JPS61244474A

JPS61244474A - 産業用ロボツト装置

Info

Publication number: JPS61244474A
Application number: JP8267285A
Authority: JP
Inventors: 久夫加藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1985-04-19
Filing date: 1985-04-19
Publication date: 1986-10-30

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】〔産業上の利用分野〕この発明は、スカラ形の産業用ロボット装置に係り、特
にその撓みを減少させて正確なロボット作業を行えるよ
うにした関節部の得造に関するものである。

〔従来の技術〕

第６図は、従来のスカラ形の産業用ロボット装置を示す
側面図である。図において、（１）はロボット本体、（
２）は昇降体、（３）は出力軸、（４）は第１駆動機、
（５）は′ｓ１アームで、第１駆動機（４）の駆動によ
って第１出力軸（３）全中心として水平旋回動作を行う
。（６）は＠１アーム（５）の先端に装着された第２駆
動機、（７）はｇＫ２駆動機（６）より突出する第２出
力軸、（８）は第２出力軸（７）に軸着された第２アー
ムで、第２駆動ａ（６）の駆動によって水平旋回ｌＩｈ
１／ｌ：ｔ−行う。

（９）は第２アーム（８）先端に装着されたノ）ノド回
動用駆動機、叫は一対の把持爪（１０ａ）　’に有する
ノ・ラドである。なお、（Ｗ）はワークを示す。

従来のスカラ形ロボット装置は以上のように構成され、
図示されていないロボット制御装置の指′令にしたがっ
て、昇降体（２）の昇降動作、Ｋ１．第２アーム（５）
、　（８）の旋回動作、・・ラドαＯの回動および把持
爪（ＩＤａ）の開閉動作が行われ、ワーク（Ｗ）　ｔ−
所定の位置で把持し、作業位置まで運搬して把持を解放
しまたはその逆のロボット作業を実行する。

ここで、昇降体（２）と＠１アーム（５）及び第１アー
ム（５）と第２アーム（８）とは、各関節の出力軸（３
）、　（７）のみで結合されているので、関節を構成す
る各部品の組立てによるガタ、出力軸にかかる大きな曲
げモーメントによる撓み等により、ロボットアーム（５
）、　（８）が下方へ変位し、更にワーク（Ｗ）ｆ把持
するとその変位量も増加する。このため、組立ロボット
として使用する場合には、ワーク（Ｗ）の姿勢を正しく
保持することができず、部品の精密組立は困難であった
。また、機械加工用ロボットとして使用するＸｌｈ会、
例えば穴あけ作業を行う場合には、キリの反力によって
上向きの力が加わるとアーム先端扛上万へ変位し、キリ
の折損が生じるおそれがあった。更に、出力軸（３）、
（７）に曲りが生じるので、躯ｍ磯（４）、　（６）の
回転ロスが増卯して出力が低下し、その分だけ駆動機の
出力を増加しなければならない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような従来のスカラ形ロボット装置では、各関節
部は出力軸のみで結合されているので、関節を構成する
各部品のガタ、曲げモーメントによる出力軸の撓み等に
より上・下方向の変位が発生し、穴あけ作業用として用
いる場合にはキ１７の折損が生じるおそれがあり、組立
ロボットとして使用する場合には精密組立を行わせるこ
とは困難となる。また、出力軸の曲がりにより駆動機に
出力ロスが生じ、その分だけ駆動機出力を高めなければ
ならない等の問題があった。

この発明は、上記のような従来のものの問題点を解決す
るためになされたもので、関節部出力軸の撓みを規制し
て水平旋回アームの上下方向の変位が生じないようにす
ることを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るスカラ形産業用ロボット［置は、出力軸
を中心に相対回動するガイド装置を駆動側と被駆動側と
にそれぞれ設け、各関節における上・下方向の変位を規
制するようにしたものである。

〔作用〕

この発明によるスカラ形産業用ロボット装置においては
、昇降体と第１アーム及び第１アームと第２アームの夫
々の関節部に、出力軸中心から離れた位置で円盤状ガイ
ド部材とガイドローラ部材とを設けるか、関節部より細
心方向に離れた位置で回動軸側に円周溝を、また被旋回
側アームにこれと係合・摺動する突出腕を設け、出力軸
にかかるモーメントをガイド装置で負担し、ロボットア
ームの上下の傾斜変位を大幅に減少させてロボット作業
の励作楕１ｆ’に同上させる。

〔発明の実施例〕

第１図にこの発明の一実施例′（ｉ−示すスカラ形ロボ
ット装置の平面図、第２図は要部の断面を示す側面図、
第６図はガイド装置の詳訓断面を示す側面図、第４図は
ガイド装置の正面図である。図において、（１）〜ＣＬ
Ｇは第６図に示した従来装置と同一または相当部分を示
す。（６）は昇降体（２）に一体的に固定された円盤状
ガイドレール、（２）は第１アーム（５）に突設された
ガイドローラ軸支台で、軸支する下部および上部ガイド
ローラ（１４，（２）を円盤状ガイドレール０２ＶＣ転
接させる。αＯ？ｉ第２アーム（８）の出力軸（７）囲
りに一体的に設けられた円盤状ガイドレール、（ロ）は
第１アーム（５）の出力軸側に突設されたガイドローラ
軸支台で、下部および上部ガイドローラα樽、（６）を
軸支し、それぞれを円盤状ガイドレールａ６に転接させ
る。この両日盤状ガイドレール（Ｌｅ、ＱｄＩＩ′ｉ、
それぞれ底面（１２ｃ）　、　　（１６ｃ）　ｋ有する
下部ガイドレールｒ１２ａ）　、　　（１６ｍ＞、天井
面（１２ｄ）。

（１６ｄ）を有する上部ガイドレール（１２ｂ）、　　
（ｔ６ｂ）が形成され、底面ｒ１２ｃ）　、　　ｒ１６
ｅ）に下部ガイドローラα４．（ト）が転接し、天井面
ｒ１２ｄ）、　　（１６ｄ）に上部ガイドローラ（至）
、（至）が転接する。

上記のようにｕＩ！成されたこの発明のスカラ形ロボッ
ト装置は、図示されてないロボット制御装置の指令に従
って従来装置と同様なロボット動作を実行する。このロ
ボット動作において、第２出力軸（力には第２アーム（
８）、ハンド回動用駆動１％！　（９）、出力軸α力、
ハンドα１の重量、更にハンドαＯで把持されるワーク
（Ｗ）の重量によるモーメントが、第１出力軸（３）に
は更に第１アーム（５）と第２駆ｔＪｈ機（６）の重量
が加わったモーメントが作用する。

また、このスカラ形ロボット装置を回転工具等を把持す
る加工用ロボットとして使用する場合などには、切創り
工４の反力により上方へ付替されるモーメントが作用す
る。これ等のモーメンｈａ、従来装置でに各出力軸（３
）、　（力のみで受けてい土が、この発明のスカラ形ロ
ボット装置においては、夫夫の出力軸（３）、（力より
距離（Ｒ−、ｒＲ，）　　だけ離れて突設するガイドロ
ーラ軸支１台（１３，α力の下部、上部ガイドローラα
４．（至）、（至）、四と対１志して配置された円盤状
ガイドノール（６）、αＱの１戊面ｒ１２ｃ）　、　（
’１６ｃ）、Ｓよび天井［ｊｌｆ　（１２ｄ）　、　　
（１６ｄ）との当接により、それぞれの関節にかかるモ
ーメント’２受持ち、出力軸（３）、　（７）には殆ん
どモーメントが作用せず、上・下方向の推力しか印加さ
れない。従って、出力軸（３）、　（７）には曲げ変形
は生ぜず、第１．第２アーム（５）、　（８）の剛性が
十分に得られると、アーム全体の上下方向の傾斜変位は
生じない。また、各ガイドローラ（１４，（至）、（２
）、（至）は両アーム（５）、　（８）の旋回に応じて
円盤状ガイドレール（６）、（２）の夫々のレール面を
転動するので、何れの方向のモーメントも吸収すること
ができる。

なお、上記実施例では円盤状ガイドローラと、上・下部
ガイドローラとの協働によって関節部における撓みを防
止するようにしているが、第５図に示すようにしてもよ
い。図において、（１）〜（至）は上記実施例と同一ま
たは相当部分ｔ′示す。（２＆）は昇降体（２）に第１
アーム（５）との枢軸部より所定距離をおいて刻設され
た周溝、（８ａ）は第２アーム（８）の回動軸心に突設
した支持軸で、周溝（２＆）と同様な周溝（８ｂ）が刻
設される。四、シυは第１アーム（５）の両側部薔りに
下方突設された支持腕で、先端を水平に曲屈された枢支
腕（２０ｍ）　、　（２１ａ）ｋ有し、それぞれ周溝（
２ａ）ならびＫ（８ｂ）に摺動自在に係合されている。

上記のように構成されたこの実施例においては、第１ア
ーム（５）と第２アーム（８）との枢軸となる出力軸（
７）に作用するモーメントは、第２アーム（８）の支持
軸（８ａ）と、この周溝（８ｂ）と係合する第１アーム
（５）から下方突出した支持腕Ｃυとの間で負荷され、
出力軸（７）に作用するモーメントは大幅に軽減される
。また、昇降体（２）と第１アーム（５）との枢軸とな
る出力軸（３）に作用するモーメントも、周溝（２ａ）
と係合する支持腕−により同様に大幅に軽減される。

ここで、それぞれの周溝ｒ２ａ）　、　（８ｂ）の位置
を可能な限り関節点より離し、支持腕−，（２υに所定
の剛性を与えるようにその大きさ及び形状を設定すると
、出力軸（３）、　（７）囲りの撓みの発生を最小限と
することができ、上記第１の実施例と同様に第１゜第２
アーム（５）、（８）の剛性を向上させることができる
０〔発明の効果〕この発明は、以上説明したとおり、各水平旋回関節部の
出力軸を中心に相対回動するガイド装置を駆動側及び被
駆動側にそれぞれ設け、これらのガイド装置により出力
軸に作用するモーメントラ軽減するように構成したので
、各関節部に生じる撓み変形を大幅に低減し、ロボット
アーム全体ノ剛性を向上させることができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す産業用ロボット装置
の平面図、第２図は同じく側面図、第３図はガイド装置
の詳細を示す側面図、第４図はガイド装置の詳細を示す
正面図、第５図はこの発明の別の実施例を示す産業用ロ
ボット装置の側面図、第６図は従来例を示す側面図、で
ある。図において、（２）は昇降体、（３）は出力軸、（５）
は第１アーム、（７）は出力軸、（８）は第２アーム、
（２）、αＱは円盤状ガイドレール、Ｃ１４，（２）及
び（至）、（１１はガイドローラ、（２ｍ）　、　　（
８ａ）は周溝、■、＋２υは支持腕。なお、図中、同一符号は同一または相当品分を示す。代理人　弁理士　　木　村　三　朗第１図＋６：円１【参ζワ１トーレー１し第　４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）スカラ形ロボット装置において、各水平旋回関節
部の出力軸を中心に相対回動するガイド装置を駆動側及
び被駆動側にそれぞれ設け、上記出力軸の回動方向と直
角の方向への変位を規制するようにしたことを特徴とす
る虚業用ロボット装置。
（２）上記ガイド装置を円盤状ガイド部材とガイドロー
ラ部材とで構成し、上記出力軸中心から離れた位置で変
位を規制するようにしたことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の産業用ロボット装置。
（３）上記ガイド装置を上記出力軸側の周溝とこれに係
合するロボットアーム側の支持腕とで構成し、上記出力
軸の軸心方向の離れた位置で変位を規制するようにした
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の産業用ロ
ボット装置。