JPS6350153B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、産業用ロボツトのリスト構造に関
し、更に詳しくは、産業用ロボツトのアームとハ
ンドとを結合するリストを、一対の同方向に同期
回転する平歯車に夫々固定した回転体と、この両
回転体の偏心位置に共通的に枢支した連接部材と
から構成したものにおいて、当該リストを組立て
る際に、前記の各平歯車に対する回転円板の周方
向の固定位置の調節を容易化すると共に、２つの
平歯車の同方向回転により与えられる前記連接部
材の運動を円滑に行なわせ得るようにしたもので
ある。

従来技術 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、その作業目的
に応じた産業用ロボツトが導入され、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ツトが使用されて箱
詰作業の能率向上に大きく寄与している。

この産業用ロボツトの一例として、例えば特開
昭59−134683号公報に記載される発明「工作物移
送装置」が提案されている。この移送装置は、同
一のピツチ円直径を有する２つのプルギア９８，
１００と、両ギアの中心に位置する駆動ピニオン
９６と、当該プルギア９８，１００に夫々固着し
たリフトアーム１１０，１１６と、該アームにプ
ルギアの中心軸１０２，１０８より等距離を隔て
た部位に設けたクランク軸１１４，１２０と、こ
のクランク軸１１４，１２０に枢動可能に連結し
た移送ビーム１２２と、該ビームの一端部に設け
た工作物保持装置とから構成されている。そし
て、前記ピニオン９６を回転させることにより、
プルギア９８，１００を互いに同期的に同一方向
へ回転させて、前記移送ビーム１２２に第１方
向における持上運動の如き比較的短い第１運動
と、水平移送運動の如く比較的長い第２運動
と、降下運動の如く第１運動に対して略平行で
第１運動とは反対方向の第３運動とを付与し得る
ものである。

発明が解決しようとする問題点 このように同期的に回転する１対の回転体にハ
ンドを設け、これにより被取扱物品をＡ地点から
Ｂ地点に移載させる機械構造は、それ自体公知で
ある。しかしこの構成においては、２つの同期回
転する回転体の中心合わせ、および寸法設定に関
する調節が極めて難しく、その取付けに誤差を有
していると円滑な回転運動が行なわれず、騒音を
発生して故障の原因となるばかりでなく、耐久寿
命が低下する欠点が指摘される。

発明の目的 本発明は、前述した構造を備える産業用ロボツ
トのリストに内在している前記問題点に鑑み、こ
れを好適に解決するべく提案されたものであつ
て、一対の同方向に同期回転する平歯車に夫々固
定した回転体と、この両回転体の偏心位置に共通
的に枢支した連接部材とから構成したものにおい
て、前記の各平歯車に対する回転円板の周方向の
固定位置の調節を容易化すると共に、２つの平歯
車の同方向回転により与えられる前記連接部材の
運動を円滑に行なわせ得る機構を提供することを
目的とする。

問題点を解決するための手段 前記の問題点を克服し、所期の目的を実適に達
成するため本発明は、アームの先端に水平旋回自
在に懸吊支持した垂直基板に、回転自在に隣接配
置した対をなす等径の平歯車と、 前記一対の平歯車に噛合して、当該両平歯車を
同一方向に同期回転させるピニオンと、 前記一対の平歯車の夫々に同心固定される回転
円板と、 前記一対の回転円板の夫々に偏心的に枢着した
連接部材と、 この連接部材に配設した所要形状のハンドとか
らなる産業用ロボツトのリスト構造において、 前記連接部材は、各回転円板に偏心的に突設し
た各固定軸に各軸受を介して枢着し、 前記回転円板の各板面に、その回転中心を同心
とする弧状溝を周方向に穿設すると共に、この弧
状溝を介して挿通した締結具により、前記対応の
回転円板を前記弧状溝の範囲内で平歯車に対し周
方向に回動調節自在に固定可能とし、 更に前記回転円板の各固定軸を軸支する前記軸
受を収納するため、前記連接部材の両端部に夫々
穿設した通孔は、少なくともその一方の通孔が長
円形を呈して、これに嵌挿される軸受に所要の遊
びを与えるよう構成されていることを特徴とす
る。

実施例 次に本発明に係る産業用ロボツトのリスト構造
につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照
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はロボツ
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１２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１８の下端部に垂直基板１２
がブラケツト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つている。
このDCサーボモータ２４は、タコジエネレータ
およびパルスエンコーダを一体的に組込んだ型式
のものであつて、タコジエ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
ダユニツトに夫々フイードバツクされて、前記
DC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つてもよく、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つても
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２
６，２８は適宜の駆動源３０によつて、同期的に
同一方向への回転駆動がなされるようになつてい
る。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４０，４２（４０は図示せず）が対応的に取
付けられ、この軸受４０，４２に平歯車４４，４
６が夫々対応的に回転自在に取付けられている。
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
ようになつている。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４４，４６を同期的に同一
方向に回転駆動させるものである。前記平歯車４
４，４６の前面には、これと同軸的に回転円板２
６，２８が一連のボルト５０を介して固着してあ
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２
６，２８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
し得るようになつている。

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つて垂直
に固定され、該固定軸の他端部は回転円板２６，
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、夫々通孔６７，６９が穿
設され、この通孔６７，６９に対応的に軸受５
６，５８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、これによつて回転円
板２６，２８に対する連接部材５４の円滑な回動
を実現している。従つ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４４，４
６とを噛合駆動させると、前記一対の回転円板２
６，２８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
（所謂ブロツクモーシヨン）を行うことが諒解さ
れよう。

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６０、例えばグリツパやフイ
ンガその他バキユームカツプが装着される。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個のバキユームカツプ
７６が装着され、このバキユームカツプ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、このバキユームカツプに限
らず、把持爪式のグリツパや多肢指式のフインガ
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
ボツ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
搬送体であるバケツトコンベヤ７８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ツト
８２が設けてある。また他方の搬送体である整列
コンベヤ８０には、上流側に設置した振分けコン
ベヤ８４で振分けられた被取扱物品８６（例えば
カートンボツクス）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つている。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
にワークステーシヨンと称すれば、本願に使用す
る産業用ロボツトのアーム１０は、前記ワークス
テーシヨンとバケツトコンベヤ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ヨンに
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、本発明に係るロボツトのアーム１０
が前記ワークステーシヨン上に到来し、ハンド６
０に設けた６個のバキユームカツプ７６が夫々の
被取扱物品８６を吸着保持し、しかる後アーム１
０を前記バケツトコンベヤ７８に向けて水平旋回
させる。なおワークステーシヨン上に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）W₁は、バケツトコンベヤ７８の各バケツト
ピーチW₂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１０を旋回させて、ハンド６０に吸着保
持した被取扱物品８６をバケツトコンベヤ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を介して取付
けたハンド６０を構成する６個のバキユームカツ
プ７６に夫々吸着保持された被取扱物品８６（計
６個）は、バケツトコンベヤ７８の上方に落差
L₁をもつて位置している。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２６，２
８が同期的に時計方向に回転し、連接部材５４お
よびバキユームカツプ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とバケツトコンベヤ７８との落差はL₂に
まで短縮される。この落差は一対の回転円板２
６，２８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５４は下死点
に到達するに至る。このときバキユームカツプ７
６に保持した被取扱物品８６とバケツトコンベヤ
７８との落差は零（０）になり、このタイミング
を捉えてバキユームカツプ７６の真空を解除すれ
ば、被取扱物品８６はハンド６０による保持を解
除され、当該被取扱物品８６のバケツトコンベヤ
７８上への移載が完了する。なお被取扱物品８６
を解放したバキユームカツプ７６および連接部材
５４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
ークステーシヨ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ａ〜ｄを参照して説明した如く、本発明
に係る産業用ロボツトのリスト構造によれば、前
記一連の連接部材５４およびバキユームカツプ７
６に所謂ブロツクモーシヨンと称される合成運動
を付与し得るものであつて、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をバケツ
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つたタイ
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、バケツトコンベヤ７
８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、従つて搬送体７８上にお
いて被取扱物品８６が荷崩れしたり、定位置への
載置が困難になつたりすることもない。

発明の効果 以上に説明した如く、本発明に係るリスト構造
によれば、回転円板には周方向に所定中心角で弧
状の貫通溝が穿設され、この弧状溝を介してボル
トを貫通することにより、回転円板を対応の平歯
車に固定し得るようになし、この際に回転円板は
弧状溝の長さ分だけ平歯車に対し周方向に回動調
節し得るようになつているので、最も適切な位置
を設定し得るものである。また連接部材における
軸受が貫通される一方の通孔は、長円形を呈する
ように形成して所要の遊びが与えられているの
で、両回転円板が回転する際に、連接部材は極め
て円滑に回動するものであつて、従来のリスト構
造に比べ組立て時の調節が極めて簡単であり、し
かも円滑な運動を行なうために、故障が少なく耐
久性が長くなる利点を有するものである。

更に、本願発明に係るリスト構造では、前記一
対の回転円板の夫々に連接部材を枢着するに際し
て、各回転円板に偏心的に突設した固定軸を、当
該連接部材の各端部に設けた軸受に挿通するよう
構成してあるので、構造も簡単になり、自重も低
減させ得る。従つて、運動慣性を小さく抑制する
ことができ、このために、コンベアの搬送速度に
同期させた速さで追従移動させるに際し、円滑な
合成運動を行ない得る効果も奏する。

【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概略構成を
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
ドが所謂ブロツクモーシヨ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
業用ロボツ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図であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アーム１０の先端に水平旋回自在に懸吊支持
   した垂直基板１２に、回転自在に隣接配置した対
   をなす等径の平歯車４４，４６と、 前記一対の平歯車４４，４６に噛合して、当該
   両平歯車４４，４６を同一方向に同期回転させる
   ピニオン４８と、 前記一対の平歯車４４，４６の夫々に同心固定
   される回転円板２６，２８と、 前記一対の回転円板２６，２８の夫々に偏心的
   に枢着した連接部材５４と、 この連接部材５４に配設した所要形状のハンド
   ６０とからなる産業用ロボツトのリスト構造にお
   いて、 前記連接部材５４は、各回転円板２６，２８に
   偏心的に突設した各固定軸６２，６４に各軸受５
   ６，５８を介して枢着し、 前記回転円板２６，２８の各板面に、その回転
   中心を同心とする弧状溝５２を周方向に穿設する
   と共に、この弧状溝５２を介して挿通した締結具
   ５０により、前記対応の回転円板２６，２８を前
   記弧状溝５２の範囲内で平歯車４４，４６に対し
   周方向に回動調節自在に固定可能とし、 更に前記回転円板２６，２８の各固定軸６２，
   ６４を軸支する前記軸受５６，５８を収納するた
   め、前記連接部材５４の両端部に夫々穿設した通
   孔６７，６９は、少なくともその一方の通孔６９
   が長円形を呈して、これに嵌挿される軸受５６に
   所要の遊びを与えるよう構成されている ことを特徴とする産業用ロボツトのリスト構造。