JPS6161786A - フレキシブルア−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】 産業上の利用分野 本発明は例えば産業用ロボットなどに使用されるフし＋
シづルアームに関する。

従来の技術 産業用ロボットに使用されているアームの多くは、リン
ク機構を採用したものであった。このリンク機構による
と、作業空間が狭くて且つ正面【障害物がある場合には
不適当でめった。この欠点を解消するものとして、厚み
が変化させられた多数の円板を連結させて構成すると共
に、この円板を回転させることにより、任意の方向に曲
げられるようにしたアーム（特開昭５８−５９７８５号
公報）及び多関節型アーム（特開昭５９〜１２９６８７
号公報）が提案されている。

発明が解決しようとする問題点 しかし、上記従来のアームによると、任意の方向に曲げ
ることはできても、同時に伸縮させることができず、従
って複雑な工程の自助化を図る場合に支障がりった。

問題を解決するための手段 上記問題を解決するため、本発明のフレ士シづルアーム
は、第１平面内に１２０ｕ置きで放射状に配置されると
共にそれぞれ一端部同志が連結された３本の棒状体と、
各棒状体にその軸心方向で摺動自在に保持された摺動体
と、上記各棒状体の他端部にそれぞれ一端部が軸支され
て、第１平面に垂直な第２平面内で揺動自在な第１及び
第２揺動リンクと、各第１揺動リンクとそれに対応する
摺動体とを連結して第１揺紡リンクを第１平面によって
区切られる一方の空間内で案内する第１連結リンクと、
各第２揺動リンクとそれに対応する摺動体とを連結して
第２揺幼リンクを第１平面によって区切られる他方の空
間内で案内する第２連結リンクとから成る基本単位体を
複数個連結して構成し、且つ上記基本単位体同志の連結
部でりる一方の基本単位体の各第１揺動リンクと他方の
基本単位体の各第２揺動リンクとの他端部同志を球面軸
受を介して連結したものでりる。上記構成において、１
２０°置きに配置された棒状体の一端部に設けられた第
１及び第２揺動リンクの各組を同一揺動角でもって揺動
させれば、フレ士シづルアームは伸縮し、また第１及び
第２揺動リンクの各組を異なる揺動角でもって揺動させ
れば、フレ牛シづルアームは所定の方向に曲がる。

実施例 以下、本発明の一実施例を第１図〜第８図に基づき説明
する。（１）はフレ士シづルアーム装置で、フレ牛シづ
ルアーム（２）を構成する複数個（木実施例では２個）
の基本単位体（３）と、基本単位体（３）の一端側に連
結された第１端部単位体（４）と、基本単位体（３）の
他端側に連結された第２端部単位体（５）と、この第２
端部単位体（５）を介して上記フレ＋シづルアーム（２
）を任意の方向に曲げると共に伸縮させるｆｆｉ＃Ｊ装
ｗ（６）とから構成されている。以下、フレ＋シづルア
ーム（２）、第１端部単位体（４）、第２ｆ４部単位体
（５）、駆ｖＪ装置（６）の順で説明する。

第１図〜第５図に示すように、上記フレ士シづルアーム
（２）は複数個の基本単位体（３）によって構成されて
いる。この基本単位体（３）は、第１平［ｆｌｉ（例え
ば第１図においては水平面）内に１２０°置きで放射状
に配置されると共にそれぞれ一端部同志が円柱状連結部
材（７）を介して連結された３本の棒状体（８）と、こ
れら各棒状体（８）にその軸心方向で摺動自在に外表保
持された摺動体（例えばリニアベアリンジ）（９）と、
上記各棒状体（８）の他端部に、連結ピン（第１平面内
で且つ棒状体（８）と直交する軸心を有する）αＱを介
して軸支されて第１平面に垂直な第２平面（第１図にお
いては鉛直面）内で揺動自在な第１及び第２揺動リンク
ａｈａと、各第１揺動リンク（ロ）の中間部とそれに対
応する摺動体（９）とを連結して第１揺動リンク（ロ）
を第１平面によって区切られる一方の空間（第１図にお
いては上方空間）内でその揺動を案内する第１連結リシ
クＱ荀と、各第２揺妨リンク四の中間部とそれに対応す
る摺動体（９）とを連結してｔＩｆＩ２揺幼リンク（２
）全第１平面によって区切られる他方の空間（化１図に
おいては下方空間）内でその揺！１１ＩＪと案内する第
２連結リンク四とから構成されている。なお、上記各棒
状体（８）同志の長さ、各揺動リンク（２）＠同志の長
さ、及び各連結リンクα弔ＱＧ同志の長さは、それぞれ
等しくされており、また各揺動リンク（ロ）（６）及び
各連結リンク（１４１Ｑ５は棒状体（８）の両側に交互
に設けられると共に、各連結リンクα優α＄の端部は、
それぞれ上記連結ピンＱＱと平行な取付ピンαＱにより
相手方に接続されている。そして、フレ士シづルアーム
（２）は、上記基本単位体（３）が２個連結されたもの
で、郡 しかもその連へには球面軸受（ロ）が使用されている。

即ち、一方（例えば下方）の基本単位体（３Ａ）の第１
揺動リンク（ロ）の他端部（上端部）には取付ピン（連
結ピンＱＱと平行な細心を有するもの）（至）を介して
球面軸受口が取付けられると共に、他方（例えば上方）
の基本単位体（８Ｂ）の第２揺動リンク□□□の他端部
（下端部）には、上記球面軸受σηを保持する保持箱０
１が収付けられている。次に、第１及び第２単都単位休
（４）　（５）について説明する。第１図に示すように
、第１端部単位体（４）ｉ−１，上記フレ士シづルアー
ム（２）とロボットの操作部（例えば手首部）とを連結
するためのもので、基本単位体（３）七同様に放射状に
連結された８本の連結用棒状体（１）と、同じく第２揺
幼リンク四と同様の連結用揺動リンク３ｖとから構成さ
れると共に、この連結用揺動リンクｅ］）とフレ士シプ
ルアーム（２）のと方の基本単位体（３Ｂ）の第１揺−
１リンク０１）とがやはり上記と同じ球面軸受αηを介
して連結されている。また、第６図及び第７図に示すよ
うに、第２端部単位体（５）は、フレ士シプルアーム（
２）とその駆動装置（６）とを連結するもので、基本単
位体（３）の第１揺動リンク（ロ）と同様の駆動用揺動
リンク翰の一端部が基本単位体（３）と同様の配置で架
台Ｑ上に支持ピン（ハ）を介して支持される七井に、他
端部が上記と同じ球面軸受（１７）ｔ−介してフレ＋シ
プルアーム（２）の下方の基本単位体（３人）の第２揺
動リンク（６）に連結さねている。

次に駆動装置（６）について説明すると、同じく第６図
及び第７図に示すように、上記各駆動用揺動リンク磐に
対応する位置の架台四下面には、それぞれ減速機付サー
ボ亡−夕（イ）が取付けられ、またその出力軸（２５ａ
）　Ｋは駆動リンク（イ）の一端部が連結されると共に
、この駆ωノリンク（至）の他端部とこれに対応する脳
幼用揺動リンク（イ）の中間部とが接続リンク＠を介し
て接続されている。そして、更にサーボ℃−タ四の出力
軸（２５ａ）の回転角度がそのまま駆動用揺動リンク（
イ）に伝わるように、駆動用揺動リンク四と駆動リンク
（イ）とが平行に且つ駆動用揺動リンク（イ）の支点と
出力軸（２５ａ）軸心とを結ぶ直線と、接続リンクに）
とが平行になるよ５Ｋ（平行リンク機構）されている。

従って、架台に）下面に配置された３個のサーボＬ−タ
四を同じ回転角度でもって回転させて、例えば各駆動用
揺動リンク四を下方に揺動させると、下方の基本単位体
（３Ｂ）の第２揺動リンク＠が追従し、棒状体（８）と
この第２揺動リンク＠との成す角度（ハ））が小さくな
ると同時に、摺動体（９）が内方に移切し、棒状体（３
）と第１揺動リンクαυとの成す角度（Ｉ３）も同様に
小さくなる（勿論、α−βでろる）。

従って、全体的に縮むことになる。また、３個のケーポ
℃−夕（７）のうち例えば１個だけ回転角度を大きくす
ると、そのサーボ℃−夕（ハ）に接続されている駆動用
揺動リンク（イ）が他の駆動用揺動リンク磐より大きく
傾くため、この駆動用揺動リンク（財）に連結されてい
る各揺動リンクＣＬ１）（２）シυも大きく傾き、従っ
てフレナシづルアー乙（２）Ｉ″ｉ全体的に伸縮すると
共にその方向に曲がることになる。なお、各単位体（３
）　（４）　（５）同志の連結部に、球面軸受αηが介
在されているのでフレ士シづルアー乙（２）が自由に傾
くことができる。また、８個のサーボ七−夕（イ）の回
転角度を適当に選ぶことＫよって、フレナシづルアー乙
（２）の長さ及びその曲げ方向を自由に調節することが
できる。なお、第８図は、フレ牛シづルアー乙（２）を
りる方向例曲げた場合の概略斜視図でるる。

発明の効果 上記本発明の構成によれば、フレ牛シづルアー乙を、１
２００置きに配置された８本の棒状体と、これら棒状体
の各一端部に互いに反対方向に揺動する第１及び第２揺
動リンクとから成る基本単位体を複数個連結して構成し
たので、第１及び第２揺動リンクの各組を同一角度でも
って揺動させねば、各棒状体の間隔即ちフレ士シづルア
ー乙を伸縮させることができる。また上記基本単位体同
志の連結部に、球面軸受を介在させたので、第１及び第
２揺動リンクの各組を異なる角度でもって揺動させれば
、各棒状体によって構成される第１平面同志を互いに傾
斜させることができ、従ってフレ士シプルアームを伸縮
と同時に任意の方向にも傾斜させることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は全体概
略構成図、第２図は棒状体連結部分の断面図、第３図は
第２図のＩ−Ｉ矢視図、第４図は揺動リンク部の断面図
、第５図は連結リンク部の断面図、第６図は駆動装置部
の一部男欠正面図、第７図は第６図の■−■矢視図、Ｍ
ＩＪＳ図は動作を示す概略斜視図でりる。 （２）・・・フし＋シプルアーム、（３）（８ＡＸ３Ｂ
）・・・基本単位体、（５）・・・第２端部単位体、（
８）・・・棒状体、（９）・・・摺動体、（ロ）・・・
第１揺動リシク、＠・・・第２揺動リンク、α導・・・
第１連結リンク、Ｑ５−°°第２連結リンクー劫°°。 球面軸受 代理人　　森　　木　　義　　弘 第１図 （２ン−一一フレ〜シフルアーム ａｒａｐｙｙｓ）−、＠＞トー１１イｈイ本（Ｑ）−一
一酒１町ワイ本 （Ｉυ・−冨ｌ↑肥ｉｆ？Ｉルク （１２）−”−茗２　ａ　ｌ／＋　’ルアＷ・−・組漣
話“ルア （１５）−ｍ−７２漣粘１ルア （１’ｌ）−一一球面剰［ケ 第４図 第６図 一π 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、第１平面内に１２０°置きで放射状に配置されると
   共にそれぞれ一端部同志が連結された３本の棒状体と、
   各棒状体にその軸心方向で摺動自在に保持された摺動体
   と、上記各棒状体の他端部にそれぞれ一端部が軸支され
   て、第１平面に垂直な第２平面内で揺動自在な第１及び
   第２揺動リンクと、各第１揺動リンクとそれに対応する
   摺動体とを連結して第１揺動リンクを第１平面によつて
   区切られる一方の空間内で案内する第１連結リンクと、
   各第２揺動リンクとそれに対応する摺動体とを連結して
   第２揺動リンクを第１平面によつて区切られる他方の空
   間内で案内する第２連結リンクとから成る基本単位体を
   複数個連結して構成し、且つ上記基本単位体同志の連結
   部である一方の基本単位体の各第１揺動リンクと他方の
   基本単位体の各第２揺動リンクとの他端部同志を球面軸
   受を介して連結したことを特徴とするフレキシブルアー
   ム。