JP2006007332A - 産業用ロボット - Google Patents

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節 永井
Yasushi Mukai
康士 向井
Wataru Takahashi
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Toshiyuki Mishima
俊之 三島
Takayasu Ohara
隆靖 大原
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    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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Abstract

【課題】ロボットの第１アームとワークや治具の干渉が少ない産業用ロボットを提供する。
【解決手段】 ロボットの第１アーム９を、旋回部４に対して回動する方向に、かつ第１アーム９と第２アーム１２の内角と反対方向に湾曲させることにより、ロボットが治具１６上に保持した箱形状のワーク１７の内側で作業を行う場合、湾曲したアームの凹空間１３において、干渉点１８との干渉を避けることができ、ワーク底面１９まで作業することができるので、従来のロボットのワーク内作業領域に比べ、広いワーク内作業領域２０を確保することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、垂直多関節構造を有する産業用ロボットに関するものである。
従来の垂直多関節を有する産業用ロボットは、図２に示すように、設置のためのベース１０１と、前記ベース１０１に対して旋回する旋回部１０２と、前記ベース１０１に対して旋回部１０２と一緒に旋回し、前記旋回部１０２に対して回動する第１アーム１０３と、前記ベース１０１に対して旋回部１０２と一緒に旋回し、前記第１アーム１０３に対して回動する第２アーム１０４を備え、第２アーム１０４の先端には手首回転軸１０５を含む三自由度を有する手首１０６が取り付けられていた（例えば特許文献１参照）。
特開平１０−６２７１号公報
しかし、従来のロボットは、第１アーム１０３とワーク１０７等が干渉することが多かった。例えば図２に示すように、ロボットが箱形状を有するワーク１０７の内側で作業を行う時、第１アーム１０３とワーク１０７が干渉点１０８で干渉するため、ロボットのワーク内作業領域１０９がワーク底面１１０まで到達せず、ロボットがワーク底面１１０付近において、作業を実施できない問題が発生することがあった。
通常このような場合、治具等を用いて、ワーク１０７とロボットの干渉を避けるよう、ワーク１０７を適切な位置にセットし、作業を実施するようにしていた。
しかし、最近の産業用ロボットの使用現場では、多品種少量生産が主流となり、ロボットは様々なワークに対して作業を行わなければならず、多種のワークに対応する治具を準備することが、製造コストの上昇を招く結果となる。このことから、ワークやワークを保持する治具との干渉の少ないロボットが求められるようになっていた。
本発明は、上記従来の課題に鑑み、第１アームとワークや治具の干渉が少ない産業用ロボットを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明の産業用ロボットは、設置のためのベースと、前記ベースに対して旋回する旋回部と、前記ベースに対して旋回部と一緒に旋回し、前記旋回部に対して回動する第１アームと、前記ベースに対して旋回部と一緒に旋回し、前記第１アームに対して回動する第２アームを少なくとも備え、前記第１アームを旋回部に対して回動する方向に湾曲させたものである。
そして、この構成により湾曲した第１アームに凹部領域ができることとなり、第１アームの凹部側において、第１アームとワーク、治具の干渉を少なくすることができる。
以上のように本発明では、第１アームを旋回部に対して回動する方向に湾曲させたことにより、ロボットの第１アームとワークや治具の干渉を少なくすることができる。
以下、本発明の実施形態１について、図１を用いて説明する。
設置面１に取り付けられた据付台２の上面には、ベース３が固定されている。
ベース３に載置された旋回部４は、モータと減速機からなる旋回駆動部５の動力により、設置面に垂直な旋回軸６回りにベース３に対して旋回可能に取り付けられている。
旋回部４には、旋回軸６から外側にオフセットした位置に、旋回軸６に垂直な第１アーム回動軸７が設けられている。この第１アーム回動軸７には、旋回部４に取り付けられている第１アーム駆動部８により、旋回部４に対して回動可能な第１アーム９が旋回部４に対して取り付けられている。
第１アーム９の他端には、第１アーム回動軸７に平行な第２アーム回動軸１０が設けられている。この第２アーム回動軸１０には、第２アーム駆動部１１の動力で、第２アーム１２が第１アーム９に対して回動可能に取り付けられている。
前記第１アーム９は、旋回部４に対して回動する方向に、かつ第１アーム９と第２アーム１２の内角と反対方向に湾曲し、内角側に凹空間１３を有する形状に形成している。このとき、前記第１アーム９の重心は、第１アーム回動軸７と第２アーム回動軸１０とを結ぶに線分に対してオフセットし、かつ第１アーム９と第２アーム１２の内角と反対方向に位置する。
また、第２アーム１２の先端には、第２アーム回動軸１０に垂直で、第２アーム回動軸１０から上方にオフセットした手首回転軸１４を含む三自由度を有する手首１５が取り付けられている。この手首１５には、溶接トーチやハンドリング装置等を取り付けることを可能とする構造となっている。
以上の構成により、ロボットが治具１６上に保持した箱形状のワーク１７の内側で作業を行う場合、湾曲したアームの凹空間１３において、干渉点１８との干渉を避けることができ、ワーク底面１９まで作業することができるので、図２に示す従来のロボットのワーク内作業領域に比べ、広いワーク内作業領域２０を確保することができる。つまり、本構成のロボットは、従来のロボットに比べ、ワークや治具との干渉を少なくすることができる。
尚、本発明の効果は、箱形状を有するワーク内側の作業に限定されるものではなく、第１アームと第１アームの動作範囲内にある障害物の干渉を少なくするものである。
本発明の産業用ロボットは、ロボットの第１アームとワークなどの干渉を少なくすることができ、産業用ロボットに有用である。
本発明の産業用ロボットの実施の形態におけるワークを破断した側面図 従来の産業用ロボットのワークを破断した側面図
符号の説明
３ ベース
４ 旋回部
９ 第１アーム
１２ 第２アーム

Claims (4)

  1. 設置のためのベースと、前記ベースに対して旋回する旋回部と、前記ベースに対して旋回部と一緒に旋回し、前記旋回部に対して回動する第１アームと、前記ベースに対して旋回部と一緒に旋回し、前記第１アームに対して回動する第２アームを少なくとも備え、前記第１アームを旋回部に対して回動する方向に湾曲させた産業用ロボット。
  2. 前記第１アームと第２アームの内角と反対方向に湾曲させた請求項１記載の産業用ロボット。
  3. 設置のためのベースと、前記ベースに対して旋回する旋回部と、前記ベースに対して旋回部と一緒に旋回し、前記旋回部に対して回動する第１アームと、前記ベースに対して旋回部と一緒に旋回し、前記第１アームに対して回動する第２アームを少なくとも備え、前記旋回部に対する第１アームの回動軸と前記第１アームに対する第２アームの回動軸とを結ぶに線分に対して第１アームの重心をオフセットした産業用ロボット。
  4. 前記第１アームと第２アームの内角と反対方向に重心を位置させた請求項３記載の産業用ロボット。
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