JP7001352B2 - ロボット - Google Patents

Description

本発明は、ロボットに関する。

近年、生産ラインにロボットを導入して、ロボットが人間と同じラインで作業をすることにより、生産性の向上を実現させたいといった要望がある。例えば特許文献１には、所定の作業を行うための作業台を備えた双腕ロボットが開示されている。また、特許文献２には、協調動作が可能な複数のロボットアームを有し、各ロボットアームがヘッドで吊り下げ支持されたロボットが開示されている。このロボットは各ロボットアームで扱うワークが配される作業台が支持柱を介してヘッドと一体になっている。

特開２０１３－２５２６０１号公報 特開平７－３０８８７７号公報

しかし、上記特許文献１のロボットでは、ロボットの本体部と作業台が別々に構成されている。このため、ロボット移設時に作業台とロボットの位置関係にズレが発生し、移設作業が煩雑になる。

また、上記特許文献２のロボットは、ばら積みされたワークを拾い上げる作業を想定したものであるため、作業台（パレット）には、ロボットアームで扱うワークが収められるのみである。従って、この作業台は所定の作業（例えば組立作業）を行うための作業面を備えていない。また、ロボットアームがヘッドに吊り下げられているため、ロボットアームの数が増えると、ロボットが大きくなってしまう。その結果、ロボットの重量が増えると移設作業が困難になる。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、所定の作業を行い、かつ、移設作業が容易なロボットを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明のある形態に係るロボットは、本体部と、前記本体部に設けられ、複数の関節軸を有し、且つ、第１の関節軸を共有する第１ロボットアーム、および、第２ロボットアームと、前記本体部に設けられ、ロボットが作業を行うための作業面を有する作業台と、を備える。

上記構成によれば、第１の関節軸を共有する双腕ロボットの本体部に作業面を有する作業台が設けられているので、作業毎に作業台を新規に作成する必要がなく、コスト低減につながる。また、ロボット移設時にも作業台とロボットの位置関係にズレが発生することなく、ロボットを移設できる。治具等が載った作業台をアンカー止めする必要がなくなる。

上記ロボットは、前記本体部の下側に設けられ、前記本体部を移動する移動手段を更に備えてもよい。

上記構成によれば、本体部の下側に移動手段を備えているので、ロボットの移設作業が容易である。

前記作業台は、前記本体部に着脱可能に構成されてもよい。

上記構成によれば、作業台を取り外すことによりロボットの横幅がコンパクトになるので、移設作業が容易になる。

前記第１および第２ロボットアームは、水平多関節型のロボットアームであってもよい。

本発明は、以上に説明した構成を有し、所定の作業を行い、かつ、移設作業が容易なロボットを提供することができるという効果を奏する。

図１は、本発明の一実施形態に係るロボットの全体の構成を概略的に示す斜視図である。 図２は、図１のロボットの構成を示す正面図である。 図３は、図１のロボットの動作の一例を示す平面図である。

以下、好ましい実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一または相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。また、図面は理解しやすくするために、それぞれの構成要素を模式的に示したものである。さらに、一対のアームを広げた方向を左右方向と称し、基軸の軸心に平行な方向を上下方向と称し、左右方向および上下方向に直交する方向を前後方向と称する。

図１は、本発明の第１実施形態に係るロボットの全体的な構成を概略的に示す斜視図である。図２は、図１のロボットの構成を示す正面図である。

ロボット１は、ベース（本体部）１２と、ベース１２に支持された一対のロボットアーム（以下、単に「アーム」と記載する場合がある）１３、１３と、ロボット１が作業を行うための作業台２と、ベース１２内に収納された制御装置（図示せず）とを備えている。

ベース１２は、略直方体形状の筐体を有し、筐体内部に制御装置（図示せず）等のロボット１１の各種ユニットを収納する。ベース１２の下面には、ロボット１を所定の位置に移動させるための複数のキャスタ（移動手段）２０と、所定の位置でロボット１１の移動を規制して設置するための複数のアジャスタ２１が設けられる。

各アーム１３は、複数の関節軸を有し、ベース１２に対して移動可能に構成され、アーム部１５とリスト部１７とエンドエフェクタ（図示せず）とを備えている。本実施形態ではロボットアームは水平多関節型ロボットアームである。なお、右のアーム１３および左のアーム１３は、実質的に同じ構造であってもよい。また、右のアーム１３および左のアーム１３は、独立して動作したり、互いに関連して動作したりすることができる。

アーム部１５は、本例では、第１リンク１５ａおよび第２リンク１５ｂとで構成されている。第１リンク１５ａは、ベース１２の上面に固定された基軸１６と回転関節Ｊ１により連結され、基軸１６の軸心を通る回転軸線Ｌ１まわりに回動可能である。第２リンク１５ｂは、第１リンク１５ａの先端と回転関節Ｊ２により連結され、第１リンク１５ａの先端に規定された回転軸線Ｌ２まわりに回動可能である。

リスト部１７は、昇降部１７ａおよび回動部１７ｂにより構成されている。昇降部１７ａは、第２リンク１５ｂの先端と直動関節Ｊ３により連結され、第２リンク１５ｂに対し昇降移動可能である。回動部１７ｂは、昇降部１７ａの下端と回転関節Ｊ４により連結され、昇降部１７ａの下端に規定された回転軸線Ｌ３まわりに回動可能である。リスト部１７の回動部１７ｂにはそれぞれ所定の作業を行うためのエンドエフェクタ（図示せず）が連結される。

上記構成の各アーム１３は、各関節Ｊ１～Ｊ４を有する。そして、アーム１３には、各関節Ｊ１～Ｊ４に対応付けられるように、駆動用のサーボモータ（図示せず）、および、そのサーボモータの回転角を検出するエンコーダ（図示せず）等が設けられている。また、本実施形態のロボット１は、同軸双腕型のロボットである。二本のアーム１３は第１関節Ｊ１を共有している。２本のアーム１３、１３の第１リンク１５ａ、１５ａの回転軸線Ｌ１は同一直線上にあり、一方のアーム１３の第１リンク１５ａと他方のアーム１３の第１リンク１５ａとは上下に高低差を設けて配置されている。

作業台２は、ロボットが作業を行うための作業面２ａを有する。作業面２ａは平面視で矩形である。作業台２は、ネジ等の締結部材２ｂによって、ベース１２の上面に着脱可能に設置される。

次に、作業台２で所定の作業を行うロボット１の動作の一例について図３を用いて説明する。図３に示すように、ロボット１は、例えば、生産ラインに導入され、作業者と同じラインで作業をするように構成されている。ロボット１は基準座標系（以下、ベース座標系という）を持っている。この座標系は、例えば、作業台２の作業面２ａと左右のアーム１３，１３の第１関節Ｊ１（図２参照）の回転軸線Ｌ１との交点が原点であり、第１関節Ｊ１の回転軸線Ｌ１がＺ軸であり、Ｚ軸に直交する任意の軸がＸ軸であり、Ｚ軸及びＸ軸に直交する軸がＹ軸である。ロボット１の左右のアーム１３，１３に対する動作領域は、このベース座標系を基準として設定される。本実施形態では、動作領域は、平面視で矩形であって、ロボット１の正面に配置された作業台２を覆うように設定される。作業台２の上には、４種類のワーク（Ｗ１、Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４）が配置されている。ロボット１の左側に位置する作業者は、ロボット１に材料部材Ｗ１を供給する。ロボット１は供給された材料部材Ｗ１に対して、第１の部品Ｗ２及び第２の部品Ｗ３を取り付けて、加工品Ｗ４を完成させる。ロボット１の右側に位置する作業者は、完成された加工品Ｗ４に対して次の作業行程を行う。

従って、本実施形態によれば、ロボット１のベース１２に作業面ａを有する作業台２が設けられているので、作業毎に作業台を新規に作成する必要がなく、コスト低減につながる。また、ロボット移設時にも作業台２とロボット１の位置関係にズレが発生することはない。ロボット１の移設作業が容易になる。また、治具等が載った作業台をアンカー止めする必要がない。

また、本実施形態のロボット１は、同軸双腕型のロボットであるので、設置スペースが小さく、且つ人間による細かな手作業と同様な作業を実行できる。

また、ロボット１は、ベース１２の下側にキャスタ２０を備えているので、ロボット１の移設時には作業が容易である。

また、作業台２は、ベース１２に着脱可能に取り付けられているので、作業台２を取り外すことによりロボット１の横幅がコンパクトになる。移設作業が容易になる。

（その他の実施形態）
尚、上記実施形態のロボット１は、水平多関節型のロボットアーム１３を備える構成としたが、第１関節Ｊ１を共有する双腕ロボットであれば、例えば直交座標系ロボットでもよい。

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造および／または機能の詳細を実質的に変更できる。

本発明は、所定の作業を行う作業ロボットに有用である。

１ ロボット
２ 作業台
２ａ 作業面
２ｂ 締結部材
１２ ベース（本体部）
１３ ロボットアーム
１５ アーム部
１７ リスト部

Claims (2)

1. 本体部と、
   前記本体部に設けられ、複数の関節軸を有し、且つ、第１の関節軸を共有する第１ロボットアーム、および、第２ロボットアームと、
   前記本体部に設けられ、ロボットが作業を行うための作業面を有する作業台と、
   前記本体部の下側に設けられ、前記本体部を移動する移動手段と、を備え、
   前記作業台は、平面視において少なくともその一部が前記本体部よりも外側に突出した状態で、前記本体部の上面に着脱可能に設置される、ロボット。
2. 前記第１および第２ロボットアームは、水平多関節型のロボットアームである、請求項１に記載のロボット。

Images