JPH0435109Y2

JPH0435109Y2 -

Info

Publication number: JPH0435109Y2
Application number: JP1984009235U
Authority: JP
Priority date: 1984-01-27
Filing date: 1984-01-27
Publication date: 1992-08-20
Also published as: JPS60125084U

Description

【考案の詳細な説明】 (1) 考案の技術分野本考案は、先端に把持部材を有する作用部を上
下摺動及び回転揺動させて各種作業を行う産業用
ロボツトに係り、作用部を簡約、軽量化して運動
性能及び駆動効率を向上させた産業用ロボツトに
関するものである。

(2) 従来技術とその問題点産業用ロボツトは、単に組立製造工程における
各種作業の支援に著しい効果を発揮するばかりで
なく、その開発の過程で電子、機械等の各種工業
分野に多大な貢献をもたらすほどの派生技術とし
て生まれている。こうしたことから、産業用ロボ
ツトの改良改善は、ロボツト自体の性能向上はも
とより、微少な改良であつてもその積み重ねの技
術によつてあらゆる工業分野への波及効果が期待
できる。

たとえば、従来の産業用ロボツトの把持部材乃
至マニピユレータを具えた作用部は略々完成され
た構成と考えられており、従つて、その駆動性能
も限界に近いと見られていた。

しかし、一例として第１図及び第２図に示す従
来の産業用ロボツトでは、ポスト１に固定された
支台２にパルスモータ等の第１モータm₁が設け
られ、この第１モータm₁の駆動軸に支台２に直
接軸支された縦軸３ａが接続されるとともに、垂
設された縦軸３ａの上部に第１作動腕３を水平に
取り付け、縦軸３ａの上端を上方に延設し回転基
軸１０を構成している。回転基軸１０に固設され
回動揺動する第１作動腕３の先端に軸支され、且
つ、先端に作用部Ａを具えた縦摺動軸１４に、上
記作用部Ａを上下に摺動駆動する摺動ケース２９
及び摺動筒３０より成る摺動駆動部Ｂを有してい
る。上記作用部Ａの第２作動腕４を回転揺動させ
る機構は、回転基軸１０上に設けられた第２モー
タm₂の回転運動を歯付プーリ２６、歯付ベルト
２５、歯付プーリ２７、スプラインケース２８及
び縦摺動軸１４上部のスプライン軸１４ａを介し
て縦摺動軸１４に伝達して成る。また、この作用
部Ａの上下運動は、第１作動腕３上に設置したピ
ストンシリンダ５を駆動してこ杆１２を介して摺
動筒３０を垂直に摺動させて行う。

即ち、重量物である摺動ケース２９と摺動筒３
０を第１作動腕３の先端自由端部に位置させてい
るため、第１作動腕３の揺動駆動する第１モータ
m₁は大きな負荷を受け、且つ、運動慣性も大き
く働くことになる。従つて、第１モータm₁は駆
動トルクの大きなものが要求されると共に、構造
が複雑になり大型化し、高精度運動が望めない欠
点があつた。

(3) 考案の目的しかして、本考案は、上記実情に鑑みて提供す
るものであつて、第１作動腕に設ける作用部の摺
動駆動部の構造を簡単にして軽量、小型化するこ
とで、運動性能及び駆動効率を向上させると共に
高い作業精度が得られるようにすることを目的と
する。

(4) 考案の特徴上記目的を達成するために、本考案の産業用ロ
ボツトの特徴は、回転基軸にスプライン軸を介し
て上下摺動可能な原動プーリを嵌着し、第１作動
腕先端に軸支した縦摺動軸に縦動プーリを固設
し、これら原動及び従動プーリに回転伝達部材を
張設したことにある。以下、本考案を図面に基づ
いて説明する。

(5) 考案の一実施例図面第３図は本考案による産業用ロボツトの一
実施例を示す側面部分断面図、第４図は同じくそ
の正面部分断面図、第５図はてこ部分を示す部分
斜視図、第６図は作用部を示す部分斜視図、第７
図はプーリ駆動部を示す部分斜視図である。図
中、既述した第１図の従来装置の構成と等価な要
素については同一符号を付す。

図中、１は適宜基盤上に固設されたポストであ
る。２はポスト１に固定された支台である。この
支台２にパルスモータ等の第１モータm₁が設け
られ、この第１モータm₁の駆動軸に支台２に直
通軸支された縦軸３ａが接続されている。垂設さ
れた縦軸３ａの上部に第１作動腕３を水平に取り
付けている。縦軸３ａの上端を上方に延設し回転
基軸１０を構成し、この回転基軸１０はパルスモ
ータ等の第２モータm₂を設け、更に上方にスプ
ライン軸１９を固定している。このスプライン軸
１９にスプリング２２と共に、スプライン軸に沿
つて上下摺動可能なプーリ１１を嵌着している。
軸１９の上端は、第１作動腕３上に立設固定した
縦杆６の上端に水平に設けた保持杆６ａに回動自
在に固定している。

第１作動腕３の自由端に軸受部３ｂを設け、こ
の軸受部３ｂに縦摺動軸１４を軸支する。縦摺動
軸１４の上端は上記縦杆６の上端に設けた保持杆
６ｂに回動及び摺動自在に軸支している。縦摺動
軸１４にはプーリ１６が固定されており、上記ス
プライン軸１９に摺動可能に嵌着したプーリ１１
と当該プーリ１６をワイヤロープ等の伝達部材１
７で連結し、回転基軸１０の回転運動を縦摺動軸
１４に伝達できるようにする（第７図）。

更に、縦摺動軸１４には、胴部１５ａの両端に鍔
部１５ａ，１５ａを有する摺動ブロツク１５を固
定している。この摺動ブロツク１５に、上記縦杆
６に軸着したてこ杆１２の先端に固設した案内部
材１２ａをピン１２ｂ，１２ｂ等によつて回動自
在に接続する。てこ杆１２の後端は、第１作用腕
３上に設けた駆動シリンダ５から突出したプラン
ジヤ５ａの上端にピン１３により遊動状に連結し
ている（第５図）。

縦摺動軸１４の下端には作用部Ａが設けられて
いる。この作用部Ａは、軸１４の下端に水平に設
けた第２作動腕４と、この第２作動腕４の先端下
部に設けたピツクアツプヘツド７と、フインガ等
の把持部材８より成る。ピツクアツプヘツド７に
は、シリンダ９が内蔵され、シリンダ９からのプ
ランジヤ９ａはスプリング９ｂにより常態にあつ
ては上方に付勢され、油圧乃至空圧等により下方
に押圧される。把持部材８は、第６図に詳図した
ように、フインガ８ａ，８ａをピツクアツプヘツ
ド７に軸支し、各フインガ８ａの上端を連結杆８
ｂ，８ｂを介してプランジヤ９ａに接続してい
る。連結杆８ｂ，８ｂのプランジヤ９ａに対する
取り付け位置は、常態においてフインガ８ａ，８
ａへの取り付け位置より上方になるようにする。
これにより、プランジヤ９ａを押し下げること
で、連結杆８ｂ，８ｂのフインガ８ａ，８ａへの
両取り付け位置が互いに離反してフインガ８ａ，
８ａの下端同志が互いに接近する運動が得られ、
結果として工作物の把持動作が可能となる。

次に、上記構成の実施例における産業用ロボツ
トの作用について説明する。

支台２に固定された第１モータm₁を制御駆動
すると第１作動腕３及びこれに付属する全ての部
材が、第８図の矢印に示すように水平に回転揺
動し、たとえば作業台T₁から作業台T₂或いはT₃
に作用部Ａを移動させることができる。

第２モータm₂を制御駆動することで、スプラ
イン軸１９が回転し、これに嵌着したプーリ１１
から伝達部材１７を介してプーリ１６を回転させ
る。これによりプーリ１６に固定した縦摺動軸１
４が回転するため、作用部Ａが第８図の矢印の
ように、首振り揺動する。

従つて、第１モータm₁及び第２モータm₂を組
み合わせ回転を制御することで平面上の任意位置
に作用部Ａを移動させることが可能となる。

作用部Ａの上下運動は、次のようにして達成さ
れる。駆動シリンダ５に油圧乃至空圧力を供給し
プランジヤ５ａを上方或いは下方に摺動させるこ
とで、プランジヤ５ａに接続したてこ杆１２及び
案内部材１２ａを介してブロツク１５に上下運動
を伝達する。これにより、ブロツク１５を固設し
た縦摺動軸１４を上下に任意に運動させ、作用部
Ａの垂直運動が行われる。こうした縦摺動軸１４
の上下摺動運動に伴つて同上軸１４に固設したプ
ーリ１６が対向するプーリ１１に対して相対位置
がずれないようにするためにプーリ１１をスプリ
ング２２によつて弾発的に支持している。スプリ
ング２２は、タイミング設定可能なバネ力に設定
しておく。そのために、伝達部材１７が過度の曲
げトルクを受ける状態になることがなく、プーリ
１１はスプライン軸１９に沿つて軸方向に位置を
補正することができる。従つて、第２モータm₂
に所定の回転を行なわれても両プーリ１１，１６
の相対位置のずれのために伝達回転量に誤差が生
ずるような不都合を回避することができる。

作用部Ａにおけるフインガ８ａによる把持部８
の駆動は、シリンダ９でプランジヤ９ａを上下摺
動させ、この運動をリンク機構をなす連結杆８
ｂ，８ｂ…によつてフインガ８ａ，８ａを接近さ
せ、離反させることによつて成す。

従つて、第１作動腕３及び第２作動腕４の揺動
の組み合せ運動に加えて、駆動シリンダ５の駆動
による縦摺動軸１４の上下摺動、及び、シリンダ
９の駆動による把持部材８の把持運動を組み合わ
せることで、たとえば、作業台T₁で工作物ａを
把持部材で把持し、持ち上げ、作業台T₂に運搬
して静かに降すような作業が可能となる。

以上のように、上記一実施例によれば、装置全
体を支持するポスト１から最も離れたところに位
置する縦摺動軸１４に付設する要素を最小限にす
ることができ、小型軽量化が図れ、従つて作用部
Ａ及び第１作動腕３を含む運動部の運動性能及び
精度が飛躍的に向上する。

(6) 考案の他の一実施例図面第９図は、考案の他例を示す要部斜視図で
ある。図中、前実施例と等符号は同等要素を示
し、重複説明は省略する。

ここでは、前記実施例におけるスプライン軸１
９に嵌着したプーリ１１及び縦摺動軸１４に固設
したプーリ１４を夫々歯付プーリ２０，２１に代
えている。これに伴ない両歯付プーリ２０，２１
に張設する伝達部材１７として歯付ベルトを用い
る。この構成による回転伝達系によれば、縦摺動
軸１４の上下摺動によるプーリ２１の位置変位に
対してプーリ２０がスプライン軸１９に沿つて忠
実に追従移動するので、第２モータm₂による回
転が正確に軸１４に伝達される利点がある。

又、図面第１０図の他例に示すように、第２作
業腕４の代わりに縦摺動腕１４の下端に設けたカ
ツプリング１８を介してピツクアツプヘツド７を
回動作用させることも可能である。

さらに、図示しないが、ピツクアツプヘツドの
代わりに真空式の吸盤等の他の作用部を形成させ
ることも可能である。第１第２モータを回転基軸
に設けたものを説明したが、これに限定されな
い。

(7) 考案の効果以上説明したように、本考案によれば以下の効
果を奏する。

○イ作用部を揺動及び上下運動させる縦摺動軸に
プーリを設け、原動側の回転基軸にプーリを設
け、適宜伝達部材で作用部に運動を伝えている
ため、縦摺動軸を簡単、且つ、軽量に構成で
き、小型化が達成できる。

○ロ作用部周辺を小型、軽量化できるため、第１
作動腕の揺動による慣性を著しく低減させるこ
とができるので、運動性能が飛躍的に向上し、
作業精度も高くなると共に、駆動力を軽減でき
るので駆動効率が向上する。

○ハ簡単な設計変更で従来の組立て工程に適用で
き、且つ、組立てが容易になるため、ロボツト
製造コストを低減させる可能性を持つ。

【図面の簡単な説明】

図面第１図は従来の産業用ロボツトの構成を示
す側面部分断面図、第２図は同じく正面部分断面
図、第３図は本考案による産業用ロボツトの一実
施例を示す側面部分断面図、第４図は同じく正面
部分断面図、第５図はてこ杆部分を示す斜視図、
第６図は作用部を示す部分斜視図、第７図は回転
伝達部を示す部分斜視図、第８図は揺動運動を説
明するための平面図、第９図は他の実施例におけ
る回転伝達部を示す斜視図、第１０図は同じく他
の摺動駆動部の詳細説明図である。３……第１作動腕、１４……縦摺動軸、４……
第２作動腕、１６……従動プーリ、１０……回転
基軸、１７……回転伝達部材、１１……原動プー
リ、１９……スプライン軸。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】縦摺動軸が第１作動腕の先端に軸支され、回転
基軸の設けられた第１モータで上記第１作動腕が
揺動され、且つ上記回転基軸側に設けられた第２
モータで上記縦摺動軸が回動される産業用ロボツ
トにおいて、上記第２モータの回転軸にスプライン軸を設け
てスプライン軸に沿つて上下摺動可能な原動プー
リが嵌着されるとともに上記縦摺動軸に従動プー
リが固設され、上記原動プーリと従動プーリ間に
回転伝達部材が張設されることを特徴とする産業
用ロボツト。