JP2008173763A - ロボット機械のための加工用エンドレスベルトを保管および送出するための装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロボット機械のための加工用エンドレスベルトの保管および送出のための装置における簡潔、効果的、かつ安価な解決策を提供すること。
【解決手段】垂直軸（１４）を中心として回転し、加工用ベルトを配置する手段をそれぞれが備える放射状のアーム（１２）を有する支持部（１６）と、それぞれのアームをロボットアーム（４０）へとベルトを取り付けることができるステーションへと順次にもたらすため、回転する支持部を段階的に回転させる手段とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ロボットアームを備える工作機械のための加工用エンドレスベルト、特には研磨用ベルトを保管および送出するための装置に関する。

ロボットアームに、１つ以上の加工用ベルトが備えられ、それらを、使用するベルトの種類を変更するため、および摩耗したベルトを新しいベルトに交換するために、定期的に交換しなければならない。

ＦＲ２６７７２８９が、研磨用エンドレスベルトの送出器を備える工作機械を開示しており、送出器が、複数のベルト支持プラットフォームを、プラットフォームをケージからロボットアームに向かって順次に差し出すための垂直および水平の可動システムを有する縦型のケージに取り付けて備える。この送出器における１つの問題は、その複雑さおよびロボット上の１つの研磨ベルトを交換するために実行しなければならない作業の多さにあり、結果としてベルトの交換に時間がかかり、作業者の介在を必要とする可能性がある。
仏国特許出願公開第２６７７２８９号明細書

本発明の特段の目的は、この問題に対する簡潔、効果的、かつ安価な解決策を提供することにある。

この目的のため、本発明は、ロボット機械のための加工用エンドレスベルトの保管および送出のための装置であって、複数の加工用ベルトを支持する手段と、これらのベルトを支持手段に配置する手段とを備え、上記支持および配置手段が、垂直軸を中心として回転する支持部であって、加工用ベルトを配置する手段をそれぞれが備える放射状のアームを有する支持部と、それぞれのアームをロボットアームへとベルトを取り付けることができるステーションへと順次にもたらすよう、回転する支持部を段階的に回転させる手段とを備える装置を提供する。

本発明の装置の星状の構成は、新たなベルトをロボットアームによって取り上げることができる位置に置くために、放射アームの支持部を数分の１回転だけ回転させるだけでよいため、ロボットアーム上のベルトの交換にわずかな時間およびきわめて少ない作業しか要さないことを意味する。

装置は、例えば垂直軸を中心として等間隔で配置された１２個の放射アームを備える。

本発明のさらなる特徴によれば、ベルト配置手段が、アームのハウジング内を案内され、ベルトの両端に係合する引き込み式のピンと、これらのピンをベルト保持位置に向かって押す戻しばねとを備える。

配置ピンが、ベルトを同じ状態で放射アーム上に保存するため、放射アームによって保持されるベルトに係合し、ベルトをわずかに引き張られた状態に保つことを可能にする。したがって、もはや作業者が、ベルトが装置に正しく位置していることを確認する必要がない。引き込み式のピンは、戻しばねによって恒久的にベルト保持位置に向かって押されている。

ベルト配置ピンの上端が、ピンを押し下げてベルトをロボットのプーリに係合させるよう、ロボットアームの２つのプーリの下端によって押される接触面を形成している。

ロボットアームへのベルトの取り付けは、ピンを押し下げてベルトを解放すべくプーリによってピンを押し下げるようなやり方で、ロボットアームを位置させることによって自動的に行われる。次いで、ベルトの両端に係合したロボットアームのプーリが、互いからさらに離れるように動かされ、ベルトがプーリの間で引き張られる。次いで、ロボットアームを、加工作業の実行のためにベルトとともに移動させることができる。

それぞれの放射アームに、例えばベルトの縁を支持する細長いプレートであって、両端に配置ピンを通す開口を備えるプレートを備えることができる。

このプレートは、好ましくは、ロボットアームの一部分を降下させることができようにするとともに、アームのプーリを互いから離れるように動かすときにロボットアームの位置決めを容易にするため、ベルトの２つの縁の間を延びる細長い案内スロットを備える。

装置は、好ましくは、放射アーム上の加工用ベルトの存在を検出する少なくとも１つのセンサを備える。センサは、ベルトのロボットアームへの取り付けが行われるステーションに存在する放射アームについて、ベルトの存在を検出することができる。この放射アームがベルトを保持していない場合、回転する支持部が、新たな放射アームが取り付けステーションに位置して、センサがこのアーム上のベルトの存在を検出できるよう、１段階だけ回転させられる。依然としてベルトが存在しない場合、取り付けステーションにおいてベルトが発見されるまで、動作が繰り返される。

作業者が、新しいベルトを装填すべく装置に介入することができる。この作業を、自動ユニットによって実行してもよい。

添付の図面を参照しながらあくまで本発明を例示に限定されることなく提示される以下の説明から、本発明をより明確に理解でき、本発明の他の利点、および特徴が明らかになるであろう。

最初に図１を参照すると、ロボットアーム４０を備える工作機械のための加工用エンドレスベルトを保管および送出するための本発明による装置１０の実施形態が、概略的な形態で示されている。

装置１０は、垂直軸１４を中心として放射状に延び、この軸１４を中心にして等間隔で分布している複数のベルト支持／配置アーム１２を備える。放射状のアーム１２は、駆動手段によって軸１４を中心として段階的に回転させられる円形のプラットフォーム１６へと、ねじ１５などによって固定されている。さらに装置は、回転プラットフォーム１６を支持および案内するためのベースを含む。

図示の例では、放射状のアーム１２の数が１２であり、プラットフォームが、３０°の刻みで段階的に回転させられる。

加工用ベルトは、例えば研磨用ベルトなど、任意の種類のベルトであってよい。ロボットアーム４０に取り付けられたベルトを、特には摩耗したベルトを新しいベルトに交換するために、定期的な間隔で交換しなければならない。プラットフォーム１６の段階的な回転が、ロボットアーム制御ユニットによって制御され、プラットフォームが、ロボットアームのベルトの必要に応答して回転させられる。

さらに装置は、放射アーム１２上のベルトの存在を検出するための１つ以上の検出器１７を含む。これらの検出器が、ロボットアーム制御ユニットへと信号を伝達する。

それぞれの放射アーム１２（図２および図３により明瞭に見ることができる）は、ベルト１８を支持する手段、およびこのベルトを作業者の助けなくロボットアームによって直接取り上げることができるやり方で支持手段に配置する手段を備える。

配置手段は、細長い平行６面体形状の箱２０を備え、箱２０の広い上面２２の長手方向の両端に、２つの引き込み式の円柱ピン２６を通す２つの開口２４が位置している。ベルト１８は、これらのピン２６の周囲に巻き付けられる。

ピン２６は、互いにほぼ平行かつ或る距離だけ離れており、ピン間の距離は、ピンの周囲に巻き付けられたベルト１８が、ほぼ直線状かつ互いに平行かつ互いに近接した２つの長いベルト部分を備える引き伸ばされた状態、またはわずかに引き張られた状態となるような距離である。

戻しばね（破線２８によって概念的に示されている）が、箱２０の内側に保持されて箱の下面とピン２４の下端との間を延びており、これらのピンをベルト保持位置へと箱の外に押し出そうとしている。開口２４を通過するピンの箱に対する出し入れの運動を制限するための手段が設けられている。

ピン２６の上端が接触面を形成しており、さらに詳しく後述されるとおり、ロボットアームによってこれらの接触面を押すことができる。

放射アーム１２上にベルトを支持する手段は、平坦な細長いプレート３０を備え、プレート３０は、その寸法が幅および長さに関して箱２０の上面２２とほぼ同じであり、ねじ３２によってこの面の上方に或る距離だけ離されて取り付けられている。プレート３０と箱の面２２との間の距離は、例えばねじの周囲に係合されてプレート３０と箱２０の上面２２との間に取り付けられた所定の長さの筒３４によって決定されている。

プレート３０の長手方向の両端に、ピン２６を通す２つの開口３６が位置しており、これらの開口の内径は、ピンの外径よりも大きい。

ピン２６は、軸方向に第１および第２の位置の間を移動可能であり、戻しばね２８によって第１の位置に向かって恒久的に押されている。

図２に示されている第１の位置において、ピン２６の上端部が、プレート３０の開口３６を通過し、このプレートの上方へと突き出している。この位置において、ピンが、プレート３０上に配置された加工用ベルト１８に係合し、このベルトを引き伸ばされた状態、またはわずかに引き張られた状態に保っている。

図３に示されている第２の位置においては、ピン２６がプレート３０の下方へと押し下げられ、もはやベルト１８に係合しておらず、ベルト１８がプレート上に置かれていて、ロボットアームによって自由に取り上げることができる。プレートと箱２０との間の距離は、ピンが第２の位置にあるときにもはやピンがプレートを超えて突き出すことがないような距離である。

図４から図６を参照してさらに詳しく後述されるように、第１の位置から第２の位置へのピンの移動は、ロボットアームによって機械的に引き起こされる。

図４に一部分が大幅に概略化されて示されているロボットアーム４０は、アクチュエータ４２を備え、アクチュエータ４２のシリンダ４４がロボットアームに取り付けられ、アクチュエータ４２のピストン４６が、アクチュエータの長手軸に直交するスピンドルに自由に回転できるように取り付けられた被駆動プーリ４８へと接続されている。さらにロボットアームは、アクチュエータの後方に、第１のプーリに平行に延びる駆動プーリ５０を有し、その軸は、アクチュエータ４２の軸に平行である。このプーリ５０は、ロボットアームに取り付けられたモータによって回転させられる。

図４に示したロボットアームへとベルト１８を取り付ける第１の段階において、ロボットアームのアクチュエータ４２は、プーリ４８、５０の軸の間の距離がピン２６の軸の間の距離にほぼ等しい引き込まれた位置にある。ロボットアーム４０が、装置のベルトが取り付けられてなる放射アーム１２（図１）の上方に、プーリ４８、５０がピン２６に整列するまで配置される。次いで、ロボットアーム４０が、ロボットアームのプーリ４８、５０がベルト１８に係合し、ピン２６をピンの上端を押すことによって第１の位置から第２の位置へと動かすまで、放射アーム１２に向かって垂直方向に動かされる（図５）。次いで、アクチュエータのピストン４６が延ばされ、ベルト１８がプーリの間で引き張られるまでプーリ４８、５０がさらに離される。これにより、ベルトを、加工作業を実行すべく運び去ることができる（図６）。ピン２６が、戻しばね２８によって第１の位置へと復帰する。新たなベルト１８を、作業者または自動ユニットによって、ピン２６に配置することができる。

ロボットアームの制御ユニットが、センサ１７によって送信される情報に応答して、ロボットアームおよびプラットフォーム１６の動きを制御する。プラットフォーム１６は、図４から図６に示した工程を実行することによってロボットアームへとベルトを取り付けることができるよう、ベルトが取り付けられてなる放射アーム１２が所定のベルト取り上げ位置に位置するまで、軸１４を中心として段階的に駆動される。

図１から図３に見られるように、それぞれの放射アーム１２のプレート３０が、ロボットアームのアクチュエータ４２のベルト１８への係合を容易にするとともに、延伸時のアクチュエータのピストン４６を案内する形式で、ベルト１８の縁に沿って延び、一端においてピン２６を通すことができる上述の開口３６の一方へとつながっている細長いスロット５１を含んでもよい。

本発明の一特定の実例となる実施形態においては、装置が、図１に示した装置をそれぞれ６つの放射アームからなる２つのグループへと分ける垂直壁５２をさらに備え、或る１つのロボットアーム４０が一方のグループへとアクセスでき、作業者が新しい加工用ベルトを装填する目的で他方のグループへとアクセスすることができる。プラットフォーム１６が軸１４を中心として一段階ずつ回転するたびに、第１のグループの放射アーム１２のうちの１つが、第２のグループへと移動し、第２のグループのアーム１２のうちの１つが、第１のグループへと移動する。

加工用エンドレスベルトの保管および送出のための本発明による装置の概略上面図である。 図１に見られる装置の放射アームの概略斜視図である。 図１に見られる装置の放射アームの概略斜視図である。 本発明による装置の放射アームについて、大幅に概略化した側面図であり、ベルトをロボットアームへと取り付けるプロセスの一段階を説明している。 本発明による装置の放射アームについて、大幅に概略化した側面図であり、ベルトをロボットアームへと取り付けるプロセスの一段階を説明している。 本発明による装置の放射アームについて、大幅に概略化した側面図であり、ベルトをロボットアームへと取り付けるプロセスの一段階を説明している。

符号の説明

１０ 加工用エンドレスベルトの保管および送出のための装置
１２ ベルト支持／配置アーム
１４ 垂直軸
１５、３２ ねじ
１６ プラットフォーム
１７ 検出器
１８ ベルト
２０ 箱
２２ 箱の上面
２４ 箱の上面の開口
２６ 円柱ピン
２８ 戻しばね
３０ プレート
３４ 筒
３６ プレートの開口
４０ ロボットアーム
４２ アクチュエータ
４４ アクチュエータのシリンダ
４６ アクチュエータのピストン
４８ 被駆動プーリ
５０ 駆動プーリ
５２ 垂直壁

Claims (8)

1. ロボット機械のための加工用エンドレスベルトの保管および送出のための装置であって、
   複数の加工用ベルトを支持する手段と、これらのベルトを支持手段に配置する手段とを備え、
   前記支持および配置手段が、垂直軸を中心として回転する支持部であって、加工用ベルトを配置する手段をそれぞれが備える放射状のアームを有する支持部と、それぞれのアームをロボットアームへとベルトを取り付けることができるステーションへと順次にもたらすよう、回転する支持部を段階的に回転させる手段とを備える、装置。
2. 配置手段が、アームのハウジング内を案内され、ベルトの両端に係合する引き込み式のピンと、これらのピンをベルト保持位置に向かって押す戻しばねとを備える、請求項１に記載の装置。
3. ベルト配置ピンの上端が、ピンを押し下げてベルトをロボットのプーリに係合させるよう、ロボットの２つのプーリの下端によって押される接触面を形成している、請求項２に記載の装置。
4. ベルトが、引き込み式のピンに配置されたときにわずかに引き張られている、請求項２に記載の装置。
5. それぞれの放射アームが、ベルトの縁を支持する細長いプレートであって、両端に配置ピンを通す開口を備えるプレートを備える、請求項２に記載の装置。
6. プレートが、ロボットの一部分を降下させるよう、ベルトの２つの縁の間を延びる細長いスロットを備える、請求項５に記載の装置。
7. １２個の放射アームを備える、請求項１に記載の装置。
8. 放射アーム上の加工用ベルトの存在を検出する少なくとも１つのセンサを備える請求項１に記載の装置。

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