JPS5943108Y2 - 荷重取扱ロボツトのア−ム装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は物品の積卸しや移動、或は、各種の重量物や道
具を支持し、或は道具等を支持しつつ移動し乍も行う諸
作業に用いる荷重取扱ロボットのアーム装置に関するも
のである。

従来より上述のような諸仕事を行わせるようにした荷重
取扱ロボットは、作業の省力化という観点から種々提案
され、また実用にも供されているが、一般に構造が複雑
で高価であるという難点がある。

これは、従来品がアーム装置の先端側に形成される荷重
の支持部をアーム装置自体の構造によって３次元空間を
自由に動き得るように形成するために生じるものである
が、例えば、特定の作業に於て取扱うべき荷重の取扱い
形態が一定である場合には、前記荷重の支持部をアーム
装置自体の構造によって３次元空間を自由に移動させる
ようにした装置である必要はない。

本考案は上述のような従来装置の実情に鑑み、アーム装
置自体の構成による荷重支持部の移動可能範囲は狭ばま
るが、構造を簡潔にして容易且つ低摩に作製でき、また
、必要があれば、前記可動範囲を変更できるようにした
荷重取扱ロボットのアーム装置を提供することを目的と
してなされたもので、その構成は、常態に於て、水平な
第１アームの先端に垂直な第２アームの上端を、また前
記第１アームに平行な第３アームの先端を前記第２アー
ムの上端部近くにそれぞれ枢着すると共に、前記第２ア
ームに平行な第４アームの上、下端部を前記第１アーム
の後端部近くと前記第３アームの後端部とにそれぞれ枢
着し、且つ、前記第１アームの後端と第２アームの下端
及び第３アームと第４アームの枢着部とが直線上乃至は
近似直線上に在るようにすると共に、前記第２アームの
先端又は該先端側を延長若しくは短縮した先端に荷重の
支持部を形成したアーム機構を、支柱等に旋回可能に支
持させるブラケットに前記第３アームと第４アームとの
枢着部をアーム機構の支点として上下方向での枢着位置
を可変にして枢着固定する一力、前記ブラケットに水平
方向の棒状体乃至は溝状体による水平ガイドを設けると
共に、該水平ガイドに前記アーム機構に於ける第１アー
ムの後端を駆動力により水平動される力点として水平動
可能に収装したことを特徴とするものである。

次に、本考案の実施の一例を図に拠り説明する。

１は、常態に於て、水平な向きの第１アーム、２は前記
第１アームの前端に上端な枢着Ｐ１した垂直な向きの第
２アーム、３は前記第１７−ム１に平行で該アーム１よ
り短かく、前端を前記第２アーム２に於げる枢着部Ｐｌ
の下方に枢着Ｐ２ した水平な第３アーム、４は前記第
２７−ム２に平行で、下端を前記第３アーム３の後端に
枢着Ｐ３すると共に、上端を第１７−ム１の後端側近く
に枢着ｐ４ した第４アームで、前記各アームの長さは
、概ね第１アーム１の後端１ａと、第２７−ム２の下端
２ａと、第３７−ム３と第４７−ム４との枢着点Ｐ３と
の３点が直線乃至は近似直線上に在るように形成し、本
考案におけるアーム機構の−ｆｕの骨組を形成する。

尚、このアーム機に於て、第２７−ム２の長さを前記実
施例より若干長目或は短か目に形成することもある。

而して、上記アーム機構は、平行四辺形リンクのパント
グラフ機構により形成されているから、第２７−ム２の
下端２ａが、第３７−ム３と第４アーム４との枢着点Ｐ
３を一点に固定し前記第１アーム１の後端１ａを移動さ
せた場合、前記第１アーム１の後端１ａの移動軌跡に相
似した形の移動をすることができる。

尚、上記アーム機構は、第２図々示のように各アームな
複列構成にしたり、或は第３，４図々示の如く、例えば
、第１アーム１と第２アーム２、又は第３７−ム３と第
２７−ム２とに、それぞれ平行な副アーム１′、２′、
又は３’、２’を配設すると共に、前記各副アームを、
枢着部Ｐ１又は同Ｐ２に設げた連結リンクＪを介し接続
して構成してもよい。

このようにすると、アーム機構自体の強度を増大させる
ことができると共に、第２７−ム２とその副アーム２′
の下端に設けられる後述する荷重の支持部を、アーム機
構の姿勢の如何に拘らず、一定の向きに維持するように
することができる。

５は前記アーム機構を支持するブラケットで、ココテは
前記アーム機構の枢着点Ｐ３をアーム機構の支点として
枢着するための枢着孔６が垂直方向で複数個列設されて
おり、前記アーム機構は前記孔６のうち適宜の孔に於て
ブラケット５に固定枢着６１しである。

Ｉは、前記アーム機構の枢着点Ｐ３を枢着したブラケッ
ト５に於て、第１７−ム１の後端１ａが対応する部分の
水平方向に設けた水平ガイドで、このガイドＴはピスト
ンロッドや螺子のような棒状体、或は、型材やブラケッ
ト自体に削成した溝状体、ここでは溝状ガイドによって
形成され、前記第１アーム１の後端１ａに取附けたスリ
ーブや螺子受或はローラ等の摺転動部材、ここではロー
ラＴ１を前記ガイドＴ内に転勤自在に収装してあり、以
上により本考案アーム装置の一例を構成する。

尚、上記ブラケット５に装着したアーム機構は、その支
点に関しそれ自体の平衡をとるため、例えば、第３７−
ム３とブラケット５との間にスプリングＳを張架したり
、第１アーム１の後端側を延長してカウンターウェイト
を設けることがある。

而して、上記ブラケット５は、この実施例では車輪８１
を設けた台車８に立設した支柱９上に旋回自在に取附け
であるが、ブラケット５自体の支持取附構造は図の実施
例に限られるものではない。

例えば、前記ブラケット５の上側に吊下支柱を設けたり
、或は、ブラケット５自体をその上下方向に移動固定可
能にして支柱に取附けるなどの態様を採ることができる
からである。

上述した本考案アーム装置は、−前記水平ガイドＴ内に
案内支持された第１アームの後端１ａの水平方向動、必
要があれば、ブラケット５の支柱９上での旋回動作、並
びに、台車８の移動を適宜の駆動力を以て行わせること
により、荷重取扱ロボットとして作動するように構成す
ることができるので、以下、この点について説明する。

図に於て、１０は前記ブラケット５の内部に設けた電動
機、１１は前記電動機の出力端と第１７−ム１の後端１
ａの間に、水平ガイドγの両端側に設けた中間鎖車１１
ａ、ｌｌｂを介して掛回した鎖で、前記電動機１０の捲
上、捲戻し作動により、前記アーム１の後端１ａを水平
ガイドＩ内で前後動させ、第２７−ム２の下端２ａを拡
大した形で前後動させることができる。

従って、第２アーム２の下端２ａに、適宜のつかみ具等
による荷重の支持部１２を旋回自在１２ａに設ければ、
該支持部１２はアーム機構自体の構造、台車８の移動機
能並びにブラケットの旋回機能により、３次元空間での
自由移動が可能になる。

尚、前記支持部１２はそれ自体が第２７−ム２０下端２
ａに対し上下動機能を具備したつかみ具などを用いても
よい。

また、前記荷重の支持部１２の水平動をさせるため、水
平ガイド７内で第１アーム１の後端１ａを水平動させる
駆動源としては、上記実施例の電動機１０に代え、例え
ば、流体圧シリンダを用い、その出力ロンドを前記アー
ム１の後端１ａに接続してもよい。

更に、垂直ガイドＴが螺子杆の場合には、前記電動機１
００回転を該螺子杆に伝達してその螺子杆を回転させ、
それに螺合している第１アーム後端１ａのナツト部材を
水平動させる。

一力、前記ブラケット５の下部に電動機１３を設けてそ
の回転出力を出力ビニオン１３ａが支柱９の上部に周設
固定した外歯環状ラック１３ｂ上を転動するようにすれ
ば、前記ブラケット５は支柱９の軸の囲りを旋回するこ
とができるから、前記アーム機構の作動範囲を支柱の囲
りに形成することが可能になる。

このようにすると、アーム機構の荷重の支持部１２は、
ブラケット５に支持された部分の作用による水平動のほ
かに、ブラケット５が旋回することによる支柱９を中心
とする旋回動作並びに支柱９の伸縮による上下動をする
ことができるので、荷重取扱ロボットとしての作動がで
きるのである。

尚、前記支持部１２の垂直方向動は、該支持部１２Ｖｃ
アーム下端２ａに対し垂直方向での移動機能を具備した
ものを用いても可能である。

また、上記実施例において、アーム機構のブラケット５
に対する固定枢着部６１の位置をその枢着孔６によって
選択すれば荷重の支持部１２の垂直方向での位置をオフ
セットすることができるが、この位置は使用目的等に応
じて任意に選択すればよい。

本考案アーム装置は以上の通りであって、荷重取扱ロボ
ットに於けるアーム機構のブラケットに対する支持構造
を簡潔にすることによって、アーム機構自体の構造を高
強度のリンク構成にすることができ、しかも該アーム機
構をブラケットに固定的に枢着して支持することにより
、作動時のアームの振れや捩れを防止することができる
ので、荷重取扱ロボットに必要な荷重支持部の迅速且つ
正確な位置決めを行うことができるなど、従来構造のも
のでは得られない効果がある。

特に、本考案アーム装置では、該装置自体の構造により
荷重の支持部を水平動のみ行うようにしたから、前記支
持部の水平動作によって行うことのできる諸作業、例え
ば部材平面の研磨や部材側面の溶接等のように道具類が
水平方向移動を要する作業に適した作業ロボットに用い
て好適である。

また、本考案アーム装置は、アーム機構の支点をブラケ
ットの垂直方向で位置可変に固定枢着するから、支点が
ブラケットに固定枢着される形式のアーム機構であり乍
ら、荷重支持部の垂直方向での位置を変更でき、従って
、作業ロボットに構成して設置する場合、該ロボットの
最大上下幅Ｃ図の上下方向）を設置場所に応じて変更で
きる利点がある。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の実施例を示すもので、第１図は本考案装置
を荷重取扱ロボットに構成した例の側面骨組図、第２図
は第１図に示した装置に用いるアーム機構の別例の要部
を示す平面図、第３図及び第４図はそれぞれ本考案装置
の他の９１を示す側面骨組図である。 １・・・・・・第１アーム、１ａ・・・・・・第１アー
ム１の後端、２・・・・・・第２アーム、２ａ・・・・
・・第２７−ム２の下端、３・・・・・・第３アーム、
４・・・・・・第４アーム、Ｐ１〜Ｐ４・・パ・・各ア
ームの枢着部、５・・・・・・ブラケット、６・・・・
・・枢着孔、６１・・・・・・枢着部、１・・・・・・
水平ガイド、８・・・・・・台車、９・・・・・・支柱
、１０・・・・・・電動機、１１・・・・・・鎖、１２
・・・・・・荷重の支持部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 常態に於て、水平な第１アームの先端に垂直な第２アー
   ムの上端を、また前記第１アームに平行な第３アームの
   先端を前記第２アームの上端部近くにそれぞれ枢着する
   と共に、前記第２アームに平行な第４アームの上、下端
   部を前記第１アームの後端部近くと前記第３アームの後
   端部とにそれぞれ枢着し、且つ、前記第１アームの後端
   と第２アームの下端及び第３アームと第４アームの枢着
   部とが直線上乃至は近似直線上に在るようにすると共に
   、前記第２アームの先端又は該先端側を延長若しくは短
   縮した先端に荷重の支持部を形成したアーム機構を、支
   柱等に旋回可能に支持させるブラケットに前記第３アー
   ムと第４アームとの枢着部をアーム機構の支点として上
   下方向での枢着位置を可変にして枢着固定する一方、前
   記ブラケットに水平方向の棒状体乃至は溝状体による水
   平ガイドを設けると共に、該水平ガイドに前記アーム機
   構に於ける第１アームの後端を駆動力により水平動され
   る力点として水平動可能に収装したことを特徴とする荷
   重取扱ロボットのアーム装置。