JPH05269685A - 走行形工業ロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自走式工業ロボットにおいて、なるべく狭い
走路を走行可能に構成すること。 【構成】 支持ケース３１に支持された筒状の第１原動
軸５１と、その第１原動軸５１に支持された同じく筒状
の第２原動軸５２、およびその第２原動軸５２に支持さ
れた第３原動軸５３との３個の原動軸Ｓを内外に配置し
た三重構造とし、前記第２原動軸５２に一の腕６１の基
端を連結し、その一の腕６１の遊端に支持した筒状軸６
２により二の腕６３を連結し、更に、その二の腕６３の
遊端に作業軸６４を回動可能に支持すると共に、前記作
業軸６４と前記筒状軸６２の外周に嵌合させた第１原動
軸５４とを前記筒状軸６２に支持された中間軸６６を介
して第１ベルト５８と第２ベルト５９とによって連結す
る一方、前記筒状軸６２と第３原動軸５３とを第３ベル
ト６０によって連結し、前記３個の原動軸Ｓを駆動する
電動機をインバータによって駆動される誘導電動機５６
で構成し、前記一の腕６１と二の腕６３とを重ね合わせ
て停止させることができるようにしたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は床に設置したレール上
を走行し、そのレールの側方に配置した種々の機械設備
に対して所要の作業を行う走行形工業ロボットの改良に
関し、特に、狭い通路を走行するのに便利なように折り
畳み可能な作業腕を持つ走行形工業ロボットに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、鋳造工場や機械工場など、種々
の設備の間を走行しつゝ溶湯や被加工物を移送する工業
ロボットは必ずしも新規ではない。また、工業ロボット
を作業腕を支える支軸の方向によって大別すると、作業
腕を水平方向の支軸で支持するユニメート形と鉛直方向
の支軸で支持するスカラ形とに分類される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これらの工業ロボット
はいずれにしても被搬送物を支持して工場内を走行させ
るとき、その作業腕や被運送物が支柱から側方へ大きく
張り出してしまい、その走路に大きな面積を要し、ある
いは、重量のアンバランスが過大となって走行に適さな
くなる場合が多かった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は以上のような
不具合を解消し、作業腕が折り畳まれたとき支柱から側
方へ突出する量を可及的に小さくして、走路面積が小さ
くてすみ、且つ、走行時の安定性がすぐれた走行形工業
ロボットを得ることを目的とするもので、支持ケース３
１に支持された筒状の第１原動軸５１と、その第１原動
軸５１に支持された同じく筒状の第２原動軸５２、およ
びその第２原動軸５２に支持された第３原動軸５３との
３個の原動軸Ｓを内外三重に設ける一方、前記第２原動
軸５２に一の腕６１の基端を連結し、その一の腕６１の
遊端に支持した筒状軸６２により二の腕６３を連結し、
更に、その二の腕６３の遊端に作業軸６４を回動可能に
支持すると共に、前記作業軸６４と前記筒状軸６２の外
周に嵌合させた第１原動軸５４とを前記筒状軸６２に支
持された中間軸６６を介して第１ベルト５８と第２ベル
ト５９とによって連結する一方、前記筒状軸６２と第３
原動軸５３とを第３ベルト６０によって連結し、前記３
個の原動軸Ｓを駆動する電動機をインバータによって駆
動される誘導電動機５６で構成した点に特徴がある。

【０００５】

【作用】３個の原動軸Ｓを内外に配した３重構造とし、
それらをウォーム５５とウォーム車５４とを介して電動
機５６に連結させたから、原動軸Ｓをなす３重構造の軸
と３個の電動機を合理的、且つコンパクトに配置するこ
とができている。そして、一の腕６１と二の腕６３とを
回動させることによりレール１１の側方に配置された鋳
造機や工作機械に作業軸６４を容易に接近させ得る上、
ロボット１０がレール１１上を進退するときは、一の腕
６１と二の腕６３とを共に鉛直上方または下方へ向けて
停止させれば、ロボットの幅が最少となるので、工場内
のロボット通路が狭くても他の機械設備と接触しないで
すむ。

【０００６】

【実施例】以下、図示の実施例によってこの発明を説明
する。図１において、１０は工業ロボットであり、具体
的には鋳造用の溶湯を搬送するための溶湯搬送ロボット
である。溶湯搬送ロボット１０は溶解炉と鋳型との間に
敷設されたレール１１上に４個の車輪１２、１２によっ
て支持された台板２０と、その台板２０から上方へ伸び
る縦方向の支柱２１、およびその支柱２１の上端に回動
可能に支持した作業腕装置３０とを有する。

【０００７】台板２０は前記したように、４個の車輪１
２、１２によってレール１１上に支持され、誘導電動機
２２によって自走するようになっている。すなわち、左
右２本のレール１１、１１間にはラック或いはチェーン
のような歯杆１３が進行方向に沿って固定されており、
他方、台板２０に設けた誘導電動機２２には前記歯杆１
３と噛合するピニオンやスプロケットのような歯車２３
が付設されている。

【０００８】よって、外部からインバータ（図示してな
い）によって周波数と位相とを調節した交流を誘導電動
機２２へ給電し、それを正転あるいは逆転させれば台板
２０が前進あるいは後退して、予定の位置へ停止する。
なお、この誘導電動機２２へ供給する電源をインバータ
によって周波数や位相を制御するのは、予定されたプロ
グラムに従って作動速度を大小に調節させる他、停止位
置へ正確に停止させ、その状態を保持するためで、従来
のものと特に相違するものではない。すなわち、インバ
ータは台板２０が到着目標に達するまで所定の速度で誘
導電動機２２を運転しする。台板２０が目標位置に達し
て、そこを少しでもオーバランするとインバータから逆
方向の電流が前記誘導電動機２２へ送られて台板２０を
後退させる。台板２０が目標位置を越えて逆進し過ぎる
と再び誘導電動機２２が正転するよう給電する。このよ
うな制御の繰り返しによって台板２０は所定の位置に停
止する。もっともインバータは台板２０が目標に達して
停止した後も誘導電動機２２にはよって機械の運転中は
正逆両方向への駆動が極めて短時間の間に繰り返して給
電され、常に目標位置からの偏倚量がゼロになるように
なっている。

【０００９】前記支柱２１の上端には作業腕装置３０が
支持されている。すなわち、作業腕装置３０を構成する
支持ケース３１は支柱２１の上に載置され、駆動軸３２
の回りを回動自在に構成されている。駆動軸３２の下端
には従動歯車３３が固設されており、台板２０側に支持
したサーボモータ３４に設けた歯車３５によって所定の
角度位置へ駆動される。

【００１０】作業腕装置３０をなす鋳鉄製の支持ケース
３１には３個の原動軸Ｓが同心状に内外三重に配置され
ている。すなわち、３個の原動軸Ｓは筒状に形成され支
持ケース３１に軸受けされた第１原動軸５１と、その第
１原動軸５１の内面に軸受けされた同じく筒状の第２原
動軸５２、およびその第２原動軸５２に支持された第３
原動軸５３との３個からなっている。これら３個の原動
軸Ｓにはそれぞれウォーム車５４、５４が取り付けら
れ、そのウォーム車５４には支持ケース３１に軸支した
ウォーム５５が噛合し、それによって駆動される。支持
ケース３１の上面には３個の誘導電動機５６、５６が支
持されており、それぞれチェーン５７、５７によってウ
ォーム５５を回転駆動させる。なお、誘導電動機５６は
前記した台板２０を駆動するための誘導電動機２２の場
合と同様に、インバータによって周波数と位相とを制御
された交流電源によって駆動される。

【００１１】前記第２原動軸５２には一の腕６１の基端
が連結されている。一の腕６１はアルミニウム製のチェ
ーンケースをなし、その遊端には筒状軸６２が回動可能
に支持されている。筒状軸６２の一端は一の腕６１から
外側へ突出させ、その突出した部分に二の腕６３の基端
を連結してある。二の腕６３も前記一の腕６１と同様に
アルミニウム製のチェーンケースをなしている。そし
て、その二の腕６３の遊端には作業軸６４を回動可能に
支持し、その作業軸６４に溶湯のとりべ６５が取り付け
てある。

【００１２】そして、前記作業軸６４と支持ケース３１
に軸受けした筒状の第１原動軸５１とを、前記筒状軸６
２に軸受けした中間軸６６を介して第１ベルト５８と第
２ベルト５９との２個の巻き掛け伝動手段によって連結
する一方、前記、筒状軸６２と第３原動軸５３とを第３
ベルト６０によって連結すると共に、前記３個の原動軸
Ｓを駆動する各電動機５６、５６をインバータによって
周波数と位相とを制御可能に構成してある。なお、こゝ
でいうベルトとはＶベルト、歯付きベルトなどのいわゆ
るベルトはもちろんのこと、チェーンをも含む巻掛け伝
動手段の総称である。

【００１３】次に、この実施例の作動を説明する。溶湯
搬送ロボット１０がホームポジションから起動して、溶
解炉など離れた場所へ進行するときは、図５中、実線示
のように、一の腕６１と二の腕６３とを重ね、それらを
鉛直上方向か下方向かのいずれかに向けておく。このよ
うにすると、それら二つの腕に支持した第１〜第３ベル
トの軸間距離が等しく設定してあるから、とりべ６５を
支持した作業軸６４が、３個の原動軸Ｓと同軸の位置に
くる。よって、一の腕６１と二の腕６３が進行方向に対
して側方へ飛び出すことがなく、鋳造機や工作機械の間
などの狭い部分を安全に通過できる。また、とりべ６５
の支持ケース３１からのオーバーハング量が最少とな
り、ロボットの走行に際して安定性が保たれる。また、
搬送ロボット１０が所定の位置に達すると、一の腕６１
と二の腕６３とが同図中、二点鎖線で示すように、レー
ル１１を越えて側方へ伸び所定の作業を行う。

【００１４】

【発明の効果】この発明は以上のように、工業ロボット
２０の作動腕をなす一の腕６１と二の腕６３とを、支持
ケース３１に軸受けした三重構造の原動軸Ｓによって支
持し、これを誘導電動機によりウォームとウォーム車を
介して駆動するから、電動機以下、機械的な部分は在来
の技術で充足でき、設計や製作が容易である。また、作
業腕をなす一の腕６１と二の腕６３とを重ね合わせるこ
とができるから、支持ケース３１からのオーバーハング
が小さくなり、剛性が高い上にロボットの通路が狭くて
もよいなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】動力の伝達系を示す駆動系統図である。

【図２】正面図である。

【図３】その左側面図である。

【図４】平面図である。

【図５】作動状態を示す図３相当の側面図である。

【符号の説明】

Ｓ・・・３個の原動軸 ２０・・・台板 ２１・・・支柱 ３０・・・作業腕装置 ５１・・・第１原動軸 ５２・・・第２原動軸 ５３・・・第３原動軸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持ケース３１に支持された筒状の第１
   原動軸５１と、その第１原動軸５１に支持された同じく
   筒状の第２原動軸５２、およびその第２原動軸５２に支
   持された第３原動軸５３との３個の原動軸Ｓを内外に配
   置した三重構造とし、前記第２原動軸５２に一の腕６１
   の基端を連結し、その一の腕６１の遊端に支持した筒状
   軸６２により二の腕６３を連結し、更に、その二の腕６
   ３の遊端に作業軸６４を回動可能に支持すると共に、前
   記作業軸６４と前記筒状軸６２の外周に嵌合させた第１
   原動軸５４とを前記筒状軸６２に支持された中間軸６６
   を介して第１ベルト５８と第２ベルト５９とによって連
   結する一方、前記筒状軸６２と第３原動軸５３とを第３
   ベルト６０によって連結し、前記３個の原動軸Ｓを駆動
   する電動機をインバータによって駆動される誘導電動機
   ５６で構成してなる走行形工業ロボット。