JP4371221B2 - Industrial robot and transfer device using industrial robot - Google Patents
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Description
本発明は産業用ロボット及び産業用ロボットを用いた搬送装置に関し、特にワークを数台の加工機を使用して加工し、各加工機間を搬送する搬送用に適し、ワークから滴下する油の回収装置を有する産業用ロボット及び産業用ロボットを用いた搬送装置に関する。 The present invention relates to an industrial robot and a transport device using the industrial robot, and particularly suitable for transporting workpieces using a plurality of processing machines and transporting between the processing machines. The present invention relates to an industrial robot having a recovery device and a transfer device using the industrial robot.
通常、数台の加工機をライン化してワークを加工する場合、各加工機で加工後のワークの搬送は、人力又は搬送用ロボットで行っている。この場合の加工時ワークに付着した切削油は、加工機内で人力で拭き取らないと、搬送時にワークから切削油が滴下し、加工機外、搬送範囲内で飛散する。この加工機外に飛散した油の拭き取りは人力で行う事が多く、多大な費用と工数が発生する。また、拭き取り作業時には、ラインを止めるため、稼働率も低下する。そこで特許文献1においては、レール上を移動する搬送台上に産業用ロボットを載置し、さらに産業用ロボットの横にワークを仮置きする仮置き台を設け、仮置き台の下に油溜容器をおくことにより、ワークから滴下する油を回収し、油の床への落滴を防止する。さらに、産業用ロボットのワーク把持部の移動範囲に対応して把持部のワークから滴下する油を受ける油受け板を産業用ロボットが載置された搬送台上に配設し、ワーク等からの油の飛散を防止し、油の回収を行う。なお、液体受けで受ける液体は、水性、油性クーラントや切削油、切削水、切削剤等の種々の液体が使用される。
しかし、特許文献1のものにおいては、油切りのため一度、仮置き台上にワークを置くので、無駄な動きが発生し、加工サイクルタイムが低下するという問題があった。また、搬送台上の産業用ロボットの横にワーク置き場を追加するため産業用ロボットを含む搬送台全体の投影面積が大きくなる。さらに、産業用ロボットのワーク把持部の移動範囲に対応して把持部のワークから滴下する油を受ける油受け板を搬送台上に置くが、ワーク把持部の移動範囲を全てカバーするためには投影面積はワーク置き場に比べ非常に大きくなり、搬送台も大型となってしまうという問題があった。また、加工機械側の油受けと、搬送台上の油受け板とは、ワーク移動時に重なるように配置しないと滴下油が両油受け以外の場所に滴下してしまうという問題があった。これを防止しようとすると、加工機械側の油受けと搬送台上の油受け台との隙間を小さく、あるいは重なるように配置するため、加工機械間、搬送装置間の空間を自由に利用できない。従って補助機械の配置、治工具の配置等が非常に困難になり、無駄な空間が大きすぎるという問題があった。 However, in the thing of patent document 1, since the workpiece | work was once set | placed on a temporary placing stand for oil drainage, there existed a problem that a useless motion generate | occur | produced and processing cycle time fell. In addition, since a work place is added next to the industrial robot on the transfer table, the projected area of the entire transfer table including the industrial robot is increased. In addition, an oil receiving plate that receives oil dripping from the workpiece of the gripping part corresponding to the movement range of the workpiece gripping part of the industrial robot is placed on the transport table, but in order to cover the entire movement range of the workpiece gripping part There is a problem that the projected area is much larger than that of the work place and the transfer table is also large. Further, there is a problem that the oil dripping on the processing machine side and the oil receiving plate on the conveying table are dripped in a place other than the two oil receivers unless they are arranged so as to overlap when the workpiece is moved. If it is going to prevent this, since it arrange | positions so that the clearance gap between the oil receiver by the side of a processing machine and the oil receiver on a conveyance stand may be made small or overlapped, the space between processing machines and between conveying apparatuses cannot be used freely. Therefore, it is very difficult to arrange auxiliary machines and jigs, and there is a problem that a useless space is too large.
本発明の課題は、前述した問題点に鑑みて、サイクルタイムの低下を減じ、搬送台の投影面積を大きくすることのなく小型で、使用しやすい、省スペースのワーク等から滴下する油の回収装置を備えた産業用ロボット及び産業用ロボットを用いた搬送装置を提供することである。 In view of the above-mentioned problems, the object of the present invention is to recover the oil dripped from a space-saving work or the like that is small and easy to use without reducing the reduction in cycle time and without increasing the projected area of the transport table. It is an object to provide an industrial robot provided with a device and a transfer device using the industrial robot.
本発明においては、基台と、前記基台上を旋回可能に配置された旋回部と、前記旋回部と関節部を介して接続されたアーム部と、前記アーム部の先にさらに一以上のアームを有し、先端に把持部を有する産業用ロボットにおいて、前記旋回部に前記アームの伸びる方向であって前記旋回部の側面かつ前記旋回部より外側に延出する液体受けが設けられ、さらに、前記把持部は加工機械にワークを取り付け、把持可能にされ、かつ、前記把持部は前記液体受けの上方に移動できるようにされ、前記液体受けは前記液体受けの上部に移動した前記把持部から落下又は滴下する液体を直接受けるようにされている産業用ロボットを提供することにより前述した課題を解決した。 In the present invention, a base, a swivel unit arranged so as to be able to swivel on the base, an arm part connected to the swivel part via a joint part, and one or more further at the tip of the arm part In an industrial robot having an arm and having a gripping portion at a tip, the swivel portion is provided with a liquid receiver extending in a direction in which the arm extends and on a side surface of the swivel portion and outside the swivel portion, The gripping unit is configured to attach a workpiece to a processing machine so that the workpiece can be gripped, and the gripping unit can be moved above the liquid receiver, and the liquid receiver is moved to an upper part of the liquid receiver. The above-mentioned problems have been solved by providing an industrial robot that is directly adapted to receive a liquid that falls or drops from the container .
即ち、把持部の移動範囲全体に液体受け(油受け、油受け板)を設けるのではなく、旋回部にアームの伸びる方向であって旋回部の側面かつ旋回部より外側に延出する液体受けを設け、把持部を旋回部に設けられた液体受けの上方に移動することにより、液体受けの上部のワーク等から落下又は滴下する液体を直接受けるようにした。これにより、把持部の移動範囲の全体に渡る大きな液体受けを配置することなく、充分に少ない面の大きさの液体受けとすることができる。また、液体受けを産業用ロボットの旋回部に設けることにより、旋回部より上に設けられた把持部との相対位置の旋回軸に対する制御は不要又は容易である。なお、把持部は例えば産業用ロボットの手首部、ワーク、ハンドリング装置等のいずれか又は組合せを含み、より詳細には液体受けで受けるべき滴下する液体の滴下部、又は滴下部を含む部分である。 In other words, the liquid receiver (oil receiver, oil receiving plate) is not provided in the entire moving range of the gripping part, but the liquid receiver that extends in the direction in which the arm extends to the swivel part and extends to the side surface of the swivel part and the swivel part. By moving the gripping part above the liquid receiver provided in the swivel part, the liquid falling or dripping from the workpiece or the like on the upper part of the liquid receiver is directly received. As a result, a liquid receiver having a sufficiently small surface size can be obtained without arranging a large liquid receiver over the entire movement range of the gripping portion. In addition, by providing the liquid receiver in the turning part of the industrial robot, it is unnecessary or easy to control the turning axis relative to the gripping part provided above the turning part. The grip part includes, for example, any one or a combination of a wrist part of an industrial robot, a workpiece, a handling device, and the like, and more specifically is a part including a dropping part or a dropping part of a liquid to be dropped by a liquid receiver. .
液体受けは単に液体を貯留するだけでなく、仮置き台を設けることも可能である。そこで、請求項2に記載の発明においては、前記液体受けの受け部内に仮置き台を設けるようにした。
The liquid receiver can not only simply store the liquid but also be provided with a temporary table. Therefore, in the invention described in
かかる産業用ロボットにおいて、旋回部に設けられた液体受け、ワーク置き場や、加工置き場の液体受けが大きくならないようにすると、そのままでは、液体受け間を移動するワーク等から滴下する液体は各液体受けで受けることができない。そこで、請求項3に記載の発明においては、前記産業用ロボットは、加工機械で加工されるワークの加工治具への取り付け又は取り外し、又はワーク置き場への搬出又は搬入用の搬送用産業用ロボットであって、前記加工機械に機械側液体受け、又は前記ワーク置き場に置き場側液体受けが設けられ、前記液体受けの少なくとも一部が前記機械側液体受け又は前記置き場側液体受けの上方に配置可能にされており、前記液体受けの一部が前記機械側液体受け又は前記置き場側液体受けの上方位置に位置した状態で、前記搬送用産業用ロボットの把持部が前記液体受けの一部の上方を移動できる産業用ロボットを用いた搬送装置とした。
In such an industrial robot, if the liquid receptacle, work place, and processing place where the swivel unit is designed not to increase in size, the liquid dripping from the work moving between the liquid receptacles will remain as it is. I can't get it. Therefore, in the invention described in
即ち、把持部の移動時に、産業用ロボットを制御して、ワーク置き場や機械側の液体受け上に、旋回部に設けられた液体受けを位置させ、その上でアーム等を作動させ把持部を移動させる。これにより、把持部から滴下する液体はワーク置き場や機械側の液体受け、又は、旋回部に設けられた液体受けで捕捉できる。また、他のワーク置き場や機械側へ移動するときは把持部を液体受け上に位置させたまま、搬送台を移動させ、他のワーク置き場や機械側の液体受け上に、旋回部の液体受けを位置させ、ワーク置き場又は機械側へ把持部を移動させればよい。搬送台移動時等で旋回部を回転させても、旋回部から上部の相対位置は変わらないので滴下液体を捕捉するための特別な制御は不要である。 That is, when the gripping part is moved, the industrial robot is controlled so that the liquid receiver provided in the swivel part is positioned on the work place or the liquid receiver on the machine side, and the arm or the like is operated on the liquid receiver. Move. Thereby, the liquid dripped from the holding part can be captured by the work place, the liquid receiver on the machine side, or the liquid receiver provided in the swivel part. Also, when moving to another work place or machine side, move the carrier while keeping the gripping part on the liquid receiver, and place the swivel part on the other work place or machine side. And the gripping portion may be moved to the work place or the machine side. Even if the swivel unit is rotated during movement of the transport table or the like, the relative position of the upper part from the swivel unit does not change, so that special control for capturing the dropped liquid is unnecessary.
加工機械が少ない場合は、搬送台が移動する必要がないが、多くなると搬送台を移動させるのがよい、そこで、請求項4に記載の発明においては、前記産業用ロボットを水平方向に移動可能にされた搬送台に載置した産業用ロボットを用いた搬送装置とした。液体受けが小さくても移動範囲を大きくできる。 When the number of processing machines is small, it is not necessary to move the transport table. However, when the number of processing machines is large, it is preferable to move the transport table. It was set as the conveying apparatus using the industrial robot mounted on the made conveyance stand. Even if the liquid receiver is small, the moving range can be enlarged.
本発明によれば、旋回部にアームの伸びる方向であって旋回部の側面かつ旋回部より外側に延出する液体受けを設けたことによって、ワーク等から滴下等する液体を直接受けることができるので、大きさも小さく、制御も簡単で、省スペースのワーク等から滴下する油の回収装置を備えた産業用ロボットとなった。また、落滴が無いことで、床の油を清掃する工数が省ける。また、床清掃時は危険防止のためロボットを止める必要があるが、落滴がないことでロボットを止める必要がなく24時間連続稼働が可能となることはいうまでもない。さらに、液体受けに仮置き台を設ければ、加工機械等から外したワークを一端仮置き台へおいて姿勢を変えたり、他のワークを搬送することもできる(請求項2)。 According to the present invention, by providing the swivel portion with a liquid receiver extending in the direction in which the arm extends and on the side surface of the swivel portion and outward from the swivel portion, it is possible to directly receive liquid dripped from a workpiece or the like. Therefore, it is an industrial robot that is small in size, easy to control, and equipped with a device for collecting oil dripping from a space-saving workpiece. Moreover, since there are no drops, man-hours for cleaning floor oil can be saved. In addition, it is necessary to stop the robot to prevent danger when cleaning the floor, but it is needless to say that the robot does not need to be stopped because there is no dripping and can be operated continuously for 24 hours. Furthermore, if a temporary holder is provided in the liquid receiver, the workpiece removed from the processing machine or the like can be placed on the temporary holder, and the posture can be changed, or another workpiece can be transported.
さらに、請求項3に記載の発明においては、ワークの機械等への搬入・搬出時に、加工機械側液体受け、又はワーク置き場側液体受け上方に液体受けの少なくとも一部を配置し、把持部を前記液体受けの一部の上方を移動できるようにしたので、把持部から滴下する液体を確実に捕捉でき、小型の液体受けでよいため、他の機械やワーク置き場等との干渉もほとんどなく、機械等の間の空間を有効に利用できるものとなった。
Further, in the invention described in
また、請求項4に記載の発明においては、前記産業用ロボットは水平方向に移動可能にされた搬送台に載置したので、より広い範囲で切削油等の液体等を撒き散らすことのない産業用ロボットを用いた搬送装置を提供するものとなった。なお、本発明産業用ロボットは、基台上に設けられた旋回部、前記旋回部と関節部を介して接続されたアーム部と、前記アーム部の先にさらに一以上のアームを有し、先端に把持部を有する、垂直多関節ロボット、水平多関節ロボット、複数の多関節アームを有するマニプレータ等の種々のロボットに適用できる。また、旋回部は回転でなく揺動を含む。 Moreover, in the invention according to claim 4, since the industrial robot is placed on a conveyance table that is movable in the horizontal direction, an industry that does not scatter liquids such as cutting oil in a wider range. It became the thing which provides the transfer device which used the robot for industrial use. The industrial robot of the present invention has a turning part provided on a base, an arm part connected to the turning part via a joint part, and one or more arms further to the tip of the arm part, The present invention can be applied to various robots such as a vertical articulated robot, a horizontal articulated robot, and a manipulator having a plurality of articulated arms having a grip at the tip. Further, the swivel part includes swinging instead of rotation.
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は本発明の産業用ロボットを用いた搬送装置の加工機械へのワーク着脱時の状態を示す(a)は側面図、(b)は(a)の部分平面図、図2は本発明の産業用ロボットを用いた搬送装置の液体受け上に把持部(ワーク)を移動させた状態を示す側面図、図3は本発明の産業用ロボットを用いた搬送装置の加工機械へのワーク着脱時の状態を示す平面図、図4は次加工機械へのワーク着脱時の状態を示す平面図である。図1に示すように、産業用ロボット1は、6軸の垂直多関節形産業用ロボットであって、基台2上に中心軸2a回りに旋回又は揺動(帯矢印S)可能にされた旋回部3、旋回部に設けられた傾動軸4回りに図でみて左右方向に傾動(帯矢印H)可能にされた第一アーム(傾動アーム)5が設けられている。第一アーム5の上側の上下軸5a回りに図でみて上下方向(帯矢印V)に回転可能にされた第二アーム(上下アーム)6が設けられ、第二アームはさらに軸方向に回転(帯矢印R2)可能にされている。第二アーム6の先端には軸直角回転(帯矢印B)及び軸方向(帯矢印R1)回転可能にされた手首部7aが設けられてる。この手首部7aの先端にワーク13を把持する把持機構が取り付けられ把持部7を形成する。これにより、ワークを把持し、ワーク姿勢を変えたり、ワークを所定範囲内で移動することができる。この6軸の垂直多関節形産業用ロボット1は周知であるので詳細説明を省略する。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1A is a side view showing a state when a workpiece is attached to or detached from a processing machine of a transfer device using an industrial robot of the present invention, FIG. 1B is a partial plan view of FIG. FIG. 3 is a side view showing a state in which a gripping part (workpiece) is moved onto a liquid receiver of a transport apparatus using the industrial robot of FIG. 3, and FIG. FIG. 4 is a plan view showing a state when a workpiece is attached to and detached from the next processing machine. As shown in FIG. 1, the industrial robot 1 is a 6-axis vertical articulated industrial robot that can be turned or swung (a band arrow S) around a
特に、旋回部2に液体受け8、所謂、油受けが、液体受け面8aを上にして、液体受け面が各アーム等の動きによって生じる把持部7の移動面と交差する位置に取り付けられている。そして、産業用ロボット1の各軸を制御することにより、例えば図2に示すように把持部7が液体受け8の上部8uに移動可能にされている。液体受け8には、液体が溜まった場合、液体を排出するため排出穴8cが設けられており、また、液体受け面8aには排出穴に向かって傾斜が設けられ油が排出穴近傍に溜まるようにされている。排出穴8cには通常はプラグ31で栓をされている。プラグ31に代えて前述した従来例のような排出装置を設けてもよいことはいうまでもない。
In particular, a
産業用ロボット1は搬送台18に載置され、搬送台はカバー19にて覆われた図示しない搬送レール上を図3,4で見て左右移動できるようにされている。搬送用レールを中心にして、ワーク13を加工する加工機械11、12、搬入用ワーク置き場14、搬出用ワーク置き場15が配設されている。ワークは加工機11で加工完了後、次加工機12で加工する。加工機11と次加工機12間は産業ロボット1が、搬送レール上をカバー19と共に矢印方向に往復運動し、ワーク13を搬送する。加工機械11、12、ワーク置き場14、15にはそれぞれ帯状の液体受け16、17が設けられており、加工機械、ワーク置き場内で滴下等した液体(油)21を回収するようにされている。産業用ロボット1に設けられた液体受け8の底面8dの高さは、加工機械11、12、ワーク置き場14、15の油受けの縁16a、17aと干渉しない高さにされている。また、産業用ロボット1の旋回部2を回転させることにより、各図に示すように液体受けの先端部8bが加工機械、ワーク置き場の油受け16、17の上方に移動できるようにされている。
The industrial robot 1 is placed on a transfer table 18, and the transfer table can move left and right on a transfer rail (not shown) covered with a
かかる本発明の実施の形態の産業用ロボットを用いた搬送装置についてその作用について説明する。搬入側ワーク置き場14におかれた未加工のワーク13を把持部7で把持する。未加工のワーク13は油の付着がないので、ここでは単にワークを把持部で把持して図3に示すようにワークを加工機械11に移動させ、加工機械に取り付け、産業用ロボットを適当な待機位置に戻す。加工機械11での加工が完了したら、産業用ロボット1の把持部7で加工完了後のワーク13を把持する。このとき、切削油21がワーク13に付着して滴下している。そこで、、図1、図3に示すように、液体受け先端8bが加工機械側液体受け16より上方になる位置になるように調整した後、産業用ロボット1のアーム5、6を駆動し、図2に示すように、ワーク13及び手首7aからなる把持部7を液体受け上8uに移動させる。この状態のまま、産業用ロボット1を旋回、移動させ、図4に示す位置で、図2に示すように、液体受け先端8bが次加工機械12側油受け16より上方になる位置になるように調整した後、産業用ロボット1のアーム5、6を駆動し、図1、図4に示すように、ワーク13を次加工機12に取り付け、産業用ロボットを適当な待機位置に戻す。
The operation of the transfer apparatus using the industrial robot according to the embodiment of the present invention will be described. An
次加工が完了したら、図1、図4に示すように、油受け先端8bが次加工機械12側油受け16より上方になる位置になるように調整した後、産業用ロボットのアーム5、6を駆動し、図2に示すように、ワーク13及び手首7aからなる把持部7を液体受け上8uに移動させる。この状態のまま、産業用ロボットを旋回及び移動させ、図2に示すように、液体受け先端8bが搬出用ワーク置き場15側液体受け17より上方になる位置になるように調整した後、ロボットのアームを駆動し、図1に示すように、ワーク13を搬出用ワーク置き場15に置き、産業用ロボット1を適当な待機位置に戻す。
When the next machining is completed, as shown in FIGS. 1 and 4, the
かかる一連の動作により、産業用ロボット1を用いて加工機械間のワーク13移動を行う。ワーク移動に伴う切削油等の液体21は、加工機械側又はワーク置き場側の油受け16、17、又は産業用ロボット1の旋回部3に取り付けられた液体受け8のいずれかにより捕捉されるように制御される。従って、油等の液体21の床への滴下がなく床の汚れもない。液体受けはアーム下方にアーム幅程度で設ければよいので、長さも短くできるので、液体受け8の投影面積は小さい。ワーク置き場、加工機械、搬送レール回り、搬送台回り、産業用ロボットの回りに油受けを広げることがなく、スペースを有効活用できる。また、据え付け、清掃も容易である。
Through such a series of operations, the industrial robot 1 is used to move the
なお、液体受け8内に仮置き台9を置くことによりワークを一時的に仮置きする等の作業も可能である。本発明の実施の形態においては、ワーク置き場、2台の加工機械、1台のロボットを配したが、それぞれ種々の台数、形態、配置が可能であり、また、産業用ロボットは6軸の多関節形産業用ロボットに限らず、前述したように、その他の種々のロボットにも適用でき、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態に適用できることはいうまでもない。
It is also possible to temporarily place a work by placing the temporary placement table 9 in the
1 産業用ロボット
2 基台
3 旋回部
4 関節部
5 アーム部
6 アーム部の先のアーム
7 把持部
8 液体受け
8b 液体受けの一部
8u 液体受けの上方
9 仮置き台
10 産業用ロボットを用いた搬送装置。
11、12 加工機械
13 ワーク
14、15 ワーク置き場
16 機械側液体受け
17 置き場側液体受け
18 搬送台
21 滴下する液体(油)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
DESCRIPTION OF
Claims (4)
4. The transport apparatus using an industrial robot according to claim 3, wherein the industrial robot is placed on a transport base that is movable in a horizontal direction.
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