JPS59227391A - ロボツト - 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】 この発明は、多関節ロボットなどにおける可動部を軽早
化してなるロホツＩこ関するｂのである。

第７図は従来の一般的な多関節ロボットの−・−例を示
す。図において、（１）はベース（２）と、このベース
（２）に）′ノ設されたボール（３）と力）らなる基台
、（４）はに記ポール（３）の先端部に設定されて水平
周りに旋回する旋回本体、（５）はこの旋回本体（４）
に支持されて垂１ａｔｌ内で旋回するアームで、このア
ーム（５）（ｆ−Ｌ：アーム（６）と下アーム（７）と
で構成されて（、ｓる。（８）は上アーム（６）の先端
部側こ支）存されて上記ヘッド（９）をユニノく−サル
ｔこ移動させるユニバーサルジヨイント部で、このユニ
／＜−サルジョインＩ・部（８）は上記上アーム（６）
の軸線周りに旋回する第１のユニ／ヘーサルジョインＩ
・部（８’Ａ）、！−１この第１ユニバーサルジヨイン
ト部（８Ａ）の軸線を通る平面内で旋回する第２のユニ
バーサルジヨイント部（８Ｂ）と、この第２のユニバー
サルジヨイント部（８Ｂ）の旋回軸番こ直交する軸周り
に旋回するフランジ部（８Ｃ）と力）ら構成されており
、このユニバーサルジヨイント！　（８）によってヘッ
ド（９）がアーム（５）の先端部においてユニバーサル
に移動される。そして、このヘッド（９）が溶接機など
の加工具を保持するチャックである場合には、このチャ
ックによってその加工具を被加工材のｊ５１定位置に移
動させることができる。

この移動に際して、可動部（ｉｏ）の質量が大きいと、
これに働らく慣性力がそれだけ大きくなり、作業指令信
号に対するヘッド（９）の移動速度や停止速度が低下す
るばかりでなく、ヘッド（９）の動作が指令信号に追従
できず、もって指令通りに応答しないという欠点がある
。そのため、従来、＋ｙ）動部（１０）はその質量を極
力軽減するために、アルミニウムなどの軽金属材料で形
成されていたけれども、やはり軽金属とはいえ高速度化
が期待されるロボットの指令信号に追従するにはきわめ
て不十分である。

この発明は」二足欠点を改善するためになされたもので
、可動部の質量を極力軽減して指令信号に対する可動部
の応答速度を高めるとともに、応答位置精度の高い、し
かも機械的強度の優れた、長寿命化を達成することがで
きるロボットを提供することを目的とする。

以下、この発明の実施例を図面にしたがって説明する。

第１図はこの発明の一実施例によるロボットを示す斜視
図である。なお、以下の説明において第７図と同一個所
には同−符吟を伺して詳しい説明を省略する。

基台（１）に設定されて水平周りに旋回する旋回本体（
４）と、この旋回本体（４）に支持されて垂直面内で旋
回するアーム（５）と、このアーム（５）の先端部に支
持されて上記ヘッド（９）をユニバーサルに移動させる
ユニバーサルジヨイント部（８）とからなる可動部（１
９）において、上記アーム（５）およびユニバーサルジ
ヨイント部（８）は、斜線で示す部分につき、第２図に
示すポリアミド繊維からなる高強度ｈａｍ維（１１）と
炭素＃ｍ（１２）とを交互に織り上げた混繊材（１３）
からなる基材を、第３図に示すように複数枚東ね合わせ
たのち、第４図に示すように各接合面に沿って合成樹脂
（１４）にて含浸成型硬化させ、これによって形成硬化
された複合材料（１５）によって構成されている（含浸
硬化法）。

あるいは、ｌ二足アーム（５）およびユニノく−サルジ
ョイント部（８）は、斜線で示す部分（ごつき、第２図
に示すポリアミド繊維からなる高強度有機繊維（１１）
と炭素繊維（１２）とを交！ｊ：　Ｌこ織り上げた混繊
材（１３）からなる基材を、あらかしめ合成樹脂（１４
）を含浸させて半硬化状態にして第３図に示すように複
数枚東ね合せたのち、形成硬化された複合材料（１５）
によって構成されてもよい（含浸半硬化法）。

このように形成された複合材料（１５）は、高強度有機
繊維（１１）のみからなる織材を合成樹脂（１４）にて
成型硬化させた場合や、炭素繊維（１２）のみからなる
織材を合成樹１ｔ！（１４）ｉこて成型硬化させた場合
における複合材料に比較して軽量であるから、この複合
材料（１５）４こよって構成されたロボットのｕ丁動部
（１０）ｉｔ軽ｆＨ！、イヒし、ヘッド（９）の移動に
際して、＋ｉｆ　！ｐＨ部（ｌＯ）の質量が小さくなり
、これに働らく慣例ミノツカくそれだけ小さくなり、作
業指令信号１３対するへ゛ノ１’　（９）の移動速度や
停止速度が増大するｉｆ　＃％りでなく、ヘッド（９）
の動作が指令信″＋番こ迅速番こ追従することができ、
もって指令通り番こ応答して高精度な移動位置制御が可
能で、高能率なロボツＩ・を提供できる。また、可動部
（１０）が軽、ｌ、ｊ　４ヒされたことにより、それだ
け可動部（ｌＯ）力＜　／Ｊ％型化され、狭い空間内で
１％密度な作業を達成することができる。

さらに、」二足複合材料（１５）は機械的衝撃番こ強く
、しかも高い剛性をもっているから、ロボット自体の長
寿命化を図ることができる。

第５図および第６図は他の例を示し、」−記アーム（５
）およびユニバーサルジヨイントｉ　（８）は、第５図
に示すように高強ＩＷ右ａ１Ｍ維（１１）のみから織り
上げた織材（１６）と、炭素＃＆維（１２）のみから織
り−Ｌげた織材（１７）とを交互に複数枚重ね合わせた
のち、第４図で説明したような含浸硬化法により、ある
いは含浸半硬化法により硬化させて、第６図に示すよう
な複合材料（１５）で構成してもよい。

このように形成された複合材料（１５）は、高強度有機
繊維（１１）のみからなる織材（１６）と、炭素繊維（
１２）のみからなる織材（１７）と、合成樹脂（１４）
とのサンドイツチ材（１８）を基材として構成されてい
るから、この複合材料（１５）によって構成された可動
部（１０）は軽量化し、ヘット（９）の移動に際して、
可動部（１０）の質量が小さくなり、第２図〜第４図に
おける複合材料（１５）の場合と同様に、これに働らく
慣性力がそれだけ小さくなって、高応答性で高精度な移
動位置制御が可能で、高能率であるなどのロボットを提
供できる。

」二足実施例においては、可動部（１０）におけるアー
ム（５）ｉよびユニバーサルジヨイント部（８）を複合
材料（１５）で形成した例について説明したけれども、
少なくとも０ｆ動部（１０）の全体を」二足複合材料（
１５）で形成してもよい。

以上説明したように、この発明によれば、ヘッドを所定
位置まで移動させる可動部を有するロボットにおいて、
上記可動部の一部もしくは全部を、ポリアミド繊維のよ
うな高強度有機繊維と炭素繊維との混繊材もしくはサン
ドインチ材からなる基材を合成樹脂にて成型硬化させた
複合材料で形成したから、可動部の質量を極力軽減し、
て指令信号に対するヘッドの応答速度を高めるとともに
、応答位置精度の高い、しかも機械的強度の優れた、長
寿命化を達成することができるＬ１ポットを提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるロボットの一実施例を示す斜視
図、第２図および第３図はポリアミド繊維のような高強
度有機繊維と炭素繊維との混繊材からなる基材の斜視図
、第４図は上記基材を合成樹脂にて成型硬化させた複合
材料の断面図、第５図はポリアミド繊維のような高強度
有機繊維と炭素繊維との各織材を交互にサンドインチ状
に爪ね合わせてなる基材の斜視図、第６図は上記基材を
合成樹脂にて成型硬化させた複合材料の断面図、第７図
は従来のロボットの一例を示す斜視図である。 （１）　・・・基台、（４）・・・旋回本体、（５）・
拳・７−ム、（８）　”・拳ユニへ−サルジョイント部
、（９）・・・ヘット、（１０）・Φ・可動部、（１１
）・・・高強度有機繊維、（１２）・・・炭素ｉ維、（
１３）・・・混繊材（基材）、（１４）・・・合成樹脂
、（１５）・争・複合材料、（１６）・・・高強度有機
繊維の織材、（１７）・・・炭素繊維の織材、（１８）
・・・サンドイッチ材（基材）。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分をす。 代理人　　　　大岩増雄

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ヘットを所定（ぐｌ置まで移動させる０１動部を
   有するロボットにおいて、」−記Ｄｉ動部の一部もしく
   は全部を、ポリアミド繊維のような高強度有機繊維と炭
   素繊維との程織材もしくはサンドイツチ材からなる）、
   （材を合成樹脂にて成型硬化させた複合材料で構成した
   ことを特徴とするロボット。
2. （２）上記可動部は基台に設定されて水平周りに旋回す
   る旋回本体と、この旋回本体に支持されて垂直面内で旋
   回するアームと、このアームの先端部に支持されて上記
   ヘッドをユニバ−サルに移動させるユニバーサルジヨイ
   ント部とからなり、上記アームおよびユニバーサルジヨ
   イント部を上記複合材料で構成してなる特許請求の範囲
   第１項記載のロボット。