JPS60161086A - 工業用ロボツト作動方法及びこの方法を実施する工業用ロボツト - Google Patents

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】 この発明は、アームに工具を支持する工業用ロゼツトの
作動方法及びこの方法を実施する工業用ロボットに関す
る。

特に自動車産粟での生産過程において、多数の工業用ロ
ボットが使用されており、機能を発揮している。自動車
車体の生産では、このようなロボットが重体部品や車体
そのもののスポット溶接に用いられているが、このため
には、アームにスポット溶接用電極ホルダが装着され、
との′、′ＬＬ　極ボルダはコンぎユータによるプログ
ラム制御の下で、種々の角度から接近して自動車車体の
数多くの場所を溶接する。

しかしながら、従来のロボットでは、１個の特定の工具
又は１個の特定のスポット溶接電極ホルダのみしか装着
できないという欠点があった。したがって、従来のロゼ
ツトによっては、限られた数の作業又は電極ホルダの形
状で定まる溶接のみしか行なえなかった。その結果異な
る工具又はスポット溶接電極ホルダが装着された異なる
ロゼツトを多数使用する必要があった。

実際、組立ライン又は生産ラインが、短いステーション
タイム（停止時間）でしか動作されていない場合には、
それ相当の多数のロゼツトを使用したとしても支障をき
たし、また少数の部品を長いステーションタイムで生産
する場合−には、専用ロゼツトが所定期間のみＩ−か稼
動されず効率が悪かった。

さらに特定の工具を具備した口ｙＩエンドル、種種の部
品の生産に適用したり、組合せ作業で使用したりできず
、経済性に欠けていた。

したがって、この発明の目的は、上記従来の欠点を除去
し、少数の部品の生産に適すると共に、種々の部品に対
する種々の作業や組合せ作業が行なえる工業用ロゼツト
及びその作動方法を提供するにある。

さらに上記の目的は、苛酷な連日稼動条件下でも、口２
ットの使用に諜せられた高作業精度を損うことなく、経
済的、効率的かつ高信頼性をもって達成されなければな
らない。

また、この発明以前においては、長いステーションタイ
ムや、その他の要因のために使用不可能か又は経済上合
理的に使用ができないような状況下では口♂ットが使用
されていなかったが、この発明はこのような状況下での
ロゼツトの使用を可能とするもので、たとえばスポット
溶接がなされず、作業が実際に行なわれない期間である
アイドルタイムを最小にするようロゼツトを稼動しなけ
ればならない。

そのうえ上記従来の欠点は、簡単かつ安価な方法で解決
されなければならない。

この発明によれば、上記の目的は、所定の作業を行なう
時、この所定作業でのある特定の工具を供給ラインに接
続したまま下ろしてからロゼツトアームより取外し、他
の供給ラインに接続された他の工具をアームへ接続して
該工具に対する作業を実行することにより解決される。

動作の安全性を高めるために、ある特定の工具は、下ろ
された後位置を固定されてからアームから取外すされ、
他の工具がアームに接続されて、取上けられるとき固定
を解除するとよい。

アームと工具との接続を容易にし、かつ正確な位置合せ
を行なうために、アームが他の工具に最も接近し九とき
、この工具の接続に先立ち、アームとこの工具との位置
合せを行なうとよい。

この発明によれば、上記の方法を実行する“工業用ロボ
ットは１個のアームを有し、このアームに工具が着脱自
在に接続され、好ましくは、アームと工具と杜それぞれ
接続板を備え、アームの接続板は、工具の接続板のクラ
ンノブロックに半径方向で係合するクランプ片を有する
。、最終接近時での自動的位置合せを行なうために、好
ましくは工具の接続板は１対の案内孔が形成され、アー
ムの接続板は１対の嵌合ラグが形成され、接近時にラグ
が孔に入込んで確実な保合位置合せを行なう。

好適には、クランプ片が溝内を案内され、クランプ片の
半径方向最外端部に切込みが形成され、またクランプブ
ロックに切込みが形成され、クランプ片の端部がクラン
シブロックの切込みに保合可能で、このクランプ片の移
動によりアームの接続板が工具の接続板へ押圧される。

下ろされて取外すされる工具を収納するため、この発明
によれば、工具用締付部材を具備したマガジンが設けら
れ、工具の接続板の中心上方で両側に締付部材が設けら
れ、これらの締付部材は共通のレバーにより移動されて
工具の接続板を保合ロックする。

この発明の他の実施例では、マガジンの４−ス上にゼル
トを備え、このゼルトは工具の接続板の周囲に形成され
た溝に係合する。

好ましくはマガジンは、加工物により定まるアームの作
業領域の上方又は隣接したところにある支持アームに配
置される。

明らかに、この発明の方法又はロゼツトは安価で、多く
の利点や効果を奏するので、現存する問題点に対する理
想的な解決を与えるといえる。特にこの発明によって、
工具の交換やスポット溶接電極ホルダの交換をオペレー
タによる手動作業を介在させることなく極めて短時間で
行なうことができる。

以下、実施例によりこの発明の詳細な説明する。

この発明では、第１図に示すようにロゼツト杜中心位置
から１個又紘それ以上の加工物に作用するか、第２図に
示すように１個又はそれ以上のロゼツトが側方又は横位
置から加工を行なう。ロゼツト２は、この実施例の場合
溶接電極ホルダである工具１を保持するアーム３を有す
る。工具１には供給ライン４を介してたとえば・電気エ
ネルギが供給され、他の圧力利用のロゼツトの場合は、
圧力流体が供給される。

この発明において重要な点は、工具ｌがロゼツトから下
ろされて取外すされたときでも、工具１は供給ライン４
に接続されたままであり、工具交換のため口ｉットとの
機械的結合のみを行々えばよいということである。

使用し危い工具１紘、フレーム２０に支持されたマガジ
ン５に納めるか、又社適当な支持機構によって吊シ下げ
ておく。

各口Ｉットの構造、加工処理ステーションのレイアウト
、加工物又は自動車車体部品の供給方法などは当業者に
周知であるので詳述し々い。

この発明では、ロボットアーム３へ工具の１例である電
極ホルダへ結合することが問題とされる。このような結
合は１対のアーム３に装着される接続板１０及び工具１
に装着される接続板１１によって行なわれる。この実施
例においては、一方の接続板１０は１対のラグ１２を有
し、接続板１０．１１を係合させる際、このラグ１２が
他方の接続板１１に形成された孔１３に嵌入される。ラ
グ１２は丸味がもたされ、孔１３は対応するライナを有
し、ラグ１２が孔１３に入れば工具１に対しアーム３が
自動的に（立Ｆｒ：決めされる。したがって、ごくわず
かな誤差が補償されると共に、１關以下のオーダでの確
実な嵌合が行なえる。こうした目的のために第３図に示
すように２個のラグ１２と２個の孔１３が設けられ、余
分な構成をとることなく正確な角度合せも達成できる。

接続板１０には溝１５が形成され、この中アクランプ片
１４が案内されて半径方向内外側に移動できる。そ−し
て、フランジ片１４０半径方向外端部に切込み２１が形
成される。クランプ片１４０半径方向外縁は円弧状とな
っていて、クランプした状態で接続板の周囲と面一とな
る。

また、切込み２１も同様に円弧状となっていて、クラン
プした状態で接続板の周面と一致する。

一方、工具１の接続板１１は３個のクランプゾｏツク１
７を有し、これらのクランシブロック１７の下面にはく
さび形の切込み１Ｂが形成されている。切込み１８の曲
率は切込み２１の曲率に対応する。１対の接続板１０．
１１を係合させるに際し、クランプ片１４が移動して切
込み１８．２１が互いに接触すると電極が形成される。

このように、両切込み１８．２１によシ確実なりランゾ
動作が得られるのみならず、接続板ｌＯが接続板１１へ
遊びなく押圧される。

工具ｌを収納するマガジン５はフレーム２２を有し、こ
のフレームにあご状締付部材６が支持軸２３で揺動自在
に取付けられ、さらにこの締付部材６を作動させるＴ形
しバー７が支持軸２４で揺動自在に取付けられている。

締付部材６は接続板１１の中心より上方で側方から接続
板１１に係合するので、レバー７が作動部材２５によっ
て作動すると、マガジン５０ペース上の支持部材との協
働によシ３点クロッ作用が得られる。支持部材は接続板
１１の周囲に形成された孔９に入シ込むゼルト８からな
る。

この発明の工業用ロゼツトは以下のように動作する。

所定の溶接作業を行なう場合、工具１が取外すされて、
ロボット作業領域外に配置されたマガジン５へ納められ
、締付部材６によりロックされる。これでロボット２の
アーム３が解放され、このアーム３は動作時に新たな工
具を旋回させうる状態となる。アーム３が新たな工具に
接近すると、アーム３に新たな工具が接続され、レバー
７の作動によりマガジン５はロック作用を解除する。新
たな工具がマカジン５から取り出され、新たな動作サイ
クルが開始する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明によるロゼツトの作業状態を示す斜
視図、第２図は、この発明によるロゼツトの他の作業状
態を示す斜視図、第３図は、この発明の実施例のアーム
の接続板と、溶接電極ホルダの接続板とを示す斜視図、
第４図は、マガジンに挿入されてロックされた工具を示
し、開放位置を点線で示す側面図である。 １・・・工　具　２・・・ロゼツト ３・・・アーム　４・・・供給ライン ５・・・マガジン　６・・・締付部材 ７・・・Ｔ形しノマー　８・・・ポル　ト９・・・孔　
１０・・・接続板 １１・・・接続板　１２・・・ラ　グ １３・・・案内孔　１４・・・クランプ片１５・・・溝
　１７・・・り２ンゾブロツク１８・・・切込み　２０
・・・７レーム２１・・・切込み　２２・・・フレーム
手続ネ１０正書（方式） 昭和５９年６月１日 １、　事件の表示 昭和５９年特許願第４０２４３号 ２、　発明の名称 工業用ロボット作動方法及びこの方法 を実施する工業用ロボット ３、　補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　ドイツ連邦共和国、　４５００　オズナブルッ
ク。 カルマンストラーセ　１′ａ地 名　称　ウィルヘルム　カルマン　ゲゼルシャフ１〜ミ
ツト　ベシュレンクテル　ハフラング代表者　ヨアチム
　ナゲル 代表者　パイチル　ロルフ ４、代理人 ５、補正指令の日付 昭和５９年５月９日 ６、補正の対象 （１）　願書の「特許出願人」の欄 （２）　図　面 （３）委任状及び同訳文 ７、　補正の内容 （１）　特許出願人会社の代表音名を記載した願書を提
出する。 （２）　図面の浄書（内容に変更なし。）を提出する。 （３）委任状及び同訳文を提出する。 ８、　添付書類の目録 （１）願　書　１通 （２）　図　面　１通 （３）委任状及び同訳文　各１通

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　アームに工具を支持する工業用ロゼツトの作動方
   法であって、所定の作業を行なう時、この所定作業のた
   めの特定の工具を供給ラインに接続したままアームを下
   ろしてアームから取外し、他の供給ラインに接続された
   他の工具をアームに接続し、該工具による作業を行なう
   ことを特徴とする工業用ロゼツトの作動方法。 ２、特許請求の範囲第１項の方法において、前記ある特
   定の工具は、下ろされた後特定位置Ｋ　Ｉｇｉｌ定され
   たアームから取外すされ、他の工具が再びアームに接続
   された後、前記固定を解除することを特徴とする工業用
   ロボットの作動方法。 ３、特許請求の範囲第２項の方法において、前記アーム
   が他の工具に最も接近したとき、その接続に先立ち、ア
   ームと他の工具との位置合せを行なうことを特徴とする
   工業用ロゼツトの作動方法。 ４　アーム（３）を有し、このアームに工具（１）が着
   脱自在に接続されていることを特徴とする工業用ロゼツ
   ト。 ５、特許請求の範囲第４項の工業用ロボットにおいで、
   アーム（３）と工具（１）とはそれぞれ接続板（１０）
   と接続板（１１）を備え、接続板（１０）は接続板（１
   １）のクランプブロック（１７）に係合するクランプ片
   （１４）を有していることを特徴とする工業用ロゼツト
   。 ６、　特許請求の範囲第５項の工業用ロゼツトにおいて
   、工具（１）の接続板（１１）は１対の案内孔（１３）
   が形成され、アーム（３）の接続板（ｌＯ）は１対の嵌
   合案内ラグ（工２）が形成され、接近時にラグ（１２）
   が孔（１３）に入込んで確実な保合位置合せを行なうよ
   うになっていることを特徴とする工業用ロゼツト。 ７、　特許請求の範囲第５項の工業用ロゼツトにおいて
   、クランプ片（１４）はｎ（ｉ　ｓ　）内を案内される
   ようになっていることを特徴とする工業用ロゼツト。 ８、特許請求の範囲第７項の工業用ロボットにおいて、
   クランプ片（１４）の半径方向外端部に切込み（２１）
   が形成され、クランプブロック（エフ）にも切込み（１
   ８）が形成され、クランプ片（１４）の切込み（２１）
   が切込み（１８）に保合可能で、このクランプ片（１４
   ）の移動により接続板（ｌＯ）が接続板（１１）へ押圧
   されるようになっていることを特徴とする工業用ロボッ
   ト。 ９、特許請求の範囲第４項の工業用ロゼツトにおいて、
   ロゼツトは取外すされた工具（１）を収納するマガジン
   （５）を有し、このマガジンが工具用締付部材（６〜８
   ）を具備していることを特徴とする工業用ロボット。 １０、特許請求の範囲第９項の工業用ロΔ２ットにおい
   て、マガジン（５）は、工具（１）の接続板（１１）の
   中心上方で両側に設けた締付部材（６）を備え、これら
   の締付部材は共通のし；々−（７）により移動されて接
   続板（１１）を係合することを特徴とする工業用ロゼツ
   ト。 １１　特許請求の範囲第１０項の工業用ロゼツトにおい
   て、マガジン（５）のベース上にゼルト（８）を備え、
   このゼルトは接続板（１１）の周囲に形成された溝に係
   合するようになっていることを特徴とする工業用ロ日？
   ット。 １２、特許請求の範囲第４項、第５項、第６項、第７項
   、第８項、第９項、第ｉｏ項又は第１１項の工業用ロゼ
   ツトにおいて、マガジン（５）が、加工物により定まる
   アーム（３）の作業領域の上方又は隣接の支持フレーム
   （２ｏ）上に配置されていることを特徴とする工業用ロ
   ボット。