KR20130082420A

KR20130082420A - 반송 장치 및 로봇 시스템

Info

Publication number: KR20130082420A
Application number: KR1020120052905A
Authority: KR
Inventors: 가츠히코 요시노
Original assignee: 가부시키가이샤 야스카와덴키
Priority date: 2012-01-11
Filing date: 2012-05-18
Publication date: 2013-07-19
Also published as: JP2013141732A; JP5569541B2; CN103204379B; KR101587311B1; US20130177370A1; EP2614932A1; CN103204379A; US9126330B2

Abstract

실시형태에 따른 반송 장치는, 설치면에 배치되는 기대와, 상기 기대상에 선회가능하게 마련되고, 양단부에 부착된 턴테이블이 원형 궤도상에 미리 설정된 반출입 위치와 작업 위치 사이를 통과하는 선회 아암을 포함한다. 기대는 중공 구조를 가지고, 적어도 상기 선회 아암의 회전 중심을 갖는 중공부를 포함하며, 상기 중공부에는 소정의 선형 물체가 관통 삽입된다.

Description

반송 장치 및 로봇 시스템{CARRIER DEVICE AND ROBOT SYSTEM}

본 명세서에 개시된 실시형태는 반송 장치 및 로봇 시스템에 관한 것이다.

종래에, 기대상에 선회가능하게 마련되고, 양단부에 부착되어 워크를 탑재하는 턴테이블이 원형 궤도상에 미리 설정된 반출입 위치와 작업 위치 사이를 통과하는 선회 아암을 구비한 반송 장치가 알려져 있다.

예를 들면, 이러한 반송 장치와 도장용 로봇을 조합하여 로봇 시스템을 구축하는 것에 의해, 효율적인 자동 도장 작업을 실행할 수 있다.

이러한 로봇 시스템은, 반송 장치의 선회 아암이나 로봇의 아암 등의 동작 범위에 의해 결정되는 가동 공간(반송 장치 및 로봇에 의한 소정의 작업을 실행하는데 요구되는 공간)을 가급적으로 작게 하기 위해서, 반송 장치상에 로봇을 마련한 시스템일 수 있다.

상기 종래 기술로서는, 예를 들어 일본 특허 제 4190631 호 공보에 개시된 것이 알려져 있다.

일본 특허 제 4190631 호 공보

그러나, 상기 일본 특허 제 4190631 호 공보에 개시된 반송 장치를 채용한 로봇 시스템이 턴테이블을 회전시키기 위해 기대내에 마련되어 있는 모터를 포함하기 때문에, 반송 장치상에 로봇을 설치했을 경우, 로봇을 구동하기 위한 케이블 등은 기대의 외측에 마련된다.

이러한 경우에, 로봇이 도장용 로봇이면, 로봇의 아암의 선단부에 마련된 도장 노즐에 도료를 공급하기 위한 호스 등이 기대의 외측에 마련되어야 한다.

이러한 환경하에서, 케이블류가 선회 아암에 간섭할 가능성이 있어, 선회 아암의 동작에 바람직하지 않으며, 케이블류도 비틀림(捻轉) 등의 악영향을 초래할 가능성이 있다. 이들 문제점을 회피하기 위해서, 선회 아암의 선단부의 원형 궤도의 외측에 케이블이 마련되어야 한다. 이것은 케이블이 필요 이상으로 길어지게 한다. 또한, 이것은 로봇 시스템의 가동 공간을 가급적으로 작게 하기 위한 설치 공간에 대한 절약 요구에도 역행하는 것이다.

실시형태의 일 태양은 상기 문제점에 비추어 이루어진 것이고, 본 실시형태의 목적은 로봇 시스템의 가동 공간을 가급적으로 작게 할 수 있는 반송 장치 및 로봇 시스템을 제공하는 것이다.

실시형태의 일 태양에 따른 반송 장치는, 설치면에 배치되는 기대와, 상기 기대상에 선회가능하게 마련되고, 양단부에 부착된 턴테이블이 원형 궤도상에 미리 설정된 반출입 위치와 작업 위치 사이를 통과하는 선회 아암을 포함한다. 상기 기대는 중공 구조를 가지고, 적어도 상기 선회 아암의 회전 중심을 갖는 중공부를 포함하며, 상기 중공부에는 소정의 선형 물체가 관통 삽입된다.

실시형태의 일 태양에 따르면, 로봇 시스템의 가동 공간을 가급적으로 작게 할 수 있다.

본 발명의 보다 완전한 인식과 그에 따른 이점은 이하의 발명의 상세한 설명을 참조하여 첨부 도면과 관련하여 고려되면 보다 잘 이해되어, 용이하게 얻어질 것이다.
도 1은 실시형태에 따른 로봇 시스템의 사용 상태를 도시하는 설명도,
도 2는 상기 로봇 시스템을 도시하는 부분 단면도,
도 3a는 실시형태에 따른 반송 장치의 주요부를 도시하는 단면도,
도 3b는 상기 주요부의 일부를 확대하여 얻어진 설명도,
도 4는 선회 아암의 일방측이 작업 위치에 위치한 상태를 도시하는 평면도,
도 5는 선회 아암의 일방측이 작업 위치 이외의 위치에 위치한 상태를 도시하는 평면도.

실시형태에 따른 반송 장치는, 설치면에 배치되는 기대와, 상기 기대상에 선회가능하게 마련되고, 양단부에 부착된 턴테이블이 원형 궤도상에 미리 설정된 반출입 위치와 작업 위치 사이를 통과하는 선회 아암을 포함한다. 상기 기대는 중공 구조를 가지고, 적어도 상기 선회 아암의 회전 중심을 갖는 중공부를 포함하며, 상기 중공부에는 소정의 선형 물체가 관통 삽입된다.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 명세서의 실시형태에 따른 반송 로봇 및 로봇 시스템이 상세하게 설명된다. 또한, 이하에 개시된 실시형태는 본 발명을 한정하고자 하는 것은 아니다.

[로봇 시스템]

도 1은 실시형태에 따른 로봇 시스템(3)의 사용 상태를 도시하는 설명도이다. 도 2는 상기 로봇 시스템(3)을 도시하는 부분 단면도이다. 우선, 본 실시형태에 따른 로봇 시스템(3)의 개략에 대해서 설명한다.

도면에 도시된 바와 같이, 로봇 시스템(3)은, 선회 아암(11)을 구비하는 반송 장치(1)와, 워크(5)를 가공하는 작업 로봇(2)을 조합하여 구성된다. 로봇 시스템(3)은 작업 부스(working booth)(4) 내측에 배치되어 있다.

본 실시형태에 따른 로봇 시스템(3)에 사용되는 작업 로봇(2)은 산업용 로봇이며, 도 2에 도시하는 바와 같이, 반송 장치(1)의 대략 중앙 위치에 일체적으로 부착되어 있다.

즉, 반송 장치(1)의 선회 아암(11)의 대략 회전 중심 위치상에 베이스부(21)가 부착되고, 복수의 관절부를 갖는 로봇 아암(22)이 베이스부(21)로부터 연장되어 있다. 또한, 본 실시형태에 따른 작업 로봇(2)은 6개의 관절축을 구비하는 것으로 되어 있다. 여기에서, 축의 개수는 단지 일례이다. 그러므로, 축의 개수는 6개의 축으로 한정되는 것은 아니다.

본 실시형태에 따른 로봇 시스템(3)은 피도장물인 워크(5)의 표면을 도장한다. 그러므로, 로봇 아암(22)의 선단부에는, 엔드 이펙터(end effector)로서 스프레이 노즐(23)이 부착되어 있다. 또한, 엔드 이펙터를 변경함으로써, 작업 로봇(2)은 다양한 작업을 실행할 수 있다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 작업 부스(4)의 내부 공간에는, 미처리의 워크(5)를 공급하거나, 도장 처리후의 워크(5)를 취출하는 반출입 위치(40)와, 작업 로봇(2)에 의해 도장 처리가 실행되는 작업 위치(41)가 선회 아암(11)의 선회 궤적에 대응하는 원형 궤도(A)상에 미리 설정되어 있다. 또한, 반송 장치(1)에 대해서는 이후에 상세하게 설명한다. 본 도면에 있어서, 도면부호(42)는 작업 부스(4)를 칸막이하는 안전 펜스(safety fence)를 지시한다.

또, 본 실시형태에 따른 로봇 시스템(3)은, 스프레이 노즐(23)에 소정의 도료나 공기를 공급하는 스프레이 패널(24)과, 로봇 시스템(3)을 구동하도록 제어하는 컨트롤러(25)를 더 포함한다. 또한, 도 1에서는 생략되었지만, 스프레이 노즐(23)과 스프레이 패널(24) 사이에는 도료 호스(26)가 접속되어 있고, 작업 로봇(2)과 컨트롤러(25)는 전기 케이블(27, 28, 29)을 통해 접속되어 있다.

스프레이 패널(24)은 선형 물체인 도료 호스(26)를 통해 스프레이 노즐(23)에 소정의 도료나 공기를 공급하는 도료 공급 장치, 및 스프레이 노즐(23)에 도료를 분무시키기 위한 공기를 공급하는 공기 공급 장치를 수납하고 있다.

컨트롤러(25)는, 스프레이 노즐(23)이 도료 또는 공기를 분사하는 분사 타이밍을 포함하여, 반송 장치(1) 및 작업 로봇(2)을 설정 동작으로 구동시키기 위한 작업 프로그램을 저장하고 있다.

반송 장치(1)는, 설치면(100)에 배치되는 기대(6)와, 이 기대(6)상에 선회가능하게 마련되고, 양단부에 부착된 턴테이블(12)이 원형 궤도(A)상에 미리 설정된 반출입 위치(40)와 작업 위치(41) 사이를 통과하는 선회 아암(11)을 포함한다.

즉, 실질적으로 직선형상으로 형성된 선회 아암(11)의 양쪽 선단부에 부착된 턴테이블(12, 12)은 원형 궤도(A)를 따라 공전하여, 원형 궤도(A)상에 미리 설정된 반출입 위치(40)와 작업 위치(41) 사이를 통과할 수 있다.

또한, 각각의 턴테이블(12, 12)은 선회 아암(11)에의 장착 위치에서 워크(5)를 탑재한 상태로 수평방향으로 자전가능하게 구성되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 반송 장치(1)는, 선회 아암(11)의 양쪽 선단부가 반출입 위치(40)와 작업 위치(41)에 위치했을 때에 선회 아암(11)을 정지하도록 제어되고, 작업 위치(41)에 위치한 턴테이블(12)만이 자전하도록 제어된다.

또한, 상세하게 후술하지만, 본 실시형태에 따른 반송 장치(1)의 기대(6)는, 중공 구조를 가지고, 적어도 선회 아암(11)의 회전 중심을 갖는 중공부(60)를 포함한다. 여기에서, 이러한 중공부(60)에는, 소정의 선형 물체, 즉 작업 로봇용의 제 1 전기 케이블(27), 제 2 전기 케이블(28) 및 제 3 전기 케이블(29), 더욱이 도료 호스(26) 등이 관통 삽입될 수 있다.

선회 아암(11)의 선회 타이밍이나 턴테이블(12)의 회전 타이밍은 전술한 바와 같이 컨트롤러(25)에 저장된 작업 프로그램에 의해 제어될 수 있다.

상기의 구성을 채용한 로봇 시스템(3)은, 제 1 전기 케이블(27), 제 2 전기 케이블(28), 제 3 전기 케이블(29) 및 도료 호스(26) 등을 선회 아암(11)의 원형 궤도(A)의 외측에 마련할 필요는 없다. 그러므로, 로봇 시스템(3)의 가동 공간을 가급적으로 작게 할 수 있다.

또한, 워크(5)는 반출입 위치(40)에서 한쪽의 턴테이블(12)에 배치될 수 있고, 다음에 선회 아암(11)을 180°선회시킴으로써 워크(5)를 작업 위치(41)로 반송하여, 작업 위치(41)에서 도장 작업을 실행할 수 있다. 그리고, 도장 작업중에, 턴테이블(12)을 그 위치에서 수평 회전시키는 것에 의해, 3차원 표면을 갖는 워크(5) 전체를 균일하게 도장할 수 있다.

작업 위치(41)에서 작업이 실행되고 있을 때에, 다음에 도장될 미처리의 워크(5)가 반출입 위치(40)에 위치한 턴테이블(12)상에 탑재된다. 도장 작업이 작업 위치(41)에서 종료되면, 선회 아암(11)을 추가로 180° 선회시킴으로써 워크(5)를 반출입 위치(40)로 반송하여, 도장이 완료된 처리완료의 워크(5)를 반출한다. 이때, 작업 위치(41)에는, 반출입 위치(40)에 미리 탑재된 미처리의 워크(5)가 탑재된 턴테이블(12)이 위치하고 있다.

이와 같이, 본 실시형태에 따른 로봇 시스템(3)은 작업 프로그램에 따라서 도장 작업을 효율적으로 실행할 수 있다. 또한, 워크(5)의 도장 표면이 요철을 갖는 3차원 형상이어도, 균일한 도장막 두께로 도장 처리를 실행할 수 있다.

여기에서, 워크(5)는 예를 들어 휴대 전화의 하우징, 퍼스널 컴퓨터의 하우징, 또는 자동차의 인스트루먼트 패널(instrument panel) 등을 포함한다. 그러나, 이와 관련하여, 도장되어야 하고, 또한 후술하는 반송 장치(1)의 턴테이블(12, 12)에 탑재될 수 있는 것이라면, 워크(5)는 어떠한 것이어도 무방하다.

[반송 장치]

다음에, 본 실시형태에 따른 로봇 시스템(3)의 반송 장치(1)에 대하여 도 2 내지 도 5를 참조하면서 보다 구체적으로 설명한다. 도 3a는 본 실시형태에 따른 반송 장치(1)의 주요부를 도시하는 단면도이고, 도 3b는 상기 주요부의 일부를 확대하여 얻어진 설명도이다. 또한, 도 4는 선회 아암(11)의 일방측이 작업 위치에 위치한 상태를 도시하는 평면도이고, 도 5는 상기 선회 아암(11)의 일방측이 작업 위치 이외의 위치에 위치한 상태를 도시하는 평면도이다.

도 2 및 도 3a에 도시하는 바와 같이, 반송 장치(1)는 관형상의 기대(6)에, 선회 기구(7)를 거쳐서 기대(6) 주위를 회전가능하게 부착된 선회 아암(11)을 포함한다. 여기에서, 기대(6)는 하단부에 마련된 설치 베이스(61), 및 상단부에 마련된 로봇 장착 베이스(62)를 포함한다.

즉, 선회 아암(11)은, 기대(6)의 아암 지지 주면(6a)에 연접한 베어링인 크로스 롤러(cross roller)(70)에 부착되고, 기대(6)를 중심으로 하여 직선형으로 연장된다. 선회 아암의 양단부에는 한쌍의 턴테이블(12, 12)이 부착되어 있다.

선회 기구(7)는 턴테이블(12, 12)이 기대(6) 주위를 공전하도록 선회 아암(11)을 선회시킨다. 또한, 작업 프로그램을 이용하여, 아암 선회용 링 기어(71)가 180° 회전할 때마다 선회 모터(72)가 정지하도록 제어될 수 있다.

이러한 방식으로, 선회 아암(11)은, 원형 궤도(A)를 선회하여, 양쪽 선단부에 마련된 턴테이블(12)을, 기대(6)를 사이에 두고서 서로 대향하여 위치하는 반출입 위치(40)와 작업 위치(41) 사이를 통과하게 할 수 있고, 턴테이블은 소정 시간 동안 양쪽 위치에 정지된다.

선회 기구(7)는 선회 모터(72) 및 아암 선회용 링 기어(71)를 포함한다. 선회 모터(72)는 제 1 동력원이다. 아암 선회용 링 기어(71)는 선회 모터(72)와 연동 연결되고, 기대(6)의 외주면에 크로스 롤러(70)를 거쳐서 회전가능하게 부착되며, 또한 선회 아암(11)은 기대의 외주면에 부착된다.

선회 모터(72)는 기대(6)의 외측에 부착되어 있다. 보다 구체적으로는, 반송 장치(1)가 작업 부스(4)내에 배치되었을 경우, 선회 모터(72)는 기대(6)의 외측에서 반출입 위치(40)를 향하는 측에 부착되어 있다. 또한, 본 도면에 있어서, 도면부호(700)는 선회 모터(72)를 수납하는 모터 케이싱을 지시한다.

선회 모터(72)의 출력축(721)에 연결된 구동 기어(73)는 아암 선회용 링 기어(71)에 맞물린다. 즉, 선회 기구(7)에 있어서, 선회 아암(11)을 회전시키는 동력은, "선회 모터(72) → 출력축(721) → 구동 기어(73) → 아암 선회용 링 기어(71) → 선회 아암(11)"과 같이 공급된다.

이러한 구성을 채용함으로써, 선회 모터(72)가 구동하면, 아암 선회용 링 기어(71)가 회전하고, 그에 따라 선회 아암(11)은 그 선단부가 선회 궤적을 그리면서 회전한다. 즉, 선회 아암(11)의 양단부에 각각 부착된 턴테이블(12)은 반출입 위치(40)와 작업 위치(41) 사이를 원형 궤도(A)에 따라 이동한다. 이러한 방식으로, 턴테이블(12)에 탑재된 워크(5)는 반출입 위치(40)로부터 작업 위치(41)로, 또는 작업 위치(41)로부터 반출입 위치(40)로 반송될 수 있다.

각각의 턴테이블(12)은 선회 아암(11)의 선단부, 즉 장착 위치에서 수평방향으로 회전가능하게 구성되어 있다. 또한, 반송 장치(1)는 2개의 턴테이블(12, 12)중 하나를 장착 위치에서 선택적으로 회전시키는 테이블 회전 기구(8)를 포함한다. 따라서, 턴테이블(12)은, 원형 궤도(A)를 따라 공전하는 동시에, 워크(5)를 탑재한 상태로 수평방향으로 자전하도록 구성되어 있다.

다음에, 턴테이블(12)을 회전시키는 테이블 회전 기구(8)에 대하여 설명한다. 테이블 회전 기구(8)는 선회 아암(11)의 아암 케이스(110)내에 수납된 케이스내 제 1 회전축(121)과 케이스내 제 2 회전축(122)을 포함한다.

즉, 도 2 및 도 3a에 도시하는 바와 같이, 케이스내 제 1 회전축(121)은 턴테이블(12)에 직접 연결되고, 수직으로 연장되어 있다. 한편, 케이스내 제 2 회전축(122)은 아암 케이스(110) 내부를 수평으로 연장하고, 그 기단부는 케이스내 제 1 회전축(121)과 연동 연결되고, 또한 그 선단부는 2차측 베벨 기어(bevel gear)(124)가 마련된 전달축(123)에 연결되어 있다.

도면에 도시된 바와 같이, 테이블 회전 기구(8)는 제 2 동력원으로서 작용하는 테이블 회전 모터(80)와, 이 테이블 회전 모터(80)와 연동 연결가능한 1차측 테이블 회전축(81)을 더 포함한다.

반송 장치(1)가 작업 부스(4)내에 배치되었을 경우, 테이블 회전 모터(80)는 기대(6)의 외측에서 작업 위치(41)를 향하는 측에 부착되어 있다. 도 2 및 도 3a에 있어서, 도면부호(800)는 테이블 회전 모터(80)를 수납하는 케이싱을 지시한다.

1차측 테이블 회전축(81)은 아암 선회용 링 기어(71)에 마련된 관통 구멍(710)내로 삽입되어, 선회 아암(11)과 함께 기대(6) 주위를 회전(공전)한다. 1차측 테이블 회전축(81)의 선단부에는, 2차측 베벨 기어(124)와 맞물리는 1차측 베벨 기어(811)가 마련되어 있다.

한편, 1차측 테이블 회전축(81)의 기단부에는, 기대(6)의 외주면에 고정된 가이드용 링 기어(63)와 맞물릴 수 있는 동시에, 제 2 동력원으로서 작용하는 테이블 회전 모터(80)의 회전축(801)과 연동 연결하는 중간 기어(91)가 마련되어 있다.

이러한 경우에, 전술한 테이블 회전 기구(8)에 있어서, 케이스내 제 1 회전축(121), 케이스내 제 2 회전축(122), 전달축(123), 및 1차측 테이블 회전축(81)은 각각 기대(6)를 사이에 두고서 대칭 위치에 위치하도록 한쌍으로 마련되어 있다.

기대(6)의 작업 위치(41)에 근접한 측에 단독으로 마련된 제 2 동력원으로서의 테이블 회전 모터(80)에서는, 회전축(801)이 상방으로 연장되어 있다. 따라서, 1차측 테이블 회전축(81)이 작업 위치(41)에 위치했을 때에 비로소, 1차측 테이블 회전축(81)의 기단부에 마련된 관형상의 중간 기어(91)의 하부와, 테이블 회전 모터(80)의 회전축(801)의 선단부에 마련된 출력 기어(802)는 서로 맞물린다.

또한, 중간 기어(91)의 상부는 가이드용 링 기어(63)와 맞물려 있기 때문에, 아암 선회용 링 기어(71)가 회전하여 선회 아암(11)이 회전하면, 중간 기어(91)는 가이드용 링 기어(63)와 맞물리면서 선회 아암(11)과 함께 회전(공전)한다.

즉, 1차측 테이블 회전축(81)은 선회 아암(11)과 함께 회전(공전)한다. 또한, 후술하지만, 공전중, 1차측 테이블 회전축(81)이 작업 위치(41)에 위치하지 않으면, 테이블 회전 모터(80)는 그 동력이 턴테이블(12)에 전달되지 않도록 구성되어 있다.

당연하지만, 한쪽의 턴테이블(12)이 작업 위치(41)에 위치하고 있을 때에, 선회 아암(11)의 다른쪽의 턴테이블(12)은 반출입 위치(40)에 위치하고 있다는 것은 당연하다. 반출입 위치(40)에 위치한 턴테이블(12)은, 해당 턴테이블(12)과 연결된 1차측 테이블 회전축(81)의 중간 기어(91)가 가이드용 링 기어(63)와 기계적으로 맞물려 있기 때문에, 그 위치에서 회전(자전)하지 않는다.

이러한 방식으로, 테이블 회전 기구(8)는 턴테이블(12)을 장착 위치에서 선택적으로 자전시킬 수 있다. 즉, 테이블 회전 모터(80)를 제외한 테이블 회전 기구(8)의 구성요소는 선회 아암(11)과 함께 기대(6) 주위를 회전(공전)한다. 그리고, 선회 아암(11)의 한쪽의 턴테이블(12)이 작업 위치(41)에 위치했을 때에 비로소, 대응하는 턴테이블(12)은 테이블 회전 모터(80)와 연동 연결된다.

즉, 테이블 회전 기구(8)에 있어서, 턴테이블(12)의 회전 동력은 선회 아암(11)의 한쪽의 턴테이블(12)이 작업 위치(41)에 위치하는 것을 조건으로 하여 후술하는 바와 같이 전달된다.

턴테이블(12)의 회전 동력은, "테이블 회전 모터(80) → 회전축(801) → 출력 기어(802) → 중간 기어(91) → 1차측 테이블 회전축(81) → 1차측 베벨 기어(811) → 2차측 베벨 기어(124) → 전달축(123) → 케이스내 제 2 회전축(122) → 케이스내 제 1 회전축(121) → 턴테이블(12)"과 같이 공급된다.

이러한 구성의 본 실시형태에서는, 도 3b 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 기대(6)에 고정된 가이드용 링 기어(63)의 주연부에 있어서의 작업 위치(41)와 대향하는 위치에는, 원호형상의 절결부(64)가 형성되어 있다.

즉, 하나의 턴테이블(12)이 작업 위치(41)에 위치했을 때에 선회 아암(11)이 회전을 정지하면, 선회 아암(11)과 함께 기대(6) 주위를 공전하는 1차측 테이블 회전축(81)의 중간 기어(91)는 테이블 회전 모터(80)의 출력 기어(802)와 맞물린다. 한편, 가이드용 링 기어(63)와 맞물려서 기대 주위를 공전하는 중간 기어(91)는 절결부(64)에 위치하기 때문에, 중간 기어(91)는 가이드용 링 기어(63)와의 맞물림이 해제된다. 도 3b는 그러한 상태를 도시한 단면도이다. 도 4는 그러한 상태를 도시하는 평면도이다.

따라서, 작업 프로그램에 따라서, 선회 아암(11)의 한쪽의 턴테이블(12, 12)이 작업 위치(41)에 위치한 시점에 선회 기구(7)의 선회 모터(72)를 정지시키면, 선회 아암(11)은 기대(6) 주위의 회전을 정지한다. 이러한 상태에서, 작업 프로그램에 따라서 테이블 회전 모터(80)를 구동시키면, 테이블 회전 모터(80)로부터 제공된 동력은, 전술한 동력 전달 경로에서 나타낸 바와 같이, 중간 기어(91)를 거쳐서 턴테이블(12)에 전달되어, 해당 턴테이블(12)을 회전(자전)시킬 수 있다. 턴테이블(12)이 회전하고 있는 동안에, 작업 로봇(2)은 턴테이블상에 탑재되어 회전하는 워크에 대하여 도장 작업을 실행한다.

그리고, 소정 시간이 경과하여 도장 작업이 종료한 후, 작업 프로그램에 따라서 테이블 회전 모터(80)를 정지시킨다. 한편, 작업 프로그램에 따라서, 선회 기구(7)의 선회 모터(72)를 구동하여 선회 아암(11)이 다시 회전을 시작하도록 하면, 1차측 테이블 회전축(81)의 중간 기어(91)는 테이블 회전 모터(80)의 출력 기어(802)와의 맞물링이 해제된다. 그리고, 중간 기어는 절결부(64)로부터 이동하여, 다시 가이드용 링 기어(63)와 맞물려서, 선회 아암(11)의 회전에 연동하여 기대(6)에 대하여 공전을 시작한다. 도 5는 1차측 테이블 회전축(81)이 작업 위치(41) 이외의 위치에 위치하고 있는 상태를 도시하고 있다. 이러한 경우에, 중간 기어(91)는 가이드용 링 기어(63)와 맞물리면서 선회 아암(11)과 함께 회전(공전)한다.

전술한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 로봇 시스템(3)에서는, 반송 장치(1)의 기대(6)는 중공 구조를 가지고, 적어도 선회 아암(11)의 회전 중심을 갖는 중공부(60)를 포함한다. 이러한 중공부(60)에는, 로봇용의 제 1 전기 케이블(27), 제 2 전기 케이블(28) 및 제 3 전기 케이블(29), 더욱이 도료 호스(26)가 관통 삽입될 수 있다.

따라서, 케이블류[제 1 내지 제 3 전기 케이블(27 내지 29)이나 도료 호스(26)]는 선회 아암(11)과 간섭하지 않으므로, 선회 아암(11)의 동작에 전혀 지장을 초래하지 않는다. 또한, 케이블류가 비틀림 등의 악영향을 야기할 가능성이 없어진다.

또한, 케이블류는 선회 아암(11)의 원형 궤도(A)의 외측 대신에 기대(6)의 내부를 마련되어 있기 때문에, 케이블류의 길이가 짧아져서, 로봇 시스템(3)의 가동 공간을 가급적으로 작게 할 수 있다.

게다가, 본 실시형태에 따른 로봇 시스템(3)의 반송 장치(1)는 턴테이블(12, 12)이 기대(6)의 주위를 공전하도록 선회 아암(11)을 선회시키는 선회 기구(7)를 포함한다. 더욱이, 반송 장치(1)는 턴테이블(12, 12)을 장착 위치에서 선택적으로 자전시키는 테이블 회전 기구(8)를 포함한다.

선회 기구(7)는, 제 1 동력원인 선회 모터(72)와, 이러한 선회 모터(72)에 연동 연결되고, 기대(6)의 외주면에 선회 아암(11)과 함께 회전가능하게 부착되는 아암 선회용 링 기어(71)를 포함하도록 구성되어 있다.

한편, 테이블 회전 기구(8)는, 작업 위치(41)에 근접한 측에 배치된 제 2 동력원으로서의 테이블 회전 모터(80)와, 선회 아암(11)과 함께 선회하는 1차측 테이블 회전축(81)을 포함하도록 구성되어 있다. 1차측 테이블 회전축(81)에 있어서, 그 선단부는 턴테이블(12)과 연동 연결될 수 있고, 기단부는 기대(6)의 외주면에 고정된 가이드용 링 기어(63)와 맞물릴 수 있다. 또한, 1차측 테이블 회전축(81)에는, 테이블 회전 모터(80)의 회전축(801)과 연동 연결되는 중간 기어(91)가 마련되어 있다.

더욱이, 가이드용 링 기어(63)의 작업 위치(41)에 근접한 부분에는, 중간 기어(91)와의 맞물림을 해제하는 절결부(64)가 형성되어 있다. 작업 위치(41)에 근접한 측에 위치한 1차측 테이블 회전축(81)은 중간 기어(91)를 절결부(64)의 내부에서 공회전시키면서 테이블 회전 모터(80)로부터의 출력을 턴테이블(12)에 전달한다.

이러한 방식으로, 한쌍의 턴테이블(12, 12)을 선택적으로 자전시키는 동력원이 단일의 턴테이블 회전 모터(80)에 의해 실현되기 때문에, 비용 저감이 달성될 수 있다.

또한, 2개의 턴테이블(12, 12)중에서 어느 하나로의 동력 전달을 전환하는 기구도 가이드용 링 기어(63)에 절결부(64)를 마련하는 간단한 구성을 갖는다. 따라서, 이러한 관점에서 비용 저감이 달성될 수 있고, 내구성도 향상된다.

또한, 가이드용 링 기어(63)와 중간 기어(91) 사이의 맞물림 및 맞물림 해제를 원활하게 실행하기 위해서, 양쪽 기어(63, 91)용의 모듈이 적절하게 설계되는 것이 바람직하다.

본 실시형태에서는, 도장 작업을 실행하는 시스템이 로봇 시스템(3)으로서 이용되는 것으로 설명되었다. 본 실시형태는 이것에 한정되지 않는다. 소정의 작업을 실행하는 작업 로봇(2)과, 전술한 구성을 갖는 반송 장치(1)를 적절하게 조합함으로써 시스템이 이루어지면 충분하다.

즉, 반송 장치(1)는, 소정의 작업 로봇(2)을 탑재할 수 있고, 원형 궤도(A)상에 미리 설정된 반출입 위치(40)와 작업 위치(41) 사이를, 선단부가 선회하면서 통과하는 선회 아암(11)을 포함한다. 또한, 반송 장치(1)는, 선회 아암(11)을 상부에 회전가능하게 장착할 수 있고, 설치면(100)에 배치되는 기대(6)를 포함한다. 게다가, 기대(6)는 중공 구조를 가지고, 적어도 선회 아암(11)의 회전 중심을 갖는 중공부(60)를 포함하며, 이러한 중공부(60)에는 소정의 선형 물체가 관통 삽입될 수 있다.

또, 반송 장치(1)는 반드시 소정의 로봇과 조합된 로봇 시스템(3)으로서 사용될 필요는 없다. 반송 장치(1)가 설치면(100)에 배치되는 기대(6)를 포함하고, 이러한 기대(6)가 중공 구조를 가지고, 적어도 선회 아암(11)의 회전 중심을 갖는 중공부(60)를 포함하며, 이 중공부(60)에는 소정의 선형 물체가 관통 삽입될 수 있으면 충분하다.

또한, 기대(6)의 중공 구조는 중공부(60)의 단면 형상 및 크기는 적절하게 설정할 수도 있다. 적어도, 케이블류 등의 선형 물체가 중공부에 관통 삽입될 수 있으면 충분하다.

1 : 반송 장치 3 : 로봇 시스템
5 : 워크 6 : 기대
11 : 선회 아암 12 : 턴테이블
40 : 반출입 위치 41 : 작업 위치
60 : 중공부 100 : 설치면
A : 원형 궤도

Claims

반송 장치에 있어서,
설치면에 배치되는 기대와,
상기 기대상에 선회가능하게 마련되고, 양단부에 부착된 턴테이블이 원형 궤도상에 미리 설정된 반출입 위치와 작업 위치 사이를 통과하는 선회 아암을 포함하며,
상기 기대는, 중공 구조를 가지고, 적어도 상기 선회 아암의 회전 중심을 갖는 중공부를 포함하며, 상기 중공부에는 소정의 선형 물체가 관통 삽입되는
반송 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 턴테이블이 상기 기대 주위를 공전하도록 상기 선회 아암을 선회시키는 선회 기구와,
상기 턴테이블을 장착 위치에서 선택적으로 자전시키는 테이블 회전 기구를 더 포함하며,
상기 선회 기구는,
제 1 동력원과,
상기 제 1 동력원에 연동 연결되고, 상기 기대의 외주면에, 상기 선회 아암과 함께 회전가능하게 부착되는 아암 선회용 링 기어를 포함하고,
상기 테이블 회전 기구는,
상기 작업 위치에 근접한 측에 배치된 제 2 동력원과,
선단부가 상기 턴테이블에 연동 연결될 수 있고, 기단부가 상기 기대의 외주면에 고정된 가이드용 링 기어와 맞물릴 수 있는 동시에, 상기 제 2 동력원의 회전축에 연동 연결된 중간 기어를 구비하고, 상기 선회 아암과 함께 선회하는 테이블 회전축을 포함하고,
상기 가이드용 링 기어의 상기 작업 위치에 근접한 부분에는, 상기 중간 기어와의 맞물림을 해제하는 절결부가 형성되어 있고,
상기 작업 위치에 근접한 측에 위치한 상기 테이블 회전축은, 상기 중간 기어를 상기 절결부내에서 공회전시키면서 상기 제 2 동력원의 출력을 상기 턴테이블에 전달하는
반송 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 제 1 동력원 및 상기 제 2 동력원은 상기 기대의 외측에 배치되는
반송 장치.
제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
상기 선형 물체는 적어도 전기 케이블을 포함하는
반송 장치.
로봇 시스템에 있어서,
제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 기재된 반송 장치와,
상기 작업 위치에서 상기 턴테이블상에 탑재된 워크를 가공하는 로봇을 포함하며,
상기 로봇은 상기 선회 아암의 대략 중앙 위치에 일체적으로 부착되는
로봇 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 반송 장치의 상기 기대내로 삽입 가능한 선형 물체는 상기 로봇용의 전기 케이블인
로봇 시스템.