JP6823390B2

JP6823390B2 - ワークの反転装置

Info

Publication number: JP6823390B2
Application number: JP2016132830A
Authority: JP
Inventors: 和範平田
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2016-07-04
Filing date: 2016-07-04
Publication date: 2021-02-03
Anticipated expiration: 2036-07-04
Also published as: WO2018008559A1; EP3479970A1; TW201802012A; KR20190026765A; CN109070342A; JP2018001352A; US10745209B2; TWI639542B; EP3479970A4; US20190337730A1

Description

本発明は、ワークを反転させるワークの反転装置に関する。

従来、ワークの反転装置として、たとえば、特許文献１に示すワーク反転装置は、ワークを反転トレーに載置する。反転トレーに接続されたレバーハンドルを持ち上げると、反転トレーが反転軸を中心として回動する。これに伴って揺動トレーが下方へと移動し、ワークは反転トレーと揺動トレーとによって挟持される。さらに、反転トレーと揺動トレーとは、一体的に、揺動トレーの端に設けられる揺動軸を支点として回動し、ワークは１８０度回転して上下反転される。

特開２０１２−０９１８８０号公報

特許文献１に記載されたワーク反転装置では、反転トレーの一方端に反転軸が設けられ、他方端にレバーハンドルが設けられている。このように、レバーハンドルが反転軸から離れて設けられているため、レバーハンドルを反転軸に対して大きく動かす必要がある。また、その動きは、ワークの大きさが大きくなるほど大きくなる。

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、ワークを小スペースで反転させることができるワークの反転装置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ワークの反転装置は、ワークを回転自在に把持する把持部と、前記把持部に接続された回転軸を中心に回転する回転体と、前記回転軸に対して直交する方向に延びる伸延部材と、前記把持部および前記回転体、または、前記伸延部材を先端に有して移動するアームと、を備え、前記把持部により前記ワークを把持した状態で、前記回転体と前記伸延部材とを接触させて前記伸延部材が延びる方向に沿って相対運動させる。これによれば、回転軸が設けられた回転体を伸延部材により回動させるため、ワークの大きさに関わらずワークを反転させるための動きを小スペースで行うことができる。

ワークの反転装置では、前記把持部は第１把持部であり、前記アームは第１アームであり、前記第１アームは前記第１把持部および前記回転体を先端に有し、前記ワークを回転自在に把持する第２把持部を先端に有して移動する第２アームをさらに備え、前記第１把持部および前記第２把持部により前記ワークを把持した状態で、前記回転体と前記伸延部材とを接触させて前記伸延部材が延びる方向に沿って相対運動させてもよい。これによれば、第１および第２把持部によりワークを把持して、第１および第２アームによりワークを移動する。この移動の際に、伸延部材に対して回転体を移動させることによりワークを反転する。よって、ワークの移動および反転に対して各動力源を用いる必要がない。

ワークの反転装置では、前記回転体は、前記回転体は、円筒体の周囲に第１歯が設けられたピニオンにより構成され、前記伸延部材は、前記第１歯とかみ合う第２歯が設けられたラックにより構成されていてもよい。これによれば、第１歯と第２歯とをかみ合わせることにより、回転体をより確実に回転させることができ、ワークを効率的に反転することができる。

ワークの反転装置は、前記アームを備えたロボットにより構成されていてもよい。これによれば、先端を取替可能な汎用ロボットを使用することにより、先端を取り替えるだけで、ワークの反転作業が可能となる。

本発明は、以上に説明した構成を有し、ワークを小スペースで反転させられるという効果を奏する。

図１は、実施形態１に係るワークの反転装置を適用したロボットの一例の全体的な構成を概略的に示す平面図である。図２は、図１のロボットの制御装置の構成を概略的に示す機能ブロック図である。図３は、ワークがベルトコンベアにより搬送されている状態を概略的に示す斜視図である。図４は、ワークを把持している状態を概略的に示す斜視図である。図５は、ワークを反転している状態を概略的に示す斜視図である。図６は、ワークに背面板を取り付けている状態を概略的に示す斜視図である。図７は、実施形態２に係るワークの反転装置を概略的に示す平面図である。

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、基軸の軸心に平行な方向を上下方向と称する。

（実施形態１）
本実施形態１に係るワークの反転装置１０は、ワーク１１（図３）を反転することが可能な装置である。図１に示すロボット１２および伸延部材１５により本発明に係るワークの反転装置１０を構成した場合について説明する。ただし、ワークの反転装置１０はロボット１２により構成される場合に限定されない。なお、このロボット１２について、水平多関節型の双腕ロボットを説明するが、水平多関節型・垂直多関節型などの他のロボットを採用することができる。

ロボット１２は、図１に示すように、台車１３と、台車１３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）２０、３０と、台車１３内に収納された制御装置１４とを備えている。第１アーム（アーム）２０および第２アーム３０のそれぞれは、水平多関節型ロボットアームである。第１アーム２０は、第１アーム部２１、第１リスト部２２および第１ハンド部２３を備え、第２アーム３０は、第２アーム部３１、第２リスト部３２および第２ハンド部３３を備えている。なお、第１アーム２０および第２アーム３０は、第１ハンド部２３および第２ハンド部３３を除いて実質的に同じ構造であってもよい。また、第１アーム２０および第２アーム３０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。

第１アーム部２１は、本例では、第１ａリンク２１ａおよび第１ｂリンク２１ｂで構成されている。第２アーム部３１は、本例では、第２ａリンク３１ａおよび第２ｂリンク３１ｂで構成されている。第１ａリンク２１ａおよび第２ａリンク３１ａは、台車１３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１ｂリンク２１ｂは、第１ａリンク２１ａの先端と回転関節Ｊ２により連結され、第１ａリンク２１ａ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。第２ｂリンク３１ｂは、第２ａリンク３１ａの先端と回転関節Ｊ２により連結され、第２ａリンク３１ａ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。

第１リスト部２２は、第１ｂリンク２１ｂの先端と直動関節Ｊ３により連結され、第１ｂリンク２１ｂに対し昇降移動可能である。第２リスト部３２は、第２ｂリンク３１ｂの先端と直動関節Ｊ３により連結され、第２ｂリンク３１ｂに対し昇降移動可能である。

第１ハンド部２３は、第１リスト部２２の下端と回転関節Ｊ４により連結され、第１リスト部２２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。第１ハンド部２３は、第１リスト部２２に接続される第１装着部２４、第１装着部２４により脱着可能に装着される第１基台２５、第１基台２５に対して回転自在に設けられた第１把持部（把持部）２６、および、第１把持部２６に接続される回転体２７により構成されている。この第１装着部２４、第１把持部２６および回転体２７は第１アーム２０の先端に設けられている。なお、第１ハンド部２３の詳細については後述する。

第２ハンド部３３は、第２リスト部３２の下端と回転関節Ｊ４により連結され、第２リスト部３２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。第２ハンド部３３は、第２リスト部３２に接続される第２装着部３４、第２装着部３４により脱着可能に装着される第２基台３５、第２基台３５に対して回転自在に設けられた第２把持部３６により構成されている。この第２装着部３４および第２把持部３６は第２アーム３０の先端に設けられている。なお、第２ハンド部３３の詳細については後述する。

上記構成の第１アーム２０および第２アーム３０は、各関節Ｊ１〜Ｊ４を有する。そして、第１アーム２０および第２アーム３０のそれぞれには、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、第１アーム２０の第１ａリンク２１ａおよび第２アーム３０の第２ａリンク３１ａの回転軸線Ｌ１は同一直線上にあり、第１アーム２０の第１ａリンク２１ａと第２アーム３０の第２ａリンク３１ａとは上下に高低差を設けて配置されている。

制御装置１４は、図２に示すように、ＣＰＵ等の演算部１４ａと、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶部１４ｂと、サーボ制御部１４ｃと、を備える。制御装置１４は、例えばマイクロコントローラ等のコンピュータを備えたロボットコントローラである。なお、制御装置１４は、集中制御する単独の制御装置によって構成されていてもよいし、互いに協働して分散制御する複数の制御装置によって構成されていてもよい。

記憶部１４ｂには、ロボットコントローラとしての基本プログラム、各種固定データ等の情報が記憶されている。演算部１４ａは、記憶部１４ｂに記憶された基本プログラム等のソフトウェアを読み出して実行することにより、ロボット１２の各種動作を制御する。すなわち、演算部１４ａは、ロボット１２の制御指令を生成し、これをサーボ制御部１４ｃに出力する。サーボ制御部１４ｃは、演算部１４ａにより生成された制御指令に基づいて、第１アーム２０および第２アーム３０の各関節Ｊ１〜Ｊ４に対応するサーボモータの駆動を制御するように構成されている。

次に、第１ハンド部２３および第２ハンド部３３について、図１および図３〜図６を参照して説明する。第１ハンド部２３は、第１装着部２４、第１基台２５、第１把持部２６および回転体２７により構成されている。第２ハンド部３３は、第２装着部３４、第２基台３５および第２把持部３６により構成されている。

図１に示すように、第１装着部２４は、第１リスト部２２に対して第１基台２５を脱着可能に装着する。第２装着部３４は、第２リスト部３２に対して第２基台３５を脱着可能に装着する。第１装着部２４および第２装着部３４のそれぞれは、たとえば、一対の棒状部材を有しており、その間隔は調整可能である。これにより、一対の棒状部材により第１基台２５を挟持して、第１基台２５を第１リスト部２２に装着することができる。また、一対の棒状部材により第２基台３５を挟持して、第２基台３５を第２リスト部３２に装着することができる。

図３〜図６に示すように、第１把持部２６は、一対の第１挟持部材２８、および、一対の第１挟持部材２８の間隔を変える第１調整部２９を有している。一対の第１挟持部材２８は上側第１挟持部材２８ａおよび下側第１挟持部材２８ｂにより構成されており、これらの基端部は第１調整部２９に接続されている。上側第１挟持部材２８ａは、その基端部から上方に延びる第１側面上部、および、第１側面上部から曲がり水平方向に延びる第１上面部を有している。下側第１挟持部材２８ｂは、その基端部から下方に延びる第１側面下部、および、第１側面下部から曲がり水平方向に延びる第１下面部を有している。

第１把持部２６は、第１回転軸２６ａを介して回転自在に第１基台２５に取り付けられている。第１回転軸２６ａは、第１リスト部２２の回転軸線Ｌ３（図１）に対して直交し、第１上面部および第１下面部に対して平行で、水平方向に延びる。この第１回転軸２６ａにより第１把持部２６はその上下方向が反転可能になる。

回転体２７は、たとえば、円柱形状または円盤形状であって、第１回転軸２６ａにより第１把持部２６に接続されている。回転体２７の円の中心が、第１回転軸２６ａに直交する方向における第１把持部２６の中心に一致するように、第１回転軸２６ａの一方端に第１把持部２６が接続され、他方端に回転体２７が接続されている。回転体２７は、その周面に複数の第１歯２７ａが連続して設けられたピニオンであり、第１歯２７ａは伸延部材１５の第２歯１５ａとかみ合う。ただし、第１把持部２６における第１回転軸２６ａの接続位置は、第１回転軸２６ａに直交する方向において第１把持部２６の中心に限定されない。

伸延部材１５は、ロボット１２の側方に設けられており、たとえば、直線状に延びる板状体である。伸延部材１５は、たとえば、板状体の上面に複数の第２歯１５ａが連続して設けられたラックである。複数の第２歯１５ａは、伸延部材１５が延びる方向に並び、伸延部材１５が延びる方向に対して直交する方向に延びる。伸延部材１５の上面、この実施の形態では、複数の第２歯１５ａの上端は、たとえば、水平方向に面一に並ぶ。

第２把持部３６は、一対の第２挟持部材３７、および、一対の第２挟持部材３７の間隔を変える第２調整部３８を有している。一対の第２挟持部材３７は上側第２挟持部材３７ａおよび下側第２挟持部材３７ｂにより構成されており、これらの基端部は第２調整部３８に接続されている。上側第２挟持部材３７ａは、その基端部から上方に延びる第２側面上部、および、第２側面上部から曲がり水平方向に延びる第２上面部を有している。下側第２挟持部材３７ｂは、その基端部から下方に延びる第２側面下部、および、第２側面下部から曲がり水平方向に延びる第２下面部を有している。

第２把持部３６は、第２回転軸３６ａを介して回転自在に第２基台３５に取り付けられている。第２回転軸３６ａは、リスト部の回転軸線Ｌ３（図１）に対して直交し、第２上面部および第２下面部に対して平行で、水平方向に延び、第１回転軸２６ａに平行である。この第２回転軸３６ａにより第２把持部３６はその上下方向が反転可能になる。

次に、上記構成のロボット１２によるワーク１１を反転する方法について、図３〜図６を参照して説明する。この方法は制御装置１４により制御されている。なお、ここでは、ワーク１１に、基板１１ａが表面に取り付けられたケース１１ｂを用いた場合について説明するが、ワーク１１はこれに限定されない。また、ワーク１１をベルトコンベア４０と作業ロボット４１との間を移動し、作業ロボット４１の前でワーク１１を反転する場合について説明するが、ワーク１１の移動および反転はこの場合に限定されない。

図３に示すように、ロボット１２の前にはベルトコンベア４０が配置されている。ベルトコンベア４０は、たとえば、ケース１１ｂの表面に基板１１ａが取り付けられたワーク１１を、その表面を上にして搬送する。ベルトコンベア４０において、ロボット１２の前に昇降部４０ａが設けられている。昇降部４０ａは、その上にワーク１１が到達すると、上昇してワーク１１をベルトコンベア４０の搬送面から持ち上げる。また、昇降部４０ａは、その上にワーク１１が載せられると、下降してワーク１１をベルトコンベア４０の搬送面に戻す。

ロボット１２の後には作業ロボット４１が配置されている。この作業ロボット４１は、たとえば、水平多関節型の双腕ロボット、水平多関節型・垂直多関節型などのロボットである。作業ロボット４１は、一対のロボットアーム４１ａ、４１ｂを備えており、一方のロボットアーム４１ａにより背面板４２を供給し、他方のロボットアーム４１ｂによりボルト４３を供給する。

まず、ワーク１１がベルトコンベア４０によりロボット１２の前に運ばれてくると、ワーク１１は昇降部４０ａにより上昇する。図４に示すように、第１把持部２６をワーク１１の左側面に当て、第２把持部３６をワーク１１の右側面に当てて、ワーク１１を左右方向から第１把持部２６および第２把持部３６により挟む。

この際、上側第１挟持部材２８ａおよび下側第１挟持部材２８ｂの間隔を第１調整部２９により狭めると共に、上側第２挟持部材３７ａおよび下側第２挟持部材３７ｂの間隔を第２調整部３８により狭める。これにより、ワーク１１は上下方向に一対の第１挟持部材２８および一対の第２挟持部材３７のそれぞれにより挟まれる。これにより、第１回転軸２６ａは、第１回転軸２６ａに直交する方向におけるワーク１１の中心に位置する。

このようにして、ワーク１１が第１把持部２６および第２把持部３６により把持されて、ワーク１１は第１把持部２６と第２把持部３６との間に架け渡される。この第１把持部２６と第２把持部３６との間隔を変えずに、第１アーム２０および第２アーム３０を回転軸線Ｌ１（図１）まわりに回動する。これにより、ロボット１２はワーク１１を保持した状態で、後方を向いて作業ロボット４１と対向する。ワーク１１は、ベルトコンベア４０から作業ロボット４１の前に移動する。

ここで、回転体２７が伸延部材１５の前方に位置する。図５に示すように、この回転体２７の第１回転軸２６ａの方向と伸延部材１５が延びる方向とが直交する。この状態で、第１アーム２０は、回転体２７を伸延部材１５の上に載せ、ベルトコンベア４０側から作業ロボット４１側に向かって伸延部材１５が延びる方向に沿って第１ハンド部２３を移動する。これにより、回転体２７は、伸延部材１５が延びる方向に回転運動し、第１歯２７ａが伸延部材１５の第２歯１５ａにかみ合いながら回転する。このため、回転体２７の回転に合わせて第１把持部２６が回転し、第１把持部２６により把持されたワーク１１も回転する。

この際、第１ハンド部２３の移動に合わせて、第２アーム３０は第２ハンド部３３を移動する。これにより、第１把持部２６と第２把持部３６との間に架け渡されたワーク１１によって第１把持部２６の回転が第２把持部３６に伝達されて、第２把持部３６も回転する。そして、ワーク１１は、作業ロボット４１に近づきながら、反転する。

図６に示すように、ワーク１１の背面が上方を向き、作業ロボット４１の前に配置される。作業ロボット４１は、一方のロボットアーム４１ａにより背面板４２を把持し、背面板４２の孔をワーク１１の孔に合わせながら背面板４２をワーク１１の背面に配置する。そして、他方のロボットアーム４１ｂによりボルト４３を把持し、背面板４２およびワーク１１の各孔に通し、ボルト締めする。このボルト締めを各孔に対して行い、背面板４２をワーク１１に取り付ける。

背面板４２がワーク１１に固定されると、図５の場合と反対に、回転体２７が伸延部材１５の後方に位置する。第１アーム２０は、回転体２７を伸延部材１５の上に載せ、作業ロボット４１側からベルトコンベア４０側に向かって伸延部材１５が延びる方向に沿って第１ハンド部２３を移動する。これにより、回転体２７は、伸延部材１５が延びる方向に直線運動し、第１歯２７ａが伸延部材１５の第２歯１５ａにかみ合いながら回転し、ワーク１１が反転する。

そして、ワーク１１をその背面を下にして昇降部４０ａに載せ、第１把持部２６と第２把持部３６との間隔、一対の第１挟持部材２８の間隔および一対の第２挟持部材３７の間隔を広げてワーク１１の把持を解除する。これにより、昇降部４０ａが下がり、ワーク１１がベルトコンベア４０に載って搬送される。

この実施形態によれば、第１把持部２６によりワーク１１を把持した状態で、回転体２７と伸延部材１５とを接触させて伸延部材１５が延びる方向に沿って相対運動させている。このように、回転体２７を回転させることにより、ワーク１１の大きさに関わらず小スペースでワーク１１を反転させる動きを行うことができる。

さらに、第１回転軸２６ａは、その直交する方向において回転体２７の円の中心、第１把持部２６の中心、ワーク１１の中心に位置する。これにより、回転体２７、第１把持部２６およびワーク１１はその中心に回転するため、これらの回転スペースをコンパクトに抑えられる。

また、第１把持部２６および第２把持部３６によりワーク１１を把持した状態で、第１アーム２０は回転体２７を伸延部材１５上に配置して伸延部材１５が延びる方向に沿って移動させる。これにより、第１アーム２０および第２アーム３０は第１把持部２６および第２把持部３６によりワーク１１を移動すると共に、回転体２７を伸延部材１５上で移動させて回転させることによりワーク１１を反転する。このように、第１アーム２０および第２アーム３０の各動力源によりワーク１１の移動および反転が可能になる。

また、回転体２７は円筒体の周囲に第１歯２７ａが設けられたピニオンにより構成され、伸延部材１５は第１歯２７ａとかみ合う第２歯１５ａが設けられたラックにより構成されている。この第１歯２７ａと第２歯１５ａがかみ合うことにより、回転体２７が確実に回転し、ワーク１１を効率良く反転させることができる。

さらに、第１アーム２０および第２アーム３０を備えたロボット１２、ならびに、伸延部材１５により構成されている。これにより、このワークの反転装置１０では、第１把持部２６および回転体２７が第１装着部２４を介して第１リスト部２２に脱着可能に装着され、第２把持部３６が第２装着部３４を介して第２リスト部３２に脱着可能に装着されている。このような、第１把持部２６、回転体２７および第２把持部３６の先端を取替可能な汎用のロボット１２を使用することにより、先端を取り替えるだけで、ワーク１１の反転作業が可能となる。

（実施形態２）
実施形態１に係るワークの反転装置１０では、第１アーム２０に第１把持部２６および回転体２７が備えられていた。これに対し、本実施形態２に係るワークの反転装置１０は、図７に示すように、第１アーム２０に伸延部材１１５が備えられている。

第１ハンド部２３は、第１装着部２４、および、第１リスト部２２に対して第１装着部２４により脱着可能に装着される伸延部材１１５を備えている。この第１装着部２４および伸延部材１１５は第１アーム２０の先端に設けられている。

伸延部材１１５は、たとえば、直線状に延びる板状体である。伸延部材１１５は、たとえば、板状体の下面に複数の第２歯１１５ａが連続して設けられたラックである。複数の第２歯１１５ａは、伸延部材１１５が延びる方向に並び、伸延部材１１５の下面、この実施の形態では、複数の第２歯１１５ａの下端は、たとえば、水平方向に面一に並ぶ。

第１把持部１２６および回転体１２７は、たとえば、作業台などに設けられている。回転体１２７は、たとえば、円柱形状または円盤形状である。たとえば、回転体１２７は、その周面に複数の第１歯１２７ａが連続して設けられたピニオンであり、第１歯１２７ａは伸延部材１１５の第２歯１１５ａとかみ合う。回転体１２７はその円の中心に第１回転軸１２６ａが貫通しており、第１回転軸１２６ａは作業台上の台座１２６ｂにより回転可能で水平に支持されている。

第１把持部１２６は、第１回転軸１２６ａにより回転体１２７に接続されている。たとえば、第１回転軸１２６ａに直交する方向において回転体１２７の円の中心と第１把持部１２６の中心とが第１回転軸１２６ａにより接続されている。ただし、第１把持部１２６における第１回転軸１２６ａの接続位置はこれに限定されない。

第１把持部１２６は、たとえば、一対の第１挟持部材１２８を有しており、一対の第１挟持部材１２８はアクチュエータ（図示せず）によりその間隔が調整される。一対の第１挟持部材１２８の間にワーク１１を挟持して把持する。第１把持部１２６は、第１回転軸１２６ａを介して回転自在に台座１２６ｂに取り付けられており、第１回転軸１２６ａによりその上下方向が反転可能になる。

第２ハンド部３３は、第２装着部３４、および、第２リスト部３２に対して第２装着部３４により脱着可能に装着される加工部１３９により構成されている。この第２装着部３４および加工部１３９は第２アーム３０の先端に設けられている。加工部１３９は、たとえば、背面部材を供給したり、ボルト４３を供給し締め付けたり、反転されたワーク１１に対して加工を行う。

この第１把持部１２６によりワーク１１をその表面を上にして把持した状態で、回転体１２７と伸延部材１１５とを接触させて伸延部材１１５が延びる方向に沿って相対運動させることにより、ワーク１１を反転させる。具体的には、第１回転軸１２６ａの方向と伸延部材１１５が延びる方向とが直交するように、第１アーム２０は伸延部材１１５を回転体１２７の上に載せる。そして、伸延部材１１５が延びる方向に沿って第１ハンド部２３を移動すると、回転体１２７は、その第１歯１２７ａが伸延部材１１５の第２歯１１５ａにかみ合いながら、伸延部材１１５が移動する方向に回転する。この回転体１２７の回転に合わせて第１把持部１２６が回転し、第１把持部１２６により把持されたワーク１１も回転する。

これにより、ワーク１１が反転し、その背面が上方を向く。第２アーム３０は、第２ハンド部３３を移動し、加工部１３９によりワーク１１の背面にボルト４３を供給してボルト締めしたり、背面板を供給したりして、加工する。

ワーク１１の背面における加工が終了すると、第１アーム２０は伸延部材１１５を回転体１２７の上に載せ、伸延部材１１５が延びる方向に沿って第１ハンド部２３を移動する。これにより、回転体１２７は、伸延部材１１５に対し相対運動し、第１歯１２７ａが伸延部材１１５の第２歯１１５ａにかみ合いながら回転し、ワーク１１が反転する。

この実施の形態によれば、第１把持部１２６によりワーク１１を把持した状態で、第１アーム２０は伸延部材１１５を回転体１２７に接触させて伸延部材１１５が延びる方向に沿って移動させる。これにより、第１回転軸１２６ａが接続される回転体１２７を回転することにより、ワーク１１のサイズに関わらず小さいスペースでワーク１１を反転させる動きを行うことができる。

また、伸延部材１１５を回転体１２７に対して直線運動させることにより、動きがシンプルで制御が容易である。さらに、回転体１２７にピニオンが用いられ、伸延部材１１５にラックが用いられているため、ワーク１１をより確実にまた効率良く反転させることができる。また、ワークの反転装置１０は、第１アーム２０を備えたロボット１２、ならびに、第１把持部２６および回転体２７により構成されているため、取替可能な汎用のロボット１２を使用してワーク１１の反転作業をさせることができる。

（その他の実施形態）
なお、実施形態１では、回転体２７を伸延部材１５に接触させて移動させる際、ワーク１１を第１把持部２６および第２把持部３６により把持した。これに対して、回転体２７を伸延部材１５に接触させて移動させる際、ワーク１１を第１把持部２６により把持してもよい。この場合、第２把持部３６に代えて、第２ハンド部３３は、ボルト４３を供給して締め付けるなどの特定の加工を行う加工部により構成されていてもよい。

さらに、上記全実施形態では、回転体２７、１２７にピニオンを用い、伸延部材１５、１１５にラックを用いた。ただし、回転体２７、１２７が伸延部材１５、１１５に対して回転する物であれば、回転体２７、１２７および伸延部材１５、１１５はこれらに限定されない。たとえば、回転体２７、１２７に第１歯２７ａ、１２７ａが設けられていない円柱または円盤が用いられ、伸延部材１５、１１５に第２歯１５ａ、１１５ａが設けられていない平板が用いられてもよい。伸延部材１５、１１５に接する回転体２７、１２７の周面、および、回転体２７、１２７と接する伸延部材１５、１１５の平面には、これらの間の摩擦係数が大きい材料で形成される。これにより、回転体２７、１２７と伸延部材１５、１１５との間に高摩擦が生じ、伸延部材１５、１１５に対して回転体２７、１２７が回転する。

また、上記全実施形態では、伸延部材１５、１１５は直線状に延びる板状体で形成され、伸延部材１５の上面および伸延部材１１５の下面は、水平方向に面一で、平らに設けられた。ただし、伸延部材１５、１１５は、一定の方向に延びていれば、その形状はこれに限定されない。たとえば、伸延部材１５の上面および伸延部材１１５の下面は窪んでいたり突出していたりしてもよい。または、伸延部材１５の上面および伸延部材１１５の下面は曲面で形成されていてもよい。

さらに、上記実施形態では、第１ハンド部２３が第１装着部２４を介して第１リスト部２２に連結されていたが、第１ハンド部２３が第１リスト部２２に直接に連結されていてもよい。また、第２ハンド部３３が第２装着部３４を介して第２リスト部３２に連結されたが、第２ハンド部３３が第２リスト部３２に直接に連結されていてもよい。

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、ワークを小スペースで反転させることができるワークの反転装置等として有用である。

１０：反転装置
１１：ワーク
１２：ロボット
１５：伸延部材
１５ａ：第２歯
２０：第１アーム（アーム）
２６：第１把持部（把持部）
２６ａ：第１回転軸（回転軸）
２７：回転体
２７ａ：第１歯
３０：第２アーム
３３：第２ハンド部
３６：第２把持部
１１５：伸延部材
１１５ａ：第２歯
１２６：第１把持部（把持部）
１２６ａ：第１回転軸（回転軸）
１２７：回転体
１２７ａ：第１歯

Claims

ワークを回転自在に把持する把持部と、
前記把持部に接続された回転軸を中心に回転する回転体と、
前記回転軸に対して直交する方向に延びる伸延部材と、
前記伸延部材を先端に有して移動するアームと、を備え、
前記把持部により前記ワークを把持した状態で、前記アームによって前記伸延部材を前記回転体と接触させて前記伸延部材が延びる方向に沿って移動させ、
前記アームは第１アームであり、
前記第１アーム、及び、加工部を先端に有する第２アームを備えたロボットにより構成されている、ワークの反転装置。
前記回転体は、円筒体の周囲に第１歯が設けられたピニオンにより構成され、
前記伸延部材は、前記第１歯とかみ合う第２歯が設けられたラックにより構成されている、請求項１に記載のワークの反転装置。