JP2014168825A - 二次元移動閉リンク構造 - Google Patents

二次元移動閉リンク構造 Download PDF

Info

Publication number
JP2014168825A
JP2014168825A JP2013040845A JP2013040845A JP2014168825A JP 2014168825 A JP2014168825 A JP 2014168825A JP 2013040845 A JP2013040845 A JP 2013040845A JP 2013040845 A JP2013040845 A JP 2013040845A JP 2014168825 A JP2014168825 A JP 2014168825A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
link
moving object
joint portion
rotatably connected
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013040845A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6040057B2 (ja
Inventor
Satoshi Honpo
聡史 本保
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu NTC Ltd
Original Assignee
Komatsu NTC Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu NTC Ltd filed Critical Komatsu NTC Ltd
Priority to JP2013040845A priority Critical patent/JP6040057B2/ja
Priority to US14/769,513 priority patent/US9732787B2/en
Priority to CN201480011108.9A priority patent/CN105026113B/zh
Priority to KR1020157023045A priority patent/KR20150123242A/ko
Priority to PCT/JP2014/054511 priority patent/WO2014132960A1/ja
Publication of JP2014168825A publication Critical patent/JP2014168825A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6040057B2 publication Critical patent/JP6040057B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04Pivotal connections
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/106Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with articulated links
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H21/00Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides
    • F16H21/10Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides all movement being in, or parallel to, a single plane
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16MFRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M13/00Other supports for positioning apparatus or articles; Means for steadying hand-held apparatus or articles
    • F16M13/02Other supports for positioning apparatus or articles; Means for steadying hand-held apparatus or articles for supporting on, or attaching to, an object, e.g. tree, gate, window-frame, cycle

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Toys (AREA)

Abstract

【課題】移動対象の支持剛性を確保し、移動精度を向上させ、かつ広い可動範囲を確保することができる二次元移動閉リンク構造を提供する。
【解決手段】移動対象2を平面内で自在に移動可能に支持する二次元移動閉リンク構造1は、固定リンク50と、固定リンク50の一端に対して一端が回動自在に連結された第1リンク10と、第1リンク10の他端に対して一端が回動自在に連結された第2リンク20と、第2リンク20の他端に対して一端が回動自在に連結された第3リンク30と、第3リンク30の他端に対して一端が回動自在に連結され固定リンク50の他端に対して他端が回動自在に連結された第4リンク40とを備え、第2リンク20は、第2リンク20が連結される両端の関節部21,22と、両端の関節部21,22を一体として結合するバー部23とを有し、第2リンク20のバー部23に移動対象2が配置されている。
【選択図】図1

Description

本発明は、二次元移動閉リンク構造に関し、より詳しくは、移動対象を平面内で自在に移動可能に支持する二次元移動閉リンク構造に関する。
従来、組み立て作業や搬送作業等に使用されるロボット装置に適用される種々のリンク装置が知られている(例えば、特許文献1,2)。これらのリンク装置は、一般に作業内容や目的に合致するように負荷荷重特性や可動範囲が設定される。
特許文献1に記載のリンク構造は、ベースに回動自在に連結された第1リンクから第4リンクの4本のリンクからなる閉リンク構造であり、第2リンクと第3リンクの連結軸と同軸上にハンド(移動対象)を支持している。
特許文献2に記載のリンク構造は、固定された第1リンクに回動自在に連結された第2リンクから第5リンクの4本のリンクからなる閉リンク構造であり、第4リンクの他端と第5リンクの他端とを連結可能にして、連結を解除した状態で軽作業を行い、連結した状態で軽作業よりも大きな負荷荷重を受けられるようにしている。
特開平10−193287号公報(請求項1、図1) 特開昭60−48276号公報(発明の目的、請求項1、図1)
しかしながら、特許文献1および特許文献2に記載のリンク構造では、リンクの関節部(ジョイント部)で移動対象を支持しているため、移動対象を支持した関節部に過大な負荷荷重が作用して支持剛性が不足し、軽負荷の作業には好適であるが、特に重負荷作業において移動対象の支持剛性を向上させて移動精度を高めつつより広い可動範囲を確保することが困難であるという問題があった。
本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、移動対象の支持剛性を確保し、移動精度を向上させ、かつ広い可動範囲を確保することができる二次元移動閉リンク構造を提供することを課題とする。
前記課題を解決するため、請求項1に係る発明は、移動対象を平面内で自在に移動可能に支持する二次元移動閉リンク構造であって、固定リンクと、該固定リンクの一端に対して一端が回動自在に連結された第1リンクと、該第1リンクの他端に対して一端が回動自在に連結された第2リンクと、該第2リンクの他端に対して一端が回動自在に連結された第3リンクと、該第3リンクの他端に対して一端が回動自在に連結され前記固定リンクの他端に対して他端が回動自在に連結された第4リンクと、を備え、前記第2リンクは、該第2リンクが連結される両端の関節部と、該両端の関節部を一体として結合するバー部と、を有し、前記第2リンクの前記バー部に前記移動対象を配置したことを特徴とする。
この発明によれば、第2リンクのバー部に前記移動対象を配置したことで、第2リンクの一端の関節部と他端の関節部に跨って移動対象を支持するため、第2リンクの他端と第3リンクの一端とが連結された一箇所の関節部で移動対象を支持する場合よりも支持剛性を向上させることができる。
このようにして、本発明は、簡易なリンク構造により移動対象の支持剛性を向上させて、移動精度を高めつつ、より広い可動範囲を確保することができ、従来にない新たな用途にも好適に適用できる二次元移動閉リンク構造を提供することができる。
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の二次元移動閉リンク構造であって、前記第2リンクの前記一端と前記他端を結ぶ線から閉リンクの外側の方に所定のずらし量だけずらして前記移動対象を配置したことを特徴とする。
かかる構成によれば、前記第2リンクにおいて移動対象を閉リンクの外側の方にずらすことで、移動対象と他のリンクとの干渉を抑制して、移動対象のより広い可動範囲を確保することができる。
請求項3に係る発明は、請求項2に記載の二次元移動閉リンク構造であって、前記第1リンクの長さと前記第4リンクの長さとを同じにし、前記第2リンクに閉リンクの外方へ向けて、くの字状に屈曲した曲折部を設け、該曲折部から前記第2リンクの前記一端までの長さと、前記第3リンクの長さとを同じにし、前記移動対象を前記曲折部と前記第2リンクの前記他端との間に配置したことを特徴とする。
かかる構成によれば、移動対象の可動範囲をより広く確保しながら、コンパクトな閉リンク構造を形成することができる。
また、請求項4に係る発明は、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の二次元移動閉リンク構造であって、前記固定リンクが配設されるベース部材を備え、前記ベース部材は、左右方向、前後方向、および上下方向のうちの少なくとも二方向が規定された形状を有し、前記ベース部材の前記二方向が前記平面を規定する互いに直交するX軸およびY軸にそれぞれ沿う方向に設定されるとともに、前記固定リンクの前記一端と前記他端を結ぶ線との交角がX軸よりもY軸の方が直角に近く設定され、前記固定リンクの前記一端よりも前記他端をY軸方向において前記移動対象に近くなるように配置したことを特徴とする。
かかる構成によれば、固定リンクの中央(センタ)を通りY軸に平行な線の両側でより均等に、移動対象のより広い可動範囲を確保することができる。
本発明によれば、移動対象の支持剛性を確保し、移動精度を向上させ、かつ広い可動範囲を確保することができる二次元移動閉リンク構造を提供できる。
本発明の第1の実施形態に係るリンク構造の全体構成を模式的に示す正面図である。 (a)はリンクの一例を示す斜視図であり、(b)はリンクの他の例を示す斜視図である。 本発明の第2の実施形態に係るリンク構造の全体構成を模式的に示す正面図である。 本発明の第3の実施形態に係るリンク構造の全体構成を模式的に示す正面図である。 第3の実施形態に係るリンク構造により移動対象が移動させられる様子を示す概略正面図である。 第3の実施形態に係るリンク構造による移動対象の可動範囲を、第2の実施形態に係るリンク構造による移動対象の可動範囲とともに示す概略正面図である。 本発明の第4の実施形態に係るリンク構造の全体構成を模式的に示す正面図である。 第4の実施形態に係るリンク構造により移動対象が移動させられる様子を示す概略正面図である。 第4の実施形態に係るリンク構造による移動対象の可動範囲を、第3の実施形態に係るリンク構造による移動対象の可動範囲とともに示す概略正面図である。
本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、以下に示す図面において、同一の部材または相当する部材には同一の参照符号を付している。また、部材のサイズおよび形状は、説明の便宜のため、変形または誇張して模式的に表す場合がある。
<第1の実施形態>
まず、図1を参照して、本発明の第1の実施形態に係る二次元移動閉リンク構造(以下、単に「リンク構造」ともいう。)1について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係るリンク構造1の全体構成を模式的に示す正面図である。
図1に示すように、リンク構造1は、移動対象2を互いに直交するX軸およびY軸により規定されるXY平面内で自在に移動可能に支持する二次元移動閉リンク構造である。
移動対象2は、リンク構造1により移動させられる対象物であり、特に限定されるものではないが、例えば、搬送手段における搬送対象(製品やワーク等)を把持するハンド装置、マシニングセンタの主軸装置やワークテーブルなど、を想定することができる。
リンク構造1は、固定リンク50と、固定リンク50の一端に対して一端が回動自在に連結された第1リンク10と、第1リンク10の他端に対して一端が回動自在に連結された第2リンク20と、第2リンク20の他端に対して一端が回動自在に連結された第3リンク30と、第3リンク30の他端に対して一端が回動自在に連結され固定リンク50の他端に対して他端が回動自在に連結された第4リンク40とを備えている。
ここで、リンク構造1を構成する要素をリンクというものとする。また、各リンクにおいて、他のリンクが連結される両端部を関節部といい、当該リンクの両端部を一体として結合する部分をバー部というものとする。また、両端の関節部の位置が移動しない(リンク構造全体が移動する場合を除く)リンクを固定リンク、両端の関節部の少なくとも一方の位置が移動するリンクを可動リンクというものとする。
図2(a)は、リンクの一例を示す斜視図であり、図2(b)は、リンクの他の例を示す斜視図である。
図2(a)に示す例では、リンク70は、該リンク70が連結される両端の関節部71,72と、該両端の関節部71,72を一体として結合するバー部73とを有している。また、図2(b)に示す例では、リンク80は、該リンク80が連結される両端の関節部81,82と、該両端の関節部81,82を一体として結合するバー部83とを有している。リンク80において、関節部81,82は、リンク80の長手方向端部の外面を外周面の一部とする仮想的な円筒部分をいうものとする。
図1に示されるリンク構造1を構成する各リンクは、ここでは、図2(a)または図2(b)に示されるリンク70,80と同様な形状に形成されている。ただし、リンク構造1に使用される各リンクの形状は、図2に示す形状に特に限定されるものではない。
図1に戻って、リンク構造1は、固定リンク50が配設されるベース部材60を備えている。そして、換言すれば、リンク構造1は、ベース部材60に配設された固定リンク50と、可動リンクである第1リンク10、第2リンク20、第3リンク30、および第4リンク40とを備えた閉リンク構造をなしている。なお、固定リンク50はベース部材60と別体とされてベース部材60に設けられる構成であってもよく、ベース部材60の一部が固定リンク50として機能する構成であってもよい。
ベース部材60は、左右方向、前後方向、および上下方向のうちの少なくとも二方向(図1の例では左右方向および上下方向)が規定された形状を有している。すなわち、ベース部材60は、ここでは、左右方向に沿う上面61および下面62と、上下方向に沿う左側面63および右側面64とを有している。そして、ベース部材60の左右方向および上下方向がX軸およびY軸にそれぞれ沿う方向(平行な方向)に設定されている。すなわち、ベース部材60の上面61および下面62がX軸に、ベース部材60の左側面63および右側面64がY軸に、それぞれ沿う方向に設定されている。
移動対象2の移動平面となるXY平面は、その平面の向きが特に限定されるものではなく、目的や用途に応じて適宜設定され得る。すなわち、XY平面は、ここでは、鉛直方向に沿う平面とされているが、これに限定されるものではなく、水平方向に沿う平面であってもよく、水平方向または鉛直方向から所定の角度だけずらして設定された平面であってもよい。例えば、リンク構造1を搬送装置の搬送手段として使用する場合には、X軸方向を搬送方向にとることができる。また、リンク構造1を工作機械の主軸装置の移動手段として使用する場合には、X軸方向を左右方向にとり、Y軸方向を前後方向や上下方向にとることができる。
固定リンク50は、一端に設けられる関節部51と他端に設けられる関節部52とを有している。関節部51および関節部52は、固定リンク50の両端に位置する固定された部分であり、第1リンク10および第4リンク40とそれぞれ連結される。
本実施形態では、固定リンク50の一端と他端とを結ぶ線L0が、Y軸と直交するように設定されている。
第1リンク10は、一端に設けられる関節部11と、他端に設けられる関節部12と、両端の関節部11,12を一体として結合するバー部13とを有している。第1リンク10の関節部11は、固定リンク50の関節部51に対して該関節部51の中心軸のまわりで回動自在に連結されている。
第1リンク10の関節部11には、例えばサーボモータ等の回転駆動装置M1の出力軸(図示せず)が回転力を伝達可能に接続されている。したがって、回転駆動装置M1の作動により、第1リンク10を関節部11のまわりで所定の回転方向角度位置に回転させることが可能となっている。
第2リンク20は、一端に設けられる関節部21と、他端に設けられる関節部22と、両端の関節部21,22を一体として結合するバー部23とを有している。第2リンク20の関節部21は、第1リンク10の関節部12に対して該関節部12の中心軸と同軸に配置されたピンP1のまわりで回動自在に連結されている。ここで、関節部12と関節部21とは、ピンP1の軸方向(XY平面に直交するZ軸方向)に沿って同軸に配置されている。こうして、第2リンク20は、関節部21のまわりで回動自在となっている。
移動対象2は、第2リンク20の、両端の関節部21,22ではなくバー部23に配置されている。本実施形態では、第2リンク20のバー部23は、真直ぐな形状に形成されており、移動対象2が、第2リンク20の一端の関節部21と他端の関節部22を結ぶ線上に配置されている。
第3リンク30は、一端に設けられる関節部31と、他端に設けられる関節部32と、両端の関節部31,32を一体として結合するバー部33とを有している。第3リンク30の関節部31は、第2リンク20の関節部22に対して該関節部22の中心軸と同軸に配置されたピンP2のまわりで回動自在に連結されている。ここで、関節部22と関節部31とは、ピンP2の軸方向に沿って同軸に配置されている。こうして、第3リンク30は、関節部31のまわりで回動自在となっている。
第4リンク40は、一端に設けられる関節部41と、他端に設けられる関節部42と、両端の関節部41,42を一体として結合するバー部43とを有している。第4リンク40の関節部41は、第3リンク30の関節部32に対して該関節部32の中心軸と同軸に配置されたピンP3のまわりで回動自在に連結されている。ここで、関節部32と関節部41とは、ピンP3の軸方向に沿って同軸に配置されている。こうして、第4リンク40は、関節部41のまわりで回動自在となっている。
また、第4リンク40の関節部42は、固定リンク50の関節部52に対して該関節部52の中心軸のまわりで回動自在に連結されている。
第4リンク40の関節部42には、例えばサーボモータ等の回転駆動装置M2の出力軸(図示せず)が回転力を伝達可能に接続されている。したがって、回転駆動装置M2の作動により、第4リンク40を関節部42のまわりで所定の回転方向角度位置に回転させることが可能となっている。
第1リンク10、第2リンク20、第3リンク30、第4リンク40、および固定リンク50の長さ、すなわち各リンクの両端の関節部間の距離D1〜D5は、適宜設定され得る。ここでは、D1=D4、D2>D3に設定され、移動対象2が第2リンク20のバー部23における第2リンク20の他端の関節部22寄りに配置されている。このようにすれば、移動対象2の可動範囲をベース部材60の左右両側でより均等に確保することが可能である。
次に、前記のように構成されたリンク構造1の作用について説明する。
回転駆動装置M1,M2が例えば制御装置(図示せず)の指令にしたがって作動されると、XY平面内において、第1リンク10が一端の関節部11のまわりで所定の回転方向角度位置に回転させられるとともに、第4リンク40が他端の関節部42のまわりで所定の回転方向角度位置に回転させられる。これにより、第1リンク10の第2リンク20との連結点であるピンP1の位置、および第4リンク40の第3リンク30との連結点であるピンP3の位置が定まる。
第2リンク20と第3リンク30とがピンP2のまわりで回動自在に連結されているため、前記したようにピンP1,P3の位置が定まると、ピンP2の位置も一意に定まる。したがって、リンク構造1を構成する全リンクの位置が定まることとなり、この結果、第2リンク20のバー部23に配置された移動対象2が位置決めされる。
そして、回転駆動装置M1,M2の作動により、第1リンク10および/または第4リンク40が別の回転方向角度位置に回転させられると、これに応じて移動対象2も移動させられる。これにより、移動対象2はXY平面内の任意の位置に移動させられて位置決めされる。
前記したように、本実施形態では、移動対象2を平面内で自在に移動可能に支持するリンク構造1は、固定リンク50と、固定リンク50の一端に対して一端が回動自在に連結された第1リンク10と、第1リンク10の他端に対して一端が回動自在に連結された第2リンク20と、第2リンク20の他端に対して一端が回動自在に連結された第3リンク30と、第3リンク30の他端に対して一端が回動自在に連結され固定リンク50の他端に対して他端が回動自在に連結された第4リンク40とを備えている。そして、第2リンク20は、第2リンク20が連結される両端の関節部21,22と、両端の関節部21,22を一体として結合するバー部23とを有しており、第2リンク20のバー部23に移動対象2が配置されている。
したがって、本実施形態によれば、第2リンク20のバー部23に移動対象2を配置したことで、第2リンク20の一端の関節部21と他端の関節部22に跨って移動対象2を支持するため、第2リンク20の他端と第3リンク30の一端とが連結された一箇所の関節部22,31で移動対象2を支持する場合よりも支持剛性を向上させることができる。
このようにして、本実施形態は、簡易なリンク構造により移動対象2の支持剛性を向上させて、移動精度を高めつつ、より広い可動範囲を確保することができ、従来にない新たな用途にも好適に適用できる二次元移動閉リンク構造1を提供することができる。
<第2の実施形態>
次に、図3を参照して、本発明の第2の実施形態に係るリンク構造1aについて、前記した第1の実施形態に係るリンク構造1と相違する点を中心に説明し、共通する点についての説明を省略する。
図3は、本発明の第2の実施形態に係るリンク構造1aの全体構成を模式的に示す正面図である。
図3に示すように、第2の実施形態では、移動対象2が、第2リンク20aの一端に設けられる関節部21と他端に設けられる関節部22を結ぶ線L1から閉リンクの外側の方に所定のずらし量だけずらして配置されている。
また、第2の実施形態では、第1の実施形態と同様に、第1リンク10の長さD1と第4リンクの長さD4とが同じに設定されている一方で、第2リンク20aに閉リンクの外方へ向けて、くの字状に屈曲した曲折部24が設けられている。ここで、第2リンク20aのバー部23aは、一端の関節部21と曲折部24との間に規定される第1バー部25と、曲折部24と他端の関節部22との間に規定される第2バー部26とから構成されている。第1バー部25と第2バー部26とは、一体に形成されたバー部材を曲げ加工することにより構成されてもよいし、別体に形成された2つのバー部材を曲折部24となる端部同士において固定することにより構成されてもよい。
そして、曲折部24から第2リンク20aの一端の関節部21までの長さ、すなわち第1バー部25の長さD21と、第3リンク30の長さD3とが同じに設定されている。
また、移動対象2は、曲折部24と第2リンク20aの他端の関節部22との間に配置されている。すなわち、移動対象2は、第2バー部26上に配置されている。ここでは、移動対象2は、曲折部24と関節部22との間の中央(センタ)、すなわち、第2バー部26の長さD22を二等分する点に配置されている。このようにすれば、移動対象2の可動範囲をベース部材60の左右両側でより均等に確保することが可能である。
このように構成された第2の実施形態によっても、前記した第1の実施形態と同様の作用効果を奏することができることに加え、さらに以下の作用効果を奏することができる。
すなわち、第2の実施形態では、第2リンク20aの一端の関節部21と他端の関節部22を結ぶ線L1から閉リンクの外側の方に所定のずらし量だけずらして移動対象2が配置されている。
したがって、移動対象2が固定リンク50側に接近したときに、移動対象2が閉リンクの外側の方にずれている分だけ、移動対象2が他のリンク20,30,40,50から離間した位置に保たれることになる。
このような構成によれば、第2リンク20aにおいて移動対象2を閉リンクの外側の方にずらすことで、移動対象2と他のリンク20,30,40,50との干渉を抑制して、移動対象2のより広い可動範囲を確保することができる。
また、第2の実施形態では、第1リンク10の長さD1と第4リンク40の長さD4とを同じにし、第2リンク20aに閉リンクの外方へ向けて、くの字状に屈曲した曲折部24を設け、該曲折部24から第2リンク20aの一端までの長さD21と、第3リンク30の長さD3とを同じにし、移動対象2を曲折部24と第2リンク20aの他端との間に配置するように構成されている。
したがって、曲折部24と第2リンク20aの他端との間の部分である第2バー部26がX軸と平行となる場合には、閉リンクの形状は線対称な図形を形成する(図3参照)。
このような構成によれば、移動対象2の可動範囲をより広く確保しながら、コンパクトな閉リンク構造を形成することができる。
<第3の実施形態>
次に、図4〜図6を参照して、本発明の第3の実施形態に係るリンク構造1bについて、前記した第2の実施形態に係るリンク構造1aと相違する点を中心に説明し、共通する点についての説明を省略する。
図4は、本発明の第3の実施形態に係るリンク構造1bの全体構成を模式的に示す正面図である。図5は、第3の実施形態に係るリンク構造1bにより移動対象が移動させられる様子を示す概略正面図である。図6は、第3の実施形態に係るリンク構造1bによる移動対象の可動範囲を、第2の実施形態に係るリンク構造1aによる移動対象の可動範囲とともに示す概略正面図である。
図4に示すように、第3の実施形態では、固定リンク50aの一端と他端を結ぶ線L0との交角がX軸よりもY軸の方が直角に近く設定されている。そして、固定リンク50aの一端の関節部51よりも他端の関節部52が、Y軸方向において移動対象2に近くなるように配置されている。
ここでは、第3の実施形態における固定リンク50aの両端の関節部51,52間のX軸方向の距離Dxは、第2の実施形態における固定リンク50の長さD5と等しく設定されている。そして、固定リンク50aの両端の関節部51,52間のY軸方向の距離Dyの分だけ、固定リンク50aの一端の関節部51よりも他端の関節部52が、Y軸方向において移動対象2に近く、すなわち図4において高くなるように配置されている。
このような第3の実施形態では、回転駆動装置M1,M2が作動されると、図5に示すように、リンク構造1bにより移動対象2が移動させられる。
このように構成された第3の実施形態によっても、前記した第2の実施形態と同様の作用効果を奏することができることに加え、さらに以下の作用効果を奏することができる。
図6に示すように、第3の実施形態に係るリンク構造1bによる移動対象2の可動範囲Rbと、前記した第2の実施形態に係るリンク構造1aによる移動対象2の可動範囲Raとを比較すると、図6に示すXY平面内において、可動範囲Raは右側に偏移しているのに対し、可動範囲Rbは中央寄りに是正されている。
したがって、第3の実施形態によれば、固定リンク50の中央(センタ)を通りY軸に平行な線の両側でより均等に、すなわち、ベース部材60の左右両側でより均等に、移動対象2のより広い可動範囲Rbを確保することができる。
<第4の実施形態>
次に、図7〜図9を参照して、本発明の第4の実施形態に係るリンク構造1cについて、前記した第3の実施形態に係るリンク構造1bと相違する点を中心に説明し、共通する点についての説明を省略する。
図7は、本発明の第4の実施形態に係るリンク構造1cの全体構成を模式的に示す正面図である。図8は、第4の実施形態に係るリンク構造1cにより移動対象が移動させられる様子を示す概略正面図である。図9は、第4の実施形態に係るリンク構造1cによる移動対象の可動範囲を、第3の実施形態に係るリンク構造1bによる移動対象の可動範囲とともに示す概略正面図である。
図7に示すように、第4の実施形態では、第2リンク20のバー部23が、真直ぐな形状に形成されており、移動対象2が、第2リンク20の一端に設けられる関節部21と他端に設けられる関節部22を結ぶ線上に配置されている点で、第3の実施形態と相違している。
このような第4の実施形態では、回転駆動装置M1,M2が作動されると、図8に示すように、リンク構造1cにより移動対象2が移動させられる。そして、第4の実施形態に係るリンク構造1cによれば、図9に示すような移動対象2の可動範囲Rcが形成される。なお、図9中の「Rb」は、第3の実施形態に係るリンク構造1bによる移動対象2の可動範囲を参考のため示したものである。
このように構成された第4の実施形態によれば、簡易な構成の第2リンク20を使用して、前記した第3の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
以上、本発明について、実施形態に基づいて説明したが、本発明は、前記した各実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、各実施形態に記載した構成を適宜組み合わせ乃至選択することを含め、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。また、前記した実施形態の構成の一部について、追加、削除、置換をすることができる。
例えば、前記した第3の実施形態および第4の実施形態では、固定リンク50aの一端の関節部51よりも他端の関節部52をY軸方向において移動対象2に近くなるように配置したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第2の実施形態に係るリンク構造1a全体をベース部材60とともに、図3において反時計回りに所定角度回転させた状態に設定してもよい。このような構成によっても、移動対象2の可動範囲を中央寄りに是正して固定リンク50の中央(センタ)を通りY軸に平行な線の両側でより均等になるようにすることができる。ただし、第3の実施形態および第4の実施形態によれば、ベース部材60を傾けて配置しなくても済むため、レイアウト上のデッドスペースが生じず、コンパクト化、省スペース化が図られる利点がある。
1,1a,1b,1c リンク構造(二次元移動閉リンク構造)
2 移動対象
10 第1リンク
11 一端の関節部
12 他端の関節部
13 バー部
20,20a 第2リンク
21 一端の関節部
22 他端の関節部
23,23a バー部
24 曲折部
30 第3リンク
31 一端の関節部
32 他端の関節部
33 バー部
40 第4リンク
41 一端の関節部
42 他端の関節部
43 バー部
50,50a 固定リンク
51 一端の関節部
52 他端の関節部
60 ベース部材
L0 固定リンクの一端と他端を結ぶ線
L1 第2リンクの一端と他端を結ぶ線
Ra,Rb,Rc 可動範囲

Claims (4)

  1. 移動対象を平面内で自在に移動可能に支持する二次元移動閉リンク構造であって、
    固定リンクと、
    該固定リンクの一端に対して一端が回動自在に連結された第1リンクと、
    該第1リンクの他端に対して一端が回動自在に連結された第2リンクと、
    該第2リンクの他端に対して一端が回動自在に連結された第3リンクと、
    該第3リンクの他端に対して一端が回動自在に連結され前記固定リンクの他端に対して他端が回動自在に連結された第4リンクと、を備え、
    前記第2リンクは、該第2リンクが連結される両端の関節部と、該両端の関節部を一体として結合するバー部と、を有し、
    前記第2リンクの前記バー部に前記移動対象を配置した
    ことを特徴とする二次元移動閉リンク構造。
  2. 前記第2リンクの前記一端と前記他端を結ぶ線から閉リンクの外側の方に所定のずらし量だけずらして前記移動対象を配置した
    ことを特徴とする請求項1に記載の二次元移動閉リンク構造。
  3. 前記第1リンクの長さと前記第4リンクの長さとを同じにし、
    前記第2リンクに閉リンクの外方へ向けて、くの字状に屈曲した曲折部を設け、
    該曲折部から前記第2リンクの前記一端までの長さと、前記第3リンクの長さとを同じにし、
    前記移動対象を前記曲折部と前記第2リンクの前記他端との間に配置した
    ことを特徴とする請求項2に記載の二次元移動閉リンク構造。
  4. 前記固定リンクが配設されるベース部材を備え、
    前記ベース部材は、左右方向、前後方向、および上下方向のうちの少なくとも二方向が規定された形状を有し、前記ベース部材の前記二方向が前記平面を規定する互いに直交するX軸およびY軸にそれぞれ沿う方向に設定されるとともに、前記固定リンクの前記一端と前記他端を結ぶ線との交角がX軸よりもY軸の方が直角に近く設定され、
    前記固定リンクの前記一端よりも前記他端をY軸方向において前記移動対象に近くなるように配置した
    ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の二次元移動閉リンク構造。
JP2013040845A 2013-03-01 2013-03-01 二次元移動閉リンク構造 Expired - Fee Related JP6040057B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013040845A JP6040057B2 (ja) 2013-03-01 2013-03-01 二次元移動閉リンク構造
US14/769,513 US9732787B2 (en) 2013-03-01 2014-02-25 Two-dimensional movement closed-link structure
CN201480011108.9A CN105026113B (zh) 2013-03-01 2014-02-25 二维移动闭链连杆结构
KR1020157023045A KR20150123242A (ko) 2013-03-01 2014-02-25 이차원 이동 닫힌 링크 구조
PCT/JP2014/054511 WO2014132960A1 (ja) 2013-03-01 2014-02-25 二次元移動閉リンク構造

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013040845A JP6040057B2 (ja) 2013-03-01 2013-03-01 二次元移動閉リンク構造

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014168825A true JP2014168825A (ja) 2014-09-18
JP6040057B2 JP6040057B2 (ja) 2016-12-07

Family

ID=51428224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013040845A Expired - Fee Related JP6040057B2 (ja) 2013-03-01 2013-03-01 二次元移動閉リンク構造

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9732787B2 (ja)
JP (1) JP6040057B2 (ja)
KR (1) KR20150123242A (ja)
CN (1) CN105026113B (ja)
WO (1) WO2014132960A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015116633A (ja) * 2013-12-18 2015-06-25 コマツNtc株式会社 工作機械
JP2015116632A (ja) * 2013-12-18 2015-06-25 コマツNtc株式会社 工作機械

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105697703B (zh) * 2016-03-15 2018-04-10 西安电子科技大学 一种全柔顺五杆机构的三稳态实现方法
CN105805252A (zh) * 2016-05-06 2016-07-27 广州市兴世机械制造有限公司 一种双驱动五连杆机构
CN105856921B (zh) * 2016-06-03 2018-07-10 鲁东大学 一种可调球面机构绘图仪
CN111941403B (zh) * 2019-05-17 2023-07-04 本田技研工业株式会社 链节机构、其控制装置以及控制方法
US11491645B2 (en) * 2019-06-07 2022-11-08 Massachusetts Institute Of Technology Scissor linkage design and method of operation
CN110294273A (zh) * 2019-07-24 2019-10-01 宁夏新大众机械有限公司 一种脉动方式的抛沙装置
KR102429255B1 (ko) * 2021-12-01 2022-08-05 국민대학교산학협력단 구조물 벽면 보수 또는 진단용 모듈형 로봇팔
US11705630B1 (en) * 2022-04-05 2023-07-18 Maxar Space Llc Antenna with movable feed

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4712971A (en) * 1985-02-13 1987-12-15 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Control arm assembly
US5107719A (en) * 1990-08-28 1992-04-28 The University Of Michigan Adjustable robotic mechanism

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6048276B2 (ja) 1982-03-25 1985-10-26 住友軽金属工業株式会社 抵抗スポツト溶接用電極
US4756662A (en) * 1986-03-31 1988-07-12 Agency Of Industrial Science & Technology Varible compliance manipulator
US4762016A (en) * 1987-03-27 1988-08-09 The Regents Of The University Of California Robotic manipulator having three degrees of freedom
JP3153622B2 (ja) * 1992-05-18 2001-04-09 株式会社日立製作所 ワーク搬送用のロボット
US5731804A (en) * 1995-01-18 1998-03-24 Immersion Human Interface Corp. Method and apparatus for providing high bandwidth, low noise mechanical I/O for computer systems
US6116844A (en) * 1993-10-26 2000-09-12 Mcgill University Mechanisms for orienting and placing articles
IT1272084B (it) * 1993-12-17 1997-06-11 Comau Spa Robot industriale, particolarmente per la movimentazione di pezzi da una pressa all'altra in una linea di presse
JP3797437B2 (ja) * 1995-03-13 2006-07-19 株式会社安川電機 連続他動運動装置
US5673595A (en) * 1995-05-19 1997-10-07 Canadian Space Agency Four degree-of-freedom manipulator
US6024576A (en) * 1996-09-06 2000-02-15 Immersion Corporation Hemispherical, high bandwidth mechanical interface for computer systems
JP3412436B2 (ja) 1997-01-06 2003-06-03 三菱電機株式会社 閉リンクロボット装置
US6336374B1 (en) * 1997-01-14 2002-01-08 Asea Brown Boveri A.B. Device for relative displacement of two elements
JP2002154792A (ja) 2000-11-15 2002-05-28 Kayaba Ind Co Ltd クレーン
US6648289B2 (en) * 2001-07-31 2003-11-18 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Mechanism for horizontal adjustability of operator panel on scanner
CN1155458C (zh) * 2001-12-31 2004-06-30 天津大学 仅含转动副的二自由度平动并联机器人机构
JP2004207648A (ja) 2002-12-26 2004-07-22 Tokyo Electron Ltd 基板の搬送装置
ITUD20050158A1 (it) * 2005-09-26 2007-03-27 Gisulfo Baccini Dispositivo robotizzato per la movimentazione di un oggetto
CN100395086C (zh) * 2006-07-31 2008-06-18 华南理工大学 一种二维平动两自由度平面并联的机器人机构
CN100410029C (zh) * 2006-08-03 2008-08-13 天津大学 可实现整周回转的四自由度混联抓放式机器人机构
JP4631881B2 (ja) * 2007-07-30 2011-02-16 トヨタ自動車株式会社 ワーク搬送装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4712971A (en) * 1985-02-13 1987-12-15 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Control arm assembly
US5107719A (en) * 1990-08-28 1992-04-28 The University Of Michigan Adjustable robotic mechanism

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015116633A (ja) * 2013-12-18 2015-06-25 コマツNtc株式会社 工作機械
JP2015116632A (ja) * 2013-12-18 2015-06-25 コマツNtc株式会社 工作機械

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014132960A1 (ja) 2014-09-04
CN105026113B (zh) 2016-12-07
US9732787B2 (en) 2017-08-15
KR20150123242A (ko) 2015-11-03
JP6040057B2 (ja) 2016-12-07
CN105026113A (zh) 2015-11-04
US20160003291A1 (en) 2016-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6040057B2 (ja) 二次元移動閉リンク構造
WO2019011020A1 (zh) 具有平面两移动自由度的并联机构
JP5766235B2 (ja) ロボットアーム
JP2010247280A (ja) 多自由度ロボット装置
JP2016036863A (ja) パラレルリンクロボットおよびパラレルリンク構造
JP5078098B2 (ja) パラレルメカニズム及びその制御方法
KR101411095B1 (ko) 4자유도 메카니즘 장치
JP6527782B2 (ja) パラレルリンク機構を用いた作業装置
US20180029223A1 (en) Industrial robot
US11338453B2 (en) Joint structure for robot
JP2017035769A (ja) 4自由度機構
JP5889767B2 (ja) 工具保持装置
JP2012192499A (ja) パラレルリンクロボット
US10272562B2 (en) Parallel kinematics robot with rotational degrees of freedom
JP6242205B2 (ja) 工作機械
TWI475188B (zh) 多連桿旋轉機構
JP6242204B2 (ja) 工作機械
JP2013107155A (ja) 小型多自由度の力覚提示マニピュレータ
CN106251910B (zh) 一种纳微定位平台
CN108789375A (zh) 一种两平移一转动2urr-cpr并联机构
JP2016093861A (ja) 電動グリッパ装置
JP2012192500A (ja) パラレルリンクロボット
JP7289644B2 (ja) 作業装置
JP5602676B2 (ja) 可動体支持装置
WO2022261934A1 (zh) 多自由度导向机构和多自由度导向装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160118

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20160704

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160802

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160912

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20161101

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161107

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6040057

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees