WO1993024285A1 - Small pass machining apparatus - Google Patents

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WO1993024285A1
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Ryo Nihei
Akihiro Terada
Yasuo Sasaki
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Fanuc Ltd
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    • Y10T74/20305Robotic arm
    • Y10T74/20317Robotic arm including electric motor

Description

明 細 書
小軌跡加工装置
技 術 分 野
本発明は、 産業用口 ポッ トの手首に取 り付け られて小 軌跡加工用ツールの軌跡制御を行う装置に関する。
背 景 技 術
近年、 自動車ボディ へのオプシ ョ ンホールの加工など, 曲げ加工後の対象物に後行程で小孔加工を施す要望が高 ま っている。 さ ら に、 この小孔加工は、 特にロ ボヅ ト を 用 いてのライ ン内での加工である こ とが望まれて いる。
このよ うなロ ボヅ ト による小孔加工やアーク溶接のゥ ィ 一ビング軌跡加工あるいはマーキング作業な どの小軌 跡加工では、 ツールの軌跡精度が問題となる。 しかし、 産業用ロボッ ト を用いてこの種の加工を行う には種々の 問題がある。 例えば、 ツールを取り付けるロ ボッ トのァ ーム先端は、 通常、 惯性が大き く、 一方、 剛性が低いた め、 アーム先端を制御 してツールを所望の軌跡に沿って 移動させるのが困難である こ と、 また、 特に多軸、 例え ば 6軸のロボッ トでは、 移動が移動指令を補間演算する こ と によって与えられるので、 補間周期が長い と、 小さ な軌跡の場合、 軌跡の長さ に対する補間の間隔は耝く な つて、 必要とする軌跡通り の移動を実現する こ とが困難 になる。
そこで、 従来よ り、 ロボッ トの手首先端に、 駆動制御 装 gを備えた小軌跡加工装置を取 り付けて、 ロ ボッ ト の 手首の運動よ り も細かなツール運動を得られる よ う に し て高い軌跡精度を確保する こ とで上記問題を解決 して い る。 このよう な小軌跡加工装置の例を図 7乃至図 1 0 に 示す。
図 7 は、 ロ ボヅ ト 1 のアーム先端にアーク溶接のウ イ 一ビング軌跡を制御する小軌跡加工装置 3 を取 り付けた と ころ を示 した図である。 この小軌跡加工装置 3 におけ る、 ツールを軌跡に沿って移動させるための各軸は、 口 ボッ ト本体 1 と は独立 して、 補間演算されて制御される, 図 8 に示す小軌跡加工装置 3 は、 ロ ボッ ト本体 1 の作動 とは独立 して、 移動指令を直交 2軸に関 して補間され、 ツール (マーカ 2 ) を移動 してマーキングを行う制御が 行われて いる。
しか し、 このよう に直交軸を用いた小軌跡加工装置に は以下の様な欠点がある。
まず、 口ポッ ト本体と小軌跡加工装置を合わせたもの が大型化 して、 周囲 との干渉領域が大き く なる と共に、 ロ ボッ ト本体 1 への負荷も大き く なつて しま う。 また、 直交軸を構成する直進軸は潤滑部のシールが難 しい。 さ ら に、 直交する第一、 第二の 2軸をそれぞれ駆動制御す る第一、 第二のモ一夕のう ち、 第二のモー夕は第一軸で 駆動される可動部に設置される構造であるため、 第一軸 にかかる負荷が大き く な り、 また、 ケーブルの取り 回 し が難し く なる。
図 9 , 1 0 は、 ロ ボッ ト本体の作動と独立 して、 ツー ルを円運動させる軸 T l と、 軸 T 1 を中心と して形成さ れる円の半径方向に移動させる軸 T 2 によって、 円軌跡 を描く コ ンパス機構である。 勿論、 こ の 2軸 T l, Τ 2 に対する移動指令によ り、 ツールに円以外の軌跡を描か せるこ と もできる。 符号 M l は軸 T 1駆動用のサーボモ —夕、 同 M 2 は軸 T 2駆動用のサーボ乇一夕である。
しか し、 このよ うなコ ンパス機構は、 一般に次のよ うな 欠点を持って いる。
軸 T l , T 2 に動力を伝達する最終減速段に、 図 9 で ギア 4 に示すよ う に、 歯車を用いて いる。 そのため、 円 軌跡以外の形状を描かせる と きは、 パッ クラ シの影饔 が出て、 所定の精度が確保できな く なる場合もある。
このバッ クラ ヅシを除去 しょう とする と、 装置が複雑 にな り 大形化、 コス ト高を招いて しま う。
ギアによる一段の減速のため、 減速比が取れず、 その ため出力の大きなモータ になって しま い、 装置の大形化, コス ト高、 消费電力の増大を招 く。 また、 ギヤ ビ ヅ チが 大き く 補間精度の劣化を招いていた。
一方、 ギアを多段に して減速比を確保 しょ う と して も- 重量の増大、 装 gの大形化、 パッ クラ ッ シの累積、 コス トの增加を招いて しま う。
このコ ンパス機構を小孔加工などの レーザ加工に適用 した場合、 図のよう にツール 2 と光フ ァイ ノ ケーブル 5 の接続部が本体の、 解体が容易でない回動機構の中にな つて しま い、 日常の、 光学系の保守作業が困難になって しま 。
同様に レーザ加工に適用 した場合は、 コ ンパス機構の 二重回動する可動部の内側を光学系が通るが、 こ の可動 部の潤滑部を完全にシールするのは困難であ り、 したが つて こ の光学系を澗滑部によ る汚染から保護するのが困 難である。
コ ンパス機構であるため、 円軌跡動作によ り、 ツール 2が一回転 し、 ツール 2へのケーブル 5 が過剰に捩 じれ て しま う のを防止するため、 ツール 2 をベア リ ング 6 な どで支持 し、 回 り止め 7 を設けなければな らない。
なお、 上記のコ ンパス機構など、 小軌跡加工装置は通 常、 所定の軌跡を得るために移動量の検出、 補間演算お よびその結果を実行させる手段などから成る制御手段を 備えて いる。
発 明 の 開 示
本発明の目的は、 軽量でコ ンパク ト、 小軌跡加工を高 精度に制御できる と共に、 ツールの汚染がな く、 さ ら に, ケーブル、 ワイ ヤあるいはホースなどの リ ー ド部材が物 理的な破損か ら保護される構造を備えた小軌跡加工装置 を提供する こ と にある。
上記目的を達成するため、 本発明の小軌跡加工装置は. ベース ; ベース に固定された第一及び第二の駆動装置 ; 第一及び第二の駆動装置によ りベース に関 してそれぞれ 固定の位置を中心に同一も し く は平行な面上を回転駆動 される第一及び第二の回動アーム ; 第一及び第二の回動 アーム間を 2本の連結 リ ンク を介在させて連結 して、 回 動アーム と連結 リ ンク及び連結リ ンク と連結リ ンク と を 回動可能に連結する節を形成 した、 中間節を 3つ有する 5 節の リ ンク構造 ; リ ンク構造の リ ンク ま たはその延長 上の一所に設けたッ一ル取付のための部材 ; 第一及び第 二の回動アームの回動量を検出する検出装置 ; 第一及び 第二の回動アームの回動量を、 目的とする所定量に制御 する制御手段とから構成 している。
好ま し く は、 上記第—及び第二の駆動装置は出力軸籙 が互いに平行になるよ う に上記べ一ス に取り付けられて, それぞれ第一及び第二の回動アームを出力軸線に対して 直交する面に回動する
好ま し く は、 上記第 —及び第二の駆動装置はそれぞれ 第一及び第二の減速機を直結 していて、 これら第一及び 第二の減速機のそれぞれの出力軸に上記第一及び第二の アームの基端が固定されて いる。
好ま し く は、 上記の 5節の リ ンク構造は、 上記第一ま たは第二の回動アームのいずれか—方は、 そのアーム先 端と連結 リ ンクの一端とが連結して いる節が、 その回動 アームの回動中心とその連結 リ ンクが別の連結 リ ンク と 連結している節とを結ぶ直線に対 して、 他方の回動ァ一 ムの回動中心側か或いは他方の回動アームの回動中心と は反対の側のいずれかに常に位置するよ う制御される。 好ま し く は、 一方の連結 リ ンクの一端に固定される と と も に他方の連結リ ンクの一端との間にはベア リ ングが 介在する こ と によって、 これら両連結リ ンクが連結する 節の と こ ろで取り付け られている。
好ま し く は、 ヅールは、 リ ンク構造を構成する連結 リ ンク上の任意位置に、 あるいは連結 リ ンク をその両端を 規定して いる二つ節の うちの一方側に延長 した と ころの 延長リ ンク上の任意位置に固定されている。
以上のよ う に、 本発明によれば、
2つの駆動装置と リ ンク構造でツールの軌跡を制御す るので、 駆動装置側の構造にツール側の構造を入 り こま せるなどの必要がな く、 構造が簡素で正確な制御を行え る。 ま た、 ツールに対する リ ー ド部材が過度に捩じれた り する こ とがない。 さ ら に、 コ ンパス機構で必要となる 回 り止めも不要であ り、 回 り止めによる干渉を避ける こ とができ る。
減速機を用いる こ とができるため、 出力の小さ いモー 夕で駆動する こ とが可能となっている。 ま た、 駆動モー 夕からの出力はギアなどを介さず、 減速機に直結である ため、 ノ ツクラ ヅ シが小さ く、 剛性が高い。 このため、 高精度の小軌跡加工を行える。
市販の小型サ一ボモータ を軸の制御に利用できるこ と や減速機も市販のュニッ ト を利用できるので安価に実現 できる。
ツールは駆動部の潤滑部な どの汚染源と離れて いるた め、 ツールがレーザ加工用のものであっても、 光学系が 汚染される心配がない。 ま た、 日常の光学系の保守作業 について も光フ ァイ バ一ケーブルや、 ツールの脱着が容 易な構造を と る こ どができ る。
さ ら に、 駆動部の全体構造を従来よ り もかな り小形に 構成でき る。
モー夕や減速機などの駆動装置は全て小軌跡加工装置 のベース に固定されているため、 駆動装置自身が他の駆 動装置に対して負荷となる こ とがない。 この結果、 小軌 跡加工装置の リ ンクなど可動部の慣性を小さ く するこ と ができ、 制御性が向上する。 また、 駆動装置自体は移動 しないので、 これら に対するケーブルなどの取 り 回 しが 容易である。
5節 リ ンク構造を内側へ折 り畳んだ格好でコ ンパク ト に納める こ とができる。
部品の兼用化、 省スペース化が達成され、 小形化と共 にコス トダウ ンを図る こ とができる。
駆動部の潤滑部は 0 リ ング、 オイ ルシールによる密封 構造とするこ とが簡単でで、 潤滑油などの洩れがな く、 前記の作用効果に加え、 ツールを汚染する こ とがない。
図 面 の 簡 単 な 説 明 図 1 は、 本発明の一実施例にかかる小軌跡加工装置を —部を断面図に して示 した正面図、
図 2 は、 図 1 の小軌跡加工装置をロボッ ト アーム先端 に取 り付けた状態の平面図、
図 3 は、 図 1 の小軌跡加工装置の機構を概略的に示 し た機構図、 図 4 は、 図 3 の小軌跡加工装置を構成する各要素の相 互位置関係を説明するための図、
図 5 は、 図 3 に示す小軌跡加工装置とは別の実施例の 機搆を概略的に示した機構図、
図 6 は、 図 3、 図 5 に示す小軌跡加工装置と は別の実 施例の機構を概略的に示 した機構図、
図 7 は、 従来の小軌跡加工装置がロボ ッ トアーム先端 に取付られて いるこ と を示 した図。
図 8 は、 図 7 に示すもの と は別の構造の従来の小軌跡 加工装置が、 ロ ボッ トのアーム先端に取付られて いる こ と を示した図、
図 9 は、 従来の小軌跡加工装置のツール駆動を説明す るための機構図、 及び、
図 1 0 は、 同 じ く、 他の構造によ る従来の小軌跡加工 装置のツール駆動を説明するための機構図である。
発 明 を 実 施 す る た め の 最 良 の 形 態 図 1 〜 3 は、 本発明によ る小軌跡加工装置 3 の一実施 例を示す。 この小軌跡加工装置 3 はロボッ ト本体 1 の手 首先端に取り付けられる。 小軌跡加工装 S 3 は、 図 1 に 示されるよう に、 ベース 8、 第 1 の駆動装置 9、 第 2 の 駆動装置 1 0、 第 1 アーム 1 1、 第 2 アーム 1 2、 第 1 リ ンク 1 3、 第 2 リ ン ク 1 4 およびツール 2 を備えて い る。 第 1 の駆動装置 9 と第 2 の駆動装置 1 0 はベース 8 にそれぞれの出力軸線 a 1, a 2 を平行に、 かつ、 構造 上で可能な限 り 近接させて固定されている。 第 1 の駆動 装 S 9は第 1のサ一ボモ一夕 M 1 と第 1の減速機 D 1で 構成され、 第 2の駆動装置 1 0は第 2のサ一ボモータ M 2 と第 2の減速機 D 2で構成されて いる。 これ ら第 1、 第 2のサ一ボモ一夕 M l, M 2の出力軸にはそれぞれ 第 1、 第 2の減速機 D l, D 2の入力軸がそれぞれ接続 されている。 サーボモ一夕 M l, M 2は図示 して いない が、 第 1アーム 1 1、 第 2アーム 1 2の回動量を目的と する所定量とするための制御手段の管理下におかれて い 。
第一の減速機 D 1の出力軸 1 5 には、 図 2に示すよ う に、 第 1アーム 1 1の基部 1 1 aが固定され、 第二の減 速機 D 2の出力軸 1 6 には第 2アーム 1 2の基部 1 2 a が固定されている。 これらアーム 1 1, 1 2は出力軸線 a 1, a 2に対 して直交する面で回動されるよ う になつ て いる。 さ ら に、 第 1アーム 1 1の他端 l i bには第 1 リ ンク 1 3の基部 1 3 aが同 じ く 出力軸線 a l, a 2 に 対 して直交する面で回動自在に連結され、 第 2アーム 1 2の他端 1 2 bには第 2 リ ンク 1 4の基部 1 4 aが回動 自在に連結されている。 そ して、 第 1 リ ンク 1 3の他端 1 3 b と第 2 リ ンク 1 4の他端 1 4 bとが回動自在に連 結されて いる。 以上の構成によって、 ベース 8を含め全 体と して 5節の リ ンク構造が形成されて いる。
この リ ンク構造を図 3の機構図によって表すと、 第 1 の減速機 D 1の出力軸 1 5 と第 1アーム 1 1の基部 1 1 aとの連結点を第 1の節 J 1、 第 2の減速機 D 2の出力 軸 1 6 と第 2アーム 1 2の基部 1 2 aとの連結点を第 2 の節 J 2、 第 1 アーム 1 1の他端 1 1 b と第 1 リ ンク 1 3の基部 1 3 aとの連結点を第 3の節 J 3、 第 2アーム 1 2の他端 1 2 b と第 2 リ ンク 1 4の基部 1 4 aとの連 結点を第 4の節 J 4、 および第 1 リ ンク 1 3の他端 1 3 b と第 2 リ ンク 1 4の他端 1 4 b との連結点を第 5の節 J 5 となる。
第 3〜第 5の節 J 3〜 J 5は作動中に位置が変動する 中間節であ り、 それぞれラ ジアルベア リ ング 1 7 (図 1 参照) を介して軽く、 かつ、 ガ夕な く 回動でき るよう に 関連する リ ンクが結合されている。 なお、 第 4の中間節 J 4は、 節 J 2 と節 J 5を結ぶ線の内側に、 すなわち、 節 J 1側に、 常に位置するよ う に、 前記アーム 1 1, 1 2 と リ ンク 1 3, 1 4の長さ及び動作範囲が設定されて いる。
ツール 2はレーザ加工用へヅ ドであって、 これには リ 一 ド部材と しての光フ ァイ バ一ケーブル 1 8が接続され ている。 ツール 2、 第 5の節 J 5 にその部品の一部を中 間節側構造の部品に兼用 して取り付けられている。
すなわち、 ツール 2の器体 1 9は上端で中間節 J 5 に おいて第 2 リ ンク 1 4の他端 1 4 bにボル ト 2 0で固定 的に取 り付け られて いる。 この取付に際 しては、 図 1 に 示すよ う に、 節 J 5 における第 1 リ ンク 1 3の他端と第 2 リ ンク 1 4の他端 1 4 bに介在されるラ ジアルベア リ ング 1 7の内輪 2 1 を器体 1 9の上端に設けたフラ ンジ 2 2で押さえ付けて固定して いる。 なお、 ベア リ ング 1 7の外輪 2 3 は外部から第 2 リ ンク 1 3の他端 1 3 b に 嵌めこ ま れて固定されるベア リ ング押さえ 2 4 によって 固定される。
上記の 5節 リ ンク構造に関する諸データ を図 4 に示す とお り、 節 J 1 と節 J 2 との間隔を L 0, 第 1 アーム 1 1 の長さ (節 J 1 と J 3 との間隔) を L 1, 第 2 アーム 1 2 の長さ (節 J 2 と J 4 との間隔) を L 2, 第 1 リ ンク 1 3 の長さ (節 J 3 と J 5 との間隔) を L 3, 第 2 リ ンク 1 4 の長さ (節 J 4 と J 5 との間隔) を L 4とする。 さ ら に、 節 J 1と節 J 2とを結ぶ直線に対する、 第 1 アーム 1 1、 第 2アーム 1 2、 第 1 リ ンク 1 3、 第 2 リ ンク 1 4の角 度を、 それぞれ 01, Θ 2, Θ 3, 04とする (ただ し、 0 ≤ θ 1, Θ 2, Θ 3, 04≤ ΤΓ ) 。 そこで、 これらアーム、 リ ンク は直交する X, Υ平面に存在 し、 しかも Υ軸を節 J 1 と節 J 2 と を結ぶ線に平行な方向に と り、 かつ節 J 1 を X, Y座標の原点にとれば、 第 5節 J 5 に取 り付け られたツール 2の位置 ( x, y ) は次の式で表わせる。
X = L 1 sin θ 1 + L 3 sin θ 3 …( 1 ) y = - L 1 cos Θ 1 + L 3 cos Θ Z 〜(2) したがって、 ツール 2の座標値 x, yは変数 01、 Θ 3 によって決ま る。 ただ し、 節 J 1 は固定点であるため角 度 01は検出可能であるが、 節 J 3は遊動する点であるた め角度 03 は直接には検出できない。 と ころが角度 03 は、 以下に示すよう に、 上記角度 01 のほかに、 検出で き るも う一つの角度 02 (節 J 2が固定点であるため検出 できる ) とを用いて求める こ とができる。 したがって、 図 4 に示す リ ンク構造を用いて節 J 5 の位茧、 すなわち ツール 2の位置 ( X, y ) を知る には、 固定点である節 J 1と節 J 2と を結ぶ線に対する第 1, 第 2のアームの回 動角度 01, 02を測定すればよ い。
そこで、 以下に、 03 = f ( θ 1 , 02 ) である こ と を説明する。 なお、 第 1 アーム 1 1、 第 2アーム 1 2、 第 1 リ ンク 1 3、 第 2 リ ンク 1 4の長さ をそれぞれ、 L 1, L 2, L 3, L 4の既定値とする。
まず、 図 4 においては次の 2式が成立する。
L 0 + L 1 cos θ 1 - L 2 cos θ 2 - L 3 cos Θ 3
- L 4 cos Θ = 0 ··· (3)
L 1 sin Θ 1 - L 2 sin Θ 2 + L 3 sin Θ 3
- L 4 sin Θ 4 = 0 …(4) ただ し、 中間節 J 4は節 J 2 と節 J 5 と を結ぶ線に対 し て常に節 J 1側に存在する とする。
そこで、 04 関係を左辺に移動 して、
L 4 cos Θ 4 = L 0 + L 1 cos θ 1 - L 2 cos θ 2 - L 3 cos Θ Z …(5)
L 4 sin Θ 4 = L 1 sin Θ 1 - L 2 sin Θ 2
+ L 3 sin ^ 3 - ( 6) 次に(5)及び(6)式の左辺、 右辺をそれぞれ 2乗 して加 える と次の式を得る。
cos Θ 3 ( 2 L 1 · L 3 cos β 1 - 2 L 2 · L 3 cos ^ 2+ 2 L 0 · L 3 )
+ sin Θ Z ( - 2 L 1 · L 3 sin Θ 1
+ 2 L 2 · L 3 sin Θ 2 )
= L 02 + L l2 + L 22 - L 42 + L 32
+ 2 L 0 - L I cos Θ 1 - 2 L 0 · L 2 cos ^ 2 - 2 L 1 - L 2 cos( Θ 1 - Θ 2) …( 7 ) 上記(7)式の左辺における cos θ 3, sin θ 3 の係数およ び右辺は既知の値ま たは測定可能値で構成されて いるか ら、 こ こで、
定数 A = 2 L 1 · L 3 cos θ 1
- 2 L 2 • L 3 cos θ 2 + 2 L 0 · L 3 、 定数 B = - 2 L 1 • L 3 sin β 1
+ 2 L 2 • L 3 sin Θ 2 とお き、 さ ら に
定数 C =右辺
とお く と、 次の式が得られる。
A cos Θ Z -h B sin © 3 = C - (8) したがって、
θ 3 = cos"1 [ C ( A 2 + B 2 ) 1/2 ]
+ tan"1 ( B / A ) …(9) 以上のよう に、 回動角度 03 は第 1 アーム 1 1、 第 2 アーム 1 2、 第 1 リ ンク 1 3、 第 2 リ ンク 1 4のそれぞ れの長さ (既定値) と、 この第 1, 第 2 アーム 1 1, 1 2のそれぞれの回動角度 (測定値) と によって、 求める こ とができる。 以上の 5節 リ ンク構造を有する小軌跡加工装置 3は口 ボッ ト本体 1 と は独立 して作動される。 まず、 ロボッ ト 本体 1 によって加工対象物に対し手首位置が定め られ、 ついで小軌跡加工装置が駆動される。
制御装置によって第 1 モータ M l、 第 2 乇一夕 M 2が 駆動される と第 1減速機 D 1、 第 2減速機 D 2 を介 して 第 1 アーム 1 1、 第 2アーム 1 2が 01、 02だけ回動さ れる。 する と、 第 1 アーム 1 1 と第 2アーム 1 2 にそれ それ結合された第 1 リ ンク 1 3、 第 2 リ ンク 1 4 を介 し てツール 2の位置が前記の(1), (2)式による位置 ( X , ) に定められる。 この作動が連続 して行われ、 小軌跡 加工が行われる。
この際、 第 1 アーム 1 1、 第 2アーム 1 2は減速機 D 1, D 2 を介 して回動されるため、 モータの回転角度に 対 し、 減速機における出力軸の回転角度が非常に小さ く なるので、 小軌跡加工における補間間隔を精密に設定す る こ とができ る。 第 1、 第 2のモータ 1 1 , 1 2 は巿販 の量産品であ り、 減速機 1 3, 1 4 も市販の量産品であ る。 また、 駆動部に二重回動となる部分がないので、 通 常の 0 リ ング、 オイ ルシールによ り密封構造を達成する こ とができる。
図 5 は、 5節 リ ンク構造に関する他の実施例を示す図 で、 中間節 J 4 を第 2節 J 2 と第 5節 J 5 を結ぶ線 L よ り も常に節 J 1 と反対の側、 すなわち外側になるよ う配 置 した例である。 節 J 1 と節 J 2 と を結ぶ鎳に対する第 1 リ ンク 1 3 の回動角度は、 図 4 に関 して説明 したの と 同様に して求めるこ とができる。 なお、 この図 5 の実施 例では、 中間節 J 4が外側に張り 出るため、 この 5節の リ ンク構造は図 4 に示 したものよ り少 し大形になる。
なお、 この図 5 に示 した リ ンク構造では、 ヅ—ル 2 を, 図 3 に示 したよ う に、 第 1 , 第 2 リ ンク 1 3 , 1 4の連 結点 (節 J 5 ) 上ではな く、 節 J 5 に連結されて いるい ずれかの リ ンク (例えば第 1 リ ンク ) を延長 したその延 長リ ン ク上の任意位置に配置している。 こ うすれば、 ヅ ール 2 は小軌跡加工装置のベース に対して (すなわち、 ロボヅ ト アーム先端に対して ) シフ ト された位置範囲で 移動されるこ と になる。 勿論、 図 3 に示 した リ ンク構造 において も、 ツール 2 を、 第 1 リ ンク 1 3 を節 J 5 と反 対の方に節 J 3 を越えて延長 したその延長リ ンクの任意 位置に配置する こ とができる。 こ う した例を図 6 に示す < 以上のよ う に、 ツール 2 を取 り付ける位置は、 中間節 J 5上に限 らず、 リ ンク を連結する節を越えた当該リ ンク の延長部上の任意位置であっても良い。 また、 ツール 2 を節に取 り付ける場合でも、 図 3 に示したよ な特定の 節 J 5 でなければな らないこ とはない。
なお、 第 1 節 J 1と第 2節 J 2と を同一軸線上に配 して. 第 4 図における L 0 距離を 0 にする と前記の 5節 リ ンク 構造は 4節の リ ンク構造となるが、 作動上で格別の差異 はな く、 本発明の作用効果を発揮する こ とができ る。 し か し、 第 1、 第 2の駆動装置 9 , 1 0 を同一軸線上に配 置するための構造が複雑にな り構造が少 し大形になる。 以上は、 本発明にかかる小軌跡加工装 Sの実施例を口 ボッ ト の手首先端に取 り付けた場合の例であるが、 これ に限らず、 この小軌跡加工装置を単体と して加工に使用 する こ と もでき る。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 下記の構成を含む小軌跡加工装置 :
ベース ;
上記ベース に固定された第一及び第二の駆動装置、 上記第一及び第二の駆動装置によ りべ一ス に関 してそ れぞれ固定の位置を中心に同一も し く は平行な面上を回 転駆動される第一及び第二の回動アーム ;
上記第一及び第二の回動アーム間を 2本の連結 リ ンク を介在させて連結して、 回動アーム と連結リ ンク及び連 結リ ンク と連結リ ンク とを回動可能に連結する節を形成 した、 中間節を 3つ有する 5節の リ ンク構造 ;
上記リ ンク構造の リ ンク ま たはその延長上の一所に設 けたヅール取付のための部材 ;
上記第一及び第二の回動アームの回動量を検出する検 出装置 ; 及び、
上記第一及び第二の回動アームの回動量を目的とする 所定量に制御する制御手段。
2 . 上記第一及び第二の駆動装置は出力軸線が互いに平 行になるよう に上記ベース に取り付けられて、 それぞれ 第一及び第二の回動アームを出力軸線に対 して直交する 面に回動する、 請求の範囲第 1項記載の小軌跡加工装置,
3 . 上記第一及び第二の駆動装置はそれぞれ第一及び第 二の減速機を直結して いて、 これら第一及び第二の減速 機のそれぞれの出力軸に上記第一及び第二のアームの基 端が固定されて いる、 請求の範囲第 1 項ま たは 2項に記 載の小軌跡加工 4置
4 . 上記の 5 節の リ ンク構造は、 上記第一または第二の 回動アームのいずれか一方は、 そのアーム先端と連結リ ンクの一端とが連結 している節が、 その回動アームの回 動中心とその連結リ ンクが別の連結 リ ンク と連結 して い る節と を結ぶ直線に対 して、 常に他方の回動アームの回 動中心側に位置する よ う制御される、 請求の範囲第 1 項 乃至 3項いずれかに記載の小軌跡加工装置。
5 . 上記の 5 節の リ ンク構造は、 上記第一または第二の 回動アームのいずれか一方は、 そのアーム先端と連結リ ンクの一端とが連結 している節が、 その回動アームの回 動中心とその連結リ ンクが別の連結リ ンク と連結 してい る節と を結ぶ直線に対 して、 常に他方の回動アームの回 動中心とは反対の側に位置するよう制御される、 請求の 範囲第 1 項乃至 3項いずれかに記載の小軌跡加工装置。
6 . ツールは、 一方の連結リ ンクの一端に固定される と と も に他方の連結リ ンクの一端との間にはべァ リ ングが 介在する こ と によつて、 これら両連結リ ンクが連結する 節の と こ ろで取 り付けられている、 請求の範囲第 1項乃 至 5項いずれかに記載の小軌跡加工装置。
7 . ツールは、 リ ンク構造を構成する連結リ ンク上の任 意位置に、 ある いは連結リ ンクをその両端を規定して い る二つ節のう ちの一方側に延長した と こ ろの延長 リ ンク 上の任意位置に固定されて いる、 請求の範囲第 1 項乃至 5項いずれかに記載の小軌跡加工装置。
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