JPS60502148A - 組立部品移送用集合移送装置から成る組立用ロボツト、組立方法及びその応用 - 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、製品の構成部品を組立てる目的で設計されたロボット、ロボットを 使用する組立方法、製品の構成部品を連続的に組立てる方法の利用に関する。

現在、産業ロボットの利用は著しく多様化している。新しい産業分野では、これ まで考えられなかった領域にまで次第にロボットを導入している。またロボット に要求される機能は、一段と複雑さ、精巧さ、正確さが増している。一連の製品 を処理する生産工程では、組立て、取付け、ネジ込み、溶接なとのＴ−順の精度 が特に重要である。従って、製品の加工領域では特に正１１１１何こ位置決めす る必要かある。

組立°て部品は過当な位置決め装置により、必要な精度で加工領域に位置決めで きるか、多数の一連の製品処理は複雑な多数の油動作業を必要とするので、工程 全体は緩慢となる。現在、解決すべき問題は、加工領域への部品の移送、それ等 を位置決めしその後の組立工程において必要な方向＋ｔｈの付与をする位置決め 装置のある構成部材と接触する際のそれ等の交換に関している。これ等の部品は 、現在でもしはしば手て位置決めする。池の場合、特に加工領域へ部品を連続的 に移送し位置決めする場合、板の使用によりこの位置決めを保証する。この板は 、例えは熱可塑材料から製作できる。しかし、現在の鋳造又は熱成形技術では、 特に上記、のいくっかの工程を実施すべきときに処理しようとする部品に充分な 精度を保証する板を提供することはできない。事実、現在知られている組立ロボ ットは、一連の組立部品を集合して合理的に移送し位置決めするには使用できな い。これ等の問題は、この発明のロボットの使用により有利に解消される。

この発明は、爪痕（＝は製品のｆＭ構成部品組立てるように設計され、加工領域 内で所だのｂγ置及び方向に処理すべき部品を圧部に位置決めするプロクラムと 装置により制御される運動を加工領域９外なくとも３自由度で行なう工具を有す る少なくとも１つの加工ヘッドを備えたロボットを目的とし、その特徴は加工領 域へ又は加工領域から組立部品を集合移送する取り外し自在な予め形成された少 なくとも１っのレセプタクルから成り、このレセプタクルが、装置により決定さ れそれ等と協働するように構成されたものと同様な相対位置と方向でこれら部品 をある一定の誤差内に保持するように構成されているにある。

添付図面は上記発明のいくつかの実施例を例としてのみ図示する。

第１図はこの発明によるロボットの側面図、第２図は第１図に示すロボットの平 面図、第３図と第４図、第５図と第６図は、それぞれこの発明のロボットの２つ の特殊な女形態様の部分平面図又は側面図、 第７図、第８図と第９図は、それぞれこの発明のロボットの他の丸形態様の部分 ・ト、面図と側面図である。

第１図と第２図に図示したこの発明の実施例について説明すると、ロボットは少 なくとも」つの加工ヘッド４を案内する送り手段３が取り付けられているポスト ２を支持するベース１から成る。この加工ヘッドは、ハウジング５とモータ６も しくはその軸７の周りに加工ヘッドを回転できる他の何れかの装置かその頂部に 取り付けられているガイド手段３と協働する本体５から成る。ヘッド４は例えは この軸７を介して制御手段へ接続できる。第１図に示す実施例では、ヘッド４は プリセンサのフィンガー８を備えている。加工領域９上を少なくとも３自由度で 移動できる加工ヘッド４の種々の運動は、例えはウオーム１２．１３を駆動する ザーホモータｔｏ、ｉｉなとの通常機器を介して発生及び制御される。加工ヘッ ド４とその補助部品は、普通の方法で部材１２．１３により夫々、またガイド手 段３により支持されている。カイト手段３上の摺動は例えはローラなどの従来の 手段で離床てきる。加工ヘッド４の連動は、工具８のそれと同様にブロクラムに より制御する。さらに、装置全体は、１つもしくはそれ以上のマイクロプロセッ サ又はコンピュータにより制御する。

ロボットは加工領域９の少なくとも一部分に処理部品を正１１床に位置決めする 装置１４を’ＪＷえている。

この装置１４は取り外し自在のホルダー１６と一体の一定間隔に置かれた剛な部 材１５から成る。このホルタ１６は、実際には取り外し自在であるのか好ましく 、そうすると部材１５の配置が異なる他のホルダ１６と必要なときに交換できる 。従って、装置１４は常に特定形状の処理部品に対応できる。さらに、要求に応 じて、ホルダ１６はネジ、フック、磁石などの何れかの適宜手段によりベース１ に固定できる。

部材１５は加工領域９の表面に垂直に配設され、ホルダ１６」−に伸ひている。

部材１５は、円錐１台形円錐１円筒、角柱などの形状を持ち、このボルタに適宜 固定できる例えはピンから成る。このピンはホルタにネジ込み、溶接、圧入液め てきる。さらに、取り外し自在のホルタ１６は機械応力に耐える構造である。

ホルタ１６の表面における部材１５の配置は、処理しようとする製品の特性、特 にそれ等の形状と所定の方向に左右される。

この発明によると、ロボットは少なくとも１つの仕上前予め成形された取り外し 自在のレセプタクル１７を備え、このレセプタクル１７は加工領域９へ又はこれ から組立て部品を集合移送し、装置１４により決定されるのと同じ相互位置と方 向でこれら部品を一定誤差内に保持する形状とされている。さらにレセプタクル １７は」−記の装置１４と協働するように配置されている。

レセプタクル１７は例えは熱可塑祠料製の板でもよく、その板はレセプタクルが ボルタ１６上にある時部材１５か通過する形状の穴２１と位置決め装置１４の作 用てこれら部品の微少変位を充分許容するクリアランスで処理部品を収容するカ ップ２２を備えている。

組立用ロボットに割り当てられた作業によっては、レセプタクル１７は、一連の もしくは数ンリースの同一部品又は一連のもしくは数ンリーズのこれらと異なる 部品を移送できるような形状とする。

組立て部品の正雉な位置決めと移送の作動は、下記、のように説明できる（第３ 図〜第６図つ。先ず、加工領域９外で仕上前予め成形したレセプタクル１７に選 択した部品２３を装填し、次にこれを装置１４のホルダ１６に設けた居当なガイ ドもしくは溝１９内を摺動するベルト１８又は移送トレイ２０により、加圧領域 へ移送する。レセプタクル１７は、例えば挾持装置又は他の過当な手段で所定位 置に保持し、その運動をロボット組立体のうちの残余の部分を制御する装置によ り制御できる。

レセプタクル１７か一度装置１４上に移動すると、これが所望距離だけ下り、部 材１５（例えは円錐ヘッドと円筒体付きピン）は、カップ２２の穴２１を通過す る。この時、部品２３は部材１５と密着してこれに沿って摺動し、部材１５全体 で正価に決められる最終位置をとる。この発明の他の変形態様においては、装置 １４は垂直並進させられ得るが、一方しセブタクル１７はベース１の表面９に当 接したままである。

組立て作業が終丁すると、レセプタクル１７は加圧領域から例えは収納領域へ完 成製品と共に後退できる。

状況次第では、部材１５は処理部品を並列に位置決めすると共に垂直に位置決め するのに用いることかできる。カップ２２の穴２１は、装置１４の対応持表昭Ｇ Ｏ−５０２１４８（４） する部材１５のそれよりも１偵かに大きい断面を有するのが望ましい。

この発明のロホットの他の変形態様においては（第７図〜第９図）、位置決め装 置１４は、一定間隔の剛な部材１５ａ、１５１３のそれぞれを担持する２枚の重 ね板２４．２５から成る取り外し自在のホノータ１６を備え、この重ね板はそれ 等の共通接ｔｆｆ面２６にある少なくとも１つの軸に沿って相互に移動できる。

重ね板２４と２５の相互移動は、例えはその両面から可動の板２５に作用する１ 以上のンヤッキから成る手段２８なとの何れかの適当な手段により与えることが てきる。カイト手段２９は所望の方向に沿って可動の板２５の移動を確実に生せ しめる。この手段は、例えは対応する溝に係合せる１つもしくはそれ以上のピン 又は板２４と２５それぞれの上面と下面に設けた溝と協働する一連のホールから 構成できる（第７図）。これ等の運動の制御は、組立てプロセス全体に基つきプ ログラムできる。

この特定の実施例では」皿板２５は、板２４と一体の部材１５ａか通過する穴２ ７を有する。これら穴２７の断面とレセプタクル１７の穴２１の断面とを計算し て、部材１５ａ、１５１）の間に部品２３を押し込むに充分な距離だけ、板２５ を移動できるようにする。

第８図は第７図８−８に沿う断面図であり、部材１５ａ、１５ｂの間に部品２３ を押し込む方法を示す。

第９図では、部材１５ａ、１５ｂは、それ等が手段２８により離れて移動し、部 品２３がそれ等のグリップから解放された状態を示す。

それ等の組立て前後の部品２３の移送についての作動は、前述のそれと同しであ る。設定位置と方向における部品２３の正価な位置決めは、部材１５ａ。

１５１）によりそれ等を拘束して行なう。この発明のロホ・ノドを使用する組立 て方法は、特に工程が長い時、製品の構成部品の連続組立てに過していることか 分った。このプロセスは弔−製品の個々の部品の同時組立てにも適用できること は明らかであろう。

第３図 第４図 第５図 第８図 第９図 １）議　肖思　杏　紹　牛

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　少なくとも３自由度で加工領域９上をプログラムにより制御される運動をす る工具８を有する少なくとも１つの加工ヘッド４を備え、さらに加工領域９内で 設定位置と方向において処理部品を正確に位置決めする装置１４を備え、製品の 構成部品を組立てるように設計されたロボットにおいて、加工領域９へ及びこれ から組立部品を集会移送する少なくとも１つの仕上前予め成形された取り外し自 在のレセプタクル１７から成り、このレセフ。 タクシは装置１４により決定されかつこの装置と協働するように配設されたのと 同じ相互位置と方向においてこれら部品を一定誤差内に保持するように形成され ていることを特徴とするロボット。 ２　位置決め装置１４は、機械応力に耐える構造の取り外し自在のホルダ１６と 一体の一定間隔に置かれた剛な部材１５から成り、この部材１５はホルダ１６の 表面と垂直に配設し、レセプタクル１７はホルダ１６により支持されると部材１ ５力Ｓ通過するように形成された穴２１を備えていることを特徴とする請求の範 囲第１項に記載のロボット。 ３、位置決め装置１４が、一定間隔に置かれた部材１５ａ、１５ｂをそれぞれ担 持する２枚の重ね板２４゜２５から成るホルタ１６を備え、これらの重ね板は共 通の接触面２６上に置かれた少なくとも１つの軸に沿って相互に移動できるよう に構成されていることを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載のロボッ ト。 ４、　上板２５か板２４と一体の部材１５が通過する穴２７を備え、穴２７の断 面並ひにレセプタクル１７の穴２１の断面を計算して板２５か部材１５ａ。 １５ｂ間に部品を圧入するに充分な距離だけ移動できるようにしたことを特徴と する請求 項に記載のロボット。 ５８　レセプタクル１７が位置決め装置１４の作用に基つき処理部品の変位を許 容するよう充分なクリアランスで処理部品を収納するカップ２２を備えたことを 特徴とする請求の範囲第１項乃至第４項のいずれかに記載のロボット。 ６　プログラム制御により運動する加工ヘッド４に１２ よって担持された少なくとも１つの工具８によりそれ等を処理するため位置決め 装置１４により製品の構成部品を加工領域内で設定位置と方向に正確に保持する 、製品の構成部品を組立てる方法において、これら部品がレセプタクル１７をそ の組立て前に加工領域９外で、位置決め装置１４と協働し、装置１４により決定 されるのと同し相互位置と方向にこれら部品を一定許容誤差に保持するように形 成されたレセプタクル内に配設し、レセプタクル２２を加工領域９へ送りかつレ セプタクル内の各個々の部品か位置決め装置１４の少なくとも１部と直接接触す るように１Ｍ位置決し、必要ならば１１組立て作業の終了時に、レセプタクル２ ２を加工領域９から移動せしめることを特徴とする製品の構成部品を組立てる方 法。 ７　位置決め装置１４が機械応力に耐える構造の取り外し自在のホルタ１６と一 体の一定間隔に置かれた部材１５から成り、これら部材１５をホルタ１６の表面 と垂直に配設し、レセプタクル１７はホルダ１６により支持されると部材１５が 通過す巷表昭６０−５０２１４８　（２） るように形成された穴２１を１ｌｎｒえていることを特徴とする請求の範囲第６ 項に記載の製品の構成部品を組立てる方法。 ８　レセプタクル１７が１以上の７リーズの同一部品を移送するように形成され ていることを特徴とする請求の範囲第６項又は第７項に６己載の製品の構成部品 を組立てる方法。 ９　レセプタクル１７か１以上の７リーズの異なる部品を移送するように３Ｆ３ 成されていることを特徴とする請求の範囲第６項又は第７項に記載の製品の構成 部品を組立てる方法。 １０、製品の構成部品を７リーズに組立てる請求の範囲第６項乃至第９項に記載 の方法の利用。