JP2545046Y2 - 産業用マニプレータ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は産業用マニプレータに関
し、特に垂直多関節のものに用いて有用なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、鋳物工場で行なう鋳ばらし作業
は、手作業で行なっている。この鋳ばらし作業の工程中
では、ベルトコンベアで搬送されてくる鋳型及び鋳物製
品を下記のように処理する。

【０００３】（１）荒仕分け作業−Ｉ からみ合った湯口製品の仕分け。

【０００４】（２）荒仕分け作業−II 前工程で既に分解している製品と湯口の整列、及びセキ
折りの作業のために前工程で仕分けた湯口付き製品の仕
分け。

【０００５】（３）セキ折り作業 ゲートベッカーで湯道と製品を分離。

【０００６】（４）整列作業 セキ折り後の製品と湯道を分離して整列。

【０００７】（５）ハンガー掛け作業 ショットブラストへの投入作業。

【０００８】従来、上述の如き鋳ばらし作業は、作業員
が全て手作業で行なっているので、能率が悪く、また重
労働である。このため、省力化とともに機械化を図り得
るマニプレータの出現が待望されている。

【０００９】かかる用途に供するための従来のマスタ・
スレーブ方式によるマニプレータにあっては、スレーブ
アームが装着されている旋回台に操作者が座る運転席が
固定され、この運転席に隣接してスレーブアームに動作
指令を送るマスタアームが取付けられている。従って、
操作者は運転席に座り、このマスタアームを操作するこ
とでスレーブアームを作動させて各種の作業を行う。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】上述した従来のマスタ
・スレーブ方式によるマニプレータにあっては、操作者
が旋回台に取付けられた運転席に座ってマスタアームを
操作してスレーブアームを作動させている。従って、ス
レーブアームを作動させるために旋回台を旋回動作させ
ると、操作者も一緒に旋回することとなる。

【００１１】そのため、操作者がスレーブアームによっ
てハンドリングなどの操作を行うとき、このスレーブア
ームが邪魔となって作業物体が視覚により確認できなく
なる場合があり、操作の妨げとなってしまうという問題
があった。

【００１２】また、スレーブアームによるその他の作業
においても、前述と同様に、スレーブアーム等により操
作者の死角ができてスレーブアームの迅速な作動が困難
となり、マニプレータによる作業の作業性が悪化してし
まうという問題があった。

【００１３】本考案はこのような問題を解決するもので
あり、マスターアームによるスレーブアームの操作性を
良好として作業性の向上を図った産業用マニプレータを
提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本考案の産業用マニプレータは、スレーブアームの
旋回台に操作者が座る運転席と前記スレーブアームに動
作指令を送るマスタアームを装着し、マスタ・スレーブ
方式によって操作して作業物体に対して作業を行う産業
用マニプレータにおいて、作業状況に応じて前記運転席
が前記旋回台に対して、少なくとも前記スレーブアーム
の両側部を含む複数の取付位置に着脱自在としたことを
特徴とするものである。

【００１５】

【作用】運転席が旋回台に対して少なくともスレーブア
ームの両側部を含む複数の取付位置に着脱自在となって
いるので、作業状況に応じて運転席を操作者がマニプレ
ータを操作しやすい最適の位置に取付けることで、例え
ば、スレーブアームによる操作者の死角がなくなって各
種作業を良好な状態で行うことができる。

【００１６】

【実施例】以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００１７】図６及び図７に本考案の一実施例に係る垂
直多関節の産業用マニプレータにおいてスレーブアーム
を抽出した基本構成を表す概略を示す。

【００１８】図１に示すように、旋回台１は、床面２に
設置してある基台３に対し１軸モータ（図示せず）によ
り水平面内を回動可能に構成してある。垂直アーム４
は、その基端部を、旋回台１で支持して２軸モータ（図
示せず）により回動する回動軸５に固定するとともに、
その先端部を、上部ユニット７で支持して３軸モータ
（図示せず）により回動する回動軸６に固定してある。
垂直レバー８は、その基端部を、軸９を介して旋回台１
に、またその先端部を、軸１０を介して上部ユニット７
にそれぞれ回動可能に取付けてある。すなわち、旋回台
１、上部ユニット７、垂直アーム４、垂直レバー８、回
動軸５，６及び軸９，１０により４節の平行リンク機構
を形成している。

【００１９】水平アーム１１は、その途中を、前記回動
軸６に固定し、上部ユニット７に対して回動可能に構成
してある。カウンタウェイト１２は水平アーム１１の基
端部に固定してある。また、水平アーム１１の先端部に
は、Ｌ字状の手首部１３が軸１４を介して回動可能に取
付けてある。水平レバー１５はその両端部を軸１６，１
７にそれぞれ回動可能に取付けてある。このとき、軸１
６は、基端部を上部ユニット７に垂直に固着してあるブ
ラケット１８の先端部に、また軸１７は、手首部１３の
ブラケット１３ａの先端部にそれぞれ回動可能に取付け
てある。すなわち、回動軸６、軸１４，１６，１７、ブ
ラケット１３ａ，１８、水平アーム１１及び水平レバー
１５により４節の平行リンク機構を形成している。

【００２０】ハンド部１９は、その上端部を回動軸２０
を介して４軸モータ（図示せず）により回動可能に手首
部１３に取付けて垂下するとともに、先端部である把持
部１９ａと基端部１９ｂとからなり、把持部１９ａが５
軸モータ（図示せず）により図示の状態で水平面内を回
動可能に構成してある。

【００２１】かかるスレーブアームは、オペレータによ
るマスターアーム（図示せず）の操作に対応して動作す
ることにより把持部１９ａで搬送部を把んで所定位置迄
搬送するものであるが、このときの動作は次の通りであ
る。

【００２２】１軸モータの駆動により旋回台１が基台３
に対し水平面内を回動する。

【００２３】２軸モータの駆動により回動軸５が回動
し、垂直アーム４を含む平行リンク機構が動作して垂直
アーム４及び垂直レバー８が垂直面内を回動する結果、
上部ユニット７が垂直面内を移動する。

【００２４】３軸モータの駆動により回動軸６が回動
し、水平アーム１１を含む平行リンク機構が動作して水
平アーム１１及び水平レバー１５が垂直面内を回動する
結果、手首部１３及びハンド部１９が垂直面内を移動す
る。このとき、ブラケット１３ａ，１８は平行であり、
しかもブラケット１８は垂直であるため、ブラケット１
３ａも同様に常に垂直となる。すなわち、手首部１３の
姿勢は常に一定に保持される（図１の状態から回動軸
５，６が回動した状態である図２参照）。

【００２５】４軸モータの駆動により回動軸２０が回動
し、ハンド部１９が垂直面内を回動する。また、５軸モ
ータの駆動により把持部１９ａが水平面内を回動する。

【００２６】かかる１軸〜５軸モータの駆動による各部
の移動により把持部１９ａを所定位置から所定位置へ移
動させる。

【００２７】図１に図６に示したスレーブアームを有す
る本実施例に係る産業用マニプレータの平面視、図２は
そのマニプレータの正面視、図３はその側面視を示す。
なお、前述した概略説明のものと同様の機能を有する部
材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

【００２８】図１乃至図３に示すように、旋回台１には
運転席２１、マスターアーム２２及びジョイステックレ
バー２３が配設してある。旋回台１を回動する１軸モー
タは、基台３内に収納してある。垂直アーム４を回動す
る２軸モータ２４は、支持部２５を介して旋回台１に配
設してある。水平アーム１１を回動する３軸モータ２６
は上部ユニット７に配設してある。ハンド部１９を垂直
面内で回動する４軸モータ２７は、手首部１３に水平に
突出して配設してある。把持部１９ａを水平面内で回動
する５軸モータ２８は、手首部１３に垂直に突出して配
設してある。

【００２９】上述の１軸〜５軸モータで回動する旋回台
１、垂直アーム４、水平アーム１１、ハンド部１９及び
把持部１９ａの回動中心を図３〜図５中にそれぞれ
Ｏ₁ ，Ｏ₂ ，Ｏ₃ ，Ｏ₄ ，Ｏ₅ で示す。

【００３０】マスターアーム２２は、スレーブアームと
相似形に形成してあり、このマスターアーム２２をオペ
レータが操作することによりスレーブアームがマスター
アームと相似形となるように制御される。ジョイステッ
クレバー２３は、これをオペレータが前後に倒すことに
より旋回台１を大きく、高速度で左右方向に回動するた
めのものである。マスターアーム２２は運転席２１のオ
ペレータが右手で操作するように運転席２１の右側に、
ジョイステックレバー２３は前記オペレータが左手で操
作するように運転席２１の左側にそれぞれ配設してあ
る。

【００３１】また、本実施例の産業用マニプレータにあ
っては、運転席２１が旋回台１に対して複数の取付位置
に着脱自在となっている。図４に運転席の着脱状態を表
す旋回台の平面視、図５に旋回台の正面視を示す。

【００３２】図４及び図５に示すように、基台３に旋回
自在に取付けられた旋回台１にはその回動中心Ｏ₁ を中
心とする円周上に複数（本実施例では１２個）の取付孔
３１が等間隔で形成されている。一方、マスタ運転台３
２上には運転席２１とマスターアーム２２とジョイステ
ックレバー２３が装着されており、このマスタ運転台３
２の下面には下方に突出した嵌合突起３３が一体に形成
されている。

【００３３】マスタ運転台３２を旋回台１に取付ける連
結バー３４は棒状をなし、一端部のＹ字形状の取付部３
５には旋回台１の各取付孔３１に対応する複数の取付孔
３６が形成されている。そして、連結バー３４の他端部
には二又状の切欠部３７が形成されている。

【００３４】従って、旋回台１の取付孔３１と連結バー
３４の取付孔３６とを適合させた状態で両取付孔３１，
３６にボルト３８を挿通させて固定することで、連結バ
ー３４は旋回台１に固定される。また、マスタ運転台３
２の嵌合突起３３を連結バー３４の切欠部３７に嵌合さ
せた状態でボルト３９により固定することで、連結バー
３４にマスタ運転台３２が固定される。

【００３５】上述した本実施例の産業用マニプレータに
おいて、旋回台１を旋回させる際、オペレータが運転席
２１に着席して高速旋回するときにはジョイステックレ
バー２３を操作し、低速で正確な位置決め旋回をすると
きにはマスターアーム２２の１軸を旋回動作する。

【００３６】そして、このような産業用マニプレータに
よるマスタアーム２２もしくはジョイステックレバー２
３を操作することでスレーブアームを作動させることが
できるが、作業の種類やその作業状況によってはこのス
レーブアームが邪魔となってオペレータから作業物体が
見えにくくなってしまう場合がある。

【００３７】この場合、図１あるいは図４に示すよう
に、旋回台１に対するマスタ運転台３２（連結バー３
４）の取付位置を変更したり、あるいは、旋回台１に対
するマスタ運転台３２の取付角度を変更する。このよう
にマスタ運転台３２の取付位置及び角度を変更、調整す
ることによって運転台３２の運転席２１に座るオペレー
タからの作業物体の死角をなくして作業をしやすくでき
る。

【００３８】

【考案の効果】以上、実施例を挙げて詳細に説明したよ
うに本考案の産業用マニプレータによれば、運転席を旋
回台に対して少なくともスレーブアームの両側部を含む
複数の取付位置に着脱自在としたので、マニプレータに
よる作業状況に応じて操作者がマニプレータを操作しや
すい最適の運転位置に運転席の位置を調整することがで
き、例えば、スレーブアームの動作作業中に、このスレ
ーブアームによる作業物体に対する操作者の死角がなく
なって各種作業を良好な状態で行うことができる。その
結果、スレーブアームによる作業の作業性の向上を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係るスレーブアームを有す
る産業用マニプレータの平面図である。

【図２】マニプレータの正面図である。

【図３】マニプレータの側面図である。

【図４】運転席の着脱状態を表す旋回台の平面図であ
る。

【図５】運転席の着脱状態を表す旋回台の正面図であ
る。

【図６】垂直多関節の産業用マニプレータにおいてスレ
ーブアームを抽出した基本構成を表す概略図である。

【図７】スレーブアームの基本構成を表す概略図であ
る。

【符号の説明】

１ 旋回台 ３ 基台 ４ 垂直アーム ２１ 運転席 ２２ マスターアーム ２３ ジョイステックレバー ３１，３６ 取付孔 ３２ マスタ運転台 ３４ 連結バー

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 スレーブアームの旋回台に操作者が座る
   運転席と前記スレーブアームに動作指令を送るマスタア
   ームを装着し、マスタ・スレーブ方式によって操作して
   作業物体に対して作業を行う産業用マニプレータにおい
   て、作業状況に応じて前記運転席が前記旋回台に対し
   て、少なくとも前記スレーブアームの両側部を含む複数
   の取付位置に着脱自在としたことを特徴とする産業用マ
   ニプレータ。