JPH05380U - 産業用ロボツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ボルト締め作業等に伴なうワークの位置ずれ
を防止すると共に作業能率の向上を図る。 【構成】 直交座標型ロボットのｙ軸アーム４に対して
ｙ軸補助アーム５を設け、ｙ軸補助アーム５に対して回
動アーム６を設け、さらに、ｙ軸アーム４および回動ア
ーム６に第１ツール取り付け部７、第２ツール取り付け
部８を設けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は産業用ロボットに関し、さらに詳細にいえば、複数個のツールを保 持して複数箇所に対する同時作業を行なわせるための新規な産業用ロボットに関 する。

【０００２】

【従来の技術】

従来からナットランナー等のツールを産業用ロボットに保持させ、ワークに対 するボルト締め、ナット締め等を行なうことにより各種分野において作業能率の 向上を図っている。 具体的には、産業用ロボットのロボットハンドにナットランナー等のツールを 保持するための機構を具備させておき、この機構に対してツールを装着し、この 状態において産業用ロボットの各軸を動作させてツールを作業対象位置まで移動 させてからツールを駆動する構成が採用されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来の産業用ロボットを用いてワークに対するボルト締め、ナット締めを 行なう場合において、ワークを所定位置に固定するためのボルト締め、ナット締 め箇所が複数箇所であっても、産業用ロボットに１つのツールが保持されている だけであるから、１箇所ずつ順次ボルト締め、ナット締めを行なわなければなら ず、全体としての作業所要時間が長くなってしまう。

【０００４】 また、ワークが小型化され、あるいは軽量化されている場合には、１箇所のボ ルト締め、ナット締めを行なっている間にワークの姿勢が少し変化してしまい、 ワークの高精度の組み付け等を行なうことができなくなってしまうという不都合 がある。 このような不都合を解消するために、複数台の産業用ロボットにナットランナ ー等のツールを保持させて複数箇所のボルト締め、ナット締めを同時に行なわせ ること、ボルト締め、ナット締めの専用機を用いて複数箇所のボルト締め、ナッ ト締めを同時に行なわせることが考えられる。

【０００５】 しかし、前者の構成を採用した場合には、複数台の産業用ロボットが必要にな る関係上、装置全体として著しいコストアップを招くとともに、設置スペース、 作業スペースが著しく大きくなってしまうという不都合があるのみならず、複数 台の産業用ロボットとワーク等との干渉を排除するとともに、産業用ロボット同 士の干渉をも排除しなければならないので産業用ロボットの制御が著しく複雑化 するという不都合もある。

【０００６】 後者の構成を採用した場合には、複数台の産業用ロボットを用いる場合のよう な不都合はないのであるが、専用機は同時に達成できるボルト締め、ナット締め の相対位置が予め定められているのであるから、少品種大量生産を行なう場合に は安価に、かつ少ないスペースで効率よく、かつ高精度にボルト締め、ナット締 めを達成できる。しかし、近年要求が強くなってきた多品種少量生産に適用する 場合には、各品種に対応して専用機を予め準備しておかなければならないととも に、品種が変わる毎に専用機を変えなければならないので、専用機の種類の増加 に伴なって著しいコストアップを招くとともに、専用機を変える作業にある程度 の時間がかかるので作業能率が低下してしまうという不都合がある。

【０００７】 また、ボルト締め、ナット締め以外の作業であっても、ワークの位置ずれを伴 なう可能性がある作業であれば、同様の不都合が生じる。

【０００８】

【考案の目的】

この考案は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、１台の産業用ロボット により２箇所に対する作業を同時に遂行でき、しかもワークの変更に簡単に対処 できる新規な産業用ロボットを提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】 上記の目的を達成するための、請求項１の産業用ロボットは、直交座標型ロボ ットのツール取り付けアームと平行に動作するスライドアームが取り付けてある とともに、スライドアームの所定位置に回転アームが取り付けてあり、ツール取 り付けアームの所定位置および回転アームの所定位置にツール取り付け部が設け られたものである。但し、スライドアームはツール取り付けアームに取り付けら れていてもよいが、ツール取り付けアームが取り付けられている他のアームに取 り付けられていてもよい。

【００１０】 請求項２の産業用ロボットは、スライドアームがツール取り付けアームに直接 に往復動可能に取り付けられたものである。

【００１１】

【作用】

請求項１の産業用ロボットであれば、直交座標型ロボットのツール取り付けア ームに設けられたツール取り付け部に対してツールを取り付けるとともに、回転 アームに設けられたツール取り付け部に対してツールを取り付けた状態で両ツー ルを同時に駆動することにより２箇所に対するボルト締め、ナット締め等の作業 を同時に遂行でき、１箇所ずつ作業を遂行することに伴なう不都合を解消できる 。

【００１２】 また、ワークが変更されて２つのツールの相対位置を変更する必要が生じた場 合には、スライドアーム、回転アームの少なくとも一方を動作させるだけでよく 、簡単に相対位置を変更できるので、多品種少量生産に簡単に対処できる。 請求項２の産業用ロボットであれば、スライドアームがツール取り付けアーム に直接に往復動可能に取り付けられているので、ツール取り付けアームがスライ ドアームのスライドベースを兼ねることになり、ツール取り付けアーム、スライ ドアームおよびツール取り付けアームを往復動可能に案内するフレーム部材を含 む部分の重量およびツール取り付けアームの往復動方向と直角方向の幅を低減で き、フレーム部材を往復動可能に支持する他の軸に対する負荷を大巾に低減でき 、さらには原点検出機構等を共通化すること、配線をまとめること等による構成 の簡素化を達成できる。

【００１３】

【実施例】

以下、実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。 図１はこの考案の産業用ロボットの一実施例を示す概略斜視図であり、ベース 部材１上に、所定の軸方向（以下、ｘ軸方向と称する）に往復動するｘ軸アーム ２が設けられ、ｘ軸アーム２に対してｚ軸方向に往復動するｚ軸アーム３が設け られ、ｚ軸アーム３に対してｙ軸方向に往復動するｙ軸アーム４が設けられてい る。そして、ｙ軸アーム４に対してｙ軸方向に往復動するｙ軸補助アーム５が設 けられ、ｙ軸補助アーム５の先端部に対してｘ−ｙ平面内において回動する回動 アーム６が設けられている。さらに、ｙ軸アーム４の先端部に第１ツール取り付 け部７が設けられているとともに、回動アーム６の先端部に第２ツール取り付け 部８が設けられている。即ち、直交座標型ロボットに対してｙ軸補助アーム５お よび回動アーム６が設けられている。

【００１４】 上記構成の産業用ロボットの第１ツール取り付け部７および第２ツール取り付 け部８にツール（図示せず）を取り付けた状態においてｘ軸アーム２、ｚ軸アー ム３およびｙ軸アーム４をそれぞれ所定距離だけ移動させることにより、ｙ軸ア ーム４の先端部を所望位置に位置させることができる。この状態において第１ツ ール取り付け部７に取り付けられたツールは図示しないワークの第１作業対象位 置に正対する。しかし、他方のツールが第２作業対象位置と正対している保証は ないが、ｙ軸補助アーム５および／または回動アーム６を動作させることにより 第２ツール取り付け部８の相対位置を変化させることにより第２作業対象位置と 正対させることができる。したがって、その後は、ｚ軸アーム３を下降させて両 ツールを駆動することにより、ワークの第１作業対象位置および第２作業対象位 置における作業を同時に遂行でき、１箇所ずつ作業を遂行することに伴なうワー クの位置ずれ等を解消できる。

【００１５】 また、第１作業対象位置および第２作業対象位置を予め教示しておくことによ り、両ツールを各作業対象位置に正確に正対させることができ、段替え作業を行 なう必要がないので、作業性を著しく高めることができる。 図２および図３は４つの作業対象位置ｗ１，ｗ２，ｗ３，ｗ４を有するワーク Ｗに対する作業遂行状態を示す概略平面図である。

【００１６】 図２は作業対象位置ｗ１，ｗ３に対して同時に作業を遂行する状態を示してお り、第１ツール取り付け部７に取り付けられたツールが作業対象位置ｗ１に正対 するようにｘ軸アーム２、ｚ軸アーム３およびｙ軸アーム４が動作され、この状 態においてｙ軸補助アーム５および回動アーム６が動作されて第２ツール取り付 け部８に取り付けられたツールを作業対象位置ｗ３と正対される。したがって、 ワークＷのほぼ対角線上に位置する２つの作業対象位置に対する作業を同時に遂 行できる。

【００１７】 図３は作業対象位置ｗ２，ｗ４に対して同時に作業を遂行する状態を示してお り、第１ツール取り付け部７に取り付けられたツールが作業対象位置ｗ２に正対 するようにｘ軸アーム２、ｚ軸アーム３およびｙ軸アーム４が動作され、この状 態においてｙ軸補助アーム５および回動アーム６が動作されて第２ツール取り付 け部８に取り付けられたツールを作業対象位置ｗ４と正対される。したがって、 ワークＷのほぼ対角線上に位置する２つの作業対象位置に対する作業を同時に遂 行できる。

【００１８】 図２および図３の各状態において作業を行なうのであるから、作業遂行に伴な ってワークが位置ずれを生じるおそれが全くなくなり、ワークの組み付け精度等 を高めることができるとともに、作業遂行回数を減少させて全体としての作業所 要時間を短縮できる。

【００１９】

【実施例２】 図４はこの考案の産業用ロボットの他の構成を示す概略斜視図であり、図１の 実施例と異なる点は、ｚ軸アーム３に対してｘ軸アーム２を設け、ｘ軸アーム２ に対してｙ軸アーム４を設け、ｙ軸補助アーム５をｙ軸アーム４に設ける代わり にｘ軸アーム２に設けた点のみである。

【００２０】 したがって、この実施例の場合にも第１ツール取り付け部７に取り付けられた ツールおよび第２ツール取り付け部８に取り付けられたツールを正確に各作業対 象位置に正対させることができ、２箇所において作業を同時に遂行できる。 また、この実施例の場合には、ｙ軸アーム４とｙ軸補助アーム５とを共にｘ軸 アーム２に設けているのであるから、ｙ軸アーム４、ｙ軸補助アーム５において それぞれ自身のｘ軸方向位置を制御する機構を設けることにより、適用可能なワ ークの範囲を大巾に拡大できる。即ち、図１の実施例においてはｙ軸アーム４と ｙ軸補助アーム５との間隔が一定であるから、回動アーム６の長さおよび回動範 囲に基づいて第２ツール取り付け部８の第１ツール取り付け部７に対する相対位 置の範囲が定まるが、ｙ軸アーム４とｙ軸補助アーム５との間隔を自由に設定で きるのであるから上記相対位置の範囲を大巾に拡大できることになる。

【００２１】

【実施例３】 図５はこの考案の産業用ロボットのさらに他の実施例を示す概略斜視図、図６ は図５のＶＩ−ＶＩ線断面図であり、図１の実施例と異なる点は、ｙ軸アーム４ とｙ軸補助アーム５との構成のみである。 相違点を詳細に説明すると、ｙ軸アーム４が往復動範囲とほぼ等しい長さの部 材であり、一方の端面に開口する内部空間４ａに図示しないモータにより自転さ れるボールネジ４ｂを有しているとともに、ボールネジ４ｂをｚ軸アーム３と螺 合させている。そして、ｙ軸アーム４の、上記端面と反対側の端面に開口する内 部空間４ｃに図示しないモータにより自転されるボールネジ４ｄを有していると ともに、ボールネジ４ｄをｙ軸補助アーム５と螺合させている。尚、上記ｚ軸ア ーム３およびｙ軸補助アーム５はそれぞれ内部空間４ａ，４ｃの開口端部に設け られたガイド４ｅ，４ｆにスライド可能に係合されている。

【００２２】 上記の構成の産業用ロボットを採用した場合には、図１に示す産業用ロボット と同様の作用を達成できるほか、ｙ軸アーム４、ｙ軸補助アーム５および両アー ム４，５を駆動するための機構部を含む部分のｘ軸方向の幅を図１に示す実施例 の場合と比較して大巾に減少できるので、この部分を支持するｚ軸に対する負荷 モーメントを大巾に小さくでき、ｚ軸に要求される機械的強度を小さくできるの で、全体として産業用ロボットを小形化できるとともに軽量化できる。さらに、 ｙ軸アーム４およびｙ軸補助アーム５のそれぞれに対応してオーバーラン検出機 構、原点検出機構が一般的に必要になるのであるが、ｙ軸アーム４の内部空間４ ａ，４ｃにそれぞれボールネジ４ｂ，４ｄを設けているのであるから、オーバー ラン検出機構、原点検出機構をそれぞれ簡単に共通化でき、さらにはｙ軸アーム ４、ｙ軸補助アーム５を制御するための配線をまとめることができる。

【００２３】

【考案の効果】

以上のように請求項１の考案は、２箇所に対するボルト締め、ナット締め等の 作業を同時に遂行でき、１箇所ずつ作業を遂行することに伴なう不都合を解消で きるとともに、ワークが変更されて２つのツールの相対位置を変更する必要が生 じた場合に、スライドアーム、回転アームの少なくとも一方を動作させるだけで 対処でき、簡単に相対位置を変更できるので、多品種少量生産に簡単に対処でき るという特有の実用的効果を奏する。

【００２４】 請求項２の考案は、請求項１の効果に加え、ツール取り付けアーム、スライド アームおよびツール取り付けアームを往復動可能に案内するフレーム部材を含む 部分の重量およびツール取り付けアームの往復動方向と直角方向の幅を低減して 、フレーム部材を往復動可能に支持する他の軸に対する負荷を大巾に低減できる ので、産業用ロボットを全体として小形化できるとともに軽量化できるという特 有の実用的効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の産業用ロボットの一実施例を示す概
略斜視図である。

【図２】４つの作業対象位置を有するワークに対する作
業遂行状態を示す概略平面図である。

【図３】４つの作業対象位置を有するワークに対する作
業遂行状態を示す概略平面図である。

【図４】この考案の産業用ロボットの他の構成を示す概
略斜視図である。

【図５】この考案の産業用ロボットのさらに他の実施例
を示す概略斜視図である。

【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。

【符号の説明】

４ ｙ軸アーム ５ ｙ軸補助アーム ６回動アー
ム ７ 第１ツール取り付け部 ８ 第２ツール取り付け
部

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 直交座標型ロボットのツール取り付けア
   ーム（４）と平行に動作するスライドアーム（５）が取
   り付けてあるとともに、スライドアーム（５）の所定位
   置に回転アーム（６）が取り付けてあり、ツール取り付
   けアーム（４）の所定位置および回転アーム（６）の所
   定位置にツール取り付け部（７，８）が設けられてある
   ことを特徴とする産業用ロボット。
2. 【請求項２】 スライドアーム（５）がツール取り付け
   アーム（４）に対して直接的に往復動可能に取り付けら
   れてある請求項１に記載の産業用ロボット。