JPS59134691A - 改良型ロボツト腕 - 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】 技術分野 木兄は一般的にロボットマニピュレータの分野、より詳
細には、複数の独立的に制御可能なグリッパ−を有する
改良型ロボット腕に関する。

発明の背景 ここ数年の間に、産業製造ラインにおいてプログラム式
マニピュレータつまシロホットを咬用する自動工程がま
すます多くなっています。これらロボットは・機械オペ
レータの手、腕及びリスト動作を疑似するものですが、
これによって−貫した積度が保たれるとともにオヘレー
タのけがや疲労をさけることが可４ヒです。種々のその
ようなロボットが提案されており、また種々の寸法、仕
様及び性能のものが市、販されています。

このような市販ロボット腕のひとつとして、日本のセイ
コー社（Ｓｅｉｋｏ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ　Ｉｎｃ
、　）製の５ＥＩＫＯＭｏｄｅｌ　７００　、ｆｔｌ密
口ボットがあります。このような既知のロボット腕は生
産あるいは部品組み立て工程に通常要求される４つの基
本動作の遂行が可１泪です。これら動作には垂直変位（
上／下）、水平動作（前進／後退）、平面回転（水平向
における腕の弧を描く回転）及びグリップ回転（リスト
軸の回りの２個のフィンカーの回転）が含まれます。

これら既知のロボット腕は意図する目的にだいしては満
足な動作を与えますが、一般に一度に１個の４吻品ある
いはパーツのみを対象とします。

本質的には、そのような物品あるいはパーツに関しある
特定の製造工程が進行されている間、そのロボット腕′
は遊んだ状態でその製造工程が終了するの・と待つこと
となります。

したがって、連続動作によって運転サイクル中の遊びあ
るいは待ち時間シーケンスを実直的に最小限にするよう
な改良ロボット腕の存在が要求されます。

発明の要約 上記の要求は、この発明の一実施態様によって満たすこ
とができますが、リスト軸の回シを回転可能なリスト部
を含むこのロボット腕のグリップ機構は、腕のリスト部
に取り付けられておシリスト回転軸から遠のいて延ひる
複数のグリップ装置；及びこの複数のグリップ装置を各
々独立的に動作させる装置を含みます」 この発明のある説明のだめの実施例においては、このグ
リップ機構はリスト部にリスト回転軸に概むね平行の方
向に取り付けられた伸長部；この伸長部に取シ付けられ
ておりそこからリスト回転軸に対して概むね垂直の方向
に延びる第１グリップ装置；第１グリツプ装置からある
角変位を持った、伸長部に取９付けられておりそこから
リスト回転軸に対して概むね垂直の方向に延びる第２グ
リップ装置；及びリスト回転軸に対し垂直の方向に第１
及び第２グリツプ装置を独立的に動作させる装置を含み
ます。

詳細な説明 第１図は本発明の説明のための一実施夕１１のグリップ
ｆｌｆｉ１１１を廟す改良型ロボット腕１０を示す。こ
の腕１０は、支持台１２に塔載され、いくつかの動作を
します。双方向矢印１３で示される垂！！動作は、Ｚ軸
方向に沿って腕１０を上下させます。捷だ腕１０は、双
方向矢印１４で示されるように、縦Ｘ軸方向に沿って前
後にも動作します。双方向矢印１６で示されるように２
軸の回りの腕１０の平面回転は、Ｘ軸に平行な乎面内で
腕１０を即定円弧θたけ回転させます１．この腕の第４
番目の動作・は、腕１０のリスト１８の回シのグリップ
機構１１の回転１７です。前述の腕１０の垂直動作１３
、板動作１４、平面回転１６及びリスト回転１７は、個
々の専用制御卸要素を動・作されることがｒｉＴ能な、
１９のような複数のアクチュエータによって操作し育す
。

腕動作プログラムコントローラ２０は、双方向バスリン
ク２２によって入出力装置２１に、また双方向リンク２
３及び２４により腕１０に接続されておシ、所望の腕動
作シーケンスに従って腕１０の即定アクチュエータを選
択的に起動及び停止します。腕１０に接続されるプログ
ラムコントローラ２０．入出力装置２１及びその他糧々
のアクチュエータは既知の市Ｊ仮の型のものです。

本発明は、特定の型のロボット腕あるいは特定の動作方
向の組み会わせに限定されるものではあシません。さら
に腕の動作を実施させるために使用されるいかなる種類
のアクチュエータ、及び腕の位置決めを実施するための
いかなる位置決め装置もこの発明の範囲を限定するもの
ではあシません。例えば、第１図はリスト回転軸が前後
縦Ｘ軸方向と一致するロボット腕を示しますが、本発明
のグリップ機構１１は、各軸方向に対しこれ以外の動作
方向を有するロボット腕にも適応するものです。

第２図は第１図のロボット腕１０のグリップ機構１１の
側面図です。グリップ機構１１は固定スクリュー３１及
び３２によって腕のリスト１８に取り付けられた伸長部
３０を含みます。図示するごとく、この伸長部３０）−
１Ｘ＠Ｕ方向に対し実質的に平行の方向に賊シ付けられ
ています。ここに示す説明のための実施態様では、Ｘ軸
はリスト１８の回転ＩＩ！１ｉｔ（１７によって図解）
であるとともに、腕１０の前進後退の縦軸方向となって
います。グリップ機構１１はさらに伸長部３０に取シ付
けられており、Ｘ軸に対し概むね垂直方向に娘ひる第１
及び第２グリツプ装置３３及び３４を含みます。

第１のグリップ装置３３は伸長部３０に取シ付けられた
対のグリップ動作装置３６及びこの動作装置３６に取り
付けられた１対のグリップフィンガー３７を含みます。

グリップ動作装置３６は、Ｓｅ　ｉｋｏ　Ｍｏｄｅｌ　
Ｇ　２００グリツプ装置のような既知の市販の型のもの
でもかまいません。各グリップフィンガー３７は一端が
動作装置３６に取シ付けられた接続部３８、及び接続部
３８の他端ＩＣ位置するグリップ部３９を含みます。グ
リップ部３９のグリップ機能を高めるため、グリップ部
３９の回シに複数のしなやかで変形可能なリング４０、
例えば、０リングが取シ付けられています。第１のグリ
ップ装置３３の動作は既知の技法にてアクチュエータ１
９（不図示）によって制御されます。

同様に、第２のグリップ装置３４はグリップ動作装置４
１、及びこの動作装置４１に取シ付けられた１対のグリ
ップフィンガー４２を含みます。各グリップフィンカー
４２は１端が動作装置４１に取シ付けられた接続部４３
、及び接続部４３の他端に位置するグリップ部４４を含
みます。グリップフィンガー３７と関連して述べた通り
、グリップ部４４のグリップ機能を高めるため、グリッ
プ部４４の回シに複数のしなやかで変形可能なリング４
６、例えば、Ｏリングが取シ付けられています。

、第２図の説明のための実施例では、対のグリップフィ
ンガー３７及び４２は伸長部３０に対して反対−１１ｔ
ｌｌに位置し１す。グリップフィンガー４６は、グリッ
プフィンガー４２から概むね１８０°の角度をへたてて
位置し葦す。

しかし、お互いにある角度をへたてて位置する２１固以
上のグリップ装置を有するこれ以外のグリップ磯う再１
１もこの発明の範囲に、・属す、０ものです。スクリュ
ー３１及び３２によってリスト部１８に収り付けられた
伸長部３０は、Ｌ）ｉの部材を１史用することもできま
す。

この発明の好ましい実施例においては、伸長部３０はリ
スト部１８にベースが取り付けられたＵ型部材、並びに
自体の２個の平行な側部によって位置決め及び取り付け
されたグリップ装置３３及び３４を含みます。第３図は
第１図及び第２図で説明したグリップ機構１１の端面図
です。２対のグリップフィンカー３７及び４２はお互い
に１８０°の角度を持って各々の動作装置に取り付けら
れていますが、ここではグリップ動作装置４１のみが示
されています。グリップ機構１１は双方向矢印１γによ
って示されるようにＸ軸の回りを回転することができま
す。６対のグリップフィンガー３１及び４２は各々双方
向矢印４７．４８及び４９．５０によって示されるよう
に選択的及び独立的に開閉することができます。

したがって、グリップフィンガーは、Ｘ軸方向と実質的
に垂直方向に独立的に動作できます。グリップフィンガ
ー３７及び４２の開閉は各々グリップ動作装置３６及び
４１によって制御されますが、さら（（このグリップ動
作装置はアクチュエータ１９（不図示）によって制御さ
れます。

第４図はこの発明の一実施例である改良グリップ機構１
１を持つロボット腕１ｏを有する作業ステーション５ｏ
を示します。説明上、インプットトレイ５２に入れられ
た未加工パーツ５１、例えばコネクターブロックがまず
加工ステージョン５３にて加工された後、アウトプット
トレイ５４に入れられると仮定します。従来の型のロボ
ット腕は、通常、一度に１パーツのみに便用されるため
加工ステージョン５３においてパーツ５１を加工するの
に要する時間にむだを生じることがあシます。本発明の
一実施列では、ロボット腕１０に取り付けられた改良グ
リップ＋！ｉＡ構１１は、腕を連続的に動作させること
ができ、したがって加工サイクルの全体の効率を向上さ
れることがＯＴ能となシます。つまシ、機構１１が互い
に独自にグリップ動作できるため第１査目のパーツがス
テーション５３にてカロエされている間に、一対のグリ
ップフィンガーによってインプットトレイ５２から第２
番目のパーツ５１を保持し、第１査目のパーツの加工が
終了したらただちにこれを別の一対のグリップフィンガ
ーによって加工ステージョン５３の外に保持し、ここで
腕１０のリストを１８０°回転して、先の一対のグリッ
プフィンガーによって保持した第２番目のパーツを加工
ステージョン５３に持ち込むとともに、先の別の一対の
グリップフィンガーによって保持きれた加工済パーツを
アウトプットトレイ５３に入れます。次に腕１０をイン
プットトレイ５２に向け、新しい未加工パーツを保持し
加工ステージョン５３に持ち込みます。この動作を′続
けると、インプットトレイ５２がしだいに空となシ、一
方アウドプツトトレイ５４が一杯になってきます。ある
時点において、全てのパーツ５１が加工されインプット
トレイ５２が空となシ、一方アウドプツトトレイ５４が
満杯となシ、作業ステーション５０から運ひ出されるの
を待つこととなシます。ここで状況によっては、オペレ
ータが満杯となったトレイ５４を取り除き、未加工パー
ツで満杯のトレイと交換することも考えられます。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の説明のための一実施例の改良ロボット
腕の斜視図； 第２図は第１図の改良型ロボット腕のリスト部及びグリ
ップ機構の詳、細９１１４面図；第３図は第１図のロボ
ット腕のグリップ機構の端面図；そして 第４図は第１図の改良型ロボット腕を応用した作業ステ
ーションの略斜視図である。 〔生安部分の符号の説明〕 腕・・・１０ リスト部・・１８ 回転軸・・・Ｘ グリップ要素・・３７．４２ 動作装置・・３ｔｉ、４１ 出願人　　　ウェスターン　エレクトリックカムパニー
、インコーポレーテッド （ノ ４６　　　　４４ ＦＩＧ、　２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　リスト軸の回シを回転可能なリスト部を含むロボ
   ット腕のグリップ機構において、腕のリスト部に取シ付
   けられておシリスト回転軸から遠のいて延びる複数のグ
   リップ要素及びこの複数のグリップ要素を各々独立的に
   動作させるための動作装置とを含むことを特徴とするグ
   リップ機構。 ２、特許請求の範囲第１項記載のグリップ機構において
   、 グリップ要素がロボット腕の伸長部に取シ付けられ、伸
   長部が腕のリスト部に取り付けられたベースを持つＵ型
   部材及びこのベースからリスト回転軸（例、Ｘ）に対し
   て概むね平行に延びる２１固の概むね平行の伸長側部を
   含むことを特徴とするグリップ機構。 ３、％許清求の範囲第２項記載のグリップ機構において
   、 複数のグリップ要素が腕伸長部の２個の伸長側部の間に
   位置する第１及び第２の対のフィンカーを含み、第ｌの
   対のフィンカーが第２の対のフィンガーから１８０°変
   位するように取シ付けられていることを特徴とするグリ
   ップ機構。 ４、特許請求の範囲＄１項、第２項又は第３項記載のグ
   リップ機構において、 各フィンカーが； その一端かグリップ動作装置（例、３６．４１）に取シ
   付けられるようになっている伸長継手部と； 伸長継手部の他端に取り付けられた伸長グリップ部と； 伸長グリップ部の回りに位置する複数の摩擦装置とを含
   むことを特徴とするグリップ機構。