特許ウォッチ

公開番号2024133260
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-01
出願番号2024113065,2021011647
出願日2024-07-16,2021-01-28
発明の名称ロボットアーム
出願人三光合成株式会社
代理人個人
主分類B25J 18/00 20060101AFI20240920BHJP(手工具;可搬型動力工具;手工具用の柄;作業場設備;マニプレータ)
要約【課題】必要とされる高い捩り強度を確保しつつ、本体部分を熱硬化性FRP製円筒筒体としてなるロボットアームの本体部分に機能部分を装着して充分に軽量でしかも人間の間で、人間と共にあるいは人間を補助して動作するロボットアームとして安全性が高いロボットアームであり、特に取付部材の取付部の固定強度が強いロボットアームを提供する。
【解決手段】ロボットアーム5は、熱硬化性FRP製円筒筒体6端部の内側面6bと取付部材9の嵌合部に閉鎖空間10を設けてこの閉鎖空間10に熱硬化性樹脂と繊維を複合した複合樹脂層8bを加圧加熱成形し、熱硬化性FRP製円筒筒体6の端部内径に篏合して組付けた取付部材9と熱硬化性FRP製円筒筒体6相互をボルト11で締め付けるとともに、熱硬化性FRP製円筒筒体6端部の外側面6aに熱硬化性樹脂と繊維を複合した複合樹脂層8aを加圧加熱成形してなる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
熱硬化性ＦＲＰ製円筒筒体の外側面及び内側面の少なくとも一方に熱硬化性樹脂と繊維を複合した樹脂を加圧加熱成形してなることを特徴とするロボットアーム。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
熱硬化性ＦＲＰ製円筒筒体端部の外側面及び内側面の少なくとも一方に熱硬化性樹脂と繊維を複合した樹脂を加圧加熱成形してなることを特徴とするロボットアーム。
【請求項３】
熱硬化性ＦＲＰ製円筒筒体の端部内径に取付部材を組付けたロボットアームであって、熱硬化性ＦＲＰ製円筒筒体端部の内側面に熱硬化性樹脂と繊維を複合した樹脂を加圧加熱成形して熱硬化性ＦＲＰ製円筒筒体端部の内側に嵌合する取付部を形成したことを特徴とするロボットアーム。
【請求項４】
熱硬化性ＦＲＰ製円筒筒体の端部内径に取付部材を篏合して組付けたロボットアームであって、熱硬化性ＦＲＰ製円筒筒体端部の外側面に熱硬化性樹脂と繊維を複合した樹脂を加圧加熱成形してなることを特徴とするロボットアーム。
【請求項５】
熱硬化性ＦＲＰ製円筒筒体端部の外側面と取付部材凹面間に熱硬化性樹脂と繊維を複合した樹脂を加圧加熱成形してなる請求項４記載のロボットアーム
【請求項６】
熱硬化性ＦＲＰ製円筒筒体の端部内径に取付部材を篏合して組付けたロボットアームであって、熱硬化性ＦＲＰ製円筒筒体端部の外側面と取付部材凹面に繊維を複合した樹脂で射出成形してなることを特徴とするロボットアーム。
【請求項７】
取付部材凹部と貫通穴を開けた熱硬化性ＦＲＰ製円筒筒体端部の外側面と、円筒体の貫通穴と取付部材の嵌合部の凹面とを接続し、繊維を複合した樹脂で射出形成してなる請求項６記載のロボットアーム。
【請求項８】
熱硬化性ＦＲＰ製円筒筒体の端部内径に取付部材を篏合して組付けたロボットアームであって、熱硬化性ＦＲＰ製円筒筒体端部の内側面と取付部材の嵌合部に閉鎖空間を設けてこの空間に熱硬化性樹脂と繊維を複合した樹脂を加圧加熱成形してなることを特徴とするロボットアーム。
【請求項９】
熱硬化性ＦＲＰ製円筒筒体の端部内径に篏合して組付けた取付部材と前記熱硬化性ＦＲＰ製円筒筒体相互を゛をネジで締め付けるとともにて、熱硬化性ＦＲＰ製円筒筒体端部の外側面に熱硬化性樹脂と繊維を複合した樹脂を加圧加熱成形してなることを特徴とするロボットアーム。
【請求項１０】
取付部材外側面に対する複合樹脂層の形成を行う内径積層工程と、予備成形・凝固工程と、熱硬化性ＦＲＰ製円筒筒体の端部内側に、外側面に繊維成形原反材を配置して予備成形・凝固工程を行った取付部材を圧入して篏合する圧入工程と、前記圧入工程によって熱硬化性ＦＲＰ製円筒筒体の端部内側に、圧入して篏合した取付部材をボルトによって熱硬化性ＦＲＰ製円筒筒体に対し締結するボルト締め工程と、熱硬化性ＦＲＰ製円筒筒体の外側面に対する複合樹脂層の形成を行う外径積層工程と、よりなることを特徴とするロボットアームの製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱硬化性ＦＲＰ製円筒筒体の外側面及び内側面の少なくとも一方に熱硬化性樹脂と繊維を複合した樹脂を加圧加熱成形してなるロボットアームに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
一般に例えばレーザー加工等に用いる工業用ロボットは１／１００ｍｍ程度の先端精度が必要であり、そのためには高い剛性が必要であった。これに対して近年、少子高齢化の進展と共に人間の間で、人間と共にあるいは人間を補助して動作する工業用ロボットの必要性が高まって来ている。この様な工業用ロボットには従来の工業用ロボットの様な高い剛性は必要ではなくむしろ省エネルギーの観点や地球環境保全の観点等から、軽量化が強く望まれている。その一つの手段としてロボットアームの本体部分を熱硬化性ＦＲＰ製円筒筒体に代替させることが検討されてきた。その際、使用する強化繊維にも種々あり、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維等が検討されているが、この中で特に、比強度、比弾性率の面で優れた炭素繊維を強化繊維とするＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチックス）が有力とされている。
【０００３】
この本体部分を熱硬化性ＦＲＰ製円筒筒体としてなるロボットアームは本体部分に機能部分を装着して各種機能を果たすことが可能となるようにする必要がある。この熱硬化性ＦＲＰ製円筒筒体からなる本体部分への機能部分の装着には、熱硬化性ＦＲＰ製円筒筒体の捩り強度とバランスが採れた接合法が必要とされている。
【０００４】
特許文献１にはＦＲＰ製円筒体の端部に金属製の継ぎ手が圧入される機械装置部品において、必要とされる高い捩り強度を確保しつつ、金属製継ぎ手の圧入接合操作に伴うＦＲＰ製円筒体端部からの損傷の発生を防止し、かつ、その部分の劣化進行も防止し得る構造を提供することを課題としてＦＲＰ製円筒体と、該ＦＲＰ製円筒体の端部に圧入された金属製継ぎ手との機械装置部品であって、ＦＲＰ製円筒体の端面から軸方向にスリット加工が施されていることを特徴とする機械装置部品が開示された。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００６－１０３０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし特許文献１に開示された機械装置部品では特にロボットア－ムを構成するＦＲＰ製円筒体に他部材を取り付ける接合部分に関して十分な強度が得られないという問題があった。従前より一般にロボットア－ムを構成するＦＲＰ製円筒体は３ｍ厚程度のＦＲＰ製円筒体を所定長さに切断して、その両端部内側に他部材との取付部材を固定するようにしていた。
その場合、ＦＲＰ製円筒体端部内側に形成される取付部材嵌合部に取付部材を圧入後、ＦＲＰ製円筒体端部外側から取付部材嵌合部にボルトを挿通させてボルト締めを行うようにしていた。しかし、それでは十分な固定強度が得られなかった。
その場合に例えば取付部材嵌合部に接着材を塗布した上で取付部材を圧入するいう対策を採用しても、接着材が流失するという問題が生じ、固定強度が不安定になっていた。
【０００７】
本発明は以上の従来技術における問題点に鑑み、必要とされる高い捩り強度を確保しつつ、本体部分を熱硬化性ＦＲＰ製円筒筒体としてなるロボットアームの本体部分に機能部分を装着して充分に軽量でしかも人間の間で、人間と共にあるいは人間を補助して動作するロボットアームとして安全性が高いロボットアームであり、特に取付部材の取付部の固定強度が強いロボットアーム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】
【０００８】
すなわち本発明に係るロボットアームは、熱硬化性ＦＲＰ製円筒筒体の外側面及び内側面の少なくとも一方に熱硬化性樹脂と繊維を複合した樹脂を加圧加熱成形してなることを特徴とする。
【０００９】
また本発明に係るロボットアームは、熱硬化性ＦＲＰ製円筒筒体端部の外側面及び内側面の少なくとも一方に熱硬化性樹脂と繊維を複合した樹脂を加圧加熱成形してなることを特徴とする。
【００１０】
さらに本発明に係るロボットアームは、熱硬化性ＦＲＰ製円筒筒体の端部内径に取付部材を組付けたロボットアームであって、熱硬化性ＦＲＰ製円筒筒体端部の内側面に熱硬化性樹脂と繊維を複合した樹脂を加圧加熱成形して熱硬化性ＦＲＰ製円筒筒体端部の内側に嵌合する取付部を形成したことを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許