JP2813179B2 - 産業用ロボット - Google Patents
産業用ロボットInfo
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- JP2813179B2 JP2813179B2 JP63083567A JP8356788A JP2813179B2 JP 2813179 B2 JP2813179 B2 JP 2813179B2 JP 63083567 A JP63083567 A JP 63083567A JP 8356788 A JP8356788 A JP 8356788A JP 2813179 B2 JP2813179 B2 JP 2813179B2
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- support
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、平行四辺形状のリンク機構を有する産業用
ロボットに関するものである。
ロボットに関するものである。
(従来の技術) 従来、上記のような産業用ロボットとしては、例え
ば、第6図に示すような多関節ロボットが知られてい
る。このロボットは、ベース11を有し、このベース11上
には、鉛直軸Xを中心として第1軸12として回動する本
体13が設けられている。この本体13には、第1のリンク
14、第2のリンク15、第3のリンク16および第4のリン
ク17が平行四辺形状のリンク機構を構成して設けられて
いる。第1のリンク14は、支点O回りの第2軸18とし
て、第2のリンク15は支点O回りの第3軸19として、そ
れぞれ駆動装置によって揺動されるようになっている。
第4のリンク17にはアーム20が設けられ、このアーム20
の先端には手首部21が設けられている。そして、第1の
リンク14および第2のリンク15を駆動装置によって揺動
させることによって、手首部21を第6図中符号Sで示す
範囲に移動させるようになっている。
ば、第6図に示すような多関節ロボットが知られてい
る。このロボットは、ベース11を有し、このベース11上
には、鉛直軸Xを中心として第1軸12として回動する本
体13が設けられている。この本体13には、第1のリンク
14、第2のリンク15、第3のリンク16および第4のリン
ク17が平行四辺形状のリンク機構を構成して設けられて
いる。第1のリンク14は、支点O回りの第2軸18とし
て、第2のリンク15は支点O回りの第3軸19として、そ
れぞれ駆動装置によって揺動されるようになっている。
第4のリンク17にはアーム20が設けられ、このアーム20
の先端には手首部21が設けられている。そして、第1の
リンク14および第2のリンク15を駆動装置によって揺動
させることによって、手首部21を第6図中符号Sで示す
範囲に移動させるようになっている。
このようなロボットにおいては、姿勢変動に伴い手首
部分21、アーム20、第4のリンク17および第1のリンク
14等の重量によりアンバランスを生じており、第1のリ
ンク14および第2のリンク19を揺動させる第2軸18、第
3軸19の駆動装置にこのアンバランスによる負荷を生じ
させている。
部分21、アーム20、第4のリンク17および第1のリンク
14等の重量によりアンバランスを生じており、第1のリ
ンク14および第2のリンク19を揺動させる第2軸18、第
3軸19の駆動装置にこのアンバランスによる負荷を生じ
させている。
そこで、従来はこれらモーターの負荷を低減するため
に、第1のリンク14および第2のリンク15に釣り合いの
機構を設けている。すなわち、第1のリンク14には、一
端が第1のリンク14の上端に取り付けられ、他端が本体
13に取り付けられたバネからなるバランサ22が設けら
れ、第1のリンク14を揺動させる駆動装置に加わる力を
バランスさせるようになっている。また、第3のリンク
16には、その下端部にカウンタウェイト23が設けられ、
第2のリンク15を揺動させる駆動装置に加わる力をバラ
ンスさせるようになっている。
に、第1のリンク14および第2のリンク15に釣り合いの
機構を設けている。すなわち、第1のリンク14には、一
端が第1のリンク14の上端に取り付けられ、他端が本体
13に取り付けられたバネからなるバランサ22が設けら
れ、第1のリンク14を揺動させる駆動装置に加わる力を
バランスさせるようになっている。また、第3のリンク
16には、その下端部にカウンタウェイト23が設けられ、
第2のリンク15を揺動させる駆動装置に加わる力をバラ
ンスさせるようになっている。
(発明が解決しようとする課題) ところで、上記の産業用ロボットにあっては、バラン
スをとるための手段としてバランサ22およびカウンタウ
ェイト23を有しているが、リンクのあらゆる姿勢に対し
て釣り合いをとることができず、姿勢よっては駆動装置
にかかる負荷が大きくなるという問題があった。また、
別々の釣り合い手段を必要とするため、部品点数が増加
するとともに組立性、保守性および信頼性が低下すると
いう問題点があった。さらに、搬送重量を変更する場合
には、バランサ22のバネ張力およびカウンタウェイト23
の重量の両方の調整が必要となり、調整作業に手間がか
かるという問題点もあった。
スをとるための手段としてバランサ22およびカウンタウ
ェイト23を有しているが、リンクのあらゆる姿勢に対し
て釣り合いをとることができず、姿勢よっては駆動装置
にかかる負荷が大きくなるという問題があった。また、
別々の釣り合い手段を必要とするため、部品点数が増加
するとともに組立性、保守性および信頼性が低下すると
いう問題点があった。さらに、搬送重量を変更する場合
には、バランサ22のバネ張力およびカウンタウェイト23
の重量の両方の調整が必要となり、調整作業に手間がか
かるという問題点もあった。
また、第2軸18に対する釣り合い用のバランサ22は、
バネの反力を利用している。このため、あらゆる姿勢に
おいて第2軸に加わるモーメントが釣り合うように設計
することは難しく、さらにバネの寿命にも限度があるた
め、信頼性を維持しにくいという問題点があった。
バネの反力を利用している。このため、あらゆる姿勢に
おいて第2軸に加わるモーメントが釣り合うように設計
することは難しく、さらにバネの寿命にも限度があるた
め、信頼性を維持しにくいという問題点があった。
本発明は、上記問題点を解決し、リンクのあらゆる姿
勢に対してバランスをとることができ、部品点数を削減
することができる産業用ロボットを提供することを目的
とする。
勢に対してバランスをとることができ、部品点数を削減
することができる産業用ロボットを提供することを目的
とする。
(課題を解決するための手段) 本発明は上記課題を解決するためになされたものであ
って、支持体と、この支持体の支持部に一端が連結され
るとともに鉛直面内で揺動可能に取り付けられた第1の
リンクおよび第2のリンクと、前記第1のリンクと同一
長さを有し、その一端が前記第2のリンクの他端に連結
されるとともに鉛直面内で揺動する第3のリンクと、前
記第2のリンクと同一長さを有し、その一端が前記第3
のリンクの他端に連結されるとともに、その他端が前記
第1のリンクの他端に連結され、鉛直面内で揺動する第
4のリンクと、前記第4のリンクの他端に前記第4のリ
ンクの一端から他端に向う方向に突出して設けられたア
ームと、このアームの先端に設けられた手首部とを備え
た産業用ロボットにおいて、前記第3のリンクの一端
に、この第3のリンクの他端から一端に向う方向へ突出
する突出部を設け、この突出部にカウンタウェイトを設
け、このカウンタウェイトを、前記手首部と前記支持部
とを結ぶ直線と前記突出部との交点の近傍に設け、前記
手首部の姿勢を支持体に対し一定に保つ手首姿勢保持部
を設けた構成とされている。
って、支持体と、この支持体の支持部に一端が連結され
るとともに鉛直面内で揺動可能に取り付けられた第1の
リンクおよび第2のリンクと、前記第1のリンクと同一
長さを有し、その一端が前記第2のリンクの他端に連結
されるとともに鉛直面内で揺動する第3のリンクと、前
記第2のリンクと同一長さを有し、その一端が前記第3
のリンクの他端に連結されるとともに、その他端が前記
第1のリンクの他端に連結され、鉛直面内で揺動する第
4のリンクと、前記第4のリンクの他端に前記第4のリ
ンクの一端から他端に向う方向に突出して設けられたア
ームと、このアームの先端に設けられた手首部とを備え
た産業用ロボットにおいて、前記第3のリンクの一端
に、この第3のリンクの他端から一端に向う方向へ突出
する突出部を設け、この突出部にカウンタウェイトを設
け、このカウンタウェイトを、前記手首部と前記支持部
とを結ぶ直線と前記突出部との交点の近傍に設け、前記
手首部の姿勢を支持体に対し一定に保つ手首姿勢保持部
を設けた構成とされている。
また、前記手首姿勢保持部は、前記アーム及び前記手
首部をリンクとして含む平行四辺形状の第2のリンク機
構と、一端が前記支持体に固定された固定リンク及び前
記第1のリンクをリンクとして含む平行四辺形状の第3
のリンク機構とを備えている。
首部をリンクとして含む平行四辺形状の第2のリンク機
構と、一端が前記支持体に固定された固定リンク及び前
記第1のリンクをリンクとして含む平行四辺形状の第3
のリンク機構とを備えている。
(作 用) 本発明にあっては、第3のリンクの一端に、この第3
のリンクの他端から一端に向う方向へ突出する突出部を
設け、この突出部にカウンタウェイトを設け、このカウ
ンタウェイトを、手首部と支持部とを結ぶ直線と前記突
出部との交点の近傍に設けているから、リンクのあらゆ
る姿勢変化に対して、手首部と支持部との距離と、カウ
ンタウェイトと支持部との距離との比を一定に保つこと
ができる。したがって、一つのカウンタウェイトを設け
るだけでリンクのあらゆる姿勢に対してバランスをとる
ことができ、リンクを駆動させる駆動装置の負荷を減少
させることができる。また、部品点数を減少させること
ができ、したがって製作コストを削減させることができ
るとともに組立性、保守性および信頼性を向上させるこ
とができる。
のリンクの他端から一端に向う方向へ突出する突出部を
設け、この突出部にカウンタウェイトを設け、このカウ
ンタウェイトを、手首部と支持部とを結ぶ直線と前記突
出部との交点の近傍に設けているから、リンクのあらゆ
る姿勢変化に対して、手首部と支持部との距離と、カウ
ンタウェイトと支持部との距離との比を一定に保つこと
ができる。したがって、一つのカウンタウェイトを設け
るだけでリンクのあらゆる姿勢に対してバランスをとる
ことができ、リンクを駆動させる駆動装置の負荷を減少
させることができる。また、部品点数を減少させること
ができ、したがって製作コストを削減させることができ
るとともに組立性、保守性および信頼性を向上させるこ
とができる。
(実施例) 以下本発明の実施例について、第1図ないし第5図を
参照して説明する。
参照して説明する。
第1図において、符号31はベースを示すものである。
このベース31には支持体32が設けられている。この支持
体32は、ベース31に鉛直軸Yを中心に第1軸33として回
動自在に支持されており、駆動装置34によって旋回する
ようになっている。この支持体32の上端部には、支点J1
が設けられている。この支点J1は、後述するカウンタウ
ェイトを鉛直軸Yの近傍に位置せしめるために、鉛直軸
YからオフセットFだけ側方にシフトした位置に配設さ
れている。この支点J1には、第1のリンク35が上方に向
って設けられている。この第1のリンク35は、支点J1に
その下端が連結され支点J1を中心として鉛直面内で揺動
可能に配設されている。そして、この第1のリンク35
は、駆動装置36によって第2軸37として揺動するように
なっている。また、支点J1には、第2のリンク38が設け
られている。この第2のリンク38は、その一端を支点J1
に連結して側方に向って設けられており、ジョイントJ1
を中心として鉛直面内で揺動できるように配設されてい
る。そして、この第2のリンク38は、駆動装置39によっ
て第3軸40として揺動するようになっている。
このベース31には支持体32が設けられている。この支持
体32は、ベース31に鉛直軸Yを中心に第1軸33として回
動自在に支持されており、駆動装置34によって旋回する
ようになっている。この支持体32の上端部には、支点J1
が設けられている。この支点J1は、後述するカウンタウ
ェイトを鉛直軸Yの近傍に位置せしめるために、鉛直軸
YからオフセットFだけ側方にシフトした位置に配設さ
れている。この支点J1には、第1のリンク35が上方に向
って設けられている。この第1のリンク35は、支点J1に
その下端が連結され支点J1を中心として鉛直面内で揺動
可能に配設されている。そして、この第1のリンク35
は、駆動装置36によって第2軸37として揺動するように
なっている。また、支点J1には、第2のリンク38が設け
られている。この第2のリンク38は、その一端を支点J1
に連結して側方に向って設けられており、ジョイントJ1
を中心として鉛直面内で揺動できるように配設されてい
る。そして、この第2のリンク38は、駆動装置39によっ
て第3軸40として揺動するようになっている。
第2のリンク38の他端には、ジョイントJ2が設けら
れ、このジョイントJ2には第1のリンク35と同一長さの
第3のリンク41が上方に向って設けられている。この第
3のリンク41は、その下端をジョイントJ2に連結され、
このジョイントJ2を中心として揺動可能に配設されてい
る。
れ、このジョイントJ2には第1のリンク35と同一長さの
第3のリンク41が上方に向って設けられている。この第
3のリンク41は、その下端をジョイントJ2に連結され、
このジョイントJ2を中心として揺動可能に配設されてい
る。
この第3のリンク41の下端には、下方へ向って突出す
る突出部42が設けられており、その下端にはカウンタウ
ェイト43が設けられている。このカウンタウェイト43
は、複数のウェイトをボルトで締結してなるものであっ
て、必要に応じてウェイトを増減できるようになってい
る。このカウンタウェイト43は、ジョイントJ1を鉛直軸
YからオフセットFだけ側方にシフトすることによっ
て、鉛直軸Yの近傍に配置されている。したがって、こ
のカウンタウェイト43のGD2を小さくすることができ
る。一方、第3のリンク41の上端および第1のリンク35
の上端にはそれぞれジョイントJ3、ジョイントJ4が設け
られ、これらジョイントJ3、ジョイントJ4間には、第2
のリンク38と同一長さの第4のリンク44がその両端を連
結されて設けられている。この第4のリンク44のジョイ
ントJ4の側の端部には、ジョイントJ3からジョイントJ4
に向う方向に突出したアーム45が設けられている。
る突出部42が設けられており、その下端にはカウンタウ
ェイト43が設けられている。このカウンタウェイト43
は、複数のウェイトをボルトで締結してなるものであっ
て、必要に応じてウェイトを増減できるようになってい
る。このカウンタウェイト43は、ジョイントJ1を鉛直軸
YからオフセットFだけ側方にシフトすることによっ
て、鉛直軸Yの近傍に配置されている。したがって、こ
のカウンタウェイト43のGD2を小さくすることができ
る。一方、第3のリンク41の上端および第1のリンク35
の上端にはそれぞれジョイントJ3、ジョイントJ4が設け
られ、これらジョイントJ3、ジョイントJ4間には、第2
のリンク38と同一長さの第4のリンク44がその両端を連
結されて設けられている。この第4のリンク44のジョイ
ントJ4の側の端部には、ジョイントJ3からジョイントJ4
に向う方向に突出したアーム45が設けられている。
このような構成において、第1のリンク35、第2のリ
ンク38、第3のリンク41および第4のリンク44は、平行
四辺形状の第1のリンク機構46を構成している。そし
て、第1のリンク35、第2のリンク38を駆動装置36、39
で揺動させることによって、リンク機構を駆動し、アー
ム45の先端を所望の位置に移動するようになされてい
る。なお、ジョイントを介して互いに隣接するリンク
は、その揺動面が重ならないように側方にずらして配設
されており、リンク同士が互いに干渉しないようになっ
ている。
ンク38、第3のリンク41および第4のリンク44は、平行
四辺形状の第1のリンク機構46を構成している。そし
て、第1のリンク35、第2のリンク38を駆動装置36、39
で揺動させることによって、リンク機構を駆動し、アー
ム45の先端を所望の位置に移動するようになされてい
る。なお、ジョイントを介して互いに隣接するリンク
は、その揺動面が重ならないように側方にずらして配設
されており、リンク同士が互いに干渉しないようになっ
ている。
アーム45の先端には、手首部分47が設けられており、
この手首部分47は水平方向のジョイントP1を中心として
回動可能に取り付けられている。この手首部分47の下部
には、手首フランジ48が設けられている。この手首フラ
ンジ48は、略鉛直方向の軸を中心として回動可能に配設
されており、手首部分47に設けられた駆動装置49によっ
て第4軸50として回動できるようになっている。一方ジ
ョイントJ4にはプレート51が回動可能に設けられてお
り、このプレート51のジョイントK1と手首部分47の上端
のジョイントK2との間には第1のロッド52が連結されて
いる。また、プレート51のジョイントK3と支持体32の上
端部のジョイントK4との間には第2のロッド53が連結さ
れている。そして、アーム45、ジョイントP1、手首部分
47、ジョイントK2、第1のロッド52、ジョイントK1、プ
レート51、ジョイントJ4は平行四辺形状の第2のリンク
機構54を構成している。また、第1のリンク35、ジョイ
ントJ4、プレート51、ジョイントK3、第2のロッド53、
ジョイントK4、及びK4からジョイントJ1に至る方向にあ
り一端が支持体32上の固定点に固定された固定リンクも
平行四辺形状の第3のリンク機構55を構成している。し
たがって、これら第2および第3のリンク機構54、55に
よって、第1のリンク35とアーム45が揺動しても手首フ
ランジ48の回転軸は常に鉛直方向に維持されるようにな
っている。
この手首部分47は水平方向のジョイントP1を中心として
回動可能に取り付けられている。この手首部分47の下部
には、手首フランジ48が設けられている。この手首フラ
ンジ48は、略鉛直方向の軸を中心として回動可能に配設
されており、手首部分47に設けられた駆動装置49によっ
て第4軸50として回動できるようになっている。一方ジ
ョイントJ4にはプレート51が回動可能に設けられてお
り、このプレート51のジョイントK1と手首部分47の上端
のジョイントK2との間には第1のロッド52が連結されて
いる。また、プレート51のジョイントK3と支持体32の上
端部のジョイントK4との間には第2のロッド53が連結さ
れている。そして、アーム45、ジョイントP1、手首部分
47、ジョイントK2、第1のロッド52、ジョイントK1、プ
レート51、ジョイントJ4は平行四辺形状の第2のリンク
機構54を構成している。また、第1のリンク35、ジョイ
ントJ4、プレート51、ジョイントK3、第2のロッド53、
ジョイントK4、及びK4からジョイントJ1に至る方向にあ
り一端が支持体32上の固定点に固定された固定リンクも
平行四辺形状の第3のリンク機構55を構成している。し
たがって、これら第2および第3のリンク機構54、55に
よって、第1のリンク35とアーム45が揺動しても手首フ
ランジ48の回転軸は常に鉛直方向に維持されるようにな
っている。
ここで、手首部分とカウンタウェイトの位置関係につ
いて説明する。第2図は、この実施例の原理を示す図で
あって、第1図に示す構成要素と同一の符号を付してい
る。なお、符号P1、P2はそれぞれ手首部47、カウンタウ
ェイト43の位置を示す。
いて説明する。第2図は、この実施例の原理を示す図で
あって、第1図に示す構成要素と同一の符号を付してい
る。なお、符号P1、P2はそれぞれ手首部47、カウンタウ
ェイト43の位置を示す。
この図に示すリンク機構は、リンク長比において次の
ような関係がある。
ような関係がある。
J4P1:J4J1=J2J1:J2P2 また、平行の条件より ∠P1J4J1=∠J1J2P2 であるから常に△P1J4J1と△J1J2P2とは相似である。
このことにより、手首部P1とカウンタウェイトP2は支
点J1に対して常に点等比対象すなわち、距離の比(a:
b)がいつも一定になるように位置している。したがっ
て、このカウンウェイトは手首部がどのように移動して
も常に第2軸、第3軸の両軸の釣り合いを実現できる。
またこの機構はいわゆるパンタグラフの機構を構成して
いる。このため、第3図に示すように、手首部P1の軌跡
A1B1C1D1とカウンタウェイトP2の軌跡A2B2C2D2は相似形
となり、カウンタウェイトの位置P2での動作制限はその
形状がそのまま手首部P1の動作領域制限にもなる。
点J1に対して常に点等比対象すなわち、距離の比(a:
b)がいつも一定になるように位置している。したがっ
て、このカウンウェイトは手首部がどのように移動して
も常に第2軸、第3軸の両軸の釣り合いを実現できる。
またこの機構はいわゆるパンタグラフの機構を構成して
いる。このため、第3図に示すように、手首部P1の軌跡
A1B1C1D1とカウンタウェイトP2の軌跡A2B2C2D2は相似形
となり、カウンタウェイトの位置P2での動作制限はその
形状がそのまま手首部P1の動作領域制限にもなる。
ところで、第2図では、簡単のため各リンクには質量
はないものと説明したが、実際には、質量がある。そこ
で、以下により現実的なカウンタウェイトの設計方法に
ついて説明をする。
はないものと説明したが、実際には、質量がある。そこ
で、以下により現実的なカウンタウェイトの設計方法に
ついて説明をする。
第4図は、カウンタウェイト43の位置と質量を決定す
る際の説明図である。手首部分47には手首に加えて搬送
物やハンド込みの質量W47があり、リンク35はリンク44
上の等価質量W35があり、リンク44とアーム45は質量W44
がある。これらを合わせて、上腕部分全体の重心すなわ
ちW35、W44およびW47の全体の重心G1となっている。そ
こで、この重心G1に均り合うカウンタウェイト43の位置
と質量は、リンク41と突出部42の質量W41とリンク38の
等価質量W38とカウンタウェイト43の質量W43との全体の
重心G2が重心G1に均り合うという条件より求まる。ここ
に、全体の重心G2の位置は、△G2J2J1と△J1J4G1とが相
似でないとあらゆる姿勢でバランスしないという条件よ
り、線分G1J1の延長線上でありかつG2J2J1J4であるこ
とより求まる。また質量は線分G1J1と線分G2J1との比率
で求まる。さらに、ロボットがハンドでワークを搬送す
るような使い方の場合、物を把持した時と離した時の中
間値に適合させるのが、カウンタウェイトの位置と質量
の決定上最適である。このような使い方の場合、ワーク
の有無でアンバランスを生じており、目的の使い方に適
合する様に意図してカウンタウェイトの位置をズラすこ
とも考えられる。
る際の説明図である。手首部分47には手首に加えて搬送
物やハンド込みの質量W47があり、リンク35はリンク44
上の等価質量W35があり、リンク44とアーム45は質量W44
がある。これらを合わせて、上腕部分全体の重心すなわ
ちW35、W44およびW47の全体の重心G1となっている。そ
こで、この重心G1に均り合うカウンタウェイト43の位置
と質量は、リンク41と突出部42の質量W41とリンク38の
等価質量W38とカウンタウェイト43の質量W43との全体の
重心G2が重心G1に均り合うという条件より求まる。ここ
に、全体の重心G2の位置は、△G2J2J1と△J1J4G1とが相
似でないとあらゆる姿勢でバランスしないという条件よ
り、線分G1J1の延長線上でありかつG2J2J1J4であるこ
とより求まる。また質量は線分G1J1と線分G2J1との比率
で求まる。さらに、ロボットがハンドでワークを搬送す
るような使い方の場合、物を把持した時と離した時の中
間値に適合させるのが、カウンタウェイトの位置と質量
の決定上最適である。このような使い方の場合、ワーク
の有無でアンバランスを生じており、目的の使い方に適
合する様に意図してカウンタウェイトの位置をズラすこ
とも考えられる。
上記のように、この実施例にあっては、第3のリンク
41の下端に、その上端から下端に向って突出する突出部
42を設け、この突出部42にカウンタウェイト43を設け、
このカウンタウェイト43を手首部47と支点J1とを結ぶ直
線と突出部42との交点の近傍に設けているから、リンク
が揺動しても、あらゆる姿勢においてバランスをとるこ
とができる。したがって、第1のリンク35および第2の
リンク38を回動させる駆動装置の負荷を減少させること
ができる。また、1つのカウンタウェイトだけでバラン
スをとることができるので、製作コストを削減できると
ともに組立性、保守性および信頼性を向上させることが
できる。さらに、バランスさせる手段としてバネ等を使
用していないため半永久的な寿命を得ることができる。
41の下端に、その上端から下端に向って突出する突出部
42を設け、この突出部42にカウンタウェイト43を設け、
このカウンタウェイト43を手首部47と支点J1とを結ぶ直
線と突出部42との交点の近傍に設けているから、リンク
が揺動しても、あらゆる姿勢においてバランスをとるこ
とができる。したがって、第1のリンク35および第2の
リンク38を回動させる駆動装置の負荷を減少させること
ができる。また、1つのカウンタウェイトだけでバラン
スをとることができるので、製作コストを削減できると
ともに組立性、保守性および信頼性を向上させることが
できる。さらに、バランスさせる手段としてバネ等を使
用していないため半永久的な寿命を得ることができる。
また、支点J1を鉛直軸YからオフセットFだけ側方へ
シフトし、カウンタウェイト43を鉛直軸Yの近傍に位置
せしめているから、カウンタウェイト43のCD2を小さく
することができ、駆動装置の負荷を小さくすることがで
きるとともに、鉛直軸Yから手首部47がアプローチでき
る距離を増加することができる。さらに、ジョイントを
介して互いに隣接するリンクは、その揺動面が重ならな
いように側方にずらして配設されているから、リンク同
士が互いに干渉するのを防止することができ、リンクの
長さの割に広い動作範囲を確保することができる。ま
た、カウンタウェイト43は分解や追加が可能なようにな
っているから、搬送する負荷重量に合わせて重量を増減
することができ、したがって駆動装置に加わる負荷を減
少させることができる。さらに、第1のロッド52、プレ
ート51、第2のロッド53を設け、手首部47と支持体32と
をリンク機構で連結しているから、手首部を支持体32に
対して常に同じ姿勢に維持することができる。したがっ
て、手首フランジ48を常に下向きに維持できるので、マ
テリアルハンドリングやパレタイジング作業に適したも
のとすることができる。
シフトし、カウンタウェイト43を鉛直軸Yの近傍に位置
せしめているから、カウンタウェイト43のCD2を小さく
することができ、駆動装置の負荷を小さくすることがで
きるとともに、鉛直軸Yから手首部47がアプローチでき
る距離を増加することができる。さらに、ジョイントを
介して互いに隣接するリンクは、その揺動面が重ならな
いように側方にずらして配設されているから、リンク同
士が互いに干渉するのを防止することができ、リンクの
長さの割に広い動作範囲を確保することができる。ま
た、カウンタウェイト43は分解や追加が可能なようにな
っているから、搬送する負荷重量に合わせて重量を増減
することができ、したがって駆動装置に加わる負荷を減
少させることができる。さらに、第1のロッド52、プレ
ート51、第2のロッド53を設け、手首部47と支持体32と
をリンク機構で連結しているから、手首部を支持体32に
対して常に同じ姿勢に維持することができる。したがっ
て、手首フランジ48を常に下向きに維持できるので、マ
テリアルハンドリングやパレタイジング作業に適したも
のとすることができる。
次に、他の実施例について第5図を参照して説明す
る。なお、この図において、第1図に示す実施例と同一
構成の部分には同一符号を付してその説明を省略する。
この実施例は前述の第3図の原理を応用したものであっ
て、ロボットが誤動作した場合に手首部分の動作範囲を
制限するためのものである。第5図において、カウンタ
ウェイト43には突起物56が設けられている。この突起部
56は手首部分P1の支点J1に対する点等比対象点P2の位置
に取付けられている。この突起物56はカウンタウェイト
43の揺動面に垂直に突起しており、その突起物56が動く
揺動面に矩形の環状体57を配置しこれを支持体32に取付
けている。環状体57にはその内壁の少し内側に光軸58が
通るように光学遮断式センサ59を取付けてあり、その信
号ケーブルはロボットのコントローラにつながってい
る。
る。なお、この図において、第1図に示す実施例と同一
構成の部分には同一符号を付してその説明を省略する。
この実施例は前述の第3図の原理を応用したものであっ
て、ロボットが誤動作した場合に手首部分の動作範囲を
制限するためのものである。第5図において、カウンタ
ウェイト43には突起物56が設けられている。この突起部
56は手首部分P1の支点J1に対する点等比対象点P2の位置
に取付けられている。この突起物56はカウンタウェイト
43の揺動面に垂直に突起しており、その突起物56が動く
揺動面に矩形の環状体57を配置しこれを支持体32に取付
けている。環状体57にはその内壁の少し内側に光軸58が
通るように光学遮断式センサ59を取付けてあり、その信
号ケーブルはロボットのコントローラにつながってい
る。
このような構成において、ロボットの手首部分P1を動
かすとそれに対応して点等比対象点P2も動く。光学式遮
断センサ59の光軸58を突起物56が横切るとセンサ信号が
ロボットコントローラに送られ、非常停止がかかる。さ
らに動くと突起物56は環状壁57に当たり機械的に停止さ
れる。したがって、突起物56の動作範囲を環状体57およ
び光軸58で仕切られた矩形状の範囲内に限定することが
でき、第3図に示す原理から、手首部分P1の動作範囲60
を矩形状の範囲に限定することができる。このようなこ
とから、プログラムソフト上の動作限(ソフトリミッ
ト)ばかりでなく、光学式遮断センサ59と環状体57とを
それぞれ動作限(ハードリミットとメカニカルストッ
パ)として用いることができる。
かすとそれに対応して点等比対象点P2も動く。光学式遮
断センサ59の光軸58を突起物56が横切るとセンサ信号が
ロボットコントローラに送られ、非常停止がかかる。さ
らに動くと突起物56は環状壁57に当たり機械的に停止さ
れる。したがって、突起物56の動作範囲を環状体57およ
び光軸58で仕切られた矩形状の範囲内に限定することが
でき、第3図に示す原理から、手首部分P1の動作範囲60
を矩形状の範囲に限定することができる。このようなこ
とから、プログラムソフト上の動作限(ソフトリミッ
ト)ばかりでなく、光学式遮断センサ59と環状体57とを
それぞれ動作限(ハードリミットとメカニカルストッ
パ)として用いることができる。
したがって、誤動作時における手首部分47の動作を確
実に一定の範囲に制限することができ、安全性を向上さ
せることができる。
実に一定の範囲に制限することができ、安全性を向上さ
せることができる。
以上説明したように、本発明にあっては、一つのカウ
ンタウェイトを設けるだけで、あらゆる姿勢においてバ
ランスをとることかでき、リンクを駆動させる駆動装置
の負荷を減少させることができる。また、部品点数を減
少させることができ、したがって製作コストを削減し、
組立性、保守性および信頼性を向上させることができる
という効果が得られる。
ンタウェイトを設けるだけで、あらゆる姿勢においてバ
ランスをとることかでき、リンクを駆動させる駆動装置
の負荷を減少させることができる。また、部品点数を減
少させることができ、したがって製作コストを削減し、
組立性、保守性および信頼性を向上させることができる
という効果が得られる。
第1図ないし第4図は本発明の一実施例を示す図であっ
て、第1図はその正面図、第2図はカウンタウェイトの
位置を決める原理を示す図、第3図はカウンタウェイト
の動作範囲と手首部の動作範囲を示す図、第4図は各リ
ンクおよびアーム等の重量をも考慮に入れてカウンタウ
ェイトの位置を決定する原理を示す図、第5図は本発明
の他の実施例を示す正面図、第6図は従来の産業用ロボ
ットを示す正面図である。 32……支持体、35……第1のリンク、38……第2のリン
ク、41……第3のリンク、42……突出部、43……カウン
タウェイト、44……第4のリンク、45……アーム、47…
…手首部、J1……支点。
て、第1図はその正面図、第2図はカウンタウェイトの
位置を決める原理を示す図、第3図はカウンタウェイト
の動作範囲と手首部の動作範囲を示す図、第4図は各リ
ンクおよびアーム等の重量をも考慮に入れてカウンタウ
ェイトの位置を決定する原理を示す図、第5図は本発明
の他の実施例を示す正面図、第6図は従来の産業用ロボ
ットを示す正面図である。 32……支持体、35……第1のリンク、38……第2のリン
ク、41……第3のリンク、42……突出部、43……カウン
タウェイト、44……第4のリンク、45……アーム、47…
…手首部、J1……支点。
Claims (1)
- 【請求項1】支持体と、この支持体の支持部に一端が連
結されるとともに鉛直面内で揺動可能に取り付けられた
第1のリンクおよび第2のリンクと、前記第1のリンク
と同一長さを有し、その一端が前記第2のリンクの他端
に連結されるとともに鉛直面内で揺動する第3のリンク
と、前記第2のリンクと同一長さを有し、その一端が前
記第3のリンクの他端に連結されるとともに、その他端
が前記第1のリンクの他端に連結され、鉛直面内で揺動
する第4のリンクと、前記第4のリンクの他端に前記第
4のリンクの一端から他端に向う方向に突出して設けら
れたアームと、このアーム先端に設けられた手首部とを
備えた産業用ロボットにおいて、 前記第3のリンクの一端に、この第3のリンクの他端か
ら一端に向う方向へ突出する突出部を設け、この突出部
にカウンタウェイトを設け、このカウンタウェイトを前
記手首部と前記支持部とを結ぶ直線と前記突出部との交
点の近傍に設け、前記手首部の姿勢を支持体に対し一定
に保つよう、前記アーム及び前記手首部をリンクとして
含む平行四辺形状の第2のリンク機構と、一端が前記支
持体に固定された固定リンク及び前記第1のリンクをリ
ンクとして含む平行四辺形状の第3のリンク機構と、前
記第2のリンク機構と前記第3のリンク機構とを連結す
る連結手段とを有する手首姿勢保持部を具備したことを
特徴とする産業用ロボット。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63083567A JP2813179B2 (ja) | 1988-04-05 | 1988-04-05 | 産業用ロボット |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63083567A JP2813179B2 (ja) | 1988-04-05 | 1988-04-05 | 産業用ロボット |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01257589A JPH01257589A (ja) | 1989-10-13 |
JP2813179B2 true JP2813179B2 (ja) | 1998-10-22 |
Family
ID=13806092
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63083567A Expired - Fee Related JP2813179B2 (ja) | 1988-04-05 | 1988-04-05 | 産業用ロボット |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2813179B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5219261A (en) * | 1988-08-22 | 1993-06-15 | Barry Leonard D | Rotary loader and system |
US6068438A (en) * | 1996-08-05 | 2000-05-30 | Barry; Leonard D. | Cargo-container crane and system |
KR20020055610A (ko) * | 2000-12-29 | 2002-07-10 | 김형국 | 대형 수동밸브 개폐장치 |
JP2004291215A (ja) * | 2003-03-28 | 2004-10-21 | Rikogaku Shinkokai | 車載型及び走行型作業用腕・ハンド装置 |
WO2006035474A1 (ja) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | The Circle For The Promotion Of Science And Engineering | 車載型腕・ハンド装置 |
CN101823262A (zh) * | 2010-04-30 | 2010-09-08 | 苏州博实机器人技术有限公司 | 一种工业机器人的平衡装置 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0716903B2 (ja) * | 1985-11-29 | 1995-03-01 | フアナツク株式会社 | 関節型ロボツトの重力バランサ |
-
1988
- 1988-04-05 JP JP63083567A patent/JP2813179B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH01257589A (ja) | 1989-10-13 |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |