JP2023107062A - Workpiece transport device - Google Patents

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Abstract

To secure a traffic line for a person in a direction of passing transversely across a guide rail 10.SOLUTION: A workpiece transport device includes: a guide rail 10; a carrier 20 reciprocating along the guide rail 10; and articulated robot arms 30, 30 installed to the carrier 20.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、たとえば任意のワークを加工機に搬出入して自動加工ラインを構築することができるワークの搬送装置に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a work conveying device capable of constructing an automatic processing line by carrying any work in and out of a processing machine, for example.

多関節形のロボットアームをガイドレール上のキャリヤに搭載し、キャリヤを移動させることにより、エンドエフェクタを介してロボットアームに把持するワークを搬送するワークの搬送装置が実用されている。 2. Description of the Related Art A workpiece transfer device has been put into practical use, in which an articulated robot arm is mounted on a carrier on a guide rail, and the carrier is moved to transfer a workpiece gripped by the robot arm via an end effector.

従来のワークの搬送装置は、ガイドレール1上のキャリヤ2の上面にロボットアーム3を上向きに搭載する地上走行形(図12(A))と、ガイドレール1上のキャリヤ2の下面からロボットアーム3を下向きに吊下する天吊り形(同図(B))とに大別される(たとえば特許文献1、2)。前者のガイドレール1は、短い支柱1a、1aを介して地上に近い低い位置に設置され、後者のガイドレール1は、長い支柱1b、1bを介し、たとえば頭上レベル以上の十分高い位置に設置されるのが普通である。 Conventional work transfer devices include a ground traveling type in which a robot arm 3 is mounted upward on the upper surface of a carrier 2 on a guide rail 1 (FIG. 12(A)), and a robot arm from the lower surface of the carrier 2 on the guide rail 1. It is roughly classified into a ceiling-suspended type (Fig. 1(B)) in which 3 is suspended downward (for example, Patent Documents 1 and 2). The former guide rail 1 is installed at a low position close to the ground via short struts 1a, 1a, and the latter guide rail 1 is installed at a sufficiently high position, for example above overhead level, via long struts 1b, 1b. It is normal to

特開2015-212013号公報JP 2015-212013 A 特開2009-12135号公報JP 2009-12135 A

かかる従来技術の前者によるときは、ガイドレール1が地上近くに設置されるため、ガイドレール1を横切る方向の人の動線が完全に遮断されてしまうという問題があった。後者によるときは、ロボットアーム3がガイドレール1から下方に垂下して移動するため、ガイドレール1の下方の安全性を確保できず、ガイドレール1の全長に亘って、ガイドレール1を横切る方向の人の動線が確保できないという問題があった。また、このようにして人の動線が制約されると、機械設備の保守点検に支障を来たしたり、工場レイアウトに不必要な制約を生じたりすることが少なくない。 According to the former conventional technology, since the guide rail 1 is installed near the ground, there is a problem that the flow line of people in the direction crossing the guide rail 1 is completely blocked. In the latter case, since the robot arm 3 moves downward from the guide rail 1, the safety below the guide rail 1 cannot be ensured. There was a problem that the flow line of people could not be secured. In addition, if the flow line of people is restricted in this way, it is not uncommon for the maintenance and inspection of machinery and equipment to be hindered, and unnecessary restrictions to be placed on the factory layout.

そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑み、ガイドレール上のキャリヤに対するロボットアームの装着態様を工夫することによって、ガイドレールを横切る方向に人の動線を確保することができるワークの搬送装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, in view of the problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a workpiece which can secure a human flow line in a direction crossing the guide rail by devising a manner in which a robot arm is attached to a carrier on the guide rail. to provide a conveying device for

かかる目的を達成するためのこの発明の構成は、ガイドレールと、ガイドレールに沿って往復走行するキャリヤと、キャリヤに搭載する多関節形のロボットアームとを備えてなり、キャリヤは、片側に突出する取付面を有し、ロボットアームは、第1軸フレームを取付面に回転自在に装着し、第1軸フレームの回転中心軸をガイドレールと平行にすることをその要旨とする。 The construction of the present invention for achieving this object comprises a guide rail, a carrier that reciprocates along the guide rail, and an articulated robot arm mounted on the carrier, the carrier protruding to one side. The gist of the robot arm is that the first shaft frame is rotatably mounted on the mounting surface, and the central axis of rotation of the first shaft frame is parallel to the guide rail.

なお、キャリヤには、キャリヤをガイドレール上の所定位置に固定する可動ストッパを設けることができる。 In addition, the carrier can be provided with a movable stopper for fixing the carrier at a predetermined position on the guide rail.

また、キャリヤには、第1軸フレームを0°位置にロックする可動ブロックを設けてもよく、第1軸フレームの回転角度範囲を規制する固定ブロックを設けてもよい。 Further, the carrier may be provided with a movable block that locks the first axis frame at the 0° position, or may be provided with a fixed block that regulates the rotation angle range of the first axis frame.

さらに、ロボットアームは、ガイドレールの下方に突出しないように折畳み可能としてもよく、キャリヤは、前後一対の取付面を有し、ロボットアームは、各取付面に装着する前後一対を設けてもよい。 Further, the robot arm may be foldable so as not to protrude below the guide rail, the carrier may have a pair of front and rear mounting surfaces, and the robot arm may have a front and rear pair mounted on each mounting surface. .

かかる発明の構成によるときは、多関節形のロボットアームは、キャリヤの走行方向に垂直にキャリヤの片側に突出する取付面に対し、第1軸フレームを回転自在に装着するとともに、第1軸フレームの回転中心軸がガイドレールと平行に設定されている。そこで、ロボットアームは、その全体をガイドレールの下面より高くなるように折り畳み、キャリヤを介してガイドレールに沿って移動させることにより、ガイドレールの下方の安全性を確保でき、ガイドレールを横切る方向、すなわちガイドレールの下を通過する方向の人の動線を確保することができる。なお、ロボットアームは、ワークのピッキング動作やストック動作、加工機への搬出入動作などの際には、ガイドレールの下方に伸展させる必要があるが、これらの各動作位置は、ガイドレールの長さ方向の特定範囲に限られており、人の動線から除外することができる。また、ロボットアームは、たとえば6軸の垂直多関節形であって、ワークに適合するエンドエフェクタ(ロボットハンド)を先端に装着して作動させる。 According to the configuration of the invention, the articulated robot arm has the first axis frame rotatably mounted on the mounting surface protruding to one side of the carrier perpendicularly to the running direction of the carrier. is set parallel to the guide rail. Therefore, the entire robot arm is folded so as to be higher than the lower surface of the guide rail, and is moved along the guide rail via the carrier, thereby ensuring safety below the guide rail and allowing the robot arm to move in the direction across the guide rail. In other words, it is possible to secure the line of flow of people in the direction of passing under the guide rail. The robot arm must be extended below the guide rail when picking and stocking workpieces, or when carrying the workpiece in and out of the processing machine. It is limited to a specific range in the vertical direction and can be excluded from the human flow line. Further, the robot arm is, for example, of a 6-axis vertical articulated type, and is operated by attaching an end effector (robot hand) suitable for the work to its tip.

キャリヤに設ける可動ストッパは、キャリヤをガイドレール上の所定位置に固定し、たとえばロボットアームを伸展して加工前のワークをパレットから取り出すピッキング動作や、加工済みのワークをストッカにストックするストック動作の際などにおいて、ロボットアームを作動させるときの安全性を向上させることができる。 The movable stopper provided on the carrier fixes the carrier at a predetermined position on the guide rail, and is used for picking operations, such as extending the robot arm to take out unprocessed workpieces from a pallet, and stocking operations for stocking processed workpieces in a stocker. It is possible to improve the safety when operating the robot arm in an event or the like.

キャリヤに設ける可動ブロックは、ロボットアームの第1軸フレームを0°位置にロックしてロボットアームの自由度を制限することにより、たとえば狭小な開口部を介して加工機にワークを搬出入する際などにおいて、キャリヤを移動させながらロボットアームを作動させるときの安全性を向上させることができる。ただし、0°位置とは、ロボットアームがガイドレールと平行な鉛直平面に沿って動作するときの第1軸フレームの回転角度位置をいう。 A movable block provided on the carrier locks the first axis frame of the robot arm at the 0° position to limit the degree of freedom of the robot arm, thereby making it possible to carry the workpiece in and out of the processing machine through a narrow opening, for example. etc., it is possible to improve the safety when operating the robot arm while moving the carrier. However, the 0° position refers to the rotation angle position of the first axis frame when the robot arm moves along a vertical plane parallel to the guide rail.

キャリヤに設ける固定ブロックは、ロボットアームの第1軸フレームの回転角度範囲を規制し、ロボットアームがガイドレールなどの他の部材と不用意に干渉するおそれを排除するとともに、たとえばワークのピッキング動作やストック動作などの際に、ロボットアームの必要な可動範囲を安全に確保することができる。 The fixed block provided on the carrier regulates the rotation angle range of the first axis frame of the robot arm, eliminates the risk of the robot arm inadvertently interfering with other members such as guide rails, and prevents the robot arm from inadvertently interfering with other members such as a workpiece picking operation. It is possible to safely secure the necessary movable range of the robot arm during stock operation.

ロボットアームは、ガイドレールの下方に突出しないように、すなわちガイドレールの下面より高くなるように折り畳むことにより、ガイドレールの下方の安全性を確保して人の動線を妨げるおそれがない。 By folding the robot arm so that it does not protrude below the guide rail, that is, so that it is higher than the lower surface of the guide rail, the safety below the guide rail is ensured and there is no risk of interfering with the movement of people.

キャリヤの前後一対の取付面にそれぞれ装着する前後一対のロボットアームは、それぞれ単独で動作させる他、両者を協働動作させることにより、長物、箱物などの多様なワークを一層安定に把持して搬送することができる。 A pair of front and rear robot arms, which are attached to a pair of front and rear mounting surfaces of the carrier, respectively, can be operated independently or in cooperation with each other to more stably grip various workpieces such as long objects and box objects. can be transported.

全体構成模式説明図Schematic diagram of overall configuration 図1(A)の要部拡大図Enlarged view of main part of Fig. 1(A) 図1(B)の要部拡大図Enlarged view of essential part of FIG. 1(B) 図3のX-X線矢視相当断面説明図Cross-sectional explanatory view equivalent to the XX line arrow in FIG. 図2のY-Y線矢視相当断面説明図YY line arrow equivalent cross-sectional explanatory view of FIG. 図2相当模式斜視図Schematic perspective view equivalent to Fig. 2 応用例の動作説明図(1)Application example operation diagram (1) 応用例の動作説明図(2)Application example operation diagram (2) 応用例の動作説明図(3)Application example operation diagram (3) 応用例の動作説明図(4)Application example operation diagram (4) 応用例の動作説明図(5)Operation explanatory diagram of application example (5) 従来例を示す模式正面説明図Schematic front explanatory view showing a conventional example

以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the invention will be described below with reference to the drawings.

ワークの搬送装置は、ガイドレール10、キャリヤ20、前後一対のロボットアーム30、30を備えてなる(図1)。ただし、図1(A)~(C)は、それぞれ全体正面図、左側面図、右側面図である。なお、以下の説明において、ガイドレール10に平行な方向を前後方向とし、ガイドレール10に直交する方向を左右方向とする。 A work transfer device comprises a guide rail 10, a carrier 20, and a pair of front and rear robot arms 30, 30 (Fig. 1). However, FIGS. 1A to 1C are an overall front view, left side view, and right side view, respectively. In the following description, the direction parallel to the guide rail 10 is defined as the front-rear direction, and the direction perpendicular to the guide rail 10 is defined as the left-right direction.

ガイドレール10は、角筒状のレール本体11と、レール本体11の上面、下面にそれぞれ上向き、下向きに突設する板状のレール片12、13と、レール本体11の両端を支持する支柱14、14とを備えて構成されている。各支柱14の下端には、ベース材14aが付設されている。 The guide rail 10 includes a square tube-shaped rail body 11, plate-shaped rail pieces 12 and 13 projecting upward and downward from the upper and lower surfaces of the rail body 11, respectively, and supports 14 supporting both ends of the rail body 11. , 14 . A base member 14 a is attached to the lower end of each support 14 .

キャリヤ20は、角筒状の主材21と、主材21と一体の箱体22と、前後一対の上のローラ枠23、23と、下のローラ枠24とを備えて構成されている(図2、図3)。 The carrier 20 comprises a rectangular tubular main member 21, a box body 22 integrated with the main member 21, a pair of front and rear upper roller frames 23, 23, and a lower roller frame 24 ( 2 and 3).

主材21は、ガイドレール10の上方を横切り、ガイドレール10の片側に突出するようにして配置されており、箱体22は、主材21の先端側の下面に旗状に形成されている。上のローラ枠23、23は、補助枠23a、23aを介して主材21の基部の両側面にそれぞれ前向き、後向きに装着されている(図3、図4(A))。各ローラ枠23には、ガイドレール10の上のレール片12の上端面に沿って垂直回転する支持ローラ23bと、レール片12を挟み込んで水平回転する大小のガイドローラ23c、23dとが組み付けられている。 The main member 21 is arranged so as to cross over the guide rail 10 and protrude to one side of the guide rail 10, and the box 22 is formed in a flag shape on the lower surface of the leading end side of the main member 21. . The upper roller frames 23, 23 are attached to both side surfaces of the base of the main member 21 via auxiliary frames 23a, 23a facing forward and backward, respectively (FIGS. 3 and 4A). Each roller frame 23 is assembled with a support roller 23b that rotates vertically along the upper end surface of the rail piece 12 on the guide rail 10, and large and small guide rollers 23c and 23d that rotate horizontally while sandwiching the rail piece 12. ing.

下のローラ枠24は、補助枠24aを介して箱体22の下面に連結されている(図2、図3)。下のローラ枠24の前後両端部には、それぞれガイドレール10の下のレール片13を挟み込んで水平回転する大小のガイドローラ24b、24cが組み付けられている。 The lower roller frame 24 is connected to the lower surface of the box 22 via an auxiliary frame 24a (FIGS. 2 and 3). Large and small guide rollers 24b and 24c, which sandwich the lower rail piece 13 of the guide rail 10 and rotate horizontally, are assembled to the front and rear end portions of the lower roller frame 24, respectively.

上のローラ枠23用の一方の補助枠23aには、キャリヤ20の走行用のモータ25が下向きに搭載されている。モータ25の軸端には、ピニオン25aが固定され、ピニオン25aは、上のレール片12の基部に固定するラック25bに噛合している。そこで、モータ25を正逆に回転駆動すると、キャリヤ20をガイドレール10に沿って往復走行させることができる。なお、キャリヤ20の垂直荷重は、前後の支持ローラ23b、23bによって支持され、主材21、箱体22がキャリヤ20の片側に突出して生じる回転モーメントによる水平荷重は、前後の各上下の大径のガイドローラ23c、23c、24b、24bによって支持されている。 A motor 25 for running the carrier 20 is mounted downward on one of the auxiliary frames 23a for the upper roller frame 23. As shown in FIG. A pinion 25 a is fixed to the shaft end of the motor 25 , and the pinion 25 a meshes with a rack 25 b fixed to the base of the upper rail piece 12 . Therefore, the carrier 20 can be reciprocated along the guide rail 10 by rotating the motor 25 forward and backward. The vertical load of the carrier 20 is supported by the front and rear support rollers 23b, 23b, and the horizontal load due to the rotational moment generated when the main member 21 and the box body 22 protrude to one side of the carrier 20 is generated by guide rollers 23c, 23c, 24b, 24b.

モータ25を搭載する補助枠23aには、可動ストッパ26が併せて搭載されている(図3、図4(A))。可動ストッパ26は、補助枠23aを上下に貫通するガイドスリーブ26c内を昇降する摺動ピンであり、上端が下向きのソレノイド26aに連結されている。可動ストッパ26は、ソレノイド26aを介して上昇させると、ガイドレール10のレール本体11上に設置する係合ブロック26d、26dから離れ、キャリヤ20をガイドレール10に沿って走行自在に解放することができ、ソレノイド26aを介して下降させると(図4(B))、下端が係合ブロック26d、26dに係合してキャリヤ20をガイドレール10上の所定位置に固定することができる。 A movable stopper 26 is also mounted on the auxiliary frame 23a on which the motor 25 is mounted (FIGS. 3 and 4A). The movable stopper 26 is a sliding pin that moves up and down in a guide sleeve 26c that vertically penetrates the auxiliary frame 23a, and the upper end of the movable stopper 26 is connected to a downward solenoid 26a. When the movable stopper 26 is raised via a solenoid 26a, it separates from the engagement blocks 26d, 26d installed on the rail body 11 of the guide rail 10, releasing the carrier 20 so that it can travel along the guide rail 10. When lowered via the solenoid 26a (FIG. 4(B)), the lower ends are engaged with the engagement blocks 26d, 26d to fix the carrier 20 at a predetermined position on the guide rail 10. FIG.

箱体22の前面側、後面側には、それぞれロボットアーム30用の取付面22aが形成されている(図2、図3)。各取付面22aは、ガイドレール10に沿うキャリヤ20の走行方向に垂直に、キャリヤ20の片側に突出するようにして主材21の前後の側面と一体に形成されている。各ロボットアーム30の第1軸フレーム31は、取付面22aに設置する図示しないロボットベースを介し、取付面22aに回転自在に装着されている。なお、第1軸フレーム31の回転中心軸C1 は、水平面内においてガイドレール10と平行である。各ロボットアーム30は、回転中心軸C1 ~C6 を有する6軸の垂直多関節形であり、互いに背向する同一仕様の前後一対が取付面22a、22aに装着されている。 Mounting surfaces 22a for the robot arm 30 are formed on the front side and the rear side of the box 22 (FIGS. 2 and 3). Each mounting surface 22a is formed integrally with the front and rear side surfaces of the main member 21 so as to protrude from one side of the carrier 20 perpendicularly to the running direction of the carrier 20 along the guide rail 10. As shown in FIG. The first shaft frame 31 of each robot arm 30 is rotatably mounted on the mounting surface 22a via a robot base (not shown) installed on the mounting surface 22a. The rotation center axis C1 of the first shaft frame 31 is parallel to the guide rail 10 in the horizontal plane. Each robot arm 30 is of a 6-axis vertical articulated type having rotation center axes C1 to C6, and a pair of front and rear arms of the same specifications facing each other are mounted on mounting surfaces 22a, 22a.

取付面22a、22aには、それぞれ固定ブロック27a、27bが設置されている(図3、図5(A))。固定ブロック27a、27bは、ロボットアーム30の第1軸フレーム31の外周に沿う円弧状に形成されており、第1軸フレーム31の下半部の両側に配置されている。また、第1軸フレーム31には、0°位置Po に合わせて、回転中心軸C1 の直下に係合ピン27cが付設されている(図2、図5(A))。そこで、固定ブロック27a、27bは、それぞれ第1軸フレーム31の下半部がガイドレール10に近付く方向、遠去かる方向に回転するとき、係合ピン27cと係合してそれぞれの方向の回転角度範囲δ1 、δ2 を規制し、第1軸フレーム31の全体としての回転角度範囲δ=δ1 +δ2 を規制することができる。 Fixing blocks 27a and 27b are installed on the mounting surfaces 22a and 22a, respectively (FIGS. 3 and 5A). The fixed blocks 27 a and 27 b are arc-shaped along the outer periphery of the first shaft frame 31 of the robot arm 30 and are arranged on both sides of the lower half of the first shaft frame 31 . An engagement pin 27c is attached to the first shaft frame 31 just below the rotation center axis C1 in alignment with the 0° position Po (FIGS. 2 and 5A). Therefore, when the lower half of the first shaft frame 31 rotates toward and away from the guide rail 10, the fixed blocks 27a and 27b engage with the engagement pin 27c to rotate in the respective directions. By restricting the angular ranges .delta.1 and .delta.2, it is possible to restrict the rotational angular range .delta.=.delta.1 +.delta.2 of the first shaft frame 31 as a whole.

取付面22a、22aの下部には、それぞれ凹字状の可動ブロック28が昇降自在に組み付けられている。可動ブロック28は、ソレノイド28aを介し、摺動ガイド28bに沿って昇降駆動することができ、第1軸フレーム31が0°位置Po にあるときに上昇させると、係合ピン27cに下側から係合して第1軸フレーム31を0°位置Po にロックすることができ、下降させると(図5(B))、係合ピン27cとの係合が外れて、第1軸フレーム31のロックを解放することができる。 U-shaped movable blocks 28 are attached to the lower portions of the mounting surfaces 22a, 22a so as to be able to move up and down. The movable block 28 can be driven up and down along a slide guide 28b via a solenoid 28a. The first shaft frame 31 can be locked at the 0° position Po by engaging with it. lock can be released.

ガイドレール10、キャリヤ20、ロボットアーム30、30の形態を模式的に示すと、図6のとおりである。 FIG. 6 schematically shows the configuration of the guide rail 10, the carrier 20, and the robot arms 30,30.

ワークの搬送装置は、ロボットアーム30、30をガイドレール10の下方に突出しないように折り畳んだ上、キャリヤ20をガイドレール10に沿って前後に往復走行させることができる(図1)。すなわち、たとえば人の頭上レベル以上にガイドレール10を設置すれば、各ロボットアーム30を下方に伸展してワークのピッキング動作、ストック動作、加工機への搬出入動作などを実行する特定位置以外の全部について、ガイドレール10の下部空間の安全性を保ち、ガイドレール10を横切る方向の人の動線を確保することができる。なお、キャリヤ20を移動走行させるとき、ロボットアーム30、30は、それぞれ可動ブロック28を介して第1軸フレーム31を0°位置Po にロックし(図5(A))、キャリヤ20は、可動ストッパ26を上昇させて走行自在に解放するものとする(図4(A))。 The work transfer device folds the robot arms 30 so that they do not protrude below the guide rail 10, and reciprocates the carrier 20 back and forth along the guide rail 10 (FIG. 1). That is, for example, if the guide rail 10 is installed above the level above a person's head, each robot arm 30 can be extended downward to perform the picking operation of the workpiece, the stocking operation, the loading/unloading operation to/from the processing machine, and the like. All in all, it is possible to keep the safety of the space under the guide rail 10 and secure the flow line of people in the direction crossing the guide rail 10 . When moving the carrier 20, the robot arms 30, 30 respectively lock the first axis frame 31 at the 0° position Po via the movable block 28 (Fig. 5A), and the carrier 20 is movable. It is assumed that the stopper 26 is lifted and released so that it can travel freely (Fig. 4(A)).

ワークの搬送装置を利用する自動加工ラインの基本レイアウトの一例を図7(A)に示す。なお、図7(A)において、ガイドレール10は、所定長さごとにユニット化されており、複数の支柱14、14…を介して床F上に設置されている。また、ガイドレール10の両端には、キャリヤ20用の止め部材15、15が立設され、ガイドレール10、ロボットアーム30、30の下側には、ガイドレール10の全長に亘りオイルパン16が付設されている。なお、以降の説明、図面において、ロボットアーム30によりワークWを把持するためのエンドエフェクタについては、その説明、図示が省略されている。 FIG. 7A shows an example of a basic layout of an automatic processing line that uses a work conveying device. In FIG. 7A, the guide rail 10 is unitized for each predetermined length and installed on the floor F via a plurality of pillars 14, 14, . . . . At both ends of the guide rail 10, stop members 15, 15 for the carrier 20 are erected. Attached. In the following description and drawings, the description and illustration of the end effector for gripping the workpiece W by the robot arm 30 are omitted.

ガイドレール10の上流側(後方側)には、加工前のワークW、W…をランダムに投入するかご形のパレット51が台座51a上に設置され、ワークWのピッキング領域R1 が設定されている。ピッキング領域R1 の上方には、ロボットアーム30によるワークWのバラ積みピッキング動作を実現するために、3Dカメラ51bが設置されている。 On the upstream side (rear side) of the guide rail 10, a basket-shaped pallet 51 is installed on a pedestal 51a for randomly throwing in the works W before machining, and a picking area R1 for the works W is set. . Above the picking area R1, a 3D camera 51b is installed so that the robot arm 30 can pick up the works W in bulk.

ガイドレール10の中流側には、ワークWを加工する加工機52が設置されており、ロボットアーム30、30による加工前のワークWの搬入動作、加工済みのワークWの搬出動作のために、ワークWの搬出入領域R2 が設定されている。ただし、加工機52は、複数台を直列配置することにより、複数の加工段階を経てワークWを加工してもよく、そのときのワークWは、ロボットアーム30、30により加工機ごとに順に搬出入動作を実行するものとする。 A processing machine 52 for processing the work W is installed on the midstream side of the guide rail 10. For the loading operation of the work W before processing by the robot arms 30, 30 and the unloading operation of the processed work W, A loading/unloading area R2 for the workpiece W is set. However, by arranging a plurality of processing machines 52 in series, the work W may be processed through a plurality of processing stages, and the work W at that time is carried out by the robot arms 30, 30 in sequence for each processing machine. shall perform the entry action.

ガイドレール10の下流側(前方側)には、加工済みのワークW、W…をストックするワークスタンド53が設置され、ロボットアーム30によるワークWのストック動作のために、ワークWのストック領域R3 が設定されている。 On the downstream side (front side) of the guide rail 10, a work stand 53 for stocking the processed works W, W . . . is set.

なお、オイルパン16の底面には、ピッキング領域R1 、搬出入領域R2 、ストック領域R3 に対応させて、ロボットアーム30、30を動作させるために、図示しない開口部が形成されている。また、各ロボットアーム30は、上方に折り畳むと、エンドエフェクタを介して把持するワークWをオイルパン16の底面より高く引き上げて保持することができる。 Openings (not shown) are formed in the bottom surface of the oil pan 16 so as to move the robot arms 30, 30 corresponding to the picking area R1, the carrying-in/out area R2, and the stock area R3. In addition, when each robot arm 30 is folded upward, the workpiece W gripped via the end effector can be lifted higher than the bottom surface of the oil pan 16 and held.

自動加工ラインの概略動作は、たとえば次のとおりである。 A schematic operation of the automatic processing line is, for example, as follows.

まず、キャリヤ20をピッキング領域R1 の直近下流側の所定位置に移動し、可動ストッパ26を介して固定する(図7(A))。また、上流側のロボットアーム30用の可動ブロック28を操作して、第1軸フレーム31のロックを解放し(図5(B))、固定ブロック27a、27bにより第1軸フレーム31が回転角度範囲δ=δ1 +δ2 内に回転可能とする。 First, the carrier 20 is moved to a predetermined position immediately downstream of the picking area R1 and fixed via the movable stopper 26 (FIG. 7(A)). Also, the movable block 28 for the robot arm 30 on the upstream side is operated to unlock the first axis frame 31 (FIG. 5(B)), and the first axis frame 31 is rotated by the fixed blocks 27a and 27b. Rotation is possible within the range δ=δ1+δ2.

次に、上流側のロボットアーム30を下方に伸展して(図7(B))、パレット51内の加工前のワークWをバラ積みピッキングして取り出す。すなわち、ロボットアーム30が加工前のワークWを把持したら、そのままロボットアーム30を上方に折り畳み、可動ブロック28により第1軸フレーム31を0°位置Po にロックするとともに(図5(A))、可動ストッパ26によりキャリヤ20を解放する(図4(A))。 Next, the robot arm 30 on the upstream side is extended downward (FIG. 7(B)), and the workpieces W before processing in the pallet 51 are randomly picked and taken out. That is, when the robot arm 30 grips the workpiece W before processing, the robot arm 30 is folded upward, and the movable block 28 locks the first axis frame 31 at the 0° position Po (FIG. 5A). The carrier 20 is released by the movable stopper 26 (FIG. 4(A)).

つづいて、キャリヤ20を加工機52の上方の搬出入領域R2 の直近上流側にまで移動して、下流側のロボットアーム30を加工機52内に伸展し(図8(A))、加工機52内の加工済みのワークWを把持させる。その後、下流側のロボットアーム30を上方に折り畳むことにより加工済みのワークWを加工機52から搬出すると、キャリヤ20を搬出入領域R2 の直近下流側に移動して上流側のロボットアーム30を下方に伸展し(図8(B))、加工前のワークWを加工機52に搬入する。 Subsequently, the carrier 20 is moved to the immediate upstream side of the loading/unloading area R2 above the processing machine 52, and the robot arm 30 on the downstream side is extended into the processing machine 52 (Fig. 8(A)). A machined workpiece W in 52 is gripped. After that, when the machined workpiece W is carried out of the processing machine 52 by folding the downstream robot arm 30 upward, the carrier 20 is moved to the immediate downstream side of the loading/unloading area R2, and the upstream robot arm 30 is moved downward. ( FIG. 8B ), and the work W before processing is carried into the processing machine 52 .

その後、上流側のロボットアーム30を上方に折り畳み、キャリヤ20をワークスタンド53に対応するストック領域R3 の直近上流側に移動させて所定位置に固定するとともに第1軸フレーム31のロックを解放し、下流側のロボットアーム30を下方に伸展させて(図9(A))、把持中の加工済みのワークWをワークスタンド53の所定位置に収納する。つづいて、下流側のロボットアーム30を上方に折り畳み、第1軸フレーム31をロックするとともにキャリヤ20の固定を解除してキャリヤ20を元のピッキング領域R1 の直近下流側にまで戻した上(図9(B))、図7(A)以下の動作を繰り返せばよい。 After that, the upstream robot arm 30 is folded upward, the carrier 20 is moved to the immediate upstream side of the stock area R3 corresponding to the work stand 53, and fixed at a predetermined position, and the lock of the first axis frame 31 is released, The robot arm 30 on the downstream side is extended downward (FIG. 9(A)) to store the processed work W being gripped at a predetermined position on the work stand 53 . Subsequently, the robot arm 30 on the downstream side is folded upward, the first axis frame 31 is locked, the carrier 20 is released from the fixing, and the carrier 20 is returned to the immediate downstream side of the original picking area R1 (Fig. 9(B)), and the operations following FIG. 7(A) may be repeated.

上流側のロボットアーム30による加工前のワークWのピッキング動作は、可動ストッパ26を介してキャリヤ20を所定位置に固定するとともに(図10(A))、可動ブロック28によるロックを解放して第1軸フレーム31を回転角度範囲δ=δ1 +δ2 に回転可能とすることにより、ロボットアーム30の可動範囲Mをガイドレール10の上下方向だけでなく、ガイドレール10の直交方向にも拡大し(同図(B))、パレット51内にバラ積みされるワークWのピッキング動作に容易に対応させることができる。なお、固定ブロック27a、27bによる第1軸フレーム31の回転角度範囲δは、たとえばδ1 =10°、δ2 =25°、δ=35°に設定することができる。また、以上のピッキング動作の動作内容は、下流側のロボットアーム30による加工済みのワークWのストック動作に対し、そのまま準用することができる。 In the picking operation of the workpiece W before processing by the robot arm 30 on the upstream side, the carrier 20 is fixed at a predetermined position via the movable stopper 26 (FIG. 10(A)), and the lock by the movable block 28 is released to move the workpiece W to the first position. By making the uniaxial frame 31 rotatable within the rotation angle range δ=δ1 +δ2, the movable range M of the robot arm 30 is expanded not only in the vertical direction of the guide rail 10 but also in the direction orthogonal to the guide rail 10 (same (B)), it is possible to easily cope with the picking operation of the works W randomly stacked in the pallet 51 . The rotation angle range .delta. of the first shaft frame 31 by the fixed blocks 27a and 27b can be set to .delta.1 =10.degree., .delta.2 =25.degree., and .delta.=35.degree., for example. Further, the operation contents of the picking operation described above can be applied mutatis mutandis to the stock operation of the processed workpiece W by the robot arm 30 on the downstream side.

一方、上流側のロボットアーム30により加工前のワークWを加工機52に搬入するときは、キャリヤ20を所定位置に移動するとともに(図11(A))、可動ブロック28を介して第1軸フレーム31を0°位置Po にロックしたままロボットアーム30を加工機52のアクセス用の開口部52a内に伸展させる。このとき、ロボットアーム30の先端が開口部52a内に垂直に下降するように(図11(A)、(B)の各矢印K1 方向)、ロボットアーム30を下降させながらキャリヤ20を上流側に適切な速度で移動させることにより(図11(A)の矢印K2 方向)、加工機52に設ける開口部52aのサイズS=S1 ・S2 を必要最小に抑えることができる。ただし、S1 、S2 は、それぞれ開口部52aの幅、奥行である。なお、ロボットアーム30は、図11(A)の図示に拘らず、加工機52や開口部52aとの干渉を生じさせないものとする。 On the other hand, when the unprocessed work W is carried into the processing machine 52 by the robot arm 30 on the upstream side, the carrier 20 is moved to a predetermined position (FIG. 11(A)) and the first axis is moved via the movable block 28. The robot arm 30 is extended into the access opening 52a of the processing machine 52 while the frame 31 is locked at the 0° position Po. At this time, the carrier 20 is moved upstream while the robot arm 30 is lowered so that the tip of the robot arm 30 descends vertically into the opening 52a (in the direction of the arrow K1 in FIGS. 11A and 11B). By moving at an appropriate speed (in the direction of arrow K2 in FIG. 11A), the size S=S1 ·S2 of the opening 52a provided in the processing machine 52 can be minimized. However, S1 and S2 are the width and depth of the opening 52a, respectively. It should be noted that the robot arm 30 does not interfere with the processing machine 52 or the opening 52a, regardless of the illustration in FIG. 11(A).

加工前のワークWを加工機52に搬入したら、ロボットアーム30の先端を上方に引き上げながらキャリヤ20を下流側に移動させて(図11(A)、(B)の矢印K1 、K1 、K2 方向の各反対方向)、ロボットアーム30を上方に折り畳む。ただし、図11(A)において、搬出入領域R2 は、加工機52に設けるアクセス用の開口部52aの幅S1 と同一に設定されている。 After the unprocessed workpiece W is loaded into the processing machine 52, the carrier 20 is moved downstream while pulling up the tip of the robot arm 30 (in the directions of arrows K1, K1 and K2 in FIGS. 11A and 11B). ), folding the robot arm 30 upwards. However, in FIG. 11A, the loading/unloading area R2 is set to be the same as the width S1 of the access opening 52a provided in the processing machine 52. As shown in FIG.

なお、下流側のロボットアーム30により加工済みのワークWを加工機52から搬出するときも、同様にして、ロボットアーム30、キャリヤ20を協働動作させることができる。 It should be noted that the robot arm 30 and the carrier 20 can be operated in cooperation in the same manner when carrying out the processed workpiece W from the processing machine 52 by the robot arm 30 on the downstream side.

以上の説明において、ロボットアーム30、30は、前後一対のいずれか一方のみをキャリヤ20に搭載してもよい。 In the above description, only one of the pair of front and rear robot arms 30 , 30 may be mounted on the carrier 20 .

この発明は、ガイドレールに沿って往復走行するキャリヤの片側において、第1軸フレームの回転中心軸がガイドレールと平行になるようにして多関節形のロボットアームをキャリヤに搭載することによって、ガイドレールを横切る方向、すなわちガイドレールの下を通過する方向に人の動線を確保することができ、任意のワークの加工処理ラインを構築するときなどに広く好適に適用することができる。 The present invention provides a guide rail by mounting an articulated robot arm on one side of the carrier that reciprocates along the guide rail so that the central axis of rotation of the first shaft frame is parallel to the guide rail. A human flow line can be secured in the direction across the rail, that is, in the direction passing under the guide rail, and it can be widely and suitably applied when constructing a processing line for arbitrary workpieces.

C1 …回転中心軸
Po …0°位置
δ、δ1 、δ2 …回転角度範囲
10…ガイドレール
20…キャリヤ
22a…取付面
26…可動ストッパ
27a、27b…固定ブロック
28…可動ブロック
30…ロボットアーム
31…第1軸フレーム

特許出願人 技研株式会社
C1... Rotation center axis Po... 0° position δ, δ1, δ2... Rotation angle range 10... Guide rail 20... Carrier 22a... Mounting surface 26... Movable stoppers 27a, 27b... Fixed block 28... Movable block 30... Robot arm 31... First axis frame

Patent Applicant Giken Co., Ltd.

かかる目的を達成するための請求項1の発明の構成は、ガイドレールと、ガイドレールに沿って往復走行するキャリヤと、キャリヤに搭載する多関節形のロボットアームとを備えてなり、キャリヤは、キャリヤの走行方向に直交する方向の片側に突出させた取付面を、走行方向に沿った前後方向に一対設けており、ロボットアームは、第1軸フレームを各取付面に回転自在に装着する前後一対を設け、第1軸フレームの回転中心軸をガイドレールと平行にすることをその要旨とする。 The configuration of claim 1 for achieving this object comprises a guide rail, a carrier that reciprocates along the guide rail, and an articulated robot arm mounted on the carrier. A pair of mounting surfaces protruding on one side in a direction perpendicular to the traveling direction of the carrier are provided in the longitudinal direction along the traveling direction, and the robot arm rotatably mounts the first shaft frame on each mounting surface. The gist of this is that a pair is provided and the central axis of rotation of the first shaft frame is parallel to the guide rail.

また、キャリヤには、第1軸フレームを0°位置にロックする可動ブロックを設けてもよく、第1軸フレームの回転角度範囲を規制する固定ブロックを設けてもよい。さらに、ロボットアームは、ガイドレールの下方に突出しないように折畳み可能としてもよい。 Further, the carrier may be provided with a movable block that locks the first axis frame at the 0° position, or may be provided with a fixed block that regulates the rotation angle range of the first axis frame. Furthermore, the robot arm may be foldable so that it does not protrude below the guide rail.

請求項6の発明の構成は、ガイドレールと、ガイドレールに沿って往復走行するキャリヤと、キャリヤに搭載する多関節形のロボットアームとを備えてなり、キャリヤは、キャリヤの走行方向に直交する方向の片側に突出させた取付面を、走行方向に沿った前後方向に一対設けており、取付面は、キャリヤの片側に突出する箱体の前面側、後面側にそれぞれ形成され、ロボットアームは、ロボットアームの第1アームを揺動自在に連結する第1軸フレームをいずれか一方の取付面に回転自在に装着し、第1軸フレームの回転中心軸をガイドレールと平行にすることをその要旨とする。 The sixth aspect of the invention comprises a guide rail, a carrier that reciprocates along the guide rail, and an articulated robot arm mounted on the carrier, and the carrier is perpendicular to the traveling direction of the carrier. A pair of mounting surfaces protruding on one side of the carrier are provided in the front-rear direction along the running direction. , the first shaft frame for swingably connecting the first arm of the robot arm is rotatably mounted on one of the mounting surfaces, and the central axis of rotation of the first shaft frame is parallel to the guide rail. This is the gist.

Claims (6)

ガイドレールと、該ガイドレールに沿って往復走行するキャリヤと、該キャリヤに搭載する多関節形のロボットアームとを備えてなり、前記キャリヤは、片側に突出する取付面を有し、前記ロボットアームは、第1軸フレームを前記取付面に回転自在に装着し、前記第1軸フレームの回転中心軸を前記ガイドレールと平行にすることを特徴とするワークの搬送装置。 It comprises a guide rail, a carrier that reciprocates along the guide rail, and an articulated robot arm mounted on the carrier, the carrier having a mounting surface projecting to one side, and the robot arm is a work conveying device, wherein a first shaft frame is rotatably mounted on the mounting surface, and a central axis of rotation of the first shaft frame is parallel to the guide rail; 前記キャリヤには、該キャリヤを前記ガイドレール上の所定位置に固定する可動ストッパを設けることを特徴とする請求項1記載のワークの搬送装置。 2. A work conveying apparatus according to claim 1, wherein said carrier is provided with a movable stopper for fixing said carrier at a predetermined position on said guide rail. 前記キャリヤには、前記第1軸フレームを0°位置にロックする可動ブロックを設けることを特徴とする請求項1または請求項2記載のワークの搬送装置。 3. A work conveying apparatus according to claim 1, wherein said carrier is provided with a movable block for locking said first axis frame at the 0[deg.] position. 前記キャリヤには、前記第1軸フレームの回転角度範囲を規制する固定ブロックを設けることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか記載のワークの搬送装置。 4. The work conveying apparatus according to claim 1, wherein the carrier is provided with a fixed block that regulates the rotation angle range of the first shaft frame. 前記ロボットアームは、前記ガイドレールの下方に突出しないように折畳み可能であることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか記載のワークの搬送装置。 5. The work conveying apparatus according to claim 1, wherein said robot arm is foldable so as not to protrude below said guide rail. 前記キャリヤは、前後一対の前記取付面を有し、前記ロボットアームは、前記各取付面に装着する前後一対を設けることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか記載のワークの搬送装置。 6. The workpiece transfer according to any one of claims 1 to 5, wherein the carrier has a pair of front and rear mounting surfaces, and the robot arm has a pair of front and rear mounting surfaces to be mounted on each of the mounting surfaces. Device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS617867Y2 (en) * 1981-04-09 1986-03-11
JPH01193138A (en) * 1988-01-27 1989-08-03 Nissan Motor Co Ltd Travel driving method for travel bench
JP3285945B2 (en) * 1992-07-24 2002-05-27 ヤマハ発動機株式会社 Industrial robot and method of using the same
JPH06312385A (en) * 1993-04-28 1994-11-08 Sigma Eng Kk Multi-arm robot
JP2013111718A (en) * 2011-11-30 2013-06-10 Seiko Epson Corp Robot
JP6567819B2 (en) * 2014-12-09 2019-08-28 川崎重工業株式会社 Automatic production system

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