JPH04106184U - ロボツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 主旋回軸より離れた位置で工作物の着脱を行
うロボットの、着脱精度を向上するために、動作途中に
ＮＣ指令でオン・オフ可能な固定手段を設けて主旋回軸
により回転される旋回体を必要に応じて基台に固定す
る。 【構成】 基台１に回転割出可能に設けられた主旋回軸
２に、ブレーキ用円板７を介して旋回体８を固着し、旋
回体に上下及び水平方向移動位置決め可能に設けられた
ロボットアーム１３の先端に、工作物を把持するハンド
ユニット１６を設け、主旋回軸２の割出終了後に油圧式
ブレーキユニット２１に圧油を供給して旋回体８を基台
１に固定し、ハンドユニット１６に把持する工作物を機
械側の把持具基準面に押圧しても主旋回軸が押し戻され
て工作物が傾き着脱精度が悪くならないようにする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、工作機械等に使用する工作物着脱用ロボットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、工作物着脱用の円筒座標形ロボットは、例えば図３に示すように床上に 設置された基台１０１上に、旋回体１０２が旋回可能に立設され、旋回体１０２ はＮＣの主旋回軸制御により旋回割出される。そして旋回体１０２上に上下移動 位置決め可能に設けられた移動台１０３に、水平移動位置決め可能にロボットア ーム１０４が設けられ、ロボットアーム１０４の先端に工作物把持用ハンドユニ ット１０５が取付けられた構造が一般的である。

【０００３】 この円筒座標形ロボットにより、工作機械例えば図４に示すような２主軸旋回 主軸台付旋盤１０６の、工作物着脱位置に割出された主軸チャック１０７に対し て工作物Ｗの着脱を行う場合は、主旋回軸１０８より離れた位置で着脱が行われ るのが普通である。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

従来の技術で述べた円筒座標形ロボットは、主旋回軸より離れた位置の主軸チ ャック装着基準面に工作物を正しく押圧する必要があり、主旋回軸には割出し時 の慣性負荷と、この工作物押圧時に受ける旋回トルクに打ち勝つだけの拘束力が 要求される。

【０００５】 従って主旋回軸制御は、サーボモータと主旋回軸との間に１／５０〜１／１０ ０程度の減速器を設けるのが普通で、割出精度を高めるためバックラシュ取り機 構を付加した減速器を採用する必要があり、複雑かつ高価になるという問題点を 有している。 本考案は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑みなされたものであり、 その目的とするところは簡素な構造の固定手段を付加するだけで工作物の着脱精 度を向上させることのできるロボットを提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案におけるロボットは、基台に旋回割出可能 に設けられた主旋回軸により旋回される旋回体に移動位置決め可能に設けられた ロボットアームの先端にハンドユニットを有する前記主旋回軸より離れた位置で 着脱を行う工作物着脱用ロボットにおいて、前記主旋回軸の旋回位置決め終了後 に前記旋回体を前記基台に固定する手段を設けたものである。

【０００７】 また固定する手段に固定力を高低二段に切換える手段を設けて旋回動作時に低 側、位置決め終了後に高側に切換えるようにすることもできる。

【０００８】

【作用】

請求項１は、主旋回軸による旋回体の旋回時には固定手段を解除し、割出し終 了後に固定手段により旋回体を基台に固定する。

【０００９】 請求項２は、旋回体の旋回時には旋回用モータの定格トルク以下の固定力で旋 回体を基台に軽く固定し、割出し終了後に旋回体を基台に強固に固定する。

【００１０】 第１実施例について図１を参照して説明する。 円筒座標形ロボットにおいて、床上に設置された基台１に主旋回軸２が複数の 軸受により旋回可能かつ垂直に支持されており、基台１上に旋回用サーボモータ ３が垂直に取付けられている。そしてサーボモータ３の出力軸にはプーリ４が、 また主旋回軸２にはプーリ５がそれぞれ嵌着されており、両プーリ３，４間に歯 付ベルト６が張設されている。

【００１１】 主旋回軸２の上端にブレーキ用円板７が固着され、円板７上に上下方向の案内 を有する旋回体８が取付けられている。旋回体８の上下方向の案内上に、水平方 向の案内を有する移動台９が移動可能に設けられており、移動台９は旋回体８上 に固着の昇降用サーボモータ１１によりボールねじ１２を介して移動位置決めさ れる。

【００１２】 移動台９の水平方向の案内上に、ロボットアーム１３が移動可能に設けられて おり、ロボットアーム１３に固着の伸縮用サーボモータ１４によりボールねじ１ ５を介してロボットアーム１３の移動位置決めが行われる。ロボットアーム１３ の先端にハンドユニット１６が直角に取付けられており、ハンドユニット１６の グリッパアーム１８は油圧シリンダ１７によりラック，ピニオンを介して０°， ９０°，１８０°に旋回割出され、グリッパアーム１８の先端に開閉可能な把持 爪１９を有している。

【００１３】 一方基台１上の円板７対応位置に、油圧式ブレーキユニット２１が固着されて おり、ブレーキユニットに供給する圧油を入・切して、ブレーキのオン・オフを 行う電磁切換弁２２が設けられている。

【００１４】 続いて本実施例の作用について説明する。 今、ロボットの旋回体８はブレーキユニット２１に圧油が供給されて基台１に 固定されている。この状態で図示しない工作物置台又はワークコンベア上の工作 物を把持爪１９で把持して、ロボットアーム１３が上昇し、ＮＣの指令で電磁切 換弁２２のソレノイドＳＯＬ１に通電されてｂ位置に切換えられ、ブレーキユニ ット２１への圧油の供給が切られてブレーキがオフとなり、旋回体８の固定力が 解除される。

【００１５】 次いでサーボモータ３が回転されプーリ４，ベルト６，プーリ５を介して主旋 回軸２が旋回されて旋回体８が旋回し、ロボットアーム１３先端のハンドユニッ ト１６が工作機械側の所定位置に割出される。旋回体８の位置決めが終わると、 ＮＣの指令で電磁切換弁２２のＳＯＬ１が非通電とされ、ブレーキユニット２１ に圧油が供給されて旋回体８が基台１に固定される。

【００１６】 次いで必要に応じてグリッパアーム１８が９０°旋回されて把持爪１９に把持 する工作物が図示しない工作機械の例えば主軸チャックと同心となり、再びロボ ットアーム１３が主軸チャック側に伸びて、把持する工作物をチャックの基準端 面に押圧する。次いで主軸チャックの把持爪が閉じ、ロボットの把持爪１９が開 いて把持換えが行われ、ロボットアーム１３が反主軸チャック側に縮んで工作物 から離れる。

【００１７】 第２実施例について図２を参照して説明する。 第１実施例と異なるところは、ブレーキユニット２１に圧油を供給する油圧回 路のみであり、他は同一のためロボット本体の図面とその説明を省略する。 元圧側に設けられた第１実施例と同一の電磁切換弁２２の出力側ポートに連通 させる管路２３の先端に、電磁切換弁２４が設けられており、電磁切換弁２４の 一方の出力側ポートに連通される管路２５は、ブレーキユニット２１に連通され ている。そして電磁弁２４の他方の出力側ポートに連通される管路２６の途中に 減圧弁２７，チェック弁２８が直列に設けられており、管路２６の先端は、管路 ２５の途中に連通されて、ブレーキユニット２１に通じている。

【００１８】 続いて第２実施例の作用について説明する。 旋回体８の旋回に先立って、電磁切換弁２２のＳＯＬ１が非通電の状態で、Ｎ Ｃの指令で電磁切換弁２４のＳＯＬ２に通電されてｄ位置に切換えられ、減圧弁 ２７により減圧された圧油がブレーキユニット２１に供給されて、旋回体８にサ ーボモータ３の定格トルク以下の軽いブレーキがかかる。この状態で旋回体８は 外乱，負荷むら等に対して安定した動作で旋回され所定角度で位置決めが終わる と、ＮＣの指令で電磁切換弁２４のＳＯＬ２が非通電とされてｃ位置に切換えら れ、管路２５を経てブレーキユニット２１に直接元圧が供給されて強力にブレー キが作用し、旋回体８を固定台に強固に固定する。 尚、ブレーキを完全に解除する必要がない場合には、電磁切換弁２２を省略す ることができる。

【００１９】

【考案の効果】

請求項１は、基台に旋回可能に設けられた主旋回軸により旋回される旋回体を 基台に固定する手段を設けて、主旋回軸の位置決め終了後旋回体を基台に固定す るようにしたので、ロボットアーム先端のハンドユニットが主旋回軸より離れた 位置で工作物の着脱を行う際、工作物を機械側の把持具に押付けたとき、主旋回 軸が押し戻されて工作物の当接面が傾くことがなくなり、着脱精度が向上する。

【００２０】 請求項２は、旋回体を旋回用サーボモータの定格トルク以下の弱い力で基台に 軽く固定して旋回するようにしたので、外乱，負荷むら等に起因する送りむらが なくなり、安定した動作の制御が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の旋回体の固定手段を有するロボッ
トの構造図である。

【図２】第２実施例の旋回体の固定手段の油圧回路図で
ある。

【図３】従来の円筒座標形ロボットの斜視図である。

【図４】２主軸旋回主軸台付旋盤の前面床上に設置した
従来のロボットを表す従来技術の説明図である。

【符号の説明】

１ 基台 ２ 主旋回軸 ７ ブレーキ円板 ８ 旋回体 １３ ロボットアーム １６ ハンドユニット ２１ ブレーキユニット ２２，２４ 電磁切換弁 ２７ 減圧弁

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 基台に旋回割出可能に設けられた主旋回
   軸により旋回される旋回体に移動位置決め可能に設けら
   れたロボットアームの先端にハンドユニットを有する前
   記主旋回軸より離れた位置で着脱を行う工作物着脱用ロ
   ボットにおいて、前記主旋回軸の旋回位置決め終了後に
   前記旋回体を前記基台に固定する手段を設けたことを特
   徴とするロボット。
2. 【請求項２】 固定する手段に固定力を高低二段に切換
   える手段を設けて旋回動作時に低側、位置決め終了後に
   高側に切換えることを特徴とする請求項１に記載のロボ
   ット。