JPS5918192B2 - 荷重取扱ロボツト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は倉庫内等での物品の積卸しや整理のための物品
の移動或は、各種の重量物や道具を支持したり移動させ
乍ら行う各種の作業に用いる荷重取扱ロボットに関する
ものである。

５ 従来より上記のような荷重取扱ロボットは作業の省
力化という観点から種々提案され、また実用にも供され
ているが、一般に構造が複雑で高価であるという難があ
るほか、荷重支持部の可動範囲が比較的狭いので汎用性
に欠け、また、従来のもθ のは特定の作業目的に応じ
た特定構造を有するいわゆる専用機タイプのものが殆ん
どであるため、仮に従来品を導入したとしても、生産性
或は経済性が低いといつた難点があり、未だ各産業分野
で広く活用されるには到つていない。

５ 本発明は上述のような従来ロボットの難点に鑑み、
構造が簡潔で荷重支持部の可動範囲が大きく、従つて、
荷重支持部に構造の異なるものを設けるだけで、各種の
荷重取扱作業を行うことのできる汎用性の高い荷重取扱
ロボットを提供することを幻 目的としてなされたもａ
）で、その構成は、常態に於て、水平な第１アームの先
端に垂直な第２アームの上端を、また前記第１アームに
平行な第３アームの先端を前記第２アームの上端部近く
にそれぞれ枢着すると共に、前記第２アームに平行な第
３５４アームの上、下端部を前記第１アームの後端部近
くと前記第３アームの後端とにそれぞれ枢着し、且つ、
前記第１アームの後端と第２アームの下端ｃウー及び第
３アームと第４アームとの枢着部とが直線または近似直
線上に在るように形成したアーム機構を、支柱等に旋回
可能に支持したプラケット状の機筐に前記第３アームと
第４アームとの枢着部に於て固定枢着し、前記機筐には
、棒状体、溝状体等の水平ガイドを形成すると共に、出
力端にチエーンを具えた電動機、流体圧シリンダ等の駆
動源を設け、前記水平ガイドに、該ガイドに沿つて移動
可能なロール等の摺転動部材と前記チエーンを案内する
中間鎖輪とを設け、且つ、棒状体、溝状体等の垂直ガイ
ド部を形成した垂直ガイド付摺転動機構を、前記摺転動
部材のロール等を水平ガイド面に当接させて着装する一
方、前記駆動源のチエーンを、その先端を前記摺転動機
構の中間鎖輪を経由して前記第１アーム後端に設けた鎖
輪に掛回し該チエーンの先端を前記水平ガイドの外端側
に固定すると共に、前記水平ガイドに着装されている垂
直ガイド付摺転動機構に該機構が水平ガィドに沿つて移
動するための駆動力を及ぼす亀動機、流体圧シリンダ等
の駆動源の出力端を接続し、且つ、前記第２アームの下
端に旋回可能な荷重の支持部を設けて成ることを特徴と
するものである。

次に、本発明の実施の一例を図に拠り説明する。１は、
常態に於て、水平な向きの第１アーム、２は前記第１ア
ームの前端に上端を枢着Ｐ，した垂直な向きの第２アー
へ ３は前記第１アーム１に平行で前端を前記第２アー
ム２に於ける枢着部Ｐ１の下方に枢着Ｐ２した水平な向
きの第３アームで、第１アーム１より短かく形成してあ
る。

４は前記第２アーム２に平行で、下端を前記第３アーム
３の後端に枢着Ｐ３すると共に上端を第１アーム１の後
端側近くに枢着Ｐ４した第４アームで、これら４本のア
ームの長さは、第１アーム１の後端１ａと、第２アーム
２の下端２ｂと、第３アーム３と第４アーム４との枢着
点Ｐ３との３点が一直線または近似直線上に在るように
形成し、本発明におけるアーム機構の一令１の骨組を形
成する。

而して、上記アーム機構は、平行四辺形リンクのパント
グラフ機構により形成されているから、第２アーム２の
下端２ａは、第１アーム１の後端１ａか、又は第３アー
ム３と第４アーム４との枢着点Ｐ３が移動された場合、
それらの移動軌跡を拡大した作動をする。また、上記ア
ーム機構は、第２図に示すように、谷アーム又は任意の
アームを複列構成にしたり、或は、第３図、第４図に示
すように所要アーム、例えば、第１アーム１と第２アー
ム或は第３アーム３と第２アーム２とに、それらにそれ
ぞれ平行な副アーム１′， ２′、或は、同３′，２′
とそれぞれ連結リンクＪとを配設して構成してもよい
。

このようにすると、アーム機構の強度の増加を図ると共
に、第２アーム２の下端２ａの向きを、アーム機構の姿
勢の如何に拘らず一定の向きに維持するようにすること
ができる。５は前記アーム機構を支持する機筐としての
ブラケツトで、前記アーム機構の第３アーム３と第４ア
ーム４との枢着部Ｐ３を固定枢着５１すると共に、該枢
着部５１の近くの側壁５２に、図の左右方向に延びた凸
条による水平ガイド６を形成し、支柱７に旋回可能に載
架してある。

８は前記水平ガイド６に摺動自在に架装されると共に垂
直ガイド８１を形成した垂直ガイド付摺転動機構で、前
記垂直ガイド８１には、前記ブラケツト５に固定枢着さ
れたアーム機構の第１アーム１の後端部１ａが前記ガイ
ド８１に支持案内されて垂直動し得るように架装されて
いる。

この実施例では、前記水平ガイド６を断面矩形の棒状体
によりブラケツトの両側壁５２に形成すると共に、垂直
方向で上下に延びたガイド８１を有する摺転動機構８の
外面に設けた複数のローラ８２が前記水平ガイド６を上
下から挟持するようにして、前記摺転動機構８を水平ガ
イド６に水平動可能に支持させる一方、該摺転動機構８
には、平断面コ字状の溝状体による垂直ガイド８１を一
体的に設け、該ガイド８１内に収装されたローラ８１ａ
ＶＣ第１アーム１の後端１ａを取附けて構成した。

向、本発明に於けるガイド部の構造はこの実施例に限ら
れるものではない。例えば、水平ガイド６を摺動杆や螺
子杆のような棒状体を以て形成した場合には、前記摺転
動機構８の棒状水平ガイド６への架装は、架装部分を公
知の摺動台や螺子台等により構成する。

上述のようにしてブラケツト５の側壁５１及び該ブラケ
ツト５に水平ガイド６を介して設けた垂直ガイド８１に
支持されたアｉム機構は、第２アーム２の下端２ａを荷
重を支持する負荷点、ブラケツト５への固定枢着点５１
を支点、及び第１アーム１の後端１ａを力点とし、該力
点１ａが垂直ガイド８１に沿つて上下動されることによ
り前記負荷点２ａが上下動され、また、前記垂直ガイド
８１が水平ガイド６に沿つて水平動することにより前記
負荷点２ａが水平方向動され、且つ、前記ブラケツト５
が支柱上で旋回することにより、前記負荷点２ａの作動
範囲が３次元化されるアーム機構として作動するから、
これらの作動を１駆動源の出力によつて行わせれば、荷
重取扱ロボツトとして稼動させることができるが、その
ための構成１は、例えば、次の通りである。

而して、９は垂直ガイド８１の下部でブラケツト５の前
方に設けた電動機で、その回転出力は前記垂直ガイド８
１の下端に設けた中間鎖車９１，９１を介して前記力点
１ａの鎖車９３を経由し、且つ、先端をブラケツト５の
後部に固定９４して掛回した鎖９２１ＩＣ伝達され、前
記鎖９２を伸縮することにより、前記力点１ａの位置を
垂直ガイド８１内で変更するように作用する。

１０は前記摺転動機構８の水平ガイド６付近に設けた電
動機で、水平ガイド６の両外端部に設けた中間鎖車１１
，１１′を介して摺転動機構８の前後の間に掛回した鎖
１２の中間部にその出力軸が繋がれ、前記鎖１２の往復
動、即ち、前記摺転動機構８の水平方向動の駆動力とし
て作用するようにしてある。

周、前記電動機１０の出力を第３図に示すように、ピニ
オン８２ａ３伝達し〜 こ０ピ土オン８２ａが水平ガイ
ド６に形成したラツク６ａを転動するようにしてもよい
。１３はブラケツト５の下面にその出力軸を支柱７に平
行にして取附け几電動機で、前記出力軸に設けたピニオ
ン１３ａが、支柱７の上端部に周設した外歯ラツク１３
ｂに噛合されており、これによつてブラケツト５が支柱
７の軸の回りを旋回できるようにしてある。

向、上記実施例の各電動機９，１０，１３の出力は、減
速機構、或は、必要な巻上機構を介してそれぞれ相手側
部材に伝達されるものとする。

また、駆動源には電動機に代え流体圧シリンダを用いて
もよい。以上のように構成される本発明ロボツトは、ア
ーム機構の負荷部２ａに適宜のつかみ具（図示せず）を
装着し、該つかみ具に取扱うべき荷重、或は、溶接トー
チ等の道具をつかませて支持し、前記駆動源の所定の電
動機を作動させると、図の鎖線で示した前記負荷部２ａ
の３次元可動範囲の任意の位置に、当該負荷部２ａを位
置決めし、また、他の個所に移動させることができるの
で、荷重取扱ロボツトとして作動させることができる。

向、上記実施例のアーム機構には、支持に於けるアーム
機構自体の平衡をとるために重錘や平衡・くネを任意の
個所に取付けることがある。また、前記つかみ具は、ア
ーム機構の負荷部２ａに対し旋回自在に取付け、必要で
あれば、その旋回も電動機等の，駆動源を以て行うよう
にすれば、前記負荷部２ａの自由度が増えるので、荷重
取扱ロボットとしての機能の増大を図ることができる。
本発明は以上の通りであつて、荷重取扱ロボツトのアー
ム機構を平行四辺形リンクを利用したパットグラフ機構
により構成したから、アーム機構自体の構造が簡潔で容
易に作製できることは勿論、荷重の負荷部の可動範囲を
大きくして汎用性を高めることができ、また、このアー
ム機構は、その支点をブラケツトに固定枢着して作動時
の強度や安定性を高めることができ、更に、前記アーム
機構の力点を、前記支点の固定枢着に拘らず、水平、垂
直の両方向に移動できるようにすると共に、前記両方向
移動を具現するガイド機構をその機械的強度を大きくで
き、且つ、動作安定性の高いクロスガイド方式にしたか
ら、安定に支持された高強度のアーム機構の負荷部を広
い範囲で安定且つ微細に移動させて位置決めすることが
できるなど、荷重ロボツトとして極めて有用である。

追加の関係 原発明では、（特許第１０４５７４６号、特公昭５５−
３６６００号）第１アーム１の後端１ａが中間鎖車９１
，９１を介して掛回された鎖９２に支持されるだけであ
つたため、前記アーム後端１ａの上下動に際し、前後方
向で振れが生じたり、或は、前記アーム後端１ａを特定
位置に位置決めした場合に、外力が作用し前後方向に振
れる可能性があつたが、本発明に於ては、前記中間鎖輪
９１，９１を設けた摺転動機構８に垂直方向のガイド８
を形成したので、上記原発明による装置にあつた第１ア
ーム後端の前後振れを規制することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による荷重取扱ロボツトの一例の側面骨
組図、第２図は本発明ロボツトのアーム機構の一例の平
面図、第３図、第４図はそれぞれアーム機購の別例の側
面骨組図である。 １・・・・・・第１アーム、１ａ・・・・・・第１アー
ム後端、２・・・・・・第２アーム、３・・・・・・第
３アーム、４・・・・・・第４アーム、５・・・・・・
ブラケツト、５１・・・・・・固定枢着部、６・・・・
・・水平ガイド、７・・・・・・支柱、８・・・・・・
摺転動機構、８１・・・・・・垂直ガイド、８２・・・
・・・ローラ、９・・・・・・電動機、９１・・・・・
・中間鎖単、９２・・・・・・鎖。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 常態に於て、水平な第１アームの先端に垂直な第２
   アームの上端を、また前記第１アームに平行な第３アー
   ムの先端を前記第２アームの上端部近くにそれぞれ枢着
   すると共に、前記第２アームに平行な第４アームの上、
   下端部を前記第１アームの後端部近くと前記第３アーム
   の後端とにそれぞれ枢着し、且つ、前記第１アームの後
   端と第２アームの下端及び第３アームと第４アームとの
   枢着部とが直線または近似直線上に在るように形成した
   アーム機構を、支柱等に旋回可能に支持したブラケット
   状の機筐に前記第３アームと第４アームとの枢着部に於
   て固定枢着し、前記機筐には、棒状体、溝状体の水平ガ
   イドを形成すると共に、出力端にチェーンを具えた電動
   機、流体圧シリンダ等の駆動源を設け、前記水平ガイド
   に、該ガイドに沿つて移動可能なロール等の摺転動部材
   と前記チェーンを案内する中間鎖輪とを設け、且つ、棒
   状体、溝状体等の垂直ガイド部を形成した垂直ガイド付
   摺転動機構を、前記摺転動部材のロール等を水平ガイド
   面に当接させて着装する一方、前記駆動源のチェーンを
   、その先端側を前記摺転動機構の中間鎖輪を経由して前
   記第１アーム後端に設けた鎖輪に掛回し該チェーンの先
   端を前記水平ガイドの外端側に固定すると共に、前記水
   平ガイドに着装されている垂直ガイド付摺転動機構に該
   機構が水平ガイドに沿つて移動するための駆動力を及ぼ
   す電動機流体圧シリンダ等の駆動源の出力端を接続し、
   且つ、前記第２アームの下端に旋回可能な荷重の支持部
   を設けて成ることを特徴とする荷重取扱ロボット。