JPS6119579A - ロボツトキヤリア構造体 - 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】 本発明は、レールの上を移動可能なポータルワゴンを有
するロボットキャリヤ構造体に関する。

作動ユニットとして設計されるのが普通であり、このロ
ボットに対して運搬ラインから加工物が供給され、この
ラインに沿って、他の処理機械又はユニットが配置され
ている。

生産量が高い且つ非常に高いラインにおいては、各々が
、脇を通過する加工物ｌこ対して全体的なヵＵ工の一部
を行う幾′つかの固定されたロボットを使用することは
、効率的であり且つ有利であることが普通であるが、生
・産量が低いライン且つ非常に低いラインあるいは様々
な生産を行うラインにおいては、斯かる７ステムＩ′ｉ
。全く不都合であることが証明されている。実際、過大
な数（実施される特定の作業と同じ数）のロボットを用
いることが要求され、更に、斯かるロボットはその各々
が、全体の作業時間の少しの部分しか作動しないため利
用するには不十分である。

従って、多目的ロボット、即ち、幾つかの作業を連続的
に行うことができるロボットを１つだけかあるいは幾つ
かを用いるとより有利になることが見い出されているが
、しかしながら、これらのロボットは加工物に接近した
作業区域あるいはこの作業が行なわれる部分に移動しな
ければならない。

従って、本発明の目的は、多目的工業用ロボットを支持
し且つ移動するための構造体であって、ロボットを所定
の区域内で移動してこれを処理される加工物に運ぶこと
のできる構造体であって、この構造体が通過した後使用
した作業区域を自由にし且つ更に用いることができるよ
うに構成された構造体を提供することにある。

換言すると、本発明（こよると、ロボットが固定された
ものであるという一般的な概念をくつがえすことができ
且つ、ロボットが低生産量のあるいは分散された生産を
行なっている処理区域の全体にわたって幾つかの異なる
作業を実施することができるようにするために多目的ロ
ボットを受けるように構成された輸送構造体を提供でき
る。

以下の説明から明らかとなる本発明の上記及び他の諸口
的及び諸利点は、以下に説明するロボットキャリヤ構造
体によって達成される。即ち、直線運動を行うロボット
キャリヤ構造体であって、幾つかの運動軸を有する少な
くとも１つの工業用ロボットが取り付けられているポー
タルワゴンから成るロボットキャリヤ構造体である。こ
の構造体ｌこは、構造体の作動及びプログラム並進の制
御のための部材が装備されており、このポータルワゴン
の２つの側部の各々は、ホイールを有するキャリッジに
よって支持されており、このホイールはこのキャリッジ
に取り付けられた伝動モータによって同期的に作動する
運動伝動手段によって長手方向に結合・されており、こ
れらのホイールは地面と実質的に同一レベルに置かれた
転勤面を有する地下滑走路の中に収容されているレール
の上を走行し、この２つのキャリッジの２′″：？の伝
動モータは、両方のキャリッジの全てのホイールの間の
回転の完全な同期を確実にするために電気軸を構成すべ
く接続されている。

本発明の別の特徴によると、上記のキャリッジの各々を
支持しているホイールの構造は、レールと係合するため
にホイールボデーと共に溝を画成している一対のリムを
含んでいる。レールと係合するように意図されたリムの
内側部分は、自滑性金属材料で覆われており、これらの
リムとホイールボデーの間には、弾性材料からなる一対
のリングが同軸的に収められており、これらのリングは
ホイールとレールとの接着性を増大するために且つ滑り
を防ぐためにホイールボデーから僅かに突出している。

第１図について説明する。参照数字１０によって示され
ているのは、ポータルワゴンであり、この上には工業用
ロボット１１が移動可能に取り付けられており、これら
は全て正立面図で略示されている。このポータルワゴン
は、作業区域を走行する一対のレール１２．１３の上を
移動可能になっている。

本発明に係る好ましい、しかも排他的でない実施例によ
ると、ロボット１１は、伊国特許出願第６７．１３０−
Ａ／８．４に記載されている溶接ガンを自動的に変える
ための機構を有する溶接ロボットである。

斯かる目的のために、ワゴン１０には、ガンマガジン１
４が装備されている。このマガジン１４の中には、種々
のガン１５．１５ｃＬ、１５ｂが配設されている。ロボ
ットはこれらの種々のガンを、拾い上げることができ且
つ前に取り付けていたガンをマガジンの上に置いた後ヘ
ッド１６にこれらのガンを自動的に固定することができ
るようになっている。ワゴン１０にはまた、このロボッ
トのプログラム作動のための且つワゴンの並進のための
部材が装備されている。尚、これらの部材は、当業者に
とっては公知であるため図示されていな　　　　　　　
（Ｇ）。

ロボットが低生産量ラインの自動溶接作業、例えば、産
業用車両のボデー１７の溶接工程を行うように設計され
ている場合は、図示されてはいないが、更に幾つかのロ
ボットを、例えば、ボデー１７−の側部を加工するよう
に構成された配置でもってライン１０ζこ取り付けても
よいため好都合である。

上記の構造体に対する可動ロボットによる加工方法は、
本明細書の初めの部分で指摘したように、工業分野にお
けるロボットの使用の従来の負側とは逆の発想からなる
。特に、溶接′工具の自動交換に関して述べたのと同じ
多目的ロボットを有する場合は、多くの種類の溶接を実
施するのｌこ要する機械の数は、大幅に減少し、ロボッ
トは溶接される加工物が連続的に取り除かれて交換され
る製造ラインに沿って周期的に移動することができるた
め、ラインの設置及び可動にとってかなり有利になる。

しかしながら、斯かる成果の達成は、同時に迅速で、正
確で且つ信頼性の高いロボット支持及び運搬構造体を配
設することｌこ依存する６第１図によると、一本発明に
係るポータルワゴン構造体は、プラットフォーム１８を
含んでおり、このプラットフォームの上にロボット１１
が移動可能に取り付けられている。また、このプラット
フォーム１８は、スタンド１９．１９’によって横ｌこ
支持されている。伺、これらのスタンド１９．１９′は
キャリッジ２０．２０’によって支持されている。

第２図について説明する。この構造体の各側部の全ての
スタンド１９．１９“は、ただ１つのキャリッジ２０に
よって支持されている。伺、このキャリッジ２０に対し
ては、以下の説明において　　゛詳細な説明を行う。こ
こで、キャリッジ２０′は、キャリッジ２０に完全に類
似していることが了解される。第３図についても説明す
る。キャリッジ２０は、鉄道型の一対のホイール２１及
び２２を含んでいる。以下に゛説明するように、これら
のホイールはレール１３の上を走行する。各ホイールは
、シャフト２′３及び２４に堅固に固定されている。こ
れらのシャフト２３．２４１こけ、円錐形歯車２５．２
６がキャリッジの外側の方で固定されている。キャリッ
ジの中心部に固定され且つ歯車モータ３７に接、続され
た直流形伝動機２７が、歯車２５及び２６にそれぞれ噛
み合う一対のピニオン３０．３１が結合されている一対
のシャフト２Ｂ、２９を完全に同期するように作動させ
る。

モータ２７とホイール２１，２２との運動の伝動の斯か
る機構によって、モータ２７とホイール２１．２２との
回転の完全な同期が確実に行なわれる。

更に、この構造体の各側部のキャリッジ２０．２０′の
モータ２７及び２７′は、回転の完全な同期が４つの全
てのホイールにも及ぶようにするために当技術では公知
の電気軸を形成するべく電気的に接続されている。

各ホイールの構造は、本発明に係るもう１つの重要な特
徴からなっている。

ホイール２１を例示している第４図及び第５図−４０の
輪郭から周辺に突出している一対のリム即ちフランジ４
１．４２を含んでおり、これにより、レールの上におけ
る横方向封止転動用に構成された溝を形成している。

レールの側部（こ係合するように設計されたリム４１及
び４２の内側部分は、自滑性金属材料、例えば、モリブ
デンからなるリング４３．４４で覆われている（第５図
）。

弾性材料からなる一対のリング４５．４６が、ホイール
の転勤面４７に接触するように且つ滑ること無しにホイ
ールの完全な転勤を確実にするために、リム４１．４２
とホイールボデー４０の適当な座との間に半径方向に且
つ内方に配設されている。リング４５．４６は、運転中
ζこ、軸方向振動の危険を伴うことなくレールとホイー
ルとの完全な接着を確実にするべく、僅かに凸になって
いるホイールボデーの輪郭から僅かに突出している。

好ましい弾性材料は、ベイヤーＡＧＣＥＡＹＥ’ＲＡＧ
）のウレタンエラストマの名称である登録商標１１ＵＬ
ＫＯＬＬＡＮでもって市販されている材料である。

上記のホイール構造体は、特に、目的とする使用に必要
な高い確度の位置決めを損い得る潜在的な滑りを無くす
上で非常に重要であり有利であることが証明されている
。従って、ホイールの回転数からあるいはレール１３（
第４図）の長手方向に延びている歯４８と係合している
公知のエンコーダシステムからそのままキャリッジの並
進の読みを行うことができる。

第６図は、本発明に係る運搬構造体の補足体を構成する
部材を示している。この補足体は、必ずしも必要という
わけではないが、アセンブリの性能を向上するのに採用
されうる。

第２図をこおいて参照数字５２Ｇこよって全体的に示さ
れているのは、必要に応じてこの構造体の片方あるいは
両側部においてキャリッジの前方と後方に堅固に取り付
けられているガイドアセンブリである。ガイドアセンブ
リ５２は、実質的に、アイドラーシャフト５６．５６′
ｉこ取り付はうｆｔタ一対のホイール５３．５３’から
なっており、これらのアイドラーシャフト５６．５６’
は、これらのホイールがレール１３の側部に集束するよ
うにするために垂直面に対して４５°Ｉこ配置されてい
る。ホイール５３′は軸方向移動の可能性を持つことな
く取り付けられており、一方ホイール５３は二組、のサ
ラバネワッシャ５４．５４’の反作用に対抗して特定の
軸方向運動を行うことがで　　。

きるようになっている。伺、このサラ７（ネワツシャの
作用によって、ホイールの斜面５５，５５．”とレール
の側部との間に強制係合が常に保持される。　　　　　
　　　　　　　　− このガイドアセンブリによって、キャリッジが横方向に
行なわれる潜在的な振動に対抗して安定し、これにより
、並進運動中の全体的な姿勢の確度が増大する。

第４図及び第６図から特に明らかとなるように、レール
１２及び１′３．は、レールの転勤面が実質的・に地面
と同一レベルになるような深さの地下滑走路に収められ
ている。

本発明の別の特徴によると、強固な柔軟ベルト６０がロ
ボットキャリヤ構造体全体音ωたって延設しており、こ
のベルト６０は、ロボットキャリヤ構造体によって覆わ
れている長さの部分を除いてその全体の延長部分にわた
り、第２図にも図示されているようにベルトによって上
方が閉じられる滑走路の幅と等しい幅を有している。

この長さ部分ζこわたって、ベル）６０はホイールの上
に持上げられるようにするために、ローラ６１．６２．
６３．６４．６５．６６．６７及び６８の間にそらされ
ている。この特徴により、この滑走路を永久的に覆うこ
とができ、本明細書の初めの部分で述べたように、キャ
リッジが通過した後、この作業区域をあけることができ
且つオ啄レータによって使用可能ζこすることができる
。

最後に、第３図から明らかなように、各レールは、転勤
面における不連続性を無くすために、鋭角を有するセク
ションによって接続された連続部分１３ｃＬ、１３Ｊ　
　１３ｃＫよって形成されている。

本発明に係る好まして実施例の上記の説明において溶接
ロボットが取り付けられるロボットキャリヤ構造体につ
いて述べられてきたが、この構造体はこの構造体の高い
確度の特徴から見て他の型式の工業用ロボットを運搬す
るのに好都合に用いられることか明らかである。更に、
この構造体は同一の発明思想の範囲内での多くの修正や
変化が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るロボット支持構造の略足面図。 第２図は、本発明ζこ係るロボット支持構造の部分側立
面図。第３図は、第２図の構造体の一部分の平面図。第
４図は、本発明に係る構造体の細部の拡大断面図。第５
図は、第４図の細部の拡大図。第６図は、本発明に係る
構造体の別の細部の断面図。 １０・・・ポータルワゴン、１１・・・ロボット、１２
．１３・・・レール、１８・−・プラットホーム、１９
．１９’・・・スタンド、２０．２０′・・・キャリッ
ジ、２１．２２・・・ホイール、ｚ３．２４・・・シャ
フト、２５．２６　　　　　　　　′・・・円錐形歯車
、２７．２７′・・・モータ、２８．２９・・Ｉシャフ
ト、４１．４２・・・フランジ、４３．４４・・・リン
グ、４５．４６・・・リング、４７・・・転動面、５２
・・・ガイドアセンブリ、５３．５３’−・・ホイール
、５６．５６′・・・アイドラーシャフト、５４．５４
′・・・サラバネ、５５．５５′・・・斜面、６１．６
２．６３．６４．６５．６６．６７．６８・・・ローラ
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）幾つかの運動軸を有する少なくとも１つの工業用ロ
   ボットを支持するポータルワゴンを含む直線運動用ロボ
   ットキャリヤ構造体において、上記構造体は、そのプロ
   グラム並進の作動及び制御のための手段が配設されてお
   り、上記ポータルワゴンの２つの側部の各々がキャリッ
   ジによつて支持されており、上記キャリッジが上記キャ
   リッジに取り付けられている一対の伝動モータによつて
   同期的に駆動される運動伝動手段によつて長手方向に結
   合されているホィールを有しており、上記ホィールは、
   地面と実質的に同一レベルに置かれている転動面を有す
   る地下滑走路の中に収容されているレールの上を走行す
   るように構成されており、上記対のキャリッジの上記対
   の伝動モータは、上記キャリッジの両方の全てのホィー
   ルの完全に同期された回転を確実にするために電気軸を
   構成するべく接続されていることを特徴とするロボット
   キャリヤ構造体。 ２）上記対の伝動モータによつて駆動される上記運動伝
   動手段が、その両端において一対の円錐形ピニオンを備
   えている一対のシャフトを含んでおり、上記円錐ピニオ
   ンは各々は、上記キャリッジの上記ホィールに堅固に固
   定されている円錐歯車に噛み合つていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載のロボットキャリヤ構造
   体。 ３）上記キャリッジの上記ホィールの各々が、中央ホイ
   ールボデーと共に溝を画成する一対のリムを含み、上記
   レールの側部に係合するように意図された上記リムの内
   側部分は自滑性金属材料により覆れており、および上記
   ホィールの上記レールに対する接着性を増大させるため
   に上記ホイールボデーの輪郭から突出するべく上記リム
   と上記ホイールボデーの間に配設された弾性材料からな
   る一対のリングを含むことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載のロボットキャリヤ構造体。 ４）上記自滑性材料がモリブデンであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第３項に記載のロボットキャリヤ構造
   体。 ５）上記ホイールボデーの横輪郭が凸状であることを特
   徴とする特許請求の範囲第３項に記載のロボットキャリ
   ヤ構造体。 ６）多群のガイドが、上記構造体の少なくとも１つの側
   部に前方且つ後方に接続されており、上記群の各々は、
   アイドラシャフトに取り付けられた一対のホィールを含
   んでおり、上記アイドラシャフトは、上記ホィールが上
   記レールの側部を抱くようにするために垂直面に対して
   ４５°に配置されており、上記ホィールの１つが、自由
   にバネ圧に対抗して限定された軸方向運動を行うことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のロボットキャ
   リヤ構造体。 ７）水平軸を有し且つ部分的に地面と同一のレベルに、
   且つ部分的に上記キャリッジの上記ホィールの上方に置
   かれた一連の偏向ローラを含んでおり、上記地下滑走路
   に対する可動クロージヤ面を形成するために柔軟ベルト
   が上記ローラの回りに導かれていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載のロボットキャリヤ構造体。