(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットの手首に設けられ、一方側に伸長した状態から収縮し、前記一方側とは反対側まで伸長可能なリンク機構と、
前記リンク機構の先端部に設けられ、被搬送物を着脱可能に保持する保持手段とを有し、
リンク機構を伸長させ、保持手段を一方側に設置されるプレス機と他方側に設置されるプレス機との間で往復動させて被搬送物を直線の搬送径路に沿って搬送する搬送装置において、
前記リンク機構は、第１アームと、
第１アームを、第１アームの基端部を回転中心として回転駆動する駆動源と、
基端部が、第１アームの先端部に回転可能に連結され、第１アームの回転に連動して回転し、先端側に前記保持手段が設けられる第２アームとを有し、
前記一方側のプレス機から他方側のプレス機に被搬送物を搬送するとき、ロボットの手首を水平に一方側から他方側に直線移動させながら、前記第１アームをその基端部を中心として第１の回転方向に回転させ、これに連動して第２アームをその基端部を中心として前記第１の回転方向とは反対方向の第２の回転方向に回転させ、前記保持手段によって保持された被搬送物が直線状に移動して、一方側のプレス機から他方側のプレス機へ搬送されることを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
前記第２アームと保持手段との間に介在され、基端部が、第２アームの先端部に回転可能に連結され、先端側に保持手段が設けられる第３アームを有し、
第２アームが、基端部を回転中心として前記第２の回転方向に回転すると、これに連動して前記第３アームが、基端部を回転中心として前記第１の回転方向に回転することを特徴とする請求項１記載の搬送装置。
【請求項３】
前記第３アームと保持手段との間に介在され、基端部が、第３アームの先端部に回転可能に連結され、先端側に保持手段が設けられる第４アームとを有し、
第３アームが、基端部を回転中心として前記第１の回転方向に回転すると、これに連動して前記第４アームが、基端部を回転中心として前記第２の回転方向に回転することを特徴とする請求項２記載の搬送装置。
【請求項４】
一方側で保持したときの被搬送物の向きと、他方側まで搬送したときの被搬送物の向きとが同じになるように、第１アームの回転に連動して保持手段を回転させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークを搬送する搬送装置に関し、とくにロボットの手首に取付けられて使用する搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえばプレス機間でワークを搬送する場合、プレス機間にロボットを設置し、ロボットでワークを搬送する。このとき、プレス機間の間隔が大きい場合には、ロボットの手首に搬送装置を取付け、搬送装置とロボットのアームの動きとでワークを搬送する。このような搬送装置の従来技術の一例が実開平４−４２３９０号公報「物品搬送装置」に開示される。
【０００３】
この従来技術の搬送装置は、スライダーと、ワークを吸着して保持し、スライダーに沿って走行する保持手段を有する。ワークを搬送するには、まず、ロボットで搬送装置を一方のプレス機側に移動させ、スライダーの一方側端部配置される保持手段で一方のプレス機のワークを吸着保持しする。次に、ワークを保持した保持手段をスライダーの他方側端部までスライドさせるとともに、ロボットで搬送装置を他方のプレス機側に移動させる。そして、ワークが他方側のプレス機に達すると、保持手段による吸着保持を解除する。
このようにして、搬送距離が長い場合でもワークを搬送することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の搬送装置では、スクリューねじを用いて保持手段をスライドさせて搬送させるので、搬送速度が遅いといった問題を有する。
本発明の目的は、搬送速度の速い搬送装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明は、ロボットの手首に設けられ、一方側に伸長した状態から収縮し、前記一方側とは反対側まで伸長可能なリンク機構と、
前記リンク機構の先端部に設けられ、被搬送物を着脱可能に保持する保持手段とを有し、
リンク機構を伸長させ、保持手段を一方側に設置されるプレス機と他方側に設置されるプレス機との間で往復動させて被搬送物を直線の搬送径路に沿って搬送する搬送装置において、
前記リンク機構は、第１アームと、
第１アームを、第１アームの基端部を回転中心として回転駆動する駆動源と、
基端部が、第１アームの先端部に回転可能に連結され、第１アームの回転に連動して回転し、先端側に前記保持手段が設けられる第２アームとを有し、
前記一方側のプレス機から他方側のプレス機に被搬送物を搬送するとき、ロボットの手首を水平に一方側から他方側に直線移動させながら、前記第１アームをその基端部を中心として第１の回転方向に回転させ、これに連動して第２アームをその基端部を中心として前記第１の回転方向とは反対方向の第２の回転方向に回転させ、前記保持手段によって保持された被搬送物が直線状に移動して、一方側のプレス機から他方側のプレス機へ搬送されることを特徴とする搬送装置である。
【０００６】
本発明に従えば、伸縮して一方側と他方側との間で往復動するリンク機構を用いることによって、スクリューねじを用いる従来の搬送装置に比べて格段に速く搬送することができる。また、直線状に往復動して搬送することによって、たとえばアームを揺動させる場合と異なり、被搬送物に遠心力が作用せず、また最短の搬送経路とすることができる。
【０００９】
前記リンク機構は第１アームと第２アームとを有し、たとえば第１アームの基端部がロボットの手首に取付けられる。第２アームは、第１アームの先端部に基端部が回転可能に取付けられ、第２アームの先端部に保持手段が設けられる。プレス機間でワークを搬送する場合には、この搬送装置を有するロボットを一対のプレス機間に設置する。
【００１０】
一方のプレス機から他方のプレス機までワークを搬送するには、第１アームと第２アームとを開いてリンク機構を一方側に伸張させ、第１アームの先端部に設けられる保持手段を一方のプレス機まで伸ばしてワークを保持する。そして、駆動源で、第１アームを第１の回転方向に回転させる。すると、第１アームの先端部に取付けられる第２アームが、第１アームの回転に連動し、前記第１の回転方向とは反対方向の第２の回転方向に回転してリンク機構が収縮し、ワークが他方側に移動し始める。中央部では第１アームと第２アームとが重なり、完全に収縮する。
【００１１】
さらに第１アームが第１の回転方向へ回転すると、これに連動して第２アームもさらに回転し、リンク機構は他方側に伸張し、ワークは他方側のプレス機に到達する。ここで、保持手段による保持状態を解除して、ワークの搬送作業が完了する。保持手段を再び一方のプレス機側に伸ばすには、第１アームを第２の方向に回転させる。すると、リンク機構が収縮して一方側まで伸び、一方のプレス機のワークを保持することができる。このような動作を繰返し、保持手段を一方のプレス機と他方のプレス機との間で往復動させて、ワークのプレス機間搬送を行うことができる。
【００１２】
請求項２記載の本発明は、前記第２アームと保持手段との間に介在され、基端部が、第２アームの先端部に回転可能に連結され、先端側に保持手段が設けられる第３アームを有し、
第２アームが、基端部を回転中心として前記第２の回転方向に回転すると、これに連動して前記第３アームが、基端部を回転中心として前記第１の回転方向に回転することを特徴とする。
【００１３】
本発明に従えば、搬送装置は第１〜第３アームを有し、第３アームの先端側に保持手段が設けられる構成であるので、収縮したときのリンク機構の長さに比して、伸張したときのリンク機構の長さを長くすることができ、長い距離を搬送することができる。
【００１４】
請求項３記載の本発明は、前記第３アームと保持手段との間に介在され、基端部が、第３アームの先端部に回転可能に連結され、先端側に保持手段が設けられる第４アームを有し、
第３アームが、基端部を回転中心として前記第１の回転方向に回転すると、これに連動して前記第４アームが、基端部を回転中心として前記第２の回転方向に回転することを特徴とする。
【００１５】
本発明に従えば、リンク機構は第１〜第４アームを有し、大略的にＷ字状に構成され、収縮したときのリンク機構の長さに比して、伸張させたときのリンク機構の長さをさらに長くすることができ、これによってさらに長い距離を搬送することが可能となる。
【００２１】
請求項４記載の本発明は、一方側で保持したときの被搬送物の向きと、他方側まで搬送したときの被搬送物の向きとが同じになるように、第１アームの回転に連動して保持手段を回転させることを特徴とする。
【００２２】
本発明に従えば、一方側から他方側へ、被搬送物の向きを変えずに搬送することができるので、プレス機間搬送に好適である。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の一形態である搬送装置１を備えるロボットシステム２を示す側面図であり、図２はその平面図である。搬送装置１は、ロボット３の手首７に取付けられ、一対のプレス機２０，２１間でワークＷを搬送するのに用いられる。
【００２６】
ロボット３は６軸垂直多関節形ロボットであり、床に固定される基台４、下部アーム５、上部アーム６および手首７を有する。下部アーム５は、下端部が鉛直な第１軸Ｊ１まわりに旋回可能に基台４に取付けられるとともに、水平な第２軸Ｊ２まわりに前後回転可能に基台４に設けられる。下部アーム５の上端部には上部アーム６の基端部が、水平な第３軸Ｊ３まわりに上下に回転可能に取付けられる。上部アーム６の先端部に取付けられる手首７は、上部アーム６の軸線に平行な第４軸Ｊ４まわりに回転可能に取付けられるとともに、上部アーム６の軸線に垂直な第５軸Ｊ５まわりに回転可能に取付けられる。そしてこの手首７に、回転連結部８を介して搬送装置１が回転可能に取付けられる。
【００２７】
回転連結部８は、サーボモータから成る回転駆動源Ｍ７を有し、手首７の第６軸Ｊ６と同軸の第７軸Ｊ７まわりに回転可能に搬送装置１を手首７に取付ける。ロボット３の各関節軸Ｊ１〜Ｊ６および第７軸Ｊ７は、それぞれ個別にサーボモータによって回転駆動される。
【００２８】
搬送装置１は、第１アーム１０および第２アーム１１から成るリンク機構９と、第２アーム１１の先端部に設けられる保持手段１２とから構成され、第１アーム１０の基端部１０ａに前記回転連結部８が設けられ、第１アーム１０は、第７軸Ｊ７まわりに回転可能にロボット３に支持される。第２アーム１１は、第１アーム１０と同じ長さであり、基端部１１ａが、第１アーム１０の先端部１０ｂに、前記第７軸Ｊ７に平行な回転軸線Ａ１まわりに回転可能に取付けられ、第２アーム１１の先端部１１ｂに保持手段１２が取付けられる。保持手段１２は、複数の吸盤１３を有し、これらの吸盤１３でワークＷを着脱可能に保持する。
【００２９】
ロボットシステム２のロボット３は２つのプレス機２０，２１の中央に設置され、一方（図２の左方）のプレス機２０から他方（図２の右方）のプレス機２１にワークＷを搬送する。ロボット３は、第７軸Ｊ７が垂直となるように搬送装置１をほぼ水平に保持し、一方のプレス機２０側にリンク機構９を伸ばして、ワークＷを保持し、リンク機構９を収縮し、他方側に伸張させて他方のプレス機２１にワークＷを搬送する。搬送完了後、リンク機構９を再び一方側に伸ばし、前述した搬送動作を繰り返す。このように往復動して、図２に示すように、一対のプレス機２０，２１間を結ぶ直線である搬送経路Ｌに沿ってワークＷを搬送することができる。
【００３０】
次に、図３を参照してこのロボットシステム２の搬送動作をさらに詳しく説明する。
【００３１】
まず一方のプレス機２０に配置されるワークＷを保持するために、図３（１）に示すように、一方のワーク２０側までリンク機構９を伸ばす。このとき、リンク機構９は、ワークＷの搬送経路Ｌに沿って第１アーム１０と第２アーム１１とが直線状に伸びている。このようにリンク機構９を伸張させたときに、第２アーム１１の先端に設けられる保持手段１２が、一方のプレス機２０のワークＷを保持できるように、搬送装置１を保持するロボット３の上部アーム６を一方（図３の左方）側に傾ける。
【００３２】
この状態で、保持手段１２の各吸盤１３でワークＷを吸着保持し、第１アーム１０を、基端部１０ａの第７軸Ｊ７を中心として第１の回転方向（図３において時計回り）へ回転させると、これに連動して第２アーム１１が基端部１１ａの回転軸線Ａ１を中心として前記第１の回転方向とは反対方向である第２の回転方向（図３において反時計回り）へ回転し、図３（２）に示すようにリンク機構９が折りたたまれ収縮し、ワークＷが他方（図３の右方）に移動し始める。このようにしてリンク機構９を収縮させるとともに、ロボット３によって上部アーム６を一方側へ回転させて、搬送装置１を搬送経路Ｌに沿って平行移動させる。
【００３３】
さらに第１アーム１０を第１の方向に回転させると、図３（３）に示すように、ワークＷがプレス機２０，２１間の中央に達する。このとき、リンク機構９が完全に収縮し、リンク機構９の第１アーム１０と第２アーム１１とが重なる。このとき、搬送装置１はワークＷの搬送経路Ｌに垂直となり、またワークＷは第１アーム１０の基端部１０ａの真下に配置される。
【００３４】
引続き第１アーム１０を第１の回転方向へ回転させるとともに、第２アーム１１を第２の回転方向へ回転させることによって、図３（４）に示すように、リンク機構９が他方側に伸び始め、図３（５）に示すように、第１アーム１０および第２アーム１１が直線状に伸びたとき、第２アームの先端部に保持されるワークＷが他方側のプレス機２１に達する。ここで、保持手段１２による吸着保持を解除することによって、他方側のプレス機２１にワークＷが載置される。
【００３５】
このようにして、第１アーム１０を一方側から１８０°回転させて、一方側へ向けて伸ばしていたリンク機構９を収縮させ、他方側へ伸張させることができ、一方から他方へワークＷを搬送することができる。保持手段１２を一方側のプレス機２０に戻すには、第１アーム１０を今度は第２の回転方向に１８０°回転させる。これによって、リンク機構９が中央で収縮し、さらに一方側に向けて伸張する。このようにして、第１アーム１０を一方側と他方側との間で１８０°往復回転させることによって、ワークＷのプレス機間搬送を行うことができる。この第１アームの１８０°の往復回転は、ロボット３の手首７によって行う。
【００３６】
また搬送時に、第１アーム１０の基端部１０ａが、ワークＷの直線搬送経路Ｌに沿って往復移動するように、ロボット３は、手首７を搬送経路Ｌに沿って直線移動させる。
【００３７】
図３の（１）から（３）で第１アーム１０が第１の回転方向に９０°回転する間に、第２アーム１１は第２の回転方向に１８０°回転する。つまり、第１アーム１０の回転角度をθとしたとき、第２アーム１１の回転角度は−２θとなり、一方側から他方側へ第１アーム１０が１８０°回転する間に第２アーム１１は反対方向に３６０°回転することになる。この第２アーム１１の回転は、第１アーム１０の回転に連動して回転する。
【００３８】
次に、連動して回転する第１アーム１０と第２アーム１１との内部機構について説明する。図４は、搬送装置１の内部機構を示す平面図であり、図５はその側面図である。
【００３９】
第１アーム１０は中空の第１アーム本体２２を有し、回転連結部８を介して手首７に連結される。この第１アーム本体２２の内部で、基端部１０ａ側に、手首７の軸線Ｊ６と同軸の第７軸Ｊ７を回転軸線とする第１太陽歯車２５が設けられる。この第１太陽歯車２５は、回転連結部８のサーボモータＭ７によって回転駆動される。第１アーム本体２２の先端部１０ｂには、前記第７軸Ｊ７に平行な回転軸線Ａ１まわりに回転自在に軸支される第１遊星歯車２６が設けられ、第１太陽歯車２５から第１遊星歯車２６間にわたってタイミングベルト２７が巻掛けられる。第１遊星歯車２６は、軸受け２８によって第１アーム本体２２に回転自在に軸支されるとともに、第２アーム１１の基端部１１ａが固定され、第１遊星歯車２６と一体となって第２アーム１１が回転する。
【００４０】
前述したように、手首７で第１アーム１０が１８０°回転駆動するが、回転連結部８のサーボモータＭ７は、この手首７による第１アーム１０の回転を打ち消すように第１太陽歯車２５を回転させる。つまり、手首７が第１の回転方向に１８０°回転するとき、第１太陽歯車２５を第１の回転方向とは反対方向の第２の回転方向に１８０°回転させ、いわば第１太陽歯車２５を回転させず、固定的に保持する。
【００４１】
第１太陽歯車２５から第１遊星歯車２６にわたってタイミングベルト２７が巻掛けられているので、図４に示すように、歯車２５を固定した状態で、第１アーム１０を第１の回転方向（図４の紙面で時計回り）に回転させると、タイミングベルト２６が図４の矢符に示すように回転し、これによって第１遊星歯車２６が第２の回転方向（反時計まわり）に回転する。前述したように、第１遊星歯車２６と第２アーム１１とは固定されており、一体となって回転するので、第１アーム１０を第１の回転方向に回転駆動させることによって、第１遊星歯車２６とともに第２アーム１１を第２の回転方向に連動して回転させることができる。
【００４２】
図４に示すように、第１太陽歯車２５は第１遊星歯車２６よりも大きく、第１太陽歯車２５の歯数をＮとすると、第１遊星歯車２６の歯数はＮ／２である。したがって、第１アーム１０を１８０°回転させると第１遊星歯車２６は３６０°回転する。つまり、第１アーム１０を第１の回転方向に１８０°回転させることによって、第２アーム１１を第２の回転方向に３６０°回転させることができる。このようにして、図３で示したように、第１アーム１０を一方側から他方側へ１８０°回転させると、これに連動して第２アーム１１が反対方向に３６０°回転し、一方側から他方側へワークＷを搬送することができる。また、第１アーム１０の長さと第２アームの長さはどちらも同じＷであるので、第１アーム１０を１８０°回転させることによって、第２アーム１１の先端に保持するワークＷを直線状に移動させることができる。
【００４３】
図６は、本発明の他の実施形態の搬送装置の動作を示す図である。この実施の形態では上述した実施形態の搬送装置１と動作のみが異なる。すなわち、図３で示したように、搬送装置１はロボット３に対して外側に折りたたまれるのに対し、図６に示すように搬送装置では内側に折りたたまれる。
【００４４】
すなわち、一方側から他方側へワークＷを搬送するとき、第１アーム１０は反時計回りに回転し、第２アーム１１は、時計回りに回転する。この場合でも中間部では、図６（３）に示すように、第１アーム１０と第２アーム１１とが重なるように折りたたまれ、ロボット３の上部アーム６と搬送装置３０とが搬送経路Ｌに対して垂直となるように一直線状に配置される。その後、さらに第１アーム１０を反時計回りに回転させ、搬送装置３０を他方側へ伸ばしてワークＷを搬送する。
【００４５】
図７は、本発明の他の実施の形態の搬送装置３５の動作を示す図である。図３または図６に示す前述した搬送装置では、一方のプレス機２０から他方のプレス機２１に搬送させる間に、ワークＷが１８０°反転するが、本実施形態の搬送装置３５では、図７に示すようにワークＷが反転しない。これは、第２アーム１１の先端部に設けられる保持手段１２が、第７軸Ｊ７に平行な回転軸線Ａ２まわりに回転可能に設けられ、第１アーム１０、第２アーム１１の回転に連動して保持手段１２が回転することによる。
【００４６】
さらに詳しく説明すると、図７（１）に示すように、一方のプレス機２０側へ搬送装置３５を伸ばし、保持手段１２でワークＷを保持したのち、第１アーム１０が第１の回転方向（図７において時計回り）に回転し、第２アーム１１が第２の回転方向（図７において反時計回り）に回転するとともに、保持手段１２が、第１の方向（図７において時計回り）に回転する。このように回転させることによって、ワークＷが、保持した状態と同じ向きを維持して移動し始める。
【００４７】
さらに第１アーム１０を第１の方向に回転させると、図７（２）に示す状態を経て、図７（３）に示すようにプレス機２０，２１間の中央部で搬送装置３５は折りたたまれる。このとき、搬送経路に垂直にロボット３の上部アーム６、搬送装置３５の第１アーム１０および第２アーム１１が折り重なる。
【００４８】
さらに第１アーム１０を第１の方向に回転させることによって、ワークＷの向きを同じ向きに維持した状態で、搬送装置３５は他方側に伸びる。このようにして、図７（４）の状態を経て、第１アーム１０と第２アーム１１とを一直線になるまで伸ばし、ワークＷを他方のプレス機２１まで搬送させる。図７（５）に示すように、搬送完了後のワークＷの向きは、（１）に示す搬送開始時のワークＷの向きと同じである。このように、搬送装置３５では第１および第２アーム１０，１１の回転動作に連動して保持手段１２を回転させることによって、搬送時に常にワークＷの向きを一定に保持し、ワークＷを反転させることなく一方側から他方側へ搬送することができる。
【００４９】
一方側から他方側へワークＷを搬送するとき、第１アーム１０が第１の回転方向（時計回り）に回転し、第２アーム１１が第１アーム１０に対して、第２の回転方向（反時計回り）に３６０°回転する。このとき図７の（１）〜（５）から判るように、保持手段１２は、第２のアーム１１に対して第１の回転方向（時計回り）に１８０°回転する。つまり、第１アーム１０の回転角度をθとすると、第２アーム１１の回転角度は−２θとなり、保持手段１２の回転角度はθとなる。次に、このような第１アーム１０の回転に連動して回転する第２アーム１１および保持手段１２の回転機構について説明する。
【００５０】
図８は、搬送装置３５の内部機構を示す平面図であり、図９はその側面図である。第１アーム１０に連動して動く第２アーム１１に関しては、前述した搬送装置１と同様の機構である。すなわち、第１アーム本体２２の基端部に設けられる第１太陽歯車２５、第１アーム本体２２の先端部に設けられ、第２アーム１１と一体に回転する第１遊星歯車２６、およびこれらの歯車２５，２６にわたって巻掛けられるタイミングベルト２７によって、第１アーム１０を回転させることによって第２アーム１１が回転する。
【００５１】
保持手段１２の回転もこれと同様の機構を用いる。すなわち、中空の第２アーム本体３９の基端部に第２太陽歯車３６を設け、先端部に第２遊星歯車３７を設け、これらにタイミングベルト３８を巻きかける。図１０に示すように、第２太陽歯車３６は、第１アーム本体２２に固定的に連結され、第１アーム１０と一体に回転する。第１遊星歯車２６と第２太陽歯車３６は回転軸線Ａ１を共通にもつが、図１０に示すように、第１遊星歯車２６は、軸３４を介して第２アーム本体３９に固定的に接続され、第２アーム１１と一体に回転軸線Ａ１まわりに回転するが、第２太陽歯車３６は、第１アーム本体２２に固定的に接続され、第１アーム１０と一体となる。第２遊星歯車３７は、第２アーム１１本体の先端部１１ａで、回転軸線Ａ１に平行な回転軸線Ａ２まわりに回転自在に、第２アーム本体３９に軸支される。
【００５２】
図７（１）〜（５）から分かるように、第１アーム１０が第１の回転方向に１８０°回転する間に、第２アーム１１は、第１アーム１０に対して第２の回転方向に３６０°回転する。つまり、第２アーム１１に対して、第１アーム１０が相対的に、３６０°第１の回転方向に回転することになる。前述したように、第２太陽歯車３６は第１アーム１０に固定されているので、第２アーム１１に対して、第１アーム１０が第１の回転方向に３６０°回転すると、第２太陽歯車３６も第２アーム１１、つまり第２アーム本体３９に対して第１の回転方向に３６０°回転する。
【００５３】
この第２太陽歯車３６から第２遊星歯車３７にわたってタイミングベルト３８が巻き掛けられているので、第２遊星歯車３７も、第１の回転方向に回転する。保持手段１２は、この第２遊星歯車３７に固定的に連結され、第２遊星歯車３７とともに回転する。第２太陽歯車３６の歯数は、第２遊星歯車３７の歯数の１/２であるので、保持手段１２の回転角度は、第２遊太陽歯車３６回転角度の１/２となり、第１アーム１０を１８０°回転させると、保持手段１２も１８０°回転する。
【００５４】
このようにして、回転連結部８のサーボモータＭ７によって第１アーム１０を第１の回転方向に角度θ回転させると、第２アーム１１が第２の回転方向に角度２θ回転し、保持手段１２が、第１の回転方向に角度θ回転する。このように、第１アーム１０、第２アーム１１および保持手段１２を連動させて回転させることによって、ワークＷをつねに一定の方向として搬送することができる。
【００５５】
また、図搬送装置３５は図７に示すようにロボット３の外側に折りたたむように構成したけれども、図１１に示すように、ロボット３の内側に折りたたむように構成してもよい。
【００５６】
図１２は本発明のさらに他の形態の搬送装置４０の内部機構を示す平面図であり、図１３はその側面図である。本実施形態の搬送装置４０は、第１および第２アーム１０，１１に加えさらに第３アーム４１，第４アーム４２を設けたことを特徴とする。第１〜第４アーム１０，１１，４１，４２は、それぞれ同じ長さＷを有する。
【００５７】
第３アーム４１の基端部は、第２アーム１１の先端部の回転軸線Ａ２まわりに回転自在に連結され、第４アーム４２の基端部は、第３アーム４１の先端部に、前記回転軸線Ａ２に平行な回転軸線Ａ３まわりに回転自在に連結され、第４アーム４２の先端部には、前記回転軸線Ａ３に平行な回転軸線Ａ４まわりに回転自在に保持手段１２が取付けられ、図１２に示すように略Ｍ字状に連結される。
【００５８】
第３および第４アーム４１，４２も第１および第２アーム１０，１１と同様に内部にそれぞれ第３、第４太陽歯車４３，４５、第３、第４遊星歯車４４，４６およびこれらに巻掛けられるタイミングベルト４７，４８を有し、第１アーム１０の回転に連動して第２、第３、第４アーム１１，４１，４２および保持手段１２が回転する。
【００５９】
ワークＷを搬送するには、第１〜第４アーム１０，１１，４１，４２を一直線上に一方側のプレス機２０に伸ばし、保持手段１２でワークＷを保持し、第１アーム１０を第１の回転方向（図１２で時計回り）に回転させる。すると、これに連動して第２アーム１１が第２の回転方向（反時計回り）に回転し、これに連動して第３アーム４１が第１の回転方向（時計回り）に回転し、これに連動して第４アーム４２が第２の回転方向（反時計回り）に回転し、これに連動して保持手段１２が第１の回転方向（反時計回り）に回転する。このようにして、搬送装置４０が収縮し、一対のプレス機２０，２１の中央部で搬送装置４０が完全に折りたたまれ、さらに第１アーム１０を第１の方向に回転させると、第１〜第４アーム１０，１１，４１，４２が他方側に一直線状に伸び、ワークＷを他方のプレス機２１まで搬送することができる。このようにして、ワークＷを反転させることなく搬送することが可能である。
【００６０】
また、搬送装置４０では折りたたんだときの搬送装置の長さがＷであるのに対し、伸ばしたときの搬送装置の長さが４Ｗとなり、搬送装置４０のみで一方から他方へ８Ｗの距離を搬送することができる。また図１２，１３で示す搬送装置４０では、搬送装置４０をＭ字状とし、ロボット３の上部アーム６側に外側に折りたたんだけれども、これと反対にＷ字状とし、上部アーム６の内側に折りたたむように構成してもよい。
【００６１】
図１４は、本発明の実施のさらに他の形態である搬送装置５０の構成を示す平面図である。搬送装置５０のリンク機構５３は、第１〜第３アーム１０，５１，５２を有し、第１および第３アーム１０，５２の長さはＷであるのに対し、第２アーム５１の長さは２Ｗである。第２アーム５１の基端部は第１アーム１０の先端部に回転可能に取付けられ、第３アーム５２の基端部は第２アーム５１の先端部に回転可能に取付けられ、第３アーム５２の先端部に保持手段１２が回転可能に取付けられる。これらの第１〜第３アーム１０，５１，５２および保持手段１２も前述と同様に第１アーム１０の回転に連動して回転する。
【００６２】
したがって、第１〜第３アーム１０，５１，５２を直線上に一方側に伸ばし、ワークＷを保持した状態で第１アーム１０を第１の回転方向に回転させて搬送装置５０を折りたたみ、さらに第１アーム１０を第１の回転方向に回転させて他方側まで搬送装置５０を伸ばすことによって、ワークＷを反転させることなく搬送することができる。この搬送装置５０では、第２のアーム５１の長さを２Ｗとすることで、３つのアーム１０，５１，５２のみで前述したＭ字状の搬送装置と同じ８Ｗの距離を搬送することができる。また、第１アーム１０をロボット３の上部アーム６に対して外側に回転させる場合に限らず、内側に回転させるように構成してもよい。
【００６３】
上述した各実施形態ではタイミングベルトと歯車とによって第１アーム１０の回転を他のアームおよび保持手段に伝達するように構成したが、このような方法に限らず、たとえばチェーンとスプロケットホイール、または歯車列によって回転を伝達するように構成してもよい。
【００６４】
図１５は、本発明の実施のさらに他の形態の搬送装置６０の構成を示す平面図である。搬送装置６０のリンク機構６８は、４つの第１〜第４アーム６１〜６４を有し、第１アーム６１の基端部は、ロボット３の手首７に取付けられる回転連結部８の下に回転可能に連結され、第３アーム６３の基端部も回転連結部８の下に回転可能に取付けられる。第１アーム６１の先端部の下に第２アーム６２の基端部が回転可能に取付けられ、第３アーム６３の先端部の下に第４アーム６４の基端部が回転可能に取付けられ、第２アーム６２および第４アーム５４の先端部の下に連結部材６７を介して保持手段１２が取り付けらる。第２アーム６２の先端部と連結部材６７とは回転可能に連結され、第４アーム６４の先端と連結部材６７とは、第３アーム６３の先端とは異なる位置で連結部材６７に回転可能に連結される。保持手段１２はこの連結部材６７の下に固定される。
【００６５】
第１〜第４アーム６１〜６４はそれぞれ同じ長さＷを有し、第１アーム６１と第４アーム６４とが平行に配置され、第２アーム６２と第３アーム６３とが平行に配置され、これらによってひし形のリンク機構６８が構成される。
【００６６】
第２アーム６２と第４アーム６４の先端部には、それぞれ歯車６５，６６が固定され、互いに噛合している。
【００６７】
一方側のプレス機２０のワークＷを保持するには、第１および第３アーム６１，６３を一方側に向ける。すると、第２アーム６２が第１アーム６１と一直線となり、第４アーム６４が第３アーム６３と一直線となり、リンク機構９は一方側のプレス機２０に向けて伸びる。他方側のプレス機２１へワークＷを搬送するには、第１アーム６１を第１の回転方向へ、第３アーム６３を第２の方向へ回転させ、リンク機構６８を収縮させる。すると、ワークＷが他方側に移動し始める。
【００６８】
ワークＷが第１および第３アーム６２，６３の基端部の下を通過するとき、第１アーム６１の下に第２アーム６２が重なり、第３アーム６３の下に第４アーム６４が重なり、第１および第３アーム６１，６３の基端部の下にワークＷが配置される。さらに、第１アーム６１を第１の回転方向（時計回り）に回転させると、ワークＷがさらに他方側へ搬送され、第１アーム６１と第２アーム６２および第３アーム６３と第４アーム６４とが一直線になって伸びると、ワークＷが他方側のプレス機２１まで搬送される。
【００６９】
保持手段１２は、前述したように、第２アーム６２および第４アーム６４の先端部に連結部材６７を介して連結され、第２アーム６２の先端部と第３アーム６３の先端部とは異なる位置で連結部材６７に連結されるので、搬送中は連結部材６７の向きが一定である。したがって、この連結部材６７に固定される保持手段１２の向きも一定であり、これによって、ワークＷを反転させることなく、搬送することが可能である。
【００７０】
図１６は、本発明のさらに他の実施の形態である搬送装置７０の構成を示す平面図である。搬送装置７０は、大略的な構成は図１５に示す搬送装置６０に類似し、第１〜第４アーム７１〜７４によってひし形のリンク機構７５が構成されるが、各アーム７１〜７４がそれぞれ平行クランク機構から成る。すなわち、第１アーム７１は第１〜第４リンク８１〜８４から構成され、第２アーム７２は第１アーム７１のリンク８４を共通に持つ４つのリンク８４〜８７から構成され、第３アーム７３は、第１アーム７１のリンク８１を共通に持つ４つのリンク８１，８９〜９１から構成され、第４アーム７４は、第３アームのリンク９１および第２アームのリンク８７を共通に持つ４つのリンク８７，９１〜９３から構成され、保持手段１２は、第２アーム７２と第４アーム７４の共通のリンク８７の下に取付けられる。
【００７１】
第１アーム７１を第２の方向（反時計回り）に一方側から下方側へ回転させることによって、ワークＷを反転させることなく一方のプレス機２０から他方のプレス機２１に搬送することができる。
【００７２】
図１７は、本発明のさらに他の実施形態の搬送装置１００を示す平面図である。この搬送装置１００は、図１２で説明したＭ字状の搬送装置４０に類似し、４つのアーム１０１〜１０４から成るリンク機構１０５を有するが、本実施形態では、各アーム１０１〜１０４は、図１６で示した搬送装置７０と同様に、それぞれ平行クランク機構から成る。また、第１アーム１０１のリンク１０６と第２アーム１０２のリンク１０７と第３アーム１０３のリンク１０８と第４アーム１０４のリンク１０９内に、搬送装置４０と同様に、歯車とタイミングベルトが内蔵される。これによって、搬送装置４０と同様にリンク機構１０５は伸縮して、ワークＷを反転させることなく、搬送することができる。また、この搬送装置１００は、図１７に示すようにＭ字状に限らず、これとは対称のＷ字状であってもよい。
【００７３】
図１８は、本発明のさらに他の実施の形態の搬送装置１１０を示す平面図である。この搬送装置１１１は、図１４に示す搬送装置５０に類似し、３つのアーム１１１〜１１３から成るリンク機構１１４を有するが、各アーム１１１〜１１３は前述した搬送装置１００と同様に、それぞれ平行クランク機構からなる。また、第１アーム１１１のリンク１１５と、第２アーム１１２のリンク１１６と、第３アーム１１３のリンク１１７内にはそれぞれ歯車とタイミングベルトが内蔵され、搬送装置５０と同様に動作する。これによって、搬送装置１１０のリンク機構１１４も伸縮し、ワークＷを反転させることなく搬送することができる。
【００７４】
図１９は、本発明のさらに他の実施形態の搬送装置１２０を示す平面図である。この搬送装置１２０は、第１〜第６アーム１２１〜１２６からなるリンク機構１２７を有する。第１ア―ム１２１と第４アーム１２４は基端部が回転連結部８の下に回転可能に取付けられ、第２アーム１２２の基端部は、第１アーム１２１の先端部の下に回転可能に取付けられ、第５アーム１２５は、第４アーム１２４の先端部の下に回転可能に取付けられ、第３アーム１２３は、第２アーム１２２の先端部の下に回転可能に取付けられ、第６アーム１２６は、第５アーム１２５の先端部の下に回転可能に取付けられ、第３アーム１２３の先端部と第６アーム１２６の下に連結部材１２７が回転可能に取付けられ、この連結部材１２７の下に保持手段１２が固定される。
【００７５】
第３アーム１２３の先端部と第６アーム１２６の先端部には互いに噛合する歯車１２８，１２９が固定されており、リンク機構１２７を伸縮させ、ワークＷを一方側から他方側に移動させることができる。
【００７６】
第２アーム１２２と第５アーム１２５は、それぞれ中央部で互いに回転自在に連結される。図２０は、第２アーム１２２と第５アーム１２５との連結状態を示す斜視図である。なお、図解の便宜のため、第２アーム１２２を、図１９および図２０で斜線を施して示す。第２アーム１２２は、上第２アーム１２２ｂと下第２アーム１２２ａとから構成され、これらが中央部で連結される。そして、第５アームも同様に、上第５アーム１２５ｂと下第５アーム１２５ａとから構成され、これらが中央部で上下に連結されて固定され一体となる。一対の第２アーム１２２ａ、１２２ｂは、この第５アーム１２５の連結部を上下に挟み、第５アーム１２５の内部で連結されて一体となっている。
【００７７】
図１９から分かるように、ワークＷを一方側から他方側に移動させるとき、中央で第２アーム１２２と第５アーム１２５とが重なり、他方側では交差の向きが逆となる。第２アーム１２２と第５アーム１２５とが重なるとき、上第５アーム１２５ｂの下を下第２アーム１２２ａが通過し、上第２アーム１２２ｂの下を下第５アーム１２５ａが通過する。これによって、各アーム１２１〜１２６が干渉することなくワークＷを一方側から他方側に搬送することができる。
【００７８】
また、図２０に示すように、第２アーム１２２と第５アーム１２５との連結部では、それぞれ上下方向に半分に切り欠かれている。この切欠きによって、ワークＷの移動中に第２アーム１２２と第５アーム１２５とが互いに干渉することが防がれる。
【００７９】
図２１は本発明のさらに他の実施の形態の搬送装置１３０を示す平面図である。この搬送装置１３０は、図１９示す搬送装置１２０に類似し、第１アーム１３１〜第６アーム１３６から構成されるリンク機構を有するが、各アーム１３１〜１３６はそれぞれ平行クランク機構からなる。したがって、第２アーム１３２のリンク１３２ａ，１３２ｂと第５アーム１３５のリンク１３５ａ，１３５ｂとは図２０で示したように、中央部で上下に分かれて連結される。
【００８０】
また、第１アーム１３２のリンク１３１ａ，１３１ｂと、第２アーム１３２ａ，１３２ｂとはリンク１４０ａを介して連結される。図２２に示されるように、第２アーム１３２ａ，１３２ｂの端部は上下に半分に切りかかれており、リンク１４０ａは、この切りかかれた部分に設けられる。これによって、ワークＷ搬送中に、リンク１４０ａが第５アーム１３５の各リンク１３５ａ，１３５ｂに干渉することが防がれる。このような構成は、第２アーム１３２と第３アーム１３３との連結部のリンク１４０ｄ、第４アーム１３４と第５アーム１３５との連結部のリンク１４０ｂ、第５アーム１３５と第６アーム１３６との連結部のリンク１４０ｃにおいても同様である。
【００８１】
図２３は、第３アーム１３３のリンク１３３ａ，１３３ｂと第６アームのリンク１３６ａ，１３６ｂとの連結部を示す斜視図である。図に示すように、第３アーム１３３のリンク１３３ａの先端部と第６アームのリンク１３６ａの先端部はそれぞれ上下に半分に切りかかれ、この切りかかれた部分にリンク１４１が連結される。これによって、ワークＷ搬送時にリンク１３３ａとリンク１３６ｂとが干渉することが防がれる。リンク１３３ｂとリンク１３６ｂとの連結も同様である。そして、これらの連結部の下にリンク１４１が連結され、このリンク１４１の下には保持手段１２が固定される。このような搬送装置１３０のリンク機構を伸縮させ、ワークＷを一方側から他方側へ搬送することができる。
【００８２】
上述した各実施形態では各搬送装置はロボットの手首に取付ける構成としたが、本発明はこのような形態に限らず、たとえば第１アームの基端部を床に対して固定的に保持し、搬送装置のみで搬送するように構成してもよい。また、保持手段は上述したような吸着保持に限らず、ハンドなどを用いて把持するように構成してもよい。
【００８３】
【発明の効果】
以上のように本発明の搬送装置は、リンク機構を伸縮させ、一方側と他方側との間で往復動させて被搬送物を搬送するので、スクリューねじを用いてスライドさせる従来の搬送装置に比べて、格段に速く搬送することができる。
【００８４】
またリンク機構は、第１アームと、第１アームの先端部に回転可能に設けられ、第１アームの第１の回転方向に連動して、第１の回転方向とは反対方向である第２の回転方向に回転する第２アームとを有し、第２アームの先端に被搬送物を保持する保持手段を設け、第１アームを第１の回転方向に一方側から他方側へ回転することによって、被搬送物を直線状に搬送することができる。
【００８５】
また、アームの回転に連動して保持手段も回転するように構成することによって、被搬送物を反転させることなく搬送することが可能である。
【００８６】
第３アーム、またさらに第４アームを設けることによって、搬送距離を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である搬送装置１を用いるロボットシステム２を示す側面図である。
【図２】ロボットシステム２の平面図である。
【図３】搬送装置１による搬送過程を示す図である。
【図４】搬送装置１の内部機構を示す平面図である。
【図５】搬送装置１の内部機構を示す側面図である。
【図６】搬送装置１の他の形態の搬送過程を示す図である。
【図７】搬送装置３５の搬送過程を示す図である。
【図８】搬送装置３５の内部機構を示す平面図である。
【図９】搬送装置３５の内部機構を示す側面図である。
【図１０】搬送装置３５の第１遊星歯車２６、第２太陽歯車３６近傍を示す断面図である。
【図１１】搬送装置３５の他の形態の搬送過程を示す図である。
【図１２】搬送装置４０の内部機構を示す平面図である。
【図１３】搬送装置１１の内部機構を示す側面図である。
【図１４】搬送装置５０の構成を示す平面図である。
【図１５】搬送装置６０の構成を示す平面図である。
【図１６】搬送装置７０の構成を示す平面図である。
【図１７】本発明のさらに他の実施の形態の搬送装置１００を示す平面図である。
【図１８】本発明のさらに他の実施の形態の搬送装置１１０を示す平面図である。
【図１９】本発明のさらに他の実施の形態の搬送装置１２０を示す平面図である。
【図２０】第２アーム１２２と第５アーム１２５との連結状態を示す斜視図である。
【図２１】本発明のさらに他の実施の形態の搬送装置１３０を示す平面図である。
【図２２】第１アーム１３１ａ，１３１ｂと第２アーム１３２ａ，１３２ｂとの連結状態を示す斜視図である。
【図２３】第３アーム１３３ａ，１３３ｂと第６アーム１３６ａ，１３６ｂとの連結状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１，３５，４０，５０，６０，７０，１００，１１０，１２０，１３０，  搬送装置
２  ロボットシステム
３  ロボット
８  回転連結部
９，５３，６８，７５，１０５  リンク機構
１０，６１，７１，１０１，１１１，１２１，１３１  第１アーム
１１，５１，６２，７２，１０２，１１２，１２２，１３２  第２アーム
１２  保持手段
４１，５２，４１，６３，７３，１０３，１１３，１２３，１３３  第３アーム
４２，４２，６４，７４，１０４，１２４，１３４，  第４アーム
【図１】
0003652211.tif 000002
【図２】
0003652211.tif 000003
【図３】
0003652211.tif 000004
【図４】
0003652211.tif 000005
【図５】
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【図６】
0003652211.tif 000007
【図７】
0003652211.tif 000008
【図８】
0003652211.tif 000009
【図９】
0003652211.tif 000010
【図１０】
0003652211.tif 000011
【図１１】
0003652211.tif 000012
【図１２】
0003652211.tif 000013
【図１３】
0003652211.tif 000014
【図１４】
0003652211.tif 000015
【図１５】
0003652211.tif 000016
【図１６】
0003652211.tif 000017
【図１７】
0003652211.tif 000018
【図１８】
0003652211.tif 000019
【図１９】
0003652211.tif 000020
【図２０】
0003652211.tif 000021
【図２１】
0003652211.tif 000022
【図２２】
0003652211.tif 000023
【図２３】
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