JPS58211875A - 工業用ロボツト - 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】 本発明は、ロボソトマニュブレータを有するロボット装
置のマニーブレータ自動交換システムに関するものであ
る。

近年、産業界の生産形態が従来の少品種多量生産から、
多品種少量生産に移行しつつあり、従来の専用機的な設
備から、フレキシビリティ−のある組立システムの開発
が強く要望されている。このため、陳腐化しない生産設
備として、ロボ・ノド装置が注目され、ノ・ノドリング
作業や組立作業等に広く導入されようとしている。

然しなから、現在のロボットでは、本体の動作はティー
チング等により、フレキシビリティ−な動きや複雑な動
きはするが、ノ・ノドリング作業や組立作業の基本とな
るロボットマニーレータは、対象物体に制限される場合
がほとんどで、類似対象物体以外は１台のロボットで、
多品種の作業内容は、出きないのが現状である。又、対
象物体が変われば、ロボットマニュプレータを変換しな
けれｄ二ならないという欠点もあり、ロボット装置は汎
用性があっても、マニュプレータは、汎用性がなく、結
果的には、ロボットは単一作業しか出きないのが現状で
ある。

本発明の目的は、このような、現状を打破すべく、ロボ
ット装置のマニュプレータ自動交換システムの具体的構
成を提供し、ロボット本来の汎用性を活かせるようにし
たものである。

寸ず従来の構成について説明する。

第１図は、従来のロボット装置による組立９作業例を示
すものである。

第１図において、１０１はロボット装置、１０２ｅマロ
ボツトアーム、１０３はロボソトマニュプレータ、１０
４け組立てされる対象部品、１０５はその対象部品１０
４が組付けられる製品、１０６仁ｊ、製品１０５をコン
ベア等で搬送するだめのパレットである。

１０７は、前記対象部品１０４を収納したケースである
。

以下その動作について説明する。

バレッ）１０６に載せられた製品１０５が、ロボット装
置１０１の作業ステーションに搬送されてくると、ロボ
ット装置１０１は、あらかじめ定められた記憶装置の内
容に従がって、ロボツ）アーム１０２の先端に装着され
たロボットマニュプレータ１０３が、対象部品１０４の
収納されているケース１０７側に行き、対象部品１０４
を把〜持し、ケース１０７から取り出す。次に製品１０
６側に向きを変え、指定されている箇所にて組立て作業
を行なう。組立て終了後は、ロボットアーム１０２は指
定された原点位置に戻り、作業を終了する。

しかしながら上記の構成によるシステムでは１次の点が
欠点として挙げられる。

１　ロボットマニュプレータが１組しかないために特定
の対象部品１０４もしくは、形状的にも寸法的にもそれ
に類似した対象部品のみしか把持することができず、通
常１０ボツト装置に、１種の組立作業しかできないとい
う欠点。

２　対象部品１０４が変われば、ロボソトマニュプレー
ク１０３を交換せねばならないという欠点。

本発明は以上の従来技術の問題点を解消したロボットを
提供するもので、以下にその一実施例を第２〜６図にも
とづいて説明する。

第２図において、１はロボット装置、２はロボットアー
ム、３はロボットのペースマニュプレータ、４ａ、　　
４ｂ、４Ｃ，４ｄは組立てされる異種類異形状の対象部
品、６はその対象部品４ａ〜４ｄが組付られる製品、６
は製品６をコンベア等で搬送するためのパレット、７は
前記対象部品を収納したケースである。３ａ、　　３ｂ
、３ｃは、それぞれ異なる種類異形状の対象部品の把持
に適合したラニーブレーク群である。９はマニュプレー
タ群３ａ、３ｂ、３ｃを配置した、マニュプレータ収納
台である。

以下その動作について説明する。

パレット６に載せられた製品６が、ロボット装置１の作
業ステーションに搬送されてくるとロボッ・　ト装置１
はあらかじめ定められた記憶装置の内容に従がって、ロ
ボットアーム２の先端に装着されたロボットマニュブレ
ーク３が対象部品の収納されているケース７側に行き、
対象部品４ａを把持し、ケース７から取り出す。次に製
品６側に向きを変え、指定されている箇所にて、組立作
業を行なう。対象部品４ａの組立が終了すると、ロボッ
トアーム２はマニュプレータ収納台９側に行き、次に組
立作業を行うべく対象部品４ｂの把持に適合したマニー
プレータ３ａを把持し、収納台９から取り出す。そして
再び対象部品の収納されているケース７側に行き、今度
は、マニュプレータ３に把持されたマニュプレータ３ａ
によって対象部品４ｂを把持し、ケース７から取り出し
、前述と同様に製品６側にて対象部品４ｂの組立作業を
行なう。

対象部品４ｂの組立作業が終了すると、ロボットアーム
２は、マニュプレータ収納台９側に戻り、マニュプレー
タ３から、マニュプレータ３　ａ　ヲ外し、元の位置に
返す。

同様に、対象部品４ｃは、マニュプレータ３ｂによって
、対象部品４ｄは、マニュプレータ３Ｃによって、順次
同様な動作を繰り返し組立作業を行なうものである。

次に本発明の基本となる２個のロボットマニュプレータ
同士の具体的ドツキング構成についての詳細をＮ面を参
照しながら説明する。

第３図は、本発明の実施例のロボットアーム先端に取付
られたベースマニュグレータ３が別個に用意されたマニ
ヱプレータ３ａを把持し、ドツキングした状態を示す。

以上の図において、先ずロボットアーム２の先端にポル
ト１１により上部ジヨイント金具１７を介して固定され
ている第一のペースマニュプレータ３について説明する
。ベースマニープレータ３の内部は、ピニオンギヤを核
とし、このピニオンギヤに噛み合う２本のラック付ピス
トン軸１２とピストン戻り用スプリング１３が互い違い
に配置され、上記ラック付ピストン軸１２の両端には、
それぞれ、把持用爪２５に連結している可動ブロック１
５が、一方のピストン軸を固定側、他方の２ｏの軸芯に
同芯で、インロウ穴部を有する下部ジヨイント金具２１
が、ペースマニュプレータ本体部３に固着され、上記下
部ジヨイント金具２１のインロウ穴部は、ベースマニュ
プレーク本体部の貫通穴２０を経て、前記上部ジヨイン
ト金具１７のエヤー供給口１９に連絡するように構成さ
れている。

次にマニュプレータ収納台９に設置された第２のマニュ
プレータ３ａについて説明する。

本マニュプレータ３ａの内部構成は、第１のマニュプレ
ータ３と全く同構成なので相違点のみを記載し、その他
の説明は省略する。

相違点の第１は、上部ジヨイント金具２３は、２段の円
筒形状を有し、その大径の円筒部側面は、２個の突起ビ
ンが相対するように装着され、第１ベースマニ＝−プレ
ーグの対向し合う爪片２６の穴部に係合できるように構
成されている。又その小径の円筒部の根元には、０リン
グ２２が装着され、軸芯には、エヤー経路形成穴があり
、大径の円筒部側面の、エヤー経路接続口２４に通じて
いる。

又、上記エヤー経路接続口２４は、本マニコープレータ
３ａの本体部エヤー供給口１８′とは、配管チューブ２
６で接続されている。

又、第２のマニュプレータ３ａの２個の爪片２９はそれ
ぞれ突起２８を有し、マニープレーク収納台９の上部に
固着された一対のスタッドブロック３０上に載せられ、
前記突起２８が、スタンドブロック３０の穴部に、はめ
込まれることによって位置規正されるように構成されて
いる。

以上のように構成された２個のマニープレータ同士のド
ツキング方式について、以下その動作を説明する。ロボ
ット装置１のロボットアーム２の先端部に増付けられた
ベースマニュプレータ３と、マニープレータ収納台９に
設置され、次にドツキングされるべきマニュプレータ３
ａの軸芯と向きが一致した状態において、ロボット装置
により、その状態を維持−しつつ、ペースマニュプレー
タ３の方をマニュプレータ３ａに下降させるベースマ１
ニュプレータ３の下部ジヨイント金具２１のインロウ穴
部に、マニヱプレータ３ａの上部ジヨイント金具２３の
小径円筒部が完全にはまり込んだ位置にて下降を停止さ
せる。

次ニペースマニュプレータ３のエヤー供給口１８より圧
縮エヤーを供給すると、ピストン軸１２が作動シ、ベー
スマニープレータ３０対向している爪片２５が閉じ、マ
ニュプレータ３ａのジヨイント金具２３の大径の円筒側
面を両側よシ把持し、マニュプレータ３ａとのトンキン
グが行われる。

ペースマニュフレータ３と、マニュプレータ３ａとの位
置規正は、マニュプレータ３ａの上部ジヨイント金具２
３の突起２６が、マニュプレータ３の爪片２６の穴３ｏ
にはまり込むことによって規正される。又、マニュプレ
ータ３ａのアクチュエータ作動用エヤーの供給路は、ベ
ースマニュプレータ３の下部ジヨイント金具２１とマニ
コープレータ３ａの上部ジヨイント金具２３のはめ合い
及び０リング２２のシール効果によって、エヤー供給路
が形成され、マニュプレータ３ａの爪片２９の可動が可
能となる。

なお、本実施例において、ペースマニープレータの爪片
２６とマニュプレータ３ａの上部ジョイン］・金具２３
との把持構成は、シリンダーによる平行移動方式とした
が、リンク等による平行移動方式又はレバー等による揺
動方式でも良い。

又、位置規正の構成も、第６図に示す如く、マニュプレ
ータ３ａの上部ジヨイント金具２３の円筒部に断面が菱
形になるようなミゾ３３を入れ、ベースマニュプレータ
の爪片２６をＶ型とし、前記ミゾ３３にはめ込む方式で
もよい。

又、下部ジヨイント金具２１と、上部ジヨイント金具２
３とのはめ合い方法もエヤー供給路１本を有した１軸は
め合い方法としたが２軸はめ合い方法とし、エヤー供給
路２本を有することも可能である。

又、下部ジヨイント金具２１と上部ジヨイント金具２３
との間にそれぞれ電気コネクターもしくは、電気接点を
配置することによって、電気回路を形成させることも可
能である。

Ｊた本実施例において、両ジヨイント金具２１゜’ｋ　
３には、エヤー供給路を配し、マニープレータ力源を電
気とした例も説明したが、この部分で連結する対象を動
力源とせず、直接動力とすることも当然考えられる。

例えば、ベースマニープレータ３側に回転駆動軸を配置
し、ロボソトマニープレータ３ａ、３ｂ。

３Ｃ側に従動軸を配置して上記連結部でギヤ等により動
力結合するようにしてもよい。

以上のように本発明によれば、ロボット装置に近接した
位置に、別の１個もしくは、複数のロボノトマニープレ
ータを配し、ロボット装置のマニュフレータと、別のロ
ボットマニュプレータートの間で、トンキングを自在に
行なうことによって、１個のマニュプレータで把持用き
ない、異形状。

異寸法の対象部品の把持が自在に行える。このため従来
数台のロボット装置を必要とした作業内容も１台のロボ
ットで行えるという効果があシ、特に対象部品が変わっ
ても、ロボット本体のマニュプレータは交換１〜なくて
良く、複数の対象部品用のマニュプレータを、収納台に
設置するだけで良という効果があり、ロボット装置本来
の汎用性を生かし、その活用度を著しく拡大することが
出来るもので、その工業的効果は、犬なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のロボット装置による組立作業例を示すシ
ステム構成図、第２図は本発明のロボット装置による組
立の実施例を示すシステム構成図、第３図は本発明の基
本となる２組のマニュグレータのドツキング状態を示す
正面図、第４図は本実施□例におけるマニープレークを
示し、ａは断面図、ｂは要部側面図である。第６図は本
実施例におけるペースマニープレータの把持爪片の形状
を示す図、第６図は他の実施例におけるペースマニュプ
レータの把持爪片の形状を示す図である。 １・・・・・・ロボット装置、３・・・・・・第１のマ
ニュプレータ、３ａ、３ｂ、３ｃ・・・・・・第２のマ
ニュプレータ、２１，２３・・・・・・ジヨイント手段
、２５．２９・・・・・・爪片。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名画　
１　図 ｏｏｔ ７

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 移動可能に支持されたロボット装置のロボットアームに
   装着された第１のマニュプレータと、この第１のマニー
   プレータと連結して被作業物品を把持する第２のマニュ
   プレータとを有し、上記第１のマニュプレータは、可動
   部を有する本体部と、］二配回動部に結合され、把持機
   能を有する一対の爪片と、上記本体部に設けられ、動力
   接続部もしくけ動力源接続部を有するジヨイント手段と
   を有し、上記第２のマニープレータは、上記第１のマニ
   ュプレータの爪片により把持されて固着されるよう構成
   された本体部と、上記動力接続部もしくは動力源接続部
   を通して得られる動力もしくは動力源により作動する可
   動部と、この可動部に結合され、」二部第１のマニープ
   レータの爪片とは別個の物品を把持可能な一対の爪片と
   、上記第１のマニュプレータのジヨイント手段と着脱自
   在に連結可能なジヨイント手段を有する工業用ロボット
   。