JPS58114875A - 産業用ロボツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 不発＃４は産業用ロボット、特に流体圧でノ・ンドによ
るワークの保持、解放ｗ　ＩｉＪ　ｉ［４１する産業用
ロボットの改良に開するものである。

従来より流体圧を用いてハンドを操作する並兼用ロボッ
トは、構造の容易さにより檀々提供されてきた。しかし
ながら従来のこの種のロボットは、１台に対して）Ｓ７
ドが１１１し力付いていない為、ロボットの１回の動き
に対して１個のワークの保持解放しか行なえないもので
あった。従って単位時間当りで処理で２するワーク数に
限りがあり、作業性の悪化を招いていた。

そこで本発明は、複数の独立して使用０Ｔ１１ｉ：なハ
ンドを設けて、それら各ハンドを選択使用可能とするこ
とで作！１能率の著しい向上を図つた産業用ロボットの
提供な目的として創作されたものである。

前述した目的ン達成するために、本発明は、流体圧でハ
ンドによるワークの保Ｎ、ｓ放ｖ側１４１する産業用ロ
ボットにおいて、複数のハンドを回転体同門に設け、回
転体回転により適宜ハンドな選択使用可能とすると共に
１各ハンドによるワークの保持、解放を独立して行なう
様に形成したことケ特値とｆる。

第１図は、本発明を用いた産業用ロボットの正面図であ
り、設置位置に幀［固定する水平軌道１０と、この水平
軌道１０１Ｃ沿って水平移道を行な５４１ａの水平移逼
体２０から各々立設した垂直軌道６０と、この各垂直軌
道６０に沿って會直移＃を行なう嵩直移動体７０に設け
たｓＸＩ後軌道９０とから成る直角座標形ロボットが形
成されている。

水平軌道１０は、水平ボールネジ１１と、このネジ１１
に対して１８０’振り分けで設けた２本の案内杆１２と
を、両側九設けた固定−板１３に固定して形成しである
。

水平移ｌＩｂ体２０は、籐２図及び第３図に示しである
ｍに水平移動装置３０と、垂直移動体１０の移動ン行な
わせる垂直移動装置４０と、垂直軌道５　Ｑ　）１１８
０’″回転させる層間装置５０と、これら各装［３０，
４０，５０會一体に設けた枠体２１とから形成されてい
る。

Ｉｆｔ） 水平参道装置３０は、枠体２１に回転は自在であるもの
の、水平移動を規制されて設けられたボールを内装した
ナツト（図示せず）Ｋ固層したタイミングプーリー３１
と、枠体２１に固定され、その出刃軸にタイミングプー
リー３２を固着したモーター３３と、両タイミングプー
リー３！、３７関に張設したタイミングベルト３４とρ
λら成っている。又砕体２１には、２組のリニアベアリ
ング（図示せず）が固定してあり、前記２本の案内ｆｆ
１２のガイドとなっている。なおモータ３３とタイミン
グプーリー３２との間には連結部３５を介しており、モ
ータ３３の一後端からはマニュアル操作用に面取りを施
した回転軸３６が突出させである。

垂直移動装［４０は、枠体２１上部に１回自在に設けた
旋回体４１下部に固定したモータ４２の出力＃４３ａ’
、カップリング４４を介して旋回体４１０彬＃琳第１の
旋回中心から立設させた垂直ボールネジ６１に固定して
形成しである。

旋回装置５０は、１１回体４１と、枠体２１に固定した
旋回用のモータ５１と、ｍｌ１体４１に設けた絢溝５２
とモーータ５１の出力軸に固だしたプーリー５３との間
に張設したベルト５４と、旋回体４１外均に１８０°撮
り分けで設けた係止孔５５と、消磁時にスプリング５６
０弾発力によって可動鉄心５１が係止孔５５に人って旋
回体４１の旋回を停止させるソレノイド５８とρ）ら形
成しである。

垂直軌道６０は、モータ５１の出方軸に連結したｉｉ［
ボールネジ６１と、この垂直ボールネジ６１とは１８０
°振り分けとなる様に旋回体４１上に立設した２本の案
内杆６２と、＊＊ボールネジ６１及び案内杆６２を上端
で軸支又は一定する支持板６３とから成っている。なお
−直ボールネジ６１は、その上端の回転軸６４に’支持
板６３上面から突出させ、先＠にマニュアル操作用の面
取ｒ＞ｗｍＬ、である。

ｉｉｉ＊移動体ｌＯは、第４図乃至１ｇ６図に示しであ
る様に、垂直軌道６ｏへの支持ｓＴ１と％前後軌道９０
ｖ繭後動させる前後移動装置８０と、支持部１１及び前
後移動装置８゜を一体に設けた枠体１２とから形成され
ている。

支持１１７１は、垂直ボールネジ６１に螺合するボール
ｔ’？３装したナツト（図示せず〕及（１２本の案内杆
６２１ｔガイドすルリニアペアリング（図示せず）が内
装されている。

ｆ！ｊＪ後移動装置８ｏは、枠体７２に回転は自在であ
るものの、＃後移ＩＩｈを規制されて設けられた、ボー
ル馨内装したナツト８１に固着したタイミングプーリー
８２と、枠体７２に固定され、その出方軸にタイミング
プーリー８３’に固着したモータ８４と、両タイミング
７’−！Ｊ−８２．８３閾に張設したタイミングベルト
８５とから成っている。又枠体１２には２組のリニアベ
アリング（図示せず）が固定してあり、８８後軌道９０
に設けた２本の案内杆９２のガイドとなっている。なお
モータ８４とタイミングプーリー４３との間には、連結
部Ｂ６４ｒ：介してタイミングプーリ−８３に加わる片
持ち荷ＪｔＧＣ耐える様にしである。

又モータ３３の後端からは、マニュアル操作用のハンド
ルεγを嵌着する為に面取りな施した回転軸８８が突出
させである。

ｍ後軌道９０は、前後ポールネジ９１と、この８１１ｄ
ｌボールネジ９１とは１８０“振り分けとなる様に設け
た２本の案内杆９２と、これらＩｉＩ後ボールネジ９１
と案内杆９２との１ＩＪｄｋ端各々に設けた作用装置１
００の支持板９３とから形成されている。

次に作用装置１００の一例を第７図乃至第１０図に従っ
て貌明する。

この作用装置ｉｏｏは、真空源と空圧源とを用い、ハン
ドとして吸着装置１５０及び把持装置１６０ｖ用いた場
合についての実施例であり、支持板９３に固定する固定
体１１０と、外ｍｖ回転する回転体１２０と、この回転
体１２０の回転停止装［１３Ｇと、真空源及び空圧源と
）１ンドとの間に設けた弁装置１４０とρ・ら形成され
【いる。

固定体１１０は、適宜子役、ガえばボルトによる締着等
によって支持板！１３に固定され、藺嶽移動装置８０に
よつ′Ｃ＃恢刀同に移Ｗｈｊるものであり、その内部に
は真空源又は空圧源とハンドとを連通させる為の連通孔
１１１が穿設しである。実施例にあってはハンドを回転
体１２０外絢に４個設けであるので、連通孔１１１　カ
４本芽役しであるか、これはハンドの数に対応させて適
数本とすることがでさ０゜又図中１１２は各連通孔１１
１ケ独立させる為の０リングである。

回転体１２０は、固定体１１０の外絢との間に介装した
ベアリング１２１によって固定体１１０外崗で同転目在
に形成してあ０ものの、固定体１１０に穿設し１こ連通
孔１１１各々に常に連通している同定孔１２２が穿設し
である。なお図中１２３は、回転体１２０の回転な停止
させる為の停止穴であり、１２４は、回転体１２０の固
定体１１０からの脱Ｉ＠乞防止する為の押え板であり、
１２５は、回転体１２０ｗ回転させΦ為のベルト溝であ
る。

回転停止装置１３０は、回転体１２０を回転させかつ適
位置で停止させる為の装−であり、溝１２５とプーリー
１３２との閾に張設したベルト１３３と、固定体１１０
にｗ７ｉ足したソレノイド１３４と、ソレノイド１３４
の可動鉄心に固定され、回転体１２０の停止穴１２３に
先端を突入させて回動体１２０ヲ回転不能とする停止杆
１３５と、図示を工絡したが回転体１２０がＦｇｒだ角
度回転したことｔ検知するセンサーとから形成しである
。

弁装置１４０は、真空源及び空圧源と、固定体１１０の
連通孔１１１との関に設けｔこもので、固定体１１０に
固定されに箱体１４１と、箱体１４１外ｓＫ設けた真空
ボート１４２及び扁圧ボート１４３と、真空ボー）　１
４２Ｎと＾圧ポート１４３−との各々に連通孔１１１の
数に一牧させて設けた真空側手動弁１４４及び尚圧側手
動弁１４５と、両手動弁１４４，１４５間に設けた電動
弁１４６と、この電動弁１４６の開閉を行なうソレノイ
ド１４７とから成っている。

吸着装置１１１５０は、連通孔１１１ン介して真空源に
連通して、ワーク１７０乞吸着移動させるものであり、
先端にゴム製の吸着パッド１５１ゼ設けである。又この
Ｉ＆着パッド１５１は、ワーク１１０に近寄り過ぎた場
合の逃げとして、スプリング１５２によりワーク１１０
側に押圧させてＳき、吸着パッド１５１＠かう抑圧力が
生じた場合にはスプリング１５２の弾発力に抗して吸着
パッド１５１が回転体１２０内力へ移動する様く形成し
である。父図中１５３はソレノイド１５４の励磁によっ
て吸着パッド１５１に連通している連通孔１１１ン常圧
にするりリーフ弁である。

把持装置１６υは、連通孔１１１ｔ−介して空圧源に連
通して、ワーク１７０ｒ把持移動させるものであり、惰
対回する２本のレバー１６１をシリンダー１６２に軸支
したリンク１６３によって近恢させて把持するものであ
る。又常態にあっては、スプリング１６４によってレバ
ー１６１先端が離れΦ様に形成しである。ｔＩお図示は
略したが、この把持装置１６０も、リリーフ弁と連通さ
せて、把持の解除時にはスプリング１ｂ４０弾兄力によ
って速やかにレバー１６１先端が離れる様になっている
。

次に本％明に用いた産業用ロボットの作動な説明する。

まず竣功に、ワーク１１０の大きさ、形状、重量等に従
って適宜ハンドを選択して、回転体１２０ｆ）Ｉｉｌ定
孔１２２に固定丁Φ。この時例えばハンドとして吸着装
置１５０ヲ用いた場合にあっては、ワークの大きさ、重
量等によって、鉄層パッド１５１の径を選択使用するこ
ととなり、把持装置ｉｓｏ’ｒ用いた場合にあっては、
ワーク１１０の大きさ、形状等により２本のレバー１６
１の先端間距離及び先端形状を選択壕用丁Φこととなる
。又この時、同時に弁装置１４０中の手動弁馨、吸着装
置１５０に連通している部分では真ｇ！側手動弁１４４
ヲ開放し、高圧間＋−弁１４５を閉塞する様に調姫し、
把持装置１６０に連通している部分では逆となる様に調
整する。

次いで図示は省略した制御装置に全体の作動がプログラ
ムに従って行なわれる様に入力する。その後この制御装
置からの出力によって産業用ロボットが作動を開始する
こととなる。

この作動は、まず水平移動装置３０及び前後移動装置８
０に設けた２つのモータ３３゜８４を作動させて、両支
持板９３先端に各々固定した作用装置１００の内の一方
の作用装置１００のハンドを、ワーク１７０の真上に移
動させる１次いで回転停止装置１３０のモータ１３１を
回転させて、回転体１２０外閑に固定したノ・ンドの内
の任意のハンド、例えば把持装置１６０をワークＩＴＯ
の真上に位置させる。その後垂直移動装置４０のモータ
４２’＆回転させて把持装置１６０をワーク１７０位置
迄下降させ　　　、る、この下降が制御装置にプログラ
ムされた距離だけ行なわれた後に、弁装置１４０の電磁
弁１４６が開放し、連通孔１１１’介して空圧源からの
圧力気体がシリンダー１６２に送られて、把持装置１６
０のレバー１６１間にワーク１７０ヲ把持することとな
る。この把持作業が完了すると、モータ４２の送回転に
より作用装置１００が上昇し、次のワーク１７Ｇ上方へ
の移動が、モータ３３．８４によって行なわれることと
なる１次のワーク１７０上方への移動が完了すると、回
転体１２０が回転して任意のノ１ンド、例えば吸着装置
１５０をワーク１７０真上に位置させて、下降した後、
ワーク１７０１ｋｌｋ着パッド１５１にて吸着すること
となる。この時前記把持装置１６０のレバー１６１間に
把持されたワーク１７０は、電磁弁１４６が開放したま
まである為に１常にシリンダー１６２に圧力気体が送ら
れ続けていることとなり、把持状態を維持していること
となる。又吸着装置１５０による吸着も、この吸着装置
１５１対応した電磁弁１４６が開放している限り、ワー
ク１７００吸着な継続することとなる。

この様にして例えば片＠４個のハンドにワ−り１７０′
４を保持させた後、必要があれば、旋回装置５０によっ
て前後軌道６０が逆方向となる様に旋回させ、必要回数
把持又は吸着を繰返すこととなる。

又更に、水平軌道１０には複数の水平移動体２０が設け
てあり、しかも各々の水平移動体２０には異った水平移
動装置３０、垂直移動装置４０、旋回装置１５０等が設
けであるので、水平移動体２０上に立設した垂直軌道６
０中に位置する垂直移動体７０によって前後動する作用
装置１００も各々制御装置からの入力により異った作動
をすることとなる。

この様にして所定のハンドにワーク１７０を保持した後
、水平移動装置３０及び前後移動装置８０に設けたモー
タ３３，８４ｖ作動させて、作用装置１００をワーク１
７０の開放位置に移動させた後、下降し、所定のワーク
１７０を所定位置に解放する。この解放は、電磁弁１４
６の閉塞及びリリーフ弁１５３の開放によって行なうも
のである。なおこの解放も、ワーグ１７０の保持と同様
に、制御装置からの入力により、作用装置１００の上昇
、下降、移動及び回転と共に、適宜順序で行なわれるも
のである。

なお以上の説明において、第１図を正直図として説明し
てきたが、使用状態によっては、これを背面図又は側面
図に相当する様な位置にワーク１７０を配置して使用す
ることもできる。

又水平移動装置３０、垂直移動装置４０゜前後移動装置
８０に用いる各モータ３３，４２．８４は、サーボモー
タ、パルスモータ等用途に合致したモータを用いると良
い、更に、モータ３３，８４は、水平ボールネジ１１、
前後ボールネジ９１に直接螺合する中空モータを用いる
と、各タイミングベルト３４．８５による張力がなくな
り、円滑な回転が図れる。

制御装置は、あらかじめ所定の作動をプログラムして入
力しておくこともできるが、各モータ３３，４２．８４
の回転軸３６．６４゜８８をマニュアル操作用のハンド
ル８７で回転させて、この回転角を例えばエンコーダ等
で検出し、その検出信号を制御装置に記憶させることも
できる。

次に本発明を、異った種類の産業用ロボットに用いた実
施例を、第１０図、第１１図Ｋ・従って説明する。

即ち前述した実施例は、ハンドを設けた回転体１２０の
回転軸である固定体Ｔ′１０が水平である場合について
示したが、この実施例では回転軸が垂直の場合である。

図中１８０は基台であり、この基台１８０には、垂直移
動体１８１が上下動可能に設けてあり、この垂直移動体
１８１には、水平方向に突設した第１アーム１８２が軸
支してあり、第１アーム１８２先端には、更に水平方向
罠突設した第２７−ム１８３が軸支しである。又この第
２７−ム１８３先端には、上下方向に移動自在でかつ回
転自在な作用軸で８４が垂直方向ＫＷｋけてあり、この
作用軸１８４下端には作用装置１０１が設けである。

この作用装置１１０１の説明にあたって前述した実施例
における作用装置１００と同一部材又は相当部材につい
ては、同一符号を付して説明を省略する。

この実施例における作用装［１０１の特徴としては、固
定体１１０が作用軸１８４に対して４５′″の角度に設
けられ、この固定体１１０と同一軸心上の回転体１２０
外周に設けであるワーク、例えば吸着装置１１５０も固
定体１１０の軸心に対して４５′″の角度に設けられ、
その結果、最下端の吸着装置１５０は作用軸１８４と軸
心な同一にし、最上端にある吸着装置１５０は作用軸１
８４０軸心に対して９０″′、即ち水平状態となる点に
ある。なお図中１８５は、第２アーム１８３と固定体１
１θとの間に圧装したスプリングである。

次に作動を簡単に説明すると、垂直移動体１８１によっ
て所定為さに設定された後、第１アーム１８２、第２ア
ーム１８３の旋回によって作用軸１８４を所定位置に移
動させる。その後回転体１２０を回転させて、適宜吸着
装置１５０を選択し、作用軸１８４を下降させて吸着装
置１５０にてワーク１７０を吸着−ｆる。その後作用軸
１８４を若干上昇させた後回転体１２０を回転させて他
の吸着装置１５０ｔ’垂直状態にし、下降吸着を行なう
。なおこの下降時に、吸着装置１５０が、ワーク１７０
に接した後にも下降する場合には、まず吸着装置１５０
に設けたスブＩＪ　ｙグ１５２が縮んで調整するが、そ
れでも足りない時には、作用軸１８４に設けたスプリン
グ１８５が縮んで調整することとなる。更にこの実施例
にあっては、作用軸１８４０回転により、保持したワー
ク１７０を回転させて移送することもできる。

なお保持したワーク１７０の解放は、前述の吸着作動を
逆にすれば良い。

本発明は、流体圧でハンドによるワーク１７０の保持、
解放を制御する産業用ロボットにおいて、複数のハンド
を回転体１２０周囲に設け、回転体１２０回転により適
宜ハンドを選択使用可能とすると共に、各ノ・ンドによ
るワーク１７Ｇの保持、解放を独立して行な５様に形成
したので、各ハンドを選択使用することで、１度に多数
のワーク１７０の保持を行なった後移送可能であること
、及びワーク１７０毎のハンド取換えｔ不要としたこと
等による作業性の著しい向上を図ったものである。

なお実施例にあ２壬−１各ハンドの制御を弁装置１４０
によって行なったが、この制御は各ハンド毎に他の装置
を付設して行なっても良い。

以上述べた様に本発明は、従来のロボットに比べて作業
性の向上に著しいものがある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明を用いた実施例を示すものであって、第１
図は産業用ロボットの正面図、第２図及び第３図は水平
移動体を示す一部切欠拡大正面図及び同平面図、第４図
乃至第６図は垂直移動体を示す一部切欠拡大平面図、同
正自図及び同側面図、第７図乃至第９図は作用装置を示
す一部切欠拡大正面図、同側面図、同平面図、第１０図
は弁装置を示す一部切欠拡大側面図、第１１図は円筒座
像形産業用ロボットを示す側面図、第１２図はこのロボ
ツ）Ｋ用いる作用装置を示す一部切欠拡大側面図である
。 １０・・・水平軌道、１１・・・水平ボールネジ、１２
・・・案内杆、１３・・・固定板 ２０・・・水平移動体、２１・・・枠体、３０・・・水
平移動装置、３１．３２・・・タイミングプーリー、３
３・・・モータ、３４・・・タイミングベルト、３５・
・・連結部、３６・・・回転軸、 ４０・・・垂直移動装置、４１・・・旋回体、４２・・
・モータ、４３・・・出力軸、４４・・・カップリング
、５０・・・旋回装置、５１・・・モータ、５２・・・
周溝、５３・・・プーリー、５４・・・ベルト、５５・
・・係止孔、５６・・・スプリング、５７・・・可動鉄
心、５８・・・ソレノイド、６０・・・重置軌道、６１
・・・垂直ボールネジ、６２・・・案内杆、６３・・・
支持板、６４・・・回転軸、７０・・・垂直移動体、７
１・・・支持部、１２・・・枠体、８０・・・前後移動
装置、８１・・・ナツト、８２．８３・・・タイミング
プーリー、８４・・・モータ、８５・・・タイミングベ
ルト、８６・・・連結Ｌ８７・・・ハンドル、８８・・
・回転軸） ９０・・・前後軌道、９１・・・前後ボールネジ、９２
・・・案内枠、９３・・・支持板、 １００．１（Ｎ・・・作用装置、 １１０・・・固定体、１１１・・・連通孔、１１２・・
・ｏリンダ、 １２０・・・回転体、１２１・−・ベアリング、１２２
・・・固定孔、１２３・・・停止穴、１２４・・・押え
板、１２５・・・ベルト溝、 １３０・・・回転停止装置、１３１・・・モータ、１３
２・・・プーリ−１１３３・・・ベルト、１３４・・・
ソレノイド、１３５−・・停止杆、 １４０・・・弁装置、１４１・・・箱体、１４２・・・
真空ボート、１４３・・・高圧ボー）、１４４・・・真
空側手動弁、１４５−・・高圧側手動弁、１４６・・・
電磁弁、１４１・・・ソレノイド、 １５０・・・吸着装置、１５１・・・吸着バラ）、１５
２・・・スプリング、１５３・・・リリーフ弁、１５４
・・・ソレノイド、 １６０・・・把持装置、１６１・・・レバー、１６２・
・・シリンダー、１６３・・・リンク、１６４・・・ス
プリング、１７Ｇ・・・ワーク １８０・・・基台、１８１・・・垂直移動体、１８２・
・・第１アーム、１８３・・・ｆｉｒ、２アーム、１８
４・・・作用軸、１８５・・・スプリング。 ｊｉ５１！！ ９２　　　　　　８３ ７２　　　　　　８１　　　　　７２ １７ｍ１ ７０ 第８図 １−−　−　、、−一−Ｊ 第９１１ １３０ ４０ １４６　　１４３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ｆｉ体圧でノ〜ンドによるワークの保持、解放ｔ’
   １ｌｉｌｌｌｌｆる産業用ロボットにおいて、複数のハ
   ンドを回転体同曲に設け、回転体回転により適宜ノ・ン
   ドを選択使用可能とすると共に、各ハンドによるワーク
   の保持、解放を独立して行なう様に形成したことｔＩｌ
   ＃ｌｋとする産業用ロボット。