JPH106272A - 処理ヘッドと圧力源との間の配管構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 下方側の大径パイプ２５を上方側の大径
パイプ１７に気密を保持して摺動自在に嵌装してあり、
また、下方側の小径パイプ２６を上方側の小径パイプ１
８に気密を保持して摺動自在に嵌合している。そして、
両小径パイプ１８，２６の内部空間を内方通路３６とし
てあり、両小径パイプ１８，２６の外周部と両大径パイ
プ１７，２５の内周部の間の空間部を外方通路３７とし
ている。下方側の両パイプ２５，２６の下端部に図示し
ない処理ヘッドを取り付けている。この処理ヘッドが備
える２つの吸着パッドのうちの一方は、上記内方通路３
６等からなる第１通路４１を介して負圧源と連通し、他
方の吸着パッドは、外方通路３７等からなる第２通路４
２を介して負圧源と連通している。 【効果】 従来において第２アーム１１の上方に露出さ
せていた負圧通路としての導管を省略できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は処理ヘッドと圧力源との
間の配管構造に関し、例えば、アームの先端に処理ヘッ
ドを備えたロボットに用いて好適な配管構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、所要の処理を行う処理ヘッドを備
えたロボットは知られており（例えば特開昭６１−１７
３８７５号公報）、このようなロボットは、アームの先
端に可動接続部を介して処理ヘッドを設けている。この
可動接続部によって処理ヘッドの回転と昇降作動が許容
される様になっている。そして、このようなロボットに
おいては、処理ヘッドを移動させるとともに、該処理ヘ
ッドに負圧を供給し、あるいは停止することによって、
物品を吸着保持して所要位置に移送することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のロボットは、処理ヘッドと負圧源とを連通させる導
管を上記可動接続部の外方に露出させて配設していたも
のである。そのため、処理ヘッドが回転された場合に
は、外部に露出している導管の慣性力が処理ヘッドに作
用するという欠点があった。しかも、回転軸の外部に導
管が露出しているために、作業終了後に処理ヘッドを原
点に復帰させる場合に、処理ヘッドの原点復帰に伴う回
転によって可動接続部に導管が絡まって断裂する虞があ
る。そこで、従来では、処理ヘッドを原点復帰させる前
に導管の端部を処理ヘッドから取り外す作業が必要とな
り、その作業が煩雑であった。さらに、上述した従来の
構成では、導管が可動接続部の外部に露出しているた
め、外観が悪いという欠点も指摘されていたものであ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このような事情に鑑み、
本発明は、鉛直方向に配置した第１大径パイプと、この
第１大径パイプの内方側に同心状に配置した第１小径パ
イプと、第１大径パイプおよび第１小径パイプの上方側
の部分を連結した第１支持部材と、上記第１支持部材よ
りも下方側に配置した第２支持部材と、この第２支持部
材に連結されて所要の処理を行う処理ヘッドと、上記第
２支持部材に鉛直上方にむけて配設されて、上端側の部
分を上記第１大径パイプの下端側の部分と気密を保持し
て相互に摺動自在に嵌装した第２大径パイプと、上記第
２支持部材に鉛直上方にむけて配設され、かつ第２大径
パイプの内方側に同心状に配置されて、上記第１小径パ
イプの下端側の部分と気密を保持して相互に摺動自在に
嵌装した第２小径パイプと、上記処理ヘッドと第２大径
パイプおよび第２小径パイプを昇降させる昇降機構と、
上記処理ヘッドと第２大径パイプおよび第２小径パイプ
を回転させる回転機構と、圧力源と処理ヘッドとを連通
させる第１通路と、圧力源と処理ヘッドとを連通させる
第２通路とを備え、さらに、上記両小径パイプの内方側
の空間部によって上記第１通路の一部を構成し、また、
上記両小径パイプの外周部と上記両大径パイプの内周部
との間の空間部によって上記第２通路の一部を構成した
処理ヘッドと圧力源との間の配管構造を提供するもので
ある。

【０００５】

【作用】このような構成によれば、上記各パイプによっ
て実質的な可動接続部を構成することができ、その内部
によって第１通路および第２通路の一部を構成すること
ができる。そして、各パイプは同心状に位置しているの
で、処理ヘッドは各パイプを回転中心として支障なく回
転することができ、しかも処理ヘッドは昇降することが
できる。そのため、従来必要であった導管を省略するこ
とができる。したがって、処理ヘッドと第２大径パイプ
および第２小径パイプが回転機構によって回転されたと
しても、従来のように導管の慣性力が処理ヘッドに作用
することはない。また、処理ヘッドによる所要の作業が
終了した後に該処理ヘッドを原点復帰させる際に、導管
の端部を処理ヘッドから取り外す作業が必要ない。さら
に、両大径パイプの外部には導管が露出していないの
で、従来に比較して装置全体の外観が良好になる。

【０００６】

【実施例】以下図示実施例について本発明を説明する
と、図１ないし図２において、１は物品２を受け渡すロ
ボットである。このロボット１は、搬送コンベヤ３上と
なる保持位置Ａと搬送コンベヤ３上から外れた解放位置
Ｂとを往復動して、保持位置Ａにおいて搬送コンベヤ３
上の物品２を保持した後、解放位置Ｂまで物品２を移送
して解放するようになっている。図３に示すように、ロ
ボット１は、基台４に鉛直方向に軸支した第１回転軸５
を備えており、その第１回転軸５の上端に第１アーム６
を水平に取り付けている。第１回転軸５は、基台４に設
けた第１モータ７と連動させてあり、この第１モータ７
が正逆に回転されると、第１アーム６が第１回転軸５を
回転中心として正逆に回転するようになっている。第１
アーム６の先端には第２回転軸８を鉛直方向に軸支して
あり、この第２回転軸８の上方側に第２アーム１１を水
平に取り付けている。第１アーム６内における第１回転
軸５の直上位置には第２モータ１２を設けてあり、この
第２モータ１２は、タイミングベルト１３を介して第２
回転軸８と連動している。そのため、第２モータ１２が
正逆に回転されると、第２回転軸８を回転中心として第
２アーム１１が正逆に回転するようになっている。次に
第２アーム１１の先端部には、後述する複数のパイプ等
からなる可動接続部１４を鉛直方向に設けてあり、この
可動接続部１４の下端に物品２を保持する処理ヘッド１
５を設けている。そして、本実施例は、この可動接続部
１４内に複数の負圧通路を形成することにより、従来、
可動接続部１４の周囲に露出させていた負圧通路として
の導管を省略したものである。すなわち、図４ないし図
５に示すように、第２アーム１１の先端部の上面には有
底円筒状のカバー１６を固定している。このカバー１６
の内方側に第１大径パイプ１７を配置してあり、さらに
この第１大径パイプ１７の内方側に、それよりも小径の
第１小径パイプ１８を配置している。第１大径パイプ１
７の上端部１７ａは、カバー１６の貫通孔を貫通させる
とともに、この貫通孔に取り付けた円筒状の連結部材２
１に気密を保持して嵌着している。この連結部材２１の
上方外周部にはナット部材２２を螺着している。第１小
径パイプ１８の上端部１８ａは、第１大径パイプ１７の
上端部１７ａよりも上方まで突出させてから上記ナット
部材２２に気密を保持して嵌着している。このように、
第１大径パイプ１７の上端部１７ａは連結部材２１に固
定してあり、また、第１小径パイプ１８の上端部１８ａ
はナット部材２２に固定してあり、これによって、第１
大径パイプ１７と第１小径パイプ１８とは相互に同心状
の位置に位置している。また、両パイプ１７、１８の下
端部１７ｂ，１８ｂは、第２アーム１１に設けた貫通孔
１１ａ内の上端付近に位置している。本実施例では、連
結部材２１とナット部材２２とによって、両パイプ１
７、１８を固定する支持部材１９を構成している。ナッ
ト部材２２の内部には、第１小径パイプ１８の上端部１
８ａから連続する軸方向孔２２ｂを形成してあり、この
軸方向孔２２ｂに導管２３の一端を接続している。導管
２３の他端は図示しない負圧源に接続している。また、
ナット部材２２の内部で、かつ第１小径パイプ１８の外
方側となる空間部は、第１大径パイプ１７の上端部１７
ａから連続して半径方向に貫通する半径方向孔２２ａと
してあり、この半径方向孔２２ａに別の導管２４の端部
を接続している。次に、上記第１大径パイプ１７の下方
側には、第２大径パイプ２５を配置するとともに、上記
第１大径パイプ１７の下方側には第２小径パイプ２６を
配設している。図５は上記図４から連続する下方側の箇
所を示したものであるが、この図５に示すように、第２
大径パイプ２５の下端部２５ａはフランジ状に形成して
あり、そのフランジ状の下端部２５ａを円形の支持部材
２７の上面に気密を保持して連結するとともに、第２小
径パイプ２６の下端部２６ａは、支持部材２７の上面中
央に気密を保持して嵌着している。このように構成する
ことによって、第２小径パイプ２６が第２大径パイプ２
５の内方側に位置し、かつ第２大径パイプ２５と第２小
径パイプ２６が同心状に位置するようにしている。支持
部材２７の底面は、板状部材２８の長手方向の中央部に
固定してあり、板状部材２８の両端部にそれぞれ物品２
を吸着保持する従来公知の吸着パッド３１、３１’をそ
れぞれ取り付けている。支持部材２７の内部には、上記
第２小径パイプ２６の下端部２６ａの開口から連続して
一側面に開口する第１連通路２７ａを形成してあり、こ
の第１連通路２７ａは、短い導管３２を介して左方の吸
着パッド３１と連通している（図６参照）。また、支持
部材２７の内部には、両パイプ２５，２６の下端部２５
ａ，２６ａの間の箇所から連通して、他方の側面に開口
する第２連通路２７ｂを形成してあり、この第２連通路
２７ｂは、別の導管３３を介して右方の吸着パッド３
１’と連通している（図６参照）。そして、本実施例で
は、両吸着パッド３１、３１’と、両導管３２，３３、
および板状部材２８によって処理ヘッド１５を構成して
いる。次に、図４に示すように、支持部材２７に連結し
た下方側の両パイプ２５，２６の上端部２５ｂ，２６ｂ
は、第２アーム１１の貫通孔１１ａを貫通させて、上記
カバー１４の内部に位置させている。そして、第２大径
パイプ２５の上方内周部を第１大径パイプ１７の下方外
周部に摺動自在に嵌装させてあり、また第２小径パイプ
２６の上方内周部を第１小径パイプ１８の下方外周部に
摺動自在に嵌合させている。なお、第２大径パイプ２５
の上端部２５ｂには環状シール部材３４を装着して、第
２大径パイプ２５の内周部と第１大径パイプ１７の外周
部との間の気密を保持している。また、第１小径パイプ
１８の下端部１８ｂにも環状シール部材３５を装着し
て、第１小径パイプ１８の内周部と第２小径パイプ２６
の外周部との間の気密を保持している。このように構成
することにより、各パイプ１７，１８，２５，２６は同
心状に位置しており、したがって、下方側の両パイプ２
５，２６と、それに連結した処理ヘッド１５は、各パイ
プ１７，１８とそれを連結した第２アーム１１に対して
昇降することができ、しかも各パイプ１７，１８，２
５，２６を回転中心として回転することができる。ま
た、本実施例では、相互に連通した両小径パイプ１８，
２６の内部空間によって上下方向の内方通路３６を構成
してあり、他方、内方通路３６の外方側に位置し、両小
径パイプ１８，２６の外周面と両大径パイプ１７，２５
の内周面の間の空間部によって上下方向の外方通路３７
を構成している。そして、本実施例では、導管３２と、
支持部材２７の第１連通路２７ａと、内方通路３６と、
ナット部材２２の軸方向孔２２ｂと、それに接続した導
管２３とによって、左方の吸着パッド３１と負圧源とを
連通させる第１通路４１を構成している。また、導管３
３と、それを接続した支持部材２７の第２連通路２７ｂ
と、外方通路３７と、ナット部材２２の半径方向孔２２
ａと、それに接続した別の導管２４とによって、右方の
吸着パッド３１’と負圧源とを連通させる第２通路４２
を構成している。また、上方側の両パイプ１７，１８と
それらに摺動自在に嵌装した下方側の両パイプ２５，２
６とによって上記可動接続部１４を構成している。次
に、図３および図４に示すように、上述した可動接続部
１４の第２大径パイプ２５の上方側の外周部にはねじを
螺刻してあり、このねじ部を、第２アーム１１の貫通孔
１１ａに回転自在に設けたナット部材４３に螺合貫通さ
せている。ナット部材４３はその下方側に設けた環状の
モータ５０に連動して回転されるようになっている。つ
まり、モータ５０を正逆に回転させるとナット部材４３
が正逆に回転されるので、両パイプ２５，２６および処
理ヘッド１５が昇降できるようになっている。この第２
大径パイプ２５の外周部に形成したねじ部、ナット部材
４３およびモータ５０によって昇降機構４４を構成して
いる。また、モータ５０の下方側となる第２アーム１１
の貫通孔１１ａには、円筒部材４５を回転自在に設けて
あり、この円筒部材４５の内周部を第２大径パイプ２５
の下方側の外周部にスプライン嵌合させている。この円
筒部材４５は、タイミングベルト４６を介して第２アー
ム１１内に設けたモータ４７と連動させている。これに
より、モータ４７を正逆に回転させると、円筒部材４５
と共に両パイプ２５，２６および処理ヘッド１５が回転
されるようになっている。円筒部材４５とタイミングベ
ルト４６およびモータ４７によって回転機構４８を構成
している。なお、上述した昇降機構４４および回転機構
４８の構成は、例えば特開昭６１−１７３８７５号公報
等によって既に公知である。また、上述した構成のロボ
ット１が備える各モータ７，１２，４３，４７の作動、
および負圧源からの負圧の供給作動およびその停止作動
は、図示しない制御装置によって制御されるようになっ
ている。上述したように、本実施例においては、鉛直方
向に向けて配設した可動接続部１４の内部に、第１通路
４１および第２通路４２を構成する内方通路３６および
外方通路３７を形成している。そのため、従来におい
て、可動接続部１４の外方に露出させて設けていた負圧
通路としての導管を省略することができる。したがっ
て、処理ヘッド１５と両パイプ２５，２６が回転機構４
８によって回転されたとしても、従来のように導管の慣
性力が処理ヘッド１５に作用することはない。また、可
動接続部１４の周囲に導管がないので、処理ヘッド１５
による作業が終了した後に処理ヘッド１５を回転させて
原点復帰させる際に、導管の端部を処理ヘッド１５の吸
着パッド３１（３１’）から取り外す作業が必要ない。
したがって、その分だけ、オペレータの作業を軽減させ
ることができる。さらに、可動接続部１４の周囲に導管
がないので、上述した従来に比較して可動接続部１４の
周囲の外観が良好になる。なお、上述した実施例では、
タイミングベルト４６を介してモータ４７と円筒部材４
５を連動させているが、タイミングベルト４６の代わり
に歯車機構を用いても良い。また、上述した実施例は、
ロボット１を前提として、その処理ヘッド１５と負圧源
とを連通させる可動接続部１４に本発明の配管構造を適
用した場合について説明したが、所要の処理を行う処理
ヘッドとその圧力源とを接続し、かつ回転と昇降が必要
な箇所の配管構造として本発明を適用することができ
る。また、上述した実施例では圧力源として負圧源を用
いた実施例について説明したが、負圧の代わりに正圧を
用いても良い。

【０００７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、従来に
おいて外部に露出させて設けていた導管を省略すること
ができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す平面図

【図２】図１の正面図

【図３】図１に示したロボットの内部構造を簡略化して
示した断面図

【図４】図１ないし図３に示した要部を拡大した断面図

【図５】図１ないし図３に示した要部を拡大した断面図

【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図

【符号の説明】

１ ロボット ２ 物品 １５ 処理ヘッド １７ 第１大径
パイプ １８ 第１小径パイプ １９ 支持部材 ２５ 第２大径パイプ ２６ 第２小径
パイプ ２７ 支持部材 ４１ 第１通路 ４２ 第２通路 ４４ 昇降機構 ４８ 回転機構

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉛直方向に配置した第１大径パイプと、
   この第１大径パイプの内方側に同心状に配置した第１小
   径パイプと、第１大径パイプおよび第１小径パイプの上
   方側の部分を連結した第１支持部材と、上記第１支持部
   材よりも下方側に配置した第２支持部材と、この第２支
   持部材に連結されて所要の処理を行う処理ヘッドと、上
   記第２支持部材に鉛直上方にむけて配設されて、上端側
   の部分を上記第１大径パイプの下端側の部分と気密を保
   持して相互に摺動自在に嵌装した第２大径パイプと、上
   記第２支持部材に鉛直上方にむけて配設され、かつ第２
   大径パイプの内方側に同心状に配置されて、上記第１小
   径パイプの下端側の部分と気密を保持して相互に摺動自
   在に嵌装した第２小径パイプと、上記処理ヘッドと第２
   大径パイプおよび第２小径パイプを昇降させる昇降機構
   と、上記処理ヘッドと第２大径パイプおよび第２小径パ
   イプを回転させる回転機構と、圧力源と処理ヘッドとを
   連通させる第１通路と、圧力源と処理ヘッドとを連通さ
   せる第２通路とを備え、さらに、上記両小径パイプの内
   方側の空間部によって上記第１通路の一部を構成し、ま
   た、上記両小径パイプの外周部と上記両大径パイプの内
   周部との間の空間部によって上記第２通路の一部を構成
   したことを特徴とする処理ヘッドと圧力源との間の配管
   構造。
2. 【請求項２】 上記圧力源は負圧を供給する負圧源であ
   り、上記第１支持部材と第１大径パイプおよび第１小径
   パイプはロボットのアームに固定して設けてあり、ま
   た、上記回転機構は、上記第２大径パイプにスプライン
   嵌合し、かつ上記アームに回転自在に軸支した円筒部材
   と、この円筒部材に連動したモータからなり、さらに、
   上記昇降機構は、上記第２大径パイプの外周部に形成し
   たねじ部と、上記アームに回転自在に設けられ、かつ上
   記第２大径パイプのねじ部が螺合貫通するナット部材
   と、このナット部材に連動したモータとから構成されて
   いることを特徴とする請求項１に記載の処理ヘッドと圧
   力源との間の配管構造。