JP3363981B2 - ロボットを用いた作業装置用ワーク供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は塗装、組立ロボット等で
ワークを単体で搬入出して作業を行うロボットを用いた
作業装置用ワーク供給装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ワーク搬送装置によって搬送され
るワークに対して作業を行うロボットとしては、ワーク
の搬入によりワークが作業位置に運ばれてからロボット
が起動され、ロボットの作業が終了すると再びワーク搬
送動作が開始され、ワークの搬出が行われるようになっ
ていたので、作業能率に問題があった。

【０００３】そこでこの作業を能率的に行うための装置
として、従来も図３に示す装置が提案されている。近
年、工場の生産ライン等では、生産性を高めるために多
くの作業ロボット装置が導入されているが、その中に被
処理物の位置及び姿勢を回転テーブルで制御し、作業ロ
ボットにより所定の処理を行うものがある。図３はその
１例として、塗装ロボット装置の構成を示したもので、
中央部に作業ロボット１０１が配設され、その両脇に搬
送コンベア１０２，１０３が配設されている。作業ロボ
ット１０１は、先端部に塗装作業部を取着したアーム１
１１を支柱１１２を介して駆動部１１０に取付けたもの
で、塗装制御装置１０８の支持に従って、アーム１１１
の先端部に取付けた塗装作業部が三次元方向に移動す
る。一方各搬送コンベア１０２，１０３はコンベア制御
装置１０７の指示に従ってコンベア上の物体を搬送する
もので、コンベア上にはそれぞれ回転装置１０４，１０
５が搭載されている。これらの回転装置１０４，１０５
はそれぞれもモータを駆動源とした駆動機構により矢印
Ａ，Ｂ方向に回転動作する回転テーブル１４１，１５１
を備え、この回転テーブル１４１，１５１上には被処理
物としての被塗装物１０６が載置される。

【０００４】このような構成において、被塗装物１０６
に対し塗装を行うには、先ず被塗装物１０６を回転テー
ブル１４１上の所定位置にセットし、この状態でコンベ
ア制御装置１０７の前進スイッチを操作する。そうする
と、搬送コンベア１０２が動作して回転装置１０４が所
定の作業位置に搬送され、搬送動作が終了するとコンベ
ア制御装置１０７から塗装制御装置１０８に対し動作完
了信号が発せられる。これにより塗装制御装置１０８は
起動して、予めティーチング等により設定した塗装動作
プログラムに従って作業ロボット１０１を駆動制御し、
これにより回転テーブル１４１上の被塗装物１０６に対
し塗装動作を開始する。一方この塗装動作中にコンベア
制御装置１０８は、作業ロボット１０１により被塗装物
１０６の一定領域の塗装が終了する毎に、塗装制御装置
１０８の指示に従って回転装置１０４に対し回転指示を
発し、これにより、例えば回転テーブル１４１を９０°
（または１８０°）ずつ回転させて一定領域ずつ作業ロ
ボット１０１に塗装を行わせる。しかして回転テーブル
１４１が１周した時点で、１個の被塗装部１０６に対す
る塗装動作が完了する。

【０００５】一方この間作業者は、他方の搬送コンベア
１０３の回転テーブル１５１上に被塗装物をセットし、
搬送コンベア１０３により被塗装物を作業位置に搬送さ
せておく。そうすると、コンベア制御装置１０７及び塗
装制御装置１０８は、前記搬送コンベア１０２側の被塗
装物１０６に対する塗装動作が終了した時点で、搬送コ
ンベア１０３側の被塗装物に対する塗装動作を開始し、
以後同様に塗装動作の制御を繰返す。なお、塗装が完了
した被塗装物１０６は、搬送コンベア１０２，１０３に
より後方の作業位置へ戻る。このような装置であれば、
各搬送コンベア１０２，１０３に被塗装物１０６をセッ
トするだけで被塗装物１０６に対し自動的に塗装が行わ
れ、これにより生産性は大幅に向上する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが前記の従来装
置は、１個の被塗装物に対する塗装動作を一定領域の塗
装が終了する毎に回転テーブル１４１，１５１を一定角
度回転させることにより行っているので、被塗装物１０
６を回転させている期間（１〜２秒）に作業ロボット１
０１は待機状態となり、その時間だけ塗装動作のサイク
ルタイムが長くなる欠点があった。また回転装置１０
４，１０５は、回転テーブル１４１，１５１を間歇的に
回転動作させる必要があるため、駆動機構として一定角
度（例えば９０°）ずつ回転させるためのドッグやリミ
ットスイッチ、ブレーキモータなどを使用しなけれなら
ず、回転角度の精度及び装置の信頼性が低いばかりでな
く、塗装品質の低下を招いていた。

【０００７】またワークの取付け、取外しは作業者が行
っているが、その時間は、ロボットを常に作業させてお
く為には、ロボットの１サイクルの作業時間から、搬送
コンベア１０３又は１０２がワークを取付ける位置から
ロボットが作業する位置に運ぶ時間を差し引いた時間内
に納める必要がある。従ってロボットが作業する時間が
少ないワークの場合では、ロボットの待ち時間が多くな
り、またロボットが作業する時間が多い場合でも、何ら
かの都合でワーク取付け、取外しに時間がかかった場合
には、ロボットが待機状態になって作業効率が悪くなる
欠点があった。本発明は１個の被処理物に対し、作業ロ
ボットを待機状態にすることなく連続的に所定の処理動
作を行えるようにし、これによりサイクルタイムを短縮
して処理能率を高め、かつ複雑な機構を不要にして、装
置の信頼性の向上及び製品の品質向上を図り得るロボッ
トを用いた作業装置用ワーク供給装置を提供しようとす
るものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このため本発明は、ワー
クを載せるワーク置き台と、同ワーク置き台上のワーク
を、ロボットと同期させながら一方の位置から他方の位
置へ搬送させるワーク搬送装置と、前記ワーク搬送装置
の前記一方の位置に作業前の前記ワークを供給し、かつ
前記他方の位置から作業後の前記ワークを回収するワー
ク供給回送装置と、同ワーク供給回送装置で搬送されて
来る作業前のワークを載せたワーク置き台を、ワーク搬
送装置上でのワークの作業状況に合せてアキュムレイト
するアキュムレイト装置を備えてなるもので、これを課
題解決のための手段とするものである。また本発明は、
前記ワーク置き台を自転可能にすると共に、ワーク搬送
装置のワーク置き台搬送経路上の前記一方の位置から前
記他方の位置にかけて、ワークの自転とロボットを同期
させて作業を行うようにしてなるものであり、更に前記
ワーク搬送装置とワーク供給回送装置を、スプロケット
とエンドレスのチェーンよりなるコンベアとしてなるも
のであり、また前記エンドレスのチェーンと係脱可能な
爪を設けてなるもので、これを課題解決のための手段と
するものである。

【０００９】

【作用】本発明におけるロボットを用いた作業装置用ワ
ーク供給装置の場合、ワーク供給回送装置と、ワーク搬
送装置とが夫々互いに関連なく独立して回転駆動してい
る状態において、ワーク供給回送装置上のワーク取付け
取外し位置で、ワーク供給回送装置のみの回転を一時止
め、或いはワーク取付け取外し位置での空のワーク置き
台とワーク供給回送装置との連結を一時外して、空のワ
ーク置き台上に作業前、例えば塗装前のワークを載せた
後、ワーク供給回送装置を回転させ、或いはワーク置き
台をワーク供給回送装置に連結させて、作業前ワークを
ワーク搬送コンベアの一方の位置に供給する。

【００１０】作業前ワークを載せたワーク置き台がワー
ク搬送装置の一方の位置に到達した状態において、ワー
ク置き台上の自転、或いは非自転状態のワークは、自動
的にロボットの動きと同期しながらワーク搬送装置上を
その一方の位置から他方の位置に作業しながら搬送さ
れ、作業を終了してこの他方の位置に到達したワーク置
き台は、作業終了ワークを載せた状態のままワーク供給
回送装置に移行して、ワーク取付け取外し位置に回送さ
れる。一方ワーク搬送装置上をワークが作業しながら搬
送されている途上において、作業前ワークを載せたワー
ク置き台がワーク搬送装置の一方の位置に供給されて来
ると、作業前ワークを載せたワーク置き台は、ロボット
との同期搬送が可能になるまでこの位置でアキュムレイ
トされ、ワーク搬送装置上での作業が終了してロボット
との同期搬送が可能になった時点で、アキュムレイトさ
れていたワーク置き台が、ワーク搬送装置に送られて前
記動作を繰返す。

【００１１】

【実施例】以下本発明を図面の実施例について説明する
と、図１及び図２は本発明の実施例を示す。さて図１及
び図２に示すロボットを用いた作業装置用ワーク供給装
置１６は、ワーク１を載せるワーク置き台２、外部動力
駆動のスプロケット４及びチェーン５と係脱可能な爪２
０′を介してガイドレール６上のワーク置き台２を移動
させるワーク搬送装置３、同ワーク搬送装置３の一方の
位置７から他方の位置８に搬送させながら、ロボット９
と同期してワーク置き台２上のワーク１とロボット９と
の間で作業を行うロボット９を用いた作業装置１０、ワ
ーク搬送装置３の一方の位置７に作業前ワーク１を供給
し、ワーク搬送装置３の他方の位置８から作業後のワー
ク１を回収するワーク供給装置１１を備え、同ワーク供
給装置１１は外部動力駆動のスプロケット１２及びチェ
ーン１３と係脱可能な爪２０を介してガイドレール６上
のワーク置き台２を移動させるようになっている。な
お、ワーク搬送装置３はスプロケット４と爪２０′を設
けたチェーン５よりなるエンドレスのコンベアであり、
ワーク供給回送装置１１はスプロケット１２と爪２０を
設けたチェーン１３よりなるコンベアである。

【００１２】１４はワーク取付け取外し位置を示し、ワ
ーク搬送コンベア３の一方の位置７と、他方の位置８と
を結んでおり、作業前のワーク１を載せたワーク置き台
２を、ワーク搬送装置３の前記一方の位置７に供給し、
ワーク搬送コンベア３の他方の位置８からの作業後のワ
ーク１を載せたワーク置き台２が回送されて来る位置で
ある。なお、ワーク搬送装置３とワーク供給回送装置１
１は夫々独立に設けられている。またワーク供給回送装
置１１がワーク搬送装置３の一方の位置７と近接する位
置には、ワーク供給回送装置１１で搬送されて来る作業
前のワーク１を載せたワーク置き台２を、アキュムレイ
トしながらワーク搬送装置３上でのワーク１の作業状況
に合わせて同ワーク搬送位置３に搬送する公知のアキュ
ムレイト装置１５、例えばストッパ等によりワーク置き
台２の移動をスリップ状態で一時的に停止させるアキュ
ムレイト装置１５が設けられている。なお、ワーク置き
台２は図示省略のモータ駆動により自転可能であり、ワ
ーク搬送装置３のワーク置き台２の搬送経路上において
自転しながらロボット９の動きとを同期して搬送され
る。

【００１３】次に前記の如く構成されていたロボット９
を用いた作業装置用ワーク供給装置１６の動作を、図１
及び図２によって説明すると、ワーク供給回送装置１１
とワーク搬送装置３とが夫々互いに関連なく独立して回
転駆動している状態において、ワーク供給回送装置１１
上のワーク取付け取外し位置１４で、ワーク供給回送装
置１１のみの回転を一時停止させ、或いはワーク取付け
取外し位置１４での空のワーク置き台２とワーク供給回
送装置１１との連結を一時外して、空のワーク置き台２
上に作業前、例えば塗装前のワーク１を載せた後ワーク
供給回送装置１１を回転させ、或いはワーク置き台２を
ワーク供給回送装置１１に連結させて、作業前ワーク１
をワーク搬送コンベア３の一方の位置７に供給する。

【００１４】このようにして作業前のワーク１を載せた
ワーク置き台２が、ワーク搬送装置３の一方の位置７に
到達すると、ワーク置き台２上の自転、或いは非自転状
態のワーク１は、図示省略の制御装置により自動的にロ
ボット９の動きと同期しながらワーク搬送コンベア３上
をその一方の位置７から他方の位置８に作業しながら搬
送される。そして作業を終了して他方の位置８に到達し
たワーク置き台２は、作業終了ワーク１を載せた状態の
ままワーク供給回送装置１１に移行してワーク取付け取
外し位置１４に回送される。そこでワーク置き台２は、
ワーク取付け取外し位置１４附近に取付けられたリミッ
トスイッチ２１をたたき停止する。ここで作業者はワー
ク１をワーク置き台２に取付け取外しを行う。一方ワー
ク搬送装置３上をワーク１が作業しながら搬送されてい
る途上において、作業前ワーク１を載せたワーク置き台
２が、ワーク搬送装置３の一方の位置７に供給されてく
ると、作業前ワーク１を載せたワーク置き台２は、ロボ
ット９との同期搬送が可能になるまでこの位置で、アキ
ュムレイト装置１５にアキュムレイトされ、ワーク搬送
コンベア３上での作業が終了してロボット９との同期搬
送が可能になった時点で、アキュムレイトされていたワ
ーク置き台２がワーク搬送装置３に送られて前記動作を
繰返す。

【００１５】

【発明の効果】以上詳細に説明した如く本発明による
と、ワーク搬送装置上をワークが搬送されながらロボッ
トによる作業が続けられている状態においても、ワーク
供給回送装置上のワーク取付け取外し位置で止まった状
態のワーク置き台に作業前ワークを取付け、或いは作業
後ワークの取外しを行うことができる。従って作業者に
対する危険をなくした状態で、作業能率を著しく向上さ
せることができる。またワーク搬送装置と、ワーク供給
回送装置とが個々に独立して動いているため、ワークの
取付けが遅れてもロボットによる作業が遊ぶことはな
く、作業時間のサイクルタイムが少ないワークに対して
も、搬送のための時間を考える必要がなく、ロボットを
止めることはない。更にワークの供給、搬送時間は、夫
々を互いに関連させる必要がないため、夫々最小限に設
定することができ、かつワークの流れがスムーズで、途
中ストックが少ない。またワーク搬送装置とワーク供給
回送装置とが個々に独立して動いているため、作業シス
テム全体のフレキシビリティが多く、作業がし易い等の
多くの優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例を示すロボットを用いた作業
装置用ワーク供給装置の平面図である。

【図２】図１の側断面図である。

【図３】従来の塗装ロボット装置の１例を示す平面図で
ある。

【符号の説明】

１ ワーク ２ ワーク置き台 ３ ワーク搬送装置 ４ スプロケット ５ チェーン ６ ガイドレール ７ 一方の位置 ８ 他方の位置 ９ ロボット １０ 作業装置 １１ ワーク供給回送装置 １２ スプロケット １３ チェーン １４ ワーク取付け取外し位置 １５ アキュムレイト装置 １６ ロボットを用いた作業装置用ワーク供給装置 ２０，２０′ 係脱可能な爪 ２１ リミットスイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23P 19/00 - 21/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークを載せるワーク置き台と、同ワー
   ク置き台上のワークを、ロボットと同期させながら一方
   の位置から他方の位置へ搬送させるワーク搬送装置と、
   前記ワーク搬送装置の前記一方の位置に作業前の前記ワ
   ークを供給し、かつ前記他方の位置から作業後の前記ワ
   ークを回収するワーク供給回送装置と、同ワーク供給回
   送装置で搬送されて来る作業前のワークを載せたワーク
   置き台を、ワーク搬送装置上でのワークの作業状況に合
   せてアキュムレイトするアキュムレイト装置を備えてな
   ることを特徴とするロボットを用いた作業装置用ワーク
   供給装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のロボットを用いた作業装
   置用ワーク供給装置において、前記ワーク置き台を自転
   可能にすると共に、ワーク搬送装置のワーク置き台搬送
   経路上の前記一方の位置から前記他方の位置にかけて、
   ワークの自転とロボットを同期させて作業を行うことを
   特徴とするロボットを用いた作業装置用ワーク供給装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のロボットを用いた作業装
   置用ワーク供給装置において、前記ワーク搬送装置とワ
   ーク供給回送装置を、スプロケットとエンドレスのチェ
   ーンよりなるコンベアとしたことを特徴とするロボット
   を用いた作業装置用ワーク供給装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載のロボットを用いた作業装
   置用ワーク供給装置において、前記エンドレスのチェー
   ンと係脱可能な爪を設けたことを特徴とするロボットを
   用いた作業装置用ワーク供給装置。