JP2018012165A - 搬送用ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】設置のためのスペースをコンパクトにし、ワークの搬送速度を向上し、かつ、周辺機器との干渉を容易に回避する。
【解決手段】基台３と、基台３に対して略水平な第１軸線Ａ回りに回転可能に設けられた旋回ベース４と、旋回ベース４に第１軸線Ａと平行な軸線に直交する第２軸線Ｂ回りに揺動可能に設けられた第１アーム５と、第１アーム５に、第１アーム５の長手方向に沿って移動可能に設けられ、搬送するワークを保持可能な手首ユニット７を先端に支持する第２アーム６とを備える搬送用ロボット１を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、搬送用ロボットに関するものである。

従来、プレス装置間のワークの搬送手段として、プレス装置自体の支柱に掛け渡した梁に沿って移動可能にかつ宙吊りに配置されたアームを備える多関節の搬送装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
また、プレス装置間にプレス装置の長手方向の両側に直立して設置された２つのアーム支持部間に、プレス装置の全長にわたるクロスバーを支持し、クロスバーに支持されたワーク保持装置をプレス装置間で移動させる搬送装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。

また、プレス装置間のプレス装置の長手方向の一側に配置された支持台上に垂直多関節ロボットを配置して、プレス装置間におけるワークのハンドリングを行う搬送装置が知られている（例えば、特許文献３参照。）。
また、アームを振り子状に動作させるロボットも知られている（例えば、特許文献４参照。）。

特許第５６３１８０５号公報 特許第５６０３１２４号公報 特許第３３５０４９６号公報 特許第２９３４１０４号公報

しかしながら、特許文献１および特許文献２の搬送装置は、プレス装置間の隙間のほぼ全体を占有するので、システムが大型化し、コストも高くつくという不都合がある。また、機器のメインテナンスに必要なスペースが狭くなるという問題もある。

また、特許文献３のように垂直多関節ロボットを使用する場合、支持台に最も近い軸は鉛直方向に延びる軸線回りにロボットを旋回させる旋回軸となる。このため、水平方向に並んで配置された２台のプレス装置間でワークを搬送する用途に垂直多関節ロボットを使用する場合には、旋回軸を広い角度範囲にわたって旋回させる必要がある。

しかしながら、大きな慣性を有する旋回軸に大きな加減速を発生させることは一般に困難であり、ワークの搬送速度を高めることができないという不都合がある。また、汎用ロボットの軸構成に類似した軸構成を有する垂直多関節ロボットの場合、プレス装置間のワーク搬送には過分な動作範囲やリンク長となり、ワークの搬送時にコンパクトではない姿勢となってプレス装置や周辺機器に干渉し易いという不都合がある。

また、特許文献４のようなアームを振り子状に動作させるロボットの場合には、高速動作によるワークの搬送速度の向上を図ることはできるものの、ワークの搬送時にワークが円弧状の軌跡を描いて搬送されるためプレス装置や周辺機器との干渉が発生しないように、十分に注意する必要がある。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、設置のためのスペースをコンパクトにすることができ、ワークの搬送速度を向上し、かつ、周辺機器との干渉を容易に回避することができる搬送用ロボットを提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、基台と、該基台に対して略水平な第１軸線回りに回転可能に設けられた旋回ベースと、該旋回ベースに前記第１軸線と平行な軸線に直交する第２軸線回りに揺動可能に設けられた第１アームと、該第１アームに、該第１アームの長手方向に沿って移動可能に設けられ、搬送するワークを保持可能な手首ユニットを先端に支持する第２アームとを備える搬送用ロボットを提供する。

本態様によれば、手首ユニットによってワークを保持し、旋回ベースに対して第２軸線回りに第１アームを揺動させて手首ユニットを第１軸線から離れた位置に配置し、基台に対して旋回ベースを第１軸線回りに回転させることで、ワークを移動させることができる。例えば、手首ユニットを第１軸線の鉛直下方近傍に配置して旋回ベースを回転させることで手首ユニットを略水平方向に移動させることができ、手首ユニットに保持されたワークを略水平方向に移動させることができる。

このとき、旋回ベースの回転には第１アーム、第２アームおよび手首ユニットの重力を利用して振り子状に動作させることができる。したがって、旋回ベースの回転を高い加減速によって行うことができ、ワークの搬送を高速に行うことができる。
そして、旋回ベースの回転に合わせて、第２アームを第１アームの長手方向に移動させることにより、ワークを略水平方向に直線状に移動させることができる。

また、第１アームの揺動角度を変化させることにより、基台からの水平方向距離の異なる位置においてワークを移動させることができる。
したがって、基台をワークから離れた１箇所に設置することができ、ロボットが占有するスペースを少なくして、システムの大型化を防止し、コストを低減し、メインテナンスに必要なスペースを広く確保することができる。

また、第２アームを第１アームの長手方向に沿って移動させるので、基台に対して水平方向のどの位置に配置されているワークに対しても、旋回ベースと手首ユニットとの間に配置されている第１アームおよび第２アームを、旋回ベースと手首ユニットとをほぼ直線状に結ぶ形態に維持することができる。これにより、アームの折り畳みによる関節部分の不要な突出を抑えて、周辺機器との干渉を容易に回避することができる。

上記態様においては、前記旋回ベースによる前記第１アームの前記第１軸線回りの動作範囲が、該第１軸線を含む略水平面以下に配置されていてもよい。
このようにすることで、旋回ベースの回転を振り子状の回転動作に限定でき、高い加減速を可能にして、ワークの搬送を高速に行うことができる。また、旋回ベースの回転によって第１アームを略水平位置まで揺動させることにより、コンパクトな搬送形態を実現することができる。

また、上記態様においては、前記手首ユニットが、前記旋回ベースによる前記第１軸線回りにおける前記第１アームの揺動動作によって、ワークの搬送方向と略同一方向に移動させられるように、前記基台が設置されてもよい。
このようにすることで、ワークの搬送スペースから離れた１箇所において基台を設置して、旋回ベースの回転による第１アームおよび第２アームの振り子状の回転動作によって、ワークを高速に搬送することができる。

また、上記態様においては、前記手首ユニットが、相互に交差する少なくとも２つの回転軸を備えていてもよい。
このようにすることで、旋回ベースの回転、第１アームの揺動および第２アームの直線移動によって任意の位置に配置された手首ユニットの先端に取り付けられたワークの姿勢を一定に維持することができる。

また、上記態様においては、略帯板状のフレームと、該フレームを厚さ方向に挟んだ両側に、該フレームの長手方向に沿って相対移動可能に設けられた一対のスライダとを有するスライドアームを備え、一方の該スライダが、前記手首ユニットの末端の前記回転軸に取り付けられていてもよい。
このようにすることで、手首ユニットの回転軸に取り付けられたスライダとはフレームの厚さ方向の反対側に配置されているスライダにワークを着脱可能に保持することにより、帯板状の薄いフレームの長手方向を搬送方向に延ばして、手首ユニットに対してフレームの長手方向に往復動作させることができる。

これにより、ワークの着脱の際に、ワークの近傍に手首ユニットを配置することなく、帯板状の薄いフレームを挿入するだけで済むので、ワークの着脱に要するワーク回りのスペースを大きく確保しなくて済み、周辺機器との干渉も容易に回避することができる。また、スライドアームによるスライダの往復動作によって第１アームの旋回動作を補うことができ、第１アームの動作範囲を小さくして、周辺機器との干渉の回避および搬送速度の向上を図ることができる。

また、上記態様においては、他方の前記スライダに、前記フレームの幅方向に延びる軸線回りに前記ワークを把持するツールを揺動させる先端揺動軸を備えていてもよい。
このようにすることで、スライドアームの姿勢を変更することなく、スライダに設けられた先端揺動軸の作動によって、ワークを把持するツールの角度を変更できる。その結果、ワークを傾斜させながら搬送する必要がある場合でも、スライドアームの姿勢を維持してスライドアームと周辺機器との干渉を回避することができ、かつ、旋回ベース、第１アーム、第２アームおよび手首ユニットの動作を最小限に抑えることができる。

また、上記態様においては、前記基台から前記ツールまでの間に、前記旋回ベース、前記第１アーム、前記第２アーム、前記手首ユニット、前記スライドアームまたは前記ツールを電気配線とともに、電気信号により機械的に着脱可能とする着脱機構を備えていてもよい。

また、上記態様においては、前記手首ユニットの末端の前記回転軸と前記スライドアームとを、両者間の電気配線とともに、電気信号により機械的に着脱可能とする着脱機構を備えていてもよい。
このようにすることで、比較的大きな寸法を必要とする着脱機構を手首ユニットとスライドアームとの間に配置して、ワーク近傍に着脱機構を配置せずに済む。その結果、ワークを把持するための把持ツールをワークの種類に合わせて着脱機構により交換する場合に、ワーク近傍に大きなスペースを形成する必要がない。

また、上記態様においては、前記手首ユニットが、相互に交差する３つの前記回転軸を備え、前記手首ユニットと一方の前記スライダとが、前記手首ユニットの末端の前記回転軸を前記スライドアームの幅方向に傾斜させて取り付けられていてもよい。
このようにすることで、鉛直軸に対して傾斜する第１アームおよび第２アームの先端に配置されたスライドアームを所定の姿勢、例えば、略水平の姿勢に維持しながら移動させる場合に、手首ユニットを大きく動作させる必要がなく、搬送速度を向上することができる。

本発明によれば、設置のためのスペースをコンパクトにすることができ、ワークの搬送速度を向上し、かつ、周辺機器との干渉を容易に回避することができるという効果を奏する。

本発明の第１の実施形態に係る搬送用ロボットを示す側面図である。 図１の搬送用ロボットの第１アームおよび第２アームを移動させた状態を示す側面図である。 図１の搬送用ロボットを示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る搬送用ロボットを示す斜視図である。 図４の搬送用ロボットの側面図である。 図４の搬送用ロボットに備えられたスライドアームを示す側面図である。 図４の搬送用ロボットを２台のプレス装置間に配置したプレス加工システムを示す斜視図である。 図４の搬送用ロボットの傾斜連結部材を設けない場合を示す側面図である。 図８の搬送用ロボットにおいてスライドアームを略水平に設定する場合を示す側面図である。 図４の搬送用ロボットにおいて、第８軸を動作させずにツールの傾斜角度を変更する場合を説明するスライドアームの側面図である。 図４の搬送用ロボットの変形例であって、手首ユニットとスライドアームとの間に着脱機構を備えた搬送用ロボットの斜視図である。 図１１の搬送用ロボットの背面図である。

本発明の第１の実施形態に係る搬送用ロボット１について、図面を参照しながら以下に説明する。
本実施形態に係る搬送用ロボット１は、図１から図３に示されるように、支持台２に固定される基台３と、基台３の一側面に水平な第１軸線Ａ回りに回転可能に支持される旋回ベース４と、第１軸線Ａと間隔をあけた平行な軸線（図示略）に直交する第２軸線Ｂ回りに揺動可能に支持された第１アーム５と、第１アーム５の長手方向に直線移動可能に支持された第２アーム６と、第２アーム６の先端に配置された手首ユニット７とを備えている。

すなわち、搬送用ロボット１は、基台３に対して旋回ベース４を第１軸線Ａ回りに回転させる第１軸Ｊ１と、旋回ベース４に対して第１アーム５を第２軸線Ｂ回りに揺動させる第２軸Ｊ２と、第１アーム５に対して第２アーム６を第１アーム５の長手方向に直線移動させる第３軸Ｊ３と、手首ユニット７とを備えている。
手首ユニット７としては、相互に交差する軸線Ｃ，Ｄ，Ｅ回りに回転する２以上の回転軸を備えていればよい。

本実施形態においては、手首ユニット７は、相互に直交する軸線Ｃ，Ｄ，Ｅ回りに回転する３つの回転軸（第４軸Ｊ４、第５軸Ｊ５および第６軸Ｊ６）を備え、末端の回転軸Ｊ６にツール等を固定するためのフェイスプレート８が配置されている。第４軸Ｊ４は、第２アーム６に対して第１アーム５の長手方向に平行な第４軸線（回転軸）Ｃ回りに第１手首ハウジング９を回転させ、第５軸Ｊ５は、第４軸線Ｃに直交する第５軸線（回転軸）Ｄ回りに第２手首ハウジング１０を回転させ、第６軸Ｊ６は、第５軸線Ｄに直交する第６軸線（回転軸）Ｅ回りにフェイスプレート８を回転させるようになっている。図中、符号１１から符号１６は、それぞれ第１軸Ｊ１から第６軸Ｊ６のモータである。

第１軸Ｊ１は、旋回ベース４を水平な第１軸線Ａ回りに回転させるので、旋回ベース４および該旋回ベース４に取り付けられている第１アーム５から手首ユニット７までを振り子のように揺動させるようになっている。この振り子状の動作範囲は、第１軸線Ａを含む略水平面以下に配置されている。振り子状の動作によってワーク（図示略）を搬送する場合においては、重力は常に加速および減速を補助する方向に作用するので、第１軸Ｊ１の作動による揺動動作は高速かつ省エネルギで行うことができる。

第２軸Ｊ２は、旋回ベース４に対する第１アーム５の傾きを変更することができるようになっている。第３軸Ｊ３は第１アーム５に対して第２アーム６を直線移動させ、第１アーム５と第２アーム６とからなるアーム全体の長さを伸縮させることができるようになっている。
すなわち、第１軸Ｊ１から第３軸Ｊ３によって、手首ユニット７を動作範囲内の任意の位置に配置することができるようになっている。そして、第４軸Ｊ４から第６軸Ｊ６によってフェイスプレート８に取り付けるワークの姿勢を任意に調整することができるようになっている。

このように構成された本実施形態に係る搬送用ロボット１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る搬送用ロボット１によれば、第１軸Ｊ１の動作によって旋回ベース４、第１アーム５および第２アーム６を第１軸線Ａ回りに振り子状に旋回動作させ、第２アーム６の先端に配置されている手首ユニット７を第１軸線Ａの下方において略水平方向に移動させることができる。したがって、この略水平方向に搬送方向を一致させておくことにより、ワークを略水平方向に搬送することができる。

この場合に、振り子状の動作によってワークを搬送する際に、常に加速および減速を補助する方向に重力を作用させて、第１軸Ｊ１の作動による揺動動作を高速かつ省エネルギで行うことができる。これにより搬送速度を向上することができるという利点がある。

また、本実施形態においては、図２に鎖線で示されるように、第１アーム５を略水平となる位置まで移動した状態で、旋回ベース４をいずれかの方向に９０°回転させることにより、搬送用ロボット１全体を基台３下部の設置面より上方に配置して、搬送用ロボット１の搬送に適したコンパクトな形態をとることができる。

また、第２軸Ｊ２の動作による第１アーム５の傾斜角度の変更、および、第３軸Ｊ３の動作による第２アーム６の直線移動によって、手首ユニット７の基台３に対する水平方向位置および鉛直方向位置を調節することができる。すなわち、搬送用ロボット１の基台３を設置する支持台２を、ワークを搬送するための搬送スペースから一側に大きく離して設置しても、手首ユニット７によって搬送スペースにアプローチできる。

したがって、支持台２の他には設置のための設備が不要であり、支持台２とは反対側には広いスペースを提供できる。したがって、搬送用ロボット１や周辺機器のメインテナンス容易性を向上することができるという利点がある。
また、第１アーム５および第２アーム６を旋回ベース４と手首ユニット７とを結ぶ最短距離に常に直線状に配置することができ、第１軸Ｊ１により旋回ベース４を回転させた際の周辺機器との干渉を最小限に抑えることができる。

また、旋回ベース４を第１軸線Ａ回りに回転させるだけ、あるいは、第１アーム５を第２軸線Ｂ回りに揺動させるだけでは、手首ユニット７は円弧状の軌跡に沿って動作させられるが、旋回ベース４の回転および第１アーム５の揺動に第２軸Ｊ２による第２アーム６の直線移動を組み合わせることにより、手首ユニット７を直線状の軌跡に沿って移動させることができる。これにより、搬送時における周辺機器との干渉を大幅に低減することができる。

また、本実施形態においては、手首ユニット７として相互に直交する３つの回転軸Ｃ，Ｄ，Ｅをコンパクトに配置した、いわゆるインライン手首を採用しているので、第１軸Ｊ１から第３軸Ｊ３と合わせた６軸Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４，Ｊ５，Ｊ６によって、ワークを自由な位置および姿勢に配置することができ、汎用性が高いという利点がある。

次に、本発明の第２の実施形態に係る搬送用ロボット３０について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態の説明において、上述した第１の実施形態に係る搬送用ロボット１と構成を共通とする箇所には同一符号を伏して説明を省略する。

本実施形態に係る搬送用ロボット３０は、図４から図７に示されるように、手首ユニット７の末端の回転軸Ｅである第６軸Ｊ６にスライドアーム１７が取り付けられている点において、第１の実施形態に係る搬送用ロボット１と相違している。
スライドアーム１７は、帯板状（長方形の平板状）の形態を有するフレーム１８と、該フレーム１８を厚さ方向に挟んだ両側に配置されたスライダ１９，２０と備えている。

２つのスライダ１９，２０は、フレーム１８の長手方向の両端に平行な軸線回りに回転可能に支持されたプーリ（図示略）に掛け渡されたベルト２１によって連結されている。モータ２２によって駆動されることにより、一方のスライダ１９をフレーム１８の長手方向一方向に移動させると、ベルト２１によって連結された他のスライダ２０がフレーム１８の裏側において、長手方向の他方向に移動させられるようになっている。これにより、第７軸Ｊ７が構成されている。

そして、これにより、２つのスライダ１９，２０は、フレーム１８の長手方向に沿って、相互に逆方向に相対移動させられるようになっている。モータ２２によって駆動される一方のスライダ１９は、手首ユニット７の第６軸Ｊ６に固定されている。他方のスライダ２０には、図４および図６に示されるように、ワークを把持するツールＳと、モータ２７によって該ツールＳをフレーム１８の幅方向に延びる軸線Ｆ回りに揺動させる第８軸（先端揺動軸）Ｊ８とが設けられている。図６においては、後述する傾斜連結部材２３の図示を省略している。また、図６において破線は、ツールＳによってワークを把持するための手首ユニットの動作範囲を示している。

また、本実施形態に係る搬送用ロボット３０においては、手首ユニット７のフェイスプレート８と該フェイスプレート８に固定される一方のスライダ１９とを所定の傾斜角度をなして固定する傾斜連結部材２３が備えられている。
傾斜連結部材２３は、図５に示されるように、第１アーム５を第２軸線Ｂ回りに所定角度だけ揺動させるとともに、手首ユニット７を真っ直ぐに配置したとき、すなわち、第４軸線Ｃと第６軸線Ｅとが一直線上に配置された状態で、スライドアーム１７の幅方向および長手方向が略水平となるように、手首ユニット７の第６軸Ｊ６とスライドアーム１７とを連結するようになっている。

このように構成された本実施形態に係る搬送用ロボット３０の作用について、特に、図７に示されるプレス加工システムのように、間隔をあけて隣接する２つのプレス装置２４，２５間において、ワークの供給および取り出しを行う場合について説明する。
本実施形態に係る搬送用ロボット３０によれば、図４および図５に示されるように、第１アーム５を第２軸線Ｂ回りに所定角度だけ揺動させることにより、スライドアーム１７を略水平の姿勢に配置する。このとき、スライドアーム１７の幅方向の中心が、プレス装置２４，２５の中心を結ぶ直線（プレス中心線）Ｐ上に配置されるように配置する。

次いで、図７に示されるように、旋回ベース４を基台３に対して第１軸線Ａ回りに一方向に回転させて、第１アーム５および第２アーム６を振り子状に動作させるとともに、手首ユニット７の各回転軸Ｊ４，Ｊ５，Ｊ６を動作させることによって、スライドアーム１７の略水平な姿勢と、長手方向および幅方向を一定方向に保ちながら、スライドアーム１７をプレス中心線Ｐに沿って移動させる。また、このとき、スライドアーム１７の第７軸Ｊ７を作動させて、スライドアーム１７のフレーム１８が、第１アーム５の揺動方向前方に延びるように２つのスライダ１９，２０を相対移動させる。

これにより、手首ユニット７をプレス装置２４，２５の外部に配置した状態で、スライドアーム１７のみを一方のプレス装置２４内に挿入することができる。そして、この位置で、スライダ１９に設けたツールＳによってプレス装置２４内のワーク、例えば、プレス加工の一工程が終了した板金を把持してプレス装置２４の金型（図示略）から取り外すことができる。

この状態で、旋回ベース４、第１アーム５および第２アーム６を振り子状に動作させて手首ユニット７を他方のプレス装置２５に近接させ、手首ユニット７を動作させてスライドアーム１７の姿勢を維持するとともに、スライドアーム１７を作動させて、スライドアーム１７のフレーム１８およびツールＳで把持したワークが他方のプレス装置２５内に挿入されるよう２つのスライダ１９，２０を相対移動させる。この場合にも、スライドアーム１７はプレス中心線Ｐに沿って移動させられるので、ツールＳを作動させて、搬送してきたワークを解放し、他方のプレス装置２５の金型に引き渡すことができる。

すなわち、スライドアーム１７は帯板状のフレーム１８を有し、手首ユニット７と比較して、厚さ寸法を十分に小さく構成できる。したがって、プレス装置２４，２５内の上下に開かれた金型間の狭い隙間であっても、スライドアーム１７を容易に挿入してワークの把持または解放を行うことができる。
特に、プレス装置２４，２５間でワークを搬送する場合には、プレス装置２４，２５の金型が開き始めた直後にワークを把持するためのツールＳを進入させ、金型が閉じる直前にプレス装置２４，２５内から退出させることにより、プレス工程の効率化を図ることが求められている。したがって、厚さ寸法の小さいスライドアーム１７は、プレス装置２４，２５内に進入する機構として好適である。

また、３軸Ｊ４，Ｊ５，Ｊ６の手首ユニット７によってスライドアーム１７の姿勢を一定に維持しながら、旋回ベース４の回転、第１アーム５の揺動および第２アーム６の直線移動によって、手首ユニット７を直線状の軌跡に沿って移動させるので、スライドアーム１７を同一平面内で移動させることができて、プレス装置２４，２５の各部とスライドアーム１７との干渉を回避することができるという利点がある。

さらに、第１アーム５に対してその長手方向に第２アーム６を直線移動させることで、第１アーム５と第２アーム６とからなるアーム全体の形態を、常に略直線状に維持することができ、第１アーム５および第２アーム６の各部がプレス装置２４，２５の各部や周辺機器に干渉することを回避することができるという利点もある。

また、スライドアーム１７は、２つのスライダ１９，２０を水平方向に相対移動させることにより、フレーム１８を水平移動させるので、フレーム１８の移動方向をワークの搬送方向に一致させておくことにより、ワークの搬送時に手首を大きく移動させなくても、スライドアーム１７の作動によってワークを高速に搬送することができるという利点がある。

また、本実施形態に係る搬送用ロボット３０においては、傾斜連結部材２３によって、手首ユニット７の第６軸線Ｅをスライドアーム１７のフレーム１８の幅方向に傾斜させて取り付けているので、スライドアーム１７を略水平な姿勢のまま移動させる際に、手首ユニット７の各回転軸Ｊ４，Ｊ５，Ｊ６に無理な動作をさせずに済むという利点がある。

すなわち、図８に示されるように、傾斜連結部材２３を配置することなく、手首ユニット７の第６軸線Ｅをスライドアーム１７のフレーム１８の幅方向に直交させて取り付けた場合には、スライドアーム１７を略水平な姿勢とするために、図９に示されるように、手首ユニット７の特に第５軸Ｊ５の角度を変更しなければならない。そして、この状態でスライドアーム１７を略水平な姿勢に保ったまま、直線移動させる場合には、手首ユニット７のいずれか１つの軸（例えば、第６軸Ｊ６）を他の軸と比べて非常に大きく回転させる必要がある。

すなわち、このようにすると、搬送用ロボット３０全体の動作速度が、手首ユニット７の最も大きく回転する軸の最大速度によって制限されてしまい、ワークの搬送速度が低下するという不都合がある。

これに対し、本実施形態のように、傾斜連結部材２３によって、手首ユニット７の全ての軸を原点位置に配置した状態でもスライドアーム１７を略水平な姿勢に設定することにより、ワークの搬送中の手首ユニット７の各回転軸Ｊ４，Ｊ５，Ｊ６の回転角度は大きくならず、ワークの搬送速度を向上することができるという利点がある。

また、本実施形態に係る搬送用ロボット３０においては、スライドアーム１７の２つのスライダ１９，２０の内、手首ユニット７の第６軸Ｊ６に固定されるスライダ１９とは、フレーム１８の反対側に配置されるスライダ２０に、第８軸Ｊ８を介してツールＳが取り付けられているので、第８軸Ｊ８の動作によって、フレーム１８の幅方向に沿う第８軸線Ｆ回りのツールＳの角度を変更することができる。

プレス加工されるワークの形状の多様化により、プレス装置２４，２５の金型からワークを取り外す方向は鉛直方向には限られない。このような場合に、図６に示されるように、第８軸Ｊ８を動作させてツールＳを傾斜させることにより、スライドアーム１７の姿勢を変更しなくてもツールＳの傾きをワークの取り出し方向に合わせることができる。

仮に、第８軸Ｊ８を使用することなく、あるいは、第８軸Ｊ８を有しない場合には、図１０に示されるように、ツールＳの傾きの変更は、搬送用ロボット３０の手首ユニット７の位置の移動によるスライドアーム１７の姿勢変更を伴うことになり、第２アーム６や手首ユニット７およびスライドアーム１７がプレス装置２４，２５や周辺機器と干渉する可能性が高くなる。図１０において破線は、ツールＳによってワークを把持するための手首ユニット７の動作範囲を示している。

すなわち、本実施形態に係る搬送用ロボット３０は、図６に示されるように、第８軸Ｊ８を備えることにより、搬送用ロボット３０とプレス装置２４，２５や周辺機器との干渉を容易に回避することができ、また、ツールＳの角度変更のための旋回ベース４、第１アーム５、第２アーム６および手首ユニット７の動作を最小限に抑えて、搬送時間の増大を防止することができるという利点がある。

なお、本実施形態においては、図１１および図１２に示されるように、手首ユニット７とスライドアーム１７との間に配置されて、手首ユニット７の第６軸Ｊ６とスライドアーム１７のスライダ１９とを機械的に着脱する着脱機構２６を備えていてもよい。

一般に、１つのプレス装置２４では金型の付け替えによって多様なワークのプレス加工が行われるため、ワークの形状に応じて形状の異なるツールＳが必要となる。そこで、異なる形状のツールＳを備えた複数のスライドアーム１７を用意しておき、着脱機構２６を作動させてツールＳをスライドアーム１７ごと変更することによって、多様なワークのプレス加工に対応することができる。

着脱機構２６としては公知の構造のものでよいが、スライドアーム１７に備えられた第７軸Ｊ７および第８軸Ｊ８を動作させるために、少なくとも電気配線（図示略）についても電気信号により機械的に着脱できるものである必要がある。また、スライドアーム１７に流体の供給が必要な場合には流体の流路（図示略）についても着脱できるものを配置すればよい。
着脱機構２６を設けることで、ツールＳを迅速に交換して加工するワークの変更に伴う段取りの変更時間を短縮し、結果としてプレス加工の生産性を向上することができるという利点がある。

この場合において、着脱機構２６は一定の厚さ寸法を有するため、スライドアーム１７の第８軸Ｊ８の先端に設けられたフェイスプレート（図示略）とツールＳとの間に配置する場合には、プレス装置２４，２５内に挿入される部分の厚さを増大させてしまい好ましくない。本実施形態によれば、プレス装置２４，２５内に挿入されない手首ユニット７とスライダ１９との間に着脱機構２６を設けることで、プレス装置２４，２５内に挿入される部分の厚さ寸法を小さく保持することができる。

なお、着脱機構２６は第６軸Ｊ６とスライダ１９との間に配置される場合に限定されるものではなく、基台３からツールＳまでの間に、旋回ベース４、第１アーム５、第２アーム６、手首ユニット７、スライドアーム１７またはツールＳを電気配線とともに、電気信号により機械的に着脱可能とするように配置されていてもよい。

１，３０ 搬送用ロボット
３ 基台
４ 旋回ベース
５ 第１アーム
６ 第２アーム
７ 手首ユニット
１７ スライドアーム
１８ フレーム
１９，２０ スライダ
２６ 着脱機構
Ａ 第１軸線
Ｂ 第２軸線
Ｃ 第４軸線（回転軸）
Ｄ 第５軸線（回転軸）
Ｅ 第６軸線（回転軸）
Ｓ ツール
Ｊ８ 第８軸（先端揺動軸）

Claims (9)

1. 基台と、
   該基台に対して略水平な第１軸線回りに回転可能に設けられた旋回ベースと、
   該旋回ベースに前記第１軸線と平行な軸線に直交する第２軸線回りに揺動可能に設けられた第１アームと、
   該第１アームに、該第１アームの長手方向に沿って移動可能に設けられ、搬送するワークを保持可能な手首ユニットを先端に支持する第２アームとを備える搬送用ロボット。
2. 前記旋回ベースによる前記第１アームの前記第１軸線回りの動作範囲が、該第１軸線を含む略水平面以下に配置されている請求項１に記載の搬送用ロボット。
3. 前記手首ユニットが、前記旋回ベースによる前記第１軸線回りにおける前記第１アームの揺動動作によって、ワークの搬送方向と略同一方向に移動させられるように、前記基台が設置される請求項２に記載の搬送用ロボット。
4. 前記手首ユニットが、相互に交差する少なくとも２つの回転軸を備える請求項１から請求項３のいずれかに記載の搬送用ロボット。
5. 略帯板状のフレームと、該フレームを厚さ方向に挟んだ両側に、該フレームの長手方向に沿って相対移動可能に設けられた一対のスライダとを有するスライドアームを備え、
   一方の該スライダが、前記手首ユニットの末端の前記回転軸に取り付けられている請求項１から請求項４のいずれかに記載の搬送用ロボット。
6. 他方の前記スライダに、前記フレームの幅方向に延びる軸線回りに、前記ワークを把持するツールを揺動させる先端揺動軸を備える請求項５に記載の搬送用ロボット。
7. 前記基台から前記ツールまでの間に、前記旋回ベース、前記第１アーム、前記第２アーム、前記手首ユニット、前記スライドアームまたは前記ツールを電気配線とともに、電気信号により機械的に着脱可能とする着脱機構を備える請求項６に記載の搬送用ロボット。
8. 前記手首ユニットの末端の前記回転軸と前記スライドアームとを、両者間の電気配線とともに、電気信号により機械的に着脱可能とする着脱機構を備える請求項５または請求項６に記載の搬送用ロボット。
9. 前記手首ユニットが、相互に交差する３つの前記回転軸を備え、
   前記手首ユニットと一方の前記スライダとが、前記手首ユニットの末端の前記回転軸を前記スライドアームの幅方向に傾斜させて取り付けられている請求項５から請求項７のいずれかに記載の搬送用ロボット。
   

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