JPS6161785A - 産業用ロボツトのリスト構造 - 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】 この発明は産業用ロボットのリスト構造に関するもので
あって、一層詳細には、アームの先端部に設けたリスト
によりハンドに所要の合成運動（所謂ブロックモーショ
ン）を付与し、該ハンドにより保持した各種の被取扱物
品を搬送体（例えばベルトコンベヤ）の搬送速度に同期
した速さで追従移動させると共に、その途次において該
物品の保持を解除し、これによって前記被取扱物品を搬
送体上の定位置に緩徐に移載させることの可能なリスト
構造に関するものである。

従来より工場内の製品自動組立ラインや溶接加工ライン
その他塗装ライン等には、その作業［１的に応じた産業
用ロボットが導入され、着実な成果を挙げている。また
最近の傾向として、各種商品の箱詰ラインにも産業用ロ
ボットが使用されて箱詰作業の能率向上に大きく寄与し
ている。

この箱詰ライン専用のロボットは、例えば物品集積ステ
ーションに集荷された各種の被取扱物品を、そのハンド
により保持した後アーム旋回させ、該ステーションに近
接配置したベルトコンベヤやパケットコンベヤ等の搬送
体上に移載するハンドリング作業を主たる内容としてい
る６　しかるに従来の箱詰用ロボットは、ハンドに保持
した被取扱物品をベルトコンベヤ等の搬送体上に移載さ
せるに際し１次の欠点を有している。すなわち■Ｉ／Ｉ
）送体とハンドとの間には必然的に落差が存在するため
に、被取扱物品を搬送体に向けて放出する際の落下衝撃
が大きく、被取扱物品を損傷させる畏れがある。■また
搬送体が連続移動する場合は（間欠移動でなく）、被取
扱物品と「α送体との間に生ずる運動ぜ１性の差によっ
て、被取扱物品が搬送体上において荷崩れしたり、定位
置への載置が困難になる。

本発明は、このような箱詰ラインに沿って使用されるロ
ボットの現状に鑑み案出されたものであって、ハンドに
より保持した各種の被取扱物品を搬送体の搬送速度に同
期した速さで追従移動させつつ、その途次において該物
品の保持を解除し。

前記被取扱物品を搬送体上の定位置に緩徐に移載させる
ように構成して、被取扱物品の損傷および荷崩れの畏れ
を解消することを目的とする。

この目的を達成するため本発明に係る産業用ロボットの
リスト構造は、ロボットのアーム先端に旋回自在に軸支
した基板と、この基板に回転自在に隣接配置した一対の
回転円板と、前記一対の回転円板を同一方向に同期的に
回転駆動する駆動源と、前記一対の回転円板に夫々軸受
を介して各端部を枢着接続した連接部材と、この連接部
材にトに続した所要形状のハンドとから構成したことを
４・、Ｔ敵とする。

次に本発明に係る産業用ロボッ１−のリスト構造につき
、好適な実施例を挙げて、添付図面を参ＩＫ（しながら
以下詳細に説明する。第１図は本発明に係るリスト構造
のカバーを取外した側面図、第２図は第１図に示すリス
ト構造の平面図、第３図は当該リスト構造の概略構成を
示す一部透視斜視図である。第３図において、参照符号
１０はロボット本体（図示せず）のアームを示し、この
アーム１０の先端に平板状の基板Ｉ２が旋回自在に垂直
に軸支されている。すなわち第１図に示すように、アー
ム１０の先端に軸受１４，１６が固定され、この軸受に
回転軸１８が回転自在に垂直に支持され、前記回転軸１
８の下端部に垂直基板１２がブラケット２０を介して取
付けられている。なお回転軸１８の上端部にはウオーム
ホイール２２が水平に固定され、このウオームホイール
２２は第３図に示す如く、アーム１０に取付けたＤＣサ
ーボモータ２４により駆動されるウオーム２６と噛合し
て水平旋回駆動されるようになっている。このＤＣサー
ボモータ２４は、タコジェネレータおよびパルスエンコ
ーダを一体的に組込んだ型式のものであって、タコジェ
ネレータからの信号は図示しない制御部中に設けたモー
タドライバーに、またパルスエンコーダからの信号はエ
ンコーダユニットに夫々フィードバックされて、前記Ｄ
Ｃサーボモータ２４の適正な回転数をデジタルサーボ制
御するよう構成されている。なお前記水平旋回は、一方
向への回転および所定中心角での往復回動の何れであっ
てもよく、またリストの曲げ動作および振り動作を付与
する構造であってもよい。

前記垂直基板１２には、一対の回転円板２６゜２８が回
転自在に隣接配置され、この回転円板２６．２８は適宜
の駆動源３０によって、同期的に同一方向への回ｖＡｙ
ＪＡ勅がなされるようになっている６すなわち第２図に
示す如く、垂直基板１２には所定の間隔を保持して一対
の固定軸３２．３４がナツト３６．３８により締付固着
され、各固定軸の先端部を基板１２の前方に直角に突出
させている。

この固定軸３２．３４の先端部には、夫々軸受４０゜４
２が対応的に取付けられ、この軸受４０，４２に平歯車
４４．４６が夫々対応的に回転自在に取付けられている
６前記平歯車４４．４６は所要の間隔を有して隣接し、
両歯車間に臨ませたピニオン４８と噛合するようになっ
ている。前記ピニオン４８は、垂直基板１２の裏側に配
設した電動モータの如き駆動源３０に接続して、これら
ピニオンおよび平歯車の噛合作用下に、平歯車４４．４
６を同期的に同一方向に回転駆動させるものである６前
記平歯車４４（４６）の前面には、これと同軸的に回転
円板２６（２８）が一連のボルト５０を介して固着しで
ある。この回転円板２６（２８）の直径は、対応する平
歯車４４（４６）の直径よりも若干小さく設定されてお
り、また第１図に示す如く、回転円板２６（２８）の板
面には、周方向に所定中心角をなす弧状の貫通溝５２が
穿設されている（本実施例では４つ）。そして前記弧状
溝５２を介してボルト５０を挿通することにより、回転
円板２６（２８）は、対応の平歯車４４（４６）に固定
される。このとき回転円板２６（２８）は、弧状溝５２
の長さ分だけ平歯車４４（４６）に対して周方向に回動
調節し得るようになっている。

次に前記一対の回転円板２６．２８には、第１図に示す
如き形状をした連接部材５４が、その各端部において夫
々軸受５６．５８を介して枢着接続され、更にこの連接
部材５４に所要形状のハンド６０が接続されている。す
なわち第２図に示すように、回転円板２６（２８）の偏
心位置に固定軸６２（６４）の一端部が溶接等の手段に
よって垂直に固定され、該固定軸の他端部は回転円板２
６（２８）の前方に突出している。また図示形状の連接
部材５４の両端部には夫々軸受５６（５８）が相対回転
自在に嵌入挿着され、この軸受５６（５８）に前記固定
軸６２（６４）の先端部が挿通されてナツト６６（６８
）により締付固着されている。なお軸受５６が嵌挿され
る連接部材５４における一方の通孔６９は、第１図から
判明するように長円形を呈しており、これによって回転
円板２６（２１’ｌ）に対する連接部材５４の円滑な回
動を実現している。従ってこの構成によれば、前記駆動
源３０によりピニオン４８と平歯車４４（４６）とを噛
合駆動させると、前記一対の回転円板２６．２８が同期
的に同一方向に回転し、連接部材５４は第４図（ａ）〜
（ｄ）に示す軌跡を辿る合成運動（所謂ブロックモーシ
ョン）を行うことが諒解されよう６前記連接部材５４に
は、その用途に応じて最も適切な型式のハンド６０１例
えばグリッパやフィンガその他バキュームカップが装着
される。本実施例では、連接部材５４に対し垂直に支持
板７０がボルト７２を介して固定され、この垂下してい
る支持板７０の下端部に矩形状の枠板７４が固着されて
いる。枠板７４の下面部には、第２図および第３図に示
すように、６個のバキュームカップ７６が装着され、こ
のバキュームカップ７６は図示しない真空吸引源に連通
接続されている。なおハンド６０としては、このバキュ
ームカップに限らず、把持爪式のグリッパや多肢指式の
フィンガ等各種のものが使用用途に応じて各種使い分け
られること勿論である。

次にこのように構成した本発明に係る産業用ロボットの
リスト構造に関して、箱詰ラインに設置した場合の動作
例につき、第５図および第４図（ａ）〜（ｄ）を参照し
て説明する。第５図に平面状態で示す箱詰ラインには、
平行な２つのコンベヤからなる各搬送体７８．８０が配
設されており、一方の搬送体であるパケットコンベヤ７
８に近接して。

本発明に係るリスト構造を備えた産業用ロボット８２が
設けである。また他方の搬送体である整列コンベヤ８ｏ
には、上流側に設置した振分はコンベヤ８４で振分けら
れた被取扱物品８６（例えばカートンボックス）が所定
の時間的間隔をおいて到来し、当該整列コンベヤ８０の
端部近傍で多量に集積貯留されるようになっている。こ
の被取扱物品８６が多量に集積貯留される個所を、便宜
的にワークステーションと称すれば、本願に使用する産
業用ロボッＩ〜のアーム１０は、前記ワークステーショ
ンとパケットコンベヤ７８の適当位置とを結ぶに足りる
長さに設定されている。そして前記整列コンベヤ８０に
搬送されてくる被取扱物品８６が、第５図に示す如くワ
ークステーションにおいて２列で３個（計６個）貯留さ
れたタイミングを捉えて、本発明に係るロボットのアー
ム１０が前記ワークステーション上に到来し、ハンド６
．０に設けた６個のバキュームカップ７６が夫々の被取
扱物品８６を吸着保持し、しかる後アーム１０を前記パ
ケットコンベヤ７８に向けて水平旋回させる。

なおワークステーション上に３個単位で貯留される被取
扱物品８６の列間幅（中心間寸法）Ｗｔは、パケットコ
ンベヤ７８の各パケットピッチ鵠に一致するように予め
寸法設定されているものとする。

アーム」０を旋回させて、ハンド６０に吸着保持した被
取扱物品８６をパケットコンベヤ７８の上方に到来させ
た場合の初期状態を、第４図（ａ）に示す。すなわち回
転円板２６．２８に連着された連接部材５４は、上死点
に達した状態で停止しており、該連接部材５４に支持板
７０を介して取（＝Ｊけたハンド６０を構成する６個の
バキュームカップ７６に夫々吸着保持された被取扱物品
８６（計６個）は、パケットコンベヤ７８の上方に落差
し、をもって位置している。次いで駆動源３０を回転さ
せてピニオン４８と平歯車４４．４６とを噛合駆動させ
ると、前記一対の回転円板２６．２８が同期的に時計方
向に回転し、連接部材５４およびバキュームカップ７６
に保持した被取扱物品８６は、第４図（ｂ）に示すよう
に下降を開始し、物品８６とパケットコンベヤ７８との
落差はＬにまで短縮される。この落差は一対の回転円板
２６．２８の回転の進行により更に縮まり、最終的には
第４図（ｃ）に示す如く、連接部材５′４は下死点に到
達するに至る。このときバキュームカップ７６に保持し
た被取扱物品８６とパケットコンベヤ７８との落差は零
（０）になり、このタイミングを捉えてバキュームカッ
プ７６の真空を解除すれば、被取扱物品８６はハンド６
０による保持を解除され、当該被取扱物品８６のパケッ
トコンベヤ７８上への移載が完了する。なお被取扱物品
８６を解放したバキュームカップ７６および連接部材５
４は、第４図（ｄ）に示す如く下死点からの上昇を開始
し、再び第４図（ａ）に示す初期状態に復帰した後、ア
ーム１０が旋回して整列コンベヤ８０のワークステーシ
ョン上方に到来して次の被取扱物品８６のハンドリング
を待機する。

第４図（、）〜（ｄ）を参照して説明した如（、本発明
に係る産業用ロボットのリスト構造によれば。

前記一連の連接部材５４およびバキュームカップ７６に
所謂ブロックモーションと称される合成運動を付与し得
るものであって、これにより前記ハンド６０に保持した
各種の被取扱物品８６をパケットコンベヤ７８の搬送速
度に同期した速さでその流れ方向に追従移動させること
ができる。そしてその搬送の途次で、かつ落差が最小に
なったタイミングを捉えて被取扱物品８６の保持を解除
すれば、前記被取扱物品８６は、パケットコンベヤ７８
等の搬送体上の定位置に緩徐に移載させられることにな
り、移載時における被取扱物品損傷の畏れが解消される
。また第４図（ａ）〜（ｄ）に示す如く搬送体７８が連
続移動する場合は、前記被取扱物品８６は搬送体７８と
同期した速度で移動するので、これら被取扱物品８６と
搬送体７８との間に運動慣性の差は生じず、従って搬送
体７８上において被取扱物品８６が荷崩れしたり、定位
１１１への載置が困難になったりすることもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るリスト構造のカバーを取外した側
面図、第２図は第１図に示すリスト構造の平面図、第３
図は当該リスト構造の環１１１＆構成を示す一部透視斜
視図、第４図（ａ）〜（ｄ）は一対の回転円板の同期回
転により、連接部材に取付けたハンドが所謂ブロックモ
ーションとしての合成運動を行うことを示す説明図、第
５図は本発明に係る産業用ロボットのリスト構造をベル
トコンベヤからなる箱詰ラインに配設した状態を示す平
面閤１である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ロボットのアーム先端に旋回自在に軸支した基板と、 この基板に回転自在に隣接配置した一対の回転円板と、 前記一対の回転円板を同一方向に同期的に回転駆動する
   駆動源と、 前記一対の回転円板に夫々軸受を介して各端部を枢着接
   続した連接部材と、 この連接部材に接続した所要形状のハンド とからなる産業用ロボットのリスト構造。