JP3682871B2

JP3682871B2 - Transport device

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Publication number: JP3682871B2
Application number: JP2002071927A
Authority: JP
Inventors: 雅弘滝川
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2002-03-15
Filing date: 2002-03-15
Publication date: 2005-08-17
Anticipated expiration: 2022-03-15
Also published as: JP2003266343A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、搬送物を搬送する搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、従来の技術の搬送装置１を示す断面図である。搬送装置１は、たとえば特開２００１−３０１９０に示されている。この搬送装置１は、基台２と、基台２に一体形成される第１アーム３と、第１アーム３に回転自在に連結される第２アーム４と、第２アーム４を第1アーム３に対して回転駆動するためのモータ５と、第２アーム４に回転自在に設けられる可動台６と、第１アーム３に対する第２アーム４の回転に連動させて可動台６を第２アーム４に対して回転させる連動手段７とを有する。連動手段７は、第１アーム３に対する第２アーム４の回転を、２分の１に減速して、第２アーム４に対して可動台６が回転するように連動させ、可動台６を一定の姿勢に保持できるように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
搬送装置１では、可動台６を一定の姿勢に保持することができるので、可動台６に保持した搬送物を一定の姿勢に保持して搬送することができるけれども、可動台６の姿勢を保持するための手段として、連動手段７が必要である。このような連動手段７は、回転を、第２アーム４の先端部まで伝達しなければならないので、当然、第２アーム４の先端部まで延びている。
【０００４】
このように、複数のアーム３，４を単に回転自在に連結して、相互の回転によって搬送物を搬送する搬送装置１では、搬送物の姿勢を保持するために、可動台６を駆動しなけばならない。この姿勢保持のための駆動源は、モータ５が共用され、慣性力を抑えるためおよび先端形状の制約などによって、可動台６から離れた基台２に設けられる。したがってモータ５の駆動力を可動台６まで伝達するための連動手段７が必要となる。
【０００５】
したがって従来の技術の搬送装置１では、具体的には連動手段７である姿勢保持のための手段を別途に設けなければならず、質量が増加し、その自重によって搬送能力が低下してしまう。また搬送装置１のように、１つのモータ５を、搬送と姿勢保持とに、共用すると、動力伝達が多段になるので、可動台６の位置決め精度が低下する。さらに単一アーム構成となるので、剛性が低く、揺れおよび振れを起こしやすくなる。
【０００６】
本発明の目的は、このような不具合の原因となる姿勢保持のための駆動が不要である搬送装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明は、（ａ）基台と、
（ｂ）可動台と、
（ｃ）基端部で基台に設けられ、遊端部に可動台が設けられ、可動台を一定の姿勢に保持して伸長および縮退自在に構成されるアーム体であって、
相互に対称に連動するように連結される一対のアーム部であって、複数のリンク部材が相互に角変位自在に連結され、各リンク部材の相互の角変位によって折畳および伸展自在であるアーム部を備え、各アーム部の折畳および伸展によって伸長および縮退自在であり、各リンク部材の軸線が一仮想平面上に配置されるように各アーム部が折畳まれる中立の縮退位置を中心に、両方の伸長方向へ伸長自在であり、各アーム部のうちで遊端部寄りに配置されるリンク部材が可動台に角変位自在に連結されるアーム体と、
（ｄ）基台に固定的に設けられ、アーム体を伸長および縮退駆動する駆動手段と、
（ｅ）アーム体の遊端部に設けられ、各アーム部の遊端部寄りに配置される各リンク部材のうちの少なくともいずれか一方を可動台に対して角変位駆動して、アーム体を伸長および縮退させるための駆動力をアーム体に与えるエアシリンダを有して構成される固着回避手段を含むことを特徴とする搬送装置である。
【０００８】
本発明に従えば、基端部で基台に伸長および縮退自在に設けられるアーム体の遊端部に可動台が設けられ、駆動手段によってアーム体を伸長および縮退駆動することによって可動台を変位させることができ、可動台には保持される搬送物を搬送することができる。アーム体は、伸長および縮退するとき、可動台を一定の姿勢に保持できるように構成されており、アーム体の伸長および縮退と別に、可動台を駆動する必要がない。これによってアーム体を伸長および縮退駆動する駆動手段だけを基台に設ければよく、可動台を駆動する駆動手段を必要とせず、当然、可動台を駆動するための動力を伝達するための伝達手段を必要とせず、簡素な構成で、姿勢を保持して搬送物を搬送することができる。
また、アーム体は、一対のアーム部を、相互に対称に連動するように連結することによって、可動台を一定の姿勢に保持して伸長および縮退するアーム体を実現することができる。またアーム体を一対のアーム部を連結して構成することによって、可動台の姿勢保持に加えて、アーム体の剛性を高くすることができる。さらに各リンク部材の軸線が一仮想平面上に配置されるように、各アーム部が折畳まれる中立の縮退位置を中心に、両方の伸長方向へ伸長自在である。
また、固着回避手段は、各アーム部の遊端部寄りに配置される各リンク部材のうち少なくともいずれか一方を可動台に対して角変位駆動する。これによって、駆動手段とは異なる位置でアーム体を伸長および縮退させるための駆動力をアーム体に与えることができる。アーム体が縮退位置およびその付近にあるときに、固着回避手段が、アーム体を伸張および縮退させるための駆動力をアーム体に与える。これによって、駆動手段の駆動だけでは、アーム体を伸縮駆動しにくくなる固着現象を回避することができる。このような固着回避手段が設けられることによってアーム体が縮退位置およびその付近にあるときでも、アーム体を円滑に伸縮駆動することができる。
また固着回避手段が、アーム体の遊端部に設けられることによって、必要な駆動力が小さくて済み、効率的である。また固着回避手段は、アーム体を伸縮駆動するために必要な駆動力に比べて、きわめて小さい駆動力を与えることができればよく、小型かつ軽量にすることができる。また固着回避手段の駆動源としてエアシリンダを用いることで、さらに小型かつ軽量にすることができる。これによって固着回避手段をアーム体の遊端部に設けても、搬送能力にほとんど影響を与えることがなく、固着回避手段を含むことに起因する搬送装置の搬送能力低下を抑えることができる。
【０００９】
請求項２記載の本発明は、各アーム部の基端部寄りに配置されるリンク部材が基台に角変位自在に連結され、
駆動手段は、第１アーム部の基端部寄りのリンク部材を、基台に対して角変位駆動するとともに、第２アーム部の基端部寄りのリンク部材を、遊星連動させて、基台に対して角変位駆動することを特徴とする。
【００１０】
本発明に従えば、第１アーム部を駆動手段によって駆動し、第２アーム部を第１アーム部に対して遊星連動させるだけの簡素な構成で、一対のアーム部を対称に連動させることができるアーム体を実現することができる。しかも基台に設けられる駆動手段によって、第１アーム部を駆動するだけで、可動台を一定の姿勢に保持して、アーム体を伸長および縮退駆動することができる。
【００１３】
請求項３記載の本発明は、固着回避手段を構成するエアシリンダのピストンロッドの伸張方向は、各アーム部の遊端部寄りに配置されるリンク部材が、可動台に対してそれぞれ角変位する各角変位軸線を含む平面に対して垂直であることを特徴とする。
【００１４】
本発明に従えば、エアシリンダのピストンロッドの伸張方向を上述する方向とすることで、アーム体が伸張する方向に垂直な平面に投影したときの占有面積を小さく抑えることができ、遊端部のスリム化を図ることができる。
請求項４記載の本発明は、請求項１〜３のいずれか１つに記載の搬送装置が先端部に装着されることを特徴とする多軸ロボットである。
本発明に従えば、搬送装置による搬送距離と、ロボットによる搬送距離とが合成されて、長距離の搬送を実現することができる。また搬送装置による搬送速度と、ロボットによる搬送速度とが合成されて、高速搬送が可能になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態の搬送装置２０を示す斜視図である。図２は、搬送装置２０を示す平面図である。搬送装置２０は、搬送物を搬送するための装置であって、具体的には、たとえば自動車の車体および部品を製造するにあたって、複数の加工装置を用いて加工する場合に、各加工装置間にわたって搬送物であるワークを搬送するために用いられる。
【００１６】
搬送装置２０は、基台２１と、可動台２２と、アーム体２３と、駆動手段２４とを含んで構成される。基台２１は、平板状に形成され、たとえば６軸ロボットである多軸ロボットをはじめ、他の装置などの所定位置に固定することができる。可動台２２は、平板状に形成され、搬送物を保持するための保持具などを設けることができる。
【００１７】
アーム体２３は、基端部２７で基台２１に設けられ、遊端部２８に可動台２２が設けられる。このアーム体２３は、可動台２２を一定の姿勢に保持して伸長および縮退自在に構成される。
【００１８】
具体的には、アーム体２３は、中立位置でもありかつ最も縮退した縮退位置３０を中心にして、この縮退位置３０から最も伸長した２つの伸長位置３１，３２に向かう伸長方向Ａ１，Ａ２へ伸長することができ、各伸長位置３１，３２から縮退位置に向かう縮退方向Ｂ１，Ｂ２へ縮退することができる。各伸長方向Ａ１，Ａ２は、相互に逆方向であり、各縮退方向Ｂ１，Ｂ２は、相互に逆方向である。
【００１９】
駆動手段２４は、基台２１の近傍で、基台２１に固定的に設けられ、アーム体２３を、各伸長方向Ａ１，Ａ２へ伸長駆動するとともに、各縮退方向Ｂ１，Ｂ２へ縮退駆動する。これによって可動台２２が、アーム体２３が縮退位置３０にあるときの位置を中点位置として、各伸長方向Ａ１，Ａ２および各縮退方向Ｂ１，Ｂ２に平行な直線経路に沿って、変位される。このとき可動台２１の姿勢は、一定に保持される。駆動手段２４は、たとえばサーボモータによって実現される。
【００２０】
図３は、アーム体２３が縮退位置３０にある状態で、図２の切断面線Ｓ２−Ｓ２から見た断面図である。図１および図２を併せて参照して、基台２１には、ギヤ列などを収容するためのギヤボックスである基台ケーシング３４が固定して設けられる。
【００２１】
この基台ケーシング３４に、２つの基台軸３６，３７が、それぞれの軸線まわりに角変位自在に支持されている。したがって各基台軸３６，３７は、基台２１に対して角変位自在に設けられている。第１基台軸３６の軸線と一致する角変位軸線であって、基台２１に対する第１基台軸３６の角変位軸線（以下「第１基台角変位軸線」という）Ｌ３６と、第２基台軸３７の軸線と一致する角変位軸線であって、基台２１に第２基台軸３７の角変位軸線（以下「第２基台角変位軸線」という）Ｌ３７とは、平行である。
【００２２】
第１基台軸３６には、第１基台アームギヤ３８が、第１基台軸３６に対する第１基台角変位軸線Ｌ３６まわりの角変位が阻止された状態で、装着されている。第２基台軸３７には、第２基台アームギヤ３９が、第２基台軸３７に対する第２基台角変位軸線Ｌ３７まわりの角変位が阻止された状態で、装着されている。
【００２３】
各基台アームギヤ３８，３９は、相互に噛合しており、これによって各基台軸３６，３７は、その角変位方向が相互に反対となるように、連動して角変位する。また基台アームギヤ３８，３９は、各基台軸３６，３７が同一の角変位速度で連動するように、構成される。
【００２４】
基台ケーシング３４には、また、駆動軸４０が、その軸線まわりに角変位自在に支持されている。駆動軸４０の軸線に一致する角変位軸線であって、基台ケーシング３４に対する駆動軸４０の角変位軸線（以下「駆動角変位軸線」という）Ｌ４０と、各基台角変位軸線Ｌ３６，３７とは、平行である。
【００２５】
基台ケーシング３４には、さらに駆動手段２４が固定して設けられる。この駆動手段２４の出力軸４３と、駆動軸４０とが、角変位を伝達可能に連結されており、駆動軸４０は、駆動手段２４によって角変位駆動される。
【００２６】
駆動軸４０には、駆動ギヤ４１が、駆動軸４０に対する駆動角変位軸線Ｌ４０まわりの角変位が阻止された状態で、装着されている。駆動ギヤ４１は、第１基台アームギヤ３８に噛合している。このようにして、駆動手段２４によって、駆動軸４０、駆動ギヤ４１および第１基台アームギヤ３８を介して、第１基台軸３６が角変位駆動され、さらに第２基台アームギヤ３９を介して、第２基台軸３７が遊星連動されて角変位駆動される。
【００２７】
各基台アームギヤ３８，３９および駆動ギヤ４１を有するギヤ列は、基台ケーシング３４に収納され、塵埃などから保護されている。これによって耐久性を向上するともに、動作不良を防止して、各基台軸３６，３７の円滑な連動を達成することができる。
【００２８】
アーム体２３は、相互に対称に連動するように連結される一対のアーム部４４，４５を備える。第１アーム部４４は、複数、本実施の形態では２つのリンク部材４６，４７が相互に角変位自在に連結され、各リンク部材４６，４７の相互の角変位によって折畳および伸展自在である。同様に、第２アーム部４５は、複数、本実施の形態では２つのリンク部材４８，４９が相互に角変位自在に連結され、各リンク部材４８，４９の相互の角変位によって折畳および伸展自在である。
【００２９】
第１アーム部４４は、その基端側に配置されるリンク部材（以下「第１基端側リンク部材」という）４６の一端部が、第１基台軸３６に固定され、基台２１に対して角変位自在に設けられている。第１基台軸３６は、その一端部が基台ケーシング３４から一方向（図３の下方）に突出しており、この一端部に、第１基端側リンク部材４６を固定することができる。このように第１基台軸３６に第１基端側リンク部材４６を固定することによって、基台２１および基台ハウジング３４に干渉されることなく、第１基端側リンク部材４６は、基台２１に対して、回転、すなわち３６０度以上の角変位が可能な連結構造で連結される。
【００３０】
第１基端側リンク部材４６の他端部には、第１リンク軸５０が固定して設けられる。第１リンク軸５０は、その軸線が第１基台軸３６の軸線（第１基台角変位軸線Ｌ３６）と平行に配置され、第１リンク部材４６に関して第１基台軸３６とは反対側に突出している。
【００３１】
この第１リンク軸５０に、第１アーム部４４の遊端側に配置されるリンク部材（以下「第１遊端側リンク部材」という）４７の一端部が、第１リンク軸５０に、その軸線まわりに角変位自在に設けられる。このようにして、第１アーム部４４の各リンク部材４６，４７が、第１リンク軸５０の軸線と一致する第１リンク角変位軸線Ｌ５０まわりに角変位自在に連結される。
【００３２】
このように第１リンク軸５０を用いて、第１アーム部４４の第１基端側リンク部材４６と第１遊端側リンク部材４７とは、回転、すなわち３６０度以上の角変位が可能な連結構造で連結される。これによって第１アーム部４４は、各リンク部材４６，４７は、それぞれの軸線が同一の仮想平面に配置されるように、折畳むことができるとともに、この折畳状態から両側へ伸展することができる。
【００３３】
第２アーム部４５は、その基端側に配置されるリンク部材（以下「第２基端側リンク部材」という）４８の一端部が、第２基台軸３７に固定され、基台２１に対して角変位自在に設けられている。第２基台軸３７は、第１基台軸３６と同様に、その一端部が基台ケーシング３４から一方向に突出しており、この一端部に、第２基端側リンク部材４８を固定することができる。このように第２基台軸３７に第２基端側リンク部材４８を固定することによって、基台２１および基台ハウジング３４に干渉されることなく、第２基端側リンク部材４８は、基台２１に対して、回転、すなわち３６０度以上の角変位が可能な連結構造で連結される。
【００３４】
第２基端側リンク部材４８の他端部には、第２リンク軸５１が固定して設けられる。第２リンク軸５１は、その軸線が第２基台軸３７の軸線（第２基台角変位軸線Ｌ３７）と平行に配置され、第２基端側リンク部材４８に関して第２基台軸３７とは反対側に突出している。
【００３５】
この第２リンク軸５１に、第２アーム部４５の遊端側に配置されるリンク部材（以下「第２遊端側リンク部材」という）４９の一端部が、第２リンク軸５１に、その軸線まわりに角変位自在に設けられる。このようにして、第２アーム部４５の各リンク部材４８，４９が、第２リンク軸５１の軸線と一致する第２リンク角変位軸線Ｌ５１まわりに角変位自在に連結される。
【００３６】
このように第２リンク軸５１を用いて、第２アーム部４５の第２基端側リンク部材４８と第２遊端側リンク部材４９とは、回転、すなわち３６０度以上の角変位が可能な連結構造で連結される。これによって第２アーム部４５は、各リンク部材４８，４９は、それぞれの軸線が同一の仮想平面に配置されるように、折畳むことができるとともに、この折畳状態から両側へ伸展することができる。
【００３７】
第１遊端側リンク部材４７の他端部には、第１可動台軸５５が固定して設けられる。第１可動台軸５５は、可動台２２に、その軸線まわりに角変位自在に設けられている。第１可動台軸５５の軸線と一致する角変位軸線であって、可動台２２に対する第１可動台軸５５の角変位軸線（以下「第１可動台角変位軸線」という）Ｌ５５は、第１基台角変位軸線Ｌ３６と平行である。
【００３８】
第２遊端側リンク部材４９の他端部には、第２可動台軸５６が固定して設けられる。第２可動台軸５６は、可動台２２に、その軸線まわりに角変位自在に設けられている。第２可動台軸５６の軸線と一致する角変位軸線であって、可動台２２に対する第２可動台軸５６の角変位軸線（以下「第２可動台角変位軸線」という）Ｌ５６は、第２基台角変位軸線Ｌ５６と平行である。
【００３９】
第１可動台軸５５には、第１可動台アームギヤ５７が、第１可動台軸５５に対する第１可動角変位軸線Ｌ５５まわりの角変位が阻止された状態で、装着されている。第２可動台軸５６には、第２可動台アームギヤ５８が、第２可動台軸５６に対する第２可動台角変位軸線Ｌ５６まわりの角変位が阻止された状態で、装着されている。
【００４０】
各可動台アームギヤ５７，５８は、相互に噛合しており、これによって各可動台軸５５，５６は、その角変位方向が相互に反対となるように、連動して角変位する。また各可動台アームギヤ５７，５８は、各可動台軸５５，５６が同一の角変位速度で連動するように、構成される。
【００４１】
各可動台軸５５，５６には、ギヤ列などを収容するためのギヤボックスである可動台ケーシング６０が設けられる。各可動台軸５５，５６は、両端部が可動台ケーシング６０から突出する状態で設けられており、各可動台軸５５，５６の基台２１とは反対側の端部に、可動台２２が設けられている。また各可動台軸５５，５６は、可動台ケーシング６０に対して角変位自在に設けられている。
【００４２】
各可動台アームギヤ５７，５８を有するギヤ列は、可動台ケーシング６０に収納され、塵埃などから保護されている。これによって耐久性を向上するともに、動作不良を防止して、各可動台軸５５，５６の円滑な連動を達成することができる。
【００４３】
一対のアーム部４４，４５は、対称に配置される。アーム体２３は、各アーム部４４，４５が折畳状態にあるときには、各リンク部材４６〜４９の軸線が同一の仮想平面上に配置され、その他の状態、すなわち伸展した状態では、アーム体２３が、略菱形状を成すように構成される。
【００４４】
このように一対のアーム部４４，４５は、その基端部となる各基端側リンク部材４６，４８の一端部を、１つの部材である基台２１に共通に角変位自在に連結されるとともに、連動して相互に反対方向へ角変位するように連結される。また各アーム部４４，４５は、その遊端部となる各遊端側リンク部材４７，４９の他端部を、１つの部材である可動台２２に共通に角変位自在に連結されるとともに、連動して相互に反対方向へ角変位するように連結される。このように各アーム部４４，４５を連結することによって、各アーム部４４，４５を、対称に連動させることができる。
【００４５】
このように構成されるアーム体２３は、各リンク部材４６〜４９のうちの１つを、そのリンク部材が連結される基台２１および可動台２２のいずれかに対して角変位駆動することによって、伸縮駆動することができる。しかもこのとき可動台２２は、アーム体２３に伸縮動作にかかわらず、一定の姿勢に保持することができる。つまり基台２１の姿勢が一定であれば、可動台２２の姿勢も一定に保持される。
【００４６】
したがって上述のように、各基台軸３６，３７の少なくともいずれか一方を角変位駆動する駆動手段２４を設けて、換言すれば、基台２１近傍に駆動手段２４を設けて、第１基端側リンク部材４６を基台２１に対して角変位駆動することによって、第２基端側リンク部材４８を遊星連動させて基台２１に対して角変位駆動し、可動台２２を一定の姿勢に保持してアーム体２３を伸縮駆動することができる。
【００４７】
また各アーム部４４，４５を上述のような連結構造で連結することによって、各アーム部４４，４５は、各リンク部材４６〜４９の軸線が一仮想平面上に配置されるように各アーム部４４，４５が折畳まれる中立の縮退位置３０を中心に、両方の伸長方向Ａ１，Ａ２へ伸長自在に構成される。これによって可動台２２を、基台２１に関して一方側の領域だけではなく、他方側の領域も含めて、両方の領域で変位させることができる。したがって可動台２２を、アーム体２３が２つの伸長位置３１，３２に配置されるときの位置間にわたる広い範囲で変位させることができる。
【００４８】
図４は、アーム体２３の遊端部２８付近を示す平面図である。図１〜図３を併せて参照して、搬送装置２０は、さらにアーム体２３の遊端部２８に設けられる固着回避手段１００を含んでいる。固着回避手段１００は、アーム体２３が少なくとも中立の縮退位置３０にあるときに、駆動手段２４による駆動力とは異なる位置に、アーム体２３を伸縮させるための駆動力をアーム体２３に与える手段である。固着回避手段１００は、アーム体２３が中立の縮退位置にあるときのみ駆動力を与えてもよいし、常時駆動力を与えてもよい。つまり駆動力を与えるタイミングは特に限定されない。固着回避手段１００は、各可動台軸５５，５６の少なくともいずれか一方、本実施の形態では両方を角変位駆動するための手段であって、一対のアクチュエータ、具体的には、エアシリンダ６６，６７を有する。
【００４９】
第１可動台軸５５の可動台２２が設けられる側とは反対側の端部には、第１可動台軸５５に対する第１可動台角変位軸線Ｌ５５まわりの角変位が阻止された状態で、第１固着回避ギヤ６８が装着されている。また第２可動台軸５６の可動台２２が設けられる側とは反対側の端部には、第２可動台軸５６に対する第２可動台角変位軸線Ｌ５６まわりの角変位が阻止された状態で、第２固着回避ギヤ６９が装着されている。
【００５０】
さらに両側部にラック７０，７１が長手方向に沿って形成される固着回避操作部材７２が設けられる。固着回避操作部材７２は、一方のラック７０と第１固着回避ギヤ６８とが噛合し、他方のラック７１と第２固着回避ギヤ６９とが噛合する状態で、その長手方向を各可動台角変位軸線Ｌ５５，Ｌ５６を含む平面に対して垂直な方向に配置して設けられる。
【００５１】
各エアシリンダ６６，６７は、単動または複動形のシリンダであって、シリンダチューブ７４，７５に対してピストンロッド７６，７７を伸長駆動させることができるように構成されており、可動台ハウジング６０に固定して設けられる。各エアシリンダ６６，６７は、固着回避操作部材７２を長手方向両側から挟んで対向する状態に配置され、各ピストンロッド７６，７７の先端部が、固着回避操作部材７２に固定されている。各ピストンロッド７６，７７の伸長方向は、各可動台角変位軸線Ｌ５５，Ｌ５６を含む平面に対して垂直である。
【００５２】
一方のエアシリンダ６６のピストンロッド７６を伸長させることによって、固着回避操作部材７２をその長手方向の一方へ変位駆動し、アーム体２３が、一方の伸長方向Ａ１へ伸長し、またはこの伸長方向Ａ１と同一の縮退方向Ｂ２へ縮退する駆動力を、各可動台軸５５，５６に与えることができる。また他方のエアシリンダ６７のピストンロッド７７を伸長させることによって、固着回避操作部材７２をその長手方向の他方へ変位駆動し、アーム体２３が、他方の伸長方向Ａ２へ伸長し、またはこの伸長方向Ａ２と同一の縮退方向Ｂ１へ縮退する駆動力を、各可動台軸５５，５６に与えることができる。
【００５３】
固着回避手段１００は、駆動手段２４による伸縮駆動の方向と、この固着回避手段１００による駆動の方向とが一致するように、駆動力を与える。これによってアーム体２３が中立の縮退位置およびその付近にあって、駆動手段２４の駆動だけでは、アーム体２３を伸縮駆動しにくくなる固着現象を回避して、このような中立の縮退位置およびその付近にあるときでも、アーム体２３を円滑に伸縮駆動することができる。
【００５４】
このように固着回避手段１００は、固着回避操作部材７２を変位駆動することによって、各可動台軸５５，５６を角変位駆動する。この固着回避手段１００は、アーム体２３を上述のようなリンク機構に構成することによる中立の縮退位置３０での固着現象の回避を達成できればよく、アーム体２３を伸縮駆動するために必要な駆動力に比べて、極めて小さい駆動力を与えることができればよく、小形にすることができる。さらに上述のような固着回避手段１００は、アーム体２３が伸縮する方向に垂直な平面に投影したときの占有面積を小さく抑えることができる。
【００５５】
また各固着回避ギヤ６８，６９および固着回避操作部材７２の固着回避ギヤ６８，６９に噛合する部分は、カバーによって覆われ、塵埃などから保護されている。これによって耐久性を向上するともに、動作不良を防止して、固着回避手段１００による各可動台軸５５，５６の円滑な駆動を達成することができる。
【００５６】
上述のような本実施の形態の搬送装置２０によれば、アーム体２３を駆動手段２４によって伸長および縮退、すなわち伸縮駆動し、可動台２２を変位させることができ、可動台２２に搬送物８１を保持して、搬送物８１を搬送することができる。たとえば可動台２２には、搬送物８１を保持するための把持手段または吸着手段などの保持手段８０が設けられ、この保持手段８０によって搬送物８１を保持することができる。
【００５７】
アーム体２３は、各ギヤ３８，３９；５７，５８を用いて、一対のアーム部４４，４５を、相互に対称に同期連動するように、閉塞略菱形に連結し、このようなアーム部４４，４５の組合だけの簡素な構成によって、回転運動を直線運動に変換し、別途の手段を設けることなく、可動台２２を一定の姿勢に保持して、可動台２２が一直線に沿って変位するように伸縮することができる。
【００５８】
アーム体２３は、伸縮するとき、可動台２２を一定の姿勢に保持できるように構成されており、アーム体２３の伸縮と別に、可動台２２を姿勢保持のために駆動する必要がない。これによってアーム体２３を伸縮駆動する駆動手段２４だけを基台２１に設ければよく、可動台２２を姿勢保持のために駆動する駆動手段を必要とせず、当然、可動台２２を姿勢保持のために駆動する動力を伝達するための伝達手段を必要とせず、簡素な構成で、姿勢を保持して搬送物８１を搬送することができる。
【００５９】
このような構成の簡素化によって、可動台２１の姿勢保持のための手段の追加による質量増加を防止し、搬送能力の低下を防止することができる。換言すれば、構成の簡素化に伴う重量軽減によって、この重量軽減分について、アーム体２３の重量増加を許容することができ、アーム体２３の剛性を高くして、高負荷の搬送、したがって重量物の搬送を実現することができるとともに、振れおよび揺れを防止して、円滑かつ高精度な搬送を実現することができる。このように搬送装置の搬送能力を高くすることができる。
【００６０】
さらにアーム体自身の構成によって、可動台の姿勢を一定に保持することができるので、複数段の動力伝達によって可動台を駆動して姿勢保持する場合に比べて、可動台の位置決め精度を高くすることができる。また姿勢保持のための手段が不要となることによって、この機構におけるベルト張り、バックラッシなどのすきま締め調整などが不要であり、経年的な精度変動がなく、良好である。
【００６１】
またアーム体２３を一対のアーム部４４，４５を対称に配置して連結することによって、アーム体２３の剛性を高くすることができ、重量物の搬送が実現できるとともに、振れおよび揺れを防止して、円滑かつ高精度な搬送を実現することができる。さらに各基台軸３６，３７、各リンク軸５０，５１、各可動台軸５５，５６および各リンク部材４６〜４９は、中空円筒状に形成されており、これによって、軽量でかつ高剛性の搬送装置を実現することができる。
【００６２】
また各リンク部材４６〜４９の軸線が一仮想平面上に配置されるように、各アーム部４４，４５が折畳まれる中立の縮退位置３０を中心に、両方の伸長方向Ａ１，Ａ２へ伸長自在であるので、搬送距離を大きくすることができる。
【００６３】
さらに第１アーム部４４を駆動手段２４によって駆動し、第２アーム部４５を第１アーム部４４に対して遊星連動させるだけの簡素な構成で、一対のアーム部４４，４５を対称に同期連動させることができる。しかも基台２１に設けられる駆動手段２４によって、第１アーム部４４を駆動するだけでよい。
【００６４】
またさらに固着回避手段１００によって、アーム体２３が中立の縮退位置にあるときに、いずれか一方の伸長方向へ伸長させるための駆動力を与えることができる。これによってアーム体２３を、一旦、中立の縮退位置およびその付近で停止させた後、再び伸縮させるにあたって、アーム体２３が中立の縮退位置３０およびその付近で動きにくくなり固着してしまうことを回避して、容易に伸縮させることができる。
【００６５】
さらに固着回避手段１００は、上述のように構成されるので、小形かつ軽量にすることができ、アーム体２３の遊端部に設けても、搬送能力にほとんど影響を与えることがない。この固着回避手段１００は、アーム体２３の遊端部に設けるのが、最も駆動力が小さくて済み、効率的である。また固着回避手段１００を上述のように構成することによって、アーム体２３が伸縮する方向に垂直な平面に投影したときの占有面積を小さく抑え、すなわち遊端部のスリム化を図り、アーム体２３の遊端部を狭隘な空間へ挿入することができ、たとえばプレス装置間などの、装置間でのワークの搬送などに好適である。
【００６６】
図５は、搬送装置２０と多軸ロボット８５とを組合せた搬送設備８６を示す正面図である。搬送装置２０は、たとえば６軸ロボットである多軸ロボットなどのロボット８５と組合せて搬送設備８６を構成するようにしてもよい。搬送設備８６は、たとえば自動車の車体および部品などを製造するときに用いるプレス装置などの複数の加工装置８８，８９間で、ワークである搬送物８１を搬送するために用いられる。このようなアーム体２３の遊端部のスリム化によって、プレス型内などの断面がコの字状の狭隘な空間から同様の空間への搬送も、上述のようなアーム体２３遊端部のスリム化によって、容易に実現することができる。
【００６７】
各加工装置８８，８９が設けられる床などの設置位置に、ロボット８５が設けられ、このロボット８５の先端部に、基台２１で装着されて、搬送装置２０が設けられる。ロボット８５は、特に限定されず、多用されている汎用性の高いロボットを用いることができる。
【００６８】
このように搬送装置２０とロボット８５とを組合せることによって、搬送装置２０による搬送距離と、ロボット８５による搬送距離が合成されて、長距離の搬送が実現される。たとえば搬送装置２０による搬送距離Ｄ２０＝Ｄ１＋Ｄ２は、３．６（１．８×２）ｍであり、ロボット８５による搬送距離Ｄ３は、５．４ｍであり、合わせて９ｍの搬送距離Ｄを達成することができる。したがって搬送装置２０を用いれば、汎用性の高いロボット８６を改造することなく、長距離搬送を実現できる。
【００６９】
また搬送装置２０による搬送速度と、ロボット８５による搬送速度が合成されて、高速搬送が可能になる。たとえば９ｍの搬送距離を６．０秒で搬送することができる。したがって加工装置８８，８９が搬送設備によるワークの搬送を待機する時間を短くし、自動車などの製品の製造効率を高くすることができる。
【００７０】
上述の実施の形態は、本発明の例示に過ぎず、本発明の範囲内において構成を変更することができ、各構成部分の形状、寸法および材質などは、適宜選択することができる。たとえばアーム体２３は、上述の実施の形態のアーム体を複数連結したパンタグラフ状であってもよい。また各アーム部４４，４５を連動させる構成は、ギヤ以外の構成、たとえば摩擦車またはベルトなどを用いる構成であってもよい。また駆動手段２４は、サーボモータに限定されず、他のモータおよびシリンダなどの他のアクチュエータであってもよい。
【００７２】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明によれば、構成の簡素化によって、可動台の姿勢保持のための手段の追加による質量増加を防止し、搬送能力の低下を防止することができる。換言すれば、構成の簡素化に伴う重量軽減によって、この重量軽減分について、アーム体の重量増加を許容することができ、アーム体の剛性を高くして、高負荷の搬送、したがって重量物の搬送を実現することができるとともに、振れおよび揺れを防止して、円滑かつ高精度な搬送を実現することができる。このように搬送装置の搬送能力を高くすることができる。
【００７３】
さらにアーム体自身の構成によって、可動台の姿勢を一定に保持することができるので、複数段の動力伝達によって可動台を駆動して姿勢保持する場合に比べて、可動台の位置決め精度を高くすることができる。また姿勢保持のための手段、たとえば姿勢保持のための動力の伝達機構などが不要であり、この機構におけるベルト張り、バックラッシなどのすきま締め調整などが不要であり、経年的な精度変動がなく、良好である。
また、アーム部の組合だけの簡素な構成によって、別途の手段を設けることなく、可動台を一定の姿勢に保持して伸長および縮退するアーム体を実現することができる。またアーム体の剛性を高くすることができ、重量物の搬送が実現できるとともに、振れおよび揺れを防止して、円滑かつ高精度な搬送を実現することができる。さらに各アーム部が折畳まれる中立位置を中心に、両方の伸展方向へ伸展自在であるので、搬送距離を大きくすることができる。
また、アーム体を、一旦、中立の縮退位置およびその付近で停止させた後、再び伸長および縮退する場合などに、アーム体が中立の縮退位置およびその付近で伸長および縮退しにくくなって固着してしまうことを回避して、容易に伸縮させることができる。
さらに固着回避手段を小形化かつ軽量にすることができ、アーム体の遊端部に設けても、搬送能力にほとんど影響を与えることがなく、固着回避手段を含むことに起因する搬送装置の搬送能力低下を抑えることができる。また固着回避手段が、アーム体の遊端部に設けられることで、駆動力が小さくて済み、効率的である。
また、固着回避手段は、各アーム部の遊端部寄りのリンク部材のうちの少なくともいずれか一方を可動台に対して角変位駆動する。これによって固着回避手段は、アーム体の遊端部に設けられた状態でアーム体に駆動力を与えることができ、駆動手段とは異なる位置で、アーム体を伸長および縮退させるための駆動力をアーム体に与えることができる。
【００７４】
請求項２記載の本発明によれば、簡素な構成で、一対のアーム部を対称に連動させることができるアーム体を実現することができる。しかも基台に設けられる駆動手段によって、第１アーム部を駆動するだけで、可動台を一定の姿勢に保持して、アーム体を伸長および縮退駆動することができる。
【００７６】
請求項３記載の本発明によれば、エアシリンダのピストンロッドの伸張方向を各アーム部の遊端部寄りに配置されるリンク部材が、可動台に対してそれぞれ角変位する各角変位軸線を含む平面に対して垂直な方向とすることで、アーム体が伸張する方向に垂直な平面に投影したときの占有面積を小さく抑えることができ、遊端部のスリム化を図ることができる。これによってアームの遊端部を狭隘な空間へ挿入することができ、たとえばプレス装置間などの、装置間でのワークの搬送などに好適に用いることができる。
請求項４記載の本発明によれば、搬送装置による搬送距離と、ロボットによる搬送距離とが合成されて、長距離の搬送を実現することができる。また搬送装置による搬送速度と、ロボットによる搬送速度とが合成されて、高速搬送が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態の搬送装置２０を示す斜視図である。
【図２】搬送装置２０を示す平面図である。
【図３】アーム体２３が縮退位置３０にある状態で、図２の切断面線Ｓ２−Ｓ２から見た断面図である。
【図４】アーム体２３の遊端部２８付近を示す平面図である。
【図５】搬送装置２０と多軸ロボット８５とを組合わせた搬送設備８６を示す正面図である。
【図６】従来の技術の搬送装置１を示す断面図である。
【符号の説明】
２０搬送装置
２１基台
２２可動台
２３アーム体
２４駆動手段
３６，３７，５０，５１，５５，５６軸
３８，３９，４１，５７，５８，６８，６９ギヤ
４４，４５アーム部
４６〜４９リンク部材
６７，６８エアシリンダ
７０，７１ラック
１００固着回避手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a transport device that transports a transport object.
[0002]
[Prior art]
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a conventional transfer device 1. The transport apparatus 1 is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-30190. The transport device 1 includes a base 2, a first arm 3 that is integrally formed with the base 2, a second arm 4 that is rotatably connected to the first arm 3, and a second arm 4 that is connected to the first arm 3. 3, a movable base 6 rotatably provided on the second arm 4, and a movable base 6 in conjunction with the rotation of the second arm 4 relative to the first arm 3. And interlocking means 7 for rotating with respect to 4. The interlocking means 7 decelerates the rotation of the second arm 4 with respect to the first arm 3 to a half and interlocks the movable base 6 with respect to the second arm 4 so that the movable base 6 is fixed. It is comprised so that it can hold | maintain in the attitude | position of.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the transfer device 1, the movable table 6 can be held in a fixed posture, so that the conveyed product held on the movable table 6 can be held and transferred in a fixed posture, but the posture of the movable table 6 is maintained. As a means for doing this, the interlocking means 7 is necessary. Such interlocking means 7 must transmit the rotation to the distal end portion of the second arm 4 and naturally extends to the distal end portion of the second arm 4.
[0004]
In this way, in the transport device 1 that simply connects the plurality of arms 3 and 4 so as to rotate freely and transports the transported object by mutual rotation, the movable base 6 must be driven in order to maintain the posture of the transported object. I must. The driving source for maintaining the posture is provided on the base 2 that is separated from the movable base 6 because the motor 5 is shared and the inertial force is suppressed and the tip shape is restricted. Therefore, interlocking means 7 for transmitting the driving force of the motor 5 to the movable base 6 is required.
[0005]
Therefore, in the transport apparatus 1 of the prior art, specifically, a means for maintaining the posture, which is the interlocking means 7, must be provided separately, the mass increases, and the transport capacity is reduced by its own weight. Further, when the single motor 5 is shared for conveyance and posture maintenance as in the conveyance device 1, the power transmission becomes multi-stage, so that the positioning accuracy of the movable base 6 decreases. Furthermore, since it has a single arm configuration, the rigidity is low, and it is easy to cause shaking and vibration.
[0006]
An object of the present invention is to provide a transport apparatus that does not require driving for posture maintenance that causes such a problem.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention described in claim 1(A)The base,
  (B)A movable base,
  (C)An arm body that is provided at the base at the base end, a movable base is provided at the free end, and is configured to be able to extend and retract while holding the movable base in a fixed posture,
    A pair of arm portions coupled so as to be symmetrically interlocked with each other, wherein a plurality of link members are coupled to each other so as to be angularly displaceable, and can be folded and extended by mutual angular displacement of each link member. It is possible to extend and retract by folding and extending each arm part, and centering the neutral contracted position where each arm part is folded so that the axis of each link member is arranged on one imaginary plane. Can be extended in both extension directions.The link member arranged near the free end of each arm is connected to the movable base so as to be angularly displaceable.Arm body,
  (D)A drive means fixedly provided on the base and for extending and retracting the arm body;
  (E)Provided at the free end of the arm body,At least one of the link members arranged near the free end of each arm part is angularly displaced with respect to the movable base,It is a conveying apparatus characterized by including the sticking avoidance means comprised with the air cylinder which gives the driving force for extending and retracting an arm body to an arm body.
[0008]
  According to the present invention, the movable base is provided at the free end of the arm body that is provided to be freely extendable and retractable to the base at the base end, and the movable base is displaced by extending and retracting the arm body by the driving means. It is possible to transport the object to be held on the movable table. The arm body is configured so that the movable base can be held in a fixed posture when extending and retracting, and it is not necessary to drive the movable base separately from the extension and contraction of the arm body. As a result, only the driving means for extending and retracting the arm body need be provided on the base, and no driving means for driving the movable base is required. Naturally, transmission for transmitting the power for driving the movable base. Means are not required, and the conveyed product can be conveyed with a simple configuration while maintaining the posture.
  Further, the arm body can realize an arm body that extends and retracts while holding the movable base in a fixed posture by connecting the pair of arm portions so as to be interlocked symmetrically with each other. Further, by configuring the arm body by connecting a pair of arm portions, it is possible to increase the rigidity of the arm body in addition to maintaining the posture of the movable base. Furthermore, it is extendable in both extension directions centering on the neutral contraction position where each arm part is folded so that the axis of each link member may be arrange | positioned on one virtual plane.
  Also, sticking avoidance meansIs configured to angularly drive at least one of the link members arranged near the free end of each arm portion with respect to the movable base. thisBy the arm body at a position different from the driving meansFor stretching and shrinkingDriving forceArm bodyCan be given. When the arm body is at or near the retracted position, the sticking avoiding means gives the arm body a driving force for extending and retracting the arm body. As a result, it is possible to avoid the sticking phenomenon that makes it difficult to extend and retract the arm body only by driving the driving means. By providing such sticking avoidance means, the arm body can be smoothly extended and contracted even when the arm body is at the retracted position and in the vicinity thereof.
  Further, since the sticking avoidance means is provided at the free end portion of the arm body, a required driving force is small and efficient. Further, the sticking avoiding means only needs to be able to give a driving force that is extremely smaller than the driving force required to drive the arm body to extend and contract, and can be made small and lightweight. Further, by using an air cylinder as a drive source for the sticking avoidance means, the size and weight can be further reduced. As a result, even if the sticking avoiding means is provided at the free end portion of the arm body, the carrying ability is hardly affected, and the lowering of the carrying ability of the carrying device due to including the sticking avoiding means can be suppressed.
[0009]
  In the present invention according to claim 2, the link member disposed near the base end portion of each arm portion is connected to the base so as to be angularly displaceable,
  The driving means is configured to angularly drive the link member near the base end of the first arm portion with respect to the base, and to link the link member near the base end of the second arm portion in a planetary manner, It is characterized in that the angular displacement is driven.
[0010]
  According to the present invention, the pair of arm portions can be interlocked symmetrically with a simple configuration in which the first arm portion is driven by the driving means and the second arm portion is planetarily interlocked with the first arm portion. A possible arm body can be realized. In addition, the arm body can be driven to extend and retract by holding the movable base in a fixed posture by only driving the first arm portion by the driving means provided on the base.
[0013]
  Claim3In the described invention, the expansion direction of the piston rod of the air cylinder that constitutes the sticking avoidance means is such that each of the angular displacements in which the link member disposed near the free end of each arm portion is angularly displaced with respect to the movable base. It is characterized by being perpendicular to the plane containing the axis.
[0014]
  According to the present invention, the extension direction of the piston rod of the air cylinder is the above-described direction, so that the occupied area when projected onto a plane perpendicular to the direction in which the arm body extends can be kept small, and the free end portion Can be slimmed.
  Claim4The present invention as described in claims 1 to3A multi-axis robot characterized in that the transfer device according to any one of the above is mounted on a tip portion.
  According to the present invention, the transport distance by the transport device and the transport distance by the robot are combined to realize long distance transport. In addition, the conveyance speed by the conveyance device and the conveyance speed by the robot are combined to enable high-speed conveyance.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a perspective view showing a transport apparatus 20 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view showing the transfer device 20. The transport device 20 is a device for transporting a transported object. Specifically, for example, when manufacturing a car body and a part of an automobile, when processing using a plurality of processing devices, the processing device 20 spans between the processing devices. Used to transport workpieces that are transported.
[0016]
The transport device 20 includes a base 21, a movable base 22, an arm body 23, and a driving unit 24. The base 21 is formed in a flat plate shape, and can be fixed at a predetermined position such as a multi-axis robot which is a six-axis robot or other devices. The movable table 22 is formed in a flat plate shape, and can be provided with a holding tool for holding a conveyed product.
[0017]
The arm body 23 is provided on the base 21 at the base end portion 27, and the movable base 22 is provided at the free end portion 28. The arm body 23 is configured to be able to expand and contract while holding the movable base 22 in a fixed posture.
[0018]
Specifically, the arm body 23 extends in the extending directions A1 and A2 from the contracted position 30 toward the two extended positions 31 and 32 centered on the contracted position 30 that is also the neutral position and is most contracted. It is possible to degenerate in the contraction directions B1 and B2 from the respective extension positions 31 and 32 toward the contraction position. The extension directions A1 and A2 are opposite to each other, and the contraction directions B1 and B2 are opposite to each other.
[0019]
The drive means 24 is fixedly provided on the base 21 in the vicinity of the base 21 and drives the arm body 23 to extend in the extension directions A1 and A2 and to drive in the contraction directions B1 and B2. As a result, the movable base 22 is displaced along a straight path parallel to the extending directions A1 and A2 and the retracting directions B1 and B2, with the position when the arm body 23 is at the retracted position 30 being the midpoint position. . At this time, the posture of the movable base 21 is kept constant. The driving means 24 is realized by a servo motor, for example.
[0020]
FIG. 3 is a cross-sectional view of the arm body 23 as viewed from the section line S2-S2 in FIG. Referring to FIGS. 1 and 2 together, the base 21 is fixedly provided with a base casing 34 that is a gear box for accommodating a gear train and the like.
[0021]
Two base shafts 36 and 37 are supported on the base casing 34 so as to be angularly displaceable around their respective axes. Accordingly, the base shafts 36 and 37 are provided so as to be angularly displaceable with respect to the base 21. An angular displacement axis line that coincides with the axis line of the first base shaft 36, the angular displacement axis line of the first base shaft 36 relative to the base 21 (hereinafter referred to as “first base angular displacement axis”) L 36, It is an angular displacement axis that coincides with the axis of the base shaft 37, and is parallel to the base 21 and the angular displacement axis of the second base shaft 37 (hereinafter referred to as “second base angular displacement axis”) L 37. .
[0022]
A first base arm gear 38 is attached to the first base shaft 36 in a state where angular displacement about the first base angular displacement axis L36 relative to the first base shaft 36 is prevented. A second base arm gear 39 is attached to the second base shaft 37 in a state where angular displacement about the second base angular displacement axis L37 relative to the second base shaft 37 is prevented.
[0023]
The base arm gears 38 and 39 are meshed with each other, whereby the base shafts 36 and 37 are angularly moved in conjunction with each other so that the angular displacement directions thereof are opposite to each other. The base arm gears 38 and 39 are configured such that the base shafts 36 and 37 are interlocked at the same angular displacement speed.
[0024]
A drive shaft 40 is also supported on the base casing 34 so as to be angularly displaceable about its axis. An angular displacement axis line that coincides with the axis line of the drive shaft 40, that is, an angular displacement axis line L40 of the drive shaft 40 with respect to the base casing 34 (hereinafter referred to as “drive angular displacement axis line”), and each base angular displacement axis line L36, 37 Are parallel.
[0025]
The base casing 34 is further provided with a driving means 24 fixed thereto. The output shaft 43 of the drive unit 24 and the drive shaft 40 are coupled so as to transmit angular displacement, and the drive shaft 40 is angularly driven by the drive unit 24.
[0026]
A drive gear 41 is mounted on the drive shaft 40 in a state where angular displacement around the drive angular displacement axis L40 with respect to the drive shaft 40 is prevented. The drive gear 41 meshes with the first base arm gear 38. In this manner, the first base shaft 36 is angularly driven by the drive means 24 via the drive shaft 40, the drive gear 41 and the first base arm gear 38, and further via the second base arm gear 39. The second base shaft 37 is angularly driven by being linked to the planet.
[0027]
The gear train having the base arm gears 38 and 39 and the drive gear 41 is housed in the base casing 34 and protected from dust and the like. As a result, the durability can be improved and the malfunction can be prevented, so that the base shafts 36 and 37 can be smoothly interlocked.
[0028]
The arm body 23 includes a pair of arm portions 44 and 45 that are coupled so as to be symmetrically interlocked with each other. In the present embodiment, a plurality of first arm portions 44, two link members 46, 47 are connected to each other so as to be angularly displaceable, and can be folded and extended by mutual angular displacement of each link member 46, 47. . Similarly, a plurality of second arm portions 45, in the present embodiment, two link members 48 and 49 are coupled to each other so as to be angularly displaceable, and folding and extension are performed by the mutual angular displacement of each link member 48 and 49. It is free.
[0029]
One end of a link member (hereinafter referred to as “first base end side link member”) 46 arranged on the base end side of the first arm portion 44 is fixed to the first base shaft 36, and is attached to the base 21. On the other hand, it is provided so as to be freely angularly displaceable. One end of the first base shaft 36 projects in one direction (downward in FIG. 3) from the base casing 34, and the first base end side link member 46 can be fixed to this one end. By fixing the first base end side link member 46 to the first base shaft 36 in this manner, the first base end side link member 46 can be connected to the base base 21 and the base housing 34 without being interfered with. It is connected to the base 21 with a connecting structure capable of rotating, that is, angular displacement of 360 degrees or more.
[0030]
A first link shaft 50 is fixedly provided at the other end portion of the first base end side link member 46. The first link shaft 50 is arranged in parallel to the axis of the first base shaft 36 (first base angular displacement axis L36), and is opposite to the first base shaft 36 with respect to the first link member 46. Protruding.
[0031]
One end of a link member 47 (hereinafter referred to as “first free end side link member”) 47 disposed on the first link shaft 50 on the free end side of the first arm portion 44 is connected to the first link shaft 50. It is provided so that it can be angularly displaced around the axis. In this way, the link members 46 and 47 of the first arm portion 44 are connected so as to be angularly displaceable around the first link angular displacement axis L50 coinciding with the axis of the first link shaft 50.
[0032]
In this way, using the first link shaft 50, the first base end side link member 46 and the first free end side link member 47 of the first arm portion 44 can be rotated, that is, angularly displaced by 360 degrees or more. Connected with a connecting structure. Accordingly, the first arm portion 44 can be folded so that the respective link members 46 and 47 are arranged on the same virtual plane, and can extend from the folded state to both sides. it can.
[0033]
One end of a link member (hereinafter referred to as “second base end side link member”) 48 disposed on the base end side of the second arm portion 45 is fixed to the second base shaft 37, and is attached to the base 21. On the other hand, it is provided so as to be freely angularly displaceable. As with the first base shaft 36, one end portion of the second base shaft 37 protrudes in one direction from the base casing 34, and the second base end side link member 48 is fixed to this one end portion. be able to. By fixing the second base end side link member 48 to the second base shaft 37 in this manner, the second base end side link member 48 can be connected to the base base 21 and the base housing 34 without being interfered with. It is connected to the base 21 with a connecting structure capable of rotating, that is, angular displacement of 360 degrees or more.
[0034]
A second link shaft 51 is fixedly provided at the other end of the second base end side link member 48. The second link shaft 51 is arranged parallel to the axis of the second base shaft 37 (second base angular displacement axis L37), and the second link shaft 51 is connected to the second base shaft 37 with respect to the second base end side link member 48. Protrudes on the opposite side.
[0035]
One end of a link member 49 (hereinafter referred to as “second free end side link member”) 49 disposed on the free end side of the second arm portion 45 is connected to the second link shaft 51, It is provided so that it can be angularly displaced around the axis. In this way, the link members 48 and 49 of the second arm portion 45 are connected so as to be angularly displaceable around the second link angular displacement axis L51 that coincides with the axis of the second link shaft 51.
[0036]
As described above, by using the second link shaft 51, the second base end side link member 48 and the second free end side link member 49 of the second arm portion 45 can be rotated, that is, angularly displaced by 360 degrees or more. Connected with a connecting structure. Accordingly, the second arm portion 45 can be folded so that the respective link members 48 and 49 are arranged in the same virtual plane, and can extend from the folded state to both sides. it can.
[0037]
A first movable stand shaft 55 is fixedly provided at the other end of the first free end side link member 47. The first movable table shaft 55 is provided on the movable table 22 so as to be angularly displaceable about its axis. An angular displacement axis line that coincides with the axis line of the first movable table axis 55 and that is an angle displacement axis line of the first movable table axis 55 with respect to the movable table 22 (hereinafter referred to as “first movable table angular displacement axis”) L55 It is parallel to the base angular displacement axis L36.
[0038]
A second movable platform shaft 56 is fixedly provided at the other end of the second free end side link member 49. The second movable table shaft 56 is provided on the movable table 22 so as to be angularly displaceable about its axis. An angular displacement axis line that coincides with the axis line of the second movable table axis 56 and that is an angle displacement axis line of the second movable table axis 56 with respect to the movable table 22 (hereinafter referred to as “second movable table angular displacement axis”) L56 It is parallel to the base angular displacement axis L56.
[0039]
A first movable base arm gear 57 is mounted on the first movable base shaft 55 in a state where angular displacement around the first movable angular displacement axis L55 relative to the first movable base shaft 55 is prevented. A second movable platform arm gear 58 is attached to the second movable platform shaft 56 in a state where angular displacement around the second movable platform angular displacement axis L56 relative to the second movable platform shaft 56 is blocked.
[0040]
The movable table arm gears 57 and 58 mesh with each other, whereby the movable table shafts 55 and 56 are angularly displaced in conjunction with each other so that their angular displacement directions are opposite to each other. Further, the movable base arm gears 57 and 58 are configured such that the movable base shafts 55 and 56 are interlocked at the same angular displacement speed.
[0041]
Each of the movable base shafts 55 and 56 is provided with a movable base casing 60 that is a gear box for accommodating a gear train and the like. Each movable base shaft 55 and 56 is provided in a state where both end portions protrude from the movable base casing 60, and the movable base 22 is provided at the end of each movable base shaft 55 and 56 opposite to the base 21. Is provided. Further, the movable base shafts 55 and 56 are provided so as to be angularly displaceable with respect to the movable base casing 60.
[0042]
The gear train having the movable arm arms 57 and 58 is housed in the movable casing 60 and protected from dust and the like. As a result, the durability can be improved, the malfunction can be prevented, and the smooth interlocking of the movable table shafts 55 and 56 can be achieved.
[0043]
The pair of arm portions 44 and 45 are disposed symmetrically. In the arm body 23, when the arm portions 44 and 45 are in the folded state, the axis lines of the link members 46 to 49 are arranged on the same virtual plane, and in the other state, that is, in the extended state, the arm body 23 is provided. However, it is comprised so that a substantially rhombus shape may be comprised.
[0044]
As described above, the pair of arm portions 44 and 45 are connected to the base 21 that is one member so that the base end side link members 46 and 48 serving as the base end portions can be angularly displaced in common. At the same time, they are linked so as to be angularly displaced in opposite directions. In addition, each arm portion 44, 45 is connected to the other end portion of each free end side link member 47, 49, which becomes the free end portion thereof, in common with the movable base 22 which is one member so as to be angularly displaceable, They are linked so that they are angularly displaced in opposite directions. By connecting the arm portions 44 and 45 in this manner, the arm portions 44 and 45 can be interlocked symmetrically.
[0045]
The arm body 23 configured as described above is configured to angularly drive one of the link members 46 to 49 with respect to either the base 21 or the movable base 22 to which the link member is coupled. Can be extended and retracted. Moreover, at this time, the movable base 22 can be held in a fixed posture regardless of the expansion and contraction of the arm body 23. That is, if the attitude of the base 21 is constant, the attitude of the movable base 22 is also kept constant.
[0046]
Therefore, as described above, the driving means 24 for driving the angular displacement of at least one of the base shafts 36 and 37 is provided, in other words, the driving means 24 is provided in the vicinity of the base 21 and the first base end is provided. By driving the side link member 46 to be angularly displaced with respect to the base 21, the second base end side link member 48 is driven to be angularly displaced with respect to the base 21 in conjunction with the planet, and the movable base 22 is brought into a fixed posture. The arm body 23 can be extended and retracted while being held.
[0047]
Further, by connecting the arm portions 44 and 45 with the connection structure as described above, the arm portions 44 and 45 are arranged so that the axes of the link members 46 to 49 are arranged on one virtual plane. It is configured to be extendable in both extension directions A1 and A2 around a neutral contraction position 30 where 44 and 45 are folded. Accordingly, the movable base 22 can be displaced in both areas including not only the area on one side with respect to the base 21 but also the area on the other side. Therefore, the movable base 22 can be displaced in a wide range between positions when the arm body 23 is disposed at the two extended positions 31 and 32.
[0048]
  FIG. 4 is a plan view showing the vicinity of the free end portion 28 of the arm body 23. With reference to FIGS. 1 to 3, the transfer device 20 further includes an adhesion avoiding means 100 provided at the free end portion 28 of the arm body 23. The sticking avoiding means 100 is means for giving the arm body 23 a driving force for expanding and contracting the arm body 23 at a position different from the driving force by the driving means 24 when the arm body 23 is at least in the neutral retracted position 30. It is. The adhesion avoiding means 100 may apply a driving force only when the arm body 23 is in a neutral retracted position, or may always apply a driving force. That is, the timing for applying the driving force is not particularly limited. The sticking avoiding means 100 is a means for driving angular displacement of at least one of the movable base shafts 55 and 56 in the present embodiment, and is a pair of actuators, specifically, air cylinders 66, 67.
[0049]
At the end of the first movable table shaft 55 opposite to the side where the movable table 22 is provided, the angular displacement around the first movable table angular displacement axis L55 with respect to the first movable table shaft 55 is blocked. A first sticking avoidance gear 68 is attached. Further, at the end of the second movable table shaft 56 opposite to the side on which the movable table 22 is provided, angular displacement around the second movable table angular displacement axis L56 relative to the second movable table shaft 56 is prevented. A second adhesion avoiding gear 69 is attached.
[0050]
Furthermore, the adhesion avoiding operation member 72 in which the racks 70 and 71 are formed along the longitudinal direction is provided on both sides. The sticking avoidance operating member 72 is configured such that one rack 70 and the first sticking avoidance gear 68 mesh with each other, and the other rack 71 and the second sticking avoidance gear 69 mesh with each other. Arranged in a direction perpendicular to the plane including the axes L55 and L56.
[0051]
Each of the air cylinders 66 and 67 is a single-acting or double-acting cylinder, and is configured such that the piston rods 76 and 77 can be driven to extend with respect to the cylinder tubes 74 and 75. 60 is fixedly provided. The air cylinders 66 and 67 are arranged so as to face each other with the sticking avoidance operation member 72 sandwiched from both sides in the longitudinal direction, and the tip portions of the piston rods 76 and 77 are fixed to the sticking avoidance operation member 72. The extension directions of the piston rods 76 and 77 are perpendicular to the plane including the movable table angular displacement axes L55 and L56.
[0052]
By extending the piston rod 76 of one air cylinder 66, the sticking avoidance operating member 72 is driven to be displaced in one of its longitudinal directions, and the arm body 23 extends in one extending direction A1, or this extending direction A1. The driving force that retracts in the same retracting direction B2 can be applied to each of the movable base shafts 55 and 56. Further, by extending the piston rod 77 of the other air cylinder 67, the sticking avoidance operating member 72 is driven to be displaced in the other longitudinal direction, and the arm body 23 extends in the other extending direction A2, or this extending direction. A driving force that retracts in the same contraction direction B <b> 1 as A <b> 2 can be applied to each movable platform shaft 55 and 56.
[0053]
  The sticking avoiding means 100 gives a driving force so that the direction of expansion / contraction driving by the driving means 24 and the direction of driving by the sticking avoiding means 100 coincide. As a result, the arm body 23 is in the neutral contracted position and the vicinity thereof, and the sticking phenomenon that makes it difficult to extend and retract the arm body 23 only by driving the driving means 24 is avoided. Even when it is in the vicinity, the arm body 23 can be smoothly extended and contracted.
[0054]
  In this manner, the sticking avoiding means 100 drives the movable stand shafts 55 and 56 to be angularly displaced by driving the sticking avoiding operation member 72 to be displaced. The fixing avoiding means 100 only needs to be able to avoid the fixing phenomenon at the neutral retracted position 30 by configuring the arm body 23 in the link mechanism as described above, and the driving necessary to extend and retract the arm body 23. It is only necessary to provide a driving force that is extremely small compared to the force, and the size can be reduced. Furthermore, the sticking avoiding means 100 as described above can reduce the occupied area when projected onto a plane perpendicular to the direction in which the arm body 23 expands and contracts.
[0055]
Further, the portions that engage with the sticking avoidance gears 68 and 69 of the sticking avoidance gears 68 and 69 and the sticking avoidance operating member 72 are covered with a cover and protected from dust and the like. As a result, durability can be improved and malfunction can be prevented, and smooth drive of the movable base shafts 55 and 56 by the sticking avoiding means 100 can be achieved.
[0056]
According to the transport device 20 of the present embodiment as described above, the arm body 23 can be extended and retracted by the driving means 24, that is, the telescopic drive can be performed, and the movable base 22 can be displaced. , And the conveyed product 81 can be conveyed. For example, the movable table 22 is provided with a holding unit 80 such as a gripping unit or a suction unit for holding the conveyed product 81, and the conveyed item 81 can be held by the holding unit 80.
[0057]
The arm body 23 uses a pair of gears 38, 39; 57, 58 to connect the pair of arm portions 44, 45 in a closed diamond shape so as to be synchronously interlocked with each other. , 45 converts the rotational motion into a linear motion, and keeps the movable base 22 in a fixed posture without providing a separate means, so that the movable base 22 is displaced along a straight line. Can be expanded and contracted.
[0058]
The arm body 23 is configured to be able to hold the movable base 22 in a fixed posture when extending and contracting, and it is not necessary to drive the movable base 22 for maintaining the posture separately from the expansion and contraction of the arm body 23. As a result, only the driving means 24 for extending and retracting the arm body 23 may be provided on the base 21, and no driving means for driving the movable base 22 to maintain the posture is necessary. Therefore, no transmission means for transmitting the driving power is required, and the conveyed product 81 can be conveyed with a simple configuration while maintaining the posture.
[0059]
Such simplification of the configuration can prevent an increase in mass due to the addition of a means for maintaining the posture of the movable base 21 and prevent a decrease in the conveyance capability. In other words, the weight reduction associated with the simplification of the configuration allows the weight increase of the arm body 23 to be allowed for this weight reduction, and the rigidity of the arm body 23 is increased so as to carry a high load and hence the weight. It is possible to realize the conveyance of the object, and also to prevent the shake and the shake and realize the smooth and highly accurate conveyance. Thus, the conveyance capability of a conveyance apparatus can be made high.
[0060]
Furthermore, since the posture of the movable base can be held constant by the configuration of the arm body itself, the positioning accuracy of the movable base is increased as compared with the case where the movable base is driven and held by a plurality of stages of power transmission. be able to. Further, since no means for maintaining the posture is required, adjustment of clearance tightening such as belt tension and backlash in this mechanism is unnecessary, and there is no change in accuracy over time, which is favorable.
[0061]
Further, by arranging the arm body 23 so that the pair of arm portions 44 and 45 are connected symmetrically, the rigidity of the arm body 23 can be increased, the heavy object can be transported, and vibration and shaking can be prevented. Therefore, smooth and highly accurate conveyance can be realized. Further, the base shafts 36 and 37, the link shafts 50 and 51, the movable base shafts 55 and 56, and the link members 46 to 49 are formed in a hollow cylindrical shape, thereby being lightweight and highly rigid. A conveying device can be realized.
[0062]
The link members 46 to 49 extend in both extension directions A1 and A2 around the neutral retracted position 30 where the arm portions 44 and 45 are folded so that the axes of the link members 46 to 49 are arranged on one virtual plane. Since it is flexible, the conveyance distance can be increased.
[0063]
Further, the first arm portion 44 is driven by the driving means 24, and the pair of arm portions 44, 45 are synchronously interlocked with each other with a simple configuration in which the second arm portion 45 is planetarily interlocked with the first arm portion 44. Can be made. Moreover, it is only necessary to drive the first arm portion 44 by the driving means 24 provided on the base 21.
[0064]
Furthermore, when the arm body 23 is in the neutral retracted position, the fixing force avoiding means 100 can provide a driving force for extending in either one of the extending directions. As a result, when the arm body 23 is temporarily stopped at and near the neutral contracted position and then expanded and contracted again, it is prevented that the arm body 23 becomes difficult to move at and close to the neutral retracted position 30 and its vicinity. Thus, it can be easily expanded and contracted.
[0065]
Furthermore, since the sticking avoiding means 100 is configured as described above, the sticking avoiding means 100 can be small and lightweight, and even if it is provided at the free end of the arm body 23, it hardly affects the conveying ability. Providing the sticking avoiding means 100 at the free end of the arm body 23 requires the smallest driving force and is efficient. Further, by configuring the sticking avoiding means 100 as described above, the occupied area when projected onto a plane perpendicular to the direction in which the arm body 23 expands and contracts is reduced, that is, the free end is slimmed down, and the arm body 23 This free end can be inserted into a narrow space, and is suitable for conveying workpieces between devices such as between pressing devices.
[0066]
FIG. 5 is a front view showing a transfer facility 86 in which the transfer device 20 and the multi-axis robot 85 are combined. The transport apparatus 20 may be configured with a transport facility 86 in combination with a robot 85 such as a multi-axis robot which is a six-axis robot, for example. The transfer facility 86 is used for transferring a workpiece 81, which is a workpiece, between a plurality of processing devices 88 and 89 such as a press device used when manufacturing a car body and parts of an automobile, for example. By such slimming of the free end portion of the arm body 23, conveyance from a narrow space having a U-shaped cross section such as the inside of a press die to the same space can be carried out as described above. It can be easily realized by slimming.
[0067]
A robot 85 is provided at an installation position such as a floor on which the processing devices 88 and 89 are provided, and the transfer device 20 is provided at the tip of the robot 85 by being mounted on the base 21. The robot 85 is not particularly limited, and a highly versatile robot that is frequently used can be used.
[0068]
By combining the transfer device 20 and the robot 85 in this way, the transfer distance by the transfer device 20 and the transfer distance by the robot 85 are combined to realize long-distance transfer. For example, the transport distance D20 = D1 + D2 by the transport device 20 is 3.6 (1.8 × 2) m, the transport distance D3 by the robot 85 is 5.4 m, and the transport distance D of 9 m is achieved in total. be able to. Therefore, when the transfer device 20 is used, long-distance transfer can be realized without modifying the versatile robot 86.
[0069]
In addition, the conveyance speed by the conveyance device 20 and the conveyance speed by the robot 85 are combined to enable high-speed conveyance. For example, a transport distance of 9 m can be transported in 6.0 seconds. Therefore, it is possible to shorten the time for which the processing devices 88 and 89 wait for the conveyance of the workpiece by the conveyance facility, and to increase the production efficiency of a product such as an automobile.
[0070]
The above-described embodiment is merely an example of the present invention, and the configuration can be changed within the scope of the present invention, and the shape, size, material, and the like of each component can be selected as appropriate. For example, the arm body 23 may have a pantograph shape in which a plurality of arm bodies according to the above-described embodiments are connected. Moreover, the structure which makes each arm part 44 and 45 interlock | cooperate may be a structure other than a gear, for example, a structure using a friction wheel or a belt. Further, the driving means 24 is not limited to a servo motor, and may be other motors and other actuators such as cylinders.
[0072]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, due to the simplification of the configuration, it is possible to prevent an increase in mass due to the addition of a means for maintaining the posture of the movable table, and it is possible to prevent a decrease in conveying ability. In other words, the weight reduction associated with the simplification of the configuration allows an increase in the weight of the arm body with respect to the weight reduction, increases the rigidity of the arm body, and transports a heavy load. In addition to realizing conveyance, it is possible to realize smooth and highly accurate conveyance by preventing shaking and shaking. Thus, the conveyance capability of a conveyance apparatus can be made high.
[0073]
  Furthermore, since the posture of the movable base can be held constant by the configuration of the arm body itself, the positioning accuracy of the movable base is increased as compared with the case where the movable base is driven and held by a plurality of stages of power transmission. be able to. Also, there is no need for posture holding means, such as a power transmission mechanism for posture holding, and there is no need for adjustment of clearance tightening such as belt tension and backlash in this mechanism, and there is no change in accuracy over time, It is good.
  In addition, with a simple configuration including only a combination of arm portions, an arm body that extends and retracts while holding the movable table in a constant posture can be realized without providing any additional means. In addition, the rigidity of the arm body can be increased, so that heavy objects can be conveyed, and shaking and shaking can be prevented, and smooth and highly accurate conveyance can be realized. Furthermore, since it can extend in both extension directions centering on the neutral position where each arm part is folded, the conveyance distance can be increased.
  Also, when the arm body is temporarily stopped at or near the neutral retracted position and then extended and retracted again, the arm body is less likely to expand and contract at or near the neutral retracted position and is fixed. Can be easily expanded and contracted.
  Further, the sticking avoiding means can be reduced in size and weight, and even if it is provided at the free end portion of the arm body, it hardly affects the carrying capacity, and the carrying of the carrying device due to including the sticking avoiding means. Capability reduction can be suppressed. Further, since the sticking avoiding means is provided at the free end portion of the arm body, the driving force is small and it is efficient.
  Further, the sticking avoidance means angularly drives at least one of the link members near the free end of each arm with respect to the movable base. As a result, the sticking avoiding means can apply a driving force to the arm body in a state of being provided at the free end portion of the arm body, and a driving force for extending and retracting the arm body at a position different from the driving means. Can be given to the arm body.
[0074]
  According to the second aspect of the present invention, it is possible to realize an arm body capable of interlocking a pair of arm portions symmetrically with a simple configuration. In addition, the arm body can be driven to extend and retract by holding the movable base in a fixed posture by only driving the first arm portion by the driving means provided on the base.
[0076]
  Claim3According to the described invention, the link member disposed in the extension direction of the piston rod of the air cylinder closer to the free end portion of each arm portion is on a plane including each angular displacement axis that is angularly displaced with respect to the movable base. By making the direction perpendicular to the direction, the occupied area when projected onto a plane perpendicular to the direction in which the arm body extends can be kept small, and the free end portion can be slimmed. As a result, the free end portion of the arm can be inserted into a narrow space, and can be suitably used for conveying a workpiece between apparatuses such as between pressing apparatuses.
  Claim4According to the described invention, the transport distance by the transport device and the transport distance by the robot are combined to realize long distance transport. In addition, the conveyance speed by the conveyance device and the conveyance speed by the robot are combined to enable high-speed conveyance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a transport apparatus 20 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing a transfer device 20;
3 is a cross-sectional view taken along section line S2-S2 of FIG. 2 in a state where the arm body 23 is in the retracted position 30. FIG.
4 is a plan view showing the vicinity of a free end portion 28 of an arm body 23. FIG.
FIG. 5 is a front view showing a transfer facility 86 in which a transfer device 20 and a multi-axis robot 85 are combined.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a conventional conveying apparatus 1;
[Explanation of symbols]
20 Conveying device
21 base
22 Movable stand
23 Arm body
24 Drive means
36, 37, 50, 51, 55, 56 axes
38, 39, 41, 57, 58, 68, 69 Gear
44, 45 Arm
46-49 Link member
67, 68 Air cylinder
70,71 racks
100 Sticking avoidance means

Claims

(A) a base;
(B) a movable base;
(C) an arm body provided at the base at the base end, provided with a movable base at the free end, and configured to be able to extend and retract while holding the movable base in a fixed posture;
A pair of arm portions coupled so as to be symmetrically interlocked with each other, wherein a plurality of link members are coupled to each other so as to be angularly displaceable, and can be folded and extended by mutual angular displacement of each link member. It is possible to extend and retract by folding and extending each arm part, and centering the neutral contracted position where each arm part is folded so that the axis of each link member is arranged on one imaginary plane. to, extensible der to both the extension direction is, the arm body link member Ru is connected in a freely angular displacement carriage which is arranged on the free end closer among the respective arm portions,
(D) a driving means fixedly provided on the base and for extending and retracting the arm body;
(E) At least one of the link members provided at the free end portion of the arm body and disposed near the free end portion of each arm portion is angularly driven with respect to the movable base to move the arm body. A conveying apparatus comprising: an adhesion avoiding means configured to include an air cylinder that applies a driving force for extending and retracting to an arm body.

A link member arranged near the base end of each arm is connected to the base so as to be angularly displaceable,
The driving means is configured to angularly drive the link member near the base end of the first arm portion with respect to the base, and to link the link member near the base end of the second arm portion in a planetary manner. The conveying device according to claim 1, wherein the conveying device is driven to be angularly displaced.

The extension direction of the piston rod of the air cylinder that constitutes the sticking avoiding means is such that the link member disposed near the free end portion of each arm portion is in a plane including each angular displacement axis that is angularly displaced with respect to the movable base. The conveying apparatus according to claim 1 , wherein the conveying apparatus is vertical.

A multi-axis robot, wherein the transport device according to any one of claims 1 to 3 is attached to a tip portion.