JPH082535B2 - 産業用ロボット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はロボット本体がその走行路上を移動できるよ
うに構成された産業用ロボットに関する。

（従来の技術） 例えば、小物ゴム部品を作る加硫ラインでは、多数の
ワーク支持部をその外周面に整列状に突設した回転ドラ
ムと、この回転ドラムを納める加硫炉とを備えており、
ワーク支持部に対して未加硫ゴム部品を取付け又は加硫
済ゴム部品を取りはずすには、炉外に出されている回転
ドラムの軸方向に沿って配設した走行路上をロボット本
体が往復動できるタイプの産業用ロボットを用いてい
た。

このロボットの作動は、走行路の末端個所に据置かれ
ている未加硫ゴム部品の供給パレット又は加硫済ゴム部
品の収納パレットと、据置かれている回転ドラムの各ワ
ーク支持部との間を、ロボット本体が部品を１個ワーク
支持部に対し取付け又は取りはずす都度行き来してい
た。

（発明が解決しようとする問題点） 従って、回転ドラムのワーク支持部のすべてに対し未
加硫ゴム部品を取付け又は加硫済ゴム部品を取りはずし
終る迄の所要時間（タクトタイム）は、ロボットハンド
が部品をワーク支持部に対し取付け又は取りはずすに要
する必要不可欠の作動時間に加えて、ロボット本体が走
行路上を往復動するに要する少なからぬ無駄な時間が付
加されることになる。従ってこのような無駄時間により
ロボットのタクトタイムが長くなり、これが加硫ライン
全体の稼働率を大巾に低下させる要因をなしていた。

本発明は上述の事情に鑑みなされたものであり、従っ
てその目的は、生産設備へのワークの取付け取りはずし
のための全所要時間を短縮することのできる産業用ロボ
ットを提供するにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明の産業用ロボットは、回転可能に設けられ、そ
の回転方向に複数のワーク支持部を設けたワーク保持体
と、走行路に沿って移動可能なロボット本体と、このロ
ボット本体に設けられ、パレットなどのワーク収納体を
載置するための載置部と、前記ロボット本体及びワーク
保持体を制御する制御装置とを具備し、前記制御装置
は、前記ロボット本体のロボットハンドが前記ワーク保
持体の複数のワーク支持部のうち、一つのワーク支持部
に対してワークを取付け或いは取りはずすために前記載
置部に載置されたワーク収納体とワーク保持体との間を
往復する間に、ワーク保持体を所定量回転させて次のワ
ーク支持部がロボットハンドによるワークの取付け或い
は取はずし位置に移動するように制御する構成であるこ
とを特徴とするものである。

（作用） ワーク収納体を載置部に載置したロボット本体が走行
路を移動してワーク保持体の近くで停止する。次に、ロ
ボット本体のロボットハンドはワーク保持体に対してワ
ークを取付け或いは取りはずすべく、ワーク保持体とワ
ーク収納体との間を何回も往復する。そして、ロボット
ハンドはその一往復の度に、ワーク収納体からワークを
取出してワーク保持体に取付け、或いはワーク保持体か
らワークを取りはずしてワーク収納体に収納する。この
とき、ロボットハンドが一往復する間にワーク保持体は
所定量回転して次のワーク支持部をロボットハンドによ
るワークの取付け或いは取りはずし位置に移動させる。
ワーク収納体が空、或いはワークで満杯になると、ロボ
ット本体は走行路を移動して次のワーク収納体と交換す
る。

（実施例） 以下に本発明を小物ゴム部品の加硫ラインにおけるワ
ークの取付け及び取りはずし作業に適用した一実施例に
ついて第１図乃至第４図を参照しながら説明する。まず
加硫ラインの構成を示した第３図において、１はワーク
保持体としての籠状の回転ドラムであって、第４図に示
したようにその外周面に所定間隔をへだてて設けられた
複数本の横棒２にワーク３この実施例ではチューブ状の
小形ゴム部品を保持するワーク支持部４を取付けてい
る。尚、この図では省略されているが、ワーク支持部４
は回転ドラム１の複数本の各横棒２に設けてある。５は
加硫炉であって、回転ドラム１は図示しないレール上に
案内されて加硫炉５内に納められた加硫位置と、図示の
如く加硫炉５内から引き出されたワーク着脱位置と間で
移動できるようになっている。６はワーク着脱位置にあ
る回転ドラム１に沿わせてその軸方向に配設した走行路
であって、これには図中左右方向に移動可能にロボット
本体７が載架されている。８及び９は走行路６の一端側
及び他端側に夫々連接するようにして配設した空パレッ
トを供給する供給コンベア及びワークを積んだパレット
を搬出する搬出コンベアである。

次に第１図及び第２図によってロボット本体７の構成
を述べると、10はベース部でありその頂部にはロボット
アーム11を変位可能に支持するアーム支柱12及び13の夫
々の下端部が、回動可能に所定間隔をへだてて取付けら
れている。これらの両アーム支柱12及び13の夫々の上端
部は、ロボットアーム11の後部に所定間隔をへだてて回
動可能に接続されている。そして両アーム支柱12及び13
を夫々図示しない回動機構によって下端側回転支軸の周
りに回動させることにより、ロボットアーム11の先端に
取付けたロボットハンド14をロボット本体７の前後方向
及び上下方向に任意に変位させることができるようにし
ている。15はロボットのアーム11の揺動によって発生す
る支柱12の支軸回りのモーメントの増加を補償して駆動
源の負荷上昇を抑えるためのバランサで、エアシリンダ
やオイルシリンダ等から成る。

さて、16はロボット本体７のベース部10の前面（図で
右側面）に取付けられてワーク収納体としてのパレット
17などの載置する載置部であって、この実施例のものは
図示しないモータによって回転される多数のローラ16a
から構成されたローラコンベアとしての形態を備えてい
る。そしてこの載置部16の前縁部分には固定板18が、ま
た後縁側には載置部16上を前後動できる可動板19を設け
ている。20は可動板19の前後動用エアシリンダであっ
て、パレット17はこのエアシリンダ20の進出動作により
固定板18と可動板19との間で挾持固定される。21は空パ
レットの供給コンベア８から送られて来て載置部16に乗
り移ったパレット17は停止させるストッパであって、こ
れはロータリアクチュエータ21aの作動により、そのア
ーム部21bは実線で示したストップ位置と、二点鎖線で
示したストップ解除位置とに切替えられる。22は走行路
６の露出上面を覆う蛇腹状の防塵カバーである。

次に上記構成の作用を説明する。今、回転ドラム１は
第３図に示したワーク着脱位置にあって、加硫済ワーク
３の取りはずしを待つ状態にあり、また載置部16上には
供給コンベア８から送られて来た空パレット17が載せら
れているとする。図示しないロボット制御装置を起動さ
せると、ロボット本体７は制御装置に組込まれている作
動プログラムに従ってまず走行路６の例えば左端側に向
けて移動し、回転ドラム１の外周面に左端に位置するワ
ーク支持部４の直前位置に達したとき停止する。次いで
ロボットハンド14が所定のプログラム通りに前方に移動
し、そしてワーク３を把持してワーク支持部４から加硫
済ワーク３を取りはずす。然る後、ロボットハンド14は
後方に移動しつつ下降して第１図の二点鎖線位置に達し
たとき把持を解いてワーク３をパレット17内に落とし入
れる。この間に回転ドラム１は図示しない回動機構によ
って横棒２の配列間隔分だけ回動される。従ってロボッ
トハンド14がその作動の１サイクルを終えて次のワーク
３の取りはずしに掛ろうとするときには、次のワーク３
がロボットハンド14の直前に位置している。このような
作動サイクルが反復して行なわれて、回転ドラム１の周
方向一列分の一群のワーク支持部４のうちの最後のワー
ク支持部４からワーク３を取りはずした後これをパレッ
ト17に納めている間に、制御装置はロボット本体７を回
転ドラム１の横棒２上のワーク取付部４の取付の間隔分
だけ右方に移動させる。このためロボットハンド14は次
のワーク把持動作に移ろうとするときには、回転ドラム
１に取付けられ幾組からの周方向配列ワーク支持部材４
群のうち、左から二番目の群に属するワーク支持部４の
１つに直面していることになる。そしてこの群に属する
最後のワーク３を取りはずしてパレット17に納める動作
が行われている間に、ロボット本体７はその走行路６上
を左から三番目の周方向配列ワーク支持部４群の取付け
位置に向けて移動する。以下同様にしてワーク３のパレ
ット17への収納が行われ、ロボット本体７が走行路６の
右端に達したときには、回転ドラム１のワークの支持部
４群に取付けられていたすべての加硫済ワーク３がパレ
ット17内に移し入れられる。この一連の作業の途中で或
いは終了時点で、パレット17が加硫済ワーク３によって
満たされれば、あらかじめ制御装置に組込まれた作動プ
ログラムに基づいて、ロボットアーム11の作動を一旦停
止させたうえ、ロボット本体７を第３図の右側に二点鎖
線で示した最右端位置に迄移動させる。そしてストッパ
21のロータリアクチュエータ21aによりアーム21bをスト
ップ解除位置に旋廻させると共に、エアシリンダ20の後
退動作によりパレット17を可動板19による挾持作動から
解除し、ローラ16aを図示しないモータにより回動させ
ることによって、載置部16上のパレット17を搬送用コン
ベア９上に移す。然る後、ロボット本体７を第３図中の
左側二点鎖線位置に向けて移動させることにより載置部
16を空パレットの供給コンベア８に隣接させ、そしてス
トッパ21をストップ位置に戻した状態でコンベア８上の
空パレット17を載置部16上に受け入れる。次いでエアシ
リンダ20を前進動させて可動板19によりパレット17を固
定し、ロボット本体７はワーク３の取りはずし作業を再
開する。

このように本実施例によれば、ロボット本体７の前面
側にパレット17の載置部を設けたので、１個のワークを
その支持部から取りはずした都度このワークを走行路の
末端個所に据て置かれているパレット内に納めるべく、
いちいちロボット本体を走行路に沿って往復動させねば
ならなかった従来に較べて、ワークの取りはずしのため
の全所要時間を著しく短縮することができ、従って加硫
ラインの稼働率を大巾に高めることが可能になる。ま
た、ロボットハンド14が一往復する間、即ちロボットハ
ンド14が一つのワーク支持部４からワーク３を取り外し
てパレット17まで移動し、そして次のワーク３を次のワ
ーク支持部４から取り外すべく再び回転ドラム１まで移
動する間に、回転ドラム１が所定量回転して次のワーク
支持部４をロボットハンド14の直前に位置させるので、
時間の無駄がなく、１個のワークを取りはずしてパレッ
ト17に収納するためのサイクル時間を短縮することがで
きる。加えて、ロボット本体７が次の取りはずし位置に
迄移動する動作と、ワーク支持部４から取りはずしたワ
ーク３をパレット17内を移し入れる作業とを同時に進行
させることができるので、ワーク３の取りはずし所要時
間を一層短縮できる。更にパレット17はロボット本体７
と一体的に移動するので、パレット17とワーク支持部４
との位置関係が常に一定に定まり、従ってワーク３をパ
レット17に収納するためのロボットハンド14の動作が常
に同じで良いので、ティーチング作業が非常に簡単にな
る。

尚、上記実施例は、回転ドラム１のワーク支持部４か
ら加硫済ワーク３を取りはずして載置部16上のパレット
17内に移し入れる場合に適用して説明したが、勿論載置
部16上に未加硫ワークを収納したパレット17を載せ、未
加硫ワークを支持部４に取付ける作業に適用してもよ
い。

また、ワークとしてはゴム部品に限られず、回転する
ワーク保持体に取付けられるものに広く適用できる。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように本発明の産業用ロボッ
トによれば、ロボット本体にパレットなどを載置する載
置部を設けたので、パレットを走行路の末端に据え置い
ていた従来のロボットと異り、パレットなどからワーク
を取出し、或いはパレットなどにワークを納めるために
ロボット本体が走行路に沿って長い距離を移動するとい
う無駄な動作をなくすことができる。しかも、ロボット
本体のロボットハンドがワーク保持体の複数のワーク支
持部のうち、一つのワーク支持部に対してワークを取付
け或いは取りはずすために載置部に載置されたワーク収
納体とワーク保持体との間を往復する間に、ワーク保持
体を所定量回転させて次のワーク支持部をロボットハン
ドによるワークの取付け或いは取はずし位置に移動させ
るので、ワークの取付け或いは取りはずしのためのサイ
クル時間を短縮できる。従ってロボットのタクトタイム
を短縮できると共に、ロボットが使用される生産設備の
稼働率が大巾に向上する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示したもので、第１図と第２
図は夫々ロボットの側面図と平面図、そして、第３図は
このロボットを小物ゴム部品の加硫ラインに設置した有
様を示した加硫ラインの上面図であり、第４図はこの加
硫ラインのワーク支持用回転ドラムの斜視図である。 図中、１は回転ドラム（ワーク保持体）、３はワーク、
４はワーク支持部、６は走行路、７はロボット本体、14
はロボットハンド、16は載置部、17はパレット（ワーク
収納体）である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転可能に設けられ、その回転方向に複数
   のワーク支持部を設けたワーク保持体と、 走行路に沿って移動可能なロボット本体と、 このロボット本体に設けられ、パレットなどのワーク収
   納体を載置するための載置部と、 前記ロボット本体及びワーク保持体を制御する制御装置
   とを具備し、 前記制御装置は、前記ロボット本体のロボットハンドが
   前記ワーク保持体の複数のワーク支持部のうち、一つの
   ワーク支持部に対してワークを取付け或いは取りはずす
   ために前記載置部に載置されたワーク収納体とワーク保
   持体との間を往復する間に、ワーク保持体を所定量回転
   させて次のワーク支持部がロボットハンドによるワーク
   の取付け或いは取はずし位置に移動するように制御する
   構成であることを特徴とする産業用ロボット。