JPH0351545B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はパレツト搬送用ロボツトに関する。

従来の技術 フレキシブル・マニユフアクチヤリング・シス
テム（FMS）は、たとえばパレツトチエンジヤ
とマシニングセンタにより構成されている。パレ
ツトチエンジヤは、ワークステーシヨンとパレツ
ト搬送用のロボツトを有している。

従来のワークステーシヨンでは、たとえばワー
クをそれぞれ有している複数のパレツトをエンド
レス状の搬送手段に並べて配置してある。そして
この搬送手段を移動させることにより順に各パレ
ツトをロボツトに対面させるのである。またロボ
ツトは、パレツトを着脱自在に保持する保持具を
有している。ロボツトは所定の位置に固定してあ
る。

発明が解決しようとする問題点 たとえば、ロボツトは対面する１つパレツトを
保持具でつかみそしてマシニングセンタのテーブ
ルに移す。またワーク加工後ロボツトはマシニン
グセンタのテーブル上のパレツトをワークステー
シヨンのもとの位置にもどす。

このあと、隣りのワークを加工する場合には、
搬送手段を動かしてそのワークをロボツトに対面
させる。そして同様にしてパレツトを移しそのワ
ークを加工するのである。

さらに、加工ずみのワークからはなれたワーク
を選択してロボツトに対面させる場合がある。

ところで、ワーク設定数を多くして長時間自動
運転を行うようにするため、搬送手段が大型化し
ている。したがつて所定のワークをロボツトの前
に移動させる時間が長くなる。また、ロボツトは
１度に１つのパレツトしか搬送することができな
い。

このようなことからワークとパレツトの搬送効
率が悪い。

発明の目的 この発明は複数のパレツトを効率よく搬送でき
るパレツト搬送用ロボツトを提供することを目的
とする。

問題点を解決するための手段 本発明はワークを設定したパレツトをワークス
テーシヨンと工作機械の間で搬送するロボツトに
おいて、旋回体１７３をワークステーシヨンと工
作機械との間で旋回可能に配置し、旋回体１７３
に回転体１７４を回転可能に設け、その回転体１
７４にスライド体１７５を所定方向にスライド可
能に設け、そのスライド体１７５に第１アーム１
６０と第２アーム１６１を互いに独立して回転で
きるように設けたことを特徴とするパレツト搬送
用ロボツトを要旨とする。

作 用 旋回体１７３、回転体１７４、スライド体１７
５、第１及び第２アーム１６０，１６１を巧みに
組合せて、パレツトPLをワークステーシヨンか
ら工作機械との間で搬送する。

発明の効果 本発明によれば、複数のパレツトをワークステ
ーシヨンと工作機械との間で効率よく搬送でき
る。

実施例 〔FMS〕 第１図では、マシニングセンタ１とパレツトチ
エンジヤ２を示している。パレツトチエンジヤ２
はワークステーシヨン２０とロボツト１００を有
している。このパレツトチエンジヤ２とマシニン
グセンタ１はフレキシブル・マニユフアクチヤリ
ング・システム（FMS）を構成している。

マシニングセンタ１はテーブル７を有してい
る。テーブル７はＶ位置にあり、後で述べるワー
クのパレツトを取付けるようになつている。さら
にマシニングセンタ１はそのスピンドル５にたと
えばドリル５ａが取付けてある。

〔ワークステーシヨン〕

第１図を参照する。ワークステーシヨン２０に
は、ワークＷ１〜Ｗ８をそれぞれ有している複数
のパレツトPLが、設定されている。

第１図では８個のパレツトPLのみが示されて
いる。これらのパレツトPLは、搬送手段２２に
Ｕ２方向に沿つて並べられており、たとえば送り
方向２２Ｘに搬送可能である。

〔ロボツト〕

第１図を参照する。ロボツト１００は、第１ア
ーム１６０、第２アーム１６１、移動及び位置決
め手段１６２、搬送操作手段１６３を有してい
る。

第２図と第３図を参照する。

ワークステーシヨン２１の前壁２１ｙには水平
に２本のレール１６４，１６５が固定されてい
る。このレール１６４，１６５にはスライド台１
６６が取り付けられている。

移動及び位置決め手段１６２は、サーボモータ
１７０、減速機１６９、送りねじ１６８、ナツト
１６７及びスライド台１６６、レール１６４，１
６５を有している。スライド台１６６にはナツト
１６７が設けてあり、このナツト１６７には送り
ねじ１６８がかみ合つている。送りねじ１６８の
一端は減速機１６９に達している。減速機１６９
にはサーボモータ１７０が設けてある。このサー
ボモータ１７０を駆動することにより送りねじ１
６８が回転して、スライド台１６６は水平方向
（方向Ｕ２）に移動できるようになつている。方
向Ｕ２と、テーブル７へのパレツトPLの挿入方
向とを一致させることが可能である。

搬送操作手段１６３は、シリンダ１７２、旋回
体１７３、回転円板１７４、スライド体１７５、
サーボモータ１７８，１８７，１８１，１８９、
ウオームホイール１８８、ナツト１８５、送りね
じ１８６、ウオーム１９０、ギヤ１８０，１７７
などを有している。

スライド台１６６にはシリンダ１７２が内蔵さ
れている。このシリンダ１７２のロツド１７６に
は旋回体１７３の一端が回転可能に取り付られて
いる。旋回体１７３には回転円板１７４が設けら
れている。回転円板１７４の上にはスライド体１
７５が設けられている。サーボモータ１７８は旋
回体１７３に取り付けられている。サーボモータ
１７８の出力軸にはギヤ１８０が取り付けられて
いる。このギヤ１８０はロツド１７６のギヤ１７
７とかみ合つている。なお、ロツド１７６の上端
には、旋回体１７３の軸１７３ｓが回転可能に取
付けてある。

スライド体１７５には２つのサーボモータ１８
１が設けられている。各サーボモータ１８１はギ
ヤ１８２，１８３を介して軸１８４に動力伝達が
できるようになつている。この軸１８４には第１
アーム１６０が取り付けられている。サーボモー
タ１８１の回転により、第１アーム１６０を軸１
８４を中心として90゜回転可能になつている。同
様に第２アーム１６１も別の軸１８４を中心とし
て90゜回転可能になつている。スライド体１７５
の下部にはナツト１８５が取り付けられている
り。このナツト１８５は送りねじ１８６とかみ合
つている。送りねじ１８６はサーボモータ１８７
で回転できる。レール１９１は回転円板１７４の
上に固定されている。また旋回体１７３にはサー
ボモータ１８９が取り付けられている。このサー
ボモータ１８９にはウオーム１９０が設けられて
いる。一方回転円板１７４の下部にはウオームホ
イール１８８が固定されている。このウオームホ
イール１８８とウオーム１９０がかみ合つてい
る。

サーボモータ１８１はサーボ制御装置１８１ａ
を介してCNC装置３に接続されている。サーボ
モータ１８７はサーボ制御装置１８７ａを介して
CNC装置３に接続されている。サーボモータ１
８９はサーボ制御装置１８９ａを介してCNC装
置３に接続されている。サーボモータ１７０はサ
ーボ制御装置１７０ａを介してCNC装置３に接
続されている。サーボモータ１７８はサーボ制御
装置１７８ａを介してCNC装置３に接続されて
いる。さらに、シリンダ１７２は油圧源１７２ａ
に接続されている。この油圧源１７２ａはCNC
装置３に電気的に接続されている。

第４図を参照する。

スライド台１６６は矢印Z1あるいはZ2方向に
サーボモータ１７０により移動可能である。この
Z1あるいはZ2方向は前記方向Ｕ２と平行である。
シリンダ１７２のロツド１７６は矢印Y1あるい
はY2方向に移動可能である。このシリンダ１７
２は好ましくは油圧式である。旋回体１７３は、
サーボモータ１７８の駆動によりD1ないしD2の
方向に180度回転可能である。回転円板１７４は
サーボモータ１８９の駆動によりG1あるいはG2
方向に回転可能である。スライド体１７５は、サ
ーボモータ１８７（第３図参照）の駆動により旋
回体１７３に対してC1あるいはC2の方向に移動
可能である。さらに第１アーム１６０はF1ある
いはF2の方向に回転可能である。第２アーム１
６１はE1あるいはE2の方向に回転可能である。

なお第４図では、ロボツト１００とさらにワー
クステーシヨンの取付部材３４およびマシニング
センタのテーブル７が示されている。取付部材３
４はワークステーシヨンの交換位置EXに位置し
ている。取付部材３４のテーパ穴Ｈ（Ｈ１，Ｈ２，
Ｈ３，Ｈ４）が位置されている。スライド台１６
６は当初位置Ｒに位置されている。テーブル７の
テーパ穴７ａにはまだパレツトPLは設定されて
いない。

第５図を参照する。この図では第１アーム１６
０を示している。しかし、第１アーム１６０と第
２アーム１６１（第９図参照）は構造が同じであ
る。

第１アーム１６０は、支持部２００、フインガ
２０３，２０４を有している。支持部２００はス
ライド体１７５に回転可能に取り付けられてい
る。支持部２００にはボルト２０１を介してフイ
ンガ２０３が回転可能に取り付けられている。ま
た支持部２００にはボルト２０２を介してフイン
ガ２０４が回転可能に取付けられている。フイン
ガ２０３と２０４の対向面にはつめ２０５あるい
は２０６が形成されている。このつめ２０５，２
０６はホルダ４１の溝４４にかみ合う。フインガ
２０３，２０４の間にはスプリング２０７が取り
付けられている。後部２０８，２０９の間にはピ
ン２１０が挿入可能になつている。

ホルダ４１をフインガ２０３，２０４で保持す
るときには、ピン２１０を後部２０８，２０９の
間にばね２０７の力に抗して挿入する。これによ
りホルダ４１は保持される。一方ホルダ４１を離
す場合には、ピン２１０を抜くことで、スプリン
グ２０７の力によりフインガ２０３，２０４をひ
らく。

ところで、上述したロボツト、ワークステーシ
ヨン及びマニシングセンタはマニシングセンタの
CNC装置（第３図参照）のプログラムに基いて
作動できる。

作 用 第１図においては、マニシングセンタ１のスピ
ンドル５には所定のドリル５ａが取り付けられて
いる。テーブル７は所定の位置Ｖに設定されてい
る。また、第１図において、交換位置EXにはワ
ークＷ１ないしＷ８が位置決めされている。

第４図を参照する。ロボツト１００は当初位置
Ｒに位置されている。第６図では、旋回体１７３
は搬送手段の取付部材３４に向いている。第６図
ではスライド体１７５は矢印C2方向に完全に後
退している。第１アームと第２アーム１６０，１
６１にはパレツトPLが保持されていない。第４
図のロツド１７６は収縮している。

ワークＷ１とそのパレツトPLおよびワークＷ
４とそのパレツトPLを搬送する場合を例に説明
する。

第６図のサーボモータ１７０をまず作動する。
スライド台１６６は矢印Z2方向に移動し、P4位
置に位置決めされる。すなわち第１アーム１６０
がワークＷ４に対面する。

第７図を参照する。スライド体１７５をC1方
向に移動する。これにより第１アーム１６０はワ
ークＷ４のパレツトPLをつかむ。つぎにY1方向
にロツド１７６を上昇しパレツトPLを取付部材
３４のテーパ穴Ｈ４から抜く。

第８図を参照する。第１アーム１６０を矢印
F2方向に90度回転する。

第９図を参照する。回転円板１７４をG2方向
に180度回転する。そしてロツド１７６をY2方向
にさげる。

第１０図を参照する。スライド台１６６をP1
位置に移動する。つまり第２アーム１６１をワー
クＷ１のパレツトPLに対面させる。そしてスラ
イド体１７５を矢印C1方向に動かして第２アー
ム１６１がパレツトPLをつかむ。

第１１図を参照する。ロツド１７６をY1方向
にあげて、ワークＷ１のパレツトPLをテーパ穴
Ｈ１からはずす。

第１２図を参照する。第２アーム１６１をE2
方向に90度回転する。そしてスライド台１６６を
P1位置から当初位置Ｒにスライドする。

第１３図を参照する。旋回体１７３をD1方向
に180度回転する。

第１４図と第１５図を参照する。ワークＷ１の
パレツトPLはＶ位置のテーブル７のテーパ穴７
ａの前に位置する。スライド台１６６を当初位置
ＲからZ2方向に移して、テーパ穴７ａにパレツ
トPLをはめこむ。

第１６図を参照する。スライド体１７５をC2
方向に移動して、第２アーム１６１をパレツト
PLからはずす。テーブル７をX1方向に移動す
る。

第１７図を参照する。スピンドル５に近づけて
回転しているドリル５ａでワークＷ１の所定位置
をドリル加工する。加工後テーブル７をX2方向
に移動する。

第１８図を参照する。スライド体１７５をC1
方向に動かして第２アーム１６１でパレツトPL
を再びつかむ。

第１９図と第２０図を参照する。Z1方向にス
ライド台１６６を動かし、パレツトPLをテーブ
ル７からはずす。これによりスライド台１６６は
再び当初位置Ｒにもどる。そしてスライド体１７
５をC2方向に移動する。

第２１図を参照する。回転円板１７４をG2方
向に180度回転する。

第２２図と第２３図を参照する。ワークＷ４の
パレツトPLはテーブル７のテーパ穴７ａの前に
位置する。スライド台１６６をZ2方向に移して
テーパ穴７ａにパレツトPLをはめこむ。

第２４図を参照する。スライド体１７５をC2
方向に移動して第１アーム１６０をパレツトPL
からはずす。テーブル７をX1方向に移動する。

第２５図を参照する。ワークＷ４をスピンドル
５に近づけてドリル５ａでワークＷ４を加工す
る。加工後はテーブル７をX2方向に移動する。

第２６図を参照する。スライド体１７５をC1
方向に移して第１アーム１６０でワークＷ４のパ
レツトPLを再びつかむ。

第２７図および第２８図を参照する。パレツト
PLをつかみ、Z1方向にスライド台１６６を動か
し、パレツトPLをテーブル７からはずす。旋回
体１７３をG2方向に180゜回転する。スライド台
１６６は当初位置Ｒにある。

第２９図を参照する。スライド台１６６をＲ位
置からP4位置に移す。ロツド１７６をY2方向に
さげて、パレツトPLをテーパ穴Ｈ４にはめる。

第３０図と第３１図を参照する。スライド体１
７５をC2方向に移し、第１アーム１６０をPLか
らはずす。スライド台１６６をP4位置からP1位
置に移す。ロツド１７６をY1方向にあげる。回
転円板１７４をG2方向に180度回転する。

第３２図を参照する。第２アーム１６１をF1
方向に90度回転する。

第３３図を参照する。ロツド１７６をY2方向
にさげて、ワークＷ１のパレツトPLをテーパ穴
Ｈ１にはめる。

第３４図を参照する。スライド体１７５をC2
方向にもどして、第２アーム１６１をパレツト
PLからはずす。

このようにしてワークＷ１を有するパレツト
PLおよびワークＷ４を有するパレツトPLを選択
してロードして加工し、そのあとアンロードでき
るのである。

ところで実施例の説明ではワークＷ１とＷ４の
ワークの加工例を説明した。しかし、ロボツトの
第１アーム１６０と第２アーム１６１をワークＷ
１を有するパレツトPLおよびワークＷ２を有す
るパレツトPLに順に位置決めされる。そして、
ワークＷ１を有するパレツトPLおよびワークＷ
２を有するパレツトPLを保持してロードして加
工し、そのあとアンロードさせることももちろん
できる。同様にして、ワークＷ３〜Ｗ８まで順番
にロード、アンロードすることもできる。

ところで交換位置EXにあるワークＷ１ないし
Ｗ８の加工がすべて終了したら、つぎのワークが
交換位置EXに設定される。

また第１図を参照すると、実施例では、交換位
置EXにあるワークとそのパレツトがワークの配
列方向（方向Ｕ２）に沿つては動かせないように
なつている。しかし他の実施例では、この交換位
置にあるワークおよびそのパレツトをその配列方
向に沿つて適宜移動させる構成にしてもよい。す
なわちこの移動方向Ｕ２はロボツトの移動方向
Z1あるいはZ2方向に平行である。

この発明は上記実施例に限定されない。たとえ
ば保持具は３以上あつてもよい。

パレツトが曲線状に並べてる場合、移動及び位
置決め手段は保持具をその曲線状の配列ラインに
そつて移動するようにしてもよい。

さらに、一方のワークステーシヨンから他方の
ワークステーシヨンにワークとそのパレツトを移
すのにこの発明のロボツトを使用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のパレツト搬送用のロボツトを
有するフレキシブル・マニユフアクチヤリング・
システムの概略を示す構図、第２図はロボツトの
平面図、第３図はロボツトの一部断面を有する側
面図、第４図はロボツトの斜視図、第５図はアー
ムを示す斜視図、第６図はロボツトが交換位置に
あるパレツトに向いた状態を示す斜視図、第７図
ないし第３４図はロボツトの動作説明図である。 １……マシニングセンタ、２……パレツトチエ
ンジヤ、５……スピンドル、５ａ……コラム、７
……テーブル、７ａ……テーパ穴、２０……ワー
クステーシヨン、Ｗ……ワーク、PL……パレツ
ト、１００……ロボツト、１６０……第１アー
ム、１６１……第２アーム、１６２……移動及び
位置決め手段、１６３……搬送操作手段、１６
４，１６５……レール、１６６……スライド台、
１６７……ナツト、１６８……送りねじ、１６９
……減速機、１７０……モータ、１７１……部
材、１７２……シリンダ、１７３……旋回体、１
７４……回転円板、１７５……スライド体、１７
６……ロツド、１７７……ギヤ、１７８……サー
ボモータ、１８０……ギヤ、１８１……サーボモ
ータ、１８２，１８３……ギヤ、１８４……軸、
１８５……ナツト、１８６……送りねじ、１８７
……サーボモータ、１８８……ウオームホイー
ル、１８９……サーボモータ、１９０……ウオー
ム、１９１……レール、２００……支持部、２０
１，２０２……ボルト、２０３，２０４……フイ
ンガ、２０５，２０６……つめ、２０７……スプ
リング、２０８，２０９……後部、２１０……ピ
ン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ワークを設定したパレツトをワークステーシ
   ヨンと工作機械の間で搬送するロボツトにおい
   て、旋回体１７３をワークステーシヨンと工作機
   械との間で旋回可能に配置し、旋回体１７３に回
   転体１７４を回転可能に設け、その回転体１７４
   にスライド体１７５を所定方向にスライド可能に
   設け、そのスライド体１７５に第１アーム１６０
   と第２アーム１６１を互いに独立して回転できる
   ように設けたことを特徴とするパレツト搬送用ロ
   ボツト。