JP2001038672A - 産業用ロボットの手首装置 - Google Patents
産業用ロボットの手首装置Info
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- JP2001038672A JP2001038672A JP11220029A JP22002999A JP2001038672A JP 2001038672 A JP2001038672 A JP 2001038672A JP 11220029 A JP11220029 A JP 11220029A JP 22002999 A JP22002999 A JP 22002999A JP 2001038672 A JP2001038672 A JP 2001038672A
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- gear
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J17/00—Joints
- B25J17/02—Wrist joints
- B25J17/0283—Three-dimensional joints
- B25J17/0291—Three-dimensional joints having axes crossing at an oblique angle, i.e. other than 90 degrees
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/20—Control lever and linkage systems
- Y10T74/20207—Multiple controlling elements for single controlled element
- Y10T74/20305—Robotic arm
- Y10T74/20329—Joint between elements
- Y10T74/20335—Wrist
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 手首先端のツールへの配線・配管を通すに充
分な円筒空間を有し、歯車のバックラシュ、歯部の摩耗
によるロボットの位置決めが不安定となることがなく、
かつ第１軸又は第２軸の回転により第２及び／又は第３
の手首が廻される、いわゆるつれまわり量を小さくでき
る産業用ロボットの手首装置を提供。 【解決手段】 中空の第１、第２及び第３の軸 2、3、9
と、第１の軸2 に連結された第１手首1 と、第１手首1
に支持されかつその入力軸23が第２の軸3 に第１の歯車
4、5を介し連結された第１の中空減速機7 と、第１の中
空減速機7 の出力軸に支持された第２手首8 と、第２手
首8 に支持されかつその入力軸が第３の軸9に第２の歯
車 10、11、13、14を介し連結された第２の中空減速機15
と、第２の中空減速機15の出力軸に支持されたツールフ
ランジ25とを有し、中空の前記各軸及び第１及び第２の
中空減速機内周は配線・配管を通すに充分な円筒空間27
を有す。
分な円筒空間を有し、歯車のバックラシュ、歯部の摩耗
によるロボットの位置決めが不安定となることがなく、
かつ第１軸又は第２軸の回転により第２及び／又は第３
の手首が廻される、いわゆるつれまわり量を小さくでき
る産業用ロボットの手首装置を提供。 【解決手段】 中空の第１、第２及び第３の軸 2、3、9
と、第１の軸2 に連結された第１手首1 と、第１手首1
に支持されかつその入力軸23が第２の軸3 に第１の歯車
4、5を介し連結された第１の中空減速機7 と、第１の中
空減速機7 の出力軸に支持された第２手首8 と、第２手
首8 に支持されかつその入力軸が第３の軸9に第２の歯
車 10、11、13、14を介し連結された第２の中空減速機15
と、第２の中空減速機15の出力軸に支持されたツールフ
ランジ25とを有し、中空の前記各軸及び第１及び第２の
中空減速機内周は配線・配管を通すに充分な円筒空間27
を有す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は産業用ロボットの
手首装置に関し、特に手首内に手首先端のツールフラン
ジに取付けるツールへのエネルギー等の供給のための配
線・配管の通路を確保するための技術に関する。
手首装置に関し、特に手首内に手首先端のツールフラン
ジに取付けるツールへのエネルギー等の供給のための配
線・配管の通路を確保するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】 従来、産業用ロボットの手首機構内に
手首先端のツールフランジに取付けたツールへのエネル
ギー等の供給のための配線・配管を通す技術としては、
例えば、特開平６−３１２３９４、特開平８−２２９８
７４、特開平１０−３２９０７９各号公報に示すものが
ある。これらの技術は伝達軸を中空とし伝達軸の先端に
取付けた伝達のための歯車を中空とし、歯車にて動力を
伝達し、配線・配管は前記中空内を通す構造をしてい
る。
手首先端のツールフランジに取付けたツールへのエネル
ギー等の供給のための配線・配管を通す技術としては、
例えば、特開平６−３１２３９４、特開平８−２２９８
７４、特開平１０−３２９０７９各号公報に示すものが
ある。これらの技術は伝達軸を中空とし伝達軸の先端に
取付けた伝達のための歯車を中空とし、歯車にて動力を
伝達し、配線・配管は前記中空内を通す構造をしてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】 従来、ツールへのエ
ネルギー等の配線・配管を通す目的の産業用ロボットの
手首機構において、伝達手段は歯車が大半である。特に
最終の出力側において歯車伝達手段を使用すると、歯車
のバックラシュによりロボットの位置決めが不安定とな
る。また歯車に高トルクが掛かり歯部が摩耗し、更に位
置決めが不安定となる問題があった。また、アームにそ
れぞれ独立に回転可能に軸支された中空の第１、第２及
び第３の軸と、各軸に連結された手首とにおいて、第１
軸の回転により第２及び第３の手首が廻され、第２軸の
回転により第３の手首が廻される、いわゆるつれまわり
量が大きく制御が困難という問題も生じる。
ネルギー等の配線・配管を通す目的の産業用ロボットの
手首機構において、伝達手段は歯車が大半である。特に
最終の出力側において歯車伝達手段を使用すると、歯車
のバックラシュによりロボットの位置決めが不安定とな
る。また歯車に高トルクが掛かり歯部が摩耗し、更に位
置決めが不安定となる問題があった。また、アームにそ
れぞれ独立に回転可能に軸支された中空の第１、第２及
び第３の軸と、各軸に連結された手首とにおいて、第１
軸の回転により第２及び第３の手首が廻され、第２軸の
回転により第３の手首が廻される、いわゆるつれまわり
量が大きく制御が困難という問題も生じる。
【０００４】本発明の課題は、手首先端のツールフラン
ジに取付けたツールへの配線・配管を通すに充分な円筒
空間を有し、歯車のバックラシュ、歯部の摩耗によるロ
ボットの位置決めが不安定となることがなく、かつ第１
軸又は第２軸の回転により第２及び／又は第３の手首が
廻される、いわゆるつれまわり量を小さくできる産業用
ロボットの手首装置を提供することにある。
ジに取付けたツールへの配線・配管を通すに充分な円筒
空間を有し、歯車のバックラシュ、歯部の摩耗によるロ
ボットの位置決めが不安定となることがなく、かつ第１
軸又は第２軸の回転により第２及び／又は第３の手首が
廻される、いわゆるつれまわり量を小さくできる産業用
ロボットの手首装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】 このため本発明は、ア
ームにそれぞれ独立に回転可能に軸支された中空の第
１、第２及び第３の軸と、前記第１の軸に連結された第
１手首と、前記第１手首に支持されかつその入力軸が前
記第２の軸に第１の歯車を介し連結された第１の中空減
速機と、前記第１の中空減速機の出力軸に支持された第
２手首と、前記第２手首に支持されかつその入力軸が前
記第３の軸に第２の歯車を介し連結された第２の中空減
速機と、前記第２の中空減速機の出力軸に支持されたツ
ールフランジと、を有し、中空の前記各軸及び前記第１
及び第２の中空減速機は、前記ツールフランジに取り付
けられるツールへの配線・配管を通すに充分な円筒空間
を有することを特徴とする産業用ロボットの手首装置を
提供することにより上記課題を解決した。
ームにそれぞれ独立に回転可能に軸支された中空の第
１、第２及び第３の軸と、前記第１の軸に連結された第
１手首と、前記第１手首に支持されかつその入力軸が前
記第２の軸に第１の歯車を介し連結された第１の中空減
速機と、前記第１の中空減速機の出力軸に支持された第
２手首と、前記第２手首に支持されかつその入力軸が前
記第３の軸に第２の歯車を介し連結された第２の中空減
速機と、前記第２の中空減速機の出力軸に支持されたツ
ールフランジと、を有し、中空の前記各軸及び前記第１
及び第２の中空減速機は、前記ツールフランジに取り付
けられるツールへの配線・配管を通すに充分な円筒空間
を有することを特徴とする産業用ロボットの手首装置を
提供することにより上記課題を解決した。
【０００６】
【作用】 本発明により軸芯に中空を有する減速機を手
首機構内に使用し、手首先端に取付けたツールへのエネ
ルギー等の供給のための配線配管が手首機構内を通すこ
とが可能となり、かつ歯車のバックラッシュ、歯車に掛
かるトルクを減速比分の１に減じることにより、歯車の
バックラッシュ量、摩耗量が減速機の減速比分の１とな
り、バックラッシュ、摩耗の影響を少なくし位置決め精
度を改良した。またつれまわりも減速比分の１とされた
歯車部で生じるため、つれまわり量も減速機の減速比分
の１となり制御が容易となった。
首機構内に使用し、手首先端に取付けたツールへのエネ
ルギー等の供給のための配線配管が手首機構内を通すこ
とが可能となり、かつ歯車のバックラッシュ、歯車に掛
かるトルクを減速比分の１に減じることにより、歯車の
バックラッシュ量、摩耗量が減速機の減速比分の１とな
り、バックラッシュ、摩耗の影響を少なくし位置決め精
度を改良した。またつれまわりも減速比分の１とされた
歯車部で生じるため、つれまわり量も減速機の減速比分
の１となり制御が容易となった。
【０００７】
【発明の実施の形態】 本発明の実施の形態を図１に示
す。図１において図示しないアームにそれぞれ独立に回
転可能に軸支された中空の第１、第２及び第３の軸２、
３、９と、第１の軸２に連結された第１手首１と、第１
手首１に支持されかつその入力軸23が第２の軸３に第１
の歯車４、５を介し連結された第１の中空減速機７と、
第１の中空減速機７の出力軸に支持された第２手首８
と、第２手首８に支持されかつその入力軸が第３の軸９
に第２の歯車 10、11、13、14を介し連結された第２の中空
減速機15と、前記第２の中空減速機15の出力軸に支持さ
れたツールフランジ25と、を有し、中空の前記各軸２、
３、９及び第１及び第２の中空減速機７、15 は、ツール
フランジ25に取り付けられる図示しないツールへの図示
しない配線・配管を通すに充分な円筒空間27を有する。
す。図１において図示しないアームにそれぞれ独立に回
転可能に軸支された中空の第１、第２及び第３の軸２、
３、９と、第１の軸２に連結された第１手首１と、第１
手首１に支持されかつその入力軸23が第２の軸３に第１
の歯車４、５を介し連結された第１の中空減速機７と、
第１の中空減速機７の出力軸に支持された第２手首８
と、第２手首８に支持されかつその入力軸が第３の軸９
に第２の歯車 10、11、13、14を介し連結された第２の中空
減速機15と、前記第２の中空減速機15の出力軸に支持さ
れたツールフランジ25と、を有し、中空の前記各軸２、
３、９及び第１及び第２の中空減速機７、15 は、ツール
フランジ25に取り付けられる図示しないツールへの図示
しない配線・配管を通すに充分な円筒空間27を有する。
【０００８】作動において、第１の軸２は図示しないア
ームの１部であり、図示しない第３の減速機に連結さ
れ、他端は第１手首１に連結され手首装置全体を回動す
る。第２の軸３は第１の軸２と同軸上に配され、図示し
ないモータに歯車を介して連結され、他端は第１の歯車
４を固定している。第１の歯車４は第１の歯車５と噛み
合い、第１の歯車５は第１の中空減速機７の入力軸６に
連結され、第１の中空減速機７の出力軸に取付けられた
第２手首８を回動する。
ームの１部であり、図示しない第３の減速機に連結さ
れ、他端は第１手首１に連結され手首装置全体を回動す
る。第２の軸３は第１の軸２と同軸上に配され、図示し
ないモータに歯車を介して連結され、他端は第１の歯車
４を固定している。第１の歯車４は第１の歯車５と噛み
合い、第１の歯車５は第１の中空減速機７の入力軸６に
連結され、第１の中空減速機７の出力軸に取付けられた
第２手首８を回動する。
【０００９】第３の軸９は第１の及び第２の軸２、３と
同軸に配され、図示しないモータに歯車を介して連結さ
れ、他端は第２の歯車10を固定している。第２の歯車10
は第２の歯車11と噛み合い、第２の歯車11は第１の中空
減速機７の中空内を通る中空軸12に固定され、中空軸12
他端に第２の歯車13を固定している。第２の歯車13は第
２の歯車14と噛み合い、第２の歯車14は第２の中空減速
機15の入力軸24と連結されて第２の中空減速機15を回動
し、第２の中空減速機15の出力軸に支持されたツールフ
ランジ25を回動する。
同軸に配され、図示しないモータに歯車を介して連結さ
れ、他端は第２の歯車10を固定している。第２の歯車10
は第２の歯車11と噛み合い、第２の歯車11は第１の中空
減速機７の中空内を通る中空軸12に固定され、中空軸12
他端に第２の歯車13を固定している。第２の歯車13は第
２の歯車14と噛み合い、第２の歯車14は第２の中空減速
機15の入力軸24と連結されて第２の中空減速機15を回動
し、第２の中空減速機15の出力軸に支持されたツールフ
ランジ25を回動する。
【００１０】第１の歯車４、５と第３の軸９内周との
間、第１の歯車４、５と第１の中空減速機７との間、第
２の歯車 10、11、13、14と第２手首８内周との間、及び第
２の歯車 13、14と第２の中空減速機15との間、に潤滑の
ための図示しない油またはグーリスが図示しない配線・
配管が通る円筒空間27に漏れないようにそれぞれ隔壁 1
6、16、17、17及びシール 18、18、19、19により油またはグリ
ースの漏れを防止している。26及び同様の表示は軸受け
である。
間、第１の歯車４、５と第１の中空減速機７との間、第
２の歯車 10、11、13、14と第２手首８内周との間、及び第
２の歯車 13、14と第２の中空減速機15との間、に潤滑の
ための図示しない油またはグーリスが図示しない配線・
配管が通る円筒空間27に漏れないようにそれぞれ隔壁 1
6、16、17、17及びシール 18、18、19、19により油またはグリ
ースの漏れを防止している。26及び同様の表示は軸受け
である。
【００１１】さらに図示しない配線・配管が第１及び第
２の歯車 4、5、10、11、13、14を回動するための高速軸9、12
に触れないように、第３の軸９内周、各第１の中空減速
機７内周及び第２手首８内周、及び第２の中空減速機15
内周に保護ガード 20、20、21、22が設けられている。第１
の軸２の回転により第１及び第２の歯車 4、5、10、11、13、
14を回動するため、第２の手首８及びツールフランジ25
が回動され、第２の軸３の回転により第２の歯車 10、1
1、13、14を回動するため、ツールフランジ25が回動され
る、いわゆるつれまわり現象を起こす。このつれまわり
現象に対し、第１の軸２の回転では第１及び第２の歯車
4、5、10、11、13、14の噛み合いを調節してつれまわりを吸
収するが、この噛み合い調節量は第１と第２の中空減速
機7、15の減速比で小さくされるため制御が容易となり、
また第２の軸３の回転についても第２の中空減速機15の
出力軸がつれまわり現象を起こし、第２の歯車 13、14の
噛み合いを調節してつれまわりを吸収するが、この噛み
合い調節量も第２の中空減速機15の減速比で小さくされ
るため制御を容易にする。
２の歯車 4、5、10、11、13、14を回動するための高速軸9、12
に触れないように、第３の軸９内周、各第１の中空減速
機７内周及び第２手首８内周、及び第２の中空減速機15
内周に保護ガード 20、20、21、22が設けられている。第１
の軸２の回転により第１及び第２の歯車 4、5、10、11、13、
14を回動するため、第２の手首８及びツールフランジ25
が回動され、第２の軸３の回転により第２の歯車 10、1
1、13、14を回動するため、ツールフランジ25が回動され
る、いわゆるつれまわり現象を起こす。このつれまわり
現象に対し、第１の軸２の回転では第１及び第２の歯車
4、5、10、11、13、14の噛み合いを調節してつれまわりを吸
収するが、この噛み合い調節量は第１と第２の中空減速
機7、15の減速比で小さくされるため制御が容易となり、
また第２の軸３の回転についても第２の中空減速機15の
出力軸がつれまわり現象を起こし、第２の歯車 13、14の
噛み合いを調節してつれまわりを吸収するが、この噛み
合い調節量も第２の中空減速機15の減速比で小さくされ
るため制御を容易にする。
【００１２】
【発明の効果】 本発明により、手首内に配線・配管を
通すことを目的としたロボットにおいて、歯車のバック
ラッシに基づくガタの発生しない、信頼性の高い、つれ
まわりに対しつれまわり制御を精密に行うことができる
産業用ロボットの手首装置を提供するものとなった。
通すことを目的としたロボットにおいて、歯車のバック
ラッシに基づくガタの発生しない、信頼性の高い、つれ
まわりに対しつれまわり制御を精密に行うことができる
産業用ロボットの手首装置を提供するものとなった。
【図１】本発明の一実施形態の概略要部断面図である。
1・・ 第１手首 2・・第１の軸 3・・ 第２の軸 4、5・・第１の歯車 7・・ 第１の中空減速機 8・・第２手首 9・・ 第３の軸 10、11、13、14・・第２の歯車 15・・第２の中空減速機 16、16、17、17・・隔壁 18、18、19、19・・ シール 20、21、22・・ 保護ガード 25・・ツールフランジ 27・・ 円筒空間
Claims (3)
- 【請求項１】 アームにそれぞれ独立に回転可能に軸支
された中空の第１、第２及び第３の軸と、前記第１の軸
に連結された第１手首と、前記第１手首に支持されかつ
その入力軸が前記第２の軸に第１の歯車を介し連結され
た第１の中空減速機と、前記第１の中空減速機の出力軸
に支持された第２手首と、前記第２手首に支持されかつ
その入力軸が前記第３の軸に第２の歯車を介し連結され
た第２の中空減速機と、前記第２の中空減速機の出力軸
に支持されたツールフランジと、を有し、中空の前記各
軸及び前記第１及び第２の中空減速機は、前記ツールフ
ランジに取り付けられるツールへの配線・配管を通すに
充分な円筒空間を有することを特徴とする産業用ロボッ
トの手首装置。 - 【請求項２】 前記第１の歯車と前記第３の軸内周との
間、前記第１の歯車と前記第１の中空減速機との間、前
記第２の歯車と前記第２手首内周との間、及び前記第２
の歯車と前記第２の中空減速機との間、に潤滑のための
油またはグーリスが前記配線・配管が通る前記円筒空間
に漏れないようにそれぞれ隔壁及びシールにて油または
グリースの漏れを防止したことを特徴とする請求項１記
載の産業用ロボットの手首装置。 - 【請求項３】 前記配線・配管が第１及び第２の歯車を
回動するための高速軸に触れないように、前記第３の軸
内周、各前記第１の中空減速機内周及び前記第２手首内
周、及び前記第２の中空減速機内周に保護ガードを設け
たことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の産業用
ロボットの手首装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22002999A JP3734135B2 (ja) | 1999-08-03 | 1999-08-03 | 産業用ロボットの手首装置 |
| US09/631,677 US6415678B1 (en) | 1999-08-03 | 2000-08-03 | Wrist mechanism of industrial robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22002999A JP3734135B2 (ja) | 1999-08-03 | 1999-08-03 | 産業用ロボットの手首装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001038672A true JP2001038672A (ja) | 2001-02-13 |
| JP3734135B2 JP3734135B2 (ja) | 2006-01-11 |
Family
ID=16744825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22002999A Expired - Fee Related JP3734135B2 (ja) | 1999-08-03 | 1999-08-03 | 産業用ロボットの手首装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6415678B1 (ja) |
| JP (1) | JP3734135B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7597025B2 (en) | 2003-01-17 | 2009-10-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Articulated robot |
| CN109483592A (zh) * | 2018-10-25 | 2019-03-19 | 深圳市汇川技术股份有限公司 | 一种布线装置及机器人 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050247155A1 (en) * | 2004-05-04 | 2005-11-10 | Kuo-Chen Liu | Bending structure of bendable opener |
| EP1932630A1 (en) * | 2006-12-11 | 2008-06-18 | Abb As | Wrist of an industrial robot |
| CN102198665A (zh) * | 2010-03-24 | 2011-09-28 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 机器人臂部件 |
| CN102441894A (zh) * | 2010-10-11 | 2012-05-09 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 机器人臂部件 |
| CN102527560A (zh) * | 2010-12-27 | 2012-07-04 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 喷涂机器人臂部件及喷涂机器人 |
| CN103101057B (zh) * | 2011-11-10 | 2015-10-14 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 机器人臂部件 |
| JP5746093B2 (ja) * | 2012-05-30 | 2015-07-08 | ファナック株式会社 | 産業用ロボットの手首装置 |
| CN103659833B (zh) * | 2012-09-14 | 2016-03-30 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 机器人臂部件 |
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