JPS59129687A - 可撓性ア−ム - 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】 この発明は、産業用ロボットなどに装着される可撓性ア
ームに係９、特に本体に複数個の回動部材をそれぞれ平
行な第１軸により回動自在に直列状に支承した可撓性ア
ームに関するものである。

従来、例えば塗装用ロボットにおいて、可撓性アームを
装着することにより、その先端に取付けた吹付はノズル
の任意の位置への設定を容易とし、ワークの側面や裏面
なども容易に塗装し得るようにすることはよく知られて
いる。それら可撓性アニムとしては、リンク式のものや
平歯車を用いたものがある。しかしながらリンク式のも
のは構造複雑であり、また平歯車を用いたものは外径が
大となる。なおこの外径を小にしようとすれは、可撓性
アームの屈曲軸間距離が短かくなりすぎるし、その距離
を十分取ろうとすると中継用の平歯車を追加せねばなら
ず、構造複雑となってしまう。

この発明は前述事情に鑑みなされたものであり、構造簡
単で、しかも前記屈曲軸間距離も十分取り得る可撓性ア
ームを提供せんとするものである。

以下実施例を詳述する。なおこの実施例では、多関節型
のアニク溶接ロボットに装着した可撓性アームとして説
明する゛が、この発明をこの実施の形態に限定するもの
ではない。

１は基台であり、その上部にはα１方向に回動可能に回
動台２が軸支されている。また回動台２にはα２方向に
回動可能に第１回動腕３が軸支されている。さらに腕３
先端にはα３方向に回動可能に第２回動腕４が軸支され
ている。さらには腕４先端にはα４方向に回動可能に回
動体５が軸支されている。さらには回動体５にはα５方
向に回動可能にこの発明実施例の可撓性アームＡが軸支
され、そしてそのアームＡ先端部に溶接用トーチＴが支
持されている。

以下アームＡの説明をする。′−！ず第２図のこの実施
例アームＡの基本構造説明用概略斜視図について説明す
るが、説明上、第２図において左をアームＡの後、右を
アームＡの前と称することにする。

１１は、回動体５に対してα５方向に回動可能の本体で
ある。

１２．１３は、本体１１の前方にそれぞれ平行な第１軸
１４．１５により回動自在に直列状に支承した実施例で
は２個の回動部材である。

１６．１７は、本体１１およびこれに隣接する部材１２
−にそれぞれ支承され、かつ第１軸１４．１５とは直交
する第２軸である。すなわち軸１４中心線と軸１６およ
び１７中心線は０１点で交差し、軸１５中心線と軸１７
中心線は０２点で交差している。

なお軸１６．１７のいずれか１つは駆動軸として構成さ
れるが、この実施例では軸１６が駆動軸である。

１８．１９は、第２軸１６．１７とその軸１６．１７の
前方に隣接する部材１２．１３との間にそれぞれ揺動自
在に軸着２ｏ〜２３した第１リンクである。すなわちリ
ンク１８は軸１６と部材１２との間に軸着２０．２１さ
れ、またリンク１９は軸１７と部材１３との間に軸着２
２．２３されている。

なお各軸２０．２１は、それらの中心線が交点０１を通
るように、また各軸２２．２３は、それらの中心線が交
点０２を通るように、それぞれ設定されている。

捷ｌｃ軸２０は軸２１より後方に存在され、軸２２は軸
２３より後方に存在されていて、両軸２０と２１の各中
心線、両軸２２と２３の各中心線を含む平面が、第１軸
１４．１５の軸方向に一致しないように設定されている
。

２４は、本体１１とこれに隣接する部材１２に支承した
第２軸１７との間に揺動自在に軸着２５．２６した第２
リンクである。軸２５．２６は、それら中心線が交点０
１を通るように設定されている。

また軸２５は軸２６より後方に存在され、両軸２５．２
６中心線を含む平面が第１軸１４の軸方向に一致しない
ように設定されている。

なお部材１３の前方に例えばもう１個回動部材が直列状
に追加第１軸支されている場合にあっては、部材１３に
も第２軸が追加支承され、そしてその第２軸と追加した
回動部材との間にも第１リンクが軸着、また部材１２と
追加した第２軸との間にも第２リンクが軸着されること
になる。もちろんそれら追加された第１リンクの軸着は
、その軸中心線が追加した第１軸と第２軸との各中心線
の交点０３（図示していない）を通るように設定されね
ばならないし、また追加された第２リンクの軸着は、そ
の軸中心線が交点ｏ２を通るように設定されねばならな
い。

このように回動部材が追加されるごとに、第２軸、第１
リンク、第２リンクも追加される。

以上がアームＡの基本構成であるが、これに基づいた実
際のアーム構造を第３図により説明する。

本体１１は、後本体１１ａと前本体１１ｂとをボルトＢ
１で締付けて形成され、本体１１ｂからはその前方へ固
定腕ｌｉｅが突設されている。

また部材１２も、後部材１２ａと前部材１２ｂとをボル
トＢ２で締付けて形成され、後部材１２ａからはその後
方へ固定腕１２ｃが突設されるとと１１ｂと同一部品で
ある。

まだ部材１３も、後部材１８ａと前部材１３ｂとをボル
トＢ３で締付けて形成され、後部材１３ａからはその後
方へ固定腕１３ｃが突設されている。

なお後部材１３ａは後部材１２ａと同一部品である。そ
して図示していないが前部材１３ｂにはトーチＴが支持
される。

さらに第２軸１６は、後軸部１６ａと前軸部１６ｂとを
ポル）　Ｂ４で締付けて形成され、後軸部１６ａは図示
しない駆動源に連結されて駆動軸として構成されている
。前軸部１６ｂからはその前方へ固定腕１６ｃが突設さ
れている。

さらには第２軸１７も、後軸部１７ａと前軸部１７ｂと
をボルトＢ５で締付けて形成され、後軸部１７ａからは
その後方へ固定腕１７ｃが突設されるとともに、前軸部
１７ｂからはその前方へ固定腕１７ｄが突設されている
。なお前軸部１７ｂは前軸部１６ｂと同一部品である。

そして第１リンク１８は、固定腕１６ｃ先端と固定腕１
２ｃ先端との間に軸着２０．２１されている。

また第１リンク１９は、固定腕１７ｄ先端と固定腕１３
ｃ先端との間に軸着２２．２３されている。

また第２リンク２４は、固定腕１１ｃ先端と固定腕１７
ｃ先端との間に軸着２５．２６されている○ 以上のように実際のアームＡは構成されている。

さらにこの実施例の作用を述べる。

図示しない制御装置を介してこの実施例ロボットはαｌ
〜α５方向に駆動され、トーチＴの図示しないワークに
対する位置や向きが制御される。

このときもし前記ワークの側面や裏面にも溶接すべき個
所がある場合、アームＡが第２図実線あるいは第３図２
点鎖線のように直線状態にあると、トーチＴをその溶接
すべき個所に存在させにくいことがある。

そこでこのような場合には、アームＡの図示しない駆動
源を作動させ、軸１６を例えば第３図実線方向に回動さ
せる。

すると固定腕１６ｃもθ方向に回動するが、このとき軸
２０は軸２１より後方にあるため、リンク１８を介して
固定腕１２ｃは前方へ押され、部材１２は軸１４まわり
に時計方向に回動することになる。

すると軸１７も部材１２とともに軸１４まわりに回動す
るが、このとき軸２５は軸２６より後方にあるため、リ
ンク２４を介して固定腕１７ｃは部材１２に対してθ方
向に回動されることになる。

すると固定腕１７ｄもθ方向に回動するが、このとき軸
２２は軸２３より後方にあるため、リンク１９を介して
固定腕１３ｃは前方へ押され、部材１３は軸１５まわり
に時計方向に回動することになる。

すなわち軸１６のθ方向回動により、アームＡは第３図
２点鎖線位置から実線位置に湾曲する−とになる。

反対に軸１６を反θ方向に回動させれば、アームＡは第
３図実線方向とは反対方向に湾曲することは明白である
ので、その説明は省略する０このようにアームＡを湾曲
させれば、ワークの側面や裏面などの溶接しにくい個所
にもトーチＴを存在させることができる。

前述説明は実施例であり、アームへの湾曲の角度を大き
くしたい場合は、回動部材をもつと多く直列状に第１軸
により支承すればよい。また軸２０．２２は軸２１．２
３より前方に存在させるとともに、軸２５を軸２６より
前方に存在させるべくしてもよい。さらには軸２０を軸
２１より後方に存在させ、軸２５を軸２６より前方に存
在させるべくした場合にあっては、軸２２″を軸２３よ
り前方に存在させればよい。さらにはまた軸２０を軸２
１より前方に存在させ、軸２５を軸２６より後方に存在
させるべくした場合にあっては、軸２２を軸２３より前
方に存在させればよい。その他者構成の均等物との置換
もこの発明の技術範囲に含まれることはもちろんである
。

この発明は前述したように、本体１１、複数個の回動部
材１２．１３、第２軸１６．１７、第一１リンク１８．
１９、および第２リンク２４の要素の組合せで、アーム
Ａを湾曲させ得るように構成されているので、従来のリ
ンク式のものに比し、構造簡単である。またアームＡの
屈曲軸間距離すなわち第１軸１４と１５との間の距離の
変更は、回動部材１２および第２軸１７の長さを変更す
ればよく、従来の平歯車を用いたもののように、別の構
成要素を追加する必要もないし、外径が大きくなってし
まうということもない。

【図面の簡単な説明】

図はいずれもこの発明の一実施例を示し、第１図は可撓
性アームを多関節型アーク溶接ロボットに実施した場合
の全体図、第２図はこの実施例可撓性アームの基本構造
説明用概略斜視図、第３図は第２図に基づいた実際の構
造説明用断面図である。 図において、Ａ・可撓性アーム、１１　本体、１２．１
３・回動部材、１４．１５パ第１軸、１６．１７・・・
第２軸、１８．１９・・・第１リンク、２０〜２３・軸
、２４・・・第２リンク、２５．２６・・軸、０１・パ
軸１４．１６．１７．２０．２１．２５の各中心線の交
点、０２・・軸１５．１７．２２．２３の各中心線の交
点、である。 出願人　　新明和工業株式会社 代理人　　弁上　正　（ほか１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 本体に複数個の回動部材をそれぞれ平行な第１軸により
   回動自在に直列状に支承した可撓性アームにおいて、 少なくとも前記本体とこれに隣接する前記回動部材との
   間には、前記本体および前記回動部材に回動自在に支承
   され、かつ前記第１軸とは直交する第２軸と、前記本体
   に支承した前記第２軸と前記回動部材との間に揺動自在
   に軸着した第１リンクと、前記本体と前記回動部材に支
   承した前記第２軸との間に揺動自在に軸着した第２リン
   クとが装着されてなり、 前記第１リンクおよび前記第２リンクの前記各軸着は、
   それら軸中心線が前記第１軸中心線と前記第２軸中心線
   との交点を通るように、しかも前記第１リンクの前記両
   軸着生心線を含む平面および前記第２リンクの前記両軸
   着生心線を含む平面が、前記第１軸の軸方向に一致しな
   いように、それぞれ設定されてなる、可撓性アーム。