JPS6260228B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はワーク追従型ロボツト装置に関するも
のであり、更に詳しくは同期搬送装置のみならず
非同期搬送装置上に積載されたワークに対しても
追従し得るワーク追従型ロボツトに関するもので
ある。

従来の技術 ワーク搬送用のコンベア装置にロボツトを配設
したワークの自動加工ラインに於いて、ロボツト
がワークに対し何等かの作業を行うには、通常、
コンベア装置上のワークを一旦停止させた後、ロ
ボツトを起動する方法が採られている。この方法
に於いてはワークとロボツトとの間に所定の作動
域を確保するためワークの位置決め装置等を付設
する必要があり、設備費が増大するだけでなくサ
イクルタイム的にもワークが停止した分だけロス
が発生する。

斯かる観点から、コンベア装置上のワークを停
止させることなく該ワークにロボツトを追従させ
ワークに加工を施すシステムが幾つか提案されて
いる。このシステムによれば、ワークを一時停止
させるための付帯設備が不要になるから設備費の
節減が可能となり、更にワーク停止方式の加工ラ
インに比較してサイクルタイムの短縮を図ること
も容易になる。しかるに、この種のワークにロボ
ツトが追従するシステムとして実用化されている
ものの殆どすべてが、同期型ワーク加工ライン、
つまりワークの移動速度と該ワークに追従するロ
ボツトの移動速度が実質上同一のワーク加工ライ
ンに関するものであり、両者の移動速度が異なる
非同期型ワーク加工ラインに適用し得るロボツト
装置乃至はワーク加工システムに関しては見るべ
き技術手段が殆ど提案されておらない。

第４図は公知の同期型ワーク加工ラインを例示
する正面図である。この同期型ワーク加工ライン
は、同期コンベア１、ワーク２を加工するため同
期コンベア１のワーク移送経路に沿つて配設され
たワーク追従型ロボツト３、同期コンベア１に付
設された同期信号用センサ４およびコンベア用エ
ンコーダ５、インターフエース６，７を介して前
記同期信号用センサ４およびコンベア用エンコー
ダ５に接続され、ワーク追従型ロボツト３にワー
ク追従信号を出力するロボツト制御装置８から構
成されている。

斯かる同期型ワーク加工ラインに於いて、同期
コンベア１上に積載されたワーク２が同期信号用
センサ４の前に搬送されて来ると、該センサ４が
ワーク確認信号を発信する。このワーク確認信号
はエンコーダ５に送出され、エンコーダ５がコン
ベア移動量の読み取りを開始する。エンコーダ５
に記録されたコンベア移動量の読み取り信号を微
分することによつて、同期コンベア１によるワー
ク２の搬送速度が求められる。一方、前記コンベ
ア移動量の読み取り信号それ自体をロボツト制御
装置８へ送出し、該ロボツト制御装置の座標デー
タを更新して行く。ロボツト制御装置８の座標デ
ータが更新されることによつてロボツト３は外見
上ワーク２の移動に追従して動いて行くことがで
きる。前記追従動作の終了点は、ロボツト３のワ
ーク加工プログラムに予め指定しておくか、何等
かの外部信号を利用することによつて同期コンベ
ア１上で任意の位置に設定することができる。以
上の説明から理解し得るように、第４図に例示す
る同期型ワーク加工ラインに於いては、同期コン
ベア１にエンコーダ５を設置し、該エンコーダに
記録されたコンベア移動量の読み取り信号をワー
ク位置の検出信号に転用しているので、厳密な意
味ではワークの位置を検出する代わりに同期コン
ベア１の位置を検出していることになる。このた
めワークと搬送用コンベア装置の移動速度が同期
していない非同期型のコンベア装置を備えたワー
ク加工ラインに於いては、ワーク位置の検出不良
により該ワークの加工精度が低下する等の不都合
が認められた。

発明が解決しようとする問題点 本発明は、公知の同期型ワーク加工ラインに設
置されていたワーク追従型ロボツトを非同期型ワ
ーク加工ラインに於いても使用し得るように改良
することをその主要な目的とするものである。

本発明の他の主要な目的は、構造が簡易である
にも拘わらず高い同期精度を有し、同期型ワーク
加工ラインのみならず非同期型ワーク加工ライン
にも使用可能なワーク追従型ロボツトを提供する
ことにある。

発明の構成 本発明は前記問題点に鑑みて提案されたもの
で、ワーク搬送装置と、このワーク搬送装置の搬
送経路上でワーク受入側基端に配設されたワーク
検出スイツチと、前記ワーク搬送装置の搬送経路
に沿つて移動自在に架装され、ワーク搬送装置上
のワークを加工するロボツト本体と、このロボツ
ト本体を支持する移動式ベースプレート上でロボ
ツト本体に隣接配置されたワーク検出レバー及び
変位センサからなり、ワークのロボツト本体に対
する相対変位量を検出するワーク位置の検出装置
と、このワーク位置の検出装置並びに前記ワーク
検出スイツチに接続され、ワークがこのワーク検
出スイツチ上を通過した時、ワーク前方にあるロ
ボツト本体をワーク移動速度よりも遅い速度で移
動開始させ、上記ワークがロボツト本体に追いつ
いてワーク位置の検出装置のワーク検出レバーに
接触した後、上記ワーク位置の検出装置の検知出
力に基づいてロボツト本体をワーク移動速度と等
しくなるまで加速させてロボツト本体をワークに
同一速度で追従させるワーク加工プログラムを設
定してなるロボツト制御装置と、前記ロボツト本
体に付設されロボツト制御装置からの出力信号に
よりロボツト本体を上記ワーク加工プログラムに
基づいてワークに対して移動させる駆動装置とに
より前記目的を達成しようとするものである。

実施例 第１図は本発明装置の具体的構造を例示する平
面図であり、第２図は本発明装置の作動要領を説
明する直交座標線図である。

図示する如く本発明に係るワーク追従型ロボツ
トは、無端コンベアよりなるワーク搬送装置１
０、該ワーク搬送装置のワーク１２受入側基端に
配設されたワーク検出スイツチ１１、前記搬送装
置１０上に積載されたワーク１２に対してロボツ
ト制御装置１５に予めインプツトされた後述のワ
ーク加工プログラムに従つて移動しながら加工す
るロボツト本体１３、該ロボツト本体に隣接配置
されたワーク位置の検出装置１４、該ワーク位置
の検出装置ならびにワーク検出スイツチ１１に接
続されたロボツト制御装置１５、ならびに前記ロ
ボツト本体１３に付設されロボツト制御装置１５
から発信される出力信号により上記ワーク加工プ
ログラムに基づいてロボツト本体１３をワーク１
２に対して移動させるスライド軸１７ならびに該
スライド軸駆動用のモータ１８からなる駆動装置
１６から構成されている。

更に詳細に説明すると、ワーク位置の検出装置
１４は、ロボツト本体１３を支持した状態でワー
ク搬送装置の長手方向に沿つて移動可能なベース
プレート１９上に枢軸２０を回転中心として揺動
自在に装着されたワーク位置の検出レバー２１、
該検出レバーの基端部に連結ピン２２ならびに平
衡用スプリング２３を介して接続された変位セン
サ２４から構成されており、検出レバー２１の揺
動変位は前記連結ピン２２ならびに平衡用スプリ
ング２３を介して変位センサ２４に伝達され、図
示しないインターフエースやエンコーダを経てロ
ボツト制御装置１５にフイードバツクされる。即
ち、ワーク１２に位置検出用レバー２１の先端が
接触すると、該位置検出用レバーがワーク１２の
進行方向に押され枢軸２０を回転中心として時計
方向に回転して変位センサ２４を動かす。このよ
うにしてワーク１２のロボツト本体１３に対する
相対変位量が検出される。

本発明装置では、ロボツト制御装置１５に予め
インプツトされたワーク加工プログラムに基づく
ロボツト制御装置１５からの出力信号により駆動
装置１６を作動させて次の要領でロボツト本体１
３をワーク１２に追従させる。まず、ワーク１２
が…通過したとき、ワーク前方にあるロボツト本
体１３がワーク１２の移動速度よりも遅い速度で
移動を開始させる。そしてワーク１２がワーク検
出スイツチ１１上を通過してから、所定時間経過
後ワーク１２は、ロボツト本体１３に追いつき、
ワーク位置の検出レバー２１に接触し、該検出レ
バー２１をワーク１２の進行方向に押す。斯くし
て検出レバー２１にはワーク１２の移動速度とロ
ボツト本体１３の移動速度の差に略正比例した変
位が発生する。この変位を前記変位センサ２４を
介して電気的な信号に変換してロボツト制御装置
１５へフイードバツクする。このワーク位置の検
出装置１４より検出されたワーク１２のロボツト
本体１３に対する相対変位量に基づいてロボツト
制御装置１５は、この電気的な信号に出力信号と
して適切な変換を施しスライド軸駆動用モータ１
８の駆動信号として出力する。このロボツト制御
装置１５の出力信号によりロボツト本体１３をワ
ーク１２の移動速度とロボツト本体１３の移動速
度が等しくなる迄加速して移動させる。上記移動
速度が同じになつた後は、両移動速度の間に微小
な差が発生する都度それを修正する補正動作が継
続し、結果的にワーク１２にロボツト本体１３が
実質上同一速度を維持して追従するワーク加工状
態が取得される。

第２図は上記本発明装置の作動要領をワーク１
２とロボツト本体１３の相対運動として表示する
直交座標線図である。

また第３図は本発明装置をワーク搬送装置１０
によるワーク１２の搬送方向に対し直交する方向
にも作動し得るように改造した応用例の平面図で
ある。第３図に示すワーク追従型ロボツトに於い
ては、ワーク位置の検出レバー２１がワーク１２
の進行歩行（矢印Ａにて表示）に沿う変位を検出
するだけでなく、ワーク１２の進行方向に対し直
交する方向（矢印Ｂにて表示）に沿う変位をも検
出し得るように改造されている。即ち、ワーク位
置の検出レバー２１をワーク搬送装置１０の幅方
向に沿つて滑動自在に支持する第２のベースプレ
ート２５に、該検出レバー２１の基端部によつて
押圧される第２の変位センサ２６を配設し、該第
２の変位センサによつてワーク１２のロボツト本
体１３に対する相対変位量をワーク搬送装置１０
の幅方向に沿つても検出し得るように構成してい
る。この第３図に示す実施態様に於いては、ロボ
ツト本体１３を前記第２の変位センサ２６により
検出された変位検出信号に応動させるため、ワー
ク搬送装置１０の幅方向に沿つてロボツト本体１
３を駆動する第２のスライド軸ならびに該スラト
軸駆動用モータ（何れも図示省略）よりなる第２
の駆動装置を設ける方法、あるいはロボツト制御
装置１５の出力信号の座標値を変換する方法等が
採用されている。

発明の効果 以上の説明に明らかなように、本発明に係るワ
ーク追従型ロボツトを使用することにより非同期
型コンベア上のワークに対しても追従可能なワー
ク加工システムが取得される。本発明は市販の如
何なる型式のロボツトに対してもワーク追従性を
付与し得るものであつて、ワーク位置の検出が接
触式のセンサによつて直接行われるため、ワーク
の形状の影響を低減せしめた安定した検出系を形
成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の具体的構造を例示する平
面図であり、第２図は本発明装置の作動要領を説
明する直交座標線図である。また第３図は本発明
装置の改造例を示す平面図である。第４図は公知
の同期型ワーク加工ラインを例示する正面図であ
る。 １０…ワーク搬送装置、１１…ワーク検出スイ
ツチ、１２…ワーク、１３…ロボツト本体、１４
…ワーク位置の検出装置、１５…ロボツト制御装
置、１６…ロボツト本体の駆動装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ワーク搬送装置と、このワーク搬送装置の搬
   送経路上でワーク受入側基端に配設されたワーク
   検出スイツチと、前記ワーク搬送装置の搬送経路
   に沿つて移動自在に架装され、ワーク搬送装置上
   のワークを加工するロボツト本体と、このロボツ
   ト本体を支持する移動式ベースプレート上でロボ
   ツト本体に隣接配置されたワーク検出レバー及び
   変位センサからなり、ワークのロボツト本体に対
   する相対変位量を検出するワーク位置の検出装置
   と、このワーク位置の検出装置並びに前記ワーク
   検出スイツチに接続され、ワークがこのワーク検
   出スイツチ上を通過した時、ワーク前方にあるロ
   ボツト本体をワーク移動速度よりも遅い速度で移
   動開始させ、上記ワークがロボツト本体に追いつ
   いてワーク位置の検出装置のワーク検出レバーに
   接触した後、上記ワーク位置の検出装置の検知出
   力に基づいてロボツト本体をワーク移動速度と等
   しくなるまで加速させてロボツト本体をワークに
   同一速度で追従させるワーク加工プログラムを設
   定してなるロボツト制御装置と、前記ロボツト本
   体に付設されロボツト制御装置からの出力信号に
   よりロボツト本体を上記ワーク加工プログラムに
   基づいてワークに対して移動させる駆動装置とを
   具備したことを特徴とするワーク追従型ロボツ
   ト。