JPH0443753B2 - - Google Patents
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- JPH0443753B2 JPH0443753B2 JP57018131A JP1813182A JPH0443753B2 JP H0443753 B2 JPH0443753 B2 JP H0443753B2 JP 57018131 A JP57018131 A JP 57018131A JP 1813182 A JP1813182 A JP 1813182A JP H0443753 B2 JPH0443753 B2 JP H0443753B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arm
- shaft
- crankshaft
- crank
- axis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は工業用の組立ロボツトに関するもので
ある。
ある。
近年、生産工程において組立ロボツトの導入に
よる組立作業の自動化が急速に進んでいる。こう
した目的で使用されている従来形組立ロボツトの
一例を第１図に示す。
よる組立作業の自動化が急速に進んでいる。こう
した目的で使用されている従来形組立ロボツトの
一例を第１図に示す。
このロボツトは第１腕１と第２腕２との２関節
からなり、第１腕１の根本に直流サーボモータ３
を設けて直接的に第１腕１を駆動し、第１腕の先
端に軸支された第２腕２の根本に直流サーボモー
タ４を設けて直接的に第２腕２を駆動している。
からなり、第１腕１の根本に直流サーボモータ３
を設けて直接的に第１腕１を駆動し、第１腕の先
端に軸支された第２腕２の根本に直流サーボモー
タ４を設けて直接的に第２腕２を駆動している。
第２腕２の先端にエアシリンダ５を設け、その
ピストンロツドの先端に手先６が取りつけられ、
エアシリンダ５の伸縮に伴つて上下動せしめられ
る。更に、パルスモータ７をベース８に固定し、
タイミングベルト９，９′，９″を介して手先６に
回転力を伝動してひねり作動を行わせる。
ピストンロツドの先端に手先６が取りつけられ、
エアシリンダ５の伸縮に伴つて上下動せしめられ
る。更に、パルスモータ７をベース８に固定し、
タイミングベルト９，９′，９″を介して手先６に
回転力を伝動してひねり作動を行わせる。
上述のロボツト（第１図）は、第１腕１と第２
腕２とによる水平面内での２自由度と、上下方向
の自由度と、手先のひねりの自由度との計４自由
度を有している。
腕２とによる水平面内での２自由度と、上下方向
の自由度と、手先のひねりの自由度との計４自由
度を有している。
以上に説明した従来形の組立ロボツトには、旋
回運動する部材の回転イナーシヤが大きいという
欠点が有る。このため旋回作動の高速化が困難で
あり、また停止精度を向上させにくい。このため
大容量の駆動モータの設置が必要となる。
回運動する部材の回転イナーシヤが大きいという
欠点が有る。このため旋回作動の高速化が困難で
あり、また停止精度を向上させにくい。このため
大容量の駆動モータの設置が必要となる。
このように回転イナーシヤが大きいことの一つ
の原因は、第１腕１の先端に直流サーボモータ４
が設けられていて第１腕１の旋回の際にこのサー
ボモータ４を振り回さねばならないことである。
こうした欠点を解消するための試みとして、第２
腕２の旋回駆動用モータを固定部材に移設して、
第２腕２とその旋回駆動用モータとを連結杆で連
動させた例もあるが、このようにクランクと連結
杆とで伝動する構造においては第２腕の回転角を
180゜よりも相当小さくしなければならないので、
第２腕の可動範囲が狭いという制約を受ける。こ
れは、回転角を180゜に近づけると回動のストロー
クエンドに思案点を生じて伝動が不可能になるか
らである。組立ロボツトの可動範囲が狭いと、ロ
ボツトの手先を移動する際に広いスペースが必要
となり、ロボツトを列設する場合に設置間隔を広
くしなければならない。また、ロボツトが設置さ
れている個所の近くでは組立作業を行うことが困
難である。
の原因は、第１腕１の先端に直流サーボモータ４
が設けられていて第１腕１の旋回の際にこのサー
ボモータ４を振り回さねばならないことである。
こうした欠点を解消するための試みとして、第２
腕２の旋回駆動用モータを固定部材に移設して、
第２腕２とその旋回駆動用モータとを連結杆で連
動させた例もあるが、このようにクランクと連結
杆とで伝動する構造においては第２腕の回転角を
180゜よりも相当小さくしなければならないので、
第２腕の可動範囲が狭いという制約を受ける。こ
れは、回転角を180゜に近づけると回動のストロー
クエンドに思案点を生じて伝動が不可能になるか
らである。組立ロボツトの可動範囲が狭いと、ロ
ボツトの手先を移動する際に広いスペースが必要
となり、ロボツトを列設する場合に設置間隔を広
くしなければならない。また、ロボツトが設置さ
れている個所の近くでは組立作業を行うことが困
難である。
本発明は以上説明した従来装置の欠点を一掃す
べく為され、その目的とするところは、手先の上
下動を任意の位置で高い精度で停止させることが
でき、その上、旋回部分の回転イナーシヤが小さ
くて小容量の駆動モータで高速作動せしめること
ができ、しかも第１腕に対して第２腕を180゜以上
旋回せしめ得る、第２腕の可動範囲が広い組立ロ
ボツトを提供するにある。
べく為され、その目的とするところは、手先の上
下動を任意の位置で高い精度で停止させることが
でき、その上、旋回部分の回転イナーシヤが小さ
くて小容量の駆動モータで高速作動せしめること
ができ、しかも第１腕に対して第２腕を180゜以上
旋回せしめ得る、第２腕の可動範囲が広い組立ロ
ボツトを提供するにある。
上記の目的を達成するため本発明の組立ロボツ
トは、 第１軸によつて回動自在なよう固定部材に軸支
された第１腕と、前記第１腕を駆動するよう第１
軸と同一軸心上に設けられた第１の駆動モータ
と、前記第１軸と平行な第２軸により回動自在な
よう第１腕の先端に軸支された第２腕と、第２軸
に平行な軸心方向の摺動及び該軸心の回りに回動
自在なように第２腕の先端に支承された工具保持
軸とを有し、かつ上記の工具保持軸を回動駆動す
る第３のモータを備えてなる組立ロボツトにおい
て、 前記第２腕を駆動するよう前記第１軸と同一軸
心上であり、かつ前記第１腕を挾んで反対側に設
けられた第２の駆動モータと、 前記第１軸の軸心上に設けられた第２の駆動モ
ータの動力を前記第２腕に伝達するダブルクラン
ク機構とを備え、 前記ダブルクランク機構は、 前記第１軸の軸心上に設けられた第１のクラン
ク軸を回転中心とし、前記第１のクランク軸と平
行であり、かつ前記第１のクランク軸の軸心から
等距離の位置に位相差を生じるよう第２及び第３
のクランク軸を回転自在に軸支するクランクと、 前記第２のクランク軸で一端を軸支される第１
の連結杆と、 前記第３のクランク軸で一端を軸支される第２
の連結杆と、 前記第１及び第２の連結杆の他端をそれぞれ軸
支し、両連結杆が常に平行となるよう前記第２軸
の軸心上に設けられた第４のクランク軸と平行で
ある第５及び第６のクランク軸と、よりなり、 前記第４、第５および第６のクランク軸からな
る２等辺三角形の位置関係を前記第１、第２及び
第３のクランク軸とそれぞれ対応するよう前記第
２腕にクランク部を形成することにより構成され
ていることを特徴とする。
トは、 第１軸によつて回動自在なよう固定部材に軸支
された第１腕と、前記第１腕を駆動するよう第１
軸と同一軸心上に設けられた第１の駆動モータ
と、前記第１軸と平行な第２軸により回動自在な
よう第１腕の先端に軸支された第２腕と、第２軸
に平行な軸心方向の摺動及び該軸心の回りに回動
自在なように第２腕の先端に支承された工具保持
軸とを有し、かつ上記の工具保持軸を回動駆動す
る第３のモータを備えてなる組立ロボツトにおい
て、 前記第２腕を駆動するよう前記第１軸と同一軸
心上であり、かつ前記第１腕を挾んで反対側に設
けられた第２の駆動モータと、 前記第１軸の軸心上に設けられた第２の駆動モ
ータの動力を前記第２腕に伝達するダブルクラン
ク機構とを備え、 前記ダブルクランク機構は、 前記第１軸の軸心上に設けられた第１のクラン
ク軸を回転中心とし、前記第１のクランク軸と平
行であり、かつ前記第１のクランク軸の軸心から
等距離の位置に位相差を生じるよう第２及び第３
のクランク軸を回転自在に軸支するクランクと、 前記第２のクランク軸で一端を軸支される第１
の連結杆と、 前記第３のクランク軸で一端を軸支される第２
の連結杆と、 前記第１及び第２の連結杆の他端をそれぞれ軸
支し、両連結杆が常に平行となるよう前記第２軸
の軸心上に設けられた第４のクランク軸と平行で
ある第５及び第６のクランク軸と、よりなり、 前記第４、第５および第６のクランク軸からな
る２等辺三角形の位置関係を前記第１、第２及び
第３のクランク軸とそれぞれ対応するよう前記第
２腕にクランク部を形成することにより構成され
ていることを特徴とする。
次に本発明の一実施例を第２図乃至第５図につ
いて説明する。この実施例を構成している部材
中、 ４２ａは上記第１のクランク軸としての中心軸
であり、 ４２ｂは上記第２のクランク軸としてのクラン
クピンであり、 ４２ｃは上記第３のクランク軸としてのクラン
クピンであり、 １２ａは上記第４のクランク軸としてのクラン
クピンであり、 １２ｂは上記第５のクランク軸としてのクラン
クピンであり、 １２ｃは上記第６のクランク軸としてのクラン
クピンであり、 ４２は上記のクランクとしてのダブルクランク
であり、 ５２ｂ及び５２ｃはそれぞれ上記第１、第２の
連結杆として設けたものであつて、１対をなして
ダブルクランク連結杆を構成している。
いて説明する。この実施例を構成している部材
中、 ４２ａは上記第１のクランク軸としての中心軸
であり、 ４２ｂは上記第２のクランク軸としてのクラン
クピンであり、 ４２ｃは上記第３のクランク軸としてのクラン
クピンであり、 １２ａは上記第４のクランク軸としてのクラン
クピンであり、 １２ｂは上記第５のクランク軸としてのクラン
クピンであり、 １２ｃは上記第６のクランク軸としてのクラン
クピンであり、 ４２は上記のクランクとしてのダブルクランク
であり、 ５２ｂ及び５２ｃはそれぞれ上記第１、第２の
連結杆として設けたものであつて、１対をなして
ダブルクランク連結杆を構成している。
第２図は本発明に係る組立ロボツトの一実施例
の側面図、第３図は同じく中央で切断した側面図
である。
の側面図、第３図は同じく中央で切断した側面図
である。
（第２図及び第３図参照）、本ロボツトは第１
腕１１と第２腕１２とからなる２関節構造で、４
個の駆動用のモータ２１，２２，２３，２４は全
部固定部材であるポスト２０に設置してある。
腕１１と第２腕１２とからなる２関節構造で、４
個の駆動用のモータ２１，２２，２３，２４は全
部固定部材であるポスト２０に設置してある。
第１腕１１はその枢支軸と同心状に設置した直
流サーボモータ２１により減速機３１を介して直
接的に駆動する構成とする。
流サーボモータ２１により減速機３１を介して直
接的に駆動する構成とする。
第２腕１２は第１腕１１の枢支軸と同心状に設
置した直流サーボモータ２２の出力を減速機３２
を介してダブルクランク４２に伝えるように構成
する。上記のダブルクランク４２は第４図に示す
ように中心軸４２ａに対して90゜の位相差を有す
る２個のクランクピン４２ｂ，４２ｃを設けてあ
る。これに対応して第２腕１２の根本部にも該腕
を枢支している第２軸１２ａに対して90゜の位相
差を有する２個のクランクピン１２ｂ，１２ｃを
設ける。そして前記のクランクピン４２ｂと同１
２ｂとを連結杆５２ｂで連結するとともにクラン
クピン４２ｃと同１２ｃとを連結杆５２ｃで連結
する。
置した直流サーボモータ２２の出力を減速機３２
を介してダブルクランク４２に伝えるように構成
する。上記のダブルクランク４２は第４図に示す
ように中心軸４２ａに対して90゜の位相差を有す
る２個のクランクピン４２ｂ，４２ｃを設けてあ
る。これに対応して第２腕１２の根本部にも該腕
を枢支している第２軸１２ａに対して90゜の位相
差を有する２個のクランクピン１２ｂ，１２ｃを
設ける。そして前記のクランクピン４２ｂと同１
２ｂとを連結杆５２ｂで連結するとともにクラン
クピン４２ｃと同１２ｃとを連結杆５２ｃで連結
する。
（第２図参照）手先機構の概要は、上下１対の
ベース６４ａ，６４ｂをラツク６２を介して連結
し、上記１対のベース６４ａ，６４ｂによつて２
本のスライド軸６５を次記のようにして回転自在
に支承し、その下端に手先６を取りつけて工具保
持軸を構成する。
ベース６４ａ，６４ｂをラツク６２を介して連結
し、上記１対のベース６４ａ，６４ｂによつて２
本のスライド軸６５を次記のようにして回転自在
に支承し、その下端に手先６を取りつけて工具保
持軸を構成する。
（第３図参照）上下１対のベース６４ａ，６４
ｂにはそれぞれ回転ブラケツト６４a-1，６４b-1
を回転自在に支承してあり、２本のスライド軸６
５，６５の上端及び下端をそれぞれ上記の回転ブ
ラケツト６４a-1，６４b-1に固着する。これによ
り、２本のスライド軸６５，６５はこれら２本の
スライド軸の対称軸ABの回りに回転自在に支承
される。
ｂにはそれぞれ回転ブラケツト６４a-1，６４b-1
を回転自在に支承してあり、２本のスライド軸６
５，６５の上端及び下端をそれぞれ上記の回転ブ
ラケツト６４a-1，６４b-1に固着する。これによ
り、２本のスライド軸６５，６５はこれら２本の
スライド軸の対称軸ABの回りに回転自在に支承
される。
（第３図及び第５図参照）第２腕１２の先端に
スプロケツト４５を回転自在に支承し、上記スプ
ロケツト４５に穿つた２個の孔４５ａ，４５ｂに
前記２本のスライド軸６５，６５を摺動自在に貫
挿する。これにより、手先６を支承する手先機構
が第２腕１２の先端に回転自在に支承される。そ
してこの手先機構は次に詳述するごとく、スプロ
ケツト４５を介してひねり作動せしめられ、ラツ
ク６２を介して上下動せしめられるように構成す
る。
スプロケツト４５を回転自在に支承し、上記スプ
ロケツト４５に穿つた２個の孔４５ａ，４５ｂに
前記２本のスライド軸６５，６５を摺動自在に貫
挿する。これにより、手先６を支承する手先機構
が第２腕１２の先端に回転自在に支承される。そ
してこの手先機構は次に詳述するごとく、スプロ
ケツト４５を介してひねり作動せしめられ、ラツ
ク６２を介して上下動せしめられるように構成す
る。
（第２図及び第３図参照）ポスト２０に直流サ
ーボモータ２４を設置し、その回転を減速機３
４，スプロケツト４４およびチエーン５４を介し
て第２腕の先端に設けたスプロケツト４５に伝動
し、これを回転させて手先機構にひねり作動を行
なわせる（第３図）。上記のチエーン５４による
伝動は、その途中で第１腕１１を支承する第１軸
と同心状に設けたアイドラスプロケツト４４′，
及び第２腕１２を支承する第２軸と同心状に設け
たアイドラスプロケツト４４″を順次に介して第
２腕１２の先端まで伝動する。これにより、第１
腕１１が第１軸の回りに回動し、第２腕１２が第
２軸の回りに回動してもチエーン５４′，５４″に
よる伝動は支障なく行なわれる。このような効果
はチエーンとスプロケツト、又はベルトとプー
リ、又はワイヤロープとドライブといつたような
巻掛け伝動手段を用いることによつて生じさせる
ことができる。
ーボモータ２４を設置し、その回転を減速機３
４，スプロケツト４４およびチエーン５４を介し
て第２腕の先端に設けたスプロケツト４５に伝動
し、これを回転させて手先機構にひねり作動を行
なわせる（第３図）。上記のチエーン５４による
伝動は、その途中で第１腕１１を支承する第１軸
と同心状に設けたアイドラスプロケツト４４′，
及び第２腕１２を支承する第２軸と同心状に設け
たアイドラスプロケツト４４″を順次に介して第
２腕１２の先端まで伝動する。これにより、第１
腕１１が第１軸の回りに回動し、第２腕１２が第
２軸の回りに回動してもチエーン５４′，５４″に
よる伝動は支障なく行なわれる。このような効果
はチエーンとスプロケツト、又はベルトとプー
リ、又はワイヤロープとドライブといつたような
巻掛け伝動手段を用いることによつて生じさせる
ことができる。
（第３図参照）静止部材であるポスト２０に直
流サーボモータ２３を設置し、その回転出力をタ
イミングプーリ４３及びタイミングベルト５３に
より２段プーリ４３′に伝動し、２段プーリ４
３′で減速してタイミングベルト５３′に伝え、更
に２段プーリ４３″で減速し、タイミングベルト
５３″によつてプーリ４３を回転させ、このプ
ーリ４３と同心状に連設された傘歯車６０ａを
駆動するように構成する。
流サーボモータ２３を設置し、その回転出力をタ
イミングプーリ４３及びタイミングベルト５３に
より２段プーリ４３′に伝動し、２段プーリ４
３′で減速してタイミングベルト５３′に伝え、更
に２段プーリ４３″で減速し、タイミングベルト
５３″によつてプーリ４３を回転させ、このプ
ーリ４３と同心状に連設された傘歯車６０ａを
駆動するように構成する。
（第５図参照）傘歯車６０ａの回転は傘歯車６
０ｂ，平歯車６１ａ，平歯車６１ｂ，ピニオン６
１ｃに順次に伝えられ、ピニオン６１ｃがラツク
６２を上下駆動するように構成する。６３，６３
はラツク６２を案内するローラである。これによ
り、ラツク６２が上下動せしめられ、該ラツク６
２に固着された上下のベース６４ａ，６４ｂ（第
２図参照）が上下動せしめられて手先６が上下に
駆動される。手先６の上下動はラツク６２とピニ
オン６１ｃとを介して直流サーボモータ２３によ
つて駆動されるので、自在に上下動せしめられ、
かつ任意の位置に正確に停止させることができ
る。大重量の部材であるモータ２３は固定部材で
あるポスト２０に設置してあるので回動部材の回
転イナーシヤを増加せしめない。その上、モータ
２３からピニオン６１ｃまでの伝動手段は第１腕
１１，第２腕１２の回動を妨げない。このような
効果は、固定部材に設置したモータの回転を巻掛
伝動手段によつて手先機構に伝え、かつ、回転運
動を直線運動に変換する手段を介して工具保持軸
である手先機構を駆動することによつて生じる。
上記の回転運動を直線運動に変換する手段とし
て、例えば送りネジとナツトとの組合せ等任意の
手段を用い得る。
０ｂ，平歯車６１ａ，平歯車６１ｂ，ピニオン６
１ｃに順次に伝えられ、ピニオン６１ｃがラツク
６２を上下駆動するように構成する。６３，６３
はラツク６２を案内するローラである。これによ
り、ラツク６２が上下動せしめられ、該ラツク６
２に固着された上下のベース６４ａ，６４ｂ（第
２図参照）が上下動せしめられて手先６が上下に
駆動される。手先６の上下動はラツク６２とピニ
オン６１ｃとを介して直流サーボモータ２３によ
つて駆動されるので、自在に上下動せしめられ、
かつ任意の位置に正確に停止させることができ
る。大重量の部材であるモータ２３は固定部材で
あるポスト２０に設置してあるので回動部材の回
転イナーシヤを増加せしめない。その上、モータ
２３からピニオン６１ｃまでの伝動手段は第１腕
１１，第２腕１２の回動を妨げない。このような
効果は、固定部材に設置したモータの回転を巻掛
伝動手段によつて手先機構に伝え、かつ、回転運
動を直線運動に変換する手段を介して工具保持軸
である手先機構を駆動することによつて生じる。
上記の回転運動を直線運動に変換する手段とし
て、例えば送りネジとナツトとの組合せ等任意の
手段を用い得る。
（第２図参照）直流サーボモータ２２はダブル
クランク４２を回動させる。（第４図参照）ダブ
ルクランク４２の回動は相互に90゜の位相差を設
けた２系統の伝導経路、即ちクランクピン４２
ｂ，連結杆５２ｂ，クランクピン１２ｂ、及びク
ランクピン４２ｃ，連結杆５２ｃ，クランクピン
１２ｃを介して第２腕１２を駆動する。このた
め、シングルクランク手段におけるような思案点
を生じることなく広い範囲にわたつて第２腕１２
を回転駆動することができる。
クランク４２を回動させる。（第４図参照）ダブ
ルクランク４２の回動は相互に90゜の位相差を設
けた２系統の伝導経路、即ちクランクピン４２
ｂ，連結杆５２ｂ，クランクピン１２ｂ、及びク
ランクピン４２ｃ，連結杆５２ｃ，クランクピン
１２ｃを介して第２腕１２を駆動する。このた
め、シングルクランク手段におけるような思案点
を生じることなく広い範囲にわたつて第２腕１２
を回転駆動することができる。
本実施例においては約300゜の回転駆動が可能で
ある。
ある。
その上、上記のダブルクランク機構は、クラン
クピン４２ｂ，４２ｃ，１２ｃ，１２ｂが常に平
行四辺形の頂点に位置するように運動する。この
ため、ダブルクランク４２を静止させたままで第
１腕１１を回動させるとき第２腕１２は支承中心
軸である第２軸１２ａに従つて円弧を描きつつ平
行移動する。
クピン４２ｂ，４２ｃ，１２ｃ，１２ｂが常に平
行四辺形の頂点に位置するように運動する。この
ため、ダブルクランク４２を静止させたままで第
１腕１１を回動させるとき第２腕１２は支承中心
軸である第２軸１２ａに従つて円弧を描きつつ平
行移動する。
以上のように第２腕１２が平行移動すること、
及び、駆動モータ全部をポスト２０に設置したこ
とにより、本ロボツトの回動部分の回転イナーシ
ヤは従来のロボツトに比して著しく小さい。次
に、その原理を第６図及び第７図について説明す
る。
及び、駆動モータ全部をポスト２０に設置したこ
とにより、本ロボツトの回動部分の回転イナーシ
ヤは従来のロボツトに比して著しく小さい。次
に、その原理を第６図及び第７図について説明す
る。
第６図は第１図に示した従来形ロボツトの第１
腕１が角θだけ回転する場合を模式的に表わした
もので、２は第２腕、m1は第１腕１の集中質量、
m2は第２腕の駆動モータ４の質量、m3は第２腕
２の集中質量、m4は手先機構の集中質量である。
第１腕１及び第２腕２の長さは共に２ａであると
する。
腕１が角θだけ回転する場合を模式的に表わした
もので、２は第２腕、m1は第１腕１の集中質量、
m2は第２腕の駆動モータ４の質量、m3は第２腕
２の集中質量、m4は手先機構の集中質量である。
第１腕１及び第２腕２の長さは共に２ａであると
する。
第１腕１を角θだけ回転させると第２腕２も角
θだけ回転する。従つて、第１腕１の回転イナー
シヤＪは Ｊ＝m1 r1 2＋m2 r2 2＋m3 r3 2＋m4r4 2 となる。ただし、r1はm1の回転半径、r2はm2の
回転半径、r3はm3の回転半径、r4はm4の回転半
径である。
θだけ回転する。従つて、第１腕１の回転イナー
シヤＪは Ｊ＝m1 r1 2＋m2 r2 2＋m3 r3 2＋m4r4 2 となる。ただし、r1はm1の回転半径、r2はm2の
回転半径、r3はm3の回転半径、r4はm4の回転半
径である。
第７図は前記実施例の第１腕１１が角θだけ回
転する場合を模式的に示した図である。
転する場合を模式的に示した図である。
第４図について説明したように、本発明に係る
組立ロボツトは第１腕が角θだけ回動したとき、
第２腕は円弧状の軌跡を描きつつ平行移動する。
従つて第２腕の回転半径は第１腕の長さを加えた
ものにならない。このため、第１腕１１の負荷イ
ナーシヤJ′は J′＝（m1＋m5）r1 2＋m3r′3 2＋m4r′4 2 となる。m5はリンク１０の質量である。
組立ロボツトは第１腕が角θだけ回動したとき、
第２腕は円弧状の軌跡を描きつつ平行移動する。
従つて第２腕の回転半径は第１腕の長さを加えた
ものにならない。このため、第１腕１１の負荷イ
ナーシヤJ′は J′＝（m1＋m5）r1 2＋m3r′3 2＋m4r′4 2 となる。m5はリンク１０の質量である。
ここで第１腕１１及び第２腕１２の長さを共に
2aとして第６図における負荷イナーシヤＪと第
７図における負荷イナーシヤJ′とを比較してみる
と Ｊ＝m1a2＋m2（2a）2＋m3（3a）2＋m4（4a）2 （m1＋4m2＋9m3＋16m4）a2 J′＝（m1＋m5）a2＋m3a2＋m4（2a）2 ＝（m1＋m3＋4m4＋m5）a2 そして、設計常識的にm2＞m5と考えられるの
で、明らかにＪ≫J′となる。
2aとして第６図における負荷イナーシヤＪと第
７図における負荷イナーシヤJ′とを比較してみる
と Ｊ＝m1a2＋m2（2a）2＋m3（3a）2＋m4（4a）2 （m1＋4m2＋9m3＋16m4）a2 J′＝（m1＋m5）a2＋m3a2＋m4（2a）2 ＝（m1＋m3＋4m4＋m5）a2 そして、設計常識的にm2＞m5と考えられるの
で、明らかにＪ≫J′となる。
例えばm1＝５Kg、m2＝２Kg、m3＝４Kg、m4
＝２Kg、m5＝１Kg、2a＝0.4mと仮定して試算し
てみるとＪ＝3.24Kgm2、J′＝0.72Kgm2となり、本
発明の適用によつて第１腕の負荷イナーシヤは従
来のロボツトに比して約1/5となる。
＝２Kg、m5＝１Kg、2a＝0.4mと仮定して試算し
てみるとＪ＝3.24Kgm2、J′＝0.72Kgm2となり、本
発明の適用によつて第１腕の負荷イナーシヤは従
来のロボツトに比して約1/5となる。
これにより、本発明を適用した場合、従来と同
程度の作業速度であれば第１腕の駆動モータを著
しく小容量のものとすることができ、また、第１
腕の駆動モータの容量を従来と同程度にすれば作
業速度が格段に早くなる。
程度の作業速度であれば第１腕の駆動モータを著
しく小容量のものとすることができ、また、第１
腕の駆動モータの容量を従来と同程度にすれば作
業速度が格段に早くなる。
以上説明したように本発明は、第１軸によつて
回動自在なよう固定部材に軸支された第１腕と、
前記第１腕を駆動するよう第１軸と同一軸心上に
設けられた第１の駆動モータと、前記第１軸と平
行な第２軸により回動自在なよう第１腕の先端に
軸支された第２腕と、第２軸に平行な軸心方向の
摺動及び該軸心の回りに回動自在なように第２腕
の先端に支承された工具保持軸とを有し、かつ上
記の工具保持軸を回動駆動する第３のモータを備
えてなる組立ロボツトにおいて、 前記第２腕を駆動するよう前記第１軸と同一軸
心上であり、かつ前記第１腕を挾んで反対側に設
けられた第２の駆動モータと、 前記第１軸の軸心上に設けられた第２の駆動モ
ータの動力を前記第２腕に伝達するダブルクラン
ク機構とを備え、かつ、 前記ダブルクランク機構は、 前記第１軸の軸心上に設けられた第１のクラン
ク軸を回転中心とし、前記第１のクランク軸と平
行であり、かつ前記第１のクランク軸の軸心から
等距離の位置に位相差を生じるよう第２及び第３
のクランク軸を回転自在に軸支するクランクと、 前記第２のクランク軸で一端を軸支される第１
の連結杆と、 前記第３のクランク軸で一端を軸支される第２
の連結杆と、 前記第１及び第２の連結杆の他端をそれぞれ軸
支し、両連結杆が常に平行となるよう前記第２軸
の軸心上に設けられた第４のクランク軸と平行で
ある第５及び第６のクランク軸と、よりなり、 前記第４、第５および第６のクランク軸からな
る２等辺三角形の位置関係を前記第１、第２及び
第３のクランク軸とそれぞれ対応するよう前記第
２腕にクランク部を形成することにより構成され
ているので、ロボツトの可動範囲を大きくし、か
つ、回動腕の回転イナーシヤを小さくすることが
できる。
回動自在なよう固定部材に軸支された第１腕と、
前記第１腕を駆動するよう第１軸と同一軸心上に
設けられた第１の駆動モータと、前記第１軸と平
行な第２軸により回動自在なよう第１腕の先端に
軸支された第２腕と、第２軸に平行な軸心方向の
摺動及び該軸心の回りに回動自在なように第２腕
の先端に支承された工具保持軸とを有し、かつ上
記の工具保持軸を回動駆動する第３のモータを備
えてなる組立ロボツトにおいて、 前記第２腕を駆動するよう前記第１軸と同一軸
心上であり、かつ前記第１腕を挾んで反対側に設
けられた第２の駆動モータと、 前記第１軸の軸心上に設けられた第２の駆動モ
ータの動力を前記第２腕に伝達するダブルクラン
ク機構とを備え、かつ、 前記ダブルクランク機構は、 前記第１軸の軸心上に設けられた第１のクラン
ク軸を回転中心とし、前記第１のクランク軸と平
行であり、かつ前記第１のクランク軸の軸心から
等距離の位置に位相差を生じるよう第２及び第３
のクランク軸を回転自在に軸支するクランクと、 前記第２のクランク軸で一端を軸支される第１
の連結杆と、 前記第３のクランク軸で一端を軸支される第２
の連結杆と、 前記第１及び第２の連結杆の他端をそれぞれ軸
支し、両連結杆が常に平行となるよう前記第２軸
の軸心上に設けられた第４のクランク軸と平行で
ある第５及び第６のクランク軸と、よりなり、 前記第４、第５および第６のクランク軸からな
る２等辺三角形の位置関係を前記第１、第２及び
第３のクランク軸とそれぞれ対応するよう前記第
２腕にクランク部を形成することにより構成され
ているので、ロボツトの可動範囲を大きくし、か
つ、回動腕の回転イナーシヤを小さくすることが
できる。
上記のようにロボツトの可能範囲が広くなり
（詳しくは、第１腕の可動範囲に比して第２腕の
可動範囲が広くなり）、ロボツトを列設する場合
の設置間隔を狭くすることが可能になつて省スペ
ース効果が得られる。
（詳しくは、第１腕の可動範囲に比して第２腕の
可動範囲が広くなり）、ロボツトを列設する場合
の設置間隔を狭くすることが可能になつて省スペ
ース効果が得られる。
また、第１腕に対する第２腕の可動範囲が広い
と、ロボツト設置個所の近くで組立作業を安全に
行い得るという実用的な効果が得られる。
と、ロボツト設置個所の近くで組立作業を安全に
行い得るという実用的な効果が得られる。
第１図は従来一般に用いられている２関節形の
組立ロボツトの正面図、第２図乃至第５図は本発
明の一実施例に係る組立ロボツトを示し、第２図
は正面図、第３図は中央で切断した正面断面図、
第４図はダブルリンク部分の平面図、第５図は工
具保持転駆動部分を切断して示した平面図であ
る。第６図は従来の組立ロボツトのリンク機構を
示す模式図、第７図は本発明の一実施例に係るロ
ボツトのリンク機構を示す模式図である。 １１……第１腕、１２……第２腕、２０……固
定部材としてのポスト、２１，２２，２３，２４
……駆動モータ、４２……ダブルクランク、５２
ｂ，５２ｃ……ダブルクランク機構の連結杆、５
３……ベルト、５４……チエーン、６０ａ，６０
ｂ……傘歯車、６１ａ，６１ｂ……平歯車、６１
ｃ……回転運動を直線運動に変換する手段として
のピニオン、６２……同じくラツク、６５……工
具保持軸としてのスライド軸。
組立ロボツトの正面図、第２図乃至第５図は本発
明の一実施例に係る組立ロボツトを示し、第２図
は正面図、第３図は中央で切断した正面断面図、
第４図はダブルリンク部分の平面図、第５図は工
具保持転駆動部分を切断して示した平面図であ
る。第６図は従来の組立ロボツトのリンク機構を
示す模式図、第７図は本発明の一実施例に係るロ
ボツトのリンク機構を示す模式図である。 １１……第１腕、１２……第２腕、２０……固
定部材としてのポスト、２１，２２，２３，２４
……駆動モータ、４２……ダブルクランク、５２
ｂ，５２ｃ……ダブルクランク機構の連結杆、５
３……ベルト、５４……チエーン、６０ａ，６０
ｂ……傘歯車、６１ａ，６１ｂ……平歯車、６１
ｃ……回転運動を直線運動に変換する手段として
のピニオン、６２……同じくラツク、６５……工
具保持軸としてのスライド軸。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 第１軸によつて回動自在なよう固定部材に軸
支された第１腕と、前記第１腕を駆動するよう第
１軸と同一軸心上に設けられた第１の駆動モータ
と、前記第１軸と平行な第２軸により回動自在な
よう第１腕の先端に軸支された第２腕と、第２軸
に平行な軸心方向の摺動及び該軸心の回りに回動
自在なように第２腕の先端に支承された工具保持
軸とを有し、かつ上記の工具保持軸を回動駆動す
る第３のモータを備えてなる組立ロボツトにおい
て、 前記第２腕を駆動するよう前記第１軸と同一軸
心上であり、かつ前記第１腕を挾んで反対側に設
けられた第２の駆動モータと、 前記第１軸の軸心上に設けられた第２の駆動モ
ータの動力を前記第２腕に伝達するダブルクラン
ク機構とを備え、 前記ダブルクランク機構は、 前記第１軸の軸心上に設けられた第１のクラン
ク軸を回転中心とし、前記第１のクランク軸と平
行であり、かつ前記第１のクランク軸の軸心から
等距離の位置に位相差を生じるよう第２及び第３
のクランク軸を回転自在に軸支するクランクと、 前記第２のクランク軸で一端を軸支される第１
の連結杆と、 前記第３のクランク軸で一端を軸支される第２
の連結杆と、 前記第１及び第２の連結杆の他端をそれぞれ軸
支し、両連結杆が常に平行となるよう前記第２軸
の軸心上に設けられた第４のクランク軸と平行で
ある第５及び第６のクランク軸と、よりなり、 前記第４、第５及び第６のクランク軸からなる
２等辺三角形の位置関係を前記第１、第２及び第
３のクランク軸とそれぞれ対応するよう前記第２
腕にクランク部を形成することにより構成されて
いることを特徴とする組立ロボツト。 ２ 前記第２及び第３のクランク軸が前記第１の
クランク軸に対して有している位相差は略90度で
あることを特徴とする、特許請求の範囲第１項に
記載の組立ロボツト。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1813182A JPS58137581A (ja) | 1982-02-09 | 1982-02-09 | 組立ロボツト |
| EP82110022A EP0078522B1 (en) | 1981-10-30 | 1982-10-29 | Industrial robot |
| DE8282110022T DE3278424D1 (en) | 1981-10-30 | 1982-10-29 | Industrial robot |
| US06/777,289 US4674947A (en) | 1981-10-30 | 1985-09-18 | Industrial robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1813182A JPS58137581A (ja) | 1982-02-09 | 1982-02-09 | 組立ロボツト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58137581A JPS58137581A (ja) | 1983-08-16 |
| JPH0443753B2 true JPH0443753B2 (ja) | 1992-07-17 |
Family
ID=11963048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1813182A Granted JPS58137581A (ja) | 1981-10-30 | 1982-02-09 | 組立ロボツト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58137581A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8600143A (nl) * | 1986-01-23 | 1987-08-17 | Philips Nv | Manipulator met stangenmechanisme. |
| JPH0174081U (ja) * | 1987-07-09 | 1989-05-18 | ||
| JP2637148B2 (ja) * | 1988-03-22 | 1997-08-06 | 株式会社東芝 | スカラ型ロボット |
| JP2726977B2 (ja) * | 1994-05-09 | 1998-03-11 | 福井機械株式会社 | プレス間搬送ロボットにおけるワークハンドリング装置 |
| JP2011173240A (ja) * | 2011-06-15 | 2011-09-08 | Seiko Epson Corp | ロボット、及び、ロボット用のアタッチメント |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5733993A (en) * | 1980-07-30 | 1982-02-24 | Pentel Kk | Prefabricated robot |
-
1982
- 1982-02-09 JP JP1813182A patent/JPS58137581A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58137581A (ja) | 1983-08-16 |
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