JP2006187815A - マニピュレータ及びこれを用いた搬送ロボット - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 マニピュレータの根元に近いフレームA1上に配置した駆動機構により回転軸X4を中心に回動可能にフレームB2を取り付け、さらにフレームB2上に配置した駆動機構により回転軸X4と直交する回転軸Y5を中心に回動可能にフレームC3を取りつけ、フレームC3にエンドエフェクタ8を固定し、エンドエフェクタ8がワークの把持等の作業を行うマニピュレータにおいて、フレームB2に設置したメカストッパB7とフレームC3に設置したメカストッパA6のフラット面が所定の角度で互い押し当てあうようにした。
【選択図】図1
Description
また、姿勢を保持する際に外付けのブレーキ機構を備えているマニピュレータもある(特許文献1参照)。
また、従来第一技術のようにブレーキ機構等の保持機構をマニピュレータ外部に設ける場合、マニピュレータの構成が、複雑化・大型化してしまい、マニピュレータの設置場所やマニピュレータの姿勢自由度を制限してしまうという問題もあった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、マニピュレータの手先の軸のアクチュエータ容量を大きくすることなくまたマニピュレータの設置場所やマニピュレータの姿勢自由度に依存することなく重量物の搬送を行うとともに、搬送時に長時間姿勢を保持することができるマニピュレータを提供することを目的とする。
請求項1記載の発明は、取付本体からエンドエフェクタまでを連結する1つ又は複数のフレームであって1つ又は複数のアクチュエータを介して回動軸を中心に回動可能になっているフレームを有するマニピュレータにおいて、前記フレームにメカストッパを具備して成るワーク保持機構を有することを特徴としている。
請求項2記載の発明は、前記メカストッパが2つの軸で直交するように配置したものである。
請求項3記載の発明は、前記メカストッパの相互に対向する面を平面にしたものである。
請求項4記載の発明は、前記メカストッパの相互に対向する面を扇形の面にしたものである。
請求項5記載の発明は、移動機構を有するロボットに上記請求項1〜4のいずれか1項記載のマニピュレータを搭載するようしたものである。
請求項2記載の発明によると、ワークの保持に伴う、関節に掛かる負荷の方向に対し垂直に支持することができるため、メカストッパの剛性を上げることができ、正確な位置決めが容易になる。
請求項3記載の発明によると、ワークの保持に伴う、関節に掛かる負荷を面接触で支持することができるため、メカストッパの剛性を上げることができ、正確な位置決めが容易になる。
請求項4記載の発明によると、ワークの保持に伴う、関節に掛かる負荷を扇形の広い面接触で支持することができるため、メカストッパの剛性をさらに上げることができ、正確な位置決めが容易になる。
請求項5記載の発明によると、ワーク把持の際にマニピュレータの姿勢を長時間行えるだけでなく、ワークの長時間の搬送等の作業も可能である。
本発明のマニピュレータを図1〜図3に示す。
図1は本発明の斜視図、図2は初期状態を示す側断面図、そして図3は終了状態を示す側断面図である。
図1において、1は最もマニピュレータの根元に近い第1フレーム1(「フレームA」)であり、このフレームA1の上に配置した駆動機構により回転軸X4を中心に回動可能に第2フレーム2(「フレームB」)を取り付ける。
さらに、このフレームB2の上に配置した駆動機構によりX軸回転軸4と直交するY軸回転軸5を中心に回動可能に第3フレーム3(「フレームC」)を取り付ける。
そして、この第3フレームC3にエンドエフェクタ8を固定して、エンドエフェクタ8がワークの把持等の作業を行う。
本発明により、第2フレームB2側にメカストッパB7を設け、第3フレームC3側にメカストッパA6を設けて、第2フレームB2と第3フレームC3とが相対回転すると所定の角度になったときにメカストッパA6とメカストッパB7が当接するようにしている。具体的には、第2フレームB2の根元円筒部の円周上にメカストッパB7を設け、第2フレームC3上のメカストッパB7の可動領域に干渉する位置にメカストッパA6を設けている。メカストッパA6とメカストッパB7とが互いに干渉する際に面で接触するようにそれぞれフラット面が設けられている。
なお、図において、点線円9の部分は第3フレームC3とメカストッパA6とが連れ回るようにしている連結構成を簡潔に表現したものである。
図2に示す初期状態においては、エンドエフェクタ8がワークの把持を行っていないか、もしくはワークが充分に軽く、回転軸Y5周りにフレームC3を回動させるアクチュエータの出力が充分にフレームC3を回動させることができる状態であり、メカストッパを使用せず可動範囲内で制御を行うことが可能である。
次に、図2の回転軸Y5を中心に水平方向の右方向に延びているフレームC3を時計方向に10度位回動させると、図3のようになる。
図3は終了状態を示すもので、回転軸Y5周りにフレームC3を回動させるアクチュエータの出力を越える負荷の掛かるワークを保持している状態である。このとき、フレームB2の根元円筒部の円周上に配されたメカストッパB7のフラット面とフレームC3上に配されたメカストッパA6のフラット面とを互いに押し当てている。このメカストッパ同士の当接によって負荷に対する反力を発生させている。その際、面接触を行うことで、大きな負荷に対しても充分な強度が得られる。上記動作により、長時間マニピュレータの姿勢を保持することが可能になる。
また、メカストッパが2つの軸X,Yで直交するように配置したので、ワークの保持に伴う関節に掛かる負荷の方向に対し垂直に支持することができるため、メカストッパの剛性を上げることができ、正確な位置決めが容易になる。
なお、本発明ではメカストッパA6及びメカストッパB7が干渉する面をフラット面で説明したが、圧力が分散される扇形の構造であればさらによいが、特に形状に限定するものではない。
また、このようなマニピュレータを、移動機構を有するロボットに搭載することで、ワーク把持の際にマニピュレータの姿勢を長時間行えるだけでなく、ワークの長時間の搬送等の作業も可能となる。
2 フレームB
3 フレームC
4 回転軸X
5 回転軸Y
6 メカストッパA
7 メカストッパB
8 エンドエフェクタ
9 連結構造(簡略)
Claims (5)
- 取付本体からエンドエフェクタまでを連結する1つ又は複数のフレームであって1つ又は複数のアクチュエータを介して回動軸を中心に回動可能になっているフレームを有するマニピュレータにおいて、前記フレームにメカストッパを具備して成るワーク保持機構を有することを特徴とするマニピュレータ。
- 前記メカストッパが2つの軸で直交するように配置したことを特徴とする請求項1記載のマニピュレータ。
- 前記メカストッパの相互に対向する面を平面にしたことを特徴とする請求項1又は2記載のマニピュレータ。
- 前記メカストッパの相互に対向する面を扇形の面にしたことを特徴とする請求項1又は2記載のマニピュレータ。
- 請求項1〜4のいずれか1項記載のマニピュレータを、移動機構を有するロボットに搭載したことを特徴とする搬送ロボット。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2004381756A JP2006187815A (ja) | 2004-12-28 | 2004-12-28 | マニピュレータ及びこれを用いた搬送ロボット |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2004381756A JP2006187815A (ja) | 2004-12-28 | 2004-12-28 | マニピュレータ及びこれを用いた搬送ロボット |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2006187815A true JP2006187815A (ja) | 2006-07-20 |
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ID=36795459
Family Applications (1)
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JP2004381756A Pending JP2006187815A (ja) | 2004-12-28 | 2004-12-28 | マニピュレータ及びこれを用いた搬送ロボット |
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2004
- 2004-12-28 JP JP2004381756A patent/JP2006187815A/ja active Pending
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