JPH0236083A

JPH0236083A - パンタグラフ型ロボットアーム

Info

Publication number: JPH0236083A
Application number: JP63183964A
Authority: JP
Inventors: Hiroo Ichikawa; 博雄市川; Genichi Nakayama; 元一中山; Hisanori Nakamura; 尚範中村
Original assignee: KIYOUHOU SEISAKUSHO KK; Toyota Motor Corp; Kyoho Machine Works Ltd
Current assignee: KIYOUHOU SEISAKUSHO KK; Toyota Motor Corp; Kyoho Machine Works Ltd
Priority date: 1988-07-22
Filing date: 1988-07-22
Publication date: 1990-02-06
Also published as: US4933531A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明はパンタグラフ型のロボットアームに係り、特に
、そのアームの先端部に配設される可動部材の移動方向
や姿勢を安定させる技術に関するものである。

従来の技術とその課題複数のリンクが菱形状に連結されて一直線方向へ伸縮さ
せられるパンタグラフ型の伸縮アームをロボットアーム
として利用した装置が、例えば特開昭６０−６３６９号
公報等に開示されているが、かかる従来のロボットアー
ムは、菱形連鎖の基端部において位置固定の支持部材に
回動可能に取り付けられているため、菱形連鎖のみでは
その姿勢が不安定で、その菱形連鎖の先端リンクに回動
可能に取り付けられる作業機械等の可動部材の移動方向
が必ずしも一定に定まらなかった。また、その可動部材
は先端リンクに対して自由に回動するため、その姿勢が
一定に定まらず、ロボットの作業内容によっては充分な
精度が得られないことがあった。

これに対し、上記可動部材の移動方向および姿勢を規定
するために、その可動部材を一定の姿勢で前記一直線方
向へ案内するガイドを設けることが考えられるが、その
場合には構成が複雑になるばかりでなく、菱形連鎖が短
縮される際にガイドが突き出し、それによってロボット
の作動が制約されるなどの問題があった。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その
目的とするところは、ガイドを用いることなく可動部材
の移動方向および姿勢を安定させることにある。

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は、菱形連鎖自身によって
その伸縮方向を規定させるとともに、可動部材の先端リ
ンクに対する自由な回動を規制すれば良（、本発明は、
複数のリンクが菱形状に連結されて一直線方向へ伸縮さ
せられるパンタグラフ型のロボットアームであって、（
ａ）前記一直線と直角な方向の移動可能に支持部材に配
設され、その一直線を中心として対称的に接近離間させ
られる一対の駆動ブロックと、（ｂ）それぞれ一端部に
おいて前記一対の駆動ブロックに、その駆動ブロックの
移動方向および前記一直線方向と直角な第１回動軸線ま
わりの回動可能に連結されるとともに、中間部において
前記一直線上でその第１回動軸線と平行な第２回動軸線
まわりの相対回動可能に互いに連結された一対の基端リ
ンクを備え、前記−対の駆動ブロックが接近離間させら
れることにより前記一直線方向へ伸縮させられる複数の
リンクから成る菱形連鎖と、（Ｃ）その菱形連鎖の先端
部に位置する一対の先端リンクに前記第１回動軸線と平
行な第３回動軸線まわりの回動可能に取り付けられる可
動部材と、（ｄ）前記菱形連鎖に配設され、前記先端リ
ンクの回動量と同じ回動角度だけ前記可動部材を前記第
３回動軸線まわりにおいて逆方向に相対回動させる回動
機構とを有することを特徴とする。

なお、上記回動機構は、例えば前記駆動ブロックから前
記可動部材に至るまで前記菱形連鎖の複数のリンクと平
行に配設された複数のパラレルリンクを含んで構成され
るが、先端リンクの両端部に相対回動可能に連結される
リンクおよび前記可動部材に、それ等の相対回動軸線を
中心として一対の歯車を固定し、それ等の歯車を先端リ
ンクに取り付けられた奇数個のアイドル歯車を介して連
結したり、或いは歯車の替わりにプーリおよびプーリベ
ルトを用いたりして、可動部材を先端リンクに対して相
対回動させるように構成することもできる。

また、前記可動部材側に電気を通電する必要がある場合
には、一端部において相対回動可能に連結されるととも
に電気的に接続された一対の電気伝導度の高い通電バー
の他端部を、それぞれ前記支持部材および可動部材に相
対回動可能に取り付け、その一対の通電バーを介して電
気を通電するように構成することが望ましい。

作用および発明の効果このようなパンタグラフ型ロボット・アームにおいては
、一対の駆動ブロックが接近離間させられることにより
、その駆動ブロックに基端リンクが連結された菱形連鎖
は一直線方向へ伸縮させられ、それに伴ってその菱形連
鎖の先端リンクに取り付けられた可動部材は上記一直線
方向へ往復移動させられる。また、その可動部材は、菱
形連鎖に設けられた回動機構により先端リンクの回動量
と同じ回動角度だけその先端リンクに対して逆まわりに
相対回動させられるため、菱形連鎖の伸縮に拘らず一定
の姿勢に維持される。

このように、本発明のパンタグラフ型ロボットアームは
、可動部材が予め定められた一直線方向へ一定の姿勢で
往復移動させられるため、その可動部材を高い精度で所
定の位置まで移動させることができ、種々のロボットの
アームとして利用することができる。しかも、ガイド等
を必要としないため、筒車かつコンパクトに構成される
とともに、そのガイド等が菱形連鎖の短縮に伴って突き
出したり、ロボットの作動が制約されたりするなどの問
題も生じないのである。

また、相対回動可能に連結されるとともに電気的に接続
された一対の電気伝導度の高い通電バーを介して、支持
部材と可動部材との間で電気を通電させるようにすれば
、可撓性を有する通電ケーブルを用いる場合に比較して
、ロボットの作動時に通電ケーブルを何かに引っ掛けた
り、通電ケーブルを引っ張る際にロボットに無理な力が
加えられたりするなどの問題が改善される。また、かか
る通電バーは、連結部において相対回動させられること
により前記菱形連鎖の伸縮を許容するものであるため、
−本の通電バーを用いてその一端部を前記支持部材およ
び可動部材の一方に相対回動可能に取り付けるとともに
、他端部をそれ等の支持部材および可動部材の他方に相
対回動可能かつ軸方向の相対移動可能に取り付けて電気
を通電する場合に比較して、菱形連鎖が短縮された場合
に通電バーが大きく突き出すことがないのである。

実施例以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は、本発明の一実施例であるパンクグラフ型ロボ
ットアームを備えたスボント溶接用ロボット１０の一部
を切り欠いた正面図で、一対の本体フレーム１２上には
略水平に取付枠体１４が固定されている。取付枠体１４
には、第２図の右側面断面図から明らかなように一対の
リニアガイド１６が取り付けられ、移動テーブル１８が
リニアガイド用ベアリング２０を介して略水平方向の移
動可能に支持されている。移動テーブル１８はナツト２
２を介してボールねじ２４に螺合されており、駆動モー
タ２６によってそのボールねじ２４が正逆両方向へ回転
駆動されることにより、移動テーブル１８はリニアガイ
ド１６に案内されつつ略水平な方向へ直線往復移動させ
られる。

上記移動テーブル１８の下面には、テーブル固定板２８
を介して円環形状の取付枠体３０が固定されており、そ
の取付枠体３０の内側には、第３図の拡大側面断面図に
示されているように、ベアリング３２を介してテーブル
固定板３４が略垂直、すなわち鉛直方向の中心線１１（
第１図参照）まわりの回転可能に取り付けられている。

テーブル固定板３４には、回転テーブル３６および歯車
３８が同心に固定されており、その歯車３８は、駆動モ
ータ４０の出力軸に取り付けられた歯車４２と噛み合わ
されている。駆動モータ４０は上記テーブル固定板２８
に配置されており、その駆動モータ４０によって歯車４
２が正逆両方向へ回転駆動されることにより、回転テー
ブル３６は略垂直な中心線！、まわりに回転させられる
。

上記回転テーブル３６の下側には、本考案の一実施例で
あるパンタグラフ型ロボットアーム（以下、単にアーム
という）４４が下向きに配設され、その回転テーブル３
６の回転中心である前記中心線ｌ、上において下方へ伸
縮させられるようになっている。すなわち、回転テーブ
ル３６は本実施例の支持部材を成すもので、その下面に
は、第１図のＩＶ−ＩＶ断面を示す第４図から明らかな
ように、一対のリニアガイド４６．４８が前記中心線ｌ
と直交する一直線上に、その中心線！、を挟んで対称的
に固設されており、それ等のリニアガイド４６．４８に
はそれぞれ内部にリニアガイド用べアリングを有する駆
動ブロック５０．５２が移動可能に取り付けられている
。

駆動ブロック５０．５２は上記中心線１１を中心として
対称的な位置に配置され、それぞれナツト５４．５６を
介してボールねし５８．６０に螺合されている。ボール
ねし５８．６０の一端部にはそれぞれ歯数の等しい歯車
６２．６４が取り付けられ、ギヤボックス６６内におい
て互いに噛み合わされているとともに、一方の歯車６４
には、駆動モータ６８の出力軸に固定された歯車７０が
噛み合わされている。したがって、その駆動モータ６８
によって歯車７０が正逆両方向へ回転駆動されることに
より、歯車６２．６４更にはボールねし５８．６０は互
いに逆まわりに同じ回転数で回転させられ、これにより
、それ等のボールねし５８．６０に螺合された上記駆動
ブロック５０゜５２は、それぞれリニアガイド４６．４
８に案内されつつ中心線１１を中心として対称的に接近
離間させられる。なお、中心線！、はアーム４４が伸縮
させられる一直線方向の一直線に相当する。

上記駆動ブロック５０の両側面には、それぞれその駆動
ブロック５０の移動方向および前記中心線１１に対して
共に直角な回動軸線２□まわりの回動可能に、ベアリン
グを介して基端リンク７４ａ、７４ｂが取り付けられて
いる一方、駆動ブロンク５２の両側面にも、それぞれそ
の駆動ブロック５２の移動方向および前記中心線１１に
対して共に直角な回動軸線２３まわりの回動可能に、ベ
アリングを介して基端リンク７６ａ、７６ｂが取り付け
られている。これ等の基端リンク７４ａおよび７４ｂ、
７６ａおよび７６ｂは、その中間部において前記中心線
り上、厳密には第１図に示すように駆動ブロック５０．
５２の移動方向および中心線２１を含む平面を垂直な方
向から見た状態においてその中心線ｌ、上に位置する部
分で交差させられ、上記回動軸線１ｚ、１．ｘと平行な
ビン７日により図示しないベアリングを介して相対回動
可能に連結されている。上記回動軸線１２゜２、は第１
回動軸線に相当し、ピン７８の軸線１４は第２回動軸線
に相当する。

また、かかる基端リンク７４ａおよび７４ｂの他端部に
は、前記第２図にも示されているように、前記回動軸線
ｌｔと平行なピン８０を介して先端リンク８２ａおよび
８２ｂが相対回動可能に連結されている一方、基端リン
ク７６ａおよび７６ｂの他端部にも、前記回動軸線１３
と平行などン８４を介して先端リンク８６ａおよび８６
ｂ（第６図参照）が相対回動可能に連結されている。基
端リンク７４ａおよび７４ｂ、７６ａおよび７６ｂは、
その長さが互いに等しく、上記ピン８０．８４は中心線
ｌ、を挾んで対称的な位置で先端リンク８２ａおよび８
２ｂ、８６ａおよび８６ｂを連結している。また、先端
リンク８２ａおよび８２ｂ、８６ａおよび８６ｂの長さ
は互いに等しく、それ等の先端リンク８２ａおよび８２
ｂ、８６ａおよび８６ｂの先端部には、それぞれ回動軸
線２□１３と平行なピン８８．９０を介して一対の取付
プレート９２ａ、９２ｂが相対回動可能に取り付けられ
ている。なお、上記先端リンク８２ａ。

８２ｂ、８６ａ、８６ｂはそれぞれ図示しないベアリン
グを介してピン８０，８４，８８．９０に連結されてい
る。

以上の基端リンク７４ａおよび７４ｂ、７６ａおよび７
６ｂ、先端リンク８２ａおよび８２ｂ。

１３６ａおよび８６ｂによって菱形連鎖９４が構成され
ており、前記駆動ブロック５０．５２が中心線１１を中
心として対称的に接近離間させられることにより、その
菱形連鎖９４は中心線ｉ１に沿って上下方向へ伸縮させ
られ、これにより、前記取付プレート９２ａ、９２ｂは
上下方向へ直線往復移動させられる。この取付プレー）
９２ａ、９２ｂは可動部材に相当し、前記ピン８８．９
０の軸線１ｓ、ｌｂは第３回動軸線に相当する。なお、
第５図は菱形連鎖９４の先端部分を示す斜視図で、第６
図は取付プレー）９２ａ、９２ｂ部分の右側面断面図で
ある。また、第７図は菱形連鎖９４が伸長させられた状
態を示す図である。

一方、かかる菱形連鎖９４には、上記取付プレート９２
ａの姿勢を一定に維持するための回動機構９６が配設さ
れている。この回動機構９６は、前記第１図および第７
図から明らかなように、前記基端リンク７４ａ、先端リ
ンク８２ａと同じ長さ寸法の補助リンク９８，１００を
回動軸線１２と直角な平面内に略位置する状態で、それ
等の基端リンク７４ａ、先端リンク８２ａとそれぞれ平
行に配設したものである。更に具体的には、上記補助リ
ンク９８は、その一端部において前記駆動ブロック５０
に回動軸線２□と平行な回動軸線まわりの回動可能に取
り付けられている一方、他端部において前記ビン８０に
回動可能に取り付けられた連結リンク１０２に同じく回
動軸線！２と平行な回動軸線まわりの相対回動可能に連
結されているのであり、補助リンク１００は、その両端
部において上記連結リンク１０２．取付プレート９２ａ
にそれぞれ回動軸線１．２と平行な回動軸線まわりの相
対回動可能に連結されているのである。

これ等の補助リンク９８，１００はパラレルリンクに相
当する。

かかる回動機構９６においては、前記駆動ブロック５０
の移動に伴って基端リンク７４ａが回動軸線１２まわり
に回動させられると、連結リンク１０２はその基端リン
ク７４ａの回動量と同じ回動角度だけビン８０まわりに
おいて基端リンク７４ａの回動方向と逆方向へ基端リン
ク７４ａに対して相対回動させられ、結局、その連結リ
ンク１０２は第１図および第７図から明らかなように一
定の姿勢で平行移動させられることとなる。また、その
連結リンク１０２に先端リンク８２ａおよび補助リンク
１００を介して連結された取付プレート９２ａは、先端
リンク８２ａがビン８０まわりに回動させられるのに伴
って、その先端リンク８２ａの回動量と同じ回動角度だ
けビン８８まわりにおいて先端リンク８２ａの回動方向
と逆方向へ先端リンク８２ａに対して相対回動させられ
る。

これにより、かかる取付プレート９２ａは、駆動ブロッ
ク５０が往復移動させられるのに伴って、第１図に示さ
れている一定の姿勢で上下方向−５往復移動させられる
のである。なお、その取付プレート９２ａにビン８８．
９０および振り袖１０４を介して連結されている取付プ
レート９２ｂも、一定の姿勢で上下方向へ移動させられ
ることとなる。

上記振り袖１０４は、前記第６図から明らかなように、
取付プレート９２ａおよび９２ｂにベアリング１０６ａ
、１０６ｂを介して前記中心線Ｐ１と直交する軸線１７
まわりの回動可能に取り付けられており、取付プレート
９２ａに固設された駆動モータ１０Ｂによってその軸線
℃、まわりに正逆両方向へ回動させられる。振り袖１０
４は減速機１１０を介して駆動モータ１０Ｂに連結され
ているどともに、この振り袖１０４には溶接用のスタッ
ドガン１１２が軸線１７と直交する姿勢で固設されてい
る。スタッドガン１１２は、振り袖１０４と一体的にそ
の軸線１７まわりに揺動させられるが、このスタッドガ
ン１１２の揺動範囲は、第７図に一点鎖線で示されてい
るように概ね下向きとなる角度範囲に定められている。

上記スタッドガン１１２は、往復動タイプの加圧シリン
ダ１１４の出力ロンド１１６の先端に上部電極１１Ｂを
取り付けたもので、その加圧シリンダ１１４の後端部に
おいて前記振り袖１０４に固設されているとともに、下
部電極１１８は通電ケーブル１２０を介して溶接用トラ
ンス１２２の＋端子に接続されている。また、溶接すべ
き一対のワーク１２４，１２６は、位置決め治具１２８
上にそれぞれ位置決めして載置されており、それ等のワ
ーク１２４，１２６の溶接位置には下部電極１３０が位
置固定に設けられている。この下部電極１３０は通電ケ
ーブル１３２を介して溶接用トランス１２２の一端子に
接続されている。

そして、以上のように構成されたロボットＩＯは、図示
しない制御装置によって駆動モータ２６４０．６Ｂ、お
よび１０８がそれぞれ作動させられることにより、スタ
ッドガン１１２は予め定められた溶接位置の真上にワー
ク１２４，１２６に対して略垂直となる姿勢で位置させ
られ、その状態で加圧シリンダ１１４の出力ロット１１
６が突き出されることにより、一対のワーク１２４，１
２６は上部電極１１Ｂと下部電極１３０との間に挟圧さ
れる。第７図はこの状態を示す図であるが、この場合に
は振り袖１０４によりスタッドガン１１２が真下を向く
ように位置決めされているため、必ずしも駆動モータ４
０によって回転テーブル３６を回転させる必要はない。

しかし、振り軸１０４によりスタッドガン１１２が一点
鎖線で示されているように斜め下向きの姿勢に位置決め
されている場合には、必要に応じて回転テーブル３６を
中心線！、まわりに回転させることとなる。なお、この
実施例では、ワーク１２４，１２６の溶接位置は、振り
袖１０４によるスタッドガン１１２の振れ幅と同じ幅で
、移動テーブル１日の移動方向に沿って設定される。

ここで、上記スタッドガン１１２は、パンタグラフ型の
ロボットアーム４４によりワーク１２４に近接する下降
位置まで下降させられるが、本実施例のアーム４４は、
先端部に設けられた取付プレート９２ａ、９２ｂを一定
の姿勢で中心線１１に沿って真直ぐ往復移動させるよう
になっているため、その取付プレート９２ａ、９２ｂに
振り袖１０４を介して取り付けられたスタッドガン１１
２は、アーム４４が伸長させられることにより、予め定
められた姿勢で予め定められた下降位置に精度良く位置
決めされる。このため、加圧シリンダ１１４の出力ロッ
ト１１６が突き出されることにより、上部電極１１８は
高い位置精度で溶接位置に加圧される。なお１．上記下
降位置はそれぞれの溶接位置の高さに応じて定められ、
必ずしも一定ではない。

また、上記加圧シリンダ１１４による加圧力は通常数百
ｋｇｆで、ワーク１２４，１２６の板厚や材質等の溶接
条件によっては７００ｋｇｆ程変の加圧力を必要とする
場合もある。このため、複数の作動軸を回動可能に直列
に連結した通常の多関節型ロボットにおいては、その関
節部に大きな逆回転方向のモーメント荷重が加わり、充
分な加圧力が得られなくなったり加圧位置がずれたりす
る問題があるが、本実施例のロボット１０においては、
加圧シリンダ１１４による加圧反力は菱形連鎖９４の各
連結部に引張りまたは圧縮荷重として作用し、最終的に
本体フレーム１２によって受は止められる。このため、
加圧シリンダ１１４による加圧力が低減したり加圧位置
がずれたりする恐れがない。特に、本実施例の菱形連鎖
９４は、ａ、　　ｂを付して説明したように各リンクが
それぞれ２本ずつで構成されているため、スタッドガン
１１２の姿勢が安定するとともに高い機械的強度が得ら
れ、加圧反力に充分耐えられるのである。また、このロ
ボットＩＯは吊り下げ式であるため、ロボット自身の荷
重によって上記加圧反力が次第に軽減される利点もある
。なお、このことは溶接用のロボットだけでなく、被加
圧部材を位置固定の部材にクランプしたりする他の加圧
ロボットに本考案のパンタグラフ型ロボットアームを適
用した場合ついても同様である。

そして、この状態において溶接用トランス１２２から通
電ケーブル１２０を介して溶接電流が供給されると、そ
の溶接電流は上部電極１１８からワーク１２４，１２６
を通って上部電極１３０へ流れ、この時、ワーク１２４
と１２６との間の電気抵抗による発熱に基づいてそれ等
のワーク１２４．１２６が溶着される。このようにして
溶接作業が終了すると、溶接電流の供給が停止されて加
圧シリンダ１１４の出力ロット１１６が引き込まれ、ワ
ーク１２４．１２６の加圧状態が解除される。その後、
各駆動モータ２６，４０，６８．および１０８がそれぞ
れ作動させられることにより、スタッドガン１１２は別
の溶接位置まで移動させられ、上述した溶接作業が繰り
返される。

このように、本実施例のロボット１０は、パンタグラフ
型のアーム４４を用いてスタッドガン１１２を上下方向
へ往復移動させるようになっているが、このアーム４４
は取付プレート９２ａ、９２ｂを一定の姿勢で中心線１
＋に沿って真直ぐ往復移動させるものであるため、その
取付プレート９２ａ、９２ｂに取り付けられたスタッド
ガン１１２を予め定められた姿勢で予め定められた下降
位置に精度良く位置決めすることができ、スポット溶接
用のロボッｌ−１０として充分な精度が得られるのであ
る。

また、このアーム４４は、ガイド等を用いることなく取
付プレー）９２ａ、９２ｂの移動方向および姿勢を一定
に維持するようになっているため、間車かつコンパクト
に構成されるとともに、ガイド等の存在によってロボッ
ト１０の作動が制約されることもない。すなわち、上記
ガイドは、例えば棒状のガイドバーの下端部を取付プレ
ート９２ａに固設する一方、そのガイドバーの上端部を
軸方向の移動可能に支持するガイドブツシュを回転テー
ブル３６に設けることによって構成されるが、第１図の
ように菱形連鎖９４が短縮された状態ではガイドバーが
回転テーブル３６から上方へ突き出してしまうため、他
の部材と干渉しないようにロボット１０の作動が制約さ
れることがあったのである。

次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の実
施例において前記第１実施例と実質的に共通する部分に
は同一の符号を付して説明を省略する。

第８図の背面図および第９図の右側面断面図に示されて
いるロボット１４０は、前記溶接用トランス１２２と上
部電極１１８との間の通電方法が前記ロボット１０とは
異なり、一端部において回動可能に連結されるとともに
電気的に接続された一対の通電バー１４２，１４４から
成る通電装置１４６、および同様に構成された一対の通
電バー１４８．１５０から成る通電装置１５２を利用す
るようにしたものである。通電バー１４２，１４４．１
４８，１５０は何れも銅合金等の電気伝導度の高い材料
製で、通電装置１４６の通電バー１４２．１４４の他端
部は前記取付プレート９２ｂ。

回転テーブル３６にそれぞれ前記中心線１．と直角で互
いに平行な回動軸線（この実施例では前記菱形連鎖９４
の各回動軸線と平行な回動軸線）まわりの回動可能に取
り付けられている一方、通電装置１５２の通電バー１４
８，１５０の他端部は前記取付枠体３０．１４にそれぞ
れ前記移動テーブル１８の移動方向と直角で互いに平行
な回動軸線（この実施例では第８図の紙面に略垂直な回
動軸線）まわりの回動可能に取り付けられている。

なお、通電バー１４４．１４’８は、それぞれ回転テー
ブル３６．取付枠体３０に固設されたブラケット１５４
，１５６に取り付けられている。

上記通電バー１４２，１５０の他端部は、それぞれ通電
ケーブル１５８，１６０を介して前記上部電極１１８．
溶接用トランス１２２に接続され、通電バー１４４の他
端部は、第１０図の断面図に示されているように、接続
シリンダ１６２の出力ロット１６４に設けられた通電電
極１６６に通電ケーブル１６８を介して接続されている
。接続シリンダ１６２は、回転テーブル３６上に取付枠
体３０の外周面に対向する姿勢で配置されている一方、
その取付枠体３０の外周面には図示しない絶縁材を介し
て銅合金等の電気伝導度の高い通電バンド１７０が巻き
付けられており、回転テーブル３６の中心線ｉ１まわり
の回転が停止された状態において出力ロット１６４が突
き出されることにより、それ等の通電ケーブル１６８と
通電バンド１７０は電気的に接続される。また、この通
電バンド１７０は図示しない通電ケーブル等を介して前
記通電バー１４８の他端部に接続されており、これによ
り、溶接用トランス１２２から出力される溶接電流は、
通電ケーブル１６０２通電バー１５０．１４８．通電バ
ンド１７０２通電ケーブル１６８、通電バー１４４，１
４２．通電ケーブル１５８を経て上部電極１１８に供給
される。

ここで、上記通電バー１４２，１４４，１４８゜１５０
の各他端部における取付手段としては、例えば第１１図
に示されている取付具１７２が好適に用いられる。この
取付具１７２は、前記取付プレート９２ｂ、ブラケット
１５４等の所定の取付部材１７４に一対のベアリング１
７６．１７８を介して回動可能に配設されるシャフト１
８０と、そのシャフト１８０の頭部に固設された接続端
子１８２と、一対のベアリング１８４．１８６を介して
シャフト１８０の外周部に相対回動可能に取り付けられ
た接続端子１８８とを含んで構成され、シャフト１８０
の長さは配設条件等に応じて任意に設定される。また、
接続端子１８８は、周方向において複数に分割された接
点１９０が複数の皿ばね１９２によって加圧リング１９
４を介してその接続端子１８Ｂの内周面および前記接続
端子１８２の端面に押圧されることにより、接続端子１
８２との相対回動を許容しつつその接続端子１８２に電
気的に接続されている。そして、これ等の接続端子１８
２，１８８の一方および他方に、前記通電バー１４２や
通電ケーブル１５８等がボルト１９６，１９８によって
固設される。なお、通電ケーブルに余裕があれば、接続
端子１８２に通電バーを固設するとともにその通電バー
または接続端子１８２に通電ケーブルを固定することに
より、接続端子１８Ｂを省略することもできる。また、
接点１９０を介して接続端子１８２と１８８とを電気的
に接続する替わりに、それ等の接続端子１８２と１８８
とを通電ケーブル等によって繋ぐことも可能である。

また、上記通電バー１４２と１４４，１４８と１５０と
をそれぞれ相対回動可能に連結する連結手段としては、
例えば第１２図に示されている連結具２００が好適に用
いられる。この連結具２゜Ｏは、上記取付具１７２に比
較してベアリング１７６．１７８等の取付部材１７４に
対する取付構造を取り除いた構成で、接続端子２０２，
２０４にそれぞれ通電バーが固設されることにより、接
点２０６を介してそれ等の通電バーを電気的に接続しつ
つ相対回動可能に連結するように構成される。

そして、このようなロボット１４０においては、上部電
極１１８と溶接用トランス１２２とを接続するために配
設される通電ケーブル１５８，１６０の使用量が少なく
て済むばかりでなく、それ等の通電ケーブル１５８，１
６０は何れも殆ど相対移動しない部材間に配設されるた
め、その取回しが容易であるとともに、ロボット１４０
の作動時に通電ケーブルを何かに引っ掛けたり、通電ケ
ーブルによって上部電極１１８に無理な力が加えられた
りすることもないのである。

また、通電装置１４６．１５２は、それぞれ菱形連鎖９
４の伸縮や移動テーブル１８の往復移動に伴って通電バ
ー１４２および１４４，１４８および１５０が中間部で
折り曲げられる形式のものであるため、それ等の通電バ
ー１４２，１４４゜１４８．１５０が大きく突き出して
他の部材と干渉したりすることが良好に回避される。す
なわち、例えば第１３図に示されている通電装置２１０
のように、−本の通電バー２１２を用いて、その−端部
を前記取付プレート９２ｂ等に立設されるピン２１４ま
わりの回動可能に取り付けるとともに、他端部を前記ブ
ラケット１５４等に上記ピン２１４と平行な回動輪まわ
りの回動可能に配設される回動部材２１６に軸方向の相
対移動可能に取り付け、その一端部にボルト２１Ｂによ
り通電ケーブル１５８等を固定する一方、回動部材２１
６に設けられた接続シリンダ２２０により通電ケーブル
１６８等を通電バー２１２に接続する場合には、通電バ
ー２１２の他端部が回動部材２１６がら大きく突き出す
ため１．他の部材と干渉したりする恐れがあるのである
。なお、このような干渉等の問題がなければ、かかる通
電装置２１０を用いるごとも可能である。

また、第１４図の実施例は、前記第１実施例のロボット
１０を前記移動テーブル１日の移動方向と直角で略水平
な方向、すなわち第１４図の紙面に垂直な方向へ移動さ
せる移動装置２２４に配設したもので、前記溶接位置が
移動テーブル１８の移動方向と直角な方向にも広く存在
する場合に好適に用いられる。移動装置２２４は、図示
しない本体フレームに配設された取付枠体２２６に一対
のリニアガイド２２８を移動テーブル１８の移動方向と
直角で略水平な方向に固設し、そのリニアガイド２２８
にリニアガイド用ベアリング２３０を介して移動テーブ
ル２３２を吊り下げるとともに、駆動モータ２３４によ
り図示しないボールねじおよびナツトを介してその移動
テーブル２３２を直線往復移動させるように構成され、
ロボット１０の取付枠体１４はその移動テーブル２３２
に取り付けられる。

また、第１５図のロボット２４０は、前記回転テーブル
３６のテーブル固定板３４に対する取付位置をずらすこ
とにより、その回転中心線１１と前記アーム４４の中心
線１％との間に寸法ｄのオフセットを設けたもので、駆
動モータ４０によって回転テーブル３６が中心線ｆｌま
わりに回転させられることにより、アーム４４、更には
スタッドガン１１２が中心線！、を中心として半径ｄの
円に沿って回転させられるようにしたものである。この
場合にも、移動テーブル１８の移動方向と直角で略水平
な方向における溶接範囲が拡大する。なお、上記中心ｖ
Ａｎｌ’はアーム４４が伸縮させられる一直線方向の一
直線に相当する。

また、第１６図は、前記駆動ブロック５０．５２を接近
離間させる装置の別の態様で、それ等の駆動ブロック５
０．５２を１本のねじ軸２４４によって駆動するように
したものである。すなわち、このねじ軸２４４には互い
に逆ねじの一対のボールねじ２４６，２４８が設けられ
、駆動ブロック５０．５２に固設された互いに逆ねじの
ナツト２５０．２５２に螺合されているのである。これ
により、前記歯車６２，６４．７０が不要となり、駆動
モータ６８の出力軸はカップリング２５４を介してねじ
軸２４４に直接連結され、バックラッシ等による誤差が
低減される。なお、歯車６２゜６４．７０やギヤボック
ス６６が不要になるところから、この実施例では１本の
リニアガイド２５６によって再駆動ブロック５０．５２
を案内するようになっている。

また、第１７図は、前記先端リンク８２ａ、８２ｂ、８
６ａ、８６ｂを、取付プレート９２ａ。

９２ｂに設けられた１本のビン２６０にベアリングを介
して回動可能に取り付けるようにしたものであるが、こ
の場合にも回動機構９６の作用により取付プレート９２
ａ、９２ｂの姿勢は一定に維持される。但し、回動機構
９６の補助リンク１゜Ｏと連結リンク１０２との連結位
置、或いは補助リンク１００と取付プレート９２ａとの
連結位置は、補助リンク１００が先端リンク８２ａと平
行になるように、第１実施例に比較して変更される。

なお、図示は省略するが、上記ビン２６０の軸線は第３
回動軸線に相当する。

以上、本発明の幾つかの実施例を図面に基づいて詳細に
説明したが、本発明は他の態様で実施することもできる
。

例えば、前記実施例ではアーム４４がスポット溶接用の
ロボットのアームに適用された場合について説明したが
、他の種々のロボットのアームとして利用することも可
能である。

また、前記実施例のアーム４４は下方へ伸縮させられる
ようになっているが、その伸縮方向は任意に設定できる
。

また、前記実施例の菱形連鎖９４は基端リンク７４ａ、
７４ｂ、７６ａ、７６ｂおよび先端リンク８２ａ、８２
ｂ、８６ａ、８６ｂによって構成されているが、それ等
の基端リンクと先端リンクとの間に更に複数のリンクを
介在させて、菱形連鎖の伸縮量を拡大することも可能で
ある。

また、菱形連鎖９４の各リンクはａ、ｂを付して示され
ているように２本ずつで構成されているが、３本以上に
しても良いことは勿論、ロボットの種類やリンクの機械
的強度などにより、各リンクを１本ずつで構成すること
も可能である。

また、前記実施例の回動機構９６は基端リンク７４ａ、
先端リンク８２ａと平行に設けられた補助リンク９８，
１００を有して構成されているが、他方の基端リンク７
６ａ、先端リンク８６ａと平行にパラレルリンクを設け
て回動機構を構成することもできる。なお、両方に設け
ても差支えない。

また、基端リンク７４ａの先端部にビン８０と同軸に歯
車を固定するとともに、取付プレート９２ａにビン８８
または２６０と同軸に上記歯車と歯数の等しい歯車を固
定し、それ等の歯車を先端リンク８２ａに回転自在に配
設された奇数個の歯車で連結するようにしたものなど、
他の回動機構を採用することもできる。

また、前記実施例の通電装置１４［３，１５２は何れも
一平面内で折れ曲がるように構成されているが、ボール
ジヨイントなどを利用して三次元の回動可能に一対の通
電バーを連結することも可能である。

その他−々例示はしないが、本発明は当業者の知識に基
づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるパンタグラフ型ロボッ
トアームを備えたロボットの一例を示す一部を切り欠い
た正面図である。第２図は第１図のロボットの右側面断
面図である。第３図は第２図の一部を切り欠いた拡大断
面図である。第４図は第１図におけるＴＶ−ＩＶ断面図
である。第５図は第１図のロボットのアーム先端部を示
す斜視図である。第６図は第１図のロボットのアーム先
端部を示す断面図である。第７図は第１図のロボットの
アームが伸長させられた状態を示す正面図である。第８
図は本発明の他の実施例の背面図である。第９図は第８図の実施例の右側面断面図であって、第８
図における左方からの側面断面図である。第１Ｏ図は第
８図の横断面図である。第１１図は第８図の実施例の通
電装置における取付具の一例を示す縦断面図である。第
１２図は第８図の実施例の通電装置における連結具の一
例を示す縦断面図である。第１３図は第８図の実施例に
おける通電装置の比較例を示す断面図である。第１４図
は本発明の更に別の実施例を示す正面図である。第１５
図は本発明の更に別の実施例を示す正面図である。第１
６図は第１図の実施例において駆動ブロックを接近離間
させる装置の別の態様を示す断面図で、前記第４図に対
応する図である。第１７図は第１図の実施例におけるア
ーム先端部の別の態様を示す斜視図で、前記第５図に対
応する図である。３６二回転テーブル（支持部材）４４：パンタグラフ型ロボットアーム５０．５２：駆動ブロック７４ａ、７４ｂ、７６ａ、７６ｂ：基端リンク８２ａ、
８２ｂ、８６ａ、８６ｂ：先端リンク９２ａ、９２ｂ：
取付プレート（可動部材）９４：菱形連鎖　　　　９６
；回動機構９８、ｉｏｏ：補助リンク（パラレルリンク
）１４２．１４４二通電バー１、、ｌ、　　“：中心線（一直線）ｌｚ、Ｅ３　：回動軸線（第１回動軸線）１４　：軸線
（第２回動軸線）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数のリンクが菱形状に連結されて一直線方向へ
伸縮させられるパンタグラフ型のロボットアームであっ
て、前記一直線と直角な方向の移動可能に支持部材に配設さ
れ、該一直線を中心として対称的に接近離間させられる
一対の駆動ブロックと、それぞれ一端部において前記一対の駆動ブロックに、該
駆動ブロックの移動方向および前記一直線方向と直角な
第１回動軸線まわりの回動可能に連結されるとともに、
中間部において前記一直線上で該第１回動軸線と平行な
第２回動軸線まわりの相対回動可能に互いに連結された
一対の基端リンクを備え、前記一対の駆動ブロックが接
近離間させられることにより前記一直線方向へ伸縮させ
られる複数のリンクから成る菱形連鎖と、該菱形連鎖の先端部に位置する一対の先端リンクに前記
第１回動軸線と平行な第３回動軸線まわりの回動可能に
取り付けられる可動部材と、前記菱形連鎖に配設され、
前記先端リンクの回動量と同じ回動角度だけ前記可動部
材を前記第３回動軸線まわりにおいて逆方向に相対回動
させる回動機構とを有することを特徴とするパンタグラフ型ロボットアー
ム。
（２）前記回動機構は、前記駆動ブロックから前記可動
部材に至るまで前記菱形連鎖の複数のリンクと平行に配
設された複数のパラレルリンクを含むものである請求項
１に記載のパンタグラフ型ロボットアーム。
（３）前記支持部材および前記可動部材には、一端部に
おいて相対回動可能に連結されるとともに電気的に接続
された一対の電気伝導度の高い通電バーの他端部がそれ
ぞれ相対回動可能に取り付けられ、該一対の通電バーを
介して該支持部材と該可動部材との間で電気が通電され
る請求項１または２に記載のパンタグラフ型ロボットア
ーム。