JPS594265B2

JPS594265B2 - リンクロボツト装置

Info

Publication number: JPS594265B2
Application number: JP53162082A
Authority: JP
Inventors: 謙郎元田
Original assignee: Motoda Electronics Co Ltd
Current assignee: Motoda Electronics Co Ltd
Priority date: 1978-12-26
Filing date: 1978-12-26
Publication date: 1984-01-28
Also published as: JPS5590287A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、平行リンクより成る作動アームにて各種の作
業を行なうリンクロボットの改良装置に１０関する。

以下、本明細書においてロボットとは、ローダ−、マニ
プレータ、搬送機、自動加工機等の自動機並びにあらゆ
る荷役装置を含む意味において用いるものとする。従来
、伸縮自在の平行リンクより成る作動アー１５ムにて各
種の作業を行なうリンクロボットは、一般に固定式支柱
のまわりを作動アームが旋回して作業を行なう方式を採
用している。

したがつて作動アーム先端部は支柱を中心とする円筒座
標内を移動することとなわ、作動アームの支柱に対する
クｏ回転角を解析する作業を伴うために先端部の正確
な位置決め制御は困難であるという欠点を有している。
そのため上記形式のロボットにおいては、作業者自身が
アーム先端部をつかんで目的位置へ到達せしめる方式を
とつているのが一般である。フ５更に上記ロボットは
、上述のように支柱を中心とした円筒範囲内にて作業を
なすので、その範囲は自ずと狭い範囲に限定されている
。他方、作業範囲を拡張すべく、天井等にレールを布設
し、台車にロボットを取付けてなす方式が案出せられて
は、−ＪＯいるが、これとても一旦布設した固定式レー
ルにその作業範囲が拘束、限定されると共に、アームの
先端作業部の位置決めは上述したと同様の方式をとつて
おり、いずれにしても上記従来形式のロボットは上述の
如く、自動化を阻む欠点を有してｊ ■５いた。本発
明は上記の点に鑑みてなされたもので、上記形式のロボ
ットにおいて先端作業部の位置決定に直父玉座標軸方式
を用いてなすと共に、広範囲の作業範囲を有し、したが
つて遠隔操作ないし自動化に適するリンクロボツト装置
を提供せんとするものである。

以下、本発明を図面に示す一実施例に基づいて説明する
。

第１図は本発明に係るリンクロボツト装置を示す斜視図
で、同図において本発明は、リンクロボツト１をロボツ
ト支柱装置２０の走行体２３に取付けて構成され、リン
クロボツト１の作動アーム先端部７が、図示するＸ，Ｙ
，Ｚの三軸方向に移動して一定三次元範囲内におけるロ
ボツト作業をなすものである。

以下に卦いて本発明に係る装置の構成を詳説する。リン
クロボツト１は、第１図〜第３図に示すように、伸縮自
在の平行リンクより成る作動アーム２とこのアーム２を
作動させる１駆動装置３とから構成される。

上記作動アーム２は、第１リンク４、第２リンク５とこ
れらのリンク４，５の一方にそれぞれ平行となる補助杆
６，６とから構成され、このリンクアーム２の先端部７
には作業具８（第１，２図に示す実施例の場合は挟持具
）が取付けられている。また、第１リンク４の枢支部、
すなわち作動アーム２の基部９はロボツト本体１０に設
けた鉛直ガイド１１に、上記補助杆６，６の連結部１２
はロボツト本体１０の水平ガイド１３にそれぞれ係合せ
られ、上記１駆動装置３によ勺各ガイド１１，１３内を
摺動するように設けられている。しかして、上記アーム
先端部７及びこれに取付けた作業具８は、作動アーム２
の基部９が鉛直ガイド１１内を昇降する際、アーム基部
９の昇降と反対方向に二定比率で路上下動し（第１，２
図のｚ座標方向）、また、連結部１２が水平ガイド内を
横移動する際、連結部１２の移動と同方向に一定比率で
横行（第１，２図のＹ座標方向）することとなる。上記
駆動装置３は、上記連結部１２を，駆動するモータＭ１
と、アーム基部９を駆動するモータＭ２及びシリンダＳ
とから構成される。

このモータＭｌ，Ｍ２による連結部１２もしくはアーム
基部９の駆動はそれぞれラツク１４とピニオン１５とを
介してなされ、一方上記シリンダＳは予め圧力制御弁Ｖ
により設定せられた所定押圧力でアーム基部９を押圧し
、これにより作動アーム２の平衡状態を維持せんとする
ものである。なお一、Ｐ（第３図）は圧力源である。ま
た、上記各ガイド１１，１３には直線形ポテンシヨメー
タ等よね成る位置検出器１６が設けられてお虱これらの
検出器１６によつてアーム先端部７のＹ，Ｚ座標が検知
されることとなる。な訃、作動アーム２の第１，第２リ
ンク４，５には補助リンク１７，１８がそれぞれのリン
クに平行となるように設けられていて、アーム先端部７
に取付ける作業具８が常に平行移動されて水平状態を保
つようになされている。

上記のように構成されるリンクロボツト１は、ロボツト
本体１０を後述するロボツト支柱装置２０の走行体２３
に取付けることにより該支柱装置２０との連係がなされ
る。

この取付けは、本例においてはロボツト本体１０を走行
体２３に載設する方式にてなされている。また、上記取
付けに訃いて、リンクロボツト１不使用時の収納便宜の
ために、ロボツト本体１０を走行体２３に対して所定角
度回動しうるように構成して｝くことが望ましい。な卦
、ロボツト本体１０の取付けは上述の載設方式に限らず
、例えば走行体２３の下端面に取付ける垂設方式等の任
意の方式であつてもよいＯ上記ロボツト支柱装置２０は
、第１図に示すように支柱２１と、該支柱２１に架設す
る横長のアーム２２と、該アーム２２上を索体駆動する
走行体２３とから構成されている。

これを詳説すると、支柱２１は中空円筒状の柱体で、そ
の上端部には、第１，２図及び第４図に示すように、ア
ーム２２を架設するための支持部２４を設けている。こ
の支柱２１は床面に固定してもよいし、また、天井の下
端に垂設してもよい。アーム２２は横長の軽緻材より成
り、その中間部が上記支持部２４に支持されることによ
り支柱２１に水平に架設されている。

このアーム２２には後述する走行体２３が摺動装着され
るので、支持部２４の上記アーム２２の支持は、アーム
２２の背面に｝いてなされている。支持部２４は、アー
ム２２の中間部を支持することにより該アーム２２を支
柱２１の両側方に張ν出すように該支柱２１に連結する
もので、複数の支持杆２５，２５と、この支持杆がアー
ム２２に連結する連接部２６とから成る。

上記のように構成される支持部２４を介してアーム２２
が支柱２１に架設せられると共に、該アーム２２は支柱
２１に対して任意の位置へ旋回しうるような構成になつ
ている。また、アーム２２単体に対して上記支持部２４
を有する支柱２１を複数設けてもよいし、また、複数の
支柱２１を所定の間隔にて設け、アーム２２を水平方向
に複数連接するような構成としてもよい。上記走行体２
３は、アーム２２を上下から挟持して該アーム２２の長
手方向に自在に摺動するように取付けられている。

この取付けは、第２図に示すように、任意の摺動子２７
，２７を用いてなされている。上記走行体２３の走行は
１駆動装置２８によりなされ、本例の場合、索体５駆動
によりなされている。すなわち、巻回してループ状とし
た索体２９の両端部を走行体２３の前後対向位置に固着
し、この索体２９を１駆動源３０で回動せしめることに
より走行体２３を第１，４図のＸ座標方向に走行させる
ものである。な｝、走行体２３の走行方法として、上例
のほかにも例えば、アーム２２の両端部に１駆動源を設
けてアームバランスをとｖつつ索体１駆動させるものや
、上述したアム２２を複数連接する等の場合にラツク・
ピニオン方式等で自走させてもよい。な訃、走行体２３
には多回転形ポテンシヨメータ等より成る位置検出器３
１（第２図）が設けられて｝ジ、アーム２２上に訃ける
走行体２３のＸ座標が検知されうる構成となつている。
上記のように構成される本発明に係る装置の作動アーム
先端部７は、ロボツト支柱装置２０の駆動装置２８によ
る走行体２３の走行でＸ座標軸方向の、リンクロボツト
１の１駆動装置３による連結部１２の水平移動でＹ軸方
向の、及びアーム基部９の鉛直移動でｚ軸方向の直交三
座標軸方向に規制されつつ一定三次元範囲内を移動する
こととなる。

以上説明したように、本発明は伸縮自在の平行リンクよ
り成る作動アームにて作業を行なうリンクロボツトを、
駆動装置により走行するロボツト支柱装置の走行体に取
付けて構成してあるので、アームの先端作業部の位置決
定に直交三座標軸方式を用いることができて容易に位置
制御がなし得、したがつて広範囲の作業範門内に｝いて
遠隔操作ないし自動化を図ることができるものである。

更に、ロボツト支柱装置の支柱に適合する複数の接地部
に予めアンカーボルト等を植設して卦けば、従来の固定
レール式とは異なり、所望の作業場所に適宜本発明の装
置を移動設置して作業をすることができるので、装置そ
れ自体一個まとまつたものとしての利用価値を発揮する
ことができたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るリンクロボツト装置を示す斜視図
、第２図は第１図の右側面図、第３図は本発明に係るリ
ンクロボツト駆動装置を示す構成図、第４図は第１図の
平面図である。１・・・リンクロボツト、２・・・作動アーム、３，２
８・・・駆動装置、４，５・・・リンク、６・・・補助
杆、７・・・先端部、９・・・アーム基部、１０・・・
ロボツト本体、１１，１３・・・ガイド、１２・・・連
結部、１４・・・ラツク、１５・・・ピニオン、２０・
・・ロボツト支柱装置、２１・・・支柱、２２・・・ア
ーム、２３・・・走行体、２４・・・支持部、２９・・
・索体、３０・・・駆動源、Ｍｌ，Ｍ２・・・モータ、
Ｓ・・・シリンダ。

Claims

【特許請求の範囲】

１伸縮自在の平行リンクより成る作動アーム２と該ア
ーム２を作動する駆動装置３とからリンクロボット１を
構成して成り、上記駆動装置３は、一つのモータと、他
のモータとシリンダとの組合わせを用いると共に、これ
らをラック・ピニオン等を介して上記作動アーム２に連
係せしめることにより構成して、リンクロボット１に対
しＹ・Ｚ座標軸のみの駆動制御を行なうようにして成り
、上記リンクロボット１をロボット支柱装置２０に連係
させるものであつて、このロボット支柱装置２０は、支
柱２１と、該支柱２１に架設する横長のアーム２２と、
該アーム２２上を索体駆動装置によつて横移動する走行
体２３とから構成され、上記リンクロボット１とロボッ
ト支柱装置２０の連係は、該リンクロボット１をロボッ
ト支柱装置２０の走行体２３の上面に載置して固定する
ことによつてなされ、且つ該走行体２３の横移動によつ
て、リンクロボット１に対しＸ座標軸の駆動制御を行な
うようにしてなり、且つ、上記リンクロボット１及びロ
ボット支柱装置２０の駆動装置により上記作動アーム２
先端部が一定三次元範囲内を直交三座標軸方向に規制さ
れつつ移動することを特徴とするリンクロボット装置。