JP2536338B2 - ロボットの被加工物把持機構 - Google Patents
ロボットの被加工物把持機構Info
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- JP2536338B2 JP2536338B2 JP3198733A JP19873391A JP2536338B2 JP 2536338 B2 JP2536338 B2 JP 2536338B2 JP 3198733 A JP3198733 A JP 3198733A JP 19873391 A JP19873391 A JP 19873391A JP 2536338 B2 JP2536338 B2 JP 2536338B2
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- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J17/00—Joints
- B25J17/02—Wrist joints
- B25J17/0283—Three-dimensional joints
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- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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- Y10T74/20—Control lever and linkage systems
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Jigs For Machine Tools (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はロボットの被加工物把持
機構に関し、該把持機構の複数の回転軸の交点を把持し
た被加工物の内部に位置させる構造とすることにより、
被加工物の姿勢制御に好適な把持機構を提供するもので
ある。
機構に関し、該把持機構の複数の回転軸の交点を把持し
た被加工物の内部に位置させる構造とすることにより、
被加工物の姿勢制御に好適な把持機構を提供するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ロボットの被加工物把持機構
としては、例えば図６および図７に示すようなものがあ
った。
としては、例えば図６および図７に示すようなものがあ
った。
【０００３】図６において、１４１はロボット本体を、
１４２はそのアームをそれぞれ示している。アーム１４
２の先端には手首機構１４３が取り付けられている。手
首機構１４３は、エンドエフェクタ（ハンド）１４４に
保持したワーク（被加工物）Ｗの姿勢を制御するもので
ある。その姿勢を制御してワークＷを把持し、研磨ツー
ル１４５によってワークＷを研磨、加工するものであ
る。
１４２はそのアームをそれぞれ示している。アーム１４
２の先端には手首機構１４３が取り付けられている。手
首機構１４３は、エンドエフェクタ（ハンド）１４４に
保持したワーク（被加工物）Ｗの姿勢を制御するもので
ある。その姿勢を制御してワークＷを把持し、研磨ツー
ル１４５によってワークＷを研磨、加工するものであ
る。
【０００４】この手首機構１４３は、基部（アーム１４
２の先端）から延びる３関節（α、β、γの軸線をそれ
ぞれ有する３つの軸）によってワークＷの姿勢制御を行
う構成である。そして、この手首機構１４３において、
その３軸（α、β、γ）の動作軸は１点ＴＯで交差して
いる。３関節の３軸（α、β、γ）が交差する点ＴＯ
は、これらの図６、図７に示すように、手首機構１４３
の第２の関節（球形関節）の内部位置に存在するように
設定されている。したがって、この交点ＴＯを中心とし
てワークＷは移動（回動）することとなる。
２の先端）から延びる３関節（α、β、γの軸線をそれ
ぞれ有する３つの軸）によってワークＷの姿勢制御を行
う構成である。そして、この手首機構１４３において、
その３軸（α、β、γ）の動作軸は１点ＴＯで交差して
いる。３関節の３軸（α、β、γ）が交差する点ＴＯ
は、これらの図６、図７に示すように、手首機構１４３
の第２の関節（球形関節）の内部位置に存在するように
設定されている。したがって、この交点ＴＯを中心とし
てワークＷは移動（回動）することとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のロボットの被加工物把持機構にあっては、各
種ワークＷの表面の曲率中心は、平均的にはワークＷの
ほぼ中心に位置しているが、そのワークＷの表面を加工
する場合、以下に示すような不都合な点があった。
うな従来のロボットの被加工物把持機構にあっては、各
種ワークＷの表面の曲率中心は、平均的にはワークＷの
ほぼ中心に位置しているが、そのワークＷの表面を加工
する場合、以下に示すような不都合な点があった。
【０００６】（１）ワークＷは手首機構１４３の回転中
心ＴＯから距離ｌだけ離れているため、手首機構１４３
の回転中心ＴＯ廻りの回転角θ（α，β，γ軸の３軸い
ずれの回りでも可）が小さくても、ワークＷはｌ×θだ
け余分に大回りする。すなわち、ワークＷの姿勢変化時
に、ロボット本体１４１から見たワークＷの位置は大き
く変位してしまう。したがって、ワークＷの姿勢変化時
には、アーム１４２も移動させて上記変位を補正し、ワ
ークＷのツール（加工具）１４５に対する位置を保持し
なければならない。このため、アーム１４２等、手首機
構１４３の回転中心ＴＯの位置を決定する部材の移動量
（ストローク）を大きく確保する必要が生じ、アーム１
４２等の無駄な動きが多くなり、これに起因してアーム
１４２等の手首機構１４３を支持する部材の剛性の低下
を招致していた。また、上述のように、ワークＷの表面
の加工に際し、回転中心ＴＯの位置を決定する部材の移
動量を大きく確保する必要が生じ、そのためアーム等、
位置制御機構部の可動範囲の大きさの割には、加工可能
なワークＷの大きさが小さく限定されてしまうという不
都合があった。
心ＴＯから距離ｌだけ離れているため、手首機構１４３
の回転中心ＴＯ廻りの回転角θ（α，β，γ軸の３軸い
ずれの回りでも可）が小さくても、ワークＷはｌ×θだ
け余分に大回りする。すなわち、ワークＷの姿勢変化時
に、ロボット本体１４１から見たワークＷの位置は大き
く変位してしまう。したがって、ワークＷの姿勢変化時
には、アーム１４２も移動させて上記変位を補正し、ワ
ークＷのツール（加工具）１４５に対する位置を保持し
なければならない。このため、アーム１４２等、手首機
構１４３の回転中心ＴＯの位置を決定する部材の移動量
（ストローク）を大きく確保する必要が生じ、アーム１
４２等の無駄な動きが多くなり、これに起因してアーム
１４２等の手首機構１４３を支持する部材の剛性の低下
を招致していた。また、上述のように、ワークＷの表面
の加工に際し、回転中心ＴＯの位置を決定する部材の移
動量を大きく確保する必要が生じ、そのためアーム等、
位置制御機構部の可動範囲の大きさの割には、加工可能
なワークＷの大きさが小さく限定されてしまうという不
都合があった。
【０００７】（２）ワークの中心ＷＯと手首機構１４３
の回転中心ＴＯとが距離ｌだけ離間しているため、加工
に伴う加工力ＦがワークＷに作用すると、手首機構１４
３が受ける負荷はモーメントＦ×ｌとなり、大きな加工
反力を受ける。
の回転中心ＴＯとが距離ｌだけ離間しているため、加工
に伴う加工力ＦがワークＷに作用すると、手首機構１４
３が受ける負荷はモーメントＦ×ｌとなり、大きな加工
反力を受ける。
【０００８】そこで、本発明は、アーム等手首機構支持
部材の剛性を高く保持し、手首機構が受ける加工反力を
小さくし、ワークの姿勢制御に拘らずロボットの可動範
囲を有効に使用できるロボットの被加工物把持機構を提
供することを、その目的としている。
部材の剛性を高く保持し、手首機構が受ける加工反力を
小さくし、ワークの姿勢制御に拘らずロボットの可動範
囲を有効に使用できるロボットの被加工物把持機構を提
供することを、その目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、アームの先端
に取り付けられた手首機構と、この手首機構に取り付け
られ、被加工物を把持するハンドと、を備えたロボット
の被加工物把持機構において、上記手首機構は、上記ハ
ンドをその軸回りに回動可能な少なくとも３本の回転軸
を有し、これらの回転軸は単一の交点で常に交差し、こ
の交点がこのハンドに把持された被加工物の中心の近傍
に配されるように、これらの回転軸を配設したロボット
の被加工物把持機構である。
に取り付けられた手首機構と、この手首機構に取り付け
られ、被加工物を把持するハンドと、を備えたロボット
の被加工物把持機構において、上記手首機構は、上記ハ
ンドをその軸回りに回動可能な少なくとも３本の回転軸
を有し、これらの回転軸は単一の交点で常に交差し、こ
の交点がこのハンドに把持された被加工物の中心の近傍
に配されるように、これらの回転軸を配設したロボット
の被加工物把持機構である。
【００１０】
【作用】本発明によれば、ハンドに把持された被加工物
は、手首機構の少なくとも３本の回転軸の回りに回転、
または、旋回自在になされている。すなわち、被加工物
はその姿勢が手首機構により制御されるものである。こ
の姿勢制御においては、これらの回転軸がずれているた
め、その被加工物の位置も変化する。そして、被加工物
は、これらの回転軸の交点を中心として回転、旋回等移
動する。
は、手首機構の少なくとも３本の回転軸の回りに回転、
または、旋回自在になされている。すなわち、被加工物
はその姿勢が手首機構により制御されるものである。こ
の姿勢制御においては、これらの回転軸がずれているた
め、その被加工物の位置も変化する。そして、被加工物
は、これらの回転軸の交点を中心として回転、旋回等移
動する。
【００１１】ここで、本発明にあっては、少なくとも３
本の回転軸の交点、すなわち被加工物を回転移動させる
場合の回転の中心が、ハンドに把持された被加工物の中
心の近傍に配置されている。この結果、被加工物の表面
を加工する場合、被加工物の回転の中心が被加工物の中
心に近接しているため、被加工物の中心と手首機構によ
る回転の中心との間の距離１が極めて小さいか、また
は、０となり、以下に示す利点がある。
本の回転軸の交点、すなわち被加工物を回転移動させる
場合の回転の中心が、ハンドに把持された被加工物の中
心の近傍に配置されている。この結果、被加工物の表面
を加工する場合、被加工物の回転の中心が被加工物の中
心に近接しているため、被加工物の中心と手首機構によ
る回転の中心との間の距離１が極めて小さいか、また
は、０となり、以下に示す利点がある。
【００１２】被加工物の姿勢変化時に、その被加工物
の位置の変化が最少となり、位置制御部の無駄な動きが
少なくなる。よって、位置制御部の可動範囲を必要最少
限に抑えられる。また、その結果、ロボットアームの長
さの短縮等が可能になり、ロボットアームの剛性も向上
する。
の位置の変化が最少となり、位置制御部の無駄な動きが
少なくなる。よって、位置制御部の可動範囲を必要最少
限に抑えられる。また、その結果、ロボットアームの長
さの短縮等が可能になり、ロボットアームの剛性も向上
する。
【００１３】さらに、モーメント作用力が小さいた
め、加工反力による手首機構への負荷および駆動源への
負荷も必要最少限に抑えられる。
め、加工反力による手首機構への負荷および駆動源への
負荷も必要最少限に抑えられる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１および図２は本発明の第１実施例を示してい
る。
する。図１および図２は本発明の第１実施例を示してい
る。
【００１５】これらの図において、１１はロボット本体
を示し、このロボット本体１１にアーム１２が支持され
ている。アーム１２は、三次元円筒座標軸（Ｒ，Ｚ，
θ）のＲ軸方向およびＺ軸方向に各々直動自在に構成さ
れている。また、ロボット本体１１はそのＺ軸（鉛直
軸）回りに回転自在に構成されている。
を示し、このロボット本体１１にアーム１２が支持され
ている。アーム１２は、三次元円筒座標軸（Ｒ，Ｚ，
θ）のＲ軸方向およびＺ軸方向に各々直動自在に構成さ
れている。また、ロボット本体１１はそのＺ軸（鉛直
軸）回りに回転自在に構成されている。
【００１６】アーム１２の先端には手首機構２１が取り
付けられている。手首機構２１は、３つの回転軸（α、
β、γの３軸）を有して構成されている。図１に示すよ
うに、アーム１２の先端にはブラケット１３が取り付け
られている。このブラケット１３の先端にはα軸サーボ
モータ２２が固定されている。α軸サーボモータ２２の
出力軸にはα軸減速機２３が連結されている。α軸減速
機２３の出力軸２４の先端にはＬ字部材２５の一辺が固
定されており、このＬ字部材２５はこのα軸回りに回転
自在に取り付けられている。
付けられている。手首機構２１は、３つの回転軸（α、
β、γの３軸）を有して構成されている。図１に示すよ
うに、アーム１２の先端にはブラケット１３が取り付け
られている。このブラケット１３の先端にはα軸サーボ
モータ２２が固定されている。α軸サーボモータ２２の
出力軸にはα軸減速機２３が連結されている。α軸減速
機２３の出力軸２４の先端にはＬ字部材２５の一辺が固
定されており、このＬ字部材２５はこのα軸回りに回転
自在に取り付けられている。
【００１７】Ｌ字部材２５の他の辺にはα軸に対して直
交するようにβ軸が配設されている。すなわち、この辺
にはβ軸サーボモータ２６が取り付けられている。β軸
サーボモータ２６の出力軸にはβ軸減速機２７が介装さ
れており、このβ軸減速機２７の出力軸２８にはコの字
形のハンド部材２９が固定されている。すなわち、ハン
ド部材２９はβ軸回りに回転自在に支持されている。
交するようにβ軸が配設されている。すなわち、この辺
にはβ軸サーボモータ２６が取り付けられている。β軸
サーボモータ２６の出力軸にはβ軸減速機２７が介装さ
れており、このβ軸減速機２７の出力軸２８にはコの字
形のハンド部材２９が固定されている。すなわち、ハン
ド部材２９はβ軸回りに回転自在に支持されている。
【００１８】ハンド部材２９は、被加工物（ワーク）Ｗ
を回転自在に保持するもので、対向する支軸３０，３１
の間にワークＷを例えば鉛直状態で保持する。支軸３１
は減速ギヤ３２，３３，３４を介してγ軸減速機３５の
出力軸３６により駆動されるものである。γ軸減速機３
５はγ軸サーボモータ３７の出力軸に介装されている。
このγ軸は上記β軸と直交するように構成されている。
を回転自在に保持するもので、対向する支軸３０，３１
の間にワークＷを例えば鉛直状態で保持する。支軸３１
は減速ギヤ３２，３３，３４を介してγ軸減速機３５の
出力軸３６により駆動されるものである。γ軸減速機３
５はγ軸サーボモータ３７の出力軸に介装されている。
このγ軸は上記β軸と直交するように構成されている。
【００１９】そして、これらの３つのα軸（２４）、β
軸（２８）、γ軸（３０，３１）は、常に１つの点ＷＯ
で交差するように構成されている。この交点ＷＯはワー
クＷの概略中心でもある。すなわち、ワークＷは支軸３
０，３１（γ軸）を中心として回転自在に支持されてい
る。また、このワークＷを把持するハンド部材２９は、
出力軸２８（β軸）を中心として回転自在に設けられて
いる。更に、このハンド部材２９を支持するＬ字部材２
５は出力軸２４（α軸）を中心として回転自在に支持さ
れている。
軸（２８）、γ軸（３０，３１）は、常に１つの点ＷＯ
で交差するように構成されている。この交点ＷＯはワー
クＷの概略中心でもある。すなわち、ワークＷは支軸３
０，３１（γ軸）を中心として回転自在に支持されてい
る。また、このワークＷを把持するハンド部材２９は、
出力軸２８（β軸）を中心として回転自在に設けられて
いる。更に、このハンド部材２９を支持するＬ字部材２
５は出力軸２４（α軸）を中心として回転自在に支持さ
れている。
【００２０】これらの結果、手首機構２１においてワー
クＷは保持されており、ロボット本体１１に近接して配
設された研磨ツール３８（グラインダ、バフ、ベルトサ
ンダー等）によってこのワークＷの表面は研磨、研削等
の加工がなされる。
クＷは保持されており、ロボット本体１１に近接して配
設された研磨ツール３８（グラインダ、バフ、ベルトサ
ンダー等）によってこのワークＷの表面は研磨、研削等
の加工がなされる。
【００２１】再び、図２に示すように、このロボットで
は、これらのサーボモータ２２，２６，３７の制御、お
よび、アーム１２およびロボット本体１１の位置制御
は、制御機構３９によってなされる構成である。以上の
ように、このロボットにおいては、ワークＷの把持機構
を構成する手首機構２１の関節３軸（α，β，γ）が一
点交差をなし、その仮想交差点ＷＯに一致してワークＷ
の中心が位置するように構成されている。
は、これらのサーボモータ２２，２６，３７の制御、お
よび、アーム１２およびロボット本体１１の位置制御
は、制御機構３９によってなされる構成である。以上の
ように、このロボットにおいては、ワークＷの把持機構
を構成する手首機構２１の関節３軸（α，β，γ）が一
点交差をなし、その仮想交差点ＷＯに一致してワークＷ
の中心が位置するように構成されている。
【００２２】次に、ワークＷを加工する場合のロボット
アームの動作について説明する。まず、アーム１２が所
定位置にくるようにロボット本体１１をその軸（θ軸）
回りに回転させる。そして、アーム１２を上に持ち上げ
るように駆動し、その先端の高さ位置、すなわち手首機
構２１の位置制御をする。以上によりＲ，Ｚ，θ軸につ
いてのワークＷの位置制御が行われる。
アームの動作について説明する。まず、アーム１２が所
定位置にくるようにロボット本体１１をその軸（θ軸）
回りに回転させる。そして、アーム１２を上に持ち上げ
るように駆動し、その先端の高さ位置、すなわち手首機
構２１の位置制御をする。以上によりＲ，Ｚ，θ軸につ
いてのワークＷの位置制御が行われる。
【００２３】次に、手首機構２１の各軸の回転を制御し
て、ワークＷの姿勢を目標姿勢とする。詳しくは、各サ
ーボモータ２２，２６，３７を駆動してα，β，γの各
軸回りに、Ｌ字部材２５、ハンド部材２９、ワークＷを
それぞれ回転させるものである。
て、ワークＷの姿勢を目標姿勢とする。詳しくは、各サ
ーボモータ２２，２６，３７を駆動してα，β，γの各
軸回りに、Ｌ字部材２５、ハンド部材２９、ワークＷを
それぞれ回転させるものである。
【００２４】そして、研磨ツール３８にワークＷを押圧
してその表面について研磨加工する。これらの動作制御
は、予め教示（ティーチング）された制御機構３９によ
り行われる。
してその表面について研磨加工する。これらの動作制御
は、予め教示（ティーチング）された制御機構３９によ
り行われる。
【００２５】そして、このワークＷの姿勢制御、さらに
ワークＷの加工動作において、手首機構２１の各軸の回
転中心とワークの中心とが一致しているため、姿勢変化
時のロボット本体１１、アーム１２等の位置制御機構部
の補正が極めて小さくなる。その結果、アーム１２の長
さは必要最少限に抑えられ、部材の剛性が高められる。
また、ワーク加工時の加工反力によって生じるモーメン
ト作用力が小さく、手首機構２１への負荷が従来に比べ
て大幅に小さくなっている。
ワークＷの加工動作において、手首機構２１の各軸の回
転中心とワークの中心とが一致しているため、姿勢変化
時のロボット本体１１、アーム１２等の位置制御機構部
の補正が極めて小さくなる。その結果、アーム１２の長
さは必要最少限に抑えられ、部材の剛性が高められる。
また、ワーク加工時の加工反力によって生じるモーメン
ト作用力が小さく、手首機構２１への負荷が従来に比べ
て大幅に小さくなっている。
【００２６】図３は本発明の第２実施例に係る手首機構
の正面図である。この実施例は、ワークＷを水平な状態
に把持した状態で加工することができる手首機構５１を
示している。
の正面図である。この実施例は、ワークＷを水平な状態
に把持した状態で加工することができる手首機構５１を
示している。
【００２７】この手首機構５１では、アームブラケット
５２にα軸サーボモータ５３を水平に固定し、その減速
機５４の出力軸５５（α軸）にＬ字部材５６の一辺を固
定している。Ｌ字部材５６の他の辺には、図示のよう
に、垂直にβ軸サーボモータ５７、減速機５８が取り付
けられている。フォーク状のハンド部材５９は、減速機
５８の出力軸６０の下端に固定されている。ハンド部材
５９には、γ軸サーボモータ６１と、このγ軸サーボモ
ータ６１に減速機６２、減速ギヤ機構６３を介して駆動
回転される支軸６４と、これに対向する支軸６５と、が
取り付けられている。このγ軸（６４，６５）は上記β
軸（６０）と直交するように構成されている。ワークＷ
はこれらの支軸６４，６５によって回転自在に保持され
るものである。
５２にα軸サーボモータ５３を水平に固定し、その減速
機５４の出力軸５５（α軸）にＬ字部材５６の一辺を固
定している。Ｌ字部材５６の他の辺には、図示のよう
に、垂直にβ軸サーボモータ５７、減速機５８が取り付
けられている。フォーク状のハンド部材５９は、減速機
５８の出力軸６０の下端に固定されている。ハンド部材
５９には、γ軸サーボモータ６１と、このγ軸サーボモ
ータ６１に減速機６２、減速ギヤ機構６３を介して駆動
回転される支軸６４と、これに対向する支軸６５と、が
取り付けられている。このγ軸（６４，６５）は上記β
軸（６０）と直交するように構成されている。ワークＷ
はこれらの支軸６４，６５によって回転自在に保持され
るものである。
【００２８】このα軸（５５）が水平なタイプでは、上
記実施例に比較して、ワークＷの取り付け、取り外しが
より一層容易である。その他の構成および作用は上記実
施例のそれと同様である。
記実施例に比較して、ワークＷの取り付け、取り外しが
より一層容易である。その他の構成および作用は上記実
施例のそれと同様である。
【００２９】図４は本発明の第３実施例を示している。
この実施例では、上記第１実施例のフォーク状のハンド
部材２９に代えてＬ字形のハンド部材７１を用いたもの
である。すなわち、このハンド部材７１の一辺はβ軸減
速機７２の出力軸７３に固着され、β軸サーボモータ７
４の駆動によりその出力軸７３（β軸）回りに回転可能
に構成されている。このβ軸サーボモータ７４の出力軸
とβ軸減速機７３の入力軸とは例えばチェーンまたはベ
ルトにより接続されている。Ｌ字形のハンド部材７１の
他辺には、γ軸サーボモータ７５の出力軸にベルト等を
介して連結されたγ軸減速機７６が固設されており、こ
のγ軸減速機７６の出力軸７７は該辺に対して直交方向
に配設されている。この出力軸７７はγ軸を構成するも
のである。
この実施例では、上記第１実施例のフォーク状のハンド
部材２９に代えてＬ字形のハンド部材７１を用いたもの
である。すなわち、このハンド部材７１の一辺はβ軸減
速機７２の出力軸７３に固着され、β軸サーボモータ７
４の駆動によりその出力軸７３（β軸）回りに回転可能
に構成されている。このβ軸サーボモータ７４の出力軸
とβ軸減速機７３の入力軸とは例えばチェーンまたはベ
ルトにより接続されている。Ｌ字形のハンド部材７１の
他辺には、γ軸サーボモータ７５の出力軸にベルト等を
介して連結されたγ軸減速機７６が固設されており、こ
のγ軸減速機７６の出力軸７７は該辺に対して直交方向
に配設されている。この出力軸７７はγ軸を構成するも
のである。
【００３０】このγ軸減速機７６の出力軸７７の下端
（先端）にはフォーク状のワーク脱着ハンド７８が取り
付けられている。このワーク脱着ハンド７８は、加工対
象物であるワークＷを把持することができる構成で、か
つ、上記出力軸７７回りに回転自在に設けられている。
また、図において、７９は上記β軸サーボモータ７４お
よびβ軸減速機７２が取り付けられたＬ字部材であり、
８０はこのＬ字部材７９をその出力軸８１回りに回転自
在に支持するα軸減速機である。８２はα軸サーボモー
タ、８３はこれらの支持用のブラケットである。このよ
うに構成された手首機構８４は、このブラケット８３を
介して図外のアームに支持されている。
（先端）にはフォーク状のワーク脱着ハンド７８が取り
付けられている。このワーク脱着ハンド７８は、加工対
象物であるワークＷを把持することができる構成で、か
つ、上記出力軸７７回りに回転自在に設けられている。
また、図において、７９は上記β軸サーボモータ７４お
よびβ軸減速機７２が取り付けられたＬ字部材であり、
８０はこのＬ字部材７９をその出力軸８１回りに回転自
在に支持するα軸減速機である。８２はα軸サーボモー
タ、８３はこれらの支持用のブラケットである。このよ
うに構成された手首機構８４は、このブラケット８３を
介して図外のアームに支持されている。
【００３１】一方、８５はサンダー、バフ、ブラシ等の
加工工具であり、上記ワークＷを加工するものである。
この加工工具８５は、加工対象であるワークＷの下方に
配されて、ワークＷ表面に接触して加工するものであ
る。
加工工具であり、上記ワークＷを加工するものである。
この加工工具８５は、加工対象であるワークＷの下方に
配されて、ワークＷ表面に接触して加工するものであ
る。
【００３２】したがって、この実施例にあっても上記実
施例と同様に３つの回転軸（α軸、β軸、γ軸）が１
点、すなわちワーク着脱ハンド７８がワークＷを把持し
た状態でそのワーク中心ＷＯで交わる構成であるため、
上記と同様な効果を奏することができる。その他の構成
および作用は上記実施例と同様である。
施例と同様に３つの回転軸（α軸、β軸、γ軸）が１
点、すなわちワーク着脱ハンド７８がワークＷを把持し
た状態でそのワーク中心ＷＯで交わる構成であるため、
上記と同様な効果を奏することができる。その他の構成
および作用は上記実施例と同様である。
【００３３】図５は本発明の第４実施例を示す図であ
る。この実施例は、手首機構８６に把持された加工対象
であるワークＷの上方に加工工具８７を配設したもので
ある。加工工具８７としては、例えば塗装用のスプレー
ガン、ショットブラスト装置のノズル、サンドブラスト
装置のノズル等の、いわゆる非接触式の加工工具を使用
することもできる。
る。この実施例は、手首機構８６に把持された加工対象
であるワークＷの上方に加工工具８７を配設したもので
ある。加工工具８７としては、例えば塗装用のスプレー
ガン、ショットブラスト装置のノズル、サンドブラスト
装置のノズル等の、いわゆる非接触式の加工工具を使用
することもできる。
【００３４】手首機構８６の構成は、上記第３実施例の
それと同じである。下方から順に、ブラケット８８、Ｌ
字部材８９、Ｌ字形のハンド部材９０を連結して構成し
たものである。ワーク着脱ハンド９１は、ハンド部材９
０に固設したγ軸減速機９２の出力軸９３に固着されて
いる。ハンド部材９０はβ軸減速機９４の出力軸９５の
先端に固着され、Ｌ字部材８９は同じくα軸減速機９６
の出力軸９７の先端に固着されている。これらの構成に
より上記第３実施例と同様の作用を奏するものである。
それと同じである。下方から順に、ブラケット８８、Ｌ
字部材８９、Ｌ字形のハンド部材９０を連結して構成し
たものである。ワーク着脱ハンド９１は、ハンド部材９
０に固設したγ軸減速機９２の出力軸９３に固着されて
いる。ハンド部材９０はβ軸減速機９４の出力軸９５の
先端に固着され、Ｌ字部材８９は同じくα軸減速機９６
の出力軸９７の先端に固着されている。これらの構成に
より上記第３実施例と同様の作用を奏するものである。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、被加工物の姿勢変化
時、被加工物の位置変化が小さいので、アームなどの位
置制御機構部の変位量は少なくて済み、無駄な動きも極
めて少なくて済む。よって、ロボットのアーム等の剛性
向上を実現することができる。したがって、被加工物の
加工精度も向上する。また、手首機構に作用するモーメ
ント作用力が小さいので、被加工物を加工する際に、手
首機構への加工反力という負荷が削減される。
時、被加工物の位置変化が小さいので、アームなどの位
置制御機構部の変位量は少なくて済み、無駄な動きも極
めて少なくて済む。よって、ロボットのアーム等の剛性
向上を実現することができる。したがって、被加工物の
加工精度も向上する。また、手首機構に作用するモーメ
ント作用力が小さいので、被加工物を加工する際に、手
首機構への加工反力という負荷が削減される。
【図１】 本発明の第１実施例に係る手首機構を示すそ
の正面図である。
の正面図である。
【図２】 本発明の第１実施例に係るロボットの全体構
成を示すその斜視図である。
成を示すその斜視図である。
【図３】 本発明の第２実施例に係る手首機構を示すそ
の正面図である。
の正面図である。
【図４】 本発明の第３実施例に係る手首機構を示すそ
の正面図である。
の正面図である。
【図５】 本発明の第４実施例に係る手首機構を示すそ
の正面図である。
の正面図である。
【図６】 従来のロボットの被加工物把持機構の一部を
拡大して示すその斜視図である。
拡大して示すその斜視図である。
【図７】 従来の手首機構の動作を説明するための概念
図である。
図である。
１１ ロボット本体、 １２ アーム、 ２１ 手首機
構、 ２４ 出力軸（α軸）、 ２８ 出力軸（β
軸）、 ２９ ハンド部材、 ３０，３１ 支軸（γ
軸）、 Ｗ ワーク（被加工物）
構、 ２４ 出力軸（α軸）、 ２８ 出力軸（β
軸）、 ２９ ハンド部材、 ３０，３１ 支軸（γ
軸）、 Ｗ ワーク（被加工物）
Claims (1)
- 【請求項１】 アームの先端に取り付けられた手首機構
と、 この手首機構に取り付けられ、被加工物を把持するハン
ドと、 を備えたロボットの被加工物把持機構において、 上記手首機構は、上記ハンドをその軸回りに回動可能な
少なくとも３本の回転軸を有し、 これらの回転軸は単一の交点で常に交差し、この交点が
このハンドに把持された被加工物の中心の近傍に配され
るように、これらの回転軸を配設したことを特徴とする
ロボットの被加工物把持機構。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3198733A JP2536338B2 (ja) | 1990-10-18 | 1991-07-12 | ロボットの被加工物把持機構 |
| US07/778,277 US5259722A (en) | 1990-10-18 | 1991-10-17 | Robot hand having orthogonal three rotational axes |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28087790 | 1990-10-18 | ||
| JP2-280877 | 1990-10-18 | ||
| JP3198733A JP2536338B2 (ja) | 1990-10-18 | 1991-07-12 | ロボットの被加工物把持機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH054187A JPH054187A (ja) | 1993-01-14 |
| JP2536338B2 true JP2536338B2 (ja) | 1996-09-18 |
Family
ID=26511136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3198733A Expired - Fee Related JP2536338B2 (ja) | 1990-10-18 | 1991-07-12 | ロボットの被加工物把持機構 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5259722A (ja) |
| JP (1) | JP2536338B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6230072B1 (en) * | 1998-02-09 | 2001-05-08 | John W. Powell | Boiler automated welding system (BAWS) |
| US6305678B1 (en) | 2000-06-02 | 2001-10-23 | Hammersmith Mfg. & Sales, Inc. | Welder positioner |
| JP3975959B2 (ja) * | 2003-04-23 | 2007-09-12 | トヨタ自動車株式会社 | ロボット動作規制方法とその装置およびそれを備えたロボット |
| US7501603B2 (en) * | 2005-03-23 | 2009-03-10 | Vojislav Kalanovic | Positioning apparatus and method incorporating modular gimbal unit and jewelry processing system incorporating the positioning apparatus |
| KR101389004B1 (ko) | 2013-03-19 | 2014-04-24 | 에이피시스템 주식회사 | 온도 검출 장치 및 온도 검출 방법 및 기판 처리 장치 |
| JP6181687B2 (ja) * | 2015-03-13 | 2017-08-16 | ファナック株式会社 | 加工により発生した切粉を除去可能な加工機システム |
| CN116079782B (zh) * | 2023-02-24 | 2024-02-13 | 哈尔滨工程大学 | 一种用于全自动抓取机械手上的三自由度回转机构 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4262891A (en) * | 1979-06-04 | 1981-04-21 | Kinney Charles G | Three dimensional positionable workpiece support table |
| US4317560A (en) * | 1979-12-26 | 1982-03-02 | Troyer Wade E | Work manipulator |
| US4705447A (en) * | 1983-08-11 | 1987-11-10 | Intest Corporation | Electronic test head positioner for test systems |
| JPS6027243A (ja) * | 1983-07-25 | 1985-02-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | クロツク同期方式 |
| DE3423432C2 (de) * | 1984-06-26 | 1986-06-12 | Deutsche Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt e.V., 5000 Köln | Vorrichtung zur Positionierung einer Probe |
| US4844431A (en) * | 1988-06-29 | 1989-07-04 | Arkansas Lousisiana Gas Company | Pneumatic gas meter test fixture |
| JPH02292189A (ja) * | 1989-04-28 | 1990-12-03 | Pentel Kk | 球面作業ロボット |
-
1991
- 1991-07-12 JP JP3198733A patent/JP2536338B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1991-10-17 US US07/778,277 patent/US5259722A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH054187A (ja) | 1993-01-14 |
| US5259722A (en) | 1993-11-09 |
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Legal Events
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |