JP4136868B2 - ロボット走行装置 - Google Patents

Description

本発明は、軌道上を移動する走行台車にロボットを搭載して、複数の加工機械に対してワークのハンドリングを行うロボット走行装置に関するものである。

従来のロボット走行装置の一例について、図４乃至図７を参照して説明する。図４は、ワークに複数の機械加工を施すための機械加工ラインを示しており、ロボット走行装置１の軌道２の両側に複数の加工機械３が配置されている。図５及び図６に示すように、ロボット走行装置１は、軌道２上を移動する走行台車４に、ワークをハンドリングするロボット５が搭載されている。これにより、ロボット５のアーム７のハンド８によってワークを把持し、各加工機械３に着脱することができ、また、走行台車４を軌道２に沿って移動させることにより、ワークを各加工機械３の間で移動させることができ、自動的に複数の機械加工をワークに施すことができる。

上記従来のロボット走行装置１では、軌道２の側部に、ケーブルベア９が敷設されている。ケーブルベア９は、図７に示すように、略矩形の１列に並べた複数の矩形のフレーム１０をピン１１によって回動可能に結合して、上下方向に屈曲可能としたものであり、その内部に形成された空間に油圧、空気圧、電力等の動力供給ライン及び信号ライン等のケーブル１２が収容されている。ケーブルベア９は、一端側がＵ字型に折り返されて（図６参照）、その先端部が走行台車４に連結されており、これにより、走行台車４の移動を妨げることなく、走行台車４及びロボット５に必要な動力及び制御信号等を供給することができる。

ロボット走行装置１の周囲は、安全柵１３で囲われており、外部からの侵入を防止している。安全柵１３には、出入扉１４が設けられており、ロボット走行装置１及び各加工機械３のメンテナンス時や各加工機械３を手作業で使用する際に、作業者がこれらの機械にアクセスできるようになっている。なお、図５及び図６中、符号１５は基台、符号Ｆは床面を示す。
なお、上記のようにケーブルベアを利用して走行台車及びロボットに動力及び制御信号を供給するようにしたロボット走行装置が特許文献１に記載されている。
特開平７−５２０７８号公報

しかしながら、上記従来のロボット走行台車１では、次のような問題がある。ケーブルベア９が軌道２の側部に敷設されているため、作業者が安全柵１３の中で作業する場合に障害となり、作業性が悪い。

加工機械３によって機械加工されたワークには、クーラント（切削油剤）が付着しているため、従来は、加工機械３又は床面Ｆにオイルパンを取付けて、ワークから滴下するクーラントを回収しているが、走行台車４の移動範囲の周辺には、走行台車４との干渉を避けるため、充分にオイルパンを設置することができない。このため、走行台車４に搭載されたロボット５が、各加工機械３からワークを受取る際、ワークから滴下したクーラントが床面Ｆや、軌道２を汚染することになり、定期的な清掃が必要であると共に、クーラントの回収が不充分なものなっている。さらに、ワークから滴下したクーラントが各種ケーブルのコネクタ部に侵入すると、故障の原因となる虞がある。また、オイルパンの設置スペースを確保するため、スペース上の制約が大きくなっている。

また、ロボット５は、単一のアーム７及びハンド８によってワークをハンドリングするため、各工程間で加工機械３にワークを着脱する際、あるいは、加工機械３にセットするワークの向きを変える際には、ワークを一旦、ワーク仮置台に置いて、ワークを持ち替える必要がある。このため、従来は、各加工機械３に、ワーク仮置台が設けられており、スペース上の制約が大きくなっている。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、メンテナンス等の作業性を高め、クーラントの回収を促進し、また、スペース効率を高めることができるロボット走行装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、軌道上を移動する走行台車に搭載したロボットによって、複数の加工機械に対してワークのハンドリングを行うロボット走行装置において、前記走行台車に連結されるケーブルベアを前記軌道に沿って前記走行台車の下方に敷設し、該ケーブルベアと前記複数の加工機械との間に、前記ケーブルベアの上面と同じ高さになるように踏板を配置し、前記ケーブルベアの上面と前記踏板とで面一の作業床面を形成したことを特徴とする。
また、請求項２の発明に係るロボット走行装置は、上記請求項１の構成において、前記加工機械によってクーラントを使用して機械加工された後、前記ロボットによってハンドリングされるワークから滴下するクーラントを受けるオイルパンを前記走行台車に取付け
、該オイルパンの下部に排出口を設け、前記作業床面に前記排出口から排出されるクーラントを透過させる開口を設け、前記作業床面の下に、前記排出口に対向する樋を前記軌道に沿って配置したことを特徴とする。

このように構成したことにより、ケーブルベアと作業床面との段差がなくなり、メンテナンス等の作業性が向上する。また、走行台車にオイルパンを取付けることにより、ハンドリング中のワークから滴下するクーラントを確実に受けることができ、オイルパンの排出口から排出されるクーラントを作業床面の開口を通して、樋によって回収することができる。樋を床面の下に配置したことにより、作業床面をフラットにすることができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、上記従来例と同様の部分には同一の符号を付して説明する。
図３は、本実施形態に係る機械加工ラインを示しており、ロボット走行装置１６の軌道２の両側に複数の加工機械３が配置されている。各加工機械３は、ロボット５によってセットされたワークに、平面加工、内面加工、穴あけ加工、ねじ加工等の所定の機械加工を施すものである。

図１及び図２に示すように、ロボット走行装置１６は、軌道２上を移動する走行台車４に、ワークをハンドリングするロボット５が搭載されている。ロボット５は、アーム７及びハンド８を備え、必要な自由度が与えられており、コントローラ（図示せず）からの制御信号を受けて、ワークを把持し、各加工機械３への着脱を行うことができる。

軌道２は、床面Ｆに設置された基台１７上に固定されて平行に延びる一対のレール１８と、レール１８に沿って案内されるスライダ１９とからなるリニアベアリングである。スライダ１９には、ブラケット２２を介して、走行台車４のテーブル２１が取付けられている。テーブル２１は、ブラケット２２の脚部２２Ａによって基台１７の上面から一定の高さに持上げられており、基台１７とテーブル２１との間に、空間Ｓが形成されている。走行台車４は、サーボモータ等からなる駆動装置（図示せず）を備えており、コントローラから制御信号を受けて、レール１８上を移動し、位置決めすることができる。

テーブル２１と基台１７との間の空間Ｓには、レール１８に沿ってケーブルベア９が敷設されている。ケーブルベア９は、基台１７上に取付けられたガイドフレーム２４によって案内されて、一定の高さに配置されている。ケーブルベア９の一端側は、Ｕ字型に折り返されて、その先端部が走行台車４に連結されている。ケーブルベア９の内部には、走行台車４の駆動装置及びロボット５に、電力、油圧、空気圧等の動力及びコントローラからの制御信号を供給するためのケーブル１２（図７参照）が収容されている。これにより、走行台車４の移動を妨げることなく、走行台車４及びロボット５に必要な動力及び制御信号等を供給することができる。

ケーブルベア９の両側部を案内するガイドフレーム２４の上端部には、ケーブルベア９の上面と同じ高さの踏板部２４Ａ（踏板）が形成されており、踏板部２４Ａの縁部が、スライダ１９と共にレール１８に沿って移動するブラケット２２の脚部２２Ａの近傍にまで延ばされている。基台１７上には、一対のレール１８の両側に、ガイドフレーム２４に案内されたケーブルベア９の上面及びガイドフレーム２４の踏板部２４Ａと同じ高さの踏板部材２５（踏板）が取付けられ、踏板部材２５の縁部がブラケット２２の脚部２２Ａの近傍にまで延ばされている。これにより、ガイドフレーム２４の踏板部２４Ａの縁部と、踏板部材２５の縁部との間に、ブラケット２２の脚部２２Ａが挿通されるスリット２６が形成されている。基台１７と、各加工機械３との間の部分には、ケーブルベア９の上面、ガイドフレーム２４の踏板部２４Ａ及び踏板部材２５と同じ高さになるように、網目状の踏板２７（全体に渡って網目２７Ａが設けられている）が架渡されている。これにより、走行台車４が図３に示す退避位置にあるとき、ケーブルベア９、踏板部２４Ａ、踏板部材２５及び踏板２７の上面よって、スリット２６を有する面一の作業床面が形成されている。

走行台車４には、ロボット５の基部の周囲に、ワーク仮置台２８が取付けられている。また、ワーク仮置台２８の下側には、ロボット５によってハンドリングされるワークにから滴下するクーラントを受けるオイルパン２９が取付けられている。オイルパン２９は、底部が漏斗状に形成されて、網目状の踏板２７に向って開口する排出口３０が設けられており、内部に滴下したクーラントを収集して排出口３０から外部へ排出するようになっている。網目状の踏板２７の下側には、オイルパン２９の排出口３０に対向させて、軌道２に沿って延びる回収樋３１（樋）が設けられている。回収樋３１には、クーラントタンク（図示せず）に連通する管路３２が接続されている。

ロボット走行装置１６の周囲は、安全柵１３で囲われており、外部からの侵入を防止している。安全柵１３には、出入扉１４が設けられており、ロボット走行装置１６及び各加工機構３のメンテナンス時や各加工機械３を手作業で使用する際に、作業者がこれらの機械にアクセスできるようになっている。

以上のように構成した本実施形態の作用について次に説明する。
ロボット走行装置１６は、コントローラからケーブルベア９に収容されたケーブル１２を介して供給された動力及び制御信号によって、走行台車４及びロボット５を作動させ、ワークをハンドリングして、順次各加工機械３に着脱して機械加工を行う。このとき、走行台車４と共に移動するワーク仮置台２８に、一旦ワークを仮置きすることにより、単一のアーム７及びハンド８を有するロボット５よって、加工機械３へのワークの着脱及びワークの向き替えを行うことができる。

機械加工時にワークに付着し、ロボット５によるハンドリング中にワークから滴下するクーラントは、オイルパン２９によって回収される。オイルパン２９内のクーラントは、排出口３０から排出され、踏板２７の網目２７Ａを通って回収樋３１に流入し、管路３２を介してクーラントタンクに回収されてリサイクルされる。

ケーブルベア９を走行台車４の下に配置し、ケーブルベア９、踏板部２４Ａ、踏板部材２５及び踏板２７の上面を同じ高さにしたことにより、走行台車４が図３に示す退避位置にあるとき、安全柵１３の内側に、段差のない面一の作業床面が形成されるので、ロボット走行装置１６及び加工機械３のメンテナンス時や加工機械３を手作業で使用する際の作業性を高めることができる。

ワーク仮置台２８及びクーラント回収用のオイルパン２９を走行台車４側に取付けて、ロボット５と共に移動させるようしたことにより、これらを加工機械３側に設ける必要がなくなり、省スペース化を達成することができる。また、ロボット５によるハンドリング中にワークから滴下するクーラントを確実に回収することができ、床面の汚染及び各種ケーブルのコネクタ部へのクーラントの侵入による故障の発生を防止することができる。

本発明の一実施形態に係るロボット走行装置を一部破断して示す正面図である。 図１に示すロボット走行装置の側面図である。 図１に示すロボット走行装置を使用した機械加工ラインを概略的に示す平面図である。 従来のロボット走行装置を使用した機械加工ラインを概略的に示す平面図である。 図４に示す機械加工ラインに使用する従来のロボット走行装置を一部破断して示す正面図である。 図５に示すロボット走行装置の側面図である。 図１及び図５に示すロボット走行装置に使用することができるケーブルベアの斜視図である。

符号の説明

２ 軌道、３ 加工機械、４ 走行台車、５ ロボット、９ ケーブルベア、２４Ａ 踏板部（作業床面）、２５ 踏板部材（作業床面）、２７ 踏板（作業床面）、２７Ａ 網目（開口）２９ オイルパン、３０ 排出口、３１ 回収樋（樋）

Claims (2)

1. 軌道上を移動する走行台車に搭載したロボットによって、複数の加工機械に対してワークのハンドリングを行うロボット走行装置において、前記走行台車に連結されるケーブルベアを前記軌道に沿って前記走行台車の下方に敷設し、該ケーブルベアと前記複数の加工機械との間に、前記ケーブルベアの上面と同じ高さになるように踏板を配置し、前記ケーブルベアの上面と前記踏板とで面一の作業床面を形成したことを特徴とするロボット走行装置。
2. 前記加工機械によってクーラントを使用して機械加工された後、前記ロボットによってハンドリングされるワークから滴下するクーラントを受けるオイルパンを前記走行台車に取付け、該オイルパンの下部に排出口を設け、前記作業床面に前記排出口から排出されるクーラントを透過させる開口を設け、前記作業床面の下に、前記排出口に対向する樋を前記軌道に沿って配置したことを特徴とする請求項１に記載のロボット走行装置。

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