JPH0650149Y2

JPH0650149Y2 - 多関節型ロボット

Info

Publication number: JPH0650149Y2
Application number: JP16798188U
Authority: JP
Inventors: 詳一林
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1988-12-26
Filing date: 1988-12-26
Publication date: 1994-12-21
Anticipated expiration: 2003-12-26
Also published as: JPH0290088U

Description

【考案の詳細な説明】本考案多関節型ロボットを以下の項目に従って説明す
る。

A.産業上の利用分野 B.考案の概要 C.従来技術［第４図乃至第６図］ a.一般的背景 b.従来のふらつき防止手段［第４図乃至第６図］ D.考案が解決しようとする課題［第４図乃至第６図］ E.課題を解決するための手段 F.実施例［第１図乃至第３図］ a.基台［第１図乃至第３図］ b.第１のアーム、メカニカルストッパー［第１図乃至第
３図］ c.第２のアーム、ツール搭載軸［第１図乃至第３図］ d.動作、第２のアームの螺孔［第１図乃至第３図］ e.運搬時等におけるアームの固定［第１図、第３図］ G.考案の効果（A.産業上の利用分野）本考案は新規な多関節型ロボットに関する。詳しくは、
基台と該基台に回動自在に支持された第１のアームと該
第１のアームに高さ方向において位置がずれて回動自在
に支持された第２のアームとを備えた多関節型ロボット
に関するものであり、例えば、運搬時において生じる第
２のアームのふらつきを防止するために、この種のロボ
ットに必要的に設けられる部材を利用して効果的にふら
つき防止を行なうようにし、それにより、運搬時等にお
けるアームのふらつきによる損傷の発生を防止すること
ができると共に、梱包機材に第２のアームのふらつき防
止手段を設け無くしても済むようにした新規な多関節型
ロボットを提供しようとするものである。

（B.考案の概要）本考案多関節型ロボットは、基台と該基台に回動自在に
支持された第１のアームと該第１のアームに高さ方向に
おいて位置がずれて回動自在に支持された第２のアーム
とを備えた多関節型ロボット、特に、第１のアームに第
２のアームの回動範囲を規制するためのメカニカルスト
ッパーを備えた多関節型ロボットであって、上記メカニ
カルストッパーと第２のアームとの間の当接部に弾性部
材と固定手段を設け、第２のアームを弾性部材を挟んで
メカニカルストッパーに固定することができるように
し、それにより、運搬時等における第２のアームのふら
つきによる損傷の発生を防止することができると共に、
梱包機材に第２のアームのふらつきを防止する手段を設
け無くても済むようにしたものである。

（C.従来技術）［第４図乃至第６図］（a.一般的背景）今日、各種の材料の加工や部品の製造あるいは機器の組
立に産業用ロボットが用いられることが多くなって来て
おり、また、このようなロボットには各種のものがある
が、比較的コンパクトなものとしては所謂多関節型ロボ
ットが多く用いられる。そして、この種のロボットは、
基本的に、所定の据付場所に固定される基台と、基端部
が上記基台に回動自在に支持されたアーム（以下、「第
１のアーム」と言う。）と基端部が上記第１のアームの
回動端部に回動自在に支持されたアーム（以下、「第２
のアーム」と言う。）と該第２のアームの回動端部に軸
方向及び／又は軸回り方向へ移動されるように設けられ
たツール搭載軸（「出力軸」等と称される場合があ
る。）とこれらアームやツール搭載軸を動作させるため
の駆動手段等を備えている。

ところで、上記駆動手段はモータと該モータにより回転
されるギヤ機構等により構成されることが多く、振動等
によりアームがふられるとギヤ機構に無理な負荷が加え
られてギヤが破損したりあるいはギヤ同士の噛合の位相
が狂ったりするため、ロボットに振動が加えられる惧れ
がある運搬時においては、アームがふらつかないように
固定する必要がある。

そこで、従来から、このような多関節型ロボットを運搬
するときは、その梱包においては、アームのふらつきを
防止する手段を講ずるようにした。

（b.従来のふらつき防止手段）［第４図乃至第６図］第４図乃至第６図は従来の梱包時におけるの第２のアー
ムのふらつきを防止する手段の各別の例ａ、ｂ及びｃ示
すものである。

第４図及び第６図においては、ｄは多関節型ロボットで
あり、円筒状をした基台ｅと基端部が上記基台ｅの上端
部に回動自在に支持された第１のアームｆと基端部が上
記第１のアームｆの回動端部に回動自在に支持された第
２のアームｇと該第２のアームｇの回動端部に支持され
たツール搭載軸ｈと各アームｆ、ｇを回転するためのモ
ータｉ、ｉ′とその他図示しない駆動機構等を備えてい
る。

ｊはロボットｄを梱包するための梱包箱であり、例え
ば、木材により形成される。

そして、第４図に示すふらつき防止手段ａは、多関節型
ロボットｄを梱包箱ｊに収納した状態で、該梱包箱ｊに
チップ状の多数の緩衝材ｋ、ｋ、・・・を詰めて第１の
アームｆ及び第２のアームｇのふらつきを防止するよう
にしている。

また、第５図に示すふらつき防止手段ｂは、梱包箱ｊの
内部にぴったり納まる大きさを有する２つ割りの型枠ｌ
の一方l₁と他方l₂の分割面にロボットｄの各部ｅ、ｆ及
びｇがぴったり嵌まる凹部ｍ、ｍを形成し、これら凹部
ｍ、ｍにロボットｄを嵌め込んだ状態で型枠ｌを梱包箱
ｊに収納するようにしている。

更に、第６図に示すふらつき防止手段ｃは、梱包箱ｊの
内側面に緩衝材料から成る押え部材を予め固定しておき
その押え部材によりロボットｄを保持するようにしてい
る。即ち、ｎは梱包箱ｊの一の内側面に固着され第１の
アームｆの一の側面に接する押え部材、ｏは梱包箱ｊの
内側面に固着され第２のアームｇの回動端部が納まる押
え部材、ｐは上記押え部材ｎが固着された内側面と対向
する別の内側面に固着され第１のアームｆの他の側面に
接する押え部材、ｑは上記押え部材ｎが固着された内側
面と同じ面に固着され基台ｅの片側に接する押え部材、
ｑ′は上記押え部材ｐが固着された内側面と同じ面に固
着され基台ｅの別の片側に接する押え部材であり、押え
部材ｎとｐとにより第１のアームｆんを挟持し、押え部
材ｏにより第２のアームの動きを抑え、押え部材ｑと
ｑ′とにより基台ｅを挟持するようになっている。

（D.考案が解決しようとする課題）［第４図乃至第６
図］ところが、第４図に示したふらつき防止手段ａにあって
は、緩衝材チップｋ、ｋ、・・・を多数用意しなければ
ならず、コスト高になるとともに、緩衝材チップｋ自体
に変形性が有るため、各アームｆ、ｇの大きなふらつき
は防止することができても微小なふらつきまでも抑える
ことは困難であり、各アームｆ、ｇのふらつきを確実に
防止することはできないという問題がある。

この点、第５図に示すふらつき防止手段ｂや第６図に示
すふらつき防止手段ｃにあっては、ロボットｄのアーム
ｆやｇの位置は型枠ｌあるいは押え部材ｎ、ｏ、ｐ等に
より略確実に固定されるので、アームｆとｇとが相対的
にふらつくことは無いが、型枠ｌや押え部材ｎ、ｏ、ｐ
等は当該ロボットｄに専用のものになるため、コストが
非常に高くなり、また、加工に時間がかかるという問題
があり、更に、押え部材ｎ、ｏ、ｐ等はこれに強度を持
たせるために木材等により形成されることが多く、かか
る場合、ロボットｄに傷が付き易くなるという問題もあ
る。

（E.課題を解決するための手段）ところで、この種の多関節型ロボットには、通常、アー
ムｆやｇの回動範囲を規制するための幾つかの手段が設
けられ、その手段の１つに上記回動範囲を機械的に規制
する所謂メカニカルストッパーが設けられる。

そこで、本考案多関節型ロボットは、この点に鑑みて、
前記課題を解決するために、第１のアームに設けられた
メカニカルストッパー、即ち、第２のアームの回動範囲
を規制するメカニカルストッパーの第２のアームとの当
接部又は第２のアームのメカニカルストッパーとの当接
部に弾性部材を配設し、第２のアームを上記メカニカル
ストッパーに当接させた状態で両者を固定する固定手段
を設けたものである。

従って、本考案多関節型ロボットによれば、第２のアー
ムと第１のアームとを固定手段により固定することによ
って相対的に両者のふらつきを確実に防止し、しかも、
この固定は第１のアームのメカニカルストッパーと第２
のアームとの間に弾性部材を挟んで当接した状態で行う
ため、両者の当接部分に傷が付いたりすることは無く、
また、この部分において振動を吸収することができる。

（F.実施例）［第１図乃至第３図］以下に、本考案多関節型ロボットの詳細を図示した実施
例に従って説明する。

尚、図示した実施例は、本考案を水平多関節型ロボット
１に適用したものである。

（a.基台）［第１図乃至第３図］２はロボット１の基台である。該基台２は上下方向に長
い略円筒状をし、その下端部にフランジ状の据付部３が
設けられ、また、その高さ方向における中間部４が各種
の配線や配管の中継を為す中継部になっている。

（b.第１のアーム、メカニカルストッパー）［第１図乃
至第３図］５は第１のアームであり、水平方向に長く、かつ、下面
が開口した横断面コ字状に形成され、その基端部６が軸
方向に短い略円筒状をしている。

７は後述する第２のアームの回動範囲を機械的に規制す
るためのメカニカルストッパーであり、第１のアーム５
の基端部から略３分の２位の位置に、下方から見てＶ字
状をした２つの壁８、８′が第１のアーム５の内面から
下方へ突設して形成されており、該壁８、８′の下縁は
第１のアーム５の両側壁よりも下方へ突出されている。
また、メカニカルストッパー７の両壁８、８′の外側面
8a、８′ａ（以下、「当接部」と言う。）の第１のアー
ム５の両側壁の下縁より下方の位置にゴム様弾性を有す
る材料により略矩形に形成された弾性板９、９′が固着
され、該弾性板９、９′の一方10の略中央部に孔9aが形
成されている。また、該孔9aが形成されている弾性板９
が固着された壁８には前記孔9aと連通する挿通孔10が形
成されている。

また、このようにメカニカルストッパー７が一体的に固
定された第１のアーム５はその基端部６が前記基台２に
水平方向へ回動自在に支持される。

11は基台２の上端から突出するように設けられたモータ
であり、該モータ11により第１のアーム５が回動される
ようになっている。

12は第１のアーム５の回動端部5a上面に固定されたモー
タであり、該モータ12により後述する第２のアームが第
１のアーム５に対して回動されるようになっている。

（c.第２のアーム、ツール搭載軸）［第１図乃至第３
図］ 13は第２のアームである。

該第２のアーム13は第１のアーム５と略同じ長さを有
し、かつ、略中空に形成され、その基端部13aが第１の
アーム５の回動端部5aに下方から重なるように位置する
と共に第１のアーム５に対して回動自在に支持され、前
記モータ12により回動されるようになっている。

14はツール15が交換自在に取着されるツール搭載軸であ
り、第２のアーム13の回動端部13bを上下方向に貫通す
るように設けられると共に軸方向へ移動自在に、かつ、
回転自在に支持されている。

即ち、第２のアーム13の回動端部13bの上面にはカバー1
6により覆われた図示しない垂直移動機構が設けられて
おり、この垂直移動機構によりツール搭載軸14が軸方向
へ移動されるようになっており、また、第２のアーム13
の下面に固定されたモータ17によりタイミングベルト1
8、タイミングプーリ19を介して回転されるようになっ
ている。

（d.動作、第２のアームの螺孔）［第１図乃至第３図］しかして、このようなロボット１は、例えば、所望の製
造ラインの脇に据え付けられ、第１のアーム５及び／又
は第２のアーム13が回動されることによってツール搭載
軸14が所定の作業ポイントに対向する位置へと移動さ
れ、その状態からツール搭載軸14が下方へ移動され、ツ
ール15が所定の作業を行うようになっている。

尚、第２のアーム13の機械的に回動可能な範囲は、第３
図に実線で示すように、第２のアーム13の一方の側壁20
がメカニカルストッパー７の前記２つの壁８、８′の一
方８に弾性板９を挟んで当接した位置（以下、「回動範
囲おける一端の位置」と言う。）と同図に１点鎖線で示
すように第２のアーム13の他方の側壁20′が他方の壁
８′に弾性板９′を挟んで当接した位置（以下、「回動
範囲における他端の位置」と言う。）との間になってい
る。

21は、第２のアーム13の一方の側壁20、即ち、第２のア
ーム13が上記回動範囲における一端の位置に来たときに
一方の壁８に当接する方の側壁20に形成された螺孔であ
り、前記弾性板９の孔9aに対応した位置に形成されてい
る。

（e.運搬時等におけるアームの固定）［第１図、第３
図］そして、例えば、ロボット１を運搬するときは、第２の
アーム13を第１のアーム５に次のように固定する。

即ち、第２のアーム13を前記回動範囲における一端の位
置へと移動し、その側壁20に形成された螺孔21と弾性板
９に形成された孔9a及び壁８に形成された挿通孔10とを
合せてボルト22を上記挿通孔10及び孔9aを通して螺孔21
に螺合させて適度に締め付けることにより、第２のアー
ム13を弾性板９を挟んでメカニカルストッパー７の壁８
に固定することができる。

従って、この状態では第１のアーム５と第２のアーム13
とが相対的にふらつくのを完全に防止されるので、ロボ
ット１に振動が加えられ、第２のアーム13が振れても第
２のアーム13を回動するために設けられたギヤ等に無理
な力が加わることは無い。

そして、第２のアーム13は弾性板９を挟んでメカニカル
ストッパー７に接触されるので、これら第２のアーム13
とメカニカルストッパー７との接触部に傷が付くことは
無く、また、基台２及び第１のアーム５を順次伝播して
来る振動はこの弾性板９によって吸収されるので第２の
アーム13の振れをより確実に防止することができる。

（G.考案の効果）以上に記載したところから明らかなように、本考案多関
節型ロボットは、基台と、該基台に回動自在に支持され
た第１のアームと、該第１のアームに高さ方向において
位置がずれて回動自在に支持された第２のアームとを備
えた多関節型ロボットにおいて、第１のアームに第２の
アームの回動を規制するメカニカルストッパーを設け、
該メカニカルストッパーの第２のアームとの当接部又は
第２のアームのメカニカルストッパーと当接部に弾性部
材を配設し、第２のアームを前記メカニカルストッパー
に当接部した状態で固定する固定手段を設けたことを特
徴とする。

従って、本考案多関節型ロボットによれば、第２のアー
ムと第１のアームとを固定手段により固定することによ
って相対的に両者のふらつきを確実に防止し、しかも、
この固定は第１のアームのメカニカルストッパーと第２
のアームとの間に弾性部材を挟んで当接した状態で行う
ため、両者の当接部分が傷が付いたりすることは無く、
また、この部分において振動を吸収することができる。

尚、前記実施例においては、メカニカルストッパーを第
１のアームにその下方へ突出し、かつ、下方から見て略
Ｖ字状になるようにして、メカニカルストッパーと第２
のアームとの当接を面接触するようにしたが、このよう
にすることにより、固定手段による固定を容易ならし
め、また、その固定を確実にすることができるが、メカ
ニカルストッパーがこのような構造のものに限られるも
のでは無い。

また、前記実施例においてはメカニカルストッパーの第
２のアームが当接される当接部に弾性部材を設けるよう
にしたが、この弾性部材は第２のアームのメカニカルス
トッパーに対する当接部に設けるようにしても良い。

更に、前記実施例においては、メカニカルストッパーと
第２のアームとを固定するための固定手段をメカニカル
ストッパーの２つの当接部の一方にのみ設けるようにし
たが、場合によってはこの固定手段を２つの当接部の両
方に設けてそのいずれかによっても上記固定を行なうこ
とができるようにしても良い。

尚、この固定手段が実施例に示したねじ止めによるもの
に限られることは無い。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本考案多関節型ロボットを水平多関
節型ロボットに適用した実施の一例を示すものであり、
第１図は第２のアームをメカニカルストッパーに当接さ
せた状態の要部の斜視図、第２図は全体の斜視図、第３
図は要部の水平断面図、第４図は乃至第６図は多関節型
ロボットを運搬するときの従来のアームふらつき防止手
段の各別の例を示す斜視図である。符号の説明１……多関節型ロボット、２……基台、５……第１のアーム、７……メカニカルストッパー、 8a、８′ａ……（メカニカルストッパーの第２のアーム
との）当接部、９、９′……弾性部材、 13……第２のアーム、 20、20′……（第２のアームのメカニカルストッパーと
の）当接部、 21、22……固定手段

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】基台と、該基台に回動自在に支持された第
１のアームと、該第１のアームに高さ方向において位置
がずれて回動自在に支持された第２のアームとを備えた
多関節型ロボットにおいて、第１のアームに第２のアームの回動を規制するメカニカ
ルストッパーを設け、該メカニカルストッパーの第２のアームとの当接部又は
第２のアームのメカニカルストッパーとの当接部に弾性
部材を配設し、第２のアームを前記メカニカルストッパーに当接した状
態で固定する固定手段を設けたことを特徴とする多関節型ロボット
【請求項２】第１のアームに第２のアームの回動軸に略
平行に突出しかつ第２のアームと当接する２つの当接面
が略Ｖ字状に位置したメカニカルストッパーを設けたことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の
多関節型ロボット