JP2564416Y2 - パラレルロボットのアーム構造 - Google Patents
パラレルロボットのアーム構造Info
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- JP2564416Y2 JP2564416Y2 JP2735292U JP2735292U JP2564416Y2 JP 2564416 Y2 JP2564416 Y2 JP 2564416Y2 JP 2735292 U JP2735292 U JP 2735292U JP 2735292 U JP2735292 U JP 2735292U JP 2564416 Y2 JP2564416 Y2 JP 2564416Y2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、アクチュエータが並列
配置されたパラレルロボットに関する。
配置されたパラレルロボットに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、アクチュエータが並列配置された
6自由度パラレルロボットには、日本機械学会論文集
(C編)56巻523号(1990−3)(P829)
に記載されているような技術がある。この技術を備えた
パラレルロボットは、6本のアームがそれぞれ3つのリ
ンクにより構成され、この3つのリンクは、互いに1軸
回りに回動する3つの回り対偶で連結されている。そし
てこのアーム先端がブラケットに球対偶で連結され、こ
のアーム先端のそれぞれに駆動モータを配置することに
よりブラケットの位置および姿勢を制御するものであ
る。
6自由度パラレルロボットには、日本機械学会論文集
(C編)56巻523号(1990−3)(P829)
に記載されているような技術がある。この技術を備えた
パラレルロボットは、6本のアームがそれぞれ3つのリ
ンクにより構成され、この3つのリンクは、互いに1軸
回りに回動する3つの回り対偶で連結されている。そし
てこのアーム先端がブラケットに球対偶で連結され、こ
のアーム先端のそれぞれに駆動モータを配置することに
よりブラケットの位置および姿勢を制御するものであ
る。
【0003】
【考案が解決しようとする課題】かかる従来のパラレル
ロボットにおけるアーム先端をブラケットに連結する球
対偶にボールジョイントを使用した場合、パラレルロボ
ットの動作範囲を広くするには以下のような問題があ
る。即ち、図6に示すようにボールジョイント85は、
球体86aを有する第1継手部86と、球体86aを保
持すソケット87aを有する第2継手部87とからな
り、第2継手部87に対して第1継手部86が任意の方
向に揺動可能となっている。このボールジョイント85
の揺動角度θを大きくするためには、第1継手部86の
球体86aを支持する軸部分の径を小さくするかまた
は、ソケット87aが球体86aを覆う肉厚Xを小さく
しなくてはならない。このような2つの場合において、
球体86aを支持する軸部分の径を小さくすると、パラ
レルロボット全体の剛性が著しく低下し好ましくない
上、コスト低減のため規格品のボールジョイントを用い
てこのような加工を施すことは非常に困難である。ま
た、ソケット87aが球体86aを覆う肉厚Xを小さく
する場合では、規格品のボールジョイントにこのような
加工を施すことは比較的容易であるが、パラレルロボッ
トのアームが揺動した際に球体86aがソケット87a
から外れ易いという問題があった。
ロボットにおけるアーム先端をブラケットに連結する球
対偶にボールジョイントを使用した場合、パラレルロボ
ットの動作範囲を広くするには以下のような問題があ
る。即ち、図6に示すようにボールジョイント85は、
球体86aを有する第1継手部86と、球体86aを保
持すソケット87aを有する第2継手部87とからな
り、第2継手部87に対して第1継手部86が任意の方
向に揺動可能となっている。このボールジョイント85
の揺動角度θを大きくするためには、第1継手部86の
球体86aを支持する軸部分の径を小さくするかまた
は、ソケット87aが球体86aを覆う肉厚Xを小さく
しなくてはならない。このような2つの場合において、
球体86aを支持する軸部分の径を小さくすると、パラ
レルロボット全体の剛性が著しく低下し好ましくない
上、コスト低減のため規格品のボールジョイントを用い
てこのような加工を施すことは非常に困難である。ま
た、ソケット87aが球体86aを覆う肉厚Xを小さく
する場合では、規格品のボールジョイントにこのような
加工を施すことは比較的容易であるが、パラレルロボッ
トのアームが揺動した際に球体86aがソケット87a
から外れ易いという問題があった。
【0004】本考案は以上の問題点を解決するためにな
されたものであり、ソケット87aが球体86aを覆う
肉厚Xを小さくして、ボールジョイント85の揺動角度
を大きくても球体86aがソケット87aから外れるこ
とがなく、アームの可動範囲が大きいパラレルロボット
のアーム構造を提供することを目的とする。
されたものであり、ソケット87aが球体86aを覆う
肉厚Xを小さくして、ボールジョイント85の揺動角度
を大きくても球体86aがソケット87aから外れるこ
とがなく、アームの可動範囲が大きいパラレルロボット
のアーム構造を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本考案は、上述した目的
を達成するためになされたものであり、第1球対偶によ
って連結されたリンクとロッドからなる6本のアーム
と、基台上に互いに等間隔に配置され前記6本のアーム
の末端を2本ずつ支持する3つの支持部と、前記6本の
アームの先端が第2球対偶によって同一平面上に取り付
けられたブラケットと、前記6本のアームをそれぞれ別
個に揺動させる6つのモータとを有するパラレルロボッ
トにおいて、前記第1球対偶および前記第2球対偶の少
なくとも前記第2球対偶は球体を有する第1継手部と前
記球体を保持するソケットを有する第2継手部とからな
るボールジョイントとし、前記球体の片側半面は前記ソ
ケットから露出した状態で回転可能に保持され、前記支
持部に支持された2本のアームは弾性部材によって前記
球体を前記ソケット側に押し付ける方向に付勢されてい
ることを特徴とするものである。
を達成するためになされたものであり、第1球対偶によ
って連結されたリンクとロッドからなる6本のアーム
と、基台上に互いに等間隔に配置され前記6本のアーム
の末端を2本ずつ支持する3つの支持部と、前記6本の
アームの先端が第2球対偶によって同一平面上に取り付
けられたブラケットと、前記6本のアームをそれぞれ別
個に揺動させる6つのモータとを有するパラレルロボッ
トにおいて、前記第1球対偶および前記第2球対偶の少
なくとも前記第2球対偶は球体を有する第1継手部と前
記球体を保持するソケットを有する第2継手部とからな
るボールジョイントとし、前記球体の片側半面は前記ソ
ケットから露出した状態で回転可能に保持され、前記支
持部に支持された2本のアームは弾性部材によって前記
球体を前記ソケット側に押し付ける方向に付勢されてい
ることを特徴とするものである。
【0006】
【作用】上記のように構成されたパラレルロボットは、
モータによって各アームを独立に揺動させ、アーム先端
のブラケットを制御することができる。この時、ボール
ジョイントの球体の片側半面はソケットから露出した状
態であるため、アームの揺動角度を大きくすることがで
きる。また、2本のアームは弾性部材によって球体をソ
ケット側に押し付ける方向に付勢されているため、ボー
ルジョイントの球体がソケットから抜け落ちることを防
止できる。
モータによって各アームを独立に揺動させ、アーム先端
のブラケットを制御することができる。この時、ボール
ジョイントの球体の片側半面はソケットから露出した状
態であるため、アームの揺動角度を大きくすることがで
きる。また、2本のアームは弾性部材によって球体をソ
ケット側に押し付ける方向に付勢されているため、ボー
ルジョイントの球体がソケットから抜け落ちることを防
止できる。
【0007】
【実施例】本考案の実施例について図面を参照して説明
する。図1から図4に示すように本実施例のパラレルロ
ボットは、主に外部に固定される基台1と、この基台1
の周囲に設置された保護カバー80と、ハンド等のエン
ドエフェクタを取り付けるブラケット2およびこの2つ
の部材を連結する6本のアーム31とから成っている。
する。図1から図4に示すように本実施例のパラレルロ
ボットは、主に外部に固定される基台1と、この基台1
の周囲に設置された保護カバー80と、ハンド等のエン
ドエフェクタを取り付けるブラケット2およびこの2つ
の部材を連結する6本のアーム31とから成っている。
【0008】基台1は6角形状の部材であり、この基台
1と保護カバー80とによって、本実施例のパラレルロ
ボットは6角形状の箱型形状を成している。即ち、基台
1の外周には、側面保護カバー80aが取り付けられる
とともに、この側面保護カバー80aには、基台1平面
と平行に底面保護カバー80bが取り付けられている。
これらの基台1、側面保護カバー80aおよび底面保護
カバー80bは図略のボルトによって取り付けられ、基
台1と保護カバー80とは、取り外しが容易となってい
る。また、側面保護カバー80aおよび底面保護カバー
80bには、6本のアーム31が揺動可能なように3つ
の切り欠き部80cが設けられている。また、それぞれ
切り欠き部80cの底面保護カバー80b側および側面
保護カバー80a側の2箇所には、アーム31の揺動端
を示すストッパ83,84が取り付けられている。
1と保護カバー80とによって、本実施例のパラレルロ
ボットは6角形状の箱型形状を成している。即ち、基台
1の外周には、側面保護カバー80aが取り付けられる
とともに、この側面保護カバー80aには、基台1平面
と平行に底面保護カバー80bが取り付けられている。
これらの基台1、側面保護カバー80aおよび底面保護
カバー80bは図略のボルトによって取り付けられ、基
台1と保護カバー80とは、取り外しが容易となってい
る。また、側面保護カバー80aおよび底面保護カバー
80bには、6本のアーム31が揺動可能なように3つ
の切り欠き部80cが設けられている。また、それぞれ
切り欠き部80cの底面保護カバー80b側および側面
保護カバー80a側の2箇所には、アーム31の揺動端
を示すストッパ83,84が取り付けられている。
【0009】基台1と保護カバー80とによって形成さ
れた箱型形状内部には、等間隔で3つの支持部11が形
成され、これらの支持部11のそれぞれに6本のアーム
31がこの番号順で2本ずつ支持されている。従って、
6本のアーム31は支持部11にそれぞれ支持される3
つの組に分けることができ、この3つの組は同じ構成と
なっているため、以下は支持部11に取り付けられた2
本のアーム31についてのみ説明する。
れた箱型形状内部には、等間隔で3つの支持部11が形
成され、これらの支持部11のそれぞれに6本のアーム
31がこの番号順で2本ずつ支持されている。従って、
6本のアーム31は支持部11にそれぞれ支持される3
つの組に分けることができ、この3つの組は同じ構成と
なっているため、以下は支持部11に取り付けられた2
本のアーム31についてのみ説明する。
【0010】支持部11は、アーム31をそれぞれ別個
に回転駆動するモータ41を支持する2枚の側面板81
と、この2枚の側面板81を連結する背面板82から成
っている。2枚の側面板81は互いに平行に設置され、
側面板81および背面板82は基台1に対して垂直に固
設されている。従って、本実施例のパラレルロボット
は、上述した基台1と保護カバー80による6角形状の
箱型形状と、この支持部11を形成する側面板81およ
び背面板82によるコの字形の箱型形状による2重の箱
型形状となっている。
に回転駆動するモータ41を支持する2枚の側面板81
と、この2枚の側面板81を連結する背面板82から成
っている。2枚の側面板81は互いに平行に設置され、
側面板81および背面板82は基台1に対して垂直に固
設されている。従って、本実施例のパラレルロボット
は、上述した基台1と保護カバー80による6角形状の
箱型形状と、この支持部11を形成する側面板81およ
び背面板82によるコの字形の箱型形状による2重の箱
型形状となっている。
【0011】アーム31はそれぞれリンク71とロッド
72から成る。2つのリンク71の一端は、モータ41
に回転軸100を中心として同軸上に回転可能に支持さ
れている。モータ41は、保護カバー80の側面板81
に取り付けられる固定部41aに対して筒部41bが回
転駆動される構造になっており、この筒部41bにリン
ク71が取り付けられている。
72から成る。2つのリンク71の一端は、モータ41
に回転軸100を中心として同軸上に回転可能に支持さ
れている。モータ41は、保護カバー80の側面板81
に取り付けられる固定部41aに対して筒部41bが回
転駆動される構造になっており、この筒部41bにリン
ク71が取り付けられている。
【0012】また、リンク71の筒部41bへの取り付
け部からリンク71先端へ向かう方向と逆方向の筒部4
1bの側面、即ち、図2に示すようにリンク71が垂直
方向となった時の筒部41bの上面側には、三日月形状
のバランサウエイト41cがが取り付けられている。
尚、上述した支持部11の背面板82には、この筒部4
1bが回転した時に干渉しないよう穴部82aが形成さ
れている。
け部からリンク71先端へ向かう方向と逆方向の筒部4
1bの側面、即ち、図2に示すようにリンク71が垂直
方向となった時の筒部41bの上面側には、三日月形状
のバランサウエイト41cがが取り付けられている。
尚、上述した支持部11の背面板82には、この筒部4
1bが回転した時に干渉しないよう穴部82aが形成さ
れている。
【0013】リンク71およびロッド72は、それぞれ
ボールジョイント61(第1球対偶)により連結され、
これらのボールジョイント61を支点としてロッド72
はリンク71に対して3次元方向に揺動可能となってい
る。ロッド72の先端は、それぞれボールジョイント5
1を介してブラケット2に連結されている。この構成に
よってリンク71はブラケット2に対してボールジョイ
ント51(第2球対偶)を支点とし、3次元的な方向に
揺動することができる。
ボールジョイント61(第1球対偶)により連結され、
これらのボールジョイント61を支点としてロッド72
はリンク71に対して3次元方向に揺動可能となってい
る。ロッド72の先端は、それぞれボールジョイント5
1を介してブラケット2に連結されている。この構成に
よってリンク71はブラケット2に対してボールジョイ
ント51(第2球対偶)を支点とし、3次元的な方向に
揺動することができる。
【0014】ボールジョイント51は、図5に詳しく示
すように球体91aとボルト部91bとからなる第1継
手部91と、球体91aを保持すソケット90aと取り
付け部90bとからなるを有する第2継手部90とから
なっている。第1継手部91のボルト部91bおよび第
2継手部90の取り付け部90bは、それぞれブラケッ
ト2およびロッド72に取り付けられている。ソケット
90aは球体91aの中心からボルト部91b側の部分
をYの肉厚をもって覆い保持している。肉厚Yは、可動
範囲を広くするためには0であることが望ましいが、加
工誤差にを考慮して0.5〜1mm程度の値に設定され
ている。即ち、ソケット90aが球体91aを覆う部分
が、ボルト部91b側にまでおよぶ方が球体91aがソ
ケット90aから抜けにくいためであり、後述するバネ
93の強さや、アーム31の可動範囲によっては、肉厚
Yは0近傍で種々の値を取り得る。また、ボールジョイ
ント61についても同様な加工を施されている。
すように球体91aとボルト部91bとからなる第1継
手部91と、球体91aを保持すソケット90aと取り
付け部90bとからなるを有する第2継手部90とから
なっている。第1継手部91のボルト部91bおよび第
2継手部90の取り付け部90bは、それぞれブラケッ
ト2およびロッド72に取り付けられている。ソケット
90aは球体91aの中心からボルト部91b側の部分
をYの肉厚をもって覆い保持している。肉厚Yは、可動
範囲を広くするためには0であることが望ましいが、加
工誤差にを考慮して0.5〜1mm程度の値に設定され
ている。即ち、ソケット90aが球体91aを覆う部分
が、ボルト部91b側にまでおよぶ方が球体91aがソ
ケット90aから抜けにくいためであり、後述するバネ
93の強さや、アーム31の可動範囲によっては、肉厚
Yは0近傍で種々の値を取り得る。また、ボールジョイ
ント61についても同様な加工を施されている。
【0015】支持部11に支持された1組のアームの先
端、即ちボールジョイント51の第2継手部90同士
は、バネ93(弾性部材)によって連結さている。以上
の構成により、本実施例のパラレルロボットは、基台1
上に配置された6つのモータ41の各別に図略の制御装
置より動作指令値を与えることによって、各リンク71
を回転軸100回りに揺動させ、この6本のリンク71
の揺動を組み合わせることによりブラケット2の位置決
めを行うことができる。
端、即ちボールジョイント51の第2継手部90同士
は、バネ93(弾性部材)によって連結さている。以上
の構成により、本実施例のパラレルロボットは、基台1
上に配置された6つのモータ41の各別に図略の制御装
置より動作指令値を与えることによって、各リンク71
を回転軸100回りに揺動させ、この6本のリンク71
の揺動を組み合わせることによりブラケット2の位置決
めを行うことができる。
【0016】この時、ロッド72の両端のボールジョイ
ント51,61は、ソケット90aが球体91aを覆う
範囲を、球体91aの中心からボルト部91b側におい
ては、0近傍としているため、アーム31の可動範囲を
大きくすることができる。また、支持部11に支持され
ている1組のアームの先端は、バネ93によって連結さ
ているために、アーム31が大きく揺動してもボールジ
ョイント51,61のソケット90aから球体91aが
抜け落ちることを防止することができる。
ント51,61は、ソケット90aが球体91aを覆う
範囲を、球体91aの中心からボルト部91b側におい
ては、0近傍としているため、アーム31の可動範囲を
大きくすることができる。また、支持部11に支持され
ている1組のアームの先端は、バネ93によって連結さ
ているために、アーム31が大きく揺動してもボールジ
ョイント51,61のソケット90aから球体91aが
抜け落ちることを防止することができる。
【0017】以上述べた実施例では、アーム31にバネ
93を取り付けた構成としたが、図3に破線で示すよう
にロッド72の末端にバネ93aを取り付ける構成とし
ても良い。
93を取り付けた構成としたが、図3に破線で示すよう
にロッド72の末端にバネ93aを取り付ける構成とし
ても良い。
【0018】
【考案の効果】以上述べたように本考案のパラレルロボ
ットは、支持部に支持された2本のアームを互いに接近
する方向に付勢する弾性部材によって連結し、第1球対
偶および第2球対偶の少なくとも第2球対偶は球体を有
する第1継手部と球体を保持するソケットを有する第2
継手部とからなるボールジョイントとし、球体の片側半
面はソケットから露出した状態で回転可能に保持された
構成としたために、アームの揺動角度を大きくすること
ができる。また、2本のアームは弾性部材によって球体
をソケット側に押し付ける方向に付勢されているため、
ボールジョイントの球体がソケットから抜け落ちること
を防止できる。
ットは、支持部に支持された2本のアームを互いに接近
する方向に付勢する弾性部材によって連結し、第1球対
偶および第2球対偶の少なくとも第2球対偶は球体を有
する第1継手部と球体を保持するソケットを有する第2
継手部とからなるボールジョイントとし、球体の片側半
面はソケットから露出した状態で回転可能に保持された
構成としたために、アームの揺動角度を大きくすること
ができる。また、2本のアームは弾性部材によって球体
をソケット側に押し付ける方向に付勢されているため、
ボールジョイントの球体がソケットから抜け落ちること
を防止できる。
【図1】本実施例のパラレルロボットの斜視図である。
【図2】本実施例のパラレルロボットの断面図である。
【図3】本実施例のパラレルロボットの図2に対するA
矢視図である。
矢視図である。
【図4】本実施例のパラレルロボットの図2に対するB
矢視図である。
矢視図である。
【図5】本実施例のアーム先端の拡大図である。
【図6】従来技術を説明するための図である。
1 基台 2 ブラケット 11 支持部 31 アーム 41 モータ 51,61 ボールジョイント 71 リンク 72 ロッド 91 第1継手部 91a 球体 90 第2継手部 90a ソケット 93 バネ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 フランソワ・ピエロ フランス,34070 モンペリエ アー1 エン5 リュ アンペール 261 (72)考案者 外山 修 愛知県刈谷市朝日町1丁目1番地 豊田 工機株式会社内 (56)参考文献 特表 昭63−501860(JP,A) 特開 平4−19082(JP,A)
Claims (1)
- 【請求項1】 第1球対偶によって連結されたリンクと
ロッドからなる6本のアームと、基台上に互いに等間隔
に配置され前記6本のアームの末端を2本ずつ支持する
3つの支持部と、前記6本のアームの先端が第2球対偶
によって同一平面上に取り付けられたブラケットと、前
記6本のアームをそれぞれ別個に揺動させる6つのモー
タとを有するパラレルロボットにおいて、前記第1球対
偶および前記第2球対偶の少なくとも前記第2球対偶は
球体を有する第1継手部と前記球体を保持するソケット
を有する第2継手部とからなるボールジョイントとし、
前記球体の片側半面は前記ソケットから露出した状態で
回転可能に保持され、前記支持部に支持された2本のア
ームは弾性部材によって前記球体を前記ソケット側に押
し付ける方向に付勢されていることを特徴とするパラレ
ルロボット。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2735292U JP2564416Y2 (ja) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | パラレルロボットのアーム構造 |
US08/037,594 US5333514A (en) | 1992-04-24 | 1993-03-26 | Parallel robot |
FR9304817A FR2690372B1 (fr) | 1992-04-24 | 1993-04-23 | Robot parallèle à bras articulés. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2735292U JP2564416Y2 (ja) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | パラレルロボットのアーム構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08403U JPH08403U (ja) | 1996-02-27 |
JP2564416Y2 true JP2564416Y2 (ja) | 1998-03-09 |
Family
ID=12218650
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2735292U Expired - Fee Related JP2564416Y2 (ja) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | パラレルロボットのアーム構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2564416Y2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009255199A (ja) * | 2008-04-14 | 2009-11-05 | Murata Mach Ltd | パラレルメカニズム |
US20140083232A1 (en) * | 2012-08-31 | 2014-03-27 | Fanuc Corporation | Parallel link robot connected by ball joints |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008059659A1 (fr) * | 2006-11-15 | 2008-05-22 | Murata Machinery, Ltd. | Mécanisme parallèle |
JP4725748B2 (ja) * | 2007-10-15 | 2011-07-13 | 村田機械株式会社 | パラレルリンクのリンク機構 |
JP4420959B2 (ja) * | 2008-04-10 | 2010-02-24 | 村田機械株式会社 | パラレルメカニズム |
JP5299711B2 (ja) * | 2010-12-21 | 2013-09-25 | アイシン精機株式会社 | 操作ロッド連結構造及び接続部材 |
JP5454524B2 (ja) * | 2011-07-15 | 2014-03-26 | 株式会社安川電機 | パラレルリンクロボットおよびピッキングシステム |
JP5516615B2 (ja) * | 2012-02-03 | 2014-06-11 | 株式会社安川電機 | パラレルリンクロボット |
DE102017211642A1 (de) * | 2017-07-07 | 2019-01-10 | Kuka Deutschland Gmbh | Delta-Roboter |
-
1992
- 1992-04-24 JP JP2735292U patent/JP2564416Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
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