JP2023116901A - Automatic workpiece conveyor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、同じ方向に連続してロボットハンドを旋回させることが可能な回転角度に制限のないワーク自動搬送機に関する。
BACKGROUND OF THE
工作機械には加工するワークを受け取り、加工済みのワークを受け渡すようにしたワーク自動搬送機が設けられている。そのワーク自動搬送機は、ワークを把持および解放するチャック装置を備えたロボットハンドがロボットアームなどの先端部に対し旋回可能に組み付けられている。下記特許文献1に記載のワーク自動搬送機は、ロボットハンドのチャック爪が開閉を近接センサがシリンダの伸縮を検出するようにして構成されている。そうした近接センサのケーブルは、ホルダのケーシングに設けたガイド孔を通って円筒部の端面の軸心に開口するケーブル引出口から引き出され、アームの先端の支持軸の貫通孔を通ってアームの内部に導かれている。
A machine tool is provided with an automatic workpiece carrier that receives a workpiece to be machined and transfers a machined workpiece. In the automatic work transfer machine, a robot hand having a chuck device for gripping and releasing a work is rotatably attached to the tip of a robot arm or the like. The automatic workpiece transfer machine described in
しかし、前記従来例のワーク自動搬送機は、チャック爪の開閉に近接センサを使用し、接続されたケーブルがロボットハンドからアームの内部へと導かれているため、ロボットハンドを自由に旋回させることができない。ケーブルを断線させないように、捩じりによる過度な負荷を加えないようにする必要があるためである。従って、従来のワーク自動搬送機におけるロボットハンドの旋回動作は、決められた回転角度の範囲内で正転および逆転させる構成となっていた。そのため、こうした従来の構造では、例えば次の動作を実行するのにロボットハンドを90度だけ正転させることができればよいが、それができずに270度も逆転させる必要があるなど動作が大きくなるほか、正転と逆転の判断を行うなど制御も複雑になってしまっていた。 However, the conventional automatic work transfer machine uses a proximity sensor to open and close the chuck claws, and since the connected cable is led from the robot hand to the inside of the arm, the robot hand can be rotated freely. can't This is because it is necessary not to apply an excessive load due to twisting so as not to break the cable. Therefore, the turning motion of the robot hand in the conventional automatic work transfer machine is configured to rotate forward and backward within a predetermined rotation angle range. Therefore, in such a conventional structure, for example, it is sufficient to rotate the robot hand forward by 90 degrees to perform the next operation, but it is not possible to do so, and the operation is large, such as the need to rotate it in the reverse direction by 270 degrees. In addition, the control was complicated, such as judging forward rotation and reverse rotation.
そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、回転角度に制限のないロボットハンドを有するワーク自動搬送機を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an automatic workpiece transfer machine having a robot hand with no limit on the angle of rotation.
本発明に係るワーク自動搬送機は、把持爪の動作によってワークを把持および解放するチャック装置を搭載した旋回部と前記旋回部を支持する支持部と前記支持部に内蔵された前記旋回部を旋回する旋回用モータとを備えた回転可能なロボットハンドと、前記ロボットハンドの旋回制御を行う制御装置と、前記支持部に組み込まれた固定側伝送コイルと前記固定側伝送コイルと非接触であって前記把持爪の動作を検出する検出スイッチの検出信号を伝送する前記旋回部に組み込まれた可動側伝送コイルとを備え、前記制御装置に前記検出信号を送信するチャック検出装置と、を有する。 An automatic work transfer machine according to the present invention includes a revolving section equipped with a chuck device that grips and releases a work by the action of gripping claws, a support section that supports the revolving section, and a revolving section incorporated in the support section. a rotatable robot hand equipped with a turning motor, a control device for controlling turning of the robot hand, a fixed transmission coil incorporated in the support part, and the fixed transmission coil, which are not in contact with each other, a chuck detector that transmits the detection signal to the control device, the chuck detection device including a movable-side transmission coil incorporated in the revolving portion that transmits a detection signal of a detection switch that detects the operation of the gripping jaws;
前記構成によれば、把持爪の動作でワークを把持することが可能なロボットハンドが駆動機構によって所定の位置へと移動し、工作機械の主軸チャックなどとの間でワークの受け渡しができ、ロボットハンドは、チャック装置を搭載した旋回部が支持部に対し旋回用モータによって回転可能であるが、非接触の固定側伝送コイルおよび可動側伝送コイルとを備えたチャック検出装置によって、旋回部の回転角度を制限することなく検出スイッチによる把持爪の動作検出が可能になる。 According to the above configuration, the robot hand capable of gripping the workpiece by the action of the gripping claws is moved to a predetermined position by the drive mechanism, and the workpiece can be transferred to and from the spindle chuck of the machine tool. In the hand, the revolving part on which the chuck device is mounted is rotatable with respect to the supporting part by the revolving motor. It becomes possible to detect the movement of the gripping claws by means of the detection switch without limiting the angle.
本発明に係るワーク自動搬送機の一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。図1は、ワーク自動搬送機を備えた工作機械を示した正面図である。この工作機械1は正面2軸旋盤であり、正面から見た左側には供給用のワークストッカ3が配置され、右側には検測装置5が配置されている。工作機械1は、ガントリ式のワーク自動搬送機7が設けられ、ワークストッカ3から工作機械1の主軸装置を経て検測装置5までワークWを搬送することができるよう構成されている。
An embodiment of an automatic work transfer machine according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view showing a machine tool equipped with an automatic work transfer machine. This
ワークストッカ3は、段積みされたワークWが複数のパレットにそれぞれ搭載され、移動テーブル上を周状に移動し、該当するワークWを搭載したパレットが受渡し位置へと送られるよう構成されている。受け渡し位置には昇降機が設けられ、ワーク自動搬送機7によってパレットからワークWが一つずつ取り出されるようになっている。工作機械1は、ワークストッカ3から加工室内へと運ばれたワークWに対して所定の加工を実行する一対の旋盤が組み込まれている。加工室内における各主軸チャック間の移し換えもワーク自動搬送機7により行われる。そして、加工されたワークWは、ワーク自動搬送機7によって工作機械1から検測装置5へと運ばれ、そこで加工部分の寸法が検測される。
The work stocker 3 is configured such that stacked works W are respectively mounted on a plurality of pallets, which move circumferentially on a moving table, and the pallets on which the corresponding works W are mounted are sent to the delivery position. . An elevator is provided at the delivery position, and the works W are taken out one by one from the pallet by the automatic work transfer machine 7 . The
図2は、ワーク自動搬送機7を示した側面図である。ワーク自動搬送機7にはワークWを3軸方向に移動させる駆動機構が設けられている。その駆動機構は、工作機械1の天井部分にレール部材11が機体幅方向に配置され、ワークストッカ3と検測装置5との間を走行台12が移動するよう構成されている。走行台12には機体前後方向に移動可能な前後スライド台が設けられ、その前後スライド台に対して鉛直方向に起立した昇降アーム13が上下方向に移動できるように構成されている。そして、昇降アーム13には、その下端に2つのチャック装置21,22を備えたロボットハンド15が組み付けられている。
FIG. 2 is a side view showing the automatic work transfer machine 7. As shown in FIG. The automatic work transfer machine 7 is provided with a driving mechanism for moving the work W in three axial directions. The drive mechanism is configured such that a
ワークWの受け渡しを行うためのロボットハンド15は、2つのチャック装置21,22が直交する方向に配置され旋回部23を有し、その旋回部23が鉛直方向に対して45度傾いた回転軸Oを中心に回転することにより、チャック装置21,22の位置が入れ換わるよう構成されている。こうしたワーク自動搬送機7は、ロボットハンド15が走行台12の駆動によって工作機械1の機体幅方向へと移動し、前後スライド台の駆動によって機体前後方向へと移動し、さらには昇降アーム13が上下方向に移動することによって、チャック装置21,22あるいは把持されたワークWが所定の位置へと搬送される。
The
チャック装置21,22はいずれも3爪チャックであり、放射状に等間隔で配置された3つのチャック爪51が同期して開閉動作することにより、ワークWの把持および解放が可能になっている。ロボットハンド15は、昇降アーム13の下端に支持部24が固定され、その支持部24に対し軸受け部25を介して旋回部23が組み付けられている。支持部24には旋回用モータとしてサーボモータ26が内蔵され、その回転が軸受け部25から旋回部23に伝達されるよう構成されている。
Both of the
自動制御が行われる工作機械1では、ロボットハンド15がワークWを把持している状態を確認することが必要であり、そのためワーク自動搬送機7にも従来例と同様にチャック爪51の動作を検出するチャック検出装置が設けられている。図3は、ワーク自動搬送機7におけるチャック検出装置の一部を示したイメージ図である。本実施形態のチャック検出装置は、前記従来例と同様に近接センサ31が使用されている。近接センサ31は、チャック装置21,22のそれぞれに設けられ、チャック爪51によるワークWの把持動作を検出するように旋回部23に組み込まれている。
In the
チャック装置21,22は、油圧によってチャック爪51を開閉動作させる油圧機構が構成されている。そのため、旋回するロボットハンド15には昇降アーム13に沿って油圧ホース27(図2参照)が取り付けられ、軸受け部25に設けられたロータリージョイントを介してロボットハンド15にまで作動油が供給されるようになっている。そこで、本実施形態では、こうしたロボットハンド15における回転自在な機能を妨げないように、チャック検出装置にはワイヤレス伝送システムが使用され、近接スイッチ31の検知信号が制御装置へと送信されるよう構成されている。
The
チャック検出装置は、軸受け部25の旋回部23側に、近接スイッチ31に接続された可動側伝送コイル33が組み込まれ、旋回部23を回転支持する支持部24側には固定側伝送コイル35が組み込まれている。可動側伝送コイル33および固定側伝送コイル35は、回転中心を回転軸Oに合わせた状態で近接して設置されている。このワイヤレス伝送システムは、回転する旋回部23側に対して電力と検知信号とがワイヤレスで伝送できるように、可動側伝送コイル33及び固定側伝送コイル35の磁誘導作用により電力搬送が行われる無接点電力搬送方式が採用されたものである。その固定側伝送コイル35は、電源に接続されるとともにアンプを介して不図示の制御装置に接続されている。
In the chuck detection device, a movable-
ところで、従来のようにロボットハンドを正転および逆転させる旋回制御では、旋回用モータの出力を切り換えるため、駆動パルスを変更するなど回路構造が複雑になるほか、正転逆転の判断のためチャック装置21,22の位置を確認するようにした制御プログラムが必要であった。本実施形態のワーク自動搬送機は、こうした従来の課題に着目したものであり、前述したようにロボットハンド15の回転自在な機能を妨げないようにワイヤレス伝送システムが採用されている。すなわち、ワイヤレス伝送システムによって回転角度の制限を無くすことができ、旋回用モータであるサーボモータ26を逆転制御することなく、一方向の回転のみによってロボットハンド15を旋回制御するように構成されている。
By the way, in the conventional turning control for rotating the robot hand forward and backward, the output of the turning motor is switched. A control program was required to confirm the positions of 21 and 22 . The automatic workpiece transfer machine of the present embodiment focuses on such conventional problems, and employs a wireless transmission system so as not to hinder the rotatable function of the
図4は、チャック装置21,22の位置関係を図3の右側から示した図である。チャック装置21が下向きに配置され、チャック装置22が横向きを向いている。ワーク自動搬送機7では、工作機械1やワークストッカ3および検測装置5の間でワークWを搬送し、各箇所においてワークWの受け渡しを行うため、必要に応じてチャック装置21,22の位置が入れ換わることになる。その際、本実施形態のワーク自動搬送機7によれば、ロボットハンド15は、図4において実線の矢印で示すように時計回りの回転のみの旋回制御が行われる。
FIG. 4 is a diagram showing the positional relationship between the
従って、本実施形態のワーク自動搬送機7によれば、チャック装置21,22の位置とサーボモータの回転角度との対応を制御管理することにより、一方向の回転のみによってロボットハンド15を旋回動作させることができる。すなわち、従来であれば旋回部23が時計回りと図4の破線で示す反時計回りとの旋回の切り換え判断を含む制御を行わなければならなかったが、本実施形態によればそうした煩わしさを無くしたシンプルな制御が可能となる。また、同じ方向に回転を繰り返すことができるため、本実施形態とは異なるチャック装置の旋回停止位置が多くなったようなロボットハンドであっても、小さな回転角度で次の旋回位置へと移動させる所謂近回りが可能になる。
Therefore, according to the automatic work transfer machine 7 of the present embodiment, by controlling and managing the correspondence between the positions of the
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、チャック装置21,22を2箇所の位置で入れ換える構造のロボットハンド15を例に示したが、チャック装置や旋回位置の数などが異なったとしても旋回構造を持ったロボットハンドであれば特に限定されない。
また、前記実施形態では、ワーク自動搬送機としてガントリ式を例に挙げて説明したが、タイプの異なる多関節ロボットによるワーク自動搬送機などであってもよい。
また、前記実施形態では、旋回部23を一方向の回転のみによって旋回動作させることを効果として示したが、逆回転する機能を有することを排除するものではない。
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
For example, in the above-described embodiment, the
Further, in the above-described embodiment, the gantry type is described as an example of the automatic work transfer machine, but an automatic work transfer machine using a different type of multi-joint robot may be used.
Further, in the above-described embodiment, the effect of rotating the rotating
1…工作機械 3…ワークストッカ 5…検測装置 7…ワーク自動搬送機 13…昇降アーム 15…ロボットハンド 21,22…チャック装置 23…旋回部 24…支持部 25…軸受け部 26…サーボモータ 31…近接センサ … 51…チャック爪 W…ワーク
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記ロボットハンドの旋回制御を行う制御装置と、
前記支持部に組み込まれた固定側伝送コイルと前記固定側伝送コイルと非接触であって前記把持爪の動作を検出する検出スイッチの検出信号を伝送する前記旋回部に組み込まれた可動側伝送コイルとを備え、前記制御装置に前記検出信号を送信するチャック検出装置と、
を有するワーク自動搬送機。 A rotatable device comprising a revolving part equipped with a chuck device that grips and releases a workpiece by the action of gripping claws, a support part that supports the revolving part, and a revolving motor built in the support part that revolves the revolving part. with a robot hand,
a control device that controls turning of the robot hand;
A fixed-side transmission coil incorporated in the support portion and a movable-side transmission coil incorporated in the revolving portion that transmits a detection signal of a detection switch that is non-contact with the fixed-side transmission coil and detects the operation of the gripping claws. and a chuck detection device that transmits the detection signal to the control device;
Work automatic transfer machine with
2. The automatic workpiece transfer machine according to claim 1, wherein said turning motor is a servomotor, and said control device controls the turning position of said chuck device only by rotating in one direction.
Priority Applications (1)
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2022
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