JPS62193785A

JPS62193785A - 工業用ロボツト

Info

Publication number: JPS62193785A
Application number: JP62033127A
Authority: JP
Inventors: ミカエル　ベルグマン; オベ　クルボルグ; ソルド　ポルサンダー
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1986-02-18
Filing date: 1987-02-16
Publication date: 1987-08-25
Anticipated expiration: 2010-10-11
Also published as: SE8600725L; DE3779335D1; EP0233625A1; JPH0794113B2; US4789296A; SE460529B; EP0233625B1; SE8600725D0

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、工業用ロボットに係る。この工業用ロボット
は垂直な軸線の廻りを枢動することのできるスタンドと
、一方の端部がスタンド内で第１の水平な軸線の廻りを
枢動することのできる第１のアームと、第１のアームと
は反対側の端部が第１の水平な軸線に平行な第２の軸線
の廻りを枢動することのできる第２のアームと、一方の
端部が第２のアームに連結され、反対の端部がクランク
シャフトに固定されていて、枢軸線が第１の水平な軸線
にほぼ一致するような、第１のアームに平行に配置され
た支持手段と、スタンドを垂直な軸線の廻りで枢動させ
るための第１の駆動部材と、第１のアームを第１の水平
な軸線の廻りで枢動させるための第２の駆動部材と、ク
ランクおよび平行な支持手段の上部にて第２の水平な軸
線の廻りで第２のアームを枢動させるための第３の駆動
部材とを有している。

本発明の主要な目的は、前述した基本ｍ′？ｉからなる
動きの速いロボット、すなわちアームが大きな屈曲運動
（大きな角度変化）を行なえ、その結果、ロボットが広
い作業範囲と長い到達距離を持てるようにした工業用ロ
ボットを得ることにある。

（従来の技術）動きの速いタイプの従来技術のロボットは、一般に片側
だけを支軸したアームが取り付けられているため、幅の
厚い構造となり、狭い空間内では保守および操作性能が
制約を受けていた。

アームが両サイドを支軸されている欧州公告特許第１８
０５６０号より周知のロボットでは、第２のアーム用の
駆動部材がボールスクリューから構成されている。従っ
て、ロボットの作業範囲が制約されていた。

両サイドの支軸されたアームを持つ他の従来技術のロボ
ット（米国特許第４，５４５．７１３号）では、第２の
アームはスチールケーブルを介して駆動される。この構
造の欠点は、ケーブルが荷重によって伸びてしまい、ロ
ボットの反復精成が低下してしまうことである。

（問題点を解決するための手段）本発明によれば、新規なタイプの動きの速いロボットが
提供される。このロボットは、両サイドベアリングの付
いた上側アームと下側アームを備えている。これらアー
ムは同じ平面内で枢動でき、また少なくともスタンドで
支持されているアームは広範囲に枢動することができる
。本発明に係る工業用ロボットの特徴は、スタンドが間
に自由空間のあいた２つの直立部分からできていること
である。第１のアームは、前記自由空間内で枢動するこ
とができる。その結果、クランクの枢軸シャフトは一方
のスタンド部分から突き出て第１のアームの案内開口を
通り抜けている。これに対し使方のスタンド部分からは
駆動シャフトが突き出ている。この駆動シャフトはクラ
ンクの枢軸シャフトにほぼ同軸的で相対しており、また
駆動シャフトは第１のアームに連結されこのアームを第
１の水平な軸線の廻りで枢動させることができる。

　７一本発明のの好ましい実施例では、第１のロボットアーム
は両サイドを支軸され、すなわち、アームの駆動シャフ
トを支持する２つのベアリングを介して第２のスタンド
部分に、そしてクランクの枢軸シャフトを取り囲んでい
る支持ベアリングを介して第１のスタンド部分に支軸さ
れている。この後者の支持ベアリングは、第１のスタン
ド部分に調節可能に固定することのできるベアリングケ
ージにより支持でき都合がよい。このようにすれば、３
つのベアリングを一列に並べた場合に起きる固有応力を
避けることができる。

以下添付図面に沿って本発明の一実施例を詳細に説明す
る。

（実施例）第１図および第２図で全体を１０で示した工業用ロボッ
トは、スタンド１２を備えている。このスタンド１２は
、モータ１３により垂直な軸線Ａの廻りをベース板１４
に対し枢動することができる。スタンド１２は、２つに
分かれた直立部分１２ａと１２ｂから構成されている。

第１（Ｆ側）のアーム１６は、スタンド部分１２ａと１
２ｂの上側部分にあってこれらスタンド部分に挟まれ軸
線Ｂの廻りを枢動可能に支軸されている。アーム１６の
上側端部では、第２（上側）のアーム１８が両サイドベ
アリングを介して軸線Ｃの廻りを枢動することができる
。アーム１８は平行なリンクロッド２０の上部で周知の
ようにして回転する。

前記リンクロッド２０は被駆動クランク２２と上側アー
ム１８の後部とに関節結合され、平行四辺形を形成して
いる。

クランク２２はシャフト２４により駆動される。

このシャフト２４はスタンド部分１２ａから突き出てい
る（第３図参照）。またシャフト２４は、スタンド部分
１２ａ内にあるギアホイールユニット（図示せず）を介
して電気モータ２６により駆動される。前記モータ２６
はスタンド部分１２Ｈの下側部分内に取り付けられ、一
部がスタンド部分１２ａと１２ｂの間の空間に突き出て
いる。シャフト２４は、下側アーム１６の下側部分にあ
る案内開口２８を通り抜けている。

シャフト２４に相対しほぼ同軸的に、駆動シャフト３０
が反対側のスタンド部分１２ｂから突き出ている。前記
駆動シャフト３０の一方の端部は下側アーム１６に固定
的に連結され、またギアユニット（図示せず）を介して
電気モータ３２により駆動される。電気モータ３２はス
タンド部分１２ｂの下側部分に取り付けられ、モータ２
６と同じようにスタンド部分１２ａと１２ｂの間の空間
に突き出ている。ただしモータ２６に対し横に配置され
ている。このモータの配置により、ロボットは比較的全
体の幅が小さくなり、同時にモータが下側アーム１６ま
たは平行なリンクロッド２０の枢動性能を妨げることが
ない。このことは第４図から明らかである。第４図は、
本発明に係る動きの速いロボットの作動可能姿勢を示し
ている。

このように２つに分かれて互いに向き合っているスタン
ド部分１２ａと１２ｂで下側アーム１６を懸架すること
により、非常に安定した）側アーム１６の両サイド支軸
を行なうことができる。駆動シャフト３０はスタンド部
分１２ｂ内にある軸方向に分かれた２つのベアリング（
図示せず）に支軸されており、アーム１６の反対の側部
はベアリング３４に支軸されている。このベアリング３
４は、アーム１６の案内開口２８内にあって、スタンド
部分１２ａに調節可能に調節されたベアリングケージ３
６上に支持されている（第３図参照）第５図と第６図は
、本発明に係るロボットの実施可能な修正例を示してい
る。この例では、モータ２６と３２がいわゆるトルクモ
ータ３８と４０で置き換えられる。これらトルクモータ
はＦ側アーム１６の枢軸線Ｂとほぼ同軸的に取り付けら
れ、ギアユニットを介在させないで各々が直接にクラン
クシャフト２４と駆動シャフト３０を動かす。

このようにすればロボットの全体の幅をさらに狭めるこ
とができ、また同時に駆動ユニットは総じて構造的に単
純になる。

本発明に係る前述したロボットの実施例では、箇々の軸
線並びに部品の配置が、ロボットを水平なベース上に支
持した例に基づいて説明されている。勿論のこと当業者
には、例えば吊りＦげた状態に取り付けたり横向きに取
り付けたりするその他の適当な取付は方法も利用できる
ことが明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る工業用ロボットの側面図である
。第２図は、第１図のロボットの背面図である。第３図は、ロボットの下側アームのスタンドへの取付は
状態を示す一部を断面にした拡大図である。第４図は、スタンド垂直軸線の廻りの特定の位置に置い
た状態で、ロボットが動ける垂直面内での様々な作業姿
勢と作業範囲を示している。第５図は、本発明に係るロボットの修正例の側面図であ
る。第６図は、第５図のロボットの背面図である。１０・・・・・・工業用ロボット１２・・・・・・スタンド１２ａ、１２ｂ・・・・・・２つに分かれた直立部分１
３・・・・・・モータ１４・・・・・・ベース板１６・・・・・・第１（下側）のアーム１８・・・・・
・第２（上側）のアーム２０・・・・・・リンクロンド２２・・・・・・被駆動クランク２４・・・・・・シャフト２６・・・・・・電気モータ２８・・・・・・案内開口３０・・・・・・駆動シャフト３２・・・・・・電気モータ３４・・・・・・ベアリング

Claims

【特許請求の範囲】

（１）工業用ロボットにして、垂直な軸線（Ａ）の廻り
を枢動することのできるスタンド（１２）と、一方の端
部がスタンド内で第１の水平な軸線（Ｂ）の廻りを枢動
することのできる第１のアーム（１６）と、第１のアー
ム（１６）とは反対側の端部が第１の水平な軸線に平行
な第２の軸線（Ｃ）の廻りを枢動することのできる第２
のアーム（１８）と、一方の端部が第２のアーム（１８
）に連結され、反対の端部がクランクシャフト（２２）
に固定されていて、枢軸線（２４）が第１の水平な軸線
（Ｂ）にほぼ一致するような、第１のアーム（１６）に
平行に配置された支持部材（２０）と、スタンド（１２
）を垂直な軸線（Ａ）の廻りで枢動させるための第１の
駆動部材（１３）と、第１のアーム（１６）を第１の水
平な軸線（Ｂ）の廻りで枢動させるための第２の駆動部
材（３２）と、クランク（２２）および平行な支持部材
（２０）の上部にて第２の水平な軸線（Ｃ）の廻りで第
２のアーム（１８）を枢動させるための第３の駆動部材
（２６）とを有し、前記スタンド（１２）は間に自由空
間のあいた２つの直立スタンド部分（１２ａ、１２ｂ）
を有し、この自由空間内で第１のアーム（１６）が枢動
することのできる産業用ロボットにおいて、第３の駆動
部材（２６）は少なくとも一部が前記スタンド部分のう
ちの第１のスタンド部分（１２ａ）内に配置され、しか
もクランク（２２）の枢軸シャフト（２４）に連結され
ており、前記枢軸シャフトは第１のスタンド部分（１２
ａ）から突き出て第１のアーム（１６）の案内開口（２
８）を通り抜けており、これに対し第２のスタンド部分
（１２ｂ）からは駆動シャフト（３０）が突き出ていて
、当該駆動シャフトはクランク（２２）の枢軸シャフト
（２４）にほぼ同軸的で相対しており、また第１のアー
ム（１６）を第１の水平な軸線（Ｂ）の廻りで枢動させ
るために当該第１のアームに連結されていることを特徴
とする工業用ロボット。
（２）第２の駆動部材（３２）は、少なくとも一部が第
２のスタンド部分（１２ｂ）内に配置されていることを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の工業用ロボッ
ト。
（３）第２と第３の駆動部材の各々が電気モータ（３２
、２６）からなり、当該電気モータが箇々のギアホイー
ルを介してクランク（２２）の枢軸シャフト（２４）と
第１のアーム（１６）の駆動シャフト（３０）とをそれ
ぞれ駆動することを特徴とする特許請求の範囲第１項ま
たは第２項に記載の工業用ロボット。
（４）第１のアーム（１６）は両サイドを支軸され、す
なわち第１のアーム（１６）に連結されている駆動シャ
フト（３０）を支持する２つのベアリングを介して第２
のスタンド部分（１２ｂ）に、そしてクランク（２２）
の枢軸シャフト（２４）を取り囲んでいるベアリング（
３４）を介して第１のスタンド部分（１２ａ）に支軸さ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の工業用ロボット。
（５）クランク（２２）の枢軸シャフト（２４）を取り
囲むベアリング（３４）が、前記第１のスタンド部分（
１２ａ）に調節可能に固定することのできるベアリング
ケージ（３６）により支持されていることを特徴とする
特許請求の範囲第４項に記載の工業用ロボット。
（６）モータ（３２、２６）は当該モータの軸線が第１
の水平な軸線（Ｂ）に平行に配置され、スタンドの直立
部分（１２ａ、１２ｂ）の間の自由空間に突き出ている
ことを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の工業用
ロボット。
（７）モータ（２６、３２）は互いにずらすことができ
ることを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載の工業
用ロボット。
（８）第２と第３の駆動部材は各々が電気トルクモータ
（４０、３８）を有し、当該電気トルクモータは、クラ
ンク（２２）の枢軸シャフト（２４）と第１のアームの
駆動シャフト（３０）にほぼ同軸的に取り付けられてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項
に記載の工業用ロボット。