JPS62218091A - スプレーガン回動装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は支持部材の端部に回動自在に設けられ、工業用
ロボットに適用して好適な作業具回動装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、支持部材の先端に手首機構を有し、この手首機構
の先端に塗装ガンが取り付けられた塗装ロボット（工業
用ロボット）がしられている。この塗装ロボットは次の
ように構成されている。即ら、固定台上に旋回台がこの
旋回台内に設けられたモータにより旋回自在に設けられ
ている。この旋回台には、ブラケットを介して支柱が揺
動自在に設けられている。支柱の上部には支持部材が上
下に揺動自在に取り付けられ、支持部材の先端には手首
機構が取り付けられている。この手首ｍ構の先端には取
り付は治具、この取り付は治具の先端に取り付けられた
ロークリアクチュエータを介して塗装ガン（作業具）が
取り付けられている。

そして、このような塗装ロボットの塗装ガンの回動制御
は、ロータリアクチュエータへの供給エアのＯＮ、ＯＦ
Ｆ制御により行うが、対象どなるワークに応じてローク
リアクチュエータそのものの出力軸の回動角を設定して
後製作するが、ロークリアクチュエータの回動角の両エ
ンド部にストッパを配して行なうかしていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、従来の前述のような工業用ロボッ１−におい
ては、手首機構に取り付けられた取り付け冶具の先端に
ロータリアクチュエータが取り付けられているため、こ
の塗装ガンが取り付けられた先端部が大きくなり、この
先端部が狭い箇所の塗装においてじゃまになり塗装困難
となる欠点が有り、また、取り付は冶具の先端のロータ
リアクチュエータのｆｆ１ｆｆｉによるモーメントが手
首機構に作用し、作動性を悪くするという問題があり、
さらに塗装ガンの回動角の制御を、対象となるワークに
応じてロータリアクチュエータそのものの出力軸の回動
角を設定して後製作するか、ロータリアクチュエータの
回動角の両エンドにストッパを設けて行なっていたため
、前記回動角の調整に手間がかかり、またロータリアク
チュエータ自体の精度が前記回動角に関係プるためこの
回動角にバラツキが生じるという問題があった。

本発明は、従来のものがもつ以上のような問題点を解決
した作業具回動装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決づ“るための手段〕

本発明は、前記目的を達成させるために次のような構成
としている。即ち、支持部材と、該支持部材の端部に回
動自在に設けられた作業具と、該作業具より支持部材基
端側に設けられた駆動源と、該駆動源の動きを前記作業
具に伝達り゛る伝達部材と、前記支持部材に設けられ該
伝達部材の動きを規制する規制部材とを設【プている。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図に基づいて
説明する。第１図中１は塗装ロボットの手首機構であり
、この手首機構１の先端には、取り付は部材２が取り付
けられ、取り付は部材２にはベース（支持部材）３がボ
ルトにより着脱自在に取り付けられている。

ベース３は、平面長方形に断面口字形に形成され凹部４
を有してＪ３す、ベース３の幅方向の両端には脚部５，
６が形成されている。

ベース３には、ぞの基端部側に位置してロータリアクチ
ュエータ（駆動源）７が取り付けられている。このロー
タリアクチュエータ７の出力軸には主動軸（伝達部材）
８が嵌合固定されている。

主動＠ＩＩ８は、ベース３にベアリングを介して回動自
在に設けられている。また、ロータリアクチュエータ７
にはエア供給排出口１０，１１が設（プられている。こ
れらエア供給排出口１０．１１にはそれぞれ圧縮空気源
（図示せず）が切換弁（図示せず）を介して接続されて
いる。

一方、ベース３の先端側には、従動軸（伝達部材）１２
がベアリングを介して回動自在に設けられている。従動
軸１２には塗装ガン（作業具）１４が取り付けられてい
る。この塗装ガン１４とロータリアクチュエータ７とは
ベース３の同一側に設けられている。塗装ガン１４は、
塗装ガン１４゜従動軸１２間に設けられたビンにより位
置決めされ、ボルトにより従動軸１２に固定されている
。

主動軸８の中心から半径Ｘ離間した位置にはビン１５が
植設され、従動軸１２の中心から半径Ｘ離間した位置に
はビン１６が植設されている。これらビン１５．１６に
はリンク（バー）（伝達部材）１７がブシコ（図示せず
）を介して回動自在に第１図に示すように嵌合されて取
り付けられている。なお、主動ＩＮｌ　８と従動軸１２
との中心間距離は、リンク１７が取り付けられたビン１
５，１６の中心間距離と同一とされている。そして、ベ
ース３．主動軸８．ビン１５，１６．リンク１７゜従！
ｌ！１Ｊｉｌ’＊１２により平行リンクが構成されてい
る。

また、ベース３の脚部５にはこの脚部５に螺合されてス
トッパ（規制部材）１８が設けられている。このストッ
パ１８は主動軸８．従動軸１２の中間に設けられている
。ストッパ１８は略ボルト状のもので、その先端に形成
された四部１９に嵌入さぜられた弾性部材２０及びロッ
クナツト２１を有している。ストッパ１８は脚部５から
弾性部材２０の先端までの距離を調節可能とされ、弾性
部材２０をリンク１７に当接可能とされている。

弾性部材２０はストッパ１８に当接するリンク１７の当
接衝撃を緩和するようになされている。

次に前記のように構成された作業具回動装置の作用につ
いて説明する。

エア供給排出口１０とエア供給排出口１１との一方から
エアを流入させ、他方からエアを流出させると、ロータ
リアクチュエータ７の出力軸８が回動し、リンク１７が
ストッパ１８の弾性部材２０に当接するとロークリアク
チユニータフは停止する。この間に主動軸８と従動軸１
２とは同一回動角度回動し、この回動角度、塗装ガン１
４が回動する。

この場合、脚部５からストッパ１８の弾性部材２０の先
端までの長さを調節すると、ロータリアクチュエータ７
、主動軸８．従動軸１２．ひいては塗装ガン１４の回動
角度が変化する。

ここで、ロータリアクチュエータ７の回動によりリンク
１７は第２図に示すように距＃Ｚの平行移動を行ない、
ストッパ１８とリンク１７間の距離をα、主１ＩＩＪＩ
軸８．従動軸１２の各回動角度をθ。

主動軸８からビン１５までの距離と、従動軸１２からビ
ン１６までの距離とをそれぞれＸ、主動軸８、従動軸１
２間距離をＹとすると、α＝Ｘ−ＸＣＯ８θ／２の関係
をもら、距離αは主動軸８．従動軸１２の各全回動角度
θの１／２のストロークを生ずることとなる。

また、ス（−ツバ１Ｂとリンク１７との距離αを最小距
１１１１［０から最大距離αｍａｘまで変化さけること
により、主ωＪ軸８．従動軸１２の回動角ａＯを最小回
動角度Ｏから最大回動角度θｍａｘまで変化させること
かできる。

この結果、本実施例によれば、ロータリアクチュエータ
７が塗装ガン１４より手首機構１側（塗装ロボットの支
持部材基端側）に設けられているので、塗装ガン１４が
取り付けられた先端部が大きくなるのを防止することが
でき、かつ手首機構１にかかるモーメントの増大を防ぐ
ことができる。

また、塗装ガン１４は、０度から最大回動角度θｍａｘ
までの回動角度の可変が可能となり、また塗装ガン１４
の両回動エンドは１つのストッパ１８により位置決めさ
れるので、塗装ガン１４の回動角度の調整に手間がかか
らず、ロータリアクチュエータ７の回動にバラツキがあ
っても塗装ガン１４の回動にバラツキはなくなり、回動
精度が大幅に向上する。

なお、ロータリアクチュエータ７、ひいては塗装ガン１
４の回動速度は、エア供給排出口１０゜１１にそれぞれ
設けられた流６１調整弁の調整操作により任意の速度に
設定することができる（以上第１実施例）。

なお、前記実施例においては、リンク１７をストレート
バー形のものとし、ストッパ１８を略ボルト状のものと
したが、これに限られることなく、例えば第３図に示す
ように、リンク３１のビン１５．１６間の中央にＶ字形
のカム溝３２を形成し、ベース３の脚部５にシリンダ機
構３３のシリンダ３４を螺合し、このシリンダ３４をロ
ックナツト３５により脚部５にロック可能とし、シリン
ダ機構３３のピストンロンドの先端にカムフォロア３６
を回転自在に取り付けてストッパ（規制部材）３７を構
成し、このカムフォロア３６をリンク３１のカム溝３２
に係脱させるようにしてもよい。

脚部５からカムフォロア３６の先端までの距離は調節可
能とされている。なお、シリンダ機構３３に継手３８を
介して圧縮空気源を接続する。シリンダ機構３３は主動
軸８．従動輪１２間の中央に位置させられている。即ち
、シリンダ機構３３は、第４図に示ず主動軸８．従動軸
１２のそれぞれの中心間距１１１ｔＹの１／２の距離、
主動軸８から離間し７ｊ位置に設けられている。

リンク３１とス（・ツバ３７のカムフォロア３６間距離
はリンク３１の第３図にお（プる下死点（脚部６にリン
ク３１が最も接近づ゛る点）で最大となり、このときス
トッパ３７の中心軸線とカム溝３２の中心軸線とは一致
する。

しかして、シリンダ機構３３をシリンダ３４内のばね力
により縮小作動させた状態にＪ５いては、前記実施例同
様、カムフォロア３６にリンク３１が当接して主動＠８
．従動軸１２の回動が停止し、主動軸８．従動軸１２は
第４図に示ず回動角θ回動する。また、シリンダ機構３
３を伸長作動させて、カムフォロア３６を押し出すと、
このカムフォロア３６は、リンク３１が第３図における
下死点に位置した時点で、カム溝３２に嵌合し、クラン
プ状態となり、このとき主動軸８．従動ｌ袖１２は全回
動角θの１／２の角度θ／２回動した位置で停止する。

従って、塗装ガン１４はその回動角の中心点にで停止し
、３位置において停止することが可能となる。なお、リ
ンク３１に対するカムフォロア３６のシリンダ１１１４
Ｗ　３３ににる押し付は力は、ロータリアクチュエータ
７の回動によるカム溝３２のシリンダ機構３３に対する
スラスト力より大きな力となるように設定されており、
このため、塗装ガン１４の全回動角の中間停止位置決め
が正確に行なわれる（以上第２実施例）。

また、前記第１実施例においてはストッパ１８にリンク
１７を当接させたが、これに限られることなく、例えば
第５図に示すように、ベース３の脚部５にシリンダ機！
１４４１のシリンダ４２を螺合し、このシリンダ４２を
ロックナツト４３により脚部５にロック可能とし、シリ
ンダ機構４１のピストンロッドの先端に取り付は部材４
４を介して弾性部材４５を取り付けて、ストッパ（規制
部材）４６を構成し、この弾性部材４５にリンク１７を
当接可能とし、シリンダ機構４１に継手４７を介して圧
縮空気源を接続するようにしてもよい。脚部５から弾性
部材４５の先端までの距離は調節可能とされている。シ
リンダ機ＩＭ４１は主動軸８゜従動軸１２間の中央に位
置させられている。

ここで、ストッパ４６の弾性部材４５の先端面とリンク
１７との間の距Ｎ［αを、脚部５から弾性部材４５の先
端面までの距離を調節することにＪ：り調節すれば、第
６図に示ず主動軸８．従動軸１２の各θ１の回動角度を
得る。前記距離αはα−ｘ　−ｘ　ｃｏｓθ１／２の関
係をもち、距離αは主動軸８、従動軸１２の回動角θ１
の１／２のストロークを生じることとなる。このとき、
シリンダ機構４１は縮小作動状態となっている。

次に、シリンダ機構４１にエアを供給してこのシリンダ
機構４１を伸長作動させ、弾性部材４５を距離βのスト
ロークをもって押し出すと、主動軸８．従動軸１２の回
動角度は０２に縮小変更される。ここで回動角度θ１．
θ２の関係は、ａ　−ｘ　−ｘ　ｃｏｓθ＋　／２．　
Ｃｌ−β＝　ｘ　−ｘ　ｃｏｓθ２／２となる。このよ
うなストッパ４６の伸縮調第により、塗装ガン１４はそ
の回動角度範囲内において４位置停止することが可能と
なる（以上第３実施例）。

なお、前記各実施例においてはベース３の先端側に塗装
ガン１４を設けたが、これに限らず、塗装ガン１４の代
りに他の工具等の作業具を設けてもよい。

また、前記各実施例では、塗装ガンをロボットのアーム
に酸レノるものとしたが、これに限らず、固定の基台に
設けてもよい。また、伝達部材としては平行リンク以外
のラック・ビニオンでもよい。

（発明の効果） 本発明によれば、支持部材と、該支持部材の端部に回動
自在に設けられた作業具と、該作業具より支持部材基端
側に設けられた駆動源と、該駆動源の動ぎを前記作業具
に伝達する伝達部材と、前記支持部材に設けられ該伝達
部材の動きを規制する規制部材とを設けたから、作業具
の駆動源が作業具Ｊ：り支持部材の基端側に設けられて
いるので、作業具が取り（＝Ｉけられた先端部が大きく
なるのを防止することができ、本作業具回動装置を各種
機器に適用すれば、狭い箇所での作業を容易に行なうこ
とを可能とし、かつ前記各種Ｉａ？Ｓの支持部材にかか
るモーメントの増大を防止することができ、これにより
作動性の悪化を防止することができ、しかも作業具の回
動角の可変が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例を示すもので、第
１図は要部の側面図、第２図は概略機構説明図、第３図
及び第４図は本発明の他の実施例を示すもので、第３図
は要部の側面図、第４図は概略機構説明図、第５図及び
第６図は本発明のさらに他の実施例を示すもので、第５
図は要部の側面図、第６図は概略機構説明図である。 １・・・手首機構、３・・・ベース（支持部材）、７・
・・ロータリアクチュエータ（駆動源）、８・・・主動
軸（伝達部材）、１２・・・従動軸（伝達部材）、１４
・・・塗装ガン（作業具）、１７．３１・・・リンク（
伝達部材）、１８．３７．４６・・・ス１〜ツバ（規制
部材）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 支持部材と、該支持部材の端部に回動自在に設けられた
   作業具と、該作業具より支持部材基端側に設けられた駆
   動源と、該駆動源の動きを前記作業具に伝達する伝達部
   材と、前記支持部材に設けられ該伝達部材の動きを規制
   する規制部材とからなることを特徴とする作業具回動装
   置。