JPH05277981A

JPH05277981A - ロボットアーム

Info

Publication number: JPH05277981A
Application number: JP10837692A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Kosaka; 雄介小坂; Tetsuyuki Yoshida; 哲之吉田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-04-02
Filing date: 1992-04-02
Publication date: 1993-10-26

Abstract

(57)【要約】【目的】小型かつ軽量で、製造コストを低減すること
ができる、ロボットアームを提供する。【構成】駆動シリンダから被駆動シリンダ２５，２６
に非圧縮流体を給排して、被駆動シリンダ２５，２６の
ピストンロッド２９ａ，３０ａに接続された動作部を駆
動するロボットアーム２１において、アーム本体２４ａ
内に上記被駆動シリンダ２５，２６のシリンダ室２７，
２８を区画形成し、このシリンダ室２７，２８内に、ピ
ストン２９，３０及び上記ロボットハンド３３に接続さ
れたピストンロッド２９ａ，３０ａを収納したものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は産業用ロボット等ロボッ
トアームに係り、特に駆動シリンダの構造を改良したロ
ボットアームに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のロボットアームは、例え
ば、図２に示されているように構成されている。図示さ
れているように、従来のロボットアーム１は、ロボット
ベース２上に枢動自在に設けられた第１アーム３と、こ
の第１アーム３の自由端に枢支された第２アーム４とか
ら主として構成されている。

【０００３】上記第２アーム４のアーム本体４ａの外周
部には、水や油等の非圧縮流体が充填された一対の被駆
動シリンダ５，６が設けられている。これら被駆動シリ
ンダ５，６のシリンダ室７，８内は、ピストン９，１０
によって室７ａ，８ａと室７ｂ，８ｂとにそれぞれ区画
されている。各室７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂには非圧縮流
体が充填された駆動力伝達チューブ１１ａ，１１ｂ，１
２ａ，１２ｂがそれぞれ接続されている。これら駆動力
伝達チューブ１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂを介し
て、各室７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂは上記ロボットベース
２内に設けられた駆動シリンダ（図示せず）のシリンダ
室に区画された各室にそれぞれ連通されている。

【０００４】また、上記第２アーム４の自由端部には、
揺動板１３が設けられており、その中心部が支点１４に
より枢支されている。上記被駆動シリンダ５の室７ｂ側
の端部は、上記第２アーム４のアーム本体４ａの枢支端
側外周部に枢支されている。一方、この被駆動シリンダ
５の室７ａ側の端部を貫通して上記ピストン９から外方
に延出されたピストンロッド９ａの自由端は、上記揺動
板１３の一端部に枢支されている。同様に、上記被駆動
シリンダ６の室８ｂ側の端部は、上記第２アーム４のア
ーム本体４ａの枢支端側外周部に枢支されており、この
被駆動シリンダ６のピストンロッド１０ａの自由端は上
記揺動板１３の一端部に枢支されている。さらに、この
揺動板１３には、ロボットハンド１５が設けられてい
る。すなわち、上記第２アーム４のアーム本体４ａの外
周部に適当な取付具を介して被駆動シリンダ５，６を固
定し、ロボットハンド１５を駆動するアクチュエータと
して用いていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のロボ
ットアーム１にあっては、上記第２アーム４のアーム本
体４ａと被駆動シリンダ５，６とを別個の部品として構
成し、このアーム本体４ａの外周部に被駆動シリンダ
５，６を取り付けていた。従って、これら被駆動シリン
ダ５，６の分だけアームの太さが増大し、ロボットアー
ム１の重量もその分だけ増大していた。すなわち、ロボ
ットアーム１が大型化するので、狭い場所での作業や、
複数のロボットによる協調作業に適しないという問題が
あった。

【０００６】また、ロボットアーム１の重量が増大する
ので、動作速度が低速化するという問題があった。

【０００７】さらに、上記アーム本体４ａに被駆動シリ
ンダ５，６を取り付けるための取付具が必要であるの
で、部品点数が多くなり、製造コストが増大するという
問題があった。

【０００８】本発明の目的は、上記課題に鑑み、小型か
つ軽量で、製造コストを低減することができる、ロボッ
トアームを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明に係
るロボットアームによれば、駆動シリンダから被駆動シ
リンダに非圧縮流体を給排して、上記被駆動シリンダの
ピストンロッドに接続された動作部を駆動するロボット
アームにおいて、アーム本体内に上記被駆動シリンダの
シリンダ室を区画形成し、このシリンダ室内に、ピスト
ン及び上記動作部に接続されたピストンロッドを収納し
たことにより、達成される。

【００１０】

【作用】上記構成によれば、ロボットアームのアーム本
体内に、被駆動シリンダのシリンダ室が区画形成されて
いる。そして、このシリンダ室内には、ピストン及び上
記動作部に接続されたピストンロッドが収納されてい
る。すなわち、ロボットアームのアーム本体内に、被駆
動シリンダが一体的に内蔵されているものである。従っ
て、アーム本体の外周部に余分な突起物が存在せず、ロ
ボットアームが小型化される。

【００１１】また、アーム本体内に被駆動シリンダのシ
リンダ室が区画形成されたので、ロボットアームの重量
が低減される。

【００１２】さらに、アーム本体と被駆動シリンダとが
別個の部品ではなく一体的に形成されているので、部品
点数が削減されるものである。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図面等に
基づいて詳細に説明する。尚、以下に述べる実施例は、
本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種
々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説
明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、
これらの態様に限られるものではない。

【００１４】図１は、本発明に係るロボットアームの一
実施例を示す一部破断側面図である。図示されているよ
うに、本実施例のロボットアーム２１は、従来と同様に
ロボットベース２２上に枢動自在に設けられた第１アー
ム２３と、この第１アーム２３の自由端に枢支された第
２アーム２４とによって主として構成されている。

【００１５】上記第２アーム２４のアーム本体２４ａ内
には、一対の被駆動シリンダ２５，２６のシリンダ室２
７，２８が区画形成されている。具体的には、当このシ
リンダ室２７，２８は、上記アーム本体２４ａにその自
由端部から枢支端部へ向けて、例えば、円柱状の孔を並
列に二つ穿設するか、或いは、二つの中子鋳型を使用し
た鋳造法等によって形成されている。そして、このよう
に区画形成されたシリンダ室２７，２８には、ピストン
２９，３０及びこのピストン２９，３０に固定されたピ
ストンロッド２９ａ，３０ａが収納されている。すなわ
ち、第２アーム２４のアーム本体２４ａと被駆動シリン
ダ２５，２６とは別個の部品を組み合わせて構成するの
ではなく、アーム本体２４ａに被駆動シリンダ２５，２
６が一体的に内蔵されている。

【００１６】上記シリンダ室２７，２８内には、水や油
等の非圧縮流体が充填されいる。そして、これらシリン
ダ室２７，２８内は、上記ピストン２９，３０によって
室２７ａ，２８ａと室２７ｂ，２８ｂとにそれぞれ区画
されている。各室２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂに
は、非圧縮流体が充填された駆動力伝達チューブ３１
ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂがそれぞれ接続されてい
る。これら駆動力伝達チューブ３１ａ，３１ｂ，３２
ａ，３２ｂを介して、各室２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２
８ｂは上記ロボットベース２２内に設けられた駆動シリ
ンダ（図示せず）のシリンダ室に区画された各室にそれ
ぞれ連通されている。

【００１７】また、上記第２アーム２４の自由端部に
は、動作部としてのロボットハンド３３の基端部側の中
央部が支点３４により枢支されている。上記被駆動シリ
ンダ２５の室２７ａ側の端部を貫通して上記ピストン２
９からその長手方向外方に延出されたピストンロッド２
９ａの自由端は、上記ロボットハンド３３の基端部側の
一端部に枢支されている。同様に、上記被駆動シリンダ
２６の室２８ａ側の端部を貫通して上記ピストン３０か
らその長手方向外方に延出されたピストンロッド３０ａ
の自由端は、上記ロボットハンド３３の基端部側の他端
部に枢支されている。

【００１８】本実施例は以上のように構成されており、
次に、上記実施例における作用を述べる。上述のよう
に、ロボットアーム２１の第２アーム２４のアーム本体
２４ａ内には、被駆動シリンダ２５，２６のシリンダ室
２７，２８が区画形成されている。そして、このシリン
ダ室２７，２８内には、ピストン２９，３０及びこれか
らその長手方向外方に延出されたピストンロッド２９
ａ，３０ａが収納されており、このピストンロッド２９
ａ，３０は上記ロボットハンド３３にそれぞれ接続され
たいる。従って、上記ロボットベース２２内に設けられ
た駆動シリンダのシリンダ室から上記被駆動シリンダ２
５，２６のシリンダ室２７，２８内に非圧縮流体を適宜
給排することによって、上記支点３４を中心としてロボ
ットハンド３３を矢印の如く駆動させることができる。

【００１９】具体的には、駆動シリンダから被駆動シリ
ンダ２５，２６の室２７ａ，２８ａへ非圧縮流体を供給
すると共に、室２７ｂ，２８ｂから駆動シリンダへ非圧
縮流体を排出すると、上記ピストンロッド２９ａ，３０
ａがシリンダ室２７，２８内へ後退する。一方、駆動シ
リンダから室２７ｂ，２８ｂへ非圧縮流体を供給すると
共に、室２７ａ，２８ａから駆動シリンダへ非圧縮流体
を排出すると、上記ピストンロッド２９ａ，３０ａがシ
リンダ室２７，２８内から進出することになる。尚、こ
れら被駆動シリンダ２５，２６の相互操作を正逆に行う
ことは言うまでもない。

【００２０】このように、ロボットアーム２１の第２ア
ーム２４のアーム本体２４ａ内に、被駆動シリンダ２
５，２６が一体的に内蔵されているものである。すなわ
ち、上記アーム本体２４ａの外周部には余分な突起物が
存在せず、ロボットアーム２１を小型化することができ
る。従って、本実施例のロボットアーム２１は、狭い場
所での作業や、複数のロボットによる協調作業に適する
ものである。

【００２１】また、上記アーム本体２４ａ内に被駆動シ
リンダ２５，２６のシリンダ室２７，２８が区画形成さ
れたので、ロボットアーム２１の重量を低減することが
できる。従って、上記被駆動シリンダ２５，２６の容量
を従来と同容量に設定した場合、ロボットアーム２１を
高速で駆動することができることになる。

【００２２】さらに、上記アーム本体２４ａと被駆動シ
リンダ２５，２６とが別個の部品ではなく一体的に形成
されており、又、従来のように被駆動シリンダ２５，２
６をアーム本体２４ａに取り付けるための取付具を要し
ないので、部品点数を削減することができる。その結
果、ロボットアーム２１の製造コストを低減することが
できるものである。

【００２３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係るロボッ
トアームによれば、小型かつ軽量であり、その製造コス
トを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るロボットアームの一実施例を示す
一部破断側面図である。

【図２】従来のロボットアームの一例を示す一部破断側
面図である。

【符号の説明】

２１ロボットアーム２４ａアーム本体２５，２６被駆動シリンダ２７，２８シリンダ室２９，３０ピストン２９ａ，３０ａピストンロッド３３動作部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動シリンダから被駆動シリンダに非圧
縮流体を給排して、上記被駆動シリンダのピストンロッ
ドに接続された動作部を駆動するロボットアームにおい
て、アーム本体内に上記被駆動シリンダのシリンダ室を区画
形成し、このシリンダ室内に、ピストン及び上記動作部に接続さ
れたピストンロッドを収納したことを特徴とする、ロボ
ットアーム。