JPS6025672A - 産業用ロボツト - 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、特にそのリンクを支承する
装置の改良に関するものである。

従来この種の装置として第１図乃至第３図に示すものが
あった。図において、１は下端に径方向の突起ＩＣを有
する第１リンク、２はその中間部が第１リンクの一端の
支点１ａに回動自在に支承された第２リンク、３は第１
リンク１の一端の支点１ｂを回動自在に支承する架台、
４は一端を第１リンク１の支点１ｂと同軸上で回動自在
に支承された第３リンクで、突起４ｂを有している。５
は一端を第３リンク４の支点４ａ、他端を第２リンク２
の支点２ａと各々回動自在に連結された第４リンク、６
は第２リンク２の一端で回動自在に支承された第１の箱
体、７は第１の箱体６に第１の箱体６の回動軸と直角な
軸上で回動自在に支承された第２の箱体、８は第２の箱
体７に第２リンク２と同軸上で回動自在に支承された出
力軸、９は第２リンク２に内装された伝達手段　（図示
せず）を介して第１の箱体６を駆動する第１のサーボモ
ードル、１０は同じく第２の箱体７を駆動する第２のサ
ーボモードル、１１は同じく出力軸８を駆動する第３の
サーボモードル、１２は第１のサーボモードル９を第２
リンク２の他端に固着するブラケット、１３は同じく第
２のサーボモードル１０を固着するブラケット、１４は
同じく第３のサーボモードル１１を固着するブラケット
、１５゛は後述する第４のサーボモードル１７により回
動するボールねじ軸１．５ａとこれを囲う筒状の伸縮自
在のカバー１５ｂ、　１５ｃとボールねじ軸１５８の回
動により上下動するナツト１５ｂとからなるボールねし
で、後述する継手２３を介して第１リンク１を回動する
。１６はボールねじ１５ａを支承するハウジング、２５
．３０はカバー１５ｂ　、　１５．ｃをハウジング１６
に固定する鋼材からなるブラケット、１７はボールねじ
１５を駆動する第４のサーボモードル、１８は第４のサ
ーボモードル１７の回転位置を検出するポテンショメー
タ等の検出器、１９は後述する継手２４を介して第２リ
ンク２を第３リンク４と第４リンク５とで回動するボー
ルねじ軸１９ａと伸縮自在のカバー１９ｂ　、　１９ｃ
と、ナー、　ｌ−（図示せず）を有する。２０はボール
ねし１９を支承するハウジングで、カバー１９ｂ　、　
１９ｃ　Ｉよりノ（−１５ｂ　、　１５ｃと同様ブラケ
ット（図示せず）ζこよりこのハウジング２０に固定さ
れる。２１＋；ｔ、＋？−ルねじ軸１９８を駆動する第
５のサーボモードル、２２は第５のサーボモードル２１
の回転位置を検出するポテンショメータ等の検゛出鼎、
２３は第１リンク１と一体に結合されボールねじ１５と
のプーット１５ｂと支点２３ａで相対回転自在に連結さ
れた継手、２４は乙の継手２３と同様にボールねじ軸１
９ａと第３リンク４とを相対回転自在に連結する継手、
２６はボールねじ１５．１９及び第４、第５のサーボモ
ードル１７．２１を架台３に回動自在に支承するブラケ
ット、２７は適当な減速手段（図示せず）を介して架台
３を旋回させる第６のサーボモー１−ル、２８は架台３
を回動自在に支承する受台、２９は床面、３０は上記架
台３に装着され上記第１リンク１の突起ＩＣによって開
閉されるマイクロスイッチで、開閉によって第１リンり
１の例えば原点位置を検出している。３工は上記架台３
１に装着され上記第３リンク４の突起４ｂによって開閉
されるマイクロスイッチで、開閉によって第３リンク４
の例えば原点位置を検出している。３２は上記第１リン
ク１と第３リンク４を支承する軸である。

次に動作について説明する。第１乃至第３のサーボモー
ドル９乃至１１の回転は、第２リンク２に内装された伝
達手段（図示せず）を介して第１の箱体６、第２の箱体
７、出力軸８を、各々独立して回動し、産業用ロボット
は、いわゆる３自由度の手首動作を行なう。更に第４の
サーボモードル１７の回転は、ボールねじ軸１５８に伝
達され、ボールねじ軸１５ａに取り付けられたナツト１
５ｄ１ひいては継手２３がボールねし軸１５ａに沿って
上下動することになり、継手２３と一体の第１リンク１
が回動する。一方、第５のサーボモードル２１の回転は
同様にボールねじ軸１９ａに取り付けられた継手２４を
ボールねし軸１９ａに沿って上下することになり、第３
リンク４、第４リンク５を介して第２リンク２が回動す
る。この時、カバー１５ｂ％　１５ｃ及び１９ｂ　、　
１９ｃも継手２３及び２４に従って上下し、ボールねし
１５ａ及び１９に塵埃などが付着することを防止してい
る。また、第６のサーボモードル２７の回転は適当な減
速手段（図示せず）を介して架台３を旋回させる。

このようにして、上記３自由度の手首動作と第１リンク
１及び第２リンク２の回動と、更に架台３の旋回とで産
業用ロボットは６自由度の動作を行なうことになる。

ところで、第１リンク１の原点位置は突起１ｃとマイク
ロスイッチの位置で定まることになり、この原点位置の
調節に際しては第１リンク１の下側の狭い場所にて作業
され、また一方、第３リンク４の原点位置の調節に際し
ても、第１リンク】の下側の狭い場所にて作業され、調
節作業が面倒となる欠点を有していた。

この発明は以上の欠点を解消するためになされたもので
、第１リンクには上記架台に回転自在に支承される筒状
軸を設け、第２リンクには上記筒状軸の内周に回転自在
に支承された支持軸を配置し、上記筒状軸と上記支持軸
の一方又は双方の端部と架台との間に上記筒状軸又は上
記支持軸の回転位置を検出する位置検出手段を配置する
ことにより、原点位置などの位置検出手段の調節作業が
容易となる産業用ロボットを提供することを目的として
いる。

以下この発明の一実施例を第４図で説明する。

図において、３３．３４は第１リンク１の下端の両側に
ボルト３５を介して結合された一対の筒状軸、３６はこ
の一対の筒状軸３４．３５を夫々２個で支承する一対の
軸受、３７は軸封部材、３８は一方の筒状軸３４に結合
された筒状の接手、３９はこの接手３８に結合されたプ
レート状の位置検出部、４０は架台３に結合され、」二
記プレート３９と対向し得る電磁石からなる位置検出部
、４１は上記一対の筒状軸３４．３５の内周に夫々嵌合
された軸受、４２はこの軸受４１に支承された支持軸で
あり、上記第３リンク４の端部が中央に結合されている
。４３は軸封部材、４４は上記支持軸４２の端部に結合
された位置検出部で、支持軸４２に嵌着されたボス部４
４ａと、ボス部４４ａにボルト４５で結合されたプレー
ト４４ｂとで構成されている。４６は上記架台３に結合
され上記プレート４４ｂと対向し得る電磁石からなる位
置検出部、４７は上記支持軸４２の他端に結合された位
置検出部で、支持軸４２に嵌着されるボス部４７ａと、
このボス部４７ａにボルト４８を介して結合されたプレ
ート４７ｂとで構成されている。４９は上記接手３８の
端部に結合され上記プレート４７ｂと対向し得る電磁石
からなる位置検出部で、磁石部４９ａの足４９ｂはボル
ト５０で接手３８に取り付けられている。５１．５２は
上記架台３の両端に結合されたフタである。

」二日己のように構成されｔこものにおいて：よ、第４
のサーボモードル１７が回転すると、この回転は、ボー
ルねし軸１５ａに伝達され、ボールねじ軸】５ａに取り
付けられたナツト１５ｄ、ひいては継手２３がボールね
し軸１５ａに沿って上下動することになり、継手２３ど
一体の第１リンク１が回動する。一方、第５のサーボモ
ードル２１が回転すると、この回転により同様にボール
ねじ軸１９ａに取り付けられた継手２４がボールねじ軸
１９８に沿って上下することになり、第３リンク４が回
転することになる。ここで、第１リンク１が回転すると
、筒状軸３４が第１リンク１と共に回転し、ここに回転
により、接手３８を介して位置検出部３９が回転するこ
とになる。このため、架台３に結合された位置検出部４
０に対し上記位置検出部３９が離接し、これにより、位
置検出部４０から信号が出力され、筒状軸３４即ち第１
リンク１の原点位置が検出されることになる。次に、第
３リンク４が回転すると、支持軸４２が回転し、ボス部
４４ａを介してプレート４４ｂが回転し、同様に位置検
出部４６と離接し、原点位置信号が位置検出部４６から
出力されることになる。また、この支持軸４２の回転に
よって位置検出部４７も回転すると共に、筒状軸３５の
回転によって位置検出部４９も回転することになり、位
置検出部４７と位置検出部４９とが相対回転し、筒状軸
３５と支持軸４２、つまり第１リンク１と第３リンク４
との相互位置が検出される。これにより、第１リンク１
と第３リンク４の干渉が防止される。即ち、位置検出部
４９からの信号により、第４のサーボモードル１７と第
５のサーボモードル２１とが制御され、第１リンク１と
第３リンク４の干渉が防止される乙と【こなる。

ところで、各位置検出部３９．４０．４３．４６．４７
．４９の位置の調ｔＴＪｌと際しては、フタ５１．５２
を架台３から取りはずずと、各位置検出部が露出するた
め、第１リンク１の下部から離間した位置で調節作業が
できることになる。

次にこの発明の他の実施例を第５図で説明する。この図
は位置検出部４４．４６を正面から見た図であり、図に
おいて、プレート４４ｂには略周方向に長穴４４ｃが形
成されている。５３は位置検出部４６をボルト５４を介
して架台３に結合する足であり、略局方向に長穴５３８
が形成されている。

この構成では、長穴４４ｃ　、　５（ａの範囲で位置検
出部４４．４６の位置を調節することが可能となるつま
り、フタ５１を架台３から取りはずすことにより、ボル
ト４５．５４が露出するので容易に位置変更が可能とな
る。なお、この図において、５５はボス部４４８にボル
ト５６で結合されたプレート状の位置検出部、５７はこ
の位置検出部５５と離接する乙により位置信号を出力す
る電磁石からなる位置検出部、５８ばこの位置検出部５
７を架台３に結合する足で、ボルト５９を介して固定さ
れる。なお、５５ａと５８ａは長穴であり、この範囲で
位置検出部５５．５７を周方向に変位可能となる。また
、この位置検出部５５．５７は過回転位置を検出するも
のである。

次にこの発明の更に他の実施例を第６図で説明する。図
において、４４ｄはボス部４４ａの円周に一致して円弧
に形成された円弧部、４４ｅはボルト４５が挿入される
円弧状の長大である。この構成ではプレート４４ｂを変
位させる際に、ボス部４４ａの外周を案内として利用で
きるため、調節が容易であり、しかも、ボス部４４ａの
外周でプレート４４ｂの傾きも防止できる。

次にこの発明の実施例を第７図と第８図で説明する。図
において、６ｏは架台に構成された一対の突起部であり
、平行して夫々３個の開口部６１．６２．６３が形成さ
れている。６４は上記開口部６’ｌ、６２に挿入された
一対のガイド軸、６５はこのガイド軸６４を位置決めす
る止め輪、６６は開口部６３に回動自在に挿入されたね
し棒で頭部は六角に形成されている。６７はこのねじ棒
６６を位置決めする止め輪、６８は上記ねじ棒６６に螺
合されると共に上記一対のガイド軸６４に摺動自在に挿
入された足、６９はこの足６８に結合された位置検出部
である。

乙の構成ではねじ棒６６の頭部をスパナ等で回転させる
ことにより、足６８を介して位置検出部６９を容易に移
動できる。

次に更に他の実施例を第９図と第１０図で説明する。図
において、７０は架台３０両端にボルト７１を介して結
合されたプレートで、矢印７２が設けられている。７３
は接手３８の端部にボルト７４で結合された円板で、円
周に目盛り７５が設けられている。７６は支持軸４２に
ボルト７７で結合された円板で、円板７３と同様に目盛
り（図示せず）が設けられている。

上記のように構成されたものにおいては、筒状軸３５の
回転により接手３８を介して円板７３が回転し、矢印７
２と目盛り７５とでその回転角を目視できる。また、支
持軸４２の回転により円板７６が回転し、同様にｉ転角
を目視できることになる。

なお、この円板７３．７６を除去することにより、位置
検出部３９．４０，４３．．４６．４７．４９の位置調
節も可能となるため、円板７３．７６の架台３のカバー
としても機能している。ところで、作業前のティーチン
グ作業時においては、作業者はティーチングボックス（
図示せず）を持ち、例えば溶接治具（図示せず）と被溶
接物（図示せず）との位置決めをおこなう。この場合、
装置の出力部の移動範囲は、一般にはコントロールボツ
クスで確認しながら、このようなティーチング作業が実
施される乙とになるが、回転位置を指示する円板７３．
７６を用いた。場合には作業者は装置の出力部の移動位
置を簡単に目視できることになり、ティーチング作業が
容易となる。

ところで、上記説明では位置検出部４０．４６．４９を
電磁石を利用したもので説明したが、マイクロスイッチ
等の接触式のものを利用してもよく、磁気スイッチ等の
近接スイッチを利用した非接触式のものでも同様の効果
を秦する。

以上のようにこの発明は、第１リンクには架台に回転自
在に支承される筒状軸を設け、第２リンクには上記筒状
軸の内周に回転自在に支承された支持軸を配置し、上記
筒状軸と上記支持軸の一方又は双方の端部と上記架台と
の間に上記筒状軸又は上記支持軸の回転位置を検出する
位置検出手段を配置したので、第１リンクから離れた位
置で位置検出手段の調整作業ができ、作業が容易となる
ばかりでな（、メインテナンスが容易となる効果がある
。

また、位置検出部を送りねじで変位させる構成にした場
合には、位置検出部の位置調整が極めて容易となる効果
がある。

更に、支持軸又は筒状軸に指示プレートを備えたもので
は、回転角度を目視でき、ティーチング作業が容易とな
るばかりでなく、指示プレートをカバーとして兼用でき
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の正面図、第２図は第１図の側面図、
第３図は従来装置の要部の概要を示す側面図、第４図は
乙の発明の一実施例を示す要部断面図、第８図はその断
面図、第９図は乙の発明の更に他の実施例を示す要部断
面図、第１０図は第９図の側面図である。図において、
１は第１リンク、３は架台、４は第３リンク、８・は出
力軸、２８は受台、３３．３４は筒状軸、４２は支持軸
、３９．４０．４３．４６．４７．４９は位置検出部、
６０は突起部、６４はガイド軸、６６はねし棒、７０は
プレート、７３．７６は円板である。 なお各図中同一符号は同一、又は相当部分な示代理人　
大岩増ｊ１ｔ 図面の浄書（内容に変更ζ−Ｌ） 第１図 第２図 第３図 第５図 第６図 第７図 第８図 第１Ｏし１ 手　続　袖　正　１！ｚ（方式） １、事件の表示　特願昭５８−１８８９２４号２、発明
の名利、 産業用ロボット ３、補正をする者 代表者片由仁へ部 ４、代理人 ６　補正の対象 図面 ７、　補正の内容 Ｆ１図乃Ｔ！ｒ′第１０図の浄書（内容に変更なし以上

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）　ベッド、このベッドに旋回自在に配置された旋
   回テーブル、この旋回テーブル上に装着された架台、及
   びこの架台に指示され出力部Ｉｅ複数自由度で偏位させ
   るリンク群を備え、このリンク群のうち第１リンクと第
   ２リンクを同軸線上で上記。 架台に回転自在に支承した産業用ロボットにおいて、上
   記第１リンクには上記架台に回転自在に支承される筒状
   軸を設け、上記第２リンクには上記筒状軸の内周に回転
   自在に支承された支持軸を配置し、上記筒状軸と上記支
   持軸の一方又は双方の端部と上記架台との間に上記筒状
   軸又は上記支持軸の回転位置を検出する位置検出手段を
   配置しｔコことを特徴とする産業用ロボット。
2. （２）位置検出手段は上記筒状軸又は上記支持軸に結合
   される第１の位置検出部と、上記架台に結合される第２
   の位置検出部とで構成され、上記第１の位置検出部は上
   記筒状軸又は上記支持軸に対して結合位置を可変にする
   と共に上記第２の位置検出部は上記架台に対して結合位
   置を可変にした乙とを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の産業用ロボット。
3. （３）第１の位置検出部は上記筒状軸又は上記支持軸の
   外周に沿って結合位置を変位可能としたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第２項記載の産業用ロボット。
4. （４）　ベッド、このベッドに旋回自在に配置された旋
   回テーブル、この旋回テーブル上に装着された架台、及
   びこの架台に指示され出力部を複数自由度で変位させる
   リンク群を備え、このリンク群のうち第１リンクと第２
   リンクを同軸線上で上記架台に回転自在に支承した産業
   用ロボ、ソトにおいて、上記第１リンクを上記架台に回
   転自在に支承させる筒状軸、この筒状軸の内周に同心状
   に配置され上記第２の第２リンクを上記筒状軸に回転自
   在に支承させる支持軸、上記筒状軸又は上記支持軸に結
   合された第１の位置検出部、上記架台に設けられた支持
   部、この支持部に装着さ飢た軸、この軸と並行に上記支
   持部に螺合された送りねじ、及び上記軸に摺動自在に支
   持され上記送りねじの回動に応じて上記軸上を移動する
   と共に、上記第１の位置検出部と共同して上記筒状軸又
   は上記支持軸の回転位置信号を出力し得る第２の位置検
   出部を備えたことを特徴とする産業用ロボット。
5. （５）　ベッド、このベッドに旋回自在に配置された旋
   回テーブル、この旋回テーブル上に装着された架台、及
   び乙の架台に指示され出力部を複数自由度で変位させる
   リンク群を備え、このリンク群のうち第１リンクと第２
   リンクを同軸線上で上記架台に回転自在に支承した産業
   用ロボットにおいて、上記第１リンクを上記架台に回転
   自在に支承させる筒状軸、この筒状軸の内周に同心状に
   配置され上記第２の第２リンクを上記筒状軸に回転自在
   に支承させる支持軸、乙の支持軸又は上記筒状軸の端部
   に設けられ上記架台に対する回転位置を指示する指示プ
   レートを備えたことを特徴とする産業用ロボット。