JPS61260994A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、長手方向に伸縮し得るようになった少なくと
も３つの設定装置を具備し、これら設定装置の各々が固
定フレームに第１の継手を介して固着され、この第１の
継手は該各設定装置を該固定フレームに対して自由に枢
動させ得るようになっており、前記各設定装置の一端部
が可動位置決めヘッドに第２の継手を介して装着され、
さらに、該可動位置決めヘッドから延長し、しかも前記
設定装置間に配置された中間アームを具備するロボット
に関する。

〔従来の技術〕

上述したようなロボットは例えばスウェーデン国特許Ｎ
ａ　−Ｂ−１４８２１６号によってすでに知られている
。ここでは、負荷を支えるようになった中間アームはシ
リンダ内で変位自在とされ、このシリンダはフレームに
連結されている。しかしながら、このような構成にあっ
ては、比較的小さな負荷が移動させ得るようになってい
るにすぎない。というのは、中間アームが負荷適用時に
シリンダに対して傾斜させられるからである。位置決め
ヘッドが設定装置によって移動させられて中間アームが
シリンダ内で変位させられると、該中間アームは大きな
負荷の適用時にその傾斜のためにシリンダ内で挟み込ま
れるようになる。これにより位置決めヘッドをさらに移
動させることが阻止されたり、あるいは損傷を与えるよ
うな大きな振動の発生が阻止されたりする。したがって
、このような公知のロボットは小さな負荷を移動させる
場合にのみ適当なものであり、またピストンおよびシリ
ンダ間にはクリアランスが要求されるために、かつこれ
ら両要素間での半径方向制御が貧弱なために、該ロボッ
トの設定精度についても甚だ低い。さらに、かかるロボ
ットにおいては、限られた範囲内で負荷を回転し得るよ
うになっているだけであり、この場合の回転角度は互い
に接触するようになった設定装置によって制限される。

〔発明の目的および構成〕

本発明の目的は上述したような従来の構成上の問題点を
排除して、比較的大きな負荷についても高い位置決め精
度で移動させ得るとともに任意の角度で回転し得るよう
にすることである。

このことは、次のように構成されたロボットにおいて達
成される。すなわち、そのようなロボットとは、最初の
導入部で述べたようなタイプのロボットであって、固定
フレームが自在継手を支持し、この自在継手には中間ア
ームの横断面よりも幾分大きな横断面を持つ中央貫通孔
が設けられ、その中間アームが自在継手の中央貫通孔を
貫通して延長し、このとき該中間アームが半径方向制御
を維持しつつ軸線方向に移動され、しかも該固定フレー
ムに対して種々の角度で設置され得るようになっている
ロボットである。

〔実施例〕

次に、添付図面を参照して、本発明による２つの実施例
について詳細に述べることにする。

第１図ないし第３図に図示するような第１実施例のロボ
ットには３つの設定装置１が設けられ、各設定装置１は
シリンダ３内で可動状態となったピストン２の形態とさ
れる。ピストン２はシリンダ３内で在来の駆動手段（図
示されない）によって移動させられる。そのような駆動
手段は液圧手段または空気圧手段であってもよく、ある
いはボルト／ナツト機構または液圧流体機構からなるも
のであってもよい。各シリンダ３の端部は固定フレーム
あるいはスタンド５に継手４を介して固着される。継手
４はシリンダ３およびピストン２を固定アーム５に対し
てすべての方向に枢動させ得るようになっており、ここ
ではそのような継手としてカルダン継手が図示されてい
るが、これは任意の適当な自在継手として構成すること
もできる。

各ピストン２は同様な継手６を介して位置決めへ７ド７
に連結される。設定装置１は想像上の三角ピラミッド形
状の稜線に沿って配置され、また位置決めヘッド７はピ
ストン２をそれぞれの該当シリンダ３内で移動させるこ
とによって所望位置に正確に設置させられる。というの
は、位置決めヘッド７の位置は設定装置の有効長さによ
って明確に規定されるからである。また、ロボットには
制御システム（図示されない）が設けられ、この制御シ
ステムからは位置決めヘッド７を所望の位置に移動させ
る信号が設定装置１に対して出力される。

アーム８はスリーブ１０とそこに軸支されたシャフト９
とから構成され、しかも設定装置１間に対称な関係で延
長する。スリーブ１０は位置決めへラド７に剛直に連結
され、しかもその各端部において２つのベアリングを備
え、これらベアリングにはシャフト９が枢動自在に軸着
される。固定フレーム５には想像上のピラミッド形状の
対称軸線に沿う領域において自在継手１１が固着される
。

自在継手１１には中央孔が設けられ、この中央孔の横断
面はスリーブ１０の外径よりも幾分大きくされる。スリ
ーブ１０は自在継手１１の中央孔を貫通して延び、しか
も固定フレーム５と自在継手１１とに対して軸線方向に
移動自在にされ、一方それは固定フレーム５に対して任
意の角度で設置１１内での回転に対してロックされる。

スリーブＩＯの長さについては、位置決めへラド７の全
移動範囲に亙って該スリーブｌＯが自在継手１１の中央
孔内に常に存在し得るように十分な長さとされる。

自在継手１１は外側リング１２および内側リング１３を
備える。外側リング１２は２つのスイベルピン１７によ
って固定フレーム５に装着され、しかもそれらスイベル
ピン１７によって形成すれる軸線Ｘ−Ｘのまわりで揺動
し得るようになっている。内側リング１３は２つのシャ
フトピン１８によって外側リング１２に固着され、しか
も該外側リング１２に軸線Ｘ−Ｘに対して直角となった
軸線Ｙ−Ｙのまわりで揺動し得るようになっている。内
側リング１３の４内径の直径ケはスリーブ１０の外径よ
りも幾分太き（される。スリーブ１０は軸線方向溝２０
によって自在継手１１内で回転しないようにされ、これ
ら軸線方向溝２０内では内側リング１３から半径方向に
延びかつそこに固着されたシャフトピン２１が案内され
る。自在継手１１の構成自体については本発明にとって
決定的な要件ではなく、それは例えばボール／ソケット
継手であってもよい。スリーブ１０はトルクモータ（図
示されない）を支持し、この場合回転運動は適当な伝達
手段１４例えば図示するようなチェーン歯車によって処
理され、これにより所望の回転運動がシャフト９に伝え
られる。

位置決めへラド７を貫通して突出するシャフト９の端部
には適当な取扱い手段が設けられ、この取扱い手段は例
えばモータ駆動式の把持装置１９から構成される。この
場合、把持装置１９の把持動作の制御については、スリ
ーブ１０の頂端部の上方に突出する作動ロッド１５およ
び１６によって制御することができる。

第４図に示す本発明の実施例は、上述の実施例　　。

のちのとは主に次の点で相違する。すなわち、その相違
点は設定装置１を支持する継手の構成ならびにこれら継
手の位置にある。両実施例におりて、同様な構成要素に
は同じ参照番号が用いられている。第４図の実施例にあ
っては、各設定装置１は継手２４によって固定フレーム
５に枢動自在に連結され、該継手２４はフォーク形状部
材から構成される。このフォーク形状部材は２つの平行
脚部２６および２７からなるＵ字形状部分２５と、これ
ら平行脚部２６および２７を互いに連結する連結部分２
８とを備える。各平行脚部２６．２７の自由端部には枢
着ピン３０用の孔が設けられ、この枢着ピン３０はシリ
ンダ３４＝に剛直に連結される。各シリンダ３４−に設
けられた２つの枢着ピン３０と、各対の平行脚部２６．
２７に設けられた２つの孔とは、対応する設定装置１に
ついての枢動軸線を形成する。この枢動軸線は固定フレ
ーム５に対する継手２４の回転軸線に対して直角となっ
ている。担手ビン３０はシリンダ ３４ｊ＝の端部から隔設される。第１の実施例の場合と
同様に、モータは設定装置１の端部に配置される。第４
図には、また、ロボットの移動範囲が鎖線３１でもって
示されている。

両実施例におりて、設定装置１間に配置されるアーム８
はシャフト／スリーブユニットとして構成されているが
、それは自在継手と位置決めヘッド７とに軸支された単
一のシャフトとして構成してもよい。また、図示の設定
装置を３つ以上設けてもよい。どちらの実施例において
も、設定装置をアーム８のまわりに対称に配置させる必
要性はない。スリーブ１０と内側リング１３との間で回
転を阻止するロック手段については、異なった幾つかの
態様において構成することができる。例えば、そのよう
なロック手段として、ボール案内形式の案内手段を用い
てもよい。さらに、軸線方向溝をスリーブ１０ではなく
て自在継手１１に設けることもできるが、この場合には
軸線方向に突出する案内手段がスリーブ１０に設けられ
ることになる。また、シャフト９はスリーブｌｏ内で変
位自在とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるロボットの斜視図、第２図は第１
図のロボットの細部を拡大して示す斜視図、 第３図は第２図のｍ−ｍ線に沿う拡大断面図、第４図は
本発明による第２実施例を示す斜視図である。 １・・・設定装置、　　　　２・・・ピストン、３・・
・シリンダ、　　　　４・・・継手、５・・・固定フレ
ーム、　　６・・・継手、７・・・位置決めヘッド、８
・・・アーム、９・・・シャフト、　　　　１０・・・
スリーブ、１１・・・自在継手、　　１２・・・外側リ
ング、１３・・・内側リング。 特許出願代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、長手方向に伸縮し得るようになった少なくとも３つ
   の設定装置（１）を具備し、これら設定装置（１）の各
   々が固定フレーム（５）に第１の継手（４、２４）を介
   して固着され、この第１の継手（４、２４）は該各設定
   装置（１）を該固定フレーム（５）に対して自由に枢動
   させ得るようになっており、前記各設定装置（１）の一
   端部が可動位置決めヘッド（７）に第２の継手（６）を
   介して装着され、さらに、前記可動位置決めヘッド（７
   ）から延長し、しかも前記設定装置（１）間に配置され
   た中間アーム（８）を具備するロボットにおいて、前記
   固定フレーム（５）が自在継手（１１）を支持し、この
   自在継手（１１）には前記中間アーム（８）の横断面よ
   りも幾分大きな横断面を持つ中央貫通孔が設けられ、前
   記中間アーム（８）が前記自在継手（１１）の中央貫通
   孔を貫通して延長し、このとき前記中間アーム（８）が
   半径方向制御を維持しつつ軸線方向に移動され、しかも
   前記固定フレーム（５）に対して種々の角度で設置され
   得るようになっていることを特徴とするロボット。 ２、特許請求の範囲第１項に記載のロボットにおいて、
   前記３つの設定装置（１）が想像上の三角ピラミッド形
   状の稜線に沿って配置されていることを特徴とするロボ
   ット。 ３、特許請求の範囲第２項に記載のロボットにおいて、
   前記中間アーム（８）が前記３つの設定装置（１）間に
   対称な関係で配置されていることを特徴とするロボット
   。 ４、特許請求の範囲第１項から第３項までのいずれか１
   項に記載のロボットにおいて、前記中間アーム（８）が
   前記自在継手（１１）内に回転しないように固着されて
   いることを特徴とするロボット。 ５、特許請求の範囲第４項に記載のロボットにおいて、
   前記中間アーム（８）には軸線方向溝（２０）が設けら
   れ、これら軸線方向溝（２０）が前記自在継手（１１）
   から突出する制御部材（２１）と係合するようになって
   いることを特徴とするロボット。 ６、特許請求の範囲第４項に記載のロボットにおいて、
   前記自在継手（１１）には軸線方向溝が設けられ、これ
   ら軸線方向溝が前記中間アーム（８）から半径方向に突
   出する制御部材と係合するようになっているロボット。 ７、特許請求の範囲第１項から第６項までのいずれか１
   項に記載のロボットにおいて、前記中間アーム（８）が
   前記位置決めヘッド（７）を貫通して延び、この位置決
   めヘッド（７）から突出する該中間アーム（８）の突出
   端部には把持手段（１９）のような取扱い手段が支持さ
   れていることを特徴とするロボット。 ８、特許請求の範囲第１項から第７項までのいずれか１
   項に記載のロボットにおいて、前記中間アーム（８）の
   制御のために前記固定フレーム（５）に配置された前記
   自在継手（１１）がボール／ソケット継手であることを
   特徴とするロボット。 ９、特許請求の範囲第１項から第７項までのいずれか１
   項に記載のロボットにおいて、前記中間アーム（８）の
   制御用に前記自在継手（１１）がカルダン継手であり、
   このカルダン継手が外側リング（１２）および内側リン
   グ（１３）を備え、前記外側リング（１２）が前記固定
   フレーム（５）に結合された第１の軸線（Ｘ−Ｘ）のま
   わりで枢動自在とされ、前記内側リング（１３）が前記
   第１の軸線（Ｘ−Ｘ）に対して直角でかつ前記外側リン
   グ（１２）に結合された第２の軸線（Ｙ−Ｙ）のまわり
   で枢動自在とされていることを特徴とするロボット。 １０、特許請求の範囲第１項から第９項までのいずれか
   １項に記載のロボットにおいて、前記中間アーム（８）
   が前記自在継手（１１）と前記位置決めヘッド（７）と
   に軸支されたシャフトを備えていることを特徴とするロ
   ボット。 １１、特許請求の範囲第１項から第９項までのいずれか
   １項に記載のロボットにおりて、前記中間アーム（８）
   が前記位置決めヘッド（７）に連結された管状スリーブ
   （１０）と、この管状スリーブ（１０）に回転自在に軸
   支されたシャフト（９）とを備え、前記管状スリーブ（
   １０）が前記自在継手（１１）の中央貫通孔を貫通して
   延びていることを特徴とするロボット。 １２、特許請求の範囲第１１項に記載のロボットにおい
   て、前記管状スリーブ（１０）がトルクモータを支持し
   、前記管状スリーブ（１０）の内側に軸支された前記シ
   ャフト（９）に前記トルクモータの回転運動を伝達すべ
   く連結部材（１４）が設けられていることを特徴とする
   ロボット。