JPS62166929A - 組立ロボツト装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、ツールを交換しながら組立作業を行なうロボ
ット装置に関するものである。

従来の技術 近年ロボットを利用した作業の中で、塗装作業。

溶接作業に次いで、組立作業の割合いが増えつつある。

生産ラインでのロボットを用いた組立作業においては、
そのラインタクト等の関係で、１台のロボットで多種の
部品を組み付ける、あるいは部品を組み付けた後製品を
ラインから取出し箱詰めする等複数の作業を要求される
ことが多い。このような要求に対して従来は第８図に一
部断面した斜視図で一例を示すようなユニノトテ用いて
ツール交換を行なうことで対応していた。

第８図において、１はロボット先端のツール取付軸であ
り、くびれ部２を個々のツール側に設けたクランプ爪３
ａ　、３ｂでクランプしてツール４を保持する。ツール
４はエアー圧により駆動されるチャックであり、エアー
は、ツール取付軸ＩＫ設けたエアー穴５より供給される
。

ツールを交換する際には、まずソールストッカー（図示
せず）のツール４を戻す位置までロボットが移動し、ツ
ールストッカーに設けたクランプ解除爪６′ｆ：図中へ
方向に駆動して、クランプを解除し、ロボットのツール
取付軸１を引き抜き、次にロボットを移動してツール取
付軸１を次に使用するツールに差し込み、クランプ解除
爪を図中Ｂ方向に移動してツールをロボットのツール取
付軸に固定する。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、ツールストッカー
に、各ツールのクランプ爪を解除するクランプ解除爪と
、その駆動源が必要であり、ツールストンカーの構成は
複雑であり、高価なものになっていた。

本発明は上記欠点に鑑み、ロボットの旋回軸を利用して
ツール交換を行なうことにより、安価で信頼性の高いオ
ートツールチェンジ機構付組立ロボノトヲ提供するもの
である。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の組立ロボット装置
は、水平面内の任意位置で位置決め可能でかつ軸心に平
行なエアー供給穴と、多さくとも１ケ所に切欠き部を持
つツバ部を設は軸芯を中心軸とする回転動作及び上下方
向動作可能なツール旋回軸を有するロボットと、上部に
前記旋回軸のツバ形状と嵌合する穴を有し、前記嵌合穴
下部には前記嵌合穴を通過した前記ツール旋回軸ツバ部
が旋回可能な空間を有するツール保持室を設け、前記ツ
ール保持室側壁には前記ツール旋回軸ツバの切欠部また
はツバ側面に設けたくぼみにバネ圧によりホールあるい
はビンを押しつけて固定する固定装置を備え、さらに前
記ツール保持室下部にエアー圧により働くツール装置を
設けた複数個のツールと、前記複数個のツールのうち前
記ロボットが動作してないときに水平方向にバネ圧でボ
ールまたはビンを押しつけてツールを保持するツールス
トッカーから構成される。

作　　　用 この技術的手段による作用は次のようになる。

すなわち、ロボットが作業を行なう場合、ロボットのツ
ール旋回軸はツバ部切欠きがツール上部に設けた嵌合穴
と嵌合する位置に移動・回転し、ツール旋回軸ツバ部が
ツール上部の嵌合穴を通過するまで下降する。次にツー
ル旋回軸は所定量だけ回転し、ツール旋回軸のツバの切
欠き部またはツバ側面に設けたくぼみにツール側のツー
ル保存室側壁よりボールまたはビンを押しつけて、ツー
ルをロボットのツール旋回軸に固定する。この状態でロ
ボットのツール旋回軸を上昇すると、ツールホルダー内
でツール外周面のくぼみ部にボールまたはビンをバネ圧
で押しつけて固定されていたソールは、ボールまたはビ
ンを押し返し保持を解除されてツールホルダーから取り
出され作業可能な状態になる。

作業が終了しツールを交換する際は、逆の動作でツール
ストッカーに使用後のツールを戻し、次に使用するツー
ルを前述の方法で、ロボットのツール旋回軸に固定する
。

このような方法で特別な駆動源を使用せずに、ツールを
頴次交換しながら、多種のツールを使用して組立作業を
行なうのである。

実施例 以下本発明の一実施例の組立ロボット装置について、図
面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例における組立ロボット装置の
全体斜視図である。７は水平多関節型ロボットであり、
８ば上下及び回転を行なうロボットのツール旋回軸、９
ａ　、９ｂ　、９ｃは組立作業用のツールであるエアー
チャック、１Ｑはツールストッカー、１１ａ、１１ｂ、
１１ｃはエアーチャ’／り９−ａ、９ｂ、９ｃをツール
ストッカー１０に保持するボールプランジャーである。

ロボット７はエアーチャック９ａ　、９ｂ、９ｃを順次
交換しながら、部品１２ａ、１２ｂをベルトコンベア１
３で運ばれてくる物に組付ける作業を行なう。

次に本実施例におけるツールチェンジ部の詳細について
第２〜６図に従って説明する。第２図はエアーチャック
９及びソールストッカー１０の１部の平面図、第３図は
同正面図、第４図はロボットのツール旋回軸の正面図、
第６図は同側面図、第６図はロボットのツール旋回軸に
エアーチャック９を固定した状態を表わす斜視図である
。図において、１４はロボット旋回軸に設けたツバ部、
１６はエアー供給穴、１ｅａ、１ｅｂはエアーチャック
９をロボット旋回軸８に、固定装置であるプランジャー
１７ａ、１７ｂで固定するくぼみ１８ａ、１８ｂはエア
ーチャック９をツールストッカー１０にボールプランジ
ャー１１ｄ、１１ｅで固定するくぼみ、１９はロボット
旋回軸のツバ部１４と嵌合する穴部、２ｏはエアーチャ
ック９にロボット旋回軸より供給するエアーの漏れを防
ぐ０リングである。

以上のように構成された組立ロボット装置の動作につい
て説明する。

まず、第３図及び第４図に示す状態から、ロボット旋回
軸８が、エアーチャック９の嵌合部１９をロボット旋回
軸のツバ部１４が通過するまで下降する。次に、ロボッ
ト旋回軸８はその軸芯を中心に９０℃回転し、ロボット
旋回軸ツバ部に設けたくぼみ１６ａ、１６ｂに、エアー
チャック９のプランジャー１７ａ、１７ｂが入り固定す
る。この状態でロボット旋回軸８を上昇させると、ボー
ルプランジャー１１ｄ、１１ｅによりツールストッカー
１０に保持されていたエアーチャック９は、上昇力によ
りボールプランジャー１１ｄ、１１ｅを押し込まれ持ち
上げられる。この状態でエアーチャック９を用いる作業
を行なう。それが終了すれば、ロボット７は、エアーチ
ャック９をロボットの旋回軸８に固定したのでまったく
逆の動作で、ソールストッカー１０にもどし、次のツー
ルヲ持って作業するのである。

以上のように本実施例によれば、ロボットのツール旋回
軸８に切欠きのあるツバ部１４を設け、ロボット７の旋
回機能を利用してツール交換を行なう構成としたことに
より、全体の構成を非常に簡素化でき、オートツールチ
ェンジ機構付組立ロボット装置を安価に供給できる。

なお、本実施例ではロボット旋回軸のツバ１４にくぼみ
１６ａ、１６ｂを設けてエアーチャック９を固定したが
、第７図に示すように、ストッパー２１　ａ　、２１　
ｂとプランジャー２２ａ、２２ｂでロボット旋回軸ツバ
部の切欠きを利用して固定してもよい。

発明の効果 以上のように本発明は、水平面内の任意位置で位置決め
可能でかつ軸芯に平行なエアー供給穴と、少なくとも１
ケ所に切欠き部を持つツバ部を設は軸芯を中心軸とする
回転動作及び上下方向の動作が可能なツール旋回軸を有
するロボットと、上部に前記旋回軸のツバ形状と嵌合す
る穴を有し、前記嵌合水下部には、前記嵌合穴を通過し
た前記ツール旋回軸ツバ部が旋回可能な空間を有するツ
ール保持室を設け、前記ツール保持室側壁には前記ツー
ル旋回ツバの切欠部またはツバ側面に設けたくぼみにバ
ネ圧によりボールあるいはピンを押しつけて固定する固
定装置を備え、さらに前記ツール保持室下部にエアー圧
により働くツール装置を設けた複数個のツールと、前記
複数個のツールのうち前記ロボットが使用してないとき
に水平方向にバネ圧でボールまたはピンを押しつけてツ
ールを保持するツールストッカーを設けることにより、
オートツールチェンジ機構付組立ロボット装置の構成を
簡素化でき、安価に提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における組立ロボット装置の
斜視図、第２図は同突゛施例におけるエアーチャック及
びツールストッカーの一部の平面図、第３図は同エアー
チャック及びツールストッカーの一部破断した正面図、
第４図は同ロボットのツール旋回軸の正面図、第５図は
同側面図、第６図は同ロボットのツール旋回軸にエアー
チャックを固定した状態を表わす斜視図、第７図は同ロ
ボット旋回軸のツバ部にくぼみを設けない場合の実施例
を示す斜視図、第８図は従来のオートツールチェンジ機
構を示す斜視図である。 ７・・・・・・ロボット、８・・・・・・ロボット旋回
軸、９゜９ａ　、９ｂ　、９ｃ・・・・・・ｆｆ−７−
チャック、１０・・・・・・ツールストッカー、１１ａ
、１１ｂ、１１Ｃ２１１ｄ、１１ｅ・・・・・・ボール
プランジャー、１４・・・・・・ロボット旋回軸ツバ部
、１５・・・・・・エアー供給穴、１７　ａ　、　１７
　ｂ−−−−−−プランジャー　、　１８ａ　、１８ｂ
・・・・・・くぼみ、１９・・・・・・嵌合部、２２ａ
　、２２ｂ・・・・・・プランジャー。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名７−
−−ロボツト 第１図 第　６　図　　　　　　　　　　　　　８−ロホ゛ット
夜＠軸？？の 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ロボットと、前記ロボットが組立作業の際順次使用する
   複数個のツールと、前記ツールを前記ロボットが使用し
   てない時に保持するツールストッカーからなる組立用ロ
   ボット装置において、前記ロボットは、水平面内の任意
   位置で位置決め可能でかつ軸芯に平行なエアー供給穴と
   、少なくとも１ケ所に切欠き部を持つツバ部を設け、軸
   芯を中心軸とする回転動作及び上下方向の動作可能なツ
   ール旋回軸を有し、前記複数個のツールはそれぞれ上部
   に前記旋回軸のツバ形状と嵌合する穴を有し、前記嵌合
   穴下部には前記嵌合穴を通過した前記ツール旋回軸ツバ
   部が旋回可能な空間を有するツール保持室を設け、前記
   ツール保持室側壁には前記ツール旋回軸ツバの切欠部ま
   たはツバ側面に設けたくぼみにバネ圧によりボールある
   いはピンを押しつけて固定する固定装置を備え、さらに
   前記ツール保持室下部にエアー圧により働くツール装置
   を設けてなり、前記ツールストッカーは、水平方向にバ
   ネ圧でボールまたはピンをツール外周面のくぼみ部に押
   しつけてツールを保持することを特徴とする組立ロボッ
   ト装置。