JPS6231265Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、主として組立、その他溶接、塗装、
搬送、加工などの作業用を行なう作業用ロボツト
に関する。

従来、作業用ロボツトは既に開発されている。

しかして従来の作業用ロボツトは、例えばベー
スに第１アームの基端部を回転自由に支持し、こ
の第１アームの先端部に、第２アームを前記第１
アームの回転方向と同方向に回転自由に支持し
て、回転駆動機構により前記第１アーム及び第２
アームをそれぞれ独立して回転駆動し、前記第２
アームの先端に装着する作業機を２次元的に運動
させて組立などの作業を行なうごとく構成されて
いる。

所で、このロボツトの場合、前記第１アームに
は、前記第２アーム及び作業機の荷重が作用する
ばかりか、ねじり荷重が作用するため、例えば断
面積を大きくして第１アームの剛性を高める必要
がある。

所が、前記第１アームの剛性を高くすると、該
第１アーム自体の重量が増加し、ロボツト全体が
重くなる問題があつた。

本考案は以上の点に鑑み考案したもので、目的
は、第１アーム、ひいてはロボツト全体を軽量に
できながら、しかも第１アームに作用する集中荷
重及びねじり荷重に対する強度を充分に得ること
ができると共に、ロボツト全体を小形にできて、
ロボツトの設置スペースを小さくすることができ
るロボツトを提供する点にある。

しかして本考案は、ベースに第１アームの基端
部を回転自由に支持し、この第１アームの先端部
に第２アームを、基端部に第３アームをそれぞれ
前記第１アームの回転方向と同方向に回転自由に
支持すると共に、前記第２アームと第３アームと
をリンクで連結し、かつ、前記第１アームの基端
部に、該第１アーム及び、前記第３アームの回転
駆動機構を設け、前記リンクを介して前記第２ア
ームを駆動する如くした作業用ロボツトであつ
て、前記第１アームの断面形状を、中空のほゞ楕
円形として、その長軸を上下方向に向けると共
に、前記第１アームを、その基端部から先端に向
つて先細状とし、前記リンクを前記第１アームの
短軸方向側方に配設したことを特徴とするもので
ある。

尚、本考案において、「ほゞ楕円形」とは、互
に直交する長軸と短軸とに対し対称の弧を描く楕
円形は勿論のこと、対称の弧を描かない楕円形或
いは前記長軸と短軸とが互に直交しない楕円形を
も含むものである。

以下本考案ロボツトの実施例を図面に基づいて
説明する。

図示したロボツトは、ベース１に鉛直方向に延
びる主柱２を立設して、この主柱２の先端に、水
平方向に延びる第１アームの基端部３ａを１対の
軸受４，４を介して回転自由に支持し、該第１ア
ーム３の先端部に、水平方向に延びる第２アーム
５を、前記主柱２と平行な枢支軸６を介して前記
第１アーム３の回転方向と同方向に回転自由に支
持すると共に、前記第１アーム３の基端部３ａ
に、第１アーム３の回転駆動機構７を設け、かつ
前記第１アーム３の基端部３ａを、その長さ方向
外方に延長して、該延長部３ｂに、第３アーム８
４及び該第３アーム８４と前記第２アーム５とを
連結するリンク８５を備えた前記第２アーム５の
回転駆動機構８を設け、前記回転駆動機構７によ
り前記第１アーム３を直接水平方向に回転駆動
し、前記回転駆動機構８により、前記第２アーム
５を水平方向に回転駆動し、前記第２アーム５の
先端に装着する作業機９を２次元的に運動させる
ごとく構成したものである。尚、前記第１アーム
３の回転駆動機構７は、パルスエンコーダ７１を
備えたモータ７２と減速機構７３とにより構成し
ており、又、第２アーム５の回転駆動機構８は、
パルスエンコーダ８１を備えたモータ８２と減速
機構８３と、前記延長部３ｂに、前記主柱２と平
行な回転軸８６を介して回転自由に支持する前記
第３アーム８４及び前記主柱２と平行な枢支軸８
７，８８を介して前記第３アーム８４と第２アー
ム５とを連結するリンク８５とにより構成してい
る。

しかして前記第１アーム３の断面形状を、ほゞ
楕円形として、その長軸Ｘを上下方向に向けると
共に、前記第１アーム３を、その基端部３ａから
先端に向つて先細状とし、前記リンク８５を前記
第１アーム３の短軸方向側方に配設したのであ
る。尚、前記第１アーム３は、互に直交する長軸
Ｘと短軸Ｙとをもつほゞ楕円形に形成するのであ
るが、その他前記長軸Ｘと短軸Ｙとが互に直交し
ない楕円形であつてもよい。

以上の構成において、前記中空とした第１アー
ム３の内部には、前記作業機９に接続する例えば
エアー配管或いは電気配線などを配設するのであ
る。

又、前記第２アーム５及びリンク８５は、第１
アーム３の長さ方向に向かう横断中心線Ｚに配置
するのである。

以上の如く構成したロボツトは、例えば工場内
の床面に載置するのである。そして回転駆動機構
７のモータ７２の駆動により、第１アーム３を減
速機構７３を介して水平方向に回転駆動し、また
回転駆動機構８のモータ８２の駆動により、第２
アーム５を、減速機構８３、回転軸８６、第３ア
ーム８４及びリンク８５を介して水平方向に回転
駆動し、第２アーム５の先端に装着する作業機９
を２次元的に運動させ、該作業機９により組立な
どの作業を行なうのである。

しかして前記第１アーム３には、該アーム３の
先端に支持する第２アーム５及び該第２アーム５
に装着する作業機９の荷重が集中荷重として作用
するが、この作用方向には断面形状の長軸Ｘ部分
が位置しており、しかも大きな曲げモーメントが
作用する基端部３ａは、その断面積が大きくなつ
ているため、前記集中荷重に充分対抗できるので
ある。又、前記作業機９の重心位置により、前記
第１アーム３には、ねじり荷重が作用するが、第
１アーム３は、断面形状をほゞ楕円形としてねじ
れ難いようにしているため、前記ねじり荷重にも
充分対抗できるのである。

又、第１アーム３の短軸Ｙ部分は、前記集中荷
重が殆んど作用しない横方向に配置しているた
め、この短軸Ｙ部分の長さが前記長軸Ｘ部分の長
さより短かくても、前記集中荷重に対抗できるの
である。従つて、強度を低下させることなく第１
アーム３の断面積を小さくできるのであり、又、
第１アーム３は、その基端部３ａから先端に向つ
て先細状に形成しているため、第１アーム３を軽
量化でき、前記断面積を小さくできることゝ相俟
つて第１アーム３をより一層軽量化でき、ひいて
はロボツト全体を軽量化できるのである。

又、前記第１アーム３の基端部３ａに延長部３
ｂを設けて、この延長部３ｂに、第２アーム５の
回転駆動機構８を設けたことにより、第２アーム
５に装着する作業機９を２次元的に運動させて作
業領域を広くできながら、しかも前記第２アーム
用回転駆動機構８の荷重が第１アーム３の基端部
３ａより先端側に作用しないし、又、リンク８５
を用いる構造であるから、第１アーム３の荷重負
担を小さくでき、それだけ第１アーム３を小形、
軽量化できるのである。

又、前記中空とした第１アーム３の内部には、
作業機９に接続するエアー配管或いは電気配線な
どを配設できるので、これらエアー配管などを第
１アーム３で保護できるばかりか、外部への張出
しを防止できるのである。

又、前記第２アーム５及びリンク８５を、第１
アーム３の長さ方向に向かう横断中心線Ｚに配置
したことにより、第２アーム５を所定角度回転さ
せることができながら、前記リンク８５を前記第
１アーム３の中心側に近寄せることができるの
で、ロボツト全体を小形にできると共に、ロボツ
トの設置スペースを小さくできるのであり、又、
第２アーム５の駆動回転時、前記第１アーム３に
偏荷重が位置するのを防止できるのである。従つ
て、前記第２アーム５をスムースに回転動作させ
ることができるのであり、また第２アーム５の回
転駆動時に第１アーム３を回転駆動する場合も、
該第１アーム３をスムースに回転動作させること
ができるのである。

以上の如く本考案によれば、第２アームに装着
する作業機を２次元的に運動させて作業領域を広
くできながら、しかも第１アームの先端部に支持
する第２アームを、第１アームの基端部に設ける
回転駆動機構から第３アーム及びリンクを介して
駆動するから、第１アームの荷重負担を小さくで
き、断面中空とした構造と相俟つて第１アーム、
ひいてはロボツト全体を小形、軽量にできるので
ある。

その上、断面中空とした前記第１アームは、
ほゞ楕円形として、その長軸を上下方向に向ける
と共に先細状として強度負担をしない無駄な肉厚
部分をなくしたから、小形で、軽量化できる第１
アームの単位重量当たりの強度を増大でき、第１
アームに作用する集中荷重及びねじり荷重に対し
充分な耐強度を得ることができるのである。

更に、前記リンクは、楕円形とし、その長軸を
上下方向に向けた第１アームの短軸方向側方に配
設しているため、第２アームを、所定角度回転さ
せることができながら、前記リンクを第１アーム
の中心側に近寄せることができるので、ロボツト
全体をより一層小形にできると共に、ロボツトの
設置スペースを小さくできるのである。又、第１
アームを中空とすることにより、その中空部を利
用して、第１アーム内にエアー配管、電気配管な
どを配設して保護することができると共に、これ
らエアー配管などが外部に張出して邪魔となるの
を防止できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案ロボツトの一実施例を示す正面
図、第２図は同じく一部省略平面図、第３図は第
１図−線断面図、第４図は第１図−線断
面図、第５図は第１図−線断面図、第６図は
第１図−線断面図である。 １……ベース、３……第１アーム、３ａ……基
端部、５……第２アーム、７，８……回転駆動機
構、Ｘ……長軸。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ベースに第１アームの基端部を回転自由に支持
   し、この第１アームの先端部に第２アームを、基
   端部に第３アームをそれぞれ前記第１アームの回
   転方向と同方向に回転自由に支持すると共に、前
   記第２アームと第３アームとをリンクで連結し、
   かつ、前記第１アームの基端部に、該第１アーム
   及び、前記第３アームの回転駆動機構を設け、前
   記リンクを介して前記第２アームを駆動する如く
   した作業用ロボツトであつて、前記第１アームの
   断面形状を、中空のほゞ楕円形として、その長軸
   を上下方向に向けると共に、前記第１アームを、
   その基端部から先端に向つて先細状とし、前記リ
   ンクを前記第１アームの短軸方向側方に配設した
   ことを特徴とする作業用ロボツト。