JPS60127981A - 走行軸を有する関節型工業用ロボット - 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】 発明の技術分野 本発明は走行軸を有する関節型工業用ロボ・７トに関す
るものである。

従来技術と問題点 第１図及び第２図は走行軸を有する関節型工業用ロボッ
トの代表例を示すものである。これらの図を参照すると
、固定ベース１には走行台２がＹ軸方向即ち固定ベース
１の長手方向にのみ移動可能に取り付けられており、こ
の走行台２には第１０ポツトアーム４をＹ軸と平行なＷ
軸の周りにのみ回動可能に支持するロボット胴部３が取
り付けられている。第１０ポツトアーム４には第２０ボ
ツトアーム５がＷ軸と平行なＵ軸の周りに回動可能に設
けられており、第２０ボツトアーム５の先端には手首装
置の第１手首基部６がＵ軸と直交するＹ軸の周りに回動
可能に設けられており、第１手首基部６には手首装置の
第２手首基部７がＹ軸と直交するβ軸の周りに回動可能
に設けられており、第２手首基部７には手首先端部８が
β軸と直交するα軸の周りに回動可能に設けられている
。

このような構成の関節型工業用ロボットを例えば自動車
ポデーの溶接、賄装等の作業ラインに組み込んで使用す
る場合、通常は走行台２が自動車ボデーの搬送ラインと
平行に移動するように固定ベース１が設置される。この
場合、第２図中一点鎖線で示すように、ロボットの手首
先端部８の運動範囲には限界があり、手首先端部８を一
定以上口、ポット胴部３側に近づけることができないた
め、ロボソ１−の手首先端部８が搬送ラインに沿った自
動車ボデーの移動を妨げないようにするためには、ロボ
ット胴部３と自動車ボデーとの間に所定以上の間隔を確
保しておく必要がある。このため、自動車ボデーの搬送
ラインの側方に大きな幅のロボット設置スペースが必要
となり、作業工場のスペース利用効率の低下を招くとい
う欠点があった。

また、作業の種類によっては、自動車ボデーの）絞込ラ
インに対してロボットを平行に移動させる必要はない反
面、ロボットを搬送ラインに対して交叉Ｊ−る方向に移
動させる必要がある場合がある。

このような場合に、上記構成のロボットにおいては、走
行台２に対してロボット胴部３を据付げし直す必要があ
るため、作業が面倒になるという欠点があった。

発明の目的 本発明は上記欠点を解消することを目的とするものであ
る。

発明の構成 上記目的を達成するため、本発明は、固定ベースの長手
方向に沿って移動可能な走行台に、ロボットアームを該
走行台の走行面に平行な軸の周りに回動可能に支持する
ためのロボット胴部を該走行面に垂直な軸の周りに回動
変位可能に設け、前記走行台には前記ロボット胴部を回
転駆動するための駆動装置と、ロボット胴部を予め定め
た角度位置に位置決めするための位置決め装置とを設り
たことを特徴とする、走行軸を有する関節型工業用ロボ
ットを提供する。

発明の実施例 以下、図面第３図ないし第８図を参照して本発明の詳細
な説明する。

第３図ないし第５図は本発明の一実施例を示すものであ
る。これらの図を参照すると、固定ベース１１には走行
台１２がＹ軸方向即ち固定ヘース１１の長手方向に沿っ
て移動可能に取り付けられている。走行台１２上にはロ
ボット胴部１３が配置されており、ロボット胴部１３に
は第１０ボットアーム１４が走行台１２の走行面に平行
な方向に延びるＷ軸の周りに回動可能に設けられている
。

第１０ボツトアーム１４には第２０ボツトアーム１５が
Ｗ軸と平行なＵ軸の周りに回動可能に設けられている。

第２０ボットアーム１５にはここでは３軸手首装置が設
けられている。３軸手首装置は第１手首基部１６と第２
手首基部１７と手首先端部１８とを備えている。第１手
首基部１６は第２０ボツ１ヘアーム１５に対しＵ軸に直
交するβ軸の周りに回動可能に設けられており、第２手
首基部１７は第１手首基部１６に対しβ軸に直交するＴ
軸の周りに回動可能に設けられており、手首先端部１８
は第２手首基部１７に対しγ軸に直交するα軸の周りに
回動可能に設けられている。

なお、第２０ボットアーム１５の先端に設けられる手首
装置は２軸周りの運動のみ可能な２軸手負装置であって
もよい。

第５図はロボット胴部１３の向きを変更するための機構
を示している。走行台１２は第５図には示されていない
が、ロボット胴部１３は走行台１２に対してその走行面
に垂直なＺ軸の周りに回動可能に支持されており、走行
台１２にはロボット胴部１３を回転駆動するための駆動
装置としてのエアシリンダ装置１９と、ロボット胴部１
３を予め定められた角度位置に位置決めするための２（
固の位置決め装置２０，２１とが設けられている。

エアシリンダ装置１９のハウジング２２は走行台１２に
取り付けられており、ハウジング２Ｚに対して進退動可
能なピストンロッド２３はロボット胴部１３に連結され
ている。ハウジング２２の２つの圧縮エア人口２２ａ、
２２ｂは流路切換え弁２４に連結されている。この流路
切換え弁２４の切換え動作により、ピストンロッド２３
が進退動作及び停止される。なお、シリンダ装置の代わ
′　りに駆動装置としてモータ及び減速装置を用いても
よい。

位置決め装置２０．２１はロボット胴部１３に形成した
ビン穴１３．ａ、１３ｂに対し嵌脱変位可能な位置決め
ピン２０ａ、２．１２を有している。

位置決め装置２０．２１の位置を適当に設定ずれば、ピ
ン穴を１つにすることができる。

走行台Ｉ２に・は更にロボット胴部１３に設けられたレ
バー１３ｃに当接可能な２つのストッパ２５．２６が設
けられている。位置決めピン２０ａ。

２１ａがピン穴１３ａ、１３ｂに嵌る位置まで回動した
ときにロボット胴部１３のレバー１３Ｃがストッパ２５
．２６に当接することにより、ロボット胴部１３の回動
が停止される。

ここ１は、ロボット胴部１３の向きを９０°変更するこ
とができるようになっているが、変更角度は任意に設定
することができる。例えば、ロボット胴部の向きを１８
０°反転させることができるように、位置決め装置２０
．２１及びストッパ２５．２６の位置を設定してもよい
。また、ロボット胴部１３の向きば３段階以上、例えば
、４段階に９０゛ずつ変更できるようにすることもでき
る。この場合、位置決め装置及びストッパを４つずつ走
行台ｊ２に設け、少なくとも中間の２つのスＩ・ｙパを
レバー１３Ｃに対して停止解除移動可能とすればよい。

図示実施例において、関節型工業用ロボットは、位置決
め装置２０．２１及び流路切換え弁２４の動作を制御す
るための制御装置２７を備えており、この制御装置２７
は関節型工業用ロボットのＷ軸、Ｕ軸、β軸、Ｙ軸及び
α軸周りの運動並びにＹ軸方向の運動の数値制御を行な
う数値制御装置２８に接続されている。

走行台１２にはレバー１３ｃがストソバ２５゜２６に当
接する位置に近接若しくは達したことを検出するための
例えばりミツトスイッチのような検出装置２９．３０が
設けられている。検出装置２９．３０は制御装置２７に
接続されている。制御装置２７は検出装置２９．３０か
ら検出信号を入力したときに作動停止出力信号をエアシ
リンダ装置１９の流路切換え弁２４に送る。なお、検出
装置による検出信号を用いる代わりにタイマを用いてエ
アシリンダ装置１９の作動時間を制御するようにしても
よい。

上記図示実施例にかかる関節型工業用ロボットを自動車
ボデーの溶接、特装等の作業ラインに組み込む場合、通
當は、第４図及び第６図に示すように、固定ベース１１
を自動車ボデーの搬送ラインに沿って平行に設置し、ロ
ボットの手首先端部１８を自動車ボデーの側部の開口部
がらボデー内に進入させて作業を行なうこととなる。こ
の場合、手首先端部１８の運動範囲は第４図中符号Ｓで
示す一点鎖線の領域に制限されているので、自動車ボデ
ーの側部の開口部をこの領域Ｓよりもロボット胴部１３
例に近接させると、手首先端部１８を自動車ボデーの側
部の開口部がら自動車ボデーの１般送方向と垂直な方向
に引き出すことはできない。

しかしながら、本発明によれば、上記図示ロボノＩ・の
場合、第７図に示すように、ロボット胴部１３を９０゛
回転させることにより、ロボットの手首先端部１８を自
動車ボデーの側部の開口部から外方に引き出すことがで
きる。また、逆の動作によって、手首先端部１８を自動
車ボデーの内部に進入させることもできる。したがって
、自動車ボデーの側９ｉの開口部を上記領域Ｓよりもロ
ボット胴部１３側に近づりることができ、自動車ボデー
の搬送ラインとロボットとの間隔を狭めることができる
こととなる。

図示実施例において、自動車ボデー内での作業が終了す
ると、数値制御装置２８から制御装置２７に信号が送ら
れて、エアシリンダ装置１９の流路切換え弁２４にロッ
ド引込み方向の作動出力信号が送られる。これにより、
ロボット胴部１３はＹ軸とＷ軸とが平行をなす位置から
エアシリンダ装置によって第５図中時計方向に回わされ
る。そして、レバー１３ｃがストッパ２６に当接若しく
は近接する位置に達すると、検出装置１３が作動して検
出信号が制御装置２７に送られる。これにより、制御装
置２７からエアシリンダ装置１９の流路切換え弁２４に
作動停止出力信号が送られるとともに、位置決め装置２
１に作動出力信号が送られて位置決めピン２１がピン穴
１３ｂに挿入される。これにより、ロボット胴部】３は
Ｙ軸とＷ軸とが直交する位置でロックされる。

一方、ロボット胴部１３を自動車ボデーの搬送ラインに
対して直交方向に進退移動させる必要があるときは、第
８図に示すように、固定ベース１１が自動車ボデーの搬
送う身ンに対して直交する方向に設置される。そして、
作業中は、ロボット胴部１３はＹ軸とＷ軸とが直交する
位置にロックされ、また、作業終了後に、ロボット胴部
１３はＹ軸とＷ軸とが平行をなす位置まで回動変位され
て手首先端部１８が自動車ボデーの側部の開口部から引
き出される。

上記構成の関節型工業用ロボットは、走行軸を有する従
来既存の関節型工業用ロボットに僅かな変更を加えるだ
けで達成できるので、安価に提供できるという利点があ
る。

以上、実施例につき説明したが、本発明は上記実施例の
態様に限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱
しない範囲内で、更に種々の変更を加えることができる
。また、本発明による関節型工業用ロボットは自動車ボ
デー以外の加工物の加工作業にも同様に適用できること
はいうまでもない。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ロボ
ット胴部と加工物の搬送ラインとの間隔を短縮させるこ
とができるので、作業工場のスペースの有効利用を図る
ことができるようになる。

また、ロボット胴部の走行方向に対する向きを簡単に変
えることかで−きるので、汎用性の高い走行軸を有する
関節型工業用ロボットを提供できることとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は走行軸を有する関節型工業用ロボットの従来例
を示す斜視図、第２図は第１図に示す従来ロボットの側
面図、第３図は本発明による走行軸を有する関節型工業
用ロボットの一実施例を示す斜視図、第４図は第３図に
示すロボットの側面図、第５図は第３図に示すロボット
の内部の要部概略斜視図、第６図ないし第８図はそれぞ
れ第３図に示すロボットの作動状態を示す概略斜視図で
ある。 １１−・固定ベース、 １２−走行台、 １３−ロボソＩ・胴部、 Ｉ９−エアシリンダ装置（駆動装置）、２０．２１−位
置決め装置。 特許出願人 ファナック株式会社 特許出願代理人 弁理士　青　木　朗 弁理士　西　舘　和　之 弁理士　西　岡　１［３昭 弁理士　山　口　昭　之 弁理士百出　雅也 第１　図 ℃２図 第５図 箒６図 ２！８８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、固定ヘースの長手方向に沿って移動可能な走行台に
   、ロボットアームを該走行台の走行面に平行な軸の周り
   に回動可能に支持するためのロボット胴部を該走行面に
   垂直な軸の周りに回動変位可能に設け、前記走行台には
   前記ロボ・ノド胴部を回転駆動するための駆動装置と、
   ロポ・ノド胴部を予め定められた角度位置に位置決めす
   るための複数個の位置決め装置とを設けたことを特徴と
   する、走行軸を有する関節型工業用ロポ・ノド。