JP2008272874A - Double-arm type robot manipulator - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a double-arm type robot manipulator enabling the approach from an upper part and a front part without changing a manipulator installed position. <P>SOLUTION: This double-arm type robot manipulator is composed of a barrel 1 arranged on a revolving shaft J8, a right arm 2R and a left arm 2L provided on the barrel 1, and a plurality of revolute joint shafts J1-J7 constituting the right arm 2R and the left arm 2L. Both of the right arm 2R and the left arm 2L are constituted by an arm body in common. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、物品の搬送または組立を行う双腕型ロボットマニピュレータに関する。   The present invention relates to a double-arm robot manipulator that conveys or assembles an article.

従来の双腕マニピュレータ装置には、２つの構成が提案されている。第１には、胴体から水平多関節アームの２本が上下に昇降可能に取り付けられた双腕ロボットである（例えば、特許文献１参照）。第２には、肩部に多関節アームを２本備えた双腕ロボット（例えば、特許文献２参照）。
第１の従来の双腕マニピュレータ装置について、図５を用いて説明する。図５に示す軸状部品嵌め込み装置は、２つのロボットアーム１０３，１０４がボディ部１０２の側面を上下に昇降可能に取付けられた双腕ロボット１０１と、該双腕ロボット１０１と配線１６１で繋がれたコントローラ内蔵の制御装置１０６、部品が組み付けられる本体部品であるバルブボディ１０７を固定するための組付け用治具１０９と、これらを載置するプレート１６２とから主に構成されている。各ロボットアーム１０３，１０４は、それぞれボディ部１０２の側面と接続する第一アーム１３１，１４１と、該第一アーム１３１，１４１に接続する第二アーム１３２，１４２と、該第二アーム１３２，１４２の先端にコンプライアンス機構１０５，１０５を介して接続する右ハンド１３３、左ハンド１４３とから構成されている。ここで、ボディ部２と第一アーム１３１，１４１との接続部、第一アーム１３１，１４１と第二アーム１３２，１４２との接続部はそれぞれ水平方向に回動可能であり、右ハンド１３３や左ハンド１４３（コンプライアンス機構１０５，１０５）は第二アーム１３２，１４２とそれぞれ回転可能に接続されている。
第２の従来の双腕マニピュレータ装置について、図６を用いて説明する。この加工搬送装置２０１は、多関節式の可動アーム２０２を一対備え、これら可動アーム２０２は旋回装置２０３を介して基台２０４に据え付けてある。各可動アーム２０２は、同一の方向（図２のＸ軸方向）を向いた回転軸２０５，２０６，２０７を中心にして回動する関節を３個備えている。これら間接で連結されたアーム片（２０８〜２１１）のうち、先端側のアーム片２０８には、例えば、加工手段としてのボルト締結装置又は保持手段としてのワーク把持装置（図示せず）が各関節の回転軸２０５，２０６，２０７と垂直な回転軸２１２回りに回動自在に取り付けられる。先端側のアーム片２０８と隣接するアーム片２０９は長手方向に２分割され、その先端部分２０９ａが長手方向の回転軸２１３を中心として回動可能に基端部分２０９ｂに連結されている。なお、以上の各回転軸２０５，２０６，２０７，２１２，２１３の駆動はモータ（図示せず）によって行なわれる。
特開２００６−０３５３４６号公報（第６頁 図１） 特開２００６−１０２８４７号公報（第４−５頁 図１） Two configurations have been proposed for conventional dual-arm manipulator devices. The first is a double-arm robot in which two horizontal articulated arms are attached to the body so as to be vertically movable (see, for example, Patent Document 1). Second, a dual-arm robot having two articulated arms on the shoulder (see, for example, Patent Document 2).
A first conventional double-arm manipulator device will be described with reference to FIG. 5 is a two-arm robot 101 in which two robot arms 103 and 104 are mounted so that the side surface of the body portion 102 can be moved up and down, and the two-arm robot 101 and the wiring 161 are connected to each other. The controller mainly includes a controller 106, a mounting jig 109 for fixing the valve body 107 which is a main body part to which the parts are assembled, and a plate 162 on which these are mounted. Each robot arm 103, 104 includes a first arm 131, 141 connected to the side surface of the body portion 102, a second arm 132, 142 connected to the first arm 131, 141, and the second arm 132, 142, respectively. The right hand 133 and the left hand 143 are connected to the distal ends of the right hand 133 through the compliance mechanisms 105, 105. Here, the connection part between the body part 2 and the first arms 131 and 141 and the connection part between the first arms 131 and 141 and the second arms 132 and 142 are respectively rotatable in the horizontal direction, and the right hand 133 and The left hand 143 (compliance mechanisms 105 and 105) is rotatably connected to the second arms 132 and 142, respectively.
A second conventional double-arm manipulator device will be described with reference to FIG. The processing / conveying device 201 includes a pair of articulated movable arms 202, and these movable arms 202 are installed on a base 204 via a turning device 203. Each movable arm 202 includes three joints that rotate about rotation axes 205, 206, and 207 that face the same direction (X-axis direction in FIG. 2). Among these indirectly connected arm pieces (208 to 211), for example, a bolt fastening device as a processing means or a work gripping device (not shown) as a holding means is provided on each of the joints on the distal end side arm piece 208. The rotary shafts 205, 206, and 207 are attached so as to be rotatable around a rotary shaft 212. The arm piece 209 adjacent to the arm piece 208 on the distal end side is divided into two in the longitudinal direction, and the distal end portion 209a is connected to the proximal end portion 209b so as to be rotatable about a rotation shaft 213 in the longitudinal direction. The rotation shafts 205, 206, 207, 212, and 213 are driven by a motor (not shown).
Japanese Patent Laying-Open No. 2006-035346 (FIG. 1 on page 6) JP 2006-102847 A (page 4-5, FIG. 1)

製品の組立や物品の搬送を行うロボットマニピュレータは、工場内に多数のロボットを配置して作業させるような大型ラインシステムや分散配置して作業を行うようなセル生産システムなどに用いられるケースが多い。これらの用途に用いられるロボットマニピュレータは、主にフットプリントを小さくする反面、作業領域を広くすることが要求されている。単にフットプリントを小さくするだけでは、ロボットマニピュレータの小型化をするだけとなり、それでは比較的大きな物品をハンドリングする作業には適さない。そのために、双腕型のロボットマニピュレータが活用されるようになってきて、作業範囲を広くするとともに同時並行で作業を進めることで作業効率を上げて製品のスループットを向上させることが行われている。
また、自動車などの組立現場では、エンジンルームの組立作業では上方からのアプローチが必要となり、バンパーの組立作業では下方へのアプローチが必要となり、上方からや下方への作業が必要なっており、広い可動領域での作業が必要とされている。
また、このような双腕型ロボットマニピュレータは、自動車製造ライン等では、多数の台数が設置され、使用されている。双腕型ロボットマニピュレータを製造する上では、単純には産業用ロボットが２台使用されるように想定されるが、単に２台のロボットマニピュレータを並べただけでは、アーム体を対称形に配置するためには右腕用の部品と左腕用の部品と種別して管理する必要があり、前述した多数の台数が設置されるような場合、ロボットマニピュレータの製造管理が煩雑になり、アーム体の部品の取り違え等を起こし、欠品となるケースも生じており、部品の共通化を図ることが製造面から要求されていた。また、ロボットマニピュレータを配置する場合、右腕または左腕をそれぞれ配置するシステム構成がある。このような場合でも、ロボットマニピュレータを製作する上で、右腕用部品、左腕用部品として、生産管理すると多数の台数を設置する場合などには、煩雑な管理が必要となり、部品の取り違えなどが生じることが想定される。
このような観点から従来の双腕型ロボットマニピュレータが提案されているが、それでも解決されていない課題がある。すなわち、従来の双腕型ロボットマニピュレータは、アームが上部または側面から物品に対してアプローチして作業するような形態となっており、アーム長を長くすると、遠くの物品にも作業できるものの、胴体部の前方に配置された物品については、胴体部が邪魔になりある程度、胴体部から離した位置の物品しか作業できないために、作業範囲を広くすることができないという問題が生じていた。さらに、右腕と左腕で共通化されていない部品があり、大量生産に向かない等の問題が生じていた。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、マニピュレータの設置位置を変えることなく上部及び前方からのアプローチを可能にするとともに双腕の部品を共通化した双腕型ロボットマニピュレータを提供することを目的とする。 Robot manipulators that assemble products and transport articles are often used in large-scale line systems where many robots are placed in the factory to work, and cell production systems that work in distributed locations. . Robot manipulators used for these applications are required to have a large work area while mainly reducing the footprint. Simply reducing the footprint only reduces the size of the robot manipulator, which is not suitable for handling relatively large articles. For this reason, double-arm robot manipulators have come to be used to increase work efficiency and increase product throughput by increasing work range and simultaneously working in parallel. .
Also, at assembly sites such as automobiles, the engine room assembly work requires an approach from above, and the bumper assembly work requires a downward approach, requiring work from above and below. Work in the movable area is required.
In addition, a large number of such double-arm robot manipulators are installed and used in automobile production lines and the like. In manufacturing a double-arm robot manipulator, it is assumed that two industrial robots are simply used. However, if two robot manipulators are simply arranged, the arm bodies are arranged symmetrically. Therefore, it is necessary to manage separately for right arm parts and left arm parts. When a large number of the above-mentioned units are installed, manufacturing management of the robot manipulator becomes complicated, and arm body parts In some cases, such as misunderstandings and missing parts, there was a demand from the manufacturing side to make parts common. Further, when a robot manipulator is arranged, there is a system configuration in which a right arm or a left arm is arranged. Even in such a case, when manufacturing a robot manipulator, when managing the production as a right arm part and a left arm part, when a large number of units are installed, complicated management is required, resulting in misunderstanding of parts. It is assumed that
From this point of view, a conventional dual-arm robot manipulator has been proposed, but there are still problems that have not been solved. That is, the conventional dual-arm robot manipulator is configured such that the arm approaches and works on the article from the top or side, and if the arm length is increased, it can work on a distant article. With respect to the articles arranged in front of the section, there is a problem that the work range cannot be widened because only the articles located at a position away from the trunk section can be worked to some extent because the trunk section is in the way. In addition, there are parts that are not shared between the right arm and the left arm, causing problems such as being unsuitable for mass production.
The present invention has been made in view of such problems, and a dual-arm robot manipulator that enables approach from the top and front without changing the installation position of the manipulator and that has a common dual-arm component. The purpose is to provide.

上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１記載の発明は、旋回軸上に配置された胴体と、前記胴体に備えられた右腕および左腕と、前記右腕および前記左腕が複数の関節軸で構成された双腕型ロボットマニピュレータにおいて、前記右腕と前記左腕が、全て共通のアーム体で構成されたものである。
請求項２記載の発明は、前記右腕と前記左腕の厚さ方向の長さが同一であるものである。
請求項３記載の発明は、前記右腕が、第２のアーム体が第１の関節軸の上側に、第４のアーム体が第３の関節軸の下側に取り付けてあるのに対して、左腕の第２のアーム体が第１の関節軸の下側に、第４のアーム体は、第３の関節軸の上側に取り付けられたものである。
請求項４記載の発明は、前記右腕および前記左腕の第１の関節軸が前記胴体の前方に配置されたものである。
また、請求項５記載の発明は、前記右腕および前記左腕の少なくとも１つのアーム体が曲面形状に形成されたものである。
また、請求項６記載の発明は、前記右腕および前記左腕が複数の関節軸で構成され、第１の関節軸と第３の関節軸の回転中心に対して、第５の関節軸と第７の関節軸の回転中心がオフセットして形成されたものである。
また、請求項７記載の発明は、前記右腕および前記左腕が複数の関節軸で構成され、第２の関節軸と第４の関節軸の間に前記第２の関節軸および前記第４の関節軸に直交する第３の関節軸を備えたものである。
また、請求項８記載の発明は、前記右腕および前記左腕が複数の関節軸で構成され、第４の関節軸と第６の関節軸の間に前記第４の関節軸および前記第６の関節軸に直交する第５の関節軸を備えたものである。
また、請求項９記載の発明は、前記右腕および前記左腕が複数の関節軸で構成され、第１のアームは水平面内に配置された第１の関節軸を中心に回転し、第２のアームは前記第１の関節軸に直交するように配置された第２の関節軸を中心に回転し、第３のアーム体は前記第２の関節軸に直交するように配置された第３の関節軸を中心に回転し、第４のアーム体は前記第３の関節軸に直交するように配置された第４の関節軸を中心に回転し、第５の第５のアーム体は前記第４の関節軸と平行となるように配置された関節軸を中心に回転し、第６のアーム体は前記第５の関節軸と直交するように配置された関節軸を中心に回転するものである。
また、請求項１０記載の発明は、前記第４のアーム体は、最縮姿勢を形成する際に前記第３のアーム体に干渉することなく、移動するように曲面構造に形成されたものである。
また、請求項１１記載の発明は、前記右腕および前記左腕が複数の関節軸で構成され、前記関節軸が７軸で構成されているものである。
また、請求項１２記載の発明は、前記右腕および前記左腕が複数の関節軸で構成され、前記右腕および前記左腕は、定常時に設置面に対して平行に形成されているものである。 In order to solve the above problem, the present invention is configured as follows.
The invention according to claim 1 is a dual-arm robot manipulator in which a body disposed on a pivot axis, a right arm and a left arm provided on the body, and the right arm and the left arm are configured by a plurality of joint axes. The right arm and the left arm are all composed of a common arm body.
According to a second aspect of the present invention, the right arm and the left arm have the same length in the thickness direction.
In the invention according to claim 3, the right arm is attached to the second arm body on the upper side of the first joint axis and the fourth arm body is attached to the lower side of the third joint axis. The second arm body of the left arm is attached to the lower side of the first joint axis, and the fourth arm body is attached to the upper side of the third joint axis.
According to a fourth aspect of the present invention, the first joint axes of the right arm and the left arm are arranged in front of the trunk.
According to a fifth aspect of the present invention, at least one arm body of the right arm and the left arm is formed in a curved shape.
According to a sixth aspect of the present invention, the right arm and the left arm are composed of a plurality of joint axes, and the fifth joint axis and the seventh arm are rotated with respect to the rotation centers of the first joint axis and the third joint axis. The center of rotation of the joint shaft is formed with an offset.
According to a seventh aspect of the present invention, the right arm and the left arm are composed of a plurality of joint axes, and the second joint axis and the fourth joint are provided between the second joint axis and the fourth joint axis. A third joint axis perpendicular to the axis is provided.
In the invention according to claim 8, the right arm and the left arm are constituted by a plurality of joint axes, and the fourth joint axis and the sixth joint are provided between the fourth joint axis and the sixth joint axis. A fifth joint axis perpendicular to the axis is provided.
According to a ninth aspect of the present invention, the right arm and the left arm are composed of a plurality of joint axes, the first arm rotates around the first joint axis disposed in a horizontal plane, and the second arm Rotates about a second joint axis arranged to be orthogonal to the first joint axis, and the third arm body is a third joint arranged to be orthogonal to the second joint axis The fourth arm body rotates about a fourth joint axis arranged to be orthogonal to the third joint axis, and the fifth and fifth arm bodies rotate about the fourth joint body. The sixth arm body rotates about the joint axis arranged so as to be orthogonal to the fifth joint axis. .
According to a tenth aspect of the present invention, the fourth arm body is formed in a curved structure so as to move without interfering with the third arm body when forming the most contracted posture. is there.
According to an eleventh aspect of the present invention, the right arm and the left arm are composed of a plurality of joint axes, and the joint axes are composed of seven axes.
According to a twelfth aspect of the present invention, the right arm and the left arm are composed of a plurality of joint axes, and the right arm and the left arm are formed in parallel to the installation surface in a steady state.

請求項１から３に記載の発明によると、右腕および左腕に用いられている部品を全て共通のアーム体で構成したことで、部品の共通化ができ、対称形にするための部品の種別を行う必要がなくなり、大量生産する際にも誤ってアーム体の取り違えを行うことなく、組立作業ができるようになり、完成品の製造までの時間を短縮することができる。
請求項４から１２に記載の発明によると、双腕型ロボットマニピュレータを用いたことで潜在的に要求されていた双腕で同時並行に作業を進め、作業効率を上げて製品のスループットを上げることができる点は、従来の双腕型ロボットマニピュレータ同様の効果を有している。これに加えて、双腕を胴体の前方に配置したことにより、最伸姿勢になった場合の位置を遠いところまで届くことができるようになる。つまり、胴体の横や上部に向かって腕２が伸びないので、前方へアプローチする際に無駄にアーム体を回転させる必要がなくなり、アーム体を伸張するだけで遠くの物品にアプローチすることができる。さらには、第１の関節軸が水平面内にあるので、所望の角度に回転させると、腕を上方からでも下方へも自在に設定することができ、可動範囲を広くすることが可能である。
また、アーム体の少なくとも１つを曲面形状に形成されたことで、連結されたアーム体と最縮姿勢になった際に干渉することなく、姿勢形成することができ、可動範囲を広げることができる。 According to the invention described in claims 1 to 3, since all the parts used for the right arm and the left arm are configured by a common arm body, the parts can be made common, and the type of the parts to be symmetrical can be selected. This eliminates the need to carry out the assembly, and makes it possible to carry out an assembly operation without mistakenly displacing the arm body even in mass production, thereby shortening the time required to manufacture the finished product.
According to the invention described in claims 4 to 12, by using a dual-arm robot manipulator, work can be carried out in parallel with the potentially required dual-arm, and the work efficiency can be increased to increase the product throughput. This has the same effect as a conventional dual-arm robot manipulator. In addition to this, by disposing the two arms in front of the body, the position in the fully extended posture can be reached far. That is, since the arm 2 does not extend toward the side or top of the body, it is not necessary to rotate the arm body wastefully when approaching the front, and it is possible to approach distant articles simply by extending the arm body. . Furthermore, since the first joint axis is in a horizontal plane, the arm can be freely set from above or below by rotating to a desired angle, and the movable range can be widened.
In addition, since at least one of the arm bodies is formed in a curved shape, the posture can be formed without interfering with the connected arm body when the contracted posture is reached, and the movable range can be expanded. it can.

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は本発明の実施例を示す双腕ロボットの平面図であり、図２は側面図である。図の上側がロボット正面である。図１において、１は双腕ロボットの胴体で、胴体１の前方から右腕２Ｒと左腕２Ｌが定常状態では設置面（本図では胴体下面に相当）に対して平行に備えられている。ここで添え字Ｒ及びＬは右及び左を示す。右腕２Ｒと左腕２Ｌは、定常状態では第４のアーム体Ｃ４が胴体１から曲面構造を有して外側にはみ出すように配置されており、自由端のアーム体Ｃ５、Ｃ６に連結されている。つまり、第４のアーム体４は、１／４円周の曲面を含むように形成されている。自由端のアーム体Ｃ６には、関節軸Ｊ７が備えられており、関節軸Ｊ７には、例えば、力センサを備えたハンド装置やねじ締め装置などが取り付けられる。
左腕２Ｌと右腕２Ｒは全て共通の部品で構成されている。共通部品で対称構造を形成するために、右腕２Ｒの第２のアーム体Ｃ２が第１の関節軸Ｊ１の上側に、第４のアーム体Ｃ４が第３の関節軸Ｊ３の下側に取り付けてあるのに対して、左腕２Ｌの第２のアーム体Ｃ２が第１の関節軸Ｊ１の下側に、第４のアーム体Ｃ４は、第３の関節軸Ｊ３の上側に取り付けられている。このようにすることで、共通部品で製作できるとともに、左腕２Ｌと右腕２Ｒの厚さを同一形状で作成されるものである。
軸構成については左腕２Ｌと右腕２Ｒともに同一の構成となっているので、図２を用いて右腕２Ｒについて説明する。Ｃ１は第１のアーム体であり、Ｃ２は第２のアーム体であり、Ｃ３は第３のアーム体であり、Ｃ４は第４のアーム体であり、Ｃ５は第５のアーム体であり、Ｃ６は第６のアーム体である。
第１のアーム体Ｃ１は水平面内に配置された第１の関節軸Ｊ１を中心に回転し、第２のアーム体Ｃ２は第１の関節軸Ｊ１に直交するように配置された第２の関節軸Ｊ２を中心に回転し、第３のアーム体Ｃ３は第２の関節軸Ｊ２に直交するように配置された第３の関節軸Ｊ３を中心に回転し、第４のアーム体Ｃ４は第３の関節軸Ｊ３に直交するように配置された第４の関節軸Ｊ４を中心に回転し、第５の第５のアーム体Ｃ５は第４の関節軸Ｊ４と直交となるように配置された関節軸Ｊ５を中心に回転し、第６のアーム体Ｃ６は第５の関節軸Ｊ５と直交するように配置された関節軸Ｊ６を中心に回転し、胴体部１は設置面に対して垂直面内に配置された旋回軸Ｊ８を中心に回転する。第１の関節軸Ｊ１と第３の関節軸Ｊ３の回転中心に対して、第５の関節軸Ｊ５と第７の関節軸Ｊ７の回転中心がオフセットした構造となっている。
本発明が従来技術と異なる部分は、第１の関節軸、第３の関節軸と第５の関節軸、第７の関節軸の回転中心がオフセットした構造となっている部分と、左腕および右腕を胴体の前方に設置し、第１の関節軸を棚置き設置した部分と、双腕を共通部品で構成した点である。 FIG. 1 is a plan view of a double-arm robot showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view. The upper side of the figure is the front of the robot. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a torso of a double-arm robot, and the right arm 2R and the left arm 2L from the front of the torso 1 are provided in parallel to the installation surface (corresponding to the lower surface of the torso in this figure) in a steady state. Here, the subscripts R and L indicate right and left. The right arm 2R and the left arm 2L are arranged such that, in a steady state, the fourth arm body C4 has a curved structure from the body 1 and protrudes outward, and is connected to the free-end arm bodies C5 and C6. That is, the 4th arm body 4 is formed so that the curved surface of 1/4 circumference may be included. The free-end arm body C6 is provided with a joint axis J7, and for example, a hand device provided with a force sensor, a screw tightening device, or the like is attached to the joint axis J7.
The left arm 2L and the right arm 2R are all composed of common parts. In order to form a symmetrical structure with common parts, the second arm body C2 of the right arm 2R is attached to the upper side of the first joint axis J1, and the fourth arm body C4 is attached to the lower side of the third joint axis J3. On the other hand, the second arm body C2 of the left arm 2L is attached to the lower side of the first joint axis J1, and the fourth arm body C4 is attached to the upper side of the third joint axis J3. By doing in this way, it can manufacture with a common component, and the thickness of left arm 2L and right arm 2R is created by the same shape.
Since the left arm 2L and the right arm 2R are the same in terms of the shaft configuration, the right arm 2R will be described with reference to FIG. C1 is a first arm body, C2 is a second arm body, C3 is a third arm body, C4 is a fourth arm body, and C5 is a fifth arm body, C6 is a sixth arm body.
The first arm body C1 rotates around the first joint axis J1 disposed in the horizontal plane, and the second arm body C2 is the second joint disposed so as to be orthogonal to the first joint axis J1. The third arm body C3 rotates about the axis J2, the third arm body C3 rotates about the third joint axis J3 arranged so as to be orthogonal to the second joint axis J2, and the fourth arm body C4 is the third arm body C4. A joint that is rotated around a fourth joint axis J4 that is arranged so as to be orthogonal to the joint axis J3, and the fifth and fifth arm bodies C5 are arranged so as to be orthogonal to the fourth joint axis J4. The sixth arm body C6 rotates about the axis J5, the sixth arm body C6 rotates about the joint axis J6 arranged so as to be orthogonal to the fifth joint axis J5, and the body portion 1 is in a plane perpendicular to the installation surface. Rotate about the pivot axis J8 arranged at the center. The rotation centers of the fifth joint axis J5 and the seventh joint axis J7 are offset from the rotation centers of the first joint axis J1 and the third joint axis J3.
The present invention is different from the prior art in that the first joint axis, the third joint axis, the fifth joint axis, and the seventh joint axis are offset from each other, the left arm and the right arm. Is placed in front of the body, the first joint shaft is placed on the shelf, and the two arms are configured with common parts.

次に、図３を用いて動作について説明する。図３ａには最縮姿勢の腕の動作を示し、図３ｂに最伸姿勢の腕の動作を示す。左腕２Ｌは上方から図示しない物品へアプローチする姿勢であり、右腕２Ｒは下方へ図示しない物品へアプローチする姿勢を示している。この姿勢の場合、左腕２Ｌの第１の関節軸Ｊ１は紙面右方向から見て反時計回りに９０度回転し、各関節軸Ｊ２〜Ｊ６を所望の角度回転させることで最伸姿勢と最縮姿勢を形成している。同様に、右腕２Ｒの第１の関節軸Ｊ１は紙面右方向から見て時計回りに９０度回転し、各関節軸Ｊ２〜Ｊ６を所望の角度回転させることで最伸姿勢と最縮姿勢を形成している。
このように、第１の関節軸Ｊ１が胴体１の前方に配置されることで、所望の回転角度にすることで腕２の姿勢を自由に配置することができ、さらには最伸姿勢になった場合の位置を遠いところまで届くことができるようになる。つまり、胴体の横や上部に向かって腕２が伸びないので、前方へアプローチする際に無駄にアーム体を回転させる必要がなくなり、アーム体を伸張するだけで遠くの物品にアプローチすることができる。
また、図４に示すように第４のアーム体Ｃ４’が直線状に形成されている場合には、最縮姿勢を形成する場合に第３のアーム体Ｃ３’との干渉が生じ、形成することができない。このように第４のアーム体Ｃ４が胴体１から曲面構造を有して外側にはみ出すように配置されることで、第３のアーム体Ｃ３との干渉がなくなり、可動領域を広くすることができる。
第４のアーム体Ｃ４が胴体１から曲面構造を有して外側にはみ出すように配置された場合と、曲面構造を有しない場合を比較すると、最縮姿勢においては、長さＬだけよりアームを折りたたむことができる。つまり第４のアーム体Ｃ４が曲面構造を有して外側にはみ出すように配置されているので、第３のアーム体Ｃ３との干渉が生じることなく、最縮姿勢を形成することができるのである。一方、最伸姿勢について、第４のアーム体Ｃ４が第３のアーム体Ｃ３との干渉が生じることがないために、何れの場合にも同様な姿勢を形成することができる、
以上の通り、第４のアーム体Ｃ４が直線状に形成されている場合に対して、第４のアーム体Ｃ４が胴体１から曲面構造を有して外側にはみ出すように配置された場合は、最縮姿勢の可動領域を広くすることができるので、アーム自体の可動領域を広げることができる。
尚、ここでは、双腕型マニピュレータを具体的な実施例として説明したが、本発明の解決する課題に記載した通り、右腕用ロボットマニピュレータと左腕用ロボットマニピュレータを別個に、生産ラインに配置しても良く、その場合にも実施例で述べた胴体部を有する単腕ロボットマニピュレータを構成する。各々のロボットマニピュレータは全ての部品を共通化して製作し、生産性を向上することができる。 Next, the operation will be described with reference to FIG. FIG. 3a shows the operation of the arm in the most contracted posture, and FIG. 3b shows the operation of the arm in the most extended posture. The left arm 2L is a posture to approach an article (not shown) from above, and the right arm 2R is a posture to approach an article (not shown) downward. In this posture, the first joint axis J1 of the left arm 2L is rotated 90 degrees counterclockwise when viewed from the right direction on the paper, and the joint axes J2 to J6 are rotated by a desired angle to achieve the most extended position and the most contracted position. Form a posture. Similarly, the first joint axis J1 of the right arm 2R is rotated 90 degrees clockwise as viewed from the right side of the drawing, and the joint axes J2 to J6 are rotated by a desired angle to form the most extended posture and the most contracted posture. is doing.
Thus, by arranging the first joint axis J1 in front of the body 1, the posture of the arm 2 can be freely arranged by setting a desired rotation angle, and further, it is in the most extended posture. It will be possible to reach the far position. That is, since the arm 2 does not extend toward the side or top of the body, it is not necessary to rotate the arm body wastefully when approaching the front, and it is possible to approach distant articles simply by extending the arm body. .
In addition, as shown in FIG. 4, when the fourth arm body C4 ′ is formed in a straight line shape, interference with the third arm body C3 ′ occurs when the most contracted posture is formed. I can't. As described above, the fourth arm body C4 has a curved structure from the body 1 and is arranged so as to protrude outward, so that there is no interference with the third arm body C3, and the movable region can be widened. .
When the case where the fourth arm body C4 has a curved structure from the body 1 and is arranged so as to protrude outward is compared with the case where the fourth arm body C4 does not have the curved structure, in the most contracted posture, the arm is more than the length L Can be folded. That is, since the fourth arm body C4 has a curved surface structure and is arranged so as to protrude outward, it is possible to form the most contracted posture without causing interference with the third arm body C3. . On the other hand, for the most extended posture, the fourth arm body C4 does not interfere with the third arm body C3, and therefore a similar posture can be formed in any case.
As described above, in the case where the fourth arm body C4 is formed in a straight line, the fourth arm body C4 has a curved structure from the body 1 and is arranged so as to protrude outward. Since the movable region in the most contracted posture can be widened, the movable region of the arm itself can be widened.
Here, the dual-arm manipulator has been described as a specific embodiment, but as described in the problem to be solved by the present invention, the right-arm robot manipulator and the left-arm robot manipulator are separately arranged on the production line. In this case as well, the single-arm robot manipulator having the body portion described in the embodiment is configured. Each robot manipulator can be manufactured by sharing all the parts, and productivity can be improved.

本発明の実施例を示す双腕型ロボットマニピュレータの上面図The top view of the double arm type robot manipulator which shows the Example of this invention 本発明の実施例を示す双腕型ロボットマニピュレータの側面図Side view of a dual-arm robot manipulator showing an embodiment of the present invention 本発明の双腕型ロボットマニピュレータの可動範囲を示す図The figure which shows the movable range of the double arm type robot manipulator of this invention 本発明の双腕型ロボットマニピュレータの可動範囲との比較を示す図The figure which shows the comparison with the movable range of the double arm type robot manipulator of this invention 従来の第１の双腕型ロボットマニピュレータを示す図The figure which shows the conventional 1st double arm type robot manipulator 従来の第２の双腕型ロボットマニピュレータを示す図The figure which shows the conventional 2nd double arm type robot manipulator

符号の説明Explanation of symbols

１ 胴体
２ 腕
Ｃ１ 第１のアーム体
Ｃ２ 第２のアーム体
Ｃ３ 第３のアーム体
Ｃ３’ オフセット構造のない第３のアーム体
Ｃ４ 第４のアーム体
Ｃ４’ オフセット構造のない第４のアーム体
Ｃ５ 第５のアーム体
Ｃ６ 第６のアーム体
Ｊ１ 第１の関節軸
Ｊ２ 第２の関節軸
Ｊ３ 第３の関節軸
Ｊ４ 第４の関節軸
Ｊ５ 第５の関節軸
Ｊ６ 第６の関節軸
Ｊ７ 第７の関節軸
Ｊ８ 旋回軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Body 2 Arm C1 1st arm body C2 2nd arm body C3 3rd arm body C3 '3rd arm body C4 without an offset structure 4th arm body C4' 4th arm body without an offset structure C5 5th arm body C6 6th arm body J1 1st joint axis J2 2nd joint axis J3 3rd joint axis J4 4th joint axis J5 5th joint axis J6 6th joint axis J7 1st 7 joint axis J8 swivel axis

Claims (12)

旋回軸上に配置された胴体と、前記胴体に備えられた右腕および左腕と、前記右腕および前記左腕が複数の関節軸で構成された双腕型ロボットマニピュレータにおいて、
前記右腕と前記左腕は、全て共通のアーム体で構成されたことを特徴とする双腕型ロボットマニピュレータ。 In a dual-arm robot manipulator in which a body arranged on a pivot axis, a right arm and a left arm provided in the body, and the right arm and the left arm are configured by a plurality of joint axes,
The right arm and the left arm are all composed of a common arm body. 前記右腕と前記左腕の厚さ方向の長さが同一であることを特徴とする請求項１記載の双腕型ロボットマニピュレータ。   The dual-arm robot manipulator according to claim 1, wherein the right arm and the left arm have the same length in the thickness direction. 前記右腕は、第２のアーム体が第１の関節軸の上側に、第４のアーム体が第３の関節軸の下側に取り付けてあるのに対して、左腕の第２のアーム体が第１の関節軸の下側に、第４のアーム体は、第３の関節軸の上側に取り付けられたことを特徴とする請求項１記載の双腕型ロボットマニピュレータ。   In the right arm, the second arm body is attached to the upper side of the first joint axis and the fourth arm body is attached to the lower side of the third joint axis, whereas the second arm body of the left arm is The dual-arm robot manipulator according to claim 1, wherein the fourth arm body is attached below the first joint axis and above the third joint axis. 前記右腕および前記左腕の第１の関節軸が前記胴体の前方に配置されたことを特徴とする請求項１記載の双腕型ロボットマニピュレータ。   The dual-arm robot manipulator according to claim 1, wherein the first joint shaft of the right arm and the left arm is disposed in front of the body. 前記右腕および前記左腕の少なくとも１つのアーム体が曲面形状に形成されたことを特徴とする請求項１記載の双腕型ロボットマニピュレータ。   The dual-arm robot manipulator according to claim 1, wherein at least one arm body of the right arm and the left arm is formed in a curved shape. 前記右腕および前記左腕が複数の関節軸で構成され、第１の関節軸と第３の関節軸の回転中心に対して、第５の関節軸と第７の関節軸の回転中心がオフセットして形成されたことを特徴とする請求項４または５記載の双腕型ロボットマニピュレータ。   The right arm and the left arm are composed of a plurality of joint axes, and the rotation centers of the fifth joint axis and the seventh joint axis are offset from the rotation centers of the first joint axis and the third joint axis. The dual-arm robot manipulator according to claim 4 or 5, wherein the dual-arm robot manipulator is formed. 前記右腕および前記左腕が複数の関節軸で構成され、第２の関節軸と第４の関節軸の間に前記第２の関節軸および前記第４の関節軸に直交する第３の関節軸を備えたことを特徴とする請求項４または５記載の双腕型ロボットマニピュレータ。   The right arm and the left arm are composed of a plurality of joint axes, and a third joint axis perpendicular to the second joint axis and the fourth joint axis is provided between the second joint axis and the fourth joint axis. The dual-arm robot manipulator according to claim 4 or 5, further comprising: 前記右腕および前記左腕が複数の関節軸で構成され、第４の関節軸と第６の関節軸の間に前記第４の関節軸および前記第６の関節軸に直交する第５の関節軸を備えたことを特徴とする請求項４または５記載の双腕型ロボットマニピュレータ。   The right arm and the left arm are composed of a plurality of joint axes, and a fourth joint axis and a fifth joint axis orthogonal to the sixth joint axis are provided between the fourth joint axis and the sixth joint axis. The dual-arm robot manipulator according to claim 4 or 5, further comprising: 前記右腕および前記左腕が複数の関節軸で構成され、第１のアームは水平面内に配置された第１の関節軸を中心に回転し、第２のアームは前記第１の関節軸に直交するように配置された第２の関節軸を中心に回転し、第３のアーム体は前記第２の関節軸に直交するように配置された第３の関節軸を中心に回転し、第４のアーム体は前記第３の関節軸に直交するように配置された第４の関節軸を中心に回転し、第５の第５のアーム体は前記第４の関節軸と平行となるように配置された関節軸を中心に回転し、第６のアーム体は前記第５の関節軸と直交するように配置された関節軸を中心に回転することを特徴とする請求項４または５記載の双腕型ロボットマニピュレータ。   The right arm and the left arm are composed of a plurality of joint axes, the first arm rotates around a first joint axis disposed in a horizontal plane, and the second arm is orthogonal to the first joint axis The third arm body rotates about the third joint axis arranged so as to be orthogonal to the second joint axis, and the fourth arm axis rotates about the second joint axis arranged like The arm body rotates around a fourth joint axis arranged so as to be orthogonal to the third joint axis, and the fifth and fifth arm bodies are arranged so as to be parallel to the fourth joint axis. The dual arm according to claim 4 or 5, wherein the sixth arm body rotates about a joint axis arranged to be orthogonal to the fifth joint axis. Arm type robot manipulator. 前記第４のアーム体は、最縮姿勢を形成する際に前記第３のアーム体に干渉することなく、移動するように曲面構造に形成されたことを特徴とする請求項９記載の双腕型ロボットマニピュレータ。   The double arm according to claim 9, wherein the fourth arm body is formed in a curved surface structure so as to move without interfering with the third arm body when forming the most contracted posture. Type robot manipulator. 前記右腕および前記左腕が複数の関節軸で構成され、前記関節軸が７軸で構成されていることを特徴とする請求項４または５記載の双腕型ロボットマニピュレータ。   The dual-arm robot manipulator according to claim 4 or 5, wherein the right arm and the left arm are composed of a plurality of joint axes, and the joint axes are composed of seven axes. 前記右腕および前記左腕が複数の関節軸で構成され、前記右腕および前記左腕は、定常時に設置面に対して平行に形成されていることを特徴とする請求項４または５記載の双腕型ロボットマニピュレータ。   6. The double-arm robot according to claim 4, wherein the right arm and the left arm are constituted by a plurality of joint axes, and the right arm and the left arm are formed in parallel to an installation surface in a steady state. manipulator.
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