JP4063781B2 - 搬送装置 - Google Patents
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Description
1.テーブルが横長の長尺軌条の上に設けられ、テーブルは長尺軌条の上をその横長方向に往復移動可能であり、
2.縦長の支柱が前記テーブルの上に縦向きに設けられ、支柱はテーブルの上で支柱の縦中心軸の周りを正・逆回転可能であり、
3.横長のアームが前記支柱の側面に支柱を横切って横向きに取付けられ、アームは支柱に沿って昇降可能であり、支柱の横方向に往復移動可能であり、
4.ヘッドがアームの長手方向端部に取付けられ、ヘッドはアームから支柱側に突出して取付けられ、
5.治具取付け台がヘッドに取付けられ、治具取付け台はヘッドの前記突出軸線に交差する方向に取付けられ、
6.前記支柱の縦軸と前記ヘッドに取付けた前記治具取付け台の縦軸とは前記アームの横軸と平行な同一線上に配置され、
7.前記テーブルはテーブル移動機構及びそれを駆動するテーブル移動駆動源によって前記長尺軌条に沿って往復移動可能であり、
8.前記支柱は支柱回転機構及びそれを駆動する支柱駆動源によってテーブルの上で正・逆回転可能であり、
9.前記アームは昇降機構及びそれを駆動する昇降駆動源によって前記支柱に沿って昇降可能であり、
10.前記横長のアームは横移動機構及びそれを駆動する横移動駆動源によって前記支柱の横方向に往復移動可能であり、
11.前記テーブルの往復移動、支柱の正・逆回転、アームの昇降及び往復横移動は所望の可動位置で可能である。
1.アームから支柱側に突出して取付けられたヘッドはその軸回りを正・逆旋回可能であり、
2.ヘッドに取付けられた治具取付け台はヘッドの前記突出軸線に交差する方向に取付けられてその取付け軸周りを回転可能であり、
3. 前記ヘッドはヘッド旋回機構及びそれを駆動する旋回駆動源によってヘッドの軸回りを旋回可能であり、
4. 前記治具取付け台は治具取付け台回転機構及びそれを駆動する治具取付け台回転駆動源によって治具取付け台の軸回りを正・逆回転可能であることを特徴とする搬送装置。
(1)移動テーブルが軌条に沿って往復移動でき、支柱がテーブルの上で正・逆回転でき、アームが支柱に沿って昇降でき且つ支柱と交差する方向に往復横移動でき、治具取付け台がその軸回りを正・逆回転できるので、治具取付け台に取付けた物品を5軸方向の所望方向に搬送することができる。ヘッドをその軸回りを正・逆回転できるようにしたので治具取付け台に取付けた物品を6軸方向に動かすことも可能となる。
(2)6軸方向の動きを所望位置で停止できるので、治具取付け台に取付けた物品を6軸中の所望位置に位置決めすることができ、本発明の搬送装置の側方に別途設置されている溶接ロボットや塗装ロボット等の各種ロボットの作業位置に合わせて、精度の高い位置決めをすることができきる。
(3)6軸方向の動作が、直線的な往復横移動、直線的な往復昇降移動、正・逆回転であって関節的な動きが無いこと、また、従来のハンドリング装置のように、減速機にアームを直接取付けるのではなく、支柱、ヘッド、治具取付け台を旋回輪軸受を介して減速機で駆動するようにしてあるため、耐荷重に優れた構造となり、1トン以上の重い物品でも把持して搬送し、位置決めすることができる。
(4)支柱の縦軸とヘッドの縦軸とを、アームの昇降、横移動に拘わらず、常に、アームと平行な同一線上に位置するように配置したので、治具取付け台に取付けたハンドで1トン以上の重い物品を把持し、搬送しても支柱が横に傾くことがなく、安定する。
(5)支柱、ヘッド、治具取付け台の回転機構に旋回輪軸受を用いたので、支柱、ヘッド、治具取付け台の回転が容易且つスムースになり、馬力の小さなモータでも確実に正・逆回転させることができる。
(6)モータ及び減速機を旋回輪軸受の側方後方にオフセットして配置することにより旋回輪軸受の後方に配線、配管等のためのスペースを確保したので、旋回輪軸受の後方に多数本の電気コードを配線したりホースを配管したりすることができる。特に、油圧ロータリージョイントとスリップリングとを組み合わせたセンターホールジョイント(本件出願人の配線、配管用治具の商品名)の取付けも可能となる。
(7)軌条をモジュール化して、モジュールの継ぎ足し、取り外しにより、軌条を延長したり、短くしたりして動作範囲を拡張、短縮できるようにしたため、作業場所に合った動作範囲を設定することができる。
(8)取付け台に溶接ロボットや塗装ロボット等の各種ロボットを搭載することができ、それらを搭載した場合は、それらロボットが備えている本来の動きの他に、本発明の搬送装置の6軸の動きが追加されるため、搭載したロボットの動作範囲が拡張され、作業範囲が格段に広がる。
本願発明の搬送装置の一例を図面に基づいて説明する。この搬送装置は図1に示すように、軌条1の上にテーブル3が往復移動可能に配置されている。軌条1は図2に示すように、支持脚1aの上に支持台1bが溶接とか他の固定手段により固定され、支持台1bの上にレール支持具1cが側方に突出するように固定され、レール支持具1cの下にリニアガイドレ−ル1dがボルト締めとか他の手段で固定されている。テーブル3は図2のように両外側端部が下方にコ字状に曲げられて軸受支持部3aが形成され、軸受支持部3aの上にリニアガイド軸受3cがボルト締めとか他の固定手段で固定されている。このリニアガイド軸受3cと前記リニアガイドレ−ル1dを嵌め合せることにより、テーブル3がリニアガイドレ−ル1dに沿って往復移動できるようにしてある。軌条1の支持脚1aは工場、作業場の床面等Gに固定される。
本発明の搬送装置は次のような動きをすることができる。
1.図9のようにテーブル3が軌条1に沿って往復移動可能である。
2.図10のようにアーム30が昇降可能である。
3.図11のように支柱10がその縦中心軸の回りを正・逆回転可能である。
4.図13のように、アーム30が支柱10の左右に往復移動可能である。
5.図14のようにヘッド37が矢印S−S方向に旋回可能である。
6.図8のように治具取付け台45が水平(e−f方向)に正・逆回転可能である。
本発明の搬送装置は前記のように動作するため、各種用途に応じた動きをさせることができる。この場合、治具取付け台45に取付ける治具を用途に応じて選択する。例えば、物品を搬送する搬送装置として使用する場合は、治具取付け台45に物品を把持することのできるロボットハンド(把持装置)を取り付け、それにより物品を把持し、把持した状態で図9のようにテーブル3を軌条1に沿って移動させれば、把持した物品を同方向移動させることができ、逆方向に移動させることもできる。物品を把持した状態で図10のようにアーム30を上昇させれば、ハンドで把持した物品を低い箇所から高い箇所へ移動させ、アーム30を降下させればその逆に高い箇所から低い箇所へ移動させることができる。図11のように支柱10を180度回転させれば、支柱の側方にあった物品を180度反対側に移動させることができる。アーム30を左右に横移動させたり、テーブル3を移動させたりすることによっても物品を搬送することができる。図13のように、アーム30を左右に移動させれば、ハンドで把持した物品を左或いは右に搬送する(移動させる)ことができる。図13のように治具取付け台45を水平回転させれば、治具取付け台45に取付けたハンドで把持した物品の向きを周方向所望位置に変えることができる。図1のように、ヘッド37を上方と下方に回転させれば、下にあるものをハンドで把持して上向きにしたり、上にあるものをハンドで把持して下向きにしたり、上下動の途中(例えば、90度の角度)で止めて横向きにしたりすることができる。これらの場合、ハンドで把持された物品を6軸動作させることができるため、物品の可動範囲を広くすることが可能となり、図12のように物品取出しステーションも、受け渡しステーションも数箇所以上にすることができる。物品取出しステーションと受け渡しステーションの高さが違っても物品の取出し、受渡しが容易である。搬送系路の選択、変更も容易であり、搬送途中に障害物があっても、それを避けて搬送することも可能となる。図15の仮想線Rはアーム30を昇降、左右移動させた場合の治具取付け台45の動作エリアの平面を示し、図16の仮想線Sはアーム30を横移動させ、支柱10を回転させ、支柱10を軌条1に沿って移動させた場合の治具取付け台45の動作エリアの平面を示す。図15、16の斜線部分はワークを示す。
本発明の搬送装置をポジショナーとして使用する場合は、治具取付け台45に物品を把持することのできるロボットハンド(把持装置)を取り付けて、物品を搬送する場合と同様にハンドで物品を把持し、テーブル3を軌条1に沿って移動させ、支柱10を回転させ、アーム30を昇降させたり、横移動させたりし、ヘッド37を回転させ、治具取付け台45を回転させ、それらの動作を所望位置で停止させることにより、把持した物品を所望位置に位置決めすることができる。この場合、図17、18のように、本発明の搬送装置の側方に溶接用、塗装用等のロボット50を設置し、本発明の搬送装置で搬送する物品を溶接とか塗装をするワークとして、把持したワークを前記ロボット50の作業位置に位置決め(セット)することができる。図17の仮想線Uはアーム30を昇降させ、横移動させた場合の治具取付け台45の動作エリアの側面を、図18の仮想線Tはアーム30を左右に移動させ、支柱10を回転させ、支柱10を軌条1に沿って移動させた場合の治具取付け台45の動作エリアの平面を示す。図17、18の斜線部分はワークを示す。
本発明の搬送装置を溶接ロボットとか塗装ロボットなどを取付けるロボット搭載装置として使用する場合は、図19、20のように、搬送装置の治具取付け台45に溶接用、塗装用等のロボット50を搭載し、その状態で、テーブル3を軌条1に沿って移動させ、支柱10を回転させ、アーム30を昇降させ、左右に移動させ、ヘッド37を回転させ、治具取付け台45を回転させ、それらの動作を所望位置で停止させることにより、ロボット50のトーチの先とか、塗装ロボットの噴出ノズルなどを、ワークの溶接箇所や、塗装箇所に合わせて位置決め(セット)することができる。この場合、ロボット自体の動作と、本願発明の搬送装置の6軸動作を併せ持った動きができるため、動作方向と動作範囲(エリア)が、ロボットの動作だけの場合に比して著しく広くなる。図19の線Vはロボット50を固定設置したときのアームの動作エリアの側面を、図20の仮想線Wは治具取付け台45を固定させた時のロボット50の作動エリアの平面を示す。図19、20の斜線部分はワークを示す。
1a 支持脚
1b 支持台
1c レール支持具
1d リニアガイドレ−ル
3 テーブル
3a 軸受支持部
3c リニアガイド軸受
5 ラック
6 減速機
7 ピニオン
8 サーボモータ
9 ケーブル配線具
9a 連結子
9b 連結ピン
10 支柱
10a ボールネジ支持具
11 回転板
12 旋回輪軸受
12a 旋回輪軸受のギヤ
13 減速機
14 減速機のピニオン
15 サーボモータ
20 昇降体
21 リニアガイドレ−ル
22 リニアガイド軸受
23 ブラケット
24 ボールネジ用ナット
25 ボールネジ
26 上板
27 サーボモータ
28 減速機
30 アーム
31 リニアガイド軸受
32 リニアガイドレール
33 ラック
34 減速機
35 減速機のピニオン
36 サーボモータ
37 ヘッド
38 旋回輪軸受
38a 旋回輪軸受のギヤ
39 減速機
40 減速機のピニオン
41 サーボモータ
42 収容部
43 配線、配管用のスペース
44a、44b ストッパー
45 治具取付け台
46 旋回輪軸受
47 減速機
48 旋回輪軸受のピニオン
49 サーボモータ
50 ロボット
51 スペース
52 センターホールジョイント
53 減速機取付具
54 収容空間
Claims (5)
- 次の1〜11の構成を備えることを特徴とする搬送装置。
1.テーブルが横長の長尺軌条の上に設けられ、テーブルは長尺軌条の上をその横長方向に往復移動可能であり、
2.縦長の支柱が前記テーブルの上に縦向きに設けられ、支柱はテーブルの上で支柱の縦中心軸の周りを正・逆回転可能であり、
3.横長のアームが前記支柱の側面に支柱を横切って横向きに取付けられ、アームは支柱に沿って昇降可能であり、支柱の横方向に往復移動可能であり、
4.ヘッドがアームの長手方向端部に取付けられ、ヘッドはアームから支柱側に突出して取付けられ、
5.治具取付け台がヘッドに取付けられ、治具取付け台はヘッドの前記突出軸線に交差する方向に取付けられ、
6.前記支柱の縦軸と前記ヘッドに取付けた前記治具取付け台の縦軸とは前記アームの横軸と平行な同一線上に配置され、
7.前記テーブルはテーブル移動機構及びそれを駆動するテーブル移動駆動源によって前記長尺軌条に沿って往復移動可能であり、
8.前記支柱は支柱回転機構及びそれを駆動する支柱駆動源によってテーブルの上で正・逆回転可能であり、
9.前記アームは昇降機構及びそれを駆動する昇降駆動源によって前記支柱に沿って昇降可能であり、
10.前記横長のアームは横移動機構及びそれを駆動する横移動駆動源によって前記支柱の横方向に往復移動可能であり、
11.前記テーブルの往復移動、支柱の正・逆回転、アームの昇降及び往復横移動は所望の可動位置で停止可能である。 - 次の1〜4の構成を備えることを特徴とする搬送装置。
1.請求項1記載の搬送装置において、
2.アームから支柱側に突出して取付けられたヘッドはその軸回りを正・逆旋回可能であり、
3.ヘッドに取付けられた治具取付け台はヘッドの前記突出軸線に交差する方向に取付けられてその取付け軸周りを回転可能であり、
4. 前記ヘッドはヘッド旋回機構及びそれを駆動する旋回駆動源によってヘッドの軸回りを旋回可能であり、
5. 前記治具取付け台は治具取付け台回転機構及びそれを駆動する治具取付け台回転駆動源によって治具取付け台の軸回りを正・逆回転可能である。 - 請求項1又は請求項2記載の搬送装置において、ヘッド又は治具取付け台にロボットが装備されたことを特徴とする搬送装置。
- 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の搬送装置において、ヘッド旋回駆動源と治具取付け台回転駆動源を夫々の旋回輪軸受の軸線の側方にオフセットして配置することにより、旋回輪軸受の後方に配線、配管等に使用可能なスペースを確保したことを特徴とする搬送装置。
- 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の搬送装置において、支柱は、アームの向きが長尺軌条の一方の側面側から他方の側面側まで回転可能であることを特徴とする搬送装置。
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