JPH0671089U

JPH0671089U - 関節形ロボット

Info

Publication number: JPH0671089U
Application number: JP1651293U
Authority: JP
Inventors: 清人木谷; 日佳塩原; 名田　　稔
Original assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Current assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Priority date: 1993-03-12
Filing date: 1993-03-12
Publication date: 1994-10-04

Abstract

(57)【要約】【目的】下アームが４節平行リンクからなる関節形ロ
ボットにおいて、下アームの動作可能角度を増加させる
ことにより、ロボットアームの動作範囲を拡大する。【構成】台座１上で横旋回可能な本体２に設けられた
第２軸２２と、その第２軸に下端で枢着され縦回動駆動
される下アーム３と、第２軸上に基端が設けられ下アー
ム３の回動角度と特定比率をもって同一方向に縦回動駆
動される下リンク８と、下端で下リンクの先端とピン接
合され下アームと同じ長さの縦リンク５と、一端で下ア
ームの上端に他端で縦リンクの上端にそれぞれピン接合
され下リンクと同じ長さの上リンク６と、上リンクに設
けられた第３軸２３に基端が縦回動可能に枢着され先端
に手首装置７を備えた上アーム４からなる関節形ロボッ
ト。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、関節形ロボットにおいて４節平行リンクからなる下アームの動作範囲を拡大したアーム構造の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

下アームが４節平行リンクからなる関節形ロボットのアーム構造が、特開平３ −２４５９８０号公報に開示されている。これは図５に示すように、台座１上に縦軸の第１軸２１まわりに旋回可能に支持され第１アクチュエータ１１で駆動される本体２と、本体２上の横軸の第２軸２２のまわりに回動可能に下端が枢着され第２アクチュエータ１２で駆動される下アーム３と、本体２上に第２軸と平行に設けられた第２Ａ軸２４まわりに下端が枢着され下アーム３と同一の長さを有する縦リンク５と、一端で下アーム３の上端に他端で縦リンク５の上端にそれぞれ回動可能に枢着され第２軸２２と第２Ａ軸２４との間隔と同一長さを有する横リンク６と、横リンク６に設けられた横軸の第３軸２３まわりに第３アクチュエータ１３により回動可能にその基端が支持され先端に手首装置７を有する上アーム４とからなるものである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

この特開平３−２４５９８０号公報に示されたアーム構造では、本体２、下アーム３、縦リンク５、横リンク６とが１節固定の４節平行リンクを形成しているが、図６に示すように下アーム３が前方向に回動させられた場合、縦リンク５の下端が本体２に繋止されているため、下アーム３の回動角度θ₁は４節平行リンクの交差角θ₂が動作限界角度に達することにより制限され、それ以上前方に回動することができない。また、下アーム３が後方向に回動させられた場合も同様である。このような場合、上アーム４の回動基点はまだかなり上方にあるため、上アーム４の回動によってもさらに本体２の旋回があっても、ロボットの台座周辺の低い個所まで手首装置７を到達させることはできなかった。本考案はこのような従来技術の欠点を解消するためになされたもので、４節平行リンクからなる下アームの動作可能角度を増加させることにより、アームの動作範囲をロボットの台座周辺の低い個所にまで拡大した関節形ロボットを提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案を実施例に対応する図１を用いて説明すると、台座１上に縦軸２１まわりに旋回可能に支持され第１アクチュエータ１１で駆動される本体２と、本体２上の横軸の第２軸２２まわりに回動可能に下端が枢着され第２アクチュエータ１２で駆動される下アーム３と、第２軸２２上に回動可能に基端が設けられ下アーム３の回動角度と特定比率をもって同一方向に回動駆動される下リンク８と、下端で下リンク８の先端に回動可能に枢着され下アーム３と同一の長さを有する縦リンク５と、一端で下アーム３の上端に他端で縦リンク５の上端にそれぞれ回動可能に枢着され下リンク８と同一の長さを有する上リンク６と、上リンク６に設けられた横軸の第３軸２３まわりに第３アクチュエータ１３により回動可能にその基端が枢着され先端に手首装置７を有する上アーム４とからなる関節形ロボットとしたものである。

【０００５】

【作用】

本考案の作用を実施例に対応する図４を用いて説明する。本考案の関節形ロボットは、下アーム３、下リンク８、縦リンク５、上リンク６が４節平行リンクを形成して前後方向に回動し、さらに上リンク６に設けられた第３軸２３を回動基点として上アーム４が縦回動する。図４（ａ）の直立位置から図４（ｂ）のように下アーム３が第２軸２２まわりに前方に回動させられると、下アーム３の回動と特定比率で連動している下リンク８は、下アーム３の回動角度θ₁に対してある割合の回動角度θ₃で同一方向に回動する。このため４節平行リンクの交差角 θ₂が動作限界角度に達するまでに下アーム３の前方への回動角度θ₁は、縦リンク５の下端が移動しない従来のものより大きく増加し、下アーム３先端部に設けられた上アーム４の回動基点は前方のかなり低い位置となる。それで上アーム４の回動によってロボットの前下方の低い個所まで手首装置７を到達させることが可能となる。

【０００６】

【実施例】

本考案の一実施例を図１ないし図４を参照して説明する。図１はこの実施例のロボットの全体を示したもので、台座１に設けられた縦軸の第１軸２１を中心として本体２が旋回可能に載置され、第１アクチュエータ１１で駆動されるようになっている。本体２には横軸の第２軸２２が設置されており、その詳細は図２に示される。第２アクチュエータ１２の出力軸１６で駆動される減速機ユニット１７が本体２に固設され、減速機ユニット１７の出力側には下アーム３の基端が取付けられ下アーム３が前後方向に回動させられるようにしている。また、第２軸２２と同一の軸線上に減速機ユニット１８が本体２に固設され、延長された第２アクチュエータ１２の出力軸１６によって駆動されるようになっており、減速機ユニット１８の出力側には下リンク８の機端が取付けられている。この下リンク８用の減速機ユニット１８は下アーム３用の減速機ユニット１７のｎ倍の減速比で同一方向に回転するようにされている。下リンク８の後方に延びた先端は縦リンク５の下端とピンにより回動可能に結合されている。

【０００７】下アーム３の上端部には、その詳細を図３に示すように上リンク６前端部の片側に張り出した段差軸部６ａがベアリング１５を介して支持されている。この上リンク６は後方に延びてその後端で縦リンク５の上端とピンにより回動可能に結合されている。上リンク６の段差軸部６ａの中心と後端のピン穴間の寸法は、下リンク８の第２軸２２中心と後端のピン穴間の寸法に等しく、また、縦リンク５の上下端のピン穴間の寸法は下アーム３基端の第２軸２２と先端のベアリング穴間の寸法と等しくされている。上リンク６の段差軸部６ａと同一軸線上に第３軸２３が設けられており、この第３軸２３上で段差軸部６ａの左側面の凹部に取付け固定された減速機ユニット１９は、段差軸部６ａの右側面に取付けられた第３アクチュエータ１３により回転させられるようにしている。減速機ユニット１９の出力側（左側）には上アーム４の基端が取付けられ第３軸２３まわりに回動可能であり、上アーム４の先端にはロボットとして所要の作業を行うための手首装置７が装着されている。

【０００８】この実施例の作動状態は図４に示される。下アーム３、下リンク８、縦リンク５、上リンク６は４節平行リンクを形成しており、図４（イ）の直立位置から図４（ロ）のように下アーム３が第２軸２２まわりに前方に回動させられると、下アーム３の回動と特定比率１／ｎで連動している下リンク８は、下アーム３の回動角度θ₁に対して１／ｎの回動角度θ₃で同一方向に回動する。このため、４節平行リンクの交差角θ₂が動作限界角度に達するまでの下アーム３の前方への回動角度θ₁は、縦リンク５の下端が移動しない従来のものより大巾に増加し、下アーム３の先端部に設けられた上アーム４の回動基点は前方のかなり低い位置となる。それで上アーム４の回動によってロボットの前下方の低い位置まで手首装置７を到達させられる。さらに本体２の旋回によってロボット台座周辺の低い個所にまでアームの動作範囲を拡大し得る。

【０００９】そしてこの関節形ロボットの４節平行リンクからなる下アーム構造は、上リンク６に設けられた第３軸２３に上アーム４の基端が取り付けられているため、上アーム４の回動角度にリンク機構上の制限がない。この実施例では、下リンク８を回動させるために減速機ユニット１８を使用しているが、下アーム３の動作に伴い回動するサブリンクを使用して下リンク８を回動させることも可能である。また、実施例の図面はアームの関節部構造が片持式のものであるが、本考案において関節部構造を両持式とすることは通常の機構設計手法である。また、ロボットの設置姿勢も正立に限定されない。

【００１０】

【考案の効果】

本考案は、関節形ロボットの下アーム構造が４節平行リンクからなるものにおいて、下アームと同一の回動軸に基端のある下リンクを下アームの回動角度と特定比率をもって同一方向に回動させるようにしているので、４節平行リンクの交差角が動作限界角度に達するまでの下アームの回動角度を大巾に増加させることができ、そのため、上アームの回動及び本体の旋回によってロボットの台座周辺の低い個所にまでロボットの動作範囲を拡大することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す全体斜視図である。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【図３】図１のIII −III 線断面図である。

【図４】図１の実施例の作動を示す説明図である。

【図５】従来技術を示す全体斜視図である。

【図６】従来技術の作動を示す説明図である。

【符号の説明】

１台座２本体３下アーム４上アーム５縦リンク６上リンク７手首装置８下リンク１１第１アクチュエータ１２第２アクチュエータ１３第３アクチュエータ２１第１軸２２第２軸２３第３軸

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】台座（１）上に縦軸の第１軸（２１）ま
わりに旋回可能に支持され第１アクチュエータ（１１）
で駆動される本体（２）と、本体（２）上の横軸の第２
軸（２２）まわりに回動可能に下端が枢着され第２アク
チュエータ（１２）で駆動される下アーム（３）と、第
２軸（２２）上に回動可能に基端が設けられ下アーム
（３）の回動角度と特定比率をもって同一方向に回動駆
動される下リンク（８）と、下端で下リンク（８）の先
端に回動可能に枢着され下アーム（３）と同一の長さを
有する縦リンク（５）と、一端で下アーム（３）の上端
に他端で縦リンク（５）の上端にそれぞれ回動可能に枢
着され下リンク（８）と同一の長さを有する上リンク
（６）と、上リンク（６）に設けられた横軸の第３軸
（２３）まわりに第３アクチュエータ（１３）により回
動可能にその基端が枢着され先端に手首装置（７）を有
する上アーム（４）とからなる関節形ロボット。