JPS59142093A

JPS59142093A - ３次元揺動機構

Info

Publication number: JPS59142093A
Application number: JP1705783A
Authority: JP
Inventors: 靖井原
Original assignee: Shin Meiva Industry Ltd
Current assignee: Shinmaywa Industries Ltd
Priority date: 1983-02-03
Filing date: 1983-02-03
Publication date: 1984-08-15
Anticipated expiration: 2003-02-03
Also published as: JPH0244678B2

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】この発明は、例えば産業用ロボットにおいてそ（１）エ
ンドエフェクタの姿勢を任意に変化させるための手首装
置などに利用して有効な３次元揺動機構に関するもので
ある。

例えば産業用ロボットの手首装置において、そのロボッ
トのエンドエフェクタの姿勢を制御するには、その手首
に８自由度？与える必要がある。

この種のロボットとしては第１図のようなものがある。

すなわち基台１上には垂直軸まわり（α１方゛向）に回
動可能に回動台２が支持され、回動台２上には水平軸ま
わり（α２方向）に回動可能に第１回動腕８が支持され
、さらに腕３先端にはα３方向（α２方向と同方向）に
回動可能に第２回動腕４が支持され、さらには腕４先端
にはα４方向（α２方向と同方向）に回動可能に第１回
動部材５が支持され、さらにはまた部材５にはα５方向
（α４軸とは直角方向の軸まわり）に回動可能に第２回
動部材６が支持され、さらにはまた部材６にはα６方向
（α５軸とは直角方向の軸まわり）に回動可能にエンド
・エフェクタ（例えば溶接用トーチＴなど）の保持部材
７が支持された多関節型のアーク溶接ロボットがあり、
α４〜勾軸が手首装置に相当している。

この場合、ロボットの慣性を小として位置決め精度を向
上させるため、あるいは手首部分に突起物を設けないよ
うにするために、一般にα４〜α６軸の各駆動源は、す
べて腕４に装着され、適宜動力伝達機構を介してα４〜
α６軸を駆動するべく構成されている。しかしながら前
記動力伝達機構は構造複雑で、重量も犬である。

この発明は前述事情に鑑みなされたものであり、動力伝
達機構を簡素化した３次元揺動機構を提供せんとするも
のである。

以下実施例を詳述する。なおこの実施例ではアーク溶接
ロボットの手首装置に利用した３次元揺動機構Ｍとして
説明するが、この発明をこの実施の形態に限定するもの
ではない。

１１．１２．１３は、支持部材（実施例では前記第１図
の第２回動腕）４に対してそれぞれ別々に回動可能に同
軸上に第１軸支１１ａ、第２軸支１２ａ、第３軸支１３
ａした第１腕、第２腕および第３腕である。各腕１１〜
１３の各駆動源は、図示しないが支持部材４に装着され
ている。

１４は、腕１１先端に回動自在に第４軸支１４ａした第
４腕である。

１５は、腕１２先端に回動自在に第５軸支１５ａした第
５腕である。

１６は、腕１３先端に回動自在に第６軸支１６ａした第
６腕である。

１７は、腕１４〜１６先端に第７軸支１７ａ。

第８軸支１７ｂ、第９軸支１７ｃした環状の揺動体であ
る。

なお各軸１１　ａｌ　　１２　ａｌ　　１８　ａｉ　　
１４　ａｓ　　１５　ａ　ｓ　１６　ａ　＊　１７　ａ
　ｉ　１７　ｂ　１１７　ｃは、それら各軸方向中心線
が一点Ｏｉで交差するように設定されている。

以上の１１〜１７でこの実施例３次元揺動機構Ｍが構成
されている。

そして揺動体１７にはトーチＴの保持部材７が取付けら
れる。

さらにこの実施例の作用を述べる。

図示しない制御装置を介して、α１〜α３軸および軸１
１ａ〜１８ａを駆動し、ワークの溶接線に対するトーチ
Ｔの位置および姿勢を制御するのであるが、と９わけト
ーチＴの姿勢を制御する場合について説明する。

今仮シに機構Ｍは第２図の状態、すなわち各腕１１〜１
３がそれぞれ１２０度の間隔をおいた位置にちるものと
する。

そこで第２図の状態において、腕１１．１３は固定した
まま腕１２を反時計方向に一定角度だけ回動させると、
揺動体１７は０１点を中心に揺動し、第８図のような姿
勢に変位される。

また第２図の状態において、腕１２．１３は固定したま
ま腕１１を反時計方向に一定角度だけ回動させると、揺
動体１７は０１点を中心に揺動し、第４図のような姿勢
に変位される。

このようにいずれか２本の腕を固定して他の１本の腕１
１．１２または１３を回動させたり、あるいは腕１１〜
１８のうちのいずれか１本を固定して他の２本を同時に
回動させたり、さらには腕１１〜１３をすベーＣ回動さ
せたシすることにより、揺動体１７は０１点を中心に揺
動し、トーチＴを任意の姿勢に変化させ得ることは明白
であろう。

なお全腕１１〜１８を同時に同角速度で同方向に回動さ
せれば、揺動体１７は揺動せず、トーチＴが軸１１ａ〜
１８ａｉわりに回動する。

前述説明は、軸１１ａ〜１３ａを入力側、揺動体１７を
出力側に構成した手首装置としての実施例であるが、例
えば揺動体１７を入力側の操作レバーとし、各軸１１ａ
〜１８ａを出力側として構成すれば、１本のレバーで８
軸制御できることになり、操作レバー装置として利用す
ることも可能である。その他各構成の均等物との置換も
この発明の技術範囲に含まれることはもちろんである。

この発明揺動機構Ｍは前述のように構成されているので
、その軸１１ａ〜１８ａを入力側、揺動体１７を出力側
として産業用ロボットの手首装置に利用すれば、その手
首装置は、従来のものに比し、小型で、構造簡単、かつ
軽量となり、効果顕著である。また反対に揺動体１７を
入力側、軸１１ａ〜１８ａを出力側としてこの機構Ｍを
操作レバー装置に利用すれば、１本のレバーで３軸制御
できることになり、操作レバー装置としてきわめて有効
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の産業用ロボット（多関節型のアーク溶接
ロボット）の概略説明図、第２〜４図はいずれもこの発
明の一実施例を示、し、第２図は前記ア−り溶接ロボッ
トの手首装置に利用した場合の一部破断斜視図、第３．
４図は作用説明用斜視図である。図において、Ｍ・・・３次元揺動機構、４°・・支持部
材、１１・・・第１腕、ｌｌａ・・・第１軸、１２・・
・第２腕、１２ａ・・・第２軸、１３・・・第３腕、１
８ａ・・・第３軸、１４・・・第４腕、１４ａ・・・第
４軸、１５・・・第５腕、１５ａ・・・第５軸、１６・
・・第６腕、１６ａ・・・第６軸、１７・・・揺動体、
１７ａ・・・第７軸、１７ｂ・・第８軸、１７ｃ・・第
９軸、０１・・・点、である。＼出願人　　新明和工業株式会社代理人　　弁上　正　（ほか１名）第　３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

支持部材に対してそれぞれ別々に回動自在に同軸上に第
１、第２、第３軸支した第１、第２、第３腕と、前記′
第１腕先端に回動自在に第４軸支した第４腕と、前記第
２腕先端に回動自在に第５軸支した第５腕と、前記第３
腕先端に回動自在に第６軸支した第６腕と、前記第４、
第５、第６腕先端に第７、第８、第９軸支した揺動体と
を備え、前記第１軸〜第９軸は、それら軸方向中心線が
一点で交差するように設定されてなる、８次元揺動機溝
。