JPH02205436A - Ｙ軸機能付走行ロボット - Google Patents

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、工作機械等の工作物着脱搬送用ＮＣロボット
に関するものである。

従来の技術 従来、旋盤等の前面を走行して工作物の着脱搬送を行う
ＮＣロボットは、第５図に示すように２軸方向の案内レ
ール１０１に沿ってロボットを走らせる走行ＮＣ軸と、
スイングアーム１０２を旋回させるスイングＮＣ軸との
２軸制御が主流であった。

この２軸制御走行ロボットにあっては、スイングアーム
１０２先端のロボットハンド１０３は、スイングアーム
の旋回運動でコンベア１０４　と工作物Ｗの受は渡しを
行うことを目的とするが、上下方向の直線移動ができず
、ロボットハンドと工作物とが同心になるのは、スイン
グアームが水平姿勢となったときだけである。このため
把持爪１０３ａと工作物把持径との隙間（余裕）が小さ
いと干渉が生じてうまく工作物を把持することができな
い、、また工作物の軸方向寸法に合わせてその都度コン
ベアの高さを変更するか、工作物用のリフトアップ装置
が必要となる。最近これを解決するための方法としてＮ
Ｃ軸を追加して本体１０５を上下移動させるもの又はス
イングアーム１０２を多関節形にするもの等が開発され
ている。

発明が解決しようとする課題 従来の技・術で述べた３軸以上のＮＣ走行ロボットにあ
っては、制御軸が多くなるだけコスト高となり、装置自
体も複雑かつ大形になるという問題点を有している。

本発明は従来の技術の有するこのような問題点に鑑みな
されたものであり、その目的とするところは低コストか
つコンパクトなＹ軸機能付走行ロボットを提供しようと
するものである。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明におけるＹ軸機能付走
行ロボットは、スイングアーム旋回時のロボットハンド
姿勢保持手段と、前記走行ＮＣ軸とスイングＮＣ軸との
合成軸移動手段とを含んでなり、ロボットハンドの軸心
を移動方向に保って上下方向直線動作を行うものである
。

作用 ＮＧ制御ｎによる走行ＮＣ軸とスイングＮＣ軸との合成
軸移動と、姿勢保・持手段によるスイングアーム旋回時
のロボットハンドの姿勢が維持とによって、ロボットハ
ンドが軸心を移動方向に保って上下方向直線に移動され
る。

実施例 実施例について第１図〜第４図を参照して説明する。公
知のＮＣ旋盤ｌの前面床上に設置されたＺ軸方向の案内
レール２に、ロボット台３が移動可能に設けられ、ロボ
ット台３に固着のサーボモータ４の出力軸に嵌着される
ピニオン５が案内レール２に平行に固着されるラック６
と噛合され、ＮＣＩ！１１１１でロボット台３が移動位
置決めされる。

ロボット台３には軸受７を介して本体８が水平面上にお
いて旋回可能に設けられ、図示しない９０゜旋回アクチ
ュエータにより旋回されるようになっており、本体８に
は水平にアーム旋回軸１０が複数の軸受により回転可能
に軸承され、旋回軸１０の先端にスイングアーム１１が
固着されている。

そして旋回軸１０の中央部には傘歯車１２が嵌着されて
おり、傘歯車Ｉ２ばロボット台３内の旋回軸心に回転可
能に設けられた軸付傘歯車１３と噛合され、軸付傘歯車
１３はロボット台３に固着のサーボモータ１５に、カン
プリング１６を介して連結されており、ＮＣ制御でスイ
ングアーム１１が旋回されるようになっている。更に旋
回軸ｌＯの中心穴に複数の軸受を介して後述のハンドア
ームを旋回する駆動軸１７が回転可能に軸承されており
、駆動軸１７の後端部に嵌着される歯車２０は、本体８
に固着の０°、９０°、１８０”の３回転位置に停止可
能な回転アクチュエータ１Ｂの出力軸に嵌着される歯車
１９と噛合され、駆動軸１７の先端部にはプーリ２１が
嵌着されている。スイングアーム１１の先端部には旋回
中心軸２２が？ｊ！数の軸受により回転可能に軸承され
、旋回中心軸２２にハンドアーム２５及びプーリ２３が
嵌着されており、プーリ２１，２３間にタイミングベル
ト２４が張設されている。ハンドアーム２５（は支持軸
２６が旋回中心軸２２に対して直角に回転可能に軸承さ
れており、支持軸の先端に軸心を直角にしてロボットハ
ンド２７．２８が同心かつ互いに把持爪２７ａ、２８ａ
を外側に向は対称形に取付けられている。そして支持軸
２６には刻設されたビニオン２９は、ハンドアーム２５
に固着のダブルシリンダ構造のエアシリンダ３０のピス
トンロッドに刻設されるラック３１と噛合されており、
エアシリンダ３０に供給される圧力空気の切換えにより
９０°と１８０　　°とにロボットハンド２７．２８が
旋回される。またロボットハンド２７．２８の把持爪２
７ａ、２８ａは、図示しないエアシリンダに供給される
圧力空気の切換えにより開閉されるようになっている。

そして供給圧力空気は、ロボット台３に設けられた図示
しないエア供給口から複数のエアホース３６を経てハン
ドアーム２５の旋回軸心と同心円筒部に設けられたロー
タリシタインド３２により中継され、このうち１組はハ
ンドアーム２５に穿設された複数のエア路２５ａを経て
エアシリンダ３０に供給され、また他の２＆ｌＩは複数
のエア路２５ｂを介して、ハンドアーム２５と支持軸２
６の嵌合部に設けられたロータリシタインド３３を経て
、ロボットハンド２７及び２８のエアシリンダにそれぞ
れ供給されるようになっている。更に案内レール２の両
側の床上平行に、工作物搬入用コンベア３４及び工作物
搬出用コンベア、３５がそれぞれ設置されている。

続いて本実施例の作用について説明する。今、走行ロボ
ットは加工済工作物Ｗ２をコンベア３５上に降ろして空
となりスイングアーム１１、ハンドアーム２５を垂直に
し、ロボットハンド２７゜２８軸心をＺ軸方向にして、
ＮＣ駆動のサーボモータ４の回転によりＺ軸方向コンベ
ア３４側へ左行され、案内レール２左端部に位置決めさ
れて°いる。そして工作物搬入用コンベア３４上の所定
位置に、未加工工作物Ｗｌが載置されている。

回転アクチエエータ１８に供給される圧油が切換えられ
て、歯車１９．２０を介して駆動軸１７が回転され、プ
ーリ２１、シンクロベルト２４、プーリ２３を介して旋
回中心軸２２が回転されてハンドアーム２５が９０９旋
回して、ロボットハンド２７．２８軸心が垂直（Ｙ軸）
方向を向く０次いでＮＣ駆動のサーボモータ１５が回転
され、傘歯車１３，１２、アーム旋回軸１０を介してス
イングアーム１１が工作物搬入用コンベア３４側へ旋回
される。そしてこのスイングアームの旋回中はプーリ２
１の回転が規制されており、スイングアームの旋回によ
りプーリ２３が同期回転して、ロボットハンド軸心がＹ
軸方向に保持される。スイングアーム１１の旋回が進み
、ロボットハンド軸心がコンベア上所定位置の工作物Ｗ
１と同心となると、この位置からサーボモータ４の同期
回転が開始され、スイングアームの旋回と同期してロボ
ット台３が右行し、この走行軸（２輪）とスイング軸と
の合成移動により、ロボットハンドが垂直（Ｙ軸）方向
下側に直線移動され、工作物Ｗｌの上端部外周が把持爪
２７ａに挿入される０次いでロボットハンド２７の図示
しないエアシリンダに供給される圧力空気が切換えられ
て把持爪２７ａが閉じ、工作物Ｗ１が把持される。続い
て上述の逆の動作でスイングアーム１１及びハンドアー
ム２５が垂直となり、ロボットハンド軸心がＺ軸方向を
向く０次いでエアシリンダ３０に供給される圧力空気が
切換えられて、ピストンロッドに刻設されたうツク３１
が軸方向移動してビニオン２９を介して支持軸２６が９
０”旋回され、ロボットハンド軸心がＸ軸方向となり、
把持する工作物Ｗｌが反ＮＣ旋盤側を向き、この姿勢で
ＮＣ旋盤の主軸チャック９に把持されている工作物の切
削加工が終わるまで待機する。

切削加工が終わると、サーボモータ４が回転され、ビニ
オン５．ランク６を介してロボット台３が右行され、Ｎ
Ｇ旋盤ｌの主軸チャック９近くの所定位置に位置決めさ
れ、図示しない９０°旋回アクチエエータに供給される
圧油が切換えられて、本体８が９０°旋回して旋回軸ｌ
ＯがＺ軸方向を向き、この旋回でロボットハンド軸心が
Ｚ軸方向となり把持爪２８ａが主軸チャック側を向く０
次いでサーボモータ１５・が回転され、スイングアーム
１１がＮＣ旋盤側に旋回して、ロボットハンド軸心が主
軸チャックと同心となり、ロボット台３が僅かに左行し
て開いている把持爪２８ａに主軸チャック９に把持され
る加工済工作物Ｗ２の右端部が挿入される０次いでロボ
ットハンド２Ｂに供給される圧力空気が切換えられて把
持爪２８ａが閉じ、主軸チャック用駆動源に供給される
圧油が切換えられて主軸チャックが開いて把持替えが行
われ、再びロボット台３が右行して工作物Ｗ２が主軸チ
ャック９から抜き取られる０次いでエアシリンダ３０に
供給される圧力空気が切換えられて、ロボットハンドが
１８０　　°旋回し、把持爪２７ａに把持される工作物
Ｗ１が主軸チャック側を向く。

再びロボット台３の左行して工作物Ｗｌの左端部が主軸
チャック９の把持爪内に挿入され、主軸チャック９が閉
じ、把持爪２７ａが開いて把持替えが行われる０次いで
再びロボット台３が僅かに右行したのち、スイングアー
ム１１が旋回して垂直となり、ロボット台３が右けして
搬出用コンベア３５例のレール右端部に位置決めされる
。そしてこの時点で主軸チャック９に把持された工作物
Ｗ！に対して切削加工が開始される。搬出用コンベア３
５側に移動されたロボットは、本体８が旋回して旋回軸
ｌＯがＸ軸方向を向き、ロボットハンドが９０°旋回し
てロボットハンド軸心が２軸方向となり、この旋回で把
持爪２８ａに把持する工作物Ｗ２がコンベア３５側を向
く０次いでハンドアーム２５が９０°旋回してロボット
ハンド軸心がＹ軸方向を向き、スイングアーム１１がコ
ンベア３５側に旋回されてロボットハンド軸心がコンベ
ア３５上の工作物載置予定位置と同心になると、サーボ
モータ４の回転が始まりサーボモータ４．　１５の同期
回転で走行軸とスイング軸の合成移動が行われて、ロボ
ットハンド２７．２８がＹ軸方向上側へ直線移動される
。そしてコンベア３５上の載置予定位置に把持する工作
物ｗ２の下端が当接し、把持爪２８ａが開いて工作物ｗ
２がコンベア上に載置される０次いで上述の逆の動作で
Ｙ軸方向上側へロボットハンドが直線移動して空となり
、スイングアーム１１及びハンドアーム２５が垂直姿勢
となってロボット台３が搬入用コンベア３４側へ左行す
る。

発明の効果 本発明は、上述のとおり構成されているので次に記載す
る効果を奏する。

姿勢保持手段によりロボットハンドの姿勢を保って、走
行ＮＣ軸とスイングＮＣ軸との合成により上下方向直線
動作を行うようになしたので、コンベア上での工作物の
受は渡しが確実となり、多段積みも可能となる。更にＮ
Ｃ軸数を追加する必要がなく、コンパクトかつ低コスト
化が可能で、走行部１本体を変更する必要がないので、
モジュール構成が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本体、スイングアーム、ロボットハンド部を表
す本発明のＹ軸機能付走行ロボットの断面図、第２図は
第１図の側面図、第３図は走行ロボットの動作説明図を
兼ねる全体構成図、第４図はコンベア側で走行ロボット
の動作説明図、第５図は従来の技術の走行ロボットの動
作説明図である。 ４．１５・・サーボモータ　２１．２３・・プーリ　　
２２・・旋回中心軸　２４・・タイミングベルト　　２
５・・ハンドアーム ２６・・支持軸　２７．２８・・ロボットハンド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）走行ＮＣ軸とスイングＮＣ軸とを有する２軸制御
   のＮＣ走行ロボットにおいて、スイングアーム（１１）
   旋回時のロボットハンド（２７，２８）姿勢保持手段（
   ２１〜２６）と、前記走行ＮＣ軸とスイングＮＣ軸との
   合成軸移動手段（４，１５）とを含んでなり、ロボット
   ハンドの軸心を移動方向に保って上下方向直線動作を行
   うことを特徴とするＹ軸機能付走行ロボット。