JPS5914486A - ワ−クの搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 こ９１発明は、ロボットのアームに取ｆ１けられたグリ
ッパ−の移動範囲内にワーク搬入手段とワーク搬出手段
とワーク加工手段とを設置し、前記グ、リソバーがワー
ク搬出手段からワークを受けとった後ワーク加工手段ま
で持ち来し次いでワーク搬出手段まで移送するようにし
たワークの搬送装置に関する。

従来のロボットを使用したワークの搬送装置としては、
例禿ば実開昭５３−１３３３．８４号公報に記載されて
いるようなものが知られている。このものは、ロボット
の旋回中心から一定距離の半径線近傍にワーク位置決め
台とスポット溶接装置とワーク放出台とを配設し、一方
ロボットのアームヘッドに単一種類のワークを把持する
把持装置を一体に取付けたものである。

しかしながら、このものはワークの把持装置が単一種類
のワークしか把持できず、しかもロボットのアームヘッ
ドに一体的に取付けられているため、異なった種類のワ
ークをこの搬送装置によって搬送することができないと
いう問題点があった。

この発明は前述の問題点に着目してなされたもので、グ
リッパ−をロボットのアームに着脱自在に取付けるとと
もにグリッパ−の移動範囲内に異なった種類のワークを
把持するグリッパ−がそれぞれ載置される複数のグリッ
パ−載置台を設け、ワークの種類に対応してロボットの
アームに取付けられるグリッパ−を交換することにより
、異なった種類のワークを一台の搬送装置によって搬送
するとともにワークの種類に対応してグリッパ−を交換
する交換時間を短縮することを目的としている。

以下この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１．２図において、１は床面２上に設置された工業用
のロボットであり、このロボットｌはベース３を有する
。ベース３上には互いに平行なレール４．５が敷設され
、これらのレール４．５にはレール４．５に沿って移動
可能なスライドベース６が移動可能に支持されている。

スライドベース６上に設けられたブラケット７には軸８
を介してアーム９の基端が回動可能に連結されている。

また、スライドベース６上にはブラケット１０が固定さ
れ、このブラケットｌＯにはシリンダＩＩのヘッド側端
部が回動可能に連結されている。このシリンダ１１のピ
ストンロッド１２の先端は前記アーム９の先端に連結さ
れている。アーム９０基端に取付Ｃ）られたブラケット
１３にはシリンダ１４のヘッド側端部が回動可能に連結
されている。Ｉ５は基端がアーム９の先端に回動可能に
連結されたアーム部であり、このアーム部１５の基端部
には前記シリンダ１４のピストンロッド１６の先端が回
動可能に連結されている。ロンド側端部がスライドベー
ス６に取イ１けられたシリンダ１７は、レール４．５間
においてレール４．５に平行に延在している。このシリ
ンダ１７のピストンロッド１８の先端は前記ベース３の
一端に固定されている。前記アーム部１５の先端には駆
動モータ１９が固定され、この駆動モータ１９の駆動軸
２０は前記レール４．５と平行に延在している。駆動軸
別の先端には駆動モータ２Ｉが固定され、この駆動モー
タ２１の駆動軸２２は前記駆動軸２０に垂直に延在する
。第３．４図に示すように駆動軸２２の先端にはハンド
部２３が固定され、このハンド部２３にはハンドプレー
トＵが取付けられている。このハンドプレート２４の前
面には互いに離れた一対のロケートピン２５．２６が突
出している。また、ハンドプレート２４の前面で一方の
対角線上の両隅にはブラケット２７．２日がそれぞれ固
定され、これらのブラケット２７．２８にはハンドプレ
ート２４と駆動モータ２１との間に位置するシリンダ２
９．３０のヘッド側端部が回動可能に連結されている。

前記ハンドプレート２４の前面で他方の対角線上の両隅
にはブラケット３１．３２が固定され、これらのブラケ
・ノド３１．３２にはスイングアーム３３．３４の中央
部がそれぞれ回動可能に支持されている。これらのスイ
ングアーム３３．３４の基端部にはシリンダ２９．３０
のピストンロッド３５．３６の先端が回動可能に連結さ
れている。スイングアーム３３．３４の先端にはクラン
プブロック３７．３８がそれぞれ固定され、各クランプ
ブロック３７．３８には第３．５図に示すような貫通孔
３９が形成されている。各貫通孔３９のハンドプレート
２４に対向する一端開口にはゴムブツシュ４０が挿入さ
れ、また、各貫通孔３９の他端開口は図外のホースを介
して圧縮空気源に接続されている。前述したアーム部１
５、駆動モータ１９．２１、ハンド部器は全体としてロ
ボットｌのアーム４１を構成する。また、前述したハン
ドプレート２４、シリンダ２９．３０、スイングアーム
３３．３４、クランプブロック３７．３８は全体として
後述するグリッパ−をアーム４１に着脱自在に取付ける
取付機構４２を構成するイ第１．２図において、５１ａ
、５１ｂはロボットｌのアーム４１に取付機構４２によ
り着脱自在に取付けられるグリッパ−であり、グリッパ
−５１８はＡ車のワーク５２ａを把持し、グリッパ−５
１ｂはＢ車のワーク５２ｂを把持するものである。第１
図においては、グリッパ−５１ａはアーム４１に取付け
られており、一方グリソバー５１ｂは後述するＢ車用の
載置台に載置されている。前記ワ−り５２ａ、５２ｂは
例えば、センターピラー、フロントピラー、フロントサ
イドメンバー、リャサイドメンノ＼−、エアボックス、
フロントバックバー、リヤハックバー、バンパ等である
。各グリ・ツバ−５１ａ、５１ｂは第６．７図に示すよ
うに矩形のプレート５３を有し、このプレート５３には
プレート５３の長平方向中央から等距離離れた位置に表
裏面を貫通するロケートピン２５．２６挿入用のロケー
ト孔５４．５５が形成されている。５６．５７はプレー
ト５３の側面に形成された切り欠きであり、これらの切
り欠き５６．５７にはプレート５３内に形成され、一端
がプレート５３０表面に開口する通路５８．５９の他端
がそれぞれ開口している。これらの通路５８．５９′の
一端はグリッパ−５１ａ、５１ｂがアーム４１に取付け
られたときクランプブロック３７．３８の貫通孔３９の
一端開口に接続される。プレート５３の両端部表面には
プレート５３に垂直なゲージプレート６０．６１が固定
され、各ゲージプレート６０．６１は先端部にケージ面
６２．６３を有する。ゲージプレートロ１の内面にはブ
ラケット６５を介してロケートピン６４が固定されてい
る。ゲージプレート６０．６１の先端部にはシリンダ６
６．６７のロッド側端部が回動可能に支持されている。

また、ゲージプレート６０．６１の先端部にはクランプ
爪６８．６９が回動可能に支持されている。前記シリン
ダ６６．６７のピストンロッド７０．７１の先端はクラ
ンプ爪６８．６９の基端部に回動可能に連結されている
。前記シリンダ６６．６７のロンド側には一端が通路５
８の他端開口に接続され、途中に介装された分配継手７
２によって分枝されたホース７３の他端が接続されてい
る。また、シリンダ６６．６７のヘッド側には一端が通
路５９の他端開口に接続され、途中に介装された分配継
手７４によって分枝されたホース７５の他端が接続され
ている。

前述したゲージプレート６０．６１のゲージ面６２．６
３およびクランプ爪６８．６９はワーク５２ａ、５２ｂ
の形状に対応してその形状に適宜変更が加えられている
。第１．２図において８１はワーク搬入手段であり、こ
のワーク搬入手段８１はロボット１のアーム４Ｉに取付
け、られたグリッパ−５１ａ、５１ｂの移動範囲内でベ
ース３の他端前方の床面２上に設置されている。ワーク
搬入手＠ｔ８１はベース８２を有し、このベース８２上
にはレール４．５に垂直なレール８３．８４が敷設され
ている。レール８３．８４にはレール８３．８４に沿っ
て移動する台車８５が移動可能に支持されている。レー
ル８３．８４間にはヘッド側端部がベース８２に固定さ
れたシリンダ８６が設けられ、このシリンダ８６のピス
トンロッド８７の先端は前記台車８５に連結されている
。台車８５の上面には複数の支持ブロック８Ｂが固定さ
れ、これらの支持ブロック８８にはレール８３．８４に
平行なスライドロッド８９が摺動可能に挿入されている
。前記スライドロッド８９には支持プレート（社）が取
付けられ、この支持プレート叩上には受はボスト９１ａ
、９１ｂが固定されている。受はボスト９１ａはＡ車の
ワーク５２ａを、受りボスト９１ｂはＢ車のワーク５２
ｂを、それぞれ受けるものである。台車８５０両側面に
はストッパー９３．９４がそれぞれ固定され、また台車
８５の上面両側部にはブラケット９５．９６が取付けら
れている。ブラケット９５．９６にはプーリ９７．９８
が回転可能に支持され、これらのブー９９７．９Ｂには
一端が支持プレート９０にそれぞれ連結されたワイヤ９
９、１００がｔ卦は回されている。ワイヤ９９、１００
の他端にはそれぞれ重錘１０１、１０２が取付けられ、
ごれらの重錘１０１．　１０２は前記ストッパー９３．
９４上に載置可能である。前記ワイヤ９９、１００の長
さは、台車８５の中央直上に支持プレート頒の中央が到
達したとき、両重錘１０１．１０２がストッパー９３．
９４上にそれぞれ載置されるように設定されている。前
述した支持ブロック８日、スライドロッド８９、支持プ
レート９０、ストッパー９３．９４、ブラケット９５、
％、プーリ９７、９８、ワイヤ９９、１００、重錘ｌｏ
ｔ、　１０２は全体としてエコライジング機構１０３を
構成する。　１１０はワーク搬出手段としてのシュータ
−であり、このシュータ−１１０はロボットｌのアーム
４１に取付けられたグリッパ−５１ａ、５１ｂの移動範
囲内でベース３の一端前方の床面２上に設置され、ワー
ク搬入手段８１のレール８３．８４と平行に延在する。

第１．８図において、　１１１はワーク加工手段として
の溶接装置であり、この溶接装置１１１はロボットｌの
アーム４１に取付けられたグリッパ−５１ａ、５１ｂの
移動範囲内でワーク搬入手段８１とシュータ−１１０と
の間の床面２上に設置されている。この溶接装置１１１
は架台１１２を有し、この架台１１２の先端にはレール
３．４に平行な回動軸１１３が回動可能に支持されてい
る。

回動軸１１３にはＬ字形の揺動台１１４が固定され、こ
の揺動台１１４の両端にはそれぞれスポット溶接機１１
５ａ、　１１５ｂが取付けられている。スポット溶接機
１１５ａはＡ車のワーク５２ａを、スポット溶接１３１
１１１５ｂはＢ車のワーク５２ｂをそれぞれ溶接するも
のである。スポット溶接機１１５ａ、１１５ｂはそれぞ
れエコライジング機構付きの溶接ガン１１７、１１Ｂを
有し、これらの溶接ガン１１７、１１Ｂはワーク５２ａ
、５２ｂの形状に対応して設８１変史が加えられている
。前記回動軸１１３にはアーム１１９が固定され、この
アーム　１１９の先端には架台１１２の下部にヘッド側
端部が回動可能に連結されたシリンダ１２０のピストン
ロッド１２１の先端が連結されている。第１．２図にお
いて、　１３１ａ、　１３１ｂは複数（この実施例では
２ｆ［１ｉｌ）の載置台であり、これらの載置台１３１
ａ、１３１ｂはロボット１のアーム４１に取付けられた
グリッパ−５１ａ、５１ｂの移動範囲内の床面２上に設
置されている。載置台１３１ａはワーク搬入手段８１と
ロボット１のベース３の一端との間、すなわち、ワーク
搬入手段８Ｉの近傍、に配置され、Ａ車用のグリッパ−
５１ａを載置するためのものである。一方、載置台１３
１ｂはシュータ−１１０とロボット１のベース３の他端
との間、すなわち、シュータ−１１０の近傍、に配置さ
れ、Ｂ車用のグリッパ−５１ｂを載置するためのもので
ある。各載置台１３１ａ、　　１３１ｂはフレーム　１
３２ヲ有し、このフレーム　１３２にはエコライジング
機構１３４を介して前後方向に移動可能な移動台１３３
が支持されている。移動台１３３はグリ・ツバ−５１ａ
、５１ｂが載置されるゲージプロ・ツク　１３５を有し
ている。移動台１３３の両側面には垂直なシリンダ１３
６が取付けられ、これらシリンダ１３６のピストンロッ
ド１３７の先端には一対のリンク　１３Ｂの一端が回動
可能に連結されている。

１３９は移動台１３３の上端に中央部が回動可能に支持
された一対の爪であり、これらの爪１３９０基端部はリ
ンク　１３８の他端にそれぞれ回動可能に連結されてい
る。

次にこの発明の一実施例の作用について説明する。

まず、Ａ車のワーク５２ａが次々と流れてきている場合
について説明する。この場合の所期状態は、ロボットｌ
が第１図において地点ａ＆こ停止しており、ロボット１
のアーム４１には取付機構４２により、Ａ車用のグリッ
パ−５１ａが取付げられている。このグリッパ−５１ａ
のプレート５３はその表面が載置台１３１ａのゲージブ
ロック１３５の上面に当接するようにしてゲージブロッ
ク　１３５上に載置され、爪１３９によりて載置台１３
１ａに位置決め固定されている。すなわちロボットｌは
グリ・ツバ−５１ａを載置台１３１ａに載置した状態で
、待機しているのである。一方、載置台１３１ｂにはグ
リッパ−５１ｂが載置され、爪１３９により位置決め固
定されている。このときグリッパ−５１ｂもそのプレー
ト５３の表面が載置台１３１ｂのゲージブロック　１３
５の上面に当接している。この結果、グリッパ−５１ａ
　、５１　ｂが載置台１３１ａ、　　ｊ３１ｂに載置さ
れているときには通路５８．５９の一端開口は下方を向
いており、通路５８．５９内にゴミ等の異物が侵入する
のが防止される。また溶接装置１ｊｌはスポット溶接機
１１５ａが上方の溶接位置Ｂにスポット溶接機１１５ｂ
が側方の待機位置Ｃに位置している。さらに、ワーク搬
入手段８１の台車８５はシリンダ８６のビストンロッド
８７き引っ込みにより前進限で待機している。

次に作業者、またはオートローダ−（図示していない）
によりＡ車のワーク５２ａがワーク搬入手段８１の受は
ボス）　９１　ａ上に位置決めされて載置される。次に
シリンダ８６が作動してピストンロッド８７が突出し、
台車８５がワーク５２ａを載置したまま、レール８３．
８４に案内されながら、ロボット１に接近するよう移動
する。＼そしてワーク５２ａがロボット１のアーム４１
に取付けられたグリッパ−５１ａの移動範囲内の所定位
置に到達すると、台車８５の移動は停止する。次に載置
台１３１ａのシリンダ１３６が作動してそのピストンロ
ッド　１３７が引っ込み、爪１３９がグリッパ＝５１ａ
の把持を解除する。次にロボット１のシリンダ１１．１
４が作動し、アーム４１が第２図に示すように水平にな
るまで回動する。また、駆動モータ＋９．２１も駆動さ
れ、グリッパ−５１ａが第２図に示すワーク把持姿勢に
直される。次にＡ車のワーク５２ａを把持するためのプ
ログラムに基づいてロボソｌ−１のシリンダ１１．１４
、駆動モータ１９．２１が作動され、グリッパ−５１ａ
のゲージ面６２．６３が徐々にワーク５２ａに接近する
。この接近移動の際、ロボッＩ−１の制御を簡単にして
いるため、ゲージ面６２．６３は前後方向に揺れる。

しかしながら、ワーク搬入手段８１には支持プレート９
０の前後方向の微小移動を許容するようエコライジング
機構１０３が設けられているので、グリッパ−５１ａに
よってワーク５２ａに傷が付けられることはない。そし
てグリッパ−５１ａのロケートピン６４がワーク５２ａ
のロケート孔（図示していない）に挿入され、またその
ゲージ面６２．６３がワーク５２ａに係合すると、シリ
ンダ６６．６７が作動してピストンロッド７０．７１が
突出する。

これにより、クランプ爪６８．６９が回動してワーク５
２ａがグリッパ−５１ａに位置決めされ“ζ把持される
。次にロボットｌは前記プログラムに基づいて作動し、
ワーク搬入手段８１がら受は取ったワ−り５２ａを溶接
位置すのスポット溶接機１１５ａまで持ら来す。このと
き再びワーク搬入手段８１のシリンダ８６が作動し、台
車８５が前進限まで復帰する。次にスポット溶接機１１
５ａにより、ワーク５２ａに所定のスポット溶接が行な
われる。

ごのときスポット溶接機１１５ａの溶接ガン１１７はエ
コライジング機構付であるので、溶接ガン１１７の加圧
力がワーク５２ａを通してロボット１に作用するのが軽
減される。このようしてワ−り５２ａに対する溶接作業
が終了すると、ロボット１はシュータ−１１０に向って
地点ｄまで移動し、ワーク５２ａをシュータ−１１０ま
で移送する。

次にグリッパ−５１ａのシリンダ６６．６７を作動して
クランプ爪６８．６９を開放する。これにより、ワーク
５２ａはグリッパ−５１ａの把持から解放され、シュー
タ−１１ｏ上に落下した後次工程に運ばれる。次にロボ
ット１は再び作動して所期位置まで復帰するとともにグ
リッパ−５１ａは爪１３９によって蔵置台１３１ａに位
置決め固定される。

以上の説明がＡ車のワーク５２ａについての１サイクル
であり、以後Ａ車のワーク５２ａが流れてくる間はこの
サイクルが繰り返される。

次にＢ車のワーク５２ｂが流れてくるようになるとＡ車
用グリッパ−５１ａからＢ車用のグリッパ−５１ｂに交
換する。この作動はまず、作業者またはオートローダ−
がワーク搬入手段８１の受はポスト９１ｂ上にＢ車のワ
ーク５２ｂを載置し、この載置を図示していない検出器
が検出してロボットｌおよび溶接装置１１１に信号を入
力することから開始する。この信号の入力により、地点
ａに待機していたロボットＩの取付は機構４２のシリン
ダ２９．３０が作動し、そのピストンロッド３５．３６
が引っ込む・。これによりスイングアーム３３．３４が
開き、クランプブロック３７．３Ｂがグリッパ−５１ａ
のブレニド５３から離れる。これにより、グリッパ−５
１ａは取付は機構４２による把持から解放され、載置台
１３１ａ上に単独で載置される。このときグリッパ−５
１ａの重心がプレート５２の＃！囲内にないとグリッパ
−５１ａは傾くことになるが、爪１３９によって載置台
１３１ａに把持されているので、傾くことはない。次に
ロボットｌのシリンダ１１．１４、駆動モータ１９．２
１が作動し、ロケート孔５４．５５からロケ−［ビン２
５．２６を抜き出した後、所定位置までアーム４１が上
方に回動する。この間に前記信号により溶接装置１１１
のシリンダ１２０が作動してピストンロッド１２１が引
っ込め、揺動台１１４が第８図において反時計回りに回
動する。これにより、Ｂ車用のスポット溶接機１１５ｂ
７’ｊ＜溶接位置すに到達する。次にシリンダ１７を作
動してピストンロッド１８を引っ込み、ロボットｌのヘ
ース３を地点ａから地点ｄまで移動する。次にロボット
１のシリンダ１１．１４駆動モータ１９．２１を作動し
、アーム４１ヲ下方に回動してロケートピン２５．２６
をグリッパ−５１ｂのロケート孔５４．５５にそれぞれ
挿入する。このとき載置台１３１ｂのエコライジング機
構１３４が作動するので、ロボット１のアーム４１先端
が前述のように前後方向に少々揺れても問題はない。次
にシリンダ２９．３０を作動してそのピストンロッド３
５．３６を突出し、グリッパ−５１ｂのプレート５３を
クランプブロック３７．３８とハンドプレート２４との
間で挾持する。これにより、グリッパ−５１ｂはロボッ
トｌのアーム４１に位置決めされて取付けられる。この
ときクランプブロック３７．３Ｂの貫通孔３９とグリッ
パ−５１ｂの通路５８．５９とが接続される。以後Ｂ車
用のプログラムに基づいてロボット１は作動し、前述と
同様にしてワーク５２ｂは溶接され、搬送される。一方
、Ｂ車からＡ車へワークの変更があった場合には前述と
同様に、してグリッパ−およびスポット溶接機の交換が
行なわ、れる。したがってこの装置においては、例えば
、Ａ車→Ｂ車−・へ車→Ａ車−Ｂ車というようなランダ
ム生産、あるいはＡ車のロット→Ｂ車のロット→Ａ車の
ロフトというようなロット生産も可能である。

なお、前述の実施例においてはＡ車用の載置台１３１ａ
およびＢ車用の載置台１３１ｂと二つの載置台を設けた
場合について説明したが、この発明においては三つ以上
の載置台を設けてもよい。この場合、ワーク搬入手段近
傍に載置台の内の一つを、またワーク搬出手段の近傍に
前記載置台とは別の載置台の一つを設ければ、これらの
載置台に載置されるグリッパ−が把持するワークが流れ
てきたとき、交換作業時におけるロボットの移動距離が
短かくなって交換時間が短縮される。またこの発明にお
いては、溶接作業の代りにシーリング剤塗付作業等を行
なうこともできる。

以上説明したようにこの発明によればグリッパ−をロボ
ットのアームに着脱自在に取付けるとともにグリッパ−
の移動範囲内に異なった種類のワークを把持するグリッ
パ−がそれぞれ載置される複数のグ＋ｊツバー載置台を
設け、ワークの種類に対応してロボットのアームに取付
けられるグリッパ−を交換するようにしたので、異なっ
た！類のワークを一台の搬送装置によって搬送すること
できる。しかもワークの種類に対応してグリッパ−を交
換する交換時間も短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の平面図、第２図は溶接装
置を省略したときの側面図、第３図は取付機構の側面図
、第４図は第３図の■−■矢視図、第５図は第４図のＶ
−Ｖ矢視断面図、第６図はグリッパ−の側面図、第７図
は第６図の■−■矢視図、第８図は溶接状態を示す側面
図である。 ｌ−ロボット、　　４１−−アーム、 ５１ａ　、５１ｂ−−−−クリッパー、５２ａ　、５２
ｂ　−−−ワーク、 ８Ｉ−−−−−ワーク搬入手段、 ｉｔｏ　−−−ワーク搬出手段（シュータ−）、１１１
−ワーク加工手段（溶接装置）、１３１ａ−１３１ｂ−
−グリッパ−載置台。 特許出願人　　　　　日産自動車株式会社代理人弁理士
有我軍一部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ロボットのアームに販付けられたグリッパ−の移
   動範囲内にワーク搬入手段とワーク搬出手段とワーク加
   工手段とを設置し、前記グリヅパーがワーク搬入手段か
   らワークを受けとった後ワーク加工手段まで持ち来し次
   いでワーク搬出手段まで移送するようにしたワークの搬
   送装置において、前記グリッパ−をロボットのアームに
   着脱自在に取付けるとともに前記移動範囲内に異なった
   種類のワークを把持するグリッパ−がそれぞれ載置され
   る複数のグリッパ−載置台を設け、ワークの種類に対応
   してロボットのアームに取付けられるグリッパ−を交換
   するようにしたことを特徴とするワークの搬送装置。
2. （２）前記ワーク搬入手段近傍に前記複数のグリッパ−
   載置台のうちの１つを設け、かつ、前記ワーク搬出手段
   の近傍に前記グリッパ−載置台とは別のグリッパ−載置
   台の１つを設けるようにしたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のワークの搬送装置。