JPH06155364A - 産業用ロボット装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 移動する物体の側方に設置されたロボットに
より、移動中の部品の着脱、加工等が確実に実施できる
ようにする。 【構成】 移動するコンベア(1)上にパレット(4)が固定
され、パレット(4)には係合穴(4a)が設けてある。ロボ
ット(6)には水平回転軸(8)及び先端回転軸(9)があり、
先端回転軸(9)にハンド装置(10)を固定し、ハンド装置
(10)にＸ軸及びＹ軸方向に移動可能なハンドベース（図
示しない）を設け、このハンドベースの下端に係合ピン
（図示しない）を設けてある。パレット(4)が所定位置
に到達すると、ロボット(6)は先端回転軸(9)をパレット
(4)の上方から下降させ、上記係合ピンを係合穴(4a)に
係合させる。その後、ハンド装置(10)で把持した部品
(3)を取付穴(5a)に取り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は移動する物体の側方に
設置された産業用ロボットにより、上記物体に対し部品
の着脱、加工等の作業をする装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】移動する物体の側方に設置されたロボッ
トにより、移動する物体に対し部品の着脱、加工等を行
なう装置として、例えば特開昭５８−２０６３８７号公
報には、移動するワークに対し部品をねじ締めするもの
が示されている。この際、ワークとロボットの相対変位
をロボットの制御装置に帰還することにより、ワークに
対するロボットのハンド装置の相対位置を合わせるよう
に制御している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の産
業用ロボット装置では、ワークとロボットの相対位置を
制御装置に帰還して相互の位置合わせをしているため、
位置合わせに時間を要し、ロボットの追従動作に遅れが
生じる。そのため、正確な位置合わせが因難となり、部
品の正しい着脱、加工等の作業ができないばかりでな
く、部品、ハンド装置又はツールを破損するおそれがあ
るという問題点がある。

【０００４】この発明は上記問題点を解消するためにな
されたもので、移動中の部品の着脱、加工等が正確に実
施できるとともに、部品ハンド装置、ツール等の破損を
未然に防止できるようにした産業用ロボット装置を提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の第１の発明に
係る産業用ロボット装置は、機械式減速機を介してモー
タで駆動される回転軸により制御されるロボットを設置
し、回転軸の先端軸により駆動される作業部材により、
移動中の物体に部品の着脱又は加工を行なう装置におい
て、先端軸に装着され作業部材が支持されたハンドベー
スを設け、回転軸のモータを制御してハンドベースの一
部を移動中の物体に係合させる係合ピンを備えたもので
ある。

【０００６】また、第２の発明に係る産業用ロボット装
置は、モータにより直結駆動される回転軸により制御さ
れるロボットを設置し、回転軸の先端軸により駆動され
る作業部材により、移動中の物体に部品の着脱又は加工
を行なう装置において、先端軸に装着され作業部材が支
持されたハンドベースを設け、回転軸のモータを制御し
てハンドベースの一部を移動中の物体に係合させ、この
係合の完了後、モータの磁気拘束を解放する係合手段を
備えたものである。

【０００７】

【作用】この発明の第１の発明においては、機械式減速
機を介してモータで駆動される回転軸を持つロボット
を、第２の発明においては、モータで直結駆動されるロ
ボットを設置し、その先端軸に装着されたハンドベース
の一部を、移動中の物体に係合させるようにしたため、
ハンドベースと移動中の物体の相互位置は確保される。

【０００８】

【実施例】

実施例１．図１〜図７はこの発明の第１の発明の一実施
例を示す図で、図１は平面図、図２はロボット部分の側
面図、図３は図１のIII部拡大図、図４は図３のIV−IV
線断面図、図５は図４のＶ−Ｖ線断面図、図６は図４の
VI−VI線断面図、図７は制御装置部分のブロック線図で
あり同一符号は同一部分を示す（他の実施例も同じ）。

【０００９】図１〜図７において、(1)は連続的に移動
しているコンベア、(2)はコンベア(1)に並行配置され部
品(3)を供給する供給コンベア、(4)はコンベア(1)に所
定間隔で固定されたパレットで、その上面に係合穴(4a)
を有している。(5)はパレット(4)に固定された移動ワー
クで、その上面に部品(3)を取り付ける取付穴(5a)が設
けられている。(6)は作業領域(7)を有するロボット、(6
a)はロボット(6)により昇降する昇降軸、(8)はモータ及
び機械式減速機を内蔵する水平回転軸、(9)は同じく先
端回転軸である。

【００１０】(10)は先端回転軸(9)に結合されたハンド
装置、(11)はハンド装置(10)の本体部を形成する箱状の
ハンドフレーム、(12)はハンドフレーム(11)内に配置さ
れたベースで、上面にハンドフレーム(11)と係合してＹ
軸方向に案内される摺動レール(13)が設けられ、下面に
Ｘ軸方向に沿う摺動レール(14)が設けられている。(15)
は逆Ｕ字状のハンドベースで、その上部は摺動レール(1
4)と係合し、両下端部にはパレット(4)の係合穴(4a)に
係合する先細状の係合ピン(16)が固定されている。

【００１１】(17)は部品(3)を把持する把持ハンド、(1
8)はハンドベース(15)に固定され把持ハンド(17)を昇降
させる昇降装置、(19)はハンドフレーム(11)とハンドベ
ース(15)の間に設けられ、ホルダ(20)に支持されて、ハ
ンドベース(15)をＸ軸方向及びＹ軸方向に付勢する圧縮
コイルばね、(21)はハンドベース(15)のＸ軸方向の変位
を検出するスイッチ、(22)は同じくＹ軸方向の変位を検
出するスイッチである。

【００１２】図７において、(31)はＣＰＵ(31A)、ＲＯ
Ｍ(31B)、ＲＡＭ(31C)、Ｉ／Ｏポート(31D)を有するコ
ンピュータで構成された上位制御装置、(32)はロボット
(6)を駆動する駆動装置で、ロボット制御装置(33)によ
り制御される。(34)は把持ハンド昇降装置(18)を駆動す
る駆動装置で、把持ハンド昇降装置の制御装置(35)によ
り制御される。(36)はパレット(4)の位置・速度情報、
(37)は変位検出スイッチ(21)(22)の出力であり、Ｉ／Ｏ
ポート(31D)には各制御装置(33)(35)が接続され、情報
(36)及び出力(37)が入力される。

【００１３】上記のように構成されたロボット(6)のハ
ンド装置(10)は、次のように動作する。すなわち、ハン
ドベース(15)が正規の位置にあるときは、各方向の圧縮
コイルばね(19)は所定量圧縮されている。ここで、ハン
ドベース(15)が一側に変位すると、その側の圧縮コイル
ばね(19)による圧縮力が増加すると同時に、反対側のホ
ルダ(20)とハンドベース(15)の間にすき間が生じる。そ
して、ハンドベース(15)のＸ軸方向の変位はスイッチ(2
1)で、Ｙ軸方向の変位はスイッチ(22)でそれぞれ検出さ
れる。

【００１４】次にこの実施例の動作を説明する。今、パ
レット(4)は図１の右方から左方へ移動しているものと
する。ロボット(6)は供給コンベア(2)によって供給され
る部品(3)を、把持ハンド(17)で把持してコンベア(1)の
側方で待機している。パレット(4)の位置・速度情報(3
6)及び変位検出スイッチ(21)(22)の出力は、Ｉ／Ｏポー
ト(31D)を介して上位制御装置(31)に取り込まれる。そ
して、Ｉ／Ｏポート(31D)を介して制御装置(33)(35)に
出力され、駆動装置(32)(34)を制御する。

【００１５】これで、ロボット(6)はパレット(4)が所定
位置に到達すると、各回転軸(8)(9)の移動を開始する。
この移動中、先端回転軸(9)のハンド装置(10)の方向、
位置及び速度を、移動中のパレット(4)に概略合わせ
る。次に、ロボット(6)の昇降軸(6a)を下降させ、ハン
ドベース(15)の先端の係合ピン(16)を、パレット(4)の
係合穴(4a)に係合させる。これで、移動ワーク(5)と把
持ハンド(17)の相対位置は確保される。

【００１６】ロボット(6)の水平回転軸(8)を制御して、
先端回転軸(9)をコンベア(1)の速度にほぼ一致させて移
動させながら、昇降装置(18)を動作させて把持ハンド(1
7)を移動ワーク(5)に向けて下降させ、移動ワーク(5)の
取付穴(5a)に部品(3)を取り付ける。取付完了後、把持
ハンド(17)を上昇させる。

【００１７】このときＸ軸及びＹ軸方向の変位検出スイ
ッチ(21)(22)の出力が検出されていなければ、そのまま
ハンド装置(10)を上昇させるが、出力が検出されれば、
把持ハンド(17)の位置を補正した後上昇させる。すなわ
ち、変位検出スイッチ(21)(22)の出力が検出されなくな
る方向（ハンドフレーム(11)とハンドベース(15)の相対
位置が復元する方向）に、ロボット(6)の水平回転軸(8)
を制御する。

【００１８】そして、上記出力が検出されなくなった時
点で、ロボット(6)の昇降軸(6a)を動作させてハンド装
置(10)全体を上昇させ、係合ピン(16)と係合穴(4a)の係
合を解除する。これは、係合ピン(16)と係合穴(4a)の間
に側圧が作用しないようにするための動作であり、係合
ピン(16)の脱出時に、上記側圧により発生するトラブル
が防止される。上述の動作がパレット(4)ごとに繰り返
される。

【００１９】実施例２．実施例１では、把持ハンド(17)
により移動ワーク(5)に部品(3)を取り付ける作業につい
て説明したが、把持ハンド(17)の代わりにドリル等の加
工ツールを取り付け、移動ワーク(5)に加工を施す場合
にも適用可能である。

【００２０】実施例３．実施例１では、係合ピン(16)を
パレット(4)に係合させる例を示したが、コンベア(1)又
は移動ワーク(5)の一部に係合させてもよい。また、係
合ピン(16)をコンベア(1)の一部に係合させ、コンベア
(1)上を移動中のワークを取り外したり、コンベア(1)に
部品を乗せたりする作業にも適用可能である。

【００２１】実施例４．図８はこの発明の第２の発明の
一実施例を示す図４相当図である。この実施例はロボッ
ト(6)の水平回動軸(8A)及び先端回動軸(9A)を、機械式
減速機を用いない直結モータ式にするとともに、先端回
動軸(9A)にハンドベース(15)を直接固定したものであ
る。

【００２２】この実施例の動作は、係合ピン(16)が係合
穴(4a)に係合するまでは実施例１と同様である。上記係
合完了後、各回転軸(8)(9)の磁力拘束を解放する。これ
により、各回転軸(8)(9)はコンベア(1)の移動に追従し
て自由に変位する。その間に部品(3)を移動ワーク(5)に
取り付け、次に把持ハンド(17)を上昇させるとともに、
ロボット(6)の昇降軸(6a)を上昇させてハンド装置(10)
全体を上昇させ、係合ピン(16)と係合穴(4a)の係合を解
除する。

【００２３】その後、各回転軸(8)(9)に正常の電流を流
し、各回転軸(8)(9)の姿勢を拘束する。これで、一連の
動作が完了する。そして、これら一連の動作が繰り返さ
れることになる。このようにすれば、ハンド装置(10)に
変位検出機構は不要となり、構造を簡素化することが可
能となる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したとおりこの発明の第１の発
明では、機械式減速機を介してモータで駆動される回転
軸を持つロボットを、第２の発明では、モータで直結駆
動されるロボットを設置し、その先端軸に装着されたハ
ンドベースの一部を、移動中の物体に係合させるように
したので、ハンドベースと移動中の物体の相互位置は確
保され、移動中の部品の着脱、加工等が正確に実施でき
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１を示す平面図。

【図２】図１のロボット部分の側面図。

【図３】図１のIII部拡大図。

【図４】図３のIV−IV線断面図。

【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図。

【図６】図４のVI−VI線断面図。

【図７】この発明の実施例１を示すブロック線図。

【図８】この発明の実施例２を示すロボット部分の側面
図。

【符号の説明】

１ コンベア ３ 部品 ４ パレット ４ａ 係合穴 ５ 移動ワーク ６ ロボット ８，８Ａ 水平回転軸 ９，９Ａ 先端回転軸 １５ ハンドベース １６ 係合ピン １７ 作業部材（把持ハンド）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機械式減速機を介してモータで駆動され
   る複数の回転軸により制御されるロボットを、移動する
   物体の側方に設置し、上記回転軸の先端軸により駆動さ
   れる作業部材により上記移動中の物体に部品を着脱し又
   は上記物体を加工する装置において、上記先端軸に装着
   され上記作業部材が支持されたハンドベースを設け、上
   記回転軸のモータを制御して上記ハンドベースの一部を
   上記移動中の物体に係合させる係合ピンを備えたことを
   特徴とする産業用ロボット装置。
2. 【請求項２】 モータにより直結駆動される複数の回転
   軸により制御されるロボットを、移動する物体の側方に
   設置し、上記回転軸の先端軸により駆動される作業部材
   により上記移動中の物体に部品を着脱し又は上記物体を
   加工する装置において、上記先端軸に装着され上記作業
   部材が支持されたハンドベースを設け、上記回転軸のモ
   ータを制御して上記ハンドベースの一部を上記移動中の
   物体に係合させ、この係合の完了後上記各回転軸のモー
   タの磁気拘束を解放する係合手段を備えたことを特徴と
   する産業用ロボット装置。