JPS6052295A - 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】 本発明は、ロボットに関し、一層詳細には、物品を把持
して他の場所へ移送する場合に、その移送距離が調整で
きると共に移送動作も迅速且つ確実に達成できるロボッ
トに関する。

近年、センシング技術並びにコンピュータ技術の発展に
伴い、各種のセンサをマイクロプロセッサに接続して制
御を行う自動機械、ずなゎち、ロボットが多数開発され
採用されるに至っている。

ところで、このロボットの中、搬送用ロボットは、ワー
ク等の物品をある位置から所定距離離間した他の位置に
移送するために用いられるが、その搬送経路によっては
、単に直線的な運動のみならず、垂直、回転等の動作が
要求される。このため、この種のロボットでは、直紳運
動、回転運動を達成する作用部に近接して各種のアクチ
ュエータを配設し、前記アクチュエータの制御下に所期
の目標を達成している。すなわち要求される動作が複雑
であればあるほど、それらの動作を達成する複数のアク
チュエータが互いに近接配置されることになりロボット
の特定部分が過大な重量増加となるばかりが、その重量
を十分に支えるために剛性の強化がなされなければなら
ない。この結果、特に、その部分、あるいは、装置全体
として大型化せざるを得ないこととなる。

然しなから、そのような作用点部分の重量の増加または
大型化は、ロボ・７トの動作反応を鈍くし、同一種類の
ワークを搬送する場合、時間的損失を生じて非能率とな
る等種々の不都合が露呈していた。

そこで、本発明者は、鋭意考究並びに工夫を重ねた結果
、物品の実質的な搬送動作を行う作用部とこの作用部を
駆動するアクチュエータ部とを相当距離々間させ、作用
部とアクチュエータ部とを簡易な駆動力伝達手段で連結
し、アクチュエータ部で生起される駆動力を前記伝達手
段を介して正確に作用部まで伝えれば前記の問題点が一
挙に解消し、しかも駆動力伝達手段の長さを伸縮自在に
構成することによって異種ワークの搬送にも有益なロボ
ットが得られることが判った。

従って、本発明の目的は、全体のバランスがとれ、動作
が迅速且つ確実であると共に異種物品の搬送にも利用で
きるロボットを提供するにある。

このため、本発明では、物品を移送する爪を含むロボッ
ト用ハンドを回転する回転駆動源と前記ハンドを旋回す
る旋回駆動源を前記ノ憂／ドから所定距離々間して配置
し且つ前記ハンドと前記回転駆動源の間に配設された駆
動力伝達手段の長さを伸縮自在に構成することを特徴と
する。

次に、本発明に係るロボットについて好適な実施例を挙
げ、添付の図面を参照しながら、以下詳細に説明する。

第１図において、参照符号１０は、搬送用ロボット本体
を示し、このロボットの本体１０は、基本的には、スラ
イド部１２、回動部１４および作用部１６とから構成さ
れる。回動部１４は、前記スライド部１２の上部に載置
されると共にその先端部に作用部１６を回転自在に保持
するものである。なお、スライド部１２は、その台１８
を介して、例えば、ＮＣｉ盤２ｏの上面にボルト等によ
り固着されてなるものである。

そこで、先ず、スライド部１２について説明する。スラ
イド部１２は、前記台１８および取付部２２を介して固
定されたデュアル工程シリンダ、スライド、すなわち、
ダブルシリンダ２４を含む。ダブルシリンダ２４は、そ
の機能に則してシリンダストロークを往復ともに２段階
に制御することが可能である。シリンダ２４がら外部に
露呈するロッド２６の先端部は、可動サポート板２８の
底部から下方に延在するロッド取付台３０と係合する。

可動サポート板２８は、第４図に示すようにガイドレー
ル３２により台１８上に移動自在に支承される。なお、
参照符号３４は、可動量ボート板２８に取着されたガイ
ド部材を示す。

１可動号ボート板２８の上部には、前記回動部１４が載
置固定される。回動部１４では、−列のプラテン１−３
６．３８間にｌ：１−クリアクヂュエータ４０を挟持し
、前記ブラケット３６には、スペーサ４２を介してこの
回動部１４の回動範囲を検出するりミツトスイッチ４４
を固着しておく。ロークリアクチュエータ４０の回転軸
４Ｇは、前記ブラケット３８の中心から突出し、へアリ
フグハウジング４８内に延在し且つその先端部に軸アダ
プタ５０を枢着する。軸アダプタ５０の突起部には、中
間軸５２が嵌合し、この中間軸５２の内側にボス５４が
嵌合する。中間軸５２には、ボールベアリング５６、並
びにローラベアリング５７が装着され、且つこれらのベ
アリング５６．５７の間にベアリングカラー５８が嵌着
される。

次に、前記ベアリングハウジング４８に隣接してベアリ
ング受６０を固着し、このベアリング受６０の内部にニ
ードルベアリング６２を嵌合する。前記ニードルベアリ
ング６２は、ｒ、ｌ−＋空状の旋回軸６４の一端部を受
容する。前記Ｊρ回軸６４の他端部側にも同様にベアリ
ング受Ｇ６が配設され、このベアリング受６６にニード
ルベアリング６８が嵌着される。従って、一対のニード
ルベアリング６２と６８により保持される旋回軸６４は
、極めて円滑な旋回動作が確保されることになる。次に
、旋回軸６４の外径は、前記ニードルベアリング６８近
傍で挟まり、そこにブラケット７０並びに延長スペーカ
・７２を嵌合して終端する。前記ブラケット７０と延長
スペーサ７２にば旋回軸カバー７４が嵌合し、これらの
両者は、固定される。

ところで、前記延長スペーサ７２には、別異の弛緩自在
なブラケット７６が係着され且つこのブラケット７６と
スペーサ７２とによりアーム軸７８が保持される。アー
ム軸７８の先端部は、円状に膨出してフランジ８０を形
成し、このフランジ８０を介して前記作用部１６が保持
される。

そこで、アーム軸７８は、中空状であるために、前記ボ
ス５４にスプラインシャツ１−８２の一端部を噛合させ
ると共に仁のスプラインシャツ１−８２の他端部をアー
ム軸７８を貫通させる。

従って、シャフト８２の先端は、作用部１６内部に臨入
することが諒解されよう。すなわち、シャフト８２は、
一対のベアリング８４．８４を介してアーム軸７８に保
持されると共に、その狭径の先端部には、傘歯車８６が
嵌着される。

一方、前記アーム軸７８のフランジ８ｏを利用して旋回
台８８を固着し、この旋回台８８の段差を利用して、ブ
ラヶソ１−９０．９２が保持される。上部ブラケット９
ｏには、その中央部に穿設された孔部を利用してボール
ベアリング９４が嵌合され、同様に下部ブラケット９２
の孔部にもボールベアリング９６が嵌合される。

ボールベアリング９４には、シャフト９８が挿通され、
このシャフト９８は、傘歯車１（１３を保持する。第２
図から諒解されるようにこの傘歯車１００は、前記傘歯
車８６に噛合するものである。また、シャフト９８は、
前記全歯５１ｉ１００から延在する点でその直径を拡げ
、前記ベアリング９６を介して外部に、すなわち、ハン
ド部１０２方向に延在する。

なお、第２図および第３図から明らかなように、旋回台
８８の上部にストッパ台１０４を固着し、このストッパ
台１０４から水平方向Ｇご一対のボルト１０６．１０６
を延在させる。一方、シャフト９８の先端部にストッパ
１０８を固着しておく。従って、シャフト９８の回転に
よってストッパ１０８も回転するが、その回動々作は、
いずれか一方のストッパ用ボルト１０６により阻止され
、最大１８０”の角度以内に抑えられることが諒解され
よう。

次に、本発明装置では、前記旋回軸６４に対してこの軸
を旋回させるためのエアシリンダ１１０を係着する。第
４図から明らかなように、可動サポート板２８から支持
部材１１２を下方に延在させると共にこの支持部材に挿
通されるピン１１４により前記エアシリンダ１１０は、
揺動自在に保持される。Ｊアシリンダ１１０を構成する
シリンダ本体１１６より上方に延在するシリンダ本体ド
１１８のと先端部１２０ば、ピン１２２を介して爪部１
２４を有する回動部材１２６が係着され、前記旋回軸６
４ば、この回動部材１２Ｇに形成された孔部を貫通して
係着されるものである。

一方、前記回動部材１２６に対峙して可動サポート板２
８の上面には、ストッパ１２８が配設される。ストッパ
ー１２８は、第４図からδ声解されるようにその内部に
エアシリンダ１３０とコイルスプリング１３２とを含み
、前記コイルスプリング１３２には、ロッド１３４を係
着しておく。　なお、図中、参照符号１３６は、ベアリ
ングナンドであり、また参照符号１３Ｂは、ストッパで
ある。

そこで以上のように構成されるロボットの作用について
説明する。

先ず、ダブルシリンダ２４を付勢すると、ロッド２６は
第１図に示す矢印方向に移動し、この結果、その移動々
作は、ロッド取付台３０を介して可動サポート板２８に
伝達される。、二のため、可動サボー１−板２８は、ガ
イドレール３２に沿って移動し、所定の位置で停止する
。

次に、エアシリンダ１１０が付勢される。このエアシリ
ンダ１１０は、その中央部がピン１１４により枢支され
ているためにその付勢によって尾端部が上昇すると共に
先端部１２０は、回動部材１２６を旋回させる。そのた
め、前記回動部材１２６の旋回動作は、旋回軸６４に伝
達され、前記旋回軸６４は、ブラケット７ｏ、延長スベ
ージ・７２およびブラケット７６を介してアーム軸７８
を回動させる。結局、アーム軸７８に固着された作用部
１６は、前記エアシリンダ１１０の旋回動作の範囲で、
同様に旋回することになる。なお、エアシリンダ１１０
の旋回範囲は、一般的にば、ストッパ１３８により規制
されるが、旋回動作中、エア供給が途切れた場合には、
前記エアシリンダの上昇力は減勢される。そこで、その
重量により落下して事故等を誘致しないためにストッパ
１２８が爪部１２４と係合する。すなわち、ストッパ１
２８では、常■、冒よ、エアシリンダ１３０によりコイ
ルスプリング１３２の弾発力は抑止されているが、一旦
、エアが途切れるとこのエアシリンダ１３０も減勢され
るために前記コイルスプリング１３２の弾発力が口・７
ド１３４を突出させ爪部１２４と係合してエアシリンダ
１１０の旋回落丁を阻止する。

次いで、このような状態でロークリアクチュエータ４０
が付勢される。ロークリアクチュエータ４０が付勢され
るとその回転軸４６の回転動作は、軸アダプタ５ｏ、中
間軸５２およびボス５４を経てスプラインシャフト８２
に伝達される。このため、スプラインシャフト８２の先
端部に固着された傘歯車８６４回転させ、その回転範囲
内でこれと噛合する傘歯車１００を回転させる。傘歯車
１００は、シャフト９８を回転し、搬送物品を把持する
ハンド部１０２を回転させることになる。前記ハンド部
１０２ば、一対の爪１４０．１４２を有し、図示はして
いないが、この爪１４０．１４２は、夫々、開成閉成動
作を行い、把持されるワークをプバ／ヤ１４４の助勢下
に旋盤２０に送給する。

なお、前記シャフト９８の先端部には、前記した通り、
一対のポルＩ−１０６，１０６と当接するストッパ１０
８が係着されている。従って、ロークリアクチュエータ
４０の回転々作も前記ポルト１０６．１０６の範囲内、
すなわち、１８０°の範囲内に規制される。また、この
回動々作は、リミットスイッチ４４によっても検出され
ることになる。

本発明によれば、以上のように直線方向への摺動用ダブ
ルシリンダと、回転動作用のロークリアクチュエータと
、旋回用のエアシリンダとを分離させ、しかも実際の旋
回および回転を行う作用部からも相当距離々間して配置
した。この結果、作用部自体の重量の軽減化がはかられ
、ロボットとしての動作も迅速確実となり、作業能率が
一層向上する。

さらに、本発明では、図から諒解されるようにスプライ
ンシャフトの一方の端部とロークリアクチュエータの回
転軸との間に相当の離間距離を設り、且つアーム軸を弛
緩可能なブラケットで緊締しているので、ワーク種類の
変更等により回転力の伝達距離を変更しようとする場合
にも、前記ブラケットを弛め、アーム軸を変位させれば
簡単にその調整を行うことができる。

さらにまた、エアを多用するために生ずる事故等の懸念
も安全装置を付加することによって完全に払拭する等極
めて顕著な効果が得られた。

以上、本発明について好適な実施例を挙げて説明したが
、本発明は、この実施例に限定されるものではなく、本
発明の精神を逸脱しない範囲において種々の改変が可能
なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明に係るものであって、第１図は、一部省略
断面図、第２図は、回動部と作用部の相互関係を示す断
面図、第３図は、第２図の■−■線断面図、第４図は、
旋回動作のための一部省略説明図、第５図は、回動部と
作用部の平面図である。 １０−・ロボット本体　１２・・スライド部１４・・回
動部　１６・・作用部 １８・・台　２０・・ＮＣ旋盤 ２２・・取付部　２４・・ダブルシリンダ２６・・ロッ
ド　２８・・可動サボー１〜板３０・・ロッド取付台　
３１・・ガイドレール３２・・ガイドレール　３４・・
ガイド部材３６．３８・・ブラケソ］・ ４０・・ロークリアクチュエータ ４２・・スペーサ　４４・・リミットスイッチ４６・・
回転軸　４８・・ヘアリングハウジング５０・・軸アダ
プタ　５２・・中間軸 ５４・・ボス　５６・・ボールへアリング５７・・ロー
ラベアリング ５８・・ベアリングカラー ６０・・ヘアリング受　６２・・ヘアリング６４・・旋
回軸　６６・・ベアリング受６８・・ニードルヘアリン
グ ７０・・ブラケット　７２・・延長スペーサ７４・・旋
回軸カバー　７６・、ブラケ４７ト７８・・アーム軸　
８０・・フランジ ８２・・スプラインシャフト ９２・・ブラケット ９４．９６・・ボールベアリング ９８・・シャフト　１００　・傘歯車 １０２　・ハンドＤＩＳ　１０４　・ストツバ台ＩＯに
　・ポルｌ−ｔ０８　・ストッパ１１０　・エアシリン
ダ　１１２　・支持部利１１４　・ピン　１１６　・シ
リンダ本体１１８　・シリンダロッド １２０　・先端部　１２２　・ピン １２４　・爪部　１２６　・回動部材 １２１（・ストｙパ　１３０　・コイルスプリング１３
２　・エアシリンダ　１３４　・ロッド１３（ｔ　・ベ
アリングナンド １３）（・ストｌバ　１４０．１４２・爪１４４　・ブ
ツシャ 特許出願人　焼結金属工業株式会汁−１，１′　呂

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）物品を移送する爪を含むロボット用ハンドを回転
   する回転駆動源と前記ハンドを旋回する旋回駆動源を前
   記ハンドから所定距離々間して配置し且つ前記ハンドと
   前記回転駆動源の間に配設された駆動力伝達手段の長さ
   を伸縮自在に構成することを特徴とするロポノ１−６（
   ２、特許請求の範囲第１項記載のロボットにおいて、回
   転駆動源は、ロークリアクチュエータからなり、旋回駆
   動源は、エアーアクチュエータからなるロボット。 （３）特許請求の範囲第２項記載のロボットにおいて、
   駆動力伝達手段は、スプラインシャフトとブラケットと
   ハンド部を連結するアーム軸とからなり、前記ブラケッ
   トを弛緩自在に構成して、スプラインシャフトとアーム
   軸との離間距離を調整することからなるロボット。 （４）　特許請求の範囲第２項記載のロボットにおいて
   、エアーアクチュエータの自走旋回動作を阻止するため
   に、エア遮断の際付勢されるストッパを設けてなるロボ
   ット。 （５）　特許請求の範囲第４項記載のロボソｌ−におい
   て、ストッパは、エアシリンダと、このエアシリンダの
   付勢に対抗して弾１発カを保持するコイルスプリングと
   、前記コイルスプリングに連結するストッパ用ロッドか
   らなるロボ７＋−０