JPH0581397B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はハンドリング装置に係り、特に軽量、
高速運転、広い可動範囲、装置自身からの発じん
防止に好適な平行リンク機構を採用したハンドリ
ング装置に関する。

〔発明の背景〕

従来の装置は、特開昭58−5689号に記載のよう
に、平行リンク機構と直動アーム（垂直アーム
４）の動作の組合せでハンド先端を平面内で移動
させる構成となつていた。しかしハンド先端を広
い範囲で移動させようとすると直動アームの移動
量が大きくなり全体として大形化となる。また扱
うワークがゴミを嫌うようなものである場合、直
動アームの摺動により直動アーム自身から潤滑剤
や摩耗によるゴミが発生する。このように、特開
昭58−56789号に記載装置は、小形化及び、装置
自身からの発じん防止の点については配慮されて
いなかつた。

また、特開昭57−33993号に記載ロボツトは第
３図に示すように、平行四辺形リンク機構を採用
していた。すなわち、四つのリンク片１３，１
４，１５，１６が平行四辺形リンク機構をなすよ
うに軸１７ａ，１７ｂ，１８，１９，２０によつ
て四つのリンクが支持されており、モータ３，４
で二つのリンク片１３，１４が回転し、先端軸２
の位置を２次元的に制御する機構となつていた。
しかし、先端軸２に取付けた工具の姿勢はリンク
機構だけでは必ずしも一定方向となるように構成
されておらず、使用できる工具（含むハンド）の
選定に限度があり、汎用性に欠けていた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、軽量で且つアーム自身からの
発じんを極力防止できるアーム機構をもつハンド
リング装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

ハンドリング装置の軽量化と併せて高速運動を
可能とするため、アーム全体の慣性モーメントが
小さくなうようアーム駆動部をリンク機構におい
て回転半径が小さくなる位置に設けた。また、装
置自身からの発じん防止として、アーム部に直進
摺動機構を採用せず、潤滑剤や摩耗によるゴミを
比較的容易に密封可能な関節形構造を採用した。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図乃至第２図に
より説明する。

第１図は、アーム部に平行四辺形リンク機構を
採用した本実施例の外観を斜視図で示したもので
ある。第２図は、アーム部の平行四辺形リンク機
構を説明するためのアーム構成を斜視図で示した
ものである。

第１図の実施例は、ハンドや工具が取付可能な
アーム先端部２が、図中Ｘ，Ｙ，Zθ方向に移動
可能な４自由度ハンドリング装置を示す。

ベース５に固定されたモータ３，４が夫々所定
角度所定方向に回動することにより、アーム先端
部２の位置をＸ，Ｙ方向に一定範囲内で自由に制
御することができる。ベース５は、柱７を案内と
して上下（Ｚ方向）動するスライダ６に取付けて
ある。スライダ６は、柱７に対して固定されたモ
ータ９により駆動される送り機構８と係合してい
る。すなわち、モータ９を所定角度所定方向に回
動することによつて、アーム先端部２のＺ方向の
位置を一定範囲内で自由に制御することができ
る。柱７は固定台１０に対して固定されたモータ
１１によりθ方向に回動するテーブル１２に固定
されている。すなわち、モータ１１を所定角度所
定方向に回動することにより、アーム先端部２の
θ方向の位置を一定範囲内で自由に制御すること
ができる。なお、第１図の図番１４，１５，１６
ｂ，２１，２２ａ，２２ｂ，２３，２４，２５，
２６，２７，２８，２９及び３０は第２図で説明
する。

次にアーム構成を第２図により説明する。基本
的構成は、２つの平行四辺形リンク機構を直列に
連結しモータ３により駆動する機構と、モータ４
により駆動させる平行四辺形リンク機構が並列に
配設した９リンク、11回わり対偶を持つ２自由度
平行四辺形リング機構である。参照までにリンク
機構の自由度は次式により求めることができる。

自由度＝３（Ｎ−１）−2J 但し Ｎ：リンク数 Ｊ：回わり対偶数 第１リング１３、第２リンク１４、第３リンク
１５、第４リンク１６ａがひとつの平行四辺形リ
ンク機構をなすように軸１７，１８，１９，２０
によつて第１リンク１３乃至第４リンク１６ａが
支持されている。第１リンク１３は、ベース５に
対して固定してある。軸１７は第２リンク１４に
対して固定され、モータ３により回動される。

第４リンク１６ｂ、第５リンク２１、第６リン
ク２２ａ、第７リンク２３がひとつの平行四辺形
リンク機構をなすように軸２４，２５，２６，２
７によつて、第４リンク１６ｂ乃至第７リンク２
３が支持されている。軸１９と軸２４、軸２０と
軸２５をそれぞれ同軸上に配設し２つの平行四辺
形リンク構成を直列に連結する。この場合、第４
リンク１６ａと１６ｂが共通なリンクとなるため
少なくともどちらか一方が設けていればよく、図
では１６ａがあつても、なくてもよいリンクとの
意味で一点鎖線で示してある。

第６リンク２２ｂ、２２ｃ、第８リンク２８、
第９リンク２９がひとつの平行リンク機構をなす
ように軸２５，２７，３０，３１，３２によつて
支持されており、上記の直列に連結した２つの平
行四辺形リンク機構に対して、軸２５，２７，３
０によつて並列に連結している。

軸３０を第８リンク２８に対して固定し、軸１
８と同軸上に配設することによりコンパクトにま
とめた。軸３０は、モータ４により回動される。

このように構成された平行四辺形リンク機構に
おいて、第１図に示すように第７リンク２３上
に、ハンドや工具等を取付けるためのアーム先端
部２を設けた場合、モータ３，４を夫々所定角度
所定方向に回動することにより、アーム先端部２
の位置を２次元的（Ｘ，Ｙ方向）に一定範囲内で
自由に制御することができる。

なお、アーム駆動部をリンク機構の回転半径が
小さくなる位置に設けられているので、アーム全
体のモーメントが小さくなり高速運転が可能とな
る。またアームは軽量化されており、アーム自身
からの発塵も極力防止できる。

さらにアーム部を関節形構造としているため、
潤滑剤や摩耗によるゴミから遮断される防塵構造
となつている。

〔発明の効果〕

本発明によれば、アーム部のつけ根部分にアー
ムを駆動するモータを配設することにより、アー
ム部の慣性モーメントを小さくすることができる
ので高速運転及び加・減速運転の制御性が向上す
る効果がある。また、アーム先端部でゴミを嫌う
ワークを扱う場合、アーム先端、途中に駆動部
や、直進摺動機構がないので、ワークに対するゴ
ミの影響を低減できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のハンドリング装置の一例を示
す斜視図、第２図は平行リンク機構部説明のため
の斜視図、第３図は従来のハンドリング装置の斜
視図である。 ３，４……モータ、５……ベース、１３……第
１リンク、１４……第２リンク、１５……第３リ
ンク、１６ａ……第４リンク、２１……第５リン
ク、２２ａ……第６リンク、２３……第７リン
ク、２８……第８リンク、２９……第９リンク、
２……アーム先端部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ リンク片Ａを静止リンクとし、該静止リンク
   の一端に連結されて第１のアクチユエータにより
   駆動されるリンク片Ｂと、前記リンク片Ａと平行
   運動を行うリンク片Ｃとを有する第１の平行リン
   ク機構と、前記リンク片Ｃの一端に連結されたリ
   ンク片Ｄを有す第２の平行リンク機構と、前記リ
   ンク片Ａの一端に連結され第２のアクチユエータ
   により駆動されるリンク片Ｅと、該リンク片Ｅと
   前記リンク片Ｄとを連結するリンクで構成される
   第３の平行リンク機構とからなり、第１ないし第
   ２のアクチユエータをそれぞれ所定角度所定方向
   に回動することにより、前記第２の平行リンク機
   構上に設けたハンドや工具等の取付位置を２次元
   的に一定範囲内で自由に制御可能とした第１ない
   し第３の平行リンク機構と、第１ないし第２のア
   クチユエータとからなる機構を腕機構に設けたこ
   とを特徴とするハンドリング装置。