JPS6368380A - ロボットアーム - Google Patents

ロボットアーム

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JPS6368380A
JPS6368380A JP62223829A JP22382987A JPS6368380A JP S6368380 A JPS6368380 A JP S6368380A JP 62223829 A JP62223829 A JP 62223829A JP 22382987 A JP22382987 A JP 22382987A JP S6368380 A JPS6368380 A JP S6368380A
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JP
Japan
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robot arm
rotating
conductor
storage device
fork
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Pending
Application number
JP62223829A
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English (en)
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ホルスト・スターグル
マンフレド・ステューバー
ハルトヴィグ・スプラング
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Vodafone GmbH
Original Assignee
Mannesmann AG
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0025Means for supplying energy to the end effector
    • B25J19/0029Means for supplying energy to the end effector arranged within the different robot elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00Joints
    • B25J17/02Wrist joints
    • B25J17/0283Three-dimensional joints
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/08Programme-controlled manipulators characterised by modular constructions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/20Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20207Multiple controlling elements for single controlled element
    • Y10T74/20305Robotic arm
    • Y10T74/20323Robotic arm including flaccid drive element

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

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】 a、 産業上の利用分野 本発明は、作動アームに連結し電動機によって動かされ
る、工具、工作物、工作物つかみ機、またはつかみ板交
換装置用の接続部を備え、電動機が、接続部と反対側の
作動アームの端部に設けられ接続部の旋回ヘッドの旋回
軸に支承された歯車と結合されたロボットアームに関す
る。
b、 従来の技術 西ドイツ特許第2717870号明細書に記載のロボッ
トアームの場合、軸線“E+P”の駆動装置の組合わせ
は調整不可能であり、したがって可変性のある使用が不
可能である。さらに、作動アームは曲らないように構成
する必要があり、したがって所要の高さの輪郭を有する
材料が、作動アーム軸の周りに回転する必要がある。し
たがって、所定の位置決め確度を得るには、軸線゛R”
の方向の制限された作動行程だけが可能であり、軸線“
D”の周りの作動アームの回転に対する適当な大きさの
回転駆動装置が必要である。軸線の表示は、ν[11規
準2861に掲載されている。
C0発明が解決しようとする問題点 したがって、本発明の目的は、上述の欠点が回避される
ようにロボットアームを構成することである。
d、 問題点を解決するための手段 この目的は、作動アームの形式の作動アームまたは旋回
ヘッドおよび接続部などの要素のすべての回転軸線が、
共通の交点で交わることによって達成される。
本発明による装置の場合、電動機に自由に近づくことが
でき、そのiiNは作動アームの端部に支持され、接続
部における作動アームの運搬負荷に対する平衡重量を形
成する。
本発明によって、軸線の配置は、外部に対して保護され
統合されたエネルギー4体およびII御厚導体考慮し、
軸線“D、E、P”が1つの交点に交わり、したがって
、接続部の旋回および回転の際に、持ち上げ柱に対して
座標変化が生じないように構成されている。
本発明の別の実施態様において、作動アームは、ローラ
ガイドに沿って移動可能な持ち上げ柱であり、この持ち
上げ柱に、柱回転電動機によって垂直なり軸線の周りに
回転可能な回転管が設けられ、これに、接続部の旋回フ
ォークとして構成された旋回ヘッド用の回転フォークが
接続されている。
そのような持ち上げ柱の場合、しばしばポークルキャリ
アの中央部分に支承されるため、重量の配分が好適に行
われる。このIi量分配は、産業ロボットの高速な動作
を可能にし、0.5秒の後、すでに120 m/win
の送り速度が得られる0片持の重量物であれば、そのよ
うな加速時に、作動アームまたは持ち上げ柱およびその
軸受に強力な応力を作用させる。その他の長所は、軸線
りの周りに運搬負荷を回転させる回転駆動装置が、特に
曲らないように構成された持ち上げ柱の形態の作動アー
ムを一緒に回転させる必要がないことである。駆動装置
は、極めて大きな行程を有する駆動装置を使用した場合
、経済的な大きさにすることができる。
本発明の別の実施態様において、被駆動結合は、接続部
の旋回軸に設けられた歯車に導かれる歯付きベルトであ
る。一方の歯車が逓減駆動装置の駆動軸に固定され、そ
の駆動側がねじによって回転フォークに固定され、その
被駆動側が、ねじによって、ねじ込みフランジとして構
成された旋回フォークの腕と結合されている。他方の歯
付きベルトが、歯車によって接続部の被駆動端部を回転
させるためにマイタ駆動装置の駆動軸に固定され、その
被駆動部が回転電動機の垂直なり軸線にあり、回転駆動
装置と結合され、この回転駆動装置は、ねじによって旋
回フォークのフランジ端部に固定され、その被駆動端部
に接続部がねじによって固定されている。
高速に回転する歯付きベルトの使用は、歯付きベルトが
万−延びることによって生じる、電動機被駆動部と駆動
装置内の駆動部との間の速度の相異が著しく減少すると
いう長所を有している。
本発明の別の実施B様において、回転管と結合された回
転フォークが、2つの軸受によって持ち上げ柱の接′e
t端部に支承され、回転フォークが旋回軸と同軸に、接
続部を備えた旋回フォークの突起用のフランジ孔を有し
、したがって、側方から互いに差し込まれた2つのフォ
ークが、間隙のない旋回結合に統合される。
本発明の別の実施f31.iにおいて、回転管が、軽金
属からつくられ、回転フォークのフランジの溝、および
反対側にある駆動側の接続管の溝にはめられた、簡単に
ねじ留めされピンで留められた調整ばねによって、曲が
らないように結合される。その他の好適な本発明の特徴
は、軸りを回転させる駆動電動機の配置、およびその他
の駆動電動機および接続部の間の回転フォークを備えた
回転管の配置、および接続管、結合溝を備えた回転板に
よって直接回転管に作用する簡単で間隙のない歯付きベ
ルトの使用であり、したがって、作動アームの全長が一
方では短くなり、他方では経済的な回転管の駆動を行う
ことができる。
接続部にある工作物つかみ機に対するエネルギーの供給
は、本発明の別の特徴によって、保持器の背後のループ
として形成された一定の接読個所から上部の導体回転貯
蔵装置に延び、そこから回転管の中央に設けられた保護
管を通り旋回フォークの旋回フランジ内の孔を通して、
回転駆動装置をリング状に包囲する下部の導体回転貯蔵
装置に延びるエネルギー導体によって行われる。エネル
ギー導体は、回転貯蔵装置において、偏平な螺旋として
好適に構成され、その間に仮リングが設けられる。エネ
ルギー導体は、ねじ状に巻き、異なる直径によって互い
に同軸に設けることもでき、その場合、個々のコイルの
間に柔軟な円筒面が設けられ、これは個々のコイルの重
なりを防止し、導体の損傷を防止するため互いに隔離す
る。また、エネルギー導体は、共通の偏平導体に互いに
接続し数個の垂直に立ったコイルを形成することもでき
る0回転貯蔵装置において、エネルギー導体の導入端部
に対して引出し端部を捩じる場合、螺旋またはコイルの
直径が拡大されまたは縮小される。
これを可能にするため、巻線は、継ぎ手または接続部を
回転する場合このような直径の変化を許容する環状空間
部に設けられる。
別の本発明の特徴によれば、導体回転貯蔵装置からのケ
ーブルの出口の部分において、拡大された最小曲率半径
によってケーブルまたは導管の破損が充分に防止される
ようにケーブルおよびループが2つに分かれた旋回留め
具によって回転貯蔵装置型と可動的に結合されることに
よって、螺旋状に巻かれ非可塑的に事前成形されたケー
ブルの寿命が著しく延長される。
本発明によれば、下部の導体回転貯蔵装置内の圧力導管
が寿命を延ばすように螺旋状に可塑的に事前成形され、
導管コイルの摩擦力が小さくなるように、少なくとも導
管の外被が、ち同様に低い摩擦係数を有するPTFEま
たは類似の合繊樹脂から製造される。
また、下部の導体回転貯蔵装置の部分のケーブルは、例
えばPTFEのような同様に低い摩擦係数を有するPA
Fまたは合成樹脂からなる少なくとも1つの外被を有し
ている0本発明によって、ケーブルの内部には、気胞に
よって発泡されたPTFEの形式の絶縁材料および滑り
材料が、そのようにして得られた高いケーブル弾性によ
って特に寿命が長くなるように設けられる。
下部の導体回転貯蔵装置に対して極めて小さな外径にす
るため、本発明の別の特徴によって、エネルギー導体ケ
ーブルおよび制御導体ケーブルに対して楕円形のケーブ
ル断面が提案されており、これは、軸線Pの方向に大き
い方の断面高さが来るように設けらる。
少なくとも360″″に対する回転動作の調整は、上部
の導体回転貯蔵装置において弾性帯によって保証され、
この弾性帯は、個々のケーブルおよび/または導管を留
め具によって支持し、その一方の端部が導体回転貯蔵装
置のハウジングの外部に固定され、他方の端部が駆動体
ブシュによって回転フォークと共に回転される巻き胴に
固定される。
留め具は調整可能(sodular)に種々に構成され
、経験的に見出された所定の範囲においてスペーサによ
って案内され螺旋状に設けられた弾性帯によって、ケー
ブルおよび導管を支持し、したがって、留め具は、純粋
な螺旋形態の場合のように、弾性帯装置を締める際に結
合要素と相互に接触することがない。導体回転計i!装
置の間に、種々のケーブルのケーブル接続装置が設けら
れる。
本発明の長所は、種々の用途、例えば垂直使用または水
平使用に対する経済的に好都合な形態ですべての動作を
調整するための調整可能な構造のエネルギー導体および
制御導体の構成要素の全体的な配置である。
作動アームを支持するローラガイドにおける接続個所と
接続部との間の導体経路は、例えばつかみ機を収容する
ため2つの部分に分割されてい乞。
垂直にされた作動アームの場合、ローラガイドの接続個
所と一緒に回転する駆動電動機の範囲の接続個所との間
に、廉価なエネルギー導体および制御導体が設けられ、
そこから接続部の別の接続個所までは、コンパクトに構
成された導体回転貯蔵装置の内部において接続部に特に
高い応力を受けるため、比較的高価なケーブルが布設さ
れる。
この理由から、−緒に回転する駆動電動機の上部に導体
回転貯蔵装置装置がケーブル支持体としての弾性帯によ
って設けられ、接続部において、導体貯蔵装置が個々の
ケーブルおよび/または圧力4体の支持体としての円板
によって設けられる。
ローラガイドにおける接続個所と上部の導体回転貯蔵装
置との間の直線的な経路の調整は、懸、垂されたループ
においてエネルギー供給チェーンまたはエネルギー供給
導管によって安定化されたエネルギー4体および制御導
体によって保証される。
導体回転貯蔵3gのハウジングの底部は、その回転中心
において上下に滑り軸受板を備え、巻き胴の端部壁と駆
動体ブシュとの間にはめ込まれ、したがって、導体回転
貯蔵装置が、柱回転電動機を支持する締付はフランジと
結合され、外部に固定された保持装置と共に支持され、
−緒に回転する駆動電動機を自由に回転させることがで
きる。
本発明の別の好適な特徴によって、接続部は、圧力制御
装置、弁、エネルギー導体および制御導体の接続個所、
および例えば交換装置を収容する標準化された定心フラ
ンジなどの監視装置を収容する組立空間を有し、したが
って、これらの構成要素は場所をとらずに外部に取り付
ける必要があり、圧力制御装置と例えば吸引つかみ機と
の間の導管を可及的に短くすることによって、有害な圧
力降下が僅少になる0組立空間は、簡単に組立てられ外
部から監視されるようにするため、自由に近づくことが
でき、作動中、溝にはめられた弾性膜の形態の簡単な保
護外被によって保護される。
回転軸または共役軸を設定または省略することによって
、新しい異なるロボット修正形態をつくることができる
e、 発明の効果 製造者および上記の詳細に説明した内容のロボットアー
ムを有する産業ロボットの操縦者にとって、要求または
追加要求に応じて全組立セントの同一モジュールによっ
て廉価な代用モジュールを使用して種々の新しい軸組合
わせ形態を製造することができるため、本発明によって
個々のロボットアームモジュールを自由に使用する比較
的大きな長所が完全に有効になる。例えば、旋回フォー
クによって回転フォークを必要な角度位置に固定する剛
性のフランジによって旋回させる逓減駆動装置を使用す
ることができ、旋回駆動装置のその他の駆動要素を省く
ことができるため、例えば垂直軸線“P”の周りに回転
し2つの対称的に設けられた2つのつかみ機を備え1こ
接続部によって、つかみ機交換装置が得られる。
f、 実施例 本発明の数種の実施例が図示されており、次に説明する
産業ロボットの図示されていないポータルキャリアのロ
ーラガイド1に、つかみ機および/または工具用の移動
可能な接続部3を備えた持ち上げ柱2が、垂直移動可能
に案内されている。持ち上げ柱2は、この持ち上げ柱2
の垂直り軸線用の柱回転電動1a5、軸線Eの周りに接
続部3と共に旋回フォーク23を回転しながら昇降する
旋回電動機6、および回転軸線Pの周りに接続部3を回
転する回転電動機7用の締付はフランジ4を上端部に有
している。また、第1図は、接続位置48から保持装置
49を介しループガイド80においてループ50を形成
して上部の導体回転貯蔵装置51にいたるエネルギー導
体10.11の誘導路を示している。同様な方法でラベ
ル10が柱回転電動a5にも案内されている。旋回電[
!i6の歯車28から歯付きベルト27が、逓減駆動装
置24の歯車26に誘導される6回転電動機7の歯車3
3から、歯付きベルト32が、回転駆動装置38を介し
て接続部3と結合されたマイタ駆動装置29の駆動歯車
31に誘導される。若干のエネルギー導体10.11が
、上部の導体回転貯蔵装置51から、接続部54を介し
て下部の導体回転貯蔵装置39に誘導される。
第2図に示されているように、持ち上げ柱2の中には、
2つのケーブルおよび導管の形状のエネルギー導体10
.11用の保護管9を備えた回転管8が設けられている
0回転管8は、上端部において、柱回転電動機5用の締
付はフランジ4に固定された軸受リング13に接続管1
2と共に案内されている。
軸受リング13は、歯付きベルト16を介して柱回転電
動機5の伝導装置の歯車17と結合された正面歯車15
用の2つの軸受14を有している。正面歯車15は、回
転板18を介して、接続管12および回転管8と、回ら
ないように結合されている。
′ 第4図および第5図は、軸受20を介して持ち上げ
柱2の終端部21に案内された回転フォーク19のフラ
ンジ19aの溝19bにおける、調整ばね8aを介した
下端部との回転管8の接続を示している0回転フォーク
の2つのフォーク端部は、互いに同じに設けられた、内
部で支承される旋回フォーク23用の水平な孔22.2
2aを有し、旋回フォーク23の一方のアーム23a 
は、逓減駆動装置24のねじ止めフランジとして構成さ
れている。その駆動軸25は、旋回電動機6の歯車28
に案内される歯付きベルト27用の前述の歯車26を支
承する。高速回転する歯車26は、逓減駆動装置24に
よって、接続部3と共に旋回フォーク23の低速運動を
行わせる。逓減駆動装置24の駆動側は、ねじ52を介
して回転フォーク19に結合され、被駆動側は、ねじ5
2aを介して旋回フォーク23と結合される。
旋回フォーク23には、駆動軸25と同軸にマイタ駆動
装置29が設けられ、その被駆動フランジ30は接続部
3の回転軸Pにある。マイタ駆動装置29の駆動歯車3
1は、前述の歯付きベルト32を介して回転電動機7の
歯車33によって駆動される。軸承36を部分的に覆う
リング状の旋回フランジ34は、旋回フォーク23が回
転フォーク19から滑り落ちることを防止しており、そ
の孔22には、軸受36がリング状の保持フランジ35
によってねじ37で留められている。
マイタ駆動装置29の被駆動フランジ30は、逓減駆動
装置38と結合され、この逓減駆動装置38は、この装
置を下部において囲繞する導体回転貯蔵装置39と共に
、旋回フォーク23のフランジ端部23bとねじ53に
よって螺着されている。逓減駆動装置38の被駆動軸4
0は、回転電動機7の回転を、把握装置などのフランジ
状の接続部3に伝達する。
第5図は、ガイドレール2aを備えた持ち上げ柱2、保
護管9を備えた回転管8、歯車26,31 、および回
転フォーク9のフランジ19aにおける溝19bとの調
整ねじ8aによる回転管8の結合を、第4図の平面図と
して示している。
保護管9に通されたケーブル10および導管11は、第
4図に示された旋回フランジ34の孔を通して、第4図
および第7図に示す螺締41に誘4される。
保護管9の下端部は、第6図に示されているように、ケ
ーブル10および専管11を案内する旋回ブソュ67を
備えた軸受ブシュ78を有し、したがって、ケーブル1
0および導管11は、縦方向に自由に動くことができる
。双方のケーブル10および専管11は重ねられて螺旋
状にされ、板リング43によって互いに分離されている
。固定金具46を備えた入口44が第7図および第8図
に示されており、常に導体回転貯蔵装置39の同じ位置
にあるが、第7図および第9図に示されているケーブル
出口45は、回転管8および接続部3と共に回転する。
第7図は、右半分に、広げられた螺旋のエネルギー導体
lOおよび11を示している。ケーブル出口45を約3
90°回わすことによって螺旋が縮まり、この螺旋は、
ケーブル出口45を元へ回わすことによって再び導体回
転貯蔵装置39の外側面の方へ移動される。これは、支
持棒66によって回転貯蔵袋はの蓋の中に支承された旋
回固定金具47によって支持されている。広げられたエ
ネルギー導体の場合、4回巻螺旋より若干多なく、縮め
られた場合、5回巻螺旋より若干多くなる。螺旋巻回数
は、エネルギー導体の厚さおよび剛性、ならびに、ねじ
53aによって回転駆動装置38に固定され第9図に示
されているように回転貯蔵装置のM59を有する下部、
の導体回転貯蔵装置39の最大直径によって定められる
前述の上部の導体回転貯蔵装置51において、ケーブル
10および導管11が、導体回転貯蔵装置51の保持体
57の範囲に達し、そこで留め具56によって固定され
る。ケーブルlOおよび導管11は、別の留め具56に
よって偏平な断面の弾性帯55に重ねて固定され、これ
と共に、回転管8と回らないように結合された巻き胴5
8の孔74に通される。巻き胴58の中心から若干のケ
ーブル10が電動機6.7に回転管8の中心の保護管9
によってケーブル留め具42を介して下部の導体回転貯
蔵装置39に4かれる6ケーブル10および導管11を
有する弾性帯55が、導体回転貯蔵装置51の底部81
に設けられた保持体73に固定され、次に、底部81に
固定された旋回留め具72を有する支持芯71の内側、
および数個のスペーサ69の外側に沿って、孔74にぷ
かれる。第2図から判るように、螺旋体は、案内点の間
において、留め具56に固定された滑り部材70によっ
て底部81上を滑動する。(部品69および73は、第
2図においては、第3図と一敗する位置に示されておら
ず、図面に都合のよい位置に示されている。)4体回転
貯蔵装宜51は、蓋68を備えている0巻き胴58の底
部は、導体回転貯蔵装置51の底部81の上の滑り支持
板75上を滑り、軸受ブシュ78によって駆動体ブシュ
76にはまり込み、これと駆動体ねじ77によって結合
されている。駆動体ブシュ76は、結合部材60によっ
て回転管8の回転板18と結合されている。
第10図から判るように、共役軸の設定または省略によ
って、種々の新しいロボットの修正形態を得ることがで
きる。
図    回転管8 旋回フォーク23  接続部3第
1O11図   回転    可動   自身で回転筒
10.2図   回転    可動    共に回転第
1O13図   回転          共に回転筒
10.4図         可動 第1O15図         可動   自身で回転
類 第10.651!l               自
身で回転筒10.7図   回転   曲げられる 自
身で回転第1O28図        曲げられる 自
身で回転筒10.9図   回転   曲げられる
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す側面図、第2図は第1
図に示す装置の上部を詳細に示す側断面図、第3図は第
2図の平面図、第4図は第1図に示す装置の下部を詳細
に示す側断面図、第5図は第4図の平面図、第6図は第
1図に示す装置を構成するエネルギー導体および制御導
体の旋回ブシュを備えた保護管の下端部を示す部分的な
側面図、第7図は第1図に示す装置を構成する下部の導
体回転貯蔵装置の構造を示す平面図、第8図および第9
図は第7図に示す導体回転貯蔵装置のそれぞれ入口部お
よび出口部の構造を示す断面図、第10図は本発明によ
るロボットアームの種々の修正形態を示す説明図である
。 1・・・ローラガイド、 2・・・作動アーム(持ち上げ柱)、 3・・・接続部、      4・・・締付はフランジ
、5・・・柱回転電動機、  6,7・・・電動機、8
・・・回転管、     8a・・・調整ばね、9・・
・保8う管、     10・・・ケーブル、11・・
・導管、      12・・・接続管、15・・・歯
車、      16・・・歯付きベルト、17・・・
歯車、      18・・・回転板、19・・・回転
フォーク、  19a ・・・フランジ、19b・・・
溝、      20・・・軸受、21・・・接続端部
、    22・・・フランジ孔、23・・・旋回フォ
ーク (旋回ヘッド)、23a・・・アーム、    
23b・・・フランジ端部、24・・・逓減駆動装置、
  25・・・駆動的、26・・・歯車、      
27・・・歯付きベルト、28・・・回転駆動装置、 
 29・・・マイタ駆動2置、31・・・歯車、   
   32・・・歯付きベルト、34・・・旋回フラン
ジ、  35・・・保持フランジ、36・・・軸受、 
     38・・・回転駆動装置、39・・・導体回
転貯蔵装置、40・・・被駆動軸、42・・・ケーブル
留め具、 45・・・ケープ出口、47・・・旋回留め
具、   48・・・接続個所、49・・・保持部材、
    50・・・ループ、51・・・導体回転貯蔵装
置、52.52a・・・ねじ、54・・・接続個所、 
   55・・・弾性帯、56・・・留め金具、   
 57・・・保持部材、58・・・巻き胴、     
59・・・導体回転貯蔵装置、61・・・交換装置、 
   63a・・・圧力制御装置、63b・・・弁、 
     64・・・接続個所、66・・・支持芯、 
    67・・・旋回ブシュ、69・・・スペーサ、
    70・・・滑り要素、71・・・支持芯、  
   72・・・旋回留め具、73・・・保持部材、 
   75・・・滑り軸受板。 76・・・駆動体ブシュ、  77・・・駆動体ねし、
78・・・軸受ブシュ、   80・・・ループガイド
、81・・・底部、      82・・・保護被覆。 ()                      ・
−〇− n 一

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)ロボットアームであって、作動アームに連結し電動
    機によって動かされる、工具、工作物、工作物つかみ機
    、またはつかみ機交換装置用の接続部を備え、電動機が
    、接続部と反対側の作動アームの端部に設けられ、接続
    部の旋回ヘッドの旋回軸に支承された歯車と結合された
    形式のものにおいて、要素(作動アーム2、旋回ヘッド
    23、接続部3)の回転軸線D、E、Pが、共通の交点
    Aで交わることを特徴とするロボットアーム。 2)作動アームは、ローラガイド1に沿って移動可能な
    持ち上げ柱2であり、この中に垂直なD軸線の周りに回
    転可能な回転管8が設けられ、この回転管8に、旋回フ
    ォーク23として構成された接続部3の旋回ヘッドの回
    転フォーク19が連結されることを特徴とする、特許請
    求の範囲第1項記載のロボットアーム。 3)被駆動結合が歯付きベルト27、32であることを
    特徴とする、特許請求の範囲第1項記載のロボットアー
    ム。 4)接続部3を備えた旋回フォーク23を旋回する歯車
    26が逓減駆動装置24の駆動軸25上の旋回軸線Eに
    固定され、その駆動側が、ねじ52によって回転フォー
    ク19に固定され、その被駆動側が、ねじ52aによっ
    て、ねじ止めフランジとして形成された旋回フォーク2
    3のアーム23aと結合されることを特徴とする、特許
    請求の範囲第2項または第3項に記載のロボットアーム
    。 5)接続部3の被駆動端部を回転する歯車31が、マイ
    タ駆動装置29の駆動軸上の旋回軸線Eに固定され、そ
    の被駆動部が、接続部3のP軸線にあり、回転駆動装置
    38の駆動端部と結合され、回転駆動装置38が、ねじ
    53によっで旋回フォーク23のフランジ端部23bに
    固定され、その被駆動端部に接続部3がねじ53aによ
    って固定されることを特徴とする、特許請求の範囲第2
    項または第3項記載のロボットアーム。 6)回転フォーク19が、逓減駆動装置24の反対側に
    おいて軸受36によってフランジ孔22に支承された旋
    回フォーク23の突起用のフランジ孔を、旋回軸線Eと
    同軸に有し、軸受36が、一方の側では、旋回フォーク
    23と共に螺着された内部旋回フランジ34によって覆
    われ、他方の側では、旋回フランジ34を包囲し回転フ
    ォーク19と共に螺着された保持フランジ35によって
    覆われることを特徴とする、特許請求の範囲第1項ない
    し第5項のいずれかに記載のロボットアーム。 7)回転管8と結合された回転フォーク19が、2つの
    軸受20によって持ち上げ柱2の接続端部21に支承さ
    れることを特徴とする、特許請求の範囲第1項ないし第
    6項のいずれかに記載のロボットアーム。 8)回転管8が軽金属管であり、各端部に、共に螺着さ
    れ調整ピンで留められた回転管継手としての数個のばね
    対8aを有し、各対は、接続管12の溝、およびこの螺
    着されたピンで留められた回転フォーク19と間隙なし
    に係合するフランジ19aの溝に、調整ばね8aを有す
    ることを特徴とする、特許請求の範囲第7項記載のロボ
    ットアーム。 9)回転フォーク19を回転する軸Dの駆動装置が、締
    付フランジ4に固定され電動機6、7と接続部3との間
    に設けられた柱回転電動機5であり、この電動機が、歯
    付きベルト16および歯車15、17によって、回転板
    18、接続管12およびこれに定心的に設けられた回転
    管8を介して、回転フォーク19と間隙なしに結合され
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第8項
    のいずれかに記載のロボットアーム。 10)エネルギー導体(ケーブル10、導管11)が、
    保持部材49の後部の接続個所48から、上部の導体回
    転貯蔵装置51および駆動電動機5まで、ループ50と
    して案内されることを特徴とする、特許請求の範囲第1
    項ないし第9項のいずれかに記載のロボットアーム。 12)ローラガイド1または保持部材49における接続
    箇所48と導体回転貯蔵装置51との間に、エネルギー
    導体および制御導体10、11を導くロボットアーム2
    を、水平および/または垂直に使用するため、それぞれ
    用途に応じて、ローラガイド1によって直線的に移動可
    能に結合されたエネルギー供給チェーン、またはエネル
    ギー結合ループ、および/または剛性のループガイド8
    0を備えた弾性帯が設けられることを特徴とする、特許
    請求の範囲第10項記載のロボットアーム。 13)導体回転貯蔵装置39が、回転駆動装置38を包
    含し、ねじ53aによって回転駆動装置38に固定され
    ることを特徴とする、特許請求の範囲第1項ないし第1
    2項のいずれかに記載のロボットアーム。 14)エネルギー導体が、一方または双方の回転貯蔵装
    置39、51内に個々に重ねられて設けられ、板リング
    43によって互いに離間され、エネルギー導体10、1
    1が数巻の螺旋に巻かれ、その直径差が、接続部3の3
    60°以上の回転を許容する程度に、回転貯蔵装置39
    、51のリング断面が広くされることを特徴とする、特
    許請求の範囲第10項または第11項記載のロボットア
    ーム。 15)回転貯蔵装置39、51の外径が、4巻の螺旋を
    収容することができる程度に大きく、回転貯蔵装置39
    、51の内径が、5巻以上の螺旋を収容することができ
    る程度に小さいことを特徴とする、特許請求の範囲第1
    4項記載のロボットアーム。 16)エネルギー導体が、導体回転貯蔵装置39の螺旋
    の内部にあるケーブル出口45において、2つに分かれ
    た旋回留め具47と結合され、導体回転貯蔵装置蓋59
    内の支持芯66によって、回転軸線Pと平行に旋回可能
    に支持されることを特徴とする、特許請求の範囲第10
    項ないし第15項のいずれかに記載のロボットアーム。 17)導体回転貯蔵装置39の範囲のそれぞれの導管1
    1が、類似の低い摩擦係数を有するPTFEまたは合成
    樹脂からなることを特徴とする、特許請求の範囲第12
    項ないし第16項のいずれかに記載のロボットアーム。 18)それぞれのケーブル10が、例えばPTFEのよ
    うな類似の低い摩擦係数を有する特にPAFまたは合成
    樹脂からなる外被を、少なくとも導体回転貯蔵装置39
    の範囲において有し、ケーブル内部において、気胞成分
    を有する発泡PTFEなどの絶縁材料および滑り材料中
    に埋設されることを特徴とする、特許請求の範囲第1項
    ないし第17項のいずれかに記載のロボットアーム。 19)ケーブル10が楕円形の断面を有し、導体回転貯
    蔵装置39の範囲において、断面の長軸が回転軸線Pの
    方向になるように巻かれることを特徴とする、特許請求
    の範囲第18項記載のロボットアーム。 20)持ち上げ柱2の接続部3と反対の側にある導体回
    転貯蔵装置51のエネルギー導体10、11が、少なく
    とも360°回転し得るように、留め具56によって弾
    性帯55に保持され、この弾性帯55の外側端部が、支
    持芯71、旋回留め具72、保持部材73および/また
    は締付けフランジ4と結合された保持部材57によって
    固定され、弾性帯55の螺旋状のコイルの間に、弾性被
    覆を有する特に楕円形の少なくとも1つのスペーサ69
    が設けられることを特徴とする、特許請求の範囲第11
    項記載のロボットアーム。 21)少なくとも1つの留め金具56が、導体回転貯蔵
    装置51の底部81を滑る滑り要素70を備えることを
    特徴とする、特許請求の範囲第20項記載のロボットア
    ーム。 22)導体回転貯蔵装置51の底部81が、持ち上げ柱
    縦軸Dと定心的に駆動体ねじ77によって駆動体ブシュ
    76と確実に結合された下部駆動体ブシュ76、および
    上部巻き胴58の滑り軸受板75を、上下に備えること
    を特徴とする、特許請求の範囲第20項または第21項
    記載のロボットアーム。 23)上部の導体回転貯蔵装置51と下部の導体回転貯
    蔵装置39との間に、種々のケーブル10用のケーブル
    留め具42が設けられることを特徴とする、特許請求の
    範囲第10項ないし第22項のいずれかに記載のロボッ
    トアーム。 24)保護管9の下端部に旋回ブシュ67が軸受ブシュ
    78によって保持され、エネルギー導体が保護管9の下
    端部の縦方向に自由に動くことができるようにするため
    、エネルギー導体を入れる旋回ブシュ67の孔が、エネ
    ルギー導体より大きいことを特徴とする、特許請求の範
    囲第1項ないし第23項のいずれかに記載のロボットア
    ーム。 25)接続部3が、被駆動軸40と反対側に、交換装置
    61を固定する定心フランジを有し、例えば圧力制御装
    置63a、弁63bおよび弾性帯の形態の保護被覆82
    によって覆われたエネルギー導体10、11を接続する
    接続個所64などの監視装置を収容する組立空間を使用
    することができることを特徴とする、特許請求の範囲第
    1項ないし第24項のいずれかに記載のロボットアーム
    。 26)回転軸または共役軸を設定または省略することに
    よって、新しい異なるロボット修正形態をつくり得るこ
    とを特徴とする、特許請求の範囲第1項ないし第25項
    のいずれかに記載のロボットアーム。
JP62223829A 1986-09-09 1987-09-07 ロボットアーム Pending JPS6368380A (ja)

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