JP2010029991A

JP2010029991A - Robot system for article transfer

Info

Publication number: JP2010029991A
Application number: JP2008195526A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Takemoto; 豊竹本
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 2008-07-29
Filing date: 2008-07-29
Publication date: 2010-02-12
Anticipated expiration: 2028-07-29
Also published as: JP5139191B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a robot system for article transfer enabling uniform and efficient stacking without causing a hit mark and the like to an article by a simple method. <P>SOLUTION: The robot system for article transfer 2 stacking an article W received from an article supply means 4 onto a predetermined loading receptacle in an article transfer station 3 includes a robot base 20, a multi-articulated robot arm 21 rotatably connected to the robot base 20, and a robot hand 23 rotatably connected to an end of the robot arm 21, the robot hand 23 including a bucket holder 8 and a bucket 9 accommodating the article, and the bucket 9 being tiltably held with respect to the bucket holder 8 with the tilting angle being made adjustable by an angle adjustment drive unit 12. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、たとえばベアリングのインナーレースおよびアウターレース、ならびにエンジンのコンロッドなどの熱間鍛造製品を、受渡ステーションにおいて物品供給手段から受取り、所定の積込み容器に積付ける物品移載用ロボット装置に関し、特にそのロボットハンド部の構造に関する。 The present invention relates to an article transfer robot apparatus that receives hot forged products such as inner races and outer races of bearings, and connecting rods of engines, for example, from article supply means at a delivery station and loads them in a predetermined loading container. It relates to the structure of the robot hand.

産業用ロボットは、各種製造分野で広く利用されている。これらの産業用ロボットの典型的な従来技術は、特許文献１に示されている。また、特許文献２，３には、このようなロボット装置におけるロボットハンド部の衝撃吸収機構の例が、さらに、特許文献４，５には、ロボットハンド部の着脱自在な機構の例が示されている。 Industrial robots are widely used in various manufacturing fields. A typical prior art of these industrial robots is shown in Patent Document 1. Patent Documents 2 and 3 show examples of the impact absorbing mechanism of the robot hand unit in such a robot apparatus, and Patent Documents 4 and 5 show examples of mechanisms that allow the robot hand unit to be attached and detached. ing.

図１０は、前記のような鍛造製品の製造工場で採用されている物品移載用ロボット装置の一例を示している。ロボット装置１００は、ロボットベース部１０１と、前記ロボットベース部１０１に回動自在に連結された多関節ロボットアーム部１０２と、前記ロボットアーム部１０２の先端に回動自在に連結されたロボットハンド部１０３とを含む。ロボットハンド部１０３は、バケット保持部１０４と、バケット保持部１０４に保持されたバケット部１０５とからなる。 FIG. 10 shows an example of an article transfer robot apparatus employed in a forging product manufacturing factory as described above. The robot apparatus 100 includes a robot base unit 101, an articulated robot arm unit 102 that is rotatably connected to the robot base unit 101, and a robot hand unit that is rotatably connected to the tip of the robot arm unit 102. 103. The robot hand unit 103 includes a bucket holding unit 104 and a bucket unit 105 held by the bucket holding unit 104.

前記ロボット装置１００は、図示しない物品受渡ステーションにおいて、図示しない物品供給コンベアから供給される物品（以下、ワークと記す）Ｗを、前記バケット部１０５に受取って収容し、予めティーチングされた動作プログラムによってロボットアーム部１０２を動作させて、所定の位置に設置された積込み容器である積込みパレット１０６内に順次積付けるように稼動する。図１０では、積込みパレット１０６内の位置に応じてロボットハンド部１０３の角度を適宜設定させることによって、バケット部１０５を傾斜させ、ワークＷを積込みパレット１０６内に投入し、積付けている状態を示している。 The robot apparatus 100 receives an article W (hereinafter referred to as a workpiece) W supplied from an article supply conveyor (not shown) in an article delivery station (not shown) and stores it in the bucket unit 105, and uses an operation program taught in advance. The robot arm unit 102 is operated so as to be sequentially loaded into a loading pallet 106 which is a loading container installed at a predetermined position. In FIG. 10, by appropriately setting the angle of the robot hand unit 103 according to the position in the loading pallet 106, the bucket unit 105 is inclined, and the workpiece W is loaded into the loading pallet 106 and loaded. Show.

特開平７−１２４８７８号公報JP-A-7-124878 実開平６−６６９７９号公報Japanese Utility Model Publication No. 6-66979 特開２００１−１０５３７９号公報JP 2001-105379 A 実開平５−８０６９１号公報Japanese Utility Model Publication No. 5-80691 実開平７−１７４９１号公報Japanese Utility Model Publication No. 7-17491

図１０に示すようなロボット装置１００の場合、積込みパレット１０６内の所定の位置にワークＷを投入して積込みする際、積込みパレット１０６の囲い部の制約などがあるため、積込み位置に応じてロボットハンド部１０３の角度を適宜設定する必要がある。また、場所によっては囲い部に制限されてロボットハンド部１０３の傾き角度が充分に確保されず、そのため、高い位置からワークＷを投入せざるを得ない場合も生じる。図１０は、ロボットハンド部１０４の一部が積込みパレット１０６の囲い部と干渉している状態を示している。このように高い位置からワークＷを投入すると、ワークＷに打痕が生じ、製品品質の低下の原因となる。また、ロボットハンド部１０４と積込みパレット１０６との干渉のために、ロボットハンド部１０４の積込みパレット１０６内での動作範囲が狭められ、積込みパレット１０６内でのワークＷの均一な積付けができなくなることがある。 In the case of the robot apparatus 100 as shown in FIG. 10, there is a restriction on an enclosure portion of the loading pallet 106 when the workpiece W is loaded and loaded at a predetermined position in the loading pallet 106. It is necessary to appropriately set the angle of the hand unit 103. In addition, depending on the location, the robot hand unit 103 is limited to the enclosing part, and the tilt angle of the robot hand unit 103 is not sufficiently secured. Therefore, there is a case where the workpiece W has to be thrown from a high position. FIG. 10 shows a state in which a part of the robot hand unit 104 interferes with the enclosure part of the loading pallet 106. When the workpiece W is introduced from such a high position, a dent is generated on the workpiece W, which causes a reduction in product quality. In addition, due to the interference between the robot hand unit 104 and the loading pallet 106, the operation range of the robot hand unit 104 within the loading pallet 106 is narrowed, and the workpiece W cannot be uniformly loaded within the loading pallet 106. Sometimes.

前記特許文献１〜５の各先行技術は、このような積込みパレット１０６の囲い部の制約から、物品を高い位置から落下投入せざるを得ないなどの問題点について、その解決手段を特に提案するものではない。 Each of the prior arts of Patent Documents 1 to 5 particularly proposes a solution to the problem that the article must be dropped and put in from a high position due to the restriction of the enclosure portion of the loading pallet 106. It is not a thing.

本発明の目的は、簡易な方法で物品に打痕などを生じさせず、均一かつ効率的な積付けを可能とする物品移載用ロボット装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an article transfer robot apparatus that enables uniform and efficient loading without causing dents or the like on an article by a simple method.

本発明に係る物品移載用ロボット装置は、物品受渡ステーションにおいて物品供給手段から受取った物品を、所定の積込み容器に積付ける物品移載用ロボット装置であって、
ロボットベース部と、前記ロボットベース部に回動自在に連結された多関節ロボットアーム部と、前記ロボットアーム部の先端に回動自在に連結されたロボットハンド部とを含み、
前記ロボットハンド部は、バケット保持部と、前記物品を収容するためのバケット部とからなり、
前記バケット部は、バケット保持部に対して傾動可能に保持され、かつ角度調整駆動部によって傾き角度の調整が可能とされていることを特徴とする物品移載用ロボット装置である。 An article transfer robot apparatus according to the present invention is an article transfer robot apparatus for loading an article received from an article supply means at an article delivery station into a predetermined loading container,
A robot base part, an articulated robot arm part rotatably connected to the robot base part, and a robot hand part rotatably connected to a tip of the robot arm part,
The robot hand part is composed of a bucket holding part and a bucket part for accommodating the article,
The bucket unit is an article transfer robot device, wherein the bucket unit is tiltably held with respect to the bucket holding unit, and an inclination angle can be adjusted by an angle adjustment driving unit.

本発明に従えば、物品供給手段から供給される物品は、物品受渡ステーションにおいて、ロボットハンド部のバケット部に収容される。そして、多関節ロボットアーム部の動作によって、ロボットハンド部が所定の積込み容器内に位置し、バケット部から収容されている物品が積込み容器内に積付けられる。このとき、バケット部は、バケット保持部に対して傾動可能に保持され、かつ角度調整駆動部によって傾き角度の調整が可能とされているから、バケット部を適宜角度に傾斜させることによって、物品を、積込み容器内の底部に、あるいは既に積付けられた物品がある場合はその上に、接近させた状態で、投入積付けることができる。したがって、物品が落下によって打痕を生じることが少なく、移載時における品質の劣化を来たす懸念がない。しかも、ロボットハンド部を傾斜させることなく垂直な状態で積込み容器内に位置させ、動作させることができるから、ロボットハンド部が積込み容器の囲い部などと干渉しないようにすることが簡易になされる。これによって、ロボットハンド部の動作自由度が増し、積込み容器内のスペースを無駄なく使い、物品の均一な積付けを実現することができる。 According to the present invention, the articles supplied from the article supply means are accommodated in the bucket portion of the robot hand unit at the article delivery station. Then, by the operation of the articulated robot arm unit, the robot hand unit is positioned in a predetermined loading container, and the articles accommodated from the bucket unit are loaded in the loading container. At this time, the bucket portion is tiltably held with respect to the bucket holding portion, and the inclination angle can be adjusted by the angle adjustment driving portion. Therefore, by tilting the bucket portion to an appropriate angle, the article can be In the case where there is an article already loaded on the bottom of the loading container, it can be loaded in an approached state. Therefore, the article is less likely to cause dents due to dropping, and there is no concern of quality deterioration during transfer. In addition, since the robot hand portion can be positioned and operated in a vertical state without tilting, it is easy to prevent the robot hand portion from interfering with the enclosure portion of the loading container. . As a result, the degree of freedom of operation of the robot hand portion is increased, the space in the loading container can be used without waste, and uniform loading of articles can be realized.

また本発明は、前記角度調整駆動部が、非作動の状態では、バケット部が自重で傾動するように構成されていることを特徴とする。 In the invention, it is preferable that the angle adjustment drive unit is configured such that the bucket portion tilts by its own weight when the angle adjustment drive unit is not operated.

本発明に従えば、ロボットハンド部を積込み容器内に位置させ、バケット部を所定の被積付位置の表面に接近させた状態で角度調整駆動部を非作動状態とし、かつロボットハンド部をそのまま垂直方向に上昇させることによって、バケット部がバケット保持部に対し相対的に自重で下方に傾動する。したがって、バケット部内の物品はこの傾動に伴い滑り降り出すが、前記積付け位置との落差は小さい状態であるから、落下によるダメージを受けることが少なく、積付け時の打痕の発生をより少なくすることができる。 According to the present invention, the robot hand unit is positioned in the loading container, the angle adjustment drive unit is deactivated with the bucket unit approaching the surface of the predetermined loading position, and the robot hand unit is left as it is. By raising in the vertical direction, the bucket portion tilts downward with its own weight relative to the bucket holding portion. Therefore, although the article in the bucket part starts to slide down with this tilting, the drop with respect to the loading position is small, so that it is less likely to receive damage due to dropping, and the occurrence of dents during loading is reduced. be able to.

また本発明は、前記バケット部が、バケット保持部に対して着脱手段を介して着脱自在に保持されていることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the bucket part is detachably held with respect to the bucket holding part via an attaching / detaching means.

本発明に従えば、前記受渡ステーションに複数のバケット部を待機させるよう構成することによって、積付け作業を実施している間に待機中のバケット部に前記物品供給手段から物品を供給して収容・待機させておき、仕掛かり中の積付け作業が終了すると、受渡ステーションにおいてバケット部を待機中のものと着脱交換するだけで、効率の良い積付け作業を実施することができる。また、物品の種類に応じたバケット部を複数準備しておき、これらバケット部を適宜選択装着することによって、物品の特性に合った積付け作業を実施することができる。 According to the present invention, by configuring the delivery station to wait for a plurality of bucket units, the articles are supplied from the article supply means to the bucket unit that is waiting while the loading operation is being performed. -When the loading operation in progress is completed by waiting, the efficient loading operation can be performed by simply attaching and detaching the bucket unit to the waiting unit at the delivery station. Further, by preparing a plurality of bucket portions according to the type of the article and appropriately selecting and attaching these bucket sections, it is possible to perform a stacking operation that matches the characteristics of the article.

また本発明は、前記ロボットハンド部が、前記バケット部が受けた衝撃を吸収する衝撃吸収手段を備えていることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the robot hand portion includes an impact absorbing means for absorbing an impact received by the bucket portion.

本発明に従えば、前記ロボットハンド部を積込み容器内に挿入させてゆく過程などにおいて、前記バケット部が積込み容器の囲い部や、底部の既に積付けられた物品などに不用意に当接しても、衝撃吸収手段によってこの衝撃が吸収され、バケット部やバケット保持部の損壊を未然に防止することができる。 According to the present invention, in the process of inserting the robot hand part into the loading container, the bucket part inadvertently comes into contact with the enclosure part of the loading container or the article already loaded on the bottom part. However, this impact is absorbed by the impact absorbing means, and damage to the bucket part and the bucket holding part can be prevented beforehand.

また本発明は、前記ロボットハンド部が、前記バケット部を傾動させて積込み容器内に物品を積付ける際に、バケット部が積込み容器内の積付け対象部に接触したときの高さを検出する高さ検出手段を備えることを特徴とする。 In the present invention, when the robot hand unit tilts the bucket unit and loads an article into the loading container, the robot hand unit detects a height when the bucket unit comes into contact with the loading target unit in the loading container. A height detection means is provided.

このような構成は、バケット部が、不用意に当接したことを認識するためのセンサー（８８）によって実現され、その検知信号によって、ロボットの動作を停止させて、次のステップへ移ることができる。 Such a configuration is realized by a sensor (88) for recognizing that the bucket portion has inadvertently contacted, and the operation of the robot is stopped by the detection signal, and the process proceeds to the next step. it can.

本発明に従えば、物品の積付けの際に、バケット部が傾動して、積込み容器内の積付け対象部（積込み容器の底部、あるいは既に積付けられている物品の表面）に接触し、一度に急激な角度にバケットを傾動させないようにして、バケット内の物品が落下することを防止する。その後、ロボットがハンドを引き上げることによって、徐々にバケットを傾斜させ、バケット内の物品がゆっくり滑り降りる状態で、容器内に積み付けられる。また、ロボットがハンドを引き上げることによって、最終的にバケットがフルに傾斜した時点で、センサー（８７）が検知し、バケットが接触した下方の物品表面高さを知ることができる。この高さ情報に基づき、積付け作業を実行中の物品高さを加えることによって、次の積付け位置を認識することができる。 According to the present invention, when the article is loaded, the bucket portion tilts and comes into contact with the loading target portion in the loading container (the bottom of the loading container or the surface of the article already loaded). By preventing the bucket from tilting at a sudden angle at a time, articles in the bucket are prevented from falling. Thereafter, the robot pulls up the hand, thereby gradually tilting the bucket, and the articles in the bucket are loaded into the container in a state where the articles slowly slide down. Further, when the robot pulls up the hand, the sensor (87) detects when the bucket is finally fully inclined, and the lower article surface height with which the bucket is in contact can be known. Based on this height information, the next loading position can be recognized by adding the height of the article being loaded.

本発明に従えば、物品受渡ステーションにおいて、物品供給手段からバケット部に供給された物品は、多関節ロボットアーム部の動作によって、バケット部から積込み容器内に積付けられる。このとき、バケット部を適宜角度に傾斜させることによって、物品を、積込み容器内の底部に、あるいは、既に積付けられた物品がある場合はその上に、接近させた状態で、物品を積付けることができる。 According to the present invention, in the article delivery station, the article supplied from the article supply means to the bucket unit is loaded from the bucket unit into the loading container by the operation of the articulated robot arm unit. At this time, by inclining the bucket part at an appropriate angle, the article is loaded at the bottom in the loading container or, if there is an already loaded article, in an approached state. be able to.

したがって、物品に落下による打痕を生じることが少なく、移載時における品質の劣化を来たす懸念がない。しかも、ロボットハンド部を傾斜させることなく垂直な状態で積込み容器内に位置させ、動作させることができるので、ロボットハンド部が積込み容器の囲い部などと干渉しないようにすることが簡易になされる。これによって、ロボットハンド部の動作自由度が増し、積込み容器内のスペースを無駄なく使い、物品の均一な積付けを実現することができる。 Therefore, there are few dents due to dropping on the article, and there is no concern of quality deterioration during transfer. In addition, since the robot hand portion can be positioned and operated in the loading container in a vertical state without being inclined, it is easy to prevent the robot hand portion from interfering with the enclosure portion of the loading container. . As a result, the degree of freedom of operation of the robot hand portion is increased, the space in the loading container can be used without waste, and uniform loading of articles can be realized.

図１は、本発明の実施の一形態である物品移載用ロボット装置２が設置された作業室１を概略的に示す側面図であり、図２は作業室１の平面図である。物品移載用ロボット装置２は、作業室１内に設置された物品受渡ステーション３において、図示しない鍛造設備などから作業室１に物品供給手段であるワーク供給コンベア４によって搬入された物品（以下、「ワーク」と記す場合がある。）Ｗを、積込み容器である所定の積込みパレット５，６に順次積付けるものである。積込みパレット５，６は、作業室１の床面であって、物品移載用ロボット装置２のロボットベース２０に左右対称に設けられた２個所のパレットヤード５０，６０に位置決めされて載置される。これらのパレットヤード５０，６０は、２個所に限定されず、１個所あるいは３個所以上であっても良く、扱うワークの特性や処理システムの規模などに応じて適宜定められる。作業室１には、作業者が出入りするためのドア１ａ、および積込みパレット５，６を搬出入するための図示しない機材搬出入用ドアなどが設けられる。 FIG. 1 is a side view schematically showing a work chamber 1 in which an article transfer robot device 2 according to an embodiment of the present invention is installed. FIG. 2 is a plan view of the work chamber 1. The article transfer robot device 2 is configured to receive an article (hereinafter referred to as an article) that is carried into the work chamber 1 by a work supply conveyor 4 serving as an article supply means from an unillustrated forging facility or the like at an article delivery station 3 installed in the work chamber 1. It may be described as “workpiece.”) W is sequentially loaded onto predetermined loading pallets 5 and 6 which are loading containers. The loading pallets 5 and 6 are positioned and placed on two pallet yards 50 and 60 provided symmetrically on the robot base 20 of the article transfer robot device 2 on the floor surface of the work chamber 1. The These pallet yards 50 and 60 are not limited to two places, and may be one place or three places or more, and are appropriately determined according to the characteristics of the workpiece to be handled, the scale of the processing system, and the like. The working chamber 1 is provided with a door 1a for an operator to enter and exit, and an unillustrated equipment loading / unloading door for loading and unloading the loading pallets 5 and 6 and the like.

物品受渡ステーション３は、作業室１の床面に設置固定された平面形状が方形の基台３０と、前記基台３０に対して前記ワーク供給コンベア４に直交する方向ａに往復水平移動自在でかつ上下昇降自在に支持されたスライダ３１と、前記スライダ３１上にスライド方向ａに並設された２個の傾斜したバケット受台３２，３３とを含んで構成されている。 The article delivery station 3 can be horizontally moved back and forth in a direction a perpendicular to the workpiece supply conveyor 4 with respect to the base 30 having a rectangular planar shape installed and fixed on the floor surface of the work chamber 1. The slider 31 is supported so as to be movable up and down, and includes two inclined bucket receivers 32 and 33 arranged in parallel in the sliding direction a on the slider 31.

トラバーサーとしてのスライダ３１の水平移動範囲は、２個のバケット受台３２，３３のいずれかが、ワーク供給コンベア４のワーク供給方向ｂの延長上のワーク受取位置３４に位置し得るよう設定される。図２では、バケット受け台３３がこのワーク受取位置３４にあり、後述するバケット部９を支持して、ワーク供給コンベア４から供給されるワークＷを収容し得る状態とされている。また、他方のバケット受台３２は、ワーク受取位置３４から退避した位置にあり、ロボット装置２によって積付けが完了した空のバケット部９を受取るために待機している状態にあることを示している。 The horizontal movement range of the slider 31 as a traverser is set so that one of the two bucket receivers 32 and 33 can be positioned at the workpiece receiving position 34 on the extension of the workpiece supply direction 4 of the workpiece supply conveyor 4. . In FIG. 2, the bucket cradle 33 is located at the workpiece receiving position 34, and supports a bucket portion 9 described later, and can receive the workpiece W supplied from the workpiece supply conveyor 4. Further, the other bucket cradle 32 is in a position retracted from the workpiece receiving position 34 and is in a state of waiting to receive an empty bucket portion 9 that has been loaded by the robot apparatus 2. Yes.

前記ワーク供給コンベア４のワーク排出側には、前記物品受渡ステーション３のワーク受渡位置３４に架け渡されるワーク投入シュート７が連設されている。ワーク投入シュート７は、ワーク供給コンベア４の架台４０に、図示しないピストン機構などによって、上下昇降可能に支持されたブラケット７１にエアシリンダ７２を介して連結され、ワーク投入角度の調整、および後述するバケット部９の交換の際の、バケット部９との非干渉位置への退避などが可能とされている。 On the workpiece discharge side of the workpiece supply conveyor 4, a workpiece loading chute 7 that is bridged to the workpiece delivery position 34 of the article delivery station 3 is connected. The workpiece loading chute 7 is connected to a pedestal 40 of the workpiece supply conveyor 4 by a piston mechanism (not shown) through a pneumatic cylinder 72 and supported by a bracket 71 supported so as to be movable up and down. When the bucket part 9 is replaced, it is possible to retreat to a non-interference position with the bucket part 9.

また、前記ワーク供給コンベア４のワーク排出側端部上方には、投入されるワークＷを逐次検出するワーク通過センサ４１が設置されている。ワーク通過センサ４１としては、光学式のセンサが望ましいが、これに限定されるものではない。ワーク通過センサ４１の検出情報は、図示しないロボットコントローラに入力され、ロボットコントローラにおいて図示しないカウンターによってワークＷの通過個数を計数するように構成されている。 A workpiece passage sensor 41 that sequentially detects workpieces W to be loaded is installed above the workpiece discharge side end of the workpiece supply conveyor 4. The workpiece passage sensor 41 is preferably an optical sensor, but is not limited to this. The detection information of the workpiece passage sensor 41 is input to a robot controller (not shown), and the robot controller is configured to count the number of workpieces W passed by a counter (not shown).

物品移載用ロボット装置２は、ロボットベース部２０と、前記ロボットベース部２０に回動自在に連結された多関節ロボットアーム部２１と、前記ロボットアーム部２１の先端に、手首部２２を介して回動自在に連結されたロボットハンド部２３とを含む。物品移載用ロボット装置２は、多関節６軸ロボットによって実現され、作業室１の外に設置された図示しないロボットコントローラにおけるティーチングペンダントによって教示され、所定の動作プログラムに基づき動作する。ロボットハンド部２３は、バケット保持部８と、バケット保持部８に着脱自在に保持されたバケット部９とからなる。 The article transfer robot apparatus 2 includes a robot base unit 20, an articulated robot arm unit 21 rotatably connected to the robot base unit 20, and a wrist unit 22 at the tip of the robot arm unit 21. And a robot hand unit 23 that is rotatably connected. The article transfer robot apparatus 2 is realized by an articulated 6-axis robot, is taught by a teaching pendant in a robot controller (not shown) installed outside the work chamber 1, and operates based on a predetermined operation program. The robot hand unit 23 includes a bucket holding unit 8 and a bucket unit 9 that is detachably held by the bucket holding unit 8.

図３はロボットハンド部２３の側面図であり、図４はロボットハンド部２３のバケット部９をバケット保持部８から分離した状態を示す側面図であり、図５はロボットハンド部２３の断面図である。前記手首部２２の先端には、関節部２４を介してハンド取付ブラケット８０が連結されている。このハンド取付ブラケット８０には、衝撃吸収シリンダ８１、複数（本実施形態では２）のガイドロッド８２および可動支持板８３を含む衝撃吸収手段１０が設けられる。前記衝撃吸収シリンダ８０のピストン棒の軸線および各ガイドロッド８２の軸線は、互いに平行である。衝撃吸収手段１０は、ワークＷの移載動作時に、バケット部９などに不用意に衝撃力が作用したとき、衝撃吸収シリンダ８１がそのダンパー効果によって衝撃を吸収し、バケット部９の損壊を未然に防止するよう機能する。 3 is a side view of the robot hand unit 23, FIG. 4 is a side view showing a state in which the bucket unit 9 of the robot hand unit 23 is separated from the bucket holding unit 8, and FIG. 5 is a cross-sectional view of the robot hand unit 23. It is. A hand mounting bracket 80 is connected to the tip of the wrist portion 22 via a joint portion 24. The hand mounting bracket 80 is provided with an impact absorbing means 10 including an impact absorbing cylinder 81, a plurality (2 in this embodiment) guide rods 82 and a movable support plate 83. The axis of the piston rod of the shock absorbing cylinder 80 and the axis of each guide rod 82 are parallel to each other. When the impact absorbing means 10 is inadvertently acted on the bucket portion 9 or the like during the transfer operation of the workpiece W, the impact absorbing cylinder 81 absorbs the impact by the damper effect, and the bucket portion 9 is not damaged. Function to prevent.

また、前記可動支持板８３には、バケット部９を着脱自在に保持するための着脱手段１１が支持されている。着脱手段１１は、空気圧によって作動するクランプシリンダ８４、一対のクランプアーム８５およびクランプフィンガ８６を含む。着脱手段１１は、通常のワークＷの移載動作時には、クランプシリンダ８４の駆動によって一対のクランプアーム８５が互いに接近するよう付勢され、一対のクランプフィンガ８６が後述するバケット支持ブラケット９０を挟着し、バケット部９が吊下された状態で着脱可能に連結される。 The movable support plate 83 supports detachable means 11 for detachably holding the bucket portion 9. The attaching / detaching means 11 includes a clamp cylinder 84 that is operated by air pressure, a pair of clamp arms 85 and a clamp finger 86. During the transfer operation of the normal workpiece W, the attachment / detachment means 11 is urged so that the pair of clamp arms 85 approach each other by driving the clamp cylinder 84, and the pair of clamp fingers 86 sandwich the bucket support bracket 90 described later. And it connects so that attachment or detachment is possible in the state where the bucket part 9 was suspended.

さらに、図４に示すように、クランプシリンダ８４が前述とは逆に駆動することによって、クランプアーム８５が相互に開き、クランプフィンガ８６の把持が解除されると、バケット部９がバケット保持部８から離脱される。このようなバケット部９の着脱は、前記受渡ステーション３において、ロボット装置２が、ワークＷが収容されたバケット部９をバケット受台３２（３３）から取出し、あるいは、積付け完了後の空のバケット部９をバケット受台３２（３３）にセットする際に実行される。 Further, as shown in FIG. 4, when the clamp cylinder 84 is driven in the opposite direction, the clamp arms 85 are opened to each other, and when the gripping of the clamp fingers 86 is released, the bucket portion 9 is moved to the bucket holding portion 8. It is withdrawn from. Such attachment and detachment of the bucket unit 9 is performed by the robot apparatus 2 in the delivery station 3 where the robot unit 2 takes out the bucket unit 9 containing the workpiece W from the bucket cradle 32 (33) or is empty after completion of loading. It is executed when the bucket unit 9 is set on the bucket cradle 32 (33).

前記バケット部９は、前記クランプフィンガ８６に着脱自在に連結される逆Ｕ字状のバケット支持ブラケット９０と、バケット支持ブラケット９０にヒンジピン９１を介して傾動自在に支持されるバケット本体９２と、バケット支持ブラケット９０に固定され、バケット本体９２の開口部を覆うカバー体９３と、バケット本体９２の背面に連結ブラケット９４およびレバーピン９５を介して連結されたアングルレバー９６とを含む。 The bucket portion 9 includes an inverted U-shaped bucket support bracket 90 that is detachably connected to the clamp finger 86, a bucket body 92 that is tiltably supported by the bucket support bracket 90 via a hinge pin 91, a bucket A cover body 93 that is fixed to the support bracket 90 and covers the opening of the bucket body 92, and an angle lever 96 that is coupled to the back surface of the bucket body 92 via a coupling bracket 94 and a lever pin 95 are included.

バケット本体９２は、傾動側先端部と上面部とが開口された断面略Ｌ字状のいわばショベル形状を成し、前記カバー体９３はこの開口部を覆うようにバケット支持ブラケット９０に固着されている。カバー体９３は、バケット支持ブラケット９０に固着され、バケット本体９２はバケット支持ブラケット９０に対して傾動自在に支持されているから、バケット本体９２がヒンジピン９１の軸線まわりに下方へ傾動すると、図３の２点鎖線で示すように、バケット本体９２からカバー体９３が離反して開口が形成される。 The bucket main body 92 has a so-called shovel shape with a substantially L-shaped cross-section with an opening on the tilt side and an upper surface, and the cover body 93 is fixed to the bucket support bracket 90 so as to cover the opening. Yes. Since the cover body 93 is fixed to the bucket support bracket 90 and the bucket body 92 is supported to be tiltable with respect to the bucket support bracket 90, when the bucket body 92 tilts downward around the axis of the hinge pin 91, FIG. As shown by the two-dot chain line, the cover 93 is separated from the bucket body 92 to form an opening.

連結ブラケット９４は、ブラケット本体９２の背面に突出するよう固着され、アングルレバー９６は、その基部が連結ブラケット９４にレバーピン９５を介して連結されている。さらに、アングルレバー９６のほぼ中央部から前記レバーピン９５が挿通する両端部に向けて、長手方向に沿って延びる長孔９７が形成され、この長孔９７には前記バケット支持ブラケット９０に取付けられた規制ピン９８が相対的に摺動可能に挿入されている。アングルレバー９６の上端部には、その上端面から周面が若干突出するようローラ９９が回転自在に取付けられている。 The connection bracket 94 is fixed so as to protrude from the back surface of the bracket main body 92, and the base of the angle lever 96 is connected to the connection bracket 94 via a lever pin 95. Furthermore, a long hole 97 extending along the longitudinal direction is formed from the substantially central portion of the angle lever 96 toward both ends where the lever pin 95 is inserted, and the long hole 97 is attached to the bucket support bracket 90. The restriction pin 98 is inserted so as to be relatively slidable. A roller 99 is rotatably attached to the upper end portion of the angle lever 96 so that the peripheral surface slightly protrudes from the upper end surface.

前記衝撃吸収手段１０の可動支持板８３には、バケット部９におけるバケット本体９２の角度調整駆動部１２が装着されている。角度調整駆動部１２は、空気圧によって作動する駆動シリンダ１３と、ガイドロッド１４と、駆動シリンダ１３の伸縮ロッド１３ａおよびガイドロッド１４の先端に固着された作用板１５とを含む。作用板１５は、伸縮ロッド１３ａの伸張によって前記アングルレバー９６の上端に設けられる前記ローラ９９に当接してアングルレバー９６を押下げ、これによってバケット本体９２を先端部側が上向きに角変位するように傾動させる。駆動シリンダ１３に作動圧がかかった状態では、バケット本体９２をその先端部側が上向きとなった傾斜状態に維持する。また、駆動シリンダ１３が、作動圧がかからず非作動の状態では、バケット本体９２の先端部側が自重で下向きに傾動し、これによって、伸縮ロッド１３ａが収縮する。すなわち、角度調整駆動部１２は、伸縮ロッド１３ａを伸張／縮退させることによって、バケット本体９２の傾動角度の調整を成すよう構成されている。 The movable support plate 83 of the impact absorbing means 10 is mounted with the angle adjustment drive unit 12 of the bucket body 92 in the bucket unit 9. The angle adjustment drive unit 12 includes a drive cylinder 13 that is operated by air pressure, a guide rod 14, an extendable rod 13 a of the drive cylinder 13, and a working plate 15 fixed to the tip of the guide rod 14. The action plate 15 abuts on the roller 99 provided at the upper end of the angle lever 96 by extension of the telescopic rod 13a and pushes down the angle lever 96, so that the bucket body 92 is angularly displaced upward at the tip end side. Tilt. In a state where the operating pressure is applied to the drive cylinder 13, the bucket body 92 is maintained in an inclined state with its tip end side facing upward. In addition, when the drive cylinder 13 is not applied with an operating pressure, the tip end side of the bucket body 92 tilts downward with its own weight, whereby the telescopic rod 13a contracts. In other words, the angle adjustment drive unit 12 is configured to adjust the tilt angle of the bucket body 92 by extending / retracting the telescopic rod 13a.

前記作用板１５の側部には、センサ検知板１５ａが付設され、前記衝撃吸収手段１０の可動支持板８３には、渦電流検出式の近接スイッチ８７が高さ検出手段として設けられる。この近接スイッチ８７は、前述のように伸縮ロッド１３ａが縮退して作用板１５が傾動上限位置に達したとき、センサ検知板１５ａを検出するように構成されている。また、可動支持板８３の側部に近接するロボットハンド部２３の固定側には、前記衝撃が加わった際の可動支持板８３の上方への変位を検出する渦電流検出式の近接スイッチ８８が衝撃検出手段として取付けられている。さらに、前記着脱手段１１に支持部には、各クランプフィンガ８６の開閉状態を検出する開閉検出スイッチ８９が設けられる。 A sensor detection plate 15 a is attached to the side of the action plate 15, and an eddy current detection type proximity switch 87 is provided as a height detection unit on the movable support plate 83 of the shock absorbing unit 10. As described above, the proximity switch 87 is configured to detect the sensor detection plate 15a when the telescopic rod 13a is retracted and the action plate 15 reaches the tilt upper limit position. Further, an eddy current detection type proximity switch 88 for detecting the upward displacement of the movable support plate 83 when the impact is applied is provided on the fixed side of the robot hand portion 23 adjacent to the side portion of the movable support plate 83. It is attached as an impact detection means. Further, an opening / closing detection switch 89 for detecting the opening / closing state of each clamp finger 86 is provided in the support portion of the attaching / detaching means 11.

前記バケット本体９２は、前述のように断面略Ｌ字状のいわばショベル形状を成し、バケット支持ブラケット９０にヒンジピン９１を介して傾動自在に支持されているが、アングルレバー９６を介した角度調整駆動部１２との連繋関係がない状態では、ヒンジピン９１を支点として先端部が自重で下向きに傾動するよう構成されている。すなわち、図６に示すように、バケット本体９２内の奥部に収容されて保持されたワークＷの重量、アングルレバー９６の重量、角度調整駆動部１２の非作動の状態での抵抗力などの合力による回転モーメントに抗する抵抗モーメントがバケット本体９２に発生するように、バケット本体９２の先端側の両外側起立壁部には、カウンタウェイト９２ａが固着されている。これによって、角度調整駆動部１２が非作動の状態では、ヒンジピン９１を支点としてバケット本体９２の先端部が自重で下向きに傾動することが可能とされる。 The bucket main body 92 has a so-called shovel shape having a substantially L-shaped cross section as described above, and is supported by the bucket support bracket 90 via a hinge pin 91 so as to be tiltable. In a state where there is no connection relationship with the drive unit 12, the tip part is configured to tilt downward with its own weight with the hinge pin 91 as a fulcrum. That is, as shown in FIG. 6, the weight of the work W accommodated and held in the back part of the bucket body 92, the weight of the angle lever 96, the resistance force in the non-operating state of the angle adjustment drive unit 12, etc. Counterweights 92 a are fixed to both outer standing wall portions on the front end side of the bucket body 92 so that a resistance moment against the rotational moment due to the resultant force is generated in the bucket body 92. As a result, when the angle adjustment drive unit 12 is inactive, the tip of the bucket body 92 can be tilted downward by its own weight with the hinge pin 91 as a fulcrum.

このようなカウンタウェイト９２ａの重量は、対象とするワークＷの種類や収容量によって適宜選択される。また、バケット本体９２の底面部を構成する部材としては、ワークＷの滑り性が良く、耐摩耗性に優れた材質のものが用いられる。ワークＷが熱間鍛造品の場合は、急冷されることなく、１２００℃程度の熱を保有した状態で供給されてくるので、優れた耐熱性も求められる。 The weight of the counterweight 92a is appropriately selected depending on the type and the amount of the workpiece W to be processed. Moreover, as a member which comprises the bottom face part of the bucket main body 92, the thing of the material whose slipperiness of the workpiece | work W is excellent and was excellent in abrasion resistance is used. In the case where the workpiece W is a hot forged product, it is supplied in a state of holding heat of about 1200 ° C. without being rapidly cooled, and therefore excellent heat resistance is also required.

図７（ａ）の断面図および図７（ｂ）の平面図は、積込みパレット５（または６）にワークＷを積付ける作業手順の一例を模式的に示している。図７（ｂ）に示すように、積込みパレット５（６）内の所定の積付けエリアＡｗ〜Ｌｗは、予め座標値によってロボット装置２にティーチングされており、ロボット装置２は、各エリアＡｗ〜Ｌｗ毎にロボットハンド２３を位置付け、バケット本体９２を傾動させて、ワークＷの積付け動作が実行される。このとき、積付けスペースを有効に使用するため、図７（ａ）に示すように、エリアＡｗ〜Ｆｗと、エリアＧｗ〜Ｌｗとは、バケット本体９２の向きを１８０°反転させた積付け状態で行うことが望ましい。図７（ａ）および図７（ｂ）では、１点鎖線と破線とによるバケット本体９２およびエリアＡｗ〜Ｌｗによって、この異なった積付け状態を模式的に区別して表している。これによって、ロボットハンド部２３と積込みパレット５（６）の囲い部との干渉も少なくすることができるとともに、積込みパレット５（６）のスペースを有効に活用し、均一な積付けが可能となる。 The sectional view of FIG. 7A and the plan view of FIG. 7B schematically show an example of a work procedure for loading the workpiece W on the loading pallet 5 (or 6). As shown in FIG. 7B, predetermined loading areas Aw to Lw in the loading pallet 5 (6) are taught to the robot apparatus 2 by coordinate values in advance, and the robot apparatus 2 is divided into the areas Aw to The robot hand 23 is positioned for each Lw, the bucket body 92 is tilted, and the workpiece W loading operation is executed. At this time, in order to use the loading space effectively, as shown in FIG. 7A, the areas Aw to Fw and the areas Gw to Lw are in a loading state in which the direction of the bucket body 92 is inverted by 180 °. It is desirable to do in. In FIG. 7A and FIG. 7B, the different loading states are schematically distinguished by the bucket body 92 and the areas Aw to Lw indicated by the one-dot chain line and the broken line. As a result, interference between the robot hand 23 and the enclosure of the loading pallet 5 (6) can be reduced, and the space of the loading pallet 5 (6) can be effectively utilized to enable uniform loading. .

次に、以上のような構成の物品移載用ロボット装置２を用いて、ワーク供給コンベア４から供給されるワークＷを積込みパレット５，６に積付ける工程について、図８の断面図および図９Ａおよび図９Ｂのフローチャートをも参照して説明する。物品移載用ロボット装置２は、その動作を制御するための図示しない制御装置を備え、この制御装置はたとえばパーソナルコンピュータによって実現される。このパーソナルコンピュータは、ロボットコントローラと本実施形態の物品移載作業を行うためのプログラムをリンクさせて実行することができる。 Next, regarding the process of loading the workpiece W supplied from the workpiece supply conveyor 4 on the loading pallets 5 and 6 using the article transfer robot device 2 having the above-described configuration, a cross-sectional view of FIG. This will be described with reference to the flowchart of FIG. 9B. The article transfer robot device 2 includes a control device (not shown) for controlling the operation thereof, and this control device is realized by, for example, a personal computer. This personal computer can be executed by linking a robot controller and a program for performing the article transfer operation of the present embodiment.

物品移載用ロボット装置２は、図９Ａおよび図９Ｂに示すように、ロボット装置２が原点位置にあり、バケット本体９２が２個とも受渡ステーション３のトラバーサとも呼ばれるスライダ３１上にあることが開始条件とされる。そして、図示しないロボットコントローラにおいてスタート操作がされると（ステップＳ１）、ワーク供給コンベア４および物品移載用ロボット装置２が起動する（ステップＳ２）。ワーク供給コンベア４から供給されるワークＷは、ワーク供給コンベア４の先端側に設置されたワーク通過センサ４１によって検出される（ステップＳ３）。最初の１個が検出されると、前記制御装置のカウンタ（図示せず）によるカウント動作が開始され、１個通過毎に前記カウンタのカウント値がインクリメントされ、通過個数Ｎが計数される（ステップＳ４）。 As shown in FIGS. 9A and 9B, the article transfer robot device 2 starts to have the robot device 2 at the origin position and the two bucket bodies 92 on the slider 31, also called a traverser of the delivery station 3. It is a condition. When a start operation is performed in a robot controller (not shown) (step S1), the workpiece supply conveyor 4 and the article transfer robot device 2 are activated (step S2). The workpiece | work W supplied from the workpiece | work supply conveyor 4 is detected by the workpiece | work passage sensor 41 installed in the front end side of the workpiece supply conveyor 4 (step S3). When the first one is detected, a counting operation by a counter (not shown) of the control device is started, and the count value of the counter is incremented for each passage, and the number N of passages is counted (step) S4).

ワーク供給コンベア４から供給されるワークＷは、投入シュート７上を滑り降り、バケット受台３２（３３）上にセットされているバケット部９のバケット本体９２内に投入・収容される。投入シュート７の傾斜角度は、扱うワークＷの特性にもよるが、前記熱間鍛造品の場合は水平に対して３０°〜４０°程度とされる。また、バケット受台３２（３３）も略同一角度に傾斜した状態とされ、バケット受台３２（３３）に支持されるバケット部９のバケット本体９２内に投入シュート７の先端が挿入されている。バケット本体９２内に投入されるワークＷは、その傾斜によって奥部に寄せられるよう収容される。 The workpiece W supplied from the workpiece supply conveyor 4 slides down on the loading chute 7 and is loaded and accommodated in the bucket body 92 of the bucket portion 9 set on the bucket cradle 32 (33). The inclination angle of the charging chute 7 depends on the characteristics of the workpiece W to be handled, but is about 30 ° to 40 ° with respect to the horizontal in the case of the hot forged product. Further, the bucket cradle 32 (33) is also inclined at substantially the same angle, and the tip of the charging chute 7 is inserted into the bucket body 92 of the bucket portion 9 supported by the bucket cradle 32 (33). . The workpiece | work W thrown in in the bucket main body 92 is accommodated so that it may be brought close to the inner part by the inclination.

ステップＳ５において、前記制御装置は通過個数Ｎが予め定められた所定個数Ｎａに達するか否かを監視し、所定個数Ｎａに達すると、前記カウンタのカウント値をリセット（Ｎ＝０）し、ワーク供給コンベア４を停止させ、ワークＷの供給を中断するとともに、ロボット装置２にバケット部９の取出し動作開始が指令される（ステップＳ６）。この指令によって、ロボット装置２のロボットアーム部２１およびロボットハンド部２３が作動し、ロボットハンド部２３が、ワークＷの収容が完了したバケット部９の上方に移動する。その後、ロボットハンド部２３が下降するとともに、着脱手段１１のクランプシリンダ８４が作動し、一対のクランプフィンガ８６がバケット支持ブラケット９０を把持する。ロボットハンド部２３の上昇によってバケット部９の取出しが完了する（ステップＳ７）。 In step S5, the control device monitors whether or not the passing number N reaches a predetermined number Na, and when it reaches the predetermined number Na, resets the count value of the counter (N = 0), The supply conveyor 4 is stopped, the supply of the workpiece W is interrupted, and the robot device 2 is instructed to start the operation of taking out the bucket unit 9 (step S6). By this command, the robot arm unit 21 and the robot hand unit 23 of the robot apparatus 2 are operated, and the robot hand unit 23 moves above the bucket unit 9 in which the workpiece W has been accommodated. Thereafter, the robot hand portion 23 is lowered, the clamp cylinder 84 of the attaching / detaching means 11 is operated, and the pair of clamp fingers 86 grip the bucket support bracket 90. Removal of the bucket portion 9 is completed by raising the robot hand portion 23 (step S7).

この取出し完了とともにスライダ３１を移動させ、空のバケット部９をワーク受取位置３４にセットする（ステップＳ８）。ワーク受取位置３４にバケット部９がセットされると、ワーク供給コンベア４が再度起動し（ステップＳ９）、ステップＳ３〜Ｓ５に従いバケット部９のバケット本体９２内に所定数量ＮａのワークＷが投入・収容され、当該バケット部９は待機状態とされる。 The slider 31 is moved along with the completion of the removal, and the empty bucket portion 9 is set at the workpiece receiving position 34 (step S8). When the bucket unit 9 is set at the workpiece receiving position 34, the workpiece supply conveyor 4 is started again (step S9), and a predetermined amount Na of workpiece W is loaded into the bucket body 92 of the bucket unit 9 according to steps S3 to S5. The bucket unit 9 is accommodated and is in a standby state.

バケット部９の取出し完了後、ロボットハンド部２３が、バケット部９を吊持した状態で所定の積込みパレット５（６）上に移動し、下降する（ステップＳ１０）。この取出しから移動および下降の際、角度調整駆動部１２における駆動シリンダ１３の伸縮ロッド１３ａが伸張し、作用板１５を前記アングルレバー９６の上端に作用させて、アングルレバー９６を押下げ、バケット本体９２を図８（ａ）のように底部の上向き傾斜角度θを１０°程度に維持した傾斜状態とする。このような傾斜状態では、バケット部９の移動中でのワークＷの落下を防止することができる。 After the removal of the bucket part 9 is completed, the robot hand part 23 moves onto the predetermined loading pallet 5 (6) with the bucket part 9 suspended and descends (step S10). When moving and descending from this take-out, the telescopic rod 13a of the drive cylinder 13 in the angle adjustment drive unit 12 is extended, the action plate 15 is applied to the upper end of the angle lever 96, the angle lever 96 is pushed down, and the bucket body As shown in FIG. 8A, 92 is in an inclined state in which the upward inclination angle θ of the bottom is maintained at about 10 °. In such an inclined state, the workpiece W can be prevented from falling while the bucket portion 9 is moving.

図８（ａ）〜図８（ｃ）は、積込みパレット５（６）内にロボットハンド部２３を下降させ、バケット本体９２からワークＷを積込みパレット５（６）の所定位置に積付ける状態を示しており、積込みパレット５（６）の底部には既に積付けられたワークＷが存在する。 8A to 8C show a state in which the robot hand portion 23 is lowered into the loading pallet 5 (6) and the workpiece W is loaded from the bucket body 92 to a predetermined position of the loading pallet 5 (6). The workpiece W already loaded exists in the bottom part of the loading pallet 5 (6).

なお、図８（ａ）〜図８（ｃ）では、衝撃吸収手段１０および着脱手段１１が省略して示されている。 In FIGS. 8A to 8C, the impact absorbing means 10 and the attaching / detaching means 11 are omitted.

ロボットハンド部２３を下降させてゆく過程で、渦電流近接スイッチ８８が作動すると（ステップＳ１１）、前記制御装置はバケット本体９２が何かに衝突したと判断し、その場でロボットハンド部２３の下降動作を停止させる（ステップＳ１２）。ここでは、近接スイッチ８８によって衝撃検出手段が構成されている。近接スイッチ８８は、可動支持板８３に近接状態で配置されており、バケット本体９２に衝撃が加わった際における衝撃吸収シリンダ８１の収縮に伴い、ガイドロッド８２とともに可動支持板８３が上動して近接スイッチ８８から離れると、これを検出信号として出力する。 When the eddy current proximity switch 88 is actuated in the process of lowering the robot hand unit 23 (step S11), the control device determines that the bucket body 92 has collided with something and the robot hand unit 23 The descending operation is stopped (step S12). Here, the proximity switch 88 constitutes an impact detection means. The proximity switch 88 is disposed in proximity to the movable support plate 83, and the movable support plate 83 moves up together with the guide rod 82 as the impact absorbing cylinder 81 contracts when an impact is applied to the bucket body 92. When it leaves the proximity switch 88, it outputs this as a detection signal.

前記制御装置が近接スイッチ８８からの検出信号に応答して衝突であると判断すると、ロボットハンド部２３の下降動作を停止させる（ステップＳ１２）。次回の積付け動作までにこの高さが変動する場合があり、そのため、下降位置高さに達する前に既に積付けられているワークＷの表面に衝突することも起り得る。このような場合に、ロボットハンド部２３の下降動作を停止させるようにロボットコントローラへ停止信号を出力し、これによって、既に積み付けられたワークＷへの打痕およびバケット本体９２などの損壊を未然に防止することができる。 If the control device determines that a collision has occurred in response to the detection signal from the proximity switch 88, the lowering operation of the robot hand unit 23 is stopped (step S12). This height may fluctuate until the next loading operation, and therefore, it may also collide with the surface of the workpiece W already loaded before reaching the lowered position height. In such a case, a stop signal is output to the robot controller so as to stop the lowering operation of the robot hand unit 23, thereby causing damage to the workpiece W already stacked and damage to the bucket body 92, etc. Can be prevented.

ステップＳ１１で、近接スイッチ（バケット衝突検知センサ）８８がオンとならない場合、すなわち検出信号がハイレベルからローレベルへ、またはローレベルからハイレベルへ切り換わらない限り、ロボットハンド部２３の下降が継続される。ロボットハンド部２３の下降位置高さに達すると（ステップＳ１３）、ロボットハンド部２３の下降が停止する。図８（ａ）はこの高さに達してロボットハンド部２３の下降が停止した状態を示している。ここでの下降位置高さは、前回積付けられたワークＷの表面と、バケット本体９２の標準状態における最下端部との間の望ましい高さｈに相当し、この高さｈはできるだけ小さな値に設定される。 If the proximity switch (bucket collision detection sensor) 88 is not turned on in step S11, that is, unless the detection signal is switched from the high level to the low level or from the low level to the high level, the lowering of the robot hand unit 23 continues. Is done. When the descent position height of the robot hand unit 23 is reached (step S13), the descent of the robot hand unit 23 stops. FIG. 8A shows a state in which the robot hand unit 23 has stopped descending after reaching this height. The lowered position height here corresponds to a desired height h between the surface of the workpiece W loaded last time and the lowermost end portion in the standard state of the bucket body 92, and this height h is as small as possible. Set to

その後、角度調整駆動部１２における駆動シリンダ１３がオフ、すなわち、作動圧がかからない状態とされ、これによって作用板１５のアングルレバー９６に対する押圧作用がなくなり、バケット本体９２は、自重によってヒンジピン９１を支点としてその先側が下向きに傾動し、図８（ｂ）の仮想線で示されるように、積込みパレット５（６）上のワークＷの表面に接する（ステップＳ１４）。 After that, the drive cylinder 13 in the angle adjustment drive unit 12 is turned off, that is, the operating pressure is not applied, so that the pressing action of the action plate 15 against the angle lever 96 is eliminated, and the bucket body 92 supports the hinge pin 91 by its own weight. As shown by the phantom line in FIG. 8B, the front side tilts downward and contacts the surface of the workpiece W on the loading pallet 5 (6) (step S14).

前述のようにバケット本体９２の自重による傾動の際、バケット本体９２の背面の連結ブラケット９４およびレバーピン９５を介して連結されたアングルレバー９６が、長孔９７に対する規制ピン９８の相対摺動を伴って上動する。アングルレバー９６の上動によって、駆動シリンダ１３の伸縮ロッド１３ａの収縮およびガイドロッド１４の支持部との摺動を伴い作用板１５が押上げられる。アングルレバー９６の上端と作用板１５の下面とは、当接した状態で、この押上動作や前記押下動作がなされるが、このとき相互の当接面は若干のずれを伴う。このずれは、ローラ９９の回転によって抵抗が少なく、円滑に動作させることができる。 As described above, when the bucket body 92 is tilted by its own weight, the angle lever 96 connected via the connection bracket 94 and the lever pin 95 on the back surface of the bucket body 92 is accompanied by relative sliding of the restriction pin 98 with respect to the long hole 97. Move up. By the upward movement of the angle lever 96, the action plate 15 is pushed up with contraction of the telescopic rod 13 a of the drive cylinder 13 and sliding with the support portion of the guide rod 14. While the upper end of the angle lever 96 and the lower surface of the action plate 15 are in contact with each other, the push-up operation and the press-down operation are performed. At this time, the contact surfaces are slightly displaced. This deviation has less resistance due to the rotation of the roller 99 and can be operated smoothly.

ステップＳ１４で、バケット本体９２の先側が積込みパレット５（６）上のワークＷの表面に接すると、ロボットハンド部２３が上昇を開始する。これに伴い、バケット本体９２は、その先側が積込みパレット５（６）上のワークＷの表面に接した状態のままヒンジピン９１を支点として相対的に傾動し、傾動角度がある角度に達すると、バケット本体９２内のワークＷが滑り出し（ステップＳ１５）、積込みパレット５（６）上の既に積付けられているワークＷの上に積付けられる。図８（ｃ）はこの積付けの状態を示している。 In step S14, when the front side of the bucket body 92 contacts the surface of the workpiece W on the loading pallet 5 (6), the robot hand unit 23 starts to rise. Along with this, the bucket body 92 tilts relatively with the hinge pin 91 as a fulcrum while the tip side is in contact with the surface of the workpiece W on the loading pallet 5 (6), and when the tilt angle reaches an angle, The work W in the bucket main body 92 starts to slide (step S15), and is loaded on the work W already loaded on the loading pallet 5 (6). FIG. 8C shows the state of this loading.

引続きロボットハンド部２３の上昇に伴うバケット本体９２の自重による相対的な傾動によって、作用板１５が押し上げられ、作用板１５の側部に付設されたセンサ検知板１５ａ（図５参照）が前記近接スイッチ８７に接近する。ステップＳ１６で、近接スイッチ８７がセンサ検知板１５ａを検出すると、制御装置は作用板１５が上限位置に達したものと判断し、ロボット装置２はそのときの高さを読み取って記憶する。作用板１５の上限位置は、バケット本体９２の最大傾斜（全開）角度、たとえば、４５°になる場合とされ、この角度で近接スイッチ８７が作動するように、前記センサ検知板１５ａの取付位置が設定される。 Subsequently, the action plate 15 is pushed up by the relative tilting of the bucket body 92 due to the lifting of the robot hand portion 23, and the sensor detection plate 15a (see FIG. 5) attached to the side of the action plate 15 approaches the proximity. Approach switch 87. When the proximity switch 87 detects the sensor detection plate 15a in step S16, the control device determines that the action plate 15 has reached the upper limit position, and the robot device 2 reads and stores the height at that time. The upper limit position of the action plate 15 is a case where the maximum inclination (full open) angle of the bucket main body 92 is, for example, 45 °, and the attachment position of the sensor detection plate 15a is set so that the proximity switch 87 operates at this angle. Is set.

ステップＳ１６において、読み取ったバケット本体９２の高さデータから、次回の下降位置高さｈが計算され（ステップＳ１７）、図示しないロボットコントローラに記憶される。この高さｈの計算と記憶とは、図７（ｂ）に示すような各エリアＡｗ〜Ｌｗ毎になされる。以後、ロボット装置２は、ロボットハンド部２３を受渡ステーション３上に移行させかつ下降させ、着脱手段１１を作動させて、空になったバケット部９を空いているバケット受台３２（３３）上にセットする（ステップＳ１８）。ロボット装置２は、さらに、ワークＷを収容して待機しているバケット部９を把持し、その後、ステップＳ７に移行して前述と同様のワークＷの移載および積付け動作が繰返される。 In step S16, the next lowered position height h is calculated from the read height data of the bucket body 92 (step S17) and stored in a robot controller (not shown). The calculation and storage of the height h is performed for each area Aw to Lw as shown in FIG. Thereafter, the robot apparatus 2 moves the robot hand portion 23 onto the delivery station 3 and lowers it, operates the attaching / detaching means 11, and moves the empty bucket portion 9 onto the empty bucket cradle 32 (33). (Step S18). The robot apparatus 2 further grips the bucket unit 9 that accommodates and waits for the workpiece W, and then proceeds to step S7 to repeat the transfer and stacking operations of the workpiece W as described above.

このような移載および積付け動作の繰返しは、図７に示すように、予めティーチングされた積付けパターン回数だけ、繰り返し実行される。このとき、各エリアＡｗ〜Ｌｗ毎に、前回の各積付け動作時に計算および記憶された前記高さｈを基準にして、ロボットハンド部２３の下降動作がなされる。 Such transfer and loading operations are repeatedly executed as many times as the number of loading patterns taught in advance, as shown in FIG. At this time, for each of the areas Aw to Lw, the robot hand unit 23 is lowered with reference to the height h calculated and stored during each previous loading operation.

以上のような構成のロボット装置２においては、バケット本体９２が傾動自在とされ、かつその傾斜角度が角度調整駆動手段１２によって調整可能とされているから、ワークＷの移載および積付け動作において、ロボットハンド部２３を垂直状態にして積込みパレット５（６）内に挿入してワークＷを移載および積付けすることができる。したがって、ロボットハンド部２３が積込みパレット５（６）に干渉することが少なく、積込みパレット５（６）内での動作自由度も大きくなり、効率的な積付けが成される。しかも、ワークＷの積付けが、パレット５（６）の底部に、あるいは既に積付けられたワークＷがある場合には、その上に接近させた状態で成されるから、ワークＷの落下による打痕を少なくすることができる。特に、熱間鍛造品の場合は、被加工面に傷が付くことは製品品質を著しく低下させることになるが、本ロボット装置２によれば、このような懸念も少なくなる。また、ワークＷの積付け動作時に次回下降位置高さを計算し、この高さに基づき次回積付け動作がなされるから、ロボットハンド部２３の下降時の不意の衝突などが生じにくくなる。しかも、ワークＷの積付けは、均一かつ的確に成される。 In the robot apparatus 2 configured as described above, the bucket body 92 can be tilted and the tilt angle thereof can be adjusted by the angle adjustment driving means 12. The workpiece W can be transferred and stacked by inserting the robot hand 23 into the loading pallet 5 (6) in a vertical state. Therefore, the robot hand unit 23 hardly interferes with the loading pallet 5 (6), and the degree of freedom of operation in the loading pallet 5 (6) is increased, so that efficient loading is achieved. Moreover, since the work W is stacked at the bottom of the pallet 5 (6) or when the work W is already loaded, the work W is brought close to the pallet 5 (6). The dent can be reduced. In particular, in the case of a hot forged product, scratching the work surface significantly reduces the product quality. However, according to the robot apparatus 2, such a concern is reduced. In addition, since the next lowering position height is calculated during the loading operation of the workpiece W and the next loading operation is performed based on this height, an unexpected collision or the like when the robot hand unit 23 is lowered is less likely to occur. In addition, the work W is stacked uniformly and accurately.

なお、積込みパレット５，６は、図例では籠形のパレットであることを示しているが、これに限定されず、搬送性機能を備えた他のタイプのパレットであっても良い。また、図７に示した積付けパターンは一例であって、扱うワークＷの性状や積込みパレット５，６の大きさ、形状などによって他のパターンが設定されることはいうまでもない。さらに、作業室１のレイアウト構成も、図２の例に限定されるものではない。 Although the loading pallets 5 and 6 indicate a bowl-shaped pallet in the illustrated example, the pallet is not limited to this, and may be another type of pallet having a transportability function. Further, the loading pattern shown in FIG. 7 is an example, and it is needless to say that other patterns are set depending on the properties of the workpiece W to be handled and the sizes and shapes of the loading pallets 5 and 6. Furthermore, the layout configuration of the work chamber 1 is not limited to the example of FIG.

本発明の実施の一形態である物品移載用ロボット装置２が設置された作業室１を概略的に示す側面図である。1 is a side view schematically showing a work chamber 1 in which an article transfer robot device 2 according to an embodiment of the present invention is installed. 作業室１の平面図である。1 is a plan view of a work chamber 1. FIG. 物品移載用ロボット装置２におけるロボットハンド部２３の構造を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the robot hand part 23 in the robot apparatus 2 for goods transfer. ロボットハンド部２３において、着脱手段１１を作動させて、バケット部９をバケット保持部８を離脱させた状態を示す側面図である。In the robot hand part 23, it is a side view which shows the state which act | operated the attachment / detachment means 11, and removed the bucket part 9 from the bucket holding part 8. FIG. 図３において矢符Ｖ方向から見たロボットハンド部２３の部分的に切欠いた断面図である。FIG. 4 is a partially cutaway sectional view of the robot hand portion 23 as viewed from the direction of the arrow V in FIG. 3. バケット本体９２を概念的に示す図である。It is a figure which shows the bucket main body 92 notionally. 積込みパレット５，６にワークＷを積付けるパターンの一例を模式的に示す図であり、図７（ａ）は正面側から見た縦断面図であり、図７（ｂ）は平面図である。It is a figure which shows typically an example of the pattern which loads the workpiece | work W on the loading pallets 5 and 6, Fig.7 (a) is a longitudinal cross-sectional view seen from the front side, FIG.7 (b) is a top view. . 積込みパレット５，６にワークＷを積付ける際のロボットハンド部２３の動作状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the operation state of the robot hand part 23 at the time of loading the workpiece | work W on the loading pallets 5 and 6. FIG. 物品移載用ロボット装置２によるワークＷの移載および積付け動作のフローチャートである。It is a flowchart of the transfer and loading operation | movement of the workpiece | work W by the robot apparatus 2 for goods transfer. 物品移載用ロボット装置２によるワークＷの移載および積付け動作のフローチャートである。It is a flowchart of the transfer and loading operation | movement of the workpiece | work W by the robot apparatus 2 for goods transfer. 従来の物品移載用ロボット装置１００を概念的に示す側面図である。It is a side view which shows notionally the conventional robot apparatus 100 for article transfer.

Explanation of symbols

２物品移載用ロボット装置
３受渡ステーション
４ワーク供給コンベア
５，６積込みパレット
８バケット保持部
９バケット部
１０衝撃吸収手段
１１着脱手段
１２角度調整駆動部
２０ロボットベース部
２１ロボットアーム部
２３ロボットハンド部
８９開閉検出スイッチ
Ｗワーク DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 Object transfer robot apparatus 3 Delivery station 4 Work supply conveyor 5,6 Loading pallet 8 Bucket holding part 9 Bucket part 10 Shock absorbing means 11 Detachment means 12 Angle adjustment drive part 20 Robot base part 21 Robot arm part 23 Robot hand part 89 Open / close detection switch W Work

Claims

An article transfer robot device for loading an article received from an article supply means at an article delivery station into a predetermined loading container,
A robot base part, an articulated robot arm part rotatably connected to the robot base part, and a robot hand part rotatably connected to a tip of the robot arm part,
The robot hand part is composed of a bucket holding part and a bucket part for accommodating the article,
The article transfer robot apparatus, wherein the bucket part is held so as to be tiltable with respect to the bucket holding part, and an inclination angle can be adjusted by an angle adjustment driving part.

The article transfer robot device according to claim 1, wherein the angle adjustment drive unit is configured such that the bucket unit tilts by its own weight when the angle adjustment drive unit is not operated.

3. The article transfer robot apparatus according to claim 1, wherein the bucket part is detachably held with respect to the bucket holding part via an attaching / detaching means.

The article transfer robot device according to claim 1, wherein the robot hand unit includes an impact absorbing unit that absorbs an impact received by the bucket unit.

The robot hand portion includes a height detecting means for detecting a height when the bucket portion comes into contact with a loading target portion in the loading container when the bucket portion is tilted and an article is loaded in the loading container. The robot apparatus for article transfer according to any one of claims 1 to 4, further comprising:

The article transfer robot device according to claim 1, further comprising an impact detection unit configured to detect that an impact force is received by an upward displacement of the bucket portion.