JPS60150941A - ロボツトによる工作機械へのワ−クの供給方法 - 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】 この発明は産業用ロボットによってワークを７Ｅ作機械
へ供給せしめる方法に関するっ例えば旋盤において、チ
ャックワーク加工によってディスク状ワークの表裏両面
を加工しようとすれば、必ず１回はワークを反転してチ
ャックへ装着し直す必要がある。そして上記操作は、扱
うワークの重量が大になった場合、あるいは省力を図る
場合にはロボットによって代替せしめることが緊要にな
ってくるのであるが、１台のロボットによ１て」二記持
ち換えを達成せしめることは、ロボットが通常１本のハ
ンドおよびアームしか有しないことから、ロボッＩ・自
身による持ち換えをのみ考慮していたのでは容易に実現
されない。また、２本のハンドを有するロボットを用い
てロボット自身に持ち変えを行わせる場合には、該２本
のハンドを用いて一応持ち換えは達成されるであろうが
、制御がきわめて複雑となる欠点がある。

そこで、この発明は１台のロボットを設置しただけで、
例えば上記旋盤におけるワークの両面加工のような加工
工程を無人化でき、そのことによって作業者が重量ワー
クを扱う場合に伴う危険性をなくし、併せて加工の迅速
化を達成できる新規なワークの供給方法を提供するもの
である。

以下、図面に基づいて実施例を説明する。

第１図は旋盤（１）、ロボット（２）および未加工ワー
クの載置パレット（３）、ＩＪ１工済ワークの載置パレ
ット（４）の平面配置図であり、旋盤（１）は主軸チャ
ック（５）とタレット刃物台（６）の進退および回転軸
（７）が平行に設けられたタイプのもの、ロポノ１−　
（２＋は回転支柱（８）に沿って水平アーム（９）が昇
降し、かつ該水平アーム（９）が水平に進退する通常の
円筒座標型のものであろう パレノｌ−（３１Ｊ二にはドーナツ状の米加工ワーク（
Ｗｐ）が３列に亘って多段に積重ねられており、上記ロ
ボット（２）のハンド（１１）によりワークＷ内径を内
づかみに把持せしめて旋盤チャック（５）へと供給し、
旋盤（１）で加工を完了したワーク（イ）はロボット（
２）によって前記パレット（４）上へと搬送して１１１
び多段に積重ねるようになっているが、未加工ワークの
載置パレット（３）と旋盤（１）間には特に次のような
反転装置（１２）を配置して、片面（１３）の加工の終
了したワーク（Ｗｑ）を−１該反転装置（１２）上に載
置して反転せしめ、反転せしめたワーク（Ｗｑ）を再び
ロボツＩ、ｆ２＋によって把持して今度は他面（１４）
が加工工具（１）側へ面するようにして旋盤（１）へ供
給せしめるようになってし）る。

すなわち、まず反転装置（１２）の説明番と先立ってロ
ボットハンド（１１）の説明をしておくと、この例のハ
ンド（１１）は第２図に示したよう１こ、アーム（９）
端に揺動モータ（１５）を介して連結され、ローティト
方向（５）に旋回自在になったフレーム（１６）と、該
フレーム（１６）内に設けたガイド／＜−（１７）に沿
って放射状方向に移動自在な３本の爪（１８）と、回転
モータ（１９）を含む紋型（１８）の開閉駆動機構（２
１）とからなっており、駆動機構（２１）を構成する１
２０度ずつ開いた３本のねじ軸（２２）が回転モータ（
１９）により、傘歯車（２３）（２４）を介して回転さ
れると、各ねじ軸（２２）に螺合した３本の爪Ｃｌ８）
が−勢に放射状方向に沿って開閉しワーク尚の内径（２
５）を把持するよう１こなっていて、特に冬瓜（１８）
の高さ０１）は、後述の反転装置（１２）によりワーク
Ｗが反転されてノ１ンド（ｌ」）が後述の受板（２６）
を隔ててワークＷを把持する際にも、ワーク内径（２５
）を確実に把持しうるような充分な高さ寸法になしであ
る９反転装置（１２）は第３．４図に示したように、−
１−記ロボットハンド（１１）により移送されて来たワ
ーク（Ｗｑ）を受ける受板（２６）と、該受板Ｃ２６）
上のワーク（Ｗｑ）を固定するクランプ装置（２７）と
、ワークＣＷｑ）をクランプした受板（２６）をワーク
ごと反転させる反転駆動装置（２８）とからなっており
、夫々状のように構成されている。

すなわち、受板（２６）は上記反転！駆動装置（２８）
から片持ち状に水平に突設されており、上面にはワーク
内径（２５）よりも若干幅広のＵ字状切欠き（２９）を
形成してあり、反転１７た後にハンドの爪（１８）が該
受板（２６）を隔ててワーク（イ）を把持しても該切欠
き（２９）を通って抜き出しうるようになっている５、
クランプ装置Ｃ２７）は第４図に示したように、先端に
クランプ片（３１）を設けた１対のクランプアーム（３
２）を基端部においてガイドバー（３３）により摺動自
在に支持し、該基端部に左右で方向の異ったねじ軸（３
４）を螺入して、該ねじ軸（３４）をモータ（３５）で
もって回転することによりクランプおよびクランプ解除
するものである。（３６）はねじ軸（３４）端に嵌着固
定した歯車、Ｃ３７）は中間伝達歯車である。

反転駆動装置Ｃ２８）は上記受板（２６）の基端に連結
した回転支軸Ｃ３８）と、該回転支軸（３８）に嵌着固
定した大歯車（３９）と、該大歯車（３９）に噛合する
歯車（４１）を設けたモータ（４２）とからなっており
、モータ（４２）を適宜回転して回転支軸（３８）を回
転し、受１ｉ（２６）を１８０度ごと反転しうるように
なっている。Ｃ４３）は該反転１５Ｒ動装置Ｃ２８）の
ハウジングを兼ねた受板Ｃ２６）の支持ポストである。

ロボットハンド（１１）、反転装置（１２）は以上のよ
うになっていて、上列の加ニジステムでは次のようにし
てワークＷを反転し両面加工が行える。

すなわち、ロボット（２）による最初の移送により未加
工ワーク載置バレッｌ−（３）から旋盤（１）へとｆｊ
（給され、旋盤（１）において予めプログラムされた所
定の加工を施されたワーク（Ｗｑ）は工具（ト）に向い
た片面（１３）側のみを加工されているが、この半加工
ワーク（ＷＱ’）を、ロボット（２）によってチャック
（５）から取外し、上記反転装置（１２）の受板（２６
）上へと一旦載置するＣ第１図および第３図実線）。こ
の除、ワーク（Ｗｑ）の内径が前記切欠き（２９）内に
位置するように載置する（第４図鎖線）。

そして、次に前記クランプ装置（２７）のアーム（３２
）を閉じれば、ワーク（Ｗｑ）はクランプ片（３１）に
よってガイドされてその内径中心が正確に切欠き（２９
）の中央へと持たらされると共に受板（２６）上に固定
され、ロボットハンド（１１）の把持を解除して−１一
方へ退避せしめた（第５図１点鎖ε３；り後、前記反転
駆促已！’＜　ｉ＋’７（２８）のモータ（１２）を回
転すれば受板（２６）がワーク（Ｗｑ）ごと１８０度線
図示の状態では未加工部（１４）が上方へ向いｌいるの
で、再びハンド（１１）を下降して、爪Ｃｌ８）を切欠
きＣ２９）を通してワークＣｖ右）内径に挿通せしめ、
受板（２６）を隔ててワーク（Ｗｑ）を把持せしめれば
ワーク（Ｗｑ’）は表裏持ち換えられた状態でハンドＣ
１１）に保持されることとなり、次にクランプ装置（２
７）を解除した上アーム（９）を水平に後退させれば、
ワーク（Ｗｑ）はハンド（１工）によって把持されたま
ま切欠き（２９）に沿って前方へ抜き出される。したが
って次に、再びアーム（９）を旋回して持ち換えた半加
工ワーク（Ｗｑ）を旋盤（１）方向へ移送し、チャック
（５）に受渡せば、旋盤（１）には未加工部（１４）が
工具（１）側へ而した状態でセツティングされるので、
旋盤（１）において、前述のびロボットアーム（９）を
旋回して旋盤から該ワーク（Ｗｒ　）をアンロードし、
加工済ワーク（Ｗｒ　）のパレット（４）トへと積重ね
ていくのである。

以との操作を緑返すことによりパレット（３）上の未加
工ワーク（Ｗｐ）を１台のロボット（２）により次々と
工作機械（１）へ（Ｊ　ｌ給せしめ、両面加工を施すこ
とができる。

−１−記実ｆｆ１ｌｊ例ではワークＷがドーナツ状のも
のであったので内づかみ式のロボットハンド（１１）を
用い、反転装置（１２）としてもその受板（２６）に内
づかみ用爪Ｃ】８）が通過可能な前方に開いた切欠き（
２９）を形成したものを用いたが、ワーク６Ｍが中実の
ディスク状のものの［易合には、第５．６図に示したよ
うな、（荷造が前述のハンドＣ１１）とほぼ同様で爪（
４５）が外づかみに適した形状になされた外づかみ式の
ロボットハンド（４６）を用い、反転装置（１２）とし
ては、前例の受板（２６）に替えてワーク（Ｗｑ）の外
径よりも幅狭の受板（４７）を設け、前例のクランプ装
置（２７）に替えてレバーＣ４８）によってワーク（〜
１ｖｑ）を上下から挾持する型式のクランプ装置（４９
）を設けたものを用いて、前例と同（菜の操作を行うこ
とができる。

すなわち、片面の加工が完了したワークＣＷｑ）をロボ
ットハンド（４６）でもって旋盤（１）から一旦アンロ
ードし、反転装ｆｉｌ（１２’）の受板（４７’）上に
、前端が若干受板（４７）から外れた状態で載置する。

そして次に、ハンド（４６）を第５図図示のＩｆｒ置か
ら上方へと一旦退避させた後、クランプ装置（４９）の
シリンダ（５１）を収縮してクランプ軸（５２）を介し
てレバー（，４８）を閉じ（第５図１点鎖線）、ワーク
（Ｗ（Ｊ）を該レバー（４８）と受板（４７）間で挾持
し、該状態で前例と同様に、反中と１駆動装置（２８）
を作動してワーク（Ｗ、ｑ）を受板ごと反転せしめる（
第５図２点鎖線）。そして、再びハンド（４６）を下降
して３本の爪（４５）をワークＣＷｑ）の外周から接近
させてワーク（Ｗｑ’）を挾持せしめ（第６図）ワーク
（Ｗｑ）がハンド（４６）によって確実に挾持された後
クランプ装置（４９）のレバー（＝１８　）を僅かに開
き、続いてアーム（９）を水平に後退させれば、ワーク
（Ｗ！′］）はハンド（４６）によって把持されたまま
受板（４７）に沿って前方へ抜き出される。

この際ハンドＣ４６）の爪（４５）は前例と同様にその
高さを充分大になして、反転された後に受板（４７）を
隔てて下位のワーク（Ｗｑ）を確実に把持しうるように
なしておくと共に、把持時に３本の爪Ｃ４５）が受板（
４７）に干渉しないように、つまり受板（４７）と爪（
４５）との位置間係が第６図示の状態となるように、予
めハンド（４６）の１１４造および反転装置Ｃｌ２）の
設置ｆ〜′ｆ置を適正になしておく。

そして、抜き出したワーク（Ｗ、）はすでに表裏反転さ
れているので、前例と同様に、再び旋盤（１）のチャッ
ク（５）に受渡し、他面（米加工面（］、、Ｉ４）の加
工を行うのであろう また、」−記２例はいずれもワークＣＷ９）を一旦平面
の受板Ｃ２６）Ｃ４７）」−にＩ載置し、その後ワーク
（Ｗ、）を受板（２６）（４７）Ｊ二に固定しておいた
上で該ワーク（Ｗｑ）を受板Ｃ２６）（４７）ごと水平
軸まわりで反転せしめ、次に反転したワーク（Ｗｑ）を
受板（２６）（４７）を隔ててハンド（１１）（４６）
で把持して抜き出すものであったので、ワーク（Ｗｔ、
）の受板（２６）Ｃ４７）上への最初の載置時の１）γ
置ズレがなく受板上でのワークの安定性が高いとか、前
者の例ではクランプ装置（２７）によって、載置された
ワークＣ〜Ｖｑ）が心的にガイドされつつクランプされ
るのでハンド（１１）による２回目の把持ミスが少いと
かの種々の利点があるが、ワークＷが比較的単純な円筒
形状様のものである用台には、次のような反転後＠（５
３）を用いて上記と同様の操作をすることもできる。

すなオつち、第７．８図示したように、」二面に半加工
ワーク（Ｗｑ）の外周面と同一形状の凹所（５４）を形
成し、該凹所（５４）にワーク（Ｗｑ）の一部を嵌合さ
せて載置し、下部に前記反転駆動装置（２８）とほぼ同
様構造の垂直軸まわりでの反転用駆動装置（５５）を設
けた反転装置Ｃ５３）を用いれば、前２例とほぼ同様の
操作によってワーク（Ｗｑ’）のハンド（４６）への持
ち換えを行うことができる。

ただし、この場合にはハンドＣ４Ｇ）を」三方へ移動し
てワーク（Ｗｑ）の凹所（５４）からの抜き出しを行う
ので、ハンドが前例の外づかみ式（４６）であっても、
内づかみ式（１１）であっても、ハンドのタイプに関ら
ず扱うワーク（Ｗｑ’）の形状に合わせていずれを用い
ても上記反転保作を行うことができる利点がある。

また、以上の例ではいずれもロボットとじて円筒座標型
のものを用いたが、ロボットのタイプは該円筒座標型に
限られず、ハンドの形式も旧例のものに限定されない。

いずれにしても以上の説明で明らかなように、この発明
に１系るロボットによる工作１ｊｕ　ｌｌ（ｉへのワー
クの供給方法では、工作賎械によるワークの片面の加工
が終了した後、ロボットにより該半加工ワークを一日取
外して反転装置上に載置せしめ、その後反転装置により
反転されたワークを再びロボットにＪ：り把持して工作
（１械へと供給せしめて、未加工のワーク他面を加工す
るようにしたので、例えば旋盤における両面ｂ■工のよ
うな／Ｊ１１丁工程全工程台のロボットで完全に無人化
でき、人力によっては危険が伴うような大正ｊｒ、ｌ、
のワークであっても迅速かつｒ：ＩＩＩ：実に処理する
ことｌバできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法を実施するワーク加ニジステム
の平面ｈｉ置図、第２図はロボットハンドのＮ従前面図
、第３図はロボットによるワークの反転装置とへの載置
状態を示した側面図、第４図は受板およびクランプ装置
の平面図、第５図は他の例における反転装置を示した略
側面図、第６図は同じく受板とクランプ装置の平面図、
第７図はさらに他の例における反転装置の略側面図、第
８図は同じく正面図である。 （＋）・・・・・旋＋ｊｌａ：、（２１・・・・ロボ、
）ｌ−５（１２）・反転装置（Ｉ３）・・・・・・片面
、　（Ｉ４）・・・・・他面（湧（Ｗｐ　）（Ｗｑ　）
　（Ｗｒ　’）・・・・・・ワーク。 第５　回 兜６図 ５ 第７図 ４５ 第８　図 乙ら

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 産業用のロボットによりワークを工作機械へと供給し該
   工作機械にて旋削、研削等の加工を行う行程において、
   工作機械によるワークの片面の加工が終了した後、ロボ
   ットにより該半加工ワークを一目、取外して反転装置上
   に載置せしめ、その後反転装置により反転されたワーク
   を再びロボットにより把持して工作機械へと供給せしめ
   て、未加工のワーク他面を加工することを特徴とするロ
   ボットによる工作機械へのワークの供給方法。