JPH0484692A

JPH0484692A - 工作装置

Info

Publication number: JPH0484692A
Application number: JP19709390A
Authority: JP
Inventors: Taketo Funayama; 船山　武人
Original assignee: FUNAYAMA KOGYO KK
Current assignee: FUNAYAMA KOGYO KK
Priority date: 1990-07-25
Filing date: 1990-07-25
Publication date: 1992-03-17
Also published as: JPH0585277B2

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】（発明の利用分野〕この発明は、ロボットの腕の先端に取りつけられた、溶
接機や研削機等の工作機器によって、作業台の工作対象
物を加工する工作装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、ロボッ］・の制御能力が向上し、溶接や研削等の
作業を、ロボットの腕の先端に付りた作業機器を有する
工作装置が行うようになっている。

そして、このような工作装置は、−・船釣に進退可能な
腕を有するロボットと、その工作機器の腕の先端が届く
範囲、即ち工作範囲内に配置され、工作対象物を回転自
在に保持する工作台とから構成される。そして、このロ
ボットの腕の先端には溶接機等の工作機器を取りつけた
うえで、ロボットの腕を工作台方向に進退させ、回転台
の工作対象物を回転させることにより、工作対象物を加
工していく構造となっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来の装置では、加工が終了
した工作対象物を作業台から取り外し、次の工作対象物
を作業台に取りつりる間は、ロボットによる作業を停止
させておかなければならず、その時間がロスタイムとな
って、作業効率が極めて悪いという問題点があった。

また、１つのロボット・に対して作業台を複数設番ノる
ことも可能であるが、それぞれの作業台ごとにモータを
設置すると、装置全体の制御が難しくなるほか、工作装
置の価格も高価になってしまうという欠点があった。

そこで、この発明は、このような問題点を考慮してなさ
れたものであって、この発明の目的は、ロボットの作業
を停止させておくロスタイムを無くし、作業効率を向−
１−さセることができ、また各作業台ごとのモータを必
要とせす、制御が容易で且つ経済効率の良い工作装置を
提供することにある。

〔課題を解決するだめの手段〕

この発明は、工作範囲内で進退及び旋回可能な腕の先端
に工作機器を取りつけたロボットと、工作範囲内に配置
され、工作対象物を保持して回転するターンテーブルを
備えた作業台と、一本の主軸から前記各ターンテーブル
に対応する副軸に回転力を分配する分配器と、前記分配
器の主軸に連結したモータと、前記ターンテーブルと前
記副軸とを連結する回転伝達シャフトとを備え、前記回
転伝達シャフトには前記ターンテーブルの軸と前記副軸
との軸線の不一致を許容する機構を備えた工作装置を構
成することにより、」１記した問題点を解決している。

なお、上記、前記ターンテーブルの軸と前記副軸との軸
線の不一致を許容する機構には、例えば、たわみ継手（
フレキシブルジヨイント）や自在継手（ユニバーサルジ
ヨイント）が含まれるほか、同様な機能を有する全ての
公知機構が含まれる。

〔作用〕

ロボットの腕を旋回及び進退させ、その先端の工作機器
を工作対象物に当接させる。そして、この状態で作業台
を回転させ、工作機器を作動さセることにより工作対象
物に加工を施す。

このとき、ロボットの作業範囲には、複数の１作台が配
置されているために、一つの作業台において工作対象物
を取り替える間にも、他の作業台の工作対象物を加工す
ることができ、作業のロスタイムが生じない。

また、作業台の回転力は単一のモータから分配器及び回
転伝達シャフトを介して各作業台に伝達され、各作業台
ごとにモータを配置する必要はない。

〔実施例〕

本発明の実施例を第１図乃至第５図に基づいて説明する
。本実施例シＪ、本発明の装置を溶接装置として使用し
たものである。

第１図は溶接装置の平面図である。同図に示すように、
この溶接装置１は、中央に配置される溶接ロボット２と
、その周囲に配置される４つの、作業台たるザブポジシ
ョナ３Ａ〜３Ｄと、分配器４を接続した、モータたるマ
スターポジショナ５とを有する。

溶接ロボンｌ−２は、すでに公知の構造を有する作業用
のロボットであって、制御装置６によりシーケンス制御
されるものである。この溶接ロボット２は、図示しない
マウントに固定された本体２１乙こ、水平方向に所定の
角度で回転自在な回転基部２２を取りつげており、さら
にこの回転基部２２には腕２３の基部２ａを取りつけて
いる。また、この腕２３はその基部２３ａ、中間部２３
ｂ、先端部２３ｃのそれぞれに関節を有しており、先端
部２３ｂには溶接機２４を固定している。従って、この
溶接機２４は回転基部２２の回転及び腕２３の屈伸によ
り溶接ロボット２周囲の所定の範囲を移動可能であり、
同範囲が溶接機２４の作業範囲Ｘとなる。なお、溶接ロ
ボット２の本体２１の後方には、溶接材料となるワイヤ
を供給するワイヤ供給機２５及びエチレンガス等の溶接
ガスを供給するガスボンベ２６を配置している。

４つのザブポジショナ３Ａ〜３Ｄは、前記作業範囲Ｘ内
に配置されている。そして、これらのザブポジショナ３
（３Ａ〜３Ｄ）は、箱状の本体３１の−Ｖ部にターンテ
ン−プル３２を有しており、この−１−面に保持する工
作対象物を＝一定の速度で回転させるほか、所定の角度
を指定して回転させることができるものである。

サブポジショナ３の側断面図を第２図に示す。

同図に示すように、サブポジショナ３の本体３１ば、タ
ーンテーブル３２の円筒状の支持器３３と、上端を支持
器３３の側面に固定した傾斜角調節器３４とをケーシン
グ３７内に配置してなり、これら支持器３３と傾斜角調
節調節機３４の下端を、それぞれマウントブラケット３
５．３６に軸支している。また、ターンテーブル３２は
工作対象物を固定するテーブル部３２ａとその下方に延
びる回転軸３２ｂとからなり、この回転軸３２ｂを支持
器３３に回転自在に貫通したうえで、その下端をユニバ
ーサルジヨイント７１を介して回転伝達シャフト７に連
結している。

従って、このサブポジショナ３は、傾斜角調節器３４を
伸縮させるごとによって支持器３３の傾きを変化させる
ことができ、もってターンテーブル３２の回転傾斜角度
を任意に設定することができる構造となっている。なお
、前記傾斜角調節器３４は、入れ子式になっていて、そ
の長さを固定するには図示しないボルトを締めつけるこ
とにより行う。

マスターポジショナ５は、回転速度や回転角度を高精度
に設定することができる公知の構造を有するモータであ
って、ロボット２と同様に制御装置６により制御される
。そして、本体５ａがら突出する回転軸５ｂには分配器
４が連結されている。

分配器４の側断面図を第３図に、平断面図を第４図に、
正断面図を第５図に示す。これらの図に示すように、こ
の分配器４ば、本体４１と、これを固定するマウント４
５とからなる。本体４１はそのケーシング４１ａの両脇
がら下方に延びる２つの取りつけ部４１ｂを有し、この
部分をマウント４５にボルト止めしているが、取りつけ
部のボルト穴４１ｃは縦長の長孔に形成されており、ボ
ルトの締めつけ位置を調整することにより、本体４１の
高さを調整する構造を有している。

本体４１のケーシング４１ａは正面が三角形の形状を有
しており、その内側の上段には１本の主軸４２を、下段
には４本の副軸４３Ａ〜４３Ｄを配置しており、これら
の軸４２．４３Ａ〜４３Ｄの外側にはプーリを介してベ
ルト４４を巻掛けている。そして、主軸４２をマスター
ポジショナ５の回転軸５ｂに連結し、また、副軸４３Ａ
〜４３Ｄのそれぞれには、ユニバーサルジヨイント７２
を介して回転伝達シャフト７の一端を連結している。す
なわち、回転伝達シャフト７は、第１図に示すように、
一端をマスクポジショナ５側に、他端をサブポジショナ
３Ａ〜３Ｄに接続して両者を連結している。

なお、この回転伝達シャフト７に接続されたユニバーザ
ルジョインｈ７１．７２は、ターンテーブル３２の回転
軸３２ｂと分配器４の副軸４３との軸線の不一致を許容
する機構であって、その他、フレキシブルジヨイントな
どの公知の回転伝達機構を使用してもよい。

また、制御装置６は、前記したように溶接ロボット２と
マスターポジショナ５に接続しており、溶接ロボット２
の動作とサブポジショナ３Ａ〜３Ｄの作動同調を行って
いる。なお、作業指示は制御装置６に接続された制御盤
６１により行う。

次に、本実施例の溶接装置１の作動を説明する。

まず、溶接機２４が有効に溶接作業が行えるようにサフ
゛ポジジョブ−３Ａ〜３Ｄの１頃きを調節し、工作対象
物を各サブポジショナ３Ａ〜３Ｄのターンテーブル３２
上に図示しない機構により固定して作業準備を行う。

そして、制御盤６１に作業指示を入力して制御装置６が
マスターポジショナ５を作動させることにより、この回
転力は分配機４の主軸４２に伝達され、この分配機４内
で主軸４２から副軸４３Ａ〜４３Ｄに分配される。そし
て、これら副軸４３Ａ〜４３Ｄにそれぞれ連結された回
転伝達シャフト７は、この回転力をサブポジショナ３Ａ
〜３Ｄに伝達するために、各ターンテーブル３２はマス
ターポジショナ５に同調して回転する。

一方、制御装置６により同様に制御される溶接ロボット
２は、同装置６の作業指示に従って回転基部２２を回動
し、腕２３を伸縮させることによって先端の溶接機２４
を１つのサブポジショナ３２Ｊ：の工作対象物に近接さ
せる。そして、溶接機２４を作動させたうえで、この作
動に同調してターンテーブル３２を回転させ、予め制御
装置６に置いて設定された通りの溶接加工を工作対象物
に施していく。

そして、１つの工作対象物の溶接作業が終わると、溶接
ロボット２はその先端の溶接機２４を移動さセ、次のザ
ブポジショナ３の工作対象物に近接させて制御装置６に
予め設定されている仕様の溶接作業を行う。また、この
間に加工作業が完了した最初の工作対象物をターンテー
ブル３２から取り外し、新たな工作対象物に取り換えて
作業で１を備を整える。

以−１−のように、この）容接装置１では、溶接対象物
を固定するザブポジショナ３Ａ〜３Ｄが複数あるために
、工作対象物を取り替える際にも溶接ロボット２を停止
させる必要がなく、ロスタイム無く溶接作業を行うこと
ができ、高い作業効率を達成することができる。

また、マスターポジショナ５ば精密機器であって高価で
あるが、本実施例の溶接装置】によっては、１つのマス
ターポジショナ５を回転動力源として、複数のサブポジ
ショナ３Δ〜３Ｄを作動させることができるために、経
済性に優れた溶接装置１とすることができる。

特に、本実施例の溶接装置１では、工作対象物の溶接姿
勢を多様に変えて溶接作業を行わなければならない場合
であっても、複数のザブポジショナ３Ａ〜３Ｄの傾きを
それぞれ変化させておき、且つ制御装置６においておの
おののサブポジショナ３八〜３Ｄに対応する必要な動き
を溶接器２４が行うように設定しておけば、作業途中で
各４ノゾボジシヨナ３Ａ〜３Ｄの傾きをいちいち変化さ
せる必要はなく、同様に高い作業効率を得ることができ
る。

また、本実施例の分配器４ば、主軸４２と複数の副軸４
３Ａ〜４３Ｄ間にヘルド４４を掛り渡した簡単な構造で
構成したために、故障し難く耐久性に優れた構造とする
ことができる。なお、ベルト４４に代えて、歯車等の伝
達手段を選択することができるのは勿論である。

なお、本実施例は、溶接ロボット２の腕２３の先端に溶
接機２４を取りつけて溶接装置としたが、他の工作装置
、例えばドリル等の穿孔機、フライス等の研削機、さら
にはバーナ等の切断機を取りつけた工作装置としてよい
ことは勿論である。

［発明の効果］以上説明したように、本発明の装置によっては、−台の
１コボットと複数の作業台を連携して作業さセることが
できるために、工作対象物の取り替える際にロボットを
停止させる必要がなく、作業中のロスタイムを無くずこ
とができ、もって作業効率を向１−させることができる
。

また、本発明の装置によっては、単一のモータにより複
数の作業台を作動させるために、装置の作動制御が簡単
で、且つ経済性に優れた工作装置を構成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の溶接装置の平面図、第２図はサブポ
ジショナの側断面図、第３図は分配器の側断面図、第４
図は分配器の平断面図、第５図は分配器の正断面図であ
る。１・・・溶接装置（工作装置）、２・・・溶接ロボット
（ロボッＩ−）、２３・・・腕、２４・・・溶接機（作
業機器）、３Ａ〜３Ｄ・・・サブポジショナ（作業台）
、３２・・・ターンテーブル、４・・・分配器、４２・
・・主軸、４３Ａ〜４３Ｄ・・・副軸、５・・・マスタ
ーポジショナ（モータ）、６・・・制御装置、７・・・
回転伝達シャフト、７１．７２・・・ユニバーザルジヨ
イント（ターンテーブルの軸と副軸との軸線の不一致を
許容する機構）、Ｘ・・・作業範囲

Claims

【特許請求の範囲】

（１）工作範囲内で進退及び旋回可能な腕の先端に工作
機器を取りつけたロボットと、工作範囲内に配置され、
工作対象物を保持して回転するターンテーブルを備えた
作業台と、一本の主軸から前記各ターンテーブルに対応
する副軸に回転力を分配する分配器と、前記分配器の主
軸に連結したモータと、前記ターンテーブルと前記副軸
とを連結する回転伝達シャフトとを備え、前記回転伝達
シャフトには前記ターンテーブルの軸と前記副軸との軸
線の不一致を許容する機構を有することを特徴とする工
作装置。