(57)【要約】【課題】ワークの搬送動作を正確かつ高速におこなうことが可能であるとともに、搬送時のハンド姿勢を維持することができるワーク搬送装置を提供する。【解決手段】支持フレーム２と、第１アーム３Ｌ、３Ｒと、支持フレーム２に対し姿勢を保持可能な基準姿勢保持部材２１、２１ｂと、第２アーム５Ｌ、５Ｒと、第２アーム５Ｌ、５Ｒに支持される第１及び第２ハンド５１、５２と、中間回転部材２５、２５ｂを有し、基準姿勢保持部材２１、２１ｂの回動を中間回転部材２５、２５ｂに伝達する一対の第１伝達機構２８、２８ｂと、中間回転部材２５、２５ｂの回転を第１及び第２ハンド５１、５２に伝達する一対の第２伝達機構３８、３８ｂを備え、第１アーム３Ｌ、３Ｒ又は第２アーム５Ｌ、５Ｒが回動した場合、支持フレーム２に対する第１及び第２ハンド５１、５２の姿勢が一対の第１伝達機構２８、２８ｂ及び一対の第２伝達機構３８、３８ｂによって保持される。【選択図】図２
2012206182.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持フレームと、
基端側が前記支持フレームに対して平行に配置され、第１軸まわりにそれぞれ回動自在に支持される一対の第１アームと、
前記第１軸上に配置され前記支持フレームに対して、相対的に姿勢を保持可能な一対の基準姿勢保持部材と、
前記一対の第１アームの先端側に平行に配置され、前記一対の第１アームに対して前記第１軸と平行な第２軸まわりにそれぞれ回動自在に支持される一対の第２アームと、
前記一対の第２アームは、一対のハンド支持部を有し、前記第１軸と平行であって、前記第２軸からの距離が略等距離である第３軸及び第４軸上にそれぞれ配置され、前記一対のハンド支持部間に前記第３軸及び前記第４軸まわりにそれぞれ回動自在に支持される第１ハンド及び第２ハンドと、
前記第２軸上に配置され、前記一対の第１アーム及び前記一対の第２アームのそれぞれに対し相対回転可能な一対の中間回転部材と、
前記支持フレームに固定され、前記一対の第１アームを前記支持フレームに対して回動させる第１アーム駆動装置と、
前記一対の第１アームの一方に固定され、前記一対の第２アームを前記一対の第１アームに対して回動させる第２アーム駆動装置と、
前記一対の第１アームに対する前記一対の基準姿勢保持部材の回動を前記一対の中間回転部材に伝達する一対の第１伝達機構と、
前記一対の中間回転部材の回転を前記第１ハンド及び前記第２ハンドに伝達する一対の第２伝達機構と
を備え、
前記一対の第１アーム又は前記一対の第２アームが回動した場合であっても、前記支持フレームに対する前記第１ハンド及び前記第２ハンドの姿勢が、前記一対の第１伝達機構及び前記一対の第２伝達機構によって保持されることを特徴とするワーク搬送装置。
【請求項２】
請求項１に記載のワーク搬送装置であって、
回転軸が前記第１軸と同軸上に配置されるように、前記支持フレームに固定されるとともに、前記一対の基準姿勢保持部材を前記支持フレームに対して回動させるハンド駆動装置を備えることを特徴とするワーク搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械等で加工するワークを加工位置に対し搬入搬出するワーク搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
未加工ワークを工作機械等の加工位置に搬入し、加工完了ワークを加工位置より搬出するワーク搬送装置として、例えば、図１０で示すように、多関節ロボットと、ワークを把持するハンドとを組み合わせたワーク搬送装置が知られている。図１０のワーク搬送装置は、工作機械前面から進入し、加工完了ワークをハンドにて把持して取り出し、所定位置に加工完了ワークを仮置きした後、未加工ワークをハンドにて把持し、再度工作機械前面から進入し、未加工ワークを加工位置にセットしている。また、加工完了ワークの搬出動作及び未加工ワークの搬入動作を１動作にまとめて搬送動作を効率化するために、ワーク２個単位で搬送可能なダブルハンドと、多関節ロボットと、を組み合わせたワーク搬出装置も知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、加工機械へのワーク供給をおこなうための搬送手段として、多関節ロボットとワーク保持機構を備えたハンドを組み合わせた構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−９６２３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記ワーク搬送装置の多関節ロボットに、ワーク２個を搬送可能なダブルハンドを備えて、重量の大きなワークを持たせた場合、ハンドの重量が大きくなることによりアームが撓み、ワークの位置決め動作を正確におこなうことができないという問題があった。また、多関節ロボットは、ハンドの重量が大きくなると、動作時の慣性力が大きくなるので、高速に動作させることもできない。さらに、ワーク交換時やワーク搬送時に、ワークの姿勢が変化するので、ワークに付着したクーラントが動作経路の周囲に飛散するという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、重量の大きなワークの搬入搬出動作を正確かつ高速におこなうことが可能であるとともに、搬送時のハンド姿勢を常に維持することができるワーク搬送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題点を解決するために提供される請求項１に記載の発明は、支持フレームと、基端側が前記支持フレームに対して平行に配置され、第１軸まわりにそれぞれ回動自在に支持される一対の第１アームと、前記第１軸上に配置され前記支持フレームに対して、相対的に姿勢を保持可能な一対の基準姿勢保持部材と、前記一対の第１アームの先端側に平行に配置され、前記一対の第１アームに対して前記第１軸と平行な第２軸まわりにそれぞれ回動自在に支持される一対の第２アームと、前記一対の第２アームは、一対のハンド支持部を有し、前記第１軸と平行であって、前記第２軸からの距離が略等距離である第３軸及び第４軸上にそれぞれ配置され、前記一対のハンド支持部間に前記第３軸及び前記第４軸まわりにそれぞれ回動自在に支持される第１ハンド及び第２ハンドと、前記第２軸上に配置され、前記一対の第１アーム及び前記一対の第２アームのそれぞれに対し相対回転可能な一対の中間回転部材と、前記支持フレームに固定され、前記一対の第１アームを前記支持フレームに対して回動させる第１アーム駆動装置と、前記一対の第１アームの一方に固定され、前記一対の第２アームを前記一対の第１アームに対して回動させる第２アーム駆動装置と、前記一対の第１アームに対する前記一対の基準姿勢保持部材の回動を前記一対の中間回転部材に伝達する一対の第１伝達機構と、前記一対の中間回転部材の回転を前記第１ハンド及び前記第２ハンドに伝達する一対の第２伝達機構とを備え、前記一対の第１アーム又は前記一対の第２アームが回動した場合であっても、前記支持フレームに対する前記第１ハンド及び前記第２ハンドの姿勢が、前記一対の第１伝達機構及び前記一対の第２伝達機構によって保持されることを特徴とする。
【０００８】
上記ワーク搬送装置によれば、第１ハンド及び第２ハンドが、一対の第１アーム及び第２アームに両側から支持されているので、重量の大きなワークを把持させた場合であっても、アームが撓むことなく、位置決め動作を正確におこなうことができる。また、一対の第１伝達機構及び一対の第２伝達機構によって、ワーク搬送時にどのような軌跡で動作させても、第１ハンド及び第２ハンドの姿勢を維持することができる。そのため、ワークの姿勢を変化させることなく、搬送することができるので、搬送時にワークに付着したクーラントを周囲に飛散させるおそれも少ない。また、この第１ハンド及び第２ハンドの姿勢は、それぞれ一対となった第１伝達機構及び第２伝達機構により両側から同時に維持されるので、ねじれを抑えることができる。このように、本請求項のワーク搬送装置は、高い剛性を有するとともに、動作時のワークの姿勢を維持することができるので、重量の大きなワークを搬入搬出動作させる場合、動作時の慣性力を抑えて、正確で高速な搬送動作をおこなうことができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のワーク搬送装置であって、回転軸が前記第１軸と同軸上に配置されるように、前記支持フレームに固定されるとともに、前記一対の基準姿勢保持部材を前記支持フレームに対して回動させるハンド駆動装置を備えることを特徴とする。
【００１０】
本請求項のワーク搬送装置によれば、ハンド駆動装置によって、支持フレームに対する第１及び第２ハンドの姿勢を変更することができる。この第１ハンド及び第２ハンドの姿勢は、一対の基準姿勢保持部材の姿勢を変更することにより、一対の第１伝達機構及び第２伝達機構により、両側から同時に変更されるので、ハンドが重量の大きなワークを把持している場合であっても、ねじれを抑えることができる。これにより本請求項のワーク搬送装置は、例えば、工作機械及び治具ごとにワーク着脱時の姿勢が異なる場合であっても、第１及び第２ハンドの姿勢をその時々に応じて合わせることが可能となり、各種の工作機械及び治具に対応することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、重量の大きなワークの搬入搬出動作を正確かつ高速におこなうことが可能であるとともに、搬送時のハンド姿勢を常に維持することができるワーク搬送装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態を示すワーク搬送装置の外観の左側側面図。
【図２】本発明の実施形態を示すワーク搬送装置の正面断面図。
【図３】本発明の実施形態の第２アーム駆動の伝達機構を示す説明図。
【図４】本発明の実施形態の第１伝達機構を示す説明図。
【図５】本発明の実施形態の第２伝達機構を示す説明図。
【図６】本発明の実施形態を示すワーク搬送装置の第１アーム回動の場合の動作説明図。
【図７】本発明の実施形態を示すワーク搬送装置の第２アーム回動の場合の動作説明図。
【図８】本発明の実施形態を示すワーク搬送装置の第１、第２アーム回動の場合の動作説明図。
【図９】本発明の実施形態を示すワーク搬送装置の第１、第２ハンド回動の場合の動作説明図。
【図１０】従来の多関節ロボットとワークを把持するハンドを組み合わせた構成のワーク搬送装置の例を示す外観図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。
図１は、本発明の実施形態のワーク搬送装置１の外観の左側側面図であり、図２は、図１のワーク搬送装置１の正面断面図である。図３〜図５は各伝達機構の説明図である。図６〜図９はワーク搬送装置１の各動作を示す説明図である。
【００１４】
本実施形態のワーク搬送装置１は、概略左右対称の構成となっており、第１アーム３Ｌ及び第２アーム５Ｌは、それぞれ第１アーム３Ｒ及び第２アーム５Ｒと一対となっている。
【００１５】
図１に示すように、左側側面には、第１アーム３Ｌの基端側が、水平な第１軸Ｊ１まわりに支持フレーム２に対して回転自在に取り付けられている。そして、第１アーム３Ｌの先端側には、第２アーム５Ｌが中央部にて第１軸Ｊ１と平行な第２軸Ｊ２まわりに回転自在に取り付けられている。なお、図示していないが、右側側面には、第１アーム３Ｒの基端側が、水平な第１軸Ｊ１まわりに支持フレーム２に対して回転自在に取り付けられている。そして、第１アーム３Ｒの先端側には、第２アーム５Ｒが中央部にて第１軸Ｊ１と平行な第２軸Ｊ２まわりに回転自在に取り付けられている。第１アーム３Ｌ，３Ｒ及び第２アーム５Ｌ，５Ｒは、平行に配置されており、ワークを把持する第１及び第２ハンド５１、５２が、一対の第１アーム３Ｌ，３Ｒ及び第２アーム５Ｌ，５Ｒにより、両側から支持される構成となっている。
【００１６】
以下、本実施形態の構造の詳細について説明する。
本実施形態のワーク搬送装置１は、図２に示すように、床面等に設置されて全体を支持する支持フレーム２を有し、支持フレーム２には平行に立設された支持枠２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが形成されている。支持枠２ａ、２ｂの間には第１アーム３Ｌが配置され、支持枠２ｃ、２ｄの間に第１アーム３Ｒが配置されている。支持枠２ｃ、２ｄの間には、サーボモータを備えたハンド駆動装置２９が取り付けられている。支持枠２aにはサーボモータを備えた第１アーム駆動装置９が取り付けられている。第１アーム駆動装置９の回転軸（図示せず）には減速機１０が取り付けられている。この減速機１０の出力軸７０は、第１軸Ｊ１に同軸となるように配置されている。
【００１７】
第１アーム３Ｌは箱状に形成された高剛性の筐体である。第１アーム３Ｌは、支持フレーム２に立設された支持枠２ａ、２ｂの間に配置されている。第１アーム３Ｌの基端側側面は、支持フレーム２の支持枠２ａ、２ｂに支持されている。第１アーム３Ｌの基端側側面には、軸穴５５が形成され、先端側側面には、軸穴５６が形成されている。第１アーム３Ｌの一方の基端側側面には、支持枠２ａに固定された第１アーム駆動装置９の減速機１０の出力軸７０が固定されている。第１アーム３Ｌの他方の基端側側面には、支持枠２ｃに回転自在に支持された出力軸７２が、軸穴５５に挿通されている。第１アーム３Ｌの先端側の軸穴５６には、第２アーム支持部材１３及び中間回転部材２５が挿通されている。第１アーム３Ｌの先端側の軸穴５６には、減速機２０の出力軸（図示せず）に連結された第２アーム支持部材１３が挿通されている。
【００１８】
第１アーム３Ｒは箱状に形成された高剛性の筐体である。第１アーム３Ｒは、支持フレーム２に立設された支持枠２ｃ、２ｄの間に配置されている。第１アーム３Ｒの基端側側面は、支持フレーム２の支持枠２ｃ、２ｄに支持されている。第１アーム３Ｒの基端側側面には、軸穴５５ｂが形成され、先端側側面には、軸穴５６ｂが形成されている。第１アーム３Ｒの一方の基端側側面は、支持枠２ｄに回転自在に支持されている。第１アーム３Ｒの他方の基端側側面には、支持枠２ｃに回転自在に支持された出力軸７２が、軸穴５５ｂに挿通されている。第１アーム３Ｒの先端側の軸穴５６ｂには、第２アーム支持部材１３ｂ及び中間回転部材２５ｂが挿通されている。
【００１９】
第２アーム５Ｌは箱状に形成された高剛性の筐体である。第２アーム５Ｌは、第１アーム３Ｌに支持されている。第２アーム５Ｌは、側面の中央に軸穴５７が形成されている。第２アーム５Ｌの他方の側面の両端部には、ハンド支持部材４１、４２が回転自在に支持されている。ハンド支持部材４１、４２は、それぞれの回転軸である第３軸Ｊ３及び第４軸Ｊ４が、軸穴５７の中心（第２軸Ｊ２）から等距離になるように配置される。また、第２アーム５Ｌ内に配置されたハンド支持部材４１，４２の先端には、歯車３１，３４がそれぞれハンド支持部材４１，４２と同軸回転するように固定されている。第２アーム５Ｌは、第１アーム３Ｌの先端側に形成された軸穴５６と第２アーム５Ｌの中央に形成された軸穴５７とが同軸上（第２軸Ｊ２）に対向するように配置される。そして、第１アーム３Ｌの先端側に形成された軸穴５６、及び第２アーム５Ｌの中央に形成された軸穴５７には、第２アーム支持部材１３及び中間回転部材２５が挿通されている。
【００２０】
第２アーム５Ｒは箱状に形成された高剛性の筐体である。第２アーム５Ｒは、第１アーム３Ｒに支持されている。第２アーム５Ｒは、側面の中央に軸穴５７ｂが形成されている。第２アーム５Ｒの他方の側面の両端部には、ハンド支持部材４１ｂ、４２ｂが回転自在に支持されている。ハンド支持部材４１ｂ、４２ｂは、それぞれの回転軸である第３軸Ｊ３及び第４軸Ｊ４が、軸穴５７ｂの中心（第２軸Ｊ２）から等距離になるように配置される。また、第２アーム５Ｒ内に配置されたハンド支持部材４１ｂ，４２ｂの先端には、歯車３１ｂ，３４ｂがそれぞれハンド支持部材４１ｂ，４２ｂと同軸回転するように固定されている。第２アーム５Ｒは、第１アーム３Ｒの先端側に形成された軸穴５６ｂと第２アーム５Ｒの中央に形成された軸穴５７ｂとが同軸上（第２軸Ｊ２）に対向するように配置される。そして、第１アーム３Ｒの先端側に形成された軸穴５６ｂ、及び第２アーム５Ｒの中央に形成された軸穴５７ｂには、第２アーム支持部材１３ｂ及び中間回転部材２５ｂが挿通されている。
【００２１】
第２アーム支持部材１３、１３ｂは、それぞれ略円柱形状に形成された棒材であり、第２アーム５Ｌ、５Ｒの回転軸と同軸上（第２軸Ｊ２）に配置される。
【００２２】
第２アーム支持部材１３は、一方の端部が第１アーム３Ｌに、他方の端部が第２アーム５Ｌに、それぞれ回転自在に取り付けられる。また、第２アーム支持部材１３は、外周に中間回転部材２５が固定されている。第２アーム支持部材１３には、減速機２０の出力軸及び入力軸７３とプーリ１４が固定されている。
【００２３】
第２アーム支持部材１３ｂは、一方の端部が第１アーム３Ｒに、他方の端部が第２アーム５Ｒに、それぞれ回転自在に取り付けられる。また、第２アーム支持部材１３ｂは、外周に中間回転部材２５ｂが固定されている。
【００２４】
中間回転部材２５は、略円筒形状であり、軸方向の長さが第２アーム支持部材１３よりも短くなるように形成される。中間回転部材２５の外周面には、歯車２４，３５が固定され、内周には、第２アーム支持部材１３が固定されている。中間回転部材２５は、第２アーム支持部材１３と同様に、第２アーム５Ｌの回転軸と同軸上（第２軸Ｊ２）に配置され、第１アーム３Ｌの先端側の軸穴５６と第２アーム５Ｌ中央部の軸穴５７のそれぞれに設置された軸受５８、５９によって回転自在に支持されている。また、中間回転部材２５が第１アーム３Ｌの軸穴５６及び第２アーム５Ｌの軸穴５７に挿入されると、歯車２５は第１アーム３Ｌ内に配置され、歯車３５は第２アーム５Ｌ内に配置される。
【００２５】
中間回転部材２５ｂは、略円筒形状であり、軸方向の長さが第２アーム支持部材１３ｂよりも短くなるように形成される。中間回転部材２５ｂの外周面には、歯車２４ｂ，３５ｂが固定され、内周には、第２アーム支持部材１３ｂが固定されている。中間回転部材２５ｂは、第２アーム支持部材１３ｂと同様に、第２アーム５ｂの回転軸と同軸上（第２軸Ｊ２）に配置され、第１アーム３Ｒの先端側の軸穴５６ｂと第２アーム５Ｒ中央部の軸穴５７ｂのそれぞれに設置された軸受５８ｂ、５９ｂによって回転自在に支持されている。また、中間回転部材２５ｂが第１アーム３Ｒの軸穴５６ｂ及び第２アーム５Ｒの軸穴５７ｂに挿入されると、歯車２５ｂは第１アーム３Ｒ内に配置され、歯車３５ｂは第２アーム５ｂ内に配置される。
【００２６】
第１及び第２ハンド５１、５２は、左右の側部６０ａ，６０ｂに、ハンド支持部材４１、４１ｂ、４２、４２ｂが固定されることで、第２アーム５Ｌ、５Ｒに対し、回転自在に両側から支持される。
【００２７】
第１アーム３Ｌの側面所定位置にはサーボモータを備えた第２アーム駆動装置１９が取り付けられている。第２アーム駆動装置１９の回転軸７１は、第１アーム３Ｌの側面に形成された軸穴５４から内部に挿通されており、回転軸７１の先端にはプーリ１１が固定されている。第２アーム駆動装置１９によるプーリ１１の回転は、第１アーム３Ｌ内に配された伝達機構１８によりプーリ１４へと伝達される。プーリ１４には減速機２０が取り付けられ、減速機２０の出力軸には第２アーム支持部材１３が固定されている。
【００２８】
支持フレーム２の支持枠２ｂ、２ｃの間にはサーボモータを備えたハンド駆動装置２９が取り付けられている。ハンド駆動装置２９の回転軸には、減速機３０及びギアボックス８０が取り付けられており、第１軸Ｊ１に同軸な出力軸７２を回転させる。出力軸７２は、支持枠２ｂ及び２ｃに回転自在に支持され、軸穴５５、５５ｂから、それぞれ第１アーム３Ｌ及び第１アーム３Ｒ内に挿通され、先端には歯車２１、２１ｂ（基準姿勢保持部材）が固定されている。
【００２９】
ハンド駆動装置２９による歯車２１、２１ｂの回転は、第１アーム３Ｌ内の第１伝達機構２８により中間回転部材２５に固定された歯車２４へと伝達され、同時に、第１アーム３Ｒ内の第１伝達機構２８ｂにより中間回転部材２５ｂに固定された歯車２４ｂへと伝達される。歯車２４の回転は、中間回転部材２５を介して歯車３５へと伝達され、歯車３５の回転は、第２アーム５Ｌ内に配された第２伝達機構３８により歯車３１、３４へと伝達される。同様に、車２４ｂの回転は、中間回転部材２５ｂを介して歯車３５ｂへと伝達され、歯車３５ｂの回転は、第２アーム５Ｒ内に配された第２伝達機構３８ｂにより歯車３１ｂ、３４ｂへと伝達される。
【００３０】
伝達機構１８は、図２及び図３に示すように、第１アーム３Ｌ内に配置され、第２アーム駆動装置１９の回転軸７１に固定されたプーリ１１と減速機２０の入力軸７３に固定されたプーリ１４とにタイミングベルト（巻掛け部材）１２が巻掛けられて構成される。
【００３１】
第１伝達機構２８は、図２及び図４に示すように、第１アーム３Ｌ内に配置され、ハンド駆動装置２９の回転軸に取り付けられた減速機３０の出力軸７２に固定された歯車２１（基準姿勢保持部材）と中間回転部材２５に固定された歯車２４との間に歯車列２３を配置し、歯車２１と歯車２４とを機構的に連結して構成される。なお、歯車列２３は、歯車２１と歯車２４の回転方向が同じで歯車２１と歯車２４の回転比が１：１になるように構成される。
【００３２】
第１伝達機構２８ｂは、図２に示すように、第１伝達機構２８と同じ構成である。
第１アーム３Ｒ内に配置され、ハンド駆動装置２９の回転軸に取り付けられた減速機３０の出力軸７２に固定された歯車２１ｂ（基準姿勢保持部材）と中間回転部材２５ｂに固定された歯車２４ｂとの間に歯車列２３ｂを配置し、歯車２１ｂと歯車２４ｂとを機構的に連結して構成される。
なお、歯車列２３ｂは、歯車２１ｂと歯車２４ｂの回転方向が同じで歯車２１ｂと歯車２４ｂの回転比が１：１になるように構成される。
【００３３】
第２伝達機構３８は、図２及び図５に示すように、第２アーム５Ｌ内に配置され、中間回転部材２５に固定された歯車３５とハンド支持部材４１、４２に固定された歯車３１、３４との間に歯車３２、３３を配置し、歯車３５、３１、３４を機構的に連結して構成される。この歯車３５と歯車３１、３４の回転方向は同じであり、歯車３５と歯車３１、３４の回転比は１：１である。
【００３４】
第２伝達機構３８ｂは、図２に示すように、第２伝達機構３８と同じ構成である。
第２アーム５Ｒ内に配置され、中間回転部材２５ｂに固定された歯車３５ｂとハンド支持部材４１ｂ、４２ｂに固定された歯車３１ｂ、３４ｂとの間に歯車３２ｂ、３３ｂを配置し、歯車３５ｂ、３１ｂ、３４ｂを機構的に連結して構成される。この歯車３５ｂと歯車３１ｂ、３４ｂの回転方向は同じであり、歯車３５ｂと歯車３１ｂ、３４ｂの回転比は１：１である。
【００３５】
第１アーム駆動装置９、第２アーム駆動装置１９、ハンド駆動装置２９は、制御装置（図示せず）と接続されており、制御装置からの指令により駆動する。
【００３６】
上記のように構成されるワーク搬送装置１の動作を図６〜図９を用いて説明する。
なお、ワーク搬送装置１は上記にて説明したように、一対のアーム構成となっており、第１アーム３Ｌ、３Ｒ及び第２アーム５Ｌ、５Ｒは、それぞれ一対で動作がおこなわれる。図６〜図９は左側側面図であり、右側側面図を省略しているが、動作は一対でおこなわれる。
【００３７】
図６に示すように、第１アーム３Ｌ（３Ｒ）を支持フレーム２に対しθ１だけ回動させる場合について説明する。制御装置により、第１アーム３Ｌ（３Ｒ）を支持フレーム２に対しθ１だけ回動させる指令が出力されると、第１アーム駆動装置９が駆動される。第１アーム駆動装置９の回転は、減速機１０で減速され第１アーム３Ｌを支持フレーム２に対し第１軸Ｊ１まわりにθ１だけ回動させる。第１アーム３Ｌが回動することで、一対となった第１アーム３Ｒ（図示せず）も、第１軸Ｊ１まわりに回動する。この時、制御装置は、ハンド駆動装置２９のモータをサーボロックし、支持フレーム２に対する歯車２１（２１ｂ）の姿勢を固定する。ここで、歯車２１（２１ｂ）は、支持フレーム２に対する第１アーム３Ｌ（３Ｒ）の回転軸と同軸上（第１軸Ｊ１）に配置されている。
【００３８】
そのため、第１アーム３Ｌ（３Ｒ）が支持フレーム２に対して回動すると、第１アーム３Ｌ（３Ｒ）内に配置された第１伝達機構２８（２８ｂ）は、姿勢の保持された歯車２１、（２１ｂ）を中心に回動し、歯車２１（２１ｂ）に噛み合わされた歯車列２３（２３ｂ）が回転を歯車２４（２４ｂ）へ伝達する。本実施形態において、歯車列２３は、歯車２１と歯車２４の回転が同じになり、回転比が１：１になるように構成されている。同様に、歯車列２３ｂは、歯車２１ｂと歯車２４ｂの回転が同じになり、回転比が１：１になるように構成されている。そのため、第１アーム３Ｌ（３Ｒ）が支持フレーム２に対しθ１回転した場合であっても、支持フレーム２に対する歯車２４（２４ｂ）の姿勢は変わらない。また、歯車２４及び歯車３５は、中間回転部材２５と同軸上（第２軸Ｊ２）に配され、ともに中間回転部材２５に固定されている。同様に、歯車２４ｂ及び歯車３５ｂは、中間回転部材２５ｂと同軸上（第２軸Ｊ２）に配され、ともに中間回転部材２５ｂに固定されている。そのため、支持フレーム２に対する歯車２４（２４ｂ）の姿勢が保持されると、支持フレーム２に対する中間回転部材２５（２５ｂ）及び歯車３５（３５ｂ）の姿勢も保持される。
【００３９】
ここで、第１アーム３Ｌ（３Ｒ）を支持フレーム２に対しθ１だけ回動させると、第２アーム５Ｌ（５Ｒ）も第１軸Ｊ１を中心として支持フレーム２に対しθ１だけ回動する。第２伝達機構３８は、歯車３１，３４が歯車３５と回転方向が同一であり、その回転比が１：１になるように構成されている。同様に、第２伝達機構３８ｂは、歯車３１ｂ，３４ｂが歯車３５ｂと回転方向が同一であり、その回転比が１：１になるように構成されている。そのため、第２アーム５Ｌ（５Ｒ）が回転すると、第２アーム５Ｌ（５Ｒ）内の第２伝達機構３８（３８ｂ）は、支持フレーム２に対する歯車３１（３１ｂ）、３４（３４ｂ）の姿勢が、歯車３５（３５ｂ）と同様に保持されるように回転する。その結果、歯車３１（３１ｂ）、３４（３４ｂ）が固定されたハンド支持部材４１（４１ｂ）、４２（４２ｂ）も支持フレーム２に対する姿勢が維持されるので、第１及び第２ハンド５１、５２の姿勢が維持される。
【００４０】
次に、図７に示すように、第２アーム５Ｌ（５Ｒ）を第１アーム３Ｌ（３Ｒ）に対しθ２だけ回動させる場合について説明する。制御装置により、第２アーム５Ｌ（５Ｒ）を第１アーム３Ｌ（３Ｒ）に対しθ２だけ回動させる指令が出力されると、第２アーム駆動装置１９が駆動される。第２アーム駆動装置１９の回転は、第２アーム駆動装置１９の回転軸に固定されたプーリ１１が回転し、伝達機構１８によりプーリ１４へと伝達される。プーリ１４の回転は減速機２０において減速され、第２アーム支持部材１３を回動させる。第２アーム支持部材１３の先端には第２アーム５Ｌが固定されており、第２アーム支持部材１３が回動することで、第２アーム５Ｌは、第１アーム３Ｌに対し第２軸Ｊ２まわりに回動する。第２アーム５Ｌが回動することで、一対となった第２アーム５Ｒ（図示せず）は、第２軸Ｊ２まわりに回動する。この時、制御装置は、ハンド駆動装置２９のモータをサーボロックし、支持フレーム２に対する歯車２１（２１ｂ）の姿勢を固定する。ここで、第１アーム３Ｌ（３Ｒ）は支持フレーム２に対して回転せず、歯車２１（２１ｂ）は、第１伝達機構２８（２８ｂ）及び中間回転部材２５（２５ｂ）を介して歯車３５（３５ｂ）に機構的に連結されている。そのため、第２アーム５Ｌ（５Ｒ）が回動したとしても、第１アーム３Ｌ（３Ｒ）内に配置された第１伝達機構２８（２８ｂ）、中間回転部材２５（２５ｂ）及び歯車３５（３５ｂ）の支持フレーム２に対するそれぞれの姿勢は保持される。
【００４１】
これにより、第２アーム５Ｌ（５Ｒ）が回動すると、第２アーム５Ｌ（５Ｒ）内に配置された第２伝達機構３８（３８ｂ）は、姿勢の保持された歯車３５（３５ｂ）を中心に回動し、歯車３５（３５ｂ）に噛み合わされた歯車列３２（３２ｂ）、３３（３３ｂ）が回転を歯車３１（３１ｂ）、３４（３４ｂ）へ伝達する。本実施形態において、歯車列３２、３３は、歯車３５と歯車３１、３４の回転が同じになり、回転比が１：１になるように構成されている。同様に、歯車列３２ｂ、３３ｂは、歯車３５ｂと歯車３１ｂ、３４ｂの回転が同じになり、回転比が１：１になるように構成されている。そのため、第２アーム５Ｌ（５Ｒ）が第１アーム３Ｌ（３Ｒ）に対しθ２回転した場合であっても、支持フレーム２に対する歯車３１（３１ｂ）、３４（３４ｂ）の姿勢は変わらない。その結果、歯車３１（３１ｂ）、３４（３４ｂ）が固定されたハンド支持部材４１（４１ｂ）、４２（４２ｂ）も支持フレーム２に対する姿勢が維持されるので、第１及び第２ハンド５１、５２の姿勢が維持される。
【００４２】
次に、図８に示すように、第１アーム３Ｌ（３Ｒ）を支持フレーム２に対しθ１回動させ、同時に第２アーム５Ｌ（５Ｒ）を第１アーム３Ｌ（３Ｒ）に対しθ２回動させる同時２軸制御の場合について説明する。制御装置により、第１アーム３Ｌ（３Ｒ）を支持フレーム２に対しθ１回動させる指令と、第２アーム５Ｌ（５Ｒ）を第１アーム３Ｌ（３Ｒ）に対しθ２だけ回動させる指令が同時に出力されると、第１アーム駆動装置９及び第２アーム駆動装置１９が駆動される。第１アーム駆動装置９の回転は、第１アーム３Ｌを支持フレーム２に対し第１軸Ｊ１まわりにθ１だけ回動させる。同時に、第２アーム駆動装置１９の回転は、第２アーム支持部材１３を介して、第２アーム５Ｌを第１アーム３Ｌに対し第２軸Ｊ２まわりに回動させる。第１アーム３Ｌと第２アーム５Ｌが回動することで、一対となった第１アーム３Ｒ（図示せず）と第２アーム５Ｒ（図示せず）は、それぞれ、第１軸Ｊ１まわりと、第２軸Ｊ２まわりに回動する。この時、制御装置（図示せず）は、ハンド駆動装置２９のモータをサーボロックし、支持フレーム２に対する歯車２１（２１ｂ）の姿勢を固定する。ここで、歯車２１（２１ｂ）は、第１アーム３Ｌ（３Ｒ）の回転軸と同軸上（第１軸Ｊ１）に配置されている。
【００４３】
そのため、第１アーム３Ｌ（３Ｒ）が回動すると、第１アーム３Ｌ（３Ｒ）内に配置された第１伝達機構２８（２８ｂ）は、姿勢の保持された歯車２１（２１ｂ）を中心に回動し、歯車２１（２１ｂ）に噛み合わされた歯車列２３（２３ｂ）が回転を歯車２４（２４ｂ）へ伝達する。同時に、第２アーム５Ｌ（５Ｒ）が回動すると、第２アーム５Ｌ（５Ｒ）内に配置された第２伝達機構３８（３８ｂ）は、歯車３５（３５ｂ）を中心に回動し、歯車３５（３５ｂ）に噛み合わされた歯車列３２（３２ｂ）、３３（３３ｂ）が回転を歯車３１（３１ｂ）、３４（３４ｂ）へ伝達する。
【００４４】
本実施形態において、歯車２４（２４ｂ）及び歯車３５（３５ｂ）は、中間回転部材２５（２５ｂ）と同軸上（第２軸Ｊ２）に配され、ともに中間回転部材２５（２５ｂ）に固定されている。また、歯車列２３は、歯車２１と歯車２４の回転が同じになり、回転比が１：１になるように構成されている。同様に、歯車列２３ｂは、歯車２１ｂと歯車２４ｂの回転が同じになり、回転比が１：１になるように構成されている。また、歯車列３２、３３は、歯車３５と歯車３１、３４の回転が同じになり、回転比が１：１になるように構成されている。同様に、歯車列３２ｂ、３３ｂは、歯車３５ｂと歯車３１ｂ、３４ｂの回転が同じになり、回転比が１：１になるように構成されている。
【００４５】
したがって、支持フレーム２に対する歯車２１（２１ｂ）の姿勢が保持されると、支持フレーム２に対する中間回転部材２５（２５ｂ）、歯車３５（３５ｂ）、及び歯車３１（３１ｂ）、３４（３４ｂ）の姿勢も保持される。そのため、第１アーム３Ｌ（３Ｒ）を支持フレーム２に対しθ１回動させ、同時に第２アーム５Ｌ（５Ｒ）を第１アーム３Ｌ（３Ｒ）に対しθ２回動させる同時２軸制御の場合であっても、支持フレーム２に対する歯車３１（３１ｂ）、３４（３４ｂ）の姿勢は変わらない。その結果、歯車３１（３１ｂ）、３４（３４ｂ）が固定されたハンド支持部材４１（４１ｂ）、４２（４２ｂ）も支持フレーム２に対する姿勢が維持されるので、第１及び第２ハンド５１、５２の姿勢が維持される。
【００４６】
次に、図９に示すように、第１及び第２ハンド５１、５２の姿勢をθ３だけ回動させる場合について説明する。制御装置により、第１及び第２ハンド５１、５２の姿勢を初期状態（ワーククランプ装置６４の開口部が下に向いた状態）からθ３だけ回動する指令が出力されると、ハンド駆動装置２９が駆動される。ハンド駆動装置２９の回転は、減速機３０で減速され、ギアボックス８０を介して出力軸７２の両側に固定された歯車２１（２１ｂ）を支持フレーム２に対し第１軸Ｊ１まわりにθ３だけ回動させる。歯車２１（２１ｂ）を回動させると、第１アーム３Ｌ（３Ｒ）内に配置された第１伝達機構２８（２８ｂ）により、歯車２１（２１ｂ）に噛み合わされた歯車列２３（２３ｂ）が回転を歯車２４（２４ｂ）へ伝達する。本実施形態において、歯車列２３は、歯車２１と歯車２４の回転が同じになり、回転比が１：１になるように構成されている。同様に、歯車列２３ｂは、歯車２１ｂと歯車２４ｂの回転が同じになり、回転比が１：１になるように構成されている。
【００４７】
そのため、支持フレーム２に対し歯車２１（２１ｂ）をθ３回動させた場合、支持フレーム２に対する歯車２４（２４ｂ）の姿勢は歯車２１（２１ｂ）の姿勢と同様にθ３だけ回動した状態となる。また、歯車２４（２４ｂ）及び歯車３５（３５ｂ）は、中間回転部材２５（２５ｂ）と同軸上（第２軸Ｊ２）に配され、ともに中間回転部材２５（２５ｂ）に固定されている。そのため、支持フレーム２に対する歯車２４（２４ｂ）の姿勢が変更されると、支持フレーム２に対する中間回転部材２５（２５ｂ）及び歯車３５（３５ｂ）の姿勢も同様に変更される。
【００４８】
したがって、歯車２１（２１ｂ）が回動すると、第２アーム５Ｌ（５Ｒ）内に配置された第２伝達機構３８（３８ｂ）は、姿勢の変更された歯車３５（３５ｂ）を中心に回動し、歯車３５（３５ｂ）に噛み合わされた歯車列３２（３２ｂ）、３３（３３ｂ）が回転を歯車３１、３４へ伝達する。本実施形態において、歯車列３２、３３は、歯車３５と歯車３１、３４の回転が同じになり、回転比が１：１になるように構成されている。同様に、歯車列３２ｂ、３３ｂは、歯車３５ｂと歯車３１ｂ、３４ｂの回転が同じになり、回転比が１：１になるように構成されている。そのため、歯車２１（２１ｂ）が支持フレーム２に対しθ３回転した場合、歯車３１（３１ｂ）、３４（３４ｂ）の姿勢は、歯車２１（２１ｂ）と同様にθ３だけ回動した状態に変更される。その結果、歯車３１（３１ｂ）、３４（３４ｂ）が固定されたハンド支持部材４１（４１ｂ）、４２（４２ｂ）も支持フレーム２に対する姿勢も変更されるので、第１及び第２ハンド５１、５２の姿勢が変更される。
【００４９】
上記のように構成される実施形態のワーク搬送装置１は、第１ハンド５１及び第２ハンド５２が、一対の第１アーム３Ｌ及び第２アーム３Ｒに両側から支持されているので、重量の大きなワークを把持させた場合であっても、アームが撓むことなく、位置決め動作を正確におこなうことができる。また、第１アーム３Ｌ、３Ｒ又は第２アーム５Ｌ、５Ｒがどのように回動した場合であっても、基準姿勢保持部材の歯車２１、２１ｂの姿勢を保持させることで、第１及び第２ハンド５１、５２の姿勢は常に維持することができる。そのため、ワークの姿勢を変化させることなく、搬送することができるので、搬送時にワークに付着したクーラントを周囲に飛散させるおそれも少ない。また、この第１ハンド５１及び第２ハンド５２の姿勢は、それぞれ一対となった第１伝達機構２８、２８ｂ及び第２伝達機構３８、３８ｂにより両側から同時に維持されるので、ねじれを抑えることができるこのように、本実施形態のワーク搬送装置１は、高い剛性を有するとともに、動作時のワークの姿勢を維持することができるので、重量の大きなワークを搬入搬出動作させる場合、動作時の慣性力を抑えて、正確で高速な搬送動作をおこなうことができる。
【００５０】
また、ハンド駆動装置２９によって、支持フレーム２に対する第１及び第２ハンド５１、５２の姿勢を変更することができる。この第１ハンド５１及び第２ハンド５２の姿勢は、一対の基準姿勢保持部材の歯車２１、２１ｂの姿勢を変更することにより、一対の第１伝達機構２８、２８ｂ及び第２伝達機構３８、３８ｂにより、両側から同時に変更されるので、ハンドが重量の大きなワークを把持している場合であっても、ねじれを抑えることができる。これにより本請求項のワーク搬送装置は、例えば、工作機械及び治具ごとにワーク着脱時の姿勢が異なる場合であっても、第１及び第２ハンド５１、５２の姿勢をその時々に応じて合わせることが可能となり、各種の工作機械及び治具に対応することができる。
【００５１】
本発明のワーク搬送装置は本実施形態で説明した外観、構成、動作等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。また、伝達機構１８、第１伝達機構２８、第２伝達機構３８は本実施形態にて説明した構成及び構造に限定されず、種々の構成及び構造にて実現することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１：ワーク搬送装置、
２：支持フレーム、
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ：支持枠、
３Ｌ，３Ｒ：第１アーム、
５Ｌ，５Ｒ：第２アーム、
９：第１アーム駆動装置、
１０：減速機、
１１：プーリ、
１２：タイミングベルト、
１３、１３ｂ：第２アーム支持部材、
１４：プーリ、
１８：伝達機構、
１９：第２アーム駆動装置、
２０：減速機、
２１，２１ｂ：歯車（基準姿勢保持部材）、
２３，２３ｂ：歯車列、
２４，２４ｂ：歯車、
２５，２５ｂ：中間回転部材、
２８，２８ｂ：第１伝達機構、
２９：ハンド駆動装置、
３０：減速機、
３１，３１ｂ：歯車、
３２，３２ｂ：歯車、
３３，３３ｂ：歯車、
３４，３４ｂ：歯車、
３５，３５ｂ：歯車、
３８，３８ｂ：第２伝達機構、
４１，４１ｂ：第１ハンド支持部材、
４２，４２ｂ：第２ハンド支持部材、
５１：第１ハンド、
５２：第２ハンド、
５４：軸穴、
５５，５５ｂ：軸穴、
５６，５６ｂ：軸穴、
５７，５７ｂ：軸穴、
５８，５８ｂ：軸受、
５９，５９ｂ：軸受、
６０：底部、
６０ａ，６０ｂ：側部、
６１：本体部、
６２：支持部、
６４：ワーククランプ装置
７０：出力軸、  ７１：回転軸、  ７２：出力軸、７３：入力軸
８０：ギアボックス
２０１：工作機械、  ２０２：多関節ロボット、  ２０３：治具、２０４：仮置台、
Ｊ１：第１軸、  Ｊ２：第２軸、  Ｊ３：第３軸、  Ｊ４：第４軸、
Ｗ：ワーク
【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】
2012206182.tif 000008
【図７】
2012206182.tif 000009
【図８】
2012206182.tif 000010
【図９】
2012206182.tif 000011
【図１０】
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