JP2011230241A - Parallel link robot - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、産業用途を主とするロボットの機構に関するものである。中でも、ロボットを固定する固定側プレートと、エンドエフェクタなどの作用部材が取り付けられる可動側プレートとの間を、複数のアームで連結した構造を持つパラレルリンクロボットに関するものである。 The present invention relates to a mechanism of a robot mainly for industrial use. In particular, the present invention relates to a parallel link robot having a structure in which a fixed side plate for fixing a robot and a movable side plate to which an action member such as an end effector is attached are connected by a plurality of arms.
パラレルリンクロボットは、ロボットを固定する固定プレート、エンドエフェクタなどの作用部材が取り付けられる可動プレート、これらの間を連結するアーム及びロッドで構成される。アームは、固定プレートに対して、固有の1軸周りに固有の面内を旋回するよう取り付けられている。ロッドの両端は、ボールジョイントなど空間内を自由旋回する軸受で結合されており、各々のアーム、ロッドは、可動プレートで結合・拘束されながら、空間内で位置・姿勢を変えることができる。アーム回転位置をモータなどの駆動源で制御することによって、可動プレートの位置や姿勢を制御することができる。 The parallel link robot is composed of a fixed plate for fixing the robot, a movable plate to which an action member such as an end effector is attached, and an arm and a rod for connecting them. The arm is attached to the fixed plate so as to pivot about a unique axis in a unique plane. Both ends of the rod are coupled by a bearing that freely rotates in the space such as a ball joint, and the position and posture of each arm and rod can be changed in the space while being coupled and restrained by a movable plate. By controlling the arm rotation position with a drive source such as a motor, the position and posture of the movable plate can be controlled.
パラレルリンクロボットとして、6軸のモータを独立制御することによって、可動プレート面を6自由度制御する方式などが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 As a parallel link robot, a method of controlling a movable plate surface with six degrees of freedom by independently controlling a six-axis motor has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
図5は、特許文献1のパラレルリンクロボットの概略斜視図である。図5において、パラレルリンクロボット1は、固定プレート2と可動プレート3とをアーム4およびロッド7で結合しており、このアーム4およびロッド7の位置や姿勢を制御して、可動プレート3の自動動作を制御する。
FIG. 5 is a schematic perspective view of the parallel link robot of
アーム4は、モータ5の主軸に接続されており、モータ5は、そのフランジ面をプレート6に固定し、このプレート6を、固定プレート2に結合する構造を採用することが多い。特許文献1に示すパラレルリンクロボットにおいても、この構成である。
The
しかしながら前記従来の構成では、高速動作時の振動等の影響でモータの主軸がぶれ、取り付け面とモータの相対位置がずれることにより、パラレルリンクロボットの位置決め精度が低下するという課題がある。 However, the conventional configuration has a problem that the positioning accuracy of the parallel link robot is lowered due to the main shaft of the motor being shaken by the influence of vibration or the like during high-speed operation, and the relative position of the mounting surface and the motor being displaced.
本発明は、前記従来の課題を解決し、少なくとも対向する2つのモータ主軸の中心軸を一致させ、高速動作時におけるパラレルリンクロボットの位置決め精度低下を軽減するものである。 The present invention solves the above-described conventional problems and makes at least the central axes of two motor spindles facing each other coincide with each other to reduce a decrease in positioning accuracy of the parallel link robot during high-speed operation.
上記目的を達成するために、本発明のパラレルリンクロボットは、可動プレートと固定プレートとを3組6本のアームで連結したパラレルリンクロボットであって、1組2本の前記アームをそれぞれ駆動させる2つのモータのモータ軸を、それぞれベアリングを介してブロックで保持し、前記モータ軸が同一軸となるよう構成したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a parallel link robot of the present invention is a parallel link robot in which a movable plate and a fixed plate are connected by three sets of six arms, each driving one set of two arms. The motor shafts of the two motors are respectively held by blocks via bearings, and the motor shafts are configured to be the same shaft.
以上のように、本発明によれば、高速動作時の振動等の影響でモータの主軸がぶれ、取り付け面とモータの相対位置がずれることによって発生するパラレルリンクロボットの位置決め精度の低下の影響を軽減し、少なくとも対向する2つのモータ主軸の中心軸を一致させ、高速動作時におけるロボットの位置決め精度を確保することが可能である。 As described above, according to the present invention, the influence of the decrease in the positioning accuracy of the parallel link robot, which occurs when the motor spindle is shaken due to the influence of vibration or the like during high-speed operation and the relative position of the mounting surface and the motor shifts, is affected. It is possible to reduce and match at least the central axes of the two motor spindles facing each other to ensure the positioning accuracy of the robot during high-speed operation.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、同じ構成には同じ符号を付して、適宜説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted as appropriate.
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1のパラレルリンクロボットの概略斜視図を図1に示す。パラレルリンクロボット11は、固定プレート2と可動プレート3とをブロック12を介してアーム4およびロッド7で結合しており、このアーム4およびロッド7の位置や姿勢を制御して、可動プレート3の自動動作を制御する。ブロック12は、2つ以上のボルト等で固定プレート2に固定されている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a schematic perspective view of the parallel link robot according to the first embodiment of the present invention. The
アーム4は、モータ19の主軸に接続されており、モータ19は、そのフランジ面13をプレートなどを介して固定プレート2に結合する構造を採用することが多い。可動プレート3が、空間内で位置及び姿勢を自由に定義できるためには、6つの自由度(可動軸)が必要である。本実施の形態1のパラレルリンクロボット11は、アーム4およびモータ5を6組用い、それらの回転位置を独立に制御することによって、可動プレート3の位置及び姿勢を自在に設定する構造である。
The
アーム4は、1軸周りに固有の面内を旋回するよう取り付けられている。ロッド7の両端は、ボールジョイントなど空間内を自由旋回する軸受で結合されており、各々のアーム4、ロッド7は、可動プレート3で結合、拘束されながら、空間内で位置や姿勢を変えることができる。アーム4の回転位置をモータ19などの駆動源で制御することによって、可動プレート3の位置や姿勢を制御することができる。
The
6本のアーム4は、平行な2本を一組として、3組を円周方向に120度均等割で配置することが、制御演算上では好ましい。
It is preferable in terms of control calculation that the six
だが、これらのアーム4は、それぞれが独立に動作できる必要があるため、一組2台のモータ19のモータ軸19aを、相互に結合することは出来ない。また、これら6組のアーム4、ロッド7の先端は、同一の可動プレート3に結合されているため、モータ軸19a中心からアーム4、ロッド7を経た可動プレート3までの距離が、それぞれ等しい長さでないと、可動プレート3の位置や姿勢を、目標位置に制御できないという不具合を生じうる。したがって、1組2台のモータ19のモータ軸19aの中心を一致させることが、きわめて重要である。
However, since these
図2は、対向するモータ19を取り付けるブロック構造の概略構成図である。12はブロック本体、13はモータ19を取り付けるフランジ面であり、それぞれ対向するフランジ面13は機械加工で平行度を確保している。14はモータ19を取り付けるネジ穴である。ブロック12内部の形状を示すため、断面15におけるブロック12の断面図を、図3(a),(b)に示す。なお、図3(a),(b)は、左右対称な図なので、符号は片側の構成だけに付している。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a block structure for attaching the
図3(a)は、アーム間隔が広い場合のブロック12の断面図で、図3(b)は、アーム間隔が狭い場合のブロック12の断面図である。
3A is a cross-sectional view of the
ブロック12内に加工された貫通穴16の中心付近には、対向する2つのモータ19のモータ軸19aの端部をそれぞれ保持するベアリング17が設けられている。2つのベアリング17の間には、モータ19のモータ軸19aの端部が相互に干渉しないよう、スペーサ18によってそれらに隙間を設けている。
Near the center of the through-
ブロック12に対して、左右両側からモータ19のモータ軸19aを挿入し、ベアリング17で受け、ネジ穴14を用いてボルト等でモータ19をブロック12に固定する。
The
2つのベアリング17は、同一の貫通穴を基準に半径方向の位置が決まるため、双方の中心は一致する。これに伴い、対向するモータ軸19a先端部を、ベアリング17に挿入することで、中央のブロック近傍でその中心も一致する。
Since the two
また、モータ19は、ネジ穴14を通して固定されるため、フランジ面13に押し当てられることになり、モータ19双方の平行度が確保される。したがって、対向するモータ5を固定した時点で、それらの中心軸は、同一直線上にあり、双方の軸中心に、軸ずれのない取り付けが可能となる。
Moreover, since the
4は、モータ軸19aに取り付けられる、パラレルリンクロボット11のアームである。アーム4は、2つのモータ19それぞれに対して1つずつ取り付けられ、独立に回転位置を制御することが可能である。
21は、アーム4が回転するために設けられた、ブロック12の切り欠きである。切り欠き21の幅方向(モータ軸5a芯方向)に、アーム4の取り付け位置を移動、調整することができる。図3(a),(b)における横方向の切り欠き21の幅L1が大きいほど、アーム4の取り付け位置に自由度が増す。アーム4の取り付け位置は、基本的に、ブロック12中心から等距離の位置に取り付け、左右対称な構成とする。アーム4間の距離L2は、ロッド7を介して取り付けられる可動プレート3の駆動トルクと回転速度に影響を与える。
21 is a notch of the
図4(a),(b)は、アーム4間の距離が、可動プレート3の駆動トルクと回転速度に影響を与えることを説明するための可動プレート3の回転動作モデル図である。
FIGS. 4A and 4B are rotational operation model diagrams of the
図4(a)は、アーム間隔およびロッド間隔が広い場合を示しており、可動プレート3とそれに結合する1組2本のロッド7を示す模式図である。同様に、図4(b)は、アーム間隔およびロッド間隔が狭い場合を示す。これらは、それぞれ図3(a)と図3(b)に対応している。
FIG. 4A shows a case where the arm interval and the rod interval are wide, and is a schematic diagram showing the
図4(a)及び(b)において、図中の矢印22a,22bのようにロッド7に逆方向の力が加わると、可動プレート3は回転力を受ける。
4 (a) and 4 (b), when a reverse force is applied to the
ここで、ロッド7の間隔を前述のアーム間隔L2と同様とする。図4(a)のようにロッド7の間隔L2が大きいと、可動プレート3を回転するトルクが大きくなり、回転角度が相対的に小さくなる。
Here, the interval between the
逆に、図4(b)のようにロッド7の間隔L2が小さいと、可動プレート3を回転するトルクが小さくなり、回転角度が相対的に大きくなる。
On the contrary, when the distance L2 between the
ここで、図3(a)および(b)に示す、ブロック12の切り欠き21の幅L1が大きいほど、アーム4の取り付け位置、すなわちアーム4の間隔L2に自由度が増す。例えば、アーム4の間隔L2を、最小40mmから最大120mmまで可変とするブロック12を用いれば、可動プレート3の回転トルクおよび回転角度を、それぞれ3倍のレンジで最適なトレードオフ条件に設定することが可能となる。
Here, as the width L1 of the
このように、本発明によって、モータ19をブロック12へ取り付けると同時に、対向する2つのモータ軸19a同士の平行度および軸中心を一致できる。そのため、フランジ面13とモータ19の相対位置がずれることがなく、高速動作時におけるパラレルリンクロボット11の位置決め精度が低下するという課題を、容易かつ高精度な取り付けにて実現できる。
As described above, according to the present invention, the
また、アーム4の取り付け間隔に自由度があるため、可動プレート3の回転トルクおよび回転角度という、相反する条件を最適化することが可能となる。また、2つのモータ19を1つのブロックで取り付けられるため、部材コストも低減可能となる。
Further, since there is a degree of freedom in the mounting interval of the
本発明は、パラレルリンクロボットにおいて高速動作時におけるロボットの位置決め精度を確保することが可能であり、このようなパラレルリンクロボットに有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can ensure the positioning accuracy of a robot during high-speed operation in a parallel link robot, and is useful for such a parallel link robot.
1、11 パラレルリンクロボット
2 固定プレート
3 可動プレート
4 アーム
5、19 モータ
7 ロッド
12 ブロック
13 フランジ面
14 ネジ穴
15 断面
16 貫通穴
17 ベアリング
18 スペーサ
19a モータ軸
21 切り欠き
DESCRIPTION OF
Claims (4)
1組2本の前記アームをそれぞれ駆動させる2つのモータのモータ軸を、それぞれベアリングを介してブロックで保持し、前記モータ軸が同一軸となるよう構成したこと
を特徴とするパラレルリンクロボット。 A parallel link robot in which a movable plate and a fixed plate are connected by three sets of six arms,
A parallel link robot characterized in that the motor shafts of two motors that respectively drive a set of two arms are respectively held by blocks via bearings, and the motor shafts are the same axis.
を特徴とする請求項1記載のパラレルリンクロボット。 2. The parallel link robot according to claim 1, wherein spacers are provided between bearings respectively holding motor shafts of motors for driving a set of two arms.
を特徴とする請求項1または2記載のパラレルリンクロボット。 3. The parallel according to claim 1, wherein the arms are respectively disposed in two notches of the block, and a tip of the motor shaft is disposed in the vicinity of the block located between the two notches. Link robot.
を特徴とする請求項3記載のパラレルリンクロボット。 The parallel link robot according to claim 3, wherein a distance between the pair of two arms is variable by moving the arm in two notches of the block.
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CN103101048A (en) * | 2012-11-08 | 2013-05-15 | 上海理工大学 | Three-freedom-degree parallel robot adjustable in arm length |
CN103987497A (en) * | 2011-12-07 | 2014-08-13 | Thk株式会社 | Parallel link robot |
US9475190B2 (en) | 2012-08-09 | 2016-10-25 | Fujitsu Limited | Robot |
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103987497A (en) * | 2011-12-07 | 2014-08-13 | Thk株式会社 | Parallel link robot |
US9694501B2 (en) | 2011-12-07 | 2017-07-04 | Thk Co., Ltd. | Parallel link robot |
US9475190B2 (en) | 2012-08-09 | 2016-10-25 | Fujitsu Limited | Robot |
CN103101048A (en) * | 2012-11-08 | 2013-05-15 | 上海理工大学 | Three-freedom-degree parallel robot adjustable in arm length |
WO2018008491A1 (en) | 2016-07-08 | 2018-01-11 | Sony Corporation | Parallel link device, industrial robot, and haptic presentation device |
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