JPH0890471A

JPH0890471A - 工業用ロボット

Info

Publication number: JPH0890471A
Application number: JP22384194A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Fujita; 恵市藤田; Shuichi Mitsuoka; 修一三岡; Hiroshi Suzuki; 宏鈴木; Teruaki Nakayama; 輝明中山; Saburo Muto; 三郎武藤
Original assignee: Suzuki Motor Corp; Tokico Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Corp; Tokico Ltd
Priority date: 1994-09-19
Filing date: 1994-09-19
Publication date: 1996-04-09
Anticipated expiration: 2018-02-24
Also published as: JP3380062B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明はワークのドアを自動的に開閉するよ
う構成した工業用ロボットを提供することを目的とす
る。【構成】工業用ロボット４はアーム４Ｄ先端にドアに
係合するドア係合ユニット８が取り付けられている。ド
ア係合ユニット８には、ドアのガラス収納溝の位置を検
出する光センサが収納されたガラス収納溝検出部９と、
係合ロッド１０をドア係合位置又はドア係合解除位置に
駆動する第１のロータリアクチュエータと、ガラス収納
溝検出部９を検出位置又はドアから離間した待機位置に
駆動する第２のロータリアクチュエータと、が設けられ
ている。工業用ロボット４はドアの開閉動作を行うとと
もに、係合ロッド１０を中心軸としてガラス収納溝検出
部９を回動させてドアの検出を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は工業用ロボットに係り、
特にワークのドアを自動的に開閉するよう構成した工業
用ロボットに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば自動車用ボデーを塗装する塗装ラ
インにおいては、ボデーにドアが開閉自在に取付けられ
たまま搬送され、ボデー及びドアの塗装作業が行われ
る。このような自動車の組立ラインでは、塗装工程の終
了後ドアを閉位置に係止するロック機構及びドアの窓ガ
ラスをドアの内部に組付けるようになっているので、塗
装前はこれらの部品がまだ組付けられていない。

【０００３】そして、塗装ラインではボデー内部及びド
ア内側を塗装する前にロックされていないドアを開くた
めの工業ロボットが設けられている。この種の工業用ロ
ボットとしては、ドアのガラス収納溝をセンサで検知し
てハンドに設けられたロッドをガラス収納溝に嵌入さ
せ、ドアを開方向に回動させる型式のロボットがある。

【０００４】又、上記工業用ロボットでは、例えば特開
昭６０−６４２８８号公報にみられるようにロッドの先
端部に光学式のセンサが埋設され、該センサがドアのガ
ラス収納溝上方を通過した際に得られる信号（出力波形
の変化）に基づいてガラス収納溝の位置を検出すると、
ロッドがガラス収納溝内に挿入されるようにアームを動
作させるようになっている。そして、工業用ロボットの
アームが水平方向に移動して上記のようにロッドが係合
したドアを開く。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記のよう
に工業用ロボットを使用してドアを開ける場合の最大の
問題は、上記ロッドを正確にドアのガラス収納溝に挿入
することである。特に自動車用ボデーが左右方向に回動
した状態で搬送されたときには、ドアのガラス収納溝が
ロボットのアームの進入方向に対して傾斜していまい、
センサが検出したガラス収納溝の位置がロッドに対向す
るガラス収納溝の位置とずれることになり、ロッドがガ
ラス収納溝内に挿入されないことがある。

【０００６】そのため、ロボットのアーム先端に上記ロ
ッドを設けるとともに、ガラス収納溝の位置を検出する
ために光センサよりなるガラス収納溝検出センサを設
け、ガラス収納溝の位置検出動作を行ってからロッドを
当該検出位置に移動させてドアのガラス収納溝に挿入さ
せることが考えられている。ところが、このようにアー
ム先端にガラス収納溝検出センサを設けても位置検出後
にドアの位置がずれることがあり、確実に上記ロッドが
ガラス収納溝に挿入されていることを確認する必要があ
る。

【０００７】しかるに、ロッドがガラス収納溝に挿入さ
れていることを確認するためのセンサを別個に設けると
なると、センサ数が増えて製造コストが増加するばかり
か、制御回路において各センサから出力された検出信号
の処理が複雑化することになる。

【０００８】そこで、本発明は上記課題を解決した工業
用ロボットを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記請求項１の発明は、
ワークのドアの位置を検出するセンサ部からのドア検出
信号に基づいて係合部材を該ドアに係合させて該ドアを
開閉するようアームを動作させる工業用ロボットにおい
て、前記ドアの開閉動作中、前記センサ部を移動させて
前記係合部材が前記ドアに係合しているか否かを判別す
る判別手段を備えてなることを特徴とする。

【００１０】又、請求項２の発明は、前記センサ部が、
前記係合部材を中心に回動して前記ドアの有無に応じた
信号を出力することを特徴とする。

【００１１】

【作用】上記請求項１によれば、ドアの開閉動作中、セ
ンサ部を移動させて係合部材がドアに係合しているか否
かを判別することにより、センサ数を増やさずにドアが
係合部材とともに開又は閉方向に回動していることを確
認することができる。

【００１２】又、請求項１によれば、センサ部が係合部
材を中心に回動してドアの有無を確認できるので、係合
部材をドアに係合させたままドアを閉じる際にドアが係
合部材とともに閉方向に回動していることを確認するこ
とができる。

【００１３】

【実施例】図１乃至図３に本発明になる工業用ロボット
の一実施例を示す。

【００１４】各図中、自動車のボデー（ワーク）１を塗
装する塗装ラインの両側には、ボデー１の内部を塗装す
る塗装用ロボット３と、ボデー１のドア２を開閉するた
めの工業用ロボット４とが設置されている。

【００１５】塗装用ロボット３及び工業用ロボット４
は、ワーク搬送方向に延在する走行装置５，６に設置さ
れており、ワーク搬送方向に走行してボデー１の搬送動
作に追従しながら塗装作業及びドア２の開閉作業を行
う。従って、図１に示す塗装エリアでは、ボデー１が通
過する間に両側の工業用ロボット４がドア２を開き、両
側の塗装用ロボット３がボデー１の内部を塗装した後、
工業用ロボット４が両側のドア２を閉じるようになって
いる。

【００１６】塗装用ロボット３は、多関節形のロボット
で、アーム先端には塗装ガン３ａを有する。塗装用ロボ
ット３は、ドア２が工業用ロボット４により開とされる
と、塗装ガン３ａをボデー１の内部に挿入して塗料を噴
霧しながら予め登録された塗装プログラムにしたがって
所定の塗装作業を行う。

【００１７】図２に示すように、工業用ロボット４は、
基台４Ａ上の旋回ベース４Ｂに第１アーム４Ｃが起立
し、第１アーム４Ｃの上端には水平方向に延在する第２
アーム４Ｄを有する多関節型のロボットである。又、第
２アーム４Ｄ先端の手首部７にはドア２の開動作の際ド
ア２に係合するドア係合ユニット８が装着されている。

【００１８】図３に示すように、ドア係合ユニット８
は、後述するようにドア２のガラス収納溝２ａを検出す
るガラス収納溝検出部（センサ部）９と、ドア２のガラ
ス収納溝２ａに嵌合するように変位してドア２に係合す
る係合ロッド（係合部材）１０と、ガラス収納溝検出部
９及び係合ロッド１０を駆動する駆動ユニット１１と、
よりなる。

【００１９】ガラス収納溝検出部９は、駆動ユニット１
１の側面に回動自在に支承されたブラケット１２により
支持されており、後述するようにドア２のガラス収納溝
２ａを検出するまでは、図３中実線で示すようにガラス
収納溝２ａの上方に位置する。しかし、ガラス収納溝２
ａの位置検出が終了すると、ガラス収納溝検出部９はＡ
方向に回動し、図３中一点鎖線で示す待機位置に移動し
てドア２から離間する。

【００２０】係合ロッド１０は、テーパ部１０ａを有す
る先細形状の丸棒よりなり、ガラス収納溝２ａ内に挿入
しやすい形状となっている。そして、係合ロッド１０
は、通常、横方向に延在する向きに保持されており、後
述するようにガラス収納溝２ａの位置検出が行われる
と、Ｂ方向に回動して図３中一点鎖線で示すドア係合位
置に至り、ガラス収納溝２ａ内に挿入される。

【００２１】又、係合ロッド１０は例えば鋳鉄等のよう
な比較的脆い材料により形成されており、テーパ部１０
ａの上方の外周には破断用の溝１０ｂが設けられたシェ
アピン構造となっている。即ち、係合ロッド１０に過大
な力が作用した場合、係合ロッド１０は溝１０ｂが折損
してドア２を傷つけることを防止する。

【００２２】駆動ユニット１１は、空気圧の供給により
駆動されるアクチュエータを有しており、図４に示すよ
うに電磁弁ユニット１３を介して空気源１４からの圧縮
空気が供給される。電磁弁ユニット１３は、空気源１４
と駆動ユニット１１内に設けられた各アクチュエータと
を接続する空気配管１６の途中に設けられ、後述するよ
うにガラス収納溝２ａの位置検出時に適宜圧縮空気を供
給するように切り換え動作を行う。

【００２３】１７は制御盤で、ボデー１が塗装ラインの
入口に搬送されたことが検出されると工業用ロボット４
がドア開動作を行うプログラムが入力されている。又、
この制御盤１７には、ドア２の開閉動作とともに係合ロ
ッド１０を中心軸としてガラス収納溝検出部９を回動さ
せてドア２の有無を判別する判別手段としての制御プロ
グラムも入力されている。

【００２４】ここで、上記ドア係合ユニット８の構成に
ついて詳細に説明する。

【００２５】図５乃至図７に示すように、ドア係合ユニ
ット８は、塗装用ロボット３のアーム先端に設けられた
塗装ガン３ａに接近するため、ガラス収納溝検出部９は
センサ収納ケース１８を有し、駆動ユニット１１はアク
チュエータ収納ケース１９を有する。このセンサ収納ケ
ース１８及びアクチュエータ収納ケース１９内の部品
は、引火性の雰囲気中で使用可能とされる防爆構造とな
っており、本実施例では、各開口部の隙間がゴム製のパ
ッキンによりシールされた密閉構造となっている。

【００２６】アクチュエータ収納ケース１９の前面１９
ａには、係合ロッド１０を軸支する軸２０の端部が突出
しており、アクチュエータ収納ケース１９の上面１９ｂ
には、電磁弁ユニット１３からの空気配管１６がアクチ
ュエータ収納ケース１９の内部に挿通されている。しか
も、アクチュエータ収納ケース１９の上面１９ｂには、
アクチュエータ収納ケース１９の内部と外部とを密閉シ
ールするための接続部２１が設けられている。

【００２７】又、アクチュエータ収納ケース１９の上面
１９ｂには、工業用ロボット４の第２アーム４Ｄ先端に
設けられた手首部７の軸７ａが結合するための結合部２
２が設けられている。従って、ドア係合ユニット８は、
工業用ロボット４の第２アーム４Ｄ及び手首部７の動作
により所定のドア係合位置に移動するとともに、そのと
きの姿勢が水平状態となるように動作する。

【００２８】そして、アクチュエータ収納ケース１９の
左側面１９ｃには、ブラケット１２の一端１２ａに連結
された軸２３が突出している。尚、ブラケット１２は、
上方からみるとＬ字状に形成されており、他端１２ｂに
センサ収納ケース１８が固定されている。

【００２９】図８及び図９に示すように、アクチュエー
タ収納ケース１９の内部には、係合ロッド１０を軸支す
る軸２０を回動する第１のロータリアクチュエータ２４
と、ブラケット１２に連結された軸２３を回動する第２
のロータリアクチュエータ（センサ駆動手段）２５と、
が収納されている。この第１，第２のロータリアクチュ
エータ２４，２５は、電磁弁ユニット１３を介して空気
源１４からの圧縮空気が供給されることにより駆動され
るため、塗装エリアのように引火性の高い雰囲気中でも
安全に駆動される。

【００３０】第１のロータリアクチュエータ２４は、ブ
ラケット２６によりアクチュエータ収納ケース１９内に
固定されており、アクチュエータ収納ケース１９の前面
１９ａに突出する軸２０を駆動軸として設けられてい
る。

【００３１】又、第１のロータリアクチュエータ２４
は、空気配管１６を介して圧縮空気が供給されると、軸
２０とともに係合ロッド１０を約７５°回動させる。従
って、係合ロッド１０は、第１のロータリアクチュエー
タ２４に駆動されて図５中一点鎖線で示す係合解除位置
Ｂ１、又は図５中実線で示す係合位置Ｂ２に変位する。

【００３２】第２のロータリアクチュエータ２５は、ブ
ラケット２７によりアクチュエータ収納ケース１９内に
固定されており、アクチュエータ収納ケース１９の左側
面１９ｃに突出する軸２３を駆動軸として設けられてい
る。又、第２のロータリアクチュエータ２５は、空気配
管１６を介して圧縮空気が供給されると、ブラケット１
２を９０°〜１８０°の間で予めセットされた角度だけ
回動させる。従って、ガラス収納溝検出部９は、第２の
ロータリアクチュエータ２５に駆動されてブラケット１
２とともに、図３中実線で示す検出位置、又は図３中一
点鎖線で示す待機位置に移動する。

【００３３】図１０及び図１２に示すように、ガラス収
納溝検出部９は、センサ収納ケース１８の内部にドア２
のガラス収納溝２ａを検出する光センサ２８を収納して
なる。光センサ２８は透明なガラス板２９により仕切ら
れた密閉室３０内にブラケット３１により垂直状態に保
持されている。

【００３４】そして、上記光センサ２８は、密閉室３０
を形成する隔壁３２に埋設されたガラス板２９に対向す
るように固定されており、内部にはガラス収納溝２ａを
検出するための発光部と受光部（共に図示せず）とを有
する。この光センサ２８は、自動調光式の赤色レーザ式
センサであり、センシング面（本実施例では、ドア２の
縁部）からの反射光の強さを感知し、投光量を自動的に
調整する機能を有している。従って、光センサ２８から
ドア２のガラス収納溝２ａまでの距離を塗色に関係なく
正確に測定することができる。

【００３５】又、光センサ２８は、後述するように工業
用ロボット４による開閉動作中に係合ロッド１０がドア
２に係合しているか否かを判別するため、ドア２の検出
動作を行う。よって、ドア検出専用のセンサを設けずに
済むため、構成が複雑化することを防止できるととも
に、製造コストを安価に抑えられる。

【００３６】又、上記密閉室３０はセンサ収納ケース１
８の側面に設けられたエルボ継手３３及びチューブ３４
を介して例えば窒素ガス等よりなる保護気体が供給され
ており、常に大気圧以上の圧力に加圧されている。従っ
て、密閉室３０は内圧防爆構造になっており、万が一セ
ンサ収納ケース１８に孔や隙間ができても、内部に塗料
やシンナ等が侵入することが防止され、光センサ２８の
電気系統のスパークが塗装中の雰囲気に引火することが
防止される。

【００３７】又、センサ収納ケース１８の側面には、密
閉室３０内の保護気体を排気側に戻すための継手２８が
設けられ、継手２８にはチューブ２９が接続されてい
る。排気側の端部には、通常の使用時は閉じているエア
バルブ（図示せず）が設けられている。従って、密閉室
３０内の保護気体の圧力は、常時一定に保たれている。

【００３８】さらに、チューブ３４内には、光センサ２
８に接続され制御盤１７との間で信号を送受信するケー
ブル３５が挿通されており、ケーブル３５もチューブ３
４内の保護気体により塗装中の雰囲気より保護されてい
る。

【００３９】又、ガラス板２９の下方には、ガラス板２
９に塗料ミストが付着することを防止するため、下方に
延在するフード３６がセンサ収納ケース１８の底部に固
定されている。このようにガラス板２９を覆うように設
けられたフード３６は、ガラス板２９に対向する下面に
光センサ２８からの光が通過するための開口３６ａが穿
設されており、側面にはフード３６の内部空間３６ｂに
進入した塗料ミストをパージするための空気噴射ノズル
３７が配設されている。

【００４０】空気噴射ノズル３７はホルダ４０により保
持されており、ホルダ４０には、前述した電磁弁ユニッ
ト１３から分岐した空気配管３８が接続された継手３９
が螺合されている。従って、空気噴射ノズル３７から噴
射された空気によりフード３６の内部空間３６ｂに進入
した塗料ミストが開口３６ａから外部に排出され、ガラ
ス板２９に塗料ミストが付着することが防止される。そ
のため、光センサ２８からの光は、常にガラス板２９，
フード３６の開口３６ａを通過してドア２のガラス収納
溝２ａに照射される。

【００４１】尚、ガラス板２９は、隔壁３２の開口３２
ａを下方から塞ぐように取り付けられている。又、ガラ
ス板２９の下面に当接するパッキン４１及びパッキン押
さえ４２がボルト４３の締め付けにより隔壁３２に固定
されるとともに、ガラス板２９の脱落を防止する。

【００４２】従って、ガラス板２９が汚れた場合は、上
記ボルト４３を弛めることによりガラス板２９を外して
洗浄することができるので、ガラス板２９の汚れにより
光センサ２８からの光量が低下することが防止される。

【００４３】次に、上記構成になる工業用ロボット４の
動作とともに制御盤１７が実行する処理について説明す
る。

【００４４】制御盤１７は、ワークとしてのボデー１が
塗装エリアに搬送されると、図１３，図１４に示すフロ
ーチャートの処理を実行する。尚、図１３のフローチャ
ートはドア開動作時に実行される処理であり、図１４の
フローチャートはドア閉動作時に実行される処理であ
る。

【００４５】従って、制御盤１７は、コンベヤ（図示せ
ず）により自動車のボデー１が工業用ロボット４の前に
到着したことがスタートスイッチ（図示せず）により検
出されると、工業用ロボット４によるドア開動作を開始
し、図１３のステップＳ１（以下「ステップ」を省略す
る）において、ドア２のガラス収納溝２ａの位置検出を
行う。

【００４６】即ち、工業用ロボット４は図３に示すよう
にドア係合ユニット８をドア２の窓の高さに合わせて水
平移動させるようにアーム４Ｃ，４Ｄ，手首部７を動か
す。尚、ドア２の窓の高さ位置は予め制御盤１７に入力
されているので、ドア係合ユニット８は係合ロッド１０
の先端がドア２の縁部２ｂ，２ｃに当接しない高さ位置
に保持されながらドア２に近づく。

【００４７】図１５に示す如く、ドア係合ユニット８が
Ｙ方向に移動しながらガラス収納溝２ａの上部を通過す
ると、光センサ７の発光部より出射された光ビームがガ
ラス収納溝２ａの両側の縁部２ｂ，２ｃで反射して受光
部に至り、光センサ７の出力が縁部２ｂ，２ｃの形状に
あったアナログ信号として得られる。そして、飽和値以
上の出力値の幅のオン，オフ信号に変換される。従っ
て、１個目のオン信号と２個目のオン信号との間がガラ
ス収納溝２ａの検出位置となる。

【００４８】図１６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、ドア
係合ユニット８がＹ方向に移動して縁部２ｂを通過する
際に１個目のオン信号が光センサ２８から出力され、ガ
ラス収納溝２ａを通過する際に光センサ２８の出力がオ
フになる。さらに、ドア係合ユニット８がＹ方向に移動
して縁部２ｃを通過する際に２個目のオン信号が光セン
サ２８から出力される。

【００４９】このようにドア係合ユニット８がドア２の
上方を通過する間にガラス収納溝２ａの正確な位置が光
センサ２８により検出されると、Ｓ２に進み、係合ロッ
ド１０を係合位置に回動させる。即ち、係合ロッド１０
は光センサ２８とＹ方向上所定位置にあるため、光セン
サ２８がガラス収納溝２ａを通過して縁部２ｃを検出し
たとき係合ロッド１０がガラス収納溝２ａに対向する位
置となる。

【００５０】そのため、光センサ２８による溝検出位置
でアーム４Ｃ，４Ｄ，手首部７を停止させた後、前述し
たように電磁弁ユニット１３からの圧縮空気が第１のロ
ータリアクチュエータ２４に供給されて軸２０をＢ方向
に回動させる。

【００５１】従って、第１のロータリアクチュエータ２
４は、空気配管１６を介して圧縮空気が供給されると、
軸２０とともに係合ロッド１０を約７５°回動させ、係
合ロッド１０を図５中一点鎖線で示す係合解除位置Ｂ１
から図５中実線で示す係合位置Ｂ２に変位する。

【００５２】よって、係合ロッド１０はドア２のガラス
収納溝２ａの上方に位置するため、Ｂ方向に回動する
と、テーパ部１０ａがガラス収納溝２ａ内に挿入され
る。これで、係合ロッド１０はドア２と係合状態とな
る。

【００５３】次のＳ３では、工業用ロボット４の旋回ベ
ース４Ｂ，アーム４Ｃ，４Ｄ，手首部７を動作させてド
ア係合ユニット８をＣ方向（図３参照）に回動させる。
ドア係合ユニット８の係合ロッド１０はガラス収納溝２
ａ内に挿入された状態にあるため、ドア２は上記工業用
ロボット４のドア開動作によりドア開方向（Ｃ方向）に
回動する。

【００５４】ところが、ボデー１が搬送されている途中
に上下方向に振動することがあり、ドア開動作中に係合
ロッド１０がガラス収納溝２ａから外れてしまうことが
ある。そのため、図１７（Ａ）に示すように、当初係合
ロッド１０がガラス収納溝２ａに挿入されていたが、ド
ア開動作途中に上下方向の振動が生ずると、図１７
（Ｂ）又は（Ｃ）に示すようにロッド１０がガラス収納
溝２ａから抜けてドア２の内側又は外側に位置してしま
うことがある。

【００５５】よって、次のＳ４では、図１８に示す位置
から図１９に示す検出位置にガラス収納溝検出部９を所
定角度旋回させてドア開動作の途中でドア２が係合ロッ
ド１０に係合した状態であることを確認する。

【００５６】即ち、Ｓ４においては、係合ロッド１０を
中心軸として、ガラス収納溝検出部９が旋回するように
工業用ロボット４の旋回ベース４Ｂ，アーム４Ｃ，４
Ｄ，手首部７を動作させる。そのため、ガラス収納溝検
出部９に収納された光センサ２８が係合ロッド１０を中
心とする円弧運動してガラス収納溝２ａの上方を通過す
ることになる。又、この検出動作時、係合ロッド１０が
中心軸となるため、係合ロッド１０によりドア２を損傷
させてしまうことが防止されるドア開動作時、係合ロッ
ド１０がガラス収納溝２ａに係合しているか、あるいは
ドア２の内側に当接していれば、ドア２を開けることが
できる。従って、前述したように光センサ２８によりド
ア２のガラス収納溝２ａ及び縁部２ｂ，２ｃが検出され
ると、ドア２は図１７（Ａ）又は（Ｂ）に示す係合状態
にあることが確認される。

【００５７】そのため、Ｓ５において、ドア検出信号が
出力されたときは、Ｓ６に進み、工業用ロボット４のド
ア開動作を継続する。

【００５８】そして、Ｓ７ではドア開動作が完了したか
どうかをチェックしており、もしドア開動作が途中であ
るときは、上記Ｓ４に戻る。そして、Ｓ４以降の処理を
繰り返す。従って、光センサ２８は、ドア開動作の開始
から完了までドア２が係合ロッド１０とともに開動作し
ていることを監視している。

【００５９】しかし、Ｓ７において、ドア２が略全開し
てドア開動作が完了すると、Ｓ８に進み、電磁弁ユニッ
ト１３より第２のロータリアクチュエータ２５に圧縮空
気が供給され、軸２３を上方に９０°〜１８０°の間で
予めセットされた角度だけ回動させる。第２のロータリ
アクチュエータ２５は、空気配管１６を介して圧縮空気
が供給されると、ブラケット１２を約９０°〜１８０°
の間で予めセットされた角度だけ回動させてガラス収納
溝検出部９を、図３中実線で示す検出位置から図３中一
点鎖線で示す待機位置に移動させる。

【００６０】これにより、ガラス収納溝検出部９は、ド
ア２の縁部２ｂ，２ｃに近接した位置からドア２から離
間するとともにドア２の縁部２ｂ，２ｃより上方位置に
移動することになり、塗装用ロボット３の塗装ガン３ａ
より充分離間した位置に移動する。そのため、塗装用ロ
ボット３が塗装作業を開始しても塗装ガン３ａから噴霧
された塗料ミストが、待機位置に移動したガラス収納溝
検出部９に達することが防止される。従って、塗料ミス
トがフード３６の内部に侵入することが防止されるた
め、ガラス収納溝検出部９のフード３６の開口３６ａを
閉塞するシャッタ機構等を設ける必要がない。

【００６１】又、フード３６には、内部空間３６ｂに侵
入した塗料ミストをパージするための空気噴射ノズル３
７が配設されているため、開口３６ａから侵入した塗料
ミストがガラス板２９に付着することを防止できる。そ
のため、光センサ２８は、常に塗料ミストにより検出動
作を妨げられることがなく、ガラス収納溝２ａの位置を
正確に検出できる。

【００６２】ドア２は工業用ロボット４によりこの状態
のまま開位置に保持される。

【００６３】続いて、塗装用ロボット３がドア２の開い
た部分からボデー１内に塗装ガン３ａを進入させてボデ
ー１内部を塗装する。塗装終了後、塗装用ロボット３は
塗装ガン３ａを後退させてボデー１より離間させる。

【００６４】又、Ｓ５において、ドア検出信号が出力さ
れなかったときは、係合ロッド１０がドア２に対して図
１７（Ｃ）に示すような非係合状態にあることが確認さ
れる。そして、Ｓ９に進み、アラームを発して作業者に
ドア開動作不良であることを知らせる。

【００６５】続いて、Ｓ１０では、工業用ロボット４及
び塗装用ロボット３を停止させて塗装用ロボット３がド
ア２に衝突することを防止する。その後、Ｓ１１に進
み、係合ロッド１０を係合解除位置に回動させる。

【００６６】即ち、制御盤１７は、電磁弁ユニット１３
を切り換えてロータリアクチュエータ２４への空気供給
方向を切り換える。これにより、係合ロッド１０は前述
との係合動作と逆方向に回動し、図５中実線で示す係合
位置Ｂ２から図５中一点鎖線で示す係合解除位置Ｂ１に
変位する。

【００６７】その後、Ｓ８に進み、ロータリアクチュエ
ータ２５への空気供給方向を切り換えてガラス収納溝検
出部９を、図３中実線で示す検出位置から図３中一点鎖
線で示す待機位置に移動させる。

【００６８】次に図１４のドア閉動作の処理につき説明
する。

【００６９】制御盤１７は、図１４のＳ２１において、
ロータリアクチュエータ２５への空気供給方向を切り換
えてガラス収納溝検出部９を、図３中一点鎖線で示す待
機位置から図３中実線で示す検出位置に移動させる。

【００７０】続いて、工業用ロボット４によるドア閉動
作を開始させる（Ｓ２２）。

【００７１】つまり、工業用ロボット４は旋回ベース４
Ｂ，アーム４Ｃ，４Ｄ，手首部７を動作させてドア係合
ユニット８をドア閉方向（Ｃ方向の逆方向）に回動させ
る。ドア係合ユニット８の係合ロッド１０がガラス収納
溝２ａ内に挿入された状態にあれば、ドア２は上記工業
用ロボット４のドア閉動作によりドア閉方向に回動す
る。

【００７２】ところが、塗装用ロボット３がボデー１内
を塗装している間にボデー１が上下方向に振動すること
があり、ドア閉動作中に係合ロッド１０がガラス収納溝
２ａから外れてしまうことがある。そのため、図１７
（Ｂ）に示すようにロッド１０がガラス収納溝２ａから
抜けてドア２の内側に位置した場合、工業用ロボット４
がドア閉動作を開始してもドア２が全開位置に残され
る。

【００７３】よって、次のＳ２３では、前述したＳ４と
同様に図１８に示す位置から図１９に示す検出位置にガ
ラス収納溝検出部９を所定角度旋回させてドア閉動作の
途中でドア２が係合ロッド１０に係合した状態であるこ
とを確認する。

【００７４】即ち、Ｓ２３においては、係合ロッド１０
を中心軸として、ガラス収納溝検出部９が旋回するよう
に工業用ロボット４の旋回ベース４Ｂ，アーム４Ｃ，４
Ｄ，手首部７を動作させる。そのため、ガラス収納溝検
出部９に収納された光センサ２８が係合ロッド１０を中
心とする円弧運動してガラス収納溝２ａの上方を通過す
ることになる。又、この検出動作時、係合ロッド１０が
中心軸となるため、係合ロッド１０によりドア２を損傷
させてしまうことが防止される。

【００７５】ドア閉動作時、係合ロッド１０がガラス収
納溝２ａに係合しているか、あるいはドア２の外側に当
接していれば、ドア２を閉めることができる。従って、
前述したように光センサ２８によりドア２のガラス収納
溝２ａ及び縁部２ｂ，２ｃが検出されると、ドア２は図
１７（Ａ）又は（Ｃ）に示す係合状態にあることが確認
される。

【００７６】そのため、Ｓ２４において、ドア検出信号
が出力されたときは、Ｓ２５に進み、工業用ロボット４
のドア閉動作を継続する。

【００７７】そして、Ｓ２６ではドア閉動作が完了した
かどうかをチェックしており、もしドア閉動作が途中で
あるときは、上記Ｓ２３に戻る。そして、Ｓ２３以降の
処理を繰り返す。従って、光センサ２８は、ドア閉動作
の開始から完了までドア２が係合ロッド１０とともに閉
動作していることを監視している。

【００７８】しかし、Ｓ２６において、ドア２が全閉し
てドア閉動作が完了すると、Ｓ２７に進み、電磁弁ユニ
ット１３より第２のロータリアクチュエータ２５に圧縮
空気が供給され、軸２３を上方に９０°〜１８０°の間
で予めセットされた角度だけ回動させる。第２のロータ
リアクチュエータ２５は、空気配管１６を介して圧縮空
気が供給されると、ブラケット１２を９０°〜１８０°
の間で予めセットされた角度だけ回動させてガラス収納
溝検出部９を、図３中実線で示す検出位置から図３中一
点鎖線で示す待機位置に移動させる。

【００７９】その後、Ｓ２８に進み、係合ロッド１０を
係合解除位置に回動させる。

【００８０】即ち、制御盤１７は、電磁弁ユニット１３
を切り換えてロータリアクチュエータ２４への空気供給
方向を切り換える。これにより、係合ロッド１０は前述
との係合動作と逆方向に回動し、図５中実線で示す係合
位置Ｂ２から図５中一点鎖線で示す係合解除位置Ｂ１に
変位する。

【００８１】そして、工業用ロボット４の旋回ベース４
Ｂ，アーム４Ｃ，４Ｄ，手首部７を動作させてドア係合
ユニット８をドア２から離間させる（Ｓ２９）。

【００８２】又、Ｓ２４において、ドア検出信号が出力
されなかったときは、係合ロッド１０がドア２に対して
図１７（Ｂ）に示すような非係合状態にあることが確認
される。そして、Ｓ３０に進み、アラームを発して作業
者にドア閉動作不良であることを知らせる。

【００８３】続いて、Ｓ３１では、工業用ロボット４を
停止させて工業用ロボット４がドア２に衝突することを
防止するとともに、ドア係合ユニット８がボデー１に衝
突することを防止する。その後、Ｓ３２に進み、係合ロ
ッド１０を係合解除位置に回動させる。

【００８４】即ち、制御盤１７は、電磁弁ユニット１３
を切り換えてロータリアクチュエータ２４への空気供給
方向を切り換える。これにより、係合ロッド１０は前述
との係合動作と逆方向に回動し、図５中実線で示す係合
位置Ｂ２から図５中一点鎖線で示す係合解除位置Ｂ１に
変位する。

【００８５】その後、Ｓ２９に進み、工業用ロボット４
の旋回ベース４Ｂ，アーム４Ｃ，４Ｄ，手首部７を動作
させてドア係合ユニット８をドア２から離間させる。

【００８６】上記のようにして、塗装作業が終了してド
ア２が閉まると、制御盤１７は工業用ロボット４をドア
開閉作業前の位置に戻す。

【００８７】このように、工業用ロボット４は、ドア開
閉動作中にガラス収納溝検出部９を旋回させてドア２が
係合ロッド１０との係合により開動作中又は閉動作中で
あることを確認できるので、係合ロッド１０がドア２に
係合してドア２を開閉しているか、あるいは係合ロッド
１０がドア２から外れてドア１０が残された状態なのか
を判別することができる。

【００８８】そのため、万が一係合ロッド１０がドア２
から外れた場合、工業用ロボット４及び塗装用ロボット
３を停止させてドア２又はボデー１に衝突することを防
止できる。

【００８９】尚、上記実施例では、ガラス収納溝検出部
９を旋回させてドア２が係合ロッド１０との係合により
開動作中又は閉動作中であることを確認したが、これに
限らず、例えばガラス収納溝検出部９が収納ケース１９
の側面に対してスライドできる構成とすることにより、
ガラス収納溝検出部９を直線的に移動させてドア２の有
無を検出するようにしても良い。

【００９０】又、上記実施例では、塗装ラインにおいて
ロボットにより自動車ボデーのドアを開く場合を一例と
して説明したが、これに限らず自動車ボデー以外の筺体
のドアを開くのにも適用できるのは勿論、塗装ライン以
外の工程にも適用できる。

【００９１】又、上記実施例では、光センサ２８を使用
してガラス収納溝２ａの位置を検出したが、これに限ら
ず、例えば高周波式のセンサあるいは超音波式のセンサ
等を使用してもよいのは勿論である。

【００９２】又、ドア係合ユニット８が水平方向にのみ
移動してドアを開けるため、上記多関節ロボット以外の
型式のロボット、例えば水平多関節構造を有するスカラ
型のロボットにも適用できる。

【００９３】又、上記実施例では、係合部材としての係
合ロッド１０及びガラス収納溝検出部９を圧縮空気で動
作するロータリアクチュエータ２４，２５で駆動させた
が、これに限らず、上記ロータリアクチュエータ以外の
アクチュエータ（例えばエアシリンダ又は油圧シリンダ
等）を使用しても良い。

【００９４】

【発明の効果】上述の如く、上記請求項１の発明によれ
ば、ドアの開閉動作中、センサ部を移動させて係合部材
がドアに係合しているか否かを判別するため、センサ数
を増やさずにドアが係合部材とともに開又は閉方向に回
動していることを確認することができ、構成が複雑化す
ることを防止できるとともに、製造コストを安価に抑え
ることができる。又、ドアの開閉動作中、係合部材がド
アから外れても、ドアが離間した時点でロボットを停止
させて衝突事故の発生を防止できる。

【００９５】又、請求項２の発明によれば、センサ部が
係合部材を中心に回動してドアの有無を確認できるの
で、係合部材をドアに係合させたままドアを閉じる際に
ドアが係合部材とともに閉方向に回動していることを確
認することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる工業用ロボットの一実施例が適用
された塗装ラインを説明するための平面図である。

【図２】工業用ロボットの斜視図である。

【図３】ドア係合ユニットによるドア開動作を説明する
ための斜視図である。

【図４】塗装ラインの概略構成を示す平面図である。

【図５】ドア係合ユニットの正面図である。

【図６】ドア係合ユニットの側面図である。

【図７】ドア係合ユニットの平面図である。

【図８】ドア係合ユニットの内部構成を示す縦断面図で
ある。

【図９】図８中IX−IX線に沿うドア係合ユニットの縦断
面図である。

【図１０】ガラス収納溝検出部の縦断面図である。

【図１１】図１０中XI−XI線に沿うガラス収納溝検出部
の縦断面図である。

【図１２】ガラス収納溝検出部の横断面図である。

【図１３】ドア開動作時に実行される処理を説明するた
めのフローチャートである。

【図１４】ドア閉動作時に実行される処理を説明するた
めのフローチャートである。

【図１５】光センサによりガラス収納溝を検出する際の
出力信号を説明するための図である。

【図１６】光センサの検出動作を説明するための縦断面
図である。

【図１７】係合ロッドとガラス収納溝との位置関係を示
す平面図である。

【図１８】係合ロッドがガラス収納溝に係合した状態を
示す平面図である。

【図１９】係合ロッドがガラス収納溝に係合した状態に
ままガラス収納溝検出部を旋回させてドアの有無を検出
する動作を説明するための平面図である。

【符号の説明】

１ボデー２ドア２ａガラス収納溝４工業用ロボット８ドア係合ユニット９ガラス収納溝検出部１０係合ロッド１１駆動ユニット１２ブラケット１３電磁弁ユニット１７制御盤１８センサ収納ケース１９アクチュエータ収納ケース２４第１のロータリアクチュエータ２５第２のロータリアクチュエータ２８光センサ

フロントページの続き (72)発明者三岡修一静岡県浜松市高塚町300番地スズキ株式会社内 (72)発明者鈴木宏神奈川県川崎市川崎区富士見１丁目６番３号トキコ株式会社内 (72)発明者中山輝明神奈川県川崎市川崎区富士見１丁目６番３号トキコ株式会社内 (72)発明者武藤三郎神奈川県川崎市川崎区富士見１丁目６番３号トキコ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ワークのドアの位置を検出するセンサ部
からのドア検出信号に基づいて係合部材を該ドアに係合
させて該ドアを開閉するようアームを動作させる工業用
ロボットにおいて、前記ドアの開閉動作中、前記センサ部を移動させて前記
係合部材が前記ドアに係合しているか否かを判別する判
別手段を備えてなることを特徴とする工業用ロボット。
【請求項２】前記センサ部は、前記係合部材を中心に
回動して前記ドアの有無に応じた信号を出力することを
特徴とする請求項１の工業用ロボット。