JP7481592B1 - ロボット - Google Patents
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Abstract
Description
このワイヤ送給装置の後端には、ワイヤリールから引き出した溶接ワイヤを挿通させるコンジットパイプが接続されている。
本実施形態に係るロボット100は、例えば、図1に示されるような溶接ロボットとして利用される垂直6軸多関節型ロボットである。
ここで、基本姿勢とは、第2軸線J2と第3軸線J3とに直交する直線が鉛直方向に延び、第4軸線J4が水平方向に延びた位置(原点位置)に配置されたロボット100の姿勢を意味する。また、この基本姿勢における第2アーム40の先端側を前方と定義する。
本実施形態においては、第2アーム40は、ロボット100が基本姿勢にあるときに、第3軸線J3を含む水平面に対して上方にオフセットした位置に第4軸線J4を配置している。
貫通孔41hは、ロボット100が基本姿勢にあるときに、斜め後方下向きに傾斜して延びている。
装置搭載面41a´は、図1に示すように、ロボット100が基本姿勢にあるときに、上向きに配置され、基端側よりも先端側が上方に配置されるように傾斜している。
すなわち、ワイヤ送給装置60は、ロボット100が基本姿勢にあるときに、装置搭載面41a´に搭載されることにより、第4軸線J4に対して前後方向に傾斜して配置される。
ロボット100を用いて、アーク溶接を実施するには、まず、第2アーム40の装置搭載面41a´にワイヤ送給装置60を搭載し、第3手首要素53の先端に、第6軸線J6に沿って溶接トーチ70を取り付ける。
次いで、ロボット100の外部に配置されているワイヤリール(図示略)とワイヤ送給装置60の後端面(側面)60bとをコンジット(第1線条体)62により接続する。また、ワイヤ送給装置60の前端面(側面)60aと溶接トーチ70とをコンジット(第2線条体)63により接続する。
ワイヤ送給装置60は、第2アーム40の装置搭載面41a´に設けられた複数のネジ孔に締結されるボルト(図示略)により、装置搭載面41a´に固定される。これにより、ワイヤ送給装置60は、後端面60bが第3軸線J3側を向き、前端面60aが第4軸線J4側を向いて装置設置部41aに搭載される。
これにより、コンジット62は、ロボット100が基本姿勢にあるときに、第1アーム30の湾曲形状を上方に延長した、斜め前方上向きの経路に沿って、第2アーム40の下方から第3軸線J3に交差する。また、第3軸線J3が貫通孔41h内を横断しているので、貫通孔41hを通過するコンジット62が、第3軸線J3に交差した状態に維持される。
したがって、ワイヤ送給装置60の後端面60bに接続されたコンジット62は、大きく湾曲することなく第3軸線J3に交差して延びる経路に配置される。また、ワイヤ送給装置60の前端面60aに接続されたコンジット63は、大きく湾曲することなく貫通孔42hに入り、第4軸線J4に沿って延びる経路に配置される。
この場合において、第2アーム40が、第1アーム30に対して第3軸線J3回りに回転すると、ワイヤ送給装置60も、第1アーム30に対して第3軸線J3回りに回転する。そして、それに伴い、ワイヤ送給装置60に接続されているコンジット62にも曲げ力が作用するが、コンジット62が回転中心である第3軸線J3を通過するので、曲げ力を小さく抑えることができる。
なお、本実施形態においては、壁部41cは、モータ43の第3軸線J3方向の両側を取り囲む位置に配置したが、これに代えて、壁部41cが、モータ43の少なくとも一部を覆う位置に配置されていてもよい。
これにより、装置搭載面41a´に取り付けられたワイヤ送給装置60の上方への突出量を小さく抑えることができ、ロボット100の動作の際に必要となるスペースをより小さく抑えることができる。
これに代えて、第2アーム40は、図5に示すように、ロボット100が基本姿勢の状態において、装置搭載面41a´を第3軸線J3に直交する面に沿って配置するように構成されてもよい。この場合には、ワイヤ送給装置60は、下面ではなく、幅方向の一側面が装置搭載面41a´に固定される。
以下の説明においては、上述したロボット100と構成を共通にする箇所については、同一の符号を付して説明を省略する。
ワイヤ送給装置60は、第1アーム30の長手方向の中央位置の側面に、後端面60bを第2軸線J2側に向け、かつ、前端面60aを第3軸線J3側に向けた姿勢において固定されている。すなわち、装置設置部41aは、第1アーム30の長手方向の中央位置の側面に、ワイヤ送給装置60を固定する装置搭載面41a´を備える。
以下の説明においては、上述したロボット100,200と構成を共通にする箇所については、同一の符号を付して説明を省略する。
また、本実施形態における第2アーム40は、図7および図8に示すように、本体部46および補強部材47の2つの部材によって構成されている。
例えば、第2アーム40を、第1アーム30に対して第3軸線J3回りに回転させると、第2アーム40には、回転方向とは逆方向の慣性力が作用する。特に、本体部46には、ワイヤ送給装置60の重量が付与されるため、より大きな慣性力が作用するが、本体部46が補強されているため、作用する慣性力によって本体部46が撓んでしまうことを防止できる。
この場合において、カバー部材は、例えば、樹脂材料からなる平板部材であって、第1部分41の上面と補強部材47の下面との間に形成される隙間全体を、第3軸線J3に沿う方向の外方から覆い隠せる形状であればよい。
この場合には、本体部46の長手方向の両端が、2つの補強部材47によって接続されるため、本体部46の剛性をより向上することができる。
また、2つの補強部材47が、カバー部材の役割も担うため、ワイヤ送給装置60の幅方向の両側面を外部から保護することもできる。
この場合には、第1アーム30が、本体部46および補強部材47の2つの部材から構成される。
ロボット100~300は、レーザ加工用ロボット、シーリング用ロボット、塗装用ロボット等のように、手先に装着したツールと外部装置とを線条体により中継する中継装置を備えるロボットであればよい。
(付記1)
第1の軸線回りに回転可能に支持された第1アームと、該第1アームに対して前記第1の軸線に平行な第2の軸線回りに回転可能に支持された第2アームと、前記第2アームの先端に、前記第2の軸線を含む平面に対して所定量だけオフセットした平面に沿って延びる第3の軸線回りに回転可能に支持された手首ユニットとを備え、前記第1の軸線と、前記第2アームの先端との間の前記第1アームまたは前記第2アームに、中継装置を設置可能な装置設置部が設けられ、該装置設置部は、前記第1アームに沿って延び前記中継装置に接続する第1線条体および前記中継装置から前記第2アームの先端側に延びる第2線条体が、前記第2の軸線に直交し前記第3の軸線を含む平面に沿うとともに、前記第1線条体または前記第2線条体のいずれかの長手方向の途中位置が、前記第2の軸線に交差する経路に配置される位置に前記中継装置を設置可能であるロボット。
(付記2)
前記第1線条体と前記第2線条体とが、それぞれ前記中継装置の反対側に配される一対の側面に接続される付記1に記載のロボット。
(付記3)
前記装置設置部が、前記第2アームに設けられ、前記第1線条体の長手方向の途中位置が、前記第2の軸線に交差する経路に配される付記1または付記2に記載のロボット。
(付記4)
前記装置設置部が、前記中継装置への前記第1線条体の接続位置を、前記第2の軸線に近づけ、かつ、前記中継装置への前記第2線条体の接続位置を、前記第3の軸線に近づける方向に、前記中継装置を傾斜させて設置可能である付記3に記載のロボット。
(付記5)
前記装置設置部が、前記中継装置を搭載する装置搭載面を備え、前記第2アームの前記装置搭載面の裏面側に、前記手首ユニットを駆動するアクチュエータが配置されている付記4に記載のロボット。
(付記6)
前記装置搭載面が、前記第2の軸線に平行な平面である付記5に記載のロボット。
(付記7)
前記第2アームが、前記アクチュエータの前記第2の軸線方向の少なくとも一側に配置される壁部を備える付記6に記載のロボット。
(付記8)
前記装置搭載面が、前記第2の軸線に交差する平面である付記5に記載のロボット。
(付記9)
前記装置設置部が、前記第1アームに設けられ、前記第2線条体の長手方向の途中位置が、前記第2の軸線に交差する経路に配される付記1または付記2に記載のロボット。
(付記10)
前記第1の軸線および前記第2の軸線に直交する直線に対して直交する方向に前記第2アームが配置される原点位置において、前記第2アームの先端側を前方とし、前記第1アームが後方に湾曲した形状を有する付記1から付記9のいずれかに記載のロボット。
(付記11)
前記第1線条体を、前記第1アームの湾曲形状に沿って案内するガイド部材を備える付記10に記載のロボット。
(付記12)
前記第1アームまたは前記第2アームは、前記装置設置部を備える本体部と、該本体部の前記装置設置部を挟んで配置される先端と基端との間に掛け渡されて前記先端と前記基端とを連結する補強部材とを備える付記1から付記11のいずれかに記載のロボット。
(付記13)
前記補強部材が、前記本体部に対して脱着可能に取り付けられている付記12に記載のロボット。
(付記14)
前記補強部材が、前記中継装置を挟んで前記装置設置部とは反対側に配置される付記12または付記13に記載のロボット。
(付記15)
前記本体部および前記補強部材の少なくとも一方に取り付けられ、前記中継装置の少なくとも一部を覆うカバー部材を備える付記12から付記14のいずれかに記載のロボット。
(付記16)
被設置面に固定されるベースと、該ベースに対して前記被設置面に直交する方向に延びる基本軸線回りに回転可能に支持された旋回胴とを備え、前記第1アームが、前記旋回胴に対して前記第1の軸線回りに回転可能に支持されている付記1から付記15のいずれかに記載のロボット。
20 旋回胴
30 第1アーム
40 第2アーム
41c 壁部
43 モータ(アクチュエータ)
44 ギヤ減速機(アクチュエータ)
50 手首ユニット
41a 装置設置部
41a´ 装置搭載面
46 本体部
47 補強部材
60 ワイヤ送給装置(中継装置)
60a 前端面(側面)
60b 後端面(側面)
62 コンジット(第1線条体)
63 コンジット(第2線条体)
65 ガイド部材
100 ロボット
200 ロボット
300 ロボット
J1 第1軸線(基本軸線)
J2 第2軸線(第1の軸線)
J3 第3軸線(第2の軸線)
J4 第4軸線(第3の軸線)
Claims (16)
- 第1の軸線回りに回転可能に支持された第1アームと、
該第1アームに対して前記第1の軸線に平行な第2の軸線回りに回転可能に支持された第2アームと、
前記第2アームの先端に、前記第2の軸線を含む平面に対して所定量だけオフセットした平面に沿って延びる第3の軸線回りに回転可能に支持された手首ユニットとを備え、
前記第1の軸線と、前記第2アームの先端との間の前記第1アームまたは前記第2アームに、中継装置を設置可能な装置設置部が設けられ、
該装置設置部は、前記第1アームに沿って延び前記中継装置に接続する第1線条体および前記中継装置から前記第2アームの先端側に延びる第2線条体が、前記第2の軸線に直交し前記第3の軸線を含む平面に沿うとともに、前記第1線条体または前記第2線条体のいずれかの長手方向の途中位置が、前記第2の軸線に交差する経路に配置される位置に前記中継装置を設置可能であるロボット。 - 前記第1線条体と前記第2線条体とが、それぞれ前記中継装置の反対側に配される一対の側面に接続される請求項1に記載のロボット。
- 前記装置設置部が、前記第2アームに設けられ、
前記第1線条体の長手方向の途中位置が、前記第2の軸線に交差する経路に配される請求項1または請求項2に記載のロボット。 - 前記装置設置部が、前記中継装置への前記第1線条体の接続位置を、前記第2の軸線に近づけ、かつ、前記中継装置への前記第2線条体の接続位置を、前記第3の軸線に近づける方向に、前記中継装置を傾斜させて設置可能である請求項3に記載のロボット。
- 前記装置設置部が、前記中継装置を搭載する装置搭載面を備え、
前記第2アームの前記装置搭載面の裏面側に、前記手首ユニットを駆動するアクチュエータが配置されている請求項4に記載のロボット。 - 前記装置搭載面が、前記第2の軸線に平行な平面である請求項5に記載のロボット。
- 前記第2アームが、前記アクチュエータの前記第2の軸線方向の少なくとも一側に配置される壁部を備える請求項6に記載のロボット。
- 前記装置搭載面が、前記第2の軸線に交差する平面である請求項5に記載のロボット。
- 前記装置設置部が、前記第1アームに設けられ、
前記第2線条体の長手方向の途中位置が、前記第2の軸線に交差する経路に配される請求項1または請求項2に記載のロボット。 - 前記第1の軸線および前記第2の軸線に直交する直線に対して直交する方向に前記第2アームが配置される原点位置において、前記第2アームの先端側を前方とし、
前記第1アームが後方に湾曲した形状を有する請求項1または請求項2に記載のロボット。 - 前記第1線条体を、前記第1アームの湾曲形状に沿って案内するガイド部材を備える請求項10に記載のロボット。
- 前記第1アームまたは前記第2アームは、前記装置設置部を備える本体部と、該本体部の前記装置設置部を挟んで配置される先端と基端との間に掛け渡されて前記先端と前記基端とを連結する補強部材とを備える請求項1または請求項2に記載のロボット。
- 前記補強部材が、前記本体部に対して脱着可能に取り付けられている請求項12に記載のロボット。
- 前記補強部材が、前記中継装置を挟んで前記装置設置部とは反対側に配置される請求項12に記載のロボット。
- 前記本体部および前記補強部材の少なくとも一方に取り付けられ、前記中継装置の少なくとも一部を覆うカバー部材を備える請求項12に記載のロボット。
- 被設置面に固定されるベースと、
該ベースに対して前記被設置面に直交する方向に延びる基本軸線回りに回転可能に支持された旋回胴とを備え、
前記第1アームが、前記旋回胴に対して前記第1の軸線回りに回転可能に支持されている請求項1または請求項2に記載のロボット。
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