JPS6094284A - ロボツト装置 - 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〕 この発明はワークを精密に姿勢制御して次工程に受渡す
ことかできるロボット装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般にロボット装置は開閉自在な一対の挟持体を有し、
この挾持体１ｘ、ｙ、ｚ方向に位置決め制卸してワーク
を挾持するようになっている。

ところで、ワークがエンジンの組立工程におけるエンジ
ン本体などの場合には、このエンジン本体の表面形状が
複雑であるから、挟持体によって表面を直接挾持せず、
エンジン本体の両側面から突出したクランクシャフトの
両端部を挟持するということが考えられている。しかし
ながら、エンジン本体のクランクシャフトの両端部を挟
持しただけでｔユ、次工程に受渡すときに一対の挟持体
間で上記エンジン本体かクランクシャフトを支点として
回動してしまうから、一定の姿勢で受渡すことができな
いというｍ１題が生じる。

また、仮にエンジン本体をクランクシャフト金利用せず
に一対の挟持体で囲動不能に挟持することができたとし
ても、エンジン本体をコンベアで搬送されてきたときと
異なる姿勢で次工程に受渡ずことが要求される場合があ
る。しかしながら、開閉自在な一対の挟持体によってエ
ンジン本体を挟持する従来のロボット装置では、エンジ
ン本体の姿勢を制御して次工程に受渡すということがで
きない。

〔発明の目的〕

この発明ａワークを回動不能に挾持することができると
ともに、その回動方向の姿勢を制御することかできるロ
ボット装ｆｉｔ　’ｉｋ提供することにある。

〔発明の概要〕

上下駆動されるＺ軸の下端に教面を２軸の軸線に直交さ
せて数句体に設け、この取付体の板面の一方向にン臼っ
てスライド自社な第１の可動体を設け、このル１の口」
動体に亀ｌの可動体のスライド方向と直交する方向にス
ライド自在な第２０司動体を設け、この第２の可動体に
ソークの両側を回動自在に挾持する訃閉自在な一対の挾
持体を設けるとともに、少なくとも一方の挾持体に回動
アームを回動自在に設け、この回動アームに一対の挟持
体の開閉方向と軸線を平行にし上記ワークに係合する係
止軸を設けることにより、この係止軸によってワークの
回動を阻止するとともに、ワークの回動方向の姿勢を制
御するようにしたものである。

〜〔発明の実施例〕 以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。

図中１は垂直に立設された支柱２の上端に水平に架設さ
れたガイド体である。このガイド体１には軸受体３がス
ライド自在に設けられている。上町ガイド体１の上ｃン
にはその長手方向に沿って走行用シリンダ４が設けられ
、このロッド５は上記軸受体３に連結されている。

したがって、軸受体３は上記走行用シリンダ４によりガ
イド体１に治って走行させられる。

対 上記ガイド体１には一体の２軸６がスライド自在に設け
られ、これら２軸６の下端には板状の数句体２が花の板
面′？ＬＺ軸６０軸舶４に対して直交さ七て設けられて
いる。また、上記軸受体３には一対の２軸６の聞に軸１
１ＭｋＺ軸６と平行にして２軸シリンダ８か設けられ、
この２軸シリンダ８０ａツと９は第３図に示すように上
記取付体７に連結されている。したがって、２軸シリン
ダ８によリースｌの２軸６がその軸肪力”向である２方
向に駆動される。

上記数句体７の］面には平行に離間対向した一対のｉ４
１のレール９が設けられている。この第１のレール９に
は第１０旬動体１０かスライドｇ社に保持さｈでいる。

つまり、第１のｂ」動体１０の上ｉＭ＋には受け満１１
を有する一対の第１の受け部杓１２が設けられ、その受
け満１１を上記第１のレール９ンごスライド自社に係合
させている。また、上記取付体７の第１のレール９の長
手方向に沿う一端にはブラケット１３か框設ネれている
。このブラケット１ｓＶｃはＹ軸モータ１４が取崩され
ている。このＹ軸モータノ４の回転軸Ｊ５には送りねじ
１６が連結され、この送りねじ１６は上記第１の”Ｔ動
体１０に一体的に設けられたナツト１６＠に螺合してい
る。

したがって、上記Ｙ軸モータ１４の回転軸１５が回転す
ると、第１の可動体１０は第１のレール９に沿って駆動
される。この１４１の可動体１０の移動方向をＹ方向と
する。

上記第１の可動体１θの下＆ｒには平行に離間対向した
一対の裁２のレール１７が上記第１のレール９と直交す
る方向に設けられている。この第２のレール１７にはｉ
４２の可動体１８がスライド自在に保持されている９つ
まり、第２の可動体Ｉ８の上面には受け溝１９を有する
一対の第２の受け部材２０が設りられ、その受け尚Ｊ９
を上記あ２のレール１７にスライド自在に係合させてい
る。また、上記第１の可動体１０の第２のレール１７の
長手方ｔａ」に沿う一端に線ブラケット２ノが垂設され
ている。このブラケット２１にはＸ軸モータ２２か数層
されている。

このＸ軸モータ２２の回転軸２３には送りねじ２４か連
結され、この送りねじ２４は上記第２の可動体１８に一
体的に設けられたナツト２５に螺合している。したがっ
て、上記Ｘ軸モータ２２の回転軸２３か回転すると、第
２の可動体１８は第２のレール１７に沿って駆動される
。

つまり、第２の可動体１８は上記第１の可動体１０と直
交する方向に駆動さｈる。この第２の可動体１８の移動
方向をＸ方向とする。

上記第２の可動体１８の下面には連結部材２６が設けら
れている。この連結部材２６には開閉用シリンダ２７が
軸線を劇３２のレール１７ど直交させて設けられている
。この開閉用シリンダ２７のロッド２８は上記連結部材
２６の一端側に位置し、このロッド２８には可動挟持体
２９が連結されでいる。この可動挟持体２９は上記ロッ
ド２８に収九された紀１の仮相３０と、この第１の板材
３０Ｋｔ’ｉ気絶縁材３ノを介して連結された第２の板
体３２とからなる。第２０軟材３２の内面にはｈ↓１の
押え軸３３が設けられている。この１４１の押え軸３３
の先端には錐状溝３４が形成されている。上記連□結部
杓２６の他端面には固定挟持体３５が設けられている。

この固定挟持体３５は上記連結も（−祠２６に固着され
た第１の板材３７と、この抛１の板材３７に電気絶縁材
３８を介して連結きれた第２の板材３９とからなる。第
２の板材３９の内面には上記第１の押え軸３３と軸細金
一致させて第２の押え軸４０が設けられ、この第２の押
え軸４０の先端には錐状溝４１が形成されている。

上記固定挟持体３５にはその第１の板材３７の外面に支
持体４２が取付けられている。この支持体４２には図示
しないハーモニックドライブ機措ヲ介して回動アーム４
３が回動自在に取付けられている。この回動アーム４３
にはθ軸モータ４４が数句けられ、このθ軸モータ４４
が作動して上記へ−モニックドライブ機朽が駆動される
と、上記回動アーム４３か回動されるようになっている
。また、上記回動アーム４３にはこの長手方向に沿って
スライド自在に一対のスライド軸４５が設けられている
。一対のスライド軸４５０両端祉各々連結部材４６によ
って連結さハている。１端側の連結部材４６の内面には
係止軸４７が軸線を上記第１、第２の押え軸３３．４０
と平行にして設けらｉｌている。

上記一対のスラ・ｆド軸４５の一方にはラック４８が形
成され、このラック４８にはビニオン４９が歯合してい
る。このビニオン４９Ｆｉ上記回動アーム４３に取着さ
れたアーム軸モータ５０の回転油５）に敗着されている
。したがって、このアーム軸モータ５０の回転軸５１が
回転すると、互いに歯合したビニオン４９とラック４８
を介して一対のスライド軸４５が（ロ）動アーム４３の
長手方向に沿ってスライドする。したがって、係止軸４
７と上ｇｔ第１、第２の押え軸３３．４０との軸間距離
を任急に設定することができる。

このような４１？　賊の【ｌボット装置によってつかま
れるワークはたとえば泥３図に１線で示すエンジンの自
動組立工程におけるエンジン本体６０である。このエン
ジン本体６０はその両側面から両端部が突出したクラン
クシャフト６Ｊと、係止部として上記エンジン本体６０
の少なくとも一側面に開口した係止孔６２とが設けられ
ている。この係止孔６２はエンジン本体６０に種々のシ
ャフトを取付けるための孔やエンジン本体６０を自動車
のシャシフレームに取付けるための懸架孔などであって
、要はクランクシャフト６１の軸心からの距離と角度と
が明確な孔であればよい。

上記エンジン本体６０はたとえばコンベアなどで搬送さ
れてきて、ロボット装置と対応するところでそのクラン
クシャフト６ノの軸心のＸ。

Ｙ、Ｚ方向の座標が一定になるよう位置決めされる。こ
のようにエンジン本体６０が位り決めされると、ロボッ
ト装置はまず紀５図（＆）に示すように開閉用シリンダ
２７が作動して可動挟持体２９を固矩挾持体３５に対し
て離間する方向に駆動される。つぎに、第１の可動体１
０と第２の可動体１８とが各々Ｙ軸モータ１４とＸ軸モ
ータ２２とによって為駆動され、第１、第２の押え軸３
３．４０がクランクシャフト６１０圭直上方となり、か
つ一対の押え＠ｓｓ、４ｏの軸方向中心がクランクシャ
フト６ノの軸方向中心と一致するようＸ、Ｙ方向の位置
決めが行なわる。さらに、θ軸モータ４４とアーム軸モ
ータ５０とか作動して上記一対の押え軸３３．４０の軸
心に対する係止軸４７の軸心の位置決めが行なわれる。

つまり、係止軸４７は一対の押え軸３３．４０に対する
距離と方向とがエンジン本体６０のクランクシャフト６
ノに対する係止孔６ノの距離と方向とに一致するよう位
置決めされる。

このように、ロホット装すの各部か位置決めされると、
２ψ１１１シリンダ８が作動して一対の２軸６を下降さ
せ、２方向の位置決めか行なわれる。つまり、第５図（
ｂ）に示すように一対の押え軸３３，４００塙１１［Ｉ
にクランクシャフト６）の両端ｒＩＩＪがそれぞれ耐量
対向し、係止孔６２に係止軸４７か離間対向する状態に
２方同の位置決めが行なわｆしる。２方向の位置決めか
なされると、Ｙ軸モータＪ４が作動して第１のＦｉｌ動
体１０を第５図（ｂ）　Ｋ矢印で示す方向に所定距離駆
動する。この第１の可動体１ｏのＹ方向の動きに第２の
可動体１８が連動するから、第２の押え軸４０の錐状８
４１にクランクシャフト６ノの一端が散合し、係止軸４
７が係止孔６２に嵌合する。つぎに、開閉用シリンダ２
７が作動してゐ５図（ｅ）　Ｋ示すように可動挾持体２
９を固定挾持体３５に接近する方向に駆動し、可動挟持
体２９に設けられた第１の押え軸３３の錐状溝３４にク
ランクシャフト６ノの他端を嵌合させる。したがって、
エンジン本体６ｏは、そのクランクシャフト６ノの両端
が第１、第２の押え軸ａｓ、４ｏによって同動目在に挾
持されるが、その係止孔６２には係止軸４７が係合して
いるから、２軸６を上昇壜せてエンジン本体６θを持ち
上げたときに、このエンジン本体６ｏが可ｖｒＪＪ挟持
体２９と固定挾持体３５との闇で回動することがない。

また、この状態でθ軸モータ４４を作動させて回動アー
ム４３？！−回動させれは、この回動に係止軸４７が通
勤するがら、エンジン本体６θが一対の挟持体２９．３
５間で第１、第２の押え軸３３．４０を支点として回動
する。そのため、エンジン本体６０はクランクシャフト
６ノを支点とした回動方向の姿勢か制（財）される。

つまり、上記ロボット装置６′、によれは、エンジン本
体６０を所定の姿勢で次工程に受渡すことができる。

なお、この発ＱＩＪ　ｉＪ上、記−実施例に限定されず
、たとえばワークを挾持する一対の挟持体は、一方を固
定とし、他方？ｌ−川動８して開閉自在としたが、一対
の挟持体をそれぞれ＝ｒ動として、開閉自在な構造にし
てもよい。また、回動アームは一方の挾持体にだけ設け
たが、一対の挟持体に各々設けるようにしてもよい。ま
た、ｚ軸を駆動する駆動諒はシリンダに代すモータで行
なってもよい。さらに、ワークはエンジン本体に限られ
ず、一対の挟持体によって回動自社に挾持される部分と
、係止軸か保合する係止部とｔ孔だけでなく段部などで
あってもよい。また、係止軸は回動アームに直接設ける
ようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたようにこの発８Ａは、ワークの両側を一対の
挾持体によってＩｇＩ動自在ｒ（挾持するとともに、上
記ワークの係止部に回動制御される回動子・−二に設け
られた係止軸を係合させてワークをつかむようにした。

したがって、ワークは一対の挟持体間で自由に回動する
ことがないから、上記ワーク全一定の姿勢で次工程に受
渡すことかできる。また、回動アームによって係・市軸
を回動させれば、ワークを一対の挟持体間で回動させる
ことができるから、上記ワークの回動方向の姿勢を制御
して次工程に受渡すこともできる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し、第１図はロボット装
置の配置状態の平面図、第２図は同Ｉ＋ンＩＩＩｆ１　
＋Ｉ！Ｉ＋　１＋／１ａ、Ｊ　＋ｌ吊ｓ　＋、＋、−，
＋　−−−−、−、＋・部断面した正面図、第４図は同
じく側−面図、第５図（−）〜（ｃ）は一対の挾持体か
ワークを挟持する動作の説明図である。 ６・・・Ｚ軸、？・・・収伺体、１０・・・第１の可動
体、２６・・・第２のＩＪ］動体、２９・・・可動挾動
体、３５・・・固定挾持体、４３・・・回動アーム、４
７・・・係止軸、６０・・・エンジン本体（ワーク）。 出願人代理人　弁理士　鈴　性成　彦

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 上下駆動きれるｚ軸と、このｚ軸の下端に板面を２軸の
   軸線に対して直交させて設けらｈた取イづ体と、この敢
   （＝Ｊ体のｈ面の一方向に沿ってスライド自在に設けら
   れた第１の可動体と、この第１の可動体に第１の可動体
   のスライド方向と直交する方向にスライド自在に設けら
   れた泥２の可動体と、この第２の可動体に１月間自在に
   設けられワークの両側を回動自在に挾持する一対の挾持
   体と、少なくとも一方の挟持体に回動自在に設けらｈた
   回動アームと、この回動アームに上記侠ト）体の開閉方
   向と軸線を平行にして設けらｉＬ上記ワークに設けられ
   た係止部に係合する係止軸とｋ　、Ｋ　ａｉｉ＋　した
   こと′ｆｆ：特徴とするロボット装置。