JPH0635117B2 - ボンネット開閉用ロボット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば組立ライン上に搬送される自動車のボ
ンネットを開閉操作するのに用いて好適なボンネット開
閉用ロボットに関する。

〔従来の技術〕

第３図に従来技術によるボンネット開閉用ロボットを示
す。

図において、１は作業所の床２上に設けられたチエンコ
ンベア等からなるワーク運搬手段、３は該ワーク運搬手
段１上に載置され、図中矢示Ａ方向に搬送される自動車
本体で、該自動車本体３にはワークとしてのボンネット
４が開閉可能に設けられている。

５は前記ボンネット４を開閉するために、作業所の高所
６に懸垂状に設けられたロボット本体で、該ロボット本
体５は、ボンネット４の移動方向前方に位置して高所６
から下向きに突設され、下面中央に２組の取付ブラケッ
ト７Ａ，７Ａおよび８Ａ，８Ａが固着されている基部と
しての基台９と、一端１０Ａが支持軸１１を介して前記
一側の取付ブラケット７Ａに回動可能に設けられ、他端
１０Ｂ寄りの位置と前記一端１０Ａ寄りの位置とに反対
向きに一対の取付ブラケット１２Ａ，１２Ａおよび１３
Ａ，１３Ａが固着されている吊下支柱１０と、一端１４
Ａが支持軸１５を介して該吊下支柱１０の他端１０Ｂ側
に回動可能に設けられ、途中に上向きの取付ブラケット
１６Ａ，１６Ａが固着されているアーム１４と、一端１
７Ａが前記一方の各取付ブラケット８Ａを介して基台９
に取付けられ、他端１７Ｂが前記吊下支柱１０の後面側
の各取付ブラケット１２Ａに取付けられた吊下支柱１０
回動用の第１のアクチュエータ１７と、一端１８Ａが前
記吊下支柱１０の前面側の各取付ブラケット１３Ａに取
付けられ、他端１８Ｂが各取付ブラケット１６Ａを介し
てアーム１４に取付けられたアーム１４回動用の第２の
アクチュエータ１８とから構成されている。

そして、前記アーム１４の自由端となる他端１４Ｂに
は、ボンネット４を下面側から持上げる略く字状のボン
ネット持上部材１９がボンネット４の方向に対向して突
設されている。

従来技術によるボンネット開閉用ロボットは上述の如く
構成されるが、次にその作動について述べる ここで、ティーチングに基づいて作動するロボット本体
５は各アクチュエータ１７，１８の駆動力により吊下支
柱１０、アーム１４を回動し、ワークとしてのボンネッ
ト４が自動車本体３と共にワーク搬送手段１によって矢
示Ａ方向に移動しする。このとき、アーム１４の他端１
４Ｂを斜下方に向け、ボンネット持上部材１９の先端を
ボンネット４の下面側に差入れる。しかる後、第２のア
クチュエータ１８を駆動してアーム１４を上方に回動さ
せることにより、ボンネット４を開く。この際、ボンネ
ット４は自動車本体３と共に矢示Ａ方向に徐々に移動し
ているから、第１のアクチュエータ１７を駆動して吊下
支柱１０を矢示Ａ方向と同方向に回動させることによ
り、ボンネット４の開いた角度を一定に保つことができ
る。

そして、ボンネット４に対する塗装、溶接等の作業が終
了したら、第２のアクチュエータ１８を駆動してアーム
１４の他端１４Ｂ側を下方に降ろし、ボンネット４を閉
じた状態にする。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、前述した従来技術によるボンネット開閉用ロ
ボットには次のような欠点がある。

即ち、第１に、アーム１４回動用の第２のアクチュエー
タ１８は吊下支柱１０の中間部位とアーム１４との間に
設けられているため、吊下支柱１０回動用の第１のアク
チュエータ１７には、吊下支柱１０と第２のアクチュエ
ータ１８の荷重が掛り、第１のアクチュエータ１７を駆
動するときに当該荷重のために作動性が悪くなる。ま
た、作動性を良くするためには、第１のアクチュエータ
１７を大型のアクチュエータに代える必要がある。

第２に、アーム１４回動用の第２のアクチュエータ１８
を駆動した時に、吊下支柱１０には反作用が働くため該
吊下支柱１０の板厚を厚くするなどして強度を保たせな
ければならず、このためロボット本体５の重量が増加し
て作動性が悪くなる。これを解決する場合においても、
第１のアクチュエータ１７を大型のものにしなければな
らない。

上述した従来技術の欠点を解決するものとして、第４図
に示すように、アーム１４回動用の第２のアクチュエー
タ１８′の一端１８Ａ′を吊下支柱１０に代えて基台９
側に設けたブラケット２０Ａ，２０Ａに取付けてなる他
の従来技術が知られている。

この他の従来技術によれば第２のアクチュエータ１８′
の荷重は基台９に掛るため、第１のアクチュエータ１７
に掛る荷重はアーム１４の分のみとなり、アーム１４の
作動性が損なわれるのを防止できる反面、次のような欠
点がある。

即ち、第１に、アーム１４回動用の第２のアクチュエー
タ１８′を基台９とアーム１４との間い設けると、基台
９と、吊下支柱１０と、アーム１４と、アクチュエータ
１８′との間に平行リンクが構成されるため、第１のア
クチュエータ１７を駆動して吊下支柱１０を回動させる
ためには、第２のアクチュエータ１８′を同時に作動さ
せなければならず、ボンネット開閉用ロボットの制御が
複雑になってしまう。

第２に、ボンネット４を開けるために、第４図に示す初
期状態から第１のアクチュエータ１７を駆動して吊下支
柱１０をボンネット４方向に傾斜させ、さらに第２のア
クチュエータ１８′を駆動してアーム１４を斜下方に傾
ける場合、吊下支柱１０の傾斜角度を第２のアクチュエ
ータ１８′のストローク量が初期状態の如何によって異
なってしまう。このため、ティーチングの際の初期状態
の設定を厳密に行わなければならず、ティーチングが極
めて困難になる。

本発明は上述した従来技術の欠点に鑑みなされたもの
で、大型のアクチュエータを用いずに吊下支柱、アーム
の作動性を良くすることができ、しかも、初期状態の如
何に拘らず容易にティーチングを行えるようにしたボン
ネット開閉用ロボットを提供することを目的としてい
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上述した問題点を解決するために、本発明が採用するボ
ンネット開閉用ロボットは、自動車本体を搬送する搬送
手段の高所に位置して設けられた基部と、一端が該基部
に回動可能に軸支して吊下された吊下支柱と、一端が該
吊下支柱の他端に回動可能に取付けられ、先端側が自由
端となったアームと、前記自動車本体のボンネットを開
閉すべく、該アームの他端側に設けられたボンネット持
上部材と、一端が前記吊下支柱の回動軸と異なる位置で
前記基部に回動化可能に取付けられ、他端が前記吊下支
柱の他側に回動可能に取付けられた第１のアクチュエー
タと、一端が前記吊下支柱の回動中心の同一軸線上に位
置して前記基部に取付けられ、他端が前記アームに回動
可能に取付けられた第２のアクチュエータとから構成し
たことにある。

〔作用〕

上記構成により、吊下支柱と第２のアクチュエータの荷
重が第１のアクチュエータのみに掛るのを防止した状態
で、第１のアクチュエータを駆動させることにより吊下
支柱を回動させ、第２のアクチュエータを駆動させるこ
とによって、アームを回動させることができる。

〔実施例〕

以下に、本発明による実施例を第１図および第２図に基
づいて詳述する。なお、前述した従来技術の構成要素と
同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略す
るものとする。

図中、２１は作業所の高所６に設けられた本施例による
ロボット本体を示し、該ロボット本体２１は前記高所６
から下向きに突設された基部としての基台２２と、該基
台２２の下面に横並びに設けられた２組の取付ブラケッ
ト２３Ａ，２３Ａおよび２４Ａ，２４Ａと、ボンネット
４寄りに位置して前記取付ブラケット２３Ａ，２３Ａと
縦並びに設けられた取付ブラケット２５Ａ，２５Ａとを
備えている。

また、吊下支柱２６は一端２６Ａが支持軸２７を介して
一端側の各取付ブラケット２３Ａに回動可能に設けら
れ、他端２６Ｂ寄りに位置してボンネット４と対向する
側に取付ブラケット２８Ａ，２８Ａが設けられている。

２９はアームを示し、該アーム２９は一端２９Ａが支持
軸３０を介して該吊下支柱２６の他端２６Ｂに回動可能
に設けられ、途中に上向きの取付ブラケット３１Ａ，３
１Ａが固着されている。

一方、第１のアクチュエータ３２は一端３２Ａが前記ボ
ンネット４寄りの各取付ブラケット２５Ａに取付けら
れ、他端３２Ｂが前記吊下支柱２６に固着された各取付
ブラケット２８Ａに取付けられ、吊下支柱２６回動用の
アクチュエータ３２となっている。

さらに、第２のアクチュエータ３３は一端３３Ａが吊下
支柱２６の支持軸２７と同一軸線Ｘ−Ｘ上に位置して各
取付ブラケット２３Ａに設けられた支持ピン３４に取付
けられ、他端３３Ｂがアーム２９の各取付ブラケット３
１Ａに取付けられ、アーム２９回動用のアクチュエータ
３３となっている。

かくして、ロボット本体２１は基台２２、吊下支柱２
６、第１，第２のアクチュエータ３２，３３等から構成
されている。

本実施例は上述した如く構成されており、ティーチング
に基づいて作動し、ボンネット４を開閉する点では従来
技術によるものと同じである。

而して、本実施例によれば、アーム２９回動用の第２の
アクチュエータ３３は、その一端３３Ａが各取付ブラケ
ット２４Ａを介して基台２２に取付けられており、前述
した第１の従来技術のように吊下支柱２６回動用の第１
のアクチュエータ３２に、アーム２９回動用の第２のア
クチュエータ３３の荷重によるモーメントが掛ることは
ない。

さらに、吊下支柱２６回動用の第１のアクチュエータ３
２は基台２２と吊下支柱２６の他端２６Ｂ側との間に位
置した取付けられているから、吊下支柱２６を回動時に
は、モーメントの関係によって、第１のアクチュエータ
３２に大きな力を作用させることなく、回動させること
ができる。

従って、吊下支柱２６の作動性を損なうこともない上
に、吊下支柱２６回動用の第１のアクチュエータ３２に
小型のアクチュエータを用いることができる。

しかも、本実施例によれば、アーム２９を回動する第２
のアクチュエータ３３はその一端３３Ａが吊下支柱２６
の回動軸線Ｘ−Ｘ上に位置して各取付ブラケット２４Ａ
に取付けられており、該第２のアクチュエータ３３を作
動させない限り、吊下支柱２６を回動しても吊下支柱２
６とアーム２９との角度は一定である。従って、吊下支
柱２６回動用アクチュエータ３２を作動して吊下支柱２
６を所望の位置まで回動した後、アーム２９を吊下支柱
２６に対して所望の角度だけ変位させてもアーム２９の
吊下支柱２６に対する相対角度を吊下支柱２６の傾斜角
度に無関係であるから、ティーチング時におけるボンネ
ット開閉用ロボットの初期状態は自由に設定できる。

さらに、アーム２９を回動させる第２のアクチュエータ
３３のストローク量は従来技術のものに比べて小さく済
むから、当該ロボットの応答性を向上することができ
る。

〔発明の効果〕

以上詳述した如く構成される本発明によれば、下記各項
の効果を奏する。

吊下支柱回動用の第１のアクチュエータに掛るアーム
回動用の第２のアクチュエータの荷重は僅かであるか
ら、該第１のアクチュエータを小型化することができ、
該第１のアクチュエータへの作動油供給系を小型化する
ことができる。さらに、吊下支柱を傾斜させた状態で待
機姿勢をとった時にも該吊下支柱に第２のアクチュエー
タからの荷重によるモーメントが働くのを防止すること
ができる。

吊下支柱は第２のアクチュエータの反力が働くことは
ないから、従来技術のものに比べて吊下支柱を薄肉軽量
化することができる結果、ロボット本体の作動性を良く
することができる。

吊下支柱に対するアームの相対速度は吊下支柱の傾斜
角度に無関係であるから、ボンネット開閉用ロボットの
初期状態における設定を自由に行うことができ、ティー
チングを極めて容易に行うことができる。さらに、アー
ム回動用の第２のアクチュエータのストローク量は少な
くなるから当該ロボットの応答性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の実施例を示し、第１図は
ボンネット開閉用ロボットを示す全体構成図、第２図は
ボンネット開閉用ロボットの右側面図、第３図は従来技
術によるボンネット開閉用ロボットを示す全体構成図、
第４図は他の従来技術によるボンネット開閉用ロボット
を示す構成図である。 ２２……基台（基部）、２６……吊下支柱、２９……ア
ーム、３２……第１のアクチュエータ、３３……第２の
アクチュエータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自動車本体を搬送する搬送手段の高所に位
   置して設けられた基部と、一端が該基部に回動可能に軸
   支して吊下された吊下支柱と、一端が該吊下支柱の他端
   側に回動可能に取付けられ、他端が自由端となったアー
   ムと、前記自動車本体のボンネットを開閉すべく、該ア
   ームの自由端側に設けられたボンネット持上部材と、一
   端が前記吊下支柱の回動軸と異なる位置で前記基部に回
   動可能に取付けられ、他端が前記吊下支柱の他側に回動
   可能に取付けられた第１のアクチュエータと、一端が前
   記吊下支柱の回動中心と同一軸線上に位置して前記基部
   に取付けられ、他端が前記アームに回動可能に取付けら
   れた第２のアクチュエータとから構成してなるボンネッ
   ト開閉用ロボット。