JPS6138844A - ロボツトへのワ−ク受渡装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、旋盤等の工作機械へのワーク供給及び加工済
みワークの取出しを行うロボットと共動するロボットへ
のワーク受渡装置に関し、特にワークの大きさが比較的
小で加工時間が１５〜３０秒程度の短時間で、ワークフ
ィーダのワークスドック量を可及的大にする必要がある
場合に好適なロボットへのワーク受渡装置に関する。

従来の技術 ワークフィーダ上の定点でワークの取出し、積載を行う
装置としては特開昭５８−４３７８号公報に開示された
例があるが、一般にはこの例のようにフィーダ割出機構
と持上げ機構とが別個作動して、ワーク１個を処理する
ごとに持上げ機構が最下点へ下降し、次にワーク積重数
に応じた高さまで上昇するという動作を行うため、従来
装置は制御が複雑で、動きの澄及び時間が多いという欠
点がある。また前記例では、バレット上にワークガイド
を取付けることが容易でなく、ワークガイドなしでワー
クを積重するため、ワークの位置狂い、何部れが生じ易
い上に、移送時、つかみ時の不慮の振動、接触によって
位置ずれを生しる欠点がある。

発明が解決しようとする問題点 本発明は、従来技術における機構の動きや制御に関する
上記欠点を除去し、更にワークの位置ずれを確実に防止
することを目的とする。

・問題点を解決するための手段 本発明は、ワークフィーダの移送路の定位置の上方にお
いてロボットとの間にワークを授受するワーク受渡装置
において、前記移送路上に等ピッチに配設した垂直ガイ
ドバーと、各ガイドバーに上部に積重されるワークと共
に案内昇降自由に支持したワーク載置台と、前記移送路
と平行に案内移動自由でワークフィーダと一体移動可能
に同時に保合又は離脱する２組の昇降装置と、前記係合
時に各昇降装置が相隣る１対のワーク載置台を昇降可能
に夫々係合支持する係合部材と、ワークフィーダが１ピ
ッチ前後移動するときに前記１対のワーク載置台が交互
に占める定位置においてワーク積置台上の積重ワークも
しくはワーク未積重のワーク載置台の高さが夫々所定数
のワーク積重高さに達したことを検出する２組の検出器
と、各検出器が検出信号を発生するまで前記定位置にあ
るワーク載置台を上昇させるよう対応する昇降装置を作
動させる昇降制御装置と、ロボットが前記定位置の上方
において該定位置を交互に占める相隣る１対のワーク載
置台の一方からワークを取出し、また他方へワークを積
重したときにワークフィーダを１ピッチだけ夫々前進ま
たは後進させ、前記一方のワーク載置台上にワークがな
くなったときに昇降装置をワークフィーダから離脱させ
たのちワークフィーダを２ピッチだけ後退させる順序制
御回路とを有することを特徴とするロボットへのワーク
受渡装置の構成を要旨とする。

作　　　　　　用 最初、１個のワーク載置台にはワークを載置せず、他の
ワーク載置台にはすべて所定数のワークを載置した状態
で動作を開始するものとすると、ワークがないワーク載
置台より１つ前のワーク載置台が定位置にあるときに、
昇降装置がワークフィーダと一体移動可能に係合すると
共に、前記両ワーク載置台の各々に昇降装置の係合部材
が係合し、検出器の検出信号によって最上ワークの上面
が所定高さに、またワークがないワーク載置台の上面が
前記所定高さより加工済みワーク１個の高さだけ低い高
さになるように各ワーク載置台の高さを自動調整する。

この状態でロボットは定位置にある未加工積重ワークの
最上段ワークを把持して上昇し、ワークをガイドバーか
ら脱出させて加工機械の方へ移動する。ワークの前記脱
出後、昇降装置が作動して積重ワークを一段上昇させる
と共に、ワークフィーダが１ピッチ前進して、ワークが
ないワーク載置台を定位置に移動させる。ロボットは別
の指で加工機械から加工済みワークを取出し、代って未
加工ワークを加工機械に装入したのち、加工済みワーク
を持って定位置上部に戻り、次に下降してワーク載置台
上に加工済みワークを置き、ついで上昇する。その後昇
降装置が作動して定位置のワーク載置台を加工済みワー
ク１個の高さだけ下降させる。これで外観上は未加工ワ
ークが加工されて次のワーク載置台上に置かれたことに
なる。

上記動作を繰返して前部ワーク載置台上のワークは全部
後部ワーク載置台に移るが、この間昇降装置はワークフ
ィーダと一体となって前後動をし、２組の昇降装置は夫
々の検出器の作用と相俟って積重された未加工ワーク及
び加工済みワークの最上面高さを一定に保つようワーク
載置台をワーク１個分づつ上昇又は下降させる。

したがって、昇降装置の１回の昇降量及び昇降時間は最
小となる。

前述のように１つのワーク載置台上の未加工ワークが全
部次のワーク載置台上に移ると、昇降装置がワークフィ
ーダから離脱し、ワークフィーダは２ピッチ後退して、
未加工ワークを積重した次のワーク載置台が定位置にく
る。

以後は上記動作を繰返してワークフィーダにストックし
たワーク全部の加工が行われる。

実　　施　　例 この実施例においては、ターンテーブル型のワークフィ
ーダを用い、ガイドバーに中心孔を嵌合してワーク載置
台上に積重したワークを旋盤加工するものとする。

フレーム１に軸承した垂直回転軸２に、フレーム１の上
部においてターンテーブル３を固定し、モーフ４により
減速機５、鎖車６，７を介してターンテーブル３を回転
駆動する。ターンテーブル３の上面外縁に沿い多数の円
筒状係合片８を等ピッチに固定し、その中心に垂直ガイ
ドバー９の基部を固定する。各ガイドバー９にはフラン
ジ１０を有するワーク載置台１１をブツシュ１２をもっ
て昇降自由に密に嵌合する。

基台１３は、基部が回転軸２に軸受１４と上下の軸固定
金型１５とにより回転自由に、また先端部がローラ１６
とレール１７とにより移動自由に夫々支持されている。

ターンテーブル３より半径方向外方において基台１３上
に固定したブラケット１８に、２組の昇降装置１９の取
付基板２０を半径方向に傾動可能に枢着する。

２１は昇降装置傾動用シリンダである。

２組の昇降装置１９は、基板２０に固定したケース２２
内に平行に軸支した１対のねじ軸２３と、ケース２２の
上部に固定した１対の案内管２４内をねじ軸２３と平行
に案内昇降する１対の昇降杆２５と、昇降杆２５の下端
に固定した連結杆２６に固定されて各ねじ軸２３と螺合
するナツト２７とを有する。１対の昇降杆２５はガイド
バー９のピッチと等しい間隔を有し、シリンダ２１によ
り第２図に実線で示す垂直係合位置と鎖線で示す斜めの
離脱位置とに一体的に切換傾動される。案内管２４及び
昇降杆２５の上端に夫々１対の脱着片２８及び１対の二
叉状係合部材２９を固着し、前記垂直係合位置において
、１対の脱着片２８は相隣る係合片８と係合して基台１
３と昇降装置１９をターンテーブル３と一体回動させる
作用をなし、また保合部材２９はフランジ１０と係合し
てワーク載置台１１をその上に積重されたワークと共に
昇降させる。各ねじ軸２３は夫々モータ３０により、個
別回転されてワーク載置台１１を昇降させる。

昇降杆２５が前記垂直係合位置にあるとき、ターンテー
ブル３は後述するロボットのワーク受渡動作と関連して
ガイドバー９の固定ピッチだけ前後回動をする。しかる
とき、脱着片２８の前記した係合作用により昇降装置１
９ば第１図において実線位置と鎖線位置１９Ａとの間を
往復移動し、相隣る１対のガイドバー９Ａ、９Ｂは交互
に定位ｉＰに停止する。定位置Ｐはロボット３４０指が
ガイドバー９との間にワークを受渡す位置である。

定位置Ｐにおいてフレーム１に２組の光電式高さ検出器
３２．３３を構成する夫々２組の投光器３２ａ、３３ａ
と受光素子３２ｂ、３３ｂを設ける。検出器３２はガイ
ドバー９に案内積重した未加工ワークの最上面の高さが
所定高さに上昇したことを検知したときに昇降杆２５を
停止させ、また検出器３３はガイドバー９に積重された
加工済みワークの最上面もしくはワークを支持していな
いワーク載置台１１の上面が未加工ワークの前記最上面
の高さよりワーク１個分だけ低い高さまで下降したこと
を検知したとき昇降杆２５を停止させる。

次にワークの受渡し作用について説明する。

第３図において、ロボット３４はフレーム１に固定支持
された基台３５に昇降機構３６　（Ｘ軸方向）を具え、
昇降機構３６に設けた水平回転軸３７に腕３８の基端を
固着し、腕３８に手首３９、手４０を設け、手４０に２
組の指４１ａ。

４１ｂを設ける。手首３９はその中心軸３９ａのまわり
に９０度づつ割出回転することができ、腕３８がターン
テーブル３の方へ水平位置まで回転したとき、前記割出
回転位置に従って指４１ａ、４１ｂのいずれかが定位置
Ｐの直上位置にくる。なお、ロボット３４は通常腕３８
が水平回転軸３７の方向くＸ軸方向）に水平移動する構
造を具えているが、本実施例では説明を簡略にするため
に水平移動動作については省略する。

最初ターンテーブル３は第１図に示したガイドバー９Ｂ
が定位置Ｐにあり、ガイドバー９Ａにはワークが積重さ
れてなく、その他のガイドバー９にはすべてワークＭが
所定数積重されており、またロボット３４からワークを
受取る加Ｉ 工機械のチャックはワークＭを１個保持しているものと
する。また昇降杆２５は最下位置にあるものとする。

始動操作により昇降装置１９は係合位置に直立し、１対
の着脱片２８が第１図に示すガイドバー９Ａ、９Ｂの位
置の係合片８と係合し、また同じくワーク載置台１１に
１対の係合部材２９が係合する。これと同時にねじ軸２
３が回転してガイドバー９Ｂに積重した未加工ワークＭ
の最上段のワーク上面及びガイドバー９Ａのワーク載置
台１１の上面を夫々検出器３２．３３が検出する高さま
で上昇させる。

ついで腕３Ｂが定位置Ｐの直上へ回転する（第３図）。

このとき指４１ａが下側となるよう手首３９は予め割出
回転している。昇降機構３６がワークＭを把持するため
Ｚｌだけ下降し、指４１ａがワークを把持し、再びＺｌ
だけ上昇した後腕３８が逆回転し、ワークをチャックの
方へ移動する。

上記のように、指４１ａによるワークの取出しが終ると
、ガイドバー９Ｂにある積重ワークは昇降杆２５によっ
て検出器３２が作動するまで、即ちワーク１間分の高さ
だけ上昇して次のワーク取出しをまつ。

次に、ターンテーブル３が１ピッチだけ前方（矢印β）
へ回転し、これと共に昇降装置１９も回転してガイドバ
ー９Ａが定位置Ｐへくる。

腕３８は、チャックから取外した加工済みワークを指４
１ｂに把持して再び定位置Ｐの直上へ回転する。指４１
ｂに把持した加工済みワークは腕３８の該回転の途中で
手首３９が割出回転することによりガイドバー９Ａに直
面しており、ついで昇降機構３６がＺｌだけ下降してワ
ークをワーク載置台１１上に置いたのち再び上昇し、手
首３９は、指４１．９が次の未下降ワークを把持し得る
位置へ割出回転する。これと共に、ガイドバー９Ａにお
いては昇降杆２５が検出器３３によって検出される高さ
まで、即ち加工済みワーク１個の高さだけ下降す。つい
でターンテーブル３は１ピッチ分だけ矢印ｒ方向へ逆回
転する。

以上の動作をワーク積重数だけ繰返すことにより、ガイ
ドバー９Ｂの積重ワークは順次加工されてガイドバー９
Ａに積重されていく。かくしてガイドバー９Ｂの積重ワ
ークがなくなると、昇降装置１９が離脱位置へ傾動し、
ターンテーブル３は２ピッチ分だけ矢印ｒ方向へ回転し
、ワークがなくなったガイドバー９Ｂが９Ａの位置に移
り、次のガイドバー９０が定位置Ｐにくる。以下同様に
してガイドバー９に積重された全ワークの加工が行われ
る。

最初加工機械のチャックがワークＭを保持していない場
合も、本発明は上記と同様に作動することは容易に理解
されよう。

上記実施例ではワークフィーダとしてターンテーブルを
用いたが、本発明は、直線又は長円形の移送路など他の
形状の移送路をもつワークフィーダでも、移送路に沿っ
てガイドバーを一定ピッチに配設し、ワークフィーダが
該ピッチだけ正確に前後移動可能ならば使用可能であり
、昇降装置１９の基台もワークフィーダの構造に応じて
これと一定ピッチの間一体移動しうるようにすることは
周知構造をもって容易に実現可能である。この場合も含
めて、ワークフィーダと昇降装置との係脱構造も脱着片
２８のほか周知の適宜構造を用いることができる。

なお、ワークフィーダの移動及び昇降装置の昇降、傾動
動作をロボット動作と関連して行わせる順序制御装置や
昇降制御装置は、周知の回路構成をもって容易に組立て
うるから、詳細な説明は省略する。

発明の効果 本発明は上記構成を有し、ワークフィーダの移送路に沿
って一定ピッチをもって積重した未加工ワーク及び加工
済みワークをロボットとの間に授受するに際し、授受位
置をフィーダ上の定位置とするようフィーダを割出移動
し、且つロボットが授受するワークの高さをロボットの
動作に適合した一定高さに保持するよう、昇降装置によ
り順次ワーク１個分づつ上昇又は下降していくので、昇
降装置の動作に無駄がなく、動作時間が最少となり、特
に加工時間が短い小物のワークを多数加工する場合に、
ワークのハンドリングを円滑迅速に行うことができると
ともに、ロボットの機能も簡易化されてコストを全体的
に低減し得る効果があり、またワークをガイドバーに案
内支持して積重するので、ワークの位置が安定し、ロボ
ットとのワーク授受を確実、正確ならしめる効果がある
。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は平面図、第２
図は要部を断面で示した立面図、第３図は側面図である
。 ９　（９Ａ、９Ｂ、９Ｃ）・・・垂直ガイドバー１１・
・・ワーク載置台　　　１９・・・昇降装置２９・・・
保合部材　　　　３２．３３・・・検出器３４・・・ロ
ボット　　　　　Ｐ・・・定位置代理人　弁理士　祐用
尉−外１名 手続補正書 昭和５９年１０月８日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ワークフィーダの移送路の定位置の上方においてロボッ
   トとの間にワークを授受するワーク受渡装置において、
   前記移送路上に等ピッチに配設した垂直ガイドバーと、
   各ガイドバーに上部に積重されるワークと共に案内昇降
   自由に支持したワーク載置台と、前記移送路と平行に案
   内移動自由でワークフィーダと一体移動可能に同時に係
   合又は離脱する２組の昇降装置と、前記係合時に各昇降
   装置が相隣る１対のワーク載置台を昇降可能に夫々係合
   支持する係合部材と、ワークフィーダが１ピッチ前後移
   動するときに前記１対のワーク載置台が交互に占める定
   位置においてワーク載置台上の積重ワークもしくはワー
   ク未積重のワーク載置台の高さが夫々所定数のワーク積
   重高さに達したことを検出する２組の検出器と、各検出
   器が検出信号を発生するまで前記定位置にあるワーク載
   置台を昇降させるよう対応する昇降装置を作動させる昇
   降制御装置と、ロボットが前記定位置の上方において該
   定位置を交互に占める相隣る１対のワーク載置台の一方
   からワークを取出し、また他方へワークを積重したとき
   にワークフィーダを１ピッチだけ夫々前進又は後退させ
   、前記一方のワーク載置台上にワークがなくなったとき
   に昇降装置をワークフィーダから離脱させたのちワーク
   フィーダを２ピッチだけ後退させる順序制御回路とを有
   することを特徴とするロボットへのワーク受渡装置。