(57)【要約】【課題】ツールとロボットのアーム先端との接合面の清掃作業を不要とし、加工工程におけるツール交換に伴う作業時間を大幅に短縮させ、可撓性ツール付帯物の損傷を極力抑えることのできる産業用ロボットのツール交換機構を提供する。【解決手段】本発明の産業用ロボットのツール交換機構は、ロボットの先端であって上記ロボットの先端のリンク駆動軸と直行する面方向に回動自在となるように取付けられたリンクと、上記リンクと直行する複数のツール駆動軸に対して直行する面方向に回動自在に取付けられた複数のツールとからなり、上記各々のツールが互いに干渉することがないように上記リンクと各々のツールとの取付け部にオフセットが設けられた産業用ロボットのツール交換機構。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１台のロボットで複数のツールを交換して少なくとも２以上の複数の加工作業を施す産業用ロボットのツール交換機構において、
前記産業用ロボットの先端であって前記ロボットの先端のリンク駆動軸と直行する面方向に回動自在となるように取付けられたリンクと、
前記リンクと直行する複数のツール駆動軸に対して直行する面方向に回動自在に取付けられた複数のツールとからなり、
前記各々のツールが互いに干渉することがないように前記リンクと前記複数のツールとの取付け部にオフセットが設けられた産業用ロボットのツール交換機構。
【請求項２】
前記複数のツールが各々の一端に可撓性ツール付帯物を備え、
前記各々の可撓性ツール付帯物が前記ツール近傍において、常に略同一方向でかつ略平行となる位置に取り付けられ、
前記各々の可撓性ツール付帯物が互いに干渉することがないように前記リンクと前記各々のツールとの取付け部にオフセットが設けられた請求項１に記載の産業用ロボットのツール交換機構。
【請求項３】
前記複数のツールの内少なくとも１つのツールの一端に可撓性ツール付帯物を備えた請求項１に記載の産業用ロボットのツール交換機構。
【請求項４】
前記複数のツールの内少なくとも２つのツールが溶接トーチである請求項１又は請求項２に記載の産業用ロボットのツール交換機構。
【請求項５】
前記複数のツールの内少なくとも２つのツールが溶接トーチとセンサとからなる請求項１又は請求項２に記載の産業用ロボットのツール交換機構。
【請求項６】
前記複数のツールの内少なくとも１つのツールがセンサからなる請求項１又は請求項２に記載の産業用ロボットのツール交換機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のツールを用いて作業を行う産業用ロボットのツール交換機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
産業用ロボット（以下、ロボットという）が少なくとも２以上の複数のツール（例えば、溶接トーチ、グラインダー等の工具類及びセンサ等であり、以下ツールという）を使用して作業を行う場合、予め設置された複数のツールを備えたツールスタンドから作業に応じて適切であるツールを選択してロボットのツールを交換し作業を行う、オートツールチェンジャ（ＡＴＣ）機構（以下、ＡＣＴ機構という）を備えたロボットが一般的に知られている（例えば特許文献１又は特許文献２参照）。
また、ロボットの先端に複数のツールからなるツールユニットを備え、このツールユニットを旋回させて必要なツールを選択し作業を行う機構も従来から採用されている。（例えば特許文献３参照）
【０００３】
［従来技術１］
図７は、従来から使用されているＡＣＴ機構を備えたロボットシステムの一例を示す全体構成図である。
同図において、ロボット１０１のアーム先端にあるＡＣＴ機構３２にはツールが取付けられており、目的とする状態に被加工物を加工をするのに適したツール１６ａ乃至１６ｄを周知手段によって順次ツールスタンド１６から選択してツールを交換する。同図の２点破線はロボット１０１の稼働範囲である。
例えば前述した図７において、ロボットのアーム先端に溶接トーチを備え被加工物の溶接位置を溶接し、被加工物の被溶接位置の後工程として研削作業を要する場合は、ロボットのアーム先端を被溶接位置からツールスタンドに移動して、ＡＣＴ機構のツールを周知手段によって溶接トーチからグラインダーに交換し、再度ロボットのアーム先端を被加工物の被溶接位置に移動させて加工作業を行う。
以上のように、ＡＣＴ機構を備えたロボットシステムによって被加工物に複数の加工工程を施すことができる。
【０００４】
［従来技術２］
図８は、従来から使用されているロボット１０２の先端に複数のツールからなるツールユニット３３を備えたロボットシステムの一例を示す全体構成図である。
同図において、ロボットのアーム先端にある複数のツールからなるツールユニット３２は旋回軸を中心に周知手段によって旋回する機構である。このロボットシステムは目的とする状態に被加工物台１３２に備え付けられた被加工物１２２の加工をするのに適したツールをツールユニットから選択して旋回軸を中心に周知手段によって旋回させてツールを交換する。
例えば前述した図８において、穿孔作業を行うときは、ロボットのアーム先端のツールユニット３３のひとつにドリルを備え被加工物１２２の加工位置を穿孔する。次に被加工物１２２の穿孔位置の後工程としてグラインダーによって研削作業を施すために、ロボットのアーム先端にあるツールユニット３３を旋回軸を中心に旋回させて加工位置に設定されるツールを穿孔作業用のドリルから研削作業用のグラインダーに交換する。以上のようにして、複数のツールからなるツールユニットを備えたロボットシステムによって被加工物に複数の加工工程を施すことができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６ー５５４７８号公報
【特許文献２】
特開平１０ー２４４４８４号公報
【特許文献３】
特開昭６１ー２４４４８３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
被加工物の加工部位に溶接、研削等の加工を施す場合は、被加工物の加工品質を考慮して、加工位置に高精度でツールの位置決めを行う必要がある。
前述した図１に示す従来技術１のＡＣＴ機構を備えたロボットシステムによって被加工物の加工を行う場合、ツールを交換する際はツールとロボットのアーム先端との接合面が微少のズレを生じさせることなく、常に正確に交換作業を行う必要がある。そのために、前述した接合面が摩耗、ゴミの付着等によって正常な状態で接合することが困難となった場合は、ツール又はロボットのアーム先端部の交換、清掃作業等が必要となる。
【０００７】
また、ツールを交換する場合は、ロボットのアーム先端を被加工物の加工位置から一度退避させてツールスタンド等のツール保管位置に移動させツールを交換し、再び被加工物の加工位置にロボットのアーム先端を移動させる必要があり、かつツール交換のための教示作業も必要となり、加工工程における作業時間を増加させる原因のひとつとなっている。
【０００８】
また、ツールが溶接トーチ、センサ等の場合は、（電気配線ケーブル、溶接ワイヤ送給ケーブル等の）ケーブル、（ガス、冷却水等の）ホース等の長尺な可撓性の付帯物（以下、可撓性ツール付帯物という）を備えており、例えば溶接トーチのように溶接ワイヤを連結して外部から電流とともに溶接ワイヤを供給する必要があるものにおいては、溶接ワイヤを送給する送給機構と溶接トーチとの間の長さが溶接ワイヤ送給の安定性に大きく影響を及ぼし、溶接品質に直接影響を与える要因となることがある。そのため、溶接ワイヤの送給機構をロボット本体に近接した位置に設置することによって送給機構と溶接トーチ間との距離を短くする構成が一般的である。
しかし、前述した従来技術１のようにＡＣＴ機構を備えたロボットシステムの場合は、このように溶接ワイヤの送給機構をロボット本体に近接した位置に設置し、かつその可撓性ツール付帯物である溶接ワイヤの長さを短くしたときに、この可撓性ツール付帯物を有するツールを支持するツールスタンドがロボットに近接した位置でかつロボットの可動範囲内に設置する必要がある。そのため、ツールによって加工作業を実施する際に、ツールを備えたロボット、ツールスタンド及び可撓性ツール付帯物等が互いに干渉することを避ける必要があり、作業スペースが制限される。
【０００９】
前述した従来技術２のように、ロボットの先端に複数のツールからなるツールユニットを備えたロボットシステムによって被加工物の加工を行う場合、ツールユニットがロボットのアーム先端に備え付けられているために、被加工物の加工位置に十分なスペースがある場合は問題はないが、被加工物の加工位置に十分なスペースがないときは、ツールユニットが他の物体（例えば被加工物の固定台、目的とする被加工物以外の近接した位置にある加工物等）に接触することとなる。特にツールが溶接トーチ、センサ等の場合は、可撓性ツール付帯物を備えており、ツールユニットを含むロボットの先端がツールユニットの旋回軸を中心に円周方向に非常に大きなものとなる。そのために、被加工物の加工位置に作業スペースを十分に確保する必要があり、ロボットシステム全体が大きくなる。
【００１０】
また、ツールユニットに接続された可撓性ツール付帯物の他方は、ロボット本体又はロボット本体近傍の図示を省略した制御装置等に接続されており、ツールユニットのひとつのツールを使用した後に、他のツールを使用するときはツールユニットの旋回軸を中心にツールが回転することとなるが、この回転する際に各々のツールの可撓性ツール付帯物同士が干渉すること及び可撓性ツール付帯物とロボット先端、被加工物等のツール近傍の物体とが干渉する。また、回転することによって可撓性ツール付帯物の一部分に引っ張り、捻れ等の負荷がかかることとなり可撓性ツール付帯物の損傷の原因となる。
【００１１】
本発明は、ツールとロボットのアーム先端との接合面の清掃作業を不要とし、加工工程におけるツール交換に伴う作業時間を大幅に短縮させて、可撓性ツール付帯物の損傷を極力抑えることのできる産業用ロボットのツール交換機構を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、図１及び図２に示すように、
１台のロボットで複数のツールを交換して少なくとも２以上の複数の加工作業を施す産業用ロボットのツール交換機構において、
ロボットの先端１ａであって上記ロボットの先端１ａのリンク駆動軸Ｌと直行する面方向に回動自在となるように取付けられたリンク５と、
上記リンク５と直行する複数のツール駆動軸Ｌ１、Ｌ２に対して直行する面方向に回動自在に取付けられた複数のツールとからなり、
上記各々のツールが互いに干渉することがないように上記リンクと各々のツールとの取付け部にオフセットが設けられた産業用ロボットのツール交換機構である。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、
上記複数のツールが各々の一端に可撓性ツール付帯物を備えており、
各々の可撓性ツール付帯物がツール近傍において、常に略同一方向でかつ略平行となる位置に取り付けられ、
上記各々の可撓性ツール付帯物が互いに干渉することがないように上記リンクと各々のツールとの取付け部にオフセットが設けられた
請求項１に記載の産業用ロボットのツール交換機構である。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、
上記複数のツールの内少なくとも１つのツールの一端に可撓性ツール付帯物を備えた請求項１に記載の産業用ロボットのツール交換機構である。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、
上記複数のツールの内少なくとも２つのツールが溶接トーチである
請求項１又は請求項２に記載の産業用ロボットのツール交換機構である。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、
上記複数のツールの内少なくとも２つのツールが溶接トーチとセンサとからなる請求項１又は請求項２に記載の産業用ロボットのツール交換機構である。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、
上記複数のツールの内少なくとも１つのツールがセンサからなる
請求項１又は請求項２に記載の産業用ロボットのツール交換機構である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。
図１は本願発明の産業用ロボットのツール交換機構を含むロボットシステム構成の第１の実施形態を示す全体構成図である。図２は図１のツール交換機構の要部を示す一部断面概略図である。図３は図１及び図２のツール交換機構の使用状態を説明する概略図である。以下、図１、図２及び図３を参照して本発明の第１の実施の形態を詳細に説明する。
【００１９】
図１において、１はロボットであり、１ａはロボットのアーム先端である。２はロボットを駆動制御する制御電源であり、この制御電源２をティーチペンダント４によってコントロールする。３はリンク５と第１のツール６と第２のツール７とから構成されており、詳細な機構は後述するが、ロボットのアーム先端１ａに取付けられたツール交換機構である。１２は被加工物台１３に備え付けられた被加工物である。
同図において被加工物１２に２つの加工作業を施す場合は、ティーチペンダント４によって制御電源２をコントロールしてロボット１を動作させてツール交換機構３を駆動させ、被加工物１２の加工部位を第１のツール６によって加工し、後述するようにツール６をツール７に交換して、被加工物の加工部位をツール７によって加工する。
【００２０】
次に、図２によってツールの交換機構３を詳細に説明する。図２において（ａ）はツール交換機構３の正面概略図であって、（ｂ）は側面概略一部断面図である。
同図において、ロボットのアーム先端１ａのツール交換機構回動部１ｂに取付けられたツール交換機構３は、図示を省略したツール交換機構回動部１ｂの駆動機構によってツール駆動軸Ｌを中心にツール駆動軸Ｌに直交する面方向に回動自在に駆動する。ツール交換機構３のモータケース５００に固着された筒状体の第１のタイミングプーリ５１０は、図２（ｂ）に示すように、リンク駆動軸Ｌを中心に相反する方向に第１のタイミングベルト５２１及び第２のタイミングベルト５２２が取り付けられており、各々第１及び第２のタイミングベルトの他方はツール駆動軸Ｌ１及びＬ２を中心軸とする筒状体の第２のタイミングプーリ５１１及び第３のタイミングプーリ５１２に取り付けられている。第２のタイミングプーリ５１１及び第３のタイミングプーリ５１２と第１のタイミングベルト５２１及び第２のタイミングベルト５２２との間には、図示を省略するが無端歯付きベルトが掛け回されている。また、第２及び第３のタイミングプーリ５１１及び５１２は図２（ｂ）に示すように、各々第１のツール６及び第２のツール７の駆動軸Ｌ１及びＬ２の円周上であって第１のツール６及び第２のツール７に固着されている。
【００２１】
以上のような構成において、モータケース５００内に備え付けられたモータ５０１を図１に示す制御装置２からの信号によって駆動させると、リンク５が回動する。このとき第１のタイミングプーリ５１０に取付けられた第１及び第２のタイミングベルト５２１及び５２２は回動しないが、第２のタイミングプーリ５１１及び第３のタイミングプーリ５１２と第１のタイミングベルト５２１及び第２のタイミングベルト５２２との間には、前述したように図示を省略した無端歯付きベルトが掛け回されている。そのために、リンク５が回動することによって、第２のタイミングプーリ５１１及び第３のタイミングプーリ５１２は第１のツール６及び第２のツールの駆動軸Ｌ１及びＬ２を中心に回動して、第１のツール６と第２のツール７とは常に略同一方向でかつ平行となるように回動する。
すなわち、モータ５０１を駆動させることによってリンク５が回動し、第１のツール６及び第２のツール７が駆動軸Ｌ１及びＬ２と直行する平面上を回動する。
ここで、図２（ｂ）に示すように、第１のツール６と第２のツール７とが回動する平面間にはオフセットＯＦが設けられているために、第１のツール６と第２のツール７とは互いに干渉することはない。
また、このオフセットＯＦを設けることによって、リンクの長尺方向の長さは各々のツールが干渉しない長さとすることができる。すなわち、１つのリンクには複数のツールを備えているが、このリンクの長尺方向の長さは、前述したオフセットを設けることによってオフセットＯＦを設けないときに比べて、大幅に短くすることができる。
【００２２】
次に図３によってツール交換機構の使用状態を詳細に説明する。
同図において、（ａ）は第１のツール６の使用状態を示す図であって（ｂ）は（ａ）の側面図である。（ｃ）乃至（ｅ）は（ａ）から順次リンク駆動軸Ｌを中心にリンク５を左回りに４５度ずつ回動させて、第２のツール７の使用状態である（ｆ）となることを示す図である。（ｆ）は第２のツール７の使用状態を示す図であって（ｇ）は（ｆ）の側面図である。
第１のツール６によって被加工物の加工部位に加工を施すときは（ａ）のように第１のツール使用状態とし、次に第２のツール７によって被加工物に加工を施すときは第２のツール７が第１のツール６で加工を施した加工部位となるように、リンク駆動軸Ｌを中心に第１のツール６及び第２のツール７を備えたリンク５を回動させて第２のツール使用状態とする。すなわち、図３に示すように（ａ）から順に（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）となるように前述した図２の説明に示すように、リンク５をモータ５０１によって回動させて第１のツール６と第２のツール７とを交換して順次加工を行う。
以上のようにツールの交換を行って加工作業を行うので、容易でかつ短時間でツールの交換作業ができる。
【００２３】
また、前述した図１乃至図３のツール交換機構３の機構では第１のツール６及び第２のツール７に取付けられた駆動軸Ｌ１及びＬ２を中心軸とする筒状体の第２のタイミングプーリ５１１及び第３のタイミングプーリ５１２は、モータ５０１を駆動させることによって連動して同一の方向に回動する機構であるが、各々の回動軸を独立させて、例えば各々のツールを回動させるモータを各々に設けて、各々のツールを独自に駆動させ回動する機構とすることでも同様の効果を得ることができる。
さらに、同図の説明では各々のツールは駆動軸を中心に左回りに回動しているが、右回りに回動させても同様の効果を得ることができる。
【００２４】
図４は本発明の産業用ロボットのツール交換機構を含むロボットシステム構成の第２の実施形態を示す全体構成図である。
以下、図４を参照して本発明の第２の実施の形態を説明する。
図４において１４は、被加工物台１３１に固定された被加工物１２１を溶接する第１の溶接トーチであって、第１の溶接ワイヤ供給機構８から溶接ワイヤが供給される。１０は第１の溶接電源である。溶接電源１０はティーチペンダント４１によってコントロールされた制御電源２１を介して制御される。１５は第２の溶接トーチであって第１の溶接トーチ１４と同様に第２の溶接ワイヤ供給機構９から溶接ワイヤが供給されと共に第２の溶接電源１１に接続されており、第１の溶接トーチ１４と同様にティーチペンダント４１によってコントロールされた制御電源２１を介して溶接電源１１が制御される。その他の構成は、図１乃至図３と同様であり説明を省略する。以上のような構成において、第１の溶接トーチ１４及び第２の溶接トーチ１５は各々溶接電源１０及び１１からの信号を受けて被加工物の加工を行う。
図５は図４のツール交換機構の要部を示す概略図であって（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。図４及び図５は図１乃至図３の第１のツール６及び第２のツール７を第１の溶接トーチ１４及び第２の溶接トーチ１５に置き換えたツール交換機構３１であって、その他の機構は図１乃至図３と同様であり説明を省略する。
【００２５】
以上のような構成からなる図４及び図５によって、被加工物１２１の溶接作業を行うときは、前述した第１のツール６及び第２のツール７を交換する図１乃至図３に示した第１の実施例と同様に、制御電源２１からの信号を受けたツール交換機構３１に内蔵されたモータが回動することによって、第１の溶接トーチ１４及び第２の溶接トーチ１５を交換することで被加工物１２１に対して複数の加工作業を施すことができる。
ここで、図５（ｂ）に示すように、第１の溶接トーチ１４と第２の溶接トーチ１５とが回動する平面間にはオフセットＯＦが設けられているために、互いに干渉することはない。
そして、各々の溶接トーチに備え付けられた可撓性ツール付帯物は、常に平行に回動させることで互いに干渉することはない。
さらに、被加工物を溶接するときは、溶接ワイヤを送給する送給機構と溶接トーチとの間の長さが溶接ワイヤ送給の安定性に大きく影響を及ぼし、溶接品質に直接影響を与える要因となるが、本発明のツール交換機構は可撓性ツール付帯物を従来技術１よりもさらに短くかつ安定した状態で備えることができるので、溶接品質を従来に比べて向上させることができる。
また、前述した第１の溶接トーチ１４及び第２の溶接トーチ１５は各々対象とする被加工物の加工方法に対応した溶接トーチを選定することができ、例えばＭＩＧ溶接、ＭＡＧ溶接等の溶接トーチを備え付けることができる。
【００２６】
図６は本発明の産業用ロボットのツール交換機構の第３の実施形態の要部を示す概略図であって（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図であって（ｃ）、（ｄ）は各々ツール交換機構によって各々の溶接トーチを回動させたときの正面状態図である。
同図のツール交換機構３００は、図５及び図６で示したツール交換機構３１の第２の実施形態において、ツール交換機構３１と同じ機構であって第１及び第２の溶接トーチ１４及び１５の換わりに第３及び第４の溶接トーチ１４ａ及び１４ｂをリンク５２に回動自在に取付けたツール交換機構３０１を、第１の溶接トーチ１４の換わりに第２の溶接トーチ１５とともにリンク５１に回動自在に備えた構造である。
図６のように、本発明のツール交換機構を用いることによって３つの溶接トーチを備えることができ、被加工物に対して３種類の加工作業を容易に行うことができる。
本発明の第３の実施形態では３つの溶接トーチ１４を取り付けた機構であるが、同様に本発明のツール交換機構を複数取り付けることで、３以上の複数のツールを取り付けることができる。
【００２７】
また、前述した図４乃至図６は、複数の溶接トーチによる構成であるが、１つのツールを溶接トーチからセンサに置き換えて加工作業を施す、すなわちセンサによって加工部位の状態をセンシングした後に、本発明のツール交換機構によってツールをセンサから溶接トーチに交換して作業することもできる。
さらに、溶接トーチとセンサとが一対となったツールが従来から用いられているが、本発明のツール交換機構は溶接トーチとセンサとを容易にかつ瞬時に交換することができるため、この溶接トーチとセンサとが一対となったツールと比較しても、略同等の加工を施すことができるとともに、より狭いスペースでの加工を施すことができる。
【００２８】
また、前述した第１乃至第３の実施形態のツール交換機構は、ロボット１をコントロールする制御電源２によってロボットと連動して駆動させる機構であるが、ツール交換機構を独自に駆動させる機構を制御電源２に別途内蔵させるか、または制御電源２とは別に設けることによってツール交換機構を駆動制御させることができる。
【００２９】
以上のような構成からなる第１乃至第３の実施形態において、本発明のツール交換機構を用いて被加工物の加工を行うときに、被加工物の加工部位にツールの交換作業を行うのに十分なスペースが確保できない場合は、一端ロボットのアーム先端を被加工物の加工部位から退避させ、前述したようなツールの交換作業を行ってツールを交換させた後、再び加工部位にロボット先端を移動させて加工作業を行うことで、ツールが１つのときと略同等のスペースで加工を行うことも可能であり、加工部位に十分なスペースが確保できない場合でも複数の種類の加工作業を容易に行うことができる。
【００３０】
また、前述した第１乃至第３の実施形態のツール交換機構では各々のツールの駆動軸は、モータを駆動させることによって連動して同一の方向に回動する機構であるが、他の周知の駆動機構の例えばモータの換わりにエアシリンダーを用いて、タイミングプーリ及びタイミングベルトの換わりにスプロケット及びチェーンを用いても同様の効果を得ることができる。すなわち複数のツールを常に略同一方向でかつ平行となるように回動する機構は第１乃至第３の実施形態で説明したモータを駆動源とするものに限定されるのではなく、かかる思想を利用する駆動機構は全て本願発明の範囲に含まれる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００３２】
本発明のツール交換機構は、ロボットの先端に回動自在に取付けられたリンクと、このリンクに回動自在に取付けられた複数のツールとからなるので、前述した従来技術１のように作業毎にツールを着脱して交換する必要がなく、そのためツール又はロボットのアーム先端部の交換、清掃作業等が不要となる。
さらに、ツールを着脱して交換するためのツールスタンド及び教示作業も不要となり、作業スペースが大幅に縮小できるとともに、加工工程における作業時間を大幅に減少させることができる。
さらに、ツールを着脱して交換する必要がなくツールスタンドが不要となるため、例えばロボット本体を高所に設置して作業する場合、従来技術１のときには取外したツールをツールスタンドに固定する機構などの作業環境毎に発生するツールスタンドを備えるための条件を考慮する必要があるが、本発明ではツールスタンドが不要であり、作業環境の制限が従来技術１と比較して大きく緩和される。
【００３３】
また、本発明のツール交換機構は、複数のツールが各々の一端に可撓性ツール付帯物を備えている場合でも、各々の可撓性ツール付帯物がツール近傍において、常に略同一方向でかつ略平行となる位置に取り付けられた構成であり、この各々の可撓性ツール付帯物が干渉することがないように前述したリンクと各々のツールとの取付け部にオフセットが設けられた構成となっているので、ツールユニットの旋回軸を中心にツールが回転する構成である従来技術２のように、各々のツールの可撓性ツール付帯物同士及びこの各々のツール付帯物とロボットの先端近傍にある物体とが干渉することがない。
そして、このオフセットを設けることによって、本発明のリンクの長尺方向の長さは、各々のツールがツールの長尺方向において干渉しないレベルの長さであれば良く、極めて短い長さとすることができる。
【００３４】
さらに、前述したような構成であるので、ツール付帯物の引っ張り、捻れ等の負荷を大幅に減少することができる。
【００３５】
さらに、被加工物の加工位置の加工スペースに限りのある、例えば従来技術２のようにツールユニットの旋回軸を中心にツールが回転する構成のときには加工が困難である狭い部位を加工する場合でも、本発明のツール交換機構は例えば前述した図３のツール１又は２の使用状態で示したような構成であってツールが１つのときと略同等のスペースで加工を行うことも可能であり、加工を施すツールの先端付近は前述したような狭い部位であっても加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の産業用ロボットのツール交換機構を含むロボットシステム構成の第１の実施形態を示す全体構成図である。
【図２】図１のツール交換機構の要部を示す一部断面概略図である。
【図３】図１及び図２のツール交換機構の使用状態を説明する概略図である。
【図４】本発明の産業用ロボットのツール交換機構を含むロボットシステム構成の第２の実施形態を示す全体構成図である。
【図５】図４のツール交換機構の要部を示す概略図である。
【図６】本発明の産業用ロボットのツール交換機構の第３の実施形態の要部を示す概略図である。
【図７】従来のＡＣＴ機構を備えたロボットシステムの一例を示す全体構成図である。
【図８】従来のロボットのアーム先端にツールユニットを備えたロボットシステムの一例を示す全体構成図である。
【符号の説明】
１　　　ロボット
１０１　ロボット
１０２　ロボット
１ａ　　ロボットのアーム先端
１ｂ　　ツール交換機構回動部
２　　　制御電源
２１　　制御電源
３　　　ツール交換機構
３１　　ツール交換機構
３２　　ＡＣＴ機構
３３　　ツールユニット
４　　　ティーチペンダント
４１　　ティーチペンダント
５　　　リンク
５００　モータケース
５０１　モータ
５１０　第１のタイミングプーリ
５１１　第２のタイミングプーリ
５１２　第３のタイミングプーリ
５２１　第１のタイミングベルト
５２２　第２のタイミングベルト
５１　　リンク
５２　　リンク
６　　　第１のツール
７　　　第２のツール
８　　　第１の溶接ワイヤ供給機構
９　　　第２の溶接ワイヤ供給機構
１０　　第１の溶接電源
１１　　第２の溶接電源
１２　　被加工物
１２１　被加工物
１２２　被加工物
１３　　被加工物台
１３１　被加工物台
１３２　被加工物台
１４　　第１の溶接トーチ
１４ａ　第３の溶接トーチ
１４ｂ　第４の溶接トーチ
１５　　第２の溶接トーチ
１６　　ツールスタンド
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ　　ツール
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004114262.tif 000005
【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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