JPH03196989A - 工業用ロボット等における工具把持部装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、工業用ロボットにおける工具の把持部、もし
くは産業用機械の移動テーブル上に工具を移動自在に支
持する装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の工業用ロボット等においては、加工工具を支持す
る把持部の移動が必要な場合は、通常把持部そのものが
移動する構成を有しておらず、ロボット本体あるいはロ
ボット本体に近いアーム（腕）を動かすことで把持部の
移動を得っていたため、把持部を高速で移動させる時に
大きな馬力が必要であるとともに位置精度が低いといっ
た問題があった。そこで、このような不具合を解消する
ため、例えば第４図に示した実公昭５５−４８４７３号
公報のように、工業用ロボットの把持部を支持している
アーム部３０に２個の駆動源を設け、一方の駆動源に駆
動軸２３を介して接続されている歯車２５をラック２７
と接続させラック２７に取付けた加工工具２９を直線移
動させるとともに、他方の駆動源に駆動軸２４を介して
接続されている歯車２６でラッりを支持しているフレー
ム２８を回転させることによって加工工具２９を回転移
動させるようにしたものが提案されている。これにより
ロボット本体等の移動を行わずに把持部に取付けた加工
工具２９だけを移動させる機構を得ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記のような従来例においては、フレーム２８部分によ
って直線移動を行うラック２７を支持していたのでラッ
ク２７の支持部を強固にする必要があるとともに、フレ
ーム２８自身が回転を行うことで加工工具２９を移動さ
せていたためフレーム２８及びフレーム２８を支持する
部分を強固にする必要があった。このため、把持部の重
量が増し加工工具２９の高速移動や位置決め精度等に悪
影響を及ぼす恐れがあるという点で問題があったが、本
発明は、これらの問題を解消することをその課題として
いる。

〔課題を解決するための手段及び作用〕本発明は、工業
用ロボット等の把持部において、２個のモーターと２つ
のリンクを使用し２個のモーターの回転角を同時的に制
御することで、２つのリンクを介して把持している単一
の工具把持部の移動を起すようにするものである。

〔実　施　例〕

始めに、本発明による工業用ロボット等における工具把
持部の移動の原理について、第３図を用いて説明する。

工具把持部の移動原理 平面上において、距ＡｔＸだけ離れた位置に点Ａと点Ｂ
の２点を設け、この点Ａを中心に回転するように第１ア
ーム７を取付け、また、点Ｂを中心に回転するように第
２アーム８を取付ける。そして、第１アーム７の先端Ｃ
に第３７−ム９を枢着し、また、第２アーム８の先端り
に第４アーム１０を枢着する。この第３アーム９と第４
アーム１０は、互いの先端Ｅにおいて枢着させておく。

このような構成において、第１アーム７が点Ａを中心に
回転するとその先端Ｃに枢着されている第３アーム９の
基端は、移動運動を行う。

一方、第２アーム８が点Ｂを中心に回転するとその先端
りに枢着されている第４アーム１０の基端は、移動運動
を行う。そして、第３アーム９の先端と第４アーム１０
の先端は、点Ｅにおいて枢着されているため、第３アー
ム９の基端と第４アーム１０の基端とのそれぞれの移動
運動は、それらのアームの先端Ｅの移動運動を起すこと
となる。すなわち、点Ｅの位置は、点Ａにおける第１ア
ーム７の回転角θ、と点Ｂにおける第２アーム８の回転
角θ２との２つの回転角の関数である。

次に前記、移動原理を工業用ロボットにおける工具の把
持部装置に適用した場合について、第１図及び第２図を
用いて説明する。

プラズマ切断器への使用例 ロボット本体のアームの部分に相当する部材２２に支持
部材２１が固着されており、その上面の左右１個所ずつ
合計２個所にモーター取付台１．２が固着され、それぞ
れの上方に第１モーター３、第２モーター４が配置さ°
れている。

前記、第１モーター３の軸には、その下方でモーター取
付台１の内部に配置された減速機５が連結されており、
この減速機５としては、例えばハーモニックドライブ（
商品名）が使用される。減速機５の下部出力軸には、そ
れに直交する方向に第１アーム７がピン１１を介して固
着されている。第１アーム７は、その先端において第３
アーム９をピン１３と軸受１５とを介して回転可能な状
態で支持している。第３アーム９は、工具取付板１９を
軸受１７を介して回転可能な状態で支持し、この工具取
付板１９がプラズマ切断器の加工工具のトーチ２ｏを把
持している。また、第２モーター４も第１モーター３と
同様にその軸にハーモニックドライブ（商品名）を使用
した減速機６がモーター取付台２内部で連結されており
、その下方出力軸には、それに直交する方向に第２アー
ム８がピン１２を介して固着されている。第２アーム８
は、その先端において第４アーム１０をピン１４と軸受
１６とを介して回転可能な状態で支持してぃる。第４ア
ーム１０は、工具取付板１９を軸受１８を介して回転可
能な状態で支持し、この工具取付板１９によりプラズマ
切断器の加工工具のトーチ２０を把持している。そして
、工具取付板１９の軸受１７及び軸受１８は、同一軸線
上に配置されている。

以上のような構造において、前記、移動原理と同様に第
１モーター３の回転により第１アーム７を回転させるこ
とで第１アーム７にピン１３を介して支持されている第
３アーム９の基端が移動し、また、第２モーター４の回
転により第２アーム８を回転させることで第２アーム８
にピン１４を介して支持されている第４アーム１０の基
端が移動する。第３アーム９の基端と第４アーム１０の
基端の移動によりこの２つのアームの先端に支持された
工具取付板１９は、移動を行う。すなわち、２つのモー
ターの回転を同時的に制御することで工具取付板１９、
即ち、加工工具２０だけを移動させることができる。

上記の実施例は、本発明を工業用ロボットに備えた例を
示しているが、工業用ロボット以外に、例えばＸ−Ｙテ
ーブルなどの移動テーブルにおいても本発明による把持
部装置を備えることでテーブル本体を動かさずに先端の
みの移動を行うことができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、工業用ロボット等のアームに取付けた
２個のモーターの回転を２つのリンクに伝達し、これら
リンクの先端に設けられた工具把持部の移動運動を起す
ことができる。このような本発明の構造によれば、工業
用ロボット等の把持部の移動のために従来では、直進移
動用ラックを２点で支持するフレームなど大型で重量が
増す機構が必要だったのを省略することができ、小型で
かつ軽量であるため、高速及び高精度で加工工具の移動
を行うことのできる把持部装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による工業用ロボット等における工具把
持部装置の実施例の縦断１面図、第２図は第１図の実施
例の上面図、第３図は本発明による工業用ロボット等に
おける工具把持部装置の移動原理を示す概略図、第４図
は従来の装置の縦断面図である。 図中の番号１はモーター取付台、２はモーター取付台、
３は第１モーター　４は第２モータ５は減速機、６は減
速機、７は第１アーム、８は第２アーム、９は第３アー
ム、１０は第４アーム、１１はピン、１２はピン、１３
はピン、１４はピン、１５は軸受、１６は軸受、１７は
軸受、１８は軸受、１９は工具取付板、２０は加工工具
のトーチ、２１は支持部材、２２は工業用ロボットのア
ーム、２３は駆動軸、２４は駆動軸、２５は歯車、２６
は歯車、２７はラック、２８はフレーム、２９は加工工
具、３０は工業用ロボットのアームである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 工業用ロボット等のアームに固定される支持部材、 前記支持部材に支持された２個のモーター、前記各々の
   モーターの軸に基端を連絡された第１及び第２のアーム
   、 前記２つのアームの先端にそれぞれ基端が枢着された第
   ３及び第４のアーム、 前記第３及び第４のアームのそれぞれの先端に、それら
   と同軸をなすよう配置された単一の工具把持部、 前記２個のモーターの回転を同時的に制御する制御装置
   、 とからなる工業用ロボット等に工具把持部装置。