is prevented. At the time of the door closing operation, the engagement rod 10
Engaging with the groove 2a or contacting the outside of the door 2.
If so, the door 2 can be closed. Therefore,
As described above, the glass of the door 2 is stored by the optical sensor 28.
When the groove 2a and the edges 2b and 2c are detected, the door 2
Confirm that it is in the engaged state shown in 17 (A) or (C)
Is done. Therefore, in S24, the door detection signal
Is output, the process proceeds to S25, and the industrial robot 4
The door closing operation of is continued. Then, in S26, the door closing operation is completed.
Whether the door is closed
If there is, the process returns to S23. And after S23
Repeat the process. Therefore, the optical sensor 28 performs the door closing operation.
Door 2 is closed with engagement rod 10 from the start to the end of
Monitor that it is working. However, in S26, the door 2 is fully closed.
When the door closing operation is completed, the process proceeds to S27, where the solenoid valve unit
From the slot 13 to the second rotary actuator 25
Air is supplied and the shaft 23 is moved upward between 90 ° and 180 °.
Is rotated by a preset angle. Second rotor
The re-actuator 25 is compressed air through the air pipe 16.
When air is supplied, the bracket 12 is turned 90 ° to 180 °.
Rotate by a preset angle between and store the glass
The groove detector 9 is moved from the detection position indicated by the solid line in FIG.
Move to the standby position indicated by the chain line. Thereafter, the flow advances to S28, where the engaging rod 10 is
Rotate to the disengaged position. That is, the control panel 17 includes the solenoid valve unit 13
To supply air to the rotary actuator 24
Switch direction. As a result, the engagement rod 10
5 in the direction opposite to the engagement operation, and the engagement indicated by the solid line in FIG.
From the position B2 to the disengagement position B1 indicated by a dashed line in FIG.
Displace. The turning base 4 of the industrial robot 4
B, arm 4C, 4D, wrist 7 operated to engage the door
The unit 8 is separated from the door 2 (S29). At S24, a door detection signal is output.
If not, the engagement rod 10 is
Confirmation of non-engagement state as shown in FIG. 17 (B)
Is done. Then, proceed to S30, issue an alarm and work.
To the user that the door closing operation is defective. Subsequently, in S31, the industrial robot 4 is
Stop and let the industrial robot 4 collide with the door 2
And the door engaging unit 8 contacts the body 1.
To prevent collision. Thereafter, the process proceeds to S32, and the engagement
The pad 10 is rotated to the disengaged position. That is, the control panel 17 includes the solenoid valve unit 13
To supply air to the rotary actuator 24
Switch direction. As a result, the engagement rod 10
5 in the direction opposite to the engagement operation, and the engagement indicated by the solid line in FIG.
From the position B2 to the disengagement position B1 indicated by a dashed line in FIG.
Displace. Thereafter, the flow advances to S29, where the industrial robot 4
Of turning base 4B, arms 4C and 4D, and wrist 7
Then, the door engaging unit 8 is separated from the door 2. As described above, after the painting operation is completed,
When the door 2 is closed, the control panel 17 moves the industrial robot 4 to the door.
Return to the position before opening and closing. As described above, the industrial robot 4 can open the door.
During the closing operation, the glass storage groove detecting section 9 is turned to open the door 2.
During opening operation or closing operation due to engagement with the engagement rod 10
Can be confirmed, the engagement rod 10 is attached to the door 2
Engage to open and close door 2 or engage rod
10 is removed from door 2 and door 10 is left?
Can be determined. Therefore, the engaging rod 10 should be
If it is out of the range, the industrial robot 4 and the painting robot
3 to prevent collision with door 2 or body 1.
Can be stopped. In the above-described embodiment, the glass storage groove detecting section is used.
9 is turned so that the door 2 is engaged with the engagement rod 10.
It was confirmed that the opening or closing operation was being performed.
However, the present invention is not limited to this.
By making it possible to slide against the side of
By moving the glass storage groove detecting section 9 linearly,
Nothing may be detected. Further, in the above embodiment, in the coating line,
An example of opening a car body door with a robot
However, the present invention is not limited to this.
It can be applied to open the door of
It can also be applied to external processes. In the above embodiment, the optical sensor 28 is used.
To detect the position of the glass storage groove 2a, but this is not a limitation.
For example, a high-frequency sensor or an ultrasonic sensor
Of course, you may use etc. Also, the door engaging unit 8 can be moved only in the horizontal direction.
To move and open the door, other than the above articulated robot
Robots of the type, for example scalars with a horizontal articulated structure
It can be applied to robots of the type. In the above embodiment, the engagement member as the engagement member is used.
The joint rod 10 and the glass storage groove detector 9 are moved by compressed air.
Driven by rotary actuators 24 and 25
However, the present invention is not limited to this.
Actuator (eg air cylinder or hydraulic cylinder
Etc.) may be used. [0094] As described above,Industrial robot according to the present invention
GAccording to the opening and closing operation of the door,Engage engagement member with door
Rotate the sensor section in the horizontal direction while keeping
Based on the outputMove the sensor part so that the engagement member
Increase the number of sensors to determine whether they are engaged.
The door is pivoting in the opening or closing direction with the
That the configuration is complicated
And reduce production costs.
it can. Also, during the opening and closing operation of the door,Engagement member out of door
IfWhen the door separatesSensor output changes
When the output of the sensor changes,Robot
It can be stopped to prevent the occurrence of a collision accident. According to the second aspect of the present invention, the sensor section
You can check the presence of the door by rotating around the engagement member
When closing the door with the engaging member engaged with the door,
Check that the door is pivoted in the closing direction with the engagement member.
Can be recognized.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明になる工業用ロボットの一実施例が適用
された塗装ラインを説明するための平面図である。 【図2】工業用ロボットの斜視図である。 【図3】ドア係合ユニットによるドア開動作を説明する
ための斜視図である。 【図4】塗装ラインの概略構成を示す平面図である。 【図5】ドア係合ユニットの正面図である。 【図6】ドア係合ユニットの側面図である。 【図7】ドア係合ユニットの平面図である。 【図8】ドア係合ユニットの内部構成を示す縦断面図で
ある。 【図9】図8中IX−IX線に沿うドア係合ユニットの縦断
面図である。 【図10】ガラス収納溝検出部の縦断面図である。 【図11】図10中XI−XI線に沿うガラス収納溝検出部
の縦断面図である。 【図12】ガラス収納溝検出部の横断面図である。 【図13】ドア開動作時に実行される処理を説明するた
めのフローチャートである。 【図14】ドア閉動作時に実行される処理を説明するた
めのフローチャートである。 【図15】光センサによりガラス収納溝を検出する際の
出力信号を説明するための図である。 【図16】光センサの検出動作を説明するための縦断面
図である。 【図17】係合ロッドとガラス収納溝との位置関係を示
す平面図である。 【図18】係合ロッドがガラス収納溝に係合した状態を
示す平面図である。 【図19】係合ロッドがガラス収納溝に係合した状態に
ままガラス収納溝検出部を旋回させてドアの有無を検出
する動作を説明するための平面図である。 【符号の説明】 1 ボデー 2 ドア 2a ガラス収納溝 4 工業用ロボット 8 ドア係合ユニット 9 ガラス収納溝検出部 10 係合ロッド 11 駆動ユニット 12 ブラケット 13 電磁弁ユニット 17 制御盤 18 センサ収納ケース 19 アクチュエータ収納ケース 24 第1のロータリアクチュエータ 25 第2のロータリアクチュエータ 28 光センサ
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a plan view for explaining a coating line to which an embodiment of an industrial robot according to the present invention is applied. FIG. 2 is a perspective view of an industrial robot. FIG. 3 is a perspective view for explaining a door opening operation by a door engaging unit. FIG. 4 is a plan view showing a schematic configuration of a coating line. FIG. 5 is a front view of the door engaging unit. FIG. 6 is a side view of the door engaging unit. FIG. 7 is a plan view of the door engaging unit. FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing the internal configuration of the door engaging unit. FIG. 9 is a longitudinal sectional view of the door engaging unit taken along line IX-IX in FIG. FIG. 10 is a longitudinal sectional view of a glass storage groove detection unit. FIG. 11 is a longitudinal sectional view of the glass housing groove detecting section along the line XI-XI in FIG. 10; FIG. 12 is a cross-sectional view of a glass storage groove detection unit. FIG. 13 is a flowchart illustrating a process performed at the time of a door opening operation. FIG. 14 is a flowchart illustrating a process performed at the time of a door closing operation. FIG. 15 is a diagram for explaining an output signal when a glass housing groove is detected by an optical sensor. FIG. 16 is a longitudinal sectional view for explaining a detection operation of the optical sensor. FIG. 17 is a plan view showing a positional relationship between an engagement rod and a glass storage groove. FIG. 18 is a plan view showing a state where an engagement rod is engaged with a glass storage groove. FIG. 19 is a plan view for explaining an operation of detecting the presence / absence of a door by rotating the glass storage groove detection unit while the engagement rod is engaged with the glass storage groove. [Description of Signs] 1 Body 2 Door 2a Glass storage groove 4 Industrial robot 8 Door engagement unit 9 Glass storage groove detector 10 Engagement rod 11 Drive unit 12 Bracket 13 Solenoid valve unit 17 Control panel 18 Sensor storage case 19 Actuator Storage case 24 First rotary actuator 25 Second rotary actuator 28 Optical sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 宏 神奈川県川崎市川崎区富士見1丁目6番 3号 トキコ株式会社内 (72)発明者 中山 輝明 神奈川県川崎市川崎区富士見1丁目6番 3号 トキコ株式会社内 (72)発明者 武藤 三郎 神奈川県川崎市川崎区富士見1丁目6番 3号 トキコ株式会社内 (56)参考文献 実開 平5−44484(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B25J 3/00 - 3/04 B25J 9/10 - 9/22 B25J 13/00 - 13/08 B25J 19/02 - 19/06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hiroshi Suzuki 1-3-6 Fujimi, Kawasaki-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Inside Tokiko Co., Ltd. (72) Teruaki Nakayama 1-3-6 Fujimi, Kawasaki-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture No. Tokiko Co., Ltd. (72) Inventor Saburo Mutoh 1-3-6 Fujimi, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Tokiko Co., Ltd. (56) References Japanese Utility Model Hei 5-44484 (JP, U) (58) Investigated Field (Int.Cl. 7 , DB name) B25J 3/00-3/04 B25J 9/10-9/22 B25J 13/00-13/08 B25J 19/02-19/06

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 ワークのドアの位置を検出するセンサ部
からのドア検出信号に基づいて係合部材を該ドアに係合
させて該ドアを開閉するようアームを動作させる工業用
ロボットにおいて、 前記ドアの開閉動作中、前記係合部材を前記ドアに係合
させたまま前記センサ部を水平方向に旋回させ、前記セ
ンサ部の出力に基づいて前記係合部材が前記ドアに係合
しているか否かを判別する判別手段を備えてなることを
特徴とする工業用ロボット。
(57) [Claim 1] An arm that engages an engaging member with the door based on a door detection signal from a sensor unit that detects a position of the door of the workpiece to open and close the door. An industrial robot that operates: engaging the engaging member with the door during the opening and closing operation of the door.
The sensor is turned horizontally while the sensor is
An industrial robot comprising: a determination unit configured to determine whether the engaging member is engaged with the door based on an output of a sensor unit.
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