JPS5953187A - 産業用ロボツト - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は組立、溶接、塗装等種々の製造工程において使
用される産業ロボットにＦｊｋＵするものである。

〔従来技術〕

産業用ロボットはアルミニウム等を主体とした金属でで
きている。このため、複雑な形状を有する部品は、一部
品とすることができす、多数の構成部品、付属部品から
成らざるを得なかった。従って産業用ロボットの構成部
品は極めて多くなり次の様な欠点を有している。

まず部品数が多いため、産業用ロボットの組立工数も結
果的に多くなり原価低減の大きな障害の１つになってい
る。

また治工具を移動あるいは位置決めする作動腕も金属性
、であるため＠量化に限界があり産業用ロボットの萬速
化及び高応答性を難かしくしている。

さらに近年の産業用ロボットの発達普及に伴ない１産業
用ロボットは、組立、移載工程のみならず塗装、塗布等
シンナー等の有機溶剤の使用が不可欠な工程にも適用さ
れてきている。従うて駆動源、スイッチ類等からの火花
や導電体中の電流や静電気により爆発する恐れが多分に
ありカバー類を主とした安全対策が施されているが産業
用ロボット本体が導電性をＭする金属体であり十分な対
策とは言えない。

また組立用の産業用ロボットにおいて１部品と部品との
はめあいによる組付を有効に行なうため部品の把持機構
を方向によって剛性が異なるようにする手段が使用され
ている。

しかしながら金属体を単一の材料としているため、方向
によって剛性が異なるようにするためには、腕１手首等
の機構、構造によって上記の特性を１蛤なければならず
、複雑な形状となっていた。

例えば、第１図は組立用ツールの一例を示ス斜視図であ
って、ロボットアーム１とワーク２を把握するハンド６
との間に、複数の角度を有する支柱の組合せにより各方
向の剛性を異ならせる組立用ツール４を組み込むことに
より６個の変位（＠交するｘｙｚ軸の各並進及び回転変
位）に対するコンプライアンス（やわさ）を適切に調整
することＫよりはめあい等の組付に有効となるよう構成
されている。

また巣２図は上記の様に専用の組立用ツールを使用せず
１作動腕の組合せ構造によって方向により剛性が異なる
ようにしである。即ちロボットアーム５は、一端で他の
ロボットアーム６に軸支されその支点上には駆動用モー
タ７が取り付けられている。ロボットアーム５の他端に
はワーク８を把握するバンド９が摺動可能に取り付けら
れている。この様にロボットアームの剛性、Ｌｇ１転動
作とモータを用いることによって６個の変位に対するコ
ンプライアンスを適切に調整しである。即ち１、ｚ、ｙ
、ｚの各方向にの回転変位と２方向の並進変位にヌケし
てはロボットアームの剛性によってコンプライアンスを
低く（つまり硬く）してあり、ｘ、ｙの各方向の並進変
位に対してはロボットアームの回転自由度とモータに適
度の逆起電力をかけろことによって、コンプライアンス
を適切に高く（つまり柔らかく）しである。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記ｔ、た従来技術の欠点をなくシ１
組立工数が少なく、また軽量なため高速応答性に秀れ、
かつ本質的に爆発要因を持たず安全で更に剛性特性を簡
単に得られる産業用ロボットを提供するにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するために１本発明は産業用ロボットの
材料として非導電性の合成樹脂を用いることにより、産
業用ロボットの部品点数を少なく、筐た軽量にし、さら
に本質的に防爆性を持たせることを特徴とする。

さらに産業用ロボットの構成部品である支柱や作動腕等
に芯金を入れた合成ｔｌＲＪ］Ｉｊを使用することによ
り強度を高めたり、特定の方向性を有する剛性を持たせ
ることを特徴とする。

〔発明の実施例〕

本発明の一実施例を図に基づいて説明する。

第３図は各構成部品を全てグラスチックで作った産業用
ロボットの一例を示す側面図でろる。ベース１０、ベー
ス１０に設けられた支柱１１、支柱１１の他端に軸支さ
れた第１アーム１２゜　４ 第１アーム１２の先端に軸支された第２アーム１３、第
２アーム゛１３の先端に軸支された手首１４、第２アー
ム１６を駆動させるために平行リンクを形成するサブフ
レーム１５，１６及ヒ各アームや手首を駆動する直動形
シリンダ１７゜１８　、１９．更にネジや継手類の全て
がプラスチックで作られている。

上述した様に、構成部品が全て非導電性のプラスチック
によって作られているため、有機溶剤雰囲気中でも安全
である。さらに流体制御用電磁弁は防爆上の観点からロ
ボットが実際に稼動する場所から離して設置すれば問題
はない。しかし離して設置できない場合は電磁弁の代わ
りに導電部を持たない流体素子によって構成された制御
部を使用すれば、全てが非導電性であり安全である。

さらに構成部分をグラスチックで製作するため、複雑な
形状の部品も一体品で形成でき部品数を少なくすること
ができ、従って組立工数を少なくすることができる。

また各部材が軽量であるため動作の高速化高応答性にも
光分追従できる。

なおグラスチック以外にも、材料として強度、加工性、
非導−性、精度等の面でも優れているセラミックの使用
が考えられる。

さらに、産業用ロボットの支柱等に使用するため強度が
必要な場合は第４図に示すようにインサート成形により
グラスチック２０の間に金属２１を埋め込み補強するこ
とかできる。

またネジ穴２２が必要なときはＡ−Ａ断面を第５図に示
すように、外側に金属部２６を埋め込んでグラスチック
２０から抜けないようにし。

金属部２６にネジ穴２２を立てる。

また前述したように、従来ロボットハンドに方向によっ
て異なる剛性を持ｆこせるには特殊のツールを使用した
り、組合せ構造にしていたが、第６図に示すようにワー
ク２４を把握するハンド２５を支えるロボットアーム２
６やロボットアーム２７に異方性を持つプラスチック体
を用いろことによって、各方向の変位に対するコンプラ
イアンスを適切に変えることができる。

即ちプラスチック体に異方性を持たせるにはグラスチッ
ク体内に芯金を特定位置に配置すればよい。例えば第７
図に示すようにプラスチック体２８にグラスファイバ、
カーボンファイバ等の芯金２９を埋め込むことにより、
ベース３０に対してＺ軸方向の並進変位に対しては硬く
、ｘ１！１１１方向の並進変位に対しては柔かいという
方向によって剛性の異ン゛ヱる拐科を簡明に得ることか
できこれをロボットアームとして使用すると大ぎな効果
か缶られゐ〇また第８図に示すようにグラスチック体６
１にクラスファイバ、カーボンファイバ等の芯金６２を
ら線状に埋め込むとベース６３に対して、Ｚ軸方向の回
転変位に対しては硬く、ｘ軸及びｙ軸方向の並進変位に
対しては柔かい性質の材料を得る。

このようにプラスチック体に芯金な様々な配置に埋め込
むことによりそれぞれに呼応した剛性特性を有する材料
が簡単に得られるため、これをロボットの構成体として
使用することにより簡単な構造でロボットの特性を得る
ことかできる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば産業用ロボットの構成
部品を全て非導電性の合成樹脂によって作ったので、有
機溶剤を使用する作業工程においても安全である。

さらに複雑な形状の部品でも一体成形できるため部品数
を減らすことができ、従って組立工数を低減できる。

さらに部品の軽量化が図れるため成業用ロボットの高速
化、高応答性にも対応できる。

さらに合成樹脂体内にグラスファイバ、カーボンファイ
バ等の芯金を埋め込むことにより、方向によって剛性の
異なる材料を得、これをロボットの構成体として使用す
ることにより、容易に特定の剛性を有するロボットを得
ることができる等１本発明は、種々の太きな効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の剛性特性を生じさせろロボットアーム
を示す斜視図、第２図は一従米の剛性特性を生じさせる
ロボット構造体を示す斜視図、第６図は、不発明に係る
良案用ロボットの一実施例を示す側面図、第４図は、補
強材としての金属板を埋め込んだプラスチック体を示す
斜視図、第５図は、第４図におＱするＡ−Ａ断面を示す
断面図、第６図は、２＋１：発明洗体る産業ロボットの
剛性特性をゼするロボットアームを示す斜視図、第７図
は、ゲラステック体に剛性特性を待たせる構造をボす説
明図、第８図は、プラスチック体に剛性特性を持たせる
他の構造を示す説明図である。 １２．１５，１４，２６．２７・・−・・・腕部２ａ　
、６１・・・合成樹脂 ２９．３２・・・芯金 代ヰ人弁理＋　凝　１−１１　　デーレ崇晃　１　口 第　２　旧 昆　３　図 ３ 尤　４　図　　　　　　　　　弔　ｂ口２ ｚ ｊＬ　　　ら　　　０ヨ 昆　■　日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｔ　構成体が非導電性の合成樹脂で形成されていること
   を特徴とする産業用ロボット。 ２、特許請求の範囲第１項記載の産業用ロボットにおい
   て、治工具を移動させる腕部が、芯金な埋め込んだ合成
   樹脂で形成されることＫより組立用剛性を峙たせたこと
   を特徴とする眩業用ロボット。