JPH0482681A - ロボットシステム - 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 本発明はロボットシステムに係り、特に大形のワークに
対応できるよう構成されたロボットシステムに関する。

従来の技術 例えば塗装用ロボットを使用してワークに塗装を施す塗
装工程においては、主に塗装用ロボットの塗装範囲より
小さいワークをコンベヤ装置で搬送しながら塗装してい
る。ところか、塗装用ロボットの塗装範囲を越えるよう
な大形のワークの場合、大形のワークを塗装できる大形
の塗装用ロボットを購入したり、あるいは複数のロボッ
トを高さの異なる位置に配設し、低位置の第１のロボッ
トによりワークの下半分を塗装し、高位置の第２のロボ
ットによりワークの上半分を塗装するように分割して塗
装していた。

発明が解決しようとする課題 しかるに、上記のように大形の塗装用ロボットを塗装ブ
ースに設置する場合、通常ワークを塗装する塗装ブース
とは別個に大形塗装用ロボット専用の塗装ブースを設け
るか、あるいは通常の塗装用ロボットと入れ換えて大形
塗装用ロボットを設置することになるため、塗装ブース
がより広いスペースを必要とし、狭い工場には設置する
ことかてきないといった課題かある。

又、前述の如く複数の塗装用ロボットが高さの異なる位
置に設置される場合、塗装ブースに複数のロボットか近
接配置されるため、塗装ブースか複雑化してしまい、保
守点検時のメンテナンスに手間がかかり管理か面倒であ
るといった課題か生ずる。

そこで、本発明は上記課題を解決したロボットシステム
を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明ロボットシステムは、ワークを搬送する搬送ライ
ンに沿って上下方向に傾斜してなる走行装置を有してな
る。

作用 ロボット本体の作業範囲を越えるような大形ワークに所
定の作業を施す場合ロボット本体かワーク形状に応じて
上下方向に傾斜した走行装置により上昇又は降下移動す
ることかできるので、１台のロボットで異なる大きさの
ワークに対応することができ、設置スペースの小型化及
び構成の複雑化を防止しえる。

実施例 第１図乃至第３図に本発明になるロボットシステムの一
実施例を示す。

各図中、ロボッ）・システム１は塗装ブースに設置され
、大形のワーク２が搬送ライン３により搬送されても対
応しうる構成となっている。即ち、ロボットシステム１
は搬送ライン３に沿って上下方向に傾斜してなる走行装
置４を有し、走行装置４にはロボット本体５か設けられ
ている。

この走行装置４は大略搬送ライン３に沿って延在する走
行ベース６と、走行ベース６に設けられた一対の軌道７
ａ、７ｂに移動自在に載置された台車８と、台車８と一
体に設けられた駆動部９とよりなる。走行ベース６は第
１図に示すように水平な床面１０に対して角度θ傾斜す
るように長さの異なる支柱１１ａ〜ｌｌｃにより支持さ
れている。又、走行ベース６には台車８をガイドする一
対の軌道７ａ、７ｂと、一対の軌道７ａ、７ｂとの間で
搬送ライン３と平行に延在するラック１２とを有する。

尚、上記支柱１１ａ〜ｌｌｃの長さを変えることにより
走行ベース６の傾斜角度を変更できるようになっている
。

第２図に示すように、台車８は底部に一対の軌道７ａ、
７ｂに摺接するリニアベアリングあるいはローラ等を有
する摺接部８ａ、８ｂを有する。

尚、台車８の底部は走行ベース６の傾斜角度θに合わせ
て傾斜しており、台車８の上面は床面１０と平行な水平
面に保たれている。従って、台車８に設置されたロボッ
ト本体５は床面１０に設置されたときと同様圧しい姿勢
で、台車８とともにワーク搬送方向（Ｘ方向）に移動で
きる。

駆動部９は、モータ９ａと、減速機９ｂと、減速機９ｂ
の出力軸９ｃに設けられラック１２に噛合するピニオン
９ｄとよりなり、台車８より延出するベース８Ｃに取付
けられている。従って、モータ９ａの回転駆動力が減速
機９ｂを介してピニオン９ｄに伝達されると、台車８は
軌道７ａ。

７ｂに沿ってＸ方向に移動する。そのとき、走行ベース
６が角度θ傾斜しているので、台車８かＸ方向へ移動す
るとともにロボット本体５か上昇する。

又、ロボット本体５は台車８に設置された基台５ａ、旋
回ベース５ｂ、支柱５ｃ、アーム５ｄよりなる多関節形
の塗装用ロボットである。アーム５ｄの先端には塗装ガ
ン５ｅか装着されている。

そして、ワーク２か塗装ブースに搬送されると、ロボッ
ト本体５は予め入力されたプログラムに従って各可動部
（上記旋回ベース５ｂ、支柱５ｃ。

アーム５ｄ等）を動作させながら塗装ガン５ｅより塗料
をワーク２へ吹き付ける。又、ロボット本体５は塗装用
ロボットとしては比較的小形であり設置スペースが小さ
くなっている。

１３．１４は第１のワーク検出センサ（以下単にセンサ
という）で、ワーク２を搬送する搬送ライン３に近接し
て設けられ、ワーク２が塗装ブースの所定塗装位置に到
着したことを検出する。

第４図に示す如く、一方のセンサ１３は高位置に設けら
れワーク２の上部を検出するセンサで、他方のセンサ１
４は低位置に設けられワーク２の下部を検出するセンサ
である。従って、一対のセンサ１３，１４からの検出信
号によりワーク２の大きさが分かる。尚、センサ１３．
１４としては光電式あるいは磁気式等のセンサか考えら
れている。

１５は制御盤で、ワーク２の形状に応じてロボット本体
５の各可動部を動作制御するロボット制御回路１５Ａと
、ワーク２の搬送速度に応じてロボット本体５がＸ方向
に移動するように台車８を動作制御する走行台車制御回
路１５Ｂとを有する。又、制御盤１５は上記一対のセン
サ１３゜１４が接続されており、ワーク２か塗装ブース
に搬送されるとセンサ１３，１４からのワーク検出信号
が入力される。従って、ロボット制御回路１５Ａと走行
台車制御回路１５Ｂはセンサ１３゜１４からの信号に基
づき、互いに協働してロボット本体５及び台車８を制御
する。

１６は第２のワーク検出センサ（以下単にセンサという
）で、ワーク２が走行ベース６の前を通過して換装ブー
スより離脱することを検出する。

このセンサ！６も上記制御盤Ｉ５に接続され、ワーク検
出信号を制御盤１５に出力する。

ここで、上記構成になるロボットシステムｌの動作につ
き第５図、第６図を併せ参照して説明する。制御盤１５
はワーク２が塗装ブースに搬送されると第５図に示す処
理を実行する。

制御盤１５は第５図中ステップＳｌ（以下ステップを省
略する）において、ワーク２が搬送ライン３により搬送
されて塗装ブースに到着すると入口側のセンサ１３，１
４からのワーク検出信号が入力される。ワーク２か大形
である場合、ワーク２の上部、下部を検出する上記セン
サ１３゜１４から信号か出力されるため、Ｓ２では両セ
ンサ１３．１４からの信号かあるとワーク２か大形であ
ると判断してＳ３に移り台車８の駆動部９を駆動する。

駆動部９のモータ９ａはワーク搬送速度に応じた回転数
で駆動され、台車８をワーク２に追従させるようにＸ方
向に走行させる。

ロボット本体５は塗装を開始し、台車８とともにＸ方向
に移動しなから第４図に示すようにワーク２の下部を塗
装するように予め入力されたプログラムに従ってワーク
２に塗装を施す（Ｓ４）。

台車８は走行ベース６の軌道７ａ、７ｂにガイドされて
Ｘ方向に移動するにつれて、走行ベース６が傾斜してい
る分上昇する。従って、ロボット本体５の高さ位置もＸ
方向に移動するとともに上昇する。これに伴い、ロボッ
ト本体５は第６図に示すようにワーク２の下部から次第
に上部へとワーク２に対する塗料吹き付は位置を上昇さ
せる。

そして、台車８が走行ベース６の移動端である上昇位置
（第１図、第３図中１点鎖線で示す）へ移動すると台車
８を停止させる（Ｓ５）。ワーク２はそのままＸ方向に
搬送されてセンサ１６の前を通過して塗装ブースより離
脱する。

センサ１６からワーク検出信号が出力されてワーク通過
が確認されると（Ｓ６）、ロボット本体５によるワーク
２に対する塗装動作が終了する（Ｓ７）。続いて、駆動
部９のモータ９ａが逆方向に駆動され台車８及びロボッ
ト本体５を低位置（第１図、第３図中実線で示す）へ降
下させる（Ｓ８）。

尚、ワーク２が小形である場合、センサ１３あるいは１
４のいずれか一方からワーク検出信号が出力される。従
って、Ｓ２においてセンサ１３゜１４の一方からしか信
号が出力されないときは、ワークが小形であると判断し
てＳ９に移る。そして、高位置に設けられたセンサ１３
から信号が出力されたときは、５ｌ（ｌに移り前記ｓ３
と同様台車８をＸ方向に移動させる。これにより、ロボ
ット本体５がＸ方向に移動するとともに上昇し、所定高
さ位置に達したときワークに対する塗装を開始する（Ｓ
ｌｌ）。ロボット本体５が走行ベース６の上昇位置に移
動すると台車８を停止させる（Ｓ１２）。ロボット本体
５は第６図に示すように台車８か上昇位置に至る過程で
上方に位置するワークに対して塗装を施す。ワークがセ
ンサ１６を通過すると上記８６〜Ｓ８か実行される。

又、Ｓ９において低位置に設けられたセンサ１４から信
号が出力されたときはＳ１３に移り台車８を第１図、第
４図に示す低位置に停止させ（Ｓｌ３）だまま、ワーク
に対する塗装を開始する（Ｓ１４）。

そして、ワークがロボット本体５の前を通過すると（Ｓ
　１５）　、ロボット本体５の塗装動作が終了しく５１
６）、再びＳｌに戻る。

このように、台車８が所定角度傾斜した走行ベース６を
移動しながらロボット本体５を上昇させるため、ロボッ
ト本体５は走行ベース６を移動する間に大形のワーク２
を全体的塗装することができる。従って、ロボット本体
５が比較的小形のロボットであっても大形のワーク２を
能率良く塗装することができるので、大形の塗装用ロボ
ットを設置する場合よりも塗装ブースの省スペース化を
図ることができる。又複数のロボットを設置する場合よ
りもロボットシステムの構成が簡略化しうるため、点検
、修理を行なうときのメンテナンス性が向上する。

又、塗装ブース入口でセンサ１３，１４によりワーク２
を検出すると同時にワーク形状を識別し、それに応じて
台車８の昇降位置を変更できるので、１つの塗装ライン
３で大きさの異なる複数のワークを不規則に搬送しても
ロボット本体５はそのワーク形状に応じた鼓装動作を適
宜行なえる。この場合、ワーク検出センサを２個以上設
置することにより複雑な形状のワークが複数種搬送され
ても識別し適宜塗装することかできる。

しかも、ロボット本体５かワーク２の搬送方向に移動し
ながら上昇するため、搬送ライン３を止めることなく大
形のワーク２を塗装しつる。

尚、台車８を走行ベース６に沿って移動させる駆動手段
としては、上記ラックとビニオンに限らず、ワイヤある
いはチェーンの巻き上げにより台車８を移動させても良
いし、あるいはコンベヤ装置のような走行するベルト上
に台車８を設けても良い。

又、上記実施例では塗装用ロボットを昇降させて説明し
たが、塗装用以外に使用されるロボットを昇降させるよ
うにしても良いのは勿論である。

又、上記実施例ではワーク２が搬送されるまでロボット
本体５が低位置で待機していたが、これに限らずロボッ
ト本体５か高位置で待機して下降しながらワーク２を塗
装するようにしても良いのは勿論である。

又、走行装置４は上記実施例の如く直線状に限らず、例
えば搬送ラインが３が円弧状にカーブしている場合、搬
送ライン３に沿って螺旋状に彎曲しながら上下方向に傾
斜するようにしても良い。

又、走行装置４は上記実施例のように搬送ライン３と平
行に設置しなくても良い。即ち、走行装置４を搬送方向
上搬送ライン３に徐々に近づくように設置しても良いし
、あるいは搬送方向上搬送ライン３より徐々に離間する
ように設置しても良いＯ 発明の効果 上述の如く、本発明になるロボットシステムは、ロボッ
ト本体が上下方向に傾斜した走行装置によりワークの搬
送とともに搬送方向に移動しながらワークに対する作業
部分に応じて昇降することができ、そのため１台のロボ
ット本体で大形のワークに対応することができ、しかも
大形のロボットを設置する場合よりも省スペース化を図
ることかできる。又、複数のロボットを設けて大形ワー
クに対応するよりも構成が複雑化せず点検、修理のとき
のメンテナンスが容易に行なえる等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になるロボットシステムの一実施例の正
面図、第２図は台車及び駆動部を示す拡大図、第３図は
ロボットシステムの平面図、第４図はロボット本体が低
位置にあるときの側面図、第５図は制御盤が実行する処
理を説明するためのフローチャート、第６図はロボット
本体が上昇位置に移動したときの側面図である。 ■・・・ロボットシステム、２・・・ワーク、３・・・
搬送ライン、４・・・走行装置、５・・・ロボット本体
、６・・・走行ベース、７ａ、７ｂ・・・軌道、８・・
・台車、９・・・駆動部、１３．１４・・・第１のワー
ク検出センサ、１５・・・制御盤、１５Ａ・・・ロボッ
ト制御回路、１５Ｂ・・・走行台車制御回路、１６・・
・第２のワーク検出センサ。 特許出願人　ト　キ　コ　株式会社 第２図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ワークを搬送する搬送ラインに沿って上下方向に傾斜し
   てなる走行装置を有することを特徴とするロボットシス
   テム。