JPH10296665A - ロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ワーク上の同じ作業位置においてチャック爪の
向きを変更可能なロボットを提供する。 【解決手段】本発明は、第１往復駆動源の作動により往
復移動可能な第１移動部材１６を備えた第１移動ユニッ
ト１０と、第２往復駆動源の作動により前記第１移動部
材１６の移動方向と交差する方向に移動可能な第２移動
部材２２を有し、前記第１移動部材１６に連結されてこ
れと一体に移動可能である第２移動ユニット２０とを備
えたロボットであって、前記第２移動部材２２と一体に
移動可能かつ第２移動部材２２に対して旋回可能な旋回
アーム３３を設け、この旋回アーム３３に、部品を保持
可能なチャック爪５１を備えた作業ユニット４０を一体
に連結して構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、作業ユニットの先
端で部品を保持可能なチャック爪を備えたロボットに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ワークへのねじの締結、部品の挿
入などの各種作業には、ＸＹ移動ユニットを備えた直交
座標型ロボットに、各種作業に対応する作業ユニットを
取り付けたロボットが利用されている。このようなロボ
ットを、ねじ締めを行うタイプのものについて説明する
と、作業ユニットとなるねじ締めドライバは、モータの
駆動を受けて回転可能かつシリンダの作動により往復移
動可能なドライバビットと、このドライバビットの移動
路上にねじを保持可能なチャック爪とを備えて構成され
る。前記チャック爪は、ドライバビットを案内するチャ
ック本体に左右一対を成してそれぞれ回動自在に連結さ
れており、常時はばねにより閉じるように付勢されてい
る。また、このチャック爪の対向面には、ドライバビッ
トの移動路上に位置して保持穴が形成されており、ねじ
供給装置から送られるねじが嵌合可能なように構成され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来のロボ
ットにおいては、直交座標型ロボットに作業ユニットを
組み付けたものにおいては、常にチャック爪の向きが一
定であり、ワーク上の同じ位置におけるチャック爪の向
きが限定されてしまい、例えば突起部の多いワークに対
して作業を行う場合には、突起部に合わせてチャック爪
の向きを変更することができず、チャック爪が突起部に
干渉して拡開できなくなってしまう等の問題が発生して
いる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題に鑑み
て創成されたものであり、同じ作業位置においてチャッ
ク爪の向きを変更可能なロボットを提供することを目的
とする。この目的を達成するため、本発明は、第１往復
駆動源の作動により往復移動可能な第１移動部材を備え
た第１移動ユニットと、第２往復駆動源の作動により前
記第１移動部材の移動方向と交差する方向に移動可能な
第２移動部材を有し、前記第１移動部材に連結されてこ
れと一体に移動可能である第２移動ユニットとを備えた
ロボットにおいて、前記第２移動部材に旋回可能な旋回
アームを連結し、この旋回アームに部品を保持可能なチ
ャック爪を備えた作業ユニットを一体に連結したことを
特徴とするものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１ないし図４において、１はロ
ボットであり、第１移動ユニット１０と、この第１移動
ユニット１０に対して直交する方向に延びて組付けられ
る第２移動ユニット２０と、この第２移動ユニット２０
に組付けられる旋回ユニット３０と、この旋回ユニット
３０に設けられる作業ユニット４０とを備えて構成され
ている。なお、本発明の実施の形態では、水平面上にお
いて直交する２方向を矢印Ｘおよび矢印Ｙによって区別
するとともに、この矢印Ｘおよび矢印Ｙに直交する鉛直
方向を矢印Ｚによって表す。

【０００６】前記第１移動ユニット１０は、ケース１１
内に収納された第１往復駆動源の一例であるボールねじ
機構１２を有している。このボールねじ機構１２は、ケ
ース１１内で回転自在に支持されるねじ軸１３と、この
ねじ軸１３を回転駆動するモータ１４と、ねじ軸１３に
螺合し、ねじ軸１３の回転にともなってこれに沿って移
動可能な軸受部材１５とを備えており、軸受部材１５に
は第１移動部材１６が固定され、ボールねじ機構１２の
作動により矢印Ｘ方向へ往復動作できるように構成され
ている。

【０００７】前記第２移動ユニット２０は、前記第１移
動ユニット１０のボールねじ機構１２と直交する方向に
延びて配置される第２往復駆動源の一例であるボールね
じ機構２１を備えている。このボールねじ機構２１は、
第２移動部材２２内に回転自在に支持されるねじ軸２３
と、このねじ軸２３を回転駆動するモータ２４と、ねじ
軸２３に螺合し、ねじ軸２３の回転にともなってこれに
沿って移動可能な軸受部材２５とを備えており、前記軸
受部材２５は、第２移動部材２２の側面に沿うよう延び
る前記第１移動部材１６に連結され、ボールねじ機構２
１の作動によって第２移動部材２２が矢印Ｙ方向に移動
するように構成されている。

【０００８】前記旋回ユニット３０は、前記第２移動ユ
ニット２０の第２移動部材２２端面に取付けられるブラ
ケット３１を有しており、このブラケット３１には、ダ
イレクトドライブモータ３２（以下、ＤＤモータ３２と
いう）が固定されている。このＤＤモータ３２には、水
平方向に延びる旋回アーム３３が連結されており、ＤＤ
モータ３２の駆動を受けて水平面上を旋回可能なように
構成されている。

【０００９】前記作業ユニット４０は、前記旋回アーム
３３に固定されたベース４１を有しており、このベース
４１には、矢印Ｚ方向に延びてガイド軸４２が摺動可能
に取り付けられている。また、ベース４１にはシリンダ
４３が設置されており、このシリンダ４３には、前記ガ
イド軸４２に沿って摺動可能なドライバ台４４が連結さ
れている。このドライバ台４４は、前記ガイド軸４２と
引張りばね４５によって連結され、常時はこの引張りば
ね４５の力で引き上げられた状態に保たれている。ま
た、このドライバ台４４には、モータ４６の駆動を受け
て回転可能なドライバビット４７が配置されており、前
記シリンダ４３の作動によりドライバ台４４と一体に往
復移動するように構成されている。

【００１０】また、前記ガイド軸４２の下部には、チャ
ック台４８が固定されており、このチャック台４８に
は、チャックユニット４９が取り付けられている。この
チャックユニット４９は、前記ドライバビット４７を案
内可能に構成されるチャック本体５０と、このチャック
本体５０の先端に回動可能に取り付けた左右一対のチャ
ック爪５１とを備えて構成されている。前記チャック爪
５１は、ばね５２の付勢を受けて常時閉じるように構成
されており、その対向面には、前記ドライバビット４７
の移動路上にあって供給されるねじを嵌合保持可能な保
持穴５１ａが分割形成されている。

【００１１】なお、前記第１移動ユニット１０、第２移
動ユニット２０および旋回ユニット３０は、図示を省略
する制御手段によってその作動を制御されるように構成
されており、この制御手段は、ワークの形状に合わせて
第１移動ユニット１０、第２移動ユニット２０および旋
回ユニット３０の動作を設定して、ワーク上の同じ位置
に複数の方向から前記作業ユニット４０を移動させるこ
とが可能なように構成されている。

【００１２】上記ロボット１において、図示しないねじ
供給装置からエア圧送などによって送られてきたねじ
は、チャック爪５１の保持穴５１ａにおいて嵌合保持さ
れる。この状態で、第１移動ユニット１０および第２移
動ユニット２０のボールねじ機構１２，２１がそれぞれ
作動して第１移動部材１６、第２移動部材２２をそれぞ
れ移動するとともに、旋回ユニット３０のＤＤモータ３
２が駆動して旋回アーム３３を旋回移動させ、作業ユニ
ット４０をワークに設けられるねじ穴上に移動させる。
続いて、シリンダ４３が作動するのを受けてドライバ台
４４とチャック台４８とが所定位置まで一体に下降し、
まずチャック台４８が図示しないストッパに当接して停
止する。このため、チャック爪５１に保持されたねじ
は、ドライバ台４４とともに下降を続けるドライバビッ
ト４７によってチャック爪５１から押し出され、モータ
４６の駆動を受けてドライバビット４７が回転するにと
もなって、ワークのねじ穴に締め付けられる。

【００１３】前述のねじ締め作業において、第１移動ユ
ニット１０、第２移動ユニット２０の直交移動による位
置決めと、旋回ユニット３０の旋回移動による位置決め
との組み合わせによって図５に示すようにワーク上の同
じ位置に複数の方向から作業ユニット４０を移動させる
ことができ、例えばねじ穴に隣接する突起部が設けられ
ていて、その突起部の配置形態が個々に異なる複数のワ
ークに対して、順次ねじ締めを行わなければならない場
合など、突起部の配置状況に応じて順次チャック爪５１
の向きを変更し、ねじ締め作業を行うことが可能であ
る。

【００１４】なお、本発明の実施の形態では、第１移動
手段と第２移動手段とがそれぞれ直交する方向に移動す
るよう構成したが、直交のみならず２つの移動手段が交
差する方向に移動するものであれば、得られる作用効果
は同じである。また、作業ユニットとしてねじ締めを行
うものについて説明したが、これも、例えばチャック爪
に部品を把持し、この部品をワーク上の所定位置への供
給するに用いられるピックアンドプレイスユニットのよ
うに、拡開可能に構成されるチャック爪、あるいはハン
ドなどを備えた作業ユニットであれば、得られる効果は
同様である。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように本発明のロボットで
は、第１移動ユニット、第２移動ユニットおよび旋回ユ
ニットの作動により、ワーク上の同じ位置におけるチャ
ック爪の向きを自在に変更することができ、例えば作業
位置に近接して個々に異なる配置形態の突起部が設けら
れる複数のワークに対しても、チャック爪が拡開時に突
起部に干渉しないようチャック爪の向きを調整して、ね
じの締結作業、あるいは部品挿入作業などを確実に行う
ことができる等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るロボットの正面図である。

【図２】本発明に係るロボットの平面図である。

【図３】本発明に係るロボットの側面図である。

【図４】本発明に係るロボットの作業ユニットにおける
チャック爪付近の側面要部拡大一部切欠断面図である。

【図５】本発明に係るロボットの動作状態を示す説明図
である。

【符号の説明】

１ ロボット １０ 第１移動ユニット １２ ボールねじ機構 １６ 第１移動部材 ２０ 第２移動ユニット ２１ ボールねじ機構 ２２ 第２移動部材 ３０ 旋回ユニット ３２ ＤＤモータ ３３ 旋回アーム ４０ 作業ユニット ４３ シリンダ ４６ モータ ４７ ドライバビット ５１ チャック爪

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１往復駆動源の作動により往復移動可能
   な第１移動部材を備えた第１移動ユニットと、第２往復
   駆動源の作動により前記第１移動部材の移動方向と交差
   する方向に移動可能な第２移動部材を有し、前記第１移
   動部材に連結されてこれと一体に移動可能である第２移
   動ユニットとを備えたロボットにおいて、 前記第２移動部材と一体に移動可能かつ第２移動部材に
   対して旋回可能な旋回アームを設け、この旋回アーム
   に、部品を保持可能なチャック爪を有する作業ユニット
   を一体に連結したことを特徴とするロボット。
2. 【請求項２】チャック爪は常時閉じるように付勢された
   一対の構成であることを特徴とする請求項１に記載のロ
   ボット。
3. 【請求項３】第１移動部材と第２移動部材と旋回アーム
   とをそれぞれ作動させてワーク上の同じ位置に複数の方
   向からチャック爪を位置決めするよう設定可能な制御手
   段を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に
   記載のロボット。