JPH0857791A - ロボットアームとロボット - Google Patents

ロボットアームとロボット

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JPH0857791A
JPH0857791A JP19952294A JP19952294A JPH0857791A JP H0857791 A JPH0857791 A JP H0857791A JP 19952294 A JP19952294 A JP 19952294A JP 19952294 A JP19952294 A JP 19952294A JP H0857791 A JPH0857791 A JP H0857791A
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JP
Japan
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arm
robot
shaft
shaft member
shaft portion
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JP19952294A
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Hidetaka Tsutsumi
英貴 堤
Yoshiharu Kitada
義治 北田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 機械加工の省略、組立の合理化、アーム長変
更の容易化を可能にするロボットアームの提供。 【構成】 予め樹脂成形されアームの一端にあって関節
部を構成する第1軸部材31と、予め樹脂成形されアー
ムの他端にあって関節部を構成する第2軸部材32と
を、アーム長を決める金属製のアーム材33aの両端に
締結する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ロボットアームとその
ロボットアームを使用するロボットとに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来例のロボットアームとそのロボット
アームを使用するロボットとを、図1、図7に基づいて
説明する。
【0003】図1は、一般的なロボット1の斜視図で、
関節2a、2b、2cによって、アーム3a、3b、3
cが接続されている。そして、関節2a、2b、2cや
アーム3a、3b、3cは、通常、軽量で機械的強度が
あるアルミニウム等の軽金属で構成されている。例え
ば、アーム3bは、第1アーム構成材21Aと第2アー
ム構成材21Bとで構成され、第1アーム構成材21A
は、図7に示すような構造であり、第2アーム構成材2
1Bはこれと組み合わされる構造になっている。
【0004】図7において、第1アーム構成材21A
は、アルミニウムの鋳物で構成され、機械加工面54
a、54bを機械加工し、これらの機械加工面54a、
54bに、取付部品52a、52bを締結部品53で取
付けてアームを構成し、ロボットを組み立てている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来例
の構成では、下記の問題点がある。
【0006】(1)多額の型費用を投資して金属鋳物を
作成しても、金属鋳物では形状・寸法精度に限界があ
り、取付部品52a、52bを取り付ける部分を、機械
加工面54a、54bとして機械加工する必要があり機
械加工費が発生し、更に、部品取付工数も必要となり、
多くの付帯費用が発生する。
【0007】(2)上記の対策として、アルミニウムと
同等以上の機械的強度を有する樹脂を使用した樹脂成形
ロボットアームの開発が検討されているが、従来のよう
にアーム全体を一度に樹脂成形する場合、樹脂成形品で
は避けられない反り歪みのために、アームの両端にある
第1軸部と第2軸部との平行度が得られず、機械加工に
よる修正が必要になる。
【0008】(3)又、従来のようにアーム全体を一度
に樹脂成形する場合、ロボットのアーム長を変更するに
は、その都度、新たに型を起こす必要があり非常にコス
ト高になる。
【0009】本発明は、上記の問題点を解決し、機械加
工の省略、組立の合理化、アーム長変更の容易化を可能
にするロボットアームとロボットの提供を課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本願第1発明のロボット
アームは、上記の課題を解決するために、アームの一端
にあって関節部を構成する第1軸部と、アームの他端に
あって関節部を構成する第2軸部とを、アーム長を決め
る金属製のアーム部材の両端に樹脂成形して設けること
を特徴とする。
【0011】本願第2発明のロボットアームは、上記の
課題を解決するために、第1発明のロボットアームにお
いて、第1軸部と第2軸部との両方、又は、第1軸部と
第2軸部のどちらか一方がアーム組立用部品をインサー
トして一体成形されていることを特徴とする。
【0012】本願第3発明のロボットアームは、上記の
課題を解決するために、第1発明又は第2発明のロボッ
トアームにおいて、第1軸部と第2軸部のどちらか一方
が、作業ツールを取り付けるヘッド部であることを特徴
とする。
【0013】本願第4発明のロボットアームは、上記の
課題を解決するために、予め樹脂成形されアームの一端
にあって関節部を構成する第1軸部材と、予め樹脂成形
されアームの他端にあって関節部を構成する第2軸部材
とを、アーム長を決めるアーム材の両端に締結すること
を特徴とする。
【0014】本願第5発明のロボットアームは、上記の
課題を解決するために、第4発明のロボットアームにお
いて、第1軸部材と第2軸部材との両方、又は、第1軸
部材と第2軸部材のどちらか一方がアーム組立用部品を
インサートして一体成形されていることを特徴とする。
【0015】本願第6発明のロボットアームは、上記の
課題を解決するために、第4発明又は第5発明のロボッ
トアームにおいて、第1軸部材と第2軸部材のどちらか
一方が、作業ツールを取り付けるヘッド部であることを
特徴とする。
【0016】本願第7発明のロボットは、上記の課題を
解決するために、第1発明〜第3発明のロボットアーム
を、少なくとも1本使用することを特徴とする。
【0017】本願第8発明のロボットは、上記の課題を
解決するために、第4発明〜第6発明のロボットアーム
を、少なくとも1本使用することを特徴とする。
【0018】
【作用】本願第1〜第3発明のロボットアーム、及び、
第7発明のロボットは、アームの一端にあって関節部を
構成する第1軸部、アームの他端にあって関節部を構成
する第2軸部、又は、ヘッド部が樹脂成形で設けられる
ので、これらの形状・寸法の仕上がり精度が、高精度が
得やすい樹脂成形品の精度になり、組立に際して、機械
加工による形状・寸法の修正が不要になる。
【0019】又、アーム長を決める金属製のアーム部の
両端に、アームの一端にあって関節部を構成する第1軸
部、アームの他端にあって関節部を構成する第2軸部、
又は、ヘッド部が樹脂成形で設けられるので、アーム部
での反りが無く、軸部間や軸部とヘッド部間の平行度が
充分に得られる。
【0020】又、第3、第7発明では、第1軸部と第2
軸部との両方、又は、第1軸部と第2軸部のどちらか一
方がアーム組立用部品をインサートして一体成形される
ので、組立に際して、締結部品および取付け工数が不要
になる。
【0021】本願第4〜第6発明のロボットアーム、及
び、第8発明のロボットは、アームの一端にあって関節
部を構成する第1軸部材、アームの他端にあって関節部
を構成する第2軸部材、又は、ヘッド部が予め別に成形
された樹脂成形品であるので、これらの形状・寸法の仕
上がり精度が、高精度が得やすい樹脂成形品の精度にな
り、組立に際して、機械加工による形状・寸法の修正が
不要になる。
【0022】又、アーム長を決める金属製のアーム材の
両端に、アームの一端にあって関節部を構成する第1軸
部材、アームの他端にあって関節部を構成する第2軸部
材、又は、ヘッド部を締結するので、アーム材での反り
が無く、軸部材間や軸部材とヘッド部間の平行度が充分
に得られるだけではなく、アーム長が異なるアームが必
要な場合、アーム長を決める金属製のアーム材の長さを
変えるだけで済むので、アーム長の変更が容易でコスト
安になる。
【0023】又、第6、第8発明では、第1軸部材と第
2軸部材との両方、又は、第1軸部材と第2軸部材のど
ちらか一方がアーム組立用部品をインサートして一体成
形されるので、組立に際して、締結部品および取付け工
数が不要になる。
【0024】
【実施例】本発明の第1実施例を図1、図2に基づいて
説明する。
【0025】本実施例では、図1に示すロボット1のア
ーム3bを組み立てる第1アーム構成材21Aを、図2
に示すように、その第1軸部11と、第2軸部12と
を、アーム3bの長さを決めるために予め別に作成した
アーム部材13と共に、一体成形している。
【0026】図2において、アーム部材13は軽量で強
度があるアルミニウム等の軽金属で予め別に作成する。
このアーム部材13を、アーム3bを成形する型に予め
インサートし、PPS複合材(ポリフェニリンサルファ
イドの繊維充填強化材)で、第1軸部11と第2軸部1
2とをアーム部材13に一体成形する。この一体成形さ
れた第1軸部11と第2軸部12とに、減速機やベアリ
ング等を取り付け、更に、モータ等を取り付けて、図1
に示すロボットを組み立てる。
【0027】このようにすると、長さがあり、樹脂成形
の場合に反り歪みが起こり易いアーム部材13での歪み
発生を無くすことができるので、一体成形後に、第1軸
部11と第2軸部12との間に充分な平行度が得られ、
機械加工による修正が不要になりコストダウンが可能に
なる。
【0028】本発明の第2実施例を図1、図3に基づい
て説明する。
【0029】本実施例では、図1に示すロボット1のア
ーム3bを組み立てる第1アーム構成材21Aを、図3
に示すように、その第1軸部11と、第2軸部12と
を、アーム3bの長さを決めるために予め別に作成した
アーム部材13に対して、第1減速機14aと第2減速
機14bとを成形時に予め成形金型にインサートして、
インサート一体成形している。
【0030】図3において、アーム部材13は軽量で強
度があるアルミニウム等の軽金属で予め別に作成する。
このアーム部材13と第1減速機14aと第2減速機1
4bとを、成形金型に予めインサートしておいて、PP
S複合材(ポリフェニリンサルファイドの繊維充填強化
材)で、第1軸部11と第2軸部12とをインサート一
体成形している。これらにベアリング等を取り付け、更
に、モータ等を取り付けて、図1に示すロボットを組み
立てる。
【0031】この場合、インサート一体成形するのは減
速機に限らず、ロボットの構成によっては、必要な別の
部品をインサート一体成形すれば良い。
【0032】このようにすると、長さがあり、樹脂成形
の場合に長さのために反り歪みが起こり易いアーム部材
13での歪み発生を無くすことができるので、インサー
ト一体成形後に、第1軸部11と第2軸部12との間に
充分な平行度が得られ、機械加工による形状・寸法の修
正が不要になってコストダウンし、インサート一体成形
する部品の取付け工数がなくなって、更にコストダウン
する。
【0033】この場合、インサート一体成形するのは減
速機に限らず、ロボットの構成によっては、必要な別の
部品をインサート一体成形すれば良い。
【0034】本発明の第3実施例を図1、図4、図5に
基づいて説明する。
【0035】本実施例では、図1に示すロボット1のア
ーム3bを組み立てる第1アーム構成材21Aを、図
4、図5に示すように、第1軸部材31と第2軸部材3
2とを別個にPPS複合材で予め成形し、これらの第1
軸部材31と第2軸部材32とを、アーム長を決めるア
ーム材33a、33bの両端に、締結部材34により締
結している。この場合、軸部材には、第2軸部材32に
示すように減速機35をインサート一体成形しても良
く、第1軸部材31に示すようにインサートしなくても
良い。
【0036】図4、図5において、図4のアーム部材3
3aは長さが短く、図5のアーム部材33bは長さが長
い。即ち、アームの長さを変更する場合には、アーム部
材33a、33bの長さを変えるだけで目的を達成でき
るので、アーム長の変更を非常に簡単、且つ、コスト安
に実施できる。
【0037】この場合、インサート一体成形するのは減
速機に限らず、ロボットの構成によっては、必要な別の
部品をインサート一体成形すれば良い。
【0038】本発明の第4実施例を図1、図6に基づい
て説明する。
【0039】本実施例は、図1に示すロボット1の先端
のアーム3cに関するもので、図6に示すように、アー
ム長を決めるアルミニウム製のアーム部材43の両端
に、ヘッド部41と第2軸部42とをPPS複合材で一
体成形している。ヘッド部41には、作業ツールを取り
付けるために、作業ツール取付部45とネジ穴46とが
設けられ、第2軸部42には減速機44がインサート一
体成形されている。
【0040】上記の第1〜第4実施例と同様に、所定長
さのアームを作り、所望のロボット1を組み立てること
ができる。
【0041】尚、実施例では、成形樹脂にPPS複合樹
脂を使用したが、PPS複合樹脂に限らず、アルミニウ
ムと同程度の機械的強度を有する樹脂であれば使用でき
る。
【0042】
【発明の効果】本発明のロボットアームとロボットは、
ロボットアームを樹脂成形する際に、アームの長さを決
める金属製のアーム部をインサートして第1、第2軸
部、又は、ヘッド部を一体成形するので、樹脂成形時に
アーム長を決めるアーム部材での反り歪み発生が無く、
機械加工による軸部間の平行度の修正が不要になるとい
う効果を奏する。
【0043】又、本発明のロボットアームとロボット
は、第1、第2軸部に減速機等の必要部品をインサート
一体成形することにより、組立工程を合理化できるとい
う効果を奏する。
【0044】又、本発明のロボットアームとロボット
は、第1、第2軸部材、又は、ヘッド部を別個に樹脂成
形し、第1軸部材と第2軸部材、又は、ヘッド部と第2
軸部材とを、アーム長を決めるアーム材の両端に締結す
ることにより、アームの長さを変更する際に、アーム材
の変更だけで済み、簡単、容易で、大きなコストダウン
が可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】ロボットの斜視図である。
【図2】本発明の第1実施例の構成を示す斜視図であ
る。
【図3】本発明の第2実施例の構成を示す斜視図であ
る。
【図4】本発明の第3実施例の構成を示す斜視図であ
る。
【図5】本発明の第3実施例の構成の他の態様を示す斜
視図である。
【図6】本発明の第4実施例の構成を示す斜視図であ
る。
【図7】従来例の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 ロボット 2a、2b、2c 関節 3a、3b、3c アーム 11 第1軸部 12 第2軸部 13 アーム部材 14a 第1減速機(アーム組立用部品) 14b 第2減速機(アーム組立用部品) 21a 第1アーム構成材 21b 第2アーム構成材 31 第1軸部材 32 第2軸部材 33a アーム材 33b アーム材 34 締結部材 41 ヘッド部 42 第2軸部 43 アーム部材 44 減速機 45 作業ツール取付部 46 ネジ穴

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アームの一端にあって関節部を構成する
    第1軸部と、アームの他端にあって関節部を構成する第
    2軸部とを、アーム長を決める金属製のアーム部材の両
    端に樹脂成形して設けることを特徴とするロボットアー
    ム。
  2. 【請求項2】 第1軸部と第2軸部との両方、又は、第
    1軸部と第2軸部のどちらか一方がアーム組立用部品を
    インサートして一体成形されている請求項1に記載のロ
    ボットアーム。
  3. 【請求項3】 第1軸部と第2軸部のどちらか一方が、
    作業ツールを取り付けるヘッド部である請求項1、又
    は、2に記載のロボットアーム。
  4. 【請求項4】 予め樹脂成形されアームの一端にあって
    関節部を構成する第1軸部材と、予め樹脂成形されアー
    ムの他端にあって関節部を構成する第2軸部材とを、ア
    ーム長を決めるアーム材の両端に締結することを特徴と
    するロボットアーム。
  5. 【請求項5】 第1軸部材と第2軸部材との両方、又
    は、第1軸部材と第2軸部材のどちらか一方がアーム組
    立用部品をインサートして一体成形されている請求項4
    に記載のロボットアーム。
  6. 【請求項6】 第1軸部材と第2軸部材のどちらか一方
    が、作業ツールを取り付けるヘッド部である請求項4、
    又は、5に記載のロボットアーム。
  7. 【請求項7】 請求項1、2、3に記載のロボットアー
    ムを、少なくとも1本使用することを特徴とするロボッ
    ト。
  8. 【請求項8】 請求項4、5、6に記載のロボットアー
    ムを、少なくとも1本使用することを特徴とするロボッ
    ト。
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