産業用ロボット
【課題】本発明は、簡単に手首部フランジ面の傾きが調整できる産業用ロボットを提供することを目的とする。
【解決手段】固定ベース２に一端を固定された旋回ヘッド３と、前記旋回ヘッド３に連結された下部アーム４と、前記下部アーム４に連結された上部アーム５と、前記上部アーム５の先端に手首部６を備え、４自由度を有し、前記旋回ヘッド２に連結された第１の補助リンク７の他方端と一端が連結された第２の補助リンク８の他方端と前記手首部６の間に長さ方向に分割連結された第３の補助リンク９を備えたものである。
【解決手段】固定ベース２に一端を固定された旋回ヘッド３と、前記旋回ヘッド３に連結された下部アーム４と、前記下部アーム４に連結された上部アーム５と、前記上部アーム５の先端に手首部６を備え、４自由度を有し、前記旋回ヘッド２に連結された第１の補助リンク７の他方端と一端が連結された第２の補助リンク８の他方端と前記手首部６の間に長さ方向に分割連結された第３の補助リンク９を備えたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業用ロボットに関し、パレタイズ作業に使用するパレタイズ用ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ダンボ−ルや袋詰めされた物品をパレットへ積み付けるようなパレタイズ作業に使用する４自由度の産業用ロボットにおいては、補助リンクをもちいた平行四辺形リンク式の産業用ロボットが提供されている。（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−７９２号公報（第２−３頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、このような平行四辺形リンク式の産業用ロボットでは、その用途上、手首部フランジ面がパレタイズ作業時、常に大地に対して平行な状態で動作しなければならない。しかしながらロボットを据え付けた架台自身の大地に対する傾きおよび各部ロボットを構成するア−ム部品の寸法誤差、組付け精度の誤差から前記フランジ面が大地に対して平行ではなく、傾いてしまうという問題点があった。
また、従来の形態では、その傾きを調整する機構がなく、傾きをなくすためにはア−ム部品を交換するといった必要があり、メンテナンス性に問題があった。
ここで、物品を把持するハンドと締結するフランジ面の間にシムを挿入して大地に対する平行度を確保するといった対策も考えられる。しかしながらこのような方法では、手首部フランジ面が回転しない場合は問題無いが、そのフランジ面が回転した場合、別の位相で傾きが発生してしまうため、パレタイズ作業時、常に平行度が保てないという問題もあった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、産業用ロボット、特にダンボ−ルや袋詰めされた物品をパレットへ積み付けるようなパレタイズ作業に使用する４自由度の産業ロボットにおいて、簡単に手首部フランジ面の傾きが調整できる産業用ロボットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、固定ベースに一端を固定された旋回ヘッドと、前記旋回ヘッドに連結された下部アームと、前記下部アームに連結された上部アームと、前記上部アームの先端に手首部を備え、４自由度を有し、前記旋回ヘッドに連結された第１の補助リンクの他方端と一端が連結された第２の補助リンクの他方端と前記手首部の間に長さ方向に分割連結された第３の補助リンクを備えたものである。
また、請求項２に記載の発明は、前記第３の補助リンクが、分割された前記第３の補助リンク間のスキマを調整するスキマ調整機構を備え、前記手首部のフランジ面が参照面対して平行になるように構成されたものである。
また、請求項３に記載の発明は、前記スキマを調整機構が、スキマを調整するのにシムを用いるものである。
また、請求項４に記載の発明は、固定ベースに一端を固定された旋回ヘッドと、前記旋回ヘッドに連結された下部アームと、前記下部アームに連結された上部アームと、前記上部アームの先端に手首部を備え、４自由度を有し、一端が前記旋回ヘッドに連結され、先端が前記手首部に連結された複数からなる補助リンクを備え、前記手首部と連結された前記補助リンクが分割連結されて、構成され、前記補助リンクの分割部のスキマを調整することにより前記手首部のフランジ面の参照面に対する角度を任意に設定できるものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によると、ロボットを架台に据え付けた後からでも簡単に参照面に対するフランジ面の傾きを調整することが可能であり、手首部フランジ面の傾きを調整するためにア−ム部品等を交換する必要がなく、メンテナンス性が大幅に改善される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の産業用ロボットの側断面図
【図２】第３の補助リンクの分割部を示す図
【図３】手首部フランジの角度調整を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【０００９】
図１は、本発明の第１実施例を示す産業用ロボット（４自由度のパレタイズ用ロボット）の側断面図である。また、図２は第３の補助リンクを側面から見て展開した説明図あり、図３は手首部６を側面から見て展開した説明図である。以下、図１および図２、図３に従って構造の詳細について説明する。図１において、産業用ロボット１は、主としてダンボ−ルや袋詰めされた物品の輸送用パレットへの積み付け、すなわちパレタイズ作業に使用する。産業用ロボット１は固定ベース２と旋回ヘッド３と下部アーム４と上部アーム５と手首部６と第１の補助リンク７と第２の補助リンク８と第３の補助リンク９を備えている。旋回ヘッド３は固定ベース２に、垂直軸Ｓ回りに回動自在に支持され、旋回駆動される。下部アーム４はその下端で旋回ヘッド３に、水平軸Ｌ回りに回動自在に支持され、前後に揺動駆動される。上部アーム５は下部アーム４の上端に、水平軸Ｕ回りに回動自在に支持され、上下に揺動駆動される。手首部６は上部アーム５の先端に、水平軸回りに回動自在に支持されている。第１の補助リンク７は一端を旋回ヘッド３に回動自在に支持され、他方端は第２の補助リンク８に回動自在に連結されている。第２の補助リンク８は下部アーム４に、水平軸Ｕ回りに回動自在に支持され、前述したように第１の補助リンク７の他方端が回動自在に連結され、また第３の補助リンク９の一方端も第２の補助リンク８に回動自在に連結されている。第３の補助リンク９の他方端は手首部６に回動自在に連結されている。
このように、旋回ヘッド３と下部アーム４と第２の補助リンク８と第１の補助リンク７からなる第１の平行四辺形リンクと、上部アーム５と手首部６と第３の補助リンク９と第２の補助リンク８からなる第２の平行四辺形リンクが構成されているので、手首部６は下部アーム４および上部アーム５の姿勢に関わりなく、一定の姿勢、つまり手首部６のフランジ６２が常に下を向く姿勢を保持する。
また、第３の補助リンク（ａ）９１は、第２の補助リンク８に取り付けられ、第３の補助リンク（ｂ）９２は手首部６に取り付けられている。
本発明が従来技術と異なる部分は、従来の第３の補助リンク９が1個の筐体で配設されていたのに対し第３の補助リンク９を分割して第３の補助リンク（ａ）９１と第３の補助リンク（ｂ）９２を配設した部分である。
【００１０】
次に、第３の補助リンク（ａ）９１と第３の補助リンク（ｂ）９２の結合部について説明する。 図２は、第３の補助リンクを側面から見て展開した説明図である。
第３の補助リンク（ａ）９１と第３の補助リンク（ｂ）９２はボルト９３で固定されているが、あらかじめスキマδを設けており、その間にシム９４を挿入する構造としている。組立て時はシム９４をあらかじめ設計寸法通りのリンク長（寸法 Ｌ）となる分の厚さのみを挿入しておく。ボルト９３をゆるめればスキマδが広がり、シム９４の追加および削減が可能となる。
【００１１】
次に、手首部フランジ面の傾き調整方法について説明する。図３は手首部６を側面から見て展開した説明図である。まずユ−ザ−がロボットを架台に設置後、手首部フランジ面の大地に対する傾き角度αを測定する。手首部６が参照面（大地）に対し＋αで傾いていた場合、前記ボルト９３をゆるめ、その角度α分を補正するシム９４を追加する。また、−αで傾いていた場合、前記ボルト９３をゆるめ、その角度α分を補正するシム９４を削減する。
ロボットを据え付ける架台自身の参照面に対する傾きおよび各部ロボットを構成するア−ム部品の寸法誤差、組付け精度の誤差などをシム９４の厚みで吸収し、手首部フランジ面の傾きを調整するのである。
尚、この場合、参照面を大地としたが、搬送作業により配置される荷受面も傾いている場合が想定される。その場合には、参照面を荷受面にしてフランジ面の傾きを調整することは当然である。したがって、フランジ面の傾きは、上記した方法により任意の角度に調整されるものである。
【００１２】
このように、第３の補助リンクをあらかじめ分割し、ロボットに配設しておけばその間にシムを追加、削減することで第３の補助リンク長（寸法 Ｌ）が簡単に変更可能となり、手首部フランジ面の傾きを調整することができる。また、手首部フランジ面の傾きはフランジ面の位相に依存しない。
【符号の説明】
【００１３】
１ 産業用ロボット
２ 固定ベース
３ 旋回ヘッド
４ 下部アーム
５ 上部アーム
６ 手首部
６１ケ−シング
６２フランジ
７ 第１の補助リンク
８ 第２の補助リンク
９ 第３の補助リンク
９１第３の補助リンク（ａ）
９２第３の補助リンク（ｂ）
９３ボルト
９４シム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業用ロボットに関し、パレタイズ作業に使用するパレタイズ用ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ダンボ−ルや袋詰めされた物品をパレットへ積み付けるようなパレタイズ作業に使用する４自由度の産業用ロボットにおいては、補助リンクをもちいた平行四辺形リンク式の産業用ロボットが提供されている。（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−７９２号公報（第２−３頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、このような平行四辺形リンク式の産業用ロボットでは、その用途上、手首部フランジ面がパレタイズ作業時、常に大地に対して平行な状態で動作しなければならない。しかしながらロボットを据え付けた架台自身の大地に対する傾きおよび各部ロボットを構成するア−ム部品の寸法誤差、組付け精度の誤差から前記フランジ面が大地に対して平行ではなく、傾いてしまうという問題点があった。
また、従来の形態では、その傾きを調整する機構がなく、傾きをなくすためにはア−ム部品を交換するといった必要があり、メンテナンス性に問題があった。
ここで、物品を把持するハンドと締結するフランジ面の間にシムを挿入して大地に対する平行度を確保するといった対策も考えられる。しかしながらこのような方法では、手首部フランジ面が回転しない場合は問題無いが、そのフランジ面が回転した場合、別の位相で傾きが発生してしまうため、パレタイズ作業時、常に平行度が保てないという問題もあった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、産業用ロボット、特にダンボ−ルや袋詰めされた物品をパレットへ積み付けるようなパレタイズ作業に使用する４自由度の産業ロボットにおいて、簡単に手首部フランジ面の傾きが調整できる産業用ロボットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、固定ベースに一端を固定された旋回ヘッドと、前記旋回ヘッドに連結された下部アームと、前記下部アームに連結された上部アームと、前記上部アームの先端に手首部を備え、４自由度を有し、前記旋回ヘッドに連結された第１の補助リンクの他方端と一端が連結された第２の補助リンクの他方端と前記手首部の間に長さ方向に分割連結された第３の補助リンクを備えたものである。
また、請求項２に記載の発明は、前記第３の補助リンクが、分割された前記第３の補助リンク間のスキマを調整するスキマ調整機構を備え、前記手首部のフランジ面が参照面対して平行になるように構成されたものである。
また、請求項３に記載の発明は、前記スキマを調整機構が、スキマを調整するのにシムを用いるものである。
また、請求項４に記載の発明は、固定ベースに一端を固定された旋回ヘッドと、前記旋回ヘッドに連結された下部アームと、前記下部アームに連結された上部アームと、前記上部アームの先端に手首部を備え、４自由度を有し、一端が前記旋回ヘッドに連結され、先端が前記手首部に連結された複数からなる補助リンクを備え、前記手首部と連結された前記補助リンクが分割連結されて、構成され、前記補助リンクの分割部のスキマを調整することにより前記手首部のフランジ面の参照面に対する角度を任意に設定できるものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によると、ロボットを架台に据え付けた後からでも簡単に参照面に対するフランジ面の傾きを調整することが可能であり、手首部フランジ面の傾きを調整するためにア−ム部品等を交換する必要がなく、メンテナンス性が大幅に改善される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の産業用ロボットの側断面図
【図２】第３の補助リンクの分割部を示す図
【図３】手首部フランジの角度調整を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【０００９】
図１は、本発明の第１実施例を示す産業用ロボット（４自由度のパレタイズ用ロボット）の側断面図である。また、図２は第３の補助リンクを側面から見て展開した説明図あり、図３は手首部６を側面から見て展開した説明図である。以下、図１および図２、図３に従って構造の詳細について説明する。図１において、産業用ロボット１は、主としてダンボ−ルや袋詰めされた物品の輸送用パレットへの積み付け、すなわちパレタイズ作業に使用する。産業用ロボット１は固定ベース２と旋回ヘッド３と下部アーム４と上部アーム５と手首部６と第１の補助リンク７と第２の補助リンク８と第３の補助リンク９を備えている。旋回ヘッド３は固定ベース２に、垂直軸Ｓ回りに回動自在に支持され、旋回駆動される。下部アーム４はその下端で旋回ヘッド３に、水平軸Ｌ回りに回動自在に支持され、前後に揺動駆動される。上部アーム５は下部アーム４の上端に、水平軸Ｕ回りに回動自在に支持され、上下に揺動駆動される。手首部６は上部アーム５の先端に、水平軸回りに回動自在に支持されている。第１の補助リンク７は一端を旋回ヘッド３に回動自在に支持され、他方端は第２の補助リンク８に回動自在に連結されている。第２の補助リンク８は下部アーム４に、水平軸Ｕ回りに回動自在に支持され、前述したように第１の補助リンク７の他方端が回動自在に連結され、また第３の補助リンク９の一方端も第２の補助リンク８に回動自在に連結されている。第３の補助リンク９の他方端は手首部６に回動自在に連結されている。
このように、旋回ヘッド３と下部アーム４と第２の補助リンク８と第１の補助リンク７からなる第１の平行四辺形リンクと、上部アーム５と手首部６と第３の補助リンク９と第２の補助リンク８からなる第２の平行四辺形リンクが構成されているので、手首部６は下部アーム４および上部アーム５の姿勢に関わりなく、一定の姿勢、つまり手首部６のフランジ６２が常に下を向く姿勢を保持する。
また、第３の補助リンク（ａ）９１は、第２の補助リンク８に取り付けられ、第３の補助リンク（ｂ）９２は手首部６に取り付けられている。
本発明が従来技術と異なる部分は、従来の第３の補助リンク９が1個の筐体で配設されていたのに対し第３の補助リンク９を分割して第３の補助リンク（ａ）９１と第３の補助リンク（ｂ）９２を配設した部分である。
【００１０】
次に、第３の補助リンク（ａ）９１と第３の補助リンク（ｂ）９２の結合部について説明する。 図２は、第３の補助リンクを側面から見て展開した説明図である。
第３の補助リンク（ａ）９１と第３の補助リンク（ｂ）９２はボルト９３で固定されているが、あらかじめスキマδを設けており、その間にシム９４を挿入する構造としている。組立て時はシム９４をあらかじめ設計寸法通りのリンク長（寸法 Ｌ）となる分の厚さのみを挿入しておく。ボルト９３をゆるめればスキマδが広がり、シム９４の追加および削減が可能となる。
【００１１】
次に、手首部フランジ面の傾き調整方法について説明する。図３は手首部６を側面から見て展開した説明図である。まずユ−ザ−がロボットを架台に設置後、手首部フランジ面の大地に対する傾き角度αを測定する。手首部６が参照面（大地）に対し＋αで傾いていた場合、前記ボルト９３をゆるめ、その角度α分を補正するシム９４を追加する。また、−αで傾いていた場合、前記ボルト９３をゆるめ、その角度α分を補正するシム９４を削減する。
ロボットを据え付ける架台自身の参照面に対する傾きおよび各部ロボットを構成するア−ム部品の寸法誤差、組付け精度の誤差などをシム９４の厚みで吸収し、手首部フランジ面の傾きを調整するのである。
尚、この場合、参照面を大地としたが、搬送作業により配置される荷受面も傾いている場合が想定される。その場合には、参照面を荷受面にしてフランジ面の傾きを調整することは当然である。したがって、フランジ面の傾きは、上記した方法により任意の角度に調整されるものである。
【００１２】
このように、第３の補助リンクをあらかじめ分割し、ロボットに配設しておけばその間にシムを追加、削減することで第３の補助リンク長（寸法 Ｌ）が簡単に変更可能となり、手首部フランジ面の傾きを調整することができる。また、手首部フランジ面の傾きはフランジ面の位相に依存しない。
【符号の説明】
【００１３】
１ 産業用ロボット
２ 固定ベース
３ 旋回ヘッド
４ 下部アーム
５ 上部アーム
６ 手首部
６１ケ−シング
６２フランジ
７ 第１の補助リンク
８ 第２の補助リンク
９ 第３の補助リンク
９１第３の補助リンク（ａ）
９２第３の補助リンク（ｂ）
９３ボルト
９４シム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定ベースに一端を固定された旋回ヘッドと、前記旋回ヘッドに連結された下部アームと、前記下部アームに連結された上部アームと、前記上部アームの先端に手首部を備え、４自由度を有し、前記旋回ヘッドに連結された第１の補助リンクの他方端と一端が連結された第２の補助リンクの他方端と前記手首部の間に長さ方向に分割連結された第３の補助リンクを備えたことを特徴とする産業用ロボット。
【請求項２】
前記第３の補助リンクは、分割された前記第３の補助リンク間のスキマを調整するスキマ調整機構を備え、前記手首部のフランジ面が参照面対して平行になるように構成されたことを特徴とする請求項１記載の産業ロボット。
【請求項３】
前記スキマを調整機構は、スキマを調整するのにシムを用いることを特徴とする請求項２記載の産業ロボット。
【請求項４】
固定ベースに一端を固定された旋回ヘッドと、前記旋回ヘッドに連結された下部アームと、前記下部アームに連結された上部アームと、前記上部アームの先端に手首部を備え、４自由度を有し、一端が前記旋回ヘッドに連結され、先端が前記手首部に連結された複数からなる補助リンクを備え、前記手首部と連結された前記補助リンクが分割連結されて、構成され、前記補助リンクの分割部のスキマを調整することにより前記手首部のフランジ面の参照面に対する角度を任意に設定できることを特徴とする産業用ロボット。
【請求項１】
固定ベースに一端を固定された旋回ヘッドと、前記旋回ヘッドに連結された下部アームと、前記下部アームに連結された上部アームと、前記上部アームの先端に手首部を備え、４自由度を有し、前記旋回ヘッドに連結された第１の補助リンクの他方端と一端が連結された第２の補助リンクの他方端と前記手首部の間に長さ方向に分割連結された第３の補助リンクを備えたことを特徴とする産業用ロボット。
【請求項２】
前記第３の補助リンクは、分割された前記第３の補助リンク間のスキマを調整するスキマ調整機構を備え、前記手首部のフランジ面が参照面対して平行になるように構成されたことを特徴とする請求項１記載の産業ロボット。
【請求項３】
前記スキマを調整機構は、スキマを調整するのにシムを用いることを特徴とする請求項２記載の産業ロボット。
【請求項４】
固定ベースに一端を固定された旋回ヘッドと、前記旋回ヘッドに連結された下部アームと、前記下部アームに連結された上部アームと、前記上部アームの先端に手首部を備え、４自由度を有し、一端が前記旋回ヘッドに連結され、先端が前記手首部に連結された複数からなる補助リンクを備え、前記手首部と連結された前記補助リンクが分割連結されて、構成され、前記補助リンクの分割部のスキマを調整することにより前記手首部のフランジ面の参照面に対する角度を任意に設定できることを特徴とする産業用ロボット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−３１３７２（Ｐ２０１１−３１３７２Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８３０３９（Ｐ２００９−１８３０３９）
【出願日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【出願人】（０００００６６２２）株式会社安川電機 (2,482)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【出願人】（０００００６６２２）株式会社安川電機 (2,482)
【Ｆターム（参考）】
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