JP5875832B2 - Multi-axis robot arm - Google Patents

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Description

本発明は、複数の可動軸を有する多軸ロボットアームに関し、特に、アームにワイヤやケーブル等の線状部材が接続される構成の多軸ロボットアームに関する。   The present invention relates to a multi-axis robot arm having a plurality of movable axes, and more particularly to a multi-axis robot arm having a configuration in which a linear member such as a wire or a cable is connected to the arm.

従来から、種々のロボットアームが提供されており、下記特許文献1〜3には、アーム先端に溶接用トーチが具備された溶接ロボットが開示されている。溶接ロボットには、溶接用トーチに供給するために、トーチケーブル内に通したワイヤをアーム先端へ向けて送り出すための送給装置が設置されており、このワイヤ送給装置は、アームの所定部分に設置されている。   Conventionally, various robot arms have been provided, and the following Patent Documents 1 to 3 disclose welding robots having a welding torch at the arm tip. The welding robot is provided with a feeding device for feeding the wire passed through the torch cable toward the tip of the arm in order to supply it to the welding torch. Is installed.

ここで、溶接ロボットにおいては、溶接に適した位置へと順次アーム先端が自在に移動して溶接が行われる。アーム先端の移動は、アームの関節軸においてアーム部材が回転やスライドをすることで実現されるため、アームの移動により、上述したトーチケーブルに捩り、曲げ、引っ張り等の力が作用してしまう。   Here, in the welding robot, welding is performed by freely moving the arm tip sequentially to a position suitable for welding. Since the movement of the arm tip is realized by the arm member rotating or sliding on the joint axis of the arm, a force such as twisting, bending, or pulling acts on the torch cable described above due to the movement of the arm.

このような力が作用することでトーチケーブルが変形し、折れ曲がるような箇所が生じてしまうと、ワイヤをトーチケーブル内にスムーズに通すことができず、ワイヤの送給に支障が出るおそれがある。   If such a force is applied and the torch cable is deformed and a bent part is generated, the wire cannot be smoothly passed through the torch cable, and there is a possibility that the wire feeding may be hindered. .

このため、特許文献1乃至3においては、ワイヤ送給装置をアームに対してスライド可能に設置したり、アームに対して揺動可能に設置したりすることが開示されている。このように、ワイヤ送給装置をアームに対して移動可能に設置しておけば、トーチケーブルに過剰な力が作用した際に、トーチケーブルの動きに応じてワイヤ送給装置も移動することで、トーチケーブルに働く力を逃がして、ワイヤの送給に悪影響を与えるようなトーチケーブルの変形を抑えることができる。   For this reason, Patent Documents 1 to 3 disclose that the wire feeding device is installed so as to be slidable with respect to the arm or installed so as to be swingable with respect to the arm. In this way, if the wire feeding device is installed so as to be movable with respect to the arm, when an excessive force acts on the torch cable, the wire feeding device also moves according to the movement of the torch cable. It is possible to suppress the deformation of the torch cable that releases the force acting on the torch cable and adversely affects the wire feeding.

特開2011−67893号公報JP 2011-67893 A 特開2005−254404号公報JP 2005-254404 A 実開平5−60669号公報Japanese Utility Model Publication No. 5-60669

しかし、上記特許文献1〜3に開示されているアームロボットでは、アーム先端が動くことでトーチケーブルに作用する力をケーブルの剛性によりワイヤ送給装置に伝達して、ワイヤ従動的にアームに対して移動させている。   However, in the arm robots disclosed in Patent Documents 1 to 3, the force acting on the torch cable as a result of the movement of the arm tip is transmitted to the wire feeding device by the rigidity of the cable, and the wire is passively applied to the arm. Moved.

このため、特許文献1〜3においては、トーチケーブルの形状や柔軟度等によってワイヤ送給装置に作用する力が大きく変化する。例えば、ケーブルが軟らかい場合には、アーム先端が移動してもワイヤ送給装置が十分に移動することができない。   For this reason, in Patent Documents 1 to 3, the force acting on the wire feeding device varies greatly depending on the shape and flexibility of the torch cable. For example, if the cable is soft, the wire feeding device cannot move sufficiently even if the arm tip moves.

また、ケーブルがある程度の剛性を有していたとしても、ケーブルは一般に変形しやすく、ケーブルの動きに従動するだけでは、アーム先端の動きに比べて、ワイヤ送給装置は僅かに動くだけになってしまう。これでは、ワイヤの送給に悪影響を与えるようなトーチケーブルの変形を抑えることは困難である。   Even if the cable has a certain degree of rigidity, the cable is generally easily deformed, and simply following the movement of the cable causes the wire feeding device to move slightly compared to the movement of the arm tip. End up. This makes it difficult to suppress deformation of the torch cable that adversely affects the wire feeding.

このような問題は、溶接ロボットのトーチケーブルに限らず、アームロボットの溶接用トーチ等の作業ツールに、エネルギー、信号、物質等を供給するために用いられるケーブル、チューブ、パイプ等の線状部材全体に生じうる。   Such problems are not limited to welding robot torch cables, and linear members such as cables, tubes and pipes used to supply energy, signals, materials, etc. to work tools such as welding torches for arm robots. It can occur throughout.

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、アームの姿勢が変化する場合であっても、アーム部材に支持される線状部材の変形を大きく抑えることのできる多軸ロボットアームを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a problem, and a multi-axis robot arm capable of greatly suppressing deformation of a linear member supported by an arm member even when the posture of the arm changes. The purpose is to provide.

上記課題を解決するために、本発明に係る多軸ロボットアームは、少なくとも3つのアーム部材と、前記アーム部材同士を連結する少なくとも2つの可動軸と、を有する多軸アームと、前記アーム部材に先端側と根元側とが支持される線状部材であって、先端側を支持する前記アーム部材と、根元側を支持する前記アーム部材との間に少なくとも2つの前記可動軸が介在している線状部材と、を備える多軸ロボットアームにおいて、前記線状部材の根元側を支持する第一の前記アーム部材に設置され、前記多軸アームの動きに追従させるように前記線状部材の根元側を支持する追従支持装置を備え、前記追従支持装置は、前記第一のアーム部材に固定されるアーム固定部と、前記線状部材を支持する線状部材支持部と、前記アーム固定部と前記線状部材支持部とを相対的に移動可能に連結する追従可動部であって、中間部材と、前記アーム固定部と前記中間部材とを相対的に移動可能に連結する第一の追従可動軸と、前記中間部材と前記線状部材支持部とを相対的に移動可能に連結する第二の追従可動軸と、を備え、前記第一の追従可動軸は、前記可動軸のうち、前記第一のアーム部材の先端側を連結する第一の前記可動軸に対応して同じ動きをする軸であり、前記第二の追従可動軸は、前記第一の可動軸の先端側に位置する第二の前記可動軸に対応して同じ動きをする軸である追従可動部と、前記第一の追従可動軸及び前記第二の追従可動軸を駆動するための追従駆動手段と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a multi-axis robot arm according to the present invention includes a multi-axis arm having at least three arm members and at least two movable shafts that connect the arm members to each other, and the arm member. A linear member that supports the tip side and the root side, and at least two movable shafts are interposed between the arm member that supports the tip side and the arm member that supports the root side. In a multi-axis robot arm comprising a linear member, the root of the linear member is installed on the first arm member that supports the base side of the linear member and follows the movement of the multi-axis arm. A follow-up support device that supports the side, the follow-up support device comprising: an arm fixing portion that is fixed to the first arm member; a linear member support portion that supports the linear member; and the arm fixing portion; Said line A follow-up moving part for relatively movably coupled with the member support, an intermediate member, and the first follower movable shaft for connecting the intermediate member and the arm fixing portion relatively movably, A second follow-up movable shaft that connects the intermediate member and the linear member support portion so as to be relatively movable, and the first follow-up movable shaft is the first of the movable shafts. The second movement movable shaft is a shaft that performs the same movement corresponding to the first movable shaft that connects the distal end side of the arm member, and the second followable movable shaft is a second shaft located on the distal end side of the first movable shaft. A follower movable unit that is an axis that performs the same movement corresponding to the movable shaft, and follower drive means for driving the first follower movable shaft and the second follower movable shaft. To do.

本発明によれば、アームの姿勢が変化した場合であっても、追従支持装置により線状部材をアームの動きに追従させることで、線状部材の変形を大きく抑えることが可能な多軸ロボットアームを提供することができる。   According to the present invention, even when the posture of the arm is changed, the multi-axis robot capable of greatly suppressing the deformation of the linear member by causing the linear member to follow the movement of the arm by the tracking support device. An arm can be provided.

図1は、本発明の実施形態に係る多関節ロボットアームの構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an articulated robot arm according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の実施形態に係る多関節ロボットアームの上部拡大正面図である。FIG. 2 is a top enlarged front view of the articulated robot arm according to the embodiment of the present invention. 図3は、本発明の実施形態に係る多関節ロボットアームの上部拡大斜視図である。FIG. 3 is an enlarged perspective view of the upper part of the articulated robot arm according to the embodiment of the present invention. 図4は、本発明の実施形態に係る多関節ロボットアームの上部拡大斜視図である。FIG. 4 is an enlarged perspective view of the upper part of the articulated robot arm according to the embodiment of the present invention. 図5は、本発明の実施形態に係る多関節ロボットアームの上部拡大正面図である。FIG. 5 is a top enlarged front view of the articulated robot arm according to the embodiment of the present invention. 図6は、本発明の実施形態に係る多関節ロボットアームの上部拡大斜視図である。FIG. 6 is an enlarged perspective view of the upper part of the articulated robot arm according to the embodiment of the present invention. 図7は、本発明の実施形態に係る多関節ロボットアームの上部拡大正面図である。FIG. 7 is a top enlarged front view of the articulated robot arm according to the embodiment of the present invention. 図8は、本発明の実施形態に係る多関節ロボットアームの上部拡大斜視図である。FIG. 8 is an enlarged perspective view of the upper part of the articulated robot arm according to the embodiment of the present invention. 図9は、本発明の実施形態に係る追従支持装置の正面図である。FIG. 9 is a front view of the follow-up support device according to the embodiment of the present invention. 図10は、本発明の実施形態に係る追従支持装置の斜視図である。FIG. 10 is a perspective view of the follow-up support device according to the embodiment of the present invention. 図11は、本発明の実施形態に係る追従支持装置が動作した状態の多関節ロボットアームの正面図である。FIG. 11 is a front view of the articulated robot arm in a state where the tracking support device according to the embodiment of the present invention is operated. 図12は、本発明の実施形態に係る追従支持装置が動作した状態の多関節ロボットアームの正面図である。FIG. 12 is a front view of the articulated robot arm in a state where the tracking support device according to the embodiment of the present invention is operating. 図13は、本発明の実施形態に係る追従支持装置が動作した状態の多関節ロボットアームの正面図である。FIG. 13 is a front view of the articulated robot arm in a state in which the follow-up support device according to the embodiment of the present invention is operated.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る多軸ロボットアームである多関節ロボットアームについて説明する。本実施形態では、ろう付けにより金属を接合する溶接装置に用いられるロボットアームを例に挙げて説明する。図1は、本実施形態に係る多関節ロボットアームの構成を示す図であり、図1(a)は、多関節ロボットアームの正面図、図1(b)は、多関節ロボットアームの左側面図、図1(c)は、多関節ロボットアームの右側面図である。なお、図1に示す姿勢が、本実施形態に係る多関節ロボットアーム1の基本姿勢である。   Hereinafter, an articulated robot arm that is a multi-axis robot arm according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a robot arm used for a welding apparatus that joins metals by brazing will be described as an example. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an articulated robot arm according to the present embodiment. FIG. 1A is a front view of the articulated robot arm, and FIG. 1B is a left side view of the articulated robot arm. FIG. 1C is a right side view of the articulated robot arm. Note that the posture shown in FIG. 1 is the basic posture of the articulated robot arm 1 according to the present embodiment.

図2は、本発明の実施形態に係る多関節ロボットアームの上部を拡大して示す拡大正面図である。図3及び図4は、本発明の実施形態に係る多関節ロボットアームの上部拡大斜視図である。   FIG. 2 is an enlarged front view showing the upper part of the articulated robot arm according to the embodiment of the present invention. 3 and 4 are enlarged perspective views of the upper part of the articulated robot arm according to the embodiment of the present invention.

図1〜図4に示すように、本実施形態に係る多関節ロボットアーム1は、アーム8と、アーム8の先端部にろう材となるワイヤ18を供給するワイヤ供給装置15と、後述するワイヤ案内チューブ17の根元側をアーム8の先端側の動きに追従させるための追従支持装置20とを備えている。   As shown in FIGS. 1 to 4, the articulated robot arm 1 according to this embodiment includes an arm 8, a wire supply device 15 that supplies a wire 18 that serves as a brazing material to the tip of the arm 8, and a wire that will be described later. A follow-up support device 20 for causing the base side of the guide tube 17 to follow the movement of the distal end side of the arm 8 is provided.

アーム8は、床に設置されるスタンド5と、5つのアーム部材B−F10B〜10Fと、スタンド5を含むアーム部材10同士を相対的に可動可能に連結する6つの関節軸A−F11A〜11Fと、アーム8の先端に設置されるトーチ14とを備えている。なお、本実施形態では、スタンド5もアーム8を構成するアーム部材の一つである。   The arm 8 includes a stand 5 installed on the floor, five arm members B-F10B to 10F, and six joint axes A-F11A to 11F that connect the arm members 10 including the stand 5 to each other so as to be relatively movable. And a torch 14 installed at the tip of the arm 8. In the present embodiment, the stand 5 is also one of the arm members constituting the arm 8.

各関節軸11は、各軸を駆動するための関節駆動アクチュエータA−F13A〜13Fをそれぞれ備えている。但し、関節駆動アクチュエータA,E,Fについては、アーム8内部に設置されているため、図示を省略する。スタンド5は、アーム8の延在方向に平行な回動軸である関節軸A11Aにより、地面に対して固定された土台に連結されており、関節駆動アクチュエータA13Aの駆動により、関節軸A11A周りに旋回回動する。   Each joint shaft 11 includes joint drive actuators A-F 13A to 13F for driving the respective shafts. However, since the joint drive actuators A, E, and F are installed inside the arm 8, illustration is omitted. The stand 5 is connected to a base fixed to the ground by a joint axis A11A which is a rotation axis parallel to the extending direction of the arm 8, and is driven around the joint axis A11A by driving the joint drive actuator A13A. It turns.

アーム部材B10Bは、アーム8の延在方向に垂直な回動軸である関節軸B11Bによってスタンド5に連結されており、関節駆動アクチュエータB13Bの駆動により、関節軸B11B周りに回動する。アーム部材C10Cは、アーム8の延在方向に垂直な回動軸である関節軸C11Cによってアーム部材B10Bに連結されており、関節駆動アクチュエータC13Cの駆動により、関節軸C11C周りに回動する。   The arm member B10B is connected to the stand 5 by a joint axis B11B that is a rotation axis perpendicular to the extending direction of the arm 8, and is rotated around the joint axis B11B by driving of the joint drive actuator B13B. The arm member C10C is connected to the arm member B10B by a joint axis C11C that is a rotation axis perpendicular to the extending direction of the arm 8, and rotates about the joint axis C11C by driving of the joint drive actuator C13C.

アーム部材D10Dは、アーム8の延在方向に平行な回動軸である関節軸D11Dによってアーム部材C10Cに連結されており、関節駆動アクチュエータD13Dの駆動により、関節軸D11D周りに回動する。アーム部材E10Eは、アーム8の延在方向に垂直な回動軸である関節軸E11Eによってアーム部材D10Dに連結されており、関節駆動アクチュエータE13Eの駆動により、関節軸E11E周りに回動する。   The arm member D10D is connected to the arm member C10C by a joint axis D11D which is a rotation axis parallel to the extending direction of the arm 8, and rotates about the joint axis D11D by driving the joint drive actuator D13D. The arm member E10E is connected to the arm member D10D by a joint axis E11E that is a rotation axis perpendicular to the extending direction of the arm 8, and is rotated about the joint axis E11E by driving of the joint drive actuator E13E.

アーム部材F10Fは、アーム8の延在方向に平行な回動軸である関節軸F11Fによってアーム部材E10Eに連結されており、関節駆動アクチュエータF13Fの駆動により、関節軸F11F周りに回動する。アーム部材F10Fの先端に、トーチ14が設置されており、トーチ14に供給されるワイヤ18は、トーチ14が発生する火炎によって加熱されて溶融する。なお、ここでは、トーチ14への燃焼ガスの供給路や制御ケーブル等の図示を省略している。   The arm member F10F is connected to the arm member E10E by a joint axis F11F that is a rotation axis parallel to the extending direction of the arm 8, and is rotated about the joint axis F11F by driving of the joint drive actuator F13F. The torch 14 is installed at the tip of the arm member F10F, and the wire 18 supplied to the torch 14 is heated and melted by the flame generated by the torch 14. In addition, illustration of the supply path of the combustion gas to the torch 14, the control cable, etc. is omitted here.

なお、本実施形態では、アーム8の延在方向に垂直な回動軸であり、アーム8を手首のように折れ曲げるように動かす関節軸B,C,E11B,11C,11Eを手首関節軸と称し、アーム8の延在方向に平行な回動軸であり、アーム8を延在方向周りに旋回するように動かす関節軸A,D,F11A,11D,11Fを旋回関節軸と称する。   In this embodiment, the rotation axis is perpendicular to the extending direction of the arm 8, and the joint axes B, C, E11B, 11C, and 11E that move the arm 8 so as to be bent like a wrist are used as wrist joint axes. The joint axes A, D, F11A, 11D, and 11F that are pivot axes parallel to the extending direction of the arm 8 and that move the arm 8 so as to swivel around the extending direction are referred to as swing joint axes.

ワイヤ供給装置15は、ワイヤ送給装置16と、ワイヤ案内チューブ17と、ワイヤ18とを備えている。ワイヤ18は、図示しないワイヤロールにロール状に収容されており、このワイヤロールから引き出されたワイヤ18がトーチ14へと供給される。ワイヤ案内チューブ17は、ワイヤ送給装置16とアーム8先端のトーチ14との間に介在する中空の可撓性チューブである。   The wire supply device 15 includes a wire feeding device 16, a wire guide tube 17, and a wire 18. The wire 18 is accommodated in a roll shape in a wire roll (not shown), and the wire 18 drawn out from the wire roll is supplied to the torch 14. The wire guide tube 17 is a hollow flexible tube interposed between the wire feeder 16 and the torch 14 at the tip of the arm 8.

すなわち、ワイヤ案内チューブ17の先端側がトーチ14等を介してアーム部材F10Fに支持され、根元側がワイヤ送給装置16及び追従支持装置20を介してアーム部材C10Cに支持されている。ワイヤ案内チューブ17の内部には、ワイヤ18が挿通されている。   That is, the distal end side of the wire guide tube 17 is supported by the arm member F10F via the torch 14 and the like, and the root side is supported by the arm member C10C via the wire feeding device 16 and the follow-up support device 20. A wire 18 is inserted into the wire guide tube 17.

ワイヤ送給装置16は、ワイヤ18をトーチ14へと送り出したり、引き戻したりするための駆動ローラーを有する駆動装置であり、追従支持装置20を介して、アーム部材C10Cに設置されている。   The wire feeding device 16 is a driving device having a driving roller for feeding the wire 18 to the torch 14 and pulling it back, and is installed on the arm member C10C via the follow-up support device 20.

追従支持装置20は、ワイヤ送給装置16が設置されているアーム部材C10Cよりも先端側のアーム8の動きにワイヤ案内チューブ17の根元側を追従させるように支持するめの装置であり、ワイヤ送給装置16を介してワイヤ案内チューブ17の根元側を支持している。   The follow-up support device 20 is a device for supporting the base side of the wire guide tube 17 to follow the movement of the arm 8 on the distal end side relative to the arm member C10C on which the wire feeding device 16 is installed. The base side of the wire guide tube 17 is supported via the feeding device 16.

このように、ワイヤ案内チューブ17をアーム8の先端の動きに追従させることで、アーム8の移動によってワイヤ案内チューブ17に過大な曲げや捩りなどの変形が生じたり、ワイヤ案内チューブ17が多関節ロボットアーム1周囲の周辺機器と干渉したりしてしまうことを防止することができる。   Thus, by causing the wire guide tube 17 to follow the movement of the tip of the arm 8, the movement of the arm 8 causes the wire guide tube 17 to be excessively bent or twisted, or the wire guide tube 17 is articulated. Interference with peripheral devices around the robot arm 1 can be prevented.

追従支持装置20は、アーム固定枠21と、送給装置支持枠22と、中間枠23と、追従可動軸A,B25A,25Bと、リンク機構A,B27A,27Bと、ワイヤガイド29とを備えている。以下、図5〜図10をさらに参照しながら、追従支持装置20の構成について詳細に説明する。   The follow support device 20 includes an arm fixing frame 21, a feeding device support frame 22, an intermediate frame 23, follow movable axes A, B 25 A, 25 B, link mechanisms A, B 27 A, 27 B, and a wire guide 29. ing. Hereinafter, the configuration of the follow-up support device 20 will be described in detail with further reference to FIGS.

図5は、本実施形態に係る多関節ロボットアームの上部拡大正面図、図6は、本実施形態に係るロボットアームの上部拡大斜視図である。図5及び図6においては、リンク機構A27Aの構成を分かり易くするために、ワイヤ送給装置16、送給装置支持枠22及びリンク機構B27B等を除いて示している。   FIG. 5 is a top enlarged front view of the articulated robot arm according to this embodiment, and FIG. 6 is a top enlarged perspective view of the robot arm according to this embodiment. 5 and 6, in order to facilitate understanding of the configuration of the link mechanism A27A, the wire feeder 16, the feeder support frame 22, the link mechanism B27B, and the like are omitted.

図7は、本実施形態に係る多関節ロボットアームの上部拡大正面図、図8は、本実施形態に係るロボットアームの上部拡大斜視図である。図7及び図8においては、リンク機構B27Bの構成を分かり易くするために、アーム固定枠21、追従可動軸A,B25A,25B及びリンク機構A27A等を除いて示している。   FIG. 7 is an enlarged front view of the upper part of the articulated robot arm according to the present embodiment, and FIG. 8 is an enlarged perspective view of the upper part of the robot arm according to the present embodiment. 7 and 8, in order to make the configuration of the link mechanism B27B easy to understand, the arm fixing frame 21, the followable movable axes A, B25A, 25B, the link mechanism A27A, and the like are omitted.

図9は、本実施形態に係る追従支持装置の正面図、図10は、本実施形態に係る追従支持装置の斜視図である。   FIG. 9 is a front view of the tracking support device according to the present embodiment, and FIG. 10 is a perspective view of the tracking support device according to the present embodiment.

図6等に示すように、アーム固定枠21は、アーム部材C10Cの根元側端部(図6において、右下側端部)に固定されている。中間枠23は、アーム部材C10Cの延在方向に平行な回動軸である追従可動軸A25Aによって、アーム固定枠21に連結されている。中間枠23は、リンク機構A27Aによって駆動力を伝達供給されて、追従可動軸A25A周りに回動する。   As shown in FIG. 6 and the like, the arm fixing frame 21 is fixed to the base side end portion (the lower right end portion in FIG. 6) of the arm member C10C. The intermediate frame 23 is connected to the arm fixing frame 21 by a followable movable axis A25A that is a rotation axis parallel to the extending direction of the arm member C10C. The intermediate frame 23 receives the driving force transmitted by the link mechanism A27A and rotates around the followable movable axis A25A.

図10等に示すように、送給装置支持枠22は、アーム部材C10Cの延在方向に垂直な回動軸である追従可動軸B25Bによって、中間枠23に連結されており、リンク機構B27Bによって駆動力を伝達供給され、追従可動軸B25B周りに回動する。   As shown in FIG. 10 and the like, the feeding device support frame 22 is coupled to the intermediate frame 23 by a followable movable shaft B25B that is a rotation axis perpendicular to the extending direction of the arm member C10C. The driving force is transmitted and supplied, and it rotates around the following movable axis B25B.

ここで、追従可動軸A25Aは、関節軸D11Dに対応する追従軸であり、これと同一軸上の回動軸である。追従可動軸B25Bは、関節軸E11Eに対応する追従軸であり、関節軸E11Eと平行な回動軸である。もちろん、追従可動軸A25Aと関節軸D11Dが偏心していても良い。   Here, the followable movable axis A25A is a follower axis corresponding to the joint axis D11D, and is a rotation axis on the same axis as this. The follow movable axis B25B is a follow axis corresponding to the joint axis E11E, and is a rotation axis parallel to the joint axis E11E. Of course, the followable movable axis A25A and the joint axis D11D may be eccentric.

リンク機構A27Aは、関節軸D11Dを駆動させる関節駆動アクチュエータD13Dの駆動力を追従可動軸A25Aに機械的に直接伝達する駆動力伝達部材である。リンク機構A27Aは、高剛性の金属製の部材から構成され、その一端が関節軸D11D周りに回動するアーム部材D10Dに固定され、他端が追従可動軸A25A周りに回動する中間枠23に固定されている。   The link mechanism A27A is a drive force transmission member that mechanically directly transmits the drive force of the joint drive actuator D13D that drives the joint axis D11D to the followable movable axis A25A. The link mechanism A27A is composed of a high-rigidity metal member, one end of which is fixed to an arm member D10D that rotates about the joint axis D11D, and the other end of the intermediate mechanism 23 that rotates about the followable movable axis A25A. It is fixed.

これにより、リンク機構A27Aは、アーム部材D10Dと中間枠23とが、関節軸D11D及び追従可動軸A25A周りに一体に動くように固定・連結する連結固定部材として機能する。すなわち、関節駆動アクチュエータD13Dの駆動によりアーム部材D10Dが関節軸D11D周りに回転すると、リンク機構A27Aによって連結された中間枠23も、追従回動軸A25A周りにアーム部材D10Dに追従して一体に同じ角度だけ回転する。   Accordingly, the link mechanism A27A functions as a connecting and fixing member that fixes and connects the arm member D10D and the intermediate frame 23 so as to move integrally around the joint axis D11D and the followable movable axis A25A. That is, when the arm member D10D rotates around the joint axis D11D by driving the joint drive actuator D13D, the intermediate frame 23 connected by the link mechanism A27A also follows the arm member D10D around the follow-up rotation axis A25A and is integrally the same. Rotate by an angle.

なお、中間枠23が追従可動軸A25A周りに回動する際には、追従支持装置20において、中間枠23よりも先端側に設置されている追従可動軸B25B、送給装置支持枠22及びワイヤ送給装置16も中間枠23と一体に回動することになる。   When the intermediate frame 23 rotates around the followable movable axis A25A, the followable support device 20 includes a followable movable shaft B25B, a feeding device support frame 22, and a wire that are installed on the front end side of the intermediate frame 23. The feeding device 16 also rotates integrally with the intermediate frame 23.

リンク機構B27Bは、関節軸E11Eを駆動させる関節駆動アクチュエータE13Eの駆動力を追従可動軸B25Bに機械的に伝達する駆動力伝達部材である。リンク機構B27Bは、高剛性の金属製の部材を組み合わせて構成され、その一端が関節軸E11E周りに回動するアーム部材E10Eに固定され、他端が追従可動軸B25B周りに回動する送給装置支持枠22に固定されている。   The link mechanism B27B is a driving force transmission member that mechanically transmits the driving force of the joint driving actuator E13E that drives the joint axis E11E to the following movable shaft B25B. The link mechanism B27B is configured by combining high-rigidity metal members. One end of the link mechanism B27B is fixed to the arm member E10E that rotates about the joint axis E11E, and the other end rotates about the tracking movable axis B25B. It is fixed to the device support frame 22.

但し、リンク機構B27Bは、リンク機構A27Aのようにアーム部材D10Dと中間枠23とを一体に固定して連結するのではなく、関節軸E11E周りのアーム部材E10Eの回転運動をいったん直線運動に変換し、この直線運動を追従可動軸B25B周りの送給装置支持枠22の回転運動に再度変換して駆動力を伝達するように、アーム部材E10Eと送給装置支持枠22とを連結している。   However, the link mechanism B27B does not fix and connect the arm member D10D and the intermediate frame 23 integrally as in the link mechanism A27A, but once converts the rotational motion of the arm member E10E around the joint axis E11E into linear motion. Then, the arm member E10E and the feeder support frame 22 are connected so that this linear motion is converted again into the rotational motion of the feeder support frame 22 around the followable movable axis B25B and the driving force is transmitted. .

このため、リンク機構B27Bは、アーム部材E10Eに固定されるアーム側固定部27B−1と、直線運動を行うスライド部27B−3と、送給装置支持枠22に固定される追従側固定部27B−5と、回転運動と直線運動とを変換するための5つの変換軸27B−7と、を備えている(図7〜図10参照)。   Therefore, the link mechanism B27B includes an arm-side fixing portion 27B-1 fixed to the arm member E10E, a slide portion 27B-3 that performs linear motion, and a follow-up side fixing portion 27B that is fixed to the feeder support frame 22. -5 and five conversion shafts 27B-7 for converting rotational motion and linear motion (see FIGS. 7 to 10).

アーム側固定部27B−1とスライド部27B−3とは、3つの変換軸27B−7によって連結されており、アーム部材E10Eの関節軸E11E周りの回転に伴ってアーム側固定部27B−1が回転すると、スライド部27B−3が直線運動を行う。スライド部27B−3には、スライドユニット27B−4が設置されており、スライド部27B−3に固定されるレールと、リンク機構A27A側に固定される二つのユニットとにより、スライド部27B−3が直線運動をするように規制している。   The arm-side fixing portion 27B-1 and the slide portion 27B-3 are connected by three conversion shafts 27B-7, and the arm-side fixing portion 27B-1 is rotated as the arm member E10E rotates around the joint axis E11E. When it rotates, the slide part 27B-3 performs a linear motion. The slide unit 27B-3 is provided with a slide unit 27B-4. The slide unit 27B-3 includes a rail fixed to the slide unit 27B-3 and two units fixed to the link mechanism A27A side. Is restricted to move linearly.

スライド部27B−3と追従側固定部27B−5とは、2つの変換軸27B−7によって連結されており、スライド部27B−3が直線運動を行うと、追従側固定部27B−5が回転運動を行う。なお、本実施形態では、追従側固定部27B−5と変換軸27B−7の一方がほぼ同じ場所に設置されている。   The slide part 27B-3 and the tracking side fixing part 27B-5 are connected by two conversion shafts 27B-7. When the sliding part 27B-3 performs a linear motion, the tracking side fixing part 27B-5 rotates. Do exercise. In the present embodiment, one of the follow-up side fixing portion 27B-5 and the conversion shaft 27B-7 is installed at substantially the same place.

リンク機構B27Bが追従する関節軸E11Eは、アーム8の延在方向に垂直な方向の回動軸であり、アーム部材E10Eの回転を回転運動のまま追従可動軸B25Bに伝達しようとすると、リンク機構全体が回転運動することでアーム8から大きく離れてしまう場合が生じ、ロボットアーム1の操作性に支障をきたすおそれもある。これに対して、本実施形態のように、いったん直線運動に変換して回転運動を伝達することで、リンク機構をコンパクトに構成することが可能となる。   The joint axis E11E that the link mechanism B27B follows is a rotation axis in a direction perpendicular to the extending direction of the arm 8, and when the rotation of the arm member E10E is transmitted to the tracking movable axis B25B in a rotational motion, the link mechanism When the whole moves, the arm 8 may be far away from the arm 8, and the operability of the robot arm 1 may be hindered. On the other hand, as in this embodiment, the link mechanism can be configured compactly by once converting into linear motion and transmitting the rotational motion.

なお、本実施形態では、リンク機構B27Bは、関節軸E11Eの回転角と同じ角度だけ追従可動軸B25Bにおいても回転するように駆動力を伝達するように構成されているが、変換軸27B−7の位置等を調整することで、追従可動軸B25B側の回転角度を適宜調整することもできる。   In the present embodiment, the link mechanism B27B is configured to transmit the driving force so as to rotate on the followable movable axis B25B by the same angle as the rotation angle of the joint axis E11E, but the conversion shaft 27B-7. By adjusting the position and the like, the rotation angle on the followable movable axis B25B side can be adjusted as appropriate.

続いて、本実施形態では、主として、関節軸F11Fが回転したときにワイヤ案内チューブ17に作用する力のうち、捩りの動きにワイヤ案内チューブ17が追従することができるように、ワイヤ案内チューブ17は、回転自在にトーチ14及びワイヤ送給装置16に支持されている。   Subsequently, in the present embodiment, the wire guide tube 17 mainly allows the wire guide tube 17 to follow the torsional movement of the force acting on the wire guide tube 17 when the joint axis F11F rotates. Is rotatably supported by the torch 14 and the wire feeding device 16.

ワイヤガイド29は、アーム部材D10Dに一体に固定されたガイド部材であり、旋回関節軸である関節軸D11D周りにアーム部材D10Dやリンク機構A27Aと一体となって回動する。ワイヤガイド29は、二本の棒状部材に挟まれたスリット領域にワイヤ案内チューブ17を通すことで、ワイヤ案内チューブ17の位置を規制しており、ワイヤ案内チューブ17もワイヤガイド29等と一体となって、関節軸D11D周りに回動する。   The wire guide 29 is a guide member that is integrally fixed to the arm member D10D, and rotates integrally with the arm member D10D and the link mechanism A27A around the joint axis D11D that is a pivot joint axis. The wire guide 29 regulates the position of the wire guide tube 17 by passing the wire guide tube 17 through a slit region sandwiched between two rod-shaped members. The wire guide tube 17 is also integrated with the wire guide 29 and the like. Thus, it rotates around the joint axis D11D.

以上、ロボットアーム1の構成について説明したが、続いて、本実施形態における追従支持装置20の動作について、図11〜図13を参照しながら説明する。図11〜図13は、本実施形態に係る追従支持装置が動作した状態の多関節ロボットアームの正面図である。   The configuration of the robot arm 1 has been described above. Next, the operation of the follow-up support device 20 in the present embodiment will be described with reference to FIGS. 11 to 13 are front views of the articulated robot arm in a state in which the follow-up support device according to the present embodiment is operating.

図11は、図1に示す多関節ロボットアーム1の基本姿勢から、関節駆動アクチュエータE13Eにより関節軸E11Eのみを駆動した状態を示しており、図11(a)は、図中左回りにアーム部材E10Eを回転させた状態を示し、図11(b)は、図中右回りにアーム部材E10Eを回転させた状態を示している。   FIG. 11 shows a state in which only the joint axis E11E is driven by the joint drive actuator E13E from the basic posture of the articulated robot arm 1 shown in FIG. 1, and FIG. 11 (a) shows the arm member counterclockwise in the figure. FIG. 11B shows a state in which the arm member E10E is rotated clockwise in the drawing.

同図(a)に示すように、アーム部材E10Eが左回りに回転したときには、リンク機構B27Bによって、この回転力が送給装置支持枠22へと伝達され、送給装置支持枠22もアーム部材E10Eに追従して追従可動軸B25B周りに左回りに回転する。また、同図(b)に示すように、アーム部材E10Eが右回りに回転したときには、同じく送給装置支持枠22も右回りに回転する。   As shown in FIG. 6A, when the arm member E10E rotates counterclockwise, this rotational force is transmitted to the feeding device support frame 22 by the link mechanism B27B, and the feeding device support frame 22 is also arm member. Following E10E, it rotates counterclockwise around the following movable axis B25B. Further, as shown in FIG. 4B, when the arm member E10E rotates clockwise, the feeding device support frame 22 also rotates clockwise.

送給装置支持枠22がアーム部材E10Eの動きに追従して回転しない場合には、ワイヤ送給装置16とアーム8先端のトーチ14との間に介在するワイヤ案内チューブ17において、ワイヤ送給装置16側が固定端となるのに対して、トーチ14側のみが図11において左右方向に大きく移動するため、ワイヤ案内チューブ17が折り曲げられたり、引っ張られたりする。   When the feeding device support frame 22 does not rotate following the movement of the arm member E10E, the wire feeding device 17 is interposed in the wire guide tube 17 interposed between the wire feeding device 16 and the torch 14 at the tip of the arm 8. While the side 16 is a fixed end, only the side of the torch 14 moves greatly in the left-right direction in FIG. 11, so that the wire guide tube 17 is bent or pulled.

このため、ワイヤ案内チューブ17内をワイヤ18がスムーズに移動することができなくなって、溶接に支障が生じたり、ワイヤ案内チューブ17に繰り返し大きなストレスがかかることで、チューブが劣化したりといった不具合が発生してしまう。   For this reason, the wire 18 cannot move smoothly in the wire guide tube 17, thereby causing troubles such as welding, or the wire guide tube 17 being repeatedly subjected to a large stress, thereby deteriorating the tube. Will occur.

これに対して、本実施形態のように、送給装置支持枠22をアーム部材E10Eの動きに追従して動かすことで、ワイヤ案内チューブ17に過大な変形が発生するのを抑え、良好なワイヤ18の供給等を実現することができる。   On the other hand, as shown in the present embodiment, by moving the feeder support frame 22 following the movement of the arm member E10E, it is possible to prevent the wire guide tube 17 from being excessively deformed, and to provide a good wire. 18 supply or the like can be realized.

続いて、図12は、図1に示す多関節ロボットアーム1の基本姿勢から、関節駆動アクチュエータD13Dにより関節軸D11Dのみを駆動し、アーム部材D10Dが関節軸D11D周りに60°程度回転した状態を示している。また、回転方向は、アーム8先端側(図中、左側)から見た場合に、右回りである。   Subsequently, FIG. 12 shows a state in which only the joint axis D11D is driven by the joint drive actuator D13D from the basic posture of the articulated robot arm 1 shown in FIG. 1, and the arm member D10D is rotated about 60 ° around the joint axis D11D. Show. Further, the rotation direction is clockwise when viewed from the distal end side of the arm 8 (left side in the figure).

同図に示すように、アーム部材D10Dが回転したときには、リンク機構A27Aによって、この回転力が中間枠23へと伝達され、中間枠23もアーム部材D10Dに追従して追従可動軸A25A周りに一体となって回転する。   As shown in the figure, when the arm member D10D rotates, the rotational force is transmitted to the intermediate frame 23 by the link mechanism A27A, and the intermediate frame 23 also follows the arm member D10D and is integrated around the followable movable axis A25A. And rotate.

よって、中間枠23がアーム部材D10Dの動きに追従して回転しない場合には、ワイヤ送給装置16とアーム8先端のトーチ14との間に介在するワイヤ案内チューブ17において、ワイヤ送給装置16側が固定端となるのに対して、トーチ側14のみがアーム部材D10Dと一緒に関節軸D11D周りに回転するため、ワイヤ案内チューブ17に余計な力が作用してしまう。   Therefore, when the intermediate frame 23 does not rotate following the movement of the arm member D10D, the wire feeding device 16 is interposed in the wire guide tube 17 interposed between the wire feeding device 16 and the torch 14 at the tip of the arm 8. Since the side becomes the fixed end, only the torch side 14 rotates around the joint axis D11D together with the arm member D10D, so that an extra force acts on the wire guide tube 17.

これに対して、本実施形態のように、中間枠23をアーム部材D10Dの動きに追従して一体に動かすことで、ワイヤ案内チューブ17に余計な力が作用するのを抑え、良好なワイヤ18の供給等を実現することができる。   On the other hand, as in the present embodiment, by moving the intermediate frame 23 integrally with the movement of the arm member D10D, it is possible to suppress excessive force from acting on the wire guide tube 17 and to improve the wire 18 Supply, etc. can be realized.

続いて、図13は、図1に示す多関節ロボットアーム1の基本姿勢から、関節駆動アクチュエータD,E13D,13Eにより、関節軸D,E11D,11Eの双方を駆動した状態を示している。関節軸D,E11D,11Eのそれぞれの動きは、上述した図11及び図12に示した動きと同じであり、図13(a)が、図中回りにアーム部材E10Eを回転させた状態を示し、図13(b)が、図中回りにアーム部材E10Eを回転させた状態を示している。 Next, FIG. 13 shows a state in which both the joint axes D, E11D, and 11E are driven by the joint drive actuators D, E13D, and 13E from the basic posture of the articulated robot arm 1 shown in FIG. Joint axis D, E11D, each movement of the 11E is the same as the movement shown in FIGS. 11 and 12 described above, FIG. 13 (a) is a state of rotating the arm member E10E clockwise in FIG It is shown, and FIG. 13 (b) is shows a state of rotating the arm member E10E counterclockwise in FIG.

同図に示すように、アーム部材D,E10D,10Eの双方が各軸周りに回転した場合であっても、各アーム部材10の動きに追従させて、中間枠23及び送給装置支持枠22を同じように回転させることで、ワイヤ案内チューブ17に過剰な力が作用するのを防止することができる。   As shown in the figure, even when both of the arm members D, E10D, and 10E rotate around the respective axes, the intermediate frame 23 and the feeding device support frame 22 are caused to follow the movement of each arm member 10. By rotating in the same manner, it is possible to prevent an excessive force from acting on the wire guide tube 17.

以上、本実施形態に係る多関節ロボットアーム1について詳細に説明したが、本実施形態によれば、アーム8の先端側の姿勢変化の際に、ワイヤ案内チューブ17の先端側がアーム部材F10Fと一体に移動するのに対して、ワイヤ送給装置16を介してワイヤ案内チューブ17の根元側を支持する追従支持装置20により、ワイヤ案内チューブ17の根元側を追従移動させるように構成しているので、ワイヤ案内チューブ17に過剰な折れや捩れが発生して、ワイヤ18の送給に悪影響を及ぼすといったことを防止することができる。   As described above, the articulated robot arm 1 according to the present embodiment has been described in detail. However, according to the present embodiment, when the posture of the distal end side of the arm 8 is changed, the distal end side of the wire guide tube 17 is integrated with the arm member F10F. Since the follower supporting device 20 that supports the base side of the wire guide tube 17 via the wire feeding device 16 is configured to move the base side of the wire guide tube 17 in accordance with the movement. It is possible to prevent the wire guide tube 17 from being excessively bent or twisted to adversely affect the feeding of the wire 18.

また、本実施形態に係る追従支持装置20は、アーム8の所定の関節軸11に対応して同じ動きをする追従可動軸25を備え、この追従可動軸25を介してワイヤ送給装置16を追従させるように構成しているので、所定の関節軸11周りのアーム部材10の動きにほぼ正確にワイヤ送給装置16を追従させることができ、アーム8の姿勢変化によるワイヤ案内チューブ17の変形を最小限に抑えることができる。   Further, the follow-up support device 20 according to the present embodiment includes a follow-up movable shaft 25 that performs the same movement corresponding to a predetermined joint axis 11 of the arm 8, and the wire feeding device 16 is connected via the follow-up movable shaft 25. Since it is configured to follow, the wire feeding device 16 can follow the movement of the arm member 10 around the predetermined joint axis 11 almost accurately, and the wire guide tube 17 is deformed by the posture change of the arm 8. Can be minimized.

また、本実施形態では、ワイヤ送給装置16及び追従支持装置20を介してワイヤ案内チューブ17の根元側を支持するアーム部材C10Cよりも先端側に位置する関節軸D−F11D〜11Fのうち、手首関節軸である関節軸E11Eに対応して同じ動きをする追従可動軸B25Bを追従支持装置20に設置しているので、アーム8の姿勢変化によるワイヤ18の送給への悪影響を大きく抑えることができる。   In the present embodiment, among the joint axes D-F11D to 11F located on the distal side of the arm member C10C that supports the base side of the wire guide tube 17 via the wire feeding device 16 and the follow-up support device 20, The follow-up movable shaft B25B that moves in the same manner as the joint axis E11E, which is the wrist joint axis, is installed in the follow-up support device 20, so that the adverse effect on the feeding of the wire 18 due to the posture change of the arm 8 is greatly suppressed. Can do.

旋回関節軸である関節軸D,F11D,11Fが駆動した場合、ワイヤ案内チューブ17には主として捩りの変形が生じるのに対して、手首関節軸である関節軸E11Eが駆動した場合には、ワイヤ案内チューブ17には主として曲げの変形が生じる。ワイヤ18の送給に支障を来すのは、ワイヤ案内チューブ17に曲率の小さな曲げが生じたときであるため、本実施形態のように、アーム8側の関節軸11のうち、少なくとも手首関節軸に対応する追従可動軸25を追従支持装置20に設置すれば、ワイヤ18の送給への悪影響を大きく抑えることができる。   When the joint axes D, F11D, and 11F that are the swivel joint axes are driven, the wire guide tube 17 mainly undergoes torsional deformation, whereas when the joint axis E11E that is the wrist joint axis is driven, the wires The guide tube 17 mainly undergoes bending deformation. Since the wire 18 is troubled when the wire guide tube 17 is bent with a small curvature, at least the wrist joint among the joint shafts 11 on the arm 8 side as in this embodiment. If the followable movable shaft 25 corresponding to the shaft is installed in the follower support device 20, an adverse effect on the feeding of the wire 18 can be greatly suppressed.

また、本実施形態では、同じくアーム部材C10Cよりも先端側に位置する関節軸D−F11D〜11Fのうち、根元側に位置する関節軸D11Dに対応して同じ動きをする追従可動軸A25Aを追従支持装置20に設置していることによっても、アーム8の姿勢変化によるワイヤ18の送給への悪影響を大きく抑えることができる。   Further, in the present embodiment, among the joint axes D-F11D to 11F that are also located on the tip side from the arm member C10C, the followable movable axis A25A that performs the same movement corresponding to the joint axis D11D that is located on the base side is followed. Also by being installed in the support device 20, the adverse effect on the feeding of the wire 18 due to the posture change of the arm 8 can be greatly suppressed.

一般に、アーム8の先端部からの距離が遠いほど、関節軸11が駆動した際のアーム8先端部の移動距離が大きくなる。よって、アーム部材C10Cよりも先端側に位置する関節軸D−F11D〜11Fのうち、先端側から最も離れる根元側の関節軸D11Dに対応する追従可動軸A25Aを設置することで、アーム8の姿勢変化によるワイヤ案内チューブ17の変形を最小限に抑えることができる。   In general, the farther the distance from the distal end portion of the arm 8 is, the longer the moving distance of the distal end portion of the arm 8 is when the joint shaft 11 is driven. Therefore, by setting the followable movable axis A25A corresponding to the joint axis D11D on the base side farthest from the distal end side among the joint axes D-F11D to 11F located on the distal end side with respect to the arm member C10C, the posture of the arm 8 is set. The deformation of the wire guide tube 17 due to the change can be minimized.

なお、追従支持装置20に複数の追従可動軸25を設置する場合の根元側から先端側への設置順序は、本実施形態のように、各追従可動軸25が対応する関節軸11のアーム8における設置順序と同じにするのが望ましい。所定の関節軸11が駆動すると、当該関節軸11よりも先端側に位置するアーム部材10は全て当該関節軸11周りに回転することになるため、追従支持装置20側でも対応する関節軸11と同じ順序で追従可動軸25を根元側から設置しておくことで、追従支持装置20の先端に位置するワイヤ送給装置16をアーム8の先端部にスムーズに追従させることができる。   Note that the installation order from the root side to the distal end side when installing a plurality of followable movable shafts 25 on the follower support device 20 is as follows. It is desirable to use the same installation order as When the predetermined joint shaft 11 is driven, all the arm members 10 positioned on the distal end side with respect to the joint shaft 11 rotate around the joint shaft 11. By installing the tracking movable shaft 25 from the base side in the same order, the wire feeding device 16 positioned at the tip of the tracking support device 20 can smoothly follow the tip of the arm 8.

以上、本実施形態について詳細に説明したが、本発明の実施の形態は、上記実施形態に限られるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。例えば、多関節ロボットアームを構成する関節軸の数は複数であれば適宜変更可能である。   Although the present embodiment has been described in detail above, the embodiment of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, if the number of joint axes constituting the multi-joint robot arm is plural, it can be appropriately changed.

また、追従支持装置における追従関節軸の数も適宜変更可能であり、複数の関節軸の何れかに対応する追従可動軸を複数有していれば良い。また、追従支持装置を設置する場所も適宜変更可能であり、先端側に複数の関節軸が設置されるアーム部材であれば、適宜所定の位置のアーム部材に設置することができる。例えば、上記実施形態におけるアーム部材Bやアーム部材C、床面に対して固定されるスタンド(アーム部材)に設置しても良い。   In addition, the number of follow-up joint axes in the follow-up support device can be changed as appropriate, and it is only necessary to have a plurality of follow-up movable axes corresponding to any of the plurality of joint axes. Further, the place where the follow-up support device is installed can be changed as appropriate, and any arm member in which a plurality of joint shafts are installed on the distal end side can be appropriately installed on the arm member at a predetermined position. For example, you may install in the stand (arm member) fixed with respect to the arm member B in the said embodiment, the arm member C, and a floor surface.

また、上記実施形態では、アーム側の関節軸の駆動力を追従支持装置側の追従可動軸に伝達する手段として、アーム部材の動きを追従支持装置の枠に機械的に伝達するリンク機構を採用しているが、追従可動軸を駆動するためのアクチュエータを別途設置するようにしても良い。   In the above embodiment, a link mechanism that mechanically transmits the movement of the arm member to the frame of the tracking support device is adopted as means for transmitting the driving force of the joint shaft on the arm side to the tracking movable shaft on the tracking support device side. However, an actuator for driving the following movable shaft may be provided separately.

この場合には、追従可動軸を関節軸の動きに追従させるための追従駆動手段として、関節駆動アクチュエータへの駆動指令信号を受けて追従可動軸を同様に駆動させるように制御する制御手段を設置したり、関節軸の動きを検知するセンサを設置すると共に、このセンサ信号に基づいて追従可動軸を関節軸と同様に駆動させるように制御する制御手段を設置したりする必要がある。   In this case, a control means for controlling the follower movable axis to be driven similarly in response to a drive command signal to the joint drive actuator is installed as a follower drive means for causing the follower movable axis to follow the movement of the joint axis. In addition, it is necessary to install a sensor for detecting the movement of the joint axis, and to install a control means for controlling the followable movable axis to be driven in the same manner as the joint axis based on the sensor signal.

また、上記実施形態では、追従駆動手段としてのリンク機構が、関節軸の回転角度と同じ角度で追従可動軸が駆動するように動力を伝達しているが、関節軸と追従可動軸の回転角が1:1でなくても良く、例えば、追従可動軸の追従角度を関節軸の回転角の8割程度に設定するようにしても良い。   In the above embodiment, the link mechanism as the follower driving means transmits the power so that the follower movable shaft is driven at the same angle as the rotation angle of the joint shaft. However, the tracking angle of the tracking movable shaft may be set to about 80% of the rotation angle of the joint shaft.

また、上記実施形態では、多軸ロボットアームを構成する可動軸が手首関節軸及び旋回関節軸である場合について説明したが、可動軸の一部がスライド軸の多軸ロボットアームであっても本発明を適用することができる。スライド軸の場合には、回転駆動力ではなく、スライド駆動力を伝達するように追従支持装置を構成する必要がある。   In the above-described embodiment, the case where the movable axes constituting the multi-axis robot arm are the wrist joint axis and the swing joint axis has been described. However, even if a part of the movable axis is a slide axis multi-axis robot arm, The invention can be applied. In the case of a slide shaft, it is necessary to configure the follow-up support device so as to transmit not the rotational driving force but the sliding driving force.

また、上記実施形態では、ろう付けにより金属を接合する溶接装置において用いられるロボットアームに本発明を適用した場合を例に挙げて説明したが、ろう付け以外のアーク溶接等による他の溶接装置を始め、移載装置、切断装置、研磨装置等の種々の多軸アームロボットに本発明を適用することができる。   In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a robot arm used in a welding apparatus for joining metals by brazing has been described as an example. However, other welding apparatuses such as arc welding other than brazing are used. First, the present invention can be applied to various multi-axis arm robots such as a transfer device, a cutting device, and a polishing device.

また、線状部材も溶接装置のワイヤ案内チューブに限らず、アームにエネルギー、信号、物質等を供給するために用いられるケーブル、チューブ、パイプ等、アームに接続される種々の線状部材に適用することができる。さらに、本実施形態では、線状部材の根元側をワイヤ送給装置及び追従支持装置を介してアーム部材で支持しているが、単なる中継支持部及び追従支持装置を介して線状部材の根元側を支持する構成であっても良いのは言うまでもない。   Also, the linear member is not limited to the wire guide tube of the welding apparatus, but is applied to various linear members connected to the arm, such as cables, tubes, pipes, etc. used to supply energy, signals, substances, etc. to the arm. can do. Furthermore, in the present embodiment, the base side of the linear member is supported by the arm member via the wire feeding device and the tracking support device, but the base of the linear member is simply connected via the relay support portion and the tracking support device. Needless to say, it may be configured to support the side.

1 多関節ロボットアーム
5 スタンド
8 アーム
10 アーム部材
11 関節軸
13 関節駆動アクチュエータ
14 トーチ
15 ワイヤ供給装置
16 ワイヤ送給装置
17 ワイヤ案内チューブ
18 ワイヤ
20 追従支持装置
21 アーム固定枠
22 送給装置支持枠
23 中間枠
25 追従可動軸
27 リンク機構
29 ワイヤガイド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Articulated robot arm 5 Stand 8 Arm 10 Arm member 11 Joint axis 13 Joint drive actuator 14 Torch 15 Wire supply device 16 Wire feeding device 17 Wire guide tube 18 Wire 20 Tracking support device 21 Arm fixed frame 22 Feeding device support frame 23 Intermediate frame 25 Following movable shaft 27 Link mechanism 29 Wire guide

Claims (5)

少なくとも3つのアーム部材と、前記アーム部材同士を連結する少なくとも2つの可動軸と、を有する多軸アームと、
前記アーム部材に先端側と根元側とが支持される線状部材であって、先端側を支持する前記アーム部材と、根元側を支持する前記アーム部材との間に少なくとも2つの前記可動軸が介在している線状部材と、を備える多軸ロボットアームにおいて、
前記線状部材の根元側を支持する第一の前記アーム部材に設置され、前記多軸アームの動きに追従させるように前記線状部材の根元側を支持する追従支持装置を備え、
前記追従支持装置は、
前記第一のアーム部材に固定されるアーム固定部と、
前記線状部材を支持する線状部材支持部と、
前記アーム固定部と前記線状部材支持部とを相対的に移動可能に連結する追従可動部であって、中間部材と、前記アーム固定部と前記中間部材とを相対的に移動可能に連結する第一の追従可動軸と、前記中間部材と前記線状部材支持部とを相対的に移動可能に連結する第二の追従可動軸と、を備え、前記第一の追従可動軸は、前記可動軸のうち、前記第一のアーム部材の先端側を連結する第一の前記可動軸に対応して同じ動きをする軸であり、前記第二の追従可動軸は、前記第一の可動軸の先端側に位置する第二の前記可動軸に対応して同じ動きをする軸である追従可動部と、
前記第一の追従可動軸及び前記第二の追従可動軸を駆動するための追従駆動手段と、を有することを特徴とする多軸ロボットアーム。
A multi-axis arm having at least three arm members, and at least two movable shafts connecting the arm members;
The arm member is a linear member that is supported on the tip side and the root side, and at least two movable shafts are provided between the arm member that supports the tip side and the arm member that supports the root side. In a multi-axis robot arm comprising a linear member interposed,
A tracking support device that is installed on the first arm member that supports the base side of the linear member and supports the base side of the linear member so as to follow the movement of the multi-axis arm;
The following support device is
An arm fixing portion fixed to the first arm member;
A linear member support part for supporting the linear member;
A follow-up movable unit that connects the arm fixing unit and the linear member support unit so as to be relatively movable, and connects the intermediate member, the arm fixing unit, and the intermediate member so as to be relatively movable. A first follower movable shaft, and a second follower movable shaft that connects the intermediate member and the linear member support portion so as to be relatively movable, wherein the first follower movable shaft is movable Of the shafts, the shaft moves in the same manner as the first movable shaft that connects the distal end side of the first arm member, and the second followable movable shaft is the same as the first movable shaft. A follow-up movable part that is an axis that performs the same movement corresponding to the second movable axis located on the distal end side ;
A multi-axis robot arm comprising: follow-up drive means for driving the first follow-up movable axis and the second follow-up movable axis .
前記追従駆動手段は、前記第一の追従可動軸が前記第一の可動軸に対応して同じ動きをするように駆動する手段と、前記第二の追従可動軸が前記第二の可動軸に対応して同じ動きをするように駆動する手段と、を備えることを特徴とする請求項1記載の多軸ロボットアーム。The follower drive means includes means for driving the first follower movable axis so as to perform the same movement corresponding to the first movable axis, and the second follower movable axis as the second movable axis. The multi-axis robot arm according to claim 1, further comprising: a means for driving the same correspondingly. 前記第一の追従可動軸が前記第一の可動軸に対応して同じ動きをするように駆動する手段は、前記第一の可動軸の動きを前記第一の追従可動軸における駆動力として伝達するために、前記第一の可動軸の先端側に連結された前記アーム部材と前記中間部材とを連結固定するリンク機構であることを特徴とする請求項2記載の多軸ロボットアーム。 The means for driving the first following movable shaft so as to make the same movement corresponding to the first movable shaft transmits the movement of the first movable shaft as a driving force on the first following movable shaft. 3. The multi-axis robot arm according to claim 2, wherein the multi-axis robot arm is a link mechanism for connecting and fixing the arm member and the intermediate member connected to the distal end side of the first movable shaft . 前記第二の追従可動軸が前記第二の可動軸に対応して同じ動きをするように駆動する手段は、前記第二の可動軸の動きを前記第二の追従可動軸における駆動力として伝達するために、前記第二の可動軸の先端側に位置する前記アーム部材の回転運動を直線運動に変換し、さらに直線運動を再度回転運動に変換して前記線状部材支持部に伝達するリンク機構であることを特徴とする請求項2又は3記載の多軸ロボットアーム。 The means for driving the second following movable shaft so as to make the same movement corresponding to the second movable shaft transmits the movement of the second movable shaft as a driving force in the second following movable shaft. In order to achieve this, a link that converts the rotational motion of the arm member located on the distal end side of the second movable shaft into a linear motion, and further converts the linear motion into a rotational motion again and transmits it to the linear member support portion. 4. The multi-axis robot arm according to claim 2 , wherein the multi-axis robot arm is a mechanism. 前記第一の可動軸は旋回関節軸であり、前記第二の可動軸は手首関節軸であることを特徴とする請求項1乃至4何れか1項記載の多軸ロボットアーム。 5. The multi-axis robot arm according to claim 1, wherein the first movable shaft is a swing joint shaft, and the second movable shaft is a wrist joint shaft. 6.
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