JPH10264062A - 産業用ロボット装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価な手段を用いてロボットをワークの動き
に同期させることによりロボットの作業精度の向上を図
ること。 【解決手段】 ロボット８の作業範囲内に、支持アーム
１３を搬送レール１に沿って移動可能に構成されたハン
ガ駆動装置１１を設け、支持アーム１３にはハンガ３の
プレート３ｆを挟持可能なハンガクランプ１４を設け、
コントロールユニット９は、ロボット８の作業範囲にハ
ンガ３が送られてきたことを検出したら、ハンガクラン
プ１４によりプレート３ｆを挟持した後、ハンガ３の係
合爪３ｅとパワーチェーン６の駆動爪６ｂとの係合を外
してハンガ３をパワーチェーン６による駆動伝達系統か
ら切り離した状態でハンガ３を移動させ、この間に、ロ
ボット８によりハンガ駆動装置１１の作動に同期させな
がら作業を行うように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、工場においてワ
ークに対して種々の加工を行う産業用ロボットに関し、
特に、ハンガにより搬送されるワークと、このワークに
対して加工を行うロボットとを同期させる技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】 従来、自動車のボディを加工する工場
では、図８に概略を示すように、ワークとしてのボディ
０１をハンガ０２で支持し、このハンガ０２を搬送レー
ル０３に吊り下げ、かつ、搬送レール０３に沿ってモー
タ０４により駆動されるチェーン０５に設けられている
駆動爪０６を、ハンガ０２の係合爪０７に係合させて駆
動伝達させることによりボディ０１を搬送させるように
構成されており、また、このように搬送されるボディ０
１に沿ってロボット０８の先端の作業手段部０９を移動
させながら溶接やナット締めなどの作業を行うように構
成されている。なお、図中０１０はロボット０８の駆動
を制御するコントロールユニットである。このような構
成ではコントロールユニット０１０は、モータ０４の駆
動に応じてパルスを発生させるパルス発生器０１１から
信号を受けてハンガ０２の移動速度（位置）を検出し、
これに応じてロボット０８の駆動を制御するように構成
されている。また、他の産業用ロボット装置として、例
えば、特開昭６１−１１１８９３号公報に記載のものが
知られている。この従来の産業用ロボット装置は、上記
のように搬送されるワークの位置を検出する光学的セン
サを複数設け、これらのセンサからの信号に基づいて三
次元的にワークの位置を検出し、この検出位置に基づい
てロボットの駆動を制御するように構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、前者
の従来技術にあっては、ボディ（ワーク）０１の速度を
パルス発生器０１からの信号により検出してこれに基づ
いてボディ０１の移動とロボット０８の作動とを同期さ
せる構成であるから、構成が簡単で安価であるという利
点は有しているものの、以下に述べるような問題点を有
していた。すなわち、ハンガ０２をチェーン０５に係合
させてハンガ０２およびボディ０１を移動させる構成で
は、搬送レール０３とハンガ０２との間の摩擦が一定し
ていなかったり、あるいは搬送レール０３に傾きがあっ
たりして、チェーン０５の駆動爪０６とハンガ０２の係
合爪０７が常時係合してハンガ０２が常時チェーン０５
と等速で移動するものではなく、両爪０６，０７の係合
後、ハンガ０２がチェーン０５に押されてチェーン０５
よりも先に進んだ（ゴー）後、いったん停止し（ストッ
プ）、再び、両爪０６，０７が係合して移動を開始する
（ゴー）というようなゴー・ストップを繰り返すことが
ある。よって、チェーン０５の動きとハンガ０２との動
きは、常に同期しているわけではないのに、前者の技術
ではチェーン０５を駆動させるモータ０４に同期するパ
ルス発生器０１１の信号にロボット０８の駆動を同期さ
せているため、ロボット０８の動きとボディ０１動きと
が同期しない場合があり、作業不良が発生するおそれが
あった。それに対して、後者の従来技術では、ワークの
位置を三次元的に検出することができロボットの駆動を
ワークの動きに対して完全に同期させることが可能であ
るものの、光学的センサを複数必要とし、コストが高い
という問題点を有していた。本発明は、上述の従来の問
題点に着目してなされたもので、安価な手段を用いてロ
ボットをワークの動きに同期させることによりロボット
の作業精度の向上を図ることを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】 上述の目的を達成する
ために請求項１記載の発明は、作業対象であるワークに
対して溶接やナット締めなどの所定の作業を行う作業手
段部、ならびにこの作業手段部を自在に移動させる移動
手段を備え、所定のプログラムに沿って前記作業手段部
を移動させながら前記作業を実行することが可能なロボ
ットと、このロボットが設置されてロボットが移動可能
な範囲である作業範囲の上方を通って配索された搬送レ
ールと、この搬送レールに沿って移動可能であるととも
に、前記ワークを支持可能に形成されたハンガと、第１
駆動手段により与えられる駆動力により前記搬送レール
に沿ってエンドレス駆動するパワーチェーンと、このパ
ワーチェーンに設けられて前記ハンガに設けられた係合
爪と係合可能に形成された駆動爪と、を備え、前記駆動
爪が係合爪と係合してハンガにパワーチェーンから駆動
力が与えられてハンガと共にワークが搬送レールに沿っ
て移動し、この移動するワークに対してロボットが所定
の作業を行うように構成された産業用ロボット装置にお
いて、前記ロボットの作業範囲内に、支持アームを前記
搬送レールに沿って移動可能に構成されたハンガ駆動装
置が設けられ、前記支持アームには前記ハンガの所定部
位を挟持した状態と挟持しない状態とに変更可能である
とともに、この挟持しない状態ではハンガ駆動装置によ
る支持アームの移動時に前記ハンガならびにワークと干
渉しないように構成されたハンガクランプが設けられ、
このハンガクランプ、ハンガ駆動装置およびロボットの
作動を制御するコントロールユニットが設けられ、この
コントロールユニットは、ロボットの作業範囲にハンガ
が送られてきたことを検出したら、ハンガクランプによ
りハンガの所定部位を挟持した後、このハンガの係合爪
とパワーチェーンの駆動爪との係合が外れる位置までハ
ンガを移動させ、この係合解除状態を維持させながらハ
ンガ駆動装置によりハンガを移動させ、この間に、前記
ロボットによりハンガ駆動装置の作動に同期させながら
所定の作業を行うように構成されていることを特徴とす
る。請求項２記載の発明では、請求項１記載の産業用ロ
ボット装置において、前記第１駆動手段の駆動状態を示
す信号を出力するパルス発生器が設けられ、前記コント
ロールユニットは、前記両爪の係合解除状態を維持させ
ながらハンガ駆動装置によりハンガを移動させるにあた
り、この移動を前記パルス発生器の出力に同期させて行
うよう構成されていることを特徴とする。請求項３記載
の発明では、請求項１または２記載の産業用ロボット装
置において、前記ハンガクランプは、前記支持アームに
対して上下方向移動可能に支持されているとともに、ハ
ンガクランプを上下動させる第２駆動手段が設けられ、
前記ハンガの上端部には、前記ハンガクランプが挟持す
る所定部位としてのプレートが設けられ、前記ハンガク
ランプは、支持アームに対して降下されたときに、前記
プレートに搬送方向で正対する本体と、この本体の正体
側から本体に当接あるいは近接させた位置と本体から離
れた位置とに回動可能に本体に支持されたロック体と、
このロック体を回動させる第３駆動手段と、を備え、前
記ロック体を本体に近接あるいは当接させる位置に回動
させて前記プレートを挟持するよう構成されていること
を特徴とする。請求項４記載の発明では、作業対象であ
るワークに対して溶接やナット締めなどの所定の作業を
行う作業手段部、ならびにこの作業手段部を自在に移動
させる移動手段を備え、所定のプログラムに沿って前記
作業手段部を移動させながら前記作業を実行することが
可能なロボットと、このロボットが設置されてロボット
が移動可能な範囲である作業範囲の上方を通って配索さ
れた搬送レールと、この搬送レールに沿って移動可能で
あるとともに、前記ワークを支持可能に形成されたハン
ガと、第１駆動手段により与えられる駆動力により前記
搬送レールに沿ってエンドレス駆動するパワーチェーン
と、このパワーチェーンに設けられて前記ハンガに設け
られた係合爪と係合可能に形成された駆動爪と、を備
え、前記駆動爪が係合爪と係合してハンガにパワーチェ
ーンから駆動力が与えられてハンガと共にワークが搬送
レールに沿って移動し、この移動するワークに対してロ
ボットが所定の作業を行うように構成された産業用ロボ
ット装置において、前記ロボットの作業範囲内の床面
に、前記搬送レールの配索方向に沿ってリフタを移動さ
せる走行装置が設けられ、前記リフタは前記ハンガに支
持されたワークをハンガから持ち上げ可能に構成され、
前記リフタ、走行装置およびロボットの作動をコントロ
ールするコントロールユニットが設けられ、前記コント
ロールユニットは、ロボットの作業範囲にハンガが送ら
れてきたことを検出したら、前記リフタによりワークを
持ち上げてハンガから切り離し、さらに、このハンガか
ら切り離した状態を維持させながら走行装置によりワー
クを移動させ、この間に、前記ロボットにより走行装置
の作動に同期させながら所定の作業を行うように構成さ
れていることを特徴とする。請求項５記載の発明では、
請求項４記載の産業用ロボット装置において、前記第１
駆動手段の駆動状態を示す信号を出力パルス発生器が設
けられ、前記コントロールユニットは、ワークをハンガ
から切り離した状態を維持させながら走行装置により移
動させるにあたり、前記ワークの移動を前記パルス発生
器の出力に同期させるよう構成されていることを特徴と
する。

【０００５】

【作用】 請求項１記載の発明の作動を説明する。作業
対象であるワークは、ハンガに支持されて搬送レールに
吊り下げられている。そして、この搬送レールに沿って
移動しているパワーチェーンに設けられている駆動爪が
ハンガに設けられている係合爪と係合して、パワーチェ
ーンの駆動力がハンガに伝達され、ワークを支持してい
るハンガが、搬送レールに沿って移動する。このように
して、ハンガならびにワークがロボットの作業範囲に搬
送されてくると、コントロールユニットは、それを検出
して、まず、ハンガクランプによりハンガの所定部位を
挟持し、次に、前記駆動爪と係合爪との係合が外れるよ
うにパワーチェーンの移動速度よりも速い速度でハンガ
を前進させるべく、クランプが設けられている支持アー
ムをハンガ駆動装置により移動させ、さらに、このよう
に両係合爪の係合が外れた状態を維持させながら保ちな
がらハンガを移動させるようハンガ駆動装置を作動させ
てワークを搬送させ、この間、ロボットにより所定の作
業を行うが、この時、ロボットの作業はハンガ駆動装置
の作動に同期させる。すなわち、ハンガはハンガクラン
プにより挟持されているから、ハンガならびにこれに支
持されたワークの動きはハンガクランプの動きに同期し
ており、このハンガクランプの動きはハンガ駆動装置に
より成される。したがって、ロボットをハンガ駆動装置
の作動に同期させることにより、ロボットはワークの実
際の動きに同期して作業して高い加工精度が得られるも
のである。請求項２記載の発明では、上述のように係合
爪と駆動爪との係合を解除した状態を維持させながらハ
ンガ駆動装置によりハンガを移動させるときには、パワ
ーチェーンに駆動させる第１駆動手段の駆動状態を示す
パルス発生器の出力に同期させてハンガ駆動装置を作動
させるものであり、この場合、駆動爪の移動を高い精度
で検出して両爪の係合解除状態の維持が確実に成され
る。請求項３記載の発明では、ハンガクランプによりハ
ンガの上端部に設けられたプレートを挟持するにあた
り、まず、第２駆動手段によりハンガクランプの本体が
プレートに対向する高さまでハンガクランプ支持アーム
に対して下降させ、次に、プレートが本体に当接あるい
は近接されたら第３駆動手段を駆動させてロック体を回
動させて、本体とロック体との間にプレートを挟持す
る。その後、作業を終了したら、第３駆動手段によりロ
ック体を元の位置に戻して挟持状態を解除し、第２駆動
手段によりハンガクランプの本体とハンガのプレートト
が対向しなくなるまでハンガクランプを上昇させ、ハン
ガ駆動装置によりハンガクランプならびに支持アームを
もとの位置に戻す。この場合、本体とプレートとが対向
していないから、両者が衝突することなくハンガクラン
プを移動させることができる。

【０００６】次に、請求項４記載の発明の作動を説明す
る。上記と同様にしてハンガならびにワークがロボット
の作業範囲に搬送されてくると、コントロールユニット
は、それを検出して、まず、リフタを作動させてワーク
をハンガから持ちあげて、ワークとハンガとを切り離
す。次に、コントロールユニットは走行装置によりリフ
タを移動させてワークを移動させるが、この時ワークを
ハンガから切り離した状態を維持させる。そして、この
間、ロボットにより所定の作業を行うが、この時、ロボ
ットの作業は走行装置の作動に同期させる。すなわち、
ワークはリフタに持ち上げられてハンガとの関係を絶た
れているから、ワークの動きはリフタの動きに同期して
おり、このリフタの動きは走行装置により成される。し
たがって、ロボットを走行装置の作動に同期させること
により、ロボットがワークの実際の動きに同期して作業
して高い加工精度が得られるものである。請求項５記載
の発明では、上述のようにワークをハンガから切り離し
た状態を維持させながら走行装置によりワークを移動さ
せるときには、パワーチェーンに駆動させる第１駆動手
段の駆動状態を示すパルス発生器の出力に同期させて走
行装置を作動させるものであり、この場合、ハンガの動
きを高い精度で検出してワークとハンガとの切り離し状
態の維持が確実に成される。

【０００７】

【発明の実施の形態】 以下に、本発明の実施の形態を
図面に基づいて説明する。なお、実施の形態について説
明するにあたり、自動車の製造ラインを例にとって説明
する。 （実施の形態１）図１は実施の形態１の産業用ロボット
装置を示す全体図である。図において１は搬送レールで
あり、工場ラインの上部に沿って配索され、この搬送レ
ール１は、図２に示すように、支持枠２の下端に断面コ
の字形状のレールを対向させて設けて構成されている。
前記搬送レール１には、ハンガ３が吊り下げられてい
る。すなわち、前記ハンガ３は、上端部の基部３ａの上
部に、前記搬送レール１を転動するローラ３ｂが設けら
れ、この基部３ａの下部に、ワーク４を支持する枠部３
ｃが結合されている。前記支持枠２の上部中央には、前
記搬送レール１の上方位置に搬送レール１に沿ってパワ
ーレール５が配索されている。このパワーレール５に
は、パワーチェーン６に連結されたローラ６ａが転動可
能に設けられている。すなわち、図１に示すように、前
記パワーチェーン６には所定間隔ごとに前記ローラ６ａ
が連結されており、かつ、第１駆動手段としての第１モ
ータ７により駆動力が伝達可能となっており、パワーチ
ェーン６は第１モータ７を駆動させるとパワーレール５
に沿ってエンドレスで移動するよう構成されている。な
お、図において図中左方向がワークの進行方向である。
また、前記パワーチェーン６には、図４に示すように、
前記ローラ６ａが設けられている位置およびその他の位
置において駆動爪６ｂが下方に突設されている。この駆
動爪６ｂは、前記ハンガ３から前後に延在されたアーム
部３ｄの前端部において上方に突設された係合爪３ｅと
搬送方向で係合可能に構成されている。すなわち、パワ
ーチェーン６が第１モータ７の駆動力で移動すると、駆
動爪６ｂと係合爪３ｅとが係合してハンガ３が搬送レー
ル１に沿ってパワーチェーン６と等速で移動するもので
あり、このようにしてハンガ３に支持されたワーク４が
工場のラインに沿って移動するものである。

【０００８】図１に戻り、前記搬送レール１の下方の工
場床上には、ロボット８が設けられている。このロボッ
ト８は、例えば、アーム８ａの先端に溶接を行ったりあ
るいはナット締めを行ったりする作業部（作業手段部）
８ｂが設けられている。このロボット８は、床面に固定
されていたり、あるいは床面上を移動可能であったりす
るが、いずれにしてもコントロールユニット９の制御に
基づいて、前記作業部８ｂは、搬送されるワーク４とと
もに移動しながら作業を行うよう構成されている。な
お、前記第１モータ７にはパルス発生器１０が設けら
れ、この第１モータ７の駆動に同期した信号がコントロ
ールユニット９に入力されるように構成されている。以
上説明した構成は、従来技術と同様である。

【０００９】以下に、本発明の特徴的な構成について説
明する。前記ロボット８が作業を行う作業範囲におい
て、ハンガ駆動装置１１が両レール１，５に沿って設け
られている。このハンガ駆動装置１１は、従来、ロボッ
ト８を移動させるのに一般的に用いられている装置と同
じものを用いており、駆動源としての第２モータ１２
と、この第２モータ１２により回転され、かつ、前記パ
ワーレール５ならびに搬送レール１と略平行に配索され
た図示を省略した走行軸と、この走行軸の外周に装着さ
れて走行軸の回転に伴って搬送方向に移動する支持アー
ム１３とで構成されている。したがって、第２モータ１
２を駆動させると、その回転方向に応じて支持アーム１
３が図１の左右方向であるワークの進行方向に沿って移
動するよう構成されている。前記支持アーム１３には、
前記ハンガ３の上端部に上方に突設されたプレート３ｆ
を挟持するハンガクランプ１４が設けられている。すな
わち、前記ハンガクランプ１４は、図２に示すように、
支持アーム１３に上下に移動可能に支持されているとと
もに、第２駆動手段としての図外のモータあるいはシリ
ンダの駆動により上下移動可能に構成され、下方に移動
したときに前記ハンガ３のプレート３ｆと搬送方向で対
向し上方に移動したときにはこの搬送方向で対向しない
よう構成された板状の素材により略への字形状に形成さ
れた本体１４ａと、図３に示すように前記本体１４ａに
設けられたブラケット１４ｂに回動可能に支持されてい
るとともに、第３駆動手段としてのシリンダ１４ｃで駆
動されるロック体１４ｄとを備えている。したがって、
シリンダ１４ｃを伸長させたときには、図３において実
線で示すように、前記本体１４ａとロック体１４ｄとで
前記プレート３ｆを挟持可能であり、一方、シリンダ１
４ｃを短縮させたときには、同図において想像線で示す
ように、ロック体１４ｄを持ち上げて挟持状態を解除可
能である。また、図示のように前記本体１４ａには、前
記プレート３ｆが本体１４ａに接触あるいは近接したこ
とを検出する、光電式あるいは接触式のプレート検出セ
ンサ１５が設けられており、このプレート検出センサ１
５の検出信号（本形態では、プレート３ｆの検出でＯＮ
となりそれ以外でＯＦＦである）は前記コントロールユ
ニット９に入力される。

【００１０】図１に戻り、前記搬送レール１には、前記
ロボット８による作業範囲の作業開始位置に前記ハンガ
３が到着したときに、ハンガ３の前端が衝突することで
これを検出する（本形態では衝突時にＯＮとなりそれ以
外ではＯＦＦである）ハンガ到着センサ１６と、前記ロ
ボット８による作業範囲の終端位置を前記ハンガ３が越
えてしまったときにハンガ３の前端が衝突することでこ
れを検出するオーバラン検出センサ１７（本形態では衝
突時にＯＮとなりそれ以外ではＯＦＦである）とが設け
られており、両センサ１６，１７の信号も前記コントロ
ールユニット９に入力される。

【００１１】次に、実施例の動作を図５のコントロール
ユニットの制御流れを示すフローチャートに基づいて説
明する。産業ロボット装置の作動時には、第１モータ７
が駆動されてパワーチェーン６が移動しており、このパ
ワーチェーン６の駆動爪６ｂに係合爪３ｅで係合された
ハンガ３が、ワーク４と共に図１において右から左に移
動される。この移動によりハンガ３の前端部がハンガ到
着センサ１６に衝突すると、ハンガ到着センサ１６の出
力がＯＦＦからＯＮになり、ステップＳ１からＳ２に進
んで、コントロールユニット９は、ハンガクランプ１４
を下降させる。ちなみに、当初、ハンガクランプ１４を
支持する支持アーム１３は原点位置に配置されており、
この原点位置では、ハンガ３がハンガ到着センサ１６と
衝突する位置にあるとき、下降させたハンガクランプ１
４の本体１４ａとハンガ３のプレー３ｆととは、図１に
示すようにハンガ進行方向で離間している位置関係にあ
る。したがって、ステップＳ３では、プレート検出セン
サ１５は、当初ＯＦＦとなっており、ステップＳ３を繰
り返している。そして、ハンガ３が移動されてプレート
３ｆがハンガクランプ１４の本体１４ａに接触あるいは
近接してプレート検出センサ１５がＯＮとなると、ステ
ップＳ３からＳ４に進んで、コントロールユニット９は
シリンダ１４ｃを駆動させて、ロック体１４ｄを回動さ
せて本体１４ａとの間にプレート３ｆを挟持する（図３
参照）。ここで、コントロールユニット９は、第２モー
タ１２を第１モータ７よりも高速駆動させて、ハンガ３
を例えば５０ｍｍほど前進させて、図４に示すように、
係合爪３ｅを駆動爪６ｂから切り離す（ステップＳ
５）。さらに、この状態からコントロールユニット９
は、パルス発生器１０の出力に同期させてハンガ駆動装
置１１の第２モータ１２を駆動させる（ステップＳ
６）。したがって、係合爪３ｅと駆動爪６ｂの間隔ｍを
一定に保った状態でハンガ３が進行する。この時、ハン
ガ３はハンガクランプ１４によりシッカリと挟持されて
いるため、ハンガ３の位置は第２モータ１２の駆動状態
と完全に同期しており、パワーチェーン６の駆動爪６ｂ
と係合しているときのようにゴー・ストップを繰り返し
てロボット８と同期しなくなることがない。そして、こ
のようにハンガ３の進行が第２モータ１２の駆動状態と
完全に同期している状態において、コントロールユニッ
ト９は、ロボット８により所定の作業を行う。この場
合、ハンガ３の位置を正確に知ることができるから、作
業を確実に行うことができる。その後、ステップＳ７に
おいて、ロボット８の作業が完了したか否かを判定し、
作業が完了すればステップＳ８に進み、完了しなければ
ステップＳ１１に進んで、オーバラン検出センサ１７が
ＯＮであるかＯＦＦであるかを判定し、ＯＦＦであれば
ステップＳ７に戻り、ＯＮであればステップＳ１２に進
む。すなわち、ロボット８の作業が順調に終われば、ス
テップＳ８に進むが、ロボット８の作業が終了しないう
ちにハンガ３がロボット８の作業範囲を越えてオーバラ
ンした場合には、ステップＳ１２に進むものである。

【００１２】そして、ロボット８が順調に作業を終えて
ステップＳ８に進んだ場合には、コントロールユニット
９はシリンダ１４ｃを短縮させてハンガクランプ１４に
よるプレート３ｆの挟持を解除した後、ハンガクランプ
１４を上昇させ（ステップＳ９）、さらに、第２モータ
１２を逆転させて支持アーム１３ならびにハンガクラン
プ１４を原点位置に戻す（ステップＳ１０）。

【００１３】一方、ロボット８の作業が終わらないうち
にハンガ３がオーバランした場合、コントロールユニッ
ト９は、第１モータ７の駆動を停止させる信号を出力し
て（ステップＳ１２）パワーチェーン６を停止させ（ス
テップＳ１３）、この状態でロボット８の作業を続行さ
せてロボットの作業を終了させ（ステップＳ１４）、そ
の後、コントロールユニット９はシリンダ１４ｃを短縮
させてハンガクランプ１４によるプレート３ｆの挟持を
解除させ（ステップＳ１５）、その後、第１モータ７の
駆動を再開させる信号を出力して（ステップＳ１７）、
パワーチェーン６を起動させ（ステップＳ１８）た後、
ステップＳ１０に進んで、支持アーム１３ならびにハン
ガクランプ１４を原点位置に戻す。

【００１４】以上説明したように、本実施の形態１で
は、ロボット８の作業範囲では、その作業中にハンガ３
を第２モータ１２に完全に同期させて移動させるため、
従来のように、ゴー・ストップを繰り返して同期しなく
なることがなく、ロボット８の作業を確実に行うことが
でき、しかも、このような完全同期を得るにあたり、高
価な光学的なセンサを複数設けることなく、従来からロ
ボット８を移動させるための既存の装置をそのまま利用
したハンガ駆動装置１１を用い、このハンガ駆動装置１
１により移動される支持アーム１３にハンガクランプ１
４を設けた簡単で安価な構成により達成できるという効
果が得られる。また、このような構成では既設のライン
をそのままに後付けができ、既設のラインの変更が少な
く、この点でも設備投資を抑えて経済的に有利であると
いう効果が得られる。加えて、本実施の形態１では、ロ
ボット８の作業中はハンガ３はパワーチェーン６との連
係が完全に絶たれるため、パワーチェーン６の振動によ
るハンガ３の振動を無くすことができ、作業精度が向上
するという効果が得られる。

【００１５】（実施の形態２）次に、図６，７に示す実
施の形態２について説明する。なお、この実施の形態２
について説明するにあたり、実施の形態１と同様の構成
には実施の形態１と同じ符号を付けて説明を省略する。
搬送レール１、ハンガ３、パワーレール５、パワーチェ
ーン６、ロボット８、ハンガ到着センサ１６、オーバラ
ン検出センサ１７は実施の形態１と同様の構成である。
前記ロボット８が設置された床面には、実施の形態１の
ハンガ駆動装置１１と同様の走行装置２１が設けられて
おり、この走行装置２１によりリフタ２２が移動される
ように構成されている。すなわち、前記走行装置２１
は、駆動源となる第３モータ２１ａと、この第３モータ
２１ａにより回転されてワーク進行方向に沿って延在さ
れた図示を省略した駆動軸と、この駆動軸の回転に伴っ
て駆動軸に沿って移動する支持体２１ｂとから構成され
ている。そして、前記支持体２１ｂに、モータや、油圧
あるいは空気圧シリンダなどのアクチュエータの駆動に
基づき支持体２１ｂに対して上下動可能であり、かつ、
上昇時には前記ハンガ３に支持されているワーク４をハ
ンガ３から離間させて持ち上げることが可能な前記リフ
タ２２が取り付けられている。なお、前記支持体２１ｂ
には、前記リフタ２２がワーク４をハンガ３から持ち上
げた位置である上限位置を検出する上限確認センサ２３
が設けられている。

【００１６】コントロールユニット２４は、実施の形態
１と同様にパルス発生器１０、ハンガ到着センサ１６、
オーバラン検出センサ１７から信号を入力するのに加え
て前記上限確認センサ２３からの信号を入力して、前記
第１モータ７、第３モータ２１ａおよびリフタ２２（実
際にはリフタ２２のアクチュエータ）の駆動を制御する
よう構成されている。

【００１７】次に、実施の形態２の動作を図７のフロー
チャートに基づいて説明する。まず、作動開始時点で支
持体２１ｂならびにリフタ２２は、ロボット８の作業範
囲の作業開始位置であってリフタ２２が最下降状態であ
る原点位置に配置されている（ステップＳ２１）。ま
た、コントロールユニット２４は、パルス発生器１０か
ら常時第１モータ７の駆動状態を示す信号を入力してい
る。そして、ハンガ３が到着したか否か、すなわちハン
ガ到着センサ１６がＯＮかＯＦＦかの判定（ステップＳ
２２）を繰り返し、ハンガ到着を検出した時点でステッ
プＳ２３に進んでリフタ２２を上昇させる。なお、フロ
ーチャートでは省略しているが、このハンガ到着時に、
車種信号を判別して、車種の違いにより予め設定されて
いるロボット８の作業内容を選択するものである。そし
て、上限確認センサ２３によりリフタ２２が上限まで上
昇したのを確認したら（ステップＳ２４）、リフタ２２
の上昇を停止させる（ステップＳ２５）。この時点でリ
フタ２２はワーク４を持ち上げてハンガ３から切り離
し、それと同時に、第３モータ２１ａを第１モータ７の
駆動状態に同期させて駆動させる（ステップＳ２６）。
すなわち、ハンガ３とワーク４とが切り離されても両者
の進行方向に対する相対的な位置の基本的にずれが生じ
ないように、第１モータ７の駆動力で図６中左方向に進
行しているハンガ３とリフタ２２で持ち上げられている
ワーク４とを基本的に等速度で移動させるために、第３
モータ２１ａを第１モータ７と同期させて駆動させるも
のである。そして、このように走行装置２１により移動
されて前述したゴー・ストップの無い状態のワーク４に
対してロボット８による作業を行う（ステップＳ２
７）。このロボット８の作業を行っている間、実施の形
態１と同様に、作業終了前にオーバランを検出するか否
かを判定している（ステップＳ２８，Ｓ２９）。この場
合、オーバランなしにロボット８の作業が終了すれば、
リフタ２２を下降させて（ステップＳ３０）、支持体２
１ｂならびにリフタ２２を原点位置に復帰させるべく走
行装置２１ならびにリフタ２２を駆動させる。ちなみ
に、この時、同時に作業が完了したことを表示するとと
もに車種信号のリセットを行う。一方、ロボット８の作
業が終了しないうちにハンガ３ならびにこれに同期して
移動するワーク４がオーバラン位置まで移動した場合に
は、作業未終了処理を行う（ステップＳ３２）。この作
業未終了処理とは、例えば、ロボット８の作業を中止し
て、それを表示したり、あるいは、ラインを停止（第１
モータ７の駆動を停止）させるとともに、走行装置２１
によるワーク４の進行（第３モータ２１ａの駆動を停
止）させ、この状態でロボット８が作業を終了するまで
作業させたりする処理などである。

【００１８】以上説明したように、実施の形態２にあっ
ては、ロボット８の作業中は、ワーク４をリフタ２２に
よりハンガ３から持ち上げて走行装置２１により進行さ
せるようにしたため、従来のパワーチェーン６により進
行されるハンガ３でワーク４を支持している場合のよう
に、ゴー・ストップが生じることがなく、ロボット８の
移動とワーク４の移動とを完全に同期させることができ
るとともに、ワーク４が振動することが無い。このた
め、ロボット８の作業精度が向上する。さらに、走行装
置２１ならびにリフタ２２は既設のラインに容易に設置
可能であり、また走行装置２１として既存のロボット走
行軸を利用しているから、汎用性が高いとともに、製造
コストを低く抑えることができる。

【００１９】

【発明の効果】 以上説明してきたように請求項１記載
の産業用ロボット装置にあっては、ロボットの作業時に
は、ハンガをパワーチェーンによる駆動伝達系統から切
り離してハンガ駆動装置によりハンガを移動させるよう
にし、かつ、ロボットの作業をハンガ駆動装置に同期さ
せるように構成したため、ロボットはワークの実際の動
きに同期して作業を行い高い加工精度が得られるという
効果を奏するものである。請求項２記載の発明では、係
合爪と駆動爪との係合を解除した状態を維持させながら
ハンガ駆動装置によりハンガを移動させるときには、パ
ワーチェーンに駆動させる第１駆動手段の駆動状態を示
すパルス発生器の出力に同期させてハンガ駆動装置を作
動させるよう構成したため、駆動爪の移動を高い精度で
検出して両爪の係合解除状態の維持が確実に成されると
いう効果が得られる。請求項３記載の発明では、ハンガ
クランプの構成をより完成度の高い構成とすることがで
きる。請求項４記載の発明では、ロボットの作業時には
ワークはリフタにより持ち上げてハンガから切り離して
走行装置により移動させ、かつ、ロボットの作業を走行
装置の作動に同期させるように構成したため、ロボット
がワークの実際の動きに同期して作業を行い高い加工精
度が得られるという効果を奏する。請求項５記載の発明
では、ワークをハンガから切り離した状態を維持させな
がら走行装置によりワークを移動させるときには、パワ
ーチェーンに駆動させる第１駆動手段の駆動状態を示す
パルス発生器の出力に同期させて走行装置を作動させる
よう構成したため、ハンガの動きを高い精度で検出して
ワークとハンガとの切り離し状態の維持が確実に成され
るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施の形態１の産業用ロボット装置を示
す側方から見た全体図である。

【図２】実施の形態１の要部の正面図である。

【図３】実施の形態１の要部を拡大した側面図である。

【図４】実施の形態１の要部を拡大した側面図である。

【図５】実施の形態１のコントロールユニットの制御流
れを示すフローチャートである。

【図６】実施の形態２を示す側方から見た全体図であ
る。

【図７】実施の形態２のコントロールユニットの制御流
れを示すフローチャートである。

【図８】従来技術を示す全体図である。

【符号の説明】

１ 搬送レール ２ 支持枠 ３ ハンガ ３ａ 基部 ３ｂ ローラ ３ｃ 枠部 ３ｄ アーム部 ３ｅ 係合爪 ３ｆ プレート ４ ワーク ５ パワーレール ６ パワーチェーン ６ａ ローラ ６ｂ 駆動爪 ７ 第１モータ（第１駆動手段） ８ ロボット ８ａ アーム ８ｂ 作業部（作業手段部） ９ コントロールユニット １０ パルス発生器 １１ ハンガ駆動装置 １２ 第２モータ １３ 支持アーム １４ ハンガクランプ １４ａ 本体 １４ｂ ブラケット １４ｃ シリンダ（第３駆動手段） １４ｄ ロック体 １５ プレート検出センサ １６ ハンガ到着センサ １７ オーバラン検出センサ ２１ 走行装置 ２１ａ 第３モータ ２１ｂ 支持体 ２２ リフタ ２３ 上限確認センサ ２４ コントロールユニット

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業対象であるワークに対して溶接やナ
   ット締めなどの所定の作業を行う作業手段部、ならびに
   この作業手段部を自在に移動させる移動手段を備え、所
   定のプログラムに沿って前記作業手段部を移動させなが
   ら前記作業を実行することが可能なロボットと、 このロボットが設置されてロボットが移動可能な範囲で
   ある作業範囲の上方を通って配索された搬送レールと、 この搬送レールに沿って移動可能であるとともに、前記
   ワークを支持可能に形成されたハンガと、 第１駆動手段により与えられる駆動力により前記搬送レ
   ールに沿ってエンドレス駆動するパワーチェーンと、 このパワーチェーンに設けられて前記ハンガに設けられ
   た係合爪と係合可能に形成された駆動爪と、 を備え、前記駆動爪が係合爪と係合してハンガにパワー
   チェーンから駆動力が与えられてハンガと共にワークが
   搬送レールに沿って移動し、この移動するワークに対し
   てロボットが所定の作業を行うように構成された産業用
   ロボット装置において、 前記ロボットの作業範囲内に、支持アームを前記搬送レ
   ールに沿って移動可能に構成されたハンガ駆動装置が設
   けられ、 前記支持アームには前記ハンガの所定部位を挟持した状
   態と挟持しない状態とに変更可能であるとともに、この
   挟持しない状態ではハンガ駆動装置による支持アームの
   移動時に前記ハンガならびにワークと干渉しないように
   構成されたハンガクランプが設けられ、 このハンガクランプ、ハンガ駆動装置およびロボットの
   作動を制御するコントロールユニットが設けられ、 このコントロールユニットは、ロボットの作業範囲にハ
   ンガが送られてきたことを検出したら、ハンガクランプ
   によりハンガの所定部位を挟持した後、このハンガの係
   合爪とパワーチェーンの駆動爪との係合が外れる位置ま
   でハンガを移動させ、この係合解除状態を維持させなが
   らハンガ駆動装置によりハンガを移動させ、この間に、
   前記ロボットによりハンガ駆動装置の作動に同期させな
   がら所定の作業を行うように構成されていることを特徴
   とする産業用ロボット装置。
2. 【請求項２】 前記第１駆動手段の駆動状態を示す信号
   を出力するパルス発生器が設けられ、 前記コントロールユニットは、前記両爪の係合解除状態
   を維持させながらハンガ駆動装置によりハンガを移動さ
   せるにあたり、この移動を前記パルス発生器の出力に同
   期させて行うよう構成されていることを特徴とする請求
   項１記載の産業用ロボット装置。
3. 【請求項３】 前記ハンガクランプは、前記支持アーム
   に対して上下方向移動可能に支持されているとともに、
   ハンガクランプを上下動させる第２駆動手段が設けら
   れ、 前記ハンガの上端部には、前記ハンガクランプが挟持す
   る所定部位としてのプレートが設けられ、 前記ハンガクランプは、支持アームに対して降下された
   ときに、前記プレートに搬送方向で正対する本体と、こ
   の本体の正体側から本体に当接あるいは近接させた位置
   と本体から離れた位置とに回動可能に本体に支持された
   ロック体と、このロック体を回動させる第３駆動手段
   と、を備え、前記ロック体を本体に近接あるいは当接さ
   せる位置に回動させて前記プレートを挟持するよう構成
   されていることを特徴とする請求項１または２記載の産
   業用ロボット装置。
4. 【請求項４】 作業対象であるワークに対して溶接やナ
   ット締めなどの所定の作業を行う作業手段部、ならびに
   この作業手段部を自在に移動させる移動手段を備え、所
   定のプログラムに沿って前記作業手段部を移動させなが
   ら前記作業を実行することが可能なロボットと、 このロボットが設置されてロボットが移動可能な範囲で
   ある作業範囲の上方を通って配索された搬送レールと、 この搬送レールに沿って移動可能であるとともに、前記
   ワークを支持可能に形成されたハンガと、 第１駆動手段により与えられる駆動力により前記搬送レ
   ールに沿ってエンドレス駆動するパワーチェーンと、 このパワーチェーンに設けられて前記ハンガに設けられ
   た係合爪と係合可能に形成された駆動爪と、 を備え、前記駆動爪が係合爪と係合してハンガにパワー
   チェーンから駆動力が与えられてハンガと共にワークが
   搬送レールに沿って移動し、この移動するワークに対し
   てロボットが所定の作業を行うように構成された産業用
   ロボット装置において、 前記ロボットの作業範囲内の床面に、前記搬送レールの
   配索方向に沿ってリフタを移動させる走行装置が設けら
   れ、 前記リフタは前記ハンガに支持されたワークをハンガか
   ら持ち上げ可能に構成され、 前記リフタ、走行装置およびロボットの作動をコントロ
   ールするコントロールユニットが設けられ、 前記コントロールユニットは、ロボットの作業範囲にハ
   ンガが送られてきたことを検出したら、前記リフタによ
   りワークを持ち上げてハンガから切り離し、さらに、こ
   のハンガから切り離した状態を維持させながら走行装置
   によりワークを移動させ、この間に、前記ロボットによ
   り走行装置の作動に同期させながら所定の作業を行うよ
   うに構成されていることを特徴とする産業用ロボット装
   置。
5. 【請求項５】 前記第１駆動手段の駆動状態を示す信号
   を出力パルス発生器が設けられ、 前記コントロールユニットは、ワークをハンガから切り
   離した状態を維持させながら走行装置により移動させる
   にあたり、前記ワークの移動を前記パルス発生器の出力
   に同期させるよう構成されていることを特徴とする請求
   項４記載の産業用ロボット装置。