(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業用テーブルと、該作業用テーブルの一側端に位置した支柱と、該支柱の上方付近より前記作業用テーブル側に突出する水平状アームと、該水平状アームに対して水平方向なるＹ方向に移動可能なＹ方向移動部と、該Ｙ方向移動部をＹ方向に移動するためのＹ方向駆動手段と、前記Ｙ方向移動部に設けられて上下方向なるＺ方向に移動可能な工具取付部と、該工具取付部をＺ方向に移動するためのＺ方向駆動手段と、前記作業用テーブル上に、前記Ｙ方向及びＺ方向に直交する前後方向なるＸ方向に移動可能なワーク取付用移動台座と、該ワーク取付用移動台座をＸ方向に移動するためのＸ方向駆動手段とを備えた卓上型ロボットにおいて、前記各駆動手段を駆動するためのポイントデータを入力するための手段と、該ポイントデータを記憶する記憶手段と、前記支柱を前記作業用テーブル上にてＸ方向へ移動させるための支柱位置移動手段と、該支柱位置移動手段による移動後に、その変更位置なる補正値データを記憶する支柱補正値データ記憶手段と、該支柱補正値データ記憶手段に記憶された補正値データにより前記ポイントデータを記憶する記憶手段に記憶されたポイントデータを補正して駆動制御するようにしたことを特徴とする卓上型ロボット。
【請求項２】
請求項１において、前記水平状アームを前記支柱に関して上下方向に移動するためのアーム高さ移動調節手段と、該アーム高さ移動調節手段による移動後に、その変更位置なる補正値データを記憶するアーム高さ補正値データ記憶手段と、該アーム高さ補正値データ記憶手段に記憶された補正値データにより前記位置情報を記憶する記憶手段に記憶された位置情報を補正して駆動制御するようにしたことを特徴とする卓上型ロボット。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記支柱に支持される前記水平状アームは少なくとも一端にて自由端を有するで水平状アームであることを特徴とする卓上型ロボット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、被加工物を設置しやすくでき、流れ作業の効率化を図る，ねじ締めにおける卓上型ロボットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、生産設備としてのロボットを使用した生産設備ラインが設定されている。しかしながら、その被加工物は、大きなものから小さなものまで様々な大きさ、形状をしており、１種類のロボットでは対応が困難であった。１種類のロボットで行うには、その門型にスペーサー（介在物）を挿入し、その高さを調節していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、被加工物は、大きなものから小さなものまで様々な大きさ、形状であっても、１種類のロボットにて対応できることが望まれている。特に、近時は、種々の形状のものに対応できることが望まれている。また、作業性としては、一人一台を専有するのが一般であるが、流れ作業の効率性より、流れ作業台の両側に配置した場合には、前側の人も、後ろ側の人も作業できるようになることが必要な場合もある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、作業用テーブルと、該作業用テーブルの一側端に位置した支柱と、該支柱の上方付近より前記作業用テーブル側に突出する水平状アームと、該水平状アームに対して水平方向なるＹ方向に移動可能なＹ方向移動部と、該Ｙ方向移動部をＹ方向に移動するためのＹ方向駆動手段と、前記Ｙ方向移動部に設けられて上下方向なるＺ方向に移動可能な工具取付部と、該工具取付部をＺ方向に移動するためのＺ方向駆動手段と、前記作業用テーブル上に、前記Ｙ方向及びＺ方向に直交する前後方向なるＸ方向に移動可能なワーク取付用移動台座と、該ワーク取付用移動台座をＸ方向に移動するためのＸ方向駆動手段とを備えた卓上型ロボットにおいて、前記各駆動手段を駆動するためのポイントデータを入力するための手段と、該ポイントデータを記憶する記憶手段と、前記支柱を前記作業用テーブル上にてＸ方向へ移動させるための支柱位置移動手段と、該支柱位置移動手段による移動後に、その変更位置なる補正値データを記憶する支柱補正値データ記憶手段と、該支柱補正値データ記憶手段に記憶された補正値データにより前記ポイントデータを記憶する記憶手段に記憶されたポイントデータを補正して駆動制御するようにしたことで課題を解決することができた。
また本発明は、請求項１において、前記水平状アームを前記支柱に関して上下方向に移動するためのアーム高さ移動調節手段と、該アーム高さ移動調節手段による移動後に、その変更位置なる補正値データを記憶するアーム高さ補正値データ記憶手段と、該アーム高さ補正値データ記憶手段に記憶された補正値データにより前記位置情報を記憶する記憶手段に記憶された位置情報を補正して駆動制御するようにしたことで課題を解決することができた。
さらに本発明は、請求項１又は２において、前記支柱に支持される前記水平状アームは少なくとも一端にて自由端を有するで水平状アームにしたことで課題を解決することができた。
【０００５】
【実施例】
本発明の第１実施例を図面に基づいて詳細に説明すると、１は作業用テーブルであって、略正方形状で一辺の長さが約５０cm内外で、厚さが約１５cm内外の板体であり、金属板にて構成されている。前記作業用テーブル１の一側端には、略垂直板状の１本の支柱２が立設されている。
【０００６】
該支柱２の上方付近には、高さ調節可能な複数の取付位置を配され、前記作業用テーブル１側に突出する，水平状アーム３が適宜の高さ位置に着脱自在に設けられている。具体的には、図６及び図７に示すように、高さ調節可能な複数の取付位置としては、上下３段階又は上下２段階の取付孔ｐ，ｐ，…が穿設され、該取付孔ｐに、止めねじ等の固着具４にて、前記水平状アーム３の両端に刻設された雌ねじ部に螺合され、これによって適宜の高さに水平状アーム３が架設されている。
【０００７】
また、その支柱２は、作業用テーブル１の前後方向（図４及び図５において左右方向でＸ方向と同等）に、支柱位置移動手段５の駆動力にて移動可能に設けられている。具体的には、支柱２の下端の移動部２ａが、前記作業用テーブル１の内部に水平状に軸支したねじ杆６に螺合されて、該ねじ杆６の回動にて前記移動部２ａが前記作業用テーブル１の前後方向に移動可能に設けられている。そのねじ杆６はパルスモータ等の支柱位置移動手段５の駆動にて正・逆に回動する。
【０００８】
前記水平状アーム３には、水平方向なるＹ方向に移動可能にＹ方向移動部７が設けられ、該Ｙ方向移動部７をＹ方向に駆動させるパルスモータ等のＹ方向駆動手段８が設けられている。具体的には、図１１及び図１２に示すように、前記水平状アーム３は断面方形状をなし、内部の両側にプーリ９，９が軸支され、両プーリ９，９間にベルト１０が巻き掛けされ、該ベルト１０が前記Ｙ方向駆動手段８にて回動可能に設けられている。そのベルト１０の適宜の位置にＹ方向移動部７に設けた突片が固着されている。これによって、ボックス形で側部から見て逆Ｌ形をなしたＹ方向移動部７は、前記水平状アーム３に対してＹ方向の適宜の位置に移動可能に設けられている。
【０００９】
また、図１１に示すように、前記Ｙ方向移動部７に対して上下方向なるＺ方向に移動可能に設けた工具取付部１１が設けられ、該工具取付部１１には上下方向に駆動させるＺ方向駆動手段１２が設けられている。すなわち、前記Ｙ方向移動部７の内部には、ねじ杆１３が垂直状に設けられ、該ねじ杆１３の一部がＹ方向移動部７の一部に螺合され、ねじ杆１３の下端は、工具取付部１１の主板１１ａに軸支されている。これにより、前記Ｚ方向駆動手段１２の駆動にて、ねじ杆１３が回動し、工具取付部１１が昇降可能に設けられている。そのねじ杆１３の左右側にはガイド杆１４，１４が設けられ、該両ガイド杆１４，１４も同時に昇降し、工具取付部１１が位置ずれすることなく正確に昇降する。
【００１０】
前記工具取付部１１の主板１１ａの前面側には、工具取付用ブラケット１１ｂが固着され、該工具取付用ブラケット１１ｂの切欠きに、電動ドライバＤが垂直状に着脱可能に設けられている。
【００１１】
また、前記作業用テーブル１上の幅方向の略中央位置には、図１３及び図１４に示すように、前記Ｙ方向及びＺ方向に直交する前後方向なるＸ方向に移動可能に設けたワーク取付用移動台座１５が設けられ、該ワーク取付用移動台座１５は、作業用テーブル１の前後方向（Ｘ方向）に駆動させるパルスモータ等のＸ方向駆動手段１６が設けられている。具体的には、前記作業用テーブル１の内部前後には、プーリ１７，１７が軸支され、両プーリ１７，１７間にベルト１８が巻き掛けされ、該ベルト１８が前記Ｘ方向駆動手段１６にて回動可能に設けられている。前記ワーク取付用移動台座１５の下側に設けた突片が前記ベルト１８の適宜の位置に固着され、これによって、ワーク取付用移動台座１５はＸ方向の適宜の位置に移動可能に設けられている。前記作業用テーブル１上に被加工物Ｑを載せて、ねじ締め等の作業を行う。
【００１２】
また、前記第１実施例の変形例として、前記支柱２の上側付近に対して、前記水平状アーム３が適宜の高さ位置に高さ調節可能に設けられ、該水平状アーム３を、パルスモータ等のアーム高さ移動調節手段１９にて駆動可能に設けられている。これによって、その水平状アーム３の高さ位置は任意の位置に設置可能に設けられている。具体的には、図８乃至図１０に示すように、ねじ杆２０ａが前記水平状アーム３の両端に垂直状に設けられ、両ねじ杆２０ａはプーリを介してベルト２０ｂにて巻き掛けされ、ねじ杆２０ａの一部が支柱２の突起部２ｃの一部に螺合され、ねじ杆２０ａの上下端は、水平状アーム３の上下板部に軸支されている。これにより、前記アーム高さ移動調節手段１９の駆動にて、ねじ杆２０ａが回動して水平状アーム３が昇降可能に設けられている。そのねじ杆２０ａの左右側にはガイド杆２１，２１が設けられ、該両ガイド杆２１，２１も同時に昇降し、水平状アーム３が位置ずれすることなく正確に昇降する。他の構成は第１実施例と同一である。
【００１３】
次に、本発明の第２実施例は、図１５に示すように、第１実施例において、前記支柱２が作業用テーブル１の一側後方位置に固着されている場合であり、他の構成部材については、第１実施例と同一であり、同一の符号を付するものであり、その説明を省略する。
【００１４】
次に、本発明の第３実施例は、図１６に示すように、第１実施例において、前記水平状アーム３の一端が前記支柱２の適宜の高さ位置に固着され、高さ調節不能に構成され、他の構成部材については、第１実施例と同一であり、同一の符号を付するものであり、その説明を省略する。
【００１５】
また、支柱２の前後方向に対して移動するのに、図１４に示すように、ツマミ２２を手動にて適宜回して行う構成とすることもある。図中２３はスタートスイッチ、２４は非常停止スイッチである。
【００１６】
ポイントデータ入力手段３１は、ねじを締める位置や、ねじ長さＬや、ねじピッチＰ等を含むポイントデータを入力するものであって、そのポイントデータ入力手段３１からの情報が中央処理装置３０に転送され、該中央処理装置３０はこの情報に従ってポイントデータ表示手段３２に情報を転送しポイントデータの表示を行う。
【００１７】
ポイントデータ記憶手段３３は、前記ポイントデータ入力手段３１により入力されたポイントデータを記憶するメモリで、実際のねじ締め動作はこの記憶内容に従って行われる。
【００１８】
ねじ締め指令手段３４は、ポイントデータ入力手段３１に入力後に、Ｘ方向駆動手段１６，Ｙ方向駆動手段８，Ｚ方向駆動手段１２を、前記ポイントデータ記憶手段３３に記憶されて制御された速度を指令するためのものであり、中央処理装置（ＣＰＵ）３０に接続されている。そのポイントデータに基づき、Ｘ方向駆動手段１６，Ｙ方向駆動手段８，Ｚ方向駆動手段１２を介して各Ｘモータ，Ｙモータ，Ｚモータを制御する機能を有する。また、各軸台座又は軸部には位置決めのためのセンサが接続されている。
【００１９】
また、ねじ締めが始動された直後に、ポイントデータ記憶手段３３にて記憶されたねじ締め速度を、ねじ締め指令手段３４にて一定の出力として保持する構成とすることもあり、そのポイントデータ記憶手段３３とねじ締め指令手段３４とでねじ締め速度が自己保持されることもある。
【００２０】
また、水平状アーム３を所望の高さ位置にするのに、電子制御の場合には、アーム高さ移動調節手段１９を適宜駆動させて、その水平状アーム３を昇降させる。手動制御の場合には、孔位置に固着具４を止着して、その水平状アーム３を低，中，高の適宜の位置に架設する。
【００２１】
さらに、前記支柱２を、作業用テーブル１に対して前後方向の適宜の位置に設置するには、前記支柱位置移動手段５を適宜駆動させて、ねじ杆６の回転にて作業用テーブル１に対して支柱２を前後方向適宜の位置に立設する。
【００２２】
前記水平状アーム３が適宜の位置にアーム高さ移動調節手段１９にて移動後に、その変更位置なる補正値データが記憶されるアーム高さ補正値データ記憶手段３５と、前記支柱２が適宜の位置に支柱位置移動手段５にて移動後に、その変更位置なる補正値データが記憶される支柱補正値データ記憶手段３６とが備えられている。
【００２３】
補正ポイントデータ記憶手段３７は、前記水平状アーム３の高さ位置変更後でも、又は支柱２の前後方向位置変更後でも、或いは水平状アーム３及び支柱２の位置（高さ含む）変更後でも、前記ポイントデータの適正位置として補正するものである。
【００２４】
次に、本発明の作用についてフローチャート図に基づいて説明すると、まず、全体のフローについては、図２に示すものとなる。ポイントデータをクリアーして、初期化しておき、次いで、ポイントデータ入力手段３１より、ねじを締める位置（各Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向位置）や、ねじ長さＬや、ねじピッチＰ等を含むポイントデータを入力する（Ｓ１参照）。このとき、必要に応じてポイントデータ表示手段３２にその内容を表示する。入力が終了したら、Ｓ２へ移動し、再入力や入力ミスが生じた場合は、Ｎｏを選び再びＳ１へ行く。
【００２５】
Ｓ３によりそのままプログラムを実行するか否かを選択し、実行しない場合はそのままＳ４へ、実行する場合は、Ｓ１３に行き、プログラム実行される。次に、水平状アーム３の高さが任意の位置に自動調節可能な構成である場合であり、このとき、Ｓ４の、水平状アーム３の高さを変更する場合は、Ｙｅｓを選択しＳ５へ、変更しない場合は、Ｎｏを選択しＳ９へ行く。
【００２６】
高さ調節の変更を選択し、その水平状アーム３の高さを調節すると、プログラムはＳ６へ行き、自動的にその位置関係を演算し、Ｚ方向（高さ）の位置データを修正する。その後、１本の支柱２の位置を移動する場合、Ｓ９を選択し、Ｓ１０でその支柱２の位置に演算され修正される。
【００２７】
Ｓ１２で全ての変更が終了すると、プログラムはＳ１４のプログラム実行へ移動し、プログラムは実行される。すなわち、そのポイントデータ記憶手段３３を介してねじ締め指令手段３４が動作して、ポイントデータに基づくモータ駆動が開始される。
【００２８】
そして、ポイントデータが存在しなくなるまで、モータ用ドライバにてモータ駆動が行われ、次いで、ポイントデータが存在するか否かを判断して、ポイントデータが存在しないと、本発明のねじ締め工程は終了となる。
【００２９】
また、支柱２の高さ調節のみの場合は、Ｓ９乃至Ｓ１４の工程は省略され、支柱２の前後調整のみの場合は、Ｓ４乃至Ｓ８及びＳ１６の工程は省略される。また、高さの調節を手作業にて行う場合も、Ｓ４乃至Ｓ８及びＳ１６の工程が省略される。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１の発明においては、前記支柱２を作業用テーブル１に対して前後方向に適宜の位置移動させることで、本装置を流れ作業台の両側に配置した場合には、前側の人も、後ろ側の人も作業できるようになり、最小作業台数にて良好なる稼働率を達成することができる効果がある。
【００３１】
この効果の点を詳述すると、従来より、作業性としては、一人一台を専有するのが一般であるが、流れ作業の効率性より、流れ作業台の両側に配置した場合には、前側の人も、後ろ側の人も作業できるようになることも必要な場合もあったり、或いは、従来、１台のロボットを前後にはさんで二人で作業する場合、ロボットの支柱がほぼ中央に固定されているもの等があった。これでは片側の作業空間が極めて小さくなり、作業性の悪いものであった。しかるに、請求項１の発明では、その支柱２を前後に移動可能にし、片側からの作業を行う際、作業空間を広くとれるようにした。これによって、従来の片側からのロボットと同じ空間での作業が可能なだけでなく、反対側からの作業も行うことができ、極めて有効なロボットとして操作ができるようにしたものである。
【００３２】
特に、請求項１の発明では、該支柱位置移動手段による移動後に、その変更位置なる補正値データを記憶する支柱補正値データ記憶手段と、該支柱補正値データ記憶手段に記憶された補正値データにより前記ポイントデータを記憶する記憶手段に記憶されたポイントデータを補正して制御するようにしたことにより、支柱２の前後方向を変更した後でも、ポイントデータを入れ直すという操作が省かれ、これによって、データの再入力も不要であり、一人作業でも二人作業でも操作ができ、作業能率を飛躍的に増大させることができる。
【００３３】
次に、請求項２の発明では、請求項１の効果を奏する他に、前記水平状アーム３の高さ位置を自動的に調節することができ、より作業能率を向上させることができる。
【００３４】
さらに、請求項３の発明では、請求項１又は２において、前記支柱に支持される前記水平状アームは少なくとも一端にて自由端を有する水平状アームである卓上型ロボットとしたことにより、いわゆる片持ちタイプであるため、被加工物Ｑに対して、その設置等において、前側からではなく、横からスムーズに挿入・取外しができ、作業能率を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のブロック図
【図２】本発明のフローチャート図
【図３】本発明の斜視図
【図４】本発明の一部断面とした側面図
【図５】図４の横断面図
【図６】支柱と水平状アームとの取付箇所の一部断面とした正面図
【図７】（ａ）及び（ｂ）は高さ調節した支柱と水平状アームとの取付箇所の一部断面とした正面図
【図８】支柱に対して水平状アームが自動的に昇降する断面図
【図９】図８の横断面図
【図１０】図９のＧ−Ｇ矢視断面図
【図１１】水平状アームに対してＹ方向移動部が移動する構成を示す一部切除した斜視図
【図１２】図１１の横断面図
【図１３】ワーク取付用移動台座の駆動構成を示す断面図
【図１４】手動にて支柱を移動可能とした横断平面図
【図１５】支柱を作業用テーブルに固着した本発明の別の実施例の略示平面図
【図１６】支柱に水平状アームを固着した本発明の別の実施例の略示平面図
【符号の説明】
１…作業用テーブル
２…支柱
３…水平状アーム
５…支柱位置移動手段
７…Ｙ方向移動部
８…Ｙ方向駆動手段
１１…工具取付部
１２…Ｚ方向駆動手段
１５…ワーク取付用移動台座
１６…Ｘ方向駆動手段
３０…中央処理装置
３１…ポイントデータ入力手段
３３…ポイントデータ記憶手段
３７…補正ポイントデータ記憶手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003542047.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0003542047.tif 000011
【図１１】
0003542047.tif 000012
【図１２】
0003542047.tif 000013
【図１３】
0003542047.tif 000014
【図１４】
0003542047.tif 000015
【図１５】
0003542047.tif 000016
【図１６】
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