JPH0191960A

JPH0191960A - 産業用ロボット装置

Info

Publication number: JPH0191960A
Application number: JP62247215A
Authority: JP
Inventors: Hisao Kato; 久夫加藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1987-09-30
Filing date: 1987-09-30
Publication date: 1989-04-11
Also published as: US5012855A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野〕本発明は産業用ロボット装置に関し、特に鋳物工業にお
いて鋳形に金属溶湯を注湯する産業用ロボット装置に関
する。

（従来の技術）従来の鋳物工場では、鋳形に金属溶湯を注湯する作業は
主に熟練工によってい゛る。これは鋳形に金属溶湯を注
湯する際、注湯速度を誤ると鋳形を破損したり、得られ
た鋳物製品が必ずしも完全でないことがあるために、そ
れ相応の熟練工に依存していたものである。ところが鋳
物工場の作業環境は、作業の性質上、高温でしかも粉塵
が多く、作業者にとっては必ずしも良好環境とは言えず
、熟練工の減少と相俟って、その生産を維持することす
ら困難な状況に陥っている。

そこで最近では熟練工に代えて産業用ロボット装置を導
入しようと、その実現に向けて種々検討されており、そ
の成果の一部として特開昭６１−２２９４８３号公報に
記載されたものがある。この産業用ロボット装置は、生
産ラインにおける高熱によって駆動機構への支障を軽減
するようにしたものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが従来の産業用ロボット装置においては、熟練工
のもつ経験と勘を産業用ロボット装置に実行させる技術
については必ずしも十分とは言い難いものであった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
詩形に対して最適な注湯をすることによって詩形を破損
することなく、良好な製品を得るようにした産業用ロボ
ット装置を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る産業用ロボット装置は、アームに取付けら
れた取鍋を駆動機構によって傾斜駆動し、取鍋から詩形
に注湯された金属溶湯の湯面高さを測定器によって測定
して取鍋の傾斜速度と湯面高さの各情報を中央処理装置
に送出し、中央処理装置では上記各情報を該装置内のメ
モリに予め記憶したそれぞれの最適値と比較してそれぞ
れの偏差量を演算し、演算結果に基づいた制御信号を上
記駆動機構に送出して注湯速度を最適制御するようにし
たものである。

〔作　用〕

本発明によれば取鍋からの金属溶湯を注湯速度を最適制
御して詩形の破損を防止し、かつ良好な鋳物製品が得ら
れる。

（実施例）以下第１図ないし第３図に示す実施例に基づいて本発明
を説明する。本実施例に係る産業用ロボット装置は、第
１図に示すように詩形（１）を移送するコンベア（２）
の側方に配置され、詩形（１）に金属溶湯を注湯するよ
うになされている。該産業用ロボット装置は、ロボット
本体（４）とロボット本体（４）からコンベア（２）上
方に伸びるアーム（５）とを備えている。アーム（５）
は関節を介して第１アーム（５Ａ）と第２アーム（５Ｂ
）とから構成され、関節近傍には取鍋（６）を駆動する
駆動機構を構成する歯車（７）が配設されている。歯車
（７）には側面円弧状を呈するラック（８）が噛合し、
ラック（８）を含むリンク機構（９）を介して第２アー
ム（５Ｂ）先端にビン結合された取鍋（６）を詩形（１
）上方において傾斜させて金属溶湯を詩形（１）に注湯
するようになされている。勿論、取鍋の注湯口（６八）
は詩形の開口（ＩＡ）上方にくるようにロボットに予め
教示されている。

一方、コンベア（２）上方には天井（９）等が張り出し
て形成され、その下面には距離を測定する測定器（ｌＯ
）が配設されている。測定器（１０）は測定器（１０）
と詩形（１）の湯面間の距離を測定することによフて湯
面の高さ（ｈ）を測定するようになされている。従って
注湯に伴って逓増する高さ（ｈ）は逐次測定器（１０）
によって測定され、湯面の上昇速度を把握できるように
なされている。この湯面の上昇速度は上述した取鍋（６
）からの注湯速度、つまり取鍋（６）の傾きの変化速度
に関連付けられる。

然して、鋳造に用いる詩形（１）によりて取鍋（６）の
上記変化速度の最適値は決められる。この最適値は、熟
練工のもつ経験値あるいは鋳造しようとする鋳物の工学
的特性値によって決められる。決められた最適値を予め
ロボット本体（４）に内蔵された中央処理装置（１１）
のメモリに記憶させておき、実測値どの偏差量によって
取鍋（６）を操作するようにしたものが本実施例装置の
最大の特徴である（第２図参照）。

つまり、第２図に示したように、湯面の上８速度及び取
鍋（６）の傾き速度は実測した情報としてＩ１０ボート
（１２）を介して中央処理装置（１１）に人力される。

中央処理装置（１１）では予めメモリに記憶した最適値
と実測値とを比較処理して偏差量を演算し、演算値に基
づいた制御信号をＩ１０ボート（１２）を介して取鍋（
６）の制御装置（１３）に人力し、この制御装置　（１
３）を介してその駆カ装置（１４）、つまり第１図に示
す歯車（７）、ラック（８Ａ）を有するリンク機構（８
）を駆動させて取鍋（６）の最適変化速度へと補正し、
最適な注湯量を確保するようにしている。この際ロボッ
トのアーム（５）は、Ｉ１０ボート（１２）を介した中
央処理装置（１１）からの制御信号に基づき、制御装置
（１５）によって駆動装置（１６）が最適値を確保する
ように位置制御されることになる。

上記一連の動作をフローチャートに示したものが第３図
である。従って同図に基づいて動作を説明すると、取鍋
（６）から金属溶湯を注ぎ始めると（スタート）、その
瞬間から詩形（１）の湯面の上昇速度は測定器（１０）
からの測定情報に基づき中央処理装置（１１）で演算さ
れチエツクされる（ステップ１００）。その実測値が最
適値を表す理想パターンに合っているか否かを調べ（ス
テップ１０ｉ）、合っていれば更に注湯を継続する（ス
テップ１０２）。仮に合っていなければ理想値との偏差
量を演算して（ステップ１０３）、その演算値に基づい
て取鍋の駆動装置（１４）、つまり歯車（７）を正逆回
転させて理想値になるように調整しくステップ１０４）
　、ステップ１０１へと戻る。最適な注湯に制御しつつ
詩形（１）の湯面が規定値に達したか否かを測定器（１
０）によって実測し、規定値に達しておればその時の取
鍋（６）の傾きをチエツクした後（ステップ１０６）、
取鍋（６）の傾きを０元に戻して注湯を停止する（ステ
ップ■０７）。更に全ての詩形（６）への注湯を終了し
たか否かをチエツクして（ステップ１０８）、終了して
おれば作業は終了する。しかし終了していなければ取鍋
（６）内に次のワークに備えた金属溶湯があるか否かを
チエツクしくステップ１０９）、金属溶湯が十分であれ
ば次の注湯を開始して（ステップ１１０）、上述したス
テップを繰り返すことになる。一方、金属溶湯が十分に
なければ取鍋（６）に金属溶湯を補給して（ステップ１
１１）、注湯を開始しくステップ１１Ｏ）、同様に上述
した各ステップを繰り返すことになる。

尚、湯面の高さ（ｈ）を測定する手段としては超音波、
レーザ光など従来知られている距離センサを適用するこ
とができる。

（発明の効果）以上本発明によれば、熟練工によるまでもなく鋳造作業
、特に金属溶湯の注湯作業を行うことができ、人材確保
難を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る産業用ロボット装置の一実施例を
示す図、第２図はその要部を示すブロック図、第３図は
その動作を説明するためのフローチャートである。図において、（１）は詩形、　　　　（５）はアーム、（６）は取鍋
、　　　　（７）は歯車、（８）　はリンク機構、（８
Ａ）はラック、（１０）は測定器、（１１）は中央処理
装置である。なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】（１）取鍋の金属溶湯を鋳形に注湯して鋳物を鋳造する
産業用ロボット装置において、アームに取付けた上記取
鍋を傾斜駆動させる駆動機構と、該駆動機構の駆動に伴
ない上記鋳形に注湯された鋳形内の湯面高さを測定する
測定器とを備え、該測定器からの湯面高さ情報と上記取
鍋の傾斜速度情報とを受け、予めメモリに記憶された最
適湯面高さ及び最適傾斜速度それぞれを上記各情報と比
較してそれぞれの偏差量を演算し上記駆動機構を最適制
御する制御信号を送出する中央処理装置を備えたことを
特徴とする産業用ロボット装置。（２）上記駆動機構を
歯車とこれに噛合するラックを有するリンク機構とから
構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
産業用ロボット装置。（３）上記測定器を超音波センサとしたことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項又は第２項記載の産業用ロボッ
ト装置。