JPH10315178A - ロボット - Google Patents
ロボットInfo
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- JPH10315178A JPH10315178A JP13097297A JP13097297A JPH10315178A JP H10315178 A JPH10315178 A JP H10315178A JP 13097297 A JP13097297 A JP 13097297A JP 13097297 A JP13097297 A JP 13097297A JP H10315178 A JPH10315178 A JP H10315178A
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- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 44
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 abstract description 27
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【課 題】理想的な緩起動、緩停止を行って物品を向き
を変えずに精度よく最短距離で搬送することができるロ
ボットを提供する。 【解決手段】走行用のサーボモータ１９によりレール１
３を走行する台車１１と、物品を吸着する吸盤４１を備
えた連結板２７とをヒンジ３６によって屈伸可能に連結
した一対のリンク２９ａ、２９ｂとよりなるリンク機構
２８によって連結し、リンク回転用サーボモータ３３で
リンク２９ｂを回動してリンク機構２８を屈伸させなが
ら台車１１の移動との相乗作用で物品を移動させる。
を変えずに精度よく最短距離で搬送することができるロ
ボットを提供する。 【解決手段】走行用のサーボモータ１９によりレール１
３を走行する台車１１と、物品を吸着する吸盤４１を備
えた連結板２７とをヒンジ３６によって屈伸可能に連結
した一対のリンク２９ａ、２９ｂとよりなるリンク機構
２８によって連結し、リンク回転用サーボモータ３３で
リンク２９ｂを回動してリンク機構２８を屈伸させなが
ら台車１１の移動との相乗作用で物品を移動させる。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、物品を向きを変え
ずに高速で搬送することができるロボットに関する。
ずに高速で搬送することができるロボットに関する。
【０００２】
【従来技術】ロボットには、直線系の運動機構を持った
直交座標系ロボット、回転系の運動機構をもった多関節
系ロボット、直線系と回転系の両方の運動機構を持った
円筒座標系ロボットなどがある。
直交座標系ロボット、回転系の運動機構をもった多関節
系ロボット、直線系と回転系の両方の運動機構を持った
円筒座標系ロボットなどがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】物品を搬送するときに
は、緩やかに移動を開始して徐々に加速し、最高速度ま
で加速したのち徐々に減速を行い、移動完了で停止する
のが望ましいが、従来の直線系の運動機構を持ったロボ
ットでは、物品が等速で移動するため、移動開始と完了
時に急激な加速と減速が掛かり、慣性の作用で物品に衝
撃が加わって物品を損傷させたり、所定位置に精度よく
運ぶことができなくなったりする。
は、緩やかに移動を開始して徐々に加速し、最高速度ま
で加速したのち徐々に減速を行い、移動完了で停止する
のが望ましいが、従来の直線系の運動機構を持ったロボ
ットでは、物品が等速で移動するため、移動開始と完了
時に急激な加速と減速が掛かり、慣性の作用で物品に衝
撃が加わって物品を損傷させたり、所定位置に精度よく
運ぶことができなくなったりする。
【０００４】回転系の運動機構を持ったロボットにおい
ても、物品を旋回させるときの周速が一定であるため、
移動開始と終了時の加速度が大きく、上記と同様の問題
を生ずるほか、直線移動するものと比べ、移動経路が長
く、移動時間が長く掛かるようになるうえ、物品を旋回
させるために側方に旋回半径分のスペースを必要とし、
広いスペースが必要となる。しかも１８０°旋回させて
物品を移動したとき物品の向きが逆になる。
ても、物品を旋回させるときの周速が一定であるため、
移動開始と終了時の加速度が大きく、上記と同様の問題
を生ずるほか、直線移動するものと比べ、移動経路が長
く、移動時間が長く掛かるようになるうえ、物品を旋回
させるために側方に旋回半径分のスペースを必要とし、
広いスペースが必要となる。しかも１８０°旋回させて
物品を移動したとき物品の向きが逆になる。
【０００５】本発明は、上記の問題を解消することを目
的としてなされたもので、移動開始と終了時の速度を小
さくして物品の向きを変えずに直線的に高速で搬送する
ことができるロボットを提供しようとするものである。
的としてなされたもので、移動開始と終了時の速度を小
さくして物品の向きを変えずに直線的に高速で搬送する
ことができるロボットを提供しようとするものである。
【０００６】
【課題の解決手段】第１の発明は、物品を着脱可能に取
着する取着手段を備えた連結部材と、物品を搬送する径
路の両側に対称形に配置され、支持部材と連結部材を連
結する屈伸可能な一対のリンクよりなるリンク機構と、
リンク機構のリンクを屈伸させる屈伸手段とよりなり、
リンク機構の屈伸により連結部材を上記径路に沿って直
線移動させるようにしたことを特徴とする。
着する取着手段を備えた連結部材と、物品を搬送する径
路の両側に対称形に配置され、支持部材と連結部材を連
結する屈伸可能な一対のリンクよりなるリンク機構と、
リンク機構のリンクを屈伸させる屈伸手段とよりなり、
リンク機構の屈伸により連結部材を上記径路に沿って直
線移動させるようにしたことを特徴とする。
【０００７】図１は、本発明の機構による物品搬送時の
リンクの回転角度と連結部材の移動相関図を示すもの
で、連結部材１と図示省略した支持部材を連結するリン
ク機構のリンク２ａが実線位置より１５°づゝ時計方向
に回動したときの連結部材１の直線的な動きと、その移
動量を示す。図１に示されるよぷに、リンク２ａが実線
位置より１５°回動した移動開始時の連結部材１の移動
量ｄ1 は少ないが、リンク２ａの回動量が増すにつれ、
移動量もｄ2 →ｄ6 と増加し、加速される。そしてリン
ク２ａが９０°回動した段階で最高速に達し、以後徐々
に移動量がｄ6 →ｄ1 と減少し、減速する。やがてリン
ク２ａが１８０°回動すると、移動が完了し停止する。
リンクの回転角度と連結部材の移動相関図を示すもの
で、連結部材１と図示省略した支持部材を連結するリン
ク機構のリンク２ａが実線位置より１５°づゝ時計方向
に回動したときの連結部材１の直線的な動きと、その移
動量を示す。図１に示されるよぷに、リンク２ａが実線
位置より１５°回動した移動開始時の連結部材１の移動
量ｄ1 は少ないが、リンク２ａの回動量が増すにつれ、
移動量もｄ2 →ｄ6 と増加し、加速される。そしてリン
ク２ａが９０°回動した段階で最高速に達し、以後徐々
に移動量がｄ6 →ｄ1 と減少し、減速する。やがてリン
ク２ａが１８０°回動すると、移動が完了し停止する。
【０００８】以上のように本発明によると、連結部材の
取着手段に取着される物品は、移動初期には緩やかに、
そして次第に加速して最高速に達したのち次第に減速
し、緩やかな速度になって停止する理想的な動きで搬送
され、リンク２ａの周速は一定でも直線運動は理想的な
緩起動、緩停止を行う。そしてその搬送距離はリンク２
ａと２ｂを一直線に伸ばした長さの二倍となる。
取着手段に取着される物品は、移動初期には緩やかに、
そして次第に加速して最高速に達したのち次第に減速
し、緩やかな速度になって停止する理想的な動きで搬送
され、リンク２ａの周速は一定でも直線運動は理想的な
緩起動、緩停止を行う。そしてその搬送距離はリンク２
ａと２ｂを一直線に伸ばした長さの二倍となる。
【０００９】本発明で用いる上述の取着手段としては、
例えば吸着盤よりなる真空吸引装置、電磁石よりなる磁
気吸着装置、フック、物品を掴むハンドなどを例示する
ことができ、屈伸手段にはリンク２ａを回動させる装
置、リンク２ｂを回動させる装置のいづれか一方、若し
くは相方が用いられ、リンク２ａを回動させる装置とし
ては、例えば減速機付きモータ、シリンダーとピニオン
ラック機構よりなるものを例示することができ、リンク
２ｂを回動させる装置としては、例えばリンク２ａに取
着される減速機付きモータ、リンク２ａの二軸間に掛け
渡されたベルト又はチェーン伝動機構等を例示すること
ができる。
例えば吸着盤よりなる真空吸引装置、電磁石よりなる磁
気吸着装置、フック、物品を掴むハンドなどを例示する
ことができ、屈伸手段にはリンク２ａを回動させる装
置、リンク２ｂを回動させる装置のいづれか一方、若し
くは相方が用いられ、リンク２ａを回動させる装置とし
ては、例えば減速機付きモータ、シリンダーとピニオン
ラック機構よりなるものを例示することができ、リンク
２ｂを回動させる装置としては、例えばリンク２ａに取
着される減速機付きモータ、リンク２ａの二軸間に掛け
渡されたベルト又はチェーン伝動機構等を例示すること
ができる。
【００１０】第２の発明は、第１の発明の支持部材を径
路上を移動可能な台車とし、台車を駆動手段によって上
記径路上を移動させ、リンクの屈伸による移動と、台車
の移動とで物品を高速搬送させるようにしたことを特徴
とする。本発明で用いる駆動手段としては、例えばベル
トやチェーンよりなる伝動機構、モータにより回転駆動
されるボールネジと、回転止めされた状態でボールネジ
に螺着されるナットよりなる機構を例示することができ
る。
路上を移動可能な台車とし、台車を駆動手段によって上
記径路上を移動させ、リンクの屈伸による移動と、台車
の移動とで物品を高速搬送させるようにしたことを特徴
とする。本発明で用いる駆動手段としては、例えばベル
トやチェーンよりなる伝動機構、モータにより回転駆動
されるボールネジと、回転止めされた状態でボールネジ
に螺着されるナットよりなる機構を例示することができ
る。
【００１１】第３の発明は、第１又は第２の発明におい
て、連結部材とリンク機構を昇降可能に支持し、両者を
昇降させる昇降手段を設けたことを特徴とする。これに
より物品を持上げ、レベルが相違する箇所に搬送するこ
とが可能となる。本発明で用いる昇降手段としては、例
えばシリンダー、ピニオンラック機構、モータにより回
転駆動されるボールネジと、回転止めされた状態でボー
ルネジに螺着されるナットよりなる機構を例示すること
ができる。
て、連結部材とリンク機構を昇降可能に支持し、両者を
昇降させる昇降手段を設けたことを特徴とする。これに
より物品を持上げ、レベルが相違する箇所に搬送するこ
とが可能となる。本発明で用いる昇降手段としては、例
えばシリンダー、ピニオンラック機構、モータにより回
転駆動されるボールネジと、回転止めされた状態でボー
ルネジに螺着されるナットよりなる機構を例示すること
ができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図２及び図３において、台車１１
は適当長さを有する固定枠１２のレール１３に移動可能
に支持されている。台車１１を走行させる駆動手段は、
固定枠１２の両側に軸支されるプーリ１５、１６と、両
プーリ１５、１６間に掛け渡されるタイミングベルト１
７よりなるベルト伝動機構１８と、プーリ１５を回転駆
動する走行用のサーボモータ１９よりなり、モータ１９
の正逆の回転により、台車１１がレール１３に沿い、図
３の矢印方向に移動するようになっている。
は適当長さを有する固定枠１２のレール１３に移動可能
に支持されている。台車１１を走行させる駆動手段は、
固定枠１２の両側に軸支されるプーリ１５、１６と、両
プーリ１５、１６間に掛け渡されるタイミングベルト１
７よりなるベルト伝動機構１８と、プーリ１５を回転駆
動する走行用のサーボモータ１９よりなり、モータ１９
の正逆の回転により、台車１１がレール１３に沿い、図
３の矢印方向に移動するようになっている。
【００１３】昇降用ガイド２１によって台車１１に昇降
可能に支持される取付板２２を昇降させるため昇降手段
が、取付板２２より上向きに突設されるラック２３と、
台車１１に取着の昇降用サーボモータ２４と、該サーボ
モータ２４により回転駆動され、ラック２３と噛合する
ピニオン２５よりなり、モータ２４の正逆の回転により
ラック２３を介して取付板２２が昇降するようになって
いる。
可能に支持される取付板２２を昇降させるため昇降手段
が、取付板２２より上向きに突設されるラック２３と、
台車１１に取着の昇降用サーボモータ２４と、該サーボ
モータ２４により回転駆動され、ラック２３と噛合する
ピニオン２５よりなり、モータ２４の正逆の回転により
ラック２３を介して取付板２２が昇降するようになって
いる。
【００１４】連結部材としての連結板２７と取付板２２
を連結するリンク機構２８は、ヒンジにより連結された
同一長さの一対のリンク２９ａ、２９ｂよりなって前後
対称形に配置され、リンク機構２８の屈伸により連結板
２７が矢印方向に直線移動するようになっている。リン
ク機構２８を屈伸させる屈伸手段は、リンク２９ａの一
端と共に取付板２２に軸支されるギア３１と、両ギア３
１間に両ギア３１と前後一列に配置され、両ギア３１を
互いに逆向きに回転させる中間ギア３２と、取付板２２
に取着され、ギア３１を回転駆動するリンク回転用サー
ボモータ３３と、リンク２９ｂを回動させるベルト伝動
機構３４とより構成され、ベルト伝動機構３４はギア３
１と一体をなすプーリ３５と、リンク２９ａとリンク２
９ｂを連結し、リンク２９ｂと一体をなすヒンジ３６に
取着のプーリ３７及び両プーリ３５、３７間に掛け渡さ
れる無端ベルト３８とよりなっている。
を連結するリンク機構２８は、ヒンジにより連結された
同一長さの一対のリンク２９ａ、２９ｂよりなって前後
対称形に配置され、リンク機構２８の屈伸により連結板
２７が矢印方向に直線移動するようになっている。リン
ク機構２８を屈伸させる屈伸手段は、リンク２９ａの一
端と共に取付板２２に軸支されるギア３１と、両ギア３
１間に両ギア３１と前後一列に配置され、両ギア３１を
互いに逆向きに回転させる中間ギア３２と、取付板２２
に取着され、ギア３１を回転駆動するリンク回転用サー
ボモータ３３と、リンク２９ｂを回動させるベルト伝動
機構３４とより構成され、ベルト伝動機構３４はギア３
１と一体をなすプーリ３５と、リンク２９ａとリンク２
９ｂを連結し、リンク２９ｂと一体をなすヒンジ３６に
取着のプーリ３７及び両プーリ３５、３７間に掛け渡さ
れる無端ベルト３８とよりなっている。
【００１５】図中、４１は連結板２７に取着され、物品
を着脱可能に取着する取着手段としての吸着盤であり、
４２は台車１１に取着されて取付板２２に連結され、取
付板２２が傾かないように支持するバランスシリンダー
である。本装置は以上のように構成され、物品を持ち上
げるために先ず、図２の実線位置においてサーボモータ
２４を起動する。これによりピニオン２５が回転し、ラ
ック２３が取付板２２及びリンク機構２８と共に図３の
一点鎖線で示すように降下する。そして連結板２７に取
着の吸着盤４１が物品４３（図４）を押付け吸着する。
物品吸着後、サーボモータ２４を逆回転させ、ラック２
３を取付板２２及びリンク機構２８と共に上昇させて吸
着盤４１に吸着される物品４３を持上げる。
を着脱可能に取着する取着手段としての吸着盤であり、
４２は台車１１に取着されて取付板２２に連結され、取
付板２２が傾かないように支持するバランスシリンダー
である。本装置は以上のように構成され、物品を持ち上
げるために先ず、図２の実線位置においてサーボモータ
２４を起動する。これによりピニオン２５が回転し、ラ
ック２３が取付板２２及びリンク機構２８と共に図３の
一点鎖線で示すように降下する。そして連結板２７に取
着の吸着盤４１が物品４３（図４）を押付け吸着する。
物品吸着後、サーボモータ２４を逆回転させ、ラック２
３を取付板２２及びリンク機構２８と共に上昇させて吸
着盤４１に吸着される物品４３を持上げる。
【００１６】ついでサーボモータ１９及び３３を起動す
る。サーボモータ１９の起動によりベルト伝動機構１８
を介して台車１１が図３の右方向に移動する一方、サー
ボモータ３３の起動によりギア３１、３２及びベルト伝
動機構３４を介して両リンク２９ｂが内向きに回動し、
リンク機構２８を屈折させながら物品４３を移動させる
（図５）。物品の移動速度は、最初は緩やかであるが、
リンク機構２８の屈折が進につれ加速度的に増加し、リ
ンク機構２８の両リンク２９ａ、２９ｂが折り重なった
図６の段階で最高速に達する。ついでリンク機構２８が
開くにつれ（図７）、加速度的に減少し、緩やかな速度
になって伸びきった段階で停止する（図８）。停止後、
上記と同様サーボモータ２４の起動により物品を降下さ
せる。
る。サーボモータ１９の起動によりベルト伝動機構１８
を介して台車１１が図３の右方向に移動する一方、サー
ボモータ３３の起動によりギア３１、３２及びベルト伝
動機構３４を介して両リンク２９ｂが内向きに回動し、
リンク機構２８を屈折させながら物品４３を移動させる
（図５）。物品の移動速度は、最初は緩やかであるが、
リンク機構２８の屈折が進につれ加速度的に増加し、リ
ンク機構２８の両リンク２９ａ、２９ｂが折り重なった
図６の段階で最高速に達する。ついでリンク機構２８が
開くにつれ（図７）、加速度的に減少し、緩やかな速度
になって伸びきった段階で停止する（図８）。停止後、
上記と同様サーボモータ２４の起動により物品を降下さ
せる。
【００１７】以上のようにして物品４３の搬送が行われ
るが、搬送中、図４〜図８に示すように、物品の向きが
変わることはない。
るが、搬送中、図４〜図８に示すように、物品の向きが
変わることはない。
【００１８】
【発明の効果】請求項１記載の発明によると、理想的な
緩起動、緩停止を行って物品を最短距離で搬送すること
ができ、所定位置から所定位置まで物品を精度よく運ぶ
ことができるほか、リンク機構を伸ばした長さの二倍の
搬送距離が得られ、物品を同じ向きで搬送することがで
きる。
緩起動、緩停止を行って物品を最短距離で搬送すること
ができ、所定位置から所定位置まで物品を精度よく運ぶ
ことができるほか、リンク機構を伸ばした長さの二倍の
搬送距離が得られ、物品を同じ向きで搬送することがで
きる。
【００１９】請求項２記載の発明によると、リンク機構
の屈伸による移動と、台車の移動との相乗作用で物品を
高速で搬送することができる。請求項３記載の発明によ
ると、取付け手段を昇降させて物品を上げ下ろしゝ、持
ち上げた状態で搬送することができる。
の屈伸による移動と、台車の移動との相乗作用で物品を
高速で搬送することができる。請求項３記載の発明によ
ると、取付け手段を昇降させて物品を上げ下ろしゝ、持
ち上げた状態で搬送することができる。
【図１】リンクの回転と連結部材の移動の相関図。
【図２】本発明に係わるロボットの平面図。
【図３】同ロボットの正面図。
【図４】移動開始時のリンク機構を示す図。
【図５】加速時のリンク機構を示す図。
【図６】最高速に達したときのリンク機構を示す図。
【図７】減速時のリンク機構を示す図。
【図８】停止時のリンク機構を示す図。
１・・連結部材 ２ａ、２ｂ、２９ａ、２９ｂ・・リンク １１・・台車 １２・・固定枠 １３・・レール １５、１６、３５、３７・・プーリ １７・・タイミングベルト １８、３４・・ベルト伝動機構 １９・・走行用のサーボモータ ２１・・昇降用ガイド ２２・・取付板 ２３・・ラック ２４・・昇降用サーボモータ ２５・・ピニオン ２７・・連結板 ２８・・リンク機構 ３１、３２・・ギア ３３・・リンク回転用サーボモータ ３６・・ヒンジ ３８・・無端ベルト ４１・・吸着盤 ４３・・物品
Claims (3)
- 【請求項１】物品を着脱可能に取着する取着手段を備え
た連結部材と、物品を搬送する径路の両側に対称形に配
置され、支持部材と連結部材を連結する屈伸可能な一対
のリンクよりなるリンク機構と、リンク機構のリンクを
屈伸させる屈伸手段とよりなり、リンク機構の屈伸によ
り連結部材を上記径路に沿って直線移動させるようにし
たことを特徴とするロボット。 - 【請求項２】支持部材を径路上を移動可能な台車とし、
台車を駆動手段によって上記径路上を移動させることを
特徴とする請求項１記載のロボット。 - 【請求項３】連結部材とリンク機構を昇降可能に支持
し、両者を昇降させる昇降手段を設けたことを特徴とす
る請求項１又は２記載のロボット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13097297A JPH10315178A (ja) | 1997-05-21 | 1997-05-21 | ロボット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13097297A JPH10315178A (ja) | 1997-05-21 | 1997-05-21 | ロボット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10315178A true JPH10315178A (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=15046919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13097297A Pending JPH10315178A (ja) | 1997-05-21 | 1997-05-21 | ロボット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10315178A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005131694A (ja) * | 2003-10-31 | 2005-05-26 | Komatsu Ltd | ワーク搬送装置 |
| JP2006159293A (ja) * | 2006-02-08 | 2006-06-22 | Komatsu Ltd | ワーク搬送装置 |
| JP2006175518A (ja) * | 2006-02-08 | 2006-07-06 | Komatsu Ltd | ワーク搬送装置 |
| JP2008213060A (ja) * | 2007-03-01 | 2008-09-18 | Honda Motor Co Ltd | 多関節ロボット |
| JP2009202315A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-10 | Murata Mach Ltd | 移載装置 |
| CN109229227A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-01-18 | 燕山大学 | 爬壁机器人 |
| WO2019138189A1 (fr) * | 2018-01-10 | 2019-07-18 | Colib | Navette de transport pour systeme d'entreposage et distribution de marchandises |
-
1997
- 1997-05-21 JP JP13097297A patent/JPH10315178A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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