JPS6247672B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、産業用ロボツトに関するものであ
り、さらに詳しくいうと、受台に旋回自在に載設
された架台と、この架台に支持され出力部に複数
自由度の動作を与えるリンク群を備えた産業用ロ
ボツトに関するものである。

〔従来技術〕

従来この種の装置として第１図乃至第３図に示
すものがあつた。図において、１は下端に径方向
の突起１ｃ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に揺動自在に支承
された第２リンク、３は第１リンク１の一端の支
点１ｂを揺動自在に支承して旋回しうる架台、４
は一端を第１リンク１の支点１ｂと同軸上で揺動
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に他
端を第２リンク２の支点２ａとそれぞれ揺動自在
に連結された第４リンク、６は第２リンク２の一
端で回転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のサーボモートル、１０は第２の箱体７を
駆動する第２のサーボモートル、１１は出力軸８
を駆動する第３のサーボモートル、１２は第１の
サーボモートル９を第２リンク２の他端に固着す
るブラケツト、１３は第２のサーボモートル１０
を固着するブラケツト、１４は第３のサーボモー
トル１１を固着するブラケツト、１５は後述する
第４のサーボモータ１７により回動するボールね
じ軸１５ａ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１５ａの回動によ
り上下動するナツト１５ｄとからなるボールねじ
で、後述する接手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，１５ｃをハ
ウジング１６に固定する鋼材からなるブラケツ
ト、１７はボールねじ１５を駆動する第４のサー
ボモートル、１８は第４のサーボモートル１７の
回転位置を検出するポテンシヨメータ等の検出
器、１９は後述する接手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
ールねじでボールねじ軸１９ａと伸縮自在のカバ
ー１９ｂ，１９ｃと、ナツト（図示せず）を有す
る。２０はボールねじ１９を支承するハウジング
で、カバー１９ｂ，１９ｃはカバー１５ｂ，１５
ｃと同様ブラケツト（図示せず）によりこのハウ
ジング２０に固定されている。２１はボールねじ
軸１９ａを駆動する第５のサーボモートル、２２
は第５のサーボモートル２１の回転位置を検出す
るポテンシヨメータ等の検出器、２３は第１リン
ク１と一体に結合されボールねじ１５のナツト１
５ｂと支点２３ａで相対回動自在に連結された接
手、２４はこの接手２３と同様にボールねじ軸１
９ａと第３リンク４とを相対回動自在に連結する
接手、２６はボールねじ１５，１９及び第４、第
５のサーボモートル１７，２１を架台３に回動自
在に支承するブラケツト、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
サーボモートル、２８は架台３を回動自在に支承
する受台、２９は床面である。また、３１は架台
３に装着され第１リンク１の突起１ｃによつて開
閉されるマイクロスイツチで、開閉によつて第１
リンク１の原点位置を検出する。３２は架台３に
装着され第３リンク４の突起４ｂによつて開閉さ
れるマイクロスイツチで、開閉によつて第３リン
ク４の原点位置を検出する。以上の構成により、
第１乃至第３のサーボモートル９，１０，１１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をそれぞれ独立して回動し、産業用ロボ
ツトは、いわゆる３自由度の手首動作を行なう。
さらに第４のサーボモートル１７の回転は、ボー
ルねじ軸１５ａに伝達され、ボールねじ軸１５ａ
に取り付けられたナツト１５ｄ、ひいては接手２
３がボールねじ軸１５ａに沿つて上下動すること
になり、接手２３と一体の第１リンク１が揺動す
る。一方、第５のサーボモートル２１の回転は同
様にボールねじ軸１９ａに取り付けられた接手２
４をボールねじ軸１９ａに沿つて上下することに
なり、第３リンク４、第４リンク５を介して第２
リンク２を揺動させる。このとき、カバー１５
ｂ，１５ｃ及び１９ｂ，１９ｃも接手２３及び２
４に従つて上下し、ボールねじ軸１５ａ及び１９
ａに塵埃などが付着することを防止している。ま
た、第６のサーボモートル２７の回転は適当な減
速手段（図示せず）を介して架台３を施回させ
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の揺動と、さらに架
台３の旋回とで出力軸８は６自由度の動作を行う
ことになる。

しかし、以上の構成による従来装置にあつて
は、第１、第３リンク１，４の原点位置は突起１
ｃ，４ｂとマイクロスイツチ３１，３２それぞれ
の位置で定まることになり、この原点位置調節や
点検に際しては、いずれも第１リンク１下部の狭
い空間での作業が強いられ、調節、点検作業に困
難を伴うという欠点があつた。また、マイクロス
イツチ３１，３２がいずれも第１リンク１下部で
架台３に取付けられていたため、狭い空間でのマ
イクロスイツチ用配線作業が煩雑で、誤配線のお
それがあるなどの欠点もあつた。

〔発明の概要〕

この発明は、以上の事情に着目してなされたも
ので、第１リンクは架台に回動自在に支承された
筒状軸を設け、第３リンクには前記筒状軸の中で
回動自在に支承された支持軸を設け、これら筒状
軸、支持軸の軸方向両端部位に第１、第３リンク
の原点検出手段をそれぞれ配設することにより、
第１、第３リンクの原点位置調節や点検を別個
に、それぞれの位置で行うことができ、電気配線
も別個の空間で行うことができるようにし、従来
のものの欠点を解消した産業用ロボツトを提供す
ることを目的とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を第４図、第５図に
ついて説明する。第４図において、３３，３４は
第１リンク１の下端の両端にボルト３５によつて
固定された１対の水平の筒状軸、３６は１対の筒
状軸３３，３４をそれぞれ２個で架台３に支承す
る一対の軸受、３７は軸封部材、３８は一方の筒
状軸３４の左端に結合された筒状の接手、３９ａ
は接手３８に結合されたプレート状の第１のドグ
で、架台３に結合された第１の電磁石３９ｂと第
１の原点検出スイツチ３９を構成する。４１は１
対の筒状軸３３，３４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、第３リンク４の端部が中央に固定されてい
る。４３は軸封部材、４４は支持軸４２の右端部
に配設された第２の原点検出スイツチで、支持軸
４２に嵌着されたボス部４５に結合された第２の
ドグ４４ａと架台３に結合された第２の電磁石４
４ｂで構成されている。第１、第２の原点検出ス
イツチ３９，４４はそれぞれ第１リンク１、第３
リンク４の原点を検出する。原点検出スイツチ３
９，４４に非接触式の磁気スイツチを用いたの
は、摩耗による精度低下を極小にするためであ
る。４７、４８は架台３の両端に着脱自在に結合
されたフタである。

また、第１、第２の原点検出スイツチ３９，４
４に加え、第１リンク１、第３リンク４の過回動
を検出するオバーランニングリミツトスイツチを
設ける。これを第３リンク４側について、第５図
に示す。第５図において、第２の電磁石４４ｂは
架台３の略円周方向に長い長孔４９ａが形成され
た支持部材４９を介してボルト５０により架台３
に位置可調整に取付けられ、第２のドグ４４ａ
は、第２のドグ４４ａに形成された長孔とボルト
５１によりボス部４５に位置可調整に結合されて
いる。５２は第３リンク４の過回動を検出する第
２のオーバランニングリミツトスイツチで、マイ
クロスイツチのような安価な接触式のものが用い
られている。原点検出のような精度が要求されな
いためである。第２のオーバランニングリミツト
スイツチ５２は架台３の略円周方向に長い長孔５
３ａが形成された支持部材５３を介して、ボルト
５４により位置可調整に架台３に取付けられてい
る。５５は第２のオーバランニングリミツトスイ
ツチ５２の作動子５２ａに係合する第２のブロツ
クで、ボス部４５に結合されている。

同様に、第１リンク１の過回動を検出する第１
のオーバランニングリミツトスイツチ（図示せ
ず）が、第１の原点検出スイツチ３９側で架台３
に取付けられ、第１のオーバランニングリミツト
スイツチを動作する第１のブロツク４０が、第４
図に示すように筒状軸３４の左端に取付けられて
いる。

上記のように構成されたものにおいては、第４
のサーボモートル１７が回転すると、この回転
は、ボールねじ軸１５ａに伝達され、ボールねじ
軸１５ａに取付けられたナツト１５ｄ、ひいては
接手２３がボールねじ軸１５ａに沿つて上下動す
ることになり、接手２３と一体の第１リンク１が
揺動する。一方、第３のサーボモートル２１が回
転すると、この回転により同様にボールねじ軸１
９ａに取り付けられた接手２４がボールねじ軸１
９ａに沿つて上下することになり、第３リンク４
が揺動することになる。ここで、第１リンク１が
揺動すると、筒状軸３４が第１リンクと共に回動
し、この回動により、接手３８を介して第１のド
グ３９ａが回転することになる。このため、架台
３に結合された電磁石３９ｂに対し第１のドグ３
９ａが離接し、これにより電磁石３９ｂから信号
が出力され、筒状軸３４すなわち第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が揺動すると、支持軸４２が回動し、ボス
部４５を介して第２のドグ４４ａが回動し、同様
に第２の電磁石４４ｂと接離し、原点位置信号が
第２の電磁石４４ｂから出力されることになる。
また、第１リンク１、第３リンク４の過回動は、
筒状軸３４、ボス部４２にそれぞれ取付けられた
第１、第２のブロツク４０，５５が、それぞれ対
応するオーバーランニングリミツトスイツチに係
合することにより検出される。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明は、第１リンク
に固定した筒状軸を架台に可回動に支承し、第３
リンクに固定した支持軸を筒状軸に可回動に支承
し、第１リンク、第３リンクの原点検出スイツチ
およびオーバランニングリミツトスイツチを、そ
れぞれ筒状軸、支持軸の軸方向の一端部と他端部
に分設したので、これらスイツチの点検、調節
は、一方のフタを取外して十分の余裕のある空間
で各別に行うことができ、また、スイツチの配線
も容易に、かつ、誤配線のおそれを伴わずになし
うる等、格別の効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の正面図、第２図はその側面
図、第３図はその要部正面図、第４図はこの発明
の一実施例の要部正断面図、第５図はその一部側
面図である。 １……第１リンク、２……第２リンク、３……
架台、４……第３リンク、５……第４リンク、８
……出力軸、２８……受台、３３，３４……筒状
軸、３８……接手、３９……第１の原点検出スイ
ツチ、４２……支持軸、４２ａ……ボス部、４４
……第２の原点検出スイツチ、４７，４８……フ
タ、５２……第２のオーバランニングリミツトス
イツチ。なお、各図中、同一符号は同一又は相当
部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 受台に支承されて旋回する架台と、この架台
   に可揺動に下端部が支承された第１リンクと、こ
   の第１リンクの上端部に可揺動に中間部が支承さ
   れ前端部に出力軸を有する第２リンクと、前記第
   １リンクの下端部に一端部が結合された第３リン
   クと、この第３リンクの他端部と前記第２リンク
   の後端部間に結合された第４リンクを備え、前記
   出力軸に複数自由度の動作を生じさせる産業用ロ
   ボツトにおいて、前記第１リンクの下端に固定さ
   れ前記架台に可回動に支承された筒状軸と、前記
   第３リンクの一端に固定され前記筒状軸内に可回
   動に支承された支持軸と、この支持軸および前記
   筒状軸の軸方向の一端側に配設され前記第１リン
   クの原点および過回動をそれぞれ検出する第１の
   原点検出スイツチおよび第１のオーバランニング
   リミツトスイツチと、前記軸方向の他端側に配設
   され前記第３リンクの原点および過回動をそれぞ
   れ検出する第２の原点検出スイツチおよび第２の
   オーバランニングリミツトスイツチを備えてなる
   ことを特徴とする産業用ロボツト。 ２ 架台の両端に着脱自在に結合されたフタを備
   えた特許請求の範囲第１項記載の産業用ロボツ
   ト。