JPH0428508B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、産業分野で、特に組立作業に用いら
れる産業用ロボツトに関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来の産業用ロボツトは第１図、第２図に示す
構成をしている。第１図のロボツトは、所謂多関
節型ロボツトであり、各関節を通常、回転型モー
タの出力を減速機で減速し駆動している。そして
各関節の角度位置を制御することで先端の位置決
めを行なうことができる。しかしながら、減速機
を介しているため、摩擦が大きく、先端での力を
制御したり、外力に順応したり、対象物に倣うな
どの動作を行なうことができなかつた。近来、第
１図に示すロボツト等と同じ自由度構成で各関節
が減速機を使用せず、直接モータにより駆動する
タイプのロボツトも考案されているが、この場合
も先端での力を制御したり、対象物に倣う等の動
作の場合、先端での位置、力の方向と、各関節と
の関係がロボツトの位置等により変化するため複
雑となる欠点を有している。

また第２図に示すロボツトは、平行リンク機構
を用いその一端、又は２端を直線に駆動すること
により、先端も直線に移動するものである。そし
て駆動部の位置決めにより先端の位置決めを行な
うことができる。そして先端の動作方向とその大
きさは、駆動部の動作方向とその大きさは一定割
合である。しかしながらこの場合も各駆動部は、
モータとボールねじ又はシリンダ等による駆動の
ため、摩擦等が大きく上記のような動作は困難で
あつた。

発明の目的 本発明は上記欠点に鑑み、ロボツトの先端の位
置を制御するだけでなく、先端での力を容易に制
御でき、倣い作業、順応動作等が可能であり容易
に制御できる産業用ロボツトを提供するものであ
る。

発明の構成 本発明は、パンタグラフ機構と、それを駆動す
るムービングコイル型モータから構成されてお
り、アーム先端での力制御、倣い作業が容易に可
能であるという特有の効果を有する。

実施例の説明 以下本発明の一実施例を第３〜５図にもとづい
て説明する。第３図は、動作の構成を示したもの
で、図において１〜４は各々リンクであり、１と
２及び３と４は平行になつており、この４本のリ
ンクで平行リンクを構成している。各支点５〜１
０は、図上ｘ軸（平行リンクで形成される面と直
交する軸）まわりに回転可能に支持されており、
支点１１，１２は、図上ｚ軸（鉛直軸）まわりに
回転可能に支持されている。１０ａは支点１０を
介してリンク４に設けられたリンクである。支点
５と支点１１の回転中心軸は図上分離しているが
実際は一致している。そして支点５，１１と支点
９を結ぶ直線上にリンク３の先端１３がくるよう
に配置し、支点１２を図上Ｙ軸方向に、支点１１
を図上Ｚ軸方向とＸ軸方向に直線的に駆動すれ
ば、先端１３は駆動の各軸方向に直線的に移動す
る。ここで支点１１のＺ方向の動作は先端のＺ方
向の動作に、Ｘ方向の動作はＸ方向の動作に、支
点１２のＹ方向の動作は先端のＹ方向の動作にの
み関係し、且つ一定比率になつている。

第４図は、一実施例の斜視図で１４，１５，１
６は各々Ｙ方向、Ｘ方向、Ｚ方向に直線駆動する
リニアモータである。第５図は、リニアモータの
側面図である。第５図において、１７は永久磁石
で１８，１９，２０はヨークで、２１はボビンで
ある。磁石１７は厚み方向に着磁され磁石１７と
ヨーク２０の間で一様磁界を発生している。ボビ
ン２１にはマグネツトワイヤがまいてある。一様
磁界をＢ(T)、磁界中にあるワイヤの長さをｌ(m)、
ワイヤを流れる電流をｉ(A)とすると、力Ｆ(N)は図
の左右方向に発生し Ｆ(N)＝Ｂ・ｌ・ｉ で表わせる。つまり、発生する力の大きさ、方向
を電流ｉにより制御できる。実際はこのリニアモ
ータに力の発生方向にボビンをガイドする直線型
ベアリングと、その位置、速度を検出する検出器
が一体となつており、それが図４の１４，１５，
１６に使用されている。

実施例は以上のように構成されているため、先
端１３の動きはリニアモータ１４，１５，１６の
動きと、Ｘ、Ｙ、Ｚ各軸対応しており、その位置
の制御は容易にできる。また支点５〜１２はリニ
アモータ１４〜１６の動作に従つて動くだけであ
るので摩擦等の抵抗は小さくすることができる。
そして、位置だけでなく力に関しても、先端の直
交３方向の力は、各リニアモータ独立に関連し一
定比率であるため、各リニアモータの電流をコン
トロールすることににより容易に、且つ精度良く
先端１３の発生する力をコントロールすることが
できる。またリンク１〜４は大変軽くすることが
できるので、高送動作にも適応できる。

発明の効果 以上のように本発明はパンタグラフ機構とそれ
を駆動するムービングコイル型モータを設けるこ
とにより、直交３方向に対する駆動が独立で減速
機がなく、各支点の摩擦が小さいため、アーム端
の力制御、倣い作業等が容易に可能な産業用ロボ
ツトを構成することができその実用的効果は大な
るものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の産業用ロボツトの斜視図、第２
図は他の産業用ロボツトの構成説明図、第３図は
本発明の一実施例における構成説明図、第４図は
一実施例の斜視図、第５図はリニアモータの側面
図である。 １〜４……リンク、５〜１２……支点。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 第１リンクと、この第１リンクと軸着された
   第２リンクと、この２つのリンクが形成する内角
   で平行四辺形を形成する第３および第４リンクか
   らなり、鉛直軸と平行な面内に形成されたパンタ
   グラフ機構と、前記第１リンクの一端を鉛直軸ま
   わりおよび前記面と直交する軸まわりに回転可能
   に支持し、この支持の支持点を鉛直軸方向および
   前記面と直交する方向の直交２方向に直線駆動さ
   せる２台のムービングコイル型モータと、前記第
   ３あるいは第４リンクの一端に前記面と直交する
   軸まわりに回転可能に支持された支点を介して設
   けられた第５リンクを鉛直軸まわりに回転可能に
   支持し、この支持の支持点を前記直交２方向と直
   交方向に駆動するムービングコイル型モータから
   なる産業用ロボツト。