JP2005022001A - 産業ロボット - Google Patents

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JP2005022001A
JP2005022001A JP2003187066A JP2003187066A JP2005022001A JP 2005022001 A JP2005022001 A JP 2005022001A JP 2003187066 A JP2003187066 A JP 2003187066A JP 2003187066 A JP2003187066 A JP 2003187066A JP 2005022001 A JP2005022001 A JP 2005022001A
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Tatsunari Ito
辰成 伊藤
Keiji Matsunaga
圭司 松永
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Star Seiki Co Ltd
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Star Seiki Co Ltd
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Abstract

【課題】装置自体の高さを低くすることができ、天井高が低い工場内においても有効に設置することができる産業ロボットを提供する。
【解決手段】垂直長さが少なくともワークの上下移動距離で、垂直方向に軸線を有した上下軸部材19を垂直方向へ移動可能に支持して固定台に固定される本体フレーム3と、上下軸部材を上下方向へ移動する上下駆動部材と、基端部が上下軸部材の上部に固定され、基端部及び先端部に回転可能に軸支された第1及び第2回転体に第1旋回ベルト部材が巻き付けられた第1旋回アームと、第1または第2回転体を回転駆動する回転駆動部材と、第1旋回アーム先端側の第2回転体に固定された回転軸に基端部が固定されると共に該回転軸及び先端部に回転可能に軸支された第3及び第4回転体に第2旋回ベルト部材が巻き付けられた第2旋回アーム41と、第4回転体に固定された旋回軸に設けられてワークを把持するハンド部17とから構成する。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、ハンド部を旋回移動してワークを所定位置間にて移動する産業ロボットに関する。
【0002】
【従来技術】
例えば本出願人の出願に係る特許文献1には、本体フレーム上を往復移動する第1走行体と、該第1走行体に移動方向と直交する方向へ延出して設けられた直交フレーム上にて往復移動する第2走行体と、該第2走行体上にて上下方向へ往復移動する上下フレームと、該上下フレームの下部に設けられ、ワークを保持するハンド部とを備えた取出しロボットが記載されている。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−283357号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献1の取出しロボットは、第1走行体に設けられた直交フレーム上を往復移動する第2走行体に対して上下フレームを昇降するように支持する構造のため、上下フレームを含む装置自体の高さが高くなることが避けられなかった。
【0005】
このため、上記した取出しロボットを設置するには、工場の天井高さを高くする必要があり、低い天井高さの工場では設置できなかった。
【0006】
また、上記した産業ロボットにあっては、例えば搬入装置により供給されるワークを、例えば搬出装置上に移載して移動させるものであるが、搬入装置及び搬出装置に対して取出しロボットが高くなり、これらの搬送面に近い高さでハンド部に保持されたワークを移動させることが困難で、ハンド部の移動距離自体が長くなって時間がかかる問題を有している。
【0007】
本発明は、上記した従来の欠点を解決するために発明されたもので、その課題とする処は、装置自体の高さを低くすることができ、天井高が低い工場内においても有効に設置することができる産業ロボットを提供することにある。
本発明の他の課題は、連結される他の装置に対し、高さがほぼ一致するようにマッチングさせてハンド部の無駄な移動を低減して移動時間を短縮することができる産業ロボットを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、垂直長さが少なくともワークの上下移動距離で、垂直方向に軸線を有した上下軸部材を垂直方向へ移動可能に支持して固定台に固定される本体フレームと、上下軸部材を上下方向へ移動する上下駆動部材と、基端部が上下軸部材の上部に固定され、基端部及び先端部に回転可能に軸支された第1及び第2回転体に第1旋回ベルト部材が巻き付けられた第1旋回アームと、第1または第2回転体を回転駆動する回転駆動部材と、第1旋回アーム先端側の第2回転体に固定された回転軸に基端部が固定されると共に該回転軸及び先端部に回転可能に軸支された第3及び第4回転体に第2旋回ベルト部材が巻き付けられた第2旋回アームと、第4回転体に固定された旋回軸に設けられてワークを把持するハンド部とからなることを特徴とする。
【0009】
【発明の実施形態】
以下に実施形態を示す図に従って本発明を説明する。
図1〜図11において、産業ロボット1の本体フレーム3は水平方向へ所定の長さで延出し、ワークを移載処理するためのテーブル5の側端部上面に固定される。そして該本体フレーム3には水平方向へ延出し、所要の間隔をおいた一対のガイドロッド7が固定され、該ガイドロッド7には可動フレーム9が軸線方向へ摺動するように支持されている。該可動フレーム9には本体フレーム3の長手方向両端部に回転可能にそれぞれ支持され、一方にサーボモータ等の数値制御可能な電動モータ11が連結されたスプロケットや歯付きプーリ等からなる左右一対の回転体13に巻き付けられたチェーンや歯付きベルト等の水平ベルト部材15の一部が固定され、電動モータ11の回転駆動に伴って水平方向へ往復移動される。
【0010】
上記した可動フレーム9は後述するハンド部17の上下ストロークにほぼ一致する上下長さで、その上部には上下方向に軸線を有した上下軸部材19及び上下軸部材19に平行する軸線を有したガイドロッド21が上下方向へ摺動するように支持されている。可動フレーム9の上部及び下部にはスプロケットや歯付きプーリ等からなる上下一対の回転体23が回転可能にそれぞれ軸支され、上方に位置する回転体23にはサーボモータ等の数値制御可能な電動モータ25が連結されている。また、一対の回転体23にはチェーンや歯付きベルト等からなるベルト部材27が巻き付けられ、該上下ベルト部材27の一部は上下軸部材19の下部に連結部材29を介して連結されている。これにより上下軸部材19は電動モータ25の回転駆動に伴って上下方向へ往復移動される。
【0011】
上記した上下軸部材19及びガイドロッド21の軸上端部には本体フレーム3の延出方向とほぼ直交する水平方向へ所定の長さで延出する固定アーム31の基端部が固定され、該固定アーム31の基端部及び先端部にはスプロケットや歯付きプーリ等からなる一対の回転体33が回転可能に軸支されている。基端側に位置する回転体33には固定アーム31の基端部に固定されたサーボモータ等の数値制御可能な電動モータ35が連結されている。また、一対の回転体33にはチェーンや歯付きベルト等からなるベルト部材37が巻付けられ、該ベルト部材37は電動モータ35の回転駆動に伴って往復走行される。
【0012】
上記した固定アーム31にはテンション部材38が取付けられている。該テンション部材38は中心部が軸38aにより回動可能に軸支されたほぼ4分割円盤形状で、外周側の周方向へ延出する長孔38bが形成された回動板38cと、長孔38b内を挿通して固定アーム31に固定可能な固定ねじ38dと、回動板38cに回転可能に軸支され、ベルト部材37に圧接するテンションローラ38eとから構成される。
【0013】
固定アーム31の先端側に位置する回転体33には回転軸39が固定され、該回転軸39は水平方向へ所定の長さで延出する旋回アーム41の基端部に設けられたボス43に回り止めされて固定される。旋回アーム41の基端部内に位置するボス43は外周面に歯が形成されて歯付き回転体を構成している。また、旋回アーム41の先端部には回転可能に軸支された旋回軸45に固定されたスプロケットや歯付きプーリ等の回転体47が設けられ、ボス43と回転体47にはチェーンや歯付きベルト等からなるベルト部材49が巻き付けられている。
【0014】
これにより固定アーム31内のベルト部材37が所定の方向へ走行して回転軸39を回転させると、旋回アーム41は回転軸39を中心に回動すると共に該回転軸39と一体に回動するボス43に巻き付けられたベルト部材49を回動角に応じた距離で走行させることにより旋回軸45を回動し、ハンド部17を回転させる。
【0015】
上記した旋回アーム33にはテンション部材51が取付けられている。該テンション部材51は固定アーム31に設けられるテンション部材38と同様であるため、符号38a〜38eに対応する各部材については51a〜51eの符号を付して詳細な説明を省略する。
【0016】
上記した旋回軸45の軸端部にはワークを把持するハンド部17が取付けられている。該ハンド部17としては把持するワークに応じて適宜選択されるもので、図は基端部が揺動可能に支持され、例えばエアーシリンダにより開閉作動される一対の爪部を有した構造のものを示す。
【0017】
次に、動作を説明する。尚、説明の便宜上、テーブル5の一方には多数のワークが整列収容されたコンテナを搬入する搬入コンベヤが、また他方にはコンテナから取出されたワークを搬出する搬出コンベヤ(いずれも図示せず)が配置され、産業ロボット1はワークを順次取出すものとする。
【0018】
産業ロボット1は、本体フレーム3を図示右方へ、また可動フレーム9を上方へ移動させた状態で待機させる。このとき、固定アーム31に対して旋回アーム41は図に示すように固体アーム23側へ旋回した状態で待機している。
【0019】
上記状態にて搬入コンベヤの搬送駆動に伴ってテーブル5上にコンテナが搬入されると、電動モータ35を回転駆動してベルト部材37を走行させて回転軸39を回転させることにより固定アーム31に対して旋回アーム41を旋回してハンド部17をコンテナ49に収容された所定のワークの上方に位置させる。このとき、旋回アーム41の旋回に伴ってベルト部材49を走行させることにより旋回軸45を回転してハンド部17をワークの上方に位置するように回動させる。(図12に実線で示す)
【0020】
次に、上記状態にて電動モータ25を回転駆動して上下ベルト部材27を走行させることにより可動フレーム9を下方向へ移動させることによりハンド部17を、ワークを把持可能な位置へ移動させる(図13参照)。そしてハンド部17を作動してワークを把持させた後に電動モータ25を逆転駆動して可動フレーム9を上方へ移動させた後、電動モータ11を回転駆動して可動フレーム9を図12に示す右側へ移動してテーブル5の搬出側へ移動させる。
【0021】
次に、電動モータ35を駆動制御してベルト部材37を走行させて回転軸39を回転させることにより固定アーム31に対して旋回アーム41を旋回してワークを把持したハンド部17を搬出コンベヤ53上に載置されたトレイ(図示せず)の上方へ移動させた後に、電動モータ25を駆動制御して上下ベルト部材27を走行させることにより可動フレーム9を下方向へ移動してワークを把持したハンド部17をトレイ上面に近接させる。そして上記状態にてハンド部17によるワークの把持を解除してトレイ55上に移載させる。(図12に一点鎖線で示す)
【0022】
そして上記と逆に駆動制御してハンド部17を搬入コンベヤ51の上方へ戻した後に、電動モータ35を駆動制御してベルト部材37を走行させて回転軸39を回転させることにより固定アーム31に対して旋回アーム41を旋回してワークを把持したハンド部17を、コンテナ49に収容されて次に取出されるワークの上方に位置させ、上記した動作に従って次のワークの取出し、移動、把持解除動作を実行する。
【0023】
本実施形態は、テーブル5面に対して高さを必要最小限の高さにすることができ、装置全体を小型化し、天井高が低い工場内においても設置することができる。また、上下方向に対するハンド部17の移動距離を最小限とすることができ、全体としての移動時間を短縮して高速化することができる。
【0024】
【発明の効果】
本発明は、装置自体の高さを低くすることができ、天井高が低い工場内においても有効に設置することができる。また、連結される他の装置に対し、高さがほぼ一致するようにマッチングさせてハンド部の無駄な移動を低減して移動時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】産業ロボットの全体斜視図である。
【図2】アーム駆動機構の説明図である。
【図3】昇降機構の斜視図である。
【図4】テンション機構の部分平面図である。
【図5】産業ロボットの正面図である。
【図6】産業ロボットの背面図である。
【図7】産業ロボットの右側面図である。
【図8】産業ロボットの左側面図である。
【図9】産業ロボットの平面図である。
【図10】産業ロボットの底面図である。
【図11】産業ロボットの全体斜視図である。
【図12】水平方向に対するハンド部の移動及び旋回状態を示す説明図である。
【図13】上下方向に対するハンド部の移動状態を示す説明図である。
【符号の説明】
1−産業ロボット、3−本体フレーム、5−テーブル、9−可動フレーム、17−ハンド部、19−上下軸部材、31−固定アーム、41−旋回アーム、

Claims (4)

  1. 垂直長さが少なくともワークの上下移動距離で、垂直方向に軸線を有した上下軸部材を垂直方向へ移動可能に支持して固定台に固定される本体フレームと、上下軸部材を上下方向へ移動する上下駆動部材と、基端部が上下軸部材の上部に固定され、基端部及び先端部に回転可能に軸支された第1及び第2回転体に第1旋回ベルト部材が巻き付けられた第1旋回アームと、第1または第2回転体を回転駆動する回転駆動部材と、第1旋回アーム先端側の第2回転体に固定された回転軸に基端部が固定されると共に該回転軸及び先端部に回転可能に軸支された第3及び第4回転体に第2旋回ベルト部材が巻き付けられた第2旋回アームと、第4回転体に固定された旋回軸に設けられてワークを把持するハンド部とからなる産業ロボット。
  2. 請求項1の上下駆動部材は、上下方向にワークの移動距離に応じた間隔をおいて回転可能に支持され、一方に電動モータが連結された一対の回転体に巻き付けられたベルト部材の一部を軸部材に固定した産業ロボット。
  3. 請求項1の上下駆動部材は、上下方向がワークの移動距離に応じた軸線長さで回転可能に支持されると共に電動モータが連結された送りねじと、該送りねじに噛合わされて軸部材に固定されたナット部材とからなる産業ロボット。
  4. 垂直長さが少なくともワークの上下移動距離で、垂直方向に軸線を有した上下軸部材が垂直方向へ移動可能に支持され、固定台側面に固定される本体フレームと、本体フレームの上部及び下部に回転可能に軸支されると共に一方に電動モータが連結された一対の回転体に巻き付けられ、一部が上下軸部材に連結された上下ベルト部材と、上下軸部材の上部に基端部が固定され、所要の長さで水平方向へ延出する第1旋回アームと、第1旋回アームの基端部及び先端部に回転可能に軸支され、一方が電動モータに連結された一対の回転体に巻き付けられた第1旋回ベルト部材と、第1旋回アーム先端側の回転体に固定された回転軸に基端部が固定され、所要の長さで水平方向へ延出する第2旋回アームと、第2旋回アーム内に位置する回転軸に固定された回転体及び第2旋回アームの先端側に回転可能に軸支された回転体に巻き付けられた第2旋回ベルト部材と、第2旋回アームの先端部に位置する回転体に固定された旋回軸に設けられてワークを把持するハンド部とからなる産業ロボット。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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