JPS6020874A - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、軽量部品から重量部品を含む製品の組立作業
などを行う産業用ロボットに係シ、特に精密な位置決め
と大きな反力を必要とする作業の自動化に好適なロボッ
トに関する。

〔発明の背景〕

従来よシロボットを用いて軽量小物部品を扱う精密組立
は一般に広く行われているが、数グラムのザガネ類から
１００キログラムを越えるような重量物を含む製品の組
立て、３００に７・口取上の作業反力を受けるようなボ
ルト締付は作業などへのロボットの適用例は々くこれら
の一連の軽作業から重作業１でを可搬能力１００キログ
ラム以上の大形ロボットで行うためには大形ロボットの
精度が良くないため精密な位置決めができないという問
題がある。大形ロボットの位置決め精度を上げるという
ことには限界がちシ、ロボットの価格も高くなるという
欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、軽量物から重量物を高精度に位置決め
、ハンドリングすることのできるロボットを提供するこ
とにある、 〔発明の概要〕 本発明は、小形ロボットの可動範囲内にバランスローダ
を配置し、小形ロボットのハンドと工具を付は換えて装
着する自動結合装置に装着する手段をバランスローダの
ハンド・工具自動交換装置に設け、前記小形ロボットの
誘導によってバランスローダの位置決めを行うことによ
シ、軽量物から重量物を高精度に位置決め、ハンドリン
グすることができるようにしようというものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例について説明する。

第１図には、本発明の一実施例について説明する。

図において、小形ロボット１の可動範囲内にバランスロ
ーダ２と、ハンド台６に載置される軽量物用ハンド３と
、ハンド台７に載置される重量物用ハンド４と、工具台
８に載置される作業工具（ここではボルト締付工具）５
が配置されている。

小形ロボット１は、次の如き構成を有している。

すなわち、台１０１の上には、旋回モータ１０２が設け
られておシ、小形ロボット１の本体が旋回できるように
構成されている。この旋回モータ１０２の上には固定部
材１０３が取り付けられてお）、この固定部材１０３に
モータ１０４，１０５゜１０６．１０７が取シ付けられ
ている。また、この固定部材１０３には上腕軸１０８，
１０９が上下回動自在に取付けられている。この上腕軸
１０８゜１０９はモータ１０４によって駆動される。こ
の上腕軸１０８，１０９には、前腕軸１１０が数句けら
れており、との前腕軸１１０の先端には、手首１１１が
回動自在に取シ付けられておシ、この手首１１１には自
動結合装置１１２が設けられている。この前腕軸１１０
はモータ１０５によって駆動され、手首１１１はモータ
１０６，１０７によって駆動される。

また、バランスローダ２は次の如き構成を有している。

ずなわち、支柱２０１には、ロック機構２０２が嵌合さ
れている。このロック機構２０２は例えばディスクブレ
ーキ等によって支柱２０１の適宜箇所にロックするもの
である。また、支柱２０１の頂部には、駆動装置２０３
が設けられておシ、この駆動装置２０３内には、電動モ
ータ２０４が設けられている。この駆動装置２０３には
平行リンク２０５が取付けられておシ、この平行リンク
２０５には、アーム２０６が取付けられている。このア
ーム２０６には、回動自在にスライドアーム２０７が取
付けられておシ、このスライドアーム２０７の先端には
、ハンドと工具のいずれでも取付可能なハンド・工具自
動交換装置２１２が取付けられている。このスライドア
ーム２０７は、ガイド２０８に嵌合されておシ、このガ
イド２０８は、アーム２０９によって支持されている。

このアーム２０９は、油圧シリンダ等のロック機構２１
０によって伸縮自在に構成されている。このロック機構
２１０は、アーム２１１によってロック機構２０２に固
定されている。また、ハンド・工具自動交換装置２１２
の側面には、その水平方向に力センサ２１３が突出して
設けられテオシ、この力センサ２１３の先端にはボス２
１４が形成されている。このボス２１４は、小形ロボッ
ト１の自動結合装置１１２に嵌合結合されるように構成
されている。また、電動モータ２０４を駆動することに
よってスライドアーム２０７がガイド２０８内を摺動し
、ハンド・工具自動交換装置２１２が垂直方向に上下す
るように構成されている。

このように構成されるものであるから、数グラムのザガ
ネなどの軽量部品の組立作業などは、第２図囚に示すよ
うに小形ロボット１が軽量物用ハンド３を、自動結合装
置１１２で結合して行う。

まだ、重量物を組込む場合は、軽量物用ハンド３を所定
の位置に戻したあと、第２図（Ｂ）に示すように、バラ
ンスローダ２のボス２１４を結合し、さらに重量物用ハ
ンド４を結合する。この時の動作は、バランスローダ２
の水平面内の位置は小形ロボット１が誘導し、バランス
ローダ２のハンドφ工具自動交換装置２１２の位１はの
上下方間は、小形ロボット１とバランスローダ２の結合
部に設けた力センサ２１３の歪の方向と歪の大きさを検
出し、小形ロボット１の移動方向にバランスローダ２の
駆動モータ２０４を協調制御し、追従させる。

また、小形ロボット１の自動結合装置１１２とバランス
ローダ２側のハンド・工具自動交換装置２１２の構造と
は、第３図に示すように、同一の構造を有している。す
なわち、ハンド・工具自動交換装置２１２は工具５（ハ
ンドでも同様である）を作業工具５の上部に数句けられ
たガイド２０のテーパ一部ニ、ボール２１をエア２５に
よす、カイト２３を押し下げることにより固定される。

また、工具５を外す場合は、エア２５を切り、バネ２２
を介してガイド２３を押し上げることにより行わわる。

なお、作業工具５はガイドビン２４により回転方向が固
定される。

次に、本実施例を用いてボルト締め作業を行う場合゛に
ついて説明する。まず、第３図に示すように、自動結合
装置１１２にボス２１４を嵌合して小形ロボット１にバ
ランスローダ２のハンド拳工具自動交換装置２１２を固
定する。次にバランスローダ２のハンド・工具自動交換
装置２１２に作業工具５を結合し、所定の締付は位置に
小形ロボツ）・１を駆動して作業工具５の位置を誘導す
る。

作業工具５の位置が決まったあと、アーム２０９をロッ
ク機構２１０によってロックしバランスローダ２の水平
面内の位置を、ガイド２０８によって固定する。このよ
うに、バランスローダ２をボルト締め時の反力に耐えら
れるようにしたあと作業工具５で被固定物４０ヘボル）
３０，３１゜３２のボルト締めを行い、締付けが終了し
だら、ロック機構２１０のロックを解除して次の締付は
位置に小形ロボット１で作業工具５の位置を誘導し、順
次締付は作業を行う。

このように、面精度の位１４決め機能を持った小形ロボ
ットにその細密な動作を受け持たせ、Φ−）Ｉ￥物を持
ち上げる重力方向の力をバランスローダが受け持ち、さ
らにバランスローダは作業反力に耐えられるように小形
ロボットで誘２尊位置決めされた位置を保持するロック
機構を４６ｉｉえることにより、軽作業から重作業まで
を１台のロボットで作業できる。

したがって、本実施例によれは、従来から開発されてい
る高精度位置決め可能な小形ロボットとバランスローダ
を用いて、数グラムの部品を高イｔ７度で扱う（繰返し
位置決精度±０．２ｔｔｕｎ以下）軽作業から、重量物
（２０−数百キログラム）のハンドリング、あるいは、
ボルト類の締行け（線側け１−　ルク２００〜５０００
Ｋｇ−ｃ１ｎ）、パリ取り作業なとの重作業までを、（
ｉ」単なハント、作業工具を用いて行うことができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、軽量物から重量
物まで高イへ′度に位置決め、ハントリンクすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す全体１１ケ成図、第２図
（Ａ）は軽量物用ハントを結合した状態を示す図、第２
図ｆｆ３）はＭ景物用ハンドを結合した状態を示す図、
第３図は本実施例の動作を示す図である。 １・・・小形ロボット、２・・・バランスローダ、３・
・・１１ｊ、ｊ景物用ハンド、４・・・重縫物用ハンド
、５・・・作業工具、１１２・・・自動結合装置な、２
ｏ４・・・電動モータ、２１２・・・ハンド・工具自動
交換装置、２１３・・・カセンザ、２１４・・・ボス。 第　２　口 ３（Ａ） ０９ （Ｂ） 第　３　ロ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、所定能力以内の軽作業を着脱自在に装着されるハン
   ドあるいは作業工具を操作することにより単独で行う小
   形ロボットと、前記小形ロボットの可動範囲内に配置さ
   れ前記小形ロボットの所定能力を越える重作業を着脱自
   在に装着されるハンドあるいは作業工具を操作すること
   により行うバランスロータトラ偏見、前記バランスロー
   ダのハンド・工具自動交換装置に前記小形ロボットのハ
   ンド取付部が着脱できる手段を設は前記バランスローダ
   の位置決めを前記小形ロボットの誘導によって行うよう
   にしたことを特徴とする産業用ロボット。