JP2011000672A

JP2011000672A - Robot

Info

Publication number: JP2011000672A
Application number: JP2009145329A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Takeda; 滋竹田
Original assignee: Denso Wave Inc
Current assignee: Denso Wave Inc
Priority date: 2009-06-18
Filing date: 2009-06-18
Publication date: 2011-01-06

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a robot carrying out picking and placing work, and easily getting over an obstacle in a middle part between a component supplying portion and a component assembling portion even with a comparatively simple structure.SOLUTION: On a front surface side of an X-axis rail 6 horizontally extending in an X-axis direction, a moving element 7 is provided so as to linearly move. On a front surface portion of the moving element 7, a base end side of a rotation arm 8 is coupled so as to rotate about an R1 shaft. On an end side of the rotation arm 8, a wrist portion 9 having a working tool 10 at a lower end is coupled so as to rotate about an R2 shaft. In the rotation arm 8, a driving mechanism 13 constituted of a rotation motor 16, a speed reducer 17 and the like for rotating the rotation arm 8 to the moving element 7 is provided. In the rotation arm 8, a posture holding mechanism 14 constituted of a first pulley 15, a second pulley 21, a belt 22 and the like for keeping an absolute orientation of the wrist portion 9 constant is provided.

Description

本発明は、Ｘ軸方向に水平に延びるＸ軸レールに沿って移動される移動体を備え、いわゆるピック(PICK)＆プレース(PLACE)の作業等を行うロボットに関する。 The present invention relates to a robot that includes a moving body that moves along an X-axis rail that extends horizontally in the X-axis direction, and performs a so-called pick (PICK) & place (PLACE) operation.

工場設備（ライン）において組立等の作業を行うロボットとして、チャック等の作業用ツールが交換可能に取付けられる手首部を、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸（上下軸）の３軸方向に自在に移動させることが可能な直角座標ロボット（ＸＹロボット）が知られている。この直角座標ロボットは、工場の床上に設置されるＸ軸直線方向搬送装置、このＸ軸直線方向搬送装置によってＸ軸方向に移動されるＹ軸直線方向搬送装置、このＹ軸直線方向搬送装置によってＹ軸方向に移動されるＺ軸直線方向搬送装置、このＺ軸直線方向搬送装置によって上下方向（Ｚ軸方向）に移動される手首部を備えて構成されている（例えば特許文献１参照）。 As a robot that performs assembly work in factory equipment (line), the wrist part to which work tools such as chucks can be attached can be freely changed in the three directions of the X, Y, and Z axes (vertical axes). A rectangular coordinate robot (XY robot) that can be moved is known. This Cartesian coordinate robot includes an X-axis linear transport device installed on a factory floor, a Y-axis linear transport device moved in the X-axis direction by the X-axis linear transport device, and a Y-axis linear transport device. A Z-axis linear transport device that is moved in the Y-axis direction and a wrist that is moved in the vertical direction (Z-axis direction) by the Z-axis linear transport device (see, for example, Patent Document 1).

この種のロボットが行う作業として、ピック(PICK)＆プレース(PLACE)と称される作業がある。このロボットによるピック＆プレースの作業は、例えば、部品供給部から１個の部品を掴んで(PICK)、その部品をＸ軸及びＹ軸方向に搬送し、ベルトコンベア上のワーク等の所定の部品組付部に置く(PLACE)作業を繰返すものである。この場合、ロボットの動作空間としては、部品を掴む及び置くためにＺ軸（上下）方向に広がり、且つ、部品を搬送する方向であるＸ軸及びＹ軸方向に広がるものとなる。
特開平８−１４１９４９号公報 There is a work called pick (PICK) & place (PLACE) as work performed by this type of robot. The pick and place operation by the robot is performed by, for example, grasping a single part from the parts supply unit (PICK), transporting the part in the X-axis and Y-axis directions, and a predetermined part such as a work on a belt conveyor. The work to be placed in the assembly part (PLACE) is repeated. In this case, the operation space of the robot expands in the Z-axis (up and down) direction for grasping and placing the component, and expands in the X-axis and Y-axis directions, which are directions for conveying the component.
JP-A-8-141949

ところで、上記のようなピック(PICK)＆プレース(PLACE)を行う作業設備においては、部品供給部と部品組付部との間で部品を例えばＸ軸方向に搬送する際の途中部位に、搬送の邪魔となるようなある程度の高さの障害物が存在しているケースがある。上記したような直角座標ロボットでは、Ｚ軸直線方向搬送装置の高さ方向の寸法が、そのまま手首部の上下方向の可動範囲に対応したものとなっている。そのため、上下方向に関してＺ軸直線方向搬送装置の一部に重なる高さの障害物が存在する場合に、部品（ロボットの手首部）をその障害物を乗り越えさせる（上方を通過させる）ことができず、干渉してしまう虞が生ずる。 By the way, in the work equipment that performs the pick (PICK) & place (PLACE) as described above, the part is transported between the part supply part and the part assembly part, for example, in the middle part when the part is transported in the X-axis direction. There are cases where there are obstacles of a certain height that will interfere with the situation. In the rectangular coordinate robot as described above, the dimension in the height direction of the Z-axis linear conveyance device corresponds to the movable range in the vertical direction of the wrist as it is. Therefore, when there is an obstacle with a height that overlaps a part of the Z-axis linear transport device in the vertical direction, the part (robot wrist) can get over the obstacle (pass above). Therefore, there is a risk of interference.

このとき、上記したようなＹ軸方向にも移動可能なロボットであれば、例えば手首部（Ｚ軸直線方向搬送装置）を、Ｙ軸方向に移動させて障害物を迂回させることは可能となるが、ロボットの構成が複雑となって大型で高価なものとなると共に、障害物の回避動作のためにロボットの作業用空間がＹ軸方向に大きくなる不都合がある。従って、比較的簡単な構成（少ない軸数）で、上記したピック＆プレースの作業を行うことができ、しかも、その際に部品供給部と部品組付部との間の途中部位の障害物を容易に乗越えることが可能なロボットが求められるのである。但し、障害物を回避するために、１回のピック＆プレースの作業に要する時間（生産のサイクルタイム）があまり長くなってしまうようでは、意味がないものとなる。 At this time, if the robot can also move in the Y-axis direction as described above, for example, the wrist (Z-axis linear direction transport device) can be moved in the Y-axis direction to bypass the obstacle. However, the configuration of the robot is complicated and becomes large and expensive, and the work space of the robot becomes large in the Y-axis direction due to the obstacle avoidance operation. Accordingly, the above-described pick and place operation can be performed with a relatively simple configuration (small number of axes), and at the same time, an obstacle at an intermediate position between the component supply unit and the component assembly unit is removed. There is a need for a robot that can easily get over. However, in order to avoid obstacles, it would be meaningless if the time (production cycle time) required for one pick-and-place operation becomes too long.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ピック＆プレースの作業が可能なものにあって、比較的簡単な構成でありながらも、部品供給部と部品組付部との間の途中部位の障害物を容易に乗越えることができ、生産サイクルタイムへの影響を少なくすることができるロボットを提供するにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to enable pick-and-place work, and although it has a relatively simple configuration, the component supply unit and the component assembly unit are An object of the present invention is to provide a robot that can easily get over obstacles in the middle of the interval and reduce the influence on production cycle time.

上記目的を達成するために、本発明の請求項１のロボットは、Ｘ軸方向に水平に延びるＸ軸レールと、このＸ軸レールに沿ってＸ軸方向に直線移動される移動体と、この移動体に、基端側が前記Ｘ軸方向と同一平面上にした場合に直交して水平方向に延びるＲ１軸を中心に回動可能に連結され、先端側が前記Ｒ１軸から放射方向に延びる回動アームと、この回動アームの先端部に、前記Ｒ１軸と平行なＲ２軸を中心に回動可能に連結され、作業用ツールが装着可能な手首部と、前記回動アームを前記移動体に対し前記Ｒ１軸を中心に回動させる駆動機構と、前記回動アームの前記移動体に対する回動角度が変動しても前記手首部の前記Ｘ軸レールに対する向きを一定に保持する姿勢保持機構とを具備するところに特徴を有する。 To achieve the above object, a robot according to a first aspect of the present invention includes an X-axis rail extending horizontally in the X-axis direction, a moving body linearly moved in the X-axis direction along the X-axis rail, When the base end side is coplanar with the X-axis direction, it is connected to the movable body so as to be pivotable about the R1 axis that extends perpendicularly and extends horizontally, and the distal end extends in a radial direction from the R1 axis. An arm, a wrist connected to the tip of the pivot arm so as to be pivotable about an R2 axis parallel to the R1 axis, and a work tool can be attached to the arm, and the pivot arm to the movable body A drive mechanism that rotates about the R1 axis, and a posture holding mechanism that maintains the orientation of the wrist with respect to the X-axis rail constant even when the rotation angle of the rotation arm with respect to the moving body varies. It has the characteristic in having.

これによれば、移動体はＸ軸レールに沿ってＸ軸方向に自在に移動される。これと共に、回動アームが駆動機構により移動体に対して回動し、Ｒ１軸を中心とした回動角度が変化することによって、回動アームの先端つまり手首部の上下（Ｚ軸）方向（及びＸ軸方向）の位置が変動する。さらに、姿勢保持機構によって、回動アームの回動角度が変動しても、手首部の向きを一定に保持することができる。 According to this, the moving body is freely moved in the X-axis direction along the X-axis rail. At the same time, the rotation arm is rotated with respect to the moving body by the drive mechanism, and the rotation angle about the R1 axis is changed, whereby the tip of the rotation arm, that is, the wrist portion in the vertical (Z-axis) direction ( And the position in the X-axis direction) vary. Furthermore, even if the rotation angle of the rotation arm varies, the orientation of the wrist can be held constant by the posture holding mechanism.

これにて、手首部を、その向きを一定（例えば下向き）に保ったまま、上下（Ｚ軸）方向及びＸ軸方向に自在に移動させることができ、部品供給部から部品を掴んで(PICK)、その部品をＸ軸方向に搬送し、所定の部品組付部に置く(PLACE)といったピック＆プレースの作業を実行することができる。この場合、手首部が例えば常に下向きに保持されることによって、例えばピック＆プレースの作業を行う場合に、手首部を別の向きから下向きに変更するための余分な時間が発生することがなくなり、効率的となる。また、Ｘ軸レールの長さに応じたＸ軸ストロークを得ることができ、軸数も少なく、比較的小型で簡単な構成で、ピック＆プレースの作業の実行が可能となる。 With this, the wrist can be moved freely in the vertical (Z-axis) direction and the X-axis direction while keeping its orientation constant (for example, downward). ), And pick and place work such as conveying the part in the X-axis direction and placing it on a predetermined part assembly part (PLACE) can be executed. In this case, since the wrist is always held downward, for example, when performing a pick-and-place operation, extra time for changing the wrist from downward to downward is not generated. Become efficient. Further, an X-axis stroke corresponding to the length of the X-axis rail can be obtained, the number of axes is small, and a pick and place operation can be performed with a relatively small and simple configuration.

そして、手首部の上下動（Ｚ軸方向移動）は、直線方向搬送装置ではなく回動アームの回動により行われるので、回動アームの長さ（Ｒ１軸からＲ２軸までの距離）に対応した上下動ストロークを得ることができながらも、回動アームを、水平位置（又はそれに近い状態）まで回動させて手首部をＸ軸レールと同等の高さに位置させることによって、全体としての高さ方向寸法を小さい状態にすることができる。 And, since the vertical movement (movement in the Z-axis direction) of the wrist is performed by the rotation of the rotation arm, not the linear conveyance device, it corresponds to the length of the rotation arm (distance from the R1 axis to the R2 axis). Although the vertical movement stroke can be obtained, the rotation arm is rotated to the horizontal position (or a state close to it) and the wrist is positioned at the same height as the X-axis rail. A height direction dimension can be made into a small state.

従って、上記ピック＆プレースの作業にあって、部品供給部と部品組付部との間の途中部位に障害物が存在していても、その障害物を容易に乗越えさせる、つまり、手首部及び回動アームを、障害物の上部空間を通過させることが可能となる。しかも、移動体のＸ軸方向移動と回動アームの回動動作とをシンクロ動作させることによって、ある程度の動作速度を確保することができるので、生産サイクルタイムが徒に長くなるといったことを未然に防止することができる。 Therefore, in the above pick-and-place operation, even if there is an obstacle in the middle of the part supply part and the part assembly part, the obstacle can be easily climbed, that is, the wrist part and The rotating arm can pass through the upper space of the obstacle. In addition, by synchronizing the movement of the movable body in the X-axis direction and the rotational movement of the rotational arm, it is possible to secure a certain operating speed, so that the production cycle time becomes long. Can be prevented.

本発明においては、上記姿勢保持機構を、前記回動アームの基端側に前記Ｒ１軸に軸心を一致させて前記移動体に対して固定的に設けられた第１のプーリと、前記回動アームの先端側に該回動アームに対して前記Ｒ２軸を中心に回転可能に設けられた第２のプーリと、前記第１のプーリと第２のプーリとの間に掛渡されたベルトとを設け、前記第２のプーリを前記手首部に連結して構成することができる（請求項２の発明）。 In the present invention, the posture holding mechanism includes a first pulley fixed to the movable body with the R1 axis aligned with a base end side of the rotating arm, and the rotating A second pulley provided on the distal end side of the moving arm so as to be rotatable about the R2 axis with respect to the rotating arm, and a belt stretched between the first pulley and the second pulley; And the second pulley can be connected to the wrist (invention of claim 2).

これによれば、回動アームが移動体に対しＲ１軸を中心に回動変位したときに、第２のプーリが、回動アームに対してＲ２軸を中心に、該回動アームの回転（旋回）方向とは逆方向に同角度だけ相対回転するようになる。従って、第２のプーリに連結された手首部の絶対的な向き（Ｘ軸レールに対する向き）が一定に保持されるようになる。 According to this, when the rotating arm is rotationally displaced about the R1 axis with respect to the moving body, the second pulley rotates about the R2 axis with respect to the rotating arm ( It rotates relative to the direction opposite to the turning direction by the same angle. Therefore, the absolute direction (direction with respect to the X-axis rail) of the wrist connected to the second pulley is held constant.

このとき、モータ等の駆動源を設けることなく、比較的簡単な構成で、姿勢保持機構を構成することができる。この結果、回動アームの手先部が比較的軽くなることから、駆動機構（回動用のモータ）の負荷が小さく済んで小型化が可能となり、この回動用のモータ等の小型化、軽量化が回動アームの小型化（Ｙ軸方向の薄型化）につながる。さらに、そのような回動アームの薄型化が、Ｙ軸方向に関しての他の障害物との干渉可能性をも減少させることにつながり、細い作業領域を通してピック＆プレースの作業を実行することが可能となり、ひいては、様々な工場の設備設置環境に対する適応性の向上につながるものとなる。 At this time, the posture holding mechanism can be configured with a relatively simple configuration without providing a drive source such as a motor. As a result, the hand portion of the rotating arm becomes relatively light, so the load on the drive mechanism (rotating motor) can be reduced and the size can be reduced, and the rotating motor and the like can be reduced in size and weight. This leads to downsizing of the rotating arm (thinning in the Y-axis direction). In addition, such a thin pivot arm also reduces the possibility of interference with other obstacles in the Y-axis direction, allowing pick-and-place work to be performed through a narrow work area. As a result, the adaptability to the installation environment of various factories will be improved.

本発明の第１の実施例を示すもので、ロボットの概略的な正面図1 is a schematic front view of a robot according to a first embodiment of the present invention. 回動アームの内部構成を概略的に示す縦断左側面図Longitudinal left side view schematically showing the internal structure of the rotating arm 作業工程の進行に伴う回動アームの位置状態の変化の様子を順に示す図The figure which shows the mode of the change of the position state of the rotation arm accompanying progress of a work process in order ロボットによる作業設備を概略的に示す平面図Plan view schematically showing work equipment by robot 本発明の第２の実施例を示す図２相当図FIG. 2 equivalent view showing a second embodiment of the present invention 本発明の第３の実施例を示すもので、姿勢保持機構の構成を概略的に示す正面図The front view which shows the 3rd Example of this invention and shows the structure of an attitude | position holding mechanism roughly

（１）第１の実施例
以下、本発明を具体化した第１の実施例について、図１ないし図４を参照しながら説明する。まず、図４は、本実施例に係るロボット１を用いて、いわゆるピック(PICK)＆プレース(PLACE)の作業を行う作業設備２の構成を概略的に示す平面図である。この作業設備２においては、作業台３の上方に、後述するロボット１（Ｘ軸レール６）が、Ｘ軸方向（図で左右方向）に延びて設置されている。また、前記作業台３の図で左端部には、例えばパーツフィーダ等の部品供給部４が設けられており、この部品供給部４により、Ｘ軸レール６よりも下方の所定の部品供給位置Ａに部品Ｐが１個ずつ供給される。 (1) First Embodiment A first embodiment embodying the present invention will be described below with reference to FIGS. First, FIG. 4 is a plan view schematically showing the configuration of a work facility 2 that performs a so-called pick (PICK) & place (PLACE) operation using the robot 1 according to the present embodiment. In this work facility 2, a robot 1 (X-axis rail 6), which will be described later, is installed above the work table 3 so as to extend in the X-axis direction (left-right direction in the figure). Further, a component supply unit 4 such as a parts feeder is provided at the left end in the drawing of the work table 3, and a predetermined component supply position A below the X-axis rail 6 is provided by the component supply unit 4. The parts P are supplied one by one.

そして、前記作業台３の図で右側部位（Ｘ軸レール６の下方）には、前後方向（Ｙ軸方向）に延びるワーク搬送路５が設けられている。このワーク搬送路５は、例えばベルトコンベア装置を備えて構成され、複数のワークＷ（パレット）を図で矢印Ｙ１方向に（後方から前方へ向けて）順に搬送するようになっている。各ワークＷ（パレット）は、ワーク搬送路５上の部品組付部（Ｘ軸レール６の手前）にて停止され、この停止位置にて、部品組付位置Ｂに対して前記部品Ｐの載置（組付け）の作業が行われるようになっている。 A work transfer path 5 extending in the front-rear direction (Y-axis direction) is provided on the right side of the work table 3 (below the X-axis rail 6). The workpiece conveyance path 5 is configured to include, for example, a belt conveyor device, and conveys a plurality of workpieces W (pallets) in the direction of arrow Y1 (from rear to front) in the drawing. Each workpiece W (pallet) is stopped at a component assembly portion (before the X-axis rail 6) on the workpiece conveyance path 5, and the component P is mounted on the component assembly position B at this stop position. Installation (assembly) work is performed.

これにて、この作業設備２においては、ピック＆プレースの作業として、ロボット１が部品供給位置Ａから１個の部品Ｐを掴んで(PICK)、その部品ＰをＸ軸方向（図で右方）に搬送し、ワーク搬送路５上のワークＷの所定の部品組付位置Ｂに置き(PLACE)、部品供給位置Ａに向けて次の部品Ｐを取りに行くといった作業を繰返して実行する。尚、本実施例で、左右、前後、上下といった方向をいう場合には、図４に示す状態を基準とし、左右方向をＸ軸方向、前後方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向として説明する。 Thus, in this work equipment 2, as pick and place work, the robot 1 grabs one part P from the part supply position A (PICK), and moves the part P in the X-axis direction (rightward in the figure). ), The workpiece W on the workpiece conveyance path 5 is placed at a predetermined part assembly position B (PLACE), and the next part P is picked up toward the part supply position A and is repeatedly executed. In this embodiment, when referring to the directions such as left and right, front and rear, and up and down, the state shown in FIG. 4 is used as a reference, the left and right direction is the X axis direction, the front and rear direction is the Y axis direction, and the vertical direction is the Z axis direction. explain.

さて、本実施例に係るロボット１について、図１ないし図３も参照して詳述する。図１及び図２は、前記ロボット１の全体構成を示しており、図１はロボット１を前方から見た正面図、図２は回動アーム部分を下向きの状態で断面にした縦断左側面図である。このロボット１は、Ｘ軸レール６、このＸ軸レール６の前面側にＸ軸方向に直線移動可能に設けられた移動体７、この移動体７の前面側に回動可能に連結された回動アーム８、この回動アーム８の先端部後面側に設けられた手首部９等から構成される。また、前記手首部９の先端（下端）のフランジ部には、前記部品Ｐを把持（吸着）するためのチャック（ハンド）等の作業用ツール１０が着脱可能に装着される。 Now, the robot 1 according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2 show the overall configuration of the robot 1. FIG. 1 is a front view of the robot 1 as viewed from the front, and FIG. 2 is a vertical left side view of the rotary arm section in a cross-section with the section facing downward. It is. The robot 1 includes an X-axis rail 6, a moving body 7 provided on the front side of the X-axis rail 6 so as to be linearly movable in the X-axis direction, and a rotation connected to the front side of the moving body 7 so as to be rotatable. The movable arm 8 is composed of a wrist portion 9 provided on the rear surface side of the distal end portion of the rotating arm 8 and the like. Further, a work tool 10 such as a chuck (hand) for gripping (sucking) the component P is detachably attached to the flange portion at the tip (lower end) of the wrist portion 9.

前記Ｘ軸レール６は、図３、図４にも示すように、図で左右（Ｘ軸）方向に水平に長く延び、前記作業台３の上方の所定の高さ位置に、図示しない支柱などを介して設置されている。前記移動体７は、前後方向に薄型の矩形ブロック状をなし、前記Ｘ軸レール６の前面部に設けられたリニアガイド（図示せず）に沿って直線移動可能に支持されている。これと共に、移動体７は、前記Ｘ軸レール６の右端部に配設されたＸ軸モータ１１（図１、図４参照）や、そのＸ軸モータ１１により回転されるボールねじ１２（図２参照）等からなる直線移動機構により、Ｘ軸方向に自在に移動されるようになっている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the X-axis rail 6 extends horizontally in the left and right (X-axis) directions in the drawing, and is provided at a predetermined height position above the work table 3 with a post (not shown). It is installed through. The movable body 7 has a thin rectangular block shape in the front-rear direction, and is supported so as to be linearly movable along a linear guide (not shown) provided on the front surface portion of the X-axis rail 6. At the same time, the moving body 7 includes an X-axis motor 11 (see FIGS. 1 and 4) disposed at the right end of the X-axis rail 6 and a ball screw 12 (see FIG. 2) rotated by the X-axis motor 11. It can be freely moved in the X-axis direction by a linear movement mechanism comprising a reference).

前記回動アーム８は、図１に示すように、正面から見て両端部が半円形状とされた長尺状をなすと共に前後方向に厚みを有する箱状のフレーム８ａを有し、図２にも示すように、その基端側（図２で上端側）が、前記移動体７に対し、Ｘ軸方向と同一平面上にした場合に直交して水平方向に延びる、つまり前後（Ｙ軸）方向に延びるＲ１軸を中心に回動（旋回）可能に連結されている。図１、図２に示すように、回動アーム８の先端側は、Ｒ１軸から放射方向に延びているが、前記手首部９は、その上端部が、回動アーム８の先端部の後面側に、前記Ｒ１軸と平行な（Ｙ軸方向に延びる）Ｒ２軸を中心に相対的に回動可能に連結されている。 As shown in FIG. 1, the rotating arm 8 has a box-shaped frame 8a having a long shape with both ends being semicircular when viewed from the front and having a thickness in the front-rear direction. 2, the base end side (the upper end side in FIG. 2) extends in the horizontal direction perpendicular to the moving body 7 when it is on the same plane as the X axis direction, that is, the front and rear (Y axis ) Is connected so as to be rotatable (turnable) about the R1 axis extending in the direction. As shown in FIGS. 1 and 2, the distal end side of the rotating arm 8 extends in the radial direction from the R1 axis, and the upper end portion of the wrist portion 9 is the rear surface of the distal end portion of the rotating arm 8. It is connected to the side so as to be relatively rotatable about an R2 axis parallel to the R1 axis (extending in the Y-axis direction).

そして、このロボット１には、前記回動アーム８を前記移動体７に対してＲ１軸を中心に自在に回動（旋回）させるための駆動機構１３（図２参照）が設けられている。簡潔にいうと、この駆動機構１３は、前記回動アーム８に固定的に設けられたモータ１６と、このモータ１６の回転を減速して前記Ｒ１軸に軸心を一致させた出力軸１７ａから出力する減速機１７とを備え、前記減速機１７の出力軸１７ａが前記移動体７に連結されて構成されている。 The robot 1 is provided with a drive mechanism 13 (see FIG. 2) for freely rotating (turning) the rotating arm 8 about the R1 axis with respect to the moving body 7. Briefly speaking, the drive mechanism 13 includes a motor 16 fixedly provided on the rotating arm 8 and an output shaft 17a that decelerates the rotation of the motor 16 and aligns the axis with the R1 axis. And an output shaft 17 a of the speed reducer 17 is connected to the moving body 7.

これと共に、図１にも示すように、ロボット１には、前記回動アーム８の前記移動体７に対する回動によって駆動され、回動アーム８の移動体７に対する角度が変位しても、前記手首部９（作業用ツール１０）のＸ軸レール６（作業設備２）に対する向きを一定（この場合下向き）に保持する姿勢保持機構１４が設けられている。具体的には、本実施例では、前記駆動機構１３及び姿勢保持機構１４は、以下のように構成されている。 At the same time, as shown in FIG. 1, the robot 1 is driven by the rotation of the rotating arm 8 with respect to the moving body 7, and even if the angle of the rotating arm 8 with respect to the moving body 7 is displaced, A posture holding mechanism 14 is provided to hold the wrist 9 (working tool 10) with respect to the X-axis rail 6 (working equipment 2) in a fixed direction (downward in this case). Specifically, in the present embodiment, the drive mechanism 13 and the posture holding mechanism 14 are configured as follows.

即ち、図２に示すように、前記移動体７の前面部には、タイミングプーリからなる第１のプーリ１５が、その軸心を前記Ｒ１軸に一致させた状態で、前方に突出した状態に固定的に設けられている。この第１のプーリ１５は、前記回動アーム８のフレーム８ａのうちの背面部基端側に、該第１のプーリ１５よりも径大に形成された円形の開口部８ｂを通して、回動アーム８内に配置されている。そして、前記回動アーム８内には、回動用モータ１６と、この回動用モータ１６の駆動力を減速して出力する減速機１７とが、円筒状の取付部材１８を介して固定的に設けられている。また、前記減速機１７は、その出力軸１７ａを後方に向け且つ前記Ｒ１軸に軸心を一致させた状態で設けられ、該出力軸１７ａが、前記第１のプーリ１５（ひいては移動体７）に連結されている。 That is, as shown in FIG. 2, the front pulley of the moving body 7 has a first pulley 15 made of a timing pulley in a state of protruding forward with its axis aligned with the R1 axis. It is fixedly provided. The first pulley 15 passes through a circular opening 8b having a diameter larger than that of the first pulley 15 on the rear surface proximal end side of the frame 8a of the rotary arm 8 and passes through the rotary arm. 8 is disposed within. A rotating motor 16 and a speed reducer 17 that decelerates and outputs the driving force of the rotating motor 16 are fixedly provided in the rotating arm 8 via a cylindrical mounting member 18. It has been. The speed reducer 17 is provided with its output shaft 17a facing rearward and with its axis aligned with the R1 axis, and the output shaft 17a is connected to the first pulley 15 (and hence the moving body 7). It is connected to.

これにて、前記回動用モータ１６及び減速機１７等から駆動機構１３が構成される。この場合、回動用モータ１６が回転駆動されると、その回転が減速機１７により減速され、減速機１７の出力軸１７ａが第１のプーリ１５（移動体７）を相対的に回転させるようになり、以て、移動体７に対して回動アーム８がＲ１軸を中心に回動するのである。 Thus, the drive mechanism 13 is constituted by the rotation motor 16 and the speed reducer 17. In this case, when the rotation motor 16 is rotationally driven, the rotation is decelerated by the speed reducer 17 so that the output shaft 17a of the speed reducer 17 rotates the first pulley 15 (moving body 7) relatively. Therefore, the rotating arm 8 rotates about the R1 axis with respect to the moving body 7.

一方、前記回動アーム８のフレーム８ａのうちの背面部の先端側には、前記Ｒ２軸に軸心を一致させて、フレーム８ａの背面部を前後方向に貫通するシャフト１９が、軸受２０を介して回転可能に設けられている。そのシャフト１９の回動アーム８の内側に位置する前端部には、前記第１のプーリ１５と同径のタイミングプーリからなる第２のプーリ２１が固着されており、シャフト１９の後端部が、下向きとされた前記手首部９に連結（固定）されている。そして、図１にも示すように、回動アーム８内において、前記第１のプーリ１５と、第２のプーリ２１との間に、タイミングベルトからなるベルト２２が掛渡されている。尚、前記取付部材１８には、前記ベルト２２が通過する開口が形成されていることは勿論である。 On the other hand, on the distal end side of the back surface portion of the frame 8a of the rotating arm 8, a shaft 19 having a shaft center aligned with the R2 axis and penetrating the back surface portion of the frame 8a in the front-rear direction is attached to the bearing 20. It is provided so that it can rotate through. A second pulley 21 made of a timing pulley having the same diameter as that of the first pulley 15 is fixed to the front end portion of the shaft 19 located on the inner side of the rotating arm 8. It is connected (fixed) to the wrist portion 9 that is directed downward. As shown in FIG. 1, a belt 22 including a timing belt is stretched between the first pulley 15 and the second pulley 21 in the rotating arm 8. Of course, the mounting member 18 has an opening through which the belt 22 passes.

これにて、第１のプーリ１５、第２のプーリ２１、ベルト２２等から姿勢保持機構１４が構成される。このとき、上記のように回動アーム８が移動体７に対しＲ１軸を中心に回動変位したときに、第１のプーリ１５が、回動アーム８に対して相対的に回動変位する。そして、第１のプーリ１５にベルト２２を介して接続されている第２のプーリ２１が、回動アーム８に対してＲ２軸を中心に、該回動アーム８の回転（旋回）方向とは逆方向に同角度だけ相対回転するようになる。これにより、モータ等の駆動源を別途に設けることなく、第２のプーリ２１にシャフト１９を介して連結された手首部９の絶対的な向き（Ｘ軸レール６に対する向き）が一定に保持されるのである。また、回動アーム８内の重量配分は、モータ等を駆動源とした姿勢保持機構を手先側に設ける場合と比べて、手先側が軽いものとなっている。 Thus, the posture holding mechanism 14 is configured by the first pulley 15, the second pulley 21, the belt 22, and the like. At this time, when the pivot arm 8 is pivotally displaced about the R1 axis with respect to the moving body 7 as described above, the first pulley 15 is pivotally displaced relative to the pivot arm 8. . The second pulley 21 connected to the first pulley 15 via the belt 22 is the rotation (turning) direction of the turning arm 8 about the R2 axis with respect to the turning arm 8. Relative rotation in the opposite direction by the same angle. Thereby, the absolute direction (direction with respect to the X-axis rail 6) of the wrist part 9 connected to the second pulley 21 via the shaft 19 is kept constant without providing a separate drive source such as a motor. It is. In addition, the weight distribution in the rotating arm 8 is lighter on the hand side than in the case where a posture holding mechanism using a motor or the like as a drive source is provided on the hand side.

尚、上記ロボット１のＸ軸モータ１１及び回動用モータ１６、並びに作業用ツール１０は、図示しないロボットコントローラにより、動作プログラム等に基づいて駆動制御され、以て上記したようなピック＆プレースの作業工程等を自動で繰返し行うことが可能となっている。 Note that the X-axis motor 11 and the rotation motor 16 of the robot 1 and the work tool 10 are driven and controlled by a robot controller (not shown) based on an operation program or the like. It is possible to automatically repeat processes and the like.

次に、上記のように構成されたロボット１の作用について、図３も参照して述べる。上記ロボット１は、図１に示すように、移動体７をＸ軸レール６に沿ってＸ軸方向に自在に移動させると共に、回動アーム８を移動体７に対して回動させてＲ１軸を中心とした回動角度を変更することによって、回動アーム８の先端つまり手首部９を、上下（Ｚ軸）方向及び左右（Ｘ軸）方向に自在に移動させることができる。このとき、姿勢保持機構１４によって、回動アーム８の移動体７に対する回動角度が変動しても、手首部９は下向きの状態が保持されるようになる。 Next, the operation of the robot 1 configured as described above will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the robot 1 moves the moving body 7 along the X-axis rail 6 freely in the X-axis direction, and rotates the rotating arm 8 with respect to the moving body 7 to rotate the R1-axis. By changing the rotation angle around the center, the tip of the rotation arm 8, that is, the wrist 9, can be freely moved in the vertical (Z-axis) direction and the horizontal (X-axis) direction. At this time, even if the rotation angle of the rotation arm 8 relative to the moving body 7 is changed by the posture holding mechanism 14, the wrist portion 9 is held in a downward state.

図１には、移動体７をＸ軸レール６の左端部に位置させ、且つ、回動アーム８を真下向きの角度に回動させた状態を実線で示している。また、図１には、移動体７をＸ軸レール６の中間部に位置させ且つ回動アーム８を斜めの角度に回動させた状態、及び、移動体７をＸ軸レール６の右端部に位置させ且つ回動アーム８をほぼ水平まで回動させた状態を、夫々想像線で示している。この場合、図１に示すように、手首部９の、Ｘ軸レール６の長さに応じたＸ軸ストロークが得られると共に、回動アーム８の長さ（Ｒ１軸からＲ２軸までの寸法）に対応したＺ軸ストロークが得られる。 In FIG. 1, a solid line indicates a state in which the moving body 7 is positioned at the left end portion of the X-axis rail 6 and the rotating arm 8 is rotated at a right angle. Further, FIG. 1 shows a state in which the moving body 7 is positioned at the intermediate portion of the X-axis rail 6 and the rotating arm 8 is rotated at an oblique angle, and the moving body 7 is positioned at the right end of the X-axis rail 6. The imaginary lines indicate the state in which the pivot arm 8 is pivoted to a substantially horizontal position. In this case, as shown in FIG. 1, an X-axis stroke corresponding to the length of the X-axis rail 6 of the wrist 9 is obtained, and the length of the rotating arm 8 (dimensions from the R1 axis to the R2 axis). Z-axis stroke corresponding to is obtained.

このように、ロボット１においては、回動アーム８を様々な回動角度（及びＸ軸方向位置）にすることにより、手首部９を、少なくとも図１にＸ軸ストローク及びＺ軸ストロークで示される範囲内（ＸＺ二次元平面内）で、自在に移動させながら様々な作業を行うことができる。例えば、図４に示す作業設備において、ロボット１により部品供給位置Ａから部品Ｐを掴んで、その部品ＰをＸ軸方向（図で右方）に搬送し、部品組付位置Ｂに置くピック＆プレースの作業を繰返して行うことができる。 Thus, in the robot 1, the wrist 9 is indicated by at least the X-axis stroke and the Z-axis stroke in FIG. 1 by setting the rotation arm 8 to various rotation angles (and positions in the X-axis direction). Various operations can be performed while moving freely within the range (in the XZ two-dimensional plane). For example, in the work facility shown in FIG. 4, a pick & pick that holds the part P from the part supply position A by the robot 1, conveys the part P in the X-axis direction (right side in the figure), and places it at the part assembly position B Place work can be repeated.

ここで、上記したような作業設備２においては、図１、図３、図４に示すように、作業台３上の部品供給部４（部品供給位置Ａ）とワーク搬送路５（部品組付位置Ｂ）との間の途中部位に、上端部がＸ軸レール６よりもやや低い位置に位置し部品ＰをＸ軸方向に搬送する際の邪魔となるような障害物Ｃが存在しているケースが考えられる。このとき、従来例で述べた直角座標ロボットのような、Ｚ軸直線方向搬送装置の高さ方向の寸法の範囲内で手首部を上下移動させるものの場合には、手首部を、その障害物Ｃを乗り越えさせる（上方を通過させる）ことができなくなる不具合があった。 Here, in the work facility 2 as described above, as shown in FIGS. 1, 3, and 4, the component supply unit 4 (component supply position A) and the work conveyance path 5 (component assembly) on the work table 3 are used. In the middle of the position B), there is an obstacle C whose upper end is located at a position slightly lower than the X-axis rail 6 and obstructs when the component P is conveyed in the X-axis direction. Cases are considered. At this time, in the case where the wrist is moved up and down within the range of the dimension in the height direction of the Z-axis linear direction transfer device like the rectangular coordinate robot described in the conventional example, the wrist is moved to the obstacle C. There was a problem that it was impossible to get over (pass the upper part).

これに対し、本実施例のロボット１では、回動アーム８を水平位置（又はそれに近い状態）まで回動させて手首部９をＸ軸レール６と同等の高さに位置させることができるので、部品供給位置Ａと部品組付位置Ｂとの間の途中部位に障害物Ｃが存在していても、その障害物Ｃを容易に乗越えさせる、つまり、手首部９及び回動アーム８を、障害物Ｃの上部空間を通過させながら作業を行うことが可能となる。 In contrast, in the robot 1 of the present embodiment, the wrist 9 can be positioned at the same height as the X-axis rail 6 by rotating the rotating arm 8 to the horizontal position (or a state close thereto). Even if there is an obstacle C in the middle between the parts supply position A and the parts assembly position B, the obstacle C can be easily climbed over, that is, the wrist 9 and the rotating arm 8 are Work can be performed while passing through the upper space of the obstacle C.

図３は、この際の、ロボット１を正面から見た場合の、Ｘ軸レール６、部品供給位置Ａ、部品組付位置Ｂ、障害物Ｃに対する、回動アーム８の動作パターンを示すものであり、太線が、回動アーム８のＸ軸方向位置及びＲ１軸を中心とした回動角度を示し、また、該太線の先端の矢印の向きが、手首部９の先端（作業用ツール１０）の向きを示している。回動アーム８が、工程（１）〜（５）の順に動作することにより、上記ピック＆プレースの作業が行われる。 FIG. 3 shows an operation pattern of the rotating arm 8 with respect to the X-axis rail 6, the component supply position A, the component assembly position B, and the obstacle C when the robot 1 is viewed from the front. The thick line indicates the position of the rotation arm 8 in the X-axis direction and the rotation angle about the R1 axis, and the direction of the arrow at the tip of the thick line indicates the tip of the wrist 9 (working tool 10). Indicates the direction. The pick and place operation is performed by the rotation arm 8 operating in the order of steps (1) to (5).

即ち、まず、工程（１）では、手首部９の先端（作業用ツール１０）を、部品供給位置Ａの真上に移動させた後、下降させ、部品Ｐを掴むことが行われる。工程（２）では、移動体７をＸ軸方向に若干量移動させながら、回動アーム８を正面から見て時計回り方向に回動させていき、部品Ｐを掴んだまま手首部９を真上に上昇させることが行われる。そして、工程（３）のように、回動アーム８が水平状態となるまで手首部９が上昇される。 That is, first, in the step (1), the tip of the wrist portion 9 (working tool 10) is moved right above the component supply position A and then lowered to grip the component P. In step (2), the movable body 7 is moved by a small amount in the X-axis direction, the rotating arm 8 is rotated clockwise as viewed from the front, and the wrist portion 9 is held true while holding the component P. Raising up is done. Then, as in the step (3), the wrist portion 9 is raised until the turning arm 8 becomes horizontal.

次いで、移動体７をＸ軸方向（図で右方）に移動させることにより、手首部９及び回動アーム８を、障害物Ｃに干渉することなく乗越えさせる（障害物Ｃの上部空間を通過させる）ことができる。この後、工程（４）のように、移動体７をＸ軸方向に若干量移動させながら、回動アーム８を正面から見て反時計回り方向に回動させ、部品組付位置Ｂの真上から手首部９を下降させていく。そして、工程（５）にて、部品組付位置Ｂに部品Ｐが置かれるのである。尚、図示はしていないが、部品組付位置Ｂから部品供給位置Ａに向けて戻る際にも、回動アーム８を水平状態として障害物Ｃを乗越えさせる。 Next, by moving the moving body 7 in the X-axis direction (rightward in the figure), the wrist 9 and the rotating arm 8 are moved over without interfering with the obstacle C (passing through the upper space of the obstacle C). Can). Thereafter, as shown in step (4), while the movable body 7 is slightly moved in the X-axis direction, the rotating arm 8 is rotated counterclockwise as viewed from the front, and the component assembly position B is Lower the wrist 9 from above. In step (5), the part P is placed at the part assembly position B. Although not shown, also when returning from the component assembly position B toward the component supply position A, the obstacle C is moved over with the rotating arm 8 in a horizontal state.

このように本実施例のロボット１によれば、ピック＆プレースの作業の実行が可能なものであって、軸数（モータの数）も少なく、比較的小型で簡単な構成で済ませることができる。そして、手首部９の上下動（Ｚ軸方向移動）は、直線方向搬送装置ではなく回動アーム８の回動により行われるので、回動アーム８の長さ（Ｒ１軸からＲ２軸までの距離）に対応した上下動ストロークを得ることができながらも、回動アーム８を、水平位置（又はそれに近い状態）まで回動させて手首部９をＸ軸レール６と同等の高さに位置させることによって、全体としての高さ方向寸法を小さい状態にすることができる。 As described above, according to the robot 1 of the present embodiment, it is possible to perform a pick-and-place operation, the number of axes (the number of motors) is small, and a relatively small and simple configuration can be achieved. . Then, the vertical movement (movement in the Z-axis direction) of the wrist portion 9 is performed by the rotation of the rotation arm 8, not the linear conveyance device, so the length of the rotation arm 8 (distance from the R1 axis to the R2 axis) ), The rotating arm 8 is rotated to a horizontal position (or a state close thereto), and the wrist portion 9 is positioned at the same height as the X-axis rail 6. As a result, the overall height dimension can be reduced.

これにより、ピック＆プレースの作業を行う際に、部品供給位置Ａと部品組付位置Ｂとの間の途中部位に障害物Ｃが存在しても、その障害物Ｃを容易に乗越えながら作業を行うことができる。このことは、言い換えると、作業台３上において、部品供給位置Ａと部品組付位置Ｂとの間に、別の装置や設備、部品等を配設することが可能となり、作業設備２の空間を有効に利用することができるメリットにつながるものである。しかも、移動体７のＸ軸方向移動と回動アーム８の回動動作とをシンクロ動作させることによって、ある程度の動作速度を確保することができるので、生産サイクルタイムが徒に長くなるといったことを未然に防止することができる。 As a result, even when an obstacle C exists in the middle part between the component supply position A and the component assembly position B when performing the pick and place operation, the operation can be performed while easily overcoming the obstacle C. It can be carried out. In other words, on the work table 3, it becomes possible to dispose another device, equipment, parts, or the like between the parts supply position A and the parts assembly position B. It leads to merit that can be used effectively. In addition, by synchronizing the movement of the moving body 7 in the X-axis direction and the rotation of the rotary arm 8, a certain operating speed can be secured, so that the production cycle time becomes longer. It can be prevented in advance.

また、特に本実施例では、駆動機構１３を、回動アーム８側に回動モータ１６及び減速機１７を配設して構成したので、移動体７の構成を簡単化してコンパクトに（移動体７を上下方向に大型とならずに）済ませることができる。 In particular, in the present embodiment, the drive mechanism 13 is configured by arranging the rotation motor 16 and the speed reducer 17 on the rotation arm 8 side, so that the configuration of the movable body 7 is simplified and compact (the movable body). 7 can be completed without being large in the vertical direction).

さらに本実施例では、姿勢保持機構１４を、第１のプーリ１５、第２のプーリ２１、ベルト２２等から構成したので、モータ等の駆動源を設けることなく、比較的簡単な構成で、姿勢保持機構１４を構成することができるといった利点も得ることができる。この結果、回動アーム８の手先部が比較的軽くなることから、回動用モータ１６の負荷が小さく済んで小型化が可能となり、この回動用モータ１６の小型化、軽量化が回動アーム８の小型化（Ｙ軸方向の薄型化）につながる。さらに、そのような回動アーム８の薄型化が、Ｙ軸方向に関しての他の障害物との干渉可能性をも減少させることにつながり、細い作業領域を通してピック＆プレースの作業を実行することが可能となり、ひいては、様々な工場の設備設置環境に対する適応性の向上につながるものとなる。 Further, in this embodiment, since the posture holding mechanism 14 is composed of the first pulley 15, the second pulley 21, the belt 22, and the like, the posture is maintained with a relatively simple configuration without providing a drive source such as a motor. The advantage that the holding mechanism 14 can be configured can also be obtained. As a result, the hand portion of the rotating arm 8 becomes relatively light, so that the load on the rotating motor 16 can be reduced and the size can be reduced. The downsizing and weight reduction of the rotating motor 16 can be achieved. Leads to downsizing (thinning in the Y-axis direction). Further, such thinning of the rotating arm 8 leads to a reduction in the possibility of interference with other obstacles in the Y-axis direction, and the pick-and-place operation can be executed through a thin work area. As a result, it becomes possible to improve adaptability to the installation environment of various factories.

（２）第２、第３の実施例、その他の実施例
図５は、本発明の第２の実施例に係るロボット３１の構成を示している。上記第１の実施例と共通する部分については、符号を共通して使用し、詳しい説明を省略する。このロボット３１が、上記第１の実施例のロボット１と異なる点は、回動アーム３２を、移動体７に対しＲ１軸を中心に回動させるための駆動機構３３（及び姿勢保持機構３４）の構成にある。このとき、駆動機構３３は、移動体７に固定的に設けられたモータ３６と、入力部３８ａから入力された回転を減速して出力部３８ｂから出力するように構成され、出力部３８ｂがＲ１軸に軸心を一致させた状態で回動アーム３２に連結されるように設けられた減速機３８と、モータ３６の回転を減速機３８の入力部３８ａに伝達する伝達機構とを備えている。 (2) Second and third embodiments and other embodiments FIG. 5 shows a configuration of a robot 31 according to a second embodiment of the present invention. Portions common to those in the first embodiment are used in common, and detailed description thereof is omitted. The robot 31 is different from the robot 1 of the first embodiment in that a driving mechanism 33 (and a posture holding mechanism 34) for rotating the rotating arm 32 around the R1 axis with respect to the moving body 7. It is in the configuration. At this time, the drive mechanism 33 is configured to decelerate the rotation input from the motor 36 fixed to the moving body 7 and the input unit 38a and output the rotation from the output unit 38b, and the output unit 38b is R1. A speed reducer 38 is provided so as to be connected to the rotary arm 32 in a state where the axis is aligned with the shaft, and a transmission mechanism for transmitting the rotation of the motor 36 to the input portion 38a of the speed reducer 38. .

即ち、移動体７の前面部には、前方に延びる円筒状をなす取付部材３５が固定的に取付けられている。この取付部材３５が、回動アーム３２のフレーム３２ａの背面側の開口部を通して該回動アーム３２内に配置されている。また、移動体７の下部には、Ｘ軸レール６よりも下方に位置して、回動用モータ３６が前向きに取付けられ、この回動用モータ３６の駆動軸にタイミングプーリからなる駆動プーリ３７が取付けられている。 That is, a mounting member 35 having a cylindrical shape extending forward is fixedly attached to the front surface portion of the moving body 7. The attachment member 35 is disposed in the rotating arm 32 through the opening on the back side of the frame 32 a of the rotating arm 32. A rotating motor 36 is attached to the lower part of the moving body 7 below the X-axis rail 6 so as to face forward, and a driving pulley 37 including a timing pulley is attached to the driving shaft of the rotating motor 36. It has been.

一方、前記回動アーム３２内には、前記取付部材３５の前端に位置して減速機３８が取付けられている。詳しく図示はしないが、この減速機３８は、入力部たる入力軸３８ａが、軸心を前記Ｒ１軸に一致させた状態で後方を指向するように設けられていると共に、その入力軸３８ａからの入力を減速して出力する出力部３８ｂが、軸心を前記Ｒ１軸に一致させ田状態で、回動アーム３２のフレーム３２ａに固定的に連結されている。 On the other hand, a reduction gear 38 is mounted in the rotary arm 32 at the front end of the mounting member 35. Although not shown in detail, the speed reducer 38 is provided so that an input shaft 38a as an input portion is directed rearward with the axis aligned with the R1 axis, and from the input shaft 38a. An output unit 38b that decelerates and outputs an input is fixedly connected to the frame 32a of the rotating arm 32 in a state where the axis coincides with the R1 axis.

この減速機３８の入力軸３８ａの先端部には、タイミングプーリからなる従動プーリ３９が取付けられ、その従動プーリ３９と前記駆動プーリ３７との間にベルト（タイミングベルト）４０が掛渡されている。これにて、駆動プーリ３７、従動プーリ３９、ベルト４０から伝達機構が構成され、回動用モータ３６及び減速機３８等と共に駆動機構３３が構成される。この場合、回動用モータ３６が回転駆動されると、その回転が伝達機構を介して減速機３８に伝達され、減速機３８により減速されて、移動体７に対して回動アーム３２が回動するのである。 A driven pulley 39 comprising a timing pulley is attached to the tip of the input shaft 38 a of the speed reducer 38, and a belt (timing belt) 40 is stretched between the driven pulley 39 and the drive pulley 37. . Thus, the drive pulley 37, the driven pulley 39, and the belt 40 constitute a transmission mechanism, and the drive mechanism 33 is constituted together with the rotation motor 36, the speed reducer 38, and the like. In this case, when the rotation motor 36 is driven to rotate, the rotation is transmitted to the speed reducer 38 via the transmission mechanism, and is decelerated by the speed reducer 38, so that the rotation arm 32 rotates relative to the moving body 7. To do.

さらに、前記取付部材３５の先端側の外周には、タイミングプーリからなる第１のプーリ４１が固定的に設けられている。一方、前記回動アーム３２のフレーム３２ａのうちの背面部の先端側（図で下端側）には、前記Ｒ２軸に軸心を一致させて、軸受２０を介してシャフト１９が設けられ、シャフト１９の後端部が手首部９に連結されている。そして、シャフト１９の前端部には、前記第１のプーリ４１と同径のタイミングプーリからなる第２のプーリ４２が固着されており、それら第１のプーリ４１と、第２のプーリ４２との間に、タイミングベルトからなるベルト４３が掛渡されている。これにて、第１のプーリ４１、第２のプーリ４２、ベルト４３等から姿勢保持機構３４が構成される。 Further, a first pulley 41 including a timing pulley is fixedly provided on the outer periphery on the tip side of the mounting member 35. On the other hand, on the front end side (lower end side in the drawing) of the frame 32a of the rotating arm 32, a shaft 19 is provided via a bearing 20 with the axis aligned with the R2 axis. A rear end portion of 19 is connected to the wrist portion 9. And the 2nd pulley 42 which consists of a timing pulley of the same diameter as the said 1st pulley 41 is adhering to the front-end part of the shaft 19, and these 1st pulley 41 and the 2nd pulley 42 are connected. A belt 43 consisting of a timing belt is suspended between them. Thus, the posture holding mechanism 34 is configured by the first pulley 41, the second pulley 42, the belt 43, and the like.

このような第２の実施例のロボット３１によれば、上記第１の実施例と同様に、ピック＆プレースの作業の実行が可能なものであって、軸数（モータの数）も少なく、比較的小型で簡単な構成で済ませることができ、部品供給位置Ａと部品組付位置Ｂとの間の途中部位に障害物Ｃが存在しても、その障害物Ｃを容易に乗越えながら作業を行うことができる。そして、本実施例の駆動機構３３の構成によれば、回動用モータ３６を移動体７側に配設したので、移動体７が上下方向にやや大型化するものの、回動アーム３２の小型化や軽量化を図ることができる。 According to the robot 31 of the second embodiment as described above, it is possible to perform the pick and place work as in the first embodiment, and the number of axes (number of motors) is small. It can be completed with a relatively small and simple configuration, and even if an obstacle C exists in the middle between the parts supply position A and the parts assembly position B, the work can be done while easily getting over the obstacle C. It can be carried out. According to the configuration of the drive mechanism 33 of the present embodiment, since the rotating motor 36 is disposed on the moving body 7 side, the moving body 7 is slightly enlarged in the vertical direction, but the rotating arm 32 is downsized. And weight reduction.

図６は、本発明の第３の実施例を示すもので、上記第１の実施例と異なるところは、回動アーム５１内に設けられる姿勢保持機構５２の構成にある。この姿勢保持機構５２は、回動アーム５１の基端側にＲ１軸に軸心を一致させて移動体７に対して固定的に設けられた入力ギヤ５３と、回動アーム５１の先端側に該回動アーム５１に対してＲ２軸を中心に回転可能に設けられた出力ギヤ５４と、回動アーム５１に設けられ入力ギヤ５３と出力ギヤ５４との間において奇数個が順に噛合いそれら入力ギヤ５３から出力ギヤ５４に１対１のギヤ比で回転伝達させる伝達ギヤ５５〜５７とを備え、出力ギヤ５４が手首部９に連結されて構成されている。 FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is the configuration of the posture holding mechanism 52 provided in the rotating arm 51. This posture holding mechanism 52 includes an input gear 53 that is fixed to the movable body 7 with the axis centered on the R1 axis on the proximal end side of the rotating arm 51, and a distal end side of the rotating arm 51. An odd number is sequentially meshed between the output gear 54 provided so as to be rotatable about the R2 axis with respect to the rotary arm 51, and the input gear 53 and the output gear 54 provided on the rotary arm 51. Transmission gears 55 to 57 that transmit rotation from the gear 53 to the output gear 54 at a gear ratio of 1: 1 are provided, and the output gear 54 is connected to the wrist portion 9.

即ち、本実施例では、回動アーム５１の基端側には、例えば平歯車からなる入力ギヤ５３が、Ｒ１軸に軸心を一致させた状態で移動体７に対して固定的に設けられている。一方、回動アーム５１の先端側には、Ｒ２軸に軸心を一致させて、軸受２０を介してシャフト１９が回転可能に設けられ、シャフト１９の後端部が手首部９に連結されている。シャフト１９の前端部には、前記入力ギヤ５３と同径（同じ歯数）の平歯車からなる出力ギヤ５４が取付けられている。 In other words, in the present embodiment, the input gear 53 made of, for example, a spur gear is fixedly provided on the base end side of the rotating arm 51 with respect to the moving body 7 with the axis aligned with the R1 axis. ing. On the other hand, the shaft 19 is rotatably provided on the front end side of the rotating arm 51 with the shaft center aligned with the R2 axis via the bearing 20, and the rear end portion of the shaft 19 is connected to the wrist portion 9. Yes. An output gear 54 made of a spur gear having the same diameter (the same number of teeth) as the input gear 53 is attached to the front end portion of the shaft 19.

そして、回動アーム５１内には、前記入力ギヤ５３と出力ギヤ５４との間に位置して、奇数個この場合３個の伝達ギヤ５５，５６，５７が設けられている。これら伝達ギヤ５５，５６，５７も、前記入力ギヤ５３及び出力ギヤ５４と同径（同じ歯数）の平歯車からなり、正面から見てＲ１軸とＲ２軸とを結ぶ線に沿って、Ｒ１軸，Ｒ２軸と平行な（Ｙ軸方向に延びる）軸を中心に夫々回動可能に設けられている。 An odd number, in this case, three transmission gears 55, 56, and 57 are provided in the rotation arm 51 between the input gear 53 and the output gear 54. These transmission gears 55, 56, 57 are also spur gears having the same diameter (the same number of teeth) as the input gear 53 and the output gear 54, and R1 along the line connecting the R1 axis and the R2 axis when viewed from the front. It is provided so as to be rotatable about an axis parallel to the R2 axis (extending in the Y-axis direction).

このとき、前記入力ギヤ５３に伝達ギヤ５５が噛合い、その噛合い位置とは反対の位置で伝達ギヤ５５に伝達ギヤ５６が噛合い、その噛合い位置とは反対の位置で伝達ギヤ５６に伝達ギヤ５７が噛合い、その噛合い位置とは反対の位置で伝達ギヤ５７に前記出力ギヤ５４が噛合っている。これにて、入力ギヤ５３の回転が、出力ギヤ５４に１対１のギヤ比で伝達されるようになっている。 At this time, the transmission gear 55 meshes with the input gear 53, the transmission gear 55 meshes with the transmission gear 55 at a position opposite to the meshing position, and the transmission gear 56 with the position opposite to the meshing position. The transmission gear 57 is engaged, and the output gear 54 is engaged with the transmission gear 57 at a position opposite to the engagement position. Thus, the rotation of the input gear 53 is transmitted to the output gear 54 at a gear ratio of 1: 1.

この構成によっても、回動アーム５１が移動体７に対しＲ１軸を中心に回動変位したときに、入力ギヤ５３が、回動アーム５１に対して相対的に回動変位し、３個の伝達ギヤ５５，５６，５７を介して、出力ギヤ５４が、回動アーム５１に対してＲ２軸を中心に、該回動アーム５１の回転（旋回）方向とは逆方向に同角度だけ相対回転するようになる。これにより、出力ギヤ５４に連結された手首部９の絶対的な向き（Ｘ軸レール６に対する向き）が一定に保持される。従って、この第３の実施例によっても、モータ等の駆動源を設けることなく、比較的簡単な構成で、姿勢保持機構５２を構成することができる。 Also with this configuration, when the rotating arm 51 is rotationally displaced about the R1 axis with respect to the moving body 7, the input gear 53 is rotationally displaced relative to the rotational arm 51, and the three Via the transmission gears 55, 56, 57, the output gear 54 rotates relative to the rotation arm 51 about the R2 axis by the same angle in the direction opposite to the rotation (turning) direction of the rotation arm 51. Will come to do. Thereby, the absolute direction (direction with respect to the X-axis rail 6) of the wrist part 9 connected with the output gear 54 is kept constant. Therefore, according to the third embodiment, the posture holding mechanism 52 can be configured with a relatively simple configuration without providing a drive source such as a motor.

尚、上記第３の実施例では、姿勢保持機構５２を、入力ギヤ５３と出力ギヤ５４との間に３個の伝達ギヤ５５，５６，５７を設けて構成したが、伝達ギヤの個数は奇数個とすれば良く、１個、或いは５個以上の組合せでも良い。また、入力ギヤ５３、出力ギヤ５４、伝達ギヤ５５，５６，５７を全て同径のギヤから構成したが、歯数の異なる大小のギヤの組合せによって、入力ギヤの回転が、最終的に出力ギヤに１対１のギヤ比で伝達されるように構成しても良い。 In the third embodiment, the posture holding mechanism 52 is configured by providing three transmission gears 55, 56, 57 between the input gear 53 and the output gear 54, but the number of transmission gears is an odd number. The number may be one, or one or a combination of five or more. Further, the input gear 53, the output gear 54, and the transmission gears 55, 56, 57 are all composed of gears having the same diameter. However, the rotation of the input gear is finally controlled by the combination of large and small gears having different numbers of teeth. Alternatively, it may be configured to transmit at a gear ratio of 1: 1.

その他、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、例えば、作業設備のレイアウトや、作業の内容などについても種々の変更が可能であり、また、複数台のロボットによって作業を行う設備であっても良い。さらには、ロボットの機械的構成、例えば駆動機構や姿勢保持機構の具体的な構成等についても、様々な変形が可能であるなど、本発明は要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, various changes can be made to the layout of work equipment, the contents of work, and the like, and equipment that performs work with a plurality of robots. It may be. Furthermore, the present invention can be implemented with appropriate modifications within a range not departing from the gist, such as various modifications of the mechanical configuration of the robot, such as the specific configuration of the drive mechanism and the posture holding mechanism. To get.

図面中、１、３１はロボット、２は作業設備、６はＸ軸レール、７は移動体、８，３２，５１は回動アーム、９は手首部、１０は作業用ツール、１３，３３は駆動機構、１４，３４，５２は姿勢保持機構、１５，４１は第１のプーリ、１６，３６は回動用モータ、１７，３８は減速機、２１、４２は第２のプーリ、２２，４３はベルト、５３は入力ギヤ、５４は出力ギヤ、５５，５６，５７は伝達ギヤを示す。 In the drawings, 1 and 31 are robots, 2 is work equipment, 6 is an X-axis rail, 7 is a moving body, 8, 32 and 51 are rotating arms, 9 is a wrist, 10 is a work tool, and 13 and 33 are 14, 34, 52 are posture holding mechanisms, 15, 41 are first pulleys, 16, 36 are rotation motors, 17, 38 are speed reducers, 21, 42 are second pulleys, 22, 43 are A belt, 53 is an input gear, 54 is an output gear, and 55, 56, and 57 are transmission gears.

Claims

An X-axis rail extending horizontally in the X-axis direction;
A moving body that is linearly moved in the X-axis direction along the X-axis rail;
When the base end side is on the same plane as the X-axis direction, the movable body is connected to the movable body so as to be rotatable about the R1 axis extending orthogonally and horizontally, and the distal end side is a rotation extending radially from the R1 axis. A moving arm;
A wrist connected to the tip of the rotating arm so as to be rotatable about an R2 axis parallel to the R1 axis, and to which a work tool can be attached;
A driving mechanism for rotating the rotating arm with respect to the movable body about the R1 axis;
A robot comprising: a posture holding mechanism that holds a direction of the wrist with respect to the X-axis rail constant even when a rotation angle of the rotation arm with respect to the moving body varies.

The posture holding mechanism includes a first pulley fixedly attached to the movable body with a shaft center aligned with the R1 axis on a proximal end side of the rotating arm, and a distal end side of the rotating arm A second pulley rotatably provided about the R2 axis with respect to the rotating arm, and a belt stretched between the first pulley and the second pulley, The robot according to claim 1, wherein a second pulley is connected to the wrist.