JPS6232793Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は溶接，ねじ締め，検査等所定の作業を
行う作業ロボツトに関するものである。ここにお
いて作業ロボツトなる用語は、一般に産業用ロボ
ツトと総称されているロボツトのうち、ワークの
脱着や搬送等を行う所謂マテリアルハンドリング
ロボツトを除くロボツトを意味する用語として使
用するものである。

作業ロボツトの多くはアームの先端に所定の作
業を行う作業装置を備え、制御装置の制御により
その作業に必要な動作を自動的に行うように構成
されるのであるが、従来の作業ロボツトはそれが
所定の作業を施すべきワークまたは作業後のワー
クを搬送する能力は有しないものであつた。従つ
て、ワークの対象位置への搬入およびその位置か
らの搬出は作業者が行う必要があり、また、これ
らの作業をも自動化しようとする場合には別の搬
送用ロボツトまたはコンベア等の搬送専用装置を
必要とし、設備コストが増大することを避け得な
かつた。

本考案はこのような従来技術の欠点を解消する
ために、作業ロボツトにワーク搬送機能をも付与
することを目的として為されたものであり、その
要旨とするところは、作業ロボツトの所定の作業
を行う作業装置を先端部に備えたロボツトアーム
に、その所定の作業を施されるべきワークまたは
施された後のワークを搬送する少なくとも１個の
搬送ハンドを、ロボツトアームの長手方向と交差
する一軸線回りに回動可能に取り付けるととも
に、その搬送ハンドをそれの上記一軸線から離れ
た自由端部に設けたワーク保持部がロボツトアー
ムの先端近傍に位置する搬送位置とそのワーク保
持部がロボツトアームの先端から離れてワークお
よび作業装置と干渉しない退避位置とに回動させ
る駆動装置を設け、前記所定の作業に加えてワー
クの搬送をも行わせるようにしたことにある。

このように、本来、溶接，ねじ締め，検査等所
定の作業を行うための作業装置を保持するととも
に、その作業装置に所定の作業を行う上で必要な
運動を与えるために設けられているロボツトアー
ムに、簡単な構造の搬送ハンドとその駆動装置と
を取り付けることによつて作業ロボツトにマテリ
アルハンドリングロボツトをも兼ねさせることが
可能となるのである。作業ロボツトの制御装置は
一般にロボツトアームに相当複雑な運動を任意に
与え得るように構成されているのが普通であるた
め、そのロボツトアームに取り付けられた搬送ハ
ンドにワークの搬送に必要な運動を与えるように
したからといつて、作業ロボツト自体の機構部お
よびその制御装置が複雑となつて設備コストの上
昇を招来することは殆どないものである。また、
作業ロボツトとマテリアルハンドリングロボツト
との両方を使用する場合には両者が互いに干渉し
ないように設置し、且つ、作動させることが必要
であるため、それによつて作業ラインの構成に制
約を受けることとなるのに対して、本考案におけ
るように一台のロボツトに所定の作業およびワー
クの搬送を共に行わせる場合にはこのような問題
が生ぜず、作業ラインを単純にすることができ、
また、ラインに要するスペースを節減することが
できる。

さらに、搬送ハンドをそれの先端部に設けたワ
ーク保持部がロボツトアームの先端近傍に位置し
てワークの搬送に適する搬送位置からワークや作
業装置と干渉しない退避位置へ回動運動によつて
退避させるものであるため、直線運動によつて退
避させる場合に比較して比較的小形で簡単な駆動
装置によつて搬送ハンドを大きな距離退避させる
ことが容易であることも本考案の利点の一つであ
る。

以下、本考案を溶接ロボツトに適用した場合を
例として図面に基づいて詳細に説明する。

第１図において１０は溶接ロボツトのアームで
あり、基端部が図示を省略する機構部を介してロ
ボツト本体に支持される一方、先端部に溶接トー
チ１２を備えている。このアーム１０は図示を省
略する制御装置によつて機構部が制御されること
によつて溶接トーチ１２に溶接作業に必要なあら
ゆる運動を与え得るようにされているが、これら
機構部，制御装置および溶接トーチ１２はよく知
られたものであるので詳細な説明は省略する。

アーム１０の先端に近い位置にはギヤボツクス
１４が固定されている。このギヤボツクス１４に
は３本の回転軸１６，１８および２０が設けられ
ており、回転軸１６と１８とにはそれぞれギヤ２
２と２４とが固定されて互いに噛み合わされてい
る。また、回転軸１８と２０とにはそれぞれスプ
ロケツト２６と２８とが固定されており、これら
にはチエーン３０が巻き掛けられている。ギヤ２
２と２４、ならびにスプロケツト２６と２８はそ
れぞれ互いに等しい大きさのものとされており、
従つて、回転軸１６が一定角度回転するとき回転
軸２０はそれと同じ角度だけ逆向きに回転するこ
ととなる。

回転軸１６と２０との一端部は第２図から明ら
かなようにギヤボツクス１４の下面から下方へ突
出しており、この突出端部にそれぞれ搬送ハンド
３２と３４との基端部が固定されている。これら
搬送ハンド３２および３４の自由端部には搬送す
べきワーク３６の形状に合わせて形成された受部
３８および４０がワーク保持部として設けられて
いる。回転軸１６と２０とはアーム１０の長手方
向に直角に配置されており、これらの先端に固定
されている搬送ハンド３２および３４はアーム１
０の長手方向と平行な平面内において回動するこ
とが可能である。

アーム１０の中間部にはブラケツト４１が固定
されており、エアシリンダ４２を上記搬送ハンド
３２および３４の回動平面と平行な平面内におい
て回動し得るように支持している。このエアシリ
ンダ４２のピストンロツド４４はヨーク部材４６
によつて搬送ハンド３２の中間部に回動可能に連
結されている。このエアシリンダ４２には電磁弁
４８によつて方向を制御され、流量制御弁５０お
よび５２によつて流量を制御されたエアが供給さ
れるようになつているが、この電磁弁４８はロボ
ツトの制御装置からロボツトの作動に関連して出
力される制御信号によつて切り換えられる。ピス
トンロツド４４が第１図に示すように伸長させら
れた状態では、搬送ハンド３２および３４は長手
形状のワーク３６の互いに隔たつた二部分を下方
から支持して搬送し得る搬送位置にあり、ピスト
ンロツド４４が収縮した状態では第１図に二点鎖
線で示す退避位置へ回動退避させられる。すなわ
ち、本実施例においてはエアシリンダ４２，ギヤ
２２および２４，スプロケツト２６および２８，
チエーン３０等によつて搬送ハンド３２および３
４の駆動装置が構成されているのである。

以上のように構成された溶接ロボツトの溶接作
業は、次のようにして行われる。まず、搬送ハン
ド３２および３４が搬送位置にある状態でアーム
１０が制御装置の指令に従つて予め記憶させられ
ている搬送動作を行う。すなわち、ワーク置き台
に整列させられているワーク３６の１個を下方か
らすくい上げ、搬送して溶接位置決め治具の所定
の位置に載せるのである。この搬送動作の終了
後、搬送ハンド３２および３４は退避位置へ回動
させられ、かわりにそれまでワーク３６と干渉し
ない位置まで退避させられていた溶接トーチ１２
が溶接位置まで回動させられ、アーム１０がこの
溶接トーチ１２に溶接に必要な運動を与えるよう
に作動する。この溶接作業の間、搬送ハンド３２
および３４は充分な距離だけ退避させられている
ためワーク３６や位置決め治具と干渉する恐れが
ない。

溶接作業終了後、搬送ハンド３２および３４は
再び搬送位置へ回動させられ、アーム１０が搬送
動作を行つて溶接後のワーク３６を、前記溶接前
のワークが載置されていたのとは別のワーク置き
台に載せる。

このワーク搬出後、アーム１０が予め定められ
ている待機位置へ復帰して一連の溶接作業が終了
するのであるが、このように溶接ロボツト自体に
よつてワークの搬入および搬出が自動的に行われ
るため、その作業のために人手を必要とせず、ま
た、専用の搬送装置を設ける場合に比較して設備
コストを大幅に低減できるのである。

本実施例は搬送ハンド３２および３４が互いに
対称な位置関係を保ちつつ別個に退避位置へ回動
させられるため、それらが搬送位置にあるときの
受部３８と４０との間隔を大きくとることがで
き、大形のワークを搬送するのに適している。こ
れに対して搬送すべきワークが比較的小形である
場合には、第３図および第４図に示すように一対
の搬送ハンド６０および６２が一体的に回動する
ようにすることが可能である。

搬送ハンド６０および６２は溶接ロボツトのア
ーム１０に固定されたギヤボツクス６４に支持さ
れた回転軸６６の突出端部に固定されており、ク
ロスメンバ６８によつて互いに結合されている。
回転軸６６に固定されたピニオン７０は回転軸７
２に固定されたギヤ７４と噛み合わされており、
回転軸７２がエアシリンダ７６によつてレバー７
８を介して回動させられるとき、搬送ハンド６０
および６２が一体的に回動させられるようになつ
ている。

上記搬送ハンド６０と６２とを結合しているク
ロスメンバ６８には第４図から明らかなように係
合部材８０が固定されており、この係合部材８０
は搬送ハンド６０および６２が第３図に実線で示
す搬送位置へ回動したとき、アーム１０に固定さ
れた係合部材８２と係合して、搬送ハンド６０お
よび６２の受部８４および８６に加えられるワー
ク８８の荷重をアーム１０に伝達する。係合部材
８２にはまたストツパプレート９０が取り付けら
れており、このストツパプレート９０に係合部材
８０の側面が当接することによつて搬送ハンド６
０および６２の搬送位置が精度よく規定されるよ
うになつている。その他の部分は前記実施例と同
様であるため、同一の作用を為す部分には同一の
符号を付して両者の対応関係を示し、詳細な説明
は省略する。また、作動についても搬送ハンド６
０および６２が一体的に第３図において二点鎖線
で示す退避位置へ回動させられること以外は前記
実施例と同様であるため、説明を省略する。

上記実施例において回転軸７２の回転がギヤ７
２とピニオン７０との噛み合いによつて増速され
て回転軸６６に伝達されるようになつていたた
め、エアシリンダ７６の比較的小さい作動ストロ
ークで搬送ハンド６０および６２を大きな角度回
動させ得る利点が生じたのであるが、レバー７８
を回転軸６６に直接固定することも可能である。

また、搬送ハンド３２，３４，６０および６２
等を回動させるために揺動モータ等回転型のアク
チユエータを使用することも可能であり、電動式
のアクチユエータを用いることも可能である。更
に、前記実施例においては搬送ハンドはすべて横
方向に回動するようにされていたが、搬送すべき
ワークの形状によつては縦方向または斜め方向に
回動する搬送ハンドを設けることも可能である。
要するに搬送ハンドは、それの自由端部にあるワ
ーク保持部がロボツトアームの先端近傍に位置す
る搬送位置と、ロボツトアームの先端から離れる
退避位置とに回動可能であればよいのである。

その他、本考案の趣旨を逸脱しない範囲におい
て当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を施
した態様で本考案を実施し得ることは勿論であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例である溶接ロボツト
の要部を断面にして示す平面図であり、第２図は
その要部側面図（一部断面）である。第３図は本
考案の別の実施例である溶接ロボツトの要部を断
面にして示す平面図であり、第４図はその要部側
面図（一部断面）である。 １０：アーム、１２：溶接トーチ、１４，６
４：ギヤボツクス、１６，１８，２０，６６，７
２：回転軸、２２，２４，７４：ギヤ、２６，２
８：スプロケツト、３０：チエーン、３２，３
４，６０，６２：搬送ハンド、４２，７６：エア
シリンダ、７０：ピニオン、７８：レバー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 溶接，ねじ締め，検査等所定の作業を行う作業
   ロボツトの、該所定の作業を行う作業装置を先端
   部に備えたロボツトアームに、該所定の作業を施
   されるべきまたは施された後のワークを搬送する
   少なくとも１個の搬送ハンドを、該ロボツトアー
   ムの長手方向と交差する一軸線回りに回動可能に
   取り付けるとともに、該搬送ハンドをそれの前記
   一軸線から離れた自由端部に設けたワーク保持部
   がロボツトアームの先端近傍に位置する搬送位置
   と該ワーク保持部がロボツトアームの先端から離
   れて前記ワークおよび作業装置と干渉しない退避
   位置とに回動させる駆動装置を設け、前記所定の
   作業に加えてワークの搬送をも行わせるようにし
   たことを特徴とする作業ロボツト。