JPS58114880A - 複数軸を有するロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、単軸または複数軸を七するロボットの制＃装
置に関する。

従来からのロボットの制ｗｉ飯では、単一のバクケージ
に一気回路か悟植きれており、それらが相互に分離する
ことは不可能でめった。したがって便用されない不必資
な軸に圓する一気回路は無駄となる。

本発明の目的に、ロボットの４Ｉｌｌ数に応じて電気回
路を組合せることができ、これによって電気回路の無駄
を防ぐようにしたロボットの制御装置を提供することで
める。

第１図は本％明の一冥識別の斜視図でろり、第２図はそ
の正面図でめシ、第３図はその一面図でるり、第４図は
その平向図でるる０このロボットは基本的には、第ＩＢ
＠勧動装寛Ｉと、裁２単軸駆動鉄買２と、第３率軸躯動
裳買３とを含む。第１単則秘動装置ｌに設けられた杉動
俸４は、第２図の左石方同すなわちＸ軸方向に移動する
。第２早ｍ駆動装置２には、第１率軸駆動装置１が装置
されており、この第２牟ｍ駆動表直２は兜１年細駆＆ｌ
鋏飯ｌｔ第３図の上下方回すなわちｙ軸方向に＃＋神躯
勤する。第３単＠、ｍ動装敏３には、第２羊軸躯ｗ：Ｉ
装に２か鉄層されている。この第３率刈躯鯛装置３は、
第２年軸駆動装置２を第４図の上下方回すなわちｚ＃Ｉ
Ｉ）ｊＩｏｌに没位する。移動体番のｙ一部には、把狩
作釆τするための作条手段５が看腕白＆に表層される。

この把持作業をする作東手１ｉｔｓＫ代えて、ドリルな
どの作業＋段が装置されてもよい。

第５図ｒｉ第１率帽駆鯛装置ｌの坂貼■凶でりり１第６
図はその水平断面図でめり、第７図は第６図の切断面−
ｖ級−籍から見た断面図でめり、錨８図に第６図の切１
；ｔＴ而−糧一■−から見た断面図でりるＯ７％ｌＪｌ
＠駆動装置ｌは、基本的には前述の移動体番と、本体と
してのケース６とから成る。ケース６は、４つの側壁７
，８，９．ｔＯと、２つの端壁１１，１２とから麻る０
端壁１１には、直流サーボモータ１３が装着されている
０この直流サーボモー！１３には、その出力軸１４の速
度′ｌｔ＠出する検出器か幽えられる０移動体４はその
軸直角断面が正号彫または矩形に形成され、大きな断面
係数を有する。この移動体４は、ねじ送り機ｉ１５によ
って移動体４の長手方向に治ってケース６内に進退変位
＊ｉされる０ ねじ送り憬構１５において、ねじ禅１７は移動体４の長
手方向に平行な軸線を南し、軸受１８゜１９によってケ
ース６に支持される。このねじ棒１７は帽帖手２０によ
って１Ｍ、冗サーボモータ１３の出力＠１４に連結され
る。ねじに！１７の他端部Ｑよ、軸継手２１によってエ
ンコーダ２２に連結される。ねじ忰１７には４：４動片
２３１に固定されたナツト２４．２５が螺合する。この
ようなねじ俸１７およびナラ）２４．２５は、ボールね
じでりってもよい。移動片２３１はねじ悸１７に半竹に
勉びる一対のレール２６．２７によって案内される。

、多鯛坏４の面体２８の端部に固定された取付板２９に
は、前述の作業手段５が層脱自在に装着される。ｔ’ｌ
−東手線５に回転力？伝達するためにケース６内にはね
じ棒１７に平行な＝蛛會１する一対の回転筒３１．３２
が備えられる。この回転筒３１．３２は、端ｋｉｌｌ側
の支持板３３において軸受３４および軸受３５によって
支持される。回転筒３１，３２の端ｉｐは、軸厩手３６
．３７によってエンコーダ３８．３９が連結される。

回転筒３１の他端部付近は第９図に拡大して不される。

回転筒３１内には回転軸４０が挿通する。ｌこの回転軸
４０は、ケース６の端壁１２に形成された伸刈孔４１？
Ｉｌ−挿入する。この回に物１４０の端部は軸受４２に
よって取付板２９に支持される。

この１１１１受４２は、回転軸４０のラジアル力および
スラストカ金父ける。回転軸４０の遊端部４３には作業
手段５に連結され回転力が伝達される。

回転軸４０にはスプラインの凹凸が形成されており、こ
の回転軸４０には、回転面３１の端部にし】足された面
部４４が挿通する。

第Ｉ０図から明らかなように、回転軸４０と筒部４４し
たがって回転筒３１とは、ヌプライン結合しており、相
互に軸線方間に変位可能でるるけれども、周方向には一
体的に（ロ）転する。筒部４４にはかさ歯車４５が固定
される０このかさ歯車４５には、回転＠１４０の＠線に
直角な軸線を有するかさ歯車４６が噛み合う０かさ歯車
４６に連結された回転１ｉｌＩ＋５０は、ラジアルｌｌ
１ｌＩＩ受４８およびスラス）ｌ覚４９によって支持さ
れる。ケース４７は、ブラケツ）２５１によってケース
６のｉｉ＋１１ｍ９に固だされる。回転軸５０ｙユ、軸
恰手５１全介して側壁９の外部に固定された匝ｔＡＬサ
ーボモータ５２に遵ｋｉ嘔れる０ケース４７に収けられ
た岬、受５３゜５４ｉｄ筒部４４全支持する。もう１つ
の回転％〕３２に関連しても回転筒３２と１０」様な構
成とされ、回転ｆ＠３２には回転、ｄ５５が挿通され、
その端部５ｂは作架＋段５に回転力全伝達する。回転軸
５５は直流サーボモータ５７によって部製されることは
、回転１１ｔ１４０に閃連する構成とＩ＋５ｊ様でりる
。

第１１図は第２年軸躯動装置２の正向から児たｗ断面図
でめり、・躬１２図はその第２年報ｌ駆動装置２の仙ｊ
面から児た擬嘩［面図でるり、第１３凶は４ｔｔ図の切
断凹線■−Ｘｌｌｌから児た水平断面図でめる。第２単
軸駆動装置２０ケース６０は、４つの１ｉｌｌｌ壁６１
，６２．ｂ３，６４と２つの端壁６５．６６とから底る
０このケース６０内には、上下に延びるねじ棒６７が一
１１党６８．６９によって支持される。１１ＩｌＩｌ宜
ｂ８ｖよ、ねじ悸６７のラジアル、刀ケ父り、Ｉ軸受６
ｉよねじ仲６７のラジアル力およびスラストカ紮父りる
。軛」受６８は踊Ｊ！！！６５に収りられており、慣Ｈ
党６９１１．ｉ、フラケット７０ｉ介して扁肇６６に取
り１・」げられる。１ｔｔＪ壁６３，６４にば囮１匣用
断■が０手状に形成されｆｃ佃頻捧７１゜７２かその側
ＩＭ６３．６４に固盾烙れる０この袖彊俸７２にはねじ
挿６７の肉、側でそのねじ俸６７の＠軸に平何に処ひる
一対のレール７３．７４か置屋される。レール７３．７
４は、移動体７５の１１ｋｉ１部７６．７７が東西され
る。移動体７５にはねしｗｐｂ７ｔｌｃ％合するナンド
７９が固ずされる。ねじ椰ｂ７の下方の一端部は、帷励
牛８０によって血流サーボモータ８１に遅結逼れる。ね
じ俸６７の上方の他端部は軸紬手８２によってエンコー
ダ８３に連結されるｏｉｋｍサーボモータ８１にはねじ
４４Ｉ６７の回転速度を構出する検出器が備えられる０ 移動体７５には、惰助駆動十段９０が設けられる。移動
体７５には移動片７８が同省されており、この移動片７
８にはワイヤロープなとの索条９１の＋ｑ端が連結され
、この二うにして燕端状のループがｒｅ／戟妊几る。先
乗９１は、ケース６０に１ボされたグーリ９２，９３に
セき炉けられる０ブー１Ｊ９２，９３は、ねじ悸６７の
輔惣に世直な軸紡を菊し、杉如ノ片７８の和動ｂ」龍な
転回よりもさらに上方および下方にそれぞれ配［ちれる
。糸条９１には被動シリンダ９４のピストン９５が固＊
される。

第１４図は、袖助駆ｗＪ十攻９００蘭略化した図でりる
。仮鯛シリンダ９４のピストン９５によって仕切られた
２つのピストンＶ９６，９７のうち、−万のピストン室
９６ｒｃ、大気に開放きれており、もう１つのピストン
室９７は管路９８によって空気圧源９９に連洲される。

この管路９８にｅユリＩＪ−）−７ｆＩＵＯか壜紹され
ている。移動体７５は第１単１ｉ１１ｉ１駆動裟置ｌの
側壁７に取り付けられた堆り何ｉ／ｊ座１０２が圓にさ
れる。

金気圧諒９９の空気圧は、移動片７８あ・よび第ｌ単Ｉ
ＩＩＩ駆製装置１などの目皿による反力金堂けることか
できる１直に忠ばれる。こｎによってねじ停ｂ７したが
って第１年−駆動装置ｌか靜止している状態においては
、ナツト７９には下向きの力が作用しない。リリーフガ
１００の圧力は空気圧源　　　　　”９９の亜気圧より
もわずかに大きく辿ばれる。第ｌ早軸編鯛鉄直ｌか上昇
式れるためにねじ仲６７がサーボモータ８１によって部
製されると、ナツト７９は第ｉｉ図、第１２図および第
１４図の下方に電位する。これによってピストン室９７
の圧力が上昇し、リリーフ＊　ｌ　００か開弁状態とな
る。

そのためサーボモータ８１の谷電か小石くても、ねじ棒
６７に容易に回転駆動して第ｌ率軸駆動装置１１？ｆ−
上昇することかできる。ピストン９５か下降する除にピ
ストン室９６には大気か導入される。

第１年＠鉱動装櫨ｌを下降するために、ねじ棒６７にサ
ーボモータ８１によって部製して、ナツト７９を下降す
る０この際には、ピストン９５は上昇し、これによって
ピストン擁９７内には、空気圧源９９から空気が供給さ
れ、ピストン￥９６からは大気が外部に放出される０こ
のときりＩＪ−フ弁１００は閉じｆｃｌまでりゐ０ピス
トン量９７の空気圧によって、第ｌ早報勧励軸直ｌなど
の１竃が欠けられるので、第ｌｊＰ軸駆動鉄飯ｌか思速
嵐で下降した場せにおいても、サーボモータ８１の小石
な谷電で正鰯な上下の位鈑次めン竹なうことができる。

側ＪＪ　６２にル成された杉鯛悴７５の駆動を計容する
ための長孔１１１には、移動体７５の社俵移鯛方同の［
山１９１１１に１甲山自自在のカバー１１２．１１３が
配置される。このカバー１１２．１１３は、側壁６２に
固屋さｎたカバ一体２１３によって機われる。

絹１５図は第３年軸駆動装置３の水平断面図でるり、第
１６凶はその縦断面図であり、第１７図は第１５図の切
断凹紛ＸＶＩ−！■から児た断面図でめる。ボ体１２０
は山形鋼から成る１１１＋１壁１２１゜１２２と、端壁
１２３．１２４と、轡形鋼からなる袖箭体１２５とを言
む０補独悴１２５，１２６に柩付けられたｍ受１２７，
１２８によって２軸方回延びるねじ棒１２９が回転自任
に支持される０軸受１２７はラジアル力とスラストカイ
支持し、＠受１２８はラジアル力を支持する。ねじ伸１
２９の一端部は側帽手１３０會弁して直流サーボモータ
１３１に連結される０ねじ偉１２９の他端部は、軸縦手
１３２ｉ介してエンコーダ１３３に連結すれる。サーボ
モータ１３１にはねじ仲１２９の回転速産金検出する速
度検出器が宮まれる。ねじ捧１２９に螺合するナラ）１
３４は移動体１３５に固定される。側壁ｔｌｔ、ｔ２２
以上にはねじ＄１２９の軸線に平行に延ひるレール１３
６゜１３７が園足される。このレール１３６によって移
動体１３５の脚＄１３８．　ｌ　３９が支持される。

移動体１３５上部には、取付片１４０を介して第２単軸
躯Ｍｉｌ＋装置２のＳ壁６６が固定される。移動体１３
５には、電気接続器１４１が接続されており、との電気
接続器１４１からは可撓線によって第１率ｓｊ／ＩＡｋ
Ｊ：Ｊ装線ｌおよび第２単軸躯動装置２に接続される。

電気接続器１４１にば可撓線１４２を介して電気信号の
送受信が行なわれる。移動体１３５の往復移動方向の両
側には、防塵のための伸動自在なカバー１４３，１４４
か設けられており、これらのカバー１４３，１４４は側
壁ｉ　２　ｉ　＊１２２に回走されたカバ一体１４５に
よって憶われる。

第１８凶は、第１図〜第１７図に示されたロボットの制
＃鉄ｔ１を金ボすブロック図でるる。第ｌ率＠駆！ｖＩ
裟飄１１第２早軸秘動装匣２および第３単＠場動装圃３
μ、接続端子１５０金介して、アナログコンピュータな
どによって構成される共通処理回路ｒ　ｓ　ｒ　ｖｒ、
＊絖される。この共通処理回路１５１には、接続端子１
５０盆介してテイーチンク絞ｋ１５２が桜絖される。共
通処理回路１５１　ＶＣは、接続端子１５３ケ介して、
第１車軸駆動装臘ｌのための個別処理圏Ｍ１５４、第２
早ｄ＃駆動装−一２のための個別処理回路１５５および
第３年軸駆動装置３のための個別処理回路１５６が接続
される０第１半軸駆勧装重ｌの作業動作の手１１はティ
ーチング装［１５２の操作によって行なわれ、その弗ｌ
単軸躯動装置１の作業手順は、個別処理回路１５４にス
トアされる。第１車軸駆動装臘ｌの丹生作業製作は１同
紙処理回路１５４のストア内容に使い、共通処理回路１
５１’ｆｆｉ介して１８号が導出される。これによって
第１ｊ４ｉＬＮ駆動装置ｌが再生作業動作を行なう。第
２率ａ駆動装置２および　（第３ｊｐ、＠駆動装置３も
同様に、共通処理回路１５１′？を介して、個別処理圏
ｗ６１５５．１５６とｉｓｍ動作を行なう。第ｌ羊＠駆
動装置ｌ〜第３単軸駆ｗＪ袈ｔＭ３の動作の編入的な関
癌制御は、共通処理回路１５１における動作に従う。

第ｉ４−駆励装重ｌ〜第３単軸駆動装置１ｊｔ　３は、
接続端子１５０に個別的に有税自任でるる。個別処理回
路１５４〜１５６もまた、接続端子１５３に遇択的に１
脱自在でめる０このような構成によれば、纂ｌ単軸駆動
装置１〜第３半軸駆動装置３のｌまたは複数個が用いら
れる場合に、それらに対応したｉ１ｍ別処理回路１５４
〜１５６かそれぞれの端子１５３に柩付けられて用いら
れることになるので、使用しない第１ｊｌｉＮ駆動装置
１〜第３琲−駆動装置３に対応する個別処理回路１５４
〜１５６は装着されず、したがって構成が簡略化され、
無駄がなくなる。

第１９図は第１４Ｌ軸駆動装筐ｌが設けられた工場の一
部の平面図でめる。プレス装に１６０によって鍬ａ加工
された製品１６２は、払い田し装置１６３によってコン
ベア１６４に躯せられて運ばれる。このコンベア１６４
によって遜ばれた製品１６２は、臭空牧漸装置１６５に
よって吸引上昇される。この共窒吸有装置１ｔｉ５は、
第１年軸駆動表直ｌの移動体４に絞宥される。コンベア
１６４にｅよ平行にもう１つのコンベア１６６か配電き
れる。第ｌ率細駆動表電ｌは、コンベア１６４゜１６６
の上方に跨架された支持体１６７にｂ！！１走式れる。

其空吸宥装龜１６５は、第１車軸駆動装臘ｌの移動体４
に１犀される。＾窒吸旭゛表買１６５によって吸宥され
て上昇きれた製品１６２は、第１車軸駆動装臘ｌの働き
によってコンベア１６６に呆り知らされて押し出し装ｆ
ｋ１６８によってコンベア１６６上を搬送される。この
ような第１９図の工場において−Ｉよ、褐１率軸駆動装
置ｌに関連して第１８図に示される個別処理圏ｌＮ３１
５４が用いられ、残矛の第２琳ｒ＃駆鯛装置２および第
３単軸躯動装置３ならひに個別処理回路１５５．１５６
は不安でろって用いろれない。したがって制御装置が簡
略化される。

第２０凶は、第１率帽躯鯛裟直ｌと褐２率軸躯鯛ｆｆ＆
２と音用いた工場の一部の簡略化した止而図でるる。コ
ンベア１７０によって飯送されてくる製品１７１は、コ
ンベア１７２上に未載される。

このコンベア１７２ｉ−１：、シリンダ１７３の駆動力
によって仮想ＩＶ１１１７４で示されるように傾動する
。

これに伴って製品１７１がコンベア１７２上で傾動され
る。この狽製された製品１７１４第ｌ単軸駆鯛装皺ｌお
よび第２率軸駆動装置２７ハ」いて第２０図の紙間に垂
直方向に間隔ｔわけて走行するハンガコンベア１７５に
吊り下げられる。コンベア１７２が参照符１７４で示さ
れるように＃ＡＩａＪした状態にろる製品全ハンガコン
ベア１７５のハンガ１７６に吊芯すために、第１率軸駆
動装置ｌの移動体４に取付けられた引掛は共１７８は、
第２１図に示される動作を行なう。年軸駆動装置によっ
て移動される出会ｒけ具１７８は移動軸路ａ、ｂ。

ｃ、ｄを辿り、第１率軸駆動装置ｌによって移動紅貼ｅ
、ｒ、ｇｋ辿る。引れ↑け具１７８が転結ａの方間に罰
進杉鯛することによって、引掛は共１７８は製品１７１
に形成されている引掛は穴に挿入する。そこで引掛は具
１７８か軸動ｅのように上方に移動し、そこで朴陥すの
ようにｈ１１辿移動する。そこで引掛は共１７８が鮭紬
でのように下−することによって、製品１７１の引ｈｉ
け入にノ・フカ１フ６艇引掛かる０そこで引掛は具１７
８が経Ｔｈｃのように後退することによって、引憤り具
１７８と製品１７１の引妊ｔけ穴との１妊ｔかシ状態が
解除δれる。そこで引住ｌけ共１７８は紅ｈＣを辿り、
そこでれ鴎ｇのように下降し、ｋ　８　ｅＬのようにｈ
び後退してもとの位置に戻る。このような工場では、第
１８図に示される匍ｊ＃訣匝において第３’４Ｌ！ｌｔ
ｌ駆動装置ｋ３および個別処理回路１５６が壱略芒れる
０ 本発明の他の来施例として、単軸駆動装置は旋回、揺動
、作業手段５のための＋１の振りなどの角変位ｍＭｌｆ
有してもよく、このような角震位會ｆＴなう単軸脇鯛鋏
直乞組合せてロボツ）ｋ傳成することができる。

以上のように仝発明によれｅよ、無にな電気口開が除去
されることがｔ＝Ｊ記になり、ローコスト化か可りしに
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一夫抛劉の斜視図、第２図はそのロボ
ットの正面図、第３図はそのロボットの一向図、第４図
はそのロボットの千囲図、第５図は第１単＠躯動誠會ｌ
の縦断面図、第６図は第ｌ単１ｋＩｌ駆動装置ｌの水平
町面図、第７図は絽６図の切ｗＴ面細■−■から見た断
面図、第８凶は第６図の切断向縁鴇−鴇から見た断面図
、第９図は回転筒３１に閃連する回転軸４０を駆動する
ための構Ｊｌｃを下す拡大断ｒｋＪ凶、第１０図は第９
図の切断面−Ｘ−１から見た四ｒ面図、泥１１図は第２
率軸駆動装置ｍ［２の正面から見た断面図、第１２図は
第２率軸駆動装置１ｔ２の側面から見た断面図、第１３
図は第１２図の切断面ｌｆＭ１１１１−ｘｍから見た断
面図、第１４図Ｆｉ第２率軸駆鯛装置２の動作會説明す
るための簡略化した図、第１５図はｉ４３率軸単軸装ｗ
ｔ３の水平断ＩＭ］図、第１６図は第３卑鞄駆鯛装置３
の坂断面図、第１７図は第１６図の切断面−Ｘ■−Ｘ■
から見７′ｃｒＲＴ面図、第１８図は第１図〜第１７図
に示されたロボットの制御装置を不ナブロック凶、第１
９図は第ｌ牢軸ｉ鯛表直ｌを宮む工場の一部の平１ｈＩ
１８、第２０図は第２単軸躯鯛装置ｌおよび第２早ｌ４
ＲＩＪ躯＃装置２を合む工場の〜」略化した止囲図、第
２１図は第２０図に示されるニーにおける引掛は具１７
８のｆｌ：兼軒辿會示す図でろ心。 ｌ・・・第２率軸駆動装置、２・・・第２単軸躯鯛装置
、３・・・第３単Ｉｌ！ｌＩＩ脇動装鼓、４．７５．１
３５・・・杉噂ＩＪ体、５・・・作業手段、１３．５２
，８１．１３１・・・直流サーボモータ、１７．３１，
３２，６７．１２９・・・ねじ伸、２２，３８，３９，
８３，１３３・・・エフ　ニア　−ｐ−１ｇ　１　用ｇ
条、９２．９３・・・７’−ＩＪ、９４・・・複製シリ
ンダ、９９・・・仝気圧源、１（ＪＯ・・・リリーフ＊
、ｌ　５０．Ｉ　５３・・・接続端子、１５１・・・共
通処理回路、１５２・・・ティーチング装置、１５４〜
１５６・・・個別処理回路 代理人　　　弁理士　西数圭一部 第１３図 第１４図 手続補正書 １１事件の表示 特願昭５６−２１　（１３０３ ２、発明の名称 ロボットの制仰装置 ３、補正をする者 事件との関係　　　出願人 住所　広島市中区へ丁則６−１９ 名称　髄室エンジニアリング−く式会佳代表者　木　上
　　進 ４、代理人 住所　大阪市西区西本町１丁目１３番３８号　新興産ビ
ル明細簀、図面および委任状 ７、補正の内在 ｉｌｌタイプ′ＰＰ誓した明細書（内在に、簑史なし）
および適正な図面（ビｉｂＷこ＆：史なし）Ｑよツノ１
．机のとおり、。 （２、委任状を）；１］厭＝Ｑとあ′り１爪する。 皇−２４上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 叡欽の年１１ＩＩ駆鯛衾直會拍互に沿脱自在に櫓成し、
   各単軸駆動表置の製作を制御するために各率輔躯製装飯
   に個別的に対応した個別処理回路を共通処理回Ｉ！８に
   嫉ｋｊｃ艦脱自在に設け、共地処堆回路は、率＠駆動装
   置に連結され、早軸祁動鉄亀の組合せに応じて個別処理
   回路を共地処坦回鮎に接続するようにしたことを％徴と
   するロボットのｔ５１Ｊ　＃軸直。