JPH031195Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、基体に対して中継部材を、第１リン
ク機構を介して揺動自在に連結し、その中継部材
に対して作業装置取付用先端部材を、第２リンク
機構を介して前記中継部材の前記基体に対する揺
動方向とは直交する方向に揺動自在に連結し、前
記先端部材に作業装置回動用流体圧モータを取付
け、もつて、先端部材に取付けた塗装ガン等の各
種作業装置を全体として二次元方向に揺動操作で
きるように、かつ、回転操作できるうにした産業
ロボツトの手首装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、上述の如きリンク形式のロボツト手首装
置において、中継部材、及び、先端部材に対する
揺動駆動構造を構成するに、それら部材、あるい
は、各リンク機構と基体側（ロボツトの主体）に
装備したストローアクチユエータとを押引ロツド
で各別に連動連結していた。

又、先端部材に取付けた作業装置回動用流体圧
モータに対して圧力流体を供給するに、そのモー
タに対して基体側から渡らせた圧力流体供給用の
渡りホースを直接接続し、その渡りホースの撓み
により先端部材の二次元揺動を許容するようにし
ていた（文献を示すことができない）。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、複数の押引ロツドから成る連動
機構を基体側から渡らせる状態で装備するため
に、全体構成が大型化すると共に複雑化し、更に
は、二次元揺動を許容するために、例えば各押引
ロツドを多関接ロツドで構成しなければならない
等、連動機構そのものに複雑な構成を要し、それ
らのことから製作面、コスト面、並びに、軽量小
型化の面で不利となる問題があつた。

又、作業装置回動用流体圧モータと基体側との
間の全範囲にわたつて渡りホースを渡らせるため
に、手首装置の全体構成が一層大型化すると共に
重くなり、しかも、二次元揺動に際して渡りホー
スが各リンク機構の動作に干渉することに起因し
た作動不良を招き易い問題もあつた。

本考案の目的は、揺動駆動構成を合理的に改良
することにより、基体側から渡らせる従前の如く
連動構成を不要にし、しかも、作業装置回動用流
体圧モータに対する圧力流体路を合理的に形成す
ることにより、前述の如き渡りホースによる不都
合を軽減する点にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案によるロボツト手首装置の特徴構成は、
基体に対して中継部材を揺動自在に連結する第１
リンク機構において、その構成リンクに一体連結
した１個のリンク枢支軸に、中継部材揺動用モー
タを直結し、中継部材に対して作業装置取付用先
端部材を中継部材の揺動方向とは直交する方向に
揺動自在に連結する第２リンク機構において、そ
の構成リンクに一体連結したリンク枢支軸に先端
部材揺動用モータを直結し、第２リンク機構にお
ける第１の構成リンク、そのリンクに対する中継
部材側及び先端部材側リンク枢支軸、並びに、そ
れら枢支軸に対する中継部材側及び先端部材側枢
支ボスに、先端部材に取付けた作業装置回動用流
体圧モータに対する一連の圧力流体路を形成し、
第２リンク機構における第２の構成リンク、その
リンクに対する中継部材側及び先端部材側リンク
枢支軸、並びに、それら枢支軸に対する中継部材
側及び先端部材側枢支ボスに、前記作業装置回動
用流体圧モータに対する別の一連の圧力流体路を
形成してあることにあり、その作用・効果は次の
通りである。

〔作用〕

一つの具体構成を示す第１図及び第２図に基づ
いて作動を説明すると、第１リンク機構３におい
て、一つのリンク枢支軸７に直結した中継部材揺
動用モータM₂を回動操作することにより、その
リンク枢支軸７に一体連結した構成リンク３Ａ，
３Ｂを揺動させて、第１図イ，ロに示す如く中継
部材２を基体１に対して一方向に揺動させる。
又、第２リンク機構５において、一つのリンク枢
支軸８に直結した先端部材揺動用モータM₃を回
動操作することにより、そのリンク枢支軸８に一
体連結した構成リンク５Ａ，５Ｂを揺動させて、
第２図イ，ロに示す如く先端部材４を中継部材２
に対して中継部材２の基体１に対する揺動方向と
は直交する一方向に揺動させる。

したがつて、両モータM₂，M₃に対する複合回
動操作により全体として先端部材４の二次元方向
への揺動操作が可能となる。

又、第３図に示す如く、中継部材２と先端部材
４との間に介装した第２リンク機構５を有効利用
して、第２リンク機構５の構成部材５Ｃ，１１，
１２，１３，１４，５Ｄ，１１，１２，１３，１
４に、中継部材２から先端部材４にわたる一連の
モータ用圧力流体路b₁〜h₁，b₂〜h₂の２本を形成
したことにより、渡りホース１５Ａ，１５Ｂを基
体１側と中継部材２との間に渡らせるだけで、先
端部材４に取付けた作業装置回動用流体圧モータ
M₁に対するロボツト主体Ａ側からの流体圧供給
が可能となる。

〔考案の効果〕

上述の結果、基体側から渡らせる押引ロツド構
成の連動機構が不要となるから、全体構成を大巾
に簡略化できると共に軽量小型化することがで
き、しかも、作業装置回動用流体圧モータに対し
て圧力流体を供給する渡りホースが従前に比して
大巾に短尺となるから、渡りホースによる手首装
置の大型化及び重量増大をも軽減でき、更には、
それら渡りホースが許容しなければならない手首
動作が中継部材の一方向への揺動だけとなるか
ら、従前の如く先端部材の基体に対する二次元方
向への揺動の全てを渡りホースに許容させるに比
して、渡りホースの支持構成を簡略化できると共
に、手首動作に対する渡りホースの干渉作用を抑
制できて、その干渉に起因した動作不良を効果的
に軽減でき、全体として、構成の簡略化により生
産性の向上、及び、コストの低減を達成でき、し
かも、軽量小型化ないしホース干渉の抑制により
動作性を向上できた。

〔実施例〕

次に実施例を説明する。

第１図及び第２図は産業用ロボツトの手首装置
を示し、ロボツトアームＡの先端に取付けた基体
１に対して中継部材２を、第１リンク機構３を介
して一方向に揺動操作自在に連結し、その中継部
材２に対して作業装置取付用先端部材４を、第２
リンク機構５を介して中継部材２の基体１に対す
る揺動方向とは直交する一方向に揺動操作自在に
連結し、もつて、中継部材２、及び、先端部材４
の複合揺動により、先端部材４に取付けた各種作
業装置をロボツトアームＡに対して二次元方向に
揺動操作できるように構成してある。

図中M₁は、先端部材４に取付けた作業装置回
動用流体圧モータであり、又、６は手首装置の全
体を外装するジヤバラ体である。

前記第１リンク機構３は、互いに平行姿勢の上
下一対のリンク３Ａ，３Ｂと、平面視においてそ
れら一対のリンク３Ａ，３Ｂに交差する姿勢に配
置された１本のリンク３Ｃから構成されており、
それら両リンク３Ａ，３Ｂ，３Ｃの夫々は、基体
１、及び、中継部材２に対して枢支連結されてい
る。

又、前記第２リンク機構５は、互いに平行姿勢
の左右一対のリンク５Ｃ，５Ｄと、側面視におい
てそれらリンク５Ｃ，５Ｄに交差する姿勢に配置
された左右一対のリンク５Ａ，５Ｂから構成され
ており、それらリンク５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄの
夫々は、中継部材２及び先端部材４に対して枢支
連結されている。

前記第１リンク機構３の基体１側連結部におい
て、前記の上下一対のリンク３Ａ，３Ｂを１本の
リンク枢支軸７に一体的に連結し、そのリンク枢
支軸７を回転駆動軸とする中継部材揺動用油圧モ
ータM₂を基体１に取付支持し、他方、第２リン
ク機構５の中継部材２側連結部において、二対の
リンク５Ａ，５Ｂ・５Ｃ，５Ｄのうちの一対５
Ａ，５Ｂをリンク枢支軸８に一体連結すると共
に、そのリンク枢支軸８を回転駆動軸とする先端
部材揺動用油圧モータM₃を中継部材２に取付支
持してある。

つまり、第１リンク機構３における１本の枢支
軸７に直結した状態の中継部材揺動用モータM₂
を回動操作することにより、上下一対のリンク３
Ａ，３Ｂを左右揺動して第１図イ，ロに示す如く
中継部材２を基体１に対して揺動させ、又、第２
リンク機構５における１本の枢支軸８に直結した
状態の先端部材揺動用モータM₃を回動操作する
ことにより、二対のリンク５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５
Ｄのうちの一対５Ａ，５Ｂを上下揺動駆動して第
２図イ，ロに示す如く先端部材４を中継部材２に
対して揺動させ、それらの複合操作により、作業
装置を取付けた先端部材４を、ロボツトアームＡ
側の基体１に対して二次元方向のいずれの側へも
揺動駆動できるように構成してある。

図中９は、中継部材揺動用モータM₂の回動位
相検出から中継部材２の基体１に対する揺動角度
を検出するポテンシヨメータ、１０は先端部材揺
動用モータM₃の回転位相検出から先端部材４の
中継部材２に対する揺動角度を検出するポテンシ
ヨメータであり、夫々モータM₂，M₃に対してベ
ルト伝動機構９Ａ，１０Ａを介して連動されてい
る。

又、それらポテンシヨメータ９，１０からの情
報に基づいて先端部材４の基体１に対する揺動方
向、及び、揺動角度を演算算出し、その算出結果
を手首動作自動制御のフイードバツク情報とする
ようにしてある。

第２図及び第３図に示すように、前記第２リン
ク機構５において、遊動側の一対のリンク５Ｃ，
５Ｄ、それらリンク５Ｃ，５Ｄに対する中継部材
側の共通リンク枢支軸１１、及び、先端部材側の
共通リンク枢支軸１２、並びに、それらリンク枢
支軸１１，１２に対する中継部材側枢支ボス１
３、及び、先端部材側枢支ボス１４に、中継部材
２に穿設したホース接続用流路a₁，a₂に常時連通
する環状流路b₁，b₂、枢支軸内穿設流路c₁，c₂、
孔k₁，k₂、環状流路d₁，d₂、リンク内穿設流路
e₁，e₂、環状流路f₁，f₂、孔k₃，k₄、枢支軸内穿
設流路g₁，g₂、並びに、先端部材４に穿設したモ
ータ接続用流路i₁，i₂に常時連通する環状流路h₁，
h₂から成る２本の一連流路b₁〜h₁，b₂〜h₂を形成
し、ホース接続用流路a₁，a₂に、作業装置回動用
油圧モータM₁に対してロボツトアームＡ側から
圧油を供給するための一対の渡りホース１５Ａ，
１５Ｂを各別に接続すると共に、モータ接続用流
路i₁，i₂と作業装置回動用油圧モータM₁の一対の
圧油ポートj₁，j₂とを各別に連通接続してある。

つまり、作業装置回動用油圧モータM₁に対す
る渡りホース１５Ａ，１５Ｂの渡り間隔を、第２
リンク機構５を利用して流路を形成することによ
り極力短尺化するようにしてある。

尚、各環状流路とそれに継がる穿設流路とは、
所謂ロータリージヨイント構成によつて常時連通
状態となるように接続してある。

図中１６Ａ，１６Ｂは、中継部材揺動用油圧モ
ータM₂に対する圧油供給用渡りホース、又、１
７Ａ，１７Ｂは、先端部材揺動用油圧モータM₃
に対する圧油供給用渡りホースである。

〔別実施例〕

次に別実施例を列記する。

第１、及び、第２リンク機構３，５の具体的リ
ンク構成は夫々種々の構成変更が可能である。

中継部材揺動用モータM₂を中継部材２に取付
支持し、そのモータM₂に直結するリンク枢支軸
に第１リンク機構３における中継部材側リンク枢
支軸を適用しても良く、又、それと同様に先端部
材揺動用モータM₃を先端部材４に取付支持し、
そのモータM₃に直結するリンク枢支軸に第２リ
ンク機構５における先端部材側枢支軸を適用して
も良い。

作業装置回動用モータM₁、中継部材揺動用モ
ータM₂、並びに、先端部材揺動用モータM₃とし
ては、油圧モータの他に空気圧モータ等、種々の
型式の流体圧モータを適用できる。

作業装置回動用流体圧モータM₁に対する圧力
流体路を第２リンク機構５の構成部材に形成する
に、１個のリンクに２系統の穿設流路を形成して
も良く、又、各別のリンクに対する各別の枢支
軸、及び、枢支ボスの夫々に１系統づつの流路を
形成しても良い。更に、穿設流路を形成するリン
クとして駆動側リンクを適用することも可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図イは平面
図、第１図ロは動作状態を示す平面図、第２図イ
は側面図、第２図ロは動作状態を示す側面図、第
３図は流路構造を示す平面視断面図である。 １……基体、２……中継部材、３……第１リン
ク機構、３Ａ，３Ｂ……リンク、４……先端部
材、５……第２リンク機構、５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，
５Ｄ……リンク、７，８，１１，１２……リンク
枢支軸、１３，１４……枢支ボス、M₁，M₂，
M₃……モータ、b₁〜h₁，b₂〜h₂……圧力流体路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 基体１に対して中継部材２を、第１リンク機構
   ３を介して揺動自在に連結し、その中継部材２に
   対して作業装置取付用先端部材４を、第２リンク
   機構５を介して前記中継部材２の前記基体１に対
   する揺動方向とは直交する方向に揺動自在に連結
   し、前記先端部材４に作業装置回動用流体圧モー
   タM₁を取付けた産業ロボツトの手首装置であつ
   て、前記第１リンク機構３において、その構成リ
   ンク３Ａ，３Ｂに一体連結した１個のリンク枢支
   軸７に、中継部材揺動用モータM₂を直結し、前
   記第２リンク機構５において、その構成リンク５
   Ａ，５Ｂに一体連結した１個のリンク枢支軸８
   に、先端部材揺動用モータM₃を直結し、前記第
   ２リンク機構５における第１の構成リンク５Ｃ、
   そのリンク５Ｃに対する中継部材側及び先端部材
   側リンク枢支軸１１，１２並びに、それら枢支軸
   １１，１２に対する中継部材側及び先端部材側枢
   支ボス１３，１４に、前記作業装置回動用流体圧
   モータM₁に対する一連の圧力流体路b₁〜h₁を形
   成し、前記第２リンク機構５における第２の構成
   リンク５Ｄ、そのリンク５Ｄに対する中継部材側
   及び先端部材側リンク枢支軸１１，１２、並び
   に、それら枢支軸１１，１２に対する中継部材側
   及び先端部材側枢支ボス１３，１４に、前記作業
   装置回動用流体圧モータM₁に対する別の一連の
   圧力流体路b₂〜h₂を形成してある産業ロボツトの
   手首装置。