JPS629031Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、主として組立、その他溶接、塗装、
搬送、加工などの作業を行なう作業用ロボツトに
関する。

従来、作業用ロボツトとして、特開昭56−
56396号に記載されているように、ベースに第１
アームの基端部を水平方向に回転自由に支持し、
この第１アームの先端部に第２アームを、基端部
に第３アームをそれぞれ前記第１アームの回転方
向と同方向、即ち水平方向に回転自由に支持する
と共に、前記第２アームと第３アームとをリンク
で連結し、かつ前記第１アームの基端部に、該第
１アーム及び前記第３アームの回転駆動機構を設
け、該回転駆動機構により前記第１アーム及び第
２アームをそれぞれ独立して水平方向に回転駆動
し、前記第２アームの先端に装着する作業機を２
次元的に運動させて、組立などの作業を行なう如
く構成したものが提案されている。

この従来構造によれば、第２アームに装着する
作業機を２次元的に運動させて水平方向における
作業領域を広くでき、しかも第２アーム用回転駆
動機構の荷重が第１アームに作用しない構造とす
ることができるので、第１アームの荷重負担を小
さくでき、該第１アームを小形、軽量化できるの
であるが、前記第２、第３アーム及びリンクのう
ち、第２アーム及び第３アームを、水平方向に回
転駆動する前記第１アームの底面に枢支し、前記
リンクを、前記第１アームの回転平面より下方の
位置に配置しているため、即ち、前記第２アーム
及び第３アームを、前記第１アームの中心線を含
み、前記第１アームの回転軸線が垂直に通る平面
に対し大きく偏位した位置に配置しているため、
前記第１〜第３アームを水平方向に回転駆動し、
水平領域の作業を行なう場合で、特に第２アーム
の回転駆動時、前記第１アームに偏荷重が作用し
て、該第１アームに支持した前記第２アームをス
ムーズに回転動作させることができないし、又、
第２アームの回転駆動時に第１アームを回転駆動
するとき、該第１アームをスムーズに回転動作さ
せることができなかつたのである。

又、鉛直領域の作業を行なうべく前記第１〜第
３アームを鉛直方向に回転駆動する使い方をした
場合は、前記第１アームに過大の偏荷重が作用す
るため、実際には、第１〜第３アームを鉛直方向
に回転駆動する使い方はできなかつたのである。

本考案は以上の点に鑑み考案したもので、目的
は、第１〜第３アームを水平方向又は鉛直方向に
回転駆動する使い方ができると共に、その使い方
如何に関係なく、第２アームを常にスムーズに回
転動作させることができ、しかもこの第２アーム
の回転駆動時に第１アームを回転駆動するときで
も、該第１アームをスムーズに回転動作させるこ
とのできる作業用ロボツトを提供する点にある。

しかして本考案は、ベースに第１アームの基端
部を回転自由に支持し、この第１アームの先端部
に第２アームを、基端部に第３アームをそれぞれ
前記第１アームの回転方向と同方向に回転自由に
支持すると共に、前記第２アームと第３アームと
をリンクで連結し、かつ、前記第１アームの基端
部に、該第１アーム及び、前記第３アームの回転
駆動機構を設け、前記リンクを介して前記第２ア
ームを駆動する如くした作業用ロボツトであつ
て、前記第１アームを、該第１アームの中心線を
含み、前記第１アームの回転軸線が垂直に通る平
面を対称面として対称に構成し、前記第２アーム
及び前記リンクを、前記第１アームの側方で、前
記対称面内に配置したことを特徴とするものであ
る。

以下本考案ロボツトの実施例を図面に基づいて
説明する。

図示したロボツトは、ベース１に鉛直方向に延
びる主柱２を立設して、この主柱２の先端に、水
平方向に延びる第１アーム３の基端部を、１対の
軸受４，４を介して回転自由に支持し、該第１ア
ーム３の先端部に、水平方向に延びる第２アーム
５を、前記主柱２と平行な第１枢支軸６を介して
前記第１アーム３の回転方向と同方向に回転自由
に支持し、かつ第１アーム３の基端部３ａを、そ
の長さ方向外方に延長して、該延長部３ｂに、水
平方向に延びる第３アーム７を、前記主柱２と平
行な回転軸１０を介して前記第１アーム３の回転
方向と同方向に回転自由に支持すると共に、前記
第２アーム５の中間部と第３アーム７の先端と
を、前記主柱２と平行な枢支軸１１，１２を介し
て水平方向に延びるリンク１３で連結し、かつ前
記第１アーム３の基端部３ａに、前記第１アーム
３の回転駆動機構８を、また前記基端部３ａの延
長部３ｂに、前記第２アーム５の回転駆動機構９
をそれぞれ設けて、前記回転駆動機構８により、
前記第１アーム３を直接水平方向に回転駆動し、
前記回転駆動機構９により前記第２アーム５を、
第３アーム７及びリンク１３を介して水平方向に
回転駆動し、前記第２アーム５の先端に装着する
作業機１４を２次元的に運動させる如く構成した
ものである。尚、前記回転駆動機構８，９は、パ
ルスエンコーダ８１，９１を備えたモータ８２，
９２と減速機構８３，９３とにより構成してい
る。

しかしてこの考案は、前記第１アーム３の断面
形状を、第３、第４図に示す如く例えば互いに直
交する長軸Ｘと短軸Ｙとをもつ中空のほゞ楕円形
に形成して、該第１アームの中心線Ｚを含み、回
転軸線、即ち、前記主柱２の中心線が垂直に通る
平面を対称面として、第１アームを対称に構成
し、前記第２アーム５及び前記リンク１３を、前
記第１アーム３の側方で、かつ前記対称面内に配
置して、前記第２アーム５の回転駆動時、前記第
１アーム３に偏荷重が作用しないようにしたので
ある。

以上の構成において、前記第１アーム３は、第
１図に示す如くその基端部３ａから先端に向つて
先細状に形成するのであるが、ストレート状に形
成してもよい。

しかし、第１アーム３には、その基端部３ａに
は大きな曲げモーメントが作用し、先端に至る程
小さな曲げモーメントしか作用しないので、図示
した如く先細状に形成して軽量化を計るのが好ま
しい。又、前記第１アーム３は、中空であつて、
ほゞ楕円形なる断面を有し、その楕円の長軸Ｘを
上下方向に向けるのが好ましい。

又、前記第２アーム５は、第２図に示す如く第
１アーム３の中心線Ｚを含み、第１アーム３の回
転軸線が垂直に通る平面内にて前記中心線Ｚに対
し左右方向左側に配置して、前記第１アーム３よ
り左側の領域で組立などの作業を行なうのである
が、その他第１アーム３の前記中心線Ｚに対し左
右方向右側に配置して、前記第１アーム３より右
側の領域で組立などの作業を行なう如く成しても
よい。

又、前記第３アーム７は、第１図に示す如く前
記第１アーム３の前記対称面内に配置するのが好
ましいけれども、必ずしも前記対称面内に配置す
る必要はない。この場合、前記リンク１３の動作
方向が前記対称面内にあればよい。又、前記第３
アーム７は、第１アーム３の基端部３ａに設ける
延長部３ｂに支持するのが好ましいけれども、延
長部３ｂを設けることなく、前記基端部３ａに支
持してもよい。

又、中空とした第１アーム３の内部には、前記
作業機１４に接続する例えばエアー配管或いは電
気配線などを配設するのである。

以上の如く構成したロボツトは、例えば工場内
の床面に載置するのである。そして回転駆動機構
８のモータ８２の駆動により、第１アーム３を減
速機構８３を介して水平方向に回転駆動し、また
回転駆動機構９のモータ９２の駆動により、第２
アーム５を、減速機構９３、回転軸、１０、第３
アーム７及びリンク１３を介して水平方向に回転
駆動し、第２アーム５の先端に装着する作業機１
４を２次元的に運動させ、該作業機１４により組
立などの作業を行なうのである。

しかして前記第１アーム３は、その中心線Ｚを
含み、回転軸線が垂直に通る平面を対称面として
対称に構成しており、又、前記第２アーム５及び
リンク１３は、前記第１アーム３の側方で、か
つ、前記対称面内に配置しているため、第２アー
ム５の回転駆動時、前記第１アーム３には偏荷重
が作用しないのである。従つて、前記第２アーム
５をスムーズに回転動作させることができるので
あり、また第２アーム５の回転駆動時に第１アー
ム３を回転駆動する場合でも、該第１アーム３を
スムーズに回転動作させることができるのであ
る。

又、前記第１アーム３には、該アーム３の先端
に支持する第２アーム５及び該第２アーム５に装
着する作業機１４の荷重が集中荷重となつて作用
するが、前記第１アーム３の断面形状をほゞ楕円
形として、その長軸Ｘを上下方向に向けると共
に、前記第１アーム３を、その基端部３ａから先
端に向つて先細状とすることにより、前記集中荷
重に充分対抗できるのであり、又、ねじり荷重に
も充分対抗できるのである。

又、断面形状をほゞ楕円形とした第１アーム３
の長軸Ｘを上下方向に向けることにより、短軸Ｙ
部分には、前記集中荷重が殆んど作用しないた
め、この短軸Ｙ部分の長さが前記長軸Ｘ部分の長
さより短かくても、前記集中荷重に対抗できるの
である。従つて、強度を低下させることなく第１
アーム３の断面積を小さくでき、軽量化できるの
である。又、第１アーム３を、その基端部３ａか
ら先端に向つて先細状とすることにより、第１ア
ーム３をより一層軽量化できるのである。

又、前記第１アーム３の基端部３ａに延長部３
ｂを設けて、この延長部３ｂに、第３アーム７
と、該第３アームの回転駆動機構９とを設けたこ
とにより、前記第３アーム７及び回転駆動機構９
の荷重が第１アーム３の基端部３ａより先端側に
作用しないので、第１アーム３の荷重負担を小さ
くでき、該第１アーム３を小形、軽量化できるの
である。

又、前記第１アーム３を中空とすることにより
作業機１４に接続するエアー配管或いは電気配線
などを配設できるので、これらエアー配管などを
第１アームで保護できるばかりか、外部への張出
しを防止できるのである。

又、本考案ロボツトは、工場内の床面に載置し
て、第１アーム３及び第２アーム５を水平方向に
回転駆動し、水平領域の作業を行なう如く成すの
であるが、その他工場内の壁面等に取付けて、第
１アーム３及び第２アーム５を鉛直方向に回転駆
動し、鉛直領域の装着を行なう如く成してもよ
い。この場合、前記第１アーム３を、該第１アー
ムの中心線Ｚを含み、回転軸線が垂直に通る平面
を対称面として、対称に構成し、前記第２アーム
５及びリンク１３を、前記対称面内に配置して、
第２アーム５の回転駆動時、第１アーム３に偏荷
重が作用しないようにするのである。

尚、以上説明した実施例は、第１アーム３を、
断面ほゞ楕円形に形成して、第１アームの中心線
Ｚを含み、前記第１アームの回転軸線が垂直に通
る平面を対称面として、対称に構成したが、この
第１アーム３の断面形状は、ほゞ楕円形の他、円
形、角形であつてもよい。

以上の如く本考案によれば、第２アームに装着
する作業機を２次元的に運動させて作業領域を広
くできると共に、前記第２アームを支持する第１
アームの荷重負担を小さくできながら、しかも前
記第１アームを、第１アームの中心線を含み前記
第１アームの回転軸線が垂直に通る平面を対称面
として、対称に構成し、前記第２アーム及び該第
２アームに連結するリンクを、前記第１アームの
側方で、かつ、前記対称面内に配置したから、前
記第１アーム及び第２アームを水平方向又は鉛直
方向に回転駆動する使い方ができると共、前記第
２アームの水平方向又は鉛直方向への回転駆動
時、前記第１アームに偏荷重が作用するのを防止
できるのである。従つて、前記第２アームの回転
駆動方向如何に関係なく、第２アームをスムーズ
に回転動作させることができるのであり、また第
２アームの回転駆動時に第１アームを回転駆動す
る場合でも、該第１アームをスムーズに回転動作
させることができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案ロボツトの一実施例を示す正面
図、第２図は同じく一部省略平面図、第３図は第
１図−線断面図、第４図は第１図−線断
面図、第５図は第１図−線断面図、第６図は
第１図−線断面図である。 １……ベース、３……第１アーム、５……第２
アーム、７……第３アーム、８，９……回転駆動
機構、１３……リンク、Ｚ……中心線。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ベースに第１アームの基端部を回転自由に支持
   し、この第１アームの先端部に第２アームを、基
   端部に第３アームをそれぞれ前記第１アームの回
   転方向と同方向に回転自由に支持すると共に、前
   記第２アームと第３アームとをリンクで連結し、
   かつ、前記第１アームの基端部に、該第１アーム
   及び、前記第３アームの回転駆動機構を設け、前
   記リンクを介して前記第２アームを駆動する如く
   した作業用ロボツトであつて、前記第１アーム
   を、該第１アームの中心線を含み前記第１アーム
   の回転軸線が垂直に通る平面を対称面として対称
   に構成し、前記第２アーム及び前記リンクを第１
   アームの側方で、かつ、前記対称面内に配置した
   ことを特徴とする作業用ロボツト。