JPH07680U

JPH07680U - 産業用ロボット

Info

Publication number: JPH07680U
Application number: JP3528893U
Authority: JP
Inventors: 雅隆小山; 晋二藤田
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1993-06-29
Filing date: 1993-06-29
Publication date: 1995-01-06
Anticipated expiration: 2007-01-17
Also published as: JP2550375Y2

Abstract

(57)【要約】【目的】前方動作時に広い動作範囲が確保できると共
に、長いリーチが取れるコンパクトな産業用ロボットを
提供する。【構成】固定ベース１上に鉛直軸Ｊ₁回りで回動自在
に枢着した下部基台２と、この下部基台２上に下端を下
部水平軸Ｊ_2a，Ｊ_2b回りで回動自在に枢着して並設した
第１下腕３および第２下腕４と、この第１下腕３および
第２下腕４の上端に上部水平軸Ｊ_2c，Ｊ_2d回りで回動自
在に枢着した上部基台５とにより四辺形リンクＬを形成
した産業用ロボットＲにおいて、前記上部基台５の前側
に張出部５ａを突設し、この張出部５ａに前記四辺形リ
ンクＬの垂直回動面と異なり、かつこの垂直回動面と平
行な上部垂直回動面を有すると共に、前記前側の上部水
平軸Ｊ_2cから前方に偏位ｈして設けた上腕水平軸Ｊ₃回
りで、前記上部垂直回動面上を回動するよう枢着した上
腕６を設けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、多関節型の産業用ロボットに関し、更に詳しくはコンパクトで動作範囲の広い多関節のリンク型産業用ロボットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、多関節のリンク型産業用ロボットとしては、特開平２−７６６８９号（以下、従来例１）あるいは特開昭６１−２４９２８７号（以下、従来例２）公報記載の発明等がある。

【０００３】上記従来例１の発明は、基台上に平行四辺形の平行リンクを設け、この平行リンクを形成する上部の回転軸から上部アーム（上腕）を一体的に設けたものであり、平行リンクを前後に傾動させると共に上部アームを鉛直軸回りで左右に回動させて作業を行うものである。

【０００４】また、上記従来例２は、四節平行リンク機構を形成する上部の支点上にアッパーアーム（上腕）を回転可能に軸支したものであり、平行リンクを前後に傾動させると共に上部アームを水平軸回りで上下に回転させて作業を行うものである。

【０００５】なお、この種の従来技術として特開昭６０−２５５３８２号，特開平３−２０２２８８号，特開平３−２４５９８０号等がある。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上記従来例１の第１図あるいは第１０図では、上部アームが平行リンクの上部水平部材を構成するように設けられているため、平行リンク間の干渉を避ける必要性からくる、リンク間の相対角度の制限（通常、３０°〜１５０°程度）が、そのまま下腕に対する上腕の相対角度の制限となって存在する。そのため、下腕と同一方向に上腕を伸ばすことや、下腕と逆方向に上腕を折り畳むことはできず、必然的にリーチが短く、また基台の足元近傍まで回動させて作業することが困難となる。

【０００７】また、上記従来例２では、アッパーアームが回転可能に軸支されているので、平行リンクを前後方向に傾動させてアッパーアームを回転させれば基台近傍へ上部アーム先端を位置させることができるが、アッパーアームの支持部が平行リンクを形成する支点上に設けられているため前方動作時のリーチには自ずと限界があり、前方での長いリーチを必要とする作業、例えば、自動車のスポット溶接あるいは重量物ワークのハンドリング（供給）等には適していない。

【０００８】ところで、上記従来の産業用ロボットでも、上腕あるいは下腕を長くすることによりリーチを長くすることは可能である。しかし、上腕等を長くした場合、重量物をハンドリングした時に重量バランスを崩してしまうため、そのための動力源等を大きくする必要が生じる。従って、リーチを長くするためには新たに設計した大型ロボットとなってしまい、そのために多くの費用と時間を必要とする。

【０００９】また、上記従来例２において、下部水平軸を前方にオフセットしてもリーチを長くすることは可能である。しかし、この場合、下部基台が前方に突出してしまい、作業時にこの下部基台前部が邪魔になってしまう。

【００１０】本考案は上記課題に鑑みて，前方動作時に長いリーチが取れると共に、広い動作範囲が確保できるコンパクトな産業用ロボットを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案における産業用ロボットは、固定ベース上に鉛直軸回りで回動自在に枢着した下部基台と、該下部基台上に下端を下部水平軸回りで回動自在に枢着して並設した第１下腕および第２下腕と、該第１下腕および第２下腕の上端に上部水平軸回りで回動自在に枢着した上部基台とにより四辺形リンクを形成した産業用ロボットにおいて、前記上部基台の前側に張出部を突設し、該張出部に前記四辺形リンクの垂直回動面と異なり、かつ該垂直回動面と平行な上部垂直回動面を有すると共に、前記上部水平軸の前側から前方に偏位して設けた上腕水平軸回りで、前記上部垂直回動面上を回動するよう枢着した上腕を設けたことを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】

上記構成によれば、固定ベース上に枢着された下部基台と、この下部基台上の下部水平軸に枢着され並設された第１下腕および第２下腕と、この第１下腕および第２下腕の上端の上部水平軸に枢着された上部基台とによって四辺形リンクが形成され、しかも、この四辺形リンクを形成する上部基台の前側には張出部が突設され、この張出部に、四辺形リンクの垂直回動面と異なり、かつ該垂直回動面と平行な上部垂直回動面を有すると共に、前記上部水平軸の前側から前方に偏位して設けた上腕水平軸回りで、前記上部垂直回動面上を回動するよう枢着した上腕を設けているため、四辺形リンクを前後に傾動させると共に、上腕を回動させれば、偏位して設けた上腕によって前方に長いリーチが取れると共に下部基台近傍まで回動させて作業することができ、長いリーチと共に広い動作範囲を実現することができる。

【００１３】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。図１は本考案の産業用ロボットを示す正面図であり、図２は同右側面図、図３は同左側面図、図４は同背面図、図５は同平面図である。

【００１４】図示するように、固定ベース１上に下部基台２が鉛直軸Ｊ₁回りで回動自在に枢着されており、この下部基台２上には下端が下部水平軸Ｊ_2a，Ｊ_2b回りで回動自在に枢着された第１下腕３と第２下腕４とが並設されている。そして、この第１下腕３及び第２下腕４の上端には上部水平軸Ｊ_2c，Ｊ_2d回りで回動自在に上部基台５が枢着されており、この上部基台５と両下腕３，４と下部基台２とによって四辺形リンクＬが形成されている。

【００１５】また、上記上部基台５には、上部が第１下腕３の上部水平軸Ｊ_2cから前方に突出する張出部５ａが設けられており、この張出部５ａの側部に上記四辺形リンクＬの垂直回動面と異なり、かつこの垂直回動面と平行な上部垂直回動面を有する上腕６が、上腕水平軸Ｊ₃回りの上記上部垂直回動面上で回動自在なよう枢着されている。この上腕水平軸Ｊ₃は、上記第１下腕３の上部水平軸Ｊ_2cから前側に偏位ｈした位置の上記張出部５ａに突設されている。

【００１６】一方、下部基台２上には、固定ベース１に対して下部基台２を鉛直軸Ｊ₁回りで回動させる駆動源たるアクチュエータ７が設けられ、第１下腕３の下部水平軸Ｊ_2a側部には上記四辺形リンクＬを傾動する駆動源たるアクチュエータ８が設けられている。また、上腕水平軸Ｊ₃の側部には上腕６を回動させるための駆動源たるアクチュエータ９が設けられている。なお、１０は上腕６の先端に設けられたハンド部１１を駆動するための駆動源たるアクチュエータである。

【００１７】以上のように構成された産業用ロボットＲによれば、アクチュエータ７，８，９，１０を駆動制御することにより、図６の斜視図に示す各軸を独立的あるいは選択的に駆動して以下の動作範囲で作業する。

【００１８】すなわち、図６に示す各軸の可動範囲は、Ａ軸が３６０°，Ｂ軸が１３５°，Ｃ軸が２０９°，Ｄ軸が５６０°，Ｅ軸が２５０°，Ｆ軸が７２０°であり、図示しない制御装置に各軸が駆動制御されて、上記各軸の組合せ動作等を選択して最適な移動距離あるいは方向に動作して作業を行う。

【００１９】この作業時に、本考案の産業用ロボットＲによれば、四辺形リンクＬの垂直回動面と上腕６の上部垂直回動面とが異なっているため、四辺形リンクＬを傾動させると共に上腕６を回動させることにより広い動作範囲で作業ができ、下部基台２の近傍まで動作範囲を拡大することができる。また、上腕６を下腕３，４と同方向に伸ばすことが可能であり、長いリーチを取ることができる。その上、本考案によれば、四辺形リンクＬの上部水平軸Ｊ_2cから前方に偏位ｈした位置に上腕６の回動中心である上腕水平軸Ｊ₃を設けているため、この偏位ｈ分だけ前方に長いリーチを取ることができる。また、下部基台２が前方に突出することがないため鉛直軸Ｊ₁の近傍まで動作範囲を拡大することができる。従って、従来の産業用ロボットと同一長さの上腕あるいは下腕で、前方への長いリーチと共に広い動作範囲を実現することができる。

【００２０】また、上記上腕６の先端に設けられたハンド部１１には、作業目的により、スポット溶接用ガン，アーク溶接用トーチ，組立用又はハンドリング用ハンド等の任意のアタッチメントが取付けられ、上記動作によりスポット溶接，アーク溶接，部品の組立，ハンドリング等の作業を行う。この時、本考案の産業用ロボットＲによれば、前方に長いリーチを取ることができるため、例えば、自動車のスポット溶接あるいは重量物ワークのハンドリング（供給）等の作業も容易に行える。

【００２１】

【考案の効果】

本考案によれば、上腕の回動中心である上腕水平軸を、四辺形リンクを形成する上部水平軸の前側から前方に偏位して設けているため、コンパクトな上腕および下腕でも前方に長いリーチを取ることができる。

【００２２】また、四辺形リンクの傾動と偏位して設けた上腕の回動とを組合せることにより広い動作範囲を確保することができるため、コンパクトな産業用ロボットで作業領域の拡大を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の産業用ロボットを示す正面図である。

【図２】本考案の産業用ロボットを示す右側面図であ
る。

【図３】本考案の産業用ロボットを示す左側面図であ
る。

【図４】本考案の産業用ロボットを示す背面図である。

【図５】本考案の産業用ロボットを示す平面図である。

【図６】本考案に係る産業用ロボットの動作軸を示す斜
視図である。

【符号の説明】

１…固定ベース２…下部基台３…第１下腕４…第２下腕５…上部基台５ａ…張出部６…上腕７，８，９，１０…アクチュエータ１１…ハンド部Ｊ₁…鉛直軸Ｊ_2a，Ｊ_2b…下部水平軸Ｊ_2c，Ｊ_2d…上部水平軸Ｊ₃…上腕水平軸ｈ…偏位Ｌ…四辺形リンクＲ…産業用ロボット

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】固定ベース上に鉛直軸回りで回動自在に
枢着した下部基台と、該下部基台上に下端を下部水平軸
回りで回動自在に枢着して並設した第１下腕および第２
下腕と、該第１下腕および第２下腕の上端に上部水平軸
回りで回動自在に枢着した上部基台とにより四辺形リン
クを形成した産業用ロボットにおいて、前記上部基台の前側に張出部を突設し、該張出部に前記
四辺形リンクの垂直回動面と異なり、かつ該垂直回動面
と平行な上部垂直回動面を有すると共に、前記上部水平
軸の前側から前方に偏位して設けた上腕水平軸回りで、
前記上部垂直回動面上を回動するよう枢着した上腕を設
けたことを特徴とする産業用ロボット。