JPH04310384A - 複腕ロボット - Google Patents

複腕ロボット

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JPH04310384A
JPH04310384A JP3103327A JP10332791A JPH04310384A JP H04310384 A JPH04310384 A JP H04310384A JP 3103327 A JP3103327 A JP 3103327A JP 10332791 A JP10332791 A JP 10332791A JP H04310384 A JPH04310384 A JP H04310384A
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JP
Japan
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manipulators
arm
robot
parts
manipulator
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JP3103327A
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Inventor
Shigetaka Nagamatsu
茂隆 永松
Takao Miyatani
宮谷　考夫
Yoshiaki Sugiura
杉浦　嘉昭
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • B25J9/0093—Programme-controlled manipulators co-operating with conveyor means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0084—Programme-controlled manipulators comprising a plurality of manipulators
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    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B2219/30—Nc systems
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    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/40—Robotics, robotics mapping to robotics vision
    • G05B2219/40272—Manipulator on slide, track

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数のマニピュレータ
を備えた複腕ロボットに関する。
【０００２】
【従来の技術】特開昭６３−２９５１９３号公報は２腕
協調ロボットを開示している。この従来の複腕ロボット
システムは、２腕を協調して作動させるための制御用コ
ンピュータを有し、２腕を同時に教示することができる
。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の複腕ロ
ボットは、構造的には、基台位置が固定されているため
、腕の作業範囲および作業内容に制限を受けるという問
題がある。
【０００４】本発明は、複腕ロボットの作業範囲、可能
作業内容を拡大せしめることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明に係
る複腕ロボットが、次の手段を備えることによって達成
される。複数のマニピュレータ、該複数のマニピュレー
タを互いに独立に、マニピュレータ作動区域内とワーク
に組付ける部品の供給位置との間に、移動させるマニピ
ュレータ移動装置、ワークを前記マニピュレータの作動
区域内に搬入搬出する搬送台車、および前記マニピュレ
ータと前記マニピュレータ移動装置と前記搬送台車とを
協調して作動せしめるロボットコントローラ。
【０００６】
【作用】本発明の複腕ロボットでは、マニピューレタが
移動できるので、マニピュレータの作業範囲がマニピュ
レータの移動方向に拡大される。したがって、移動方向
の前方に作業区域を設けるとともに後方に部品供給位置
を設けることにより、部品の組付けの他、部品の作業区
域への搬入を実施することができるなど、作業内容も拡
大され得る。
【０００７】
【実施例】以下に、本発明に係る複腕ロボットの望まし
い実施例を図１を参照して説明する。本発明実施例の複
腕ロボットは、複数の、図示例では２つのマニピュレー
タ１２Ａ、１２Ｂを有し、少なくとも一方の、図示例で
は両方の、マニピュレータ１２Ａ、１２Ｂが水平方向に
延びるはり１に沿って直線移動可能に支持されている。
【０００８】マニピュレータ１２Ａ、１２Ｂは、互いの
干渉回避を容易にし、しかも２つのマニピュレータ１２
Ａ、１２Ｂの作業エリアが重なる共通の作業エリアを広
くとりたいことから、はり１と直交方向に、はり１を中
心にして互いに対称に外側へはり出すように配置されて
いる。本装置後方より物を供給し、前方にて組付けなど
の作業を行うために、はり１を前後方向に延ばし、マニ
ピュレータ１２Ａ、１２Ｂを前後方向に直線移動するよ
うにしてある。
【０００９】マニピュレータ１２Ａ、１２Ｂは、各々５
関節マニピュレータとされており、各々前後方向に並進
動作可能とされているから、１腕につき６軸（５関節の
５軸＋前後方向の動作の１軸）から成る、両腕１２軸の
多関節型のロボットとされている。
【００１０】さらに詳しくは、床に固定された鉛直方向
に延びるベース１１の頂部に、前後方向に延びる前記は
り１がボルト締結されている。マニピュレータ１２Ａ、
１２Ｂは、はり１のガイド１３に摺動自在に支持され、
前後方向に延びるスクリュロッド１４とそれに係合する
ボールスクリュ１６とを介して、はり１の端部に固定さ
れたサーボモータ１５Ａ、１５Ｂにより、前進、後退、
位置決め可能とされている。ここで、スクリュロッド１
４、ボールスクリュ１６、サーボモータ１５Ａ、１５Ｂ
はマニピュレータ移動装置を構成する。
【００１１】マニピュレータ１２Ａ、１２Ｂは、それぞ
れ、テーブル２Ａ、２Ｂ、アーム３Ａ、３Ｂ、アームケ
ース４Ａ、４Ｂ、アームチューブ５Ａ、５Ｂ、手首ケー
ス６Ａ、６Ｂ、およびフランジ７Ａ、７Ｂを有する。テ
ーブル２Ａ、２Ｂは前後方向に並進動可能で、その移動
方向は前記６軸の第１軸を構成する。アーム３Ａ、３Ｂ
はマニピュレータ並進方向と平行な回転軸から成る第２
軸まわりに回転可能である。アームケース４Ａ、４Ｂは
第２軸に平行でかつ第２軸からオフセットした第３軸ま
わりに回転可能である。アームチューブ５Ａ、５Ｂは、
第３軸に対して直交するねじり回転軸から成る第４軸ま
わりに回転可能である。手首ケース６Ａ、６Ｂは、第４
軸に対して直交する回転軸から成る第５軸まわり回転可
能である。フランジ７Ａ、７Ｂは、第５軸に直交する方
向のねじり回転軸から成る第６軸まわりにねじり回転可
能である。
【００１２】テーブル２Ａ、２Ｂは、テーブル２Ａ、２
Ｂに保持されたボールスクリュ１６を介してスクリュロ
ッド１４に噛合しており、スクリュロッド１４がサーボ
モータ１５Ａ、１５Ｂにより回転されたときに前後方向
に（第１軸方向）に移動される。図１では、ボールスク
リュ１６およびスクリュロッド１４は一方のマニピュレ
ータ１２Ａ駆動用しか見えないが、他方のマニピュレー
タ１２Ｂ駆動用のボールスクリュ、スクリュロッドが当
然存在する。２つのテーブル２Ａ、２Ｂは、前後方向と
直交方向に、はり１を中心にして互いに反対方向にはり
出している。これによって、マニピュレータ１２Ａ、１
２Ｂのはり１を中心にした互いに反対方向はり出しとり
つけが容易になっている。
【００１３】アーム３Ａ、３Ｂは、それぞれ、テーブル
２Ａ、２Ｂに、テーブル２Ａ、２Ｂの並進方向と平行な
第２軸まわりに、回転可能に支持されている。テーブル
２Ａ、２Ｂ内は中空とされていて、テーブル２Ａ、２Ｂ
内に、アーム３Ａ、３Ｂを回動させるための電気駆動の
サーボモータ（図示せず）と減速機（図示せず）とが設
けられている。
【００１４】アームケース４Ａ、４Ｂは、それぞれ、ア
ーム３Ａ、３Ｂのテーブル２Ａ、２Ｂへの連結側と反対
側の先端部に連結されており、第３軸まわりに、回転可
能に支持されている。アーム３Ａ、３Ｂの内部は中空と
されており、アーム３Ａ、３Ｂの内部には、アームケー
ス４Ａ、４Ｂをアーム３Ａ、３Ｂに対して相対的に回動
させるための電気駆動のサーボモータ（図示せず）およ
び減速機（図示せず）が設けられている。
【００１５】アームチューブ５Ａ、５Ｂは、それぞれ、
第３軸と直交方向に延びる第４軸まわりにねじり回転可
能に、アームケース４Ａ、４Ｂに支持されている。アー
ムケース４Ａ、４Ｂの内部は中空とされており、アーム
ケース４Ａ、４Ｂの内部に、アームチューブ５Ａ、５Ｂ
を回転させる電気駆動のサーボモータ（図示せず）、減
速機（図示せず）が設けられている。
【００１６】手首ケース６Ａ、６Ｂは、それぞれ、アー
ムチューブ５Ａ、５Ｂの先端に連結されており、アーム
チューブ５Ａ、５Ｂのねじり回転軸と直交する第５軸ま
わりに回転可能に支持されている。手首ケース６Ａ、６
Ｂを回動させる電気駆動のサーボモータ（図示せず）は
アームケース４Ａ、４Ｂ内に納められ、減速機（図示せ
ず）はアームチューブ５Ａ、５Ｂの先端部の太くなって
いる部分の内部に納められている。
【００１７】フランジ７Ａ、７Ｂは、それぞれ、手首ケ
ース６Ａ、６Ｂの先端部に連結されており、手首ケース
６Ａ、６Ｂの回転軸（第５軸）と直行するねじり回転軸
（第６軸）まわりにねじり回転可能に支持されている。 フランジ７Ａ、７Ｂを回動させる電気駆動のサーボモー
タ（図示せず）はアームケース４Ａ、４Ｂ内に納められ
ており、その減速機（図示せず）は手首ケース６Ａ、６
Ｂ内に納められている。フランジ７Ａ、７Ｂには着脱可
能に適宜のアタッチメントがとりつけられ、ハンドを構
成する。
【００１８】本装置の後方（マニピュレータ１２Ａ、１
２Ｂ並進方向後端側）には、パーツの供給を容易にする
ためのエリア、たとえばパレットの供給装置があり、パ
ーツフィーダ、自動搬送装置（ＡＧＶ、オートメイテッ
ドガイダンスビークルの略）と本装置とを結合できるよ
うになっている。そして、パーツフィーダ、ＡＧＶ等か
ら供給された、組付けされるべきパーツをのせたパレッ
ト８が、送給台１７上を前方に送られるようになってい
る。
【００１９】本装置の前方（マニピュレータ１２Ａ、１
２Ｂ並進方向前端側）には、パーツの組立および搬送用
エリアが設けられている。図１に示したような複腕ロボ
ットが、複数セット、互いに並列に設けられており、そ
の並列に直交する方向に上下一対のレール１０Ｕ、１０
Ｌが延びている。そして、レール１０Ｕ、１０Ｌに沿っ
て搬送台車９が送られる。搬送台車９はアッパレール１
０Ｕに沿って送られ、各複腕ロボット位置で位置決め、
停止され、ロボットのマニピュレータ１２Ａ、１２Ｂで
パーツを組付けられ、順次この作業を繰返して、最終端
の複腕ロボットによるパーツ組付けが終了すると、アッ
センブリの組付けが終了して組付けられたパーツが搬送
台車９から次工程へ持去られる。空になった搬送台車９
はレール１０Ｕ、１０Ｌの端部に設けられたリフタ（図
示せず）によって、アッパレール１０Ｕからロアレール
１０Ｌに移され、ロアレール１０Ｌに沿ってリターンす
るようになっている。このようなパーツ組付けは、たと
えば車両用ディフアレンシャル装置の組付け等に利用で
きる。
【００２０】搬送台車９は、モータ１８を有する自送式
のものが図示されているが、チェン等に係合されて送ら
れるようにしてもよい。搬送台車９には横方向にベース
１１側に向って開口したピン穴（図示せず）が設けられ
ており、このピン穴にベース１１側に設けたピン（図示
せず）を挿入して、各ロボットステーションに対し搬送
台車９を位置決めするようになっている。
【００２１】各サーボモータは、各マニピュレータとマ
ニピュレータ移動装置と搬送台車とを協調して作動せし
める、図示略のコンピュータから成るロボットコントロ
ーラに、制御可能に接続されており、ロボットコントロ
ーラの信号をアンプを介して受取って作動する。各サー
ボモータの作動、したがってロボットの作動の内容を決
定するソフトプログラムは、パーツが組付けされるアッ
センブリの種類とその種類によって定まる組付け仕様に
よって、当然に異なり、何を組付けるかによってソフト
が変更される。
【００２２】つぎに、作用を説明する。パーツフィーダ
、ＡＧＶ等によって、図１の後方にて、各ロボットに組
付けパーツを提供する。マニピュレータ１２Ａ、１２Ｂ
は少なくとも一方が前後動可能とされているから、作業
範囲が拡大されており、その前後動可能なマニピュレー
タが後方に移動して供給されたパーツを把持して前方の
組付けエリアに移動する。したがって、組付けのみなら
ずパーツの組付けエリアへの搬入も可能になり、作業内
容が増える。この場合、マニピュレータ１２Ａ、１２Ｂ
が互いに反対方向に張り出しているので、前後動中の互
いの干渉が容易に避けられる。
【００２３】一方、搬送台車９が、アッパレール１０Ｕ
に沿って、上記ロボットの組付けエリアに移動して来て
おり、ピンにて位置決めされている。この搬送台車９上
で、上記マニピュレータ１２Ａ、１２Ｂにより、パーツ
の組付けを行なう。この場合、マニピュレータ１２Ａ、
１２Ｂがはり１を中心にして互いに反対方向に張り出し
ており、組付け部位に互いに反対方向からアプローチし
てくるので、マニピュレータ１２Ａ、１２Ｂ同志の干渉
が比較的容易に避けられる。したがって、ロボットコン
トローラとの信号のやりとりが、比較的単純になり、そ
れだけロボットの作動時間も短くなる。
【００２４】各マニピュレータ１２Ａ、１２Ｂは、５軸
を有し、片側６軸のロボットとなっているので、フラン
ジ７Ａ、７Ｂ、したがってハンドは、ほとんど自由な姿
勢をとることができ、ほとんど任意の組付け作業を行な
うことができる。一般に、直交３軸とそれぞれの回転の
３軸との合計６軸によって、ハンドは完全に自由な姿勢
をとることができるようになるが、本実施例のロボット
は、たとえば第２軸と第３軸が平行のため完全６軸では
ないため、完全に自由な姿勢をとれるところまではいか
ないが、組付けに支障をきたすような制限は受けない。
【００２５】本実施例では、第２軸と第３軸とが平行な
ため、マニピュレータ１２Ａ、１２Ｂはテーブル２Ａ、
２Ｂ位置にて、前後方向に直行する面内とその近傍のみ
で動くようになり、ロボットの前方あるいは後方に作業
者が接近したときに、マニピュレータ１２Ａ、１２Ｂの
アームが前後方向に大きく動いてきて当たるようなこと
がなく、ロボット設置位置近傍の作業の安全性が確保さ
れる。
【００２６】一つのロボットのステーションで、あるパ
ーツの組付けが終了すると、ピンによる搬送台車９の位
置決めが解除されて、搬送台車９は、次のロボットのス
テーションに向って、アッパレール１０Ｕに沿って送ら
れる。そして、そこで次のパーツの組付けが行われ、そ
れが終了すると、さらに次のロボットのステーションに
送られる。これを繰返して、組付けすべきパーツの全組
付けが終了すると、組付けられたアッセンブリは搬送台
車９から外され、空になった搬送台車９は、リフタによ
ってロアレール１０Ｌに移され、ロアレール１０Ｌに沿
って、アッパレール１０Ｕのときと反対方向に送られて
、元の位置にリターンし、そこで別のリフタでアッパレ
ール１０Ｕに移される。以下、上記を繰返す。
【００２７】
【発明の効果】本発明に係る複腕ロボットによれば、複
数のマニピュレータを備え、該複数のマニピュレータが
互いに独立に移動可能とされているので、マニピュレー
タの作業範囲が前記移動方向に拡大される。また、この
作業範囲の拡大を利用して、移動方向後方でパーツの供
給を行ない、移動可能とされたマニピュレータでパーツ
を前方に送り、前方で組付けを行なうようにしたので、
組付けのみでなくパーツの組付けエリアへの搬入も可能
となり、作業内容も多様化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る複腕ロボットの斜視図
である。
【符号の説明】
１　　はり ２Ａ　　テーブル ２Ｂ　　テーブル ３Ａ　　アーム ３Ｂ　　アーム ４Ａ　　アームケース ４Ｂ　　アームケース ５Ａ　　アームチューブ ５Ｂ　　アームチューブ ６Ａ　　手首ケース ６Ｂ　　手首ケース ７Ａ　　フランジ ７Ｂ　　フランジ ９　　搬送台車 １０Ｕ　　レール １０Ｌ　　レール １１　　ベース １２Ａ　　マニピュレータ １２Ｂ　　マニピュレータ １３　　ガイド １４　　スクリュロッド １５Ａ　　サーボモータ １５Ｂ　　サーボモータ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　複数のマニピュレータと、該複数のマ
    ニピュレータを互いに独立に、マニピュレータ作動区域
    内とワークに組付ける部品の供給位置との間に、移動さ
    せるマニピュレータ移動装置と、ワークを前記マニピュ
    レータの作動区域内に搬入搬出する搬送台車と、前記マ
    ニピュレータと前記マニピュレータ移動装置と前記搬送
    台車とを協調して作動せしめるロボットコントローラと
    、から成ることを特徴とする複腕ロボット。
JP3103327A 1987-03-12 1991-04-09 複腕ロボット Pending JPH04310384A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3103327A JPH04310384A (ja) 1991-04-09 1991-04-09 複腕ロボット
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Applications Claiming Priority (1)

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JP3103327A JPH04310384A (ja) 1991-04-09 1991-04-09 複腕ロボット

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GB (1) GB2257114B (ja)

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