JPS6248476A - Travelling type arm robot - Google Patents

Travelling type arm robot

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Publication number
JPS6248476A
JPS6248476A JP60188332A JP18833285A JPS6248476A JP S6248476 A JPS6248476 A JP S6248476A JP 60188332 A JP60188332 A JP 60188332A JP 18833285 A JP18833285 A JP 18833285A JP S6248476 A JPS6248476 A JP S6248476A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle body
traveling vehicle
robot
traveling
unit
Prior art date
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Pending
Application number
JP60188332A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
豊田 賢一
川越 常生
小崎 仁嗣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Filing date
Publication date
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  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は走行路面に敷設した誘導線に沿って自走するこ
とができる走行形腕ロボットの改良に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an improvement of a traveling arm robot that can self-propel along a guide line laid on a running road surface.

〔従来技術〕[Prior art]

加工セル、組立セル等のCNC設備群を備えた無人工場
においては、CNC設備群と加工前或いは加工後のワー
クの保管を行なう自動倉庫との間でワークの運搬及び受
渡し、その他の作業を自動的に行なう必要がある。そこ
で、近来、CNC設備間及びCNC設備と自動倉庫との
間のワークの運搬及び受渡し等の作業を制御プログラム
に従って行なうことができる走行形腕ロボットが開発さ
れた。一般に、走行形腕ロボットは走行車体と、該走行
車体上に設置されたロボット腕機構と、走行車体に設け
られて走行車体の運行及び前記ロボット腕機構の動作を
制御する制御装置とを備えている。走行車体は無人工場
内の走行路面に敷設された誘導線からのずれを修正しつ
つ誘導線に沿って自走することができる。ロボット腕機
構は先端にロボットハンド等の作業用アタッチメントを
有しており、CNC設備及び自動倉庫に対してワークの
受渡しを行なうことができる。また、必要によりワーク
のぼり取り、洗浄等のような各種の作業を行なうことが
できる。
In unmanned factories equipped with CNC equipment such as processing cells and assembly cells, the transportation and delivery of workpieces and other tasks between the CNC equipment and automated warehouses that store workpieces before and after processing are automated. It is necessary to do it properly. Therefore, in recent years, a traveling arm robot has been developed that can carry out tasks such as transporting and delivering workpieces between CNC facilities and between a CNC facility and an automated warehouse according to a control program. Generally, a traveling arm robot includes a traveling vehicle body, a robot arm mechanism installed on the traveling vehicle body, and a control device provided on the traveling vehicle body to control the movement of the traveling vehicle body and the operation of the robot arm mechanism. There is. The traveling vehicle body is able to self-propel along the guide line while correcting deviations from the guide line laid on the road surface inside the unmanned factory. The robot arm mechanism has a working attachment such as a robot hand at its tip, and can deliver workpieces to CNC equipment and automated warehouses. In addition, various operations such as workpiece removal, cleaning, etc. can be performed as necessary.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

従来の走行形腕ロボットにおいては、走行車体の運行及
びロボット腕機構の動作を制御する制御装置の電子回路
部品が走行車体内に組み込まれてボルト等により固定さ
れていたため、制御装置の電子回路部品が故障した場合
にはその故障部品の交換が面倒となり、走行形腕ロボッ
トの長時間の停止のため、工場内設備の稼動率が低下す
ることとなっていた。
In conventional traveling arm robots, the electronic circuit components of the control device that control the movement of the traveling vehicle body and the operation of the robot arm mechanism were built into the traveling vehicle body and fixed with bolts, etc., so the electronic circuit components of the control device When a robot malfunctions, it becomes troublesome to replace the malfunctioning part, and the operating rate of the equipment in the factory decreases because the traveling arm robot is stopped for a long time.

〔問題点を解決するための手段〕 上記問題点を解決するための手段として、本発明は、走
行路面に敷設された誘導線を検出し、該誘導線からのず
れを修正しつつ誘導線に沿って自走する走行車体と、該
走行車体上に設置されたロボット腕機構と、前記走行車
体に設けられて前記走行車体の運行及び前記ロボット腕
機構の動作を制御する制御装置とを備え、前記制御装置
の電子回路部品が複数個のユニットに分けられていて各
ユニットが前記走行車体に設けられた収容部に出し入れ
可能に設けられていることを特徴とする走行形腕ロボッ
トを提供する。
[Means for Solving the Problems] As a means for solving the above-mentioned problems, the present invention detects a guide line laid on a running road surface, corrects deviation from the guide line, and adjusts the guide line to the guide line. comprising: a traveling vehicle body that runs by itself along the traveling vehicle body; a robot arm mechanism installed on the traveling vehicle body; and a control device provided on the traveling vehicle body to control the operation of the traveling vehicle body and the operation of the robot arm mechanism; To provide a traveling arm robot, characterized in that electronic circuit parts of the control device are divided into a plurality of units, and each unit is provided so as to be put in and taken out of a housing part provided in the traveling vehicle body.

〔作 用〕[For production]

本発明による上記手段によれば、制御装置の各ユニット
が走行車体の収容部に出し入れ可能に設けられているの
で、故障したユニットを簡単に且つ迅速に自動交換する
ことができるようになり、走行形腕ロボットの作業停止
による工場内設備の稼動率の低下を防止できることとな
る。
According to the above means according to the present invention, each unit of the control device is provided so as to be removable in and out of the housing portion of the traveling vehicle body, so that a malfunctioning unit can be easily and quickly automatically replaced. This will prevent a drop in the operating rate of the factory equipment due to the work stoppage of the arm robot.

本発明の上記及び他の特徴及び利点は、本発明の実施例
を示す添付図面を参照した以下の詳細な説明により更に
明らかになるであろう。
These and other features and advantages of the invention will become more apparent from the following detailed description, taken in conjunction with the accompanying drawings, which illustrate embodiments of the invention.

〔実施例〕〔Example〕

第1図ないし第3図は本発明の一実施例を示すものであ
る。はじめに第1図及び第2図を参照すると、無人工場
内には磁気誘導線11が敷設されている。誘導線11に
沿った適所に位置情報等の運行指示情報を走行形腕ロボ
ット20に与えるための指示ポイント(例えばマグネッ
ト)が設けられる。
1 to 3 show one embodiment of the present invention. First, referring to FIGS. 1 and 2, magnetic induction wires 11 are laid in an unmanned factory. Instruction points (for example, magnets) are provided at appropriate locations along the guide line 11 for providing operation instruction information such as position information to the traveling arm robot 20.

走行形腕ロボット20は走行車体21を備えており、走
行車体21には走行車体21の運行制御のための車体コ
ントローラ22と、ロボット腕機構23と、該ロボット
腕機構23の動作制御のためのロボットコントローラ2
4と、走行車体21の走行中に走行車体21及びロボッ
ト腕機構23の電源となるバフテリ25とが設けられて
いる。
The traveling arm robot 20 includes a traveling vehicle body 21, and the traveling vehicle body 21 includes a vehicle body controller 22 for controlling the operation of the traveling vehicle body 21, a robot arm mechanism 23, and a robot arm mechanism 23 for controlling the operation of the robot arm mechanism 23. robot controller 2
4, and a buffer 25 that serves as a power source for the traveling vehicle body 21 and the robot arm mechanism 23 while the traveling vehicle body 21 is running.

走行車体21は左右に一対の走行駆動輪26.27を備
えている。駆動輪26,27はそれぞれブレーキ装置2
8.29及びACサーボモータ30.31に連結されて
いる。駆動輪26,27の前後にはそれぞれキャスタ3
2が設けられている。走行車体21の前後部にはそれぞ
れ誘導線11の周りに発生する磁気を左右一対の素子に
より検出するコイルセンサ33が設けられている。
The traveling vehicle body 21 is provided with a pair of traveling drive wheels 26 and 27 on the left and right sides. The drive wheels 26 and 27 are each equipped with a brake device 2.
8.29 and an AC servo motor 30.31. Casters 3 are installed before and after the drive wheels 26 and 27, respectively.
2 is provided. Coil sensors 33 are provided at the front and rear of the traveling vehicle body 21, respectively, for detecting the magnetism generated around the guide wire 11 using a pair of left and right elements.

車体コントローラ22はプログラムに従って駆動輪26
.27の正転、逆転等の指令信号及び高速、中速、低速
等の速度指令信号を駆動輪26゜27に接続されたサー
ボアンプ34.35に与える。また、走行車体21の走
行進路が誘導線11からずれた場合には、コイルセンサ
33によってそのずれが検出され、車体コントローラ2
2は進路の修正に必要な速度修正信号をサーボアンプ3
4.35に与える。コイルセンサ33が走行車体21の
停止位置の手前の指示ポイント(マグネット)を検出す
ると、車体コントローラ22はコイルセンサ33から入
力した信号に応じてサーボモータ30.31を減速停止
させるとともにブレーキ装置28.29を作動させて駆
動輪26.27を減速停止させる。所定停止位置におい
て、車体コントローラ22はセンタリング装置36に信
号を送ってセンタリング装置36を走行路面上に設けら
れた位置決め突起12に係合させる。
The vehicle body controller 22 controls the drive wheels 26 according to the program.
.. A command signal for forward rotation, reverse rotation, etc., and a speed command signal for high speed, medium speed, low speed, etc. of 27 are given to servo amplifiers 34 and 35 connected to the drive wheels 26 and 27. Further, when the running course of the traveling vehicle body 21 deviates from the guide line 11, the deviation is detected by the coil sensor 33, and the vehicle body controller 2
2 is a servo amplifier 3 that sends the speed correction signal necessary for course correction.
4.35. When the coil sensor 33 detects an instruction point (magnet) in front of the stop position of the traveling vehicle body 21, the vehicle body controller 22 decelerates and stops the servo motors 30, 31 in accordance with the signal input from the coil sensor 33, and also controls the brake device 28. 29 is activated to decelerate and stop the driving wheels 26 and 27. At the predetermined stop position, the vehicle body controller 22 sends a signal to the centering device 36 to engage the centering device 36 with the positioning protrusion 12 provided on the road surface.

走行車体21のセンタリング動作が完了すると、車体コ
ントローラ22は走行車体21に設けられている可動コ
ネクタ37に信号を送り、該可動コネクタ37をステー
ションユニットS1に設けられているコネクタ13に接
合させる0両コネクタ37.13の接続により、走行車
体21とステーションユニットS1との間で各信号ケー
ブルが相互に接続される。また、走行車体21及びロボ
ット腕機構23への電力の供給等がコネクタ13゜37
を通じて行われる。更に、必要な場合には、走行車体2
1に搭載されているバッテリ25への充電作業がコネク
タ12.37を通じて行われる。
When the centering operation of the traveling vehicle body 21 is completed, the vehicle body controller 22 sends a signal to the movable connector 37 provided on the traveling vehicle body 21, and connects the movable connector 37 to the connector 13 provided in the station unit S1. By connecting the connectors 37.13, the signal cables are mutually connected between the traveling vehicle body 21 and the station unit S1. In addition, the connector 13°37 is used to supply power to the traveling vehicle body 21 and the robot arm mechanism 23.
It is done through. Furthermore, if necessary, the traveling vehicle body 2
1 is charged through the connector 12.37.

第1図を参照すると、走行車体21上のロボット腕機構
23は、走行車体21上に固定されたベース38を備え
ている。ベース38には旋回ボデー39が該ベース38
の設置面に垂直な軸線の周りに回動可能に設けられてい
る。旋回ボデー39には上腕40が該旋回ボデー39の
旋回軸に直交する軸線の周りに回動可能に設けられてい
る。上腕40には前腕41が該上腕40の回動軸と平行
な軸線の周りに回動可能に設けられている。前腕41の
先端には手首機構42を介してロボットハンド43が取
り付けられている。これらロボット腕機構23の各部は
ロボットコントローラ24からの指令によってプログラ
ムに従って作動する。
Referring to FIG. 1, the robot arm mechanism 23 on the traveling vehicle body 21 includes a base 38 fixed on the traveling vehicle body 21. As shown in FIG. A rotating body 39 is attached to the base 38 .
It is rotatable around an axis perpendicular to the installation surface. An upper arm 40 is provided on the pivot body 39 so as to be rotatable around an axis perpendicular to the pivot axis of the pivot body 39. A forearm 41 is provided on the upper arm 40 so as to be rotatable around an axis parallel to the rotational axis of the upper arm 40 . A robot hand 43 is attached to the tip of the forearm 41 via a wrist mechanism 42. Each part of the robot arm mechanism 23 operates according to a program based on instructions from the robot controller 24.

なお、手首機構42には他の作業用アタッチメントを取
り付けることもできる。
Note that other work attachments can also be attached to the wrist mechanism 42.

走行車体21上には複数個のワークWを整列状態で位置
決め貯蔵するワーク貯蔵部44が設けられている。ここ
では、ワーク貯蔵部44は上下方向に延びる複数本の支
持バー45を備えている。
A work storage section 44 is provided on the traveling vehicle body 21 to position and store a plurality of works W in an aligned state. Here, the work storage section 44 includes a plurality of support bars 45 extending in the vertical direction.

ワークWは支持バー45に挿通されて走行車体21上に
積層される。ロボットコントローラ24はワーク貯蔵部
44へのワークWの貯蔵状態を記憶しておくことができ
、ロボット腕機構23により必要なワークWをワーク貯
蔵部44から取り出すことができる。ここではロボット
ハンド43に視覚センサ46が設けられている。ロボッ
トコントローラ24は視覚センサ46からの入力信号に
よりワークWの形状の判別を行なうことができ、この入
力情報に基づいてロボット腕機構23の位置修正等をお
こなうことができる。無人工場内のCNC工作機械の間
、或いはCNC工作機械とワーク集積部との間における
ワークWの運搬及び受渡しは走行車体21に設けられて
いるワーク貯蔵部44を利用して効率良く行なうことが
できる。
The work W is inserted through the support bar 45 and stacked on the traveling vehicle body 21. The robot controller 24 can store the storage state of the workpieces W in the workpiece storage section 44, and the robot arm mechanism 23 can take out the necessary workpieces W from the workpiece storage section 44. Here, the robot hand 43 is provided with a visual sensor 46. The robot controller 24 can determine the shape of the work W based on the input signal from the visual sensor 46, and can correct the position of the robot arm mechanism 23 based on this input information. The work W can be efficiently transported and delivered between CNC machine tools in an unmanned factory or between a CNC machine tool and a work accumulation section by using the work storage section 44 provided on the traveling vehicle body 21. can.

走行車体21上のワークWは支持バー45によって保持
されるので、位置ずれを起こすことはない。
Since the workpiece W on the traveling vehicle body 21 is held by the support bar 45, it will not be misaligned.

第3図及び第4図を参照すると、車体コントローラ22
の電気・電子回路はここでは4つのユニットU1〜U4
に分けられており、ロボットコントローラ24の電気・
電子回路は3つのユニットU5〜U7に分けられている
。これらユニットU1〜U7はそれぞれ走行車体21の
側壁に開口する収容部47に設けられた一対の案内レー
ル48.49に保持されている。なお、収容部47の開
口部には自動開閉蓋を取り付けることができる。走行車
体21の収容部47にはユニッ)Ul〜U7を固定する
ための可動ロック装置50が設けられている。可動ロッ
ク装置50はユニットU1〜U7に保合可能な作動ピン
と、該作動ビンを駆動するソレノイドとを備えている。
Referring to FIGS. 3 and 4, the vehicle body controller 22
The electrical/electronic circuits are divided into four units U1 to U4.
The robot controller 24 is divided into electrical and
The electronic circuit is divided into three units U5-U7. These units U1 to U7 are each held by a pair of guide rails 48 and 49 provided in a housing portion 47 opening in the side wall of the traveling vehicle body 21. Note that an automatic opening/closing lid can be attached to the opening of the accommodating portion 47. A movable locking device 50 for fixing the units Ul to U7 is provided in the accommodation portion 47 of the traveling vehicle body 21. The movable locking device 50 includes an actuation pin that can be secured to the units U1 to U7 and a solenoid that drives the actuation pin.

可動ロック装置50はユニットU1〜U7をクランプす
るクランプ機構を備えたものであってもよい。ここでは
、バッテリ25も案内レール51.52に沿って出し入
れ可能に設けられており、バッテリ25の下部にはバッ
テリ25を案内レール51゜52上の所定位置に固定す
るための可動ロック装置53が設けられている。
The movable lock device 50 may include a clamp mechanism that clamps the units U1 to U7. Here, the battery 25 is also provided to be removable along the guide rails 51, 52, and a movable locking device 53 is provided at the bottom of the battery 25 for fixing the battery 25 at a predetermined position on the guide rails 51, 52. It is provided.

走行車体21には車体コントローラ22及びロボットコ
ントローラ24のユニットU1〜U7の作動状態、バッ
テリ25の電位の低下等を診断する作動診断装置54 
(第2図参照)が設けられている。作動診断装置54は
例えばユニソI−Ul〜U7のいずれが故障しているこ
とを検出すると故障したユニットの交換指令信号を発す
る。この指令信号により、可動ロック装置50がロック
解除となり、走行車体21上のロボット腕機構23が故
障したユニットを収容部47から抜き取り、新たなユニ
ットに取り替える。このように、ユニットU1〜U7及
びバッテリ25の出し入れは走行車体21上のロボット
腕機構23により行なうことができるが、無人工場内の
別の装置によって行なってもよい。
The running vehicle body 21 is provided with an operation diagnostic device 54 that diagnoses the operating states of the units U1 to U7 of the vehicle body controller 22 and the robot controller 24, a decrease in the potential of the battery 25, etc.
(See Figure 2). For example, when the operation diagnosis device 54 detects that any of Uniso I-U1 to U7 is malfunctioning, it issues a command signal to replace the malfunctioning unit. In response to this command signal, the movable locking device 50 is unlocked, and the robot arm mechanism 23 on the traveling vehicle body 21 extracts the failed unit from the housing portion 47 and replaces it with a new unit. In this way, the units U1 to U7 and the battery 25 can be put in and taken out by the robot arm mechanism 23 on the traveling vehicle body 21, but it may be done by another device in the unmanned factory.

以上、図示実施例につき説明したが、本発明は上記実施
例の態様のみに限定されるものではなく、特許請求の範
囲に記載した発明の範囲内において更に種々の変更を加
えることができる。例えば、走行車体の運行及びロボッ
ト腕機構の動作を制御する制御装置は図示実施例以外の
態様で複数個のユニットに分けることができる。また、
ロボット腕機構は他のいかなる運動形態のものであって
もよい。また、走行車体21には他のいかなる誘導方式
、例えばバーコード・テープと該バーコード・テープの
情報を読み取るイメージセンサとを利用した誘導方式を
採用してもよい。
Although the illustrated embodiments have been described above, the present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made within the scope of the invention described in the claims. For example, the control device that controls the movement of the traveling vehicle and the operation of the robot arm mechanism can be divided into a plurality of units in a manner other than the illustrated embodiment. Also,
The robot arm mechanism may be of any other form of motion. Further, any other guidance method may be adopted for the traveling vehicle body 21, for example, a guidance method using a barcode tape and an image sensor that reads information on the barcode tape.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、走行
車体の運行及びロボット腕機構の動作を制御する制御装
置が複数個のユニットに分けられ、且つ、各ユニットが
走行車体の収容部に出し入れ可能に設けられているので
、故障したユニットを簡単に且つ迅速に自動交換するこ
とができる走行形腕ロボットを提供できることとなる。
As is clear from the above description, according to the present invention, the control device that controls the movement of the traveling vehicle body and the operation of the robot arm mechanism is divided into a plurality of units, and each unit is installed in the housing section of the traveling vehicle body. Since it is provided so that it can be put in and taken out, it is possible to provide a traveling arm robot that can easily and quickly automatically replace a malfunctioning unit.

したがって、走行形腕ロボットの作業停止による工場内
設備の稼動率の低下を防止できることとなる。
Therefore, it is possible to prevent a decrease in the operating rate of the equipment in the factory due to the work stoppage of the traveling arm robot.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す走行形腕ロボットの概
略斜視図、 第2図は第1図に示す走行形腕ロボットの走行車体及び
制御系の構成を概略的に示す線図、第3図は制御装置ユ
ニットの収容状態を示す走行車体の概略側面図、 第4図は制御装置ユニットの収容状態を示す走行車体の
要部断面図である。 11・・・磁気誘導線、 20・・・走行形腕ロボット、 21・・・走行車体、 22・・・ロボットコントローラ、 23・・・ロボット腕機構、 24・・・ロボットコントローラ、 47・・・収容部、 48.49・・・案内レール、 50・・・可動ロック装置、 54・・・作動診断装置、 U1〜U7・・・ユニット。 第4図
1 is a schematic perspective view of a running arm robot showing an embodiment of the present invention; FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration of the running body and control system of the running arm robot shown in FIG. 1; FIG. 3 is a schematic side view of the vehicle body showing the state in which the control device unit is housed, and FIG. 4 is a sectional view of a main part of the vehicle body showing the state in which the control device unit is housed. DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... Magnetic guidance wire, 20... Traveling arm robot, 21... Traveling vehicle body, 22... Robot controller, 23... Robot arm mechanism, 24... Robot controller, 47... Accommodating portion, 48. 49... Guide rail, 50... Movable locking device, 54... Operation diagnosis device, U1 to U7... Unit. Figure 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、走行路面に敷設された誘導線を検出し、該誘導線か
らのずれを修正しつつ誘導線に沿って自走する走行車体
と、該走行車体上に設置されたロボット腕機構と、前記
走行車体に設けられて前記走行車体の運行及び前記ロボ
ット腕機構の動作を制御する制御装置とを備え、前記制
御装置の電子回路部品は複数個のユニットに分けられて
各ユニットが前記走行車体に設けられた収容部に出し入
れ可能に設けられていることを特徴とする走行形腕ロボ
ット。 2、前記走行車体には前記制御装置の各ユニットの故障
状態を診断してユニット交換指令信号を発する自己診断
装置が設けられていることを特徴とする特許請求の範囲
第1項に記載の走行形腕ロボット。 3、前記走行車体の収容部は前記走行車体の外壁に開口
しており、前記収容部には前記ユニットを固定するため
の可動ロック装置が設けられていることを特徴とする特
許請求の範囲第1項に記載の走行形腕ロボット。
[Scope of Claims] 1. A running vehicle body that detects a guide line laid on a running road surface and moves by itself along the guide line while correcting deviation from the guide line, and a vehicle installed on the running vehicle body. A robot arm mechanism, and a control device that is provided on the traveling vehicle body and controls the movement of the traveling vehicle body and the operation of the robot arm mechanism, and electronic circuit components of the control device are divided into a plurality of units. A traveling arm robot, characterized in that the unit is provided in a housing section provided in the traveling vehicle body so as to be removable. 2. The traveling vehicle according to claim 1, wherein the traveling vehicle body is provided with a self-diagnosis device that diagnoses the failure state of each unit of the control device and issues a unit replacement command signal. Arm robot. 3. The accommodating portion of the traveling vehicle body is open to an outer wall of the traveling vehicle body, and the accommodating portion is provided with a movable locking device for fixing the unit. The traveling arm robot according to item 1.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2013038998A1 (en) * 2011-09-13 2015-03-26 株式会社安川電機 Self-propelled robot and self-propelled cart
JP2016129923A (en) * 2015-01-14 2016-07-21 サンナイス株式会社 Unmanned vehicle
JP2021006359A (en) * 2020-03-03 2021-01-21 Dmg森精機株式会社 Processing support device and processing support method for machine tool

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