(57)【要約】  本開示の作業機は、ワークに対して作業を行うツール部（５１）と、ツール部（５１）を第１位置から第２位置まで旋回させる旋回駆動部と、第１位置に停止したツール部（５１）に押圧された状態とツール部（５１）に押圧されていない状態とでエアの流通・遮断が切り替わる第１エアバルブ（７０）と、第２位置に停止したツール部（５１）に押圧された状態とツール部（５１）に押圧されていない状態とでエアの流通・遮断が切り替わる第２エアバルブ（８０）と、第１エアバルブ（７０）及び第２エアバルブ（８０）の各々のエアの流通・遮断の状況に基づいてツール部（５１）の向きを判定する判定部と、を備える。
2019102553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに対して作業を行うツール部と、  前記ツール部を第１位置から第２位置まで旋回させる旋回駆動部と、  前記第１位置に停止した前記ツール部に押圧された状態と前記ツール部に押圧されていない状態とでエアの流通・遮断が切り替わる第１エアバルブと、  前記第２位置に停止した前記ツール部に押圧された状態と前記ツール部に押圧されていない状態とでエアの流通・遮断が切り替わる第２エアバルブと、  前記第１エアバルブ及び前記第２エアバルブの各々のエアの流通・遮断の状況に基づいて前記ツール部の向きを判定する判定部と、  を備えた作業機。
【請求項２】
前記第１エアバルブ及び前記第２エアバルブは、前記ツール部に押圧されていない状態ではシリンダ内を移動するプランジャロッドがスプリングの付勢力によって突出位置に位置決めされ、前記ツール部に押圧された状態では前記プランジャロッドが前記スプリングの付勢力に抗して前記シリンダ内に押し込められて没入位置に位置決めされる、  請求項１に記載の作業機。
【請求項３】
前記判定部は、前記第１エアバルブ及び前記第２エアバルブの各々のエアの流通・遮断の状況に基づいて前記ツール部が前記第１位置に停止しているか前記第２位置に停止しているか前記第１位置と前記第２位置との間にあるかを判定する、  請求項１又は２に記載の作業機。
【請求項４】
前記第１エアバルブは、前記ツール部に押圧されていない状態ではエアを流通させ、前記第１位置に停止した前記ツール部に押圧された状態ではエアの流通を遮断するバルブであり、  前記第２エアバルブは、前記ツール部に押圧されていない状態ではエアの流通を遮断し、前記第２位置に停止した前記ツール部に押圧された状態ではエアを流通させるバルブである、  請求項１〜３のいずれか１項に記載の作業機。
【請求項５】
前記ツール部及び前記旋回駆動部は、支持筒内に軸回転可能に支持された円柱軸に取り付けられ、前記円柱軸の軸回転に伴って一緒に回転するものであり、  前記支持筒は、内周面に円周溝を有し、  前記円柱軸は、前記円柱軸の軸回転位置にかかわらず常に前記円周溝と連通するエア通路を有し、  前記第１エアバルブ及び前記第２エアバルブは、前記支持筒の前記円周溝及び前記円柱軸の前記エア通路を介してエアが供給される、  請求項１〜４のいずれか１項に記載の作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本明細書では、作業機を開示する。
【背景技術】
【０００２】  従来、作業機としては、例えば、部品供給部から半導体チップを取り出し上下方向に１８０度反転させるピックアップノズルを有するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２８２９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  しかしながら、特許文献１に記載された作業機は、実際にピックアップノズルがどちらを向いているかを判定する機能を有していない。そのため、制御上はピックアップノズルが反転するように指令を出力したものの、何らかの不具合が発生してピックアップノズルが反転しなかった場合、そうした事象を作業機が認識することはできなかった。【０００５】  本開示は、このような課題に鑑みなされたものであり、旋回可能なツール部の向きを容易に認識することができる作業機を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  本開示の作業機は、  ワークに対して作業を行うツール部と、  前記ツール部を第１位置から第２位置まで旋回させる旋回駆動部と、  前記第１位置に停止した前記ツール部に押圧された状態と前記ツール部に押圧されていない状態とでエアの流通・遮断が切り替わる第１エアバルブと、  前記第２位置に停止した前記ツール部に押圧された状態と前記ツール部に押圧されていない状態とでエアの流通・遮断が切り替わる第２エアバルブと、  前記第１エアバルブ及び前記第２エアバルブの各々のエアの流通・遮断の状況に基づいて前記ツール部の向きを判定する判定部と、  を備えたものである。【０００７】  この作業機では、旋回駆動部によって第１位置と第２位置との間で旋回されるツール部の向きを、第１エアバルブ及び第２エアバルブの各々のエアの流通・遮断の状況に基づいて判定する。したがって、旋回可能なツール部の向きを容易に認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】多関節ロボット１０の正面図。
【図２】旋回機構付きエンドエフェクタ２０の斜視図。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図。
【図４】ツール部５１の旋回動作の説明図。
【図５】エア回路ＡＣの説明図。
【図６】制御装置９０の電気的な接続関係を示す説明図。
【図７】ツール部旋回ルーチンの一例を示すフローチャート。
【図８】旋回途中のツール部５１を示す説明図。
【図９】エア回路ＡＣの説明図。
【図１０】旋回後（第２位置）のツール部５１を示す説明図。
【図１１】エア回路ＡＣの説明図。
【図１２】ツール部５１の位置とエア回路ＡＣの流量との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【０００９】  次に、本開示の発明を実施するための形態について説明する。
【００１０】  図１は多関節ロボット１０の正面図、図２は旋回機構付きエンドエフェクタ２０の斜視図、図３は図２のＡ−Ａ断面図、図４はツール部５１の旋回動作の説明図、図５はエア回路ＡＣを示す説明図、図６は制御装置９０の電気的な接続関係を示す説明図である。
【００１１】  多関節ロボット１０は、図１に示すように、テーブル１１の上に設置されたベース１２の垂直軸に水平方向の回転が可能なように取り付けられている。多関節ロボット１０は、複数のアームを関節（水平軸）を介して連結したものであり、各アームは垂直方向の回転が可能となっている。多関節ロボット１０は、複数の関節をそれぞれ駆動する駆動モータ１４（図６参照）と、複数の関節のそれぞれの角度を検出するエンコーダ１６（図６参照）とを有する。なお、図６には、便宜上、駆動モータ１４とエンコーダ１６を１つずつ示した。複数のアームのうち先端に位置するアームは、メカニカルインタフェース１８を有している。メカニカルインタフェース１８は、図２に示す旋回機構付きエンドエフェクタ２０を含む多種類のエンドエフェクタを着脱可能に取り付けるためのものである。
【００１２】  旋回機構付きエンドエフェクタ２０は、図２に示すように、支持筒３０と、円柱軸４０と、作業実行部５０とを備えている。
【００１３】  支持筒３０は、筒内に円柱軸４０を軸回転可能に支持している。支持筒３０の上面には、支持フランジ３１が設けられ、支持筒３０の側面上部には、支持ハンドル３２が設けられている。支持筒３０は、支持フランジ３１及び支持ハンドル３２を介して多関節ロボット１０のメカニカルインタフェース１８に着脱可能に取り付けられる。支持筒３０の外周面には、周方向に９０°おきに第１〜第４エア給排口３３ａ〜３３ｄが設けられている。図２には第２及び第３エア給排口３３ｂ，３３ｃのみ現れており、図３には第１及び第３エア給排口３３ａ，３３ｃのみ現れている。支持筒３０の内周面には、図３に示すように、円周方向に沿って第１〜第４円周溝３４ａ〜３４ｄが設けられている。第１〜第４円周溝３４ａ〜３４ｄにはそれぞれ対応する第１〜第４エア給排口３３ａ〜３３ｄを介してエアが給排される。
【００１４】  円柱軸４０は、図３に示すように、ベアリングを介して支持筒３０内に軸回転可能に支持されている。円柱軸４０の内部には、支持筒３０の４つの第１〜第４円周溝３４ａ〜３４ｄのそれぞれに連通する第１〜第４エア通路４４ａ〜４４ｄが設けられている。第１〜第４エア通路４４ａ〜４４ｄは、それぞれ軸方向に延びており、対応する第１〜第４円周溝３４ａ〜３４ｄと水平方向の第１〜第４連通穴４６ａ〜４６ｄを介して繋がっている。そのため、第１〜第４エア通路４４ａ〜４４ｄは、円柱軸４０の軸回転位置にかかわらず常に対応する第１〜第４円周溝３４ａ〜３４ｄと連通している。
【００１５】  作業実行部５０は、図２に示すように、ツール部５１と、エアシリンダ６０（旋回駆動部）と、第１エアバルブ７０と、第２エアバルブ８０とを備えている。
【００１６】  ツール部５１は、図２及び図４に示すように、円柱軸４０の下端に取り付けられたベースブロック５２に、ノズル５９を備えたベースプレート５３が旋回可能に取り付けられたものである。ベースプレート５３は、プレート面に対して垂直なベースシャフト５４を備えている。ベースシャフト５４は、ベースプレート５３に繋がっている端部とは反対側の端部に支持軸５５を有している。支持軸５５は、ベースブロック５２の側面に取り付けられている。ベースシャフト５４の支持軸５５側の端部には、ベースシャフト５４と反対方向に延びるハンドルアーム５６が一体化されている。ハンドルアーム５６は、ツマミローラ５７を有している。ツマミローラ５７は、水平軸周りに軸回転可能となっている。ホイール５８は、ベースシャフト５４の内部空間に収容され、水平軸に回転可能に支持されている。ベースシャフト５４のうち第１エアバルブ７０に対向する面及び第２エアバルブ８０に対向する面には、ホイール５８が露出している。
【００１７】  エアシリンダ６０は、図２に示すように、ベースブロック５２に固定されている。エアシリンダ６０は、エア圧によりピストンロッドの下端に固定されたＣ字状のツマミ保持ブロック６２を上方位置と下方位置との間で移動させるものである。エアシリンダ６０へのエアの給排は、図３に示すように、第３及び第４エア給排口３３ｃ，３３ｄ（３３ｄは不図示）、第３及び第４円周溝３４ｃ，３４ｄ及び第３及び第４エア通路４４ｃ，４４ｄを介して行われる。ツマミ保持ブロック６２は、図４に示すように、ツマミローラ５７を上下から挟んで当接するように配置されている。ツマミ保持ブロック６２が上下動すると、ツマミローラ５７は水平軸周りに軸回転しながら上下動し、それに伴ってハンドルアーム５６がベースプレート５３と共に支持軸５５の周りに旋回する。図４の点線で示すように、ツマミ保持ブロック６２が上方位置に位置決めされているとき、ベースプレート５３の下面に設けられたノズル５９は鉛直下向きになるように位置決めされる。このときのツール部５１の位置（図４の実線）を第１位置という。また、図４の１点鎖線に示すようにツマミ保持ブロック６２が下方位置に位置決めされているとき、ノズル５９は水平方向を向くように（つまり横向きに）位置決めされる。このときのツール部５１の位置（図４の１点鎖線）を第２位置という。
【００１８】  第１エアバルブ７０は、図４に示すように、シリンダ７２内の貫通孔７３にプランジャロッド７４を軸方向に移動可能に収容したものである。貫通孔７３の周壁には、円周溝７２ａが設けられている。円周溝７２ａは、後述するエア回路ＡＣ（図５参照）のエア分岐路５２ｂの一方の終端に連通している。プランジャロッド７４は、先端にヘッド７４ａ、基端にフランジ７４ｂを有し、フランジ７４ｂから内部に向かって穿設された有底穴７４ｃを有している。プランジャロッド７４は、有底穴７４ｃの周壁を貫通する側穴７４ｄを有している。貫通孔７３の周壁には、ばね受け用の段差が設けられている。この段差とヘッド７４ａとの間にはスプリング７５が配置されている。スプリング７５は、プランジャロッド７４のヘッド７４ａ側が貫通孔７３から突出するように付勢する。
【００１９】  ツール部５１が第１位置にあるとき（図４の実線）、第１エアバルブ７０はヘッド７４ａがホイール５８に押圧された状態になる。この状態では、プランジャロッド７４がスプリング７５の付勢力に抗してシリンダ７２内に押し込まれて没入位置に位置決めされる。没入位置では、ヘッド７４ａがスプリング７５を介して貫通孔７３の開口の周辺に当接するため、それ以上プランジャロッド７４が没入することはない。この状態では、側穴７４ｄは円周溝７２ａに対向しない位置に配置される。そのため、円周溝７２ａに供給されたエアは外部に抜けず遮断される。このように、ツール部５１が第１位置にあるとき、第１エアバルブ７０は閉状態になる。
【００２０】  ツール部５１が第２位置にあるとき（図４の１点鎖線及び図１０）、第１エアバルブ７０はヘッド７４ａがホイール５８に押圧されていないノーマルな状態になる。この状態では、プランジャロッド７４がスプリング７５の付勢力によって突出位置に位置決めされる。突出位置では、フランジ７４ｂが貫通孔７３の開口の周辺に当接してストッパの役割を果たすため、それ以上プランジャロッド７４が突出することはない。この状態では、側穴７４ｄは円周溝７２ａに対向した位置に配置される。そのため、円周溝７２ａに供給されたエアは、側穴７４ｄ及び有底穴７４ｃを介して外部に抜けて流通する。このように、ツール部５１が第２位置にあるとき、第１エアバルブ７０は開状態になる。
【００２１】  第２エアバルブ８０は、図４に示すように、シリンダ８２内の貫通孔８３にプランジャロッド８４を軸方向に移動可能に収容したものである。貫通孔８３の周壁には、円周溝８２ａが設けられている。円周溝８２ａは、後述するエア回路ＡＣ（図５参照）のエア分岐路５２ｂの他方の終端に連通している。プランジャロッド８４は、先端にヘッド８４ａ、基端にフランジ８４ｂを有し、フランジ８４ｂから内部に向かって穿設された有底穴８４ｃを有している。プランジャロッド８４は、有底穴８４ｃの周壁を貫通する側穴８４ｄを有している。貫通孔８３の周壁には、ばね受け用の段差が設けられている。この段差とヘッド８４ａとの間にはスプリング８５が配置されている。スプリング８５は、プランジャロッド８４のヘッド８４ａ側が貫通孔８３から突出するように付勢する。
【００２２】  ツール部５１が第１位置にあるとき（図４の実線）、第２エアバルブ８０はヘッド８４ａがホイール５８に押圧されていないノーマルな状態になる。この状態では、プランジャロッド８４がスプリング８５の付勢力によって突出位置に位置決めされる。突出位置では、フランジ８４ｂが貫通孔８３の開口の周辺に当接してストッパの役割を果たすため、それ以上プランジャロッド８４が突出することはない。この状態では、側穴８４ｄは円周溝８２ａに対向しない位置に配置される。そのため、円周溝８２ａに供給されたエアは外部に抜けず遮断される。このように、ツール部５１が第１位置にあるとき、第２エアバルブ８０は閉状態になる。
【００２３】  ツール部５１が第２位置にあるとき（図４の１点鎖線及び図１０）、第２エアバルブ８０はヘッド８４ａがホイール５８に押圧された状態になる。この状態では、プランジャロッド８４がスプリング８５の付勢力に抗してシリンダ８２内に押し込まれて没入位置に位置決めされる。没入位置では、ヘッド８４ａがスプリング８５を介して貫通孔８３の開口の周辺に当接するため、それ以上プランジャロッド８４が没入することはない。この状態では、側穴８４ｄは円周溝８２ａに対向した位置に配置される。そのため、円周溝８２ａに供給されたエアは、側穴８４ｄ及び有底穴８４ｃを介して外部に抜けて流通する。このように、ツール部５１が第２位置にあるとき、第２エアバルブ８０は開状態になる。
【００２４】  ベースブロック５２の内部には、図５に示すエア分岐路５２ｂが設けられている。エア分岐路５２ｂの上流側は、円柱軸４０の内部に設けられたエア通路４４ｂに繋がり、下流側は、分岐して第１エアバルブ７０の円周溝７２ａと第２エアバルブ８０の円周溝８２ａに連通する。エアポンプ１７は、流量センサ１９、第２エア給排口３３ｂ、第２円周溝３４ｂ、第２連通路４６ｂ、第２エア通路４４ｂ及びエア分岐路５２ｂを介して第１及び第２エアバルブ７０，８０に接続されている。これら全体でエア回路ＡＣが形成されている。なお、図５の第１及び第２エアバルブ７０，８０はツール部５１が第１位置（図４の実線）に位置決めされたときの状態を示す。
【００２５】  制御装置９０は、図６に示すように、ＣＰＵ９１を中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ９１の他に、ＲＯＭやＨＤＤなどの記憶部９２を備える。制御装置９０には、エンコーダ１６や流量センサ１９などからの各種信号が入力される。制御装置９０からは、駆動モータ１４やエアシリンダ６０、表示装置９３などへの各種制御信号が出力される。
【００２６】  次に、旋回機構付きエンドエフェクタ２０を搭載した多関節ロボット１０（本開示の作業機の一例）の動作について説明する。ノズル５９の姿勢は、通常時には鉛直下向きであり、作業時に９０°横向きに変更することがある。ノズル５９の姿勢が鉛直下向きの場合、ツール部５１は図４の実線に示す第１位置に位置決めされ、ノズル５９の姿勢が横向きの場合、ツール部５１は図４の１点鎖線に示す第２位置に位置決めされる。
【００２７】  多関節ロボット１０は、例えば、水平面上に供給されたワークを垂直面に装着する作業を行うことがある。この作業は、ツール部５１の旋回を伴うため、旋回装着作業と称することとする。旋回装着作業では、多関節ロボット１０は、まず、ツール部５１を第１位置に位置決めしてノズル５９を鉛直下向きにし（図４の実線）、その状態でノズル５９をワーク供給地点に移動させ、ノズル５９に負圧を供給してワークを吸着させる。その後、多関節ロボット１０は、ワークを作業地点まで運び、その作業地点でツール部５１を９０°旋回させて第２位置に位置決めすることによりノズル５９を横向きにする（図４の１点鎖線）。続いて、多関節ロボット１０は、横向きのノズル５９に正圧を供給して垂直面にワークを装着する。その後、多関節ロボット１０は、ツール部５１を９０°旋回させて第１位置に戻すことによりノズル５９を鉛直下向きに戻し（図４の実線）、再びワーク供給地点にノズル５９を移動させる。なお、ノズル５９への負圧や正圧の供給は、図３に示すように、第１エア給排口３３ａ、第１円周溝３４ａ及び第１エア通路４４ａを介して行われる。
【００２８】  上述した旋回装着作業の過程において、多関節ロボット１０の制御装置９０は、ツール部旋回ルーチンを実行する。図７はツール部旋回ルーチンの一例を示すフローチャートである。制御装置９０のＣＰＵ９１は、ツール部５１を第１位置から第２位置あるいは第２位置から第１位置へ旋回する必要が生じた際に、ツール部旋回ルーチンのプログラムを記憶部９２から読み出して実行する。
【００２９】  ＣＰＵ９１は、ツール部旋回ルーチンを開始すると、ツール部５１を目標位置（第１位置又は第２位置）まで旋回させるためにエアシリンダ６０を制御する（Ｓ１００）。ツール部５１を第１位置から第２位置に旋回させる場合には、ＣＰＵ９１は、エアシリンダ６０のエア圧を制御してＣ字状のツマミ保持ブロック６２を上方位置から下方位置に移動させる。また、ツール部５１を第２位置から第１位置に旋回させる場合には、ＣＰＵ９１は、エアシリンダ６０のエア圧を制御してＣ字状のツマミ保持ブロック６２を下方位置から上方位置に移動させる。
【００３０】  次に、ＣＰＵ９１は、エア回路ＡＣの流量を流量センサ１９から取得し（Ｓ１１０）、その流量に基づいてツール部５１の位置を認識する（Ｓ１２０）。例えば、ツール部５１を第１位置から第２位置に旋回させる場合、当初、ツール部５１は図４の実線に示す第１位置にあり、エア回路ＡＣは図５に示すように第１エアバルブ７０が閉状態、第２エアバルブ８０も閉状態になっている。そのため、エア回路ＡＣの流量はほとんどゼロである。ツール部５１が第１位置から第２位置へ旋回する途中では、ツール部５１は図８に示すように第１エアバルブ７０も第２エアバルブ８０も押圧していない状態になり、エア回路ＡＣは図９に示すように第１エアバルブ７０が開状態、第２エアバルブ８０が閉状態になる。そのため、エア回路ＡＣの流量はある程度の値になる。ツール部５１が第２位置に到達すると、ツール部５１は図１０に示すように第１エアバルブ７０を押圧せず第２エアバルブ８０を押圧した状態になり、エア回路ＡＣは、図１１に示すように第１エアバルブ７０が開状態、第２エアバルブ８０も開状態になる。そのため、エア回路ＡＣの流量は大きな値になる。こうした流量の推移を図１２のグラフに示す。ツール部５１が第１位置にあるときには流量は閾値Ｔ１未満、ツール部５１が第１位置から第２位置の途中にあるときには流量は閾値Ｔ１以上閾値Ｔ２未満、ツール部５１が第２位置にあるときには流量は閾値Ｔ２以上になる。閾値Ｔ１，Ｔ２は予め実験やシミュレーションなどにより設定され記憶部９２に記憶されている。ＣＰＵ９１は、流量センサ１９から取得したエア回路ＡＣの流量と閾値Ｔ１，Ｔ２とを比較することにより、ツール部５１の位置ひいてはノズル５９の向きを認識する。
【００３１】  次に、ＣＰＵ９１は、ツール部５１の位置が元の位置か、目標位置か、途中の位置かを判定する（Ｓ１３０）。例えば、ツール部５１を第１位置から第２位置に旋回させる場合には、元の位置は第１位置、目標位置は第２位置になり、ツール部５１を第２位置から第１位置に旋回させる場合には、元の位置は第２位置、目標位置は第１位置になる。
【００３２】  Ｓ１３０でツール部５１の位置が元の位置だったならば、ＣＰＵ９１は、元の位置だと最初に判定してから継続して所定時間が経過したか否かを判定する（Ｓ１４０）。ＣＰＵ９１は、Ｓ１４０で所定時間が経過していなかったならば、再びＳ１１０に戻り、所定時間が経過していたならば、何らかの不具合が発生したと考えられるため表示装置９３等に警告を出力し（Ｓ１５０）、本ルーチンを終了する。なお、こうした所定時間は、予め実験やシミュレーションなどにより設定され記憶部９２に記憶されている。
【００３３】  Ｓ１３０でツール部５１の位置が途中の位置だったならば、ＣＰＵ９１は、途中の位置だと最初に判定してから継続して所定時間が経過したか否かを判定する（Ｓ１６０）。ＣＰＵ９１は、Ｓ１６０で所定時間が経過していなかったならば、再びＳ１１０に戻り、所定時間が経過していたならば、何らかの不具合が発生したと考えられるため表示装置９３等に警告を出力し（Ｓ１７０）、本ルーチンを終了する。なお、こうした所定時間は、予め実験やシミュレーションなどにより設定され記憶部９２に記憶されている。
【００３４】  Ｓ１３０でツール部５１の位置が目標位置だったならば、ＣＰＵ９１は、そのまま本ルーチンを終了する。
【００３５】  以上説明した実施形態では、エアシリンダ６０によって第１位置と第２位置との間で旋回されるツール部５１の位置（向き）を、第１エアバルブ７０及び第２エアバルブ８０の各々のエアの流通・遮断の状況に基づいて判定する。したがって、旋回可能なツール部５１の向きひいてはノズル５９の向きを容易に認識することができる。なお、上述した実施形態では、ツール部５１の向きをエア回路ＡＣのエア流量に基づいて判定したが、エア流量は図１２に示したように各エアバルブ７０，８０の開閉状況に対応している。そのため、ツール部５１の向きを各エアバルブ７０，８０のエアの流通・遮断の状況に基づいて判定していることになる。
【００３６】  また、第１位置に停止しているツール部５１が第２位置に向かって旋回を開始する際、第１エアバルブ７０のプランジャロッド７４がスプリング７５の付勢力によってツール部５１の旋回をアシストすることができる。また、第２位置に停止しているツール部５１が第１位置に向かって旋回を開始する際、第２エアバルブ８０のプランジャロッド８４がスプリング８５の付勢力によってツール部５１の旋回をアシストすることができる。
【００３７】  更に、ＣＰＵ９１は、第１エアバルブ７０及び第２エアバルブ８０の各々のエアの流通・遮断の状況に基づいてツール部５１が第１位置に停止しているか第２位置に停止しているか第１位置と第２位置との間にあるかを判定する。そのため、例えば、制御上はツール部５１が第２位置から旋回して第１位置で停止するように指令を出力したものの、実際には何らかの不具合が発生してツール部５１が第１位置と第２位置との途中で停止してしまうことがあるが、そのような事象を認識することができる。
【００３８】  更にまた、ツール部５１は通常時には第１位置に位置決めされており、この状態では第１エアバルブ７０も第２エアバルブ８０もエアの流通が遮断されているため、エアの圧力が無駄に下がらないし、エアによる騒音も抑制される。
【００３９】  そしてまた、ツール部５１及びエアシリンダ６０は、支持筒３０内に軸回転可能に支持された円柱軸４０の軸回転に伴って一緒に回転し、円柱軸４０は、軸回転位置にかかわらず常に支持筒３０の第２円周溝３４ｂと連通する第２エア通路４４ｂを有し、第１エアバルブ７０及び第２エアバルブ８０は、支持筒３０の第２円周溝３４ｂ及び円柱軸４０の第２エア通路４４ｂを介してエアが供給されるものとした。そのため、ツール部５１及びエアシリンダ６０を備えた円柱軸４０が軸回転したとしても、第１エアバルブ７０や第２エアバルブ８０へのエア供給に支障をきたすことがない。
【００４０】  そして更に、ツマミ保持ブロック６２が上下動するとツマミローラ５７は水平軸周りに軸回転しながら上下動するため、ツマミ保持ブロック６２とツマミローラ５７との摩耗を防止することができる。また、ツール部５１が第１及び第２エアバルブ７０，８０のヘッド７２ａ，８２ａを押圧する際、回転可能なホイール５８で押圧するため、押圧時の摩耗を防止することができる。
【００４１】  なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
【００４２】  例えば、上述した実施形態では、第１エアバルブ７０及び第２エアバルブ８０の各々のエアの流通・遮断の状況をエア回路ＡＣを流れるエアの流量に基づいて認識したが、特にエアの流量に限定されるものではない。例えば、エアの流量の代わりにエア圧を用いてもよい。その場合、ツール部５１が第１位置にあるときには、第１エアバルブ７０が閉状態、第２エアバルブ８０も閉状態になるため、エア回路ＡＣのエア圧は大きな値になる。ツール部５１が第２位置にあるときには、第１エアバルブ７０が開状態、第２エアバルブ８０も開状態になるため、エア回路ＡＣのエア圧は小さな値になる。ツール部５１が第１位置から第２位置へ旋回する途中のとき、第１エアバルブ７０が開状態、第２エアバルブ８０が閉状態になるため、エア圧は中程度の値になる。そのため、各エアバルブ７０，８０のエアの流通・遮断の状況をエア回路ＡＣ内のエア圧に基づいて認識することができる。
【００４３】  上述した実施形態では、旋回駆動部としてエアシリンダ６０を採用したが、特にこれに限定されるものではなく、例えば油圧シリンダやモータを採用してもよい。
【００４４】  上述した実施形態では、第１位置から第２位置までの旋回角度を９０°として説明したが、特にこれに限定されるものではなく、例えば４５°とか１８０°に設定してもよい。
【００４５】  上述した実施形態では、ツール部５１にノズル５９を装備した場合を例示したが、特にこれに限定されるものではなく、例えばのずる５９の代わりにメカチャックや電磁石を採用してもよいし、電動工具（ドライバやドリルなど）を採用してもよい。
【００４６】  上述した実施形態では、ハンドルアーム５６のツマミローラ５７をエアシリンダ６０で上下動さることによりノズル５９が取り付けられたベースプレート５３を支持軸５５の周りに旋回させるようにしたが、特にこれに限定されるものではない。例えば、ギヤ機構を介してエアシリンダ６０の動力を支持軸５５に伝達してベースプレート５３を旋回させてもよい。
【００４７】  上述した実施形態では、ツール部５１が第１位置にあるとき第１エアバルブ７０を閉状態、第２エアバルブ８０を閉状態とし、ツール部５１が第２位置にあるとき第１エアバルブ７０を開状態、第２エアバルブ８０を開状態としたが、特にこれに限定されるものでない。例えば、ツール部５１が第１位置にあるとき第１エアバルブ７０を開状態、第２エアバルブ８０を開状態とし、ツール部５１が第２位置にあるとき第１エアバルブ７０を閉状態、第２エアバルブ８０を閉状態としてもよい。
【００４８】  本開示の作業機は、以下のように構成してもよい。
【００４９】  本開示の作業機において、前記第１エアバルブ及び前記第２エアバルブは、前記ツール部に押圧されていない状態ではシリンダ内を移動するプランジャロッドがスプリングの付勢力によって突出位置に位置決めされ、前記ツール部に押圧された状態では前記プランジャロッドが前記スプリングの付勢力に抗して前記シリンダ内に押し込められて没入位置に位置決めされるようにしてもよい。こうすれば、第１位置に停止しているツール部が第２位置に向かって旋回を開始する際、第１エアバルブのプランジャロッドがスプリングの付勢力によってツール部の旋回をアシストすることができる。また、第２位置に停止しているツール部が第１位置に向かって旋回を開始する際、第２エアバルブのプランジャロッドがスプリングの付勢力によってツール部の旋回をアシストすることができる。
【００５０】  本開示の作業機において、前記判定部は、前記第１エアバルブ及び前記第２エアバルブの各々のエアの流通・遮断の状況に基づいて前記ツール部が前記第１位置に停止しているか前記第２位置に停止しているか前記第１位置と前記第２位置との間にあるかを判定するようにしてもよい。こうすれば、例えば、制御上はツール部が第２位置から旋回して第１位置で停止するように指令を出力したものの、実際には何らかの不具合が発生してツール部が第１位置と第２位置との途中で停止してしまうことがあるが、そのような事象を認識することができる。
【００５１】  本開示の作業機において、前記第１エアバルブは、前記ツール部に押圧されていない状態ではエアを流通させ、前記第１位置に停止した前記ツール部に押圧された状態ではエアの流通を遮断するバルブであり、前記第２エアバルブは、前記ツール部に押圧されていない状態ではエアの流通を遮断し、前記第２位置に停止した前記ツール部に押圧された状態ではエアを流通させるバルブであってもよい。第１位置がツール部の通常位置の場合、ツール部がその通常位置で停止しているときには第１エアバルブも第２エアバルブもエアの流通が遮断されているため、エアの圧力が無駄に下がらないし、エアによる騒音も抑制される。
【００５２】  本開示の作業機において、前記ツール部及び前記旋回駆動部は、支持筒内に軸回転可能に支持された円柱軸に取り付けられ、前記円柱軸の軸回転に伴って一緒に回転するものであり、前記支持筒は、内周面に円周溝を有し、前記円柱軸は、前記円柱軸の軸回転位置にかかわらず常に前記円周溝と連通するエア通路を有し、前記第１エアバルブ及び前記第２エアバルブは、前記支持筒の前記円周溝及び前記円柱軸の前記エア通路を介してエアが供給されるようにしてもよい。こうすれば、ツール部及び旋回駆動部を備えた円柱軸が軸回転したとしても、第１エアバルブや第２エアバルブへのエア供給に支障をきたすことがない。ところで、エアバルブの代わりにリミットスイッチなどの機械式スイッチを用いることも考えられるが、ツール部及び旋回駆動部を備えた円柱軸が軸回転したときに機械式スイッチの電気配線が絡まるおそれがある。エアバルブを用いた本開示の作業機では、そのようなおそれがない点で好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００５３】  本発明は、ワークに対して作業を行う各種産業に利用可能である。
【符号の説明】
【００５４】１０  多関節ロボット、１２  ベース、１４  駆動モータ、１６  エンコーダ、１７  エアポンプ、１８  メカニカルインタフェース、１９  流量センサ、２０  エンドエフェクタ、３０  支持筒、３１  支持フランジ、３２  支持ハンドル、３３ａ〜３３ｄ  第１〜第４エア給排口、３４ａ〜３４ｄ  第１〜第４円周溝、４０  円柱軸、４４ａ〜４４ｄ  第１〜第４エア通路、４６ａ〜４６ｄ  第１〜第４連通穴、５０  作業実行部、５１  ツール部、５２  ベースブロック、５２ｂ  エア分岐路、５３  ベースプレート、５４  ベースシャフト、５５  支持軸、５６  ハンドルアーム、５７  ツマミローラ、５８  ホイール、５９  ノズル、６０  エアシリンダ、６２  ツマミ保持ブロック、７０  第１エアバルブ、７２  シリンダ、７２ａ  円周溝、７３  貫通孔、７４  プランジャロッド、７４ａ  ヘッド、７４ｂ  フランジ、７４ｃ  有底穴、７４ｄ  側穴、７５  スプリング、８０  第２エアバルブ、８２  シリンダ、８２  スプリング、８２ａ  円周溝、８３  貫通孔、８４  プランジャロッド、８４ａ  ヘッド、８４ｂ  フランジ、８４ｃ  有底穴、８４ｄ  側穴、８５  スプリング、９０  制御装置、９１  ＣＰＵ、９２  記憶部、９３  表示装置。
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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