JP6585763B2 - リンク作動装置 - Google Patents
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前記ワークは、前記基端側および先端側のリンクハブの間に配置され、且つ前記ワークは、前記基端側のリンクハブの中心軸と前記先端側のリンクハブの中心軸との交点と一致するように配置されている。
例えば、前記ワークは、前記エンドエフェクタが設置されたリンクハブと反対側のリンクハブに支持される。
参考提案例として、前記ワークは、前記基端側のリンクハブの中心軸または前記先端側のリンクハブの中心軸と一致するように配置されていてもよい。
この場合、エンドエフェクタの先端がリンク作動装置の回転中心方向を向くように位置決めされるため、XYステージのような別の機構と組み合わせなくても、ワークに対して様々な方向から作業を行うことができる。
この構成であると、グリースを飛ばしたり、レーザ光を当てたりするような非接触で作業をするエンドエフェクタを搭載した場合でも、作業孔を介してワークに対して作業を行うことができる。また、細長形状のエンドエフェクタを搭載する場合、エンドエフェクタを作業孔に通し、エンドエフェクタの先端を基端側のリンクハブよりも基端側に突出させて、ワークに対して作業を行うことができる。
このリンク作動装置は、基端側のリンクハブに対する先端側のリンクハブの可動範囲を広くとれるため、エンドエフェクタとして塗布機を搭載すると、球面状や円筒面状、その他の曲面状の表面を持つワークに対して、幅広い方向から液状物質を塗布することができる。
溶接用のトーチは細長形状をしているため、両リンクハブの配置の内側を向くように設置することによる、慣性モーメントを小さくする効果が大きい。また、溶接用のトーチは、その機能上、先端部の径よりも根元部の径の方が大きいため、両リンクハブの配置の外側を向くように設置すると、根元部がリンク機構と干渉し、作動範囲が狭くなる可能性がある。そのため、エンドエフェクタであるトーチは、両リンクハブの配置の内側を向くように設置する方が良い。
この構成であると、エンドエフェクタの前記中心軸方向の位置制御が可能となる。リンク作動装置は回転半径、すなわち回転中心と球面リンク中心間の距離が変動する構成であるため、ワークを基端側および先端側のリンクハブの間に配置する場合に、前記回転半径の変動を補正できる。
この構成であると、ワークの前記中心軸方向の位置制御が可能となる。例えば、ワークが基端側および先端側のリンクハブの間に配置されている場合、ワークが常にリンク作動装置の回転中心に位置するように制御できる。さらに、エンドエフェクタを直動アクチュエータに搭載した構成と組み合わせた場合、エンドエフェクタの先端とワークとの距離を常に一定に保つことができる。
この構成であると、ワークの前記平面に沿う方向の制御が可能となる。特に、ワークが基端側および先端側のリンクハブの配置の内側に設けられている構成において、歯車のような円筒状のワークを使用した場合、ワークを前記平面に沿う方向に移動することで、円筒面の全周に対して作業が可能となる。
図1および図2は、リンク作動装置51Aのそれぞれ異なる状態を示す一部を省略した正面図である。このリンク作動装置51Aは、作動装置本体1と、作動装置本体1を支持する土台52と、作動装置本体1を作動させる複数(後記リンク機構4と同数)のアクチュエータ53と、これらアクチュエータ53の動作により作動装置本体1を作動させるコントローラ54とを備える。アクチュエータ53を制御する制御装置(図示せず)は、コントローラ54内に設けられていても良く、コントローラ54と別に設けられていても良い。
なお、リンクハブ中心軸QA,QBは、球面リンク中心PA,PBを通り、リンクハブ2,3と端部リンク5,6の各回転対偶の中心軸と直角に交わる直線のことである。
なお、この例では、リンク機構4と同数のアクチュエータ53が設けられているが、3組のリンク機構4のうち少なくとも2組にアクチュエータ53が設けられていれば、基端側のリンクハブ2に対する先端側のリンクハブ3の姿勢を確定することができる。
また、ワーク62は、基端側のリンクハブ2の先端側の端面に設置したワーク固定部材63の上に載置される。ワーク62は、ワーク固定部材63に対して固定しても良く、載せただけであっても良い。ワーク固定部材63は、例えば、下端を基端側のリンクハブ2の貫通孔10A(図3)に挿入させて設置される。
また、大歯車77のピッチ円半径が前記アーム長の1/2以上であると、大歯車77が、基端側のリンクハブ2と基端側の端部リンク部材5の回転対偶部に設置する軸受31の外径よりも十分大きな径となるため、大歯車77の歯部と軸受31との間にスペースができ、大歯車77の設置が容易である。
3…先端側のリンクハブ
4…リンク機構
5…基端側の端部リンク部材
6…先端側の端部リンク部材
7…中央リンク部材
51A,51B,51C,51D,51E…リンク作動装置
53,70…アクチュエータ
61…エンドエフェクタ
61a…作業部
62…ワーク
92a…作業孔
100,101…直動アクチュエータ
110…XYステージ
O…交点
QA…基端側のリンクハブ中心軸
QB…先端側のリンクハブ中心軸
Claims (7)
- 基端側のリンクハブに対し先端側のリンクハブを、3組以上のリンク機構を介して姿勢を変更可能に連結し、前記各リンク機構は、それぞれ前記基端側のリンクハブおよび先端側のリンクハブに一端が回転可能に連結された基端側および先端側の端部リンク部材と、これら基端側および先端側の端部リンク部材の他端に両端がそれぞれ回転可能に連結された中央リンク部材とでなり、前記各リンク機構は、このリンク機構を直線で表現した幾何学モデルが、前記中央リンク部材の中央部に対する基端側部分と先端側部分とが対称を成す形状であり、前記3組以上のリンク機構のうち2組以上のリンク機構に、前記基端側のリンクハブに対する前記先端側のリンクハブの姿勢を任意に変更させるアクチュエータを備えたリンク作動装置において、
前記基端側または先端側のリンクハブに、これら両リンクハブの配置の内側を向くようにエンドエフェクタが設置され、かつ前記エンドエフェクタは、このエンドエフェクタが設置されたリンクハブと反対側のリンクハブ側に配置された作業対象物となるワークに対して作業を行うものであり、
前記ワークは、前記基端側および先端側のリンクハブの間に配置され、且つ前記ワークは、前記基端側のリンクハブの中心軸と前記先端側のリンクハブの中心軸との交点と一致するように配置されているリンク作動装置。 - 請求項1に記載のリンク作動装置において、前記ワークは、前記エンドエフェクタが設置されたリンクハブと反対側のリンクハブに支持されるリンク作動装置。
- 請求項1または請求項2に記載のリンク作動装置において、前記エンドエフェクタは、前記ワークの表面に液状物質を塗布する塗布機であるリンク作動装置。
- 請求項1または請求項2に記載のリンク作動装置において、前記エンドエフェクタは、溶接用のトーチであるリンク作動装置。
- 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載のリンク作動装置において、前記エンドエフェクタを、このエンドエフェクタが設置されるリンクハブの中心軸に沿って進退動作する直動アクチュエータに搭載したリンク作動装置。
- 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載のリンク作動装置において、前記ワークを支持するリンクハブに、前記ワークを支持して前記リンクハブの中心軸に沿って進退動作する直動アクチュエータを備えたリンク作動装置。
- 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載のリンク作動装置において、前記ワークを支持するリンクハブに、このリンクハブの中心軸が直交する平面に沿って前記ワークを移動させるXYステージを備えたリンク作動装置。
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JP2018075272A JP6585763B2 (ja) | 2018-04-10 | 2018-04-10 | リンク作動装置 |
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