JP3403942B2 - 産業用ロボット - Google Patents
産業用ロボットInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術の分野】この発明は、物品を上下移
動させる産業用ロボットに係り、特に、その上下移動の
構造に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】図６は、従来の産業用ロボットを示す。
図において、１は固定ベース１ａに立設された円筒形の
主柱、１ｂはこの主柱１の長手方向側壁に欠切された開
口、１ｃは主柱１の反開口側の内壁に着設されたガイド
レール、２は上記主柱１内に立設され上記開口１ｂ相当
長さを有し上部及び下部で軸受け２ａ及び軸受け２ｂに
支持されたボールネジ、３は主柱１の頂部に設けられて
ボールネジ２を回動駆動する駆動モータ、４はボールネ
ジ２に螺合して上下移動する移動ナット、５はこの移動
ナット４に取り付けられて上下移動するアームベース、
６はアームベース５に軸支され水平方向に回動するアー
ムで、第１アーム６ａと、この第１アーム６ａに軸支さ
れて水平方向に回動する第２アーム６ｂとからなる。７
は第２アーム６ｂの先端に載置されたワークである。 【０００３】上記産業用ロボットにおいて、駆動モータ
３によってボールネジ２を回動させると、移動ナット
４、即ちアームベース５はガイドシュー５ａがガイドレ
ール１ｃに案内されて上下に移動する。このアームベー
ス５の上下移動に伴ってアーム６が上下し、ワーク７を
上下に移動させることができる。また、第１アーム６ａ
及び第２アーム６ｂを回動させることにより、水平方向
に移動させることができる。この上下移動及び水平移動
によって立体空間の所定の範囲内において、任意の場所
にワーク７を移動させるものである。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の産業
用ロボットは上記のとおり構成されているので、上下方
向に長いストロークを必要とする用途には、主柱１を相
当分長くしなければならない。このため、産業用ロボッ
トの全高は高いものとなり、運搬や搬入が容易ではな
い、という問題があった。また、ボールネジ２も長いも
のが必要となり、その製造は容易ではなく、従って高価
となるという問題もあった。また、上下ストロークの短
い用途には、主柱１も短くなるものの、要求される上下
ストロークに適合させてその都度製造しなければなら
ず、産業用ロボットの種類が増加する。その結果生産性
の向上が図れない、という問題もあった。更に、アーム
ベース５及びアーム６は水平方向に回動するが、主柱１
に阻まれるのでその回動範囲は自ずと限界があり、従っ
て、ワーク７を移動できる範囲も制限される、という問
題もあった。この発明は、かかる問題点を解決するため
になされたものであり、上下ストロークの長い場合であ
っても、運搬・搬入の際には全高を低くすることができ
るようにしてその便を図ると共に、上下ストロークが変
化しても、産業用ロボットの種類を増やすことがなく、
しかも必要な上下ストロークを得ることができるように
し、更に主柱によって阻害されることなくワークの回動
範囲を広くすることを目的とするものである。 【０００５】 【課題を解決するための手段】この出願に係る産業用ロ
ボットは、固定ベースに回動自在に軸支されると共に第
１減速機を介して駆動される第１主柱と、この第１主柱
に回動自在に軸支されると共に第２減速機を介して駆動
される第２主柱と、この第２主柱の他端部に回動自在に
軸支されたアームベースと、このアームベースに横設さ
れてワークを水平面方向へ搬送するアームと、上記第１
減速機及び上記第２減速機を駆動する駆動モータとを設
け、更に第１減速機及び第２減速機との間に連結手段を
介在させて第２主柱が第１主柱の逆方向へ回動駆動され
るように連結し、駆動モータの回動方向によってアーム
ベースを直線状に上下動させると共に、第２軸上にリン
クベースを回動自在に軸支し、更にこのリンクベースに
第１主柱と平行四辺形を構成する第１平行リンクと、第
２主柱と平行四辺形を構成する第２平行リンクとを回動
自在に軸支してアームを水平に保持するようにしたもの
である。 【０００６】 【発明の実施の形態】実施の形態１． 図１から図４は、この発明の一実施の形態を示す。図１
から図３において、１０は固定ベース、１１は一端部が
第１軸Ｓ１によって横貫されて固定ベース１０に回動自
在に軸支された第１主柱、１２は一端部が上記第１軸Ｓ
１と平行する第２軸Ｓ２によって横貫されて第１主柱１
１の他端部に回動自在に軸支された第２主柱、１３はこ
の第２主柱１２の他端部に上記第１軸Ｓ１と平行する第
３軸Ｓ３に横貫されて軸受け１３ａを介して回動自在に
軸支されたアームベース、１４はこのアームベース１３
から水平方向に横設されたアームで、第１アーム１４ａ
と第２アーム１４ｂとからなり、それぞれ水平方向に回
動するように構成されている。１５は第２アーム１４ｂ
に載置されたワーク、１６は上記第２軸Ｓ２と同軸上に
ある第４軸Ｓ４に横貫されて軸受け１６ａを介して第２
主柱１２に回動自在に軸支されたリンクベース、１７は
一端が上記固定ベースに回動自在に軸支され他端が上記
第１主柱１１と平行四辺形を構成するように上記リンク
ベース１６の一側に回動自在に軸支された第１平行リン
ク、１８は一端が上記リンクベース１６の他側に回動自
在に軸支され他端が上記第２主柱１２と平行四辺形を構
成するように上記アームベース１３に回動自在に軸支さ
れた第２平行リンク、１９は回転軸が第１軸Ｓ１と一致
するように固定ベース１０に取り付けられて第１主柱１
１を回動させる駆動モータ、２０は駆動モータ１９と第
２主柱１２とを連結して第２主柱１２を第１主柱１１と
は逆方向に回動駆動する連結手段である。 【０００７】図３によって、この産業用ロボットの内部
機構を説明する。図において、３１は第１減速機で、固
定側３１ａは固定ベース１０に取り付けられ、出力側３
１ｂは第１主柱１１に取り付けられ、入力軸は駆動モー
タ１９に直結されている。３２は第２軸Ｓ２上に取り付
けられた第２減速機で、固定側３２ａは第１主柱１１に
取り付けられ、出力側３２ｂは第２主柱１２に取り付け
られている。３３は噛合する２個のかさ歯車からなる第
１かさ歯車で、一の歯車は第１減速機３１の入力軸に直
結されており、他の歯車は垂直軸３４に取り付けられて
いる。３５は同様に噛合する２個のかさ歯車からなる第
２かさ歯車で、一の歯車は垂直軸３４に取り付けられ、
他の歯車は第２減速機３２の入力軸に取り付けられてい
て、駆動モータ１９の駆動力を第２減速機３２に伝達す
るものである。即ち、駆動モータ１９によって第１主柱
１１が回動すると、第２主柱１２は逆方向へ２倍速の回
動角で回動するように構成されている。尚、第１かさ歯
車３３と垂直軸３４と第２かさ歯車３５は連結手段２０
を構成する。 【０００８】次に、図４に従って、動作を説明する。図
４は、第１軸Ｓ１を原点とするＸＹＺ座標系で第１主柱
１１、第２主柱１２及びアーム１４の動作を示した説明
用図であって、Ｙ軸は図面上から鉛直に手前方向へ延び
るものとする。第１主柱１１の第１軸Ｓ１と第２軸Ｓ２
の軸間距離Ｌ１はλ１で、同じく第２主柱１２の第２軸
Ｓ２と第３軸Ｓ３の軸間距離Ｌ２もλ１である。第１平
行リンク１７が固定ベース１０と係合する軸ＰＳ１と、
リンクベース１６に係合する軸ＰＳ２１との軸間距離Ｐ
Ｌ１も、軸間距離Ｌ１と平行四辺形を構成するからλ１
となる。同じく第２平行リンク１８がリンクベース１６
と係合する軸ＰＳ２２とアームベース１３と係合する軸
ＰＳ３との軸間距離ＰＬ２も、軸間距離Ｌ２と平行四辺
形を構成するからλ１となる。ここで、リンクベース１
６において、第２軸Ｓ２と軸ＰＳ２１及び軸ＰＳ２２と
は二等辺三角形を構成するものとする。また、第１軸Ｓ
１と軸ＰＳ１を結ぶ直線がＸ軸となす角度をαとする
と、第３軸Ｓ３と軸ＰＳ３を結ぶ直線がＸ軸方向となす
角度も同じくαとなる。このとき、アーム１４は水平に
保持されるように設定されている。更に、連結手段２０
と第２減速機３２との係合を調整して、第３軸Ｓ３がＺ
軸上となるように設定されている。 【０００９】上記構成において、図４に示すとおり第１
軸Ｓ１がＺ軸に対してθ１だけ時計方向に回転したとす
ると、第２軸Ｓ２はθ２だけ反時計方向へ回転する。上
記のとおり、伝達手段２０と第２減速機３２は、第２軸
Ｓ２を第１軸Ｓ１の２倍速で回動させるから、θ２＝２
×θ１の関係が成立する。従って、二等辺三角形の性質
から第３軸Ｓ３と第２軸Ｓ２を結ぶ直線と、第３軸Ｓ３
と第１軸Ｓ１を結ぶ直線とがなす角度もθ１となり、第
３軸Ｓ３は、第１軸Ｓ１と第３軸Ｓ３を結ぶ直線上を移
動することになる。ここで、第３軸Ｓ３は、上記のとお
り、Ｚ軸上となるように連結手段２０と第２減速機３２
とが係合しているので、駆動モータ１９によって第１主
柱１１を回動させると第３軸は常にＺ軸上を上下移動す
ることとなる。なお、第１主柱１１の回動範囲は、直立
した状態から平伏した状態まで回動できれば十分である
から９０度でよい。これ対して、第２主柱１２は、第１
主柱１１とは反対方向に回動し、屈曲して平伏状態にな
るものであるから１８０度回動する必要がある。図２
は、第１主柱１１が時計方向に９０度回転し、従って、
第２主柱１２が反時計方向に１８０度回転した場合、即
ち、屈曲して平伏状態となった場合を示したものであ
る。なお、ＸＹ平面上の移動はアーム１４の回動によっ
て行われる。これにより、ワーク１５は所定の立体空間
の任意の位置へ移動可能となる。 【００１０】実施の形態１によれば、第１主柱１１と第
２主柱１２とを逆方向に回動させることにより、第２主
柱１２の端部に取り付けられたアーム１４を上下移動さ
せるようにしたので、運搬・搬入時は第１主柱１１及び
第２主柱１２を平伏させることにより全高を低くするこ
とができる。しかも、第１主柱１１と第２主柱１２とを
屈曲させるようにしたので、全長も短くすることがで
き、コンパクト化が可能となる。また、上下ストローク
の異なる使用に対しても同一機種で対応することができ
るので、産業用ロボットの種類増加を抑制できる。更
に、アーム１４は第２主柱１２の他端部に取り付けられ
ているので、水平方向に回動しても、例えば第２主柱１
２等と干渉することはない。このため、アーム１４は３
６０度の可逆回転が可能となり、ワーク１５を移動でき
る範囲も、従来例に比べて拡大することになる。なお、
上記実施の形態１では、駆動モータ１９は第１主柱１１
を駆動するものとしたが、第２主柱１２を駆動するもの
とし、その駆動力を連結手段で第１主柱１１に伝達して
駆動するようにしても同様に機能する。 【００１１】実施の形態２． 上記実施の形態１に対する応用例を以下実施例として述
べる。実施例１ 上記実施の形態１では、第１主柱１１
及び第２主柱１２における軸間距離Ｌ１及びＬ２はいず
れもλ１で、等しい長さであるとしたが、図４におい
て、第２主柱１２の軸間距離Ｌ２がλ１よりもΔλだけ
長いλ２になったとし、他は図４と同じ設定であるとし
た場合の動作を図５に示す。即ち、図５において、第１
主柱１１が時計方向にθ１だけ回転したとすると、第２
軸１２は、反時計方向へ２×θ１回転する。軸間距離Ｌ
２において、第２軸Ｓ２から距離λ１の点Ｐ３は、図４
と同じ動作をするから、Ｚ軸上にあることになる。従っ
て、第１主柱１１が時計方向にθ１ｎ回転すると点Ｐ３
はＺ軸上を下降して点Ｐ３ｎに移動し、更に第１主柱１
１がＺ軸からＸ軸方向へ９０度回転すると、点Ｐ３ｎか
ら原点である第１軸Ｓ１の位置まで移動することにな
る。ところで、第２軸Ｓ２と第３軸Ｓ３の軸間距離Ｌ２
はλ２であり、距離λ１よりもΔλだけ先方にあるか
ら、図５に符号ＴＲで示す左側に凸の曲線に沿って上下
移動することになる。このような上下移動であっても、
図１から図４に示す産業用ロボットと同様全高を低くす
ることができ、運搬等での便を図ることができる。 【００１２】実施例２ 逆に、図４において、第２主柱
１２の軸間距離Ｌ２がλ１よりもΔλだけ短い場合は、
上記の説明から容易に想定されるとおり、図５において
右側に凸の曲線に沿って、上下移動することになる。こ
のような上下移動であっても運搬時等は必要に応じて全
高を低くできる点は上記と同様である。 【００１３】実施例３ また、図４では第２主柱１２は
第１主柱１１の２倍角で逆方向に回動するものとした
が、第２主柱１２が２倍角以下で逆方向に回動するもの
としても全高を低くすることができる。但し、第１主柱
１１がＸ軸方向に倒れて平伏状態となっても、第２主柱
１２は水平方向に十分倒れず、浮いた状態となる。この
ため、全高を低くできる程度は、２倍角で逆回動する場
合に比べて不十分となる。 【００１４】実施例４ また、第２主柱１２が２倍角以
上で回動するものとしても全高を低くすることができる
点は上記と同様であるが、第２主柱１２が平伏状態とな
っても第１主柱１１は水平方向に十分倒れず、浮いた状
態となる。この場合も、全高を低くできる程度は、２倍
角で逆回動する場合に比べて不十分となる。 【００１５】 【発明の効果】この発明は以上述べたとおり構成されて
いるので、以下に記載した効果を奏する。即ち、この出
願に係る産業用ロボットは、固定ベースに回動自在に軸
支されると共に第１減速機を介して駆動される第１主柱
と、この第１主柱に回動自在に軸支されると共に第２減
速機を介して駆動される第２主柱と、この第２主柱の他
端部に回動自在に軸支されたアームベースと、このアー
ムベースに横設されてワークを水平面方向へ搬送するア
ームと、上記第１減速機及び上記第２減速機を駆動する
駆動モータとを設け、更に第１減速機及び第２減速機と
の間に連結手段を介在させて第２主柱が第１主柱の逆方
向へ回動駆動されるように連結し、駆動モータの回動方
向によってアームベースを直線状に上下動させると共
に、第２軸上にリンクベースを回動自在に軸支し、更に
このリンクベースに第１主柱と平行四辺形を構成する第
１平行リンクと、第２主柱と平行四辺形を構成する第２
平行リンクとを回動自在に軸支してアームを水平に保持
するようにしたものである。このため、一の駆動モータ
でアームの上下移動が可能になると共に、第１主柱と第
２主柱を屈曲させて平伏状態にすることにより、上下ス
トロークの長いものであっても全高を低くすることがで
き、しかも屈曲により平伏したときの前後方向の寸法も
限られたものとすることができる。これによりコンパク
ト化が可能となって運搬・搬入時の便を図ることができ
ると共に、上下ストロークの仕様が変化しても、ロボッ
トの種類を増やすことなく対応することができる、とい
う効果を奏する。
動させる産業用ロボットに係り、特に、その上下移動の
構造に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】図６は、従来の産業用ロボットを示す。
図において、１は固定ベース１ａに立設された円筒形の
主柱、１ｂはこの主柱１の長手方向側壁に欠切された開
口、１ｃは主柱１の反開口側の内壁に着設されたガイド
レール、２は上記主柱１内に立設され上記開口１ｂ相当
長さを有し上部及び下部で軸受け２ａ及び軸受け２ｂに
支持されたボールネジ、３は主柱１の頂部に設けられて
ボールネジ２を回動駆動する駆動モータ、４はボールネ
ジ２に螺合して上下移動する移動ナット、５はこの移動
ナット４に取り付けられて上下移動するアームベース、
６はアームベース５に軸支され水平方向に回動するアー
ムで、第１アーム６ａと、この第１アーム６ａに軸支さ
れて水平方向に回動する第２アーム６ｂとからなる。７
は第２アーム６ｂの先端に載置されたワークである。 【０００３】上記産業用ロボットにおいて、駆動モータ
３によってボールネジ２を回動させると、移動ナット
４、即ちアームベース５はガイドシュー５ａがガイドレ
ール１ｃに案内されて上下に移動する。このアームベー
ス５の上下移動に伴ってアーム６が上下し、ワーク７を
上下に移動させることができる。また、第１アーム６ａ
及び第２アーム６ｂを回動させることにより、水平方向
に移動させることができる。この上下移動及び水平移動
によって立体空間の所定の範囲内において、任意の場所
にワーク７を移動させるものである。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の産業
用ロボットは上記のとおり構成されているので、上下方
向に長いストロークを必要とする用途には、主柱１を相
当分長くしなければならない。このため、産業用ロボッ
トの全高は高いものとなり、運搬や搬入が容易ではな
い、という問題があった。また、ボールネジ２も長いも
のが必要となり、その製造は容易ではなく、従って高価
となるという問題もあった。また、上下ストロークの短
い用途には、主柱１も短くなるものの、要求される上下
ストロークに適合させてその都度製造しなければなら
ず、産業用ロボットの種類が増加する。その結果生産性
の向上が図れない、という問題もあった。更に、アーム
ベース５及びアーム６は水平方向に回動するが、主柱１
に阻まれるのでその回動範囲は自ずと限界があり、従っ
て、ワーク７を移動できる範囲も制限される、という問
題もあった。この発明は、かかる問題点を解決するため
になされたものであり、上下ストロークの長い場合であ
っても、運搬・搬入の際には全高を低くすることができ
るようにしてその便を図ると共に、上下ストロークが変
化しても、産業用ロボットの種類を増やすことがなく、
しかも必要な上下ストロークを得ることができるように
し、更に主柱によって阻害されることなくワークの回動
範囲を広くすることを目的とするものである。 【０００５】 【課題を解決するための手段】この出願に係る産業用ロ
ボットは、固定ベースに回動自在に軸支されると共に第
１減速機を介して駆動される第１主柱と、この第１主柱
に回動自在に軸支されると共に第２減速機を介して駆動
される第２主柱と、この第２主柱の他端部に回動自在に
軸支されたアームベースと、このアームベースに横設さ
れてワークを水平面方向へ搬送するアームと、上記第１
減速機及び上記第２減速機を駆動する駆動モータとを設
け、更に第１減速機及び第２減速機との間に連結手段を
介在させて第２主柱が第１主柱の逆方向へ回動駆動され
るように連結し、駆動モータの回動方向によってアーム
ベースを直線状に上下動させると共に、第２軸上にリン
クベースを回動自在に軸支し、更にこのリンクベースに
第１主柱と平行四辺形を構成する第１平行リンクと、第
２主柱と平行四辺形を構成する第２平行リンクとを回動
自在に軸支してアームを水平に保持するようにしたもの
である。 【０００６】 【発明の実施の形態】実施の形態１． 図１から図４は、この発明の一実施の形態を示す。図１
から図３において、１０は固定ベース、１１は一端部が
第１軸Ｓ１によって横貫されて固定ベース１０に回動自
在に軸支された第１主柱、１２は一端部が上記第１軸Ｓ
１と平行する第２軸Ｓ２によって横貫されて第１主柱１
１の他端部に回動自在に軸支された第２主柱、１３はこ
の第２主柱１２の他端部に上記第１軸Ｓ１と平行する第
３軸Ｓ３に横貫されて軸受け１３ａを介して回動自在に
軸支されたアームベース、１４はこのアームベース１３
から水平方向に横設されたアームで、第１アーム１４ａ
と第２アーム１４ｂとからなり、それぞれ水平方向に回
動するように構成されている。１５は第２アーム１４ｂ
に載置されたワーク、１６は上記第２軸Ｓ２と同軸上に
ある第４軸Ｓ４に横貫されて軸受け１６ａを介して第２
主柱１２に回動自在に軸支されたリンクベース、１７は
一端が上記固定ベースに回動自在に軸支され他端が上記
第１主柱１１と平行四辺形を構成するように上記リンク
ベース１６の一側に回動自在に軸支された第１平行リン
ク、１８は一端が上記リンクベース１６の他側に回動自
在に軸支され他端が上記第２主柱１２と平行四辺形を構
成するように上記アームベース１３に回動自在に軸支さ
れた第２平行リンク、１９は回転軸が第１軸Ｓ１と一致
するように固定ベース１０に取り付けられて第１主柱１
１を回動させる駆動モータ、２０は駆動モータ１９と第
２主柱１２とを連結して第２主柱１２を第１主柱１１と
は逆方向に回動駆動する連結手段である。 【０００７】図３によって、この産業用ロボットの内部
機構を説明する。図において、３１は第１減速機で、固
定側３１ａは固定ベース１０に取り付けられ、出力側３
１ｂは第１主柱１１に取り付けられ、入力軸は駆動モー
タ１９に直結されている。３２は第２軸Ｓ２上に取り付
けられた第２減速機で、固定側３２ａは第１主柱１１に
取り付けられ、出力側３２ｂは第２主柱１２に取り付け
られている。３３は噛合する２個のかさ歯車からなる第
１かさ歯車で、一の歯車は第１減速機３１の入力軸に直
結されており、他の歯車は垂直軸３４に取り付けられて
いる。３５は同様に噛合する２個のかさ歯車からなる第
２かさ歯車で、一の歯車は垂直軸３４に取り付けられ、
他の歯車は第２減速機３２の入力軸に取り付けられてい
て、駆動モータ１９の駆動力を第２減速機３２に伝達す
るものである。即ち、駆動モータ１９によって第１主柱
１１が回動すると、第２主柱１２は逆方向へ２倍速の回
動角で回動するように構成されている。尚、第１かさ歯
車３３と垂直軸３４と第２かさ歯車３５は連結手段２０
を構成する。 【０００８】次に、図４に従って、動作を説明する。図
４は、第１軸Ｓ１を原点とするＸＹＺ座標系で第１主柱
１１、第２主柱１２及びアーム１４の動作を示した説明
用図であって、Ｙ軸は図面上から鉛直に手前方向へ延び
るものとする。第１主柱１１の第１軸Ｓ１と第２軸Ｓ２
の軸間距離Ｌ１はλ１で、同じく第２主柱１２の第２軸
Ｓ２と第３軸Ｓ３の軸間距離Ｌ２もλ１である。第１平
行リンク１７が固定ベース１０と係合する軸ＰＳ１と、
リンクベース１６に係合する軸ＰＳ２１との軸間距離Ｐ
Ｌ１も、軸間距離Ｌ１と平行四辺形を構成するからλ１
となる。同じく第２平行リンク１８がリンクベース１６
と係合する軸ＰＳ２２とアームベース１３と係合する軸
ＰＳ３との軸間距離ＰＬ２も、軸間距離Ｌ２と平行四辺
形を構成するからλ１となる。ここで、リンクベース１
６において、第２軸Ｓ２と軸ＰＳ２１及び軸ＰＳ２２と
は二等辺三角形を構成するものとする。また、第１軸Ｓ
１と軸ＰＳ１を結ぶ直線がＸ軸となす角度をαとする
と、第３軸Ｓ３と軸ＰＳ３を結ぶ直線がＸ軸方向となす
角度も同じくαとなる。このとき、アーム１４は水平に
保持されるように設定されている。更に、連結手段２０
と第２減速機３２との係合を調整して、第３軸Ｓ３がＺ
軸上となるように設定されている。 【０００９】上記構成において、図４に示すとおり第１
軸Ｓ１がＺ軸に対してθ１だけ時計方向に回転したとす
ると、第２軸Ｓ２はθ２だけ反時計方向へ回転する。上
記のとおり、伝達手段２０と第２減速機３２は、第２軸
Ｓ２を第１軸Ｓ１の２倍速で回動させるから、θ２＝２
×θ１の関係が成立する。従って、二等辺三角形の性質
から第３軸Ｓ３と第２軸Ｓ２を結ぶ直線と、第３軸Ｓ３
と第１軸Ｓ１を結ぶ直線とがなす角度もθ１となり、第
３軸Ｓ３は、第１軸Ｓ１と第３軸Ｓ３を結ぶ直線上を移
動することになる。ここで、第３軸Ｓ３は、上記のとお
り、Ｚ軸上となるように連結手段２０と第２減速機３２
とが係合しているので、駆動モータ１９によって第１主
柱１１を回動させると第３軸は常にＺ軸上を上下移動す
ることとなる。なお、第１主柱１１の回動範囲は、直立
した状態から平伏した状態まで回動できれば十分である
から９０度でよい。これ対して、第２主柱１２は、第１
主柱１１とは反対方向に回動し、屈曲して平伏状態にな
るものであるから１８０度回動する必要がある。図２
は、第１主柱１１が時計方向に９０度回転し、従って、
第２主柱１２が反時計方向に１８０度回転した場合、即
ち、屈曲して平伏状態となった場合を示したものであ
る。なお、ＸＹ平面上の移動はアーム１４の回動によっ
て行われる。これにより、ワーク１５は所定の立体空間
の任意の位置へ移動可能となる。 【００１０】実施の形態１によれば、第１主柱１１と第
２主柱１２とを逆方向に回動させることにより、第２主
柱１２の端部に取り付けられたアーム１４を上下移動さ
せるようにしたので、運搬・搬入時は第１主柱１１及び
第２主柱１２を平伏させることにより全高を低くするこ
とができる。しかも、第１主柱１１と第２主柱１２とを
屈曲させるようにしたので、全長も短くすることがで
き、コンパクト化が可能となる。また、上下ストローク
の異なる使用に対しても同一機種で対応することができ
るので、産業用ロボットの種類増加を抑制できる。更
に、アーム１４は第２主柱１２の他端部に取り付けられ
ているので、水平方向に回動しても、例えば第２主柱１
２等と干渉することはない。このため、アーム１４は３
６０度の可逆回転が可能となり、ワーク１５を移動でき
る範囲も、従来例に比べて拡大することになる。なお、
上記実施の形態１では、駆動モータ１９は第１主柱１１
を駆動するものとしたが、第２主柱１２を駆動するもの
とし、その駆動力を連結手段で第１主柱１１に伝達して
駆動するようにしても同様に機能する。 【００１１】実施の形態２． 上記実施の形態１に対する応用例を以下実施例として述
べる。実施例１ 上記実施の形態１では、第１主柱１１
及び第２主柱１２における軸間距離Ｌ１及びＬ２はいず
れもλ１で、等しい長さであるとしたが、図４におい
て、第２主柱１２の軸間距離Ｌ２がλ１よりもΔλだけ
長いλ２になったとし、他は図４と同じ設定であるとし
た場合の動作を図５に示す。即ち、図５において、第１
主柱１１が時計方向にθ１だけ回転したとすると、第２
軸１２は、反時計方向へ２×θ１回転する。軸間距離Ｌ
２において、第２軸Ｓ２から距離λ１の点Ｐ３は、図４
と同じ動作をするから、Ｚ軸上にあることになる。従っ
て、第１主柱１１が時計方向にθ１ｎ回転すると点Ｐ３
はＺ軸上を下降して点Ｐ３ｎに移動し、更に第１主柱１
１がＺ軸からＸ軸方向へ９０度回転すると、点Ｐ３ｎか
ら原点である第１軸Ｓ１の位置まで移動することにな
る。ところで、第２軸Ｓ２と第３軸Ｓ３の軸間距離Ｌ２
はλ２であり、距離λ１よりもΔλだけ先方にあるか
ら、図５に符号ＴＲで示す左側に凸の曲線に沿って上下
移動することになる。このような上下移動であっても、
図１から図４に示す産業用ロボットと同様全高を低くす
ることができ、運搬等での便を図ることができる。 【００１２】実施例２ 逆に、図４において、第２主柱
１２の軸間距離Ｌ２がλ１よりもΔλだけ短い場合は、
上記の説明から容易に想定されるとおり、図５において
右側に凸の曲線に沿って、上下移動することになる。こ
のような上下移動であっても運搬時等は必要に応じて全
高を低くできる点は上記と同様である。 【００１３】実施例３ また、図４では第２主柱１２は
第１主柱１１の２倍角で逆方向に回動するものとした
が、第２主柱１２が２倍角以下で逆方向に回動するもの
としても全高を低くすることができる。但し、第１主柱
１１がＸ軸方向に倒れて平伏状態となっても、第２主柱
１２は水平方向に十分倒れず、浮いた状態となる。この
ため、全高を低くできる程度は、２倍角で逆回動する場
合に比べて不十分となる。 【００１４】実施例４ また、第２主柱１２が２倍角以
上で回動するものとしても全高を低くすることができる
点は上記と同様であるが、第２主柱１２が平伏状態とな
っても第１主柱１１は水平方向に十分倒れず、浮いた状
態となる。この場合も、全高を低くできる程度は、２倍
角で逆回動する場合に比べて不十分となる。 【００１５】 【発明の効果】この発明は以上述べたとおり構成されて
いるので、以下に記載した効果を奏する。即ち、この出
願に係る産業用ロボットは、固定ベースに回動自在に軸
支されると共に第１減速機を介して駆動される第１主柱
と、この第１主柱に回動自在に軸支されると共に第２減
速機を介して駆動される第２主柱と、この第２主柱の他
端部に回動自在に軸支されたアームベースと、このアー
ムベースに横設されてワークを水平面方向へ搬送するア
ームと、上記第１減速機及び上記第２減速機を駆動する
駆動モータとを設け、更に第１減速機及び第２減速機と
の間に連結手段を介在させて第２主柱が第１主柱の逆方
向へ回動駆動されるように連結し、駆動モータの回動方
向によってアームベースを直線状に上下動させると共
に、第２軸上にリンクベースを回動自在に軸支し、更に
このリンクベースに第１主柱と平行四辺形を構成する第
１平行リンクと、第２主柱と平行四辺形を構成する第２
平行リンクとを回動自在に軸支してアームを水平に保持
するようにしたものである。このため、一の駆動モータ
でアームの上下移動が可能になると共に、第１主柱と第
２主柱を屈曲させて平伏状態にすることにより、上下ス
トロークの長いものであっても全高を低くすることがで
き、しかも屈曲により平伏したときの前後方向の寸法も
限られたものとすることができる。これによりコンパク
ト化が可能となって運搬・搬入時の便を図ることができ
ると共に、上下ストロークの仕様が変化しても、ロボッ
トの種類を増やすことなく対応することができる、とい
う効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１を示す産業用ロボット
の側面図。 【図２】この発明の実施の形態１を示す産業用ロボット
の平伏時の側面図。 【図３】この発明の実施の形態１を示す産業用ロボット
の断面図。 【図４】この発明の実施の形態１を示す産業用ロボット
の動作説明図。 【図５】この発明の実施の形態２を示す産業用ロボット
の第２主柱を長尺とした場合の動作説明図。 【図６】従来の産業用ロボットを示す断面図。 【符号の説明】 １ 主柱、２ ボールネジ、３ 駆動モータ、４ 移動
ナット、５ アームベース、６ アーム、７ ワーク、
１０ 固定ベース、１１ 第１主柱、１２ 第２主柱、
１３ アームムベース、１４ アーム、１５ ワーク、
１６ リンクベース、１７ 第１平行リンク、１８ 第
２平行リンク、１９ 駆動モータ、２０連結手段、３１
第１減速機、３２ 第２減速機、３３ 第１かさ歯
車、３４垂直軸、３５ 第２かさ歯車、Ｓ１ 第１軸、
Ｓ２ 第２軸、Ｓ３ 第３軸、Ｓ４ 第４軸。
の側面図。 【図２】この発明の実施の形態１を示す産業用ロボット
の平伏時の側面図。 【図３】この発明の実施の形態１を示す産業用ロボット
の断面図。 【図４】この発明の実施の形態１を示す産業用ロボット
の動作説明図。 【図５】この発明の実施の形態２を示す産業用ロボット
の第２主柱を長尺とした場合の動作説明図。 【図６】従来の産業用ロボットを示す断面図。 【符号の説明】 １ 主柱、２ ボールネジ、３ 駆動モータ、４ 移動
ナット、５ アームベース、６ アーム、７ ワーク、
１０ 固定ベース、１１ 第１主柱、１２ 第２主柱、
１３ アームムベース、１４ アーム、１５ ワーク、
１６ リンクベース、１７ 第１平行リンク、１８ 第
２平行リンク、１９ 駆動モータ、２０連結手段、３１
第１減速機、３２ 第２減速機、３３ 第１かさ歯
車、３４垂直軸、３５ 第２かさ歯車、Ｓ１ 第１軸、
Ｓ２ 第２軸、Ｓ３ 第３軸、Ｓ４ 第４軸。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平８−124990（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−57792（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−162515（ＪＰ，Ａ)
特開 昭55−164494（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−71577（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−197463（ＪＰ，Ａ)
実開 平７−23787（ＪＰ，Ｕ)
実開 平２−107484（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭51−112873（ＪＰ，Ｕ)
「ロボット第122号」平成10年５月29
日発行、財団法人日本ロボット工業会,
第73頁
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B25J 9/00 - 9/06
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 一端部が第１軸によって横貫されて固定
ベースに回動自在に軸支されると共に第１減速機を介し
て回動駆動される第１主柱と、 一端部が上記第１軸と平行する第２軸によって横貫され
て上記第１主柱の他端部に回動自在に軸支されると共に
第２減速機を介して回動駆動される第２主柱と、この第
２主柱の他端部に上記第１軸と平行する第３軸に横貫さ
れて回動自在に軸支されたアームベースと、 このアームベースに横設されてワークを水平方向へ搬送
するアームと、上記第１減速機及び上記第２減速機 を駆動する駆動モー
タと、上記第１減速機及び上記第２減速機との間に介在して 上
記第２主柱が上記第１主柱の逆方向へ回動駆動されるよ
うに連結して上記駆動モータの回動方向によって上記ア
ームベースを直線状に上下動させる連結手段と、 上記第２軸上に回動自在に軸支されたリンクベースと、 一端が上記固定ベースに回動自在に軸支され他端が上記
第１主柱と平行四辺形を構成するように上記リンクベー
スの一側に回動自在に軸支された第１平行リンクと、 一端が上記リンクベースの他側に回動自在に軸支され他
端が上記第２主柱と平行四辺形を構成するように上記ア
ームベースに回動自在に軸支された第２平行リンクとを
備えた産業用ロボット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19916098A JP3403942B2 (ja) | 1998-07-14 | 1998-07-14 | 産業用ロボット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19916098A JP3403942B2 (ja) | 1998-07-14 | 1998-07-14 | 産業用ロボット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000024966A JP2000024966A (ja) | 2000-01-25 |
| JP3403942B2 true JP3403942B2 (ja) | 2003-05-06 |
Family
ID=16403167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19916098A Expired - Fee Related JP3403942B2 (ja) | 1998-07-14 | 1998-07-14 | 産業用ロボット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3403942B2 (ja) |
Families Citing this family (13)
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| JP4615760B2 (ja) * | 2001-04-26 | 2011-01-19 | 株式会社ダイヘン | アーム動作機構およびこれを備えた産業用ロボット |
| WO2005065893A2 (de) * | 2004-01-08 | 2005-07-21 | Technische Universität Berlin | Redundanter roboter und verfahren zum positionieren desselben |
| WO2006022231A1 (ja) * | 2004-08-25 | 2006-03-02 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | 多関節ロボット |
| JP2006167864A (ja) | 2004-12-16 | 2006-06-29 | Seiko Epson Corp | 水平多関節型ロボット |
| JP4148280B2 (ja) * | 2005-10-18 | 2008-09-10 | セイコーエプソン株式会社 | 平行リンク機構及び産業用ロボット |
| JP2007130729A (ja) * | 2005-11-11 | 2007-05-31 | Nachi Fujikoshi Corp | 産業ロボット |
| CN101646533B (zh) | 2007-03-26 | 2011-06-15 | 日本电产三协株式会社 | 工业用机器人及其搬运方法 |
| KR100980368B1 (ko) | 2008-07-24 | 2010-09-06 | 충남대학교산학협력단 | 탐사로봇용 암 어셈블리 |
| JP5387622B2 (ja) * | 2011-06-17 | 2014-01-15 | 株式会社安川電機 | 搬送ロボット |
| KR102655407B1 (ko) * | 2016-10-25 | 2024-04-08 | 한화오션 주식회사 | 협소구역 곡블록 용접을 위한 경량로봇 |
| KR102232086B1 (ko) * | 2020-08-31 | 2021-03-25 | 우정엔지니어링 주식회사 | 조정관 재현용 다관절 로봇장치 |
| KR102242236B1 (ko) * | 2020-08-31 | 2021-04-20 | 우정엔지니어링 주식회사 | 조정관 제작 로봇시스템 |
-
1998
- 1998-07-14 JP JP19916098A patent/JP3403942B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 「ロボット第１２２号」平成１０年５月２９日発行、財団法人日本ロボット工業会，第７３頁 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000024966A (ja) | 2000-01-25 |
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