JP3282696B2 - 作業装置 - Google Patents

作業装置

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JP3282696B2
JP3282696B2 JP31917893A JP31917893A JP3282696B2 JP 3282696 B2 JP3282696 B2 JP 3282696B2 JP 31917893 A JP31917893 A JP 31917893A JP 31917893 A JP31917893 A JP 31917893A JP 3282696 B2 JP3282696 B2 JP 3282696B2
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茂生 松下
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、産業用ロボットを使用
した作業装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の産業用ロボットを使用した作業装
置は、図7に示すようになっている。この従来例はアー
ク溶接を行う場合を示している。図において、1および
2は架台で、架台1上には、産業用ロボット3と、ロボ
ット制御装置4と、溶接電源などの周辺機器5が載置さ
れている。また、架台2上には、ターンテーブル6がモ
ータなどの駆動源7と連結されて支持台8を介して載置
されている。9は前記ターンテーブル6上に取付けた遮
光板で、溶接時の光を遮るものである。CはワークWの
搬入・搬出用スペースで、ターンテーブル6上の反ロボ
ット側に設定されている。Dは産業用ロボットのティー
チング用および実作業用スペースで、ターンテーブル6
上のロボット側に設定されている。このような構成にお
ける作業装置でのアーク溶接作業について説明する。ま
ず、作業者が、スペースDにてティーチング作業を行
う。つぎに自動運転に入るとスペースCにおいてターン
テーブル6上にワークWをセットした後、ターンテーブ
ル6が180°回転し、産業用ロボット3がスペースD
にて溶接作業を行う。産業用ロボット3の動作中は、つ
ぎの未溶接ワークWをセットする。産業用ロボット3が
溶接作業を完了すると、再度ターンテーブル6が180
°回転し、未溶接ワークWがスペースD側へ搬入され
る。また、これと同時に溶接作業を完了したワークWが
スペースC側に搬出される。以下、同様にしてワークW
の搬入、実作業、搬出を繰返して溶接作業を行う。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来技術で
は、ティーチング用のスペースをロボット側に設ける必
要があるが、ティーチングが終了し、自動運転に入ると
以後はこのスペースは不要となるため、スペース効率が
悪いという問題があった。また、産業用ロボット3、ロ
ボット制御装置4、周辺機器5およびターンテーブル6
を平面上に点在するように配置した作業装置であるた
め、全体としての設置スペースが大きく、重量が重くな
る問題があった。このため、従来は運搬時においては、
装置を2分割等に分解して、現地で再組立てするように
しており、産業用ロボットと治具間の相対的な精度の保
持や、運搬、据え付けにコストがかかっていた。そこで
本発明は、スペース効率を向上させるとともに、装置全
体の設置スペース、重量を最小限に抑え、運搬、据え付
けが容易にできる作業装置を提供することを目的とする
ものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明の作業装置は、ワークを載置するターンテー
ブルと、支柱部の上部に固定された梁部がこのターンテ
ーブルの外側から内側に向かって伸びるように設置され
た架台と、この架台の梁部上に固定された産業用ロボッ
トとからなり、前記ターンテーブルは、駆動源と連結さ
れて支持台に回転可能に支持され、また、前記産業用ロ
ボットは、第1アームと、前記第1アームに旋回可能に
連結された第2アームと、前記第2アームに傾動可能に
連結された第3アームからなるアームを連結した旋回ベ
ースを固定ベース上に旋回可能に取付けるとともに、
記第3アームの先端部に、第3アームが傾動しても傾か
ずに回動する関節軸ユニットを連結し、かつ前記旋回ベ
ースの旋回中心を前記ターンテーブルの回転中心と一致
させて、前記固定ベースを前記架台の梁部上に取付ける
ようにしたものであり、また、前記架台の梁部を境にし
て、ターンテーブル上のスペースを2分割し、一方をワ
ークの搬入・搬出用および産業用ロボットのティーチン
グ用のスペースとし、他方を実作業用のスペースとした
ものであり、また、前記ターンテーブルの下に、ロボッ
トの制御装置と周辺機器を配置したものであり、また、
前記架台のベース部に、前記前記ターンテーブルと、ロ
ボット制御装置および周辺機器を載置したものであり、
さらに、前記ターンテーブルと架台の梁部との間に、タ
ーンテーブル13の回転中心上において一方端をターン
テーブルの中心部に固定するとともに、他方端を軸受を
介して前記梁部に取付けた支柱を設けたものである
【0005】
【作用】上記手段により、産業用ロボットの旋回ベース
の旋回中心をターンテーブルの回転中心と一致させてい
るので、産業用ロボットはターンテーブルのどの位置に
おいてもティーチングあるいは稼働させることができ、
したがってスペース効率を向上させることができる。ま
た、ターンテーブルの下において、架台のベース部に、
ターンテーブルと、ロボット制御装置および周辺機器を
載置しているので、作業装置の設置スペースおよび重量
が最小になるとともに、運搬、据え付けが容易に行え
る。また梁部とターンテーブル間に支柱を設けているの
で、産業用ロボットの動作時に生じる反力と、産業用ロ
ボットの自重等に対する作業装置の剛性を上げることが
できる。
【0006】
【実施例】以下、アーク溶接作業を行う場合を例にとっ
て、本発明の第1の実施例を、図1ないし図4に基づい
て説明する。図1は作業装置を示す正面図、図2は側面
図、図3および図4は平面図である。各図において、1
0は架台で、ベース部10aと支柱部10bと梁部10
cとからなっている。なお、前記ベース部10aには上
部にフォークリフトの爪を挿入するための例えば角パイ
プなどの搬送用部材10dが固定されている。この架台
10のベース部10a上には、ロボット制御装置11
と、溶接電源などの周辺機器12と、ターンテーブル1
3とが載置されている。なお、前記ロボット制御装置1
1と周辺機器12は、前記ターンテーブル13の下に配
置され、また前記ターンテーブル13は、モータなどの
駆動源14と連結されて支持台15を介して架台10の
ベース部10a上に載置されている。また、前記架台1
0の梁部10cは、ターンテーブル13の外側から内側
に向かって伸びるように支柱部10b上に固定され、上
部に産業用ロボット16が載置されている。この産業用
ロボット16は、固定ベース16aに旋回ベース16b
を旋回可能に連結するとともに、この旋回ベース16b
に第1アーム16cを連結し、また、この第1アーム1
6cに第2アーム16dを旋回可能に連結し、さらにこ
の第2アーム16dに第3アーム16eを傾動可能に連
結している。16fは前記第3アーム16eの先端部に
回動可能に連結した関節軸ユニットで、中間部を第2ア
ーム16dの先端部に回動可能に連結したリンク16g
に連結し、第3アーム16eが傾動しても前記リンク1
6gの作用によって傾かないようにしている。17はこ
の関節軸ユニット16fの先端部に取付けた溶接トーチ
などの加工具で、18は前記架台10の梁部10cに沿
ってターンテーブル13上に取付けた遮光板である。前
記産業用ロボット16は、前記旋回ベース16bの旋回
中心を前記ターンテーブル13の回転中心と一致させ
て、前記固定ベース16aを前記架台10の梁部10c
上に取付けている。また、本作業装置においては、前記
架台10の梁部10cを境にして、ターンテーブル13
上のスペースを2分割し、一方をワークの搬入・搬出用
および産業用ロボットのティーチング用のスペースAと
し、他方を実作業用のスペースBとしている。このよう
な構成における作業装置でのアーク溶接作業について説
明する。まず、作業者が、スペースAにてティーチング
作業を行う。つぎに自動運転に入ると、スペースAにお
いてターンテーブル13上に未溶接のワークWをセット
した後、ターンテーブル13が180°回転し、産業用
ロボット16がスペースBにて溶接作業を行う。産業用
ロボット16の動作中は、つぎの未溶接ワークWをセッ
トする。産業用ロボット16が溶接作業を完了すると、
再度ターンテーブル6が180°回転し、未溶接ワーク
WがスペースB側へ搬入される。また、これと同時に溶
接作業を完了したワークWがスペースA側に搬出され
る。以下、同様にしてワークの搬入、実作業、搬出を繰
返して溶接作業を行う。この第1の実施例における搬送
装置は、架台10上に、産業用ロボット16、ロボット
制御装置11、周辺機器12のすべて載置しているの
で、図8に示すように、この架台10に設けた前記搬送
用部材10dにフォークリフト19の爪19aを挿入す
ることにより、作業装置全体を分解することなく容易に
搬送することができる。なお、この第1の実施例におい
ては、スペース効率をさらに向上させるために作業装置
はひとつの架台上にすべての装置をまとめて載置してい
るが、必ずしもまとめる必要はなく、産業用ロボットの
旋回ベースの旋回中心をターンテーブルの回転中心と一
致させる構成であれば、ロボット制御装置や周辺機器は
別の架台上に載置しても、従来に比べてスペース効率は
向上させることはできる。図5および図6は、第2の実
施例を示すもので、ターンテーブル13と架台10の梁
部10cとの間に、支柱20を設けるようにしたもので
ある。この支柱20はターンテーブル13の回転中心上
において、一方端をターンテーブル13の中心部に固定
するとともに、他方端を軸受21を介して前記梁部10
cに取付けている。このようにすることにより、産業用
ロボットの動作時に生じる反力と、産業用ロボットの自
重等に対する作業装置の剛性を上げることができる。な
お、前記支柱18を設ける代わりに、架台10を両側に
支柱部10bを設けたいわゆる門型としてもよい。
【0007】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果がある。 (1) 産業用ロボットの旋回ベースの旋回中心を、ターン
テーブルの回転中心と一致させるとともに、産業用ロボ
ットの第2アーム16dに第3アーム16eを傾動可能
に連結し、かつ第3アーム16eの先端部に、第3アー
ムが傾動しても傾かずに回動する関節軸ユニットを連結
しているので、産業用ロボットはターンテーブルの水平
方向および垂直方向のどの位置においても容易にティー
チングあるいは稼働させることができ、したがってスペ
ース効率を向上させることができる。 (2) ターンテーブルの下において、架台のベース部に、
ターンテーブルと、ロボット制御装置および周辺機器を
載置しているので、作業装置の設置スペースおよび重量
が最小になるとともに、運搬、据え付けが容易に行え
る。 (3) 梁部とターンテーブル間に支柱を設けているので、
産業用ロボットの動作時に生じる反力と、産業用ロボッ
トの自重等に対する作業装置の剛性を上げることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す作業装置の正面図
である。
【図2】第1の実施例における作業装置の側面図であ
る。
【図3】第1の実施例における作業装置の平面図であ
る。
【図4】第1の実施例における作業装置の搬送方法を示
す平面図である。
【図5】第2の実施例を示す作業装置の正面図である。
【図6】図5におけるX−X線に沿う断面図である。
【図7】従来技術を示す作業装置の正面図である。
【符号の説明】
10 架台 11 ロボット制御装置 12 周辺機器 13 ターンテーブル 14 駆動源 15 支持台 16 産業用ロボット 20 支柱
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−29285(JP,A) 特開 昭61−20642(JP,A) 特開 昭59−73246(JP,A) 特開 昭60−124707(JP,A) 特開 昭59−110497(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B25J 9/22 B25J 9/06 B23K 9/12 331 B25H 1/02 B65G 47/80

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ワークを載置するターンテーブルと、支
    柱部の上部に固定された梁部がこのターンテーブルの外
    側から内側に向かって伸びるように設置された架台と、
    この架台の梁部上に固定された産業用ロボットとからな
    り、 前記ターンテーブルは、駆動源と連結されて支持台に回
    転可能に支持され、 また、前記産業用ロボットは、第1アームと、前記第1
    アームに旋回可能に連結された第2アームと、前記第2
    アームに傾動可能に連結された第3アームからなるアー
    ムを連結した旋回ベースを固定ベース上に旋回可能に取
    付けるとともに、前記第3アームの先端部に、第3アー
    ムが傾動しても傾かずに回動する関節軸ユニットを連結
    し、かつ前記旋回ベースの旋回中心を前記ターンテーブ
    ルの回転中心と一致させて、前記固定ベースを前記架台
    の梁部上に取付けたことを特徴とする作業装置。
  2. 【請求項2】 前記架台の梁部を境にして、ターンテー
    ブル上のスペースを2分割し、一方をワークの搬入・搬
    出用および産業用ロボットのティーチング用のスペース
    とし、他方を実作業用のスペースとしたことを特徴とす
    る請求項1記載の作業装置。
  3. 【請求項3】 前記ターンテーブルの下に、ロボットの
    制御装置と周辺機器を配置したことを特徴とする請求項
    1または2記載の作業装置。
  4. 【請求項4】 前記架台のベース部に、前記ターンテー
    ブルと、ロボット制御装置および周辺機器を載置したこ
    とを特徴とする請求項3記載の作業装置。
  5. 【請求項5】 前記ターンテーブルと架台の梁部との間
    に、ターンテーブル13の回転中心上において一方端を
    ターンテーブルの中心部に固定するとともに、他方端を
    軸受を介して前記梁部に取付けた支柱を設けたことを特
    徴とする請求項1ないし4のいずれかの項に記載の作業
    装置。
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