JPH0146278B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はロボツト装置のアームに関し、一層詳
細にはピストンロツドを固定し、シリンダをピス
トンロツドに対して進退せしめることにより、曲
げや捩れに対して強度的に優れ、全体装置を簡
易、小型化することができるロボツト装置のアー
ムに関する。

この種進退動可能なアームとしては、空油圧に
よつて進退動するピストンロツドが用いられるの
が一般的である。

例えば、成形後のプラスチツク製品を金型内か
ら取り出すには、固定シリンダに対して進退動す
るピストンロツドの先端に挟み装置を設け、この
挟み装置によつて製品を把持して取り出すように
している。

しかしながらこのようなロボツト装置は、ピス
トンロツドを進退動させるのみならず、ピストン
ロツドをその軸中心に回転させたり、ロボツト装
置自体が移動したりする搬送機能を兼ね備えてい
るのが一般的である。

この場合にピストンロツドが軸中心に回転する
ときはピストンロツドに捩れが加わり、ロボツト
装置全体が横移動するときはシリンダ端から突出
しているピストンロツドには首振り的な曲げが加
わる。

したがつてピストンロツドはこのような捩れや
曲げに対抗する強度を有さねばならず、所定の径
以上に細くできないから小型化には限界がある。

特にこのようなシリンダ装置においては、ピス
トン両面に有効な流体圧を得るためにピストン
（したがつてシリンダ）径とピストンロツド径と
は所定の径差を設ける必要があるので、ピストン
ロツドを大径にすれば必然的にシリンダをそれ以
上のかなりの大径に設けねばならず、全体装置が
大型化するのであり、シリンダ装置特有の問題が
ある。

またこのような進退動する物体を定位置で正確
に停止させるには、慣性力を封じるためストツパ
機構が必要となる。

このようなストツパとしては第１図に示すよう
に、ピストンロツド１に平行して２本の案内ガイ
ド２，３を設け、この案内ガイド２，３上にそれ
ぞれ設けた前ストツパ４、後ストツパ５に、ピス
トンロツド１上に固定されるとともに前記案内ガ
イド２，３に摺動案内される係止棒６がそれぞれ
当接することによつてピストンロツド１の進退動
が確実に定位置で停止するようにしている。案内
ガイドを２本設けたのは、一本のみだと停止時に
ピストンロツド１に偏荷重が掛り、ピストンロツ
ド１が座屈するからである。

このような案内ガイド２，３を設けることはそ
れだけで装置が大型化してコストアツプするばか
りでなく、案内ガイド２，３が金型内にまで侵入
するなど空間的な障害となる難点がある。

またピストンロツド１上にストツパ部材を移動
自在に固定して他の適宜な係止部に当接させて制
御することも考えられるが、停止位置を変えるた
めピストンロツド１上でストツパ部材を移動させ
て固定することはピストンロツド１表面を偏摩耗
させることとなり好ましくない。

本発明は上記難点に鑑みてなされ、その目的と
するところは曲げや捩れに対して強度的に優れ、
全体装置を簡易、小型化することができるロボツ
ト装置のアームを提供するにあり、その特徴は、
固定ピストンロツドに対してシリンダを進退動自
在に設け、このシリンダと平行になるように適宜
部材に固定されるガイドロツドを設け、前記シリ
ンダ上に一端が固定されるとともに、他端が前記
ガイドロツドに案内されるガイドブロツクを設け
たことにある。

以下添付図面に基づき本発明装置を詳細に説明
する。

第２図に本発明装置の概略を示す。

全体符号１０はアームであり、１１はそのシリ
ンダ、１２はそのピストンロツド、１３はガイド
ロツドである。ガイドロツド１３は適宜部材に固
定される固定ブロツク１４にその一端において固
定される。またガイドロツド１３の他端には連結
ブロツク１５が固定され、この連結ブロツク１５
に前記ピストンロツド１２の一端が固定される。

前記シリンダ１１はガイドロツド１３と平行
に、かつ固定ブロツク１４を挿通して摺動自在に
設けられている。したがつてシリンダ１１は固定
ピストンロツド１２に対して進退動自在になされ
ているものである。なお１６はガイドブロツクで
あり、シリンダ１１の後端付近に固定され、ガイ
ドロツド１３上を摺動自在になされている。

１７は固定ブロツク１４とガイドブロツク１６
間のシリンダ１１外周上にリング１８によつて移
動自在に固定される当接板、１９はこの当接板１
７上に固設したゴム板等からなる弾性体、２０は
前記リング１８端に固設したゴム製のストツパ部
材である。

また、２１は固定ブロツク１４よりも前方のシ
リンダ１１外周上に移動自在に固定される当接
板、２２はこの当接板２１上に前記弾性体１９と
対向して固設したゴム板等からなる弾性体であ
る。

２３はシヨツクアブソーバであり、シリンダ２
４と、このシリンダ２４内に摺合した緩衝ロツド
２５とからなり、前記固定ブロツク１４上にその
緩衝ロツド２５がシリンダ１１と平行になるよう
に固定されている。

２６はピストンロツド１２上後端付近に前記連
結ロツド１５との間にスプリング２７を介して移
動自在に設けたゴム製リングからなるストツパ部
材である。

前記シリンダ１１とピストンロツド１２の内部
構造を第３図に示す。シリンダ１１は、その前後
端にキヤツプ２８、キヤツプ２９が螺着されて気
密に封じられている。前記ピストンロツド１２は
キヤツプ２９を気密に、かつシリンダ１１がピス
トンロツド１２上を摺動自在となるように挿通し
て、前端がシリンダ１１内に臨んでいる。３０は
ピストンであり、前記ピストンロツド１２前端上
に螺着され、シリンダ１１内周壁に摺接してい
る。なお３１はピストン３０外周に設けたピスト
ンリング、３２はＯリングである。そして前記ピ
ストンロツド１２は図示のごとくエア通路たるパ
イプ状に形成され、このエア通路が、前記ピスト
ン３０によつて画成される気圧室Ａに連通してい
る。ピストンロツド１２後端には接続具３３が螺
着され、この接続具３３に管継手３４（第２図参
照）が螺着され、管継手３４には図示しない適宜
なエア供給装置に接続されるエアホース３５の一
端が接続されることによつて、エア供給装置から
ピストンロツド１２内を通じて前記気圧室Ａ内に
エアが供給できるようになつている。

３６も接続具であり、取付リング３７によつて
前記キヤツプ２９外周上に螺着される。またこの
とき接続具３６の外端に開口する透孔３８が、キ
ヤツプ２９外周上に開口するとともに前記ピスト
ン３０によつて画成される気圧室Ｂに連通する透
孔３９に一致するようになつている。

そしてこの接続具３６に螺着される管継手４０
（第２図参照）に適宜なエア供給装置（図示せず）
に接続されるエアホース４１の一端が接続される
ことによつて、エア供給装置から前記透孔３８，
３９を通じて気圧室Ｂにエアが供給できるように
なつている。

以上のように構成されているから、エア供給装
置（図示せず）から気圧室Ａ内にエアを送り込む
と気圧室Ａ内の圧力が高くなり、シリンダ１１は
第３図上下方に付勢される（気圧室Ｂのエアは排
出される）。そして逆にエア供給装置（図示せず）
から気圧室Ｂにエアを送り込むと気圧室Ｂ内の圧
力が高くなり、シリンダ１１は同図上上方に付勢
されることとなる（気圧室Ａのエアは排出され
る）。またシリンダ１１の上記下方への移動の停
止時にはまず当接板１７に固設した弾性体１９が
シヨツクアブソーバ２３の緩衝ロツド２５端に衝
止して緩衝ロツド２５を押圧することによつて速
度が減じられて後ストツパ部材２０が固定ブロツ
ク１４端面に当接することによつてシリンダ１１
が停止される。シリンダ１１の上方への移動の停
止時には、やはり当接板２１の弾性体２２が緩衝
ロツド２５を押圧することによつて速度が減じら
れて後シリンダ１１端面がストツパ部材２６に当
接して停止する。

なおシヨツクアブソーバ２３のシリンダ２４中
には粘性の大きなオイル等が充填され、これの粘
性抵抗によつて緩衝作用がなされるようになつて
いる。

なお本発明に係るアーム１０は第４図に示すよ
うに、シリンダ１１端に他のエア系統等によつて
駆動される挟み装置４２等を装着して射出成形機
の金型内から成形後の製品を取出すロボツトのア
ームとして用いうる。同図におけるアーム１０に
おいて、その固定ブロツク１４を駆動機構４３に
よつて前後動およびその軸中心を中心として回転
するように構成されたロツド４４端に、シリンダ
１１とロツド４４とが垂直になるように固設する
ことによつて、シリンダ１１が前記したごとく固
定ブロツク１４に対して昇降動するばかりでな
く、ロツド４４を前後動することにより固定ブロ
ツク１４と共に前後動したり、ロツド４４を中心
として回転するように構成することができる。

またシリンダ１１をその軸中心に回転させるこ
ともできる。この場合の構成を第５図に示す。図
においては、固定ブロツク１４端にシリンダ１１
を中心として回転自在、かつシリンダ１１が摺動
自在に挿通する連結ブロツク４５を設け、この連
結ブロツク４５にガイドロツド１３の一端を固定
する。固定ブロツク１４上から突設したＬ字状ア
ーム４６にエアシリンダ４７を固設し、このエア
シリンダ４７のロツド４８を、連結ブロツク４５
上に突設した二又状アーム４９に回転自在に軸着
して成る。しかしてエアシリンダ４７を付勢して
ロツド４８を進退させることにより、連結ブロツ
ク４５はシリンダ１１の軸中心を中心として回転
する。この回転によつてガイドロツド１３も回転
し、同時に前記ガイドブロツク１６（第２図）も
回転するが、このガイドブロツク１６はシリンダ
１１上に固定されているから、シリンダ１１はそ
の軸中心に回転することになる。

なお本発明に係るアーム１０は上記取出し装置
のみならず他のロボツト装置のアームとして用い
うることは言うまでもない。

以上のように本発明によれば、ピストンロツド
を固定し、シリンダをガイドロツドに沿わせて進
退動させる構成にしたから、負荷は進退動する作
業アームたるシリンダに加わることになるが、シ
リンダは当然にピストンロツドよりも大径に形成
され、かつパイプ状の構造であるから曲げや捩れ
等に強く、強度的に優れているから、同じ負荷に
対して従来のピストンロツド駆動式に比較してそ
のシリンダ径を小さく設定でき、装置の小型化、
コストの低減化が図れる。

また、従来においてはピストンロツドがシリン
ダ内に収納されるからその外表面にストツパ部材
を設ける位置は制限され、また設けた場合にはそ
の外表面を傷付けることとなり好ましくないが、
本発明においては駆動アームたるシリンダ外表面
上に自由にストツパ部材等を固着でき、制御機構
が簡易に構成しうるなど種々の著効を奏する。

以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説
明したが、本発明はこの実施例に限定されるもの
ではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内でも多
くの改変を施し得るのはもちろんのことである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のピストンロツド駆動式のアーム
装置を示す概略図である。第２図は本発明に係る
アームを示す正面図、第３図はそのシリンダとピ
ストンロツドの内部構造を示す断面図、第４図は
アームを取付けたロボツト装置の説明図、第５図
はシリンダを軸中心に回転させる機構を示す説明
図である。 １…ピストンロツド、２，３…案内ガイド、４
…前ストツパ、５…後ストツパ、６…係止棒、１
０…アーム、１１…シリンダ、１２…ピストンロ
ツド、１３…ガイドロツド、１４…固定ブロツ
ク、１５…連結ブロツク、１６…ガイドブロツ
ク、１７…当接板、１８…リング、１９…弾性
体、２０…ストツパ部材、２１…当接板、２２…
弾性体、２３…シヨツクアブソーバ、２４…シリ
ンダ、２５…緩衝ロツド、２６…ストツパ部材、
２７…スプリング、２８…キヤツプ、２９…キヤ
ツプ、３０…ピストン、３１…ピストンリング、
３２…Ｏリング、３３…接続具、３４…管継手、
３５…エアホース、３６…接続具、３７…取付リ
ング、３８…透孔、３９…透孔、４０…管継手、
４１…エアホース、４２…挟み装置、４３…駆動
機構、４４…ロツド、４５…連結ブロツク、４６
…Ｌ字状アーム、４７…エアシリンダ、４８…ロ
ツド、４９…二又状アーム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 固定ピストンロツドに対してシリンダを進退
   動自在に設け、このシリンダと平行になるように
   適宜部材に固定されるガイドロツドを設け、前記
   シリンダ上に一端が固定されるとともに、他端が
   前記ガイドロツドに案内されるガイドブロツクを
   設けたことを特徴とするロボツト装置のアーム。