JPH0725045B2 - ロボツト - Google Patents

ロボツト

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JPH0725045B2
JPH0725045B2 JP61090180A JP9018086A JPH0725045B2 JP H0725045 B2 JPH0725045 B2 JP H0725045B2 JP 61090180 A JP61090180 A JP 61090180A JP 9018086 A JP9018086 A JP 9018086A JP H0725045 B2 JPH0725045 B2 JP H0725045B2
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universal joint
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    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00—Joints
    • B25J17/02—Wrist joints
    • B25J17/0258—Two-dimensional joints
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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    • B25J17/00—Joints
    • B25J17/02—Wrist joints
    • B25J17/0258—Two-dimensional joints
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
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  • Compressor (AREA)
  • Spray Control Apparatus (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、長手方向に伸縮し得るようになった少なくと
も３つの設定装置を具備し、これら設定装置の各々が固
定フレームに第１の継手を介して固着され、この第１の
継手は該各設定装置を該固定フレームに対して自由に枢
動させ得るようになっており、前記各設定装置の一端部
が可動位置決めヘッドに第２の継手を介して装着され、
さらに、該可動位置決めヘッドから延長し、しかも前記
設定装置間に配置された中間アームを具備するロボット
に関する。
〔従来の技術〕
上述したようなロボットは例えばスウェーデン国特許N
o.−Ｂ−148216号によってすでに知られている。ここで
は、負荷を支えるようになった中間アームはシリンダ内
で変位自体とされ、このシリンダはフレームに連結され
ている。しかしながら、このような構成にあっては、比
較的小さな負荷が移動させ得るようになっているにすぎ
ない。というのは、中間アームが負荷適用時にシリンダ
に対して傾斜させられるからである。位置決めヘッドが
設定装置によって移動させられて中間アームがシリンダ
内で変位させられると、該中間アームは大きな負荷の適
用時にその傾斜のためにシリンダ内で挟み込まれるよう
になる。これにより位置決めヘッドをさらに移動させる
ことが阻止されたり、あるいは損傷を与えるような大き
な振動の発生が阻止されたりする。したがって、このよ
うな公知のロボットは小さな負荷を移動させる場合にの
み適当なものであり、またピストンおよびシリンダ間に
はクリアランスが要求されるために、かつこれら両要素
間での半径方向制御が貧弱なために、該ロボットの設定
精度についても甚だ低い。さらに、かかるロボットにお
いては、限られた範囲内で負荷を回転し得るようになっ
ているだけであり、この場合の回転角度は互いに接触す
るようになった設定装置によって制限される。
〔発明の目的および構成〕
本発明の目的は上述したような従来の構成上の問題点を
排除して、比較的大きな負荷についても高い位置決め精
度で移動させ得るとともに任意の角度で回転し得るよう
にすることである。
このことは、次のように構成されたロボットにおいて達
成される。すなわち、そのようなロボットとは、最初の
導入部で述べたようなタイプのロボットであって、固定
フレームが自在継手を支持し、この自在継手には中間ア
ームの横断面よりも幾分大きな横断面を持つ中央貫通孔
が設けられ、その中間アームが自在継手の中間貫通孔を
貫通して延長し、このとき該中間アームが半径方向制御
を維持しつつ軸線方向に移動され、しかも該固定フレー
ムに対して種々の角度で設置され得るようになっている
ロボットである。
〔実施例〕
次に、添付図面を参照して、本発明による２つの実施例
について詳細に述べることにする。
第１図ないし第３図に図示するような第１実施例のロボ
ットには３つの設定装置１が設けられ、各設定装置１は
シリンダ３内で可動状態となったピストン２の形態とさ
れる。ピストン２はシリンダ３内で在来の駆動手段（図
示されない）によって移動させられる。そのような駆動
手段は液圧手段または空気圧手段であってもよく、ある
いはボルト／ナット機構または液圧流体機構からなるも
のであってもよい。各シリンダ３の端部は固定フレーム
あるいはスタンド５に継手４を介して固着される。継手
４はシリンダ３およびピストン２を固定フレーム５に対
してすべての方向に枢動させ得るようになっており、こ
こではそのような継手としてカルダン継手が図示されて
いるが、これは任意の適当な自在継手として構成するこ
ともできる。各ピストン２は同様な継手６を介して位置
決めヘッド７に連結される。設定装置１は想像上の三角
ピラミッド形状の稜線に沿って配置され、また位置決め
ヘッド７はピストン２をそれぞれの該当シリンダ３内で
移動させることによって所望位置に正確に設置させられ
る。というのは、位置決めヘッド７の位置は設定装置の
有効長さによって明確に規定されるからである。また、
ロボットには制御システム（図示されない）が設けら
れ、この制御システムからは位置決めヘッド７を所望の
位置に移動させる信号が設定装置１に対して出力され
る。
アーム８はスリーブ10とそこに軸支されたシャフト９と
から構成され、しかも設定装置１間に対称な関係で延長
する。スリーブ10は位置決めヘッド７に剛直に連結さ
れ、しかもその各端部において２つのベアリングを備
え、これらベアリングにはシャフト９が枢動自在に軸着
される。固定フレーム５には想像上のピラミッド形状の
対称軸線に沿う領域において自在継手11が固着される。
自在継手11には中央孔が設けられ、この中央孔の横断面
はスリーブ10の外径よりも幾分大きくされる。スリーブ
10は自在継手11の中央孔を貫通して延び、しかも固定フ
レーム５と自在継手11とに対して軸線方向に移動自在に
され、一方それは固定フレーム５に対して任意の角度で
設置され得るようになっている。このようにして、スリ
ーブ10が半径方向に制御され、しかも自在継手11内での
回転に対してロックされる。スリーブ10の長さについて
は、位置決めヘッド７の全移動範囲に亙って該スリーブ
10が自在継手11の中央孔内に常に存在し得るように十分
な長さとされる。
自在継手11は外側リング12および内側リング13を備え
る。外側リング12は２つのスイベルピン17によって固定
フレーム５に装着され、しかもそれらスイベルピン17に
よって形成される軸線Ｘ−Ｘのまわりで揺動し得るよう
になっている。内側リング13は２つのシャフトピン18に
よって外側リング12に固着され、しかも該外側リング12
に軸線Ｘ−Ｘに対して直角となった軸線Ｙ−Ｙのまわり
で揺動し得るようになっている。内側リング13の内径の
直径はスリーブ10の外径よりも幾分大きくされる。スリ
ーブ10は軸線方向溝20によって自在継手11内で回転しな
いようにされ、これら軸線方向溝20内では内側リング13
から半径方向に延びかつそこに固着されたシャフトピン
21が案内される。自在継手11の構成自体については本発
明にとって決定的な要件ではなく、それは例えばボール
／ソケット継手であってもよい。スリーブ10はトルクモ
ータ（図示されない）を支持し、この場合回転運動は適
当な伝達手段14例えば図示するようなチェーン歯車によ
って処理され、これにより所望の回転運動がシャフト９
に伝えられる。
位置決めヘッド７を貫通して突出するシャフト９の端部
には適当な取扱い手段が設けられ、この取扱い手段は例
えばモータ駆動式の把持装置19から構成される。この場
合、把持装置19の把持動作の制御については、スリーブ
10の頂端部の上方に突出する作動ロッド15および16によ
って制御することができる。
第４図に示す本発明の実施例は、上述の実施例のものと
は主に次の点で相違する。すなわち、その相違点は設定
装置１を支持する継手の構成ならびにこれら継手の位置
にある。両実施例において、同様な構成要素には同じ参
照番号が用いられている。第４図の実施例にあっては、
各設定装置１は継手24によって固定フレーム５に枢動自
在に連結され、該継手24はフォーク形状部材から構成さ
れる。このフォーク形状部材は２つの平行脚部26および
27からなるＵ字形状部分25と、これら平行脚部26および
27を互いに連結する連結部分28とを備える。各平行脚部
26,27の自由端部には枢着ピン30用の孔が設けられ、こ
の枢着ピン30はシリンダ３に剛直に連結される。各シリ
ンダ３に設けられた２つの枢着ピン30と、各対の平行脚
部26,27に設けられた２つの孔とは、対応する設定装置
１についての枢動軸線を形成する。この枢動軸線は固定
フレーム５に対する継手24の回転軸線に対して直角とな
っている。枢着ピン30はシリンダ３の端部から隔設され
る。第１の実施例の場合と同様に、モータは設定装置１
の端部に配置される。第４図には、また、ロボットの移
動範囲が鎖線31でもって示されている。
両実施例において、設定装置１間に配置されるアーム８
はシャフト／スリーブユニットとして構成されている
が、それは自在継手と位置決めヘッド７とに軸支された
単一のシャフトとして構成してもよい。また、図示の設
定装置を３つ以上設けてもよい。どちらの実施例におい
ても、設定装置をアーム８のまわりに対称に配置させる
必要性はない。スリーブ10と内側リング13との間で回転
を阻止するロック手段については、異なった幾つかの態
様において構成することができる。例えば、そのような
ロック手段として、ボール案内形式の案内手段を用いて
もよい。さらに、軸線方向溝をスリーブ10ではなくて自
在継手11に設けることもできるが、この場合には軸線方
向に突出する案内手段がスリーブ10に設けられることに
なる。また、シャフト９はスリーブ10内で変位自在とす
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明によるロボットの斜視図、 第２図は第１図のロボットの細部を拡大して示す斜視
図、 第３図は第２図のIII−III線に沿う拡大断面図、 第４図は本発明による第２実施例を示す斜視図である。 １……設定装置、２……ピストン、３……シリンダ、４
……継手、５……固定フレーム、６……継手、７……位
置決めヘッド、８……アーム、９……シャフト、10……
スリーブ、11……自在継手、12……外側リング、13……
内側リング。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】長手方向に伸縮し得るようになった少なく
    とも３つの設定装置（１）を具備し、これら設定装置
    （１）の各々が固定フレーム（５）に第１の継手（4,2
    4）を介して固着され、この第１の継手（4,24）は該各
    設定装置（１）を該固定フレーム（５）に対して自由に
    枢動させ得るようになっており、前記各設定装置（１）
    の一端部が可動位置決めヘッド（７）に第２の継手
    （６）を介して装着され、さらに、前記可動位置決めヘ
    ッド（７）から延長し、しかも前記設定装置（１）間に
    配置された中間アーム（８）を具備するロボットにおい
    て、前記固定フレーム（５）が自在継手（11）を支持
    し、この自在継手（11）には前記中間アーム（８）の横
    断面よりも幾分大きな横断面を持つ中央貫通孔が設けら
    れ、前記中間アーム（８）が前記自在継手（11）の中央
    貫通孔を貫通して延長し、このとき前記中間アーム
    （８）が半径方向制御を維持しつつ軸線方向に移動さ
    れ、しかも前記固定フレーム（５）に対して種々の角度
    で設置され得るようになっていることを特徴とするロボ
    ット。
  2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載のロボットに
    おいて、前記３つの設定装置（１）が想像上の三角ピラ
    ミッド形状の稜線に沿って配置されていることを特徴と
    するロボット。
  3. 【請求項３】特許請求の範囲第２項に記載のロボットに
    おいて、前記中間アーム（８）が前記３つの設定装置
    （１）間に対称な関係で配置されていることを特徴とす
    るロボット。
  4. 【請求項４】特許請求の範囲第１項から第３項までのい
    ずれか１項に記載のロボットにおいて、前記中間アーム
    （８）が前記自在継手（11）内に回転しないように固着
    されていることを特徴とするロボット。
  5. 【請求項５】特許請求の範囲第４項に記載のロボットに
    おいて、前記中間アーム（８）には軸線方向溝（20）が
    設けられ、これら軸線方向溝（20）が前記自在継手（1
    1）から突出する制御部材（21）と係合するようになっ
    ていることを特徴とするロボット。
  6. 【請求項６】特許請求の範囲第４項に記載のロボットに
    おいて、前記自在継手（11）には軸線方向溝が設けら
    れ、これら軸線方向溝が前記中間アーム（８）から半径
    方向に突出する制御部材と係合するようになっているロ
    ボット。
  7. 【請求項７】特許請求の範囲第１項から第６項までのい
    ずれか１項に記載のロボットにおいて、前記中間アーム
    （８）が前記位置決めヘッド（７）を貫通して延び、こ
    の位置決めヘッド（７）から突出する該中間アーム
    （８）の突出端部には把持手段（19）のような取扱い手
    段が支持されていることを特徴とするロボット。
  8. 【請求項８】特許請求の範囲第１項から第７項までのい
    ずれか１項に記載のロボットにおいて、前記中間アーム
    （８）の制御のために前記固定フレーム（５）に配置さ
    れた前記自在継手（11）がボール／ソケット継手である
    ことを特徴とするロボット。
  9. 【請求項９】特許請求の範囲第１項から第７項までのい
    ずれか１項に記載のロボットにおいて、前記中間アーム
    （８）の制御用に前記自在継手（11）がカルダン継手で
    あり、このカルダン継手が外側リング（12）および内側
    リング（13）を備え、前記外側リング（12）が前記固定
    フレーム（５）に結合された第１の軸線（Ｘ−Ｘ）のま
    わりで枢動自在とされ、前記内側リング（13）が前記第
    １の軸線（Ｘ−Ｘ）に対して直角でかつ前記外側リング
    （12）に結合された第２の軸線（Ｙ−Ｙ）のまわりで枢
    動自在とされていることを特徴とするロボット。
  10. 【請求項１０】特許請求の範囲第１項から第９項までの
    いずれか１項に記載のロボットにおいて、前記中間アー
    ム（８）が前記自在継手（11）と前記位置決めヘッド
    （７）とに軸支されたシャフトを備えていることを特徴
    とするロボット。
  11. 【請求項１１】特許請求の範囲第１項から第９項までの
    いずれか１項に記載のロボットにおいて、前記中間アー
    ム（８）が前記位置決めヘッド（７）に連結された管状
    スリーブ（10）と、この管状スリーブ（10）に回転自在
    に軸支されたシャフト（９）とを備え、前記管状スリー
    ブ（10）が前記自在継手（11）の中央貫通孔を貫通して
    延びていることを特徴とするロボット。
  12. 【請求項１２】特許請求の範囲第11項に記載のロボット
    において、前記管状スリーブ（10）がトルクモータを支
    持し、前記管状スリーブ（10）の内側に軸支された前記
    シャフト（９）に前記トルクモータの回転運動を伝達す
    べく連結部材（14）が設けられていることを特徴とする
    ロボット。
JP61090180A 1985-05-10 1986-04-21 ロボツト Expired - Fee Related JPH0725045B2 (ja)

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SE8502327-3 1985-05-10
SE8502327A SE452279B (sv) 1985-05-10 1985-05-10 Robot

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JPS61260994A JPS61260994A (ja) 1986-11-19
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AT (1) ATE50720T1 (ja)
AU (1) AU580152B2 (ja)
BR (1) BR8602101A (ja)
CA (1) CA1253534A (ja)
DE (1) DE3669278D1 (ja)
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ES (1) ES8704374A1 (ja)
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