JP2802024B2 - ロボットアームおよびそれを用いたローダ - Google Patents
ロボットアームおよびそれを用いたローダInfo
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- JP2802024B2 JP2802024B2 JP27291893A JP27291893A JP2802024B2 JP 2802024 B2 JP2802024 B2 JP 2802024B2 JP 27291893 A JP27291893 A JP 27291893A JP 27291893 A JP27291893 A JP 27291893A JP 2802024 B2 JP2802024 B2 JP 2802024B2
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- Japan
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- loader
- rotating
- rotation axis
- forearm
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- Turning (AREA)
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも2つの回転
関節によって複数のリンクとエンドエフェクタとが連結
された多関節のロボットアームおよびそれを用いたロー
ダに関する。
関節によって複数のリンクとエンドエフェクタとが連結
された多関節のロボットアームおよびそれを用いたロー
ダに関する。
【0002】
【従来の技術】この種のロボットアームとして、例えば
図5に示すような機構原理のものが知られている。この
ロボットアームは、ベース101上に肩関節102(旋
回関節)を中心に上下方向に旋回可能に設けられたリン
ク103と、このリンク103に直交して連結され且つ
直動関節104を中心に直動自在に設けられたリンク1
05と、このリンク105にひじ関節106(第1の回
転関節)を介して連結されひじ関節106の回転軸10
7に直交するように形成されたリンク108と、更にこ
のリンク108に手首109(第2の回転関節)を介し
て連結されたエンドエフェクタ110A,110Bとか
ら構成されている。ここで、ひじ関節106の回転軸1
07と手首109の回転軸111とは互いに直交して設
定されている。
図5に示すような機構原理のものが知られている。この
ロボットアームは、ベース101上に肩関節102(旋
回関節)を中心に上下方向に旋回可能に設けられたリン
ク103と、このリンク103に直交して連結され且つ
直動関節104を中心に直動自在に設けられたリンク1
05と、このリンク105にひじ関節106(第1の回
転関節)を介して連結されひじ関節106の回転軸10
7に直交するように形成されたリンク108と、更にこ
のリンク108に手首109(第2の回転関節)を介し
て連結されたエンドエフェクタ110A,110Bとか
ら構成されている。ここで、ひじ関節106の回転軸1
07と手首109の回転軸111とは互いに直交して設
定されている。
【0003】この機構を備えたロボットとして、例えば
図6〜図10に示すようなローダがある。このローダ
は、肩関節の旋回軸102Aを中心に90゜上下方向に
旋回(起立・倒伏)自在に且つ直動自在に設けられた上
腕105と、この上腕105に回転軸107を中心に旋
回可能に設けられた前腕108と、この前腕108の先
端に回転軸111を中心に回転自在に設けられた1対の
グリッパ110A,110Bとから構成されている。
図6〜図10に示すようなローダがある。このローダ
は、肩関節の旋回軸102Aを中心に90゜上下方向に
旋回(起立・倒伏)自在に且つ直動自在に設けられた上
腕105と、この上腕105に回転軸107を中心に旋
回可能に設けられた前腕108と、この前腕108の先
端に回転軸111を中心に回転自在に設けられた1対の
グリッパ110A,110Bとから構成されている。
【0004】そして、上腕105を水平にした状態で、
グリッパ110Aに加工後ワークWを把持する。つい
で、上腕105を旋回軸102Aを中心に起立させ加工
後ワークWをマガジンコンベア112に置いた後、手首
109を180゜回転させてグリッパ11Aで加工前ワ
ークWを把持する。そして、手首109でグリッパ11
0A,110Bを180゜回転させながら、肩関節10
2を中心に旋回させ再び水平に倒伏させる。
グリッパ110Aに加工後ワークWを把持する。つい
で、上腕105を旋回軸102Aを中心に起立させ加工
後ワークWをマガジンコンベア112に置いた後、手首
109を180゜回転させてグリッパ11Aで加工前ワ
ークWを把持する。そして、手首109でグリッパ11
0A,110Bを180゜回転させながら、肩関節10
2を中心に旋回させ再び水平に倒伏させる。
【0005】次に、回転軸107を中心に前腕108を
加工機113に向けて回転させ、加工後ワークWを取り
出し、手首109でグリッパ110A,110Bを18
0゜回転させ、加工前ワークWを供給し、回転軸107
を中心に加工機113の反対側に回転させる。この一連
の動作を繰り返す。
加工機113に向けて回転させ、加工後ワークWを取り
出し、手首109でグリッパ110A,110Bを18
0゜回転させ、加工前ワークWを供給し、回転軸107
を中心に加工機113の反対側に回転させる。この一連
の動作を繰り返す。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のロボットアームによると、ひじ関節の回転軸107
と、手首109の回転軸111とが直交しているので、
図10および図9に示すように、回転軸107を中心に
旋回する前腕108の先端部に設けたグリッパは円弧状
の線軌跡114,115に沿って動作する。この円弧状
の線軌跡114,115から外れた位置に加工機113
のワーク保持位置113Aまたはマガジンコンベア11
2のワーク載置位置112Aがあると、ワークの受渡し
が不可能となる。したがって、従来では、大重量のマガ
ジンコンベア112や加工機113を動かして位置出し
しなければならず、非常に労力の要する問題があった。
来のロボットアームによると、ひじ関節の回転軸107
と、手首109の回転軸111とが直交しているので、
図10および図9に示すように、回転軸107を中心に
旋回する前腕108の先端部に設けたグリッパは円弧状
の線軌跡114,115に沿って動作する。この円弧状
の線軌跡114,115から外れた位置に加工機113
のワーク保持位置113Aまたはマガジンコンベア11
2のワーク載置位置112Aがあると、ワークの受渡し
が不可能となる。したがって、従来では、大重量のマガ
ジンコンベア112や加工機113を動かして位置出し
しなければならず、非常に労力の要する問題があった。
【0007】本発明は、ロボットがその周辺の機械など
との関係で所定の動作を可能とするために、周辺機械を
動かして位置出しする必要のないロボットアームおよび
それを用いたローダを提供することを目的とする。
との関係で所定の動作を可能とするために、周辺機械を
動かして位置出しする必要のないロボットアームおよび
それを用いたローダを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、少なくとも2つの回転関節によって複
数のリンクとエンドエフェクタとが連結されたロボット
アームにおいて、回転関節のそれぞれの回転軸が互いに
平行に配置され、かつエンドエフェクタが回転関節の回
転軸から等距離だけ離れて平行に配置されている。
めに、本発明は、少なくとも2つの回転関節によって複
数のリンクとエンドエフェクタとが連結されたロボット
アームにおいて、回転関節のそれぞれの回転軸が互いに
平行に配置され、かつエンドエフェクタが回転関節の回
転軸から等距離だけ離れて平行に配置されている。
【0009】また、第1の回転関節に連結され第1の回
転関節の回転軸に直交して形成された前腕と、前腕の先
端部に第2の回転関節を介して連結されかつ第2の回転
関節の回転軸から等距離だけ離れて平行に配置された1
対のグリッパとを備え少なくとも2点間でワークの受け
渡しを行うローダにおいて、第1の回転関節の回転軸と
第2の回転関節の回転軸とが互いに平行に配置されてい
る。
転関節の回転軸に直交して形成された前腕と、前腕の先
端部に第2の回転関節を介して連結されかつ第2の回転
関節の回転軸から等距離だけ離れて平行に配置された1
対のグリッパとを備え少なくとも2点間でワークの受け
渡しを行うローダにおいて、第1の回転関節の回転軸と
第2の回転関節の回転軸とが互いに平行に配置されてい
る。
【0010】
【作用】2つの回転関節のそれぞれの回転軸が互いに平
行に配置され、かつエンドエフェクタが回転関節の回転
軸から等距離だけ離れて平行に配置されているので、第
1の回転関節の回転軸を中心して第2の回転関節が線軌
跡を描いて回転し、この線軌跡上の各点において第2の
回転関節の回転軸を中心として回転するエンドエフェク
タは、平面領域で動作する。
行に配置され、かつエンドエフェクタが回転関節の回転
軸から等距離だけ離れて平行に配置されているので、第
1の回転関節の回転軸を中心して第2の回転関節が線軌
跡を描いて回転し、この線軌跡上の各点において第2の
回転関節の回転軸を中心として回転するエンドエフェク
タは、平面領域で動作する。
【0011】
【実施例】以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基
づいて詳細に説明する。
づいて詳細に説明する。
【0012】図2に本発明のロボットアームの機構原理
の一例を示す。このロボットアームは、ベース1上に肩
関節2(旋回関節)を中心に上下方向に旋回可能に設け
られたリンク3と、このリンク3に直交して連結され且
つ直動関節4を中心に直動自在に設けられたリンク5
と、このリンク5にひじ関節6(第1の回転関節)に連
結されひじ関節6の回転軸7に直交するように形成され
たリンク8と、更にリンク8に回転軸7と平行な回転軸
10を持つ手首9(第2の回転関節)を介して連結され
たエンドエフェクタ11A,11Bとから構成されてい
る。
の一例を示す。このロボットアームは、ベース1上に肩
関節2(旋回関節)を中心に上下方向に旋回可能に設け
られたリンク3と、このリンク3に直交して連結され且
つ直動関節4を中心に直動自在に設けられたリンク5
と、このリンク5にひじ関節6(第1の回転関節)に連
結されひじ関節6の回転軸7に直交するように形成され
たリンク8と、更にリンク8に回転軸7と平行な回転軸
10を持つ手首9(第2の回転関節)を介して連結され
たエンドエフェクタ11A,11Bとから構成されてい
る。
【0013】ここで、ひじ関節6の回転軸7と手首9の
回転軸10とが平行に配置され、かつエンドエフェクタ
11A,11Bが回転軸10から等距離に離れて平行に
配置されていることが本発明の特徴である。これによっ
て、ひじ関節6の回転軸7を中心してリンク8が旋回し
て、手首9を円弧状の線軌跡を描いて回転させ、更にこ
の線軌跡上の各点において手首9の回転軸10を中心と
して回転するエンドエフェクタ11A,11Bは平面領
域で動作する。
回転軸10とが平行に配置され、かつエンドエフェクタ
11A,11Bが回転軸10から等距離に離れて平行に
配置されていることが本発明の特徴である。これによっ
て、ひじ関節6の回転軸7を中心してリンク8が旋回し
て、手首9を円弧状の線軌跡を描いて回転させ、更にこ
の線軌跡上の各点において手首9の回転軸10を中心と
して回転するエンドエフェクタ11A,11Bは平面領
域で動作する。
【0014】図2の機構を備えたローダ(旋盤ローダ)
は、例えば図1、図3および図4に示すように、ベース
1と、このベース1に肩関節2を中心にリンク3を介し
て上下方向に旋回(倒伏・起立)可能に設けられ且つ直
動可能に設けられた上腕5と、この上腕5の一端に設け
られひじ関節6の回転軸7を中心に旋回可能な前腕8
と、この前腕8の先端部に回転軸7と平行な回転軸10
を持つ手首9を介して360度で回転可能な1対のグリ
ッパ11A,11Bとを備えている。
は、例えば図1、図3および図4に示すように、ベース
1と、このベース1に肩関節2を中心にリンク3を介し
て上下方向に旋回(倒伏・起立)可能に設けられ且つ直
動可能に設けられた上腕5と、この上腕5の一端に設け
られひじ関節6の回転軸7を中心に旋回可能な前腕8
と、この前腕8の先端部に回転軸7と平行な回転軸10
を持つ手首9を介して360度で回転可能な1対のグリ
ッパ11A,11Bとを備えている。
【0015】ここで、上腕5は図2のリンク5、前腕8
は同じくリンク8、グリッパ11A,11Bはエンドエ
フェクタ11A,11Bに相当する部材である。
は同じくリンク8、グリッパ11A,11Bはエンドエ
フェクタ11A,11Bに相当する部材である。
【0016】また、グリッパ11A、11Bは、図1に
示すように、把持方向が180度逆向きに配置されてい
る。グリッパ11A,11Bは、それぞれ固定把持片1
3と、この固定把持片13に近接・離間可能に設けられ
た可動把持片14とからなり、固定把持片14と可動把
持片14との間にワークWを挟むように構成されてい
る。
示すように、把持方向が180度逆向きに配置されてい
る。グリッパ11A,11Bは、それぞれ固定把持片1
3と、この固定把持片13に近接・離間可能に設けられ
た可動把持片14とからなり、固定把持片14と可動把
持片14との間にワークWを挟むように構成されてい
る。
【0017】上述のように構成されたローダは、次のよ
うに上腕5、前腕8およびグリッパ11A,11Bを作
動させる。
うに上腕5、前腕8およびグリッパ11A,11Bを作
動させる。
【0018】上腕5が水平にある状態で、回転軸7を中
心に前腕8が旋回するのに伴って、前腕8の先端部に設
けられたグリッパ11A、11Bは円弧状の線軌跡を描
いて回転される。加えて、前腕8は、グリッパ11A,
11Bが円弧状の線軌跡の各点において手首9によって
回転軸10を中心に360度回転するので、図1に示す
ようにグリッパ11A,11Bは垂直面上の円弧状の平
面領域15内を任意に移動できる。同様に、図3に示す
ように、上腕5が起立された状態において、グリッパ1
1A、11Bは水平面上の円弧状の平面領域16内を任
意に移動できる。
心に前腕8が旋回するのに伴って、前腕8の先端部に設
けられたグリッパ11A、11Bは円弧状の線軌跡を描
いて回転される。加えて、前腕8は、グリッパ11A,
11Bが円弧状の線軌跡の各点において手首9によって
回転軸10を中心に360度回転するので、図1に示す
ようにグリッパ11A,11Bは垂直面上の円弧状の平
面領域15内を任意に移動できる。同様に、図3に示す
ように、上腕5が起立された状態において、グリッパ1
1A、11Bは水平面上の円弧状の平面領域16内を任
意に移動できる。
【0019】作業を始める前に、ローダに対して、マガ
ジンコンベア(図示省略)のワーク載置位置および加工
機(図示省略)のワーク保持位置の間で所定の経路でグ
リッパ11A,11Bが移動するようにティーチングす
る。このとき、グリッパ11A,11Bは平面領域1
5,16で任意に移動可能に設けられているので、大重
量のマガジンコンベアや加工機を動かさずともティーチ
ングできる。
ジンコンベア(図示省略)のワーク載置位置および加工
機(図示省略)のワーク保持位置の間で所定の経路でグ
リッパ11A,11Bが移動するようにティーチングす
る。このとき、グリッパ11A,11Bは平面領域1
5,16で任意に移動可能に設けられているので、大重
量のマガジンコンベアや加工機を動かさずともティーチ
ングできる。
【0020】また、前腕8を回転軸7を中心に適宜角度
旋回させることによって、2つの平面領域15,16に
おいて任意の位置でワークWの受け渡し動作ができる。
旋回させることによって、2つの平面領域15,16に
おいて任意の位置でワークWの受け渡し動作ができる。
【0021】このロボットによるマガジンコンベアと旋
盤等の加工機との間のワークの受け渡しは例えば次のよ
うな動作により行われる。
盤等の加工機との間のワークの受け渡しは例えば次のよ
うな動作により行われる。
【0022】上腕5が水平の状態でグリッパ11Aに加
工後ワークWを把持する。次いで、上腕5を肩関節2に
おけるを中心に旋回により起立させ加工後ワークWをマ
ガジンコンベアに置いた後、手首9を180゜回転させ
てグリッパ11Bで加工前ワークWを把持する。そし
て、手首9でグリッパ11A,11Bを180゜回転さ
せながら、肩関節2において旋回させ倒伏させ再び水平
にする。
工後ワークWを把持する。次いで、上腕5を肩関節2に
おけるを中心に旋回により起立させ加工後ワークWをマ
ガジンコンベアに置いた後、手首9を180゜回転させ
てグリッパ11Bで加工前ワークWを把持する。そし
て、手首9でグリッパ11A,11Bを180゜回転さ
せながら、肩関節2において旋回させ倒伏させ再び水平
にする。
【0023】次に、回転軸7を中心に前腕8を加工機に
向けて回転させ、加工後ワークWを取り出し、手首9で
グリッパ11A,11Bを180゜回転させて加工前ワ
ークWを供給し、前腕8を回転軸7を中心に加工機の反
対側に回転させる。この一連の動作を繰り返す。
向けて回転させ、加工後ワークWを取り出し、手首9で
グリッパ11A,11Bを180゜回転させて加工前ワ
ークWを供給し、前腕8を回転軸7を中心に加工機の反
対側に回転させる。この一連の動作を繰り返す。
【0024】なお、上述の実施例は本発明の好適な実施
の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明
の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能であ
る。例えば、エンドエフェクタはとして上述した実施例
ではグリッパ11A,11Bとしたが、これに限らず、
溶接ガン、塗装用スプレーガン等任意のものとしてよ
い。
の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明
の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能であ
る。例えば、エンドエフェクタはとして上述した実施例
ではグリッパ11A,11Bとしたが、これに限らず、
溶接ガン、塗装用スプレーガン等任意のものとしてよ
い。
【0025】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
のロボットアームおよびこれを用いたローダは、2つの
回転関節のそれぞれの回転軸が互いに平行に配置され、
かつエンドエフェクタが回転関節の回転軸から等距離だ
け離れて平行に配置されているので、第1の回転関節の
回転軸を中心して第2の回転関節が線軌跡を描いて回転
し、この線軌跡上の各点において第2の回転関節の回転
軸を中心として回転するエンドエフェクタは平面領域で
動作する。したがって、ロボットがその周辺の機械など
との関係で所定の動作を可能とするために周辺機械を動
かす位置出しを行う必要がない。更に、第2の回転関節
の回転軸を中心に回転させることによって、複数の平面
領域において任意の動作ができる。
のロボットアームおよびこれを用いたローダは、2つの
回転関節のそれぞれの回転軸が互いに平行に配置され、
かつエンドエフェクタが回転関節の回転軸から等距離だ
け離れて平行に配置されているので、第1の回転関節の
回転軸を中心して第2の回転関節が線軌跡を描いて回転
し、この線軌跡上の各点において第2の回転関節の回転
軸を中心として回転するエンドエフェクタは平面領域で
動作する。したがって、ロボットがその周辺の機械など
との関係で所定の動作を可能とするために周辺機械を動
かす位置出しを行う必要がない。更に、第2の回転関節
の回転軸を中心に回転させることによって、複数の平面
領域において任意の動作ができる。
【図1】本発明のロボットアームを用いたローダの側面
図である。
図である。
【図2】図1のローダにおけるロボットアームの機構を
示す原理図である。
示す原理図である。
【図3】図1のローダの平面図である。
【図4】図1のローダの正面図である。
【図5】従来の多関節ロボットアームの機構を示す原理
図である。
図である。
【図6】図5の機構を備えた従来のローダの起立状態の
斜視図である。
斜視図である。
【図7】図6の従来のローダの水平状態と起立状態を示
す作用状態図である。
す作用状態図である。
【図8】図7の従来のローダの周囲にマガジンコンベア
と旋盤とを配置した状態を示す正面図である。
と旋盤とを配置した状態を示す正面図である。
【図9】図8のローダとマガジンコンベアと旋盤との平
面図である。
面図である。
【図10】図8のローダとマガジンコンベアの側面図で
ある。
ある。
5 上腕(リンク) 6 ひじ関節(第1の回転関節) 7 ひじ関節の回転軸 8 前腕(リンク) 9 手首(第2の回転関節) 10 手首の回転軸 11A,11B グリッパ(エンドエフェクタ)
Claims (2)
- 【請求項1】 少なくとも2つの回転関節によって複数
のリンクとエンドエフェクタとが連結されたロボットア
ームにおいて、前記回転関節のそれぞれの回転軸が互い
に平行に配置され、かつ前記エンドエフェクタが回転関
節の回転軸から等距離だけ離れて平行に配置されている
ことを特徴とするロボットアーム。 - 【請求項2】 第1の回転関節に連結され第1の回転関
節の回転軸に直交して形成された前腕と、該前腕の先端
部に第2の回転関節を介して連結されかつ前記第2の回
転関節の回転軸から等距離だけ離れて平行に配置された
1対のグリッパとを備え少なくとも2点間でワークの受
け渡しを行うローダにおいて、前記第1の回転関節の回
転軸と第2の回転関節の回転軸とが互いに平行に配置さ
れていることを特徴とするローダ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27291893A JP2802024B2 (ja) | 1993-10-06 | 1993-10-06 | ロボットアームおよびそれを用いたローダ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27291893A JP2802024B2 (ja) | 1993-10-06 | 1993-10-06 | ロボットアームおよびそれを用いたローダ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07108477A JPH07108477A (ja) | 1995-04-25 |
JP2802024B2 true JP2802024B2 (ja) | 1998-09-21 |
Family
ID=17520575
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27291893A Expired - Lifetime JP2802024B2 (ja) | 1993-10-06 | 1993-10-06 | ロボットアームおよびそれを用いたローダ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2802024B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5009661B2 (ja) * | 2007-03-27 | 2012-08-22 | 川崎重工業株式会社 | 薬剤噴霧ガンを備えた自動細胞培養装置 |
JP6468804B2 (ja) * | 2014-10-30 | 2019-02-13 | ライフロボティクス株式会社 | ロボットアーム機構 |
-
1993
- 1993-10-06 JP JP27291893A patent/JP2802024B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07108477A (ja) | 1995-04-25 |
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