JPH05301189A - タレット式ロボット及びそのハンド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 タレットハンドのツール交換時間を短縮す
る。 【構成】 複数のツール取り付け部を有して割り出し回
転するタレット５１をタレット軸５２に回転可能に支持
し、モータ５３にタレット軸を連結する。タレットの割
り出し位置に係合して回転を停止させ、かつその位置で
タレットとタレット支持部との電気接続とエア配管を中
継し、ツール５５にそれらを供給するタレットロックレ
バー５７と、タレットと直列にタレット軸へ固定するカ
ム５４とを設け、タレット軸の回転によりタレットとカ
ムとの相対角度を変化させて、タレットロックレバーを
タレットの割り出し位置に係合あるいはそこから離間さ
せる。タレット軸の回転力は、カムとタレット間を結ぶ
回転力伝達手段５６により、弾性的にタレットに伝達さ
れ、これが、タレットロックレバ−が離間した状態で
の、タレット割り出し回転用動力となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、産業用ロボットのタレ
ット式ハンドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動組立ラインにおいて部品を自
動的にシャーシ等に組み付ける際、特開昭６１−１００
３９１号公報に開示された産業用ロボットが使用され、
稼働率の向上が図られている。すなわち、アームに支持
されたツール搭載軸の一端部に、複数個のツール取り付
け部を有するタレットを回転可能に取り付ける。そし
て、所望のツールを選択して各々作業を行い、単一のロ
ボットで複数種の作業を行うことを可能としている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような産業用ロボ
ットでは、タレットを回転させてツールを交換するので
あるが、ロボットアームにはタレットを回転させる動力
源がない。このため、所定の位置にタレットを回転させ
る手段を設け、そこにタレットを移動して回転させてい
る。従って、ツール交換の度に、ツール搭載軸を一旦所
定の位置へ復帰させなければならず、いたずらにツール
交換時間が引き伸ばされていた。本発明は、ツール搭載
軸移動範囲内の任意の位置でツール交換が可能なタレッ
ト式ハンドを提供し、ツール交換時間を短縮させること
を目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明のタレット式ハン
ドでは、複数個のツール取り付け部を有して割り出し回
転するタレットをタレット軸に回転可能に支持し、タレ
ット支持部に固定されたモータにタレット軸を連結し、
これを回転自在に支持する。そして、タレットの割り出
し位置に係合してその回転を停止させ、かつその割り出
し位置でタレットとタレット支持部との電気的接続とエ
ア配管を中継し、ツールにそれらを供給するタレットロ
ックレバーと、タレットロックレバーをタレットへの係
合方向に付勢するバネと、タレットと直列にタレット軸
へ固定するカムとを設け、タレット軸の回転によりタレ
ット及びタレットロックレバ−とカムとの相対角度を変
化させて、タレットロックレバーをタレットの所定位置
に係合あるいはそこから離間させる。タレット軸の回転
力は、カムとタレット間を結ぶ回転力伝達手段により、
弾性的にタレットに伝達される。

【０００５】

【作用】タレット式ハンド部内に設けたタレット割り出
し回転手段により、タレットを特定の位置に移動させず
に、タレットに取り付けられた複数個のツールを自動交
換する。

【０００６】

【実施例】本発明の実施例について、図に基づいて説明
する。図１は本発明のタレット式ハンド（以下タレット
ハンドと云う）を有するロボットの一実施例を示す概略
図で、ロボット１は水平多関節型である。１１はロボッ
トのベースであり、上端に回転軸が垂直方向の第１関節
２１を有し、これに第１アーム３１の一端が取りつけら
れている。２２は第１アーム３１の他端と、第２アーム
３２の一端とを結ぶ第２関節で、その回転軸は水平面に
対して垂直である。これらの関節２１、２２は、図示し
ないモータによってその回転角が調整され、それぞれ第
１、第２アームを左右旋回させる。４は第２アーム３２
の他端に昇降可能に支持されたＺ軸である。

【０００７】図２は、本発明の主旨であるタレットハン
ドの一実施例を示す部分的に破断した側面図であり、タ
レットハンド５は、Ｚ軸４の下端に着脱可能かつ回転不
能に支持される。５０は、上部にＺ軸との連結部を有
し、下部にタレット５１をタレット軸５２を介して支持
するタレット支持部である。タレット支持部５０は、自
身の４５°傾斜面にモータ５３を取り付け、この回転軸
にタレット軸５２を連結し、タレット軸５２はタレット
支持部５０に回転自在に支持される。タレット軸５２に
タレット５１を回転自在に取り付け、タレットとタレッ
ト支持部間のタレット軸５２にカム５４を直列に固定す
る。モータの回転軸と共にタレット軸５２は、Ｚ軸の軸
方向中心線と４５°傾斜して交わるように位置させてい
る。５５はタレット５１が有する複数個のツール取り付
け部の一つに保持された物品把持用ツールで、図２のよ
うに作業位置に保持された場合、ツール中心とＺ軸中心
は一致している。５６は、カム５４とタレット５１間の
タレット軸５２にはめ込み、一端をカムに、他端をタレ
ットに連結して、タレット軸の回転力を弾性的にタレッ
トに伝達するトーションコイルバネである。

【０００８】５７は、一端をタレット支持部５０に回動
可能に支持され、他端をタレット５１の周縁の所定位置
に係合して、タレット５１の回転を停止させるタレット
ロックレバーである。また、タレットロックレバー５７
は、カム５４のカムパターン（外周部）との当接面を有
し、このカムパターンに従って、タレット５１の周縁の
所定位置に係合あるいはそこから離間することになる。
尚、タレットロックレバー５７は、引っ張りコイルバネ
５８によって、タレットの周縁部ないしカム外周部へ押
し付けられる方向に付勢されている。さらに、タレット
ロックレバー５７は、タレット支持部５０に設けたベー
ス１１の空気圧制御弁からのエア通路及び同じく制御部
からの電気配線路と、タレット５１のツール５５へのエ
ア通路５１１と電気配線路５１２とをそれぞれ中継す
る、エア通路及び電気配線路を有する。そして、タレッ
トロックレバー５７がタレット５１の所定位置に係合し
たとき、ツール５５へのエア供給路Ａ及び電気供給路Ｅ
を形成し、それぞれエアと電気が供給される。

【０００９】このような構成を有する本実施例の動作に
ついて説明する。図１において、タレットハンド５のツ
ール５５が所定の組付け作業を終えると、Ｚ軸４を作業
対象から少し上昇させ、アーム３１、３２を旋回させて
次の組付け部品を取りに行く。この旋回途中に図示しな
い制御部がツール交換信号を発し、タレットハンド５の
モータ５３を所定角度回転させる。モータの回転により
タレット軸５１とカム５４が回転するが、当初タレット
５１はタレットロックレバー５７によって回転を制止さ
れている。

【００１０】図３ないし図４は、タレット５１がツール
取り付け部を４面持つ場合のカム５４とタレットロック
レバー５７の動作を示す説明図（図２で云えば、右４５
°下方からタレットを視たもの）で、ツール交換完了時
は図３の位置関係にある。この場合、タレット５１の周
縁には、タレットロックレバー５７との係合部として、
９０°ピッチで凹部を設けている。そして、前述のよう
にツール交換信号によって、タレット軸５２が９０°回
転すると、タレットロックレバー５７によって回転を制
止されたタレット５１と、カム５４の外周部とは、相対
的角度が変化する。この間、カムとタレット間に生じた
相対的角度差分、カム５４とタレット５１間を結ぶトー
ションコイルバネ５６が弾性変形する。カム５４がさら
に回転すると、カムの外周部がタレットロックレバー５
７を、引っ張りコイルバネ５８の付勢方向に抗して押し
上げ始め、やがてタレット５１の係合部からタレットロ
ックレバー５７を離間させる。この状態を図４に示す。

【００１１】こうしてタレットロックレバー５７が外れ
て、タレット５１の回転制止が解除されると、弾性変形
していたトーションコイルバネ５６が元に戻ろうとして
タレット５１を９０°回転させ、同時にカム５４とタレ
ット５１の相対的角度差（９０°）が解消される。する
と、タレット５１から離間していたタレットロックレバ
ー５７が、カム５４の外周部から離れ、引っ張りコイル
バネ５８によって引き寄せられ、タレット５１の周縁の
当初位置より９０°進んだ凹部にはまり込んで、タレッ
ト５１をロックする。

【００１２】アーム３１、３２の旋回中に前述のような
ツール交換動作を行い、次なるツールによって対応する
組付け部品をピックアップし、アーム３１、３２を旋回
させてもとの作業位置に復帰し、次なる作業を実行す
る。以後この動作を繰り返し、ツールを自動交換しなが
ら多種類の作業を実行する。

【００１３】本実施例では、水平多関節型ロボットのハ
ンド部にタレットハンド５を取り付ける場合について述
べたが、直交座標型ロボットのハンド部にタレットハン
ド５を取り付ける場合も同様に適用できる。

【００１４】

【発明の効果】タレット式ハンド部内に設けたタレット
割り出し回転手段により、タレットに取り付けられた複
数個のツールを自動交換するため、交換の度にタレット
を特定の位置に移動させる必要がなく、任意の位置で交
換可能である。従って、自動組付け作業時間におけるツ
ール交換時間の影響を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明タレットハンドを有するロボットの一実
施例を示す概略側面図である。

【図２】本発明タレットハンドの一実施例の構成を示す
断面図である。

【図３】本実施例におけるタレットハンドの動作の一態
様を示す説明図で、上の部分はタレットロックレバーと
カムの位置関係、下の部分はそのタレットロックレバー
とタレットの位置関係を表す。

【図４】本実施例におけるタレットハンドの動作の他の
態様を示す説明図で、上の部分はタレットロックレバー
とカムの位置関係、下の部分はそのタレットロックレバ
ーとタレットの位置関係を表す。

【符号の説明】

１ タレット式ロボット ３１，３２ アーム ４ 駆動軸 ５ タレットハンド ５０ タレット支持部 ５１ タレット ５２ タレット軸 ５３ モータ ５４ カム ５５ ツール ５６ トーションコイルバネ（回転力伝達手段） ５７ タレットロックレバー ５８ 引っ張りコイルバネ（付勢手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記の構成を有するタレット式ロボット
   ハンド。 ａ．複数個のツール取り付け部を有して割り出し回転
   し、ツール取り付け部の数に応じた割り出し位置各々
   に、その割り出し位置で使用するツールに接続された電
   気とエアの受け入れ手段を有するタレット。 ｂ 前記タレットを回転自在に支持するタレット軸。 ｃ．前記タレット軸に自身の回転軸を連結し、これを回
   転させるモータ。 ｄ．前記モータを固定し、タレット軸を回転自在に支持
   するタレット支持部。 ｅ．前記タレットの割り出し位置に自身を係合させてタ
   レットを一時固定し、かつその割り出し位置で、タレッ
   トとタレット支持部との電気的接続とエア配管を中継
   し、ツールに電気及びエアを供給するタレットロックレ
   バー。 ｆ．前記タレット支持部とタレットロックレバー間にあ
   って、タレットロックレバーをタレットへの係合方向に
   押し付けようとする付勢手段。 ｇ．前記タレットと直列にタレット軸へ固定し、タレッ
   ト軸の回転により、タレット及びタレットロックレバ−
   と自身との相対角度を変化させて、タレットロックレバ
   ーをタレットの割り出し位置に係合あるいはそこから離
   間させるカム。 ｈ．一端を前記カムに、他端をタレットに連結して、タ
   レット軸の回転力を弾性的にタレットに伝達する回転力
   伝達手段。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のタレット式ロボットハ
   ンドを、アームに支持された駆動軸に装着することを特
   徴とするタレット式ロボット。