(57)【要約】【課題】作業ツール取り付け台の動きが配線・配管により影響を受けず、広い動作範囲で作業ツールを移動できる卓上ロボットを提供する。【解決手段】卓上ロボットは、台座上に支持されたワークの処理に用いられる作業ツールを、上記ワークから離間して位置決めするとともに支持する作業ツール取付用軸を備えた卓上ロボットにおいて、上記作業ツールに必要な束にまとめられた配線・配管を備え、上記作業ツール取付用軸が、上記束ねられた配線・配管を収納する中空な円筒からなる。【選択図】図２
2005186215.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
台座上に支持されたワークの処理に用いられる作業ツールを、上記ワークから離間して位置決めするとともに支持する作業ツール取付用軸を備えた卓上ロボットにおいて、
束にまとめられた上記作業ツールに必要な配線・配管を備え、
上記作業ツール取付用軸が、上記束ねられた配線・配管を収納する中空な円筒からなることを特徴とする卓上ロボット。
【請求項２】
上記作業ツール取付用軸が、上下方向に移動自在に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の卓上ロボット。
【請求項３】
上記作業ツール取付用軸が、中心軸を中心にして回転自在に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の卓上ロボット。
【請求項４】
上記配線・配管の配線・配管入出力部が上記台座に設けられ、
上記配線・配管が上記配線・配管入出力部から上記台座内部を経由し、上記作業ツール取付用軸を通過する下流まで束にまとめられて引き廻されていることを特徴とする請求項１に記載の卓上ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、卓上に設置され、作業ツールを上昇下降し、または回転して所望の位置に配設する駆動軸が備えられた卓上ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の卓上ロボットは、２つの支柱およびその２つの支柱の上端間に架設された直線状アームにそのアームの延びる方向に移動自在に支持された工具取り付け台からなる工具移動橋とその支柱の下端が着脱自在に取り付けられる作業卓とからなる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開平２−１０６２３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の卓上ロボットでは、ネジ締め用ドライバ、はんだ付け用はんだごてまたは材料塗布用ディスペンサなど作業内容に応じた各種作業ツールが工具取り付け台に取り付けられて使用される。この作業ツールにそれを駆動する電源線、信号線、エアーチューブなどの配線・配管が作業ツールまたは工具取り付け台の外側を引き廻されてばらばらに接続されている。
そのため、工具取り付け台が動かされるとき、配線・配管がこの動きの機械的な負荷として作用し、作業ツールに力が加わるため、作業ツールの取り付け姿勢が微小に変化して、作業ツールのワークに対する位置決め位置がずれてしまうという問題があった。
また、配線、配管の動ける領域が限られているために、作業ツールの動作範囲が狭まってしまうという問題があった。
【０００５】
この発明の目的は、作業ツール取り付け台の動きが配線・配管により影響を受けず、作業ツールの動作範囲が広い卓上ロボットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係わる卓上ロボットは、台座上に支持されたワークの処理に用いられる作業ツールを、上記ワークから離間して位置決めするとともに支持する作業ツール取付用軸を備えた卓上ロボットにおいて、上記作業ツールに必要な束にまとめられた配線・配管を備え、上記作業ツール取付用軸が、上記束ねられた配線・配管を収納する中空な円筒からなる。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係わる卓上ロボットの効果は、作業ツールの駆動に必要な配線・配管を束にして作業ツールを位置決めするとともに支持する作業ツール取付用軸内に配設しているので、配線・配管が作業ツールの移動時の負荷にならず、また作業ツールの動作範囲を狭めることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係わる卓上ロボットの外観図である。図２は、その卓上ロボットのツール軸ユニットの詳細図であり、図２の（ａ）は外観図であり、図２の（ｂ）は作業ツール取付用軸の断面斜視図である。
卓上ロボットは、図示しない作業台上に設置される台座１と、台座１の上面の１隅上に縦設されている支柱２と、支柱２の上端部に固定され、台座１の上面の奥行き方向（これをＸ軸方向と称す。）に移動自在にＸ軸移動卓３を支持するＸ軸テーブル４と、Ｘ軸移動卓３に固定されたツール軸ユニット５と、台座１の上面上に固定され、台座１の上面の幅方向（これをＹ軸方向と称す。）に移動自在にＹ軸移動卓６を支持するＹ軸テーブル７と、台座１の側面に設けられ、卓上ロボットに必要な電力、空気圧、資材などが入力され、センサなどからの信号が出力される配線・配管入出力部８と、を備えている。配線、配管は、配線・配管入出力部８から台座１内部、支柱２内部およびＸ軸テーブル４内部を経由し、さらにＸ軸移動卓３に設けられた開口を経由するように引き廻されて、ツール軸ユニット５の内部に引き込まれている。
【０００９】
次に、ツール軸ユニット５の内部の様子を図２の（ａ）を参照して詳しく説明する。この説明では作業ツールとしてネジ締め作業のための電動ドライバ１０を例示して説明している。
電動ドライバ１０は、取付プレート１１の中央部に設けられた取付穴に嵌合され、電動ドライバ１０の側面から図示しないネジで固定されている。取付プレート１１は、エアシリンダ１２の可動片１３に固定されている。エアシリンダ１２の可動片１３が上下するとき同期して電動ドライバ１０が上下する。エアシリンダ１２の固定片１４はシリンダ固定プレート１５の外側面に固定されている。シリンダ固定プレート１５の中央に設けられた孔には作業ツール取付用軸１６の下端部が内接して嵌合されている。作業ツール取付用軸１６の長手方向の中央部には、作業ツール取付用軸１６を上下方向には移動自在に支持し、作業ツール取付用軸１６を回転させることのできる回転機構１７が備えられている。作業ツール取付用軸１６の上端部には、作業ツール取付用軸１６を支持する軸支持アーム１８が固定されている。軸支持アーム１８の作業ツール取付用軸１６を支持している部分から水平方向に延びた部分にボールネジからなる軸受が設けられている。作業ツール取付用軸１６は図２の（ｂ）に示すように中空状のパイプである。
【００１０】
ツール軸ユニット５の側板１９に平行に、かつ作業ツール取付用軸１６に平行にボールネジ軸２０が、側板１９に固定された軸受Ａ２１と軸受Ｂ２２とにより回転自在に支持されている。このボールネジ軸２０には軸支持アーム１８の軸受が螺合し、ボールネジ軸２０が回転することにより、軸支持アーム１８が上下する。このボールネジ軸２０の上端部にはプーリＡ２３が設けられている。そしてこのプーリＡ２３とモータＡ２４の動力軸に固定されたプーリＢ２５との間でベルトＡ２６が架設されている。一方、回転機構１７の外側面にプーリＣ２７が設けられている。このプーリＣ２７とモータＢ２８の動力軸に固定された図示しないプーリＤとの間にベルトＢ２９が架設されている。
【００１１】
ロボットケーブル３１は、電動ドライバ１０に必要な作業ツール用ロボットケーブル３２とモータＡ２４、モータＢ２８の動力線３３、３４とが被覆チューブで被覆されたものである。このロボットケーブル３１が配線・配管入出力部８から台座１の中空の内部、支柱２の中空の内部、Ｘ軸テーブル４の中空の内部を経由してツール軸ユニット５まで一体として引き廻される。このロボットケーブル３１がツール軸ユニット５内に引き込まれると、作業ツール用ロボットケーブル３２と動力線３３、３４は別々に配線される。
作業ツール用ロボットケーブル３２は、作業ツール取付用軸１６内にその上端部から挿入され、下端部から引き出されている。その下端部でそれぞれの配線、配管が分離され、電源線３５が電動ドライバ１０の上端部に接続され、エア配管３６はエアシリンダ１２の固定片１４に接続される。また、エアシリンダ１２の固定片１４と可動片１３の間に設けられた位置検出センサ３７にも信号線３８が接続されている。作業ツール用ロボットケーブル３２には、電源線３５、エア配管３６および信号線３８が収容されている。このとき、作業ツール用ロボットケーブル３２が、側板１９の開口と作業ツール取付用軸１６の上端部との間で十分に弛まされているので、作業ツール取付用軸１６が上下および回転しても弛みが残り、作業ツール取付用軸１６の動きが制約されることがない。
また、作業ツール取付用軸１６の下流側で単体で引き廻される電源線３５、エア配管３６および信号線３８は作業ツール取付用軸１６、電動ドライバ１０およびエアシリンダ１２が一体で動くため引き廻し位置が変わることがないので、電動ドライバ１０の動きが制約されることがない。
【００１２】
次に、ツール軸ユニット５の動作について説明する。電動ドライバ１０は電源線３５に駆動用電力を供給することによりネジを締めることができる。ネジの締結力はあらかじめ設定されたトルクに達したときに停止することにより調整できる。また、エアシリンダ１２に加えられるエア圧が調整されることにより、電動ドライバ１０のドライバでネジを一定の力でワークに押さえ付けることができる。
図示しないワークは、Ｙ軸移動卓６に固定され、ワークと電動ドライバ１０との位置関係はＸ軸テーブル４とＹ軸テーブル７とが移動されて位置合わせされる。電動ドライバ１０がワークの作業対象のネジの直上に位置合わせされたときに、モータＡ２４を駆動して電動ドライバ１０を降下させて、ネジに接する。その後、モータＢ２８を駆動して回転方向の微調整を行う。
【００１３】
このように構成された卓上ロボットでは、ネジ締め作業をするために作業ツール取付用軸１６を任意に上下方向に移動し、軸回転し、または、ツール軸ユニット５がＸ軸テーブル４により移動されても、さらに、電動ドライバ１０とエアシリンダ１２を動かしても、電源線３５、エア配管３６および信号線３８が電動ドライバ１０およびエアシリンダ１２と一体で動くため、これら配線・配管が動作時の負荷にならない。そして、電動ドライバ１０の位置決め精度を悪化させることがない。
また、配線・配管が最短の経路で電動ドライバ１０およびエアシリンダ１２につながっているので、電動ドライバ１０をワークに対して必要な位置に動かしたり、ネジ締め作業のために上下させても配線・配管が電動ドライバ１０の移動の邪魔にならなく、動作範囲を狭めることはない。
また、電動ドライバ１０に必要な配線・配管の入出力を台座１の側面で行えるので、作業に必要な電源、エア機器などを台座１の近傍に設置でき、配線・配管の長さを短くすることができる。
【００１４】
なお、上述の説明では、卓上ロボットをネジ締め作業に適用したときについて説明したが、はんだ付け作業、塗布作業などの加工作業、または配線・配管が必要な作業ツールを用いる試験作業にこの発明の卓上ロボットを適用しても同様な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の実施の形態に係わる卓上ロボットの外観図である。
【図２】図１のツール軸ユニットの詳細な外観図である。
【符号の説明】
【００１６】
１  台座、２  支柱、３  Ｘ軸移動卓、４  Ｘ軸テーブル、５  ツール軸ユニット、６  Ｙ軸移動卓、７  Ｙ軸テーブル、８  配線・配管入出力部、１０  電動ドライバ、１１  取付プレート、１２  エアシリンダ、１３  可動片、１４  固定片、１５  シリンダ固定プレート、１６  作業ツール取付用軸、１７  回転機構、１８  軸支持アーム、１９  側板、２０  ボールネジ軸、２１、２２  軸受、２３、２５、２７  プーリ、２４、２８  モータ、２６、２９  ベルト、３１  ロボットケーブル、３２  作業ツール収容ロボットケーブル、３３、３４  動力線、３５  電源線、３６  エア配管、３７  位置検出センサ、３８  信号線。
【図１】
2005186215.tif 000003
【図２】
2005186215.tif 000004