JP7000535B1 - Multi-axis robot - Google Patents

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JP7000535B1 JP2020189142A JP2020189142A JP7000535B1 JP 7000535 B1 JP7000535 B1 JP 7000535B1 JP 2020189142 A JP2020189142 A JP 2020189142A JP 2020189142 A JP2020189142 A JP 2020189142A JP 7000535 B1 JP7000535 B1 JP 7000535B1
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Abstract

【課題】主アームの質量を軽量化できる多軸ロボットを提供する。【解決手段】多軸ロボットにおいて、第1直線ガイド87は、支持部材5に配置される。第1スライダ85は、連結部81を有し、第1直線ガイド87上に移動可能に設置される。主アーム2は、連結部81に回動自在に連結された基端部22を有する。副アーム4は、支持部材5の一端部に回動自在に連結された基端部42と、主アーム2の胴部に対して回動自在に連結された先端部41とを有する。フランジ部3は、フランジ面31aを有し、主アーム2の先端部21に連結されて対象物を取り付ける。姿勢保持機構9は、主アーム2の支持部材5に対する第1角度αに応じて、フランジ部3の主アーム2に対する第2角度βを変化させることで、フランジ部3の向きを一定に保つ。【選択図】図5PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multi-axis robot capable of reducing the mass of a main arm. In a multi-axis robot, a first straight line guide 87 is arranged on a support member 5. The first slider 85 has a connecting portion 81 and is movably installed on the first straight line guide 87. The main arm 2 has a base end portion 22 rotatably connected to the connecting portion 81. The sub-arm 4 has a base end portion 42 rotatably connected to one end of the support member 5, and a tip end portion 41 rotatably connected to the body portion of the main arm 2. The flange portion 3 has a flange surface 31a and is connected to the tip portion 21 of the main arm 2 to attach an object. The posture holding mechanism 9 keeps the orientation of the flange portion 3 constant by changing the second angle β of the flange portion 3 with respect to the main arm 2 according to the first angle α of the main arm 2 with respect to the support member 5. [Selection diagram] FIG. 5

Description

本発明は、多軸ロボットに関する。 The present invention relates to a multi-axis robot.

ハンド部と、ハンド部を回転自在に支持するハンド部支持部と、ハンド部揺動駆動装置とを備えた主アームを有するリンク式多関節ロボットが知られている(例えば、特許第6688204号、以下、特許文献1)。 A link-type articulated robot having a hand portion, a hand portion support portion that rotatably supports the hand portion, and a main arm including a hand portion swing drive device is known (for example, Japanese Patent No. 6688204, Hereinafter, Patent Document 1).

特許文献1の多関節ロボットは、ハンド部の位置及び姿勢を6自由度で決められる。他方、主アーム内にハンド部揺動駆動装置を備えるため、主アームの質量が増大し、主アームの支持部に加わる慣性モーメントが増加する。本発明は、主アームの質量を軽量化できる多軸ロボットを提供する。 In the articulated robot of Patent Document 1, the position and posture of the hand portion can be determined with 6 degrees of freedom. On the other hand, since the hand portion swing drive device is provided in the main arm, the mass of the main arm increases and the moment of inertia applied to the support portion of the main arm increases. The present invention provides a multi-axis robot capable of reducing the mass of the main arm.

本発明の第1の側面は、多軸ロボットであって、
支持部材と、
前記支持部材に配置された第1直線ガイドと、
連結部を有し、前記第1直線ガイド上に移動可能に設置された第1スライダと、
前記連結部に回動自在に連結された基端部を有する主アームと、
前記支持部材の一端部に回動自在に連結された基端部と、前記主アームの胴部に対して回動自在に連結された先端部と、を有する副アームと、
フランジ面を有し、前記主アームの先端部に連結され、対象物を取り付けるフランジ部と、
前記主アームの前記支持部材に対する第1角度に応じて、前記フランジ部の前記主アームに対する第2角度を変化させることで、前記フランジ部の向きを一定に保つ姿勢保持機構と、
を備え
前記姿勢保持機構は、
前記連結部に設けられ、前記主アームが前記連結部に対して回動する中心となる第1回動軸と、
前記第1回動軸に設置された第1プーリと、
前記フランジ部に固定して設けられ、前記フランジ部が前記主アームの先端部に対して回動する中心となる第2回動軸と、
前記第2回動軸に固定された第2プーリと、
前記第1プーリと前記第2プーリとに掛け渡された動力伝達部材と、を有し、
前記第1プーリの歯数は、前記第2プーリの歯数と同一であり、
前記第1プーリは、前記第1スライダに回転不能に設置される
The first aspect of the present invention is a multi-axis robot.
Support members and
The first straight line guide arranged on the support member and
A first slider having a connecting portion and movably installed on the first straight line guide,
A main arm having a base end portion rotatably connected to the connecting portion,
A sub-arm having a base end portion rotatably connected to one end of the support member and a tip end rotatably connected to the body portion of the main arm.
A flange portion having a flange surface, connected to the tip portion of the main arm, and attaching an object,
A posture holding mechanism that keeps the orientation of the flange portion constant by changing the second angle of the flange portion with respect to the main arm according to the first angle of the main arm with respect to the support member.
Equipped with
The posture holding mechanism is
A first rotation shaft provided in the connecting portion and serving as a center for the main arm to rotate with respect to the connecting portion.
The first pulley installed on the first rotation shaft and
A second rotation shaft fixed to the flange portion and a center on which the flange portion rotates with respect to the tip end portion of the main arm.
The second pulley fixed to the second rotation shaft and
It has a power transmission member spanned by the first pulley and the second pulley.
The number of teeth of the first pulley is the same as the number of teeth of the second pulley.
The first pulley is non-rotatably installed on the first slider .

本発明によれば、主アームの質量を軽量化できる多軸ロボットを提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a multi-axis robot capable of reducing the mass of the main arm.

第1実施形態に係る多軸ロボットの外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the appearance of the multi-axis robot which concerns on 1st Embodiment. 図1の多軸ロボットの正面図である。It is a front view of the multi-axis robot of FIG. 図1の多軸ロボットの右側面図である。It is a right side view of the multi-axis robot of FIG. 図2のIV-IV線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the IV-IV line of FIG. 第1実施形態の多軸ロボットの主要部を示す正面図である。It is a front view which shows the main part of the multi-axis robot of 1st Embodiment. 図5の右側面図である。It is a right side view of FIG. 図1の多軸ロボットの平面図である。It is a top view of the multi-axis robot of FIG. 図1の多軸ロボットにおける支持部材の水平方向の移動の様子を示す正面図である。It is a front view which shows the state of the horizontal movement of the support member in the multi-axis robot of FIG. 第1変形例に係る姿勢保持機構を備える多軸ロボットの主要部を示す正面図である。It is a front view which shows the main part of the multi-axis robot provided with the posture holding mechanism which concerns on the 1st modification. 図9の要部拡大斜視図である。FIG. 9 is an enlarged perspective view of a main part of FIG. 第2変形例に係る姿勢保持機構を備える多軸ロボットの主要部を示す正面図である。It is a front view which shows the main part of the multi-axis robot provided with the posture holding mechanism which concerns on the 2nd modification. 図11の要部拡大斜視図である。11 is an enlarged perspective view of a main part of FIG. 第3変形例に係る姿勢保持機構を備える多軸ロボットの主要部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the main part of the multi-axis robot provided with the posture holding mechanism which concerns on 3rd modification. 第3変形例に係る姿勢保持機構を備える多軸ロボットの主要部を示す正面図である。It is a front view which shows the main part of the multi-axis robot provided with the posture holding mechanism which concerns on 3rd modification. 第2実施形態に係る多軸ロボットの概略構成を示す側面図である。It is a side view which shows the schematic structure of the multi-axis robot which concerns on 2nd Embodiment.

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、各図において、共通する構成要素や同種の構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を適宜省略する。
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
In each figure, common components and components of the same type are designated by the same reference numerals, and overlapping description thereof will be omitted as appropriate.

本発明の第1実施形態に係る多軸ロボット1について図1から図8を適宜参照しながら詳細に説明する。以下、説明の都合上、図1に示すように、多軸ロボット1について上下左右前後の方向を設定する。ただし、図1に示す方向は一例であって、多軸ロボット1の実際の設置方向がこれに限定されるものではない。 The multi-axis robot 1 according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 8 as appropriate. Hereinafter, for convenience of explanation, as shown in FIG. 1, the directions of the multi-axis robot 1 are set up, down, left, right, front and back. However, the direction shown in FIG. 1 is an example, and the actual installation direction of the multi-axis robot 1 is not limited to this.

多軸ロボット1は、図1~図3に示すように、主アーム2と、フランジ部3と、副アーム4と、支持部材5と、支持部材回転駆動装置6と、支持部材移動装置7と、直動装置8と、姿勢保持機構9(図5参照)とを備える。 As shown in FIGS. 1 to 3, the multi-axis robot 1 includes a main arm 2, a flange portion 3, a sub arm 4, a support member 5, a support member rotation drive device 6, and a support member moving device 7. A linear motion device 8 and a posture holding mechanism 9 (see FIG. 5) are provided.

フランジ部3は、主アーム2の先端部21に連結される。副アーム4の先端部41(図2参照)は、主アーム2の胴部に対して回動自在に連結され、副アーム4の基端部42は、支持部材5の一端部(図2では左端部)に対して回動自在に連結される。 The flange portion 3 is connected to the tip portion 21 of the main arm 2. The tip end 41 (see FIG. 2) of the sub-arm 4 is rotatably connected to the body of the main arm 2, and the base end 42 of the sub-arm 4 is one end of the support member 5 (in FIG. 2). It is rotatably connected to the left end).

多軸ロボット1は、フランジ部3に取り付けた対象物である工具、治具、クランプ装置等を移動させるロボットである。例えば、エアクランプやマグネット等でワーク15(図8参照)を把持するクランプ装置16を、フランジ部3(図8参照)に取り付ける。 The multi-axis robot 1 is a robot that moves tools, jigs, clamp devices, and the like, which are objects attached to the flange portion 3. For example, a clamp device 16 that grips the work 15 (see FIG. 8) with an air clamp, a magnet, or the like is attached to the flange portion 3 (see FIG. 8).

支持部材5は、主アーム2および副アーム4を支持する。支持部材5には、直動装置8が設けられる。直動装置8は、主アーム2の基端部22が回動自在に連結された連結部81を有する。直動装置8は、連結部81を支持部材5の長手方向(図1のJ3方向;図2では左右方向)に沿って移動させる。 The support member 5 supports the main arm 2 and the sub arm 4. The support member 5 is provided with a linear motion device 8. The linear motion device 8 has a connecting portion 81 to which the base end portion 22 of the main arm 2 is rotatably connected. The linear motion device 8 moves the connecting portion 81 along the longitudinal direction of the support member 5 (J3 direction in FIG. 1; left-right direction in FIG. 2).

支持部材回転駆動装置6は、支持部材5を鉛直軸C1(図2参照)のまわりに、図1のJ2方向に回転駆動させる。支持部材回転駆動装置6は、図3に示すように、支持部材5の上部に設置された取付台53(図2も参照)に固定された旋回ブラケット61を、減速装置62およびベルト63を介して回転させるモータ64を有する。減速装置62は、好ましくは、ノンバックラッシ減速機である。 The support member rotation drive device 6 rotationally drives the support member 5 around the vertical axis C1 (see FIG. 2) in the J2 direction of FIG. As shown in FIG. 3, the support member rotation drive device 6 has a swivel bracket 61 fixed to a mounting base 53 (see also FIG. 2) installed on the support member 5 via a speed reducer 62 and a belt 63. It has a motor 64 to rotate the belt. The speed reducer 62 is preferably a non-backlash speed reducer.

また、図1~図3に示すように、支持部材移動装置7は、支持部材5を水平方向(図1のJ1方向;図2では左右方向)に移動させる。支持部材移動装置7は、支持部材回転駆動装置6を介して支持部材5を水平方向に移動させるように構成される。 Further, as shown in FIGS. 1 to 3, the support member moving device 7 moves the support member 5 in the horizontal direction (J1 direction in FIG. 1; left-right direction in FIG. 2). The support member moving device 7 is configured to move the support member 5 in the horizontal direction via the support member rotation drive device 6.

支持部材移動装置7は、ビーム70と、第2直線ガイド77と、第2スライダ79と、カバー65とを有する。ビーム70は、水平方向に延びる。第2直線ガイド77は、ビーム70上に水平方向に設置される。第2スライダ79は、第2直線ガイド77上を移動可能に設置される。支持部材回転駆動装置6は、取付台53を介して第2スライダ79に設置され、支持部材5の一端部を回動自在に支持する。 The support member moving device 7 has a beam 70, a second straight line guide 77, a second slider 79, and a cover 65. The beam 70 extends horizontally. The second straight guide 77 is installed horizontally on the beam 70. The second slider 79 is movably installed on the second straight line guide 77. The support member rotation drive device 6 is installed on the second slider 79 via the mounting base 53, and rotatably supports one end of the support member 5.

支持部材移動装置7は、ボールねじ78と、支持板72,72と、取付板73と、モータ76とを有する。ボールねじ78は、ナット回転型であり、固定されたねじ軸71と、ナット74(図4参照)を含む。ボールねじ78は、水平方向に設置される。支持板72,72は、ねじ軸71の両端をそれぞれ固定して支持する。取付板73は、支持板72,72の下端に取り付けられる。取付板73が加工機や洗浄機等の作業機械における所定の台座(図示せず)に取り付けられることで、多軸ロボット1を設作業機械内に設置する。 The support member moving device 7 has a ball screw 78, support plates 72 and 72, a mounting plate 73, and a motor 76. The ball screw 78 is a rotary nut type and includes a fixed screw shaft 71 and a nut 74 (see FIG. 4). The ball screw 78 is installed in the horizontal direction. The support plates 72 and 72 are supported by fixing both ends of the screw shaft 71, respectively. The mounting plate 73 is mounted on the lower ends of the support plates 72 and 72. The multi-axis robot 1 is installed in the installation work machine by attaching the attachment plate 73 to a predetermined pedestal (not shown) in a work machine such as a processing machine or a washing machine.

図4に示すように、モータ76は、支持部材回転駆動装置6の上部に固定して設置される。ナット74は、第2スライダ79(図1参照)に回転可能に支持される。モータ76は、ベルト機構75を介してナット74を回転する。ベルト機構75は、タイミングベルト機構であり、原動プーリ75a、従動プーリ75b及び無端ベルト75cを含む。原動プーリ75aはモータ76に設置される。従動プーリ75bはナット74に締結される。モータ76が作動するとナット74が回転し、ナット74は、ねじ送り作用によって、モータ76とともにねじ軸71に沿って移動させられる。ナット74およびモータ76の移動によって、支持部材回転駆動装置6および支持部材5は、第2直線ガイド77に案内されて支持部材移動装置7の長手方向に沿って移動させられる。モータ76等のケーブルは、ケーブル保護管17(図1参照)に収容されている。カバー65は、第2スライダ79と、原動プーリ75aと、従動プーリ75bと、無端ベルト75cと、ナット74とを覆う。 As shown in FIG. 4, the motor 76 is fixedly installed on the upper part of the support member rotation drive device 6. The nut 74 is rotatably supported by a second slider 79 (see FIG. 1). The motor 76 rotates the nut 74 via the belt mechanism 75. The belt mechanism 75 is a timing belt mechanism and includes a driving pulley 75a, a driven pulley 75b, and an endless belt 75c. The driving pulley 75a is installed in the motor 76. The driven pulley 75b is fastened to the nut 74. When the motor 76 operates, the nut 74 rotates, and the nut 74 is moved along the screw shaft 71 together with the motor 76 by the screw feeding action. By moving the nut 74 and the motor 76, the support member rotation drive device 6 and the support member 5 are guided by the second straight line guide 77 and moved along the longitudinal direction of the support member moving device 7. The cable such as the motor 76 is housed in the cable protection tube 17 (see FIG. 1). The cover 65 covers the second slider 79, the driving pulley 75a, the driven pulley 75b, the endless belt 75c, and the nut 74.

図6は、図5の右側面図である。なお、図5および図6においては、主アーム2の前面に取り付けられるカバー24(図1参照)、および支持部材5の上面、右側面にそれぞれ取り付けられるカバー54,55(図1参照)は、省略した。 FIG. 6 is a right side view of FIG. In FIGS. 5 and 6, the cover 24 (see FIG. 1) attached to the front surface of the main arm 2 and the covers 54 and 55 (see FIG. 1) attached to the upper surface and the right side surface of the support member 5, respectively, are shown. Omitted.

図5に示すように、直動装置8は、基端部22を支持部材5の長手方向に沿って移動させる装置である。直動装置8は、第1直線ガイド87と、第1スライダ85とを有する。第1直線ガイド87は、支持部材5に配置される。第1スライダ85は、第1直線ガイド87上に移動可能に設置される。本実施形態の多軸ロボット1において、支持部材5の長手方向は、水平方向に設定される。すなわち、第1直線ガイド87は、水平方向に延びる。第1スライダ85は、移動ブロック86と、連結部81とを有する。移動ブロック86は、第1直線ガイド87に案内されて移動する。連結部81は、移動ブロック86に連動するように接続される。 As shown in FIG. 5, the linear motion device 8 is a device that moves the proximal end portion 22 along the longitudinal direction of the support member 5. The linear motion device 8 has a first straight line guide 87 and a first slider 85. The first straight line guide 87 is arranged on the support member 5. The first slider 85 is movably installed on the first straight line guide 87. In the multi-axis robot 1 of the present embodiment, the longitudinal direction of the support member 5 is set to the horizontal direction. That is, the first straight line guide 87 extends in the horizontal direction. The first slider 85 has a moving block 86 and a connecting portion 81. The movement block 86 is guided by the first straight line guide 87 and moves. The connecting portion 81 is connected so as to be interlocked with the moving block 86.

なお、第1直線ガイド87は、平行に一対設けられていてもよい。また、第1直線ガイド87の長手方向に垂直な断面の形状は、例えば、矩形形状でもよいし、移動ブロック86が移動可能に収容される溝形状でもよい。 A pair of first straight line guides 87 may be provided in parallel. Further, the shape of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the first straight line guide 87 may be, for example, a rectangular shape or a groove shape in which the moving block 86 is movably accommodated.

また、直動装置8は、図6に示すように、モータ82と、ボールねじ84とを備える。モータ82は、駆動源として使用される。ボールねじ84のねじ軸84aは、モータ82によってベルト83を介して回転駆動される。ボールねじ84のナット(不図示)は、ねじ軸84aに取り付ける。ボールねじ84のナットは、第1スライダ85の移動ブロック86に固定される。 Further, as shown in FIG. 6, the linear motion device 8 includes a motor 82 and a ball screw 84. The motor 82 is used as a drive source. The screw shaft 84a of the ball screw 84 is rotationally driven by the motor 82 via the belt 83. The nut (not shown) of the ball screw 84 is attached to the screw shaft 84a. The nut of the ball screw 84 is fixed to the moving block 86 of the first slider 85.

図5に示すように、主アーム2には、姿勢保持機構9が設けられる。姿勢保持機構9は、主アーム2の支持部材5に対する第1角度αに応じて、フランジ部3の主アーム2に対する第2角度βを変化させる(図ではα+β=90度)ことで、フランジ部3の向きを一定に保つ機械式の機構である。 As shown in FIG. 5, the main arm 2 is provided with a posture holding mechanism 9. The posture holding mechanism 9 changes the second angle β of the flange portion 3 with respect to the main arm 2 according to the first angle α of the main arm 2 with respect to the support member 5 (α + β = 90 degrees in the figure), whereby the flange portion It is a mechanical mechanism that keeps the direction of 3 constant.

姿勢保持機構9は、第1回動軸91と、第1プーリ92と、第2回動軸93と、第2プーリ94と、動力伝達部材90とを有する。本実施形態では、動力伝達部材90は、無端状のベルト95である。動力伝達部材90は、チェーンでもよい。第1回動軸91は、連結部81に固定して設けられ、主アーム2が連結部81に対して回動する中心となる軸である。本実施形態では、第1プーリ92は、第1回動軸91の先端側に固定される。ベルト95は、第1プーリ92と第2プーリ94とに掛け渡されている。 The posture holding mechanism 9 includes a first rotation shaft 91, a first pulley 92, a second rotation shaft 93, a second pulley 94, and a power transmission member 90. In the present embodiment, the power transmission member 90 is an endless belt 95. The power transmission member 90 may be a chain. The first rotation shaft 91 is fixed to the connecting portion 81 and is provided as a center for the main arm 2 to rotate with respect to the connecting portion 81. In the present embodiment, the first pulley 92 is fixed to the tip end side of the first rotation shaft 91. The belt 95 is hung on the first pulley 92 and the second pulley 94.

第2回動軸93は、フランジ部3に取付けブロック96を介して固定して設けられ、フランジ部3が先端部21に対して回動する中心となる軸である。取付けブロック96は、第2回動軸93の基端側(後側)に固定される。取付けブロック96と第2回動軸93とは一体に形成されてもよい。第2プーリ94は、第2回動軸93の先端側(前側)に固定される。 The second rotation shaft 93 is fixedly provided to the flange portion 3 via the mounting block 96, and is a shaft at which the flange portion 3 rotates with respect to the tip portion 21. The mounting block 96 is fixed to the base end side (rear side) of the second rotation shaft 93. The mounting block 96 and the second rotating shaft 93 may be integrally formed. The second pulley 94 is fixed to the tip end side (front side) of the second rotation shaft 93.

第1プーリ92および第2プーリ94として、ここでは歯付きプーリが使用される。第1プーリ92の歯数は、第2プーリ94の歯数と同一である。ベルト95として、ここでは歯付きベルトが使用される。これにより、ベルト95の滑りを防止できるため、フランジ部3の向きをより精度良く一定に保つ。また、姿勢保持機構9は、ベルト95の張力を調整するためのテンショナプーリ97,97を有する。 As the first pulley 92 and the second pulley 94, a toothed pulley is used here. The number of teeth of the first pulley 92 is the same as the number of teeth of the second pulley 94. As the belt 95, a toothed belt is used here. As a result, the belt 95 can be prevented from slipping, so that the orientation of the flange portion 3 is kept more accurate and constant. Further, the posture holding mechanism 9 has tensioner pulleys 97 and 97 for adjusting the tension of the belt 95.

主アーム2は、ベース部23と、カバー24(図1参照)とを有する。ベース部23には、第1回動軸91および第2回動軸93を取り付ける。カバー24は、ベース部23を覆う。ベルト95、第1プーリ92および第2プーリ94は、ベース部23とカバー24との間に形成された空間内に配置される。これにより、姿勢保持機構9の構成部品を保護し得る。 The main arm 2 has a base portion 23 and a cover 24 (see FIG. 1). The first rotation shaft 91 and the second rotation shaft 93 are attached to the base portion 23. The cover 24 covers the base portion 23. The belt 95, the first pulley 92, and the second pulley 94 are arranged in the space formed between the base portion 23 and the cover 24. Thereby, the components of the posture holding mechanism 9 can be protected.

図2に示すように、フランジ部3は、被取付部31と、被取付部支持部32と、モータ33とを有する。被取付部31には、対象物を取り付ける。被取付部支持部32は、被取付部31を回転自在に支持する。モータ33は、被取付部31をJ4方向(図1参照)に回転させる。被取付部31は、先端にフランジ面31aを有する。被取付部支持部32には、第2回動軸93の基端側(後側)に固定された取付けブロック96が取り付けられる。 As shown in FIG. 2, the flange portion 3 has a mounted portion 31, a mounted portion support portion 32, and a motor 33. An object is attached to the attached portion 31. The attached portion support portion 32 rotatably supports the attached portion 31. The motor 33 rotates the mounted portion 31 in the J4 direction (see FIG. 1). The attached portion 31 has a flange surface 31a at its tip. A mounting block 96 fixed to the base end side (rear side) of the second rotating shaft 93 is mounted on the mounted portion support portion 32.

次に、以上のように構成された多軸ロボット1の動作について説明する。
図1に示すように、多軸ロボット1は、直動装置8によって、支持部材5の長手方向(J3方向)に沿って所定の可動範囲で、基端部22を、連結部81を介して直線往復移動させる。
Next, the operation of the multi-axis robot 1 configured as described above will be described.
As shown in FIG. 1, the multi-axis robot 1 uses a linear motion device 8 to connect the base end portion 22 via the connecting portion 81 within a predetermined movable range along the longitudinal direction (J3 direction) of the support member 5. Move in a straight line reciprocating.

図2に示すように、多軸ロボット1は、基端部22を基端部42に近接する方向に移動させることで、主アーム2の支持部材5に対する第1角度α(図5参照)を増大させる。これにより、図2の二点鎖線で示すように、フランジ部3を支持部材5から離隔する方向(図2では下方向)に移動させる。一方、多軸ロボット1は、基端部22を基端部42から離隔する方向に移動させることで、主アーム2の支持部材5に対する第1角度α(図5参照)を減少させる。これにより、図2の実線で示すように、フランジ部3を支持部材5に近接する方向(図2では上方向)に移動させる。 As shown in FIG. 2, the multi-axis robot 1 moves the proximal end portion 22 in a direction close to the proximal end portion 42 to set a first angle α (see FIG. 5) with respect to the support member 5 of the main arm 2. Increase. As a result, as shown by the alternate long and short dash line in FIG. 2, the flange portion 3 is moved in the direction away from the support member 5 (downward in FIG. 2). On the other hand, the multi-axis robot 1 reduces the first angle α (see FIG. 5) of the main arm 2 with respect to the support member 5 by moving the proximal end portion 22 in a direction away from the proximal end portion 42. As a result, as shown by the solid line in FIG. 2, the flange portion 3 is moved in the direction close to the support member 5 (upward in FIG. 2).

本実施形態では、第1回動軸91と第2回動軸93との中央位置に先端部41が回動可能に連結される。また、先端部41側の回動中心と基端部42側の回動中心との間の距離は、第1回動軸91と第2回動軸93との間の距離の1/2に設定される。このような構成では、フランジ部3を一の鉛直線上で昇降させる。 In the present embodiment, the tip portion 41 is rotatably connected to the central position of the first rotation shaft 91 and the second rotation shaft 93. Further, the distance between the rotation center on the tip 41 side and the rotation center on the base 42 side is halved from the distance between the first rotation shaft 91 and the second rotation shaft 93. Set. In such a configuration, the flange portion 3 is moved up and down on one vertical line.

このとき、多軸ロボット1は、図5に示すように、姿勢保持機構9によって、主アーム2の支持部材5に対する第1角度αに応じてフランジ部3の主アーム2に対する第2角度βを変化させることでフランジ部3の向きを一定(図5では下向き)に保つ。
すなわち、フランジ面31aは、第1直線ガイド87(図5参照)と平行(図5では水平)に保たれる。ただし、フランジ面31aが、第1直線ガイド87と垂直に保たれるように構成されてもよい。このようにすれば、例えばワーク15等を上方または側方から把持してそのままの姿勢で移動させる。
At this time, as shown in FIG. 5, the multi-axis robot 1 uses the posture holding mechanism 9 to set the second angle β of the flange portion 3 with respect to the main arm 2 according to the first angle α of the main arm 2 with respect to the support member 5. By changing the direction, the direction of the flange portion 3 is kept constant (downward in FIG. 5).
That is, the flange surface 31a is kept parallel to the first straight guide 87 (see FIG. 5) (horizontal in FIG. 5). However, the flange surface 31a may be configured to be kept perpendicular to the first straight guide 87. By doing so, for example, the work 15 or the like is gripped from above or from the side and moved in the same posture.

前記したように本実施形態に係る多軸ロボット1は、支持部材5と、第1直線ガイド87と、第1スライダ85と、主アーム2と、副アーム4と、フランジ部3と、姿勢保持機構9とを備える。第1直線ガイド87は、支持部材5に配置される。第1スライダ85は、連結部81を有し、第1直線ガイド87上に移動可能に設置される。主アーム2は、連結部81に回動自在に連結された基端部22を有する。副アーム4は、支持部材5の一端部に回動自在に連結された基端部42と、主アーム2の胴部に対して回動自在に連結された先端部41とを有する。フランジ部3は、フランジ面31aを有し、先端部21に連結されて対象物を取り付ける。姿勢保持機構9は、主アーム2の支持部材5に対する第1角度αに応じて、フランジ部3の主アーム2に対する第2角度βを変化させることで、フランジ部3の向きを一定に保つ。 As described above, the multi-axis robot 1 according to the present embodiment includes the support member 5, the first straight line guide 87, the first slider 85, the main arm 2, the sub arm 4, the flange portion 3, and the posture holding. It is provided with a mechanism 9. The first straight line guide 87 is arranged on the support member 5. The first slider 85 has a connecting portion 81 and is movably installed on the first straight line guide 87. The main arm 2 has a base end portion 22 rotatably connected to the connecting portion 81. The sub-arm 4 has a base end portion 42 rotatably connected to one end of the support member 5, and a tip end portion 41 rotatably connected to the body portion of the main arm 2. The flange portion 3 has a flange surface 31a and is connected to the tip portion 21 to attach an object. The posture holding mechanism 9 keeps the orientation of the flange portion 3 constant by changing the second angle β of the flange portion 3 with respect to the main arm 2 according to the first angle α of the main arm 2 with respect to the support member 5.

本実施形態では、姿勢保持機構9によってフランジ部3の向きを一定に保つため、主アーム2内にフランジ部3を揺動させる駆動装置を備える必要がない。
したがって、本実施形態によれば、主アーム2の質量を軽量化できる多軸ロボット1を提供できる。
In the present embodiment, since the orientation of the flange portion 3 is kept constant by the posture holding mechanism 9, it is not necessary to provide a drive device for swinging the flange portion 3 in the main arm 2.
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to provide the multi-axis robot 1 capable of reducing the mass of the main arm 2.

また、一般的な垂直多関節ロボットのように、稼働中にアーム等の構成部材が背面側(フランジ部3の反対側)に飛び出すことがない。このため、多軸ロボット1を加工機や洗浄機等の作業機械内に設置した場合でも装置全体が大型化することがない。
また、フランジ部3の向きが一定に保たれるため、フランジ部3に例えばクランプ装置16(図8参照)を取り付けてワーク15(図8参照)を把持することで、機内に対してワーク15をそのままの姿勢で移動できる。
Further, unlike a general vertical articulated robot, components such as an arm do not pop out to the back surface side (opposite side of the flange portion 3) during operation. Therefore, even when the multi-axis robot 1 is installed in a work machine such as a processing machine or a washing machine, the entire device does not become large.
Further, since the orientation of the flange portion 3 is kept constant, for example, by attaching a clamp device 16 (see FIG. 8) to the flange portion 3 and gripping the work 15 (see FIG. 8), the work 15 can be referred to the inside of the machine. Can be moved in the same posture.

また、本実施形態では、図5に示すように、姿勢保持機構9は、連結部81に設けられた第1回動軸91に設置された第1プーリ92と、フランジ部3に固定して設けられた第2回動軸93に固定された第2プーリ94とに掛け渡されたベルト95を持つ。そして、本実施形態では、第1プーリ92は、第1スライダ85に回転不能に設置される。 Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, the posture holding mechanism 9 is fixed to the first pulley 92 installed on the first rotation shaft 91 provided in the connecting portion 81 and the flange portion 3. It has a belt 95 hung on a second pulley 94 fixed to a second rotating shaft 93 provided. Then, in the present embodiment, the first pulley 92 is non-rotatably installed on the first slider 85.

主アーム2が第1回動軸91を中心として図5における反時計回りに回動すると、主アーム2の支持部材5に対する第1角度αが増大する。この場合、第1プーリ92が固定された第1回動軸91が連結部81に固定されているため、ベルト95の上側部分95a(副アーム4に近い側の部分)が伸びて張力が大きくなる。一方、ベルト95の下側部分95b(副アーム4から遠い側の部分)が縮んで張力が小さくなる。したがって、第2プーリ94は、図5における時計回りに回動し、フランジ部3の向きが常に下向きに保たれる。姿勢保持機構9は機械式の簡易な構成として実現され、フランジ部3の向きを一定に保つ。 When the main arm 2 rotates counterclockwise in FIG. 5 about the first rotation shaft 91, the first angle α of the main arm 2 with respect to the support member 5 increases. In this case, since the first rotation shaft 91 to which the first pulley 92 is fixed is fixed to the connecting portion 81, the upper portion 95a (the portion closer to the auxiliary arm 4) of the belt 95 extends and the tension is large. Become. On the other hand, the lower portion 95b (the portion far from the auxiliary arm 4) of the belt 95 contracts to reduce the tension. Therefore, the second pulley 94 rotates clockwise in FIG. 5, and the direction of the flange portion 3 is always kept downward. The posture holding mechanism 9 is realized as a simple mechanical configuration, and keeps the orientation of the flange portion 3 constant.

また、本実施形態は、支持部材5を鉛直軸C1(図2参照)のまわりに、回転駆動させる支持部材回転駆動装置6を備える。
図7は、図1に示される多軸ロボット1の平面図である。図7に示すように、支持部材回転駆動装置6によって、支持部材5が、例えば、実線で示すように支持部材移動装置7に平行でフランジ部3が支持部材移動装置7に近接する位置から、二点鎖線で示すように支持部材移動装置7に垂直でフランジ部3が支持部材移動装置7から離隔する位置まで、回転され得る。これにより、フランジ部3を移動させる範囲が、支持部材移動装置7の長手方向に垂直な水平方向(図7では前後方向)に拡大する。
Further, the present embodiment includes a support member rotation drive device 6 for rotationally driving the support member 5 around the vertical shaft C1 (see FIG. 2).
FIG. 7 is a plan view of the multi-axis robot 1 shown in FIG. As shown in FIG. 7, the support member rotation drive device 6 allows the support member 5 to be parallel to the support member moving device 7, and the flange portion 3 is close to the support member moving device 7, for example, as shown by a solid line. As shown by the alternate long and short dash line, the flange portion 3 can be rotated to a position perpendicular to the support member moving device 7 and separated from the support member moving device 7. As a result, the range in which the flange portion 3 is moved is expanded in the horizontal direction (the front-rear direction in FIG. 7) perpendicular to the longitudinal direction of the support member moving device 7.

また、本実施形態は、支持部材5を水平方向(図2では左右方向)に移動させる支持部材移動装置7を備える。
図8は、図1に示される多軸ロボット1における支持部材5の水平方向の移動の様子を示す正面図である。図8に示すように、支持部材移動装置7によって、支持部材回転駆動装置6を介して支持部材5が、二点鎖線で示す右側位置と実線で示す左側位置との間を水平方向に移動させられる。これにより、フランジ部3を移動させる範囲が、支持部材移動装置7の長手方向(図8では左右方向)に拡大する。このため、図8の実線で示すように、フランジ部3を支持部材移動装置7の左端部から長手方向の外側に飛び出させる。また、支持部材5が二点鎖線で示す右側位置にある場合、支持部材回転駆動装置6によって支持部材5を180度回転させることで、フランジ部3を支持部材移動装置7の右端部から長手方向の外側に飛び出させる。したがって、例えば機外から機内へのワーク15の搬入、機内から機外へのワーク15の搬出をより容易に行う。
Further, the present embodiment includes a support member moving device 7 that moves the support member 5 in the horizontal direction (left-right direction in FIG. 2).
FIG. 8 is a front view showing a state of horizontal movement of the support member 5 in the multi-axis robot 1 shown in FIG. As shown in FIG. 8, the support member moving device 7 causes the support member 5 to move horizontally between the right side position shown by the alternate long and short dash line and the left side position shown by the solid line via the support member rotation drive device 6. Be done. As a result, the range in which the flange portion 3 is moved is expanded in the longitudinal direction (left-right direction in FIG. 8) of the support member moving device 7. Therefore, as shown by the solid line in FIG. 8, the flange portion 3 is projected outward from the left end portion of the support member moving device 7 in the longitudinal direction. When the support member 5 is in the right position indicated by the alternate long and short dash line, the support member 5 is rotated 180 degrees by the support member rotation drive device 6 to rotate the flange portion 3 in the longitudinal direction from the right end portion of the support member moving device 7. Let it pop out of. Therefore, for example, the work 15 can be carried in from the outside of the machine to the inside of the machine, and the work 15 can be carried out from the inside of the machine to the outside of the machine more easily.

図9は、第1変形例に係る姿勢保持機構9aを備える多軸ロボット1の主要部を示す正面図である。図10は、図9の要部拡大斜視図である。なお、図9および図10においては、カバー24は、省略した。
図9、図10に示すように、第1変形例に係る姿勢保持機構9aは、第1プーリ92と第2プーリ94とに掛け渡される動力伝達部材90aとして、帯状の第1ベルト101と、帯状の第2ベルト102と、第1ロッド103と、第2ロッド104とを有する。第1ベルト101は、第1プーリ92と接触する。第2ベルト102は、第2プーリ94と接触する。第1ロッド103は、第1ベルト101の第1直線ガイド87(図5参照;以下同様)に近い側の端部と第2ベルト102の第1直線ガイド87に近い側の端部とを繋ぐ。第2ロッド104は、第1ベルト101の第1直線ガイド87から遠い側の端部と第2ベルト102の第1直線ガイド87から遠い側の端部とを繋ぐ。第1ロッド103および第2ロッド104は、接続用金具105を介して、第2ベルト102とそれぞれ接続される。接続用金具105は、第2ベルト102の張力を調整可能に接続される。第1ロッド103および第2ロッド104は、第2ベルト102との接続と同様にして、第1ベルト101ともそれぞれ接続される。第1ロッド103および第2ロッド104の素材は、駆動時の負荷に耐えられる強度と剛性を有する素材であれば特に限定されず、例えば、チタン等の金属であったり、炭素繊維等を含む繊維強化複合材である。
FIG. 9 is a front view showing a main part of the multi-axis robot 1 provided with the posture holding mechanism 9a according to the first modification. FIG. 10 is an enlarged perspective view of a main part of FIG. In addition, in FIG. 9 and FIG. 10, the cover 24 is omitted.
As shown in FIGS. 9 and 10, the posture holding mechanism 9a according to the first modification includes a band-shaped first belt 101 and a band-shaped first belt 101 as a power transmission member 90a to be hung between the first pulley 92 and the second pulley 94. It has a band-shaped second belt 102, a first rod 103, and a second rod 104. The first belt 101 comes into contact with the first pulley 92. The second belt 102 comes into contact with the second pulley 94. The first rod 103 connects the end of the first belt 101 on the side close to the first straight guide 87 (see FIG. 5; the same applies hereinafter) and the end of the second belt 102 on the side close to the first straight guide 87. .. The second rod 104 connects the end of the first belt 101 on the side far from the first straight guide 87 and the end of the second belt 102 on the side far from the first straight guide 87. The first rod 103 and the second rod 104 are connected to the second belt 102 via the connecting metal fitting 105, respectively. The connecting metal fitting 105 is connected so that the tension of the second belt 102 can be adjusted. The first rod 103 and the second rod 104 are also connected to the first belt 101 in the same manner as the connection to the second belt 102. The material of the first rod 103 and the second rod 104 is not particularly limited as long as it is a material having strength and rigidity that can withstand the load during driving, and is, for example, a metal such as titanium or a fiber containing carbon fiber or the like. It is a reinforced composite material.

図11は、第2変形例に係る姿勢保持機構9bを備える多軸ロボット1の主要部を示す正面図である。図12は、図11の要部拡大斜視図である。なお、図11および図12においては、カバー24は、省略した。
図11、図12に示すように、第2変形例に係る姿勢保持機構9bは、第1回動軸91と、第1連結部材201と、第2回動軸93と、第2連結部材202と、第1ロッド203と、第2ロッド204とを有する。第1回動軸91は、連結部81に設けられ、主アーム2が連結部81に対して回動する中心となる軸である。第1連結部材201は、第1回動軸91に設置される。第1連結部材201は、基部213、第1連結部211および第2連結部212を有する。基部213は、筒状を呈している。基部213の外周面に第1連結部211と第2連結部212とが設けられる。第1連結部211は、第1回動軸91の径方向外側に位置する。第2連結部212は、第1回動軸91の径方向外側、かつ第1連結部211よりも第1直線ガイド87から遠い側に位置する。第1連結部211と第2連結部212とは、第1回動軸91を間に挟んで、互いに反対側に位置する。第2回動軸93は、フランジ部3に固定して設けられ、フランジ部3が主アーム2の先端部21に対して回動する中心となる軸である。第2連結部材202は、第2回動軸93に固定される。第2連結部材202は、基部223、第3連結部221および第4連結部222を有する。基部223は、筒状を呈している。基部223の外周面に第3連結部221と第4連結部222とが設けられる。第3連結部221は、第2回動軸93の径方向外側に位置する。第4連結部222は、第2回動軸93の径方向外側、かつ第3連結部221よりも第1直線ガイド87から遠い側に位置する。第3連結部221と第4連結部222とは、第2回動軸93を間に挟んで、互いに反対側に位置する。第1ロッド203は、第1連結部211と第3連結部221とを繋ぐ。第2ロッド204は、第2連結部212と第4連結部222とを繋ぐ。第1ロッド203および第2ロッド204の各々の両端は、接続用金具205を介して、第1連結部211、第2連結部212、第3連結部221および第4連結部222とそれぞれ接続される。第1ロッド203および第2ロッド204の素材は、駆動時の負荷に耐えられる強度と剛性を有する素材であれば特に限定されず、例えば、チタン等の金属であったり、炭素繊維等を含む繊維強化複合材である。
FIG. 11 is a front view showing a main part of the multi-axis robot 1 provided with the posture holding mechanism 9b according to the second modification. FIG. 12 is an enlarged perspective view of a main part of FIG. In addition, in FIG. 11 and FIG. 12, the cover 24 is omitted.
As shown in FIGS. 11 and 12, the posture holding mechanism 9b according to the second modification includes the first rotating shaft 91, the first connecting member 201, the second rotating shaft 93, and the second connecting member 202. And a first rod 203 and a second rod 204. The first rotation shaft 91 is provided on the connecting portion 81 and is a central shaft on which the main arm 2 rotates with respect to the connecting portion 81. The first connecting member 201 is installed on the first rotating shaft 91. The first connecting member 201 has a base portion 213, a first connecting portion 211, and a second connecting portion 212. The base 213 has a cylindrical shape. A first connecting portion 211 and a second connecting portion 212 are provided on the outer peripheral surface of the base portion 213. The first connecting portion 211 is located on the outer side in the radial direction of the first rotating shaft 91. The second connecting portion 212 is located on the radial side of the first rotating shaft 91 and on the side farther from the first straight line guide 87 than the first connecting portion 211. The first connecting portion 211 and the second connecting portion 212 are located on opposite sides of each other with the first rotating shaft 91 interposed therebetween. The second rotation shaft 93 is fixedly provided to the flange portion 3 and is a shaft at which the flange portion 3 rotates with respect to the tip portion 21 of the main arm 2. The second connecting member 202 is fixed to the second rotation shaft 93. The second connecting member 202 has a base portion 223, a third connecting portion 221 and a fourth connecting portion 222. The base 223 has a cylindrical shape. A third connecting portion 221 and a fourth connecting portion 222 are provided on the outer peripheral surface of the base portion 223. The third connecting portion 221 is located on the outer side in the radial direction of the second rotating shaft 93. The fourth connecting portion 222 is located on the radial outside of the second rotating shaft 93 and on the side farther from the first straight line guide 87 than the third connecting portion 221. The third connecting portion 221 and the fourth connecting portion 222 are located on opposite sides of each other with the second rotating shaft 93 interposed therebetween. The first rod 203 connects the first connecting portion 211 and the third connecting portion 221. The second rod 204 connects the second connecting portion 212 and the fourth connecting portion 222. Both ends of the first rod 203 and the second rod 204 are connected to the first connecting portion 211, the second connecting portion 212, the third connecting portion 221 and the fourth connecting portion 222, respectively, via the connecting metal fitting 205. To. The material of the first rod 203 and the second rod 204 is not particularly limited as long as it is a material having strength and rigidity that can withstand the load during driving, and is, for example, a metal such as titanium or a fiber containing carbon fiber or the like. It is a reinforced composite material.

図13は、第3変形例に係る姿勢保持機構9cを備える多軸ロボット1の主要部を示す斜視図である。図14は、第3変形例に係る姿勢保持機構9cを備える多軸ロボット1の主要部を示す正面図である。なお、図13および図14においては、カバー24は、省略した。
図13、図14に示すように、この第3変形例では、姿勢保持機構9cは、回転する出力軸26を有する姿勢変更装置25を含んでいる。姿勢変更装置25は、第1スライダ85に固定される。姿勢変更装置25は、例えば、サーボモータ、回転シリンダである。第1プーリ92は、第1回動軸91を介して出力軸26に接続される。そして、第1プーリ92は、姿勢変更装置25によって回転されるように構成される。
FIG. 13 is a perspective view showing a main part of the multi-axis robot 1 provided with the posture holding mechanism 9c according to the third modification. FIG. 14 is a front view showing a main part of the multi-axis robot 1 provided with the posture holding mechanism 9c according to the third modification. In addition, in FIG. 13 and FIG. 14, the cover 24 is omitted.
As shown in FIGS. 13 and 14, in this third modification, the posture holding mechanism 9c includes a posture changing device 25 having a rotating output shaft 26. The posture changing device 25 is fixed to the first slider 85. The posture changing device 25 is, for example, a servomotor or a rotary cylinder. The first pulley 92 is connected to the output shaft 26 via the first rotation shaft 91. The first pulley 92 is configured to be rotated by the posture changing device 25.

姿勢変更装置25を利用すれば、姿勢変更装置25が第1プーリ92を回転しないときには、α+β=90度に保持されて、角度αに関わらず、フランジ部3の姿勢が保持される。言い換えると、図11では、角度αに関わらず、フランジ面31aは、常に鉛直下方を向く。他方、姿勢変更装置25が第1プーリ92を角度γ(不図示)回転した場合、角度γだけ、第2プーリ94が更に回転して、フランジ部3の姿勢を変更できる。
なお、この第3変形例は、図1~図8に示す第1実施形態に対して適用されているが、図9、図10に示す第1変形例、図11、図12に示す第2変形例に対しても適用可能である。
If the posture changing device 25 is used, when the posture changing device 25 does not rotate the first pulley 92, it is held at α + β = 90 degrees, and the posture of the flange portion 3 is held regardless of the angle α. In other words, in FIG. 11, the flange surface 31a always faces vertically downward regardless of the angle α. On the other hand, when the posture changing device 25 rotates the first pulley 92 at an angle γ (not shown), the second pulley 94 further rotates by the angle γ, and the posture of the flange portion 3 can be changed.
Although this third modification is applied to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 8, the first modification shown in FIGS. 9 and 10 and the second modification shown in FIGS. 11 and 12 are shown. It can also be applied to modified examples.

図15は、第2実施形態に係る多軸ロボット1aの概略構成を示す側面図である。
以下、多軸ロボット1aについて、図1~図14に示す実施形態に係る多軸ロボット1と相違する点を主に説明し、共通する構成要素や同種の構成要素については同一の符号を付して適宜説明を省略する。
FIG. 15 is a side view showing a schematic configuration of the multi-axis robot 1a according to the second embodiment.
Hereinafter, the differences between the multi-axis robot 1a and the multi-axis robot 1 according to the embodiments shown in FIGS. 1 to 14 will be mainly described, and common components and components of the same type are designated by the same reference numerals. The explanation will be omitted as appropriate.

図15に示すように、多軸ロボット1aにおいて、支持部材5の長手方向は、鉛直方向に設定される。すなわち、第1直線ガイド87(図5参照)は、鉛直方向に延びる。支持部材回転駆動装置6aは、支持部材5の長手方向の端部(図11では上部)に設置される。支持部材回転駆動装置6aの上部が天井10に取り付けられる。支持部材回転駆動装置6aによって、支持部材5は、鉛直軸C1(図2参照)のまわりに、J1a方向に回転駆動させられる。 As shown in FIG. 15, in the multi-axis robot 1a, the longitudinal direction of the support member 5 is set to the vertical direction. That is, the first straight line guide 87 (see FIG. 5) extends in the vertical direction. The support member rotation drive device 6a is installed at an end portion (upper portion in FIG. 11) of the support member 5 in the longitudinal direction. The upper part of the support member rotation drive device 6a is attached to the ceiling 10. The support member rotation drive device 6a rotationally drives the support member 5 around the vertical axis C1 (see FIG. 2) in the J1a direction.

多軸ロボット1aは、先端部21に連結されたフランジ部3aと、フランジ部3aに設置された鉛直方向に沿うボールねじ11と、ボールねじ11の下部に設置された回動部材12と、回動部材12の側端部に設置された第2フランジ部13とを備える。第2フランジ部13の端面に、例えば、ワーク15を把持するクランプ装置16を取り付ける。 The multi-axis robot 1a includes a flange portion 3a connected to the tip portion 21, a ball screw 11 installed in the flange portion 3a along the vertical direction, and a rotating member 12 installed in the lower part of the ball screw 11. A second flange portion 13 installed at a side end portion of the moving member 12 is provided. For example, a clamp device 16 for gripping the work 15 is attached to the end surface of the second flange portion 13.

基端部22が支持部材5の長手方向に沿ってJ2a方向(鉛直方向)に移動することで、フランジ部3を支持部材5に近接または離隔する方向(水平方向)に移動させる。このとき、姿勢保持機構9,9a~9c(図5、図10~図14参照)によって、フランジ部3の向きは一定に保たれる。また、フランジ部3aは、ボールねじ11を回り止めしつつ、ねじ送り作用によってJ4a方向(鉛直方向)に移動させる。回動部材12は、ボールねじ11の中心軸(鉛直軸)のまわりでJ3a方向に回転する。第2フランジ部13は、水平軸のまわりでJ5a方向に回転する。 By moving the base end portion 22 in the J2a direction (vertical direction) along the longitudinal direction of the support member 5, the flange portion 3 is moved in the direction closer to or away from the support member 5 (horizontal direction). At this time, the orientation of the flange portion 3 is kept constant by the posture holding mechanisms 9, 9a to 9c (see FIGS. 5, 10 to 14). Further, the flange portion 3a is moved in the J4a direction (vertical direction) by the screw feeding action while preventing the ball screw 11 from rotating. The rotating member 12 rotates in the J3a direction around the central axis (vertical axis) of the ball screw 11. The second flange portion 13 rotates in the J5a direction around the horizontal axis.

この多軸ロボット1aによっても、前記した実施形態と同様の作用効果を奏する。
また、多軸ロボット1aは、例えば、天井10から吊り下げて設置する。したがって、多軸ロボット1aの占有スペースをより小さくする。なお、多軸ロボット1aを、支持部材5の長手方向が鉛直方向となるように、例えば床面に立設して設置することも可能である。
The multi-axis robot 1a also has the same effect as that of the above-described embodiment.
Further, the multi-axis robot 1a is installed, for example, by suspending it from the ceiling 10. Therefore, the occupied space of the multi-axis robot 1a is made smaller. It is also possible to install the multi-axis robot 1a upright on the floor, for example, so that the longitudinal direction of the support member 5 is the vertical direction.

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、前記実施形態に記載した構成に限定されるものではない。本発明は、前記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できる。また、前記実施形態の構成の一部について、追加、削除、置換できる。 Although the present invention has been described above based on the embodiment, the present invention is not limited to the configuration described in the embodiment. The present invention can appropriately change the configuration within a range not deviating from the gist thereof, including appropriately combining or selecting the configurations described in the above embodiments. In addition, a part of the configuration of the embodiment can be added, deleted, or replaced.

例えば、前記した実施形態では、多軸ロボット1,1aは、支持部材5の長手方向が水平方向または鉛直方向となるように設置されるが、これに限定されるものではなく、支持部材5の長手方向が水平方向または鉛直方向に対して傾くように設置されてもよい。 For example, in the above-described embodiment, the multi-axis robots 1 and 1a are installed so that the longitudinal direction of the support member 5 is the horizontal direction or the vertical direction, but the present invention is not limited to this, and the support member 5 is not limited to this. It may be installed so that the longitudinal direction is tilted with respect to the horizontal direction or the vertical direction.

また、前記した実施形態では、多軸ロボット1,1aは、台座、天井または床に固定して設置される場合について説明したが、これに限定されるものではない。多軸ロボット1,1aは、例えば移動装置に搭載することによって、移動可能に構成されてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the case where the multi-axis robots 1 and 1a are fixedly installed on a pedestal, a ceiling or a floor has been described, but the present invention is not limited thereto. The multi-axis robots 1, 1a may be configured to be movable, for example, by mounting them on a moving device.

1,1a 多軸ロボット
2 主アーム
21 先端部
22 基端部
23 ベース部
24 カバー
25 姿勢変更装置
26 出力軸
3,3a フランジ部
31a フランジ面
4 副アーム
41 先端部
42 基端部
5 支持部材
6,6a 支持部材回転駆動装置
7 支持部材移動装置
70 ビーム
77 第2直線ガイド
79 第2スライダ
8 直動装置
81 連結部
85 第1スライダ
86 移動ブロック
87 第1直線ガイド
9,9a~9c 姿勢保持機構
90,90a 動力伝達部材
91 第1回動軸
92 第1プーリ
93 第2回動軸
94 第2プーリ
95 ベルト(動力伝達部材)
102 第2ベルト(動力伝達部材)
103 第1ロッド(動力伝達部材)
104 第2ロッド(動力伝達部材)
201 第1連結部材
202 第2連結部材
203 第1ロッド
204 第2ロッド
211 第1連結部
212 第2連結部
213 基部
221 第3連結部
222 第4連結部
223 基部
C1 鉛直軸
α 第1角度
β 第2角度
1,1a Multi-axis robot 2 Main arm 21 Tip part 22 Base part 23 Base part 24 Cover 25 Attitude changer 26 Output shaft 3,3a Flange part 31a Flange surface 4 Sub-arm 41 Tip part 42 Base part 5 Support member 6 , 6a Support member rotation drive device 7 Support member moving device 70 Beam 77 Second straight guide 79 Second slider 8 Linear movement device 81 Connecting part 85 First slider 86 Moving block 87 First straight guide 9,9a-9c Posture holding mechanism 90, 90a Power transmission member 91 1st rotation shaft 92 1st pulley 93 2nd rotation shaft 94 2nd pulley 95 Belt (power transmission member)
102 Second belt (power transmission member)
103 1st rod (power transmission member)
104 2nd rod (power transmission member)
201 1st connecting member 202 2nd connecting member 203 1st rod 204 2nd rod 211 1st connecting part 212 2nd connecting part 213 base 221 3rd connecting part 222 4th connecting part 223 base C1 vertical axis α 1st angle β Second angle

Claims (10)

支持部材と、
前記支持部材に配置された第1直線ガイドと、
連結部を有し、前記第1直線ガイド上に移動可能に設置された第1スライダと、
前記連結部に回動自在に連結された基端部を有する主アームと、
前記支持部材の一端部に回動自在に連結された基端部と、前記主アームの胴部に対して回動自在に連結された先端部と、を有する副アームと、
フランジ面を有し、前記主アームの先端部に連結され、対象物を取り付けるフランジ部と、
前記主アームの前記支持部材に対する第1角度に応じて、前記フランジ部の前記主アームに対する第2角度を変化させることで、前記フランジ部の向きを一定に保つ姿勢保持機構と、
を備え
前記姿勢保持機構は、
前記連結部に設けられ、前記主アームが前記連結部に対して回動する中心となる第1回動軸と、
前記第1回動軸に設置された第1プーリと、
前記フランジ部に固定して設けられ、前記フランジ部が前記主アームの先端部に対して回動する中心となる第2回動軸と、
前記第2回動軸に固定された第2プーリと、
前記第1プーリと前記第2プーリとに掛け渡された動力伝達部材と、を有し、
前記第1プーリの歯数は、前記第2プーリの歯数と同一であり、
前記第1プーリは、前記第1スライダに回転不能に設置される、多軸ロボット。
Support members and
The first straight line guide arranged on the support member and
A first slider having a connecting portion and movably installed on the first straight line guide,
A main arm having a base end portion rotatably connected to the connecting portion,
A sub-arm having a base end portion rotatably connected to one end of the support member and a tip end rotatably connected to the body portion of the main arm.
A flange portion having a flange surface, connected to the tip portion of the main arm, and attaching an object,
A posture holding mechanism that keeps the orientation of the flange portion constant by changing the second angle of the flange portion with respect to the main arm according to the first angle of the main arm with respect to the support member.
Equipped with
The posture holding mechanism is
A first rotation shaft provided in the connecting portion and serving as a center for the main arm to rotate with respect to the connecting portion.
The first pulley installed on the first rotation shaft and
A second rotation shaft fixed to the flange portion and a center on which the flange portion rotates with respect to the tip end portion of the main arm.
The second pulley fixed to the second rotation shaft and
It has a power transmission member spanned by the first pulley and the second pulley.
The number of teeth of the first pulley is the same as the number of teeth of the second pulley.
The first pulley is a multi-axis robot that is non-rotatably installed on the first slider .
支持部材と、
前記支持部材に配置された第1直線ガイドと、
連結部を有し、前記第1直線ガイド上に移動可能に設置された第1スライダと、
前記連結部に回動自在に連結された基端部を有する主アームと、
前記支持部材の一端部に回動自在に連結された基端部と、前記主アームの胴部に対して回動自在に連結された先端部と、を有する副アームと、
フランジ面を有し、前記主アームの先端部に連結され、対象物を取り付けるフランジ部と、
前記主アームの前記支持部材に対する第1角度に応じて、前記フランジ部の前記主アームに対する第2角度を変化させることで、前記フランジ部の向きを一定に保つ姿勢保持機構と、
を備え
前記姿勢保持機構は、
前記連結部に設けられ、前記主アームが前記連結部に対して回動する中心となる第1回動軸と、
前記第1回動軸に設置された第1プーリと、
前記フランジ部に固定して設けられ、前記フランジ部が前記主アームの先端部に対して回動する中心となる第2回動軸と、
前記第2回動軸に固定された第2プーリと、
前記第1プーリと前記第2プーリとに掛け渡された動力伝達部材と、を有し、
前記第1プーリの歯数は、前記第2プーリの歯数と同一であり、
前記姿勢保持機構は、回転する出力軸を有する姿勢変更装置を含み、
前記姿勢変更装置は、前記第1スライダに固定されており、
前記第1プーリは、前記出力軸に接続され、前記姿勢変更装置によって回転される、多軸ロボット。
Support members and
The first straight line guide arranged on the support member and
A first slider having a connecting portion and movably installed on the first straight line guide,
A main arm having a base end portion rotatably connected to the connecting portion,
A sub-arm having a base end portion rotatably connected to one end of the support member and a tip end rotatably connected to the body portion of the main arm.
A flange portion having a flange surface, connected to the tip portion of the main arm, and attaching an object,
A posture holding mechanism that keeps the orientation of the flange portion constant by changing the second angle of the flange portion with respect to the main arm according to the first angle of the main arm with respect to the support member.
Equipped with
The posture holding mechanism is
A first rotation shaft provided in the connecting portion and serving as a center for the main arm to rotate with respect to the connecting portion.
The first pulley installed on the first rotation shaft and
A second rotation shaft fixed to the flange portion and a center on which the flange portion rotates with respect to the tip end portion of the main arm.
The second pulley fixed to the second rotation shaft and
It has a power transmission member spanned by the first pulley and the second pulley.
The number of teeth of the first pulley is the same as the number of teeth of the second pulley.
The posture holding mechanism includes a posture changing device having a rotating output shaft.
The posture changing device is fixed to the first slider, and is fixed to the first slider.
The first pulley is a multi-axis robot connected to the output shaft and rotated by the posture changing device .
前記動力伝達部材は、無端状のベルトである、
請求項1又は2の多軸ロボット。
The power transmission member is an endless belt.
The multi-axis robot according to claim 1 or 2.
前記動力伝達部材は、
前記第1プーリと接触する帯状の第1ベルトと、
前記第2プーリと接触する帯状の第2ベルトと、
前記第1ベルトの前記第1直線ガイドに近い側の端部と前記第2ベルトの前記第1直線ガイドに近い側の端部とを繋ぐ第1ロッドと、
前記第1ベルトの前記第1直線ガイドから遠い側の端部と前記第2ベルトの前記第1直線ガイドから遠い側の端部とを繋ぐ第2ロッドと、を有する、
請求項1又は2の多軸ロボット。
The power transmission member is
A band-shaped first belt that comes into contact with the first pulley,
A band-shaped second belt that comes into contact with the second pulley,
A first rod connecting the end of the first belt on the side close to the first straight guide and the end of the second belt on the side close to the first straight guide.
It has a second rod connecting an end of the first belt far from the first straight guide and an end of the second belt far from the first straight guide.
The multi-axis robot according to claim 1 or 2.
前記主アームは、前記第1回動軸および前記第2回動軸が取り付けられたベース部と、前記ベース部を覆うカバーと、を有し、
前記動力伝達部材、前記第1プーリおよび前記第2プーリは、前記ベース部と前記カバーとの間に形成された空間内に配置される、
請求項1~4のいずれか一項の多軸ロボット。
The main arm has a base portion to which the first rotation shaft and the second rotation shaft are attached, and a cover that covers the base portion.
The power transmission member, the first pulley and the second pulley are arranged in a space formed between the base portion and the cover.
The multi-axis robot according to any one of claims 1 to 4.
支持部材と、
前記支持部材に配置された第1直線ガイドと、
連結部を有し、前記第1直線ガイド上に移動可能に設置された第1スライダと、
前記連結部に回動自在に連結された基端部を有する主アームと、
前記支持部材の一端部に回動自在に連結された基端部と、前記主アームの胴部に対して回動自在に連結された先端部と、を有する副アームと、
フランジ面を有し、前記主アームの先端部に連結され、対象物を取り付けるフランジ部と、
前記主アームの前記支持部材に対する第1角度に応じて、前記フランジ部の前記主アームに対する第2角度を変化させることで、前記フランジ部の向きを一定に保つ姿勢保持機構と、
を備え
前記姿勢保持機構は、
前記連結部に設けられ、前記主アームが前記連結部に対して回動する中心となる第1回動軸と、
前記第1回動軸の径方向外側に位置する第1連結部、および前記第1回動軸の径方向外側、かつ前記第1連結部よりも前記第1直線ガイドから遠い側に位置する第2連結部を有し、前記第1回動軸に設置された第1連結部材と、
前記フランジ部に固定して設けられ、前記フランジ部が前記主アームの先端部に対して回動する中心となる第2回動軸と、
前記第2回動軸の径方向外側に位置する第3連結部、および前記第2回動軸の径方向外側、かつ前記第3連結部よりも前記第1直線ガイドから遠い側に位置する第4連結部を有し、前記第2回動軸に固定された第2連結部材と、
前記第1連結部と前記第3連結部とを繋ぐ第1ロッドと、
前記第2連結部と前記第4連結部とを繋ぐ第2ロッドと、を有し、
前記第1連結部と前記第2連結部とは、前記第1回動軸を間に挟んで互いに反対側に位置し、前記第3連結部と前記第4連結部とは、前記第2回動軸を間に挟んで互いに反対側に位置しており、
前記第1連結部材は、前記第1スライダに回転不能に設置される、多軸ロボット。
Support members and
The first straight line guide arranged on the support member and
A first slider having a connecting portion and movably installed on the first straight line guide,
A main arm having a base end portion rotatably connected to the connecting portion,
A sub-arm having a base end portion rotatably connected to one end of the support member and a tip end rotatably connected to the body portion of the main arm.
A flange portion having a flange surface, connected to the tip portion of the main arm, and attaching an object,
A posture holding mechanism that keeps the orientation of the flange portion constant by changing the second angle of the flange portion with respect to the main arm according to the first angle of the main arm with respect to the support member.
Equipped with
The posture holding mechanism is
A first rotation shaft provided in the connecting portion and serving as a center for the main arm to rotate with respect to the connecting portion.
A first connecting portion located on the radial outer side of the first rotating shaft, and a second connecting portion located on the radial outer side of the first rotating shaft and farther from the first linear guide than the first connecting portion. A first connecting member having two connecting portions and installed on the first rotating shaft,
A second rotation shaft fixed to the flange portion and a center on which the flange portion rotates with respect to the tip end portion of the main arm.
A third connecting portion located on the radial outer side of the second rotating shaft, and a second connecting portion located on the radial outer side of the second rotating shaft and farther from the first linear guide than the third connecting portion. A second connecting member having four connecting portions and fixed to the second rotating shaft,
A first rod connecting the first connecting portion and the third connecting portion,
It has a second rod that connects the second connecting portion and the fourth connecting portion.
The first connecting portion and the second connecting portion are located on opposite sides of each other with the first rotating shaft sandwiched between them, and the third connecting portion and the fourth connecting portion are described in the second step. They are located on opposite sides of each other with the moving axis in between.
The first connecting member is a multi-axis robot that is non-rotatably installed on the first slider .
前記主アームは、前記第1回動軸および前記第2回動軸が取り付けられたベース部と、前記ベース部を覆うカバーと、を有し、
前記第1ロッド、前記第2ロッド、前記第1連結部材および前記第2連結部材は、前記ベース部と前記カバーとの間に形成された空間内に配置される、
請求項の多軸ロボット。
The main arm has a base portion to which the first rotation shaft and the second rotation shaft are attached, and a cover that covers the base portion.
The first rod, the second rod, the first connecting member, and the second connecting member are arranged in a space formed between the base portion and the cover.
The multi-axis robot according to claim 6 .
前記フランジ面は、前記第1直線ガイドと垂直又は平行に保たれる、
請求項1~のいずれか一項の多軸ロボット。
The flange surface is kept perpendicular or parallel to the first straight line guide.
The multi-axis robot according to any one of claims 1 to 7 .
前記支持部材を鉛直軸のまわりに回転駆動させる支持部材回転駆動装置を備え、
前記第1直線ガイドが鉛直方向に延びる、
請求項1~のいずれか一項の多軸ロボット。
A support member rotation drive device for rotationally driving the support member around a vertical shaft is provided.
The first straight line guide extends in the vertical direction.
The multi-axis robot according to any one of claims 1 to 8 .
水平方向に延びたビームと、
前記ビーム上に水平方向に設置された第2直線ガイドと、
前記第2直線ガイド上を移動可能に設置された第2スライダと、
前記第2スライダに設置され、前記支持部材の一端部を回動自在に支持する支持部材回転駆動装置と、を備え、
前記第1直線ガイドが水平方向に延びる、
請求項1~のいずれか一項の多軸ロボット。
A beam extending in the horizontal direction and
A second straight guide installed horizontally on the beam,
A second slider movably installed on the second straight guide, and
A support member rotation drive device installed on the second slider and rotatably supporting one end of the support member is provided.
The first straight line guide extends in the horizontal direction.
The multi-axis robot according to any one of claims 1 to 8 .
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