JPS6355421B2 - - Google Patents

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JPS6355421B2
JPS6355421B2 JP59247829A JP24782984A JPS6355421B2 JP S6355421 B2 JPS6355421 B2 JP S6355421B2 JP 59247829 A JP59247829 A JP 59247829A JP 24782984 A JP24782984 A JP 24782984A JP S6355421 B2 JPS6355421 B2 JP S6355421B2
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JP
Japan
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work
handling robot
station
movable
engine
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JP59247829A
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JPS61125748A (ja
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Masato Ueyama
Takeshi Kanamaru
Juichi Shirai
Kyoshi Nakano
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
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Priority to US06/799,596 priority patent/US4673075A/en
Priority to KR1019850008739A priority patent/KR890003307B1/ko
Publication of JPS61125748A publication Critical patent/JPS61125748A/ja
Publication of JPS6355421B2 publication Critical patent/JPS6355421B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P21/00Machines for assembling a multiplicity of different parts to compose units, with or without preceding or subsequent working of such parts, e.g. with program control
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Program-control systems
    • G05B19/02Program-control systems electric
    • G05B19/418Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/41815Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the cooperation between machine tools, manipulators and conveyor or other workpiece supply system, workcell
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B25J5/02Manipulators mounted on wheels or on carriages travelling along a guideway
    • B25J5/04Manipulators mounted on wheels or on carriages travelling along a guideway wherein the guideway is also moved, e.g. travelling crane bridge type
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、1台のハンドリングロボツトによ
り、複数のステーシヨンにおいてそれぞれワーク
に対する作業具のセツトを行うようにしたロボツ
トによる複合作業装置に関するものである。
(従来技術) 近時、作業の自動化のため、所定のステーシヨ
ンにおいて作業具を用いてワークに対する作業を
行うようにしたものにおいては、この作業具のワ
ークに対するセツトおよびセツト解除を、ハンド
リングロボツトを用いて行うことが多くなつてい
る。すなわち、コンベアによつて搬送されるワー
クがステーシヨンに到達すると、ハンドリングロ
ボツトが作業具を把持してこれをワークにセツト
し、この作業具による作業が終了した後は、ハン
ドリングロボツトが再び作業具を把持してワーク
に対するセツト解除を行つて、次の作業に備え
る、ということが行われている。
ところで、互いに比較的離れた複数のステーシ
ヨンで、上述したような作業具を用いた作業をワ
ークに対して行うには、各ステーシヨン毎にハン
ドリングロボツトを要することになるが、このよ
うに、各ステーシヨン毎にハンドリングロボツト
を設けることは、ハンドリングロボツト自体が極
めて高価であるため、設置コストが極めて高くな
る、という問題を生じる。とりわけ、作業具によ
る作業内容によつては、この作業時間が長いため
ハンドリングロボツトが遊んでいる時間が長くな
り、ハンドリングロボツトの有効利用という面で
も問題を生じる場合があつた。
(発明の目的) 本発明は以上のような事情を勘案してなされた
もので、複数のステーシヨンにおいて、それぞれ
作業具を用いてワークに対する作業を行うように
したものにおいて、高価なハンドリングロボツト
の設置台数を少くなくして、設置コストを大幅に
低下し得ると共に、このハンドリングロボツトの
遊び時間を少くなくしてその利用度を高めるよう
にしたロボツトによる複合作業装置提供すること
を目的とする。
(発明の構成) 前述の目的を達成するため、本発明にあつて
は、基本的には、各ステーシヨン間でハンドリン
グロボツトを移動自在とすることにより、複数の
ステーシヨンに対して只1台のハンドリングロボ
ツトを設置するだけですむようにしてある。そし
て、1台のハンドリングロボツトが複数のステー
シヨンを受けもつ関係上、当該ハンドリングロボ
ツトが負担する作業具を極力低減するため、可動
ユニツトを設けて、この可動ユニツトによつて従
来負担していたハンドリングロボツトの作業の一
部を負担させるようにしてある。
具体的には、 それぞれ、ワークに対して作業具を用いて所定
の作業具が行われる複数のステーシヨンと、 前記各ステーシヨンに設けられ、前記作業具を
所定の作業位置と原点復帰位置との点との間で移
動可能に保持し、かつ該作業位置から原点復帰位
置への該作業具の駆動を行う可動ユニツトと、 前記各ステーシヨン間で移動自在に設けられ、
該各ステーシヨンにおいて、前記作業具を前記原
点復帰位置から前記ワークに対する所定セツト位
置へ移動させるハンドリングロボツトと、 を備えた構成としてある。
このような構成とすることにより、ハンドリン
グロボツトは、複数のステーシヨンに対して只1
台設置するだけでよく、かつその作業内容も原点
復帰位置からセツト位置へ作業を持つてくるだけ
でよいので比較的簡単な機構のものでよく、ハン
ドリングロボツト設置に対するコストが大幅に低
減される。また、可動ユニツトが新たに設けられ
ることになるが、この可動ユニツトは、作業具を
保持すると共に、この作業具を所定の作業位置か
ら原点復帰位置へ復帰させるだけの機能を有すれ
ばよいので、全体としてみれば、各ステーシヨン
毎に複雑な動きをする高価なハンドリングロボツ
トを設ける場合に比して、コスト上大幅な低減が
可能となる。
勿論、ハンドリングロボツトは、複数のステー
シヨンで作業を行うので、換言すれば一のステー
シヨンで作業具を用いてワークに対する作業を行
つている間に、他のステーシヨンにおいてワーク
に対する作業具のセツトを行うので、その利用度
合すなわち稼動割合が高いものとなる。
(実施例) 以下本発明の実施例を添付した図面に基いて説
明するが、実施例においては、ワークとして、基
本的にはガソリンエンジンとデイーゼルエンジン
の2種類とされ、各エンジンタイプのうちで複数
の機種が設定され、各オイル供給口の位置が異な
り、またこのワークとしてのエンジンに対する作
業内容としては、作業具としてのノズルによるエ
ンジンオイル注入作業とされている。
第1図〜第3図において、1はローラコンベア
等のワーク搬送用コンベアで、床面F上に設置さ
れて、第1図、第2図右方から左方へ向けてワー
クを搬送するようになつている。このコンベア1
によつて、互いに異なるワークとしてのガソリン
エンジン2あるいはデイーゼルエンジン3が、そ
れぞれ台板4を介して所定間隔毎に間欠的に搬送
されるようになつている。すなわち、ガソリンエ
ンジン2とデイーゼルエンジン3とは、前工程で
の製作時間および生産台数を考慮して、例えば5
台のガソリンエンジン2に対して1台のデイーゼ
ルエンジン3が順次搬送され、ただエンジン機種
については任意の設定の基にランダムに搬送され
るようになつている。
前記コンベア1に対しては、ガソリンエンジン
2に対してオイル注入位置となる作業ステーシヨ
ンS1と、デイーゼルエンジン3に対するオイル注
入位置となる作業ステーシヨンS2とが、コンベア
1の搬送方向に隣り合つて構成されている。この
ようなコンベア1上には、アングル材を組立てる
ことにより構成されたフレーム5が配設され、こ
のフレーム5には、上記ステーシヨンS1の上方に
おいて可動ユニツト6が、また上記ステーシヨン
S2の上方において可動ユニツト7が、さらにステ
ーシヨンS2のコンベア搬送方向上流位置のステー
シヨンS3にはワーク検知センサ40を設けた可動
ユニツト8が配設されている。これにより、セン
サ40により検知されるワークとしてのエンジン
がガソリンエンジン2である場合は、当該検知さ
れたガソリンエンジン2がステーシヨンS1にきた
ときに、第2図に示すようにシリンダ装置9によ
り進退駆動されるストツパ10が台板4の移動軌
跡上に進出して当該ステーシヨンS1位置において
ガソリンエンジン2を停止させる。また、上記セ
ンサ40により検知されたエンジンがデイーゼル
エンジン3である場合は、当該デイーゼルエンジ
ン3がステーシヨンS2にきたときに、図示は略す
が上述したようなシリンダ装置9より駆動される
ストツパ10によりこのステーシヨンS2で停止さ
れる。勿論、センサ40によりエンジンの種類を
検知するステーシヨンS3にもストツパ10は設け
られている。
前記可動ユニツト6について第4図、第5図を
も参照しつつ説明すると、この可動ユニツト6
は、ステーシヨンS1上方において、フレーム5に
固定された第1ロツドレスシリンダ11を有す
る。このロツドレスシリンダ11は、フレーム5
に固定された左右一対のシリンダ12と、互いに
平行としてそれぞれ該両シリンダ12間に接続、
架設された2本の中空ロツドガイド13と、該ロ
ツドガイド13に摺動自在に保持された可動台1
4と、を有する。このような第1ロツドレスシリ
ンダ11は、上記中空状のロツドガイド13内に
フリーピストンとしての磁石(図示略)が摺動自
在に収納される一方、可動台14にはこの磁石に
引き合う磁性を有する磁石(図示略)が保持され
ている。これにより、第5図右方側のシリンダ1
2内にエアを供給すると(第5図左方側のシリン
ダ12内のエアは排出)、上記ロツドガイド13
内の磁石がエア圧によつて第5図左方側のシリン
ダ12へ向けて変位し、これに応じて可動台14
も上記左方側のシリンダ12向けて移動されるこ
とになる。また、両シリンダ12を共に密閉した
ときは、可動台14はその位置での停止状態を保
持し、さらに、両シリンダ12を共に大気へ解放
したときは、可動台14は外力を加えることによ
り自由に摺動変位可能とされる。
前記可動台14の下面には、さらに、第5図に
示すような第2ロツドレスシリンダ15が付設さ
れている。この第2ロツドレスシリンダ15も、
第1ロツドレスシリンダ11と同様に、左右一対
のシリンダ16と、一対のガイドロツド17と可
動台18と、を有し、第1ロツドレスシリンダ1
1と同様にして、一方のシリンダ16に対するエ
ア供給による可動台18の駆動と、両シリンダ1
6を共に密閉することにより可動台18の停止位
置保持と、両シリンダ16を共に大気に解放する
ことによる可動台18のフリー化、とをとり得る
ようにされている。
上述のような第1、第2のシリンダ11,16
に対するエアの供排制御のためのエア回路の一例
を、第5図に示してある。この第5図中、19が
第1、第2ロツドレスシリンダ11,15用の5
ポート・3ポジシヨンとされた電磁切換弁であ
り、また20がエアタンク等のエア源であり、2
1が電磁切換弁19の制御回路である。
前記第2ロツドレスシリンダ15における可動
台18の下面には、上下方向に伸びるエアシリン
ダ22の上端部が固定され、下方へ伸びるそのピ
ストンロツド23先端部には、ブラケツト24が
固定されている。このブラケツト24には、上下
方向に貫通するようにノズル25が固定され、ノ
ズル25のうちブラケツト24より下方へ位置す
る部分が、ガソリンエンジンのオイル注入口2a
(第1図、第6図参照)に嵌挿される注入部とさ
れ、またブラケツト17より上方に位置する部分
が、後述するハンドリングロボツトによる被把持
部とされている。勿論、このノズル25の上端部
には、ガソリンエンジン2用のオイルを供給する
オイル供給管26が接続されている。そして、上
記エアシリンダ22を伸縮させるためのエア供排
用の電磁切換弁(図示略)も、前記制御回路21
によつて制御されるようになつている。
前記第1、第2の両ロツドレスシリンダ11,
15が、共に、一方のシリンダ12,16に対し
てエアが供給されたときに可動台14,18がそ
の各ストローク端位置にあり、かつエアシリンダ
22が縮長しているときの前記ノズル25の位置
が、原点復帰位置とされ、また、ノズル25がオ
イル注入口2aに挿入された位置が作業位置とさ
れる。なお、デイーゼルエンジン3用の可動ユニ
ツト7およびエンジンの種類、機種検知用の可動
ユニツト8も前記可動ユニツト6と基本的には同
一構成とされており、可動ユニツト6,7にあつ
てはノズル25に供給されるオイルの種類および
注入時間が異なるのみであり、可動ユニツト8に
あつてはセンサ40を有するのみであるが、各エ
ンジンの外観上、機種別の特長部分を所定の順序
でセンサ40を動かすべく動作ステツプを後述す
るハンドリングロボト27に記憶させてある。
さて次に、第1図〜第4図、第6図によりハン
ドリングロボツト27部分について説明する。前
記コンベア1の側方には、ステーシヨンS1〜S3
渡つて伸びるように床面Fに設置された案内ベー
ス28が配設され、この案内ベース28上に移動
自在としてハンドリングロボツト27が設置され
ている。このハンドリングロボツト27は、X,
Y,Z軸の三方向に移動可能な直交座標型とさ
れ、案内ベース28上を摺動可能(X軸方向)な
第1可動部29と、該第1可動部29に対して上
下動可能な(Z軸方向)第2可動部30と、該第
2可動部30にコンベア1と直交する方向に移動
自在なアーム部31と、を備え、第1可動部29
の駆動すなわちステーシヨンS1〜S3間でのハンド
リングロボツト27の移動は、モータ32(第1
図、第2図参照)により、また第2可動部30の
駆動はモータ33(第1図〜第3図参照)によ
り、さらにアーム部31の駆動はモータ34(第
1図、第3図、第6図参照)により、行われるよ
うになつている。そして、アーム部31の先端部
には、開閉自在なチヤツクからなるハンド部35
が設けられ、このハンド部35の開閉は、アーム
部31内に装備したアクチユエータ(図示略)に
よつて行われるようになつている。勿論、このハ
ンド部35は、前述したノズル25(の被把持
部)およびセンサ40を把持するものであるが、
このハンド部35によるノズル25やセンサ40
の把持(チヤツク)、把持解放(アンチヤツク)
を検出するための非接触式センサ36が、可動ユ
ニツト6,7および8の各ブラケツト24に設け
られている(第3図、第6図参照)。
次に、以上のような構成の作用について説明す
る。先ず、各可動ユニツト6,7は、それぞれ、
その一方のシリンダ11あるいは16にエアが供
給されて、可動台14が第5図左方ストローク端
に位置し、かつ可動台18が第5図上方ストロー
ク端に位置し、さらにエアシリンダ22のピスト
ンロツド23が上方ストローク端にあつて、作業
具としてのノズル25が原点復帰位置にあるもの
とする。
この状態において、コンベア1によつて搬送さ
れたエンジンの種別が、センサ40を把持したハ
ンドリングロボツト27が所定の動作ステツプで
センサ40を動かすことによるセンサ40による
検出結果に基づいて判定される。センサ40によ
つてガソリンエンジン2であると検知された場合
は、当該ガソリンエンジン2がステーシヨンS1
きた位置で停止される。そして、ハンドリングロ
ボツト27は、両ステーシヨンS1での作業具とし
てのノズル25のセツトに備えることになる。こ
の後のハンドリングロボツト27および可動ユニ
ツト6,7の作動を、順次説明する。
先ず、ハンドリングロボツト27は、センサ
40の機種情報に基づき、ステーシヨンS1に位
置されて、そのハンド部35によりガソリンエ
ンジン2用の可動ユニツト6のノズル25をチ
ヤツクする。このハンド部35によるノズル2
5のチヤツクはセンサ36により検出され、こ
の検出位置は制御回路21に入力されて、両可
動台14,18の動きはフリーとされる(第5
図の電磁切換弁が図示の位置とされる)。
次いで、ハンドリングロボツト27は、ノズ
ル25をガソリンエンジン2の機種に応じたオ
イル注入口2aの直上方に持つてきた後、当該
ノズル25をアンチヤツクし、この位置がセツ
ト位置となる。このアンチヤツクはセンサ36
により検出され、この検出信号は制御回路21
に入力され、この結果可動ユニツト6の第1、
第2ロツドシリンダ11,15の動きがロツク
される(シリンダ12,16の密閉)。この後、
エアシリンダ22のピストンロツド23か伸長
されて、ノズル25がオイル注入口2a内に挿
入された後、若干遅れて、ノズル25からオイ
ルが注入され始める。
一方、ガソリンエンジン2用のノズル25を
そのオイル注入口2aの直上方に位置させて当
該ノズル25をアンチヤツクしたハンドリング
ロボツト27は、このアンチヤツク後直ちにス
テーシヨンS3へ移動されて、ステーシヨンS3
あるエンジンに対し、センサ40を把持して上
記と同様に機種検出を行ない、再びセンサ40
をアンチヤツクし、検出種類がデイーゼルエン
ジンであれば、デイーゼルエンジン3用のノズ
ル25すなわち可動ユニツト6のノズル25を
チヤツクする。なお、検出完了後、エンジンは
ストツパ10の解放によりコンベア1で直ちに
ステーシヨン2へ搬送される。この後は、上述
した,でのガソリンエンジン2に対する場
合と同様に、ノズル25をデイーゼルエンジン
3のオイル注入口3a上にセツトし、上記,
と同様に可動ユニツト6のノズル25かオイ
ル注入口3aに挿入されてデイーゼルエンジン
用のオイルが注入される。なお、検出種類がガ
ソリンエンジン2と判定されれば、ステーシヨ
ンS3からエンジンの解放を行なわない。
上記両可動ユニツト5,6のノズル25から
のガソリンエンジン用あるいはデイーゼルエン
ジン用のオイルが所定量注入されると、この注
入が停止される。この後は、両可動ユニツト
6,7は、そのピストンロツド23を縮長させ
(ノズル25のオイル注入口2aあるいは3a
からの引き出し)、この後、可動台14,18
が原点復帰位置に復帰される。
以上により、1つのローテーシヨンが終了され
次のオイル注入に備えることとなる。なお、ガソ
リンエンジン2か2台続いた場合は、ハンドリン
グロボツト27は、ステーシヨンS2での作業は行
わないようになつている。
第7図は本発明の他の実施例を示すもので、前
記実施例と同一構成要素には同一符号を付して説
明する。本実施例においては、ガソリンエンジン
2用のコンベア1Aとデイーゼルエンジン3用の
コンベア1Bとが別途独立して設けられており、
この関係上、コンベア1Aの所定位置にステーシ
ヨンS1が、またコンベア1Bの所定位置にステー
シヨンS2が設けられたものとなつている。
また、ハンドリングロボツト41は、間接型の
ものとされて、そのベース42に対して上下方向
(第7図紙面直角方向)および旋回動可能な第1
アーム部43と、該第1アーム部44に対して回
動駆動し得るように連結された第2アーム部44
を有し、この第2アーム部45の先端部にハンド
部45が設けられたものとなつている。そして、
このようなハンドリングロボツト41の両ステー
シヨンS1,S2間での移動は、第1アーム部43の
旋回位置を変更することにより行われるようにな
つている。勿論、この第7図の実施例において
も、図示は略すが、ステーシヨンS1上方には可動
ユニツト6が、またステーシヨンS2上方には可動
ユニツト7が設けられているものである。各コン
ベア1A,1Bの上流には別途機種検出用装置
(図示略)があり、あらかじめ検出された情報に
基づき、エンジンの搬入タイミングの早い方を優
先してオイル供給作業を行なう以外は、前記実施
例を同じである。
以上実施例では、各ステーシヨンS1,S2におけ
る作業内容としてはオイル注入の場合を説明した
が、この他ねじ止め作業、機械加工作業等適宜の
作業内容とすることができる。また、1台のハン
ドリングロボツト27,41が受け持つステーシ
ヨンは3箇所以上であつてもよい。さらに、可動
ユニツトの駆動手段としては、モータ等適宜のも
のを採択し得る、 (発明の効果) 本発明は以上述べたことから明らかなように複
数のステーシヨンに対して1台のハンドリングロ
ボツトを設置するだけですむ一方、このハンドリ
ングロボツトは原点復帰位置にある作業具を所定
のセツト位置へ持つてくるだけの機能を有するも
のであればよいので、このハンドリングロボツト
にそのものに対する設置コストを大幅に低減し得
ることになる。また一方、別途設けられる可動ユ
ニツトは、作業具を原点復帰位置と作業位置との
間で移動自在に保持すると共に、この作業位置か
ら原点復帰位置へ作業具を駆動するだけの単機能
要素のものでよいので、その設置コスト自体は安
価ですむ。これにより、装置全体として設置コス
トの大幅な低減を図ることができる。
また、1台のハンドリングロボツトを複数のス
テーシヨンで使用するので、当該ハンドリングロ
ボツトの遊び時間を少くなくしてその稼動割合向
上でも好ましいものが得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す全体平面図。
第2図は第1図の正面図。第3図は第1図の左側
面図。第4図は可動ユニツトの一例を示す斜視
図。第5図は可動ユニツトの底面側から示すと共
に、その制御系統を示す図。第6図はハンドリン
グロボツトにより作業具を把持している状態を示
す斜視図。第7図は本発明の他の実施例を示す平
面図。 S1〜S3:ステーシヨン、1:コンベア、2:ガ
ソリンエンジン(ワーク)、2a:オイル注入口、
3:デイーゼルエンジン(ワーク)、3a:オイ
ル注入口、6,7,8:可動ユニツト、25:ノ
ズル(作業具)、27,41:ハンドリングロボ
ツト、35,45:ハンド部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 それぞれ、ワークに対して作業具を用いて所
    定の作業が行われる複数のステーシヨンと、 前記各ステーシヨンに設けられ、前記作業具を
    所定の作業位置と原点復帰位置との点との間で移
    動可能に保持し、かつ該作業位置から原点復帰位
    置への該作業具の駆動を行う可動ユニツトと、 前記各ステーシヨン間で移動自在に設けられ、
    該各ステーシヨンにおいて、前記作業具を前記原
    点復帰位置から前記ワークに対する所定セツト位
    置へ移動させるハンドリングロボツトと、 を備えていることを特徴とするロボツトによる複
    合作業装置。
JP59247829A 1984-11-22 1984-11-22 ロボツトによる複合作業装置 Granted JPS61125748A (ja)

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JP59247829A JPS61125748A (ja) 1984-11-22 1984-11-22 ロボツトによる複合作業装置
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JPS61125748A (ja) 1986-06-13
KR890003307B1 (ko) 1989-09-16
KR860003873A (ko) 1986-06-13
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