JPH0242638B2

JPH0242638B2 -

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Publication number: JPH0242638B2
Application number: JP57139583A
Authority: JP
Priority date: 1982-08-10
Filing date: 1982-08-10
Publication date: 1990-09-25
Also published as: JPS5930682A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、産業用ロボツト本体の基台と、こ
の基台と結合分離可能で、かつワークに対する取
付手段を具備する取付台とを含む産業用ロボツト
に関するものである。

（従来技術）大形のワークを産業用ロボツトを利用して加工
等する場合、該産業用ロボツト本体は可搬式と
し、必要に応じて前記ワークに固定し、作動させ
るのが望ましい。このような技術思想は例えば探
傷ロボツト等において公知であるが、該ロボツト
本体の前記ワークへの取付け方が難しい。一般的
には万力型の固定手段を思い付くが、前記産業用
ロボツトで自動溶接等の加工を行ないたい場合に
あつては、該ロボツト本体の前記ワークへの取付
け精度が要求されるため、取付け位置に誤差を生
じ易い従来の万力型の固定手段では前記ロボツト
本体の前記ワークへの取付けは難しい。

そこで前記ワークの所定位置に取付台を固定
し、これに前記ロボツト本体を結合分離可能な構
造とすることにより、該ロボツト本体の取付け位
置精度を良好とすることも考えられるが、前記取
付台に対する前記ロボツト本体の結合分離作業の
容易性を満足させるには至つていない。

（解決しようとする課題）この発明は前述事情に鑑みてなされたものであ
り、その取付け位置精度を良好とするとともに前
記産業用ロボツト本体の前記取付台への結合分離
を容易とした産業用ロボツトを提供せんとするも
のである。

（課題を解決するための手段）この発明は、産業用ロボツト本体の基台と、こ
の基台と結合分離可能で、かつワークに対する取
付手段を具備する取付台とを含む産業用ロボツト
であつて、前記基台と前記取付台のいずれか一方
にはその左右に突起を設けるとともに、他方には
該突起を上下方向から嵌入可能に一端を開放した
溝を穿設、かつ該溝はその奥部を前方または後方
のいずれか一方へ屈曲させたＬ字状溝とし、さら
には前記基台の下部前後にはそれぞれ係止片を突
設するとともに、前記取付台の前後いずれか一方
には前記係止片の一方と前後方向で当接するスト
ツパを、また他方には前記係止片の他方と前後方
向で当接可能にねじ手段により操作される爪を設
けてなり、該爪により前記基台を前方または後方
へ移動させて前記一方の係止片を前記ストツパに
当接させるとともに、前記突起を前記Ｌ字状溝の
奥部に向けて嵌入するべくした、前記産業用ロボ
ツトである。

（作用）ワークの所定位置（加工線近傍）に前記取付台
をねじ手段等の取付手段により取り付ける。そし
て前記産業用ロボツト本体の基台を持ち、前記突
起を前記Ｌ字状溝に挿入する。さらには前記ねじ
手段により前記爪を操作し、前記基台を前方また
は後方へ移動させ、前記係止片の一方と前記スト
ツパとを当接させるとともに、前記突起を前記Ｌ
字状溝の奥方向に嵌入することにより、前記基台
を前記取付台の所定位置に結合位置決めする。そ
の結果前記産業用ロボツト本体は前記ワークに対
して精度よく位置決め固定でき、しかもその作業
も容易となる。

（実施例）この実施例では造船用ロジン材の突合せ溶接ロ
ボツトとして説明するが、この発明をこの実施の
形態に限定するものではない。なお以下の説明上
第２図において左を前、右を後、上を右、下を左
と称することにする。

Ｒは産業用ロボツト本体である。

１はロボツト本体Ｒの基台である。基台１はこ
の実施例では左右一対の側板１ａおよび底板１ｂ
で構成される。基台１の左右には各２個ずつの突
起１ｃを突設する。突起１ｃはこの実施例では円
筒形のピンである。基台１の左右には把手１ｄを
固設する。底板１ｂ下部の前後端には係止片１
b′が突設され、これら係止片１b′の対面側には傾
斜側面１ｅ，１ｅが形成され、この傾斜側面１
ｅ，１ｅによつて左右方向のあり溝が構成され
る。なお突起１ｃ，１ｃと傾斜側面１ｅ，１ｅ
は、第１図において左右の配置を対称とされる。
これは基台１と後述する取付台６とを結合すると
きの向きをどちらでも実行しうるようにするため
である。

２は後腕であり、基台１に左右方向の軸２ａで
関着される。そして腕２の回動角a₁は動力M₂に
よつて強制される。動力M₂は（以下の動力にお
いても同様であるが）公知の直流サーボモータが
使用され、このモータの回転軸には図示しないエ
ンコーダE₂および減速機が接続され、この減速
機を介して腕２を回動する。

３は前腕であり、腕２の先端にかつ左右方向の
軸３ａで関着される。そして腕３の回動角a₂は動
力M₃によつて強制される。動力M₃には同様エン
コーダＥおよび減速機を付設する。なお動力M₃
は腕２の内部中空部に設けられているものとす
る。３ｂはこのロボツト本体Ｒの基端から先端へ
の電らんを収納するコンジツトである。

４は腕３先端部に設けられたトーチ取付軸であ
る。軸４は左右方向に支承され、さらに腕３内部
に設けられた動力M₄₁によつて図示しない減速機
を介して回動角a₃が強制され、さらに動力M₄₂に
よつて例えば図示しないボールスクリユー手段を
介して左右方向の位置Ｘが強制されるべく構成さ
れる。動力M₄₁およびM₄₂には図示しないエンコ
ーダE₄₁およびE₄₂を付設する。

５は軸４左端すなわち手首に設けられたトーチ
取付腕である。腕５の基端は軸４に対する回動角
を調整かつ固定しうるようになされ、腕５先端は
溶接トーチＴの取り付けを調整かつ固定しうるよ
うになされている。

従つてこのロボツト本体Ｒは、a₁，a₂，a₃およ
びＸの４自由度を有する多関節ロボツトである。

次にこのロボツト本体Ｒの基台１を結合分離可
能とした取付台６につき述べる。

取付台６はこの実施例では左右１対の側板６
ａ，６ａと、これら側板６ａを接続する前方接続
材６ｂ、後方接続材６ｃにより骨組が構成され
る。

側板６ａの側面形状は横にしたＵ字状をなし、
その上部下面に接続材６ｂが固定されており、さ
らに接続材６ｂの前面は側面１ｅと同一傾斜に、
また後面は直角に構成されているものである。す
なわち接続材６ｂは係止片１b′と前後方向に当接
可能なストツパである。

各側板６ａの下部先端には、上下方向のめねじ
を穿削し、上下方向に進退するねじ手段６ｄを設
ける。このねじ手段６ｄがワークに対する取付台
６の取付手段となる。

各側板６ａの後部には、その内側に爪６ｅを左
右軸支６ｆする。爪６ｅの他端には前後方向に進
退するねじ手段６ｇの先端を左右軸支６ｈすると
共にこのねじ手段６ｇのナツトも左右軸支６ｉす
る。なお爪６ｅはその先端が後方の傾斜側面１ｅ
と係合離脱可能になされている。

各側板６ａの上部内側には、突起１ｃが上下方
向から嵌入するＬ字状溝６ｊを穿設する。この実
施例においては溝６ｊのＬ字状の一端上部は上方
に開放され、また奥部は後方へ屈曲されて突起１
ｃの当りとなつている。

さらに各側板６ａの上部上面には、左または右
方に回動しうる左右位置規整レバー６ｋを上下軸
支６ｌとする。レバー６ｋを左または右に回動し
張り出したときその先端位置は、後述するように
取付台６にロボツト本体Ｒを結合したときの、ト
ーチＴのＸ軸方向中間位置における左右位置とほ
ぼ一致するようになされているものとする。

ロボツト本体Ｒにはまた、制御装置Ｃを付属す
る。制御装置ＣはCPUおよびメモリを主要部と
して含む。CPUのバスラインＢには、動力M₂，
M₃，M₄₁ならびにM₄₂、およびエンコーダE₂，
E₃，E₄₁ならびにE₄₂が接続される。またトーチＴ
に対する溶接電源WSも接続される。制御装置Ｃ
にはさらに、溶接電流または溶接電圧などを検出
して、トーチＴをワークの溶接線に倣わせうる公
知の手段も具備しているものとする。このような
手段は、例えば、アメリカ特許第3204081号公報
などに開示されている故詳述しない。バスライン
Ｂにはまた、テイーチングボツクスTBを接続す
る。テイーチングボツクスTBには、a₁，a₂，a₃，
Ｘ各制御軸毎の双投スイツチSW、スタートスイ
ツチＳおよび自動スイツチＡが最少限設けられ
る。これらのスイツチの機能は、以下述べる作用
の記載において詳述される。

以下前述実施例の作用につき説明する。

被溶接ワークＷは造船用のロンジ材でありその
突合せ溶接線WLを自動溶接するものとする。

そして、ロボツト本体R1台に対し、取付台６
は複数個用意されているものとし、まず１個の取
付台６をロジン材に取り付け、１個所の溶接線
WLをロボツト本体Ｒで自動溶接している間に、
他の複数個所の溶接線WLに対して取付台６を遂
次取り付けていくものとする。この取り付けに際
しては、左右方向のロンジ材（この実施例ではア
ングル材）の上面に取付台６の上部下面を接せし
め後方に引いて接続材６ｂの後面をロンジ材の前
端面に接せしめ、レバー６ｋを左に張り出してそ
の先端をほぼ溶接線WLに一致させるように左右
位置決めする。そしてねじ手段６ｄを締めて取付
台６をロンジ材に固定する。この固定はねじ手段
６ｄによつてなされるため、このねじのピツチを
適宜に選定すれば、意に反して固定が外れるうれ
いも無く、また固定や解除に要する手数もあまり
かからない。

さらにねじ手段６ｇを回してこれを後方へ引い
て爪６ｅを開かせて後、ロボツト本体Ｒを把手１
ｄを持つて持ち上げ、上方から突起１ｃを溝６ｊ
にはめ込み、後方へ引く。そしてねじ手段６ｇを
回してこれを前方へ移動させれば、爪６ｅは第１
図において右回りし、爪６ｅ先端は傾斜側面１ｅ
に引つかかり、ロボツト本体Ｒを後方へ引き、ロ
ボツト本体Ｒの基台１と取付台６とは突起１ｃと
溝６ｊの奥において相互に押し付けられ、突起１
ｃと溝６ｊとの嵌入を保持する。

そのうえでオペレータは、スイツチSWを操作
すれば、制御装置ＣはスイツチSWの倒された向
きに応じて各制御軸に対する指令情報を増減し、
応じて各制御軸は制御され、結局ロボツト本体Ｒ
をマニユアル制御してトーチＴの作動点Ｐを溶接
線WLの直線部分の始点、または終点に（このと
きトーチＴの姿勢も所要姿勢として）位置せしめ
る。そしてその都度スイツチＳを操作すれば、制
御装置Ｃはこのときの各制御軸毎の情報、すなわ
ち、各エンコーダの出力情報を入力して、ユーザ
プログラムの各ステツプの位置情報としてメモリ
に取り込む。

かくして一連のユーザプログラムを記憶させた
なれば、オペレータはスイツチＡを操作する。そ
うすれば制御装置Ｃは記憶したユーザプログラム
の各ステツプに従つてトーチＴの位置姿勢を制御
し、各指令点間をあらかじめプログラムされた溶
接条件に従い、かつ前述した倣い制御により、溶
接線WLに沿つた溶接を自動的に実行する。

そして１個所の溶接線WLの自動溶接を終了し
たなれば、オペレータはロボツト本体Ｒを取付台
６から前述の逆を行なつて外し、次の取付台６に
取り付け、スイツチＡを操作して自動溶接を実行
させる。このときのユーザプログラムは溶接線
WLの形状寸法が同一ならばどこでも共通に使用
しうるものである。

この発明は前述実施例以外に、下記する変形も
また可能である。

(イ) ねじ手段６ｇによる基台１と取付台６との押
し付け手段も爪６ｅと傾斜側面１ｅとの係合以
外の他の構成であつてもよく、要するにねじ手
段６ｇの締付けにより突起１ａと溝６ｊの嵌合
が確実に保持されるものであればよい。また突
起１ｃと溝６ｊとは取付台６と基台１のいずれ
に構成してもよいものである。さらに取付台６
のワークＷに対する取付手段は、ねじ手段６ｄ
によれば同様確実性を有するが、これも他の公
知の手段に置換えうる。

(ロ) 前述実施例では、取付台６に対してロボツト
本体Ｒを図示の向きに結合させた。これを前後
反対にしても取り付け得るものである。すなわ
ち溶接対象ワークの形状姿勢や、その溶接線の
姿勢や向きによつて、出来るかぎり溶接に有利
なトーチの姿勢で溶接しうるように、結合の向
きを選択しうるものである。

その他この発明の技術的思想の範囲内における
各構成の均等物との置換えも、またこの発明の技
術的範囲に含まれるものである。

（発明の効果）この発明は前述したとおりであるから下記する
効果を奏する。

予め取付台をワークの所定位置に取り付けてお
き、これにロボツトの基台を取り付けるようにし
たので、ロボツト本体のワークに対する取付け位
置精度が良好となることはもちろんであるが、基
台と取付台とを結合するのは、爪をねじ手段で操
作することにより、係止片をストツパに当接させ
てロボツト本体の前後方向位置を決めるととも
に、突起をＬ字状溝の奥部へ嵌入させて該ロボツ
ト本体の上下方向位置を決めることができる。す
なわちオペレータはロボツト本体を持つて突起を
Ｌ字状溝に挿入かつその奥部へ向けて移動させれ
ば、あとはねじ手段により爪を操作するだけで、
ロボツト本体の取付台に対する前後および上下方
向の位置を自ずと決定できる。

よつて従来のようにボルトによりワークを単に
はさむ構造、あるいはまたＴ溝にキヤツプねじを
挿入して取付台とベースとを固定する構造に比
し、簡単な操作で正確に位置決め固定できる。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれもこの発明一実施例を示し、第１
図は側面図、第２図は平面図、第３図はブロツク
図である。Ｒ…産業用ロボツト本体、１…基台、１ｃ…突
起、１ｅ…傾斜側面、６…取付台、６ｅ…爪、６
ｇ…ねじ手段（相互に押し付けるねじ手段）、６
ｊ…溝、６ｄ…ねじ手段（ワークに対する取付手
段）、Ｗ…ワーク。

Claims

【特許請求の範囲】

１産業用ロボツト本体の基台と、この基台と結
合分離可能で、かつワークに対する取付手段を具
備する取付台とを含む産業用ロボツトであつて、
前記基台と前記取付台のいずれか一方にはその左
右に突起を設けるとともに、他方には該突起を上
下方向から嵌入可能に一端を開放した溝を穿設、
かつ該溝はその奥部を前方または後方のいずれか
一方へ屈曲させたＬ字状溝とし、さらには前記基
台の下部前後にはそれぞれ係止片を突設するとと
もに、前記取付台の前後いずれか一方には前記係
止片の一方と前後方向で当接するストツパを、ま
た他方には前記係止片の他方と前後方向で当接可
能にねじ手段により操作される爪を設けてなり、
該爪により前記基台を前方または後方へ移動させ
て前記一方の係止片を前記ストツパに当接させる
とともに、前記突起を前記Ｌ字状溝の奥部に向け
て嵌入するべくした、前記産業用ロボツト。