JPH0468109B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0468109B2 JPH0468109B2 JP62258985A JP25898587A JPH0468109B2 JP H0468109 B2 JPH0468109 B2 JP H0468109B2 JP 62258985 A JP62258985 A JP 62258985A JP 25898587 A JP25898587 A JP 25898587A JP H0468109 B2 JPH0468109 B2 JP H0468109B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- upper arm
- axis
- arm tilting
- shaft
- tilting
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、例えば車のドアやボデイー等の湾曲
したワークの塗装、シーリング、溶接等を行うた
めに利用される産業用ロボツトに関し、特にその
軸構成に関する。
したワークの塗装、シーリング、溶接等を行うた
めに利用される産業用ロボツトに関し、特にその
軸構成に関する。
産業用ロボツトをその動作形態から分類する
と、おおよそ極座標系、円筒座標系、関節形及び
直交座標系に分類される。このうち、関節形は、
占有面積に対する動作範囲の割合が大きいこと、
軽量化が容易であること、防塵対策を施し易いこ
と等の利点を有する。このため、関節形ロボツト
は、溶接、組立、ハンドリングあるいはバリ取り
等の作業用として、広く採用されている。
と、おおよそ極座標系、円筒座標系、関節形及び
直交座標系に分類される。このうち、関節形は、
占有面積に対する動作範囲の割合が大きいこと、
軽量化が容易であること、防塵対策を施し易いこ
と等の利点を有する。このため、関節形ロボツト
は、溶接、組立、ハンドリングあるいはバリ取り
等の作業用として、広く採用されている。
第４図ａは、従来の典型的な関節形ロボツトの
軸構成を示すものであり、旋回軸１上に設けた下
腕傾動軸２及び上腕傾動軸３の基本三軸と、上腕
傾動軸３の先端で動作する二軸又は三軸構成の手
首４とよりなつている。この手首４に、塗料の噴
射ノズル、溶接トーチ等の加工ツール５が取り付
けられる。
軸構成を示すものであり、旋回軸１上に設けた下
腕傾動軸２及び上腕傾動軸３の基本三軸と、上腕
傾動軸３の先端で動作する二軸又は三軸構成の手
首４とよりなつている。この手首４に、塗料の噴
射ノズル、溶接トーチ等の加工ツール５が取り付
けられる。
ところで、第４図ａに示すような従来の軸構成
を有するロボツトにおいては、腕を伸ばした状態
で作業を行おうとした場合、第４図ｂに示すよう
に、旋回軸１を旋回させても、先端の加工ツール
５は矢印Ａで示した範囲でしか動かず、作動範囲
が狭くなるという問題があつた。
を有するロボツトにおいては、腕を伸ばした状態
で作業を行おうとした場合、第４図ｂに示すよう
に、旋回軸１を旋回させても、先端の加工ツール
５は矢印Ａで示した範囲でしか動かず、作動範囲
が狭くなるという問題があつた。
さらに、第４図ａに示すロボツトを用いて、例
えば車のドアやボデイーのような、湾曲した面を
もつ領域に加工ツールをアプローチさせて作業を
行う場合においては、第４図ａに一転鎖線で示す
姿勢で加工ツール５を揺動する必要がある場合が
想定される。この姿勢で加工ツール５を揺動する
に際しては、旋回軸１の旋回動作を用いることに
なる。このとき、その旋回動作の中心軸は、旋回
軸１の軸心と一致しているため、第４図ｃのＢ部
に示すように、下腕傾動軸２の後端部が車のドア
等のワークの一部又は壁面６等の固定構造物にぶ
つかり、加工作業が教示どおりに行われず、また
ワーク又は壁面６を損傷させるという問題があつ
た。
えば車のドアやボデイーのような、湾曲した面を
もつ領域に加工ツールをアプローチさせて作業を
行う場合においては、第４図ａに一転鎖線で示す
姿勢で加工ツール５を揺動する必要がある場合が
想定される。この姿勢で加工ツール５を揺動する
に際しては、旋回軸１の旋回動作を用いることに
なる。このとき、その旋回動作の中心軸は、旋回
軸１の軸心と一致しているため、第４図ｃのＢ部
に示すように、下腕傾動軸２の後端部が車のドア
等のワークの一部又は壁面６等の固定構造物にぶ
つかり、加工作業が教示どおりに行われず、また
ワーク又は壁面６を損傷させるという問題があつ
た。
このように、第４図に示すような軸構成のロボ
ツトにおいては、下腕傾動軸２及び上腕傾動軸３
の角度に拘わらず、旋回軸１の旋回中心が固定さ
れているため、前記のように、腕を伸ばした状態
で作業を行う場合に、作動範囲が狭かつたり、ま
た、ワーク又は固定構造物との干渉の問題を必然
的に生じる。
ツトにおいては、下腕傾動軸２及び上腕傾動軸３
の角度に拘わらず、旋回軸１の旋回中心が固定さ
れているため、前記のように、腕を伸ばした状態
で作業を行う場合に、作動範囲が狭かつたり、ま
た、ワーク又は固定構造物との干渉の問題を必然
的に生じる。
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてな
されたものであり、作業範囲を拡大でき、さらに
ワーク又は問題構造物との干渉の問題を解消する
ことのできるロボツトの軸構成を提供することを
目的とする。
されたものであり、作業範囲を拡大でき、さらに
ワーク又は問題構造物との干渉の問題を解消する
ことのできるロボツトの軸構成を提供することを
目的とする。
この目的を達成するため、本発明のロボツトの
軸構成は、固定ベースと、該固定ベースに傾動可
能に連結された下腕傾動軸とを備え、該下腕傾動
軸に傾動及び旋回可能に上腕傾動軸を設け、かつ
該上腕傾動軸の旋回軸心と該上腕傾動軸２７の長
手方向とが垂直であるとともに、該上腕傾動軸の
傾動中心が、当該上腕傾動軸の、旋回軸心の回り
の旋回運動によつて形成される円板状軌跡領域よ
り前記下腕傾動軸側に位置する構成としたことを
特徴とする。
軸構成は、固定ベースと、該固定ベースに傾動可
能に連結された下腕傾動軸とを備え、該下腕傾動
軸に傾動及び旋回可能に上腕傾動軸を設け、かつ
該上腕傾動軸の旋回軸心と該上腕傾動軸２７の長
手方向とが垂直であるとともに、該上腕傾動軸の
傾動中心が、当該上腕傾動軸の、旋回軸心の回り
の旋回運動によつて形成される円板状軌跡領域よ
り前記下腕傾動軸側に位置する構成としたことを
特徴とする。
本発明においては、従来のように、旋回軸上に
下腕駆動軸を設けるのではなく、固定ベースに傾
動可能に連結された下腕傾動軸に傾動可能に設け
た上腕固定軸に旋回手段を設けるようにしてい
る。そして、上腕傾動軸の先端の手首部に取り付
けた加工ツールを揺動させる場合には、旋回手段
を駆動する。これにより、上腕駆動軸の長手方向
と垂直な旋回軸心を中心として上腕先端の加工ツ
ールが揺動する。この揺動による加工ツールの作
動範囲は、下腕傾動軸の傾斜角度の大小に関係な
く一定範囲を確保することができる。また、この
揺動を行うための旋回手段は、下腕傾動軸と上腕
傾動軸の間に設けられるため下腕傾動軸自体は旋
回動作に関係がなくなる。これにより、上腕傾動
軸の後端が固定構造物とぶつかるような干渉の問
題も解決することができる。また、上腕傾動軸の
傾動中心は上腕傾動軸が旋回運動によつて作る円
板状軌跡領域よりも必ず外れた位置にあるため、
上腕傾動軸が傾動中心と干渉することがなく、動
作範囲を広くすることができる。さらに、上腕傾
動軸の長手方向と旋回軸心とは垂直で一定である
ため、上腕傾動軸と下腕傾動軸間の角度に拘わら
ず、上腕傾動軸を一定の旋回半径で旋回（揺動）
させることができる。
下腕駆動軸を設けるのではなく、固定ベースに傾
動可能に連結された下腕傾動軸に傾動可能に設け
た上腕固定軸に旋回手段を設けるようにしてい
る。そして、上腕傾動軸の先端の手首部に取り付
けた加工ツールを揺動させる場合には、旋回手段
を駆動する。これにより、上腕駆動軸の長手方向
と垂直な旋回軸心を中心として上腕先端の加工ツ
ールが揺動する。この揺動による加工ツールの作
動範囲は、下腕傾動軸の傾斜角度の大小に関係な
く一定範囲を確保することができる。また、この
揺動を行うための旋回手段は、下腕傾動軸と上腕
傾動軸の間に設けられるため下腕傾動軸自体は旋
回動作に関係がなくなる。これにより、上腕傾動
軸の後端が固定構造物とぶつかるような干渉の問
題も解決することができる。また、上腕傾動軸の
傾動中心は上腕傾動軸が旋回運動によつて作る円
板状軌跡領域よりも必ず外れた位置にあるため、
上腕傾動軸が傾動中心と干渉することがなく、動
作範囲を広くすることができる。さらに、上腕傾
動軸の長手方向と旋回軸心とは垂直で一定である
ため、上腕傾動軸と下腕傾動軸間の角度に拘わら
ず、上腕傾動軸を一定の旋回半径で旋回（揺動）
させることができる。
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて具
体的に説明する。
体的に説明する。
第１図は、本発明の第１実施例を示す側面図で
ある。同図において、固定座２０には、固定ベー
ス２１が固定されており、固定ベース２１には下
腕傾動軸２２が傾動自在に連結されている。この
下腕傾動軸２２は下腕傾動用モータ２３により駆
動される。下腕傾動軸２２の先端には上腕固定軸
２４が上腕傾動用モータ２５により傾動自在に連
結されている。さらに、上腕固定軸２４には上腕
旋回用モータ２６によつて旋回駆動される上腕傾
動軸２７が設けられている。上腕傾動軸２７と旋
回軸心とは垂直に構成されている。この上腕傾動
軸２７の先端には手首部２８が、さらに手首部２
８には加工ツール２９が取り付けられている。図
中、３０は手首部２８全体を回転させるための手
首回転用モータ、３１は手首部を傾動させるため
の手首傾動用モータ、３２は加工ツール２９を保
持する手首先端のみを回転させるための手首先端
回転用モータである。
ある。同図において、固定座２０には、固定ベー
ス２１が固定されており、固定ベース２１には下
腕傾動軸２２が傾動自在に連結されている。この
下腕傾動軸２２は下腕傾動用モータ２３により駆
動される。下腕傾動軸２２の先端には上腕固定軸
２４が上腕傾動用モータ２５により傾動自在に連
結されている。さらに、上腕固定軸２４には上腕
旋回用モータ２６によつて旋回駆動される上腕傾
動軸２７が設けられている。上腕傾動軸２７と旋
回軸心とは垂直に構成されている。この上腕傾動
軸２７の先端には手首部２８が、さらに手首部２
８には加工ツール２９が取り付けられている。図
中、３０は手首部２８全体を回転させるための手
首回転用モータ、３１は手首部を傾動させるため
の手首傾動用モータ、３２は加工ツール２９を保
持する手首先端のみを回転させるための手首先端
回転用モータである。
このような構成において、上腕旋回用モータ２
６を往復駆動すれば、上腕傾動軸２７が上腕旋回
軸心を中心軸として揺動し、加工ツール２９を揺
動させることができる。このとき、上腕旋回軸心
と上腕傾動軸２７とは垂直であるので、上腕傾動
軸２７と下腕傾動軸２２間に角度に拘わらず上腕
傾動軸２７を一定の旋回半径で揺動させることが
できる。
６を往復駆動すれば、上腕傾動軸２７が上腕旋回
軸心を中心軸として揺動し、加工ツール２９を揺
動させることができる。このとき、上腕旋回軸心
と上腕傾動軸２７とは垂直であるので、上腕傾動
軸２７と下腕傾動軸２２間に角度に拘わらず上腕
傾動軸２７を一定の旋回半径で揺動させることが
できる。
第２図は上腕傾動軸２７の左右の揺動状態を示
すもので、上腕傾動軸２７の揺動の中心は上腕固
定軸２４の軸心であるため、上腕傾動軸２７の後
端部の振れは小さく、ワーク又は固定構造物１８
にぶつかることがなくなる。
すもので、上腕傾動軸２７の揺動の中心は上腕固
定軸２４の軸心であるため、上腕傾動軸２７の後
端部の振れは小さく、ワーク又は固定構造物１８
にぶつかることがなくなる。
このとき、上腕傾動軸２７の軸心が下腕傾動軸
２２の軸心とほぼ平行になる程度に上腕傾動軸２
７を伸ばしたとしても、上腕傾動軸２７は上腕旋
回用モータ２６の駆動により上腕旋回軸心を中心
として旋回できるため、上腕傾動軸２７の先端に
取り付けられる加工ツール２９の作動範囲を充分
確保することができる。逆に、上腕傾動軸２７を
下腕傾動軸２２に対して「く」の字状に後退させ
て作業をする場合にも、上腕傾動軸２７の後端部
の振れが小さいことによる干渉防止の効果が期待
できる。
２２の軸心とほぼ平行になる程度に上腕傾動軸２
７を伸ばしたとしても、上腕傾動軸２７は上腕旋
回用モータ２６の駆動により上腕旋回軸心を中心
として旋回できるため、上腕傾動軸２７の先端に
取り付けられる加工ツール２９の作動範囲を充分
確保することができる。逆に、上腕傾動軸２７を
下腕傾動軸２２に対して「く」の字状に後退させ
て作業をする場合にも、上腕傾動軸２７の後端部
の振れが小さいことによる干渉防止の効果が期待
できる。
第３図は、本発明の第２の実施例を示すもので
あり、第１図の実施例における下腕傾動軸２２を
下腕傾動軸旋回用モータ３３により旋回可能にし
たものである。これにより、下腕傾動軸２２と上
腕傾動軸２７とをそれぞれ独立して旋回駆動で
き、加工ツール２９の動作範囲を拡大することが
できる。
あり、第１図の実施例における下腕傾動軸２２を
下腕傾動軸旋回用モータ３３により旋回可能にし
たものである。これにより、下腕傾動軸２２と上
腕傾動軸２７とをそれぞれ独立して旋回駆動で
き、加工ツール２９の動作範囲を拡大することが
できる。
以上に説明したように、本発明においては、ロ
ボツトの軸を、固定ベースと、該固定ベースに傾
動可能に連結された下腕傾動軸とを備え、該下腕
傾動軸に傾動及び旋回可能に上腕傾動軸を設け、
かつ該上腕傾動軸の旋回軸心と該上腕傾動軸の長
手方向とが垂直であるとともに、該上腕傾動軸の
傾動中心が、当該上腕傾動軸の、旋回軸心の回り
の旋回運動によつて形成される円板状軌跡領域よ
り前記下腕傾動軸側に位置する構成としている。
ボツトの軸を、固定ベースと、該固定ベースに傾
動可能に連結された下腕傾動軸とを備え、該下腕
傾動軸に傾動及び旋回可能に上腕傾動軸を設け、
かつ該上腕傾動軸の旋回軸心と該上腕傾動軸の長
手方向とが垂直であるとともに、該上腕傾動軸の
傾動中心が、当該上腕傾動軸の、旋回軸心の回り
の旋回運動によつて形成される円板状軌跡領域よ
り前記下腕傾動軸側に位置する構成としている。
これにより、上腕傾動軸を揺動するときには、
下腕傾動軸に対して上腕傾動軸を旋回駆動するこ
とが可能となる。この旋回運動は、上腕傾動軸の
基端部を中心として行われるため、上腕傾動軸を
伸ばした状態においても、上腕傾動軸先端の加工
ツールを広い範囲で作動させることが可能とな
る。
下腕傾動軸に対して上腕傾動軸を旋回駆動するこ
とが可能となる。この旋回運動は、上腕傾動軸の
基端部を中心として行われるため、上腕傾動軸を
伸ばした状態においても、上腕傾動軸先端の加工
ツールを広い範囲で作動させることが可能とな
る。
また、上腕傾動軸を縮めた状態で揺動させた場
合にも、上腕傾動軸の基端部が、旋回運動によつ
て大きく振れることがなく、ワーク又は固定構造
との干渉の問題が解消される。したがつて、本発
明によるとき、従来の基本軸構成のものに比較し
て作動範囲を拡張でき、また、ワーク又は固定構
造物との干渉の問題を解消することができる。し
かも、上腕傾動軸の傾動中心は上腕傾動軸が旋回
運動によつて作る円板状軌跡領域よりも必ず外れ
た位置にあるため、上腕傾動軸が傾動中心と干渉
することがなく、動作範囲を広くすることができ
る。さらに、上腕傾動軸の長手方向と旋回軸心と
は垂直で一定であるため、上腕傾動軸と下腕傾動
軸の間の角度に拘わらず、上腕傾動軸を一定の旋
回半径で旋回（揺動）させることができ、制御が
容易となる。
合にも、上腕傾動軸の基端部が、旋回運動によつ
て大きく振れることがなく、ワーク又は固定構造
との干渉の問題が解消される。したがつて、本発
明によるとき、従来の基本軸構成のものに比較し
て作動範囲を拡張でき、また、ワーク又は固定構
造物との干渉の問題を解消することができる。し
かも、上腕傾動軸の傾動中心は上腕傾動軸が旋回
運動によつて作る円板状軌跡領域よりも必ず外れ
た位置にあるため、上腕傾動軸が傾動中心と干渉
することがなく、動作範囲を広くすることができ
る。さらに、上腕傾動軸の長手方向と旋回軸心と
は垂直で一定であるため、上腕傾動軸と下腕傾動
軸の間の角度に拘わらず、上腕傾動軸を一定の旋
回半径で旋回（揺動）させることができ、制御が
容易となる。
第１図は本発明の第１実施例の構成を示す側面
図、第２図はその動作範囲を示す説明図、第３図
は本発明の第２実施例の構成を示す側面図、第４
図は従来の関節形ロボツトの説明図である。 １８：ワーク又は固定構造物、２０：固定座、
２１：固定ベース、２２：下腕傾動軸、２３：下
腕傾動用モータ、２４：上腕固定軸、２５：上腕
傾動用モータ、２６：上腕旋回用モータ、２７：
上腕傾動軸、２８：手首部、２９：加工ツール、
３０：手首回転用モータ、３１：手首傾動用モー
タ、３２：手首先端回転用モータ、３３：下腕傾
動軸旋回用モータ。
図、第２図はその動作範囲を示す説明図、第３図
は本発明の第２実施例の構成を示す側面図、第４
図は従来の関節形ロボツトの説明図である。 １８：ワーク又は固定構造物、２０：固定座、
２１：固定ベース、２２：下腕傾動軸、２３：下
腕傾動用モータ、２４：上腕固定軸、２５：上腕
傾動用モータ、２６：上腕旋回用モータ、２７：
上腕傾動軸、２８：手首部、２９：加工ツール、
３０：手首回転用モータ、３１：手首傾動用モー
タ、３２：手首先端回転用モータ、３３：下腕傾
動軸旋回用モータ。
Claims (1)
- １ 固定ベース２１と、該固定ベース２１に傾動
可能に連結された下腕傾動軸２２とを備え、該下
腕傾動軸２２に傾動及び旋回可能に上腕傾動軸２
７を設け、かつ該上腕傾動軸２７の旋回軸心と該
上腕傾動軸２７の長手方向とが垂直であるととも
に、該上腕傾動軸２７の傾動中心が、当該上腕傾
動軸２７の、旋回軸心の回りの旋回運動によつて
形成される円板状軌跡領域より前記下腕傾動軸２
２側に位置する構成としたことを特徴とする産業
用ロボツトの軸構成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25898587A JPH01103275A (ja) | 1987-10-13 | 1987-10-13 | 産業用ロボットの軸構成 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25898587A JPH01103275A (ja) | 1987-10-13 | 1987-10-13 | 産業用ロボットの軸構成 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01103275A JPH01103275A (ja) | 1989-04-20 |
| JPH0468109B2 true JPH0468109B2 (ja) | 1992-10-30 |
Family
ID=17327751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25898587A Granted JPH01103275A (ja) | 1987-10-13 | 1987-10-13 | 産業用ロボットの軸構成 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01103275A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0832401B2 (ja) * | 1988-09-08 | 1996-03-29 | 川崎重工業株式会社 | 産業用ロボット |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2461556A1 (fr) * | 1979-07-18 | 1981-02-06 | Bretagne Atel Chantiers | Bras de manipulation a distance |
| JPS5890485A (ja) * | 1981-11-11 | 1983-05-30 | ロボティック・システムズ・リミテッド | ロボツト構造 |
| JPS59107874A (ja) * | 1982-12-07 | 1984-06-22 | 株式会社東芝 | ロボット装置 |
| JPS61131890A (ja) * | 1984-11-30 | 1986-06-19 | 株式会社神戸製鋼所 | 多関節型ロボツト |
| JPS62102982A (ja) * | 1985-10-31 | 1987-05-13 | 工業技術院長 | 産業用ロボツト |
-
1987
- 1987-10-13 JP JP25898587A patent/JPH01103275A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01103275A (ja) | 1989-04-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |