JPS59107878A - 関節型産業用ロボツト - Google Patents
関節型産業用ロボツトInfo
- Publication number
- JPS59107878A JPS59107878A JP21794282A JP21794282A JPS59107878A JP S59107878 A JPS59107878 A JP S59107878A JP 21794282 A JP21794282 A JP 21794282A JP 21794282 A JP21794282 A JP 21794282A JP S59107878 A JPS59107878 A JP S59107878A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arm
- hinge pin
- position detector
- industrial robot
- detector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
- B25J9/106—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with articulated links
- B25J9/1065—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with articulated links with parallelograms
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、いわゆる関節型の産業用ロボットに関する
。
。
この種の関節型のに業用ロボットとして例えば第１図に
示す構造のものが知られている。これは図面から明らか
なように第１アームとして平行リンク４幾構を用いたも
ので、１はベース、２ ａ、２ｈは第１アーム２を構成
するべくベース１上に互いに平行に股げられたリンク、
３はリンク２ａ、２ｒの上端部にヒンジピン３ａを弁し
て軸支さｎた逆Ｔ字形の連結部材、５は連結部材３の垂
直部４に＠Ｉｌ叉された第２のアーム、６はその第２了
−ム５σ〕リスト部５ａＫ取着されたスポット浴接ガン
である。そして、第１アーム２νま、アクチュエータた
る第１の油圧シリンダ７の作動によってヒンジピン８ケ
中心として回動動作し、そσ〕位置が第１σ）イ立Ｉｆ
検出器９にて検出さｎる１、同様に８２アーム５はアク
チュエータである第２の油圧シリンダｌＯの作句１によ
ってヒンジピン１１を中ノＤとして１用前動作し、その
位置が第２の位置検出器】２にて検出さ７’Ｌろもので
あるが、金板りに第２アーム５が水平状憾にあるものと
すると、第１アーム２ｆころリンク２ａ、２ｂがどのよ
５に傾動し１ことしても、第２アーム５は第１アーム２
の影御を受けることなくその水平状態を維持するもので
ある。
示す構造のものが知られている。これは図面から明らか
なように第１アームとして平行リンク４幾構を用いたも
ので、１はベース、２ ａ、２ｈは第１アーム２を構成
するべくベース１上に互いに平行に股げられたリンク、
３はリンク２ａ、２ｒの上端部にヒンジピン３ａを弁し
て軸支さｎた逆Ｔ字形の連結部材、５は連結部材３の垂
直部４に＠Ｉｌ叉された第２のアーム、６はその第２了
−ム５σ〕リスト部５ａＫ取着されたスポット浴接ガン
である。そして、第１アーム２νま、アクチュエータた
る第１の油圧シリンダ７の作動によってヒンジピン８ケ
中心として回動動作し、そσ〕位置が第１σ）イ立Ｉｆ
検出器９にて検出さｎる１、同様に８２アーム５はアク
チュエータである第２の油圧シリンダｌＯの作句１によ
ってヒンジピン１１を中ノＤとして１用前動作し、その
位置が第２の位置検出器】２にて検出さ７’Ｌろもので
あるが、金板りに第２アーム５が水平状憾にあるものと
すると、第１アーム２ｆころリンク２ａ、２ｂがどのよ
５に傾動し１ことしても、第２アーム５は第１アーム２
の影御を受けることなくその水平状態を維持するもので
ある。
つまり、第１アーム２として平行リンク機構を用いたこ
とにより、第１アーム２が回動しても第２アーム５はＦ
ｌＴＭσ〕一定姿勢のままで保持されろ。
とにより、第１アーム２が回動しても第２アーム５はＦ
ｌＴＭσ〕一定姿勢のままで保持されろ。
しかしながら、こ０）ような関節型の離業用ロボットに
あっては、第２アームＩＨ１１についてはそれほど問題
にならないにしても、第１アーム２ ｊ１４１１につい
ては連結部材３をきめてそのリンク（節）数が多いため
にスペース的に非常に大がかりなものとなるほか、同時
にヒンジ数もまた多くがたつきが発生し易いことから、
それらの加工精度０組付柄度の点からしてもコスト的に
高価なものとなるとい５問題がある。とりわけ上記のス
ペース的なｔｈｌを問題とする場合、例えば本ロボット
を比較的自由空間の制約を受は易い自動車の自動溶接ラ
インに適用するに際しては当該ロボットと他の設備機器
とが干渉するお七ｔがあり、したがってライン全体σ〕
レイアウトを大幅に改変しなければならないことになる
。
あっては、第２アームＩＨ１１についてはそれほど問題
にならないにしても、第１アーム２ ｊ１４１１につい
ては連結部材３をきめてそのリンク（節）数が多いため
にスペース的に非常に大がかりなものとなるほか、同時
にヒンジ数もまた多くがたつきが発生し易いことから、
それらの加工精度０組付柄度の点からしてもコスト的に
高価なものとなるとい５問題がある。とりわけ上記のス
ペース的なｔｈｌを問題とする場合、例えば本ロボット
を比較的自由空間の制約を受は易い自動車の自動溶接ラ
インに適用するに際しては当該ロボットと他の設備機器
とが干渉するお七ｔがあり、したがってライン全体σ〕
レイアウトを大幅に改変しなければならないことになる
。
こσ）発明は以上のよ５な点に鑑みてなされたもので、
前述した第２アームの姿勢保持機能機能を損うことなく
、リンク数およびヒツジ数り減らしてその小型化を図っ
た産業用ロボットを提供することを目的としている。
前述した第２アームの姿勢保持機能機能を損うことなく
、リンク数およびヒツジ数り減らしてその小型化を図っ
た産業用ロボットを提供することを目的としている。
この目的のため本発明においては、先ず第１アームを平
行リンク機構から単一リンク機構へと改変し、それによ
ってアームを小型かつ単純なものとしている。
行リンク機構から単一リンク機構へと改変し、それによ
ってアームを小型かつ単純なものとしている。
この場付、第１アームを単に平行リンク機構から単一リ
ンク機構に改変したのみでは前述した巣２アームの機械
的な姿勢保持機能が撰わ７”Ｌ、組１゜第２の位置検出
器の出力を演算してその相対差に基づいて第２アームな
所朋の姿勢に保持しなけ扛ばならないことになる。そこ
で、本発明においては、第２アームの基端部と第２の位
置検出器の回転軸とを平行リンク機構またはチェーン機
構を弁して相互に連結し、側１アームが回動動作したと
きに、この動作に応動てろ第２の位置検出器の機械的補
正フィードバック信号により前記第２アーム乞所定の一
定角位置に保持することを特徴としている。
ンク機構に改変したのみでは前述した巣２アームの機械
的な姿勢保持機能が撰わ７”Ｌ、組１゜第２の位置検出
器の出力を演算してその相対差に基づいて第２アームな
所朋の姿勢に保持しなけ扛ばならないことになる。そこ
で、本発明においては、第２アームの基端部と第２の位
置検出器の回転軸とを平行リンク機構またはチェーン機
構を弁して相互に連結し、側１アームが回動動作したと
きに、この動作に応動てろ第２の位置検出器の機械的補
正フィードバック信号により前記第２アーム乞所定の一
定角位置に保持することを特徴としている。
以下、この発明の実施例夕図面に基づいて詳細に阿兄明
する。
する。
すなわち第２図および第３図はこの発明の−実施例を示
すもので、１はベース、１５＆ｉベースｌ上のブラケッ
ト１６に第１のヒンジピン１７を介して回動可能に軸支
された第１アーム、１８は第１アーム１５の上端部に第
２のヒンジピン１９ン介して回動可能に軸支された第２
アームで、Ｃの第２アーム１８の先端の゛リスト部１８
ａＫはスポット溶接ガン２０が取着さｎている。そして
、第１アーム１８はＩＬＪＩアーム１８とベースｌヒの
プラケツ）２１との間に架橋的に配設された第１のアク
チュエータつまりは油圧シリンダ２２の作動によって第
１のヒンジピン１７’４中心として回＠Ｔろ一方、車２
アーム１８もまた該第２アーム１８と第１アーム１５と
の間に配設された第２のアクチュエータたる油圧シリン
ダ２３０作動により第２のヒンジピン１９ン中心として
単独で回動し得る構成となっている。尚、ここで第４図
にも示すよ５にヒンジピン１７と第１アーム１５．ヒン
ジピン１９と第２アーム１Ｂはそれぞれに一体的に構成
されている。
すもので、１はベース、１５＆ｉベースｌ上のブラケッ
ト１６に第１のヒンジピン１７を介して回動可能に軸支
された第１アーム、１８は第１アーム１５の上端部に第
２のヒンジピン１９ン介して回動可能に軸支された第２
アームで、Ｃの第２アーム１８の先端の゛リスト部１８
ａＫはスポット溶接ガン２０が取着さｎている。そして
、第１アーム１８はＩＬＪＩアーム１８とベースｌヒの
プラケツ）２１との間に架橋的に配設された第１のアク
チュエータつまりは油圧シリンダ２２の作動によって第
１のヒンジピン１７’４中心として回＠Ｔろ一方、車２
アーム１８もまた該第２アーム１８と第１アーム１５と
の間に配設された第２のアクチュエータたる油圧シリン
ダ２３０作動により第２のヒンジピン１９ン中心として
単独で回動し得る構成となっている。尚、ここで第４図
にも示すよ５にヒンジピン１７と第１アーム１５．ヒン
ジピン１９と第２アーム１Ｂはそれぞれに一体的に構成
されている。
２４はブラケット１６σ〕一方の脚片１６ａに第１のヒ
ンジピン１７と同一軸線上に位置するよ５にマウント部
材２５をブしして取着された第１アーム位置梗出用の第
１の位置検出器（ポテンショメータまたはエンコーダ）
で、この第１の位置検出器２４０回転＋１１ＩＩ２４
ａは連結部材２６を介して第１のヒンジピン１７に連結
されており、したがって第１アーム１５が回動動作℃ろ
ことによって該第１アーム１５の位置が第１の位置検出
器２４により逐一電気的に検出されて出力されろように
なっている。また、２７はブラケット１６の他方の脚片
１６ｂに第１のヒンジピン１７と同一軸線上に位置てる
よ５にマウント部材２８を介して取着された第２アーム
位置検出用の第２の位置暎出器（ポテンショメータまた
はエンコーダ）で、この第２の位置検出器２７の回転ｌ
１ＩＩ２７ａには従動側リンク２９が一体的に取着され
ている一方、この従動側リンク２９と平行な駆動１ｕ１
１ リンク３０が前記第２σ〕ヒンジビン１９に一体的
に取着さｎている。そして、これら双方のリンク２９．
３０の両自由端部同士がａラド３１により相互に連結さ
几て平行リンク機構３２を構成しており、したがって、
第２アーム１８が回＠動作することにより、これと連動
して平行リンク機構３２を介して第２の位置検出器２７
の回転軸２７ａが回動し、その結果、前記第２アーム１
８のベース１に対する回動位置が第２の位置検出器２７
により逐一検出されて出力されるようＶＣなっている。
ンジピン１７と同一軸線上に位置するよ５にマウント部
材２５をブしして取着された第１アーム位置梗出用の第
１の位置検出器（ポテンショメータまたはエンコーダ）
で、この第１の位置検出器２４０回転＋１１ＩＩ２４
ａは連結部材２６を介して第１のヒンジピン１７に連結
されており、したがって第１アーム１５が回動動作℃ろ
ことによって該第１アーム１５の位置が第１の位置検出
器２４により逐一電気的に検出されて出力されろように
なっている。また、２７はブラケット１６の他方の脚片
１６ｂに第１のヒンジピン１７と同一軸線上に位置てる
よ５にマウント部材２８を介して取着された第２アーム
位置検出用の第２の位置暎出器（ポテンショメータまた
はエンコーダ）で、この第２の位置検出器２７の回転ｌ
１ＩＩ２７ａには従動側リンク２９が一体的に取着され
ている一方、この従動側リンク２９と平行な駆動１ｕ１
１ リンク３０が前記第２σ〕ヒンジビン１９に一体的
に取着さｎている。そして、これら双方のリンク２９．
３０の両自由端部同士がａラド３１により相互に連結さ
几て平行リンク機構３２を構成しており、したがって、
第２アーム１８が回＠動作することにより、これと連動
して平行リンク機構３２を介して第２の位置検出器２７
の回転軸２７ａが回動し、その結果、前記第２アーム１
８のベース１に対する回動位置が第２の位置検出器２７
により逐一検出されて出力されるようＶＣなっている。
したがって以上の構Ｆｙ、ｖｃ係る産実用ロボットにお
いて、金板りに第２アーム１８が水平状轢にあるものと
仮定すると、油圧シリンダ２２ケ伸長動ｆ乍させろこと
により第１アーム１５＆’！第１のヒンジピン１７を中
心として第２図および第３図の反時計万回に回＠てる。
いて、金板りに第２アーム１８が水平状轢にあるものと
仮定すると、油圧シリンダ２２ケ伸長動ｆ乍させろこと
により第１アーム１５＆’！第１のヒンジピン１７を中
心として第２図および第３図の反時計万回に回＠てる。
この時、第２アーム１８もまた第１アーム１５とともに
反時計方向に回動じようとてろが、矢に示すような理由
により、第２アーム１８は第１アーム１５の＠きの影響
７受けずｖｃ濱に水平状態を保持てるかたちとなる。
反時計方向に回動じようとてろが、矢に示すような理由
により、第２アーム１８は第１アーム１５の＠きの影響
７受けずｖｃ濱に水平状態を保持てるかたちとなる。
すなわち、第１アーム１５が回動したときには。
Ｃれに連ａ−ｆろ平行リンク機構３２を弁して第２の位
ｉ逝検出器２７０回転軸２７ａが回動して機械的な補正
フィードバック信号を出力し、また、ロボッｈ １ｔｉ
ｌｌ ａ系のブロックダイアグラムの閉ループ叩、１命
からも明らかなように、産業用ロボットの軸は常時１位
１唯検出器で検出される現在位置を保持する働永がある
ために、４２アーム１８は上記信号に基づいて油圧シリ
ンダ２３が作動することで第１アーム１５０回転方回と
反対方向へ同一角度だけ補正され、したがって最終的に
は凧２アーム１８しま第１アーム１５の位置に関係なく
先の水平状態火保持することになる、 尚、上記のことは第２アーム１８が水平状態にある用台
だけでなく、水平面に対して一定の角度（仰角）を有′
ｆる場合にも同様に言い得ろことであり、また第２アー
ム１Ｂは第１アーム１５に関係なくａ立して作動し得る
ものであることは言５までもない。
ｉ逝検出器２７０回転軸２７ａが回動して機械的な補正
フィードバック信号を出力し、また、ロボッｈ １ｔｉ
ｌｌ ａ系のブロックダイアグラムの閉ループ叩、１命
からも明らかなように、産業用ロボットの軸は常時１位
１唯検出器で検出される現在位置を保持する働永がある
ために、４２アーム１８は上記信号に基づいて油圧シリ
ンダ２３が作動することで第１アーム１５０回転方回と
反対方向へ同一角度だけ補正され、したがって最終的に
は凧２アーム１８しま第１アーム１５の位置に関係なく
先の水平状態火保持することになる、 尚、上記のことは第２アーム１８が水平状態にある用台
だけでなく、水平面に対して一定の角度（仰角）を有′
ｆる場合にも同様に言い得ろことであり、また第２アー
ム１Ｂは第１アーム１５に関係なくａ立して作動し得る
ものであることは言５までもない。
カロえて、駆動ｊｌｌｌ１１リンク３０に代えて、第２
アーム１８の基端部（リスト部１８ａと反対１１１１の
端部）を延長させて、こｆ′Ｎ、にロッド３１の子端？
連結てろようにしてもよい。ただし、この場合には第２
アーム１８と第２のヒンジピン１９とが一体である・み
曹はない。
アーム１８の基端部（リスト部１８ａと反対１１１１の
端部）を延長させて、こｆ′Ｎ、にロッド３１の子端？
連結てろようにしてもよい。ただし、この場合には第２
アーム１８と第２のヒンジピン１９とが一体である・み
曹はない。
第５図はこの発明の他の実施例を示す。本実施例におい
ては前記の平行リンク機構３２に代えてチェーン機構３
３乞用いたものである。てなわち第５図に示すように、
第２のヒンジピン１９と一体ニ＠勅側のチェーンスプロ
ケット３４夕、また第２の位置検出ａｔ ２７の回転軸
２７ａ［は従動１１１１のチェーンスプロケット３６を
それぞれに設け、これらチェーンスプロケット３４．３
５間にチェーン３６な巻回してなるものである。したが
って本実施例の場合、＄１アーム１８が回動動作すれば
チェーンスプロケット３５と第２の位（漬検出器２７と
が相対回転することになり、よって先の第１実施例と全
く同一の作用効梧を葵Ｔることになる。
ては前記の平行リンク機構３２に代えてチェーン機構３
３乞用いたものである。てなわち第５図に示すように、
第２のヒンジピン１９と一体ニ＠勅側のチェーンスプロ
ケット３４夕、また第２の位置検出ａｔ ２７の回転軸
２７ａ［は従動１１１１のチェーンスプロケット３６を
それぞれに設け、これらチェーンスプロケット３４．３
５間にチェーン３６な巻回してなるものである。したが
って本実施例の場合、＄１アーム１８が回動動作すれば
チェーンスプロケット３５と第２の位（漬検出器２７と
が相対回転することになり、よって先の第１実施例と全
く同一の作用効梧を葵Ｔることになる。
以上の説明から明らかなようにこの発明によれは、第２
アームの位置検出系に平行リンク機構もしくはチェーン
機構を介在させて、４１アームの１ＩＩｈきに基づく慢
械的な補正フィードバック信号により第２了−ムの位置
を第１アームの位置にかかわらず一定角度位置に保持す
るよ５に構成したことにより、ロボット本来の第２アー
ムの姿勢保持機能を損うことなく、第１アーム欠単−リ
ンク構造として小型かつ単純化することかでき、そ扛に
よってスペース的、コスト的に看しく有利となるといへ
効果がある。
アームの位置検出系に平行リンク機構もしくはチェーン
機構を介在させて、４１アームの１ＩＩｈきに基づく慢
械的な補正フィードバック信号により第２了−ムの位置
を第１アームの位置にかかわらず一定角度位置に保持す
るよ５に構成したことにより、ロボット本来の第２アー
ムの姿勢保持機能を損うことなく、第１アーム欠単−リ
ンク構造として小型かつ単純化することかでき、そ扛に
よってスペース的、コスト的に看しく有利となるといへ
効果がある。
第１図は従来の関節型産業用ロボットの一例ケ示す斜視
図、第２図はこの発明に係る産着用ロボットの一実施例
を示す斜視図、第３図は第２図の重布説明図、第４図は
第３図のＩＶ−■線断面矢規図、第５図はこの発明の他
の実施例を示す斜視図である。 １・・・ペース、１５・・・第１７−Ａ、１７・・・第
１σ）ヒンジピン、１８・・・戚２アーム、１９・・・
第２ ノヒンシヒン、２２・・・油圧シリンダ（第１０
〕アクチユエータ）、２３゛°°油圧シリンダ（第２の
アクチュエータ）、２４・・・第１θ〕位置検出器、２
７・・・第２の位置検出器、２７ａ・・・回転軸、３２
・・・リンク機構、３３・・・チェーン機構。
図、第２図はこの発明に係る産着用ロボットの一実施例
を示す斜視図、第３図は第２図の重布説明図、第４図は
第３図のＩＶ−■線断面矢規図、第５図はこの発明の他
の実施例を示す斜視図である。 １・・・ペース、１５・・・第１７−Ａ、１７・・・第
１σ）ヒンジピン、１８・・・戚２アーム、１９・・・
第２ ノヒンシヒン、２２・・・油圧シリンダ（第１０
〕アクチユエータ）、２３゛°°油圧シリンダ（第２の
アクチュエータ）、２４・・・第１θ〕位置検出器、２
７・・・第２の位置検出器、２７ａ・・・回転軸、３２
・・・リンク機構、３３・・・チェーン機構。
Claims (1)
- １１１ ベースに対し第１のヒンジピンを介して回ｓ
ｔｉ’ｒ能に軸支された４１アームと、前記第１のヒン
ジピンと平行な第２のヒンジピンを介して第１アームに
回動可能に連結された第２アームと、前記第１アームの
＠きに応じて該第１アームの位ｉｆを検出する鷹１の位
置検出器と、前記第１のヒンジピンの同一軸繰上に設け
られ、前記第２アームの＠とに応じて該第２アームσ）
位置を検出する第２の位置検出器と、前記第１゜第２の
アームをそれぞれに回動動作させろための第１．第２の
アクチュエータと乞備えろとともに、前記第２アームの
基端部と第２の位１唯検出器の回転軸とを平行リンク機
構またはチェーン機構を介して相互に連結してなり、前
記第１アームが回動動作したとき、この動作に基づく第
２の位置検出器の機械的補正フィードバック信号により
前記第２了−ムを所定の一定角度位置に保持することを
特徴とする関節型産業用ロボット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21794282A JPS59107878A (ja) | 1982-12-13 | 1982-12-13 | 関節型産業用ロボツト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21794282A JPS59107878A (ja) | 1982-12-13 | 1982-12-13 | 関節型産業用ロボツト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59107878A true JPS59107878A (ja) | 1984-06-22 |
Family
ID=16712118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21794282A Pending JPS59107878A (ja) | 1982-12-13 | 1982-12-13 | 関節型産業用ロボツト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59107878A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992000166A1 (en) * | 1990-06-22 | 1992-01-09 | Fanuc Ltd | Arm driving mechanism in industrial articulated robot |
-
1982
- 1982-12-13 JP JP21794282A patent/JPS59107878A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992000166A1 (en) * | 1990-06-22 | 1992-01-09 | Fanuc Ltd | Arm driving mechanism in industrial articulated robot |
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