JPS5871092A - ロボツトア−ム - Google Patents
ロボツトア−ムInfo
- Publication number
- JPS5871092A JPS5871092A JP16719681A JP16719681A JPS5871092A JP S5871092 A JPS5871092 A JP S5871092A JP 16719681 A JP16719681 A JP 16719681A JP 16719681 A JP16719681 A JP 16719681A JP S5871092 A JPS5871092 A JP S5871092A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- link member
- universal joint
- link
- robot arm
- holding frame
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/06—Programme-controlled manipulators characterised by multi-articulated arms
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、アームを構成する手首部が３次元空間内で駆
動変位し得るロボットアームに関するものである。
動変位し得るロボットアームに関するものである。
近年の工業用ロボットのロボットアームにおいては１例
えば自動車の車体部品の溶接および塗装作業を可能にす
るために、その先端が人間の手首のようにフレキシビリ
ティに富んでいるものが要求されている。この要求を満
たすロボットアームとしては１例えば８８１ｇ３５２−
１１１１５８号公報に記載されている。゛ この種々のロボットアームは、鎖状に連接された複数個
のリンクを備えておシ、各リンクの隣接する端部は２つ
の曲線状の面の接合によって連結されている。このため
、アームを構成するリンクの傾動時に、この曲面状の接
合部では滑り、ガタなどの位置ずれが生じる。この位置
ずれは複数個のリンクの傾動に伴って加算され、アーム
の先端に伝、達される。従って、アームの先端は所定の
位置に対して累積した位置ずれ量をもって移動されるこ
とになる。このようなアーム先端の位置ずれはアーム先
端の位置精度を高く保たなければならない作業にとって
は、所定の作業が実行されず。
えば自動車の車体部品の溶接および塗装作業を可能にす
るために、その先端が人間の手首のようにフレキシビリ
ティに富んでいるものが要求されている。この要求を満
たすロボットアームとしては１例えば８８１ｇ３５２−
１１１１５８号公報に記載されている。゛ この種々のロボットアームは、鎖状に連接された複数個
のリンクを備えておシ、各リンクの隣接する端部は２つ
の曲線状の面の接合によって連結されている。このため
、アームを構成するリンクの傾動時に、この曲面状の接
合部では滑り、ガタなどの位置ずれが生じる。この位置
ずれは複数個のリンクの傾動に伴って加算され、アーム
の先端に伝、達される。従って、アームの先端は所定の
位置に対して累積した位置ずれ量をもって移動されるこ
とになる。このようなアーム先端の位置ずれはアーム先
端の位置精度を高く保たなければならない作業にとって
は、所定の作業が実行されず。
好ましいものではない。
本発明は上述の事柄にもとづいてなされたもので、アー
ムの傾動時に位置ずれを生じないロボットアームを提供
することを目的とする。
ムの傾動時に位置ずれを生じないロボットアームを提供
することを目的とする。
本発明は上述の目的を達成するために、鎖状に結合され
た複数個のリンク部材の隣接する端部同志を１点対偶お
よびすベシ対偶をもつ手段によって連結し、この部分で
生じていた滑り、ガタなどの位置ずれを除去し得るよう
にしたものである。
た複数個のリンク部材の隣接する端部同志を１点対偶お
よびすベシ対偶をもつ手段によって連結し、この部分で
生じていた滑り、ガタなどの位置ずれを除去し得るよう
にしたものである。
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明のロボットアームの一実施例を示すもの
で１図において、１は保持枠、２は軸受３によって保持
枠１に回転可能に支持された回転軸である。この回転軸
２は回転駆動手段（図示せず）に連結されている。保持
枠１は上下動および旋回する部材（図示せず）に装着さ
れている。回転軸２にはロボットアームの手首部Ｗが装
設されておシ、この手首部Ｗの先端には塗装ガンなどの
操作具が取付けられる宇部Ｈが連接されている。
で１図において、１は保持枠、２は軸受３によって保持
枠１に回転可能に支持された回転軸である。この回転軸
２は回転駆動手段（図示せず）に連結されている。保持
枠１は上下動および旋回する部材（図示せず）に装着さ
れている。回転軸２にはロボットアームの手首部Ｗが装
設されておシ、この手首部Ｗの先端には塗装ガンなどの
操作具が取付けられる宇部Ｈが連接されている。
手首部Ｗは保持枠１から宇部Ｈに向って鎖状に連結され
た第１のリンク部材４．第２のリンク部材５、第３のリ
ンク部材６および第４のリンク部材７を備えている。第
１のリンク部材４の一方端はビン８によって第１のリン
グ９に固定されている。
た第１のリンク部材４．第２のリンク部材５、第３のリ
ンク部材６および第４のリンク部材７を備えている。第
１のリンク部材４の一方端はビン８によって第１のリン
グ９に固定されている。
第１のリング９は自在継手１０によって回転軸２に連結
されている。また第１のリング９はこれにその回転を許
容し得るように連結した駆動部材１１とこれに連結した
２個のアクチュエータ１２ａ。
されている。また第１のリング９はこれにその回転を許
容し得るように連結した駆動部材１１とこれに連結した
２個のアクチュエータ１２ａ。
１２ｂとによって自在継手１０のピン軸１０ａ。
１０ｂ回シに傾動することができる。第１のリンク部材
４の他方端と第２のリンク部材５の一方端との重なシ合
う部分は、第２のリング１３と自在継手ビン軸１４ａ、
１４ｂとによって連結されている。第２のリンク部材５
の他方端と第３のリンク部材６の一方端゛との重なシ合
う部分は第３のリング１５と自在継手ピン軸１６ａ、１
６ｂとによって連結されている。また同様に、第３のリ
ンク部材６の他方端と第４のリンク部材７の一方端との
重なシ合う部分は、第４のリング１７と自在継手ピン軸
１８Ｍ、１８ｂとによって連結されている。第４のリン
ク部材７の他方端は宇部Ｈに連結している。回転軸２の
端部とこれに対向する第２のリンク部材５とは應対偶の
働きをなす第１の自在継手１９とすペシ対偶の働きをな
す第１のすペシ軸受２０とによって連結されている。第
１のリンク部材４と第３のリンク部材６との対向する部
分は、第２の自在継手２１と第２のすベシ軸受２２とＫ
よって連結されている。また同様に第２のリンク部材５
と第４のリンク部材７との対向する部分は、第３の自在
継手２３と第３のすベシ軸受２４とによって連結されて
いる。前述した第１゜第２および第３の自在継手１９，
２１．２３＋−１この例では十字ピン軸を持つ形式のも
のを用いているが、他の形式のものでもよい。また、第
１．第２および第３のすベシ軸受２０，２２．２４はこ
の例では回転力を伝達する関係上、軸線方向の移動およ
び回転を可能とするように、角形軸部材とこれを案内す
る軸受体とで構成したが、例えばスプライン、セレーシ
ョンなどＱ結合も可能である。
４の他方端と第２のリンク部材５の一方端との重なシ合
う部分は、第２のリング１３と自在継手ビン軸１４ａ、
１４ｂとによって連結されている。第２のリンク部材５
の他方端と第３のリンク部材６の一方端゛との重なシ合
う部分は第３のリング１５と自在継手ピン軸１６ａ、１
６ｂとによって連結されている。また同様に、第３のリ
ンク部材６の他方端と第４のリンク部材７の一方端との
重なシ合う部分は、第４のリング１７と自在継手ピン軸
１８Ｍ、１８ｂとによって連結されている。第４のリン
ク部材７の他方端は宇部Ｈに連結している。回転軸２の
端部とこれに対向する第２のリンク部材５とは應対偶の
働きをなす第１の自在継手１９とすペシ対偶の働きをな
す第１のすペシ軸受２０とによって連結されている。第
１のリンク部材４と第３のリンク部材６との対向する部
分は、第２の自在継手２１と第２のすベシ軸受２２とＫ
よって連結されている。また同様に第２のリンク部材５
と第４のリンク部材７との対向する部分は、第３の自在
継手２３と第３のすベシ軸受２４とによって連結されて
いる。前述した第１゜第２および第３の自在継手１９，
２１．２３＋−１この例では十字ピン軸を持つ形式のも
のを用いているが、他の形式のものでもよい。また、第
１．第２および第３のすベシ軸受２０，２２．２４はこ
の例では回転力を伝達する関係上、軸線方向の移動およ
び回転を可能とするように、角形軸部材とこれを案内す
る軸受体とで構成したが、例えばスプライン、セレーシ
ョンなどＱ結合も可能である。
前述した第１．第２および第３の自在継手１９゜２１．
２３と第１．第２および第３のすべり軸受２０．２２．
２４は手首部Ｗの屈曲動作時における各リンク部材間の
角度伝達に際して位置ずれを生じないような機咋を発揮
する。
２３と第１．第２および第３のすべり軸受２０．２２．
２４は手首部Ｗの屈曲動作時における各リンク部材間の
角度伝達に際して位置ずれを生じないような機咋を発揮
する。
次に上述した本発明のロボットアームの実施例の動作を
、第１図および第２図を用いて説明する。
、第１図および第２図を用いて説明する。
第１図に示すように、宇部Ｈの軸線が回転軸２の軸線に
一致している状態において、第１図に示すアクチュエー
タ１２Ｂ、１２ｂによって、第１のリング９を自在継手
１０のビン軸１０ａ回シに傾動させ、その傾動角度を第
２図に示すように角度α１をもって傾動させた場合、第
１のリング９と第１のリンク部材４とは固定連結されて
いるので、第１のリンク部材４は回転軸２の軸線に対し
て前述し起電１のリング９の傾動角度α１と同一の角度
α、をもって傾動する。この第１のリンク部材４の角度
α１の傾動によシ、第２のリンク部材５は第１のリンク
部材４の傾動によシ第１の自在継手９を支点として反時
計方向に第１のリンク部材４に対して角度β、をもって
傾動する。したがって第２のリンク部材５は第１のリン
グ９の角度α、の傾動によシ、回転軸２の軸線に対して
角度α、＋β、だけ傾動する。さらに、第２のリンク部
材５は第３のリンク部材６を介して第４のリンク部材７
に連接されているので、第３のリンク部材６は第２のリ
ンク部材５に対して角度α、をもって傾動し、第４のリ
ンク部材７は第３のリンク部材６に対して角度β、をも
って傾動する。この結果、平部Ｈの軸線は回転軸２の軸
線に対して最終的に角度α１＋β１＋α、＋β、だけ傾
動することになる。この実施例ではピン８．第１の１自
在継手１９および自在継手ピン軸１４Ｍによって得られ
る三角形と、自在継手ピン軸１４ａ、第２の自在継手２
２および自在継手ピン軸１６ａによって得られる三角形
と、自在継手ピン軸１６ａ。
一致している状態において、第１図に示すアクチュエー
タ１２Ｂ、１２ｂによって、第１のリング９を自在継手
１０のビン軸１０ａ回シに傾動させ、その傾動角度を第
２図に示すように角度α１をもって傾動させた場合、第
１のリング９と第１のリンク部材４とは固定連結されて
いるので、第１のリンク部材４は回転軸２の軸線に対し
て前述し起電１のリング９の傾動角度α１と同一の角度
α、をもって傾動する。この第１のリンク部材４の角度
α１の傾動によシ、第２のリンク部材５は第１のリンク
部材４の傾動によシ第１の自在継手９を支点として反時
計方向に第１のリンク部材４に対して角度β、をもって
傾動する。したがって第２のリンク部材５は第１のリン
グ９の角度α、の傾動によシ、回転軸２の軸線に対して
角度α、＋β、だけ傾動する。さらに、第２のリンク部
材５は第３のリンク部材６を介して第４のリンク部材７
に連接されているので、第３のリンク部材６は第２のリ
ンク部材５に対して角度α、をもって傾動し、第４のリ
ンク部材７は第３のリンク部材６に対して角度β、をも
って傾動する。この結果、平部Ｈの軸線は回転軸２の軸
線に対して最終的に角度α１＋β１＋α、＋β、だけ傾
動することになる。この実施例ではピン８．第１の１自
在継手１９および自在継手ピン軸１４Ｍによって得られ
る三角形と、自在継手ピン軸１４ａ、第２の自在継手２
２および自在継手ピン軸１６ａによって得られる三角形
と、自在継手ピン軸１６ａ。
第３の自在継手２３および自在継手ピン軸１８１１によ
って得られる三角形とは幾何学的に同一に形成したので
、角度α３．α、およびα、は同一角度であシ％また角
度β８．β、およびβ、は同一角度である。このため１
平部Ｈの回転軸２に対する傾動角α、＋β、＋α、＋β
、は、２（α、＋β１）となる、いまＣ１１−２ＱＯ、
β、＝３００とすると１平部Ｈの傾転角は１０００とな
る。
って得られる三角形とは幾何学的に同一に形成したので
、角度α３．α、およびα、は同一角度であシ％また角
度β８．β、およびβ、は同一角度である。このため１
平部Ｈの回転軸２に対する傾動角α、＋β、＋α、＋β
、は、２（α、＋β１）となる、いまＣ１１−２ＱＯ、
β、＝３００とすると１平部Ｈの傾転角は１０００とな
る。
前述したように、各リンク部材４〜７の傾動によって得
られる三角形の底辺、すなわちピン８と自在継手ピン軸
１１との距離、自在継手ピン軸１４１と自在継手ピン軸
１６１との距離および自在継手ピン軸１６５１と自在継
手ピン軸１８２との距離はそれぞれ互いに等しい一定の
長さに設定されている。そして各リンク部材４〜７が第
１図に示すように一直線上に位置しているときに社、第
１、第２および第３の自在継手１９，２１．２３と第１
．第２および第３のすベシ軸受２０，２２゜２４は同様
に同一線上に位置しているが、第２図に示すように各リ
ンク部材４〜７が傾動する場合。
られる三角形の底辺、すなわちピン８と自在継手ピン軸
１１との距離、自在継手ピン軸１４１と自在継手ピン軸
１６１との距離および自在継手ピン軸１６５１と自在継
手ピン軸１８２との距離はそれぞれ互いに等しい一定の
長さに設定されている。そして各リンク部材４〜７が第
１図に示すように一直線上に位置しているときに社、第
１、第２および第３の自在継手１９，２１．２３と第１
．第２および第３のすベシ軸受２０，２２゜２４は同様
に同一線上に位置しているが、第２図に示すように各リ
ンク部材４〜７が傾動する場合。
回転軸２および各リンク部材４〜５との連結部である自
在継手１９，２１．２３によシ、前述した各リンク部材
４〜７の傾動が許されるが、回転軸２、第２のリンク部
材５および第３のリンク部材６の軸線方向の長さが不足
することになる。この軸線方向の長さの不足はそれぞれ
第１．第２および第３のすベシ軸受２０，２２．２４に
よって補うことができる。とのすぺ夛軸受２０，２２゜
２４および自在継手１９１２１．２３によって各リンク
部材４〜７および回転軸２を枢動可能に連結することに
よって、各リンク部材４〜７の傾動角度を位置ずれを生
じることなく確実に伝えることができると共に、各リン
ク部材４〜７間の傾動角度・の範囲を大きくヂることか
できる。
在継手１９，２１．２３によシ、前述した各リンク部材
４〜７の傾動が許されるが、回転軸２、第２のリンク部
材５および第３のリンク部材６の軸線方向の長さが不足
することになる。この軸線方向の長さの不足はそれぞれ
第１．第２および第３のすベシ軸受２０，２２．２４に
よって補うことができる。とのすぺ夛軸受２０，２２゜
２４および自在継手１９１２１．２３によって各リンク
部材４〜７および回転軸２を枢動可能に連結することに
よって、各リンク部材４〜７の傾動角度を位置ずれを生
じることなく確実に伝えることができると共に、各リン
ク部材４〜７間の傾動角度・の範囲を大きくヂることか
できる。
第２図に示す手首部Ｗの動作はある一平面内で平部Ｈを
傾動させるものであるが、第２図に示す状態において回
転軸２を回転させることによシ。
傾動させるものであるが、第２図に示す状態において回
転軸２を回転させることによシ。
平部Ｈを第２図に示す状態における軸線回りに回転させ
ることができる。これによシ、宇部口を３次元的に移動
させることができる。
ることができる。これによシ、宇部口を３次元的に移動
させることができる。
なお、上述の実施例において、傾転角度α、。
β、は前述した三角形を形成する幾何学的な距離によっ
て決定されるので、この幾何学的な距離を変えることに
よって、各リンク部材４〜７の傾転角度、すなわち１手
首部Ｗの屈曲角度を所望に選択することができる。また
、平部Ｈと回転軸２との間に設けたリンク部材、リング
、自在継手およびすベシ軸受の組合せを、さらに増加す
ることにより、平部Ｈの回転軸２の軸線に対する屈曲角
度を大きくすることができる。
て決定されるので、この幾何学的な距離を変えることに
よって、各リンク部材４〜７の傾転角度、すなわち１手
首部Ｗの屈曲角度を所望に選択することができる。また
、平部Ｈと回転軸２との間に設けたリンク部材、リング
、自在継手およびすベシ軸受の組合せを、さらに増加す
ることにより、平部Ｈの回転軸２の軸線に対する屈曲角
度を大きくすることができる。
以上詳述したように１本発明によれば、ロボットアーム
のアーム側から加えられる傾動角入力を位置ずれを生じ
ることなく順次増幅して平部に伝達することができる。
のアーム側から加えられる傾動角入力を位置ずれを生じ
ることなく順次増幅して平部に伝達することができる。
その結果、ロボットアームの宇部を精度良く移動させ、
かつ位置決めすることができるものである。
かつ位置決めすることができるものである。
第１図は本発明のロボットアームにおける手首部の一実
施例の構成を示す斜視図、第２図は第１図に示される本
発明のロボットアームにおける手首部の傾動動作を示す
平面図である。 １・・・保持枠、２・・・回転軸、４〜７・・・リンク
部材。 ９，１３１１５．１７−ＩＣ／／、１２１１ １２ｂ−
７クチユ工−タ％ １４１６１４ｂ、１６ａ。 １６ｂ、１８ｍ、１８ｂ−・・自在継手ビン軸、１９゜
２１．２３・・・自在継手、２０．２２．２４・・・す
べり軸受、Ｗ・・・手首部、Ｈ・・・平部。
施例の構成を示す斜視図、第２図は第１図に示される本
発明のロボットアームにおける手首部の傾動動作を示す
平面図である。 １・・・保持枠、２・・・回転軸、４〜７・・・リンク
部材。 ９，１３１１５．１７−ＩＣ／／、１２１１ １２ｂ−
７クチユ工−タ％ １４１６１４ｂ、１６ａ。 １６ｂ、１８ｍ、１８ｂ−・・自在継手ビン軸、１９゜
２１．２３・・・自在継手、２０．２２．２４・・・す
べり軸受、Ｗ・・・手首部、Ｈ・・・平部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １６ 多数の屈曲関節を備えるロボットアームにおい
て、保持枠と、この保持枠に回転可能に支持され、かつ
回転駆動手段に連結した軸体と。 鎖状に連結された複数個のリンク部材と、このリンク部
６材間の重なシ合う部分を枢動可能に連結する自在継手
と、前記リンク部材における保持枠側に近接するリンク
部材と軸体とを枢動可能に連結する自在継手と、前記リ
ンク部材および回転軸の対向する端部を連結する点およ
びすミシ対偶手段と、前記保持枠側に最も近い自在継手
に連結され、かつリンク部材に傾動入力を加える傾動駆
動手段とを備えたことを特徴とするロボットアーム。 ２ 点およびすベシ対偶手段は、隣接する部材の端部を
枢動可能に連結する自在継手と、隣接する部材のいずれ
か一方に設けられたすベシ継手とで構成したことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のロボットアーム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16719681A JPS5871092A (ja) | 1981-10-21 | 1981-10-21 | ロボツトア−ム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16719681A JPS5871092A (ja) | 1981-10-21 | 1981-10-21 | ロボツトア−ム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5871092A true JPS5871092A (ja) | 1983-04-27 |
| JPS615879B2 JPS615879B2 (ja) | 1986-02-21 |
Family
ID=15845202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16719681A Granted JPS5871092A (ja) | 1981-10-21 | 1981-10-21 | ロボツトア−ム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5871092A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5890491A (ja) * | 1981-11-20 | 1983-05-30 | 舟橋 宏明 | 可撓性ア−ム |
| WO1984004270A1 (en) * | 1983-04-27 | 1984-11-08 | Kobe Steel Ltd | Joint mechanism |
| JPS606392A (ja) * | 1983-06-24 | 1985-01-14 | 株式会社日立製作所 | 産業用ロボツトの手首構造 |
| JPH01146683A (ja) * | 1987-10-22 | 1989-06-08 | Gmf Robotics Corp | 多継手ロボット部品 |
| JP2019195864A (ja) * | 2018-05-08 | 2019-11-14 | 三菱電機株式会社 | 関節機構および多関節機構 |
-
1981
- 1981-10-21 JP JP16719681A patent/JPS5871092A/ja active Granted
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5890491A (ja) * | 1981-11-20 | 1983-05-30 | 舟橋 宏明 | 可撓性ア−ム |
| JPH0232120B2 (ja) * | 1981-11-20 | 1990-07-18 | Hiroaki Funahashi | |
| WO1984004270A1 (en) * | 1983-04-27 | 1984-11-08 | Kobe Steel Ltd | Joint mechanism |
| JPS59201785A (ja) * | 1983-04-27 | 1984-11-15 | 株式会社神戸製鋼所 | 関節機構 |
| US4724716A (en) * | 1983-04-27 | 1988-02-16 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Joint mechanism |
| JPS606392A (ja) * | 1983-06-24 | 1985-01-14 | 株式会社日立製作所 | 産業用ロボツトの手首構造 |
| JPS639956B2 (ja) * | 1983-06-24 | 1988-03-03 | Hitachi Ltd | |
| JPH01146683A (ja) * | 1987-10-22 | 1989-06-08 | Gmf Robotics Corp | 多継手ロボット部品 |
| JP2019195864A (ja) * | 2018-05-08 | 2019-11-14 | 三菱電機株式会社 | 関節機構および多関節機構 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS615879B2 (ja) | 1986-02-21 |
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