JP7436342B2

JP7436342B2 - ロボット保護構造

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Publication number: JP7436342B2
Application number: JP2020173429A
Authority: JP
Inventors: 万春伊藤
Original assignee: Okuma Corp
Current assignee: Okuma Corp
Priority date: 2020-10-14
Filing date: 2020-10-14
Publication date: 2024-02-21
Anticipated expiration: 2040-10-14
Also published as: JP2022064672A

Description

本明細書では、工作機械の加工室内に設けられるロボットを、切粉から保護するロボット保護構造を開示する。

近年、工作機械の加工室内にロボットを設けることが提案されている。加工室内にロボットを設けることで、各種物理量の測定やワークの搬送等、様々な作業を自動的に行うことができ、ワークの加工の品質や効率をより向上できる。しかしながら、加工室内にロボットを設けた場合、切削加工に伴い飛散する切粉がロボットに衝突し、当該切粉によりロボットが傷付いたり、当該切粉がロボットの関節等の隙間に侵入したりする問題があった。

そこで、切粉が飛散する期間中は、切粉が到達しないエリアまでロボットを退避させることが考えられる。また、別の形態として、特許文献１には、予めロボットに、当該ロボットの周面を覆って保護するハウジングを装着させることが開示されている。また、特許文献２には、略ドーム型のカバーをロボットに取り付け、このカバーで加工点の周囲を覆うことで、加工に伴い発生する研磨剤等の廃棄物の飛散を防止する技術が開示されている。

特開２０２０－４９５４９号公報特開２０１８－１７６４０３号公報

こうした従来技術に基づけば、ロボットへの切粉の衝突を効果的に抑制できる。しかしながら、ロボットを退避させる技術の場合、ロボット全体を移動させるための移動機構および移動スペースが必要となるため、ロボットおよび工作機械の大型化やコストアップという新たな問題を招く。また、特許文献１では、予め、作業者がロボットにハウジングを装着する必要があり、手間であった。また、特許文献２の技術では、発生した廃棄物は、カバーの内部空間に蓄積される。この場合、廃棄物が研磨剤のように嵩の小さいものであれば問題はないが、廃棄物が切粉のように嵩の大きいものの場合、カバーの内部空間は、切粉ですぐに満杯になるため、加工を長時間連続して行うことができない、という問題が生じる。もちろん、カバーを大型にすれば、こうした問題は避けることができるが、その場合、大型化やサイズアップという、別の問題を招く。つまり、特許文献１の技術を切粉の飛散防止に適用しようとしても、様々な問題が生じる。

そこで、本明細書では、サイズおよびコストの増加を抑えつつ、ロボットへの切粉の衝突を簡易に抑制できるロボット保護構造を開示する。

本明細書で開示するロボット保護構造は、工作機械の加工室内に設けられるロボットと、前記ロボットに着脱可能な保護盾と、前記ロボットのアクセス可能範囲内に設けられ、前記ロボットから取り外された前記保護盾が保管される保管エリアと、を備え、前記ロボットは、その姿勢を変更することで、前記保護盾を前記保管エリアから取り出して前記ロボットに装着させる装着処理、および、前記保護盾を前記ロボットから取り外して前記保管エリアに保管する保管処理、を行い、前記ロボットは、切粉の発生時には、装着された前記保護盾を前記切粉の発生源に向ける保護姿勢をとる、ことを特徴とする。

かかる構成した場合、ロボットや加工室を大型化する必要がないため、サイズおよびコストの増加を効果的に抑制できる。また、切粉が発生する際には、保護盾をロボットに装着できるため、ロボットへの切粉の衝突を簡易に抑制できる。

この場合、前記ロボットは、関節を介して２以上のリンクが連結された多関節ロボットであるロボット本体と、前記ロボット本体に着脱可能なエンドエフェクタと、前記保護盾に連結される連結部と、を備え、前記連結部は、前記エンドエフェクタが前記ロボット本体から離脱した際にも前記ロボット本体に残存する位置に設けられていてもよい。

かかる構成とすることで、取り付けられているエンドエフェクタの種類に関わらず、ロボットに保護盾を装着できる。

この場合、前記連結部と前記エンドエフェクタとの間には、１以上の関節が介在しており、前記連結部と前記エンドエフェクタとの相対的な位置および姿勢が変更可能であってもよい。

かかる構成とすることで、エンドエフェクタを用いて作業を行う際には連結部を当該作業の邪魔にならない位置および姿勢に変更でき、連結部に保護盾を連結する際には、エンドエフェクタを、当該連結の邪魔にならない位置および姿勢に変更できる。

また、前記保護盾は、重力の向きに関わらず、前記連結部と前記保護盾との連結状態を維持するロック機構を備えてもよい。

かかる構成とすることで、ロボットに装着された保護盾が自重によりロボットから離脱することがない。その結果、保護盾の上下の向きを気にすることなく、保護盾を、比較的、自由に動かすことができる。

この場合、前記ロック機構は、バネ力、磁力、摩擦力の少なくとも一つを利用して前記連結状態を維持してもよい。

かかる構成とすることで、保護盾に、動力源を設ける必要がない。その結果、保護盾を、軽量でシンプルな構成にすることができる。

また、前記保護盾は、前記保護姿勢において、前記保護盾に衝突した切粉が、前記加工室の床面に落下可能な形状でもよい。

かかる構成とすることで、多量の切粉が発生しても、保護盾に、切粉が蓄積されないため、ロボットを、長時間、切粉から保護し続けることが可能となる。

また、前記保護盾は、前記保護姿勢において前記ロボットの全体をカバーするサイズであってもよい。

かかる構成とすることで、ロボットをより確実に、切粉から保護できる。

本明細書で開示するロボット保護構造によれば、サイズおよびコストの増加を抑えつつ、ロボットへの切粉の衝突を簡易に抑制できる。

工作機械の概略側面図である。ロボット周辺の模式図である。保護盾をロボットに装着する過程を示す図である。保護盾をロボットに装着する過程を示す図である。保護姿勢のロボットを示す図である。クリップ周辺の拡大図である。クリップ周辺の拡大図である。他のロボット保護構造の一例を示す図である。他のロボット保護構造の一例を示す図である。他のロボット保護構造の一例を示す図である。他のロボット保護構造の一例を示す図である。

以下、ロボット保護構造について図面を参照して説明する。図１は、ロボット保護構造が組み込まれた工作機械１０の概略側面図である。以下の説明では、ワーク主軸１８の回転軸と平行な方向をＺ軸、刃物台２０のＺ軸と直交する移動方向と平行な方向をＸ軸、Ｘ軸およびＺ軸に直交する方向をＹ軸と呼ぶ。また、Ｚ軸においては、ワーク主軸１８から刃物台２０に近づく向きをプラス方向、Ｘ軸においては、ワーク主軸１８から刃物台２０に近づく向きをプラス方向、Ｙ軸においては、ワーク主軸１８から上に向かう向きをプラス方向とする。

この工作機械１０は、ワークを回転保持するワーク主軸１８を有した旋盤である。より具体的には、本例の工作機械１０は、複数種類の工具２６を保持するタレット２２を有したターニングセンタである。ただし、ここで例示する工作機械１０は、一例であり、本明細書で開示する技術は、切削加工が実行できるのであれば、他の形態の工作機械に適用されてもよい。例えば、本明細書で開示するロボット保護構造は、工具を回転保持する工具主軸を有したマシニングセンタに搭載されてもよいし、旋盤とフライス盤を組み合わせた複合加工機に搭載されてもよい。なお、以下では、工作機械１０は、ターニングセンタとして説明する。

工作機械１０の加工室１６の周囲は、カバー１２で覆われている。加工室１６の前面には、大きな開口が形成されており、この開口は、ドア１４により開閉される。オペレータは、この開口を介して、加工室１６内の各部にアクセスする。加工中、開口に設けられたドア１４は、閉鎖される。これは、安全性や環境性等を担保するためである。

工作機械１０は、ワークの一端を自転可能に保持するワーク主軸１８と、工具２６を保持する刃物台２０と、を備えている。ワーク主軸１８は、図示しないモータにより回転可能となっており、ワーク主軸１８の端面には、ワークを着脱自在に保持するチャック２４やコレットが設けられている。ワーク主軸１８およびチャック２４は、水平方向（Ｚ軸方向）に延びる回転軸を中心として自転する。

刃物台２０は、工具２６を保持する工具保持装置である。この刃物台２０は、Ｚ軸、すなわち、素材の軸と平行な方向に移動可能となっている。また、刃物台２０は、Ｘ軸と平行な方向、すなわち、素材の径方向にも進退できるようになっている。なお、図から明らかな通り、Ｘ軸は、加工室１６の開口からみて、奥側に進むにつれ上方に進むように、水平方向に対して傾いている。

なお、図１から明らかなとおり、刃物台２０が設置されている床面２８は、Ｘ軸と平行、すなわち、水平方向に対して傾いている。そのため、床面２８に落下した切粉や切削油等は、重力により、床面２８の手前側端部に滑り落ちていく。そして、最終的には、床面２８の手前側に配置された切粉回収部２９に落下し、回収される。

刃物台２０のＺ方向端面には、複数の工具２６を保持可能なタレット２２が設けられている。タレット２２は、Ｚ軸方向視で多角形をしており、Ｚ軸に平行な軸を中心として回転可能となっている。このタレット２２の周面には、工具２６が装着できる工具装着部が複数設けられている。そして、タレット２２を回転させることで、加工に使用する工具２６を変更できるようになっている。

加工室１６内には、さらに、ロボット３０が設けられている。ロボット３０は、ワークの加工を補助する。例えば、ロボット３０は、様々な物理量（例えば温度や距離等）をセンシングしたり、物品（例えばワークや工具２６等）を搬送したり、ワークに対して追加の加工（例えば溶接や積層造形等）を施したりする。ロボット３０の具体的構成は、後述するが、こうしたロボット３０を加工室１６内に設けることで、ワークの加工の品質や効率をより向上できる。

しかしながら、ロボット３０を加工室１６内に設けた場合、ワークを切削加工している期間中も、ロボット３０が加工点の近傍に位置することになる。この場合、切削加工に伴い、加工室１６内に飛散する切粉が、ロボット３０に衝突するおそれがあった。そして、ロボット３０に、切粉が衝突することで、ロボット３０が傷ついたり、ロボット３０の関節４６に切粉が侵入してロボット３０の正常な駆動が阻害されたりするおそれがあった。

そこで、本例の工作機械１０には、ロボット３０を切粉や切削油から保護するロボット保護構造を搭載している。以下、このロボット保護構造について説明する。

図２は、ロボット３０周辺の模式図である。ロボット保護構造の説明に先立って、保護対象であるロボット３０について説明する。ロボット３０は、図２に示すように、多関節ロボットであるロボット本体４０と、当該ロボット本体４０に対して着脱可能なエンドエフェクタ４２と、を有している。ロボット本体４０は、複数のリンク４４ａ～４４ｄが、複数の関節４６ａ～４６ｄを介して一列に連結されたシリアルマニピュレータ型の多関節ロボットである。なお、以下では、特定のリンクを示す場合以外では、添え字アルファベットａ～ｄを省略し、「リンク４４」と呼ぶ。関節４６についても同様である。

ロボット本体４０は、加工室１６の壁面に固着されており、その位置は、不変となっている。一方で、ロボット３０の姿勢は、関節４６を駆動することで適宜、変更できる。本例において、ロボット本体４０は、４つの関節を有しており、この４つの関節のうち、最も基端側の関節４６ａは、リンク４４ａの軸と平行な軸回りに自転する自転関節である。また、残りの三つの関節４６ｂ～４６ｄは、リンク４４ｂ～４４ｄの軸に対して直交する軸回りに回転する回転関節である。ただし、こうした関節４６の構成や、関節４６及びリンク４４の個数は、適宜、変更されてもよい。各関節４６には、モータ等を有したアクチュエータ（図示せず）が取り付けられており、このアクチュエータの駆動により、各関節４６が自転または回転する。アクチュエータの駆動は、コントローラ３２により制御される。コントローラ３２は、各関節４６に設けられたアクチュエータの駆動量から、後述するエンドエフェクタ４２および連結部５０の位置を算出する。

ロボット本体４０の先端には、接続部４８が設けられている。エンドエフェクタ４２は、この接続部４８を介して、ロボット本体４０に着脱される。エンドエフェクタ４２は、対象物に働きかけるための要素であり、その具体的構成は、特に限定されない。したがって、エンドエフェクタ４２は、機械的な作用を発揮するもの、例えば、対象物を機械的に保持するグリッパや吸着装置、対象物を押圧するローラ等でもよい。また、エンドエフェクタ４２は、何かをセンシングするもの、例えば、対象物への接触の有無を検知する接触センサや、対象物の物理量（例えば温度や距離等）を計測するセンサでもよい。さらに、エンドエフェクタ４２は、ワークに対して事前または追加の加工を施す補助加工装置、例えば、溶接ノズルや積層造形装置等でもよい。さらに、エンドエフェクタ４２は、対象物を撮影するカメラでもよい。こうしたエンドエフェクタ４２は、予め、複数種類が用意されており、加工の進捗に応じて、ロボット３０に取り付けるエンドエフェクタ４２が交換される。

コントローラ３２は、ロボット３０の駆動を制御する。このコントローラ３２は、物理的には、各種演算を行うプロセッサ３２ａと、各種制御プログラムや制御パラメータを記憶するメモリ３２ｂと、を有したコンピュータである。このコントローラ３２は、工作機械１０のコントローラ、いわゆる、数値制御装置そのものでもよいし、数値制御装置とは、別に設けられたコンピュータでもよい。いずれにしても、コントローラ３２は、工作機械１０での加工の進捗を管理し、切粉が飛散する際には、ロボット３０が後述する保護姿勢をとるように、当該ロボット３０の駆動を制御する。

ロボット３０を切粉等から保護するために、加工室１６には保護盾６０が設けられており、ロボット３０には、この保護盾６０と連結可能な連結部５０が固着されている。連結部５０は、図２に示すように、末端のリンク４４ｄから当該リンク４４ｄに略直交する方向に延びる根元部５０ａと、根元部５０ａの先端から当該根元部５０ａに略直交する方向に延びる中間部５０ｂと、中間部５０ｂの先端から当該中間部５０ｂに略直交する方向に延びる返し部５０ｃと、を有した断面略Ｊ字状の金具である。

保護盾６０は、ワークの切削加工に伴い切粉が発生する期間中、当該切粉の発生源（通常は、加工点）とロボット３０との間に介在し、切粉のロボット３０への到達を阻害する部材である。本例において、保護盾６０は、十分な保形性を有した略プレート状の部材である。保護盾６０は、切粉が衝突しても、孔が開かない程度の強度を有していれば、その素材は、特に限定されない。ただし、後述するように、ロボット３０は、この保護盾６０を大きく移動させる。そのため、保護盾６０を、比較的、軽量な素材、例えば、樹脂で構成している。かかる構成とすることで、保護盾６０を移動させる際のロボット３０の負荷を軽減できる。

保護盾６０の本体６２は、略プレート状であり、当該本体６２の下端近傍には、連結部５０が通過可能な通過孔６６が形成されている。以下では、この本体６２のうち、保管状態で壁面に面する面を「裏面」と呼び、ロボット３０側に面する面を「表面」と呼ぶ。保護盾６０の裏面のうち、通過孔６６よりわずかに上方位置には、クリップ７０が設けられている。このクリップ７０は、連結部５０と保護盾６０との連結状態を、重力の向きに関わらず、維持するためのロック機構６８として機能する。

図６、図７は、このクリップ７０周辺の拡大図である。クリップ７０は、揺動片７２と、当該揺動片７２を一方向に付勢するスプリング７６と、を有している。揺動片７２は、水平方向に平行な揺動軸７４を中心として揺動可能である。この揺動片７２の下端は、略円弧上に湾曲した円弧部７２ａとなっている。スプリング７６は、その一端が本体６２に、他端が揺動片７２の上端に接続されており、円弧部７２ａが本体６２に当接する方向に、揺動片７２を付勢している。

図７に示すように、この円弧部７２ａと本体６２との間に、連結部５０の返し部５０ｃを差し込むと、返し部５０ｃが、揺動片７２と本体６２とで挟持され、保持される。スプリング７６の付勢力は、保護盾６０および連結部５０の向きが変更され、重力が図７の紙面上方向に作用する場合でも、揺動片７２と本体６２で返し部５０ｃを挟持できる程度の大きさとなっている。

再び図２を参照して説明を続ける。保護盾６０は、ロボット３０に装着されていない期間中、保管エリア８０に保管される。保管エリア８０は、ロボット３０がアクセス可能範囲に設けられる。本例では、ロボット３０が固着された壁面に形成された凹部が保管エリア８０として機能している。換言すれば、保管エリア８０は、加工室１６内に設けられている。そのため、ロボット３０が、保管エリア８０に保管された保護盾６０にアクセスする際、ドア１４を開放する必要がなく、加工室１６外のオペレータの安全をより確実に確保できる。

保護盾６０の上端には、略Ｊ字に折り返されたフック部６４が形成されている。保管エリア８０の壁面には、このフック部６４が引っ掛けられる壁側フック８２が設けられている。保護盾６０は、この壁側フック８２から吊り下げられた状態で保管される。また、壁側フック８２の上側には、ストッパ８４が設けられている。ストッパ８４は、壁面から突出する固定部材で、保護盾６０の一部が当接される部材である。

次に、ロボット３０を切粉から保護する際の動作について説明する。ロボット３０を切粉からの保護する必要がない期間、すなわち、切削加工が実施されていない期間、保護盾６０は、図２に示すように、吊り下げられた状態で保管エリア８０に保管されている。コントローラ３２は、切削加工が開始される際には、ロボット３０を駆動し、当該ロボット３０に保護盾６０を装着させる。

保護盾６０のロボット３０への装着は、ロボット３０の姿勢を変更し、連結部５０を保護盾６０に対して移動させることで実現される。具体的には、図３に示すように、ロボット３０の姿勢を変更して、連結部５０を通過孔６６に挿し込む。その後、返し部５０ｃの上端が通過孔６６の上縁より上になるまで連結部５０を上方に移動させたうえで、返し部５０ｃが保護盾６０の本体６２の裏面に接触するまで、連結部５０を水平移動させる。返し部５０ｃが本体６２の裏面に接触すれば、その状態で、連結部５０を上方に移動させる。これにより、返し部５０ｃの上端が、クリップ７０の揺動片７２の下端に当接する。この状態で、さらに、連結部５０を上方に移動させると、保護盾６０が持ち上げられ、図４に示すように、保護盾６０の上端がストッパ８４に当接する。この状態でさらに、連結部５０を上方に移動させると、返し部５０ｃが、クリップ７０の揺動片７２と保護盾６０の本体６２との間に進入する。すなわち、返し部５０ｃが、クリップ７０により保持される。クリップ７０のスプリング７６の付勢力は、保護盾６０に作用する重力の力より十分に大きいため、この状態になれば、重力の向きに関わらず、連結部５０と保護盾６０との連結が維持される。

ここで、これまでの説明で明らかなとおり、保護盾６０には、動力源を有するアクチュエータは設けられておらず、保護盾６０をロボット３０に装着させる装着処理は、ロボット３０がその姿勢を変更することで実現されている。そのため、本例によれば、保護盾６０に電気配線や電源を設ける必要がなく、保護盾６０を、軽量で、簡易な構成にできる。

連結部５０と保護盾６０が連結、すなわち、ロボット３０に保護盾６０が装着されれば、ロボット３０は、当該保護盾６０を切粉８６の発生源に向ける保護姿勢をとる。具体的には、ロボット３０は、装着処理が完了した図４の状態から、末端の関節４６ｄを１８０度回転させ、保護盾６０を、切粉８６の発生源、すなわち、加工点の方向に向ける保護姿勢をとる。

ここで、保護盾６０は、保護姿勢のロボット３０の全体をカバーできるサイズに設定されている。具体的には、ロボット３０が保護姿勢を取った際、保護盾６０の上端は、ロボット３０の上端より高く、保護盾６０の下端は、ロボット３０の下端より低い。また、保護盾６０の幅は、ロボット３０の幅より大きい。そのため、加工点から飛散した切粉８６は、ロボット３０に到達する前に、保護盾６０に当接することとなる。結果として、ロボット３０を切粉８６から効果的に保護できる。

また、図５に示すように、本例では、ロボット３０が保護姿勢を取った際、保護盾６０は、略鉛直方向に立脚している。換言すれば、保護姿勢において、保護盾６０は、水平に対して傾いている。そのため、保護盾６０に当接した切粉８６は、重力により、自然と下方に落下し、切粉回収部２９に回収される。

切粉８６の発生が停止、すなわち、切削加工が停止すれば、ロボット３０は、保護盾６０を当該ロボット３０から取り外して保管エリア８０に保管する保管処理を実行する。具体的には、末端の関節４６ｄを１８０度回転させて、保護盾６０を保管エリア８０に向ける。そして、保護盾６０のフック部６４を、壁側フック８２に引っかけた状態で、連結部５０を下方に移動させる。これにより、返し部５０ｃが、クリップ７０から滑り抜け、連結部５０と保護盾６０との連結が解除される。そして、最終的に、ロボット３０は、連結部５０を通過孔６６から引き抜けば、保管処理が完了となる。

以上の説明から明らかなとおり、本例では、保護盾６０を、ロボット３０に着脱可能とし、必要な場合にのみ、保護盾６０をロボット３０に装着している。かかる構成とすることで、切粉８６の発生期間中は、ロボット３０を切粉８６から保護できる。また、保護盾６０は、比較的大型であるため、装着した状態では、エンドエフェクタ４２による各種作業を円滑に行うことが難しいが、本例によれば、保護盾６０は、必要に応じて、保護盾６０を離脱させることができる。そのため、本例によれば、エンドエフェクタ４２による各種作業をより円滑に行うことができる。また、本例では、保護盾６０にアクチュエータを設けず、ロボット３０の姿勢変更を利用して、ロボット３０と保護盾６０とを連結している。その結果、保護盾６０の構成を、軽量で、簡易なものにすることができる。

なお、これまで説明した構成は一例であり、少なくとも、ロボット３０に着脱可能な保護盾６０を有し、ロボット３０の姿勢を変更することで、装着処理、および、保管処理、が実現できるのであれば、その他の構成は、適宜、変更されてもよい。例えば、図２では、連結部５０を、末端のリンク４４ｄに固着しており、連結部５０とエンドエフェクタ４２との間に関節４６が存在していなかった。しかし、図８に示すように、エンドエフェクタ４２と連結部５０との間に、１以上の関節４６ｅを介在させ、エンドエフェクタ４２と連結部５０との相対的な位置および姿勢の関係を変更できるようにしてもよい。かかる構成とすることで、保護盾６０の着脱の際には、エンドエフェクタ４２を、当該着脱の邪魔にならない位置および姿勢に変更でき、エンドエフェクタ４２を用いて作業を行う際には、連結部５０を当該作業の邪魔をしない位置および姿勢に変更できる。

また、図２では、連結部５０の一つ手前の関節４６ｄを、リンク４４に略直交する軸周りに回転する回転関節としている。しかし、図９に示すように、連結部５０の一つ手前の関節４６ｅを、リンク４４と平行な軸周りに回転する自転関節にしてもよい。かかる構成とすることで、保護盾６０の上下を反転させることなく、保護盾６０を、保管エリア８０に保管された状態から切粉８６の発生源に向けた状態に変更できる。

また、図２では、連結部５０を、接続部４８より手前側に設けており、連結部５０は、エンドエフェクタ４２がロボット本体４０から離脱した際にも、ロボット本体４０に残存している。しかし、図９に示すように、連結部５０を、エンドエフェクタ４２に固着してもよい。

また、連結部５０およびロック機構６８の構成も適宜、変更されてもよい。例えば、図２では、クリップ７０を、保護盾６０の裏面側に設けていたが、図１０に示すように、クリップ７０を保護盾６０の表面側に設けてもよい。かかる構成とした場合、保護盾６０の通過孔６６を無くすことができる。そして、通過孔６６が無いことで、通過孔６６を介してロボット３０に到達する切粉８６を無くすことができ、ロボット３０をより確実に保護できる。

また、ロック機構６８は、スプリング７６を利用したクリップ７０に限らず、他の機構でもよい。例えば、ロック機構６８は、磁力を利用したものでもよい。すなわち、図８に示すように、連結部５０に磁性体５２を、保護盾６０に磁石７８を設け、両者の間に生じる磁気吸引力を利用して、連結部５０と保護盾６０との連結状態を維持してもよい。また、別の形態として、連結部５０および保護盾６０に、面ファスナを設け、この面ファスナの結合力を利用して、連結部５０と保護盾６０との連結状態を維持してもよい。さらに、別の形態として、摩擦力を利用して、連結部５０と保護盾６０との連結状態を維持してもよい。例えば、連結部５０の先端に、先細り形状の突起を設けるとともに、保護盾６０に、当該突起が圧入される孔を設け、この突起と孔との間に生じる摩擦力により、連結部５０と保護盾６０との連結状態を維持してもよい。この場合、突起の外周面および孔の内周面の少なくとも一方には、ゴム等の高摩擦素材を設けてもよい。

また、保護盾６０の形状や構成も適宜、変更されてもよい。例えば、保護盾６０は、ロボット３０の少なくとも一部を覆うことができるのであれば、ロボット３０の全体をカバーできなくてもよい。また、保護盾６０の一部は、保形性を有さない、可撓性シートで構成されてもよい。例えば、図９に示すように、保護盾６０は、保形性を有したプレート状の本体６２と、当該本体６２の下方に垂れ下がる可撓性のシート部８１と、を有してもよい。

また、これまでの説明では、ロボット３０が設置される壁面と同じ壁面に保管エリア８０を設けているが、保管エリア８０は、ロボット３０のアクセス可能範囲内であれば、他の場所に設けられてもよい。したがって、保管エリア８０は、加工室１６の外部に設けられてもよい。また、ロボット３０が設置される壁面と、異なる壁面に保管エリア８０を設けてもよい。例えば、図１１に示すように、ロボット３０を加工室１６の天面に固着し、保管エリア８０を加工室１６の側面に設けてもよい。この場合、切粉８６の発生源は、ロボット３０の下方に位置するため、ロボット３０は、保護姿勢において、保護盾６０を下方に向ける。

また、保護盾６０の保管形態も、適宜、変更してもよい。例えば、保護盾６０は、吊り下げた状態で保管するのではなく、所定の載置台に載置した状態で保管してもよい。すなわち、図１１に示すように、保管エリア８０に、保護盾６０の載置台９０を設けて置き、この載置台９０に保護盾６０を載置してもよい。また、これまでの説明では、ロボット３０は、壁面に固定されているが、ロボット３０は、移動可能であってもよい。例えば、ロボット３０は、専用の移動機構を有してもよいし、他の移動体（例えば刃物台２０等）に設置されてもよい。また、ロボット３０の形態も適宜、変更してもよく、他の形態のロボット３０、例えば、パラレルリンクロボット等を採用してもよい。

１０工作機械、１２カバー、１４ドア、１６加工室、１８ワーク主軸、２０刃物台、２２タレット、２４チャック、２６工具、２８床面、２９切粉回収部、３０ロボット、３２コントローラ、４０ロボット本体、４２エンドエフェクタ、４４リンク、４６関節、４８接続部、５０連結部、５２磁性体、６０保護盾、６２本体、６４フック部、６６通過孔、６８ロック機構、７０クリップ、７２揺動片、７４揺動軸、７６スプリング、７８磁石、８０保管エリア、８１シート部、８２壁側フック、８４ストッパ、８６切粉、９０載置台。

Claims

工作機械の加工室内に設けられるロボットと、
前記ロボットに着脱可能な保護盾と、
前記ロボットのアクセス可能範囲内に設けられ、前記ロボットから取り外された前記保護盾が保管される保管エリアと、
を備え、前記ロボットは、その姿勢を変更することで、前記保護盾を前記保管エリアから取り出して前記ロボットに装着させる装着処理、および、前記保護盾を前記ロボットから取り外して前記保管エリアに保管する保管処理、を行い、
前記ロボットは、切粉の発生時には、装着された前記保護盾を前記切粉の発生源に向ける保護姿勢をとる、
ことを特徴とするロボット保護構造。
請求項１に記載のロボット保護構造であって、
前記ロボットは、
関節を介して２以上のリンクが連結された多関節ロボットであるロボット本体と、
前記ロボット本体に着脱可能なエンドエフェクタと、
前記保護盾に連結される連結部と、
を備え、前記連結部は、前記エンドエフェクタが前記ロボット本体から離脱した際にも前記ロボット本体に残存する位置に設けられている、
ことを特徴とするロボット保護構造。
請求項２に記載のロボット保護構造であって、
前記連結部と前記エンドエフェクタとの間には、１以上の関節が介在しており、
前記連結部と前記エンドエフェクタとの相対的な位置および姿勢が変更可能である、
ことを特徴とするロボット保護構造。
請求項２または３に記載のロボット保護構造であって、
前記保護盾は、重力の向きに関わらず、前記連結部と前記保護盾との連結状態を維持するロック機構を備える、ことを特徴とするロボット保護構造。
請求項４に記載のロボット保護構造であって、
前記ロック機構は、バネ力、磁力、摩擦力の少なくとも一つを利用して前記連結状態を維持する、ことを特徴とするロボット保護構造。
請求項１から５のいずれか一項に記載のロボット保護構造であって、
前記保護盾は、前記保護姿勢において、前記保護盾に衝突した切粉が、前記加工室の床面に落下可能な形状である、ことを特徴とするロボット保護構造。
請求項１から６のいずれか一項に記載のロボット保護構造であって、
前記保護盾は、前記保護姿勢において前記ロボットの全体をカバーするサイズである、ことを特徴とするロボット保護構造。