JPH0318153Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はアームの伸縮が円滑で小型軽量とし
た工業用ロボツトにおける伸縮形マニプレーター
アームに関する。

従来の伸縮形の工業用ロボツトアーム機構とし
ては第１図に示すように、マニプレーターブロツ
ク４から伸ばした２本のガイドバー５，５を固定
ブロツク６に嵌挿させて、固定ブロツク６に取付
けたシリンダー７のシリンダーロツド８によりマ
ニプレーターブロツク４を前後進退させることに
より、マニプレーター３を作業位置と待機位置へ
移動させるようにしたもの、或は第２図に示すよ
うにマニプレーターブロツク４とモーター保持ブ
ロツク９間を２本のガイドバー５，５により連結
し、両ブロツク間に設けた固定ブロツク６に上記
ガイドバー５，５を嵌挿させると共に、駆動モー
ターの螺軸１０を螺挿させ、該螺挿１０をマニプ
レーターブロツク４に連結してモーター駆動によ
りマニプレーターブロツク４とモーター保持ブロ
ツク９とを前進又は後退させ、マニプレーター３
を移動するようにしたもの等がある。

第１図、第２図に示すものはマニプレーターの
作業位置と待機位置への移動をアームの伸縮によ
つて行わせる代表例であるが、これ等は駆動軸方
向に並列する２本のガイドバーを使用するため、
アームの幅は広くなると同時に伸長時においても
縮動時においてもガイドバーの長さが変化しない
ので幅方向、長さ方向のスペースを多く取り、大
型となる欠点があり、又アームの縮小の時ガイド
バー、又はモーターが背面に突き出てくる危険も
ある。更に伸縮がガイドバーの摺擦動によるため
動きが円滑性に欠け、ロボツトの精緻な運動に悪
影響を与える可能性が大である等の問題点があ
る。

本考案は条板から成る第１チヤンネルと第２チ
ヤンネルの長手方向両側縁にボールを保持させ互
いに他を担体としつつ互いに他を案内として伸縮
自在とした構造のスライドレールを利用し、該ス
ライドレールを二連平行に配置し両レールの条板
面が互いに対向するように第１チヤンネルの対の
平行連装と第２チヤンネルの対の平行連装状態を
夫々形成し、この第１チヤンネルと第２チヤネン
ルの二対の平行連装アームで伸縮形ロボツトのマ
ニプレーターアームを構成したことを特徴とする
もので、よつてアームの伸縮を軽微な力で極めて
円滑且つ軽快に行わせることができ、加えて小型
軽量であり低価格の工業用ロボツトの伸縮形マニ
プレーターアームを提供するものである。

以下本考案の実施例について図により説明す
る。

第１１図、第１２図は単位スライドレールＲの
構造を示す。該スライドレールＲは条板の長手方
向両側縁にボール保持部を形成した複数条のチヤ
ンネル１１，１２…を夫々のボール保持部が内外
に対向する如く抱合せ、両ボール保持部にボール
を介在させ伸縮自在とした構造であり、各チヤン
ネルは互いに他を担体としつつ、互いに他を案内
として伸縮がなされ、伸長時には略各単位チヤン
ネルの長さを加えたストローク拡大が可となり、
縮動時には単位チヤンネルの長さに縮小する。本
考案は上記構造のスライドレールＲを利用した工
業用ロボツトのマニプレーターアームである。

第１１図において説明すれば、第１のチヤンネ
ル１１条板面と第２チヤンネル１２の条板面が互
いに対面するように両チヤンネル１１，１２を抱
合わせ、両側縁のボール保持部にリテイナーで保
持された上記ボールａを介在させ伸長と縮小を行
わせる構造としたものであり、第１１図Ｂ，Ｃ図
に示すように第２チヤンネル１２の伸長に伴つて
略コの字形のリテイナーｂが両チヤンネル１１，
１２のボール保持部間に介在しつつ追随して移動
し、最伸長位置で第１チヤンネル１１の先端に設
けたストツパーで停止するようになつている。同
様に第１２図Ａ，Ｂにおいては第１チヤンネル１
１と第２チヤンネル１２の間に第３チヤンネル３
０を介挿した場合を示す。

本考案は上記の如きレールＲを少なくとも条板
面を対向状態にして二連平行に並置し、両レール
Ｒ，Ｒの一対の第１チヤンネル１１，１１を後記
する連結部材で連結して平行連装チヤンネルから
成る第１アーム１３を構成し、同様に第１チヤン
ネル１２，１２を後記する連結部材で連結して平
行連装チヤンネルから成る第２アーム１４を構成
し、第１アームが第２アームの外側に配置され
（第２アームが該第１アームの内側に配置され）
るようにし、該第２アーム１４にマニプレーター
２４を設けると共に、第１アーム１３側にシリン
ダー、又はモータを設け、該シリンダー又はモー
タの駆動軸と第２アーム１４とを連動可に接続
し、駆動軸により第２アーム１４を作業位置と待
機位置へ伸縮させるように構成する。

更に図示の如く上記シリンダー又はモータを取
付けた第１アーム１３を構成する外側配置の一対
の第１チヤネンル１１，１１の条板背面を外向き
にして対向配置すると共に、上記マニプレーター
２４を取付けた第２アーム１４を構成する内側配
置の一対の第２チヤンネル１２，１２の条板背面
を内向きにして対向配置し、該内向きにした一対
の第２チヤンネル１２，１２の条板背面を後記す
るマニプレーターブロツク１８やボールナツト１
７等の連結部材の該条板背面と平行な取付面で支
持すると共に、上記外向きにした一対の第１チヤ
ンネル１１，１１の条板背面を後記するホルダー
１５，１６等の連結部材の該条板背面と平行な取
付面で支持する構成とする（第５図、第８図参
照）。

好ましくは、同第５図、第８図に示す如く二連
のレールを並設連装するにあたつては、第１チヤ
ンネル１１，１１と第２チヤンネル１２，１２を
上記の如く短手幅方向に起立させその板面を互い
に対向させると共に、その起立縁、即ち荷重が掛
るチヤンネル下側縁を連結部材に支持させる。

第３図乃至第５図は駆動モーター２２を動力源
として使用したマニプレーターアームの実施例を
示す。図示するように前述した伸縮自在のレール
Ｒを二連平行に並設し、一対の第１チヤンネル１
１，１１を幅方向に起立せる状態でその両端を連
結部材たるホルダー１５，１６で保持連結させて
平行連装構造の第１アーム１３を構成し、他の一
対の第２チヤンネル１２，１２も幅方向に起立せ
る状態でその先端を連結部材たるマニプレーター
ブロツク１８で、同基端をボールナツト１７で、
夫々連結して平行連装構造の第２アーム１４を構
成し、第１アーム１３を構成する第１チヤンネル
１１，１１の後端に、モーター取付板１５′を介
して両チヤンネル間に位置させてモーター２２を
取付け、該モーター２２で駆動されるスクリユー
シヤフト２３を第２チヤンネル１２，１２を連結
するボールナツト１７に螺挿し、駆動モーター２
２によるスクリユーシヤフト２３の回動により上
記螺合部を介してボールナツト１７及びこれによ
つて連装された第２チヤンネル１２，１２を前進
又は後退させ、よつてマニプレーターブロツク１
８に設けたマニプレーター２４を作業位置と待機
位置へ移動するように構成する。上記シリンダー
又はモーターを取付けた第１アーム１３を構成す
る外側配置の一対の第１チヤンネル１１，１１は
その条板背面を外向きにして対向配置とすると共
に、該条板背面を図示の如くホルダー１５，１６
の条板背面と平行な取付面で取付け支持する構成
とする。

又上記マニプレーター２４を取付けた第２アー
ムを構成する内側配置の一対の第２チヤンネル１
２，１２の条板背面を内向きにして対向配置し、
該条板背面を上記マニプレーターブロツク１８又
はボールナツト１７の条板背面と平行な取付面で
支持する構成とする。

実施例は更に上記マニプレーターアーム全体を
ホルダー１５，１６と一体な基盤２１を介して基
台１９に立設の支柱２０の上端に横架する等して
アーム全体を回動可にした場合を示す。この場合
実施に応じ支柱２０をシリンダー等で構成してマ
ニプレーターアーム全体を昇降可としてもよい。

第６図はマニプレーターアームＡ，Ｂを上、下
二段構造とした実施例であり、図示のように前述
した伸縮形チヤンネルからなるマニプレーターア
ームＡを上部に、同マニプレーターアームＢを下
部にし、上部のマニプレーターアームＡの第１ア
ーム１３を構成する一対の第１チヤンネル１１，
１１と、下部のマニプレーターアームＢの第１ア
ーム１３′を構成する一対の第１チヤンネル１
１′，１１′を連結部材たる共通のホルダー１５′，
１６′に組付けて構成したものである。尚、使用
目的により段数を増加させてもよい。

第７図乃至第９図は動力源としてエア、又は油
圧シリンダー２５を用いた実施例を示す。

前述した構成に従い伸縮自在のレールを二連平
行に並設し一対の第１チヤンネル１１，１１の両
端をホルダー１５，１６で保持して第１アーム１
３を、他の一対の第２チヤンネル１２，１２の先
端をマニプレーターブロツク１８で連結して第２
アーム１４を夫々構成し、又第１アーム１３の第
１チヤンネル１１，１１を連結するホルダー１
５，１６を取付台として第１アーム１３の上部に
シリンダー２５を架設し、該シリンダー２５のシ
リンダーロツド２６先端に連結具２７を介して第
２アーム先端のマニプレーターブロツク１８を吊
設し、シリンダー２５の作動によるシリンダーロ
ツド２６の前進又は後退により、マニプレーター
２４を作業位置と待機位置へ移動するように構成
したものである。

第１０図はマニプレーター２４ａ，２４ｂを前
記の如く対向配置し連装した第２アーム１４の両
端に設けた実施例を示す。第２アーム１４を構成
する長尺の第２チヤンネル１２，１２を第１アー
ム１３を構成する第１チヤンネル１１，１１の前
方と後方へ抜差可に貫挿し、第２アーム１４の両
端にマニプレーターブロツク１８ａ，１８ｂを介
してマニプレーター２４ａ，２４ｂを取付けると
共に、第１アーム１３を構成する第１チヤンネル
１１，１１のホルダー１５，１６を取付台として
シリンダー２５を第１アーム１３と平行に載架
し、シリンダーロツド２６の先端に連結具２７を
介して一方のマニプレーターブロツク１８ａを吊
設し、シリンダーロツド２６の伸長によりマニプ
レーター２４ａを前進させてマニプレーター２４
ｂを後退させ、逆にシリンダーロツド２６の縮小
によりマニプレーター２４ａを後退させて、マニ
プレーター２４ｂを前進させる構成としたもので
ある。同実施例は作業位置がマニプレーターアー
ムの前方と後方にある場合に一対のスライド形チ
ヤンネルで構成できる。

尚上記実施例は第１アームと第２アームを有す
る基本的実施例を示したが、第１２図に示すよう
に第１アーム１３を構成する第１チヤンネル１
１，１１と第２アーム１４を構成する第２チヤン
ネル１２，１２間に第３チヤンネル３０を介在さ
せて第３アーム３１を構成して伸長ストロークを
長くすることが可能であり、同様にして第４アー
ム…と多連にすることもできる。

以上のように本考案は、第１チヤンネルと第２
チヤンネルの長手方向両側縁にボールを介在させ
伸縮自在としたスライドレールで構成されるロボ
ツトアームであつて、該レールをその条板面が互
いに対向する如く二連平行に配置すると共に、対
向する一対の第１チヤンネルを連結部材で連結し
て形成した平行連装チヤンネルでマニプレーター
アームの第１アームを構成し、これをシリンダー
又はモーターの担体とし、同様に対向する一対の
第２チヤンネルを連結部材で連結して形成した平
行連装チヤンネルでマニプレーターアームの第２
アームを構成し、これをマニプレーターの担体と
し、第２アームを第１アームの内側に配置し、該
第１アームに取付けたシリンダー又はモータの駆
動軸と第２アームとを連動可に接続し、該駆動軸
により第２アームを第１アームを案内として作業
位置と待機位置へ伸縮可となし、更に上記シリン
ダー又はモータを取付けた外側配置の第１アーム
を構成する一対の第１チヤンネルの条板背面を外
向きにして対向配置し、該条板背面を連結部材の
平行取付面で支持すると共に、上記マニプレータ
ーを取付けた内側配置の第２アームを構成する一
対の第２チヤンネルの条板背面を内向きにして対
向配置し、該内向きにした一対の第２チヤンネル
の条板背面を上記連結部材の平行取付面で支持す
る構成とした工業用ロボツトのマニプレーターア
ームを提供するものであり、同構造のマニプレー
ターアームの提供により、在来の伸縮形工業用ロ
ボツトの構造の合理化及び機能向上に著しく寄与
する。

即ち、条板面を対向させ平行連装した第１チヤ
ンネルの対でマニプレーターアームの第１アーム
を、同様に条板面を対向させ平行連装した第２チ
ヤンネルでマニプレーターアームの第２アームを
構成し、その長手方向両側縁にボールを保持させ
互いに他を担体としつつ互いに他を案内として伸
縮自在とした構成を採るので、小型軽量化を達成
できることに加え、伸縮作用が非常に安定且つ円
滑で、僅かな力で動かすことができ、動きが滑ら
かなので小型軽量化を達成できることに加え、伸
縮作用が非常に安定且つ円滑で、軽微な力で動か
すことができ、動きが滑らかなので高速化も可能
で、工業用ロボツト特有の微妙な動作を得るのに
極めて有効で、動力の使用も少なくて済む利点が
ある。

又、第１アームを構成する第１チヤンネルの対
と第２アームを構成する第２チヤンネルの対とが
互いに他を支持して伸縮する機構であるので他に
格別のガイドステーに類するものを設ける必要が
なく第２チヤンネルが従来のようなガイドステー
の如く後方へ突出することなく第１チヤンネルの
内部に収容し縮小されるので、安全性が高く、外
観もシンプルとなる。

而も第１アーム、出２アームを構成するチヤン
ネルが互いに他と抱合い、条板面を対向させ短手
幅方向に起立させ荷重を受ける構成としマニプレ
ーターを支持しつつスライドするアーム機構であ
るため、断面２次モーメントの大きい形状とな
り、小型、軽量のわりに大きな荷重に耐えること
ができるマニプレーターアームを提供できる。

又マニプレーターアームを縮動時の長さを変え
ることなく複数段に伸縮させる構造とすることが
できるので小型であることと相俟つて狭いスペー
スで伸縮ストロークを自在に設定でき、占有空間
の有効利用が可能である。

更に本考案はマニプレーターを取付けた第２ア
ームを第１アームの内側においてスライドするよ
うにし、上記シリンダー又はモータを取付けた第
１アームを構成する一対の第１チヤンネルの条板
背面を外向きにして対向配置すると共に、上記マ
ニプレーターを取付けた第２アームを構成する一
対の第２チヤンネルの条板背面を内向きにして対
向配置する如く連装したので、第２アームを構成
する連装第２チヤンネルの内向き背面間にマニプ
レーターブロツクを介装する構造を採ることがで
き、該介装状態で連装第１チヤンネルと干渉せず
に同チヤンネルの対向面間へ収納することを可能
とする。

又本考案は上記内向きにした一対の第２チヤン
ネルの条板背面を上記連結部材の該条板背面と平
行な取付面で支持すると共に、上記外向きにした
一対の第１チヤンネルの条板背面を上記連結部材
の該条板背面と平行な取付面で支持する構成と
し、第１，第２チヤンネルの条板構造を利用し、
その設計上の基準面となる背面を連結部材の平行
取付面で支持する構成としたので、第１アームと
第２アームを構成する各チヤンネルの精度の高い
平行度を出しながらこれを保持することができ、
前記伸縮動をより円滑なものとし、精緻なロボツ
ト作業に適正なマニプレーターアームを提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第２図は在来の工業用ロボツトのマ
ニプレーターアームの斜視図、第３図乃至第１０
図は本考案に係る同マニプレーターアームの実施
例を示し、第３図乃至第６図は駆動モーターを使
用した同マニプレーターアームの実施例で、第３
図は同斜視図、第４図は同平面図、第５図は同正
面図、第６図は同マニプレーターアームを上下二
段に設けた実施例を示す同斜視図、第７図乃至第
１０図はシリンダーを使用したマニプレーターア
ームの実施例で、第７図は同側面図、第８図は同
正面図、第９図はマニプレーターを第２アームの
両端に設けた実施例を併せて示す同斜視図、第１
０図は第３アームを用いた実施例を併せて示す同
斜視図、第１１図Ａ図、第１２図Ａ図は本考案に
係るマニプレーターアームに適用する伸縮自在形
レールを夫々例示する断面図、第１１図Ｂ図、第
１２図Ｂ図は同レールの縮小状態を示す側面図、
第１１図Ｃ図、第１２図Ｃ図は同レールの伸長状
態を示す側面図である。 １１……第１チヤンネル、１２……第２チヤン
ネル、１３……第１アーム、１４……第２アー
ム、１５，１５′，１６，１６′……ホルダー、１
８……ボールナツト、１８……マニプレーターブ
ロツク、２２……モーター、２３……スクリユー
シヤフト、２４……マニプレーター、２５……シ
リンダー、２６……シリンダーロツド、３０……
第３チヤンネル、３１……第３アーム、Ａ，Ｂ…
…マニプレーターアーム、ａ……ボール、ｂ……
リテイナー、Ｒ……レール。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 条板の長手方向両側縁にボール保持部を形成し
   た第１チヤンネルと第２チヤンネルとを夫々のボ
   ール保持部が対向する如く抱合せ、両ボール保持
   部にボールを介在させ伸縮自在としたレールで構
   成されるロボツトアームであつて、該レールをそ
   の条板面が互いに対向する如く二連平行に配置す
   ると共に、対向する一対の第１チヤンネルを連結
   部材で連結して平行連装構造とし、同様に対向す
   る一対の第２チヤンネルを連結部材で連結して平
   行連装構造とし、該平行連装した一対の第２チヤ
   ンネルでマニプレーターアームの第２アームを形
   成し、該第２アームにマニプレーターを取付ける
   と共に、上記平行連装した一対の第１チヤンネル
   でマニプレーターアームの第１アームを形成し、
   該第１アームにシリンダー又はモータを取付け、
   該シリンダー又はモータの駆動軸と第２アームと
   を連動可に接続し、該駆動軸により第２アームを
   第１アームを案内として作業位置と待機位置へ伸
   縮可となし、更に上記シリンダー又はモータを取
   付けた第１アームを構成する一対の第１チヤネン
   ルを外側に配置しその条板背面を外向きにして対
   向配置すると共に、上記マニプレーターを取付け
   た第２アームを構成する一対の第２チヤンネルを
   内側に配置しその条板背面を内向きにして対向配
   置し、該内向きにした一対の第２チヤンネルの条
   板背面を上記連結部材の該条板背面と平行な取付
   面で支持すると共に、上記外向きにした一対の第
   １チヤンネルの条板背面を上記連結部材の該条板
   背面と平行な取付面で支持する構成としたことを
   特徴とする工業用ロボツトのマニプレーターアー
   ム。