JPH0435889A - 産業用ロボツト - 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１ この発明は産業用ロボット、例えば水平多関節形の産業
用ロボットの構造の改良に関するものである。

Ｕ従来技術］ 産業用ロボ２）のなかでも、工場の出荷ラインや倉庫の
搬送ライン等で使用されているロボットは、可搬重量、
昇降ストロークが大きく、ロボットの全高が３ｍ程度と
なる大型ロボットが一般的である。

第５図および第６図は、そのような従来の産業用ロボッ
トを示すもので１図中、（１）は垂直に立設した縦長の
柱体、（２）はこの柱体（１）に設けられた昇降機構で
、柱体（１）の上部に固定されたサーホモータからなる
昇降用駆動機（３）と、柱体（１）の上下部に固定され
た軸受（４ａ）、　（４ｂ）に支持されて、柱体（１）
のは〜゛全長わたり垂直に配置された回転自在のボール
ネジ（５）と２両端を柱体（１）に支持されて、ポール
ネジ（５）に平行に配置されたガイド（６）とで構成さ
れている。　ポールネジ（５）の上端部は昇降用駆動機
（３）の駆動軸（図示せず）に連結されており、昇降用
駆動機（３）が駆動されるとボールネジ（５）が回転す
るようになっている。（ア）は昇降体で、ボールネジ（
５）が挿通された本体（７ａ）と、この本体（７ａ）の
上部に設けられてポールネジ（５）に螺合したナツト（
８）と、同じく本体（７ａ）に設けられてガイド（６）
に摺動自在に嵌合したガイド受け（９）とで構成され、
昇降用駆動機（３）が駆動されると昇降体（７）はガイ
ド（６）に案内されて上下に昇降するようになっている
。（１０ａ）は第１アームで柱体（１）から外方に突出
した昇降体（７）の本体（７ａ）の先端部に固定されて
おり、この第１アーム（］Ｏａ）の先端には間部用駆動
機（図示せず）が組み込まれて、水平方向に回動可能な
第１間節（ｌｌａ）が固定されている。また第１間節（
Ｉｌａ）には第２アーム（１０ｂ）が固定され、さらに
第２アーム（Ｊｏｂ）の先端には第１間節（Ｉｌａ）と
は望同−構造の第２間節（ｌｌｂ）が固定されている。

なお、上記の第１アーム（１０ａ）、第１間節（ｌｌａ
）、第２アーム（１０ｂ）、第２間節（Ｉｌｂ）により
腕体（１２）が構成されており、産業用ロボットの用途
によっては、さらに第３アーム、第３間節等が追加され
るものがある。まだ、腕体（Ｉ２）の先端には、ハンド
等（図示せず）が固定できるようになっている。

（１３）は柱体（１）を載置した回動台、（１，４）は
回動台（１３）の受は板、　（１５）は回動台（１３）
の台座、　（１６）は台座（１５）の中央上面に水平に
固定された大歯車。

（１７）は受は板（１４）と台座（１５）との間に設け
られて受は板（１４）を水平方向に回動可能に支持する
ベアリングで、このベアリング（１７）の回転中心は大
歯車（１６）の中心、すなわち第５図のθ、軸と合致さ
せである。（１８）は柱体（１）の下部に固定されて駆
動軸（１８ａ）が回動台（１３）側に垂直に突出した回
動用駆動機、（１９）は駆動軸（１８ａ）に固定された
小歯車でこの小歯車（Ｉ９）は台座（Ｉ５）側に固定さ
れた大歯車（１６）と噛合している。回動用駆動機（１
８）が駆動されると駆動軸（１８ａ）に固定された小歯
車（１９）が回転し小歯車（１９）は、大歯車（１６）
と噛合しなからθ。

軸を中心とした円弧上を移動する。　これにより。

柱体（１）が０１軸を中心として回動する。

従来の産業用ロボットは上記のように構成されて制御装
置（図示せず）の指令により動作する。すなわち、昇降
用駆動機（３）が駆動されて昇降機構（２）により昇降
体（ア）が昇降し２回動用駆動ａ（ｘｇ）が駆動されて
回動台（１３）の受は板（１４）が回動し柱体（１）が
回動する。また、第１間節（ｌｌａ）および第２間節（
１，１ｂ）が駆動され、腕体（１２）の先端に固定され
たハンド等が動作して加工１組立等の所要のロボット作
業が行われる。

１発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の産業用ロボットを運送する場合には
、ロボットをトラックの荷台上に立てて運ぶのが一般的
であるが、ロボットをトラックに積載した時の高さが道
路交通法に規定された高さ制限３．８ｍ　を超えると立
てた状態で輸送することができなくなる。そこで、この
ような場合には、ロボットを横倒しにしてトラックに積
載する方法がとられている。しかし、ロボットを横倒し
にして積載すると、ロボットの自重をロボットの柱体（
１）側面で受けることとなり、この部分の強度をロボッ
トの自重に耐えられるよう増さねばならぬという問題点
があった。

また、従来の産業用ロボットは、腕体（１２）を回動さ
せるために回動台（１３）の受は板（１４）上に載置し
た柱体（１）を回動させる必要があった。　このため回
動用駆動機（１８）は腕体（１２）とともに柱体（１）
をも回動させるだけの駆動力が必要となり大きな出力の
回動用駆動機（Ｉ８）を必要とするという＃Ｉ題点があ
った。

この発明は、かかる問題点を解決するためなされたもの
で、産業用ロボットの高さを低く抑え、さらに腕体を回
動させる回動用駆動機の出力を小さくできる産業用ロボ
ットを提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ この発明にかかわる産業用ロボットには、柱体に沿って
昇降する昇降体と、腕体の基部を形成し昇降体に回動可
能に支持された回動体と、昇降体または回動体のいずれ
かに設けられ２回動体を伝動機構を介して回動させる駆
動機とが設けである［作用Ｊ 上記のように構成された産業用ロボットには。

腕体の基部を形成し昇降体に回動可能に支持され駆動機
により回動する回動体が設けられており。

回動体の回動により腕体が回動する。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を第１図および第２図により
説明する。（２０）は垂直に立設した断面Ｕ字形をした
縦長の柱体、　（２１）はこの柱体（２０）に設けられ
た昇降機構で、柱体（２０）の上部に固定された昇降用
駆動機（２２）と、柱体（２０）の上下部に固定された
軸受（２３ａ）、　（２３ｂ）に支持されて、柱体（２
０）のはＶ全長にわたり垂直に配置された回転目在のボ
ールネジ（２４）と、柱体（２０）のＵ字形の端面には
＼゛柱体２０）の全長にわたり垂直に固定された一対の
ガイド（２５ａ）、　（２５ｂ）とで構成されている。

ボールネジ（２４）の上端部は昇降用駆動機（２２）の
駆動軸（図示せず）に連結されており、昇降用駆動機（
２２）が駆動されるとボールネジ（２４）が回転するよ
うになっている。（２６）は昇降体で、柱体（２０）の
外側に遊嵌された環状部（２６ｂ）と内側に張り出して
ボールネジ（２４）に貫通された張り出し部（２６ｃ）
とからなる本体（２６ａ）と、この張り出し部（２６ｃ
）の上面に固定されてボールネジ（２４）に螺合したナ
ツト（２７）と２本体（２６ａ）に設けられてガイド（
２５ａ）、　（２５ｂ）に摺動自在に嵌合した平面凹状
の一対のガイド受け（２８ａ）、　（２８ｂ）とで構成
されている。なお１本体（２８ａ）の環状部（２６ｂ）
には全周にわたり歯車（２６ｄ）が設けである。昇降体
（２６）は昇降用駆動機（２２）が駆動されてボールネ
ジ（２４）が回転すると、ガイド（２５ａ）（２５ｂ）
に案内されて上下に昇降するようになっている。（２９
）ははり環状を成し外周面に腕体（Ｉ２）を固定するた
めの基部（２９ａ）を有する回動体で、昇降体（２６）
にベアリング（３０）を介して水平方向に回動可能に支
持されている。そして、このベアリング（３０）の回転
中心は昇降体（２６）の外周に設けられた歯車（２６ｄ
）の回転中心と一致させである。また１回動体（２９）
には腕体（１２）が固定された位置と水平面でみて１８
０°反対側に外方に張り出した張り出し部（２９ｂ）が
設けられている。そして、張り出し部（２９ｂ）には、
＠動用駆動ｍ（３１）が駆動軸（３１，ａ　）を垂直、
下向きにして固定されており、この駆動軸（３１ａ）に
は小歯車（３２）が昇降体（２６）に設けられた歯車（
２６ｄ）と噛合する状態で固定されて、この歯車（２６
ｄ）と小歯車（３２）とで回動用駆動機（３１）の伝動
機構（３３）を構成している。

なお７回動体（２９）に固定された腕体（１２）は従来
例と同一につと、その説明は省略する。

次に、この実施例の動作について説明する。まず、昇降
用駆動機（２２）が駆動されるとボールネジ（２４）が
回転し、昇降体（２６）がガイド（２５ａ）、　（２５
ｂ）に案内されて上下に昇降する。また、昇降体（２６
）の本体（２６ａ）に設けられた歯車（２６ｄ）には２
回動用駆動機（３Ｉ）の駆動軸（３１ａ）に固定された
小歯車（３２）が噛合しているので、この小歯車（３２
）が回転すると回動体（２９）はベアリング（３０）に
支持され、ベアリング（３０）の回転中心を軸として回
動する。すなわち７回動用駆動機（３１）が駆動される
と伝動機構（３３）を介して回動体（２９）が回動する
。そして２回動体（２９）が回動すると、この回動体（
２９）に固定された腕体（１２）が回動する。

従って、この実施例によれば腕体（１２）を回動させる
ために柱体（２０）を回動させる必要がなく、また回動
用駆動機（３１）も回動体（２９）および腕体（１２）
を回動させるだけの駆動力を有するものであれば良い。

第３図および第４図は、この発明による他の実施例を示
すもので２図中、　（３５）は柱体で少なくとも２個所
の開口部（３５ａ）、　（３５ｂ）が柱体（３５）の縦
方向には＼゛全長わたり設けである。（３６）はこの柱
体（３５）に設けられた昇降機構で、柱体（３５）の上
部に固定された昇降用駆動機（３７）と、柱体（３５）
の上下部に固定された軸受（３８ａ）、　（３８ｂ）に
支持されて柱体（３５）のは−全長にわたり垂直に配置
された回転自在のボールネジ（３９）と２両端を柱体（
３５）に支持されて、ボールネジ（３９）に平行に配置
された一対のガイド（４０ａ）、　（４ｏｈ）とで構成
されている。　ボールネジ（３９）の上端部は昇降用駆
動機（３７）の駆動軸（図示せず）に連結されており、
昇降用駆動機（３７）が駆動されるとボールネジ（３９
）が回転するようになっている。（４１）は昇降体で２
柱体（３５）の外側に遊嵌された環状部（４１ｂ）と、
中央部に柱体（３５）の開口部（３５ａ）、　（３５ｂ
）を貫通する渡し材（４１ｃ）とからなる本体（４１ａ
）と、この渡し材（４１ｃ）の上面に固定されてボール
ネジ（３９）に螺合したナツト（４２）と渡し材（４１
ｃ）に設けられて、ガイド（４（ｌａ）、　（４Ｑｂ）
に摺動自在に嵌合した一対のガイド受けＣ４３ａ）、（
４３ｂ）とで構成されている。なお１本体（４１ａ）の
環状部（ｔｌｂ）には全周にわたり歯車（４１ｄ）が設
けである。

この実施例は、第１図および第２図に示した実施例とは
柱体（２１）（３５）と昇降機構（２１）（３６）およ
び昇降体（２６）（４１）の構造が異なるものである。

次に、この実施例の動作について説明する。昇降用駆動
機（３７）が駆動されるとボールネジ（３９）が回転し
、昇降体（４１）がガイド（４０ａ）、　（４０ｂ）に
案内されて上下に昇降する。

また２回動用駆動機（３１）が駆動されると回動体（２
９）および、この回動体（２９）に固定された腕体（１
２）が回動する。この部分の構成は第１図および第２図
に示した実施例と同一のため動作の説明は省略する。

この実施例においても、腕体（１２）を回動させるため
に柱体（３５）を回動させる必要がなく、また回動用駆
動機（３１）は回動体（２９）および腕体（１２）を回
動させるだけの駆動力を有するものであれば良いこれら
の第１図乃至第４図に示した実施例においては、腕体（
１２）の基部を形成し昇降体（２６）（４１）に回動可
能に支持された回動体（２９）を回動用駆動機（３１）
により回動させるようにしているので、従来のような回
動台の構成が不要となり、産業用ロボットの高さを低く
することができる。

なお、第１図、第２図および第３図、第４図に示した実
施例では回動体（２９）に固定された回動用駆動機（３
１）の取付は位置を水平面で見て腕体（Ｉ２）の基部に
対して１８０°反対側としであるが、第２図および第４
図に一点鎖線で示すように昇降体（２６）（４Ｉ）に設
けられた歯車（２６ｄ）（４１ｄ）と回動用駆動機（３
１’）に固定された小歯車（３２”）が噛合する関係に
あれば２回動用駆動機（３１’）の取付は位置は回動体
（２９）の外周部のいずれの位置にあってもよい。

さらに２図には示さないが１回動用駆動機（３１）を昇
降体（２６）（４１）側に設け２回動用駆動機（３１）
の駆動軸（３１ｇ）に固定された小歯車（３２）に噛合
する歯車（２６ｄ）（４１ｄ）を回動体（２９）側に設
けても、実施例で説明したものと同様に回動体（２９）
および腕体（１２）を回動させることができる。

また、実施例では昇降体（２６）（４１）が本体（２６
ａ）（４１ａ）とナツト（２７）（４２）とガイド受け
（２８ａ）（２８ｂ）（４３ａ）（４３ｂ）とで構成さ
れているが、産業用ロボ、ツトの昇降方式によっては、
この実施例と同等のナツトおよびガイドを使用しないで
もよい。

［発明の効果］ 以上、説明したとおり、この発明による産業用ロボット
は、腕体の基部を形成し昇降体に回動可能に支持された
回動体を２回動用駆動機により回動させるので、従来の
ような柱体を回動させるための回動台が不要となり、産
業用ロボ・ノドの高さをこの回動台の高さだけ低くする
ことがでと、産業用ロボットをトラック輸送する際、ロ
ボ・ットをトラ、りの荷台上に立てて積載しても道路交
通法に規定された高さ制限を超えることがなく、トラッ
ク輸送時にロボットを横倒しにする必要がなくロボット
の柱体側面の強度を横倒し時の自重に耐えられるよう増
す必要がないとともに１回動用駆動機は回動体および腕
体を回動させる駆動力があれば良いので、小さな出力の
ものでよく小型の駆動機を使用することができるので、
産業用ロボットの小型軽量化が図れ安価とすることがで
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による産業用ロボットの一実施例を
示す部分縦断側面図、第２図は第１図のｆｆ−１１矢視
断面図、第３図はこの発明の他の実施例を示す第１図相
当図、第４図は第３図の■−ＩＶ矢視断面図、第５図は
従来の産業用ロボットを示す部分縦断側面図、第６図は
従来の産業用ロボ。 トの外観図である。 （１２）・・・腕体、　（１）（２０）（３５）・・・
柱体、　（２）（２１）（３６）・・・昇降機構、　（
７）（２６）（４１）・・・昇降体、　（２９）・・・
回動体、　（３０）（３１’）・・・回動用駆動機。 なお９図中、同一部分または相当部分は同一符号により
示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　柱体に遊嵌され、上記柱体に沿って昇降機構により昇
   降する昇降体と、腕体の基部を形成し上記昇降体に回動
   可能に支持された回動体と、上記昇降体または上記回動
   体のいずれかに設けられ、回動体を伝動機構を介して回
   動させる駆動機とを備えたことを特徴とする産業用ロボ
   ット。