JP2006315176A - ロボットアーム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、分解・組立が容易でメンテナンス性に優れ、十分な動作領域と高い剛性を確保でき、各関節部等から粉塵等が侵入せず、簡便に作業が行えるロボットアームを提供する。
【解決手段】本発明は、塗装用スプレーガン４等を把持してそれを揺動や回転させる手首関節部４５と、この手首関節部を揺動させる下腕部３と、この下腕部３を揺動させる上腕部２と、前記下腕部３の揺動軸である肘関節部４６と、前記上腕部２の揺動軸である肩関節部５７とを各々個別に分解組立自在なユニットとして構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、種々のワークを塗装する天吊り式塗装用ロボット等に用いられるロボットアームに関する。

近年、作業員の悪環境からの解放や品質の均一化、コストダウン等を目的として塗装作業のロボット化が行われている。この内、複数の軸を持つ小型・軽量の天吊り式ロボットアームを塗装ブース内に設けられた横行軸に取付けた塗装システムでは、小スペース内に塗装に必要な全ての機能が組み込まれ、スペースを有効に活用することができ、またブースを設置すれば直ちに塗装作業を行える等、バランスアーム型ロボットにはない優れた特徴を有している。

従来の天吊り式ロボットアームとしては、塗装用スプレーガンの位置を決める肩及び肘関節と、スプレーガンの方向を決める手首関節（揺動＋旋回）の計４軸全てをゴムチューブによる人工筋肉を用いてエア駆動するものや、肩と肘関節はモータ駆動にしたもの等が開発されている。

これらのロボットアームは、手首関節をエア駆動にしているので基本的にノンスパークであり、引火性のある塗装雰囲気中ではモータ駆動の様にケーブル断線により火花が飛び散り爆発するという心配がない。またモータ化による重量増加が避けられ軽量化できるというメリットがある。

しかし、例えばロボットで塗装作業を行った際、噴射した塗料の跳ね返りによってロボットアーム自身、特に手首付近に塗料が付着したり、時には関節部分から塗料がロボットアーム内部に侵入してしまうこともある。これらの場合、ロボットアームの洗浄若しくは交換が必要となることがある。

また、塗装作業以外の用途で使用した場合においても、作業環境により粉塵がロボットアーム内部に侵入してしまうことがあり、場合によっては洗浄若しくは交換が必要となることがある。

従って、分解・組立性の悪いロボットアームであると、問題のない部分まで分解しなければならなくなる等、作業に時間や手間がかかってしまう。また、ベルト駆動式のロボットの場合、不具合の生じた駆動ベルトを交換する際に、それに付随する関節を分解しないと取り外しができないといった課題もある。

従来のロボットのように人工筋肉を用いた場合、この筋肉で得られるストロークは人工筋肉自身の長さにより制限されてしまうため、大きな関節角度を得ようとした場合人工筋肉を大型化しなければならず、容易にロボットアームの動作領域を大きくすることができない。また、人工筋肉は剛性の弱いエア駆動であるため、特に低速走行時等に振動が出て作業に影響が出る事もある。

さらに、モータ駆動のロボットの場合では、モータケーブルがアームの動作により捩れて断線し、火花が飛んで塗装雰囲気等の作業環境では爆発を起こす恐れがある。

従って、本発明は、上記問題点を鑑み、たとえベルト駆動方式であっても分解・組立が容易でメンテナンス性に優れ、十分な動作領域と高い剛性を確保でき、各関節部等から粉塵等が侵入せず、簡便に作業が行えるロボットアームを提供することを目的とする。

第１の発明は、塗装用スプレーガン等を把持してその方向を決める手首関節と、その手首関節の位置を決める複数の関節より構成されるロボットアームにおいて、各関節部分や各アーム部分をそれぞれ個別のユニットとして分解・組立できる構造としたので、ロボットアームの一部を交換する場合でも、必要な部分若しくはその近傍のみを交換すればよく、メンテナンス性に優れたロボットアームを得ることができる。

第２の発明は、ロボットアームの各部位を各々個別のユニットとして分解・組立できる構造としたので、ロボットアームの一部を交換する場合でも、必要な部分若しくはその近傍のみを交換すればよく、メンテナンス性に優れたロボットアームを得ることができる。

第３の発明は、各軸をモータにより駆動し、そのモータ等のケーブル類を可動部に引き回すことが無いように根元に全モータを配置し、そのモータの動力を駆動ベルトで伝達するので、各軸とも剛性が高く十分な動作領域を取ることができると共に、可動部にモータケーブルを引き回す必要が無くので、ケーブルの捩れがなくなり、塗装雰囲気等の環境での作業においてもケーブルが断線して火花を飛ばし爆発することがない。

第４の発明は、モータの動力を伝えるのに複数個のプーリを用い、その歯数を各軸毎に同じ歯数に揃えたので、たとえ手首関節の位置を決める複数の関節を様々に動かしたとしても、自身のモータを駆動しない限りは他の関節の動きに干渉されることなく、常にその時の姿勢を保っているので、簡便に作業を実行できる。

第５の発明は、動力を伝達する各駆動ベルトとして、リニアタイプのベルトを連結機構により着脱自在に繋いだベルトを用いたので、ベルト交換する場合プーリ間に掛かっている駆動ベルトの連結機構をはずすことにより、いちいち各関節を分解すること無くベルト交換ができ、メンテナンスが容易である。取り付ける場合も同様である。

第６の発明は、駆動ベルトの連結機構にベルト張力調整用の機構を持たせたので、アイドラを用いてベルトに張力をかけたり、軸間距離を変化させて張力をかけるといった余計な機構を付加すること無く駆動ベルトの張力調整が可能である。

第７の発明は、ベルトの一方の端の歯に噛み合わせたプレートと、もう一方の端の歯に噛み合わせたプレートとを重ね、ジャッキボルトにより両プレート間のベルトの長手方向の距離を変化させることにより、ベルトの張力調整を行うので、両プレート間に渡したジャッキボルトを締め上げると、ベルト長手方向のプレート間の距離が縮まりベルトが引っ張られ、張力がかけられる。

第８の発明は、ジャバラとスライドするプレートより構成されたシャッター機構を有するカバーを各関節部に装着したので、粉塵等の侵入を防ぐことができる。

本発明は各関節部分を独立したユニットとして個々に分解・組立が可能な構造とし、各軸の動力伝達手段としてベルトを用いた構造としたにもかかわらず、そのベルトとしてリニアタイプのベルトを連結機構により着脱自在に繋いだベルトを用い、さらにその連結機構にベルト張力調整機構も付加したので、分解・組立が容易でメンテナンス性に優れた塗装用ロボットアームを得ることができる。

また、ベルト駆動時に使用するプーリの歯数を各軸毎に合わせることにより簡便に作業の行える塗装用ロボットアームを得ることができる。さらに、各軸をモータで駆動し、さらにそのモータを全て根元に配置した構造であるので、十分な動作領域と高い剛性を確保でき、塗装雰囲気中でもケーブル断線等による爆発の恐れが無い塗装用ロボットアームを得ることができる。

ジャバラとスライドプレートより構成されたシャッター機構を有するカバーを装着したので、可動部があってもロボットアーム内に塗料やごみ等の侵入を防ぐことができる。

（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態の塗装用ロボットアームの平面図、図２はその側面図を示す。

塗装用ロボットアーム１は、上腕２を矢印Ａの方向に揺動させる肩関節ＳＨ、下腕３を矢印Ｂの方向に揺動させる肘関節ＥＬ、塗装用スプレーガン４を矢印Ｃの方向に揺動させる手首揺動関節ＳＮ、及び塗装用スプレーガン４を矢印Ｄの方向に回転させる手首回転関節ＳＣの計４自由度を有する。さらに、塗装用ロボットアーム１のベースフレーム部５が、塗装用ブース（図示せず）内に設けられた横行軸Ｄに固定され、矢印Ｅの方向に移動する。従って、計５自由度のロボットシステムとして塗装作業を実行する。

図３は、ベースフレーム部５及びそのベースフレーム部５にボルト（図示せず）等により着脱自在に固定される肘関節駆動部６の拡大図を示す。上腕駆動用モータ７はベースフレーム部５に配置され、その動力は駆動ベルト８を介してプーリ９からプーリ１０、減速機１１に伝達される。上腕２は減速機１１の出力軸に固定されているので、上腕駆動用モータ７を動かすことにより上腕２は矢印Ａの方向に揺動される。

下腕駆動用モータ１２はベースフレーム部５に着脱自在に固定される肘関節駆動部６に配置され、その動力は、駆動ベルト１３を介してプーリ１４からプーリ１５，減速機１６に伝達される。減速機１６の出力軸には、上腕２に対して回転自在な軸１７が固定され、その軸１７に固定されたプーリ１８の回転が駆動ベルト１９を介して図４（肘関節拡大図）に示されるプーリ２０に伝達される。下腕３はボルト２１によりプーリ２０に固定されているので、下腕駆動用モータ１２を動かすことにより下腕３が矢印Ｂの方向に揺動される。

手首揺動用モータ２２はベースフレーム部５に配置され、減速機２３からの動力が、駆動ベルト２４を介してプーリ２５から、軸１７に対して回転自在に取付けられたプーリ２６に伝達される。さらに、駆動ベルト２７を介して図４に示す軸２８に対して回転自在に取付けられたプーリ２９に伝えられ、駆動ベルト３０を介して図５（手首関節拡大図）に示す軸３１に対して回転自在に取付けられたプーリ３２に伝達される。スプレーガン４の把持部３３はプーリ３２の軸３４に回転自在に固定された傘歯車３５に取り付けられているので、プーリ３２が回転することにより矢印Ｃの方向に揺動する。

尚、スプレーガン４は図示されない治具により把持部３３に取付けられる。手首回転用モータ３６はベースフレーム部５に配置され、減速機３７からの動力は駆動ベルト３８を介してプーリ３９から、軸１７に対して回転自在に取付けられたプーリ４０に伝達される。さらに、駆動ベルト４１を介して図４に示す軸２８に対して回転自在に取付けられたプーリ４２に伝えられ、駆動ベルト４３を介して図５に示す下腕３に対して回転自在に取付けられた軸３１に固定されたプーリ４４に伝達される。プーリ４４の回転は、そこに固定された傘歯車４５を介して、プーリ３２の軸３４に対して回転自在に取付けられた傘歯車３５に伝わり、スプレーガン４の把持部３３が矢印Ｄの方向に回転する。

尚、プーリ３２とプーリ４４の間で種々の回転速度差を与えて協調運転させることにより、スプレーガン４は揺動（矢印Ｃ方向）したり、回転（矢印Ｄ方向）したり、或いは揺動と回転の合成動作をしたりできる。

また、図３に示すように、塗装用ロボットアーム１を駆動する４個のモータは全て、ベースフレーム部５若しくはベースフレーム部５に固定される肩関節駆動部６に配置されている。

従って、全軸をモータ駆動にしたので、各軸とも剛性が高く十分な動作領域を取ることができる。また、全モータが根元にあるので、可動部にモータケーブルを引き回す必要が無くなり、ケーブルが捩じれる等して断線して火花を飛ばし塗装雰囲気中で爆発することがない。さらに、上腕２や下腕３に重量のあるモータが配置されず、アーム自身の軽量化や駆動モータの小容量化が可能になる。

更に、図３乃至図５に示した下腕３の駆動用プーリ１８とプーリ２０は同じ歯数を有する。同様に手首揺動用プーリ２６、プーリ２９、プーリ３２は同じ歯数を有する。また、手首回転用プーリ４０、プーリ４２、プーリ４４は同じ歯数を有する。尚、下腕駆動用プーリ、手首揺動用プーリ、手首回転用プーリ同士が必ずしも同じ歯数である必要は無い。

プーリ１８の歯数をＡ、プーリ２０の歯数をＢ、プーリ２６の歯数をＣ、プーリ２９の歯数をＤ、プーリ３２の歯数をＥ、プーリ４０の歯数をＦ、プーリ４２の歯数をＧ、プーリ４４の歯数をＨとし、上腕駆動用モータ７のモータ出力軸から減速機１１の出力軸までの減速比をＩ、下腕駆動用モータ１２のモータ出力軸から減速機１６の出力軸までの減速比をＪ、手首揺動用モータ２２のモータ出力軸からプーリ２６までの減速比をＫ、手首回転用モータ３６のモータ出力軸からプーリ４０までの減速比をＬ，傘歯車６８と傘歯車３５間の減速比をＭとすると、各関節の変換式は以下のように表される。

従って、各関節は上式に示す様な簡単な変換式で表すことができる。また、各関節は肩関節や肘関節をどのように動かしたとしてもその動きには干渉されず、自身の関節を動かさない限りは常にその時の姿勢を保ったままである。よって、手首を固定したままアームを動かして作業を行うことの多い塗装用ロボットアームの場合、わざわざ手首用モータを駆動せず、アームを動かすだけで作業を行うことが可能である。

次に、塗装用ロボットアーム１のユニット化について、図面を用いて説明する。図６乃至図９に示す様に、塗装用ロボットアーム１は、４つのユニットに分けることができ、個別に分解・組立が可能である。図６はベースフレーム部５、図７は肘関節駆動部６、図８は上腕２、図９は下腕３を示す。

さらに下腕３は、図１０乃至図１２に示す様に手首関節（揺動＆回転）ユニット４５と肘関節ユニット４６が下腕フレーム４７に対して着脱可能な構造となっている。

図１０に示す様に、下腕フレーム４７の手首関節側は切り欠かれており、あらかじめ外組みしておいた手首関節ユニット４５のフランジ４８がこの切り欠き部４９に嵌め込まれるように下腕フレーム４７に挿入し（図１１）、ボルト５０により下腕フレーム４７とフランジ４８を固定する。

また、図１３に示す様に下腕フレーム４７の肘関節側にも切り欠き５１を設け、あらかじめ外組みしておいた肘関節ユニット４６の軸２８がその切り欠き５１に嵌め込まれるように下腕フレーム４７に挿入し（図１３）、同様にボルト２１により下腕フレーム４７とプーリ２０を固定する。

塗装用ロボットアーム１の組立手順の一例を以下に示す。まず、下腕３を上腕２に回転自在に固定する。図１４に示す様に上腕２の肘関節側の先端に下腕３を入れ込み、止めフランジ５２及び止めフランジ５３を上腕フレーム５４の外側より挿入して両フランジを軸２８に嵌合させる。この時、軸受５５は上腕フレーム５４の穴を通り下腕フレームの穴に嵌合する（図４）。ボルト５６及びボルト５７により両フランジと軸２８を固定し、図４に示す様にボルト２１及びボルト５１により上腕フレーム５４に両止めフランジを固定する。

次に、図１５に示すように、このユニットの上腕フレーム５４と図６に示すベースフレーム部５の減速機１１の出力軸とをボルト（図示せず）により固定する。

さらに、図１６に示す肘関節駆動部６の肩関節ユニット５８を、上腕フレーム５４の側面に開けた穴５９より挿入し、軸受６０をフランジ６１に、そして軸受６２を穴５９に嵌合させ、ベースフレーム部５の肩６３に肘関節駆動部６の肩６４を引掛けて、ベースフレーム部５に対する肘関節駆動部６の位置決めを行い、減速機１１と減速機１６の軸芯を合わせる。

その後、肘関節駆動部６をボルト（図示せず）によりベースフレーム部５に固定する。尚、肩関節ユニット５８を穴５９より挿入する際、下腕駆動用モータ１２がベースフレーム部５の側面６２に干渉しない位置まで肘関節駆動部６を矢印Ａの方向に回転させ、その状態で穴５９より挿入する。

そして、モータフランジ６５の括れ部６６が側面６２に開けた切り欠き６７に挿入可能な位置まで来たら、肩関節ユニット５８を矢印Ａの方向に回転させ、肩６３に肩６４を引掛けることが可能な位置まで戻す。この時、括れ部６６はベースフレーム部５の側面６２に開けた切り欠き６７に収まる。

さらに、肩関節ユニット５８を挿入し、ベースフレーム部５に固定する（図３）。本実施の形態によれば、塗装用ロボットアーム１は、図６乃至図９に示す様に、４ユニットに分割され、さらに手首関節ユニット４５と肘関節ユニット４６も別ユニットとして外組みできるので、各関節毎に容易に分解組立てが行える。

従って、塗料の付着等によりロボットアームの一部を交換する場合でも、必要な部分若しくはその近傍のみを交換すればよく、メンテナンス性に優れたロボットアームを得ることができる。

（第２の実施の形態）
図１７は、本発明の第２の実施の形態の塗装用ロボットアームの駆動ベルト連結機構の側面図を示す。

図示の如く連結機構６９は上板７０、中板７１、底板７２の３つの部品と、ベルト固定用のボルト７３より構成される。このうち中板７１及び底板７２には駆動ベルトに噛合せる為に、使用する駆動ベルトに適合した歯が切られている。

ベルトの取り付け方法を以下に示す。リニアタイプの１本のベルトをプーリとプーリの間に掛け、片側の歯端７４を底板７２の歯と噛合せ、もう一方の歯端７５を中板７１の歯と噛合せる。両者を重ね合わせ、上板７０とボルト７３で挟んでベルトの両端がずれないように完全に固定する。

尚、この時のベルトの初期張力の調整は、図示しないアイドラ等により行う。若しくは図３に示す様に、駆動ベルト８、及び駆動ベルト１３の場合は、上腕駆動用モータ７をベースフレーム部５に対し、また下腕駆動用モータ１２を肘関節駆動部６に対し上下方向に移動可能に取付けられる構成にして、これらのモータを図示しないジャッキボルト等によりスライドさせて軸間距離を変えることにより駆動ベルトの初期張力を調整することも可能である。この場合、各駆動用モータをスライドさせベルトの張力を緩めれば駆動ベルトは簡単に取り外しが可能である。

さらに、駆動ベルト２４、及び駆動ベルト３８の場合も同様に、手首揺動用モータ２２及び手首回転用モータ３６をベースフレーム部５に対し上下方向に移動可能に取付けられる構成にして、ジャッキボルトによりスライドさせて軸間距離を変えることにより駆動ベルトの初期張力を調整することが可能である。

本実施の形態によれば、ベルトの片側の歯端７４ともう一方の歯端７５を重ねて固定しているので、連結機構６９自体の長さが短くなり、その分だけ可動範囲を大きく取ることができる。また、１本のリニアタイプベルトを使用しているため、いちいちアームや各関節を分解すること無くベルトの着脱が行え、ベルト交換の面においてメンテナンス性に優れる。

（第３の実施の形態）
図１８は、本発明の第３の実施の形態の塗装用ロボットアームの駆動ベルト連結機構の側面図を示す。

各軸に動力を伝える駆動ベルトは、１本のベルトを連結機構６９で繋いだ構成とし、さらに、図１８に示す様に、その機構に調整機構を設ける。図示の如く連結機構６９は上板７０、中板７１、底板７２の３つの部品と、ベルト長さ調整用のジャッキボルト７７及びベルト固定用のボルト７３より構成される。このうち中板７１及び底板７２には駆動ベルトに噛合せる為に、使用する駆動ベルトに適合した歯が切られている。

ベルトの取り付け及び張力調整方法を以下に示す。１本の駆動ベルトをプーリとプーリの間に掛け、駆動ベルトの片側の歯を底板７２の歯と噛合せ、もう一方の歯を中板７１の歯と噛合せる。両者を重ね合わせ、ジャッキボルト７７を調整することにより底板７２に対して中板７１をスライドさせ、軸間に張られた駆動ベルトの長さを変え張力の調整を行う。

所定の張力を得た後、上板７０を重ねてボルト７３で中板７１が底板７２に対してスライドしない様に完全に固定する。図示の如く中板７１には底板７２に対してスライドするための長穴７８が開けられており、この長穴７８のストローク分だけベルト長さの調整が可能である。

本実施の形態によれば、１本のリニアタイプベルトを使用しているため、いちいちアームや各関節を分解すること無くベルトの着脱が行え、ベルト交換の面においてメンテナンス性に優れる。さらに初期張力の調整機構があるので、わざわざアイドラ機構を付加して調整したり、軸間距離を変化させて調整する等は不要になる。また、ロボットアームの様に軸間距離を変えられない場合にも有効である。

（第４の実施の形態）
図１９は、本発明の第４の実施の形態の塗装用ロボットアームのシャッター機構の斜視図を示す。

図１９に示すように、シャッター機構はジャバラ７９とスライドプレート８０より構成される。スライドプレート８０には複数の折れ目８１が入っており、この方向に自由に折れ曲げることができる。

また、図２０に関節部におけるカバーの斜視図を示す。カバー８２の表面にはスライドプレート８０用ガイド８３が付設される。また、関節が動いた時に駆動ベルトとの干渉を避けるための切欠き８４が開けられている。

さらに、図２１に本シャッター機構を肩関節部に装着したときの断面図を示す。肩関節にカバーをする場合は、まずカバー８２を上腕２に被せ、両側のガイド８３にスライドプレート８０の両端の部分８５が掛かるようにスライドプレート８０を挿入する。スライドプレート８０は、折れ目８１の働きによりカバー８２の形状に倣って折れ曲がるので、スライドプレート８０とカバー８２の間に塗料やごみ等が侵入する隙間が開くことは無く、ガイド８３に沿って自由にカバー８２上を移動することができる。

ジャバラ７９の上端８６は、図２１に示す様に、ベースフレーム部５に固定する。尚、カバー８２の切欠き８４は上腕フレーム５４が動作限内を動いた際、駆動ベルト２４若しくは駆動ベルト３８に干渉しないように開けておく。

図２２及び図２３に上腕２を動かした時のシャッター機構の様子を示す。図２２及び図２３に示すように、たとえ上腕２が揺動しても、スライドプレート８０がカバー８２のガイド８３に沿って移動し、またベースフレーム部５との付近ではジャバラ７９が伸び縮みして両者の間に隙間が開くことはない。

尚、ジャバラ７９の上端８６をベースフレーム部５に固定する代わりに、図１９に示すように、スライドプレート８０に破線で示したネジ部８７を設け、このネジ部８７とベースフレーム部５を図２１に破線で示すボルト８８で固定しても良い。これにより、たとえ上腕２がどの様に動いたとしてもベースフレーム部５とスライドプレート８０が固定されているため、スライドプレート８０がカバー８２のガイド８３に沿って移動する際にジャバラ７９に剪断力が加わることがない。本実施の形態によれば、上腕２が揺動してもベースフレーム部５との間に隙間が開くことはないので、空中に漂う塗料やごみ等の侵入を防ぐことができる。

本発明の第１の実施の形態の塗装用ロボットアームの平面図。 本発明の第１の実施の形態の塗装用ロボットアームの側面図。 本発明の第１の実施の形態の塗装用ロボットアームのベースフレーム部及び肘関節駆動部の拡大図。 本発明の第１の実施の形態の塗装用ロボットアームの肘関節の拡大図。 本発明の第１の実施の形態の塗装用ロボットアームの手首揺動関節及び手首回転関節の拡大図。 本発明の第１の実施の形態の塗装用ロボットアームのベースフレーム部拡大図。 本発明の第１の実施の形態の塗装用ロボットアームの肘関節駆動部の拡大図。 本発明の第１の実施の形態の塗装用ロボットアームの上腕部の拡大図。 本発明の第１の実施の形態の塗装用ロボットアームの下腕部の拡大図。 本発明の第１の実施の形態の塗装用ロボットアームの手首揺動関節及び手首回転関節を示し、（ａ）は下腕フレームの側面図、（ｂ）は下腕フレームの正面図、（ｃ）は手首関節ユニットの正面図。 本発明の第１の実施の形態の塗装用ロボットアームの手首揺動関節及び手首回転関節を示し、（ａ）は下腕フレームとフランジの側面図、（ｂ）は下腕フレームと手首関節ユニットの正面図。 本発明の第１の実施の形態の塗装用ロボットアームの肘関節を示し、（ａ）は肘関節ユニットの正面図、（ｂ）は下腕フレームの正面図、（ｃ）は下腕フレームの側面図。 本発明の第１の実施の形態の塗装用ロボットアームの肘関節組立図。 本発明の第１の実施の形態の塗装用ロボットアームの上腕部及び下腕部の組立図。 本発明の第１の実施の形態の塗装用ロボットアームのベースフレーム部及び上腕部の組立図。 本発明の第１の実施の形態の塗装用ロボットアームのベースフレーム部、肘関節駆動部及び上腕部の組立図。 本発明の第２の実施の形態の塗装用ロボットアームの駆動ベルト連結機構を示し、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその正面図。 本発明の第３の実施の形態の塗装用ロボットアームの駆動ベルト連結機構を示し、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその正面図。 本発明の第４の実施の形態の塗装用ロボットアームのシャッター機構の斜視図。 本発明の第４の実施の形態の塗装用ロボットアームの関節部におけるカバーの斜視図。 本発明の第４の実施の形態の塗装用ロボットアームの肩関節部に設けられたシャッター機構の側面図。 本発明の第４の実施の形態の塗装用ロボットアームの肩関節部に設けられたシャッター機構の側面図。 本発明の第４の実施の形態の塗装用ロボットアームの肩関節部に設けられたシャッター機構のシャッター機構側面図。

符号の説明

１ 塗装用ロボットアーム
２ 上腕
３ 下腕
４ スプレーガン
５ ベースフレーム部
６ 肩関節駆動部
７ 上腕駆動用モータ
１２ 下腕駆動用モータ
２２ 手首揺動用モータ
３６ 手首回転用モータ
４１ 上腕フレーム
４５ 手首関節ユニット
４６ 肘関節ユニット
５１ 下腕フレーム
５７ 肩関節ユニット
６９ 連結機構
７９ ジャバラ
８０ スライドプレート
８２ カバー
８３ ガイド
ＳＨ 肩関節
ＥＬ 肘関節
ＳＮ 手首揺動関節
ＳＣ 手首回転関節

Claims (8)

1. 塗装用スプレーガン等を把持してその方向を決める手首関節と、この手首関節の位置を決める複数の関節とを有するロボットアームにおいて、各関節部分や各アーム部分をそれぞれ個別に分解組立自在なユニットとして構成したことを特徴とするロボットアーム。
2. 請求項１記載のロボットアームにおいて、塗装用スプレーガン等を把持してそれを揺動や回転させる手首関節部と、この手首関節部を揺動させる下腕部と、この下腕部を揺動させる上腕部と、前記下腕部の揺動軸である肘関節部と、前記上腕部の揺動軸である肩関節部とを各々個別に分解組立自在なユニットとして構成したことを特徴とするロボットアーム。
3. 請求項１又は請求項２記載のロボットアームにおいて、前記関節部にジャバラとスライドするプレートより構成されたシャッター機構を有するカバーを具備したことを特徴とするロボットアーム。
4. 請求項１又は請求項２記載のロボットアームにおいて、各軸を駆動するモータと、このモータの動力を伝達する駆動ベルトとを有し、前記モータのケーブル類を可動部に引き回すことが無いように前記各軸の根元に前記モータを配置したことを特徴とするロボットアーム。
5. 請求項４記載のロボットアームにおいて、前記モータの動力を伝える複数のプーリを有し、このプーリの歯数を各軸毎に同じ歯数に揃えたことを特徴とするロボットアーム。
6. 請求項４又は請求項５記載のロボットアームにおいて、動力を伝達する各駆動ベルトを連結する連結機構を有し、リニアタイプのベルトを前記連結機構により着脱自在に繋ぎ前記駆動ベルトを形成したことを特徴とするロボットアーム。
7. 請求項６記載のロボットアームにおいて、前記駆動ベルトの連結機構が前記駆動ベルトの張力を調整する調整機構を具備したことを特徴とするロボットアーム。
8. 請求項７記載のロボットアームにおいて、前記駆動ベルトの一端の歯に噛み合わせたプレートと、前記駆動ベルトの他端の歯に噛み合わせたプレートとを重ね、ジャッキボルトにより両プレート間のベルトの長手方向の距離を変化させることにより前記駆動ベルトの張力調整を行なうことを特徴とするロボットアーム。

Images