JPH0794113B2 - 工業用ロボツト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は工業用ロボットにして、 第１の軸線の廻りを枢動することができ、中間に開放空
間を設けた２つの直立スタンド部分からなるスタンド
と、 一方の端部が、２つのスタンド部分の間の前記開放空間
内で、前記第１の軸線に直交した第２の軸線の廻りを枢
動可能に配置されている第１のアームと、 第１のアームの反対側の端部位置で、前記第２の軸線に
平行な第３の軸線の廻りを枢動することのできる第２の
アームと、 第１のアームに平行に配置され、一方の端部が第２のア
ームに連結され、また反対の端部がクランクに関節を介
して連結されており、枢軸シャフトが第２の軸線にほぼ
同軸的で、しかも前記第１のスタンド部分から突き出し
第１のアームの案内開口を通り抜けるようにしたリンク
ロッドと、 第１の軸線の廻りでスタンドを枢動させるための第１の
駆動部材と、 前記第２の軸線の廻りで第１のアームを枢動させるため
の第２の駆動部材と、 前記クランクの枢軸シャフトに連結された、リンクロッ
ドを介し第３の軸線の廻りで第２のアームを枢動させる
ための第３の駆動部材とを有し、 第１のアームは駆動シャフトに固定的に装着され、この
駆動シャフトが第１のアームの縦方向軸線に直交して第
２のスタンド部分から突き出し、クランクの枢軸シャフ
トに相対しほぼ同軸的であるようにされた工業用ロボッ
トに関する。

（従来の技術） 動きの速いタイプの従来技術のロボツトは、一般に片側
だけを支軸したアームが取り付けられているため、幅の
厚い構造となり、狭い空間内では保守および操作性能が
制約を受けていた。

アームが両サイドを支軸されている欧州公告特許第1805
60号より周知のロボツトでは、第２のアーム用の駆動部
材がボールスクリユーから構成されている。従つて、ロ
ボツトの作業範囲が制約されていた。

両サイドの支軸されたアームを持つ他の従来技術のロボ
ツト（米国特許第4,545,713号）では、第２のアームは
スチールケーブルを介して駆動される。この構造の欠点
は、ケーブルが荷重によつて伸びてしまい、ロボツトの
反復精度が低下してしまうことである。本発明の目的
は、幅が小さく、整備が容易であり、製作が容易である
うえに、広い作業範囲と長い到達距離を有する工業用ロ
ボットを提供することである。

（問題点を解決するための手段） 後に説明する本発明の実施例に用いられている符号を参
考のために付記して記述すると、本発明は、工業用ロボ
ットにして、 第１の軸線Ａの廻りを枢動することができ、中間に開放
空間を設けた２つの直立スタンド部分12a,12bからなる
スタンド12と、 一方の端部が、２つのスタンド部分の間の前記開放空間
内で、前記第１の軸線に直交した第２の軸線Ｂの廻りを
枢動可能に配置されている第１のアーム16と、 第１のアーム16の反対側の端部位置で、前記第２の軸線
に平行な第３の軸線Ｃの廻りを枢動することのできる第
２のアーム18と、 第１のアーム16に平行に配置され、一方の端部が第２の
アーム18に連結され、また反対の端部がクランク22に関
節を介して連結されており、枢軸シャフト24が第２の軸
線Ｂにほぼ同軸的で、しかも前記第１のスタンド部分12
aから突き出し第１のアーム16の案内開口28を通り抜け
るようにしたリンクロッド20と、 第１の軸線Ａの廻りでスタンド12を枢動させるための第
１の駆動部材13と、 前記第２の軸線Ｂの廻りで第１のアーム16を枢動させる
ための第２の駆動部材32と、 前記クランク22の枢軸シャフト24に連結された、リンク
ロッド20を介し第３の軸線Ｃの廻りで第２のアーム18を
枢動させるための第３の駆動部材26とを有し、 第１のアーム16は駆動シャフト30に固定的に装着され、
この駆動シャフトが第１のアーム16の縦方向軸線に直交
して第２のスタンド部分12bから突き出し、クランク22
の枢軸シャフト24に相対しほぼ同軸的であるようにされ
た工業用ロボットにおいて、 第２と第３の駆動部材のモータ32,26は、これらモータ
の軸線が第２の軸線Ｂに平行に配置され、スタンドの直
立部分12a,12bの間の開放空間内に突き出しており、第
１アーム16は、この第１アームに連結された駆動シャフ
ト30を支持する２つのベアリングを介し第２のスタンド
部分12bに支軸され、また第１のアーム16は、ベアリン
グ34を介し第１のスタンド部分12aに支軸されており、
前記ベアリング34は、第１のスタンド部分12aに調節可
能に固定できるベアリングサポート36により支持され、
前記第１のアーム16を支持しているベアリング間の不整
合を補償できるようにしてあることを特徴とする。

（発明の作用及び効果） 本発明によれば、第２及び第３駆動部材のモータ32,26
が、スタンド12の直立スタンド部分12a,12b間の開放空
間内に突き出しているので、工業用ロボットの幅を小さ
くすることができる。

また、第１のアーム16は２つのベアリングを介して第２
のスタンド部分12bに支軸され、この２つのベアリング
は第１のアーム16に固定された駆動シャフト30を支持し
ているので、第１のスタンド部分12aは、その中に入っ
ている歯車組立体等をそのままとして、完全に取り外す
ことができ、工業用ロボットの第１及び第２のアーム1
6,18を取り外すことなくこれらを支持したまま、工業用
ロボットの整備を行なうことができる。

また、第１のアーム16の他方の側は、ベアリング34を介
して第１のスタンド部分12aに支軸されており、このベ
アリング34はベアリングサポート36により調節可能に支
持され、第１のアーム16を支持しているベアリング間の
不整合を補償できるようにしてあるので、第１及び第２
のスタンド部分12a,12bの製作に関して、比較的大きな
機械加工公差を許容し得ることとなり、製作が容易とな
る。

また、本発明が広い作業範囲と長い到達距離を有してい
ることは、後に、第４図を参照して明らかにされる。

以下添付図面に沿つて本発明の一実施例を詳細に説明す
る。

（実施例） 第１図および第２図で全体を10で示した工業用ロボツト
は、スタンド12を備えている。このスタンド12は、モー
タ13により垂直な軸線Ａの廻りをベース板14に対し駆動
することができる。スタンド12は、２つに分かれた直立
部分12aと12bから構成されている。第１（下側）のアー
ム16は、スタンド部分12aと12bの上側部分にあつてこれ
らスタンド部分に挟まれ軸線Ｂの廻りを枢動可能に支軸
されている。アーム16の上側端部では、第２（上側）の
アーム18が両サイドベアリングを介して軸線Ｃの廻りを
枢動することができる。アーム18は平行なリンクロツド
20の上部で周知のようにして回転する。前記リンクロツ
ド20は被駆動クランク22と上側アーム18の後部とに関節
結合され、平行四辺形を形成している。

クランク22はシヤフト24により駆動される。このシヤフ
ト24はスタンド部分12aから突き出ている（第３図参
照）。またシヤフト24は、スタンド部分12a内にあるギ
アホイールユニツト（図示せず）を介して電気モータ26
により駆動される。前記モータ26はスタンド部分12aの
下側部分内に取り付けられ、一部がスタンド部分12aと1
2bの間の空間に突き出ている。シヤフト24は、下側アー
ム16の下側部分にある案内開口28を通り抜けている。

シヤフト24に相対しほぼ同軸的に、駆動シヤフト30が反
対側のスタンド部分12bから突き出ている。前記駆動シ
ヤフト30の一方の端部は下側アーム16に固定的に連結さ
れ、またギアユニツト（図示せず）を介して電気モータ
32により駆動される。電気モータ32はスタンド部分12b
の下側部分に取り付けられ、モータ26と同じようにスタ
ンド部分12aと12bの間の空間に突き出ている。ただしモ
ータ26に対し横に配置されている。このモータの配置に
より、ロボツトは比較的全体の幅が小さくなり、同時に
モータが下側アーム16または平行なリンクロツド20の枢
動性能を妨げることがない。このことは第４図から明ら
かである。第４図は、本発明に係る動きの速いロボツト
の作動可能姿勢を示している。

このように２つに分かれて互いに向き合つているスタン
ド部分12aと12bで下側アーム16を懸架することにより、
非常に安定した下側アーム16の両サイド支軸を行なうこ
とができる。駆動シヤフト30はスタンド部分12b内にあ
る軸方向に分かれた２つのベアリング（図示せず）に支
軸されており、アーム16の反対の側部はベアリング34に
支軸されている。このベアリング34は、アーム16の案内
開口28内にあつて、スタンド部分12aに調節可能に調節
されたベアリングケージ36上に支持されている（第３図
参照）第５図と第６図は、本発明を理解する上に参考と
なる比較参考例を示している（本発明の実施例ではな
い）。この例では、モータ26と32がいわゆるトルクモー
タ38と40で置き換えられる。これらトルクモータは下側
アーム16の枢軸線Ｂとほぼ同軸的に取り付けられ、ギヤ
ユニツトを介在させないで各々が直接にクランクシヤフ
ト24と駆動シヤフト30を動かす。

本発明に係る前述したロボツトの実施例では、箇々の軸
線並びに部品の配置が、ロボツトを水平なベース上に支
持した例に基づいて説明されている。勿論のこと当業者
には、例えば吊り下げた状態に取り付けたり横向きに取
り付けたりするその他の適当な取付け方法も利用できる
ことが明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る工業用ロボツトの側面図であ
る。 第２図は、第１図のロボツトの背面図である。 第３図は、ロボツトの下側アームのスタンドへの取付け
状態を示す一部を断面にした拡大図である。 第４図は、スタンド垂直軸線の廻りの特定の位置に置い
た状態で、ロボツトが動ける垂直面内での様々な作業姿
勢と作業範囲を示している。 第５図は、参考例として示す、ロボツトの修正例の側面
図である。 第６図は、第５図のロボツトの背面図である。 10……工業用ロボツト 12……スタンド 12a,12b……２つに分かれた直立部分 13……モータ 14……ベース板 16……第１（下側）のアーム 18……第２（上側）のアーム 20……リンクロツド 22……被駆動クランク 24……シヤフト 26……電気モータ 28……案内開口 30……駆動シヤフト 32……電気モータ 34……ベアリング 36……ベアリングケージ 38,40……トルクモータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】工業用ロボットにして、 第１の軸線（Ａ）の廻りを枢動することができ、中間に
   開放空間を設けた２つの直立スタンド部分（12a、12b）
   からなるスタンド（12）と、 一方の端部が、２つのスタンド部分の間の前記開放空間
   内で、前記第１の軸線に直交した第２の軸線（Ｂ）の廻
   りを枢動可能に配置されている第１のアーム（16）と、 第１のアーム（16）の反対側の端部位置で、前記第２の
   軸線に平行な第３の軸線（Ｃ）の廻りを枢動することの
   できる第２のアーム（18）と、 第１のアーム（16）に平行に配置され、一方の端部が第
   ２のアーム（18）に連結され、また反対の端部がクラン
   ク（22）に関節を介して連結されており、枢軸シャフト
   （24）が第２の軸線（Ｂ）にほぼ同軸的で、しかも前記
   第１のスタンド部分（12a）から突き出し第１のアーム
   （16）の案内開口（28）を通り抜けるようにしたリンク
   ロッド（20）と、 第１の軸線（Ａ）の廻りでスタンド（12）を枢動させる
   ための第１の駆動部材（13）と、 前記第２の軸線（Ｂ）の廻りで第１のアーム（16）を枢
   動させるための第２の駆動部材（32）と、 前記クランク（22）の枢軸シャフト（24）に連結され
   た、リンクロッド（20）を介し第３の軸線（Ｃ）の廻り
   で第２のアーム（18）を枢動させるための第３の駆動部
   材（26）とを有し、 第１のアーム（16）は駆動シャフト（30）に固定的に装
   着され、この駆動シャフトが第１のアーム（16）の縦方
   向軸線に直交して第２のスタンド部分（12b）から突き
   出し、クランク（22）の枢軸シャフト（24）に相対しほ
   ぼ同軸的であるようにされた工業用ロボットにおいて、 第２と第３の駆動部材のモータ（32、26）は、これらモ
   ータの軸線が第２の軸線（Ｂ）に平行に配置され、スタ
   ンドの直立部分（12a、12b）の間の開放空間内に突き出
   しており、第１のアーム（16）は、この第１のアームに
   連結された駆動シャフト（30）を支持する２つのベアリ
   ングを介し第２のスタンド部分（12b）に支軸され、ま
   た第１のアーム（16）は、ベアリング（34）を介し第１
   のスタンド部分（12a）に支軸されており、前記ベアリ
   ング（34）は、第１のスタンド部分（12a）に調節可能
   に固定できるベアリングサポート（36）により支持さ
   れ、前記第１のアーム（16）を支持しているベアリング
   間の不整合を補償できるようにしてあることを特徴とす
   る工業用ロボット。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の工業用ロボ
   ットにおいて、第２と第３の駆動部材の電気モータ（3
   2、26）の各々が、個別に歯車を経て、クランク（22）
   の枢軸シャフト（24）と第１のアーム（16）の駆動シャ
   フト（30）をそれぞれ駆動することを特徴とする工業用
   ロボット。
3. 【請求項３】特許請求の範囲第１項または第２項に記載
   の工業用ロボットにおいて、モータ（32、26）は、これ
   らモータの駆動軸線の縦方向に互いにずらして配置され
   ていることを特徴とする工業用ロボット。