(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
着脱式４節リンク機構駆動装置を有する産業用ロボットであって、
ロボット本体用回転ジョイントを備えたベースフレームと、
前記ベースフレームの前記回転ジョイントに連結され、回動ジョイントを備えたピボットフレームと、
前記ピボットフレームの前記回動ジョイントに連結され、直線ジョイントを備えた柱フレームと、
前記ピボットフレームに設置されるモータと、
前記モータからの駆動力の伝達を受け、前記柱フレームを回動させる減速機であって、前記ピボットフレームの前記回動ジョイント上又は直接的に前記ピボットフレーム上のいずれかに選択的に着脱可能に設置され、可搬荷重の変化が求められるとき、その設置位置が前記回動ジョイント上及び前記ピボットフレーム上のうち一方から他方に変更される、該減速機と、
前記減速機が直接的に前記ピボットフレーム上に設置されるときに前記減速機と締結され、前記減速機の出力シャフトと前記柱フレームとの間に着脱可能に設置される４節リンクとを含むことを特徴とする産業用ロボット。
【請求項２】
前記ピボットフレームが、該ピボットフレームの両側から上方へ突出形成されかつ前記柱フレームの下端部締結用ベアリングアセンブリが備えられたピボット突起部を含むことを特徴とする請求項１に記載の産業用ロボット。
【請求項３】
前記ピボットフレームが、前記減速機の設置のために形成された垂直ブラケットを含むことを特徴とする請求項１に記載の産業用ロボット。
【請求項４】
前記ピボットフレームが、前記減速機の出力シャフトを回転可能に支持するように形成されたベアリングサポートを含むことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の産業用ロボット。
【請求項５】
前記４節リンクが、前記モータの駆動力を前記減速機に伝達するためのプーリ−ベルト型動力伝達機構を含み、
前記プーリ−ベルト型動力伝達機構が、
前記サーボモータの回転シャフトに設置された第１プーリと、
前記第１プーリに一方の側を締結したタイミングベルトと、
前記タイミングベルトの他方の側に締結され、前記減速機に締結するための入力シャフトを備えた第２プーリとを含むことを特徴とする請求項４に記載の産業用ロボット。
【請求項６】
前記ピボットフレームの前記回動ジョイントが、前記モータの駆動力を前記減速機に伝達するためのプーリ−ベルト型動力伝達機構を含み、
前記プーリ−ベルト型動力伝達機構が、
前記サーボモータの回転シャフトに設置された第１プーリと、
前記第１プーリに一方の側を締結したタイミングベルトと、
前記タイミングベルトの他方の側に締結され、前記減速機に締結するための入力シャフトを備えた第２プーリとを含むことを特徴とする請求項１に記載の産業用ロボット。
【請求項７】
前記４節リンクが、
前記減速機の出力シャフトに軸結合方式で連結され、前記減速機の出力の伝達を受ける作動アームと、
一方の端部が前記作動アームに回転ジョイント方式で連結され、他方の端部が前記柱フレームの上端部で回転ジョイント方式で連結された回動リンク部とを含むことを特徴とする請求項１に記載の産業用ロボット。
【請求項８】
前記４節リンクが、前記作動アームに相応する入力リンク及び入力トルクと、前記柱フレームに相応する出力リンク及び出力トルクとの関係を表す次式を用いて、前記ロボット本体の可搬重量を変化させるようにしたことを特徴とする請求項７に記載の産業用ロボット。
【数２】
0005524412.tif 000004
ここで、Ｔｏは４節リンクの出力トルク、Ｔｉは４節リンクの入力トルク、Ｂは入力リンク、ＢＬは入力リンクＢの長さ、Ｄは出力リンク、ＤＬは出力リンクＤの長さ、α２は前記入力リンクＢと上側連結リンクの端点から前記出力リンクＤと下側連結リンクの端点までの対角線Ｌと前記出力リンクＤとがなす内角、α３は前記対角線Ｌと前記入力リンクＢとがなす内角、α４は前記対角線Ｌと前記上側連結リンクとがなす内角を表し、前記上側連結リンクは、前記入力リンクＢと前記出力リンクＤとの間の上側に連結されたリンクであり、前記下側連結リンクは、前記入力リンクＢと前記出力リンクＤとの間の下側に連結されたリンクである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業用マニピュレータ（industrial manipulator）に関し、より詳細には、着脱式４節リンク機構駆動装置を有する産業用ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、産業用ロボットは、人間のように運動機能と知能を総合的に備えた汎用の機械であって、工学的に作業する手、環境を理解する視覚や触覚、作業順序を自ら計画し実行する機能、人間との対話手段を備え、自由に動作できる汎用の、そうしながらも、１つの機体で総合的な機械システムにより多様なタスクを実行するようにプログラミングされ得る機械を意味し得る。
【０００３】
産業用ロボットは、当該産業分野又は作業工程に最適化された動作及び可搬重量を有するように設計されており、共用ロボットのように多様な環境や工程において異なる大きさの可搬重量を発揮するのに限界がある。
【０００４】
共用ロボットとは、ロボット本体を共用し、ロボット本体で互いに異なる作業によってエンドエフェクタ（end effector）又はツール（tool）のみを交換し、ロボット制御装置で当該作業用工程プログラムを交換して使用することによって、互いに異なる作業を支援できるロボットを意味し得る。
【０００５】
従来技術による極座標ロボット（polar coordinate robot）は、図１に示すように、ベース（基台）１０を基に、２つの回転軸３０、３１及び１つの直線軸２０にそれぞれ対応するジョイント（関節）４１、４２、４３と、フレーム５１、５２、５３とを組み合わせて構成したロボットである。
【０００６】
ここで、回転軸３０に対応する第１ジョイント４１は、ベース１０を基準に第１フレーム５１を回転させる運動を行い、回転軸３１に対応する第２ジョイント４２は、第１フレーム５１を基準に第２フレーム５２を垂直旋回させる運動を行い、１つの直線軸２０に対応する第３ジョイント４３は、第２フレーム５２を基準に第３フレーム５３を伸縮させる運動を行う。
【０００７】
このような従来の極座標ロボットは、垂直面に対して上下運動特性に優れ、作業領域が広く、傾斜した位置で作業を行えるので、溶接作業や塗装作業に適している。
【０００８】
一方、極座標ロボットをはじめとする従来の産業用ロボットを設計する際に、ロボットの用途又は目的を定めるために、当該ロボットの可搬重量の大きさを定めることは非常に重要な事項である。可搬重量の大きさは、関節型ジョイントを構成するアクチュエータと減速機、動力伝達機構により決定される。
【０００９】
従って、製作された産業用ロボットを他の用途に使うためには、可搬重量が許容しない限り困難であるため、可搬重量の大きさを増加させることができる方法が切実に求められている。
【００１０】
可搬重量の大きさを増加させる最も簡単な方法としては、関節型ジョイントのアクチュエータと減速機を変更する方案が挙げられるが、それにより、ロボットの設計変更が避けられず、大きなアクチュエータを購入するための追加のコストが発生し、ロボット本体の重さの増加にも影響を及ぼし、結局のところ、新たな産業用ロボットを製作する作業と同一の作業になってしまうという短所がある。可搬重量を増加させるための一例は、２００５年１０月６日に登録された大韓民国登録特許第１０−０５１９６０８号明細書（特許文献１）に開示されている。
【００１１】
また、従来技術の産業用ロボットは、予め設計され計画された範囲内でのみ可搬重量を有し得るため、異なる大きさの可搬重量を要求する共用ロボットの本体として使用され得ないという短所がある。
【００１２】
さらに、従来技術の産業用ロボットがロボットの移送又はロボットの空間移動のための別途の運搬用ロボットにドッキングされて使用されるとき、ロボット本体の重さには限界があり、これにより無条件に容量が大きく、重いアクチュエータと減速機を変更してロボットに搭載することは難しい状況である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】大韓民国登録特許第１０−０５１９６０８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ロボット本体に着脱可能な４節リンク機構駆動装置を用いて、別途のアクチュエータの追加又は減速機の容量の変更なしに、可搬重量の大きさを変化させることができる着脱式４節リンク機構駆動装置を有する産業用ロボットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の一側面によれば、着脱式４節リンク機構駆動装置を有する産業用ロボットであって、ロボット本体用回転ジョイントを備えたベースフレームと、ベースフレームの回転ジョイントに連結され、回動ジョイントを備えたピボットフレームと、ピボットフレームの回動ジョイントに連結され、直線ジョイントを備えた柱（コラム）フレームと、ピボットフレームに設置され、柱フレームを回動させるためのモータと、該モータから駆動力の伝達を受け、ピボットフレームの回動ジョイント又はピボットフレームのいずれかに選択的に着脱可能に設置される減速機と、減速機の出力シャフトと柱フレームとの間に着脱可能に設置される４節リンクとを含む産業用ロボットが提供され得る。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の実施形態によれば、着脱式４節リンク機構駆動装置を有する産業用ロボットは、減速機の設置位置を変更し、着脱式４節リンクを減速機と柱フレームとの間に連結し、別途のアクチュエータの追加又は減速機の容量の変更なしに、ロボットの可搬重量の大きさを増加又は減少させることができるという効果を奏する。
【００１７】
また、本発明の実施形態によれば、着脱式４節リンク機構駆動装置を有する産業用ロボットは、別途にアクチュエータを追加することに比べてロボット本体の重さを相対的に大きく増加させることなく、可搬重量の大きさの変更やロボットの剛性の増加ができるという長所がある。
【００１８】
さらに、本発明の実施形態によれば、着脱式４節リンク機構駆動装置を有する産業用ロボットは、互いに異なる大きさの可搬重量を要求する共用ロボットの本体として使用され得るという長所がある。
【００１９】
また、本発明の実施形態によれば、着脱式４節リンク機構駆動装置を有する産業用ロボットは、既存の減速機をそのまま使用しながら、可搬重量を増加させることによって、可搬重量の増加のために別途のアクチュエータ又は減速機を更に備えたロボットを製作するのに比べて、相対的にロボットの製作コストを減少させることができるという長所がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来技術による極座標ロボットの斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態による着脱式４節リンク機構駆動装置を有する産業用ロボットの斜視図である。
【図３】図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】本発明の実施形態に用いる着脱式４節リンク機構駆動装置の可搬重量の変化原理を説明するための幾何学的模式図である。
【図５】図２に示すロボット本体で減速機の設置位置を変更して着脱式４節リンク機構を結合した状態の斜視図である。
【図６】図５に示すＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付の図２〜図６を参照して、本発明の実施形態による、着脱式４節リンク機構駆動装置を有する産業用ロボットについて詳細に説明する。以下の具体的な実施形態は、本発明による着脱式４節リンク機構駆動装置を有する産業用ロボットについて例示的に説明するものであって、本発明の範囲を制限するものとして意図されるものではない。
【００２２】
図２は、本発明の一実施形態による、着脱式４節リンク機構駆動装置を有する産業用ロボットの斜視図である。
【００２３】
図２に示すように、本発明の一実施形態による産業用ロボットは、該ロボットが用いられる工程に相応する機能を実現するエンドエフェクタ−ツール組立体（エンドエフェクタとツールとのアセンブリ）２００と、該エンドエフェクタ−ツール組立体２００を物理的及び電子的に着脱させるためのカップリング手段２０１が直線移動部１３９の自由端に設けられているロボット本体１００とで構成され得る。
【００２４】
また、ロボット本体１００は、複数のネジ式の高さ調節用レベル調節装置１１１を有するベースフレーム１１０と、該ベースフレーム１１０の上部において有限な回転角範囲内で図面に示すＲ方向に旋回するように連結されているピボットフレーム１２０と、該ピボットフレーム１２０において有限なチルト角範囲内でＲ方向と直交するＰ方向に回動するように連結されている柱フレーム１３０と、該柱フレーム１３０において有限なストローク範囲内でストローク方向（例えばＱ方向）に進退するように連結されている直線移動部１３９とを含むことができる。
【００２５】
複数の高さ調節用レベル調節装置１１１は、ベースフレーム１１０の底面から下方へ突出するように形成することができる。
【００２６】
ロボット本体１００の第１関節に相当する回転ジョイント１１２は、ベースフレーム１１０とピボットフレーム１２０との間に、又はベースフレーム１１０の上部に設けることができる。回転ジョイント１１２は、ベースフレーム１１０のハウジングの内部に結合されているモータ駆動方式のメインアクチュエータ及び減速ギアボックス（図示せず）で構成され得る。このような回転ジョイント１１２は、ベースフレーム１１０を基準にピボットフレーム１２０をＲ方向に旋回させる機能を果たすことができる。
【００２７】
ピボットフレーム１２０がＲ方向に旋回するということは、ピボットフレーム１２０又はピボットフレーム１２０のボトムプレート１２１及びその上に設置又は形成された構成品及び組立品が、ベースフレーム１１０に対して旋回することを意味し得る。
【００２８】
ピボットフレーム１２０のボトムプレート１２１には、減速機３５０の変更設置のための垂直ブラケット１２９と、変更設置時に減速機３５０の出力シャフト３５９を回転可能に支持するベアリングサポート５００を形成することができる。
【００２９】
ロボット本体１００の第２関節に相当する回動ジョイント３００は、ピボットフレーム１２０のボトムプレート１２１の両側から上方へ突出形成された左側及び右側ピボット突起部１２２、１２３間で柱フレーム１３０をＰ方向に回動させ得るように配置することができる。
【００３０】
柱フレーム１３０の上端部の一方または両方の側面には、以下で図５及び図６を通じて詳細に説明する４節リンク６００の回動リンク部６２０のためのジョイント孔１３６を形成することができる。
【００３１】
回動ジョイント３００は、基本可搬重量（例えば、５〜１０ｋｇｆ）を達成するために、ピボットフレーム１２０のボトムプレート１２１に設置されたサーボモータ３１０と、該サーボモータ３１０の回転シャフトに設置された第１プーリ３２０と、該第１プーリ３２０に一側を締結した第１タイミングベルト３３０と、該第１タイミングベルト３３０の他側に締結された第２プーリ３４０とを含み、第２プーリ３４０の入力シャフト３５１には、減速機３５０を連結することができる。本実施形態において、減速機３５０は、ハーモニック・ドライブ（harmonic drive）であり得る。
【００３２】
基本的には、減速機３５０のハウジングは、６個の取り付け可能な設置ボルトを用いて、右側ピボット突起部１２３の上外側面に設置することができる。
【００３３】
また、第１プーリ３２０及び第１タイミングベルト３３０、又は後述する図５の第２タイミングベルト３３１及び第２プーリ３４０などを、プーリ−ベルト型動力伝達機構として動作させることができる。さらに、サーボモータ３１０及びプーリ−ベルト型動力伝達機構を、回動ジョイント３００用アクチュエータにより動作させることができる。
【００３４】
さらに、減速機３５０の出力シャフト３５９は、柱フレーム１３０に出力トルクを伝達するように連結されている。即ち、減速機３５０の出力シャフト３５９の端部は、右側ピボット突起部１２３を貫通して柱フレーム１３０に連結され得る。
【００３５】
ロボット本体１００の第３関節に相当する直線ジョイント４００は、柱フレーム１３０と直線移動部１３９との間でテレスコープ型メカニズム（telescopic mechanism）を用いて構成することができる。ここで、テレスコープ型メカニズムは、柱フレーム１３０を基準に直線移動部１３９をＱ方向に伸縮させることにより、エンドエフェクタ−ツール組立体２００を移動させるための内部アクチュエータ（例えば、ラックピニオン式減速駆動装置）を含むことができる。
【００３６】
ロボット本体１００は、図２に示すように、回動ジョイント３００に着脱可能に減速機３５０を結合させているとき、所定の設計値に相当する基本可搬重量（例えば、５〜１０ｋｇｆ）を発揮できる。
【００３７】
このような基本可搬重量を発揮する回動ジョイント３００の結合関係及び作動関係について、図３を参照して詳細に説明する。
【００３８】
図３は、図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【００３９】
図３に示すように、回動ジョイント３００がサーボモータ３１０のモータ駆動力の伝達を受け、該モータ駆動力によって、第１プーリ３２０、第１タイミングベルト３３０及び第２プーリ３４０がそれぞれ回転し、第２プーリ３４０の回転シャフトに軸結合されている入力シャフト３５１を介して減速機３５０が動作することによって、減速機３５０の減速比に対応する出力を発生させることができる。
【００４０】
減速機３５０は、その減速比に対応する出力の伝達を受ける出力シャフト３５９の端部が、右側ピボット突起部１２３に設けられている装着空間１２４において第１ベアリングアセンブリ１２５の軸芯孔を貫通して、柱フレーム１３０の一方の側面に連結され、上記出力に対応するように、柱フレーム１３０をＰ方向に回動させることができる。
【００４１】
柱フレーム１３０の他方の側面には、ピボットシャフト１２６の一方の端部を連結することができる。ピボットシャフト１２６の他方の端部は、左側ピボット突起部１２２に設けられている装着空間１２７に配置された第２ベアリングアセンブリ１２８に結合することができる。
【００４２】
サーボモータ３１０の駆動によって柱フレーム１３０が減速機３５０の減速比に対応する出力の伝達を受けて回動するとき、第１及び第２ベアリングアセンブリ１２５、１２８は、左側及び右側ピボット突起部１２２、１２３に基づいて、摩擦力を減少させながら、回動可能に柱フレーム１３０を支持する機能を果たすことができる。
【００４３】
このように、図２及び図３に示す回動ジョイント３００を含むロボット本体１００は、サーボモータ３１０及び減速機３５０の組合せによって、所定の設計値に相当する基本可搬重量（例えば、５〜１０ｋｇｆ）を発揮することができる。
【００４４】
一方、サーボモータ３１０は、ピボットフレーム１２０のボトムプレート１２１において着脱可能であるように、着脱可能な設置バンド又はブラケット３１１を用いて、第１設置孔３１２又は第２設置孔３１３を介して設置することができる。
【００４５】
第１設置孔３１２は、図２及び図３においてサーボモータ３１０を設置する際に使用することができ、第２設置孔３１３は、図５及び図６においてサーボモータ３１０を左側に移動させて設置する際に使用することができる。
【００４６】
本発明で用いる着脱式４節リンク機構駆動装置の可搬重量の変化原理について、図４の幾何学的模式図を参照して説明する。図４は、本発明の実施形態による着脱式４節リンク機構駆動装置の可搬重量の変化原理を説明するための幾何学的模式図である。
【００４７】
図４を参照すると、４節リンク（それぞれＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄで示す）は、関節型の端点をそれぞれ連結して構成することができる。例えば、左側には所定の長さを有する入力リンクＢが配置され、右側には所定の長さを有する出力リンクＤが配置され、入力リンクＢ及び出力リンクＤの下側と上側には所定の長さを有する連結リンクＡ及び連結リンクＣがそれぞれ配置される。また、幾何学的解析のため、リンクＢ−Ｃ間の端点からリンクＤ−Ａ間の端点まで対角線Ｌが引かれる。
【００４８】
このような配置状態において、それぞれの端点周辺の角度成分を次式で算出することができる。
【数１】
0005524412.tif 000002
【００４９】
ここで、αｉは入力リンクＢと下側連結リンクＡとがなす入力内角、α１はリンクＢ−Ｃ間の端点からリンクＤ−Ａ間の端点までの対角線Ｌと下側連結リンクＡとがなす第１の内角、α２は対角線Ｌと出力リンクＤとがなす第２の内角、α３は対角線Ｌと入力リンクＢとがなす第３の内角、α４は対角線Ｌと上側連結リンクＣとがなす第４の内角を表す。
【００５０】
このような第１〜第４の内角α１、α２、α３、α４と、入力リンクＢ及び出力リンクＤとを利用すると、入力トルクＴｉ及び出力トルクＴｏの関係は次式のように説明することができる。
【数２】
0005524412.tif 000003
【００５１】
ここで、Ｔｏは４節リンクの出力トルク、Ｔｉは４節リンクの入力トルク、ＢＬは入力リンクＤの長さ、ＤＬは出力リンクＤの長さ、α２は対角線Ｌと出力リンクＤとがなす第２の内角、α３は対角線Ｌと入力リンクＢとがなす第３の内角、α４は対角線Ｌと上側連結リンクＣとがなす第４の内角を表す。
【００５２】
入力トルクＴｉ及び出力トルクＴｏの関係式である上式２を詳しく見てみると、入力リンクＢの長さＢＬ及び出力リンクＤの長さＤＬが関係していることが分かる。即ち、入力リンクＢの長さＢＬが出力リンクＤの長さＤＬよりも大きい場合、入力トルクＴｉに比べて出力トルクＴｏが減少することになる。反対に、入力リンクＢの長さＢＬが出力リンクＤの長さＤＬよりも小さい場合、入力トルクＴｉに比べて出力トルクＴｏが増加することになる。
【００５３】
従って、本発明では、図２に示すように、設置された減速機３５０などの設置位置を、図５及び図６に示すように４節リンク機構６００に対応するように変更し、減速機３５０と柱フレーム１３０との間に着脱式４節リンク６００を連結し、その後、４節リンク６００のリンク長さを設計パラメータとして調節すれば、追加で減速機を取り付けることなく、可搬重量の変化（例えば、可搬重量の増加）をもたらし得る。
【００５４】
即ち、本発明の実施形態による着脱式４節リンク機構駆動装置は、４節リンク６００、プーリ−ベルト型動力伝達機構、減速機３５０及びサーボモータ３５０で構成され、可搬重量の変更（例えば、１０〜２０ｋｇｆ）を実現することができる。即ち、可搬重量の変更は、減速機３５０の設置位置の変更及び４節リンク６００の取り付け使用によって実現可能である。
【００５５】
図５及び図６を参照すると、図２に示す如く設置した減速機３５０を４節リンク６００側に移動した後、柱フレーム１３０の下端部１３１を、ピボットフレーム１２０の左側及び右側ピボット突起部１２２、１２３の第１、第２ベアリングアセンブリ１２５、１２８により、自由回転可能に結合することができる。
【００５６】
左側及び右側ピボット突起部１２２、１２３の前方のピボットフレーム１２０のボトムプレート１２１には、駆動モータ３１０の第２設置孔３１３（図２又は図３参照）を用いてサーボモータ３１０を設置することができる。
【００５７】
サーボモータ３１０は、サーボモータ３１０側の第１プーリ３２０と、前述した第１タイミングベルトよりも短い長さに形成された第２タイミングベルト３３１と、減速機３５０側の第２プーリ３４０とを通じて、減速機３５０にモータ駆動力を伝達することができる。
【００５８】
右側ピボット突起部１２３の上外側面に分離された減速機３５０のハウジングは、ピボットフレーム１２０のボトムプレート１２１に設置される。
【００５９】
より詳細には、減速機３５０のハウジングは、ピボットフレーム１２０のボトムプレート１２１の右側において、サーボモータ３１０の前方位置で垂直に立てられた垂直ブラケット１２９に着脱可能に固定されて設置することができる。例えば、減速機３５０のハウジングは、垂直ブラケット１２９の左側面に結合することができる。
【００６０】
垂直ブラケット１２９の右側面には、第１プーリ３２０と、第２タイミングベルト３３１と、第２プーリ３４０を保護するための保護ケーシング３８０とを設置することができる。保護ケーシング３８０には、第１プーリ３２０及び第２プーリ３４０を通過させることができる貫通孔を形成することができる。保護ケーシング３８０には、貫通孔の反対側に位置する保護ケーシング３８０の開口部位を仕上げるように、保護カバー３８１を固定ネジなどにより着脱可能に結合することができる。
【００６１】
また、減速機３５０の出力シャフト３５９は、ピボットフレーム１２０のボトムプレート１２１の左側において、サーボモータ３１０の前方位置で垂直に立てられたベアリングサポート５００に結合されている。ベアリングサポート５００は、減速機３５０の出力シャフト３５９を回転可能に支持し、出力シャフト３５９の出力が安定して４節リンク６００に伝達されるように機能する。
【００６２】
４節リンク６００は、減速機３５０の出力シャフト３５９に軸結合方式で連結されて減速機３５０の出力の伝達を受ける作動アーム６１０と、一方の端部が作動アーム５１０に回転ジョイント方式で連結され、他方の端部が柱フレーム１３０の上端部１３２のジョイント孔１３６周辺で回転ジョイント方式で連結された回動リンク部６２０とを含む。
【００６３】
本明細書において、軸結合方式又は回転ジョイント方式は、周知のリング型カバーを着脱可能に備えたベアリングアセンブリ、軸結合用キー部材、スプライン部材、強制嵌合部材、ブッシュ部材のうち１つの構成品又はこれらを組み合わせた構成品などを、作動アーム５１０、回動リンク部６２０などの組立対象物に対して、回転可能に連結しながらも、必要に応じて着脱され得る方式を意味し得る。
【００６４】
回動リンク部６２０は、図５及び図６に示すように、柱フレーム１３０の上端部１３２の両方の側面に結合されるように、Ｙ字状のように一対の折曲リンク形状に形成されてもよいし、あるいは、図示されていないが、柱フレーム１３０の上端部１３２の一方の側面に結合されるように、直線リンク形状に形成されてもよい。
【００６５】
このような本発明のロボット本体１００は、可搬重量の変更又はロボットの剛性の増加が要求されるとき、図２に示す回動ジョイント３００から減速機３５０を取り外した後、図５に示すように４節リンク６００と減速機３５０を締結することによって、柱フレーム１３０の直線移動部１３９の自由端で増加した回転力が得られるようになる。特に、作動アーム６１０は、図４を参照して説明した入力リンクＢに相当し、柱フレーム１３０は出力リンクＤに相当する。
【００６６】
従って、図５に示すように、作動アーム６１０の長さを柱フレーム１３０の長さよりも小さくすれば、上式２で出力トルクＴｏが入力トルクＴｉに比べて相対的に増加するのと同様に、柱フレーム１３０に作用する可搬重量を増加させることができる。
【００６７】
図示されていないが、これとは反対に、作動アーム６１０の長さを柱フレーム１３０の長さよりも長くすれば、入力トルクＴｉに比べて出力トルクＴｏが減少するのと同様に、柱フレーム１３０に作用する可搬重量を減少させることができる。
【００６８】
従って、本実施形態において、作動アーム６１０は、必要とする可搬重量に対応して多様な長さを有するように、複数個をセットにして製作することができる。
【００６９】
また、作動アーム６１０は、その長さを調節又は変化させるために、周知のテレスコープ型機構、ボールジョイント機構又はネジ機構などの伸縮調節構造で形成することができる。
【００７０】
一方、本発明のロボット本体１００は、前述したように、ロボットの設計を大きく変更することなく、減速機３５０の位置を変更した後に４節リンク６００を装着することによって、可搬重量の変更又はトルク増加の効果が得られ、４節リンク６００が不要となった場合にはロボット本体１００から４節リンク６００を比較的容易に取り外すことができるため、可搬重量の変更を簡単に行うことができ、これにより、ロボット本体１００を共用ロボットとして活用することができる。
【００７１】
このような本発明の技術的な構成は、当業者が本発明のその技術的思想や必須の特徴を変更することなく、他の具体的な形態で実施され得ることが理解できるだろう。従って、本発明の範囲は、前述した詳細な説明よりもむしろ後述する特許請求の範囲によって画定され、特許請求の範囲の意味及び範囲、そしてその等価概念から導き出されるあらゆる変更形態や変形形態が本発明の範囲に含まれるものと理解されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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