JPS60104677A - 工業用ロボツト - Google Patents

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、種々の産業用途等に用いられる水平多関節型
の工業用ロボットに関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来の水平多関節型工業用ロボットは、第１図にその具
体構成を示すように、固定された支柱１は、回転軸Ａｉ
有する第１の関節装置２を保持する。３は、第一アーム
で第１の関節装置２によって、回転軸Ａを中心として旋
回する。４は、第１アーム３の先端部に保持され、回転
軸Ａに平行な回転軸Ｂを有する第二の関節装置、５は、
第２アームで第２の関節装置４によって回転軸Ｂを中心
として旋回する。６は、第２アームの先端部に保持され
、回転軸Ｂに平行な方向に、昇降動し、各種の仕事をさ
せるべくツーリングユニットである。

７は、ツーリングユニット６の昇降動される工具ホルダ
ーに取伺けられたドリルである。８は、被加工物である
。

しかして構成されるロボット装置は、あらかじめ入力設
定されているプログラム等の指令によって、ツーリング
ユニット６を水平方向に自在に移動させて、被加工物８
の任意の位置に穴加工をすることができる。

しかしながら、このような多関節型ロボット装置は、構
造的に片持支持構成のため、負荷能力が小さく、ロボッ
ト装置のアーム先端部に、過大な反力や、負荷がかかれ
ば、物理的にたわみが生じ、そのため、工具類たとえば
ドリル等が折損したり、正確な穴加工ができない。

また、他のかしめユニットや、ねじ締めユニット等を搭
載した時も同様である。

従がって、このような過大な負荷のかかるツーリングユ
ニットを搭載するロボット装置は、通常のハンドリング
用のロボット装置に対して各構成部の剛性を極端に高め
る必要があり、巨大な装置でその駆動源も大きなパワー
が必要とされる。

発明の目的 本発明は、上記欠点に鑑み、多関節型ロボット装置に過
大な負荷がかかっても、そのたわみを、きわめて少なく
する工業用ロボット装置を提供するものである。

発明の構成 本発明の工業用ロボットは、水平多関節型ロボット装置
の支柱上に、ロボット装置の関節部の回転軸に平行で、
かつ回転自在に支承されたサポートフランジと、このサ
ポートフランジと、このサポートフランジに一端を固着
され、サポートフランジの回転軸に直角方向にスライダ
ーの直線移動が自在な案内装置を配し、水平移動するロ
ボット装置のアームと、前記スライダーとを回転自在な
接続具でジヨイントし、前記案内装置をロボット装置の
アームの水平移動に追従させている。従がって前記案内
装置の先端部に、水平方向に軸芯を配して固着した案内
ローラを水平面内で上下に規制ガイドすることによって
ロボット装置を両端支持に近い形で支持することができ
、ロボット装置の垂直方向の剛性を著しく高めたもので
ある。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。

第２図は、本発明の実施例における工業用ロボットの正
面図を示すものである。

第２図において１１は固定された支柱で回転軸りを有す
る第１の関節装置１２を保持している。

１３は、第１アームで、第１の関節装置１２によって回
転軸りを中心として旋回する。１４は、第１アーム１３
の先端部に保持され、回転軸りに平行な回転軸Ｅを有す
る第２の関節装置、１５は、第２アームで第２の関節装
置１４によって回転軸Ｅを中心として旋回する。１６は
、第２アーム１５の先端部に保持され、回転軸Ｅに平行
に昇降動するツーリングユニット、１７は、ツーリング
ユニット１６の昇降動する工具ホルダーに取付られたド
リル、１８は、被加工物である。

以上が従来からの水平多関節ロボット装置の構成で以下
ロボット装置と呼ぶ。

１９は、ロボット装置のアーム１３及び１６と平行に配
されたガイドロッドで、一端に回転ローラ２０を有し、
他端をロボット装置の支柱１１上にロボット装置の各関
節１２及び１４の回転軸と平行に回転自在に支承されて
いるサポートフランジ２１に固着されている。２２は、
前記ガイトロノド１９を案内に摺動自在なスライダーで
第３図に示すごとく、リニアボールベアリング２３を内
蔵し、移動方向に対し、直角方向に軸部２４を有してい
る。２５は、ロボット装置の第２アーム１５に固着され
た接続具でボールベアリング２６を介し、前記スライダ
ー２２の軸部２４を回転自在に支承している。２７は、
ロボット装置とは独立に固定されたサポートフランジで
前記回転ローラ２゜の外径部を上下方向に挾持し、ガイ
ドしている。

以上のように構成された工業用ロボットについて以下そ
の動作を説明する。

ロボット装置は、あらかじめ入力設定されているプログ
ラム等の指令によって動作領域内の任意の位置に移動し
、ツーリングユニット１６によって被加工物１８の上面
に穴明作業ができるのは従来例と同じである。

しかしながら本発明ではロボット装置の関節装置１２及
び１４によって第１アーム１３及び第２アーム１６は、
旋回されるが、その際、第２アーム１６に固着されてい
る接続具２５もそのつと位置変化を受ける。しかしスラ
イダー２２の追従摺動と接続具２５と軸部２４との追従
回転、そしてサポートフランジ２１の追従回転によって
、ロボット装置の第１アーム１３及び第２アーム１５の
旋回運動は拘束されることはない。

又、サポートフランジ２１が回転されることによって、
ガイドロッド１９も水平面上で回転される。

従がってガイドロッド１９の先端部に取付られた案内ロ
ーラは、外径部をサポートブロック２７に水平面上にガ
イドされながら追従走行する。

そして上記の追従運動は、すべてボールベアリングを介
しているため摩擦抵抗は、小さくほとんど動力を要しな
い。

このため、ロボット装置の、アーム先端部にががる負荷
は、接続具２２．ガイトロ・ノド１９及び案内ローラ２
０を介して、高剛性なサポートブロック２７で受けるこ
とができる。又、ガイドロッド１９の旋回範囲θ°は最
大加工範囲で決まり、同時にサポートブロック２アのガ
イド幅ｌも同時に決定される。（第４図参照）又、加工
ポイント以外のロボット装置の移動範囲は、加工による
負荷が加わらないため、サポートブロック２７でガイド
する必要はない。

以上のように、本実施例によれば、ロボット装置を保持
する支柱を支点とし、水平移動するロボット装置のアー
ムと平行に回転可能な案内装置を設け、この案内装置内
を自在に摺動するスライダーと、前記ロボット装置のア
ームとを回転自在な接続具でジヨイントし、前記案内装
置をロボット装置の水平移動に追従させている。従がっ
て、案内装置の先端に固着した案内ローラの外径部を、
水平面上で規制ガイドすることによって、ロボットアー
ムの先端にかかる負荷能力を著しく高めることができる
。

なお本実施例では、接続具２６をロボット装置の第２ア
ーム１５に固着させたが、垂直方向に負荷を受ける部分
ならどこでも良く、ツーリングユニット１６でも良いし
、第２の関節装置１４に固着させても良い。

また、案内ローラ２Ｑの外径部を水平面に平行な２面で
ガイドさせたが、ツーリングユニットの加工ポイントの
位置において案内ローラ２０の外径部を７字型ブロツク
にて垂直方向の摺動アクチーエータによってクランプさ
せても良い。

また本装置全体を垂直に配置して、ツーリングユニット
の加工を水平にしても同様の効果を得る。

発明の効果 以上のように、本発明の工業用ロボットは水平多関節ロ
ボットを保持する支柱を支点とし、水平移動するロボッ
ト装置のアームと平行に回転可能な案内装置を設け、こ
の案内装置内を自在に摺動するスライダーと前記ロボッ
ト装置のアームとを回転自在な接続具でジヨイントする
ことによって、前記案内装置は、ロボット装置の水平移
動に追従回転移動することができる。

従がって、回転移動する案内装置の先端部に設けた案内
ローラの移動する範囲内を、高剛性なサポートブロック
で挟持ガイドすることによって、ロボットアームの先端
部の負荷能力を著しく高めることができ、その実用的効
果は犬なるもの、がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来例の水平多関節型工業用ロボットの正面
図、第２図は、本発明の一実施例における水平多関節型
工業用ロボットの正面図、第３図は、本発明の実施例に
おける水平多関節型工業用ロボットのスライダーと接続
具との関連を示す部分断面図、第４図は同上面図である
。 １１　・・・支柱、２１・・・・・サポートフランジ、
１９　・・案内装置（ガイドロッド）、２０・　・回転
ローラ、２２・・・・スライダー、２４・・　軸部、２
６・・・・・・接続具。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の互いに平行な回転軸及びその１駆動手段を有する
   多関節型のロボット装置と、このロボット装置を保持す
   る支柱と、前記支柱の一部に前記ロボット装置の関節の
   回転軸に平行で、かつ、回転自在に支承されたサポート
   フランジと、このサポートフランジに、一端を固着され
   、サポートフランジの回転軸に直角方向に直線移動をガ
   イドするだめの案内装置と、この案内装置の他端に、サ
   ポートフランジの回転軸に対し直角方向に軸芯を有する
   回転ローラと、前記案内装置内を、自在に直線移動し、
   移動方向に対し直角方向に軸部を有するスライダーと、
   前記ロボット装置の駆動手段によって移動される移動部
   分に固着され、前記スライダーの軸部を、前記ロボット
   装置の回転軸の方向に平行に回転自在に支承する接続具
   とを備えた工業用ロボット。