JPS61203281A - ハンドリング装置 - 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〕 本発明はハンドリング装置に係り、特に軽量、高速運転
、広い可動範囲、装置自身からの発しん防止に好適な平
行リンク機構を採用したハンドリング装置に関する。

〔発明の背景〕

従来の装置は、特開昭５８−５６８９号に記載のように
、平行リンク機構と直動アーム（垂直アーム４）の動作
の組合せでハンド先端を平面内で移動させる構成となっ
ていた。しかしハンド先端を広い範囲で移動させようと
すると直動アームの移動量が大きくなり全体として大形
化となる。また扱うワークがゴミを嫌うようなものであ
る場合、直動アームの摺動により直動アーム自身から潤
滑剤や摩耗によるゴミが発生する。このように、特開昭
５８−５６７８９号に記ｆｉ装置は、小形化及び、装置
自身からの発しん防止の点については配慮されていなか
った。

また、特開昭５７−３３９９３号に記載ロボットは第３
図に示すように、平行四辺形リンク機構を採用していた
。すなわち、四つのリンク片＋３．１４．１５゜１．６
ａが平行四辺形リンク機構をなすように軸１７ａ。

］、７ｂ、　１８．１９．２０によって四つのリンクが
支持されており、モータ３，４で二つのリンク片１３．
１４が回転し、先端軸２の位置を２次元的に制御する機
構となっていた。しかし、先端軸２に取付けた工具の姿
勢はリンク機構だけでは必ずしも一定方向となるよう構
成されておらず、使用できる工具（含むハンド）の選定
に限度があり、汎用性に欠けていた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、軽量で且つアーム自身からの発しんを
横力防止できるアーム機構をもつハンドリング装置を提
供することにある。

〔発明の概要〕

ハンドリング装置の軽量化と併せて高速運転を可能とす
るため、アーム全体の慣性モーメントが小さくなるよう
アーム駆動部をリンク機構において回転半径が小さくな
る位置に設けた。また、装置自身からの発しん防止とし
て、アーム部に直進摺動機構を採用せず、潤滑剤や摩耗
によるゴミを比較的容易に密封可能な関節形構造を採用
した。

〔発明の実施例〕

以下２本発明の一実施例を第１図乃至第２図により説明
する。　　　　　　　　　　　２、。

第１図は、アーム部１に平行四辺形ＩＪンク機構を採用
した本実施例の外観を斜視図で示したものである。第２
図は、アーム部１の平行四辺形リンク機構を説明するた
めのアーム構成を斜視図で示したものである。

第１図の実施例は、ハンドや工具が取付可能なアーム先
端部２が、図中Ｘ、Ｙ、Ｚ、　θ方向に移動可能な４自
由度ハンドリング装置を示す。

ベース５に固定されたモータ３，４が夫々所定角度所定
方向に回動することにより、アーム先端部２の位置をＸ
、Ｙ方向に一定範囲内で自由に制御することができる。

ベース５は、柱７を案内として上Ｔ：（Ｚ方向）動する
スライダ６に取付けである。スライダ６は、柱７に対し
て固定されたモータ９により駆動される送り機構８と係
合している。

すなわち、モータ９を所定角度所定方向に回動すること
により、アーム先端部２のＺ方向の位置を一定範囲内で
自由に制御することができる。柱７は固定台１０に対し
て固定されたモータ１１によりθ方向に回動するテーブ
ル１２に固定されている。すなわち、モータ１１を所定
角度所定方向に回動することにより、アーム先端部２の
θ方向の位置を一定範囲内で自由に制御することができ
る。なお、第１図の図番１４．１．５．１６ｂ　、　２
１．２２ａ　、　２２ｂ　、　２３゜２４、２５．２６
．２７．２８．２９及び３０は第２図で説明する。

次に、アーム構成を第２図により説明する。

基本的構成は、２つの平行四辺形リンク機構を直列に連
結しモータ３により駆動する機構と、モータ４により駆
動される平行四辺形リンク機構が並列に配設した９リン
ク、１１回ねり対偶を持つ２自由度平行四辺形リンク機
構である。参考までにリンク機構の自由度は次式により
求めることができる。

自由度＝３　（Ｎ−１）−２Ｊ 但し　　Ｎ：リンク数 Ｊ：回ねり対偶数 第１リンク１３．第２リンク１４．第３リンク１５゜第
４リンク１６ａがひとつの平行四辺形リンク機構をなす
ように軸１７．１８．１９．．２０によって第１リンク
１３乃至第４リンク１６ａが支持されている。第１リン
ク１３は、ベース５に対して固定しである。軸１７は第
２リンク１４に対して固定され、モータ３により回動さ
れる。

第４リンク１６ｂ、第５リンク２１．第６リンク２２ａ
。

第７リンク２３がひとつの平行四辺形リンク機構をなす
ように軸２４．２５．２６．２７によって、第４リンク
１６ｂ乃至第７リンク２３が支持されている。軸１９と
軸２４．軸２０と軸２５をそれぞれ同軸上に配設し２つ
の平行四辺形リンク機構を直列に連結する。この場合、
第４リンク１６ａと１６ｂが共通なリンクとなるため少
なくともどちらか一方が設けられていればよく、図では
１６ａがあっても、なくてもよいリンクとの意味で一点
鎖線で示しである。

第６リンク２２ｂ、２２ｃ、第８リンク２８．第９リン
ク２９がひとつの平行リンク機構をなすように軸２５、
２７．３０．３１．３２によって支持されており、上記
の直列に連結した２つの平行四辺形リンク機構に対して
、軸２５．２７．３０によって並列に連結している。

軸３０を第８リンク２８に対して固定し、軸１８と同軸
上に配設することによりコンパクトにまとめた。

軸３０は、モータ４により回動される。

このように構成された平行四辺形リンク機構において、
第１図に示すように第７リンク２３上に、ハンドや工具
等を取付けるためのアーム先端部２を設けた場合、モー
タ３，４を夫々所定角度所定方向に回動することにより
、アーム先端部２の位置を２次元的（ｘ、ｙ方向）に一
定範囲内で自由に制御することができる。

なお、アーム駆動部をリンク機構の回転半径が小さくな
る位置に設けられているので、アーム全体のモーメント
が小さくなり高速運転が可能となる。またアームは軽量
化されており、アーム自身からの発塵も極力防止できる
。

さらにアーム部を関節形構造としているため、潤滑剤や
摩耗によるゴミから遮断される防塵構造となっている。

〔発明の効果〕

本発明によれば、アーム部のつけ根部分にアームを駆動
するモータを配設することにより、アーム部の慣性モー
メントを小さくするこができるので高速運転及び加・減
速運転の制御性が向上する効果がある。また、アーム先
端部でゴミを嫌うワークを扱う場合、アーム先端、途中
に駆動部や、直進摺動機構がないので、ワークに対する
ゴミの影響を低減できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のハンドリング装置の一例を示す斜視図
、第２図は平行リンク機構部説明のための斜視図、第３
図は従来のハンドリング装置の斜視図である。 ３．４・・・モータ、５・・・ベース、１３・・・第１
リンク、１４・・・第２リンク、１５・・・第３リンク
、１６ａ・・・第４リンク、２１・・第５リンク、２２
ａ・・・第６リンク、２３・・・第７リンク、２８・・
・第８リンク、２９・・・第９リンク、２・・・アーム
先端部。 代理人弁理士　秋　　本　　正　　実 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ひとつのリンク片Ａを固定し、そのリンク片Ａと隣り合
   うリンク片Ｂを第１の駆動アクチュエータの出力により
   可動可能な第１の平行四辺形リンク機構と、第１の平行
   四辺形リンク機構と直列に連結した第２の平行四辺形リ
   ンク機構と、第１の平行四辺形リンク機構と第２の平行
   四辺形リンク機構との連結リンク片Ｃと隣り合う第２の
   平行四辺形リンク機構のひとつのリンク片Ｄと連結され
   た第３の平行四辺形リンク機構のひとつのリンク片Ｅの
   支持軸のひとつを、そのリンク片Ｅに固定し、第２の駆
   動アクチュエータの出力により回動可能とし、第１ない
   し第２の駆動アクチュエータを夫々所定角度所定方向に
   回動することにより、第２の平行四辺形リンク機構上に
   設けたハンドや工具等の取付位置を２次元的に一定範囲
   内で自由に制御可能とした第１ないし第３の平行四辺形
   リンク機構と、第１ないし第２の駆動アクチュエータと
   から成る機構を腕機構に設けたことを特徴とするハンド
   リング装置。