JPS6043279B2 - 移動作業装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特にロボットを有し、例えば溶接、塗装など
の作業を行う移動作業装置に関するものであり、更に詳
しくは複数の作業を行う箇所を結ぶ軌条を設け、ロボッ
トをこの軌条上を走らせ、且つ各作業を行う箇所で止め
て作業を行う移動作業装置に関するものである。

さて、ロボットで作業を行う場合に、ロボットの実際
に作業を行う部分（以下これを作業部という。

作業部とは例えば溶接ロボットであればトーチであり、
塗装ロボットであればスプレーガンである）を軌条の伸
びる方向に動かしながら作業を行わなければならない場
合が有る。このような場合、駆動手段を持つていて軌条
上を走行できる台 車のの上にロボットを固定し、台車
ごと軌条に沿つて動カルてやれば、これに委つて作業部
も軌条に沿つて動くことになる。しかし、これに依ると
台車も、この駆動手段もロボットも全部動かすことにな
るので慣性が大きくなり、位置決め精度、動作速度、消
費動力の面から見て望ましくない。また台車を長い軌条
の各位置で位置決めできるよ うにしておかなければな
らないので全体が高価なものとなつてしまう。この点台
車の上に、この台車に対して軌条の伸びる方向に可動な
ようにロボットを載置すれば台車は適当なところに止め
、この台車の上でロボットだけを動かすことに依り作業
部を軌条の伸びる方向に動かすことができる。そして、
これに依れば台車やこの台車の駆動手段はあまりこまか
く動かさなくてすむので位置決め精度も動作速度も向上
させることができ、且つ消費動力も少くなる。しかしな
がら台車の上でロボットが軌条の伸びる方向に動けるよ
うにするための構造が複雑になる。ヨ 本発明はこのよ
うな点に鑑み成されたものであつて、その目的とすると
ころは構造が簡単で位置決め精度を高くすることができ
、動作速度を早くすることができ、且つ消費動力を少く
することのできる移動作業装置を構成することにある。

丁 すなわち本発明では、まず軌条を設ける。この軌条
は直線的に伸びるものでも曲がりくねつたものであつて
も良い。また両端部があるものであつても良いし、環状
を成しているものであつても良い。軌条の上を走行しう
るロボットと、軌条の上を走行しロボットを牽引する牽
引車とを設ける。牽引車に対する動力の供給はトロリー
線やキヤブタイヤケーブルなどを用いて行うのが良い。
牽引車上には牽引車が自走するための走行駆動源を設け
ることは勿論、この走行駆動源が油圧モータである場合
にはオイルタンク、油圧ポンプなども載置する。またロ
ボットを制御するための制御盤を載置する。牽引車を軌
条に対して固定手段を設ける。この固定手段としては牽
引車の車輪を回転しないように拘束するブレーキを用い
ても良いし、牽引車にプランジャを設け、一方固定部に
は軌条に沿つて停止板を設け、プランジャの先端を停止
板に当接させて牽引車を軌条に対して固定するようにし
ても良い。牽引車の軌条上に於ける停止位置の位置決め
は人手に依つても良いし、全く自動的に行つても良い。
自動的に行う場合は、例えば牽引車の車輪の回転数がい
くつになつたときに牽引車を止めるという具合にプログ
ラムを組んでおいても良いし、軌条に沿つて牽引車に依
つて操作されるリミットスイッチを設け、どのリミット
スイッチをたたいたときに停止させるという具合にプロ
グラムを組んでおいても良い。牽引車があるリミットス
イッチをたたいたときに減速を開始し、次に別のリミッ
トスイッチをたたいたときに停止させるというようなこ
とも勿論可能である。リミットスイッチの代りにリード
スイツを用いることも可能である。このような停止位置
制御の詳細は例えば実公昭５０−２２２３６号公報で公
知であ．る。本発明では更にロボットと牽引車との間隔
を指令する指令手段を設ける。また、ロボットと牽引車
との間隔を検出する検出手段を設ける。この検出手段と
しては例えばエンコーダやトランスジューサなどを用い
ることができる。指令手段の出ｊ力と検出手段の出力の
差に応じた信号を出し駆動手段を制御する制御手段を設
ける。駆動手段はロボットを付勢してロボットの牽引車
からの間隔をを変えるものである。これ等指令手段，制
御手段，駆動手段も牽引車に積載する。本発明では以上
のように構成したので、現在牽引車が停止している位置
から、次に作業を行う位置までが遠く離れている場合に
は固定手段に依る牽引車の軌条上での拘束を解除し、牽
引車を走らせてロボットを次に作業をしようとする位置
の近くまで牽引する。

牽引するときはロボットと牽引車との間隔は一定に保た
れるように例えば駆動手段を拘束しておけば良い。さて
牽引車が次に作業を行う位置の近くに来たら、その位置
で止め、固定手段を働かせて牽引車を軌条上に拘束する
。次には指令手段を働かせてロボットを軌条の伸びる方
向へ移動させ、所定の作業を行う。このとき検出手段は
ロボットの牽引車からの拒離に関連する・信号を出し、
制御手段は検出手段の出力が指令手段の出力と等しくな
るように駆動手段を制御する。本発明に依れば以上の説
明から明らかなようにロボットを大きく軌条の伸びる方
向に移動させなければならないときにはロボットは牽引
車に牽引されて軌条上を動くが、作業部に実際作業を行
わせるときのように軌条の伸びる方向への動きが比較的
小さくても良い場合には牽引車は動かさずロボットだけ
を動かすようにした。

従つて牽引車もロボットも共に動かなければならない場
合に比べてロボットだけが動けば良い場合には慣性が相
当小さくなるから位置決め精度が高くなり、動作速度も
早くなる。また、消費動力も少くなる。更に本発明に依
れば牽引車とロボットは別個の台車にし、共に同じ軌条
上を走行するようにしたので台車の上に軌条の伸びる方
向に更に軌条を設け、その上をロボットが走行できるよ
うにしたものに比べ構造が簡単であ。図は本発明の実施
例を示している。

以下この実施例について説明する。１は軌条、２は牽引
車、３はロボットである。

牽引車２は車輪４を有する台車５と車輪を駆動する走行
駆動源としての油圧モータ６と、オイルタンク７と、油
圧ポンプ８とで構成する。牽引車２に電力を供給するた
めにキヤブタイヤケーブル９を設ける。１０はキヤブタ
イヤケーブル９を牽引車の動きに合せて巻き取りあるい
は繰り出すドラムである。

図には２つだけしか示してないが軌条１に沿つて牽引車
の停止位置を検出するためのリミットスイッチ１１ａ，
１１ｂ，・・・を設ける。１２はリミットスイッチ１１
ａ，１１ｂ，・・・を操作するドツクであつて牽引車２
に固定して設ける。

ロボット３は車輪１３を有する台車１４と台車１４上に
垂直に立てたボール１５とボール１５に嵌合し、上下方
向にスライドし得るスライドブロック１６と、ロッド側
をスライドブロック１６に連結し、ヘッド側を台車１４
上に固定してスライドブロックを上下方向へ駆動するシ
リンダ１７とを有しており、更にスライドブロック１６
には軌条１の伸びる方向に対して直角方向に動き得る水
平軸１８が支持されている。この水平軸１８はスライド
ブロック１６上にヘッド側を固定し、ロッド側を水平軸
１８に連結したシリンダ１９に依つて駆動されるように
する。更に水平軸１８の先端には２軸揺動モータ２０が
固定されてあり、その先端に作業部である溶接トーチ２
１が取りつけてある。固定手段２２として軌条１に沿つ
て停止板２３を設けると共に台車５には停止板２３に向
つて進退し得るプランジャ２４を設ける。そしてプラン
ジャ２４の先端が停止板２３から離れているときには牽
引車２は軌条の上を進行できるが、プランジャ２４の先
端が停止板２３に当接すると牽引車２は軌条の上を進行
できないようにする。７ヘッド側を牽引車２に固定し、
罎ンド側をロボット３の台車１４に固定して駆動手段２
５としてのシリンダ２６を設ける。

シリンダ２６の作動方向は軌条１の伸びる方向に合せて
設ける。検出手段２７としてエンコーダ２８とピニオン
２９とラック３０とを設ける。ラック３０はシリンダ２
５と平行に設け、一端を台車１４に固定する。ピニオン
２９はエンコーダ２８の入力軸に固定し、ラック３０に
噛み合せて設ける。指令手段３１と制御手段３２とを牽
引車２上に載置して設ける。指令手段３１は例えば磁気
テープ、穿孔テープ，コアメモリなどであり、牽引車２
とロボット３との間隔を指令するほか牽引車２が減速を
始めるべき軌条１上の位置スライドブロック１６の位置
、水平軸１８の位置、２軸揺動モータ２０の姿勢ならび
に溶接開始時点などを指令する。なおスライドブロック
１６、水平軸１８、２軸揺動モータ２０の状態を検出す
る検出手段は図示していないが夫々設けてある。制御手
段３２は指令手段３１の命令を受け各命令された部分が
命令通りになつたかどうかを検出手段の出力と対比して
各部に命令通りの動作を行わせる。たとえば指令手段３
１からロボット３と牽引車２との間隔を変える命令が出
ればエンコーダ２８の出力と指令手段３１の出力とを制
御手段３２で比較し、その差に応じた信号で図示しない
サーボ弁を働かせ、シリンダ２５を操作する。そして両
方の出力が等しくなつたところでシリンダ２５の動きを
止める。油圧モータ６、シリンダ２５，１７，１９及び
２軸揺動モータ２０に対する油圧は油圧ポンプ８から供
給する。なお軌条が曲がつているとき”にはラック３０
及び駆動手段２５の台車１４との連結部をユニバーサル
ジョイントで連結すれば良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明移動作業装置の実施例を示す正面図、第
２図は第１図を２−２線に沿つて切断して示す図である
。 １は軌条、２は牽引車、３はロボット、６は走行駆動源
としての油圧モータ、２２は固定手段、２５は駆動手段
、２７は検出手段、３１は指令手ｌ段、３２は制御手段
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 軌条、該軌条の上を走行しうるロボットと、指令手
   段、制御手段、駆動手段及び前記軌条の上を自分で走行
   するための走行駆動源を積載しており前記ロボットを牽
   引する牽引車と、該牽引車を前記軌条に対して固定しう
   る固定手段と、前記ロボットと前記牽引車との間隔を指
   令する前記指令手段と、前記ロボットと前記牽引車との
   間隔を検出する検出手段と、該検出手段の出力と前記指
   令手段の出力との差が小さくなるように前記駆動手段を
   制御する前記制御手段と、前記ロボットを付勢して前記
   ロボットの前記牽引車からの間隔を変え得る前記駆動手
   段とから成る移動作業装置。