特許 6953769 産業用ロボットのハンド装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6953769

(24)【登録日】2021年10月4日

(45)【発行日】2021年10月27日

(54)【発明の名称】産業用ロボットのハンド装置

(51)【国際特許分類】

   B25J 15/08 20060101AFI20211018BHJP

   F27D 3/15 20060101ALI20211018BHJP

   B22D 43/00 20060101ALI20211018BHJP

   B22D 45/00 20060101ALN20211018BHJP

【ＦＩ】

   B25J15/08 C

   F27D3/15 S

   B22D43/00 Z

   !B22D45/00 A

【請求項の数】7

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2017-76545(P2017-76545)

(22)【出願日】2017年4月7日

(65)【公開番号】特開2018-176318(P2018-176318A)

(43)【公開日】2018年11月15日

【審査請求日】2020年2月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002082

【氏名又は名称】スズキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001520

【氏名又は名称】特許業務法人日誠国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山本 竜也

(72)【発明者】

【氏名】河邑 尚弥

(72)【発明者】

【氏名】牧野 明男

(72)【発明者】

【氏名】松本 明

【審査官】 稲垣 浩司

(56)【参考文献】

【文献】 特開平６−２１８４８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平６−２１８４７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２５Ｊ １５／０８

Ｆ２７Ｄ ３／１５

Ｂ２２Ｄ ４３／００

Ｂ２２Ｄ ４５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも１つ以上の関節部を介して連結される少なくとも１つ以上のアーム部材を有する産業用ロボットに設けられ、前記アーム部材の先端に設けられたハンド装置であって、
棒状のツールを把持する把持部と、
前記把持部に対して前記アーム部材側に設置され、前記把持部を把持位置と解除位置とに駆動する駆動部とを備え、
前記把持部の先端を覆うように設けられた第１の遮熱板と、
前記第１の遮熱板と前記関節部との間に設けられた第２の遮熱板とを有することを特徴とする産業用ロボットのハンド装置。

【請求項2】

前記把持部が、前記把持位置と前記解除位置とに移動自在な一対のフィンガー部材を有し、
前記駆動部が、前記フィンガー部材を前記把持位置と前記解除位置とに駆動するシリンダ部材を有し、
前記アーム部材に、前記シリンダ部材の周囲を覆うケースが設けられており、
前記ツールの軸線方向から見た場合に、前記第１の遮熱板は、前記ケースの前面を覆う大きさに形成されていることを特徴とする請求項１に記載の産業用ロボットのハンド装置。

【請求項3】

前記ツールの軸線方向から見た場合に、前記第２の遮熱板は、前記関節部を覆う大きさに形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の産業用ロボットのハンド装置。

【請求項4】

前記ツールの軸線方向と直交する方向における前記第１の遮熱板の面積に対して、前記ツールの軸線方向と直交する方向における前記第２の遮熱板の面積が大きいことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の産業用ロボットのハンド装置。

【請求項5】

前記第１の遮熱板および前記第２の遮熱板は、積層方向の中央部に断熱材が配置される多層構造であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の産業用ロボットのハンド装置。

【請求項6】

前記ツールが着脱自在に設けられ、前記ツールを軸線方向に位置決めする着脱部を有し、
前記把持部が前記把持位置に移動したときに前記ツールが前記着脱部に固定されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の産業用ロボットのハンド装置。

【請求項7】

前記第１の遮熱板に、前記ツールが挿通される挿通穴が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の産業用ロボットのハンド装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、産業用ロボットのハンド装置に関する。

【背景技術】

【0002】

溶解炉内の溶湯（溶融金属）に生ずるノロ（金属酸化物等の不純物、スラグ）を除去するノロ取り装置が知られており、ノロ取り装置は、１０００℃以上の高温の溶湯に対して作業するため熱対策が必要になる。

【0003】

ノロ取りの作業時に溶湯に最も近づくハンド部は、溶解炉の熱の影響や飛散する溶湯の影響を最も受け易いので、熱対策が必要となる。

【0004】

従来、ハンド部の熱対策として特許文献１に記載される耐熱用ハンド装置がある。この耐熱用ハンド装置は、サンプリング棒を把持する把持部と、把持部を操作する操作棹とを有し、把持部と操作棹の周囲を耐熱用の保護筒と保護ケースによって覆っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開昭６０−１５５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

このような従来の耐熱用ハンド装置にあっては、複数の関節部によってアーム部が連結される多軸の産業用ロボットに適用した場合には、ハンド装置、関節部、アーム部を全て保護筒や保護ケースによって覆う必要がある。このため、保護筒や保護ケースによって産業用ロボットの動きに制約を受けることがあった。

【0007】

本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、多軸を有する産業用ロボットの動きに制約を与えずに熱害から保護できる産業用ロボットのハンド装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、少なくとも１つ以上の関節部を介して連結される少なくとも１つ以上のアーム部材を有する産業用ロボットに設けられ、前記アーム部材の先端に設けられたハンド装置であって、棒状のツールを把持する把持部と、前記把持部に対して前記アーム部材側に設置され、前記把持部を把持位置と解除位置とに駆動する駆動部とを備え、前記把持部の先端を覆うように設けられた第１の遮熱板と、前記第１の遮熱板と前記関節部との間に設けられた第２の遮熱板とを有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

このように上記の本発明によれば、多軸を有する産業用ロボットの動きに制約を与えずに産業用ロボットを熱害から保護できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本発明の一実施例に係る溶解炉のノロ取り装置の平面図である。

【図2】図２は、本発明の一実施例に係る溶解炉のノロ取り装置に設置される産業用ロボットおよび溶解炉の側面図である。

【図3】図３は、本発明の一実施例に係る溶解炉のノロ取り装置に設置されるツール保持棒の正面図である。

【図4】図４は、本発明の一実施例に係る溶解炉のノロ取り装置に設置されるツール保持棒の側面図である。

【図5】図５は、本発明の一実施例に係る溶解炉のノロ取り装置に設置されるノロ取り用ツール本体の構成図である。

【図6】図６は、本発明の一実施例に係る溶解炉のノロ取り装置に設置される産業用ロボットのハンド装置の断面図である。

【図7】図７は、本発明の一実施例に係る溶解炉のノロ取り装置に設置される産業用ロボットのハンド装置に取付けられた第１の遮熱板をツールの軸線方向から見た図である。

【図8】図８は、本発明の一実施例に係る溶解炉のノロ取り装置に設置される産業用ロボットのハンド装置に取付けられた第２の遮熱板をツールの軸線方向から見た図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明の一実施の形態に係る産業用ロボットのハンド装置は、少なくとも１つ以上の関節部を介して連結される少なくとも１つ以上のアーム部材を有する産業用ロボットに設けられ、アーム部材の先端に設けられたハンド装置であって、棒状のツールを把持する把持部と、把持部に対してアーム部材側に設置され、把持部を把持位置と解除位置とに駆動する駆動部とを備え、把持部の先端を覆うように設けられた第１の遮熱板と、第１の遮熱板と関節部との間に設けられた第２の遮熱板とを有する。

【0012】

これにより、多軸を有する産業用ロボットの動きに制約を受けずに産業用ロボットを熱害から保護できる。

【実施例】

【0013】

以下、本発明に係る産業用ロボットの実施例について、図面を用いて説明する。
図１から図８は、本発明に係る一実施例の産業用ロボットを示す図である。

【0014】

まず、構成を説明する。
図１、図２において、ノロ取り装置１００にはノロ取り用の産業用ロボット１、台座２、溶解炉３が設置されており、産業用ロボット１は、台座２に設置されている。台座２は、ノロ取り装置１００が設置される地面から上方に延びており、産業用ロボット１は、地面よりも高所に設置されている。

【0015】

図２において、溶解炉３は、縦方向（上下方向）に延びる中心軸Ｏ１を有し、溶解炉３には、例えば、高温（一例として、１５００℃程度）の溶湯４が収容可能となっている。本実施例の溶解炉３は、縦型の溶解炉から構成されている。

【0016】

図１において、溶解炉３には排出口３Ａが設けられており、溶湯４は、排出口３Ａを通して溶解炉３から排出される。溶解炉３は、図示しない駆動装置により中心軸Ｏ１が傾くように揺動自在となっており、傾いた状態で排出口３Ａから溶湯４が排出される。

【0017】

溶湯４は、例えば、自動車の制動を行うためのディスクブレーキ、ブレーキドラム、あるいは、内燃機関のシリンダブロック等の材料となるアルミニウム合金や、鋼等の鉄系合金等であり、溶湯４を鋳造することにより、これら自動車部品が製造される。

【0018】

自動車部品の鋳造を行う場合に、溶湯４の内部に発生するノロを除去する必要がある。ノロは、溶湯４の表面が酸化することで発生し、溶湯４の表面に浮かぶ。ノロが残存した状態で自動車部品を鋳造した場合には、ノロが鋳物の中に入り込み、ノロ噛みと呼ばれる鋳造不良が生じる。このため、産業用ロボット１によってノロを除去する。

【0019】

図２において、産業用ロボット１は、胴部１１を有する。胴部１１は、台座２に載置された下側胴部１２と、下側胴部１２の上方において下側胴部１２に連結される上側胴部１３とを備えている。

【0020】

上側胴部１３は、図示しないモータや減速機等を有する図示しない第１の駆動部により、下側胴部１２に対して鉛直方向に延びる旋回中心軸Ｌ１回りに揺動される。

【0021】

胴部１１の上側胴部１３には第１の関節部１４を介して第１のアーム部材１５が連結されている。第１の関節部１４には図示しないモータや減速機等を有する図示しない第２の駆動部が設けられており、第１のアーム部材１５は、第２の駆動部によって水平方向に延びる揺動軸Ｌ２回りに揺動される。

【0022】

第１のアーム部材１５には第２の関節部１６を介して第２のアーム部材１７が連結されている。第２の関節部１６には図示しないモータや減速機等を有する図示しない第３の駆動部が設けられており、第２のアーム部材１７は、第３の駆動部によって第１のアーム部材１５に対して水平方向に延びる揺動軸Ｌ３回りに揺動、かつ、第２のアーム部材１７の軸線Ｌ４回りに揺動される。

【0023】

第２のアーム部材１７には第３の関節部１８を介して第３のアーム部材１９が連結されている。第３の関節部１８には図示しないモータや減速機等を有する図示しない第４の駆動部が設けられている。

【0024】

第３のアーム部材１９は、第４の駆動部によって第２のアーム部材１７に対して水平方向に延びる揺動軸Ｌ５回りに揺動、かつ、第３のアーム部材１９の軸線Ｌ６回りに揺動される。第３のアーム部材１９の先端にはハンド装置２１が設けられている。図２において、溶解炉３の輻射熱Ｈを斜線で示す。

【0025】

このように本実施例の産業用ロボット１は、複数の第１の関節部１４、第２の関節部１６および第３の関節部１８を有する多軸の産業用ロボットから構成されており、第１のアーム部材１５、第２のアーム部材１７および第３のアーム部材１９は、旋回中心軸Ｌ１を中心に揺動される。

【0026】

本実施例の第１の関節部１４、第２の関節部１６および第３の関節部１８は、本発明の関節部を構成し、第１のアーム部材１５、第２のアーム部材１７および第３のアーム部材１９は、本発明のアーム部材を構成する。

【0027】

第１の関節部１４、第２の関節部１６、第３の関節部１８、第１のアーム部材１５、第２のアーム部材１７および第３のアーム部材１９は、アーム機構３０を構成している。第３のアーム部材１９の先端にはハンド装置２１が設けられており、ハンド装置２１にはツール保持棒５１（図３、図４参照）が装着される。

【0028】

図３、図４において、ツール保持棒５１には、ノロ取り用ツール本体５２Ａ（図５参照）が着脱される。図５において、ノロ取り用ツール本体５２Ａは、棒状部５２ａと、棒状部５２ａの先端に形成され、ノロを引っ掛ける三叉形状のフィンガー部５２ｂとを含んで構成される。

【0029】

図３、図４において、ツール保持棒５１は、棒状に形成されており、細径部５１Ａと、細径部５１Ａよりも大径な大径部５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄ、５１Ｅとを備えている。ツール保持棒５１の内部には貫通孔５１ａが形成されており、貫通孔５１ａには後述するツール本体５２Ａの棒状部５２ａが嵌合される。これにより、ツール保持棒５１にツール５２が装着される。

【0030】

大径部５１ＣにはＶ字形状の切り込み５１ｍ、５１ｎが形成されており、切り込み５１ｍ、５１ｎは、ツール保持棒５１の軸線を挟んで対向している。
図６において、ハンド装置２１は、把持部２２および駆動部２３を備えている。把持部２２は、一対のフィンガー部材２４、２５およびガイド部２６を備えている。駆動部２３は、シリンダ部材２７を備えている。

【0031】

フィンガー部材２４、２５は、対向する内壁に複数の突起２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２５ａ、２５ｂ、２５ｃを備えている。突起２４ｂ、２５ｂは、それぞれのフィンガー部材２４、２５から対向するフィンガー部材２４、２５に向かって先細りとなる山形形状に形成されている。

【0032】

突起２４ｂ、２５ｂは、ツール保持棒５１の大径部５１Ｃの切り込み５１ｍ、５１ｎの内周面と同一の外周面に形成されており、切り込み５１ｍ、５１ｎに嵌合される。突起２４ａ、２５ａは、ツール保持棒５１の大径部５１Ｂを両側から挟持し、突起２４ｃ、２５ｃは、ツール保持棒５１の大径部５１Ｄを両側から挟持する。

【0033】

ガイド部２６にはレール溝２６ａが形成されており、レール溝２６ａにはフィンガー部材２４、２５の上部に設けられた嵌合部２４Ａ、２５Ａが嵌合されており、フィンガー部材２４、２５は、レール溝２６ａに沿って近接および離隔するように移動する。

【0034】

ガイド部２６には挿入穴２６Ａが形成されており、挿入穴２６Ａにはツール保持棒５１の先端が着脱自在となっている。挿入穴２６Ａにホール保持棒５１の先端が装着、すなわち、嵌合されると、ツール５２が軸線方向に位置決めされ、この状態でフィンガー部材２４、２５が把持位置に移動されると、ツール保持棒５１が挿入穴２６Ａに固定される。本実施例のガイド部２６は、本発明の着脱部を構成する。

【0035】

シリンダ部材２７は、第３のアーム部材１９の先端に固定されたシリンダ本体３１を有する。シリンダ本体３１の内部にはシリンダ室３２が形成されており、シリンダ室３２にはプランジャ３３が往復動自在に設けられている。

【0036】

プランジャ３３には仕切部３３Ａが形成されており、仕切部３３Ａは、シリンダ室３２を導入室３２Ａと排出室３２Ｂとに仕切っている。シリンダ本体３１には導入ポート３１Ａと排出ポート３１Ｂとが形成されている。

【0037】

導入ポート３１Ａは、図示しない空気導入管の導入通路に連結しており、導入ポート３１Ａは、空気導入通路を通して高圧の空気を導入室３２Ａに導入する。排出ポート３１Ｂは、図示しない空気排出管の排出通路に連結しており、排出ポート３１Ｂは、排出室３２Ｂの空気を排出通路に排出する。

【0038】

シリンダ室３２にはコイルスプリング３４が収容されている。シリンダ室３２の上部には受け板３５が固定されており、受け板３５は、コイルスプリング３４の一端を支持している。

【0039】

プランジャ３３には受け溝３３Ｂが形成されており、受け溝３３Ｂは、コイルスプリング３４の他端を支持している。これにより、プランジャ３３は、コイルスプリング３４によって受け板３５から離れる方向に付勢されている。

【0040】

シリンダ本体３１の下部には収容室３１Ｃが形成されており、収容室３１Ｃにはリンク機構３６が収容されている。リンク機構３６は、揺動部３７ａ、３８ａを支点にして揺動する一対のガイド板３７、３８を有する。プランジャ３３の下部にはスリット３３Ｃが形成されており、スリット３３Ｃには嵌合部３３Ｄが設けられている。

【0041】

ガイド板３７、３８の一端は、スリット３３Ｃに収容された状態で嵌合部３３Ｄに嵌合されている。フィンガー部材２４、２５の嵌合部２４Ａ、２５Ａには挿入溝２４ｍ、２５ｍが形成されており、挿入溝２４ｍ、２５ｍにはガイド板３７、３８の他端に設けられたボール部３７ｂ、３８ｂが挿入されている。

【0042】

挿入溝２４ｍ、２５ｍにボール部３７ｂ、３８ｂが完全に挿入された状態において、挿入溝２４ｍ、２５ｍは、ボール部３７ｂ、３８ｂの直径よりも深く形成されている。これにより、挿入溝２４ｍ、２５ｍにボール部３７ｂ、３８ｂが完全に挿入された状態において、ボール部３７ｂ、３８ｂは、挿入溝２４ｍ、２５ｍに沿って移動可能である。

【0043】

このような構成を有するハンド装置２１は、コイルスプリング３４によってプランジャ３３が図６中、下方に付勢されると、プランジャ３３の嵌合部３３Ｄが下方に移動する。ガイド板３７、３８の一端は、嵌合部３３Ｄに嵌合されているので、嵌合部３３Ｄが下方に移動すると、ガイド板３７、３８の一端が揺動部３７ａ、３８ａを支点にして下方に移動する。

【0044】

これにより、ガイド板３７、３８のボール部３７ｂ、３８ｂが挿入溝２４ｍ、２５ｍに沿って図６中、外側上方に移動し、ボール部３７ｂ、３８ｂが外側に移動するのに伴ってフィンガー部材２４、２５が離隔される。フィンガー部材２４、２５が離隔されると、フィンガー部材２４、２５からツール保持棒５１が外される。

【0045】

ハンド装置２１は、導入ポート３１Ａから導入室３２Ａに高圧の圧縮空気が導入されると、プランジャ３３がコイルスプリング３４の付勢力に抗して受け板３５に向かって図６中、上方に移動する。

【0046】

これにより、プランジャ３３の嵌合部３３Ｄが上方に移動し、ガイド板３７、３８の一端が揺動部３７ａ、３８ａを支点にして上方に移動する。このとき、ガイド板３７、３８のボール部３７ｂ、３８ｂが挿入溝２４ｍ、２５ｍに沿って図６中、内側下方に移動し、ボール部３７ｂ、３８ｂが内側に移動するのに伴ってフィンガー部材２４、２５が近接される。

【0047】

フィンガー部材２４、２５が近接すると、突起２４ｂ、２５ｂがツール保持棒５１の切り込み５１ｍ、５１ｎに嵌合され、突起２４ａ、２５ａと突起２４ｃ、２５ｃとがそれぞれがツール保持棒５１の大径部５１Ｂ、５１Ｄを挟持する。これにより、ツール保持棒５１がフィンガー部材２４、２５に強固に保持される。

【0048】

このようにフィンガー部材２４、２５は、シリンダ部材２７によってツール保持棒５１を把持する把持位置とツール保持棒５１の把持を解除する解除位置との間に移動自在に構成されている。

【0049】

ハンド装置２１は、筒状のケース３９を備えており、ケース３９は、シリンダ部材２７の周囲を覆うようにしてシリンダ本体３１に固定されている。ここで、空気導入管や空気排出管は、シリンダ本体３１から第３のアーム部材１９の内部に延び、第３のアーム部材１９を通して圧縮空気の供給源に接続されている。

【0050】

ケース３９とシリンダ本体３１にはフレーム４１が固定されており（図６参照）、フレーム４１は、シリンダ本体３１からフィンガー部材２４、２５の先端に向かって延びている。フレーム４１の先端には円板状の遮熱板４２が設けられており、遮熱板４２は、フィンガー部材２４、２５の先端を覆っている。

【0051】

遮熱板４２は、積層方向の中央部に断熱板４２Ａが配置され、断熱板４２Ａを鉄板４２Ｂ、４２Ｃによって両側から挟んだ多層構造を有する。図７において、例えば、ツール５２の軸線方向Ｌ１１から見た場合に、遮熱板４２は、ケース３９の前面を覆う大きさに形成されている。

【0052】

図２において、第３の関節部１８に対向するケース３９の上面には円板状の遮熱板４３が設けられており、遮熱板４３は、遮熱板４２と第３の関節部１８との間において第３のアーム部材１９を取り囲むようにして設けられている（図２参照）。

【0053】

図６において、遮熱板４３は、積層方向の中央部に断熱板４３Ａが配置され、断熱板４３Ａを鉄板４３Ｂ、４３Ｃによって両側から挟んだ多層構造を有する。本実施例の断熱板４２Ａ、４３Ａは、本発明の断熱材を構成する。

【0054】

図２において、ツールの軸線方向Ｌ１１から見た場合に、遮熱板４３は、第３の関節部１８を覆う大きさに形成されている。

【0055】

図２において、ツールの軸線方向Ｌ１１と直交する方向における遮熱板４２の面積に対して、ツールの軸線方向Ｌ１１と直交する方向Ｌ１２における遮熱板４３の面積は、大きく形成されている。本実施例の遮熱板４２は、本発明の第１の遮熱板を構成し、遮熱板４３は、本発明の第２の遮熱板を構成する。

【0056】

図６において、遮熱板４２の半径方向中央部には挿通穴４２ａが形成されており、挿通穴４２ａは、ガイド部２６の挿入穴２６Ａと同軸上（ツールの軸線方向Ｌ１１と同軸上）に設けられている。

【0057】

挿通穴４２ａは、ツール保持棒５１の大径部５１Ｂから５１Ｄよりも大きい内径に形成されており、ツール保棒５１は、挿通穴４２ａを通してフィンガー部材２４、２５の間の空間に挿入される。

【0058】

図１において、ノロ取り装置１００は、ノロ取り用ツール置き台６１を有する。ノロ取り用ツール５２は、ノロ取り用ツール置き台６１に縦置き状態で設置されている。ノロ取り用ツール置き台６１は、新品のノロ取り用ツール５２が設置される新品ツール置き部６１Ａを有する。

【0059】

ノロ取り用ツール置き台６１には新品ツール置き部６１Ａに隣接して使用済みツール置き部６１Ｂが設けられており、使用済みツール置き部６１Ｂにはノロを回収したノロ取り用ツール５２が設置されている。使用済みツール置き部６１Ｂにはノロ回収箱６１Ｃが設けられている。

【0060】

使用済みツール置き部６１Ｂに使用済みのノロ取り用ツール５２が縦置きに設置された状態で、使用済みのノロ取り用ツール５２が回収したノロがノロ回収箱６１Ｃに回収される。本実施例のノロ回収箱６１Ｃは、本発明のノロ回収部材を構成する。

【0061】

図２において、溶解炉３の上方にはレーダ５が設けられている。レーダ５は、溶湯４の湯面にマイクロ波を照射し、溶湯４の湯面からの反射波を測定することにより、溶湯４の湯面の高さを測定する。

【0062】

産業用ロボット１は、レーダ５によって測定された溶湯４の湯面の高さ情報に基づいて、ハンド装置２１の作業位置を修正する。本実施例のレーダ５は、本発明の湯面検出装置を構成する。

【0063】

図１において、産業用ロボット１の平面視、すなわち、ノロ取り装置１００の平面視において、溶解炉３およびツール置き台６２は、産業用ロボット１の胴部１１の旋回中心軸Ｌ１を中心として三角形状に設置されている。ツール置き台６１は、ツール置き台６２に対して産業用ロボット１側に設置されている。

【0064】

サンプル取得用ツール５３のサンプル容器５３ｂ、除滓剤散布用ツールの除滓剤容器５４ｂ、添加剤投入用ツールの添加剤容器５５ｂは、ツール置き台６２に対して溶解炉３と反対側に設置されている。

【0065】

産業用ロボット１の平面視において、溶解炉３の排出口３Ａは、アーム機構３０の旋回域の接線方向Ｒに対して外方に位置している。アーム機構３０の旋回域とは、産業用ロボット１の旋回中心軸Ｌ１を中心とした半径方向おけるアーム機構３０の旋回範囲である。

【0066】

ノロ取り装置１００には溶解炉３に金属材料を投入するための投入装置１０２が設置されている。投入装置１０２は、仮想線で示すように搬送路１０３上を移動自在となっており、搬送路１０３は、アーム機構３０の旋回域の接線方向Ｒに対して外方に配置されている。

【0067】

次に、作用を説明する。
ノロ取りを行う場合には、待機位置に位置しているアーム機構３０の姿勢制御を行い、ハンド装置２１をノロ取り用ツール置き台６１に向かって移動させる。

【0068】

このとき、産業用ロボット１は、ノロ取り用ツール置き台６１の新品ツール置き部６１Ａに上方から接近し、新品ツール置き部６１Ａに縦置きに設置されたノロ取り用ツール５２のツール保持棒５１を把持する。

【0069】

具体的には、産業用ロボット１は、ハンド装置２１を上方から下方に向かって縦方向きに移動させてハンド装置２１をツール保持棒５１に近づけ、遮熱板４２の挿通穴４２ａを通してフィンガー部材２４、２５の間にツール保持棒５１を挿入する。

【0070】

さらに、ガイド部２６の挿入穴２６Ａにツール保持棒５１の先端を挿入した後、フィンガー部材２４、２５を把持位置に移動させることにより、フィンガー部材２４、２５によってツール保持棒５１を把持する。

【0071】

次いで、ハンド装置２１を溶解炉３に移動し、ノロ取り用ツール５２の三叉形状のフィンガー部５２ｂを溶湯４に入れて溶湯４の表面に浮かんだノロをフィンガー部５２ｂに引っ掛けて荒取りする。

【0072】

溶湯４には除滓剤が散布されており、溶湯４を撹拌することにより、溶湯４の表面に浮遊しているノロが除滓剤に効率よく付着し、ノロの一部を安定な固体酸化物に変化させて、溶湯４の表面から除去できる。

【0073】

次いで、ハンド装置２１を溶解炉３からノロ取り用ツール置き台６１に移動させ、ノロ取り用ツール５２を使用済みツール置き部６１Ｂに縦置きで設置する。このとき、ノロ取り用ツール５２が回収したノロがノロ回収箱６１Ｃに回収される。

【0074】

次いで、産業用ロボット１は、フィンガー部材２４、２５を解除位置に移動させた後、ハンド装置２１を縦向きのまま上方に移動させ、遮熱板４２の挿通穴４２ａからツール保持棒５１を引き抜いた後に、アーム機構３０を待機位置に移動させて作業を終了する。

【0075】

本実施例の産業用ロボット１のハンド装置２１は、棒状のツール５２を把持する把持位置とツール保持棒５１の把持を解除する解除位置とに移動自在に設けられたフィンガー部材２４、２５と、フィンガー部材２４、２５に対して第３のアーム部材１９側に設置され、フィンガー部材２４、２５を把持位置と解除位置とに駆動するシリンダ部材２７とを備えている。

【0076】

ハンド装置２１は、フィンガー部材２４、２５の先端を覆うように設けられた遮熱板４２と、遮熱板４２と第３の関節部１８との間に設けられた遮熱板４３とを有する。

【0077】

これにより、高温の溶湯４の熱を遮熱板４２によって遮ることができる上に、溶解炉から飛散した溶湯を遮熱板４２によって遮ることができる。このため、フィンガー部材２４、２５およびシリンダ部材２７を溶湯４から容易に保護でき、結果的にハンド装置２１を容易に保護できる。

【0078】

また、高温の溶湯４の熱を遮熱板４３によって遮ることができる上に、溶湯４から飛散した溶湯を遮熱板４３によって遮ることができ、アーム機構３０を溶湯４から容易に保護できる。この結果、産業用ロボット１を熱害から容易に保護できる。

【0079】

また、本実施例の産業用ロボット１のハンド装置２１によれば、第３のアーム部材１９にシリンダ部材２７の周囲を覆うケース３９が設けられており、ツール５２の軸線方向Ｌ１１から見た場合に、遮熱板４２がケース３９の前面を覆う大きさに形成されている。

【0080】

これにより、遮熱板４２を、フィンガー部材２４、２５およびシリンダ部材２７を覆うだけの最低限の大きさにすることができる。このため、棒状のツール５２およびアーム機構３０の動きが遮熱板４２によって制約されることを防止でき、ハンド装置２１を溶湯４から容易に保護できる。

【0081】

また、本実施例の産業用ロボット１のハンド装置２１によれば、ツール５２の軸線方向Ｌ１１から見た場合に、遮熱板４３は、第３の関節部１８を覆う大きさに形成されている。
これにより、第３の関節部１８を溶湯４の熱および溶解炉３から飛散した溶湯４からより効果的に保護でき、結果的にアーム機構３０を溶湯４からより効果的に保護できる。

【0082】

また、本実施例の産業用ロボット１のハンド装置２１によれば、ツール５２の軸線方向Ｌ１１と直交する方向Ｌ１２における遮熱板４２の面積に対して、ツール５２の軸線方向Ｌ１１と直交する方向Ｌ１２における遮熱板４３の面積が大きく形成されている。

【0083】

これにより、ノロ取り作業時等において、第３の関節部１８よりも溶解炉３に近づくハンド装置２１の動きが遮熱板４２によって制約を受けることを防止して、第３の関節部１８を溶湯４の熱および溶解炉３から飛散する溶湯４から確実に保護できる。

【0084】

また、本実施例の産業用ロボット１のハンド装置２１によれば、遮熱板４２および遮熱板４３は、積層方向の中央部に断熱板４２Ａ、４３Ａが配置される多層構造から構成されている。これにより、遮熱板４２、４３による遮熱効果をより効果的に向上できる。この結果、ハンド装置２１およびアーム機構３０を溶湯４の熱からより効果的に保護できる。

【0085】

また、本実施例の産業用ロボット１のハンド装置２１は、ツール５２が着脱自在に設けられ、ツール５２を軸線方向Ｌ１１に位置決めする挿入穴２６Ａが形成されたガイド部２６を有し、フィンガー部材２４、２５が把持位置に移動したときにツール５２が挿入穴２６Ａに固定される。

【0086】

これにより、ツール５２を挿入穴２６Ａに位置決めして支持した状態で、フィンガー部材２４、２５によってツール５２を安定して把持できる。また、挿入穴２６Ａにツール５２を位置決めすることで、Ｖ字形状の切り込み５１ｍ、５１ｎと突起２４ｂ、２５ｂとの位置決めを容易に行うことができる。これにより、フィンガー部材２４、２５を把持位置に移動させたときに、Ｖ字形状の切り込み５１ｍ、５１ｎに突起２４ｂ、２５ｂを確実に嵌合できる。

【0087】

また、本実施例の産業用ロボット１のハンド装置２１によれば、遮熱板４２に、ツール５２が挿通される挿通穴４２ａが形成されている。これにより、フィンガー部材２４、２５を遮熱板４２によって覆ってもフィンガー部材２４、２５の間にツール５２を挿入できる。

【0088】

また、挿通穴４２ａを通してフィンガー部材２４、２５の間にツール５２を挿入することで、ツール５２によって挿通穴４２ａを塞ぐことができ、ハンド装置２１を溶湯４の熱および溶解炉３から飛散する溶湯から確実に保護できる。

【0089】

本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

【符号の説明】

【0090】

１...産業用ロボット、３...溶解炉、４...溶湯、１４...第１の関節部（関節部）、１５...第１のアーム部材（アーム部材）、１６...第２の関節部（関節部）、１７...第２のアーム部材（アーム部材）、１８...第３の関節部（関節部）、１９...第３のアーム部材（アーム部材）、２１...ハンド装置、２２...把持部、２３...駆動部、２４，２５...フィンガー部材（把持部）、２６...ガイド部（着脱部）、２７...シリンダ部材（駆動部）、３９...ケース、４２...遮熱板（第１の遮熱板）、４２Ａ...断熱板（断熱材）、４２ａ...挿入穴、４３...遮熱板（第２の遮熱板）、４３Ａ...断熱板（断熱材）、Ｌ１１...ツールの軸線方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】