JP2591180B2 - ハンドリングロボット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、加工品等のハンドリングに係わり、特に加
工品の箱詰めロボットに適したハンドリングロボットの
構造に関する。

「従来の技術」 加工品等（以下ワークと称する）のハンドリングおよ
びパレタイジングをロボットで行う場合、従来技術にお
いては、先端にハンドリングユニットを有する水平型及
び垂直型の多関節ロボットが用いられている。

従来の多関節ロボットでは、ワークを把握したハンド
リングユニットを一旦垂直に持ち上げてから移動先まで
運搬し、再び垂直に下降させてワークを開放するもので
ある。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら水平型及び垂直型の多関節ロボットを用
いてハンドリングおよびパレタイジングを行う場合、ワ
ークの移動距離が大きくなるためタクトタイムが遅い場
合には問題が無いが、タクトタイムが短くなり高速にハ
ンドリングをしようとするとワークの移動速度が追い着
かなくなる。移動速度を無理に増加したとしても、ワー
クによっては高速移動によるハンドリング中に破損させ
てしまうという問題が生ずるなどの観点から、解決すべ
き課題となっていた。本考案は上記従来の問題点を解決
するための構造を提供することを目的とするものであ
る。

「課題を解決するための手段」 本発明は、上記技術課題を解決して高速にワークのハ
ンドリングを行うため、支持台で垂直に支持され任意の
動力にて駆動される回転軸と、該回転軸に対しその軸方
向と直角にその一端が固着されたアームと、前記回転軸
と同軸に配置され前記動力とは別個の動力源から回転力
が伝達される固定端プーリと、アームの長手方向に移動
可能な移動端プーリをアームに取り付けると共に、複数
のハンドリングユニットが外側面の周上に固着されたベ
ルト前記固定端プーリと移動端プーリに輪架し、さらに
ベルトに張力を与えるテンションプーリを具えて構成す
る。

「作用」 上記構成になる本発明のハンドリングロボットは、固
定端プーリ付近に位置するハンドリングユニットでワー
クを受け取り、ハンドリングユニットがベルトとともに
移動することによりワークを搬送し、ハンドリングユニ
ットが移動端プーリ付近に差し掛かったときワークを受
け渡す。

ワークを受け渡すための位置については、回転軸を中
心としたアームの回転角度とアーム上を移動する移動端
プーリの位置とにより適宜位置決めされる。

本発明のハンドリングロボットでは、複数のハンドリ
ングユニットがベルトと一体になって次々に回転するの
で、連続してワークの受け取り、受け渡しが行われる。

「実施例」 次に、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。

第１図は本発明のハンドリングロボット１の態様を示
す斜視図である。図において支持台２で垂直に支持され
た回転軸３の先端部には、アーム４の一端が前記回転軸
３の軸方向と直角を成して固着支持されている。

アーム４の下面には、移動端プーリ５が、アーム４の
長手方向に移動可能に設置されている。

第３図はアーム４の長手方向に移動端プーリ５を移動
させるための構造例を示すもので、説明の都合上、上下
逆に図示してある。

アーム４の長手方向に設けた溝4a内には雄ねじ６が設
けてある。この雄ねじ６は回転軸３付近に内蔵されたモ
ータ７に連結され回転力が与えられる。

一方、移動端プーリ５を回転可能に支持する移動ベー
ス８はアーム４に接する面に於て前記雄ねじ６と係合す
るナット（図示略）が設けてある。従って雄ねじ６の回
転とともに移動端プーリ５はアーム４の長手方向に移動
することができる。なおアーム４の側面には、移動ベー
ス８を直線移動させるためのリニアガイド９が設けてあ
る。

第４図は、別の構造例を示すもので、本図においても
上下を逆に図示してある。

アーム部分は、アーム10,アーム11の２個に分割され
互いに摺動可能に嵌合されていて、アーム10側に移動端
プーリ５、アーム11側に回転軸３部分が設けてある。

移動端プーリ５側のアーム10の嵌合部側にはナット12
が設けてある。また回転軸３側のアーム11にはモータ７
およびモータ７で回転される雄ねじ13が設けてあり、こ
の雄ねじ13は前記アーム10側のナット12と係合してい
る。従ってモータ７による雄ねじ13の回転によりアーム
10とアーム11は互いに伸縮動作を行い、移動端プーリ５
はアーム11に対し長手方向に移動する。

第１図において、固定端プーリ14は、アーム４の支持
端と支持台２の間に回転軸３と同軸に且つ該回転軸３の
回りに回転可能に設置されている。

また前記移動端プーリ５と固定端プーリ14間にはベル
ト15が輪架されており固定端プーリ14の回転により回転
可能に構成されている。

このベルト15は、必ずしもゴム製のベルトに限定され
るものではなく、チェーンなど可とう性を有する部材で
形成することができる。

輪架されたベルト15が形成するループの内側にはテン
ションプーリ26が配置されており、常にベルト15に張力
を加える方向に力が与えられる。

ベルト15の外周には、本実施例の場合８個のハンドリ
ングユニット16がそれぞれ等間隔に固着されている。

つぎに第8,9,10図を参照してハンドリングユニット16
の製造例を説明する。

第８図はハンドリングユニット16の一例を示す斜視図
で、その主要部はエアシリンダ17とそのピストン（図示
略）の動作とともに上下に運動するピストンロッド18と
からなっている。

エアシリンダ17の下部にはハンドリング用のエアを注
入するためのエア注入口19が、また同じく上部にはエア
を放出させるためのリリース用スイッチ20が設けてあ
る。

21はハンドリングユニット16をベルト15に固定するた
めの取り付け部である。

ピストンロッド18の下部にはワーク22を吸着するため
の吸盤23およびワーク22を保持するための爪24があり、
何れもエア注入口19からのエア注入およびリリース用ス
イッチ20動作によるエア放出により動作及び解除が行わ
れる。

第９図はワーク22を把持する位置を示し、ベルト15の
回転により固定端プーリ14の下部に設けられたエア注入
用のノズル25の位置へハンドリングユニット16が移動し
て来ると、ハンドリングユニット16のエア注入口19から
エアが注入されピストンロッド18が下降してワーク22が
吸盤23に吸着されると同時に爪24でワーク22は把握され
る。

第10図はリリース位置を示し、移動端プーリ５の位置
へハンドリングユニット16が移動して来るとリリース用
スイッチ20が動作してエアシリンダ17中のエアが放出さ
れるので、爪24が開くと供に吸盤23が動作を停止してワ
ーク22は開放される。その後、ピストンロッド18はエア
シリンダ内へ引き上げられる。

次にベルト15に張力を与えるために設置されるテンシ
ョンプーリ26の構造例について第5,6,7図を参照して説
明する。

移動端プーリ５がアーム４の長手方向へ移動して固定
端プーリ14と移動端プーリ５間の距離が変化するので、
この際ベルト15が弛むのを防止したりベルト15に適当に
張力を与えるため、ベルト15のループ内にテンションプ
ーリ26を設ける。

第５図は、アーム４側にテンションアーム27を取り付
け、テンションプーリ26を支持するプーリ支え28を支え
るとともに、該プーリ支え28と前記テンションアーム27
との間に圧縮ばね29を挿入してプーリ支え28に図示右方
向の力を与えベルト15に張力を与えるものである。

第６図は、別の実施例を示すもので、アーム４の回転
軸３にはテンションアーム30の一端が支持され、テンシ
ョンアーム30の他端にはテンションプーリ26が支持され
ている。

アーム４とテンションアーム30間には圧縮ばね31が挿
入され、移動端プーリ５とテンションプーリ26を遠ざけ
る力が働くのでベルト15には張力が与えられる。

第７図は、第６図における圧縮ばね31の代わりにねじ
りねじ32を回転軸３部分に設けた例を示す。

次に、上記構成の本発明のハンドリングロボットの動
作を第２図の動作説明図を参照して説明する。ここで第
１図と同一構成部分には同一符号を付してある。

第２図は当該ハンドリングロボット１が第１のベルト
コンベア33により運ばれてくるワーク22を第２のベルト
コンベア34により運ばれて来た箱35に詰め込む作業を示
したものである。ベルト15の外周に固着されたハンドリ
ングユニット16は、それぞれa,b,c,d,e,f,gおよびｈで
示す位置にあるものとする。

ベルトコンベア33によって運ばれてきたワーク22は、
ハンドリングロボット１の固定端プーリ14付近のａ位置
に差し掛かったハンドリングユニット16に把持される。
そしてベルト15の回転によりｈの位置にあったハンドリ
ングユニット16がａ位置に差し掛かると再び続行到着し
たワーク22を把持する。

固定端プーリ14側ではこのようにして把持動作が次々
に繰り返される。

一方、移動端プーリ５側では、ベルトコンベア34で運
ばれてきて静止している箱35におけるワーク22の箱詰め
位置上方に、アーム４の回転軸３回りの回転と、アーム
４の長手方向に沿った移動端プーリ５の移動によって位
置決めされた後、ハンドリングユニット16がｅ位置でワ
ーク22が開放され箱詰めされる。その後再び移動端プー
リ５がアーム４の長手方向に移動すると共に固定軸３の
回転によってアーム４が回転して、続行するワーク22の
位置決めを行いベルト15を回転し、ハンドリングユニッ
ト16がワーク22を開放して箱詰め動作を行う。

このようにして移動端プーリ５側では、箱詰め動作が
繰り返される。

所定数のワーク22が箱詰めされて箱35が一杯になると
ベルトコンベア34が図示左方へ移動し、待機していた次
の空箱が箱35の位置にセットされて箱詰め動作は続行さ
れる。

「発明の効果」 本発明はハンドリングロボットにおいて、ベルトに固
着された複数のハンドリングユニットが箱の移動方向と
ほぼ直角方向に箱詰め位置まで連続的に移動しアーム先
端の移動距離を少なくすることが可能なため、タクトロ
スが最少限に抑えられ、高速なハンドリングが行える。
従ってワークの移動速度を高速にすること無く結果とし
て高速なハンドリングが可能となり、極めて実用性に優
れた発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のハンドリングロボットの実施例を示す
斜視図、 第２図は同じく動作説明図、 第３図および第４図は移動端プーリをアームの長手方向
に移動する構造例を示す図、 第５図〜第７図はテンションプーリの取り付け構造例を
示す図、 第８図〜第10図はハンドリングユニット部分の動作説明
図である。 図において、 １はハンドリングロボット ２は支持台 ３は回転軸 4,10,11はアーム ５は移動端プーリ 14は固定端プーリ 15はベルト 16はハンドリングユニット 26はテンションプーリ である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】支持台で垂直に支持され任意の動力にて駆
   動される回転軸と、該回転軸に対しその軸方向と直角に
   その一端が固着されたアームと、前記回転軸と同軸に配
   置され前記動力とは別個の動力源から回転力が伝達され
   る固定端プーリと、アームの長手方向に移動可能な移動
   端プーリをアームに取り付けると共に、複数のハンドリ
   ングユニットが外側面の周上に固着されたベルトを前記
   固定端プーリと移動端プーリに輪架し、さらにベルトに
   張力を与えるテンションプーリを具えたことを特徴とす
   るハンドリングロボット。