JP2003285283A - Scalar robot - Google Patents

Scalar robot

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JP2003285283A
JP2003285283A JP2002091415A JP2002091415A JP2003285283A JP 2003285283 A JP2003285283 A JP 2003285283A JP 2002091415 A JP2002091415 A JP 2002091415A JP 2002091415 A JP2002091415 A JP 2002091415A JP 2003285283 A JP2003285283 A JP 2003285283A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
arm
rotating
shaft
work
motor
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002091415A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Makoto Kamogawa
良 加茂川
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
ヤマハ発動機株式会社
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Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Motor Co Ltd, ヤマハ発動機株式会社 filed Critical Yamaha Motor Co Ltd
Priority to JP2002091415A priority Critical patent/JP2003285283A/en
Publication of JP2003285283A publication Critical patent/JP2003285283A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve less costs and simplified assembling and installation of a scalar robot. <P>SOLUTION: In the scalar robot 1, a working shaft lifting mechanism 10 and a working shaft rotating mechanism 11 are disposed on the top part (outside) of a second arm 4. The working shaft lifting mechanism 11 is provided with a motor 25 for lifting or lowering a working shaft, a belt 26 for lifting or lowering adapted to transmit driving forces of the motor and a vertically movable bracket 27 which is suspended on the belt 26 for lifting or lowering and rises or lowers together with the working shaft 9 following the conveying of the belt. On the other hand, in the working shaft rotating mechanism 11, a motor 40 for rotating the working shaft, a belt 41 for rotating the working shaft adapted to transmit driving forces of the motor and the like are arranged on the top part of the vertically movable bracket 27. With the scalar robot 1 thus obtained, individual mechanism parts can be arranged freely on the second arm 4 without being worried about problems in the layout of parts as compared with the apparatus having the lifting mechanism and the rotating mechanism of the working shaft buried into the second arm or other similar types. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、産業用ロボットに
係り、特に、水平多関節型のアームを備えたスカラロボ
ットに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an industrial robot, and more particularly to a SCARA robot having a horizontal articulated arm.
【0002】[0002]
【従来の技術】本出願人によって提案されたスカラロボ
ットが特開2000−789公報により開示されてい
る。図11は、このスカラロボットの全体的な構成を示
す正面図、図12は、その部分拡大断面図である。これ
らの図に示すように、このスカラロボット100は、基
台101に第1関節軸102を介して回動可能に連結さ
れた第1アーム103と、この第1アーム103の先端
部に第2関節軸104を介して回動可能に連結された第
2アーム105とを備えている。第2アーム105の先
端部には、作業軸106が昇降可能且つ回転可能に支持
されており、ワークを直接的に保持するヘッド部分は、
この作業軸106の下端部に装備されている。
2. Description of the Related Art A scalar robot proposed by the present applicant is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-789. FIG. 11 is a front view showing the overall configuration of this SCARA robot, and FIG. 12 is a partially enlarged sectional view thereof. As shown in these drawings, the SCARA robot 100 includes a first arm 103 rotatably connected to a base 101 via a first joint shaft 102, and a second arm at a tip portion of the first arm 103. The second arm 105 is rotatably connected via the joint shaft 104. At the tip of the second arm 105, a work shaft 106 is supported so as to be vertically movable and rotatable, and a head portion for directly holding a work is
It is provided at the lower end of the work shaft 106.
【0003】基台101内には、第1関節軸102と同
軸的に、電動機107、減速機108を備えた第1アー
ム回動機構109が設けられており、減速機108の出
力軸が第1関節軸102の下端部に連結されている。こ
れにより、第1アーム103は、第1関節軸102を回
転中心として基台101に対して水平方向に回動する。
Inside the base 101, a first arm rotating mechanism 109 having an electric motor 107 and a speed reducer 108 is provided coaxially with the first joint shaft 102, and the output shaft of the speed reducer 108 is a first shaft. It is connected to the lower end of the one-joint shaft 102. As a result, the first arm 103 rotates in the horizontal direction with respect to the base 101 with the first joint shaft 102 as the center of rotation.
【0004】一方、第1アーム103の先端部に連結さ
れた第2アーム105の基端部には、第2関節軸104
と同軸的に第2アーム回動機構110が設けられてい
る。第2アーム回動機構110は、電動機111、減速
機112を備えており、減速機112の出力軸が第2関
節軸104の上端部に連結されている。これにより、第
2アーム105は、第2関節軸104を回転中心として
第1アーム103に対し水平方向に回動する。
On the other hand, at the base end portion of the second arm 105 connected to the tip end portion of the first arm 103, the second joint shaft 104 is provided.
A second arm rotating mechanism 110 is provided coaxially with the. The second arm rotating mechanism 110 includes an electric motor 111 and a speed reducer 112, and an output shaft of the speed reducer 112 is connected to an upper end portion of the second joint shaft 104. As a result, the second arm 105 rotates horizontally with respect to the first arm 103 with the second joint shaft 104 as the center of rotation.
【0005】さらに、スカラロボット100には、作業
軸106を昇降移動する作業軸昇降機構113と、作業
軸106を回転させる作業軸回転機構114とが搭載さ
れている。ここで、第2アーム105の先端部には、筒
状支持体115が回動可能に支持されており、この筒状
支持体115は、その内壁部分が、作業軸106の外形
部分と係合している。詳述すると、作業軸106は、筒
状支持体115と一体となって回動すると共に筒状支持
体115に対し昇降自在となるように第2アーム105
に支持されている。
Further, the SCARA robot 100 is equipped with a work shaft elevating mechanism 113 for moving the work shaft 106 up and down, and a work shaft rotating mechanism 114 for rotating the work shaft 106. A cylindrical support 115 is rotatably supported at the tip of the second arm 105, and the inner wall of the cylindrical support 115 is engaged with the outer shape of the work shaft 106. is doing. More specifically, the work shaft 106 rotates integrally with the tubular support 115 and can move up and down with respect to the tubular support 115.
Supported by.
【0006】上記作業軸昇降機構113は、第2アーム
105の基端部に下方部が回転自在に支持されたボール
ねじ等のねじ軸116と、このねじ軸116に係合する
と共に作業軸106の上端部を回転可能に保持するナッ
ト部材117と、駆動源となる電動機118と、電動機
118の出力軸に固定された歯付き駆動プーリ119
と、ねじ軸116の下端部に固定された歯付き従動プー
リ120と、これらのプーリ間に掛け渡されたタイミン
グベルト121とで構成されている。上記歯付き駆動プ
ーリ119、歯付き従動プーリ120、及びタイミング
ベルト121は、第2アーム105の内部に収容(埋
設)されるかたちで各々搭載されている。このように構
成された作業軸昇降機構113を駆動させることで、ね
じ軸116の回転に伴いナット部材117と一体になっ
て作業軸106が昇降移動する。
The working shaft elevating mechanism 113 engages with the screw shaft 116 such as a ball screw whose lower portion is rotatably supported by the base end of the second arm 105, and the working shaft 106. Member 117 for rotatably holding the upper end of the motor, an electric motor 118 as a drive source, and a toothed drive pulley 119 fixed to the output shaft of the electric motor 118.
, A toothed driven pulley 120 fixed to the lower end of the screw shaft 116, and a timing belt 121 stretched between these pulleys. The toothed drive pulley 119, the toothed driven pulley 120, and the timing belt 121 are mounted inside the second arm 105 so as to be housed (embedded) therein. By driving the work shaft elevating mechanism 113 configured as described above, the work shaft 106 moves up and down integrally with the nut member 117 as the screw shaft 116 rotates.
【0007】一方、作業軸回転機構114は、駆動源と
なる電動機122と、電動機122に連結された減速機
123と、減速機123の出力軸に固定された歯付き駆
動プーリ124と、筒状支持体115に固定された歯付
き従動プーリ125と、これらのプーリ間に掛け渡され
たタイミングベル126とで構成されている。上記歯付
き駆動プーリ124、歯付き従動プーリ125、及びタ
イミングベルト126は、作業軸昇降機構113のプー
リ、ベルトと同様、第2アーム105の内部に収容(埋
設)されるかたちで各々搭載されている。このように構
成された作業軸回転機構114を駆動させることで、電
動機122の駆動力が、歯付き駆動プーリ124、タイ
ミングベルト126などを通じて筒状支持体115に伝
達され、この筒状支持体115と一体になって作業軸1
06が回転することになる。
On the other hand, the work shaft rotating mechanism 114 includes an electric motor 122 as a drive source, a speed reducer 123 connected to the electric motor 122, a toothed drive pulley 124 fixed to the output shaft of the speed reducer 123, and a tubular shape. It is composed of a toothed driven pulley 125 fixed to the support 115 and a timing bell 126 suspended between these pulleys. The toothed drive pulley 124, the toothed driven pulley 125, and the timing belt 126 are mounted in the second arm 105 such that they are housed (embedded) in the same manner as the pulleys and the belt of the work shaft lifting mechanism 113. There is. By driving the work shaft rotating mechanism 114 configured as described above, the driving force of the electric motor 122 is transmitted to the cylindrical support 115 through the toothed drive pulley 124, the timing belt 126, and the like, and the cylindrical support 115. Working axis 1 integrated with
06 will rotate.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ここで、このようなス
カラロボットでは、搭載部品の削減などにより低コスト
化が絶えず求められている。特に、上記特開2000−
789公報のスカラロボットでは、作業軸106を昇降
移動させるために、ボールねじなどの高価なねじ軸11
6や、このねじ軸116に摺動性よく係合し且つ作業軸
106を回転自在に保持する同様に高価なナット部材1
17などが用いられており、コストの低減が検討されて
いる。
Here, in such a SCARA robot, cost reduction is constantly required by reducing the number of mounted parts. In particular, the above-mentioned JP 2000-
In the SCARA robot disclosed in Japanese Patent No. 789, an expensive screw shaft 11 such as a ball screw is used to move the work shaft 106 up and down.
6 and the nut member 1 which is engaged with the screw shaft 116 with good slidability and holds the working shaft 106 rotatably.
17, etc. are used, and reduction of cost is being studied.
【0009】また、作業軸昇降機構113及び作業軸回
転機構114の構造の簡素化も求められている。すなわ
ち、これらの機構は、その構成部品である駆動プーリ1
19、124、歯付き従動プーリ120、125、タイ
ミングベルト121、126などが、第2アーム105
の内部に埋設されるかたちで各々搭載されているため、
装置の組立・設置が困難であり、この点についての改善
が求められている。
There is also a demand for simplification of the structures of the work shaft elevating mechanism 113 and the work shaft rotating mechanism 114. That is, these mechanisms are driven by the drive pulley 1 that is a component thereof.
19, 124, the toothed driven pulleys 120 and 125, the timing belts 121 and 126, etc.
Since each is mounted in the form of being embedded inside,
It is difficult to assemble and install the device, and improvement in this respect is required.
【0010】そこで、本発明は、このような課題を解決
するためになされたもので、装置の低コスト化、構造の
簡素化並びに組立・設置の簡略化を図ることができるス
カラロボットの提供を目的とする。
Therefore, the present invention has been made to solve such a problem, and provides a SCARA robot capable of reducing the cost of the apparatus, simplifying the structure, and assembling / installing. To aim.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のスカラロボットは、基台と、前記基台に第
1関節軸を介して回動可能に支持された第1アームと、
前記第1アームに第2関節軸を介して回動可能に支持さ
れた第2アームと、前記第2アームに昇降可能且つ回転
可能に支持されたワーク保持用の作業部材と、前記第2
アームの外側にこの第2アームと一体で回動するように
固定され、前記作業部材を昇降移動させる作業部材昇降
機構と、前記第2アームの外側にこの第2アームと一体
で回動するように固定され、前記作業部材を回転させる
作業部材回転機構とを具備することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a SCARA robot according to the present invention comprises a base and a first arm rotatably supported by the base via a first joint shaft. ,
A second arm rotatably supported by the first arm via a second joint shaft; a work holding member rotatably supported by the second arm so as to be vertically movable;
A working member elevating mechanism fixed to the outside of the arm so as to rotate integrally with the second arm, and a working member elevating mechanism for moving the working member up and down, so as to integrally rotate with the second arm outside the second arm. And a working member rotating mechanism for rotating the working member.
【0012】また、本発明のスカラロボットは、前記作
業部材昇降機構が、前記作業部材を昇降移動させるため
の駆動源となる昇降用モータと、前記昇降用モータの駆
動力を伝達するための昇降用ベルトと、前記第2アーム
上に設けられた支持部材と、前記昇降用ベルトを昇降方
向へ搬送する搬送経路を形成するように前記昇降用モー
タ及び前記支持部材に設けられた複数のプーリと、前記
複数のプーリに掛け渡された前記昇降用ベルトに吊持さ
れていると共に前記作業部材を回転可能に保持し、前記
昇降用ベルトの搬送に伴って前記作業部材と一体で昇降
移動する昇降移動部材とを具備することを特徴とする。
In the SCARA robot of the present invention, the working member lifting mechanism serves as a driving source for moving the working member up and down, and a lifting motor for transmitting the driving force of the lifting motor. Belt, a supporting member provided on the second arm, a lifting motor and a plurality of pulleys provided on the supporting member so as to form a transport path for transporting the lifting belt in a vertical direction. An elevating unit that is suspended from the elevating belt that is wound around the plurality of pulleys, rotatably holds the working member, and moves up and down integrally with the working member as the elevating belt is conveyed. And a moving member.
【0013】さらに、本発明のスカラロボットは、前記
作業部材回転機構が、前記昇降移動部材の外側にこの昇
降移動部材と一体で昇降移動するように固定され、前記
作業部材を回転させるための駆動源となる作業部材回転
用モータと、前記作業部材回転用モータ及び前記作業部
材にそれぞれ固定された駆動プーリ及び従動プーリと、
前記駆動プーリ及び前記従動プーリ間に掛け渡された作
業部材回転用ベルトとを具備することを特徴とする。
Further, in the SCARA robot of the present invention, the working member rotating mechanism is fixed to the outside of the elevating and moving member so as to move up and down integrally with the elevating and moving member, and a drive for rotating the working member. A working member rotating motor serving as a source, a driving pulley and a driven pulley fixed to the working member rotating motor and the working member, respectively.
It is characterized by comprising a working member rotating belt which is stretched between the drive pulley and the driven pulley.
【0014】また、本発明のスカラロボットは、前記作
業部材が、前記作業部材回転用モータの出力軸と同軸的
に連結、若しくは前記出力軸と一体で成形されているこ
とを特徴とする。
Further, the SCARA robot of the present invention is characterized in that the working member is coaxially connected to the output shaft of the working member rotating motor or is formed integrally with the output shaft.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき説明する。 (第1の実施形態)図1は、本発明の第1の実施形態に
係るスカラロボットを示す正面図、図2は、このスカラ
ロボットが備える第1アーム回動機構を詳細に示す断面
図、図3は、図1のスカラロボットが備える第2アーム
周辺の構成を一部断面で示す平面図、図4は、第2アー
ム周辺の構成を一部断面で示す正面図、図5は、図4の
第2アーム周辺の構成を右側面から矢視しその一部を断
面で示す矢視図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a front view showing a SCARA robot according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing in detail a first arm rotating mechanism of the SCARA robot. 3 is a plan view showing a partial cross-section of the configuration around the second arm included in the SCARA robot of FIG. 1, FIG. 4 is a front view showing a partial cross-section of the configuration around the second arm, and FIG. 4 is a view showing the configuration around the second arm of No. 4 in the direction of the arrow from the right side and showing a part thereof in cross section.
【0016】図1に示すように、このスカラロボット1
は、基台2と、この基台2上に第1関節軸を介して水平
方向に回動可能に支持された第1アーム3と、さらに、
第1アーム3上に第2関節軸を介して水平方向に回動可
能に支持された第2アーム4とから主に構成されてい
る。基台2は、ボルト5を介して床面などの据付面6に
固定されている。第1アーム3は、その基端部が、基台
2に連結され、第2アーム4は、第1アーム3の先端部
に連結されている。
As shown in FIG. 1, this SCARA robot 1
Is a base 2, a first arm 3 rotatably supported on the base 2 via a first joint shaft, and further,
It is mainly configured by a second arm 4 which is supported on the first arm 3 so as to be horizontally rotatable via a second joint shaft. The base 2 is fixed to an installation surface 6 such as a floor surface via bolts 5. The base end of the first arm 3 is connected to the base 2, and the second arm 4 is connected to the tip of the first arm 3.
【0017】さらに、このスカラロボット1には、第1
アーム3を回動させる第1アーム回動機構7と、第2ア
ーム4を回動させる第2アーム回動機構8と、ワークの
保持機構(ヘッド部)が下端部に装着される作業部材と
しての作業軸9を昇降動作させる作業軸昇降機構10
と、作業軸9を回転させる作業軸回転機構11とが設け
られている。第2アーム4は、これら第2アーム回動機
構8、作業軸昇降機構10及び作業軸回転機構11の一
部を、カバー部材12で覆ったかたちで構成されてい
る。作業軸9は、第2アーム4の先端部においてスライ
ド支持可能且つ回転支持可能なスライドロータリブッシ
ュ13を介して昇降可能且つ回転可能に支持されてい
る。
Further, the SCARA robot 1 has a first
A first arm rotating mechanism 7 for rotating the arm 3, a second arm rotating mechanism 8 for rotating the second arm 4, and a work holding mechanism (head part) are working members attached to the lower end. Work shaft lifting mechanism 10 for lifting and lowering the work shaft 9
And a work shaft rotating mechanism 11 for rotating the work shaft 9. The second arm 4 is configured by covering a part of the second arm rotating mechanism 8, the work shaft elevating mechanism 10 and the work shaft rotating mechanism 11 with a cover member 12. The work shaft 9 is rotatably supported by a distal end portion of the second arm 4 via a slide rotary bush 13 that is slidably supported and rotatably supported.
【0018】第1アーム回動機構7は、図2に示すよう
に、主に基台2の内部に設けられており、第1アーム3
の回動力を発生させる第1アーム回動用モータ14と、
この第1アーム回動用モータ14の回転を減速する減速
装置15を備えている。第1アーム回動用モータ14
は、ビルトイン式のサーボモータであって、位置検出器
によって検出された信号に基づいてその回転がフィード
バック制御される。減速装置15は、第1アーム回動用
モータ14の回転軸16の先端部に固定されたピニオン
ギア17と、このピニオンギア17に歯合する大径の平
歯車である第1アーム回動ギア18とで構成されてい
る。この第1アーム回動ギア18の軸心部49は、本実
施形態では第1関節軸であって、この軸心部49が第1
アーム3の基端部の底面に、ボルト19により固定され
ている。これにより、第1アーム3は、基台2上に連結
された第1関節軸としての軸心部49を回転中心として
水平方向に回転駆動する。
As shown in FIG. 2, the first arm rotation mechanism 7 is provided mainly inside the base 2, and the first arm 3 is provided.
A first arm rotating motor 14 for generating a turning force of
A speed reducer 15 for reducing the rotation of the first arm rotating motor 14 is provided. First arm rotation motor 14
Is a built-in type servo motor whose rotation is feedback-controlled based on a signal detected by a position detector. The reduction device 15 includes a pinion gear 17 fixed to a tip end portion of a rotation shaft 16 of a first arm rotation motor 14, and a first arm rotation gear 18 that is a large-diameter spur gear meshing with the pinion gear 17. It consists of and. The shaft center portion 49 of the first arm rotating gear 18 is the first joint shaft in the present embodiment, and the shaft center portion 49 is the first joint shaft.
It is fixed to the bottom surface of the base end portion of the arm 3 by a bolt 19. As a result, the first arm 3 is rotationally driven in the horizontal direction with the shaft center portion 49 as the first joint shaft connected on the base 2 as the center of rotation.
【0019】詳述すると、第1アーム回動機構7は、前
述したように、基台2の内部に設けられており、第1ア
ーム回動用モータ14と、減速装置15とで主に構成さ
れている。基台2は、上部を構成する減速装置15の減
速機ケーシング45と、下方部を構成する第1アーム回
動用モータ14のモータケーシング46とを連結した2
ピース構造で構成されている。減速機ケーシング45と
モータケーシング46との連結部分47は、個々のケー
シングの連結精度が高精度になり且つ互いが高い剛性で
連結されるように、インロー嵌合が採用されている。こ
の連結部分47は、ボルト48を用いて互いが固定され
ている。これにより、スカラロボット1では、アームを
支持する基台とモータのケーシングとの共用化が実現さ
れ、製造コストの低減が図られている。なお、基台2
を、2つのケーシングを連結した2ピース構造とせず
に、ケーシングを単一の部材で形成し1ピース構造とし
てもよい。
More specifically, the first arm rotating mechanism 7 is provided inside the base 2 as described above, and is mainly composed of the first arm rotating motor 14 and the speed reducer 15. ing. The base 2 connects the reducer casing 45 of the speed reducer 15 that constitutes the upper portion and the motor casing 46 of the first arm rotation motor 14 that constitutes the lower portion 2
It is composed of a piece structure. A spigot fitting is adopted for a connecting portion 47 of the speed reducer casing 45 and the motor casing 46 so that the individual casings can be connected with high precision and are connected to each other with high rigidity. The connecting portions 47 are fixed to each other using bolts 48. As a result, in the SCARA robot 1, the base supporting the arms and the casing of the motor are commonly used, and the manufacturing cost is reduced. The base 2
In place of the two-piece structure in which the two casings are connected, the casing may be formed of a single member to have the one-piece structure.
【0020】減速装置15の外郭を形成する減速機ケー
シング45の内部には、第1アーム回動用モータ14の
回転軸16の先端部に固定されたピニオンギア17と、
ピニオンギア17に歯合する大径の第1アーム回動ギア
18とが収容されている。すなわち、減速装置15を構
成するピニオンギア17が固定された回転軸16は、第
1アーム回動用モータ14の出力軸であると共に、当該
モータの駆動力を入力する入力軸として減速装置15へ
直接連結された駆動力伝達軸である。なお、回転軸16
に別部品として固定されたピニオンギア17に代えて、
モータの回転軸の先端部を切削などにより加工成形した
軸一体型のピニオンギアを適用してもよい。
A pinion gear 17 fixed to the tip of the rotary shaft 16 of the first arm rotating motor 14 is provided inside the speed reducer casing 45 forming the outer contour of the speed reducer 15.
A large-diameter first arm rotating gear 18 that meshes with the pinion gear 17 is housed. That is, the rotary shaft 16 to which the pinion gear 17 that constitutes the reduction gear transmission 15 is fixed is an output shaft of the first arm rotation motor 14 and directly to the reduction gear transmission 15 as an input shaft for inputting the driving force of the motor. It is a connected driving force transmission shaft. The rotary shaft 16
Instead of the pinion gear 17 fixed as a separate component to
A shaft-integrated pinion gear in which the tip of the rotary shaft of the motor is machined by cutting or the like may be applied.
【0021】減速機ケーシング45には、第1アーム回
動ギア18の回転中心となる軸心部49を、下方から片
持ちで支持するクロスローラベアリング50が設けられ
ている。減速機ケーシング45の上端部には、例えば部
品組込み用及びメンテナンス用として設けた開口部51
が形成されている。この開口部51には、カバー部材5
2が着脱自在に装着されている。カバー部材52には、
第1アーム回動ギア18の軸心部49を避けるかたちで
開口部53が形成されており、この開口部53と第1ア
ーム回動ギア18との間隙を塞ぐために、この部位に、
グロメット状のシール部材54が設けられている。この
シール部材54は、密閉性、摺動性に優れた例えばゴム
製のリップシールである。
The speed reducer casing 45 is provided with a cross roller bearing 50 for supporting the shaft center portion 49, which is the center of rotation of the first arm rotating gear 18, from above in a cantilever manner. At the upper end of the speed reducer casing 45, for example, an opening 51 provided for assembling components and for maintenance.
Are formed. The cover member 5 is provided in the opening 51.
2 is detachably attached. The cover member 52 includes
An opening 53 is formed so as to avoid the axial center portion 49 of the first arm rotating gear 18, and in order to close the gap between the opening 53 and the first arm rotating gear 18, this portion is formed.
A grommet-shaped seal member 54 is provided. The seal member 54 is, for example, a lip seal made of rubber, which is excellent in hermeticity and slidability.
【0022】なお、図2において、50aは、クロスロ
ーラベアリング50の内輪を第1アーム回動ギア18の
端部に固定するためのナットであり、50bは、そのナ
ット50aの緩み止め用のワッシャである。50cは、
ベアリング押さえプレート50dを減速機ケーシング4
5に組み付けるための複数のボルトであり、この組み付
け構造によりクロスローラベアリング50の外輪が減速
機ケーシング45に固定されている。このクロスローラ
ベアリング50の働きにより、第1アーム回動ギア18
は、減速機ケーシング45に対し上下方向に固定されつ
つ回転可能に支持される。
In FIG. 2, 50a is a nut for fixing the inner ring of the cross roller bearing 50 to the end of the first arm rotating gear 18, and 50b is a washer for preventing the nut 50a from loosening. Is. 50c is
The bearing holding plate 50d is attached to the reducer casing 4
The outer ring of the cross roller bearing 50 is fixed to the speed reducer casing 45 by this mounting structure. By the action of the cross roller bearing 50, the first arm rotating gear 18
Is rotatably supported while being fixed in the vertical direction with respect to the speed reducer casing 45.
【0023】ここで、スカラロボット1には、第1アー
ム3の回転中心部分と基台2とをそれぞれ貫通する貫通
穴55が形成されている。すなわち、貫通穴55は、第
1アーム3の基端部、第1アーム回動ギア18の軸心部
49、及び基台2における第1アーム回動ギア18の回
転支持部分を貫通するように形成されている。この貫通
穴55は、モータ類などを含む各種電気部品の信号伝送
用のワイヤハーネス56を挿通するためのものである。
これにより、本実施形態のスカラロボット1では、36
0度を越える回動範囲で第1アーム3を自由に移動させ
ることが可能であり、作業効率の向上を図ることができ
る。
Here, the SCARA robot 1 is provided with through holes 55 which penetrate the rotation center portion of the first arm 3 and the base 2, respectively. That is, the through hole 55 penetrates the base end portion of the first arm 3, the shaft center portion 49 of the first arm rotating gear 18, and the rotation supporting portion of the first arm rotating gear 18 in the base 2. Has been formed. The through hole 55 is for inserting a wire harness 56 for signal transmission of various electric components including motors and the like.
As a result, in the SCARA robot 1 of the present embodiment, 36
It is possible to freely move the first arm 3 in a rotation range exceeding 0 degree, and it is possible to improve work efficiency.
【0024】一方、モータケーシング46の内部には、
ビルトイン式の第1アーム回動用モータ14を構成する
駆動コイル57、マグネット58、前記回転軸16、及
びロータの回転をフィードバック制御するためのエンコ
ーダやレゾルバなどの位置検出器59などが収容されて
いる。
On the other hand, inside the motor casing 46,
A drive coil 57, a magnet 58, the rotary shaft 16 and a position detector 59 such as an encoder or a resolver for feedback controlling the rotation of the rotor are housed in the built-in type first arm rotating motor 14. .
【0025】モータケーシング46の底部には、第1ア
ーム回動用モータ14の回転軸16の一端部を支持する
ボールベアリング60が設けられている。一方、減速機
ケーシング45には、第1アーム回動用モータ14の回
転軸16の他端部に固定されたピニオンギア17の近傍
で、この回転軸16を支持するボールベアリング61が
設けられている。ボールベアリング61は、係止部材6
1aを介してボルト61bにより減速機ケーシング45
に固定されている。
At the bottom of the motor casing 46, a ball bearing 60 that supports one end of the rotary shaft 16 of the first arm rotating motor 14 is provided. On the other hand, the reduction gear casing 45 is provided with a ball bearing 61 that supports the rotating shaft 16 near the pinion gear 17 fixed to the other end of the rotating shaft 16 of the first arm rotating motor 14. . The ball bearing 61 is the locking member 6
Reducer casing 45 by bolt 61b via 1a
It is fixed to.
【0026】したがって、このように配置された第1ア
ーム回動用モータ14の回転軸16は、前述したよう
に、モータの出力軸としてのみならず、減速装置15の
入力軸(ピニオンギア17の支持軸)として共用され
る。すなわち、スカラロボット1では、モータと減速装
置とを連結させるためのカップリングなどを用いること
なく、簡易的な構造で第1アーム3の駆動機構が実現さ
れている。勿論、モータの出力軸と減速装置の入力軸と
を各々両端で支持するための専用の軸受を個別に設ける
必要がなくなり、一組のボールベアリング60、61に
よりモータ軸と減速機構の入力軸とを実質的に支持でき
る。また、スカラロボット1では、このような構成に加
え、減速装置15を構成する第1アーム回動ギア18も
クロスローラベアリング50のみにより片持ちで支持さ
れており、これにより、部品点数の削減によるコストダ
ウンが図られている。
Therefore, as described above, the rotating shaft 16 of the first arm rotating motor 14 thus arranged is not only the output shaft of the motor but also the input shaft of the reduction device 15 (support of the pinion gear 17). It is shared as an axis). That is, in the SCARA robot 1, the drive mechanism of the first arm 3 is realized with a simple structure without using a coupling or the like for connecting the motor and the speed reducer. Of course, it is not necessary to separately provide dedicated bearings for supporting the output shaft of the motor and the input shaft of the reduction gear at each end, and the pair of ball bearings 60 and 61 enables the motor shaft and the input shaft of the reduction gear to be connected to each other. Can be substantially supported. Further, in the SCARA robot 1, in addition to such a configuration, the first arm rotating gear 18 constituting the speed reducer 15 is also supported cantilevered only by the cross roller bearing 50, which reduces the number of parts. The cost is being reduced.
【0027】また、スカラロボット1では、前述したよ
うに、第1アーム回動用モータ14の回転軸16を減速
装置15の入力軸として兼用したことに加え、ボールベ
アリング60により第1アーム回動ギア18に歯合する
ピニオンギア17の近傍で、この回転軸16を支持して
いるので、設計上、理想的なバックラッシュを有するギ
アピッチで、ピニオンギア17と第1アーム回動ギア1
8とを歯合させることができる。これにより、ギアの歯
どうしが摺動する際の騒音などを低減できると共に、歯
どうしの摺動部分の摩耗を抑え耐久性の向上を図ること
ができる。
In addition, in the SCARA robot 1, as described above, in addition to using the rotary shaft 16 of the first arm rotating motor 14 as the input shaft of the speed reducer 15, the ball bearing 60 causes the first arm rotating gear to rotate. Since the rotating shaft 16 is supported in the vicinity of the pinion gear 17 that meshes with the pinion 18, the pinion gear 17 and the first arm rotating gear 1 are designed with a gear pitch having an ideal backlash.
8 and 8 can be engaged. As a result, it is possible to reduce noise and the like when the teeth of the gears slide, and it is possible to suppress wear of sliding portions of the teeth and improve durability.
【0028】なお、ピニオンギア17と第1アーム回動
ギア18とのより理想的な歯合構造を実現するために、
回転軸16の先端部分において、ピニオンギア17の近
傍の上部及び下部を、軸受により両持ちで支持するして
もよいし、また、第1アーム回動ギア18の軸心部49
の上部及び下部を軸受で両持支持するようにしてもよ
い。
In order to realize a more ideal meshing structure of the pinion gear 17 and the first arm rotating gear 18,
At the tip of the rotary shaft 16, the upper and lower parts in the vicinity of the pinion gear 17 may be supported by bearings, and the shaft center portion 49 of the first arm rotating gear 18 may be supported.
You may make it support both the upper part and lower part of this with a bearing.
【0029】第2アーム回動機構8は、図3、図4及び
図5に示すように、板材で各々形成された第1アーム3
と第2アーム4との連結部分に設けられている。すなわ
ち、第2アーム4の上面には、減速装置21が、そのケ
ーシングを通じて固定されている。減速装置21の出力
軸22は、第2アーム4に形成された貫通穴を挿通させ
て第1アーム3の先端部に固定されている。減速装置2
1の直上には第2アーム回動用モータ20が連結されて
いる。本実施形態では、減速装置21の出力軸22が第
2関節軸となる。第2アーム回動用モータ20は、サー
ボモータであって、位置検出器による検出信号に基づい
てその回転がフィードバック制御される。
As shown in FIGS. 3, 4 and 5, the second arm rotating mechanism 8 includes a first arm 3 formed of a plate material.
Is provided at a connecting portion between the second arm 4 and the second arm 4. That is, the speed reducer 21 is fixed to the upper surface of the second arm 4 through its casing. The output shaft 22 of the speed reducer 21 is fixed to the tip end portion of the first arm 3 through a through hole formed in the second arm 4. Speed reducer 2
A motor 20 for rotating the second arm is connected directly above 1. In this embodiment, the output shaft 22 of the reduction gear transmission 21 is the second joint shaft. The second arm rotating motor 20 is a servo motor, and its rotation is feedback-controlled based on the detection signal from the position detector.
【0030】減速装置21は、例えば遊星歯車機構によ
って構成されており、第2アーム回動用モータ20の出
力軸に遊星歯車機構の太陽歯車としてのピニオンギアが
連結されている。なお、このピニオンギアは、第2アー
ム回動用モータ20の出力軸を加工成形したものであっ
てもよい。ここで、遊星歯車は、減速装置21のケーシ
ングに回動可能に支持されている。この遊星歯車によっ
て駆動される内歯車は、減速装置21の出力軸22に連
結されている。したがって、このように構成された第2
アーム回動機構8により、第2アーム4は、第1アーム
3の先端部に連結された減速装置21の出力軸22を回
転中心として水平方向に回転駆動する。
The speed reducer 21 is composed of, for example, a planetary gear mechanism, and a pinion gear as a sun gear of the planetary gear mechanism is connected to the output shaft of the second arm rotating motor 20. The pinion gear may be formed by processing the output shaft of the second arm rotating motor 20. Here, the planetary gear is rotatably supported by the casing of the reduction gear transmission 21. The internal gear driven by this planetary gear is connected to the output shaft 22 of the reduction gear transmission 21. Therefore, the second configured as described above
By the arm rotating mechanism 8, the second arm 4 is rotationally driven in the horizontal direction with the output shaft 22 of the speed reducer 21 connected to the tip end of the first arm 3 as the center of rotation.
【0031】次に、本実施形態に係る作業軸昇降機構1
0及び作業軸回転機構11について図3、図4及び図5
に基づいて詳述する。作業軸昇降機構10及び作業軸回
転機構11は、第2アーム4とカバー部材12とに包囲
されるように配置されている。カバー部材12は、ボル
トなどの締結部材12aを介して第2アーム4の縁端面
及び後述する立設ブラケット24の上端面に固定されて
いる。また、本実施形態に係るスカラロボット1の作業
軸昇降機構10及び作業軸回転機構11は、第1アーム
3の側方且つ第2アーム4の上側にこの第2アーム4と
一体で回動するように設けられている(図3参照)。
Next, the work shaft elevating mechanism 1 according to this embodiment.
0 and the work shaft rotating mechanism 11 are shown in FIGS.
Based on. The work shaft lifting mechanism 10 and the work shaft rotation mechanism 11 are arranged so as to be surrounded by the second arm 4 and the cover member 12. The cover member 12 is fixed to the edge surface of the second arm 4 and the upper end surface of an upright bracket 24, which will be described later, via fastening members 12a such as bolts. Further, the work shaft lifting mechanism 10 and the work shaft rotating mechanism 11 of the SCARA robot 1 according to the present embodiment rotate integrally with the second arm 4 to the side of the first arm 3 and above the second arm 4. (See FIG. 3).
【0032】すなわち、作業軸昇降機構10は、第2ア
ーム4にボルト23を介して立設された支持部材として
の板状の立設ブラケット24と、作業軸9を昇降移動す
るための駆動源となる作業軸昇降用モータ25と、作業
軸昇降用モータ25の駆動力を伝達する昇降用ベルト2
6と、昇降用ベルト26に固定された状態で作業軸を回
転可能に保持し、樹脂製の昇降用ベルト26の搬送に伴
って作業軸9と一体となって昇降移動する昇降移動部材
としての上下動ブラケット27とで主に構成されてい
る。この作業軸昇降機構10は、全ての構成部品が第2
アーム4の上部(外側)に搭載されることになり、第2
アーム4と一体で回動される。
That is, the work shaft elevating mechanism 10 includes a plate-shaped upright bracket 24 as a support member that is erected on the second arm 4 via the bolts 23, and a drive source for moving up and down the work shaft 9. Working shaft lifting motor 25, and a lifting belt 2 for transmitting the driving force of the working shaft lifting motor 25
6 as an elevating and moving member that holds the work shaft rotatably while being fixed to the elevating belt 26 and moves up and down together with the work shaft 9 as the resin elevating belt 26 is conveyed. The vertical movement bracket 27 is mainly configured. In this work shaft elevating mechanism 10, all components are second
It will be mounted on the upper part (outer side) of the arm 4, and the second
It is rotated integrally with the arm 4.
【0033】作業軸昇降用モータ25は、立設ブラケッ
ト24の下端部に形成された開口部28に取り付けられ
ている。作業軸昇降用モータ25は、その出力軸29を
この開口部28より突出させ、且つモータ本体(ケーシ
ング)の前面に設けられた位置決め用の凸部を開口部2
8に嵌合させるかたちで立設ブラケット24に取り付け
られている。また、作業軸昇降用モータ25は、出力軸
29の先端を作業軸9側に向け、その長手方向が第2ア
ーム4とほぼ平行になる姿勢で且つ第2アームと僅かに
間隔を空けて配置されている。
The work shaft elevating motor 25 is attached to an opening 28 formed at the lower end of the upright bracket 24. The work shaft elevating motor 25 has an output shaft 29 protruding from the opening 28, and a positioning projection provided on the front surface of the motor body (casing).
It is attached to the upright bracket 24 in such a manner that it is fitted to the stand 8. Further, the work shaft elevating motor 25 is arranged such that the tip end of the output shaft 29 is directed to the work shaft 9 side, the longitudinal direction thereof is substantially parallel to the second arm 4, and the work shaft elevating motor 25 is slightly spaced from the second arm. Has been done.
【0034】作業軸昇降用モータ25の出力軸29に
は、ドライブプーリ(駆動プーリ)30が固定されてい
る。一方、ドライブプーリ30の配設位置から昇降方向
に離間した位置、つまり立設ブラケット24の上方部に
は、支持軸31及びベアリング32を介してドリブンプ
ーリ(従動プーリ)33が回転可能に支持されている。
これにより、昇降用ベルト26を昇降方向へ搬送する搬
送経路が形成される。ここで、上下動ブラケット27に
は、立設ブラケット24の上端部や、ドリブンプーリ3
3との干渉をさけるために、その中央部分を中抜きした
開口部27aが形成されており、この開口部27aに挿
入されるかたちで、立設ブラケット24、ドリブンプー
リ33、及び昇降用ベルト26が配置されている。この
ようにスカラロボット1では、三次元的な空間を有効に
利用して第2アーム4上への各種搭載部品がそれぞれ配
置されている。なお、立設ブラケット24の上端面に
は、ワイヤハーネス56を支持するためのステー12b
が、固定されている(図1参照)。
A drive pulley (drive pulley) 30 is fixed to the output shaft 29 of the work shaft lifting motor 25. On the other hand, a driven pulley (driven pulley) 33 is rotatably supported via a support shaft 31 and a bearing 32 at a position separated from the position where the drive pulley 30 is arranged in the vertical direction, that is, at an upper portion of the upright bracket 24. ing.
As a result, a transport path for transporting the lifting belt 26 in the lifting direction is formed. Here, the vertical movement bracket 27 includes the upper end of the upright bracket 24 and the driven pulley 3.
In order to prevent the interference with 3, the opening portion 27a is formed by hollowing out the central portion thereof, and the standing bracket 24, the driven pulley 33, and the lifting belt 26 are inserted in the opening portion 27a. Are arranged. As described above, in the SCARA robot 1, various mounting components are arranged on the second arm 4 by effectively utilizing the three-dimensional space. A stay 12b for supporting the wire harness 56 is provided on the upper end surface of the upright bracket 24.
Are fixed (see FIG. 1).
【0035】昇降用ベルト26は、タイミングベルト
(歯付きベルト)であって、これらドライブプーリ3
0、ドリブンプーリ33間に掛け渡されている。上下動
ブラケット27は、係止部材34を介して、当該ブラケ
ットの前述した開口部27aの内壁面が、昇降ベルト2
6に取り付けらており、これにより昇降ベルト26の昇
降方向の搬送に伴い上下動する。
The elevating belt 26 is a timing belt (belt with teeth), and the drive pulley 3
It is suspended between 0 and the driven pulley 33. The vertical movement bracket 27 is configured such that the inner wall surface of the above-mentioned opening 27a of the bracket is lifted via the locking member 34.
It is attached to the upper part 6 and moves up and down as the elevating belt 26 is conveyed in the up and down direction.
【0036】また、第2アーム4には、上下動ブラケッ
ト27を摺動可能に支持しつつこの上下動ブラケット2
7の昇降移動を案内するガイド軸35が立設されている
(図5参照)。上下動ブラケット27におけるガイド軸
35との摺動部には、ブッシュ35aが取り付けられて
いる。これにより、上下動ブラケット27の昇降動作の
安定化が図られている。さらに、スカラロボット1で
は、上記ベルトやプーリなどを作業軸昇降機構10の主
要な構成部品に適用したことで、装置の低コスト化や第
2アーム上への搭載部品の軽量化が図られている。ま
た、ベルトをプーリに掛け渡すといった組み込み作業で
は、いわゆるアライメントの調整が容易であり、これに
より、スカラロボット1における組立時の簡略化が図ら
れている。
The vertical arm bracket 27 is slidably supported on the second arm 4 while the vertical arm bracket 2 is slidably supported.
A guide shaft 35 that guides the up-and-down movement of 7 is erected (see FIG. 5). A bush 35a is attached to a sliding portion of the vertical movement bracket 27 with respect to the guide shaft 35. As a result, the vertical movement of the vertical movement bracket 27 is stabilized. Further, in the SCARA robot 1, the belt, the pulley and the like are applied to the main components of the work shaft elevating mechanism 10 to reduce the cost of the device and the weight of the components mounted on the second arm. There is. Further, in the assembling work such as hanging the belt around the pulley, the so-called alignment adjustment is easy, which simplifies the assembly of the SCARA robot 1.
【0037】さらに、上下動ブラケット27の端部に
は、ボールベアリング36が組み込まれた軸受孔が設け
られている。この軸受孔に、作業軸9の上端部に形成さ
れた細径部37が回転可能に支持されている。この細径
部37の段差部分との間で軸方向からボールベアリング
36を挟み込むかたちで、作業軸回転プーリ38が、作
業軸9の最上端部に取り付けられている。つまり、この
作業軸回転プーリ38は、作業軸9に対し、回転方向へ
の移動が不図示のキーにより拘束され、且つ上下方向へ
の移動が、押さえプレート39及び締付ボルト39aに
より拘束される状態で、当該作業軸9に固定されてい
る。これにより、作業軸9は、上下動ブラケット27に
回転可能に保持されつつ、作業軸昇降用モータ25の駆
動力を基に、上下動ブラケット27と一体になって昇降
移動することになる。
Further, at the end of the vertical movement bracket 27, a bearing hole in which a ball bearing 36 is incorporated is provided. A small diameter portion 37 formed at the upper end of the work shaft 9 is rotatably supported in the bearing hole. A work shaft rotary pulley 38 is attached to the uppermost end of the work shaft 9 so as to sandwich the ball bearing 36 from the axial direction between the work shaft rotating pulley 38 and the stepped portion of the small diameter portion 37. That is, the work shaft rotating pulley 38 is restricted from moving in the rotating direction with respect to the work shaft 9 by a key (not shown), and is restricted from moving in the vertical direction by the pressing plate 39 and the tightening bolt 39a. In this state, the work shaft 9 is fixed. As a result, the work shaft 9 is rotatably held by the vertical movement bracket 27 and moves up and down integrally with the vertical movement bracket 27 based on the driving force of the work shaft lifting motor 25.
【0038】ここで、このように構成された作業軸昇降
機構10は、高価なボールねじや、このボールねじと係
合するナット部材などを用いることなく実現され、装置
の低コスト化が図られている。また、作業軸昇降機構1
0では、作業軸昇降用モータ25の駆動力を作業軸9に
伝達するベルト、プーリなどの駆動力伝達部品が、第2
アーム4の外部に配置されている。すなわち、作業軸昇
降機構10では、上述した駆動力伝達部品を第2アーム
4の内部に収容(埋設)するといった構造の昇降機構な
どに比べ、構造の簡素化が実質的に図られており、装置
(スカラロボット)の組立・設置を容易に行うことがで
きる。また、作業軸昇降機構10では、昇降用ベルト2
6に吊持された上下動ブラケット27の昇降移動を、第
2アーム4に立設させたガイド軸35で案内するので、
上下動ブラケット27の昇降動作の安定化が図られるこ
ととなり、上下動ブラケット27が支持する作業軸9を
その軸方向に正確に昇降移動させることができる。さら
に、作業軸昇降機構10は、単独で事前組立可能であ
り、事前組立を終えた作業軸昇降機構10を第2アーム
4に組み付けることで、装置全体の組立時間を短縮する
こともできる。
Here, the work shaft elevating mechanism 10 thus constructed is realized without using an expensive ball screw or a nut member that engages with the ball screw, thereby reducing the cost of the device. ing. In addition, the work shaft lifting mechanism 1
At 0, the driving force transmitting parts such as a belt and a pulley for transmitting the driving force of the work shaft lifting motor 25 to the work shaft 9 are the second
It is arranged outside the arm 4. That is, in the working shaft elevating mechanism 10, the structure is substantially simplified as compared with the elevating mechanism having a structure in which the driving force transmitting component described above is housed (embedded) inside the second arm 4. The device (SCARA robot) can be easily assembled and installed. Further, in the work shaft lifting mechanism 10, the lifting belt 2
Since the up-and-down movement of the vertical movement bracket 27 suspended by 6 is guided by the guide shaft 35 provided upright on the second arm 4,
Since the lifting operation of the vertical movement bracket 27 is stabilized, the working shaft 9 supported by the vertical movement bracket 27 can be accurately moved up and down in the axial direction. Further, the work shaft elevating mechanism 10 can be independently preassembled, and by assembling the work shaft elevating mechanism 10 that has been preassembled to the second arm 4, the assembly time of the entire apparatus can be shortened.
【0039】また、作業軸昇降機構10には、上下動ブ
ラケット27の昇降移動の範囲を規制する上部ストッパ
24a及び下部ストッパ24bが設けられている。上部
ストッパ24aは、ドリブンプーリ33の近傍の下方位
置で且つ上下動ブラケット27の移動軌跡上に設けられ
ており、立設ブラケット24の横方向に突出するかたち
で、そのブラケットに螺合された例えばボルトである。
すなわち、上部ストッパ24aは、ドリブンプーリ33
に上下動ブラケット27が接触する前に、上下動ブラケ
ット27の上面と接触する位置に設けられており、これ
により、ドリブンプーリ33の破損などを防止する。
Further, the work shaft elevating mechanism 10 is provided with an upper stopper 24a and a lower stopper 24b for restricting the range of vertical movement of the vertically movable bracket 27. The upper stopper 24a is provided at a lower position in the vicinity of the driven pulley 33 and on the movement locus of the vertically movable bracket 27, and protrudes in the lateral direction of the upright bracket 24, and is screwed to the bracket, for example. It is a bolt.
That is, the upper stopper 24a is the driven pulley 33.
It is provided at a position where it comes into contact with the upper surface of the vertical movement bracket 27 before the vertical movement bracket 27 comes into contact therewith, thereby preventing the driven pulley 33 from being damaged.
【0040】下部ストッパ24bは、作業軸昇降用モー
タ25の近傍の上方位置で且つ上下動ブラケット27の
移動軌跡上に設けられており、立設ブラケット24に段
差部として形成されている。すなわち、下部ストッパ2
4bは、作業軸昇降用モータ25に上下動ブラケット2
7が接触する前に、上下動ブラケット27の下面と接触
する位置に設けられており、これにより、作業軸昇降用
モータ25の破損などを防止する。
The lower stopper 24b is provided at an upper position in the vicinity of the work shaft raising / lowering motor 25 and on the movement locus of the vertically moving bracket 27, and is formed as a stepped portion on the upright bracket 24. That is, the lower stopper 2
4b is a vertically movable bracket 2 for the work shaft lifting motor 25.
It is provided at a position where it comes into contact with the lower surface of the vertical movement bracket 27 before it comes into contact with the vertical movement bracket 27, thereby preventing damage to the work shaft lifting motor 25.
【0041】一方、作業軸回転機構11は、図3、図4
及び図5に示すように、作業軸回転用モータ40及び作
業軸回転ベルト41によって主に構成されている。作業
軸回転用モータ40は、その出力軸42の先端が上下動
ブラケット27の上面側に向き、且つ上下動ブラケット
27の上面とモータ本体(ケーシング)の前面とが所定
の間隔を空けて対向配置されるように、上下動ブラケッ
ト27の上面に段付きねじ43を介して取り付けられて
いる。この作業軸回転機構10は、全ての構成部品が第
2アーム4の上部(外側)に搭載されることになり、第
2アーム4と一体で回動される。
On the other hand, the working shaft rotating mechanism 11 is shown in FIGS.
Also, as shown in FIG. 5, the work shaft rotating motor 40 and the work shaft rotating belt 41 are mainly configured. The working shaft rotating motor 40 is arranged such that the tip of the output shaft 42 thereof faces the upper surface side of the vertical movement bracket 27, and the upper surface of the vertical movement bracket 27 and the front surface of the motor body (casing) face each other with a predetermined gap. As described above, it is attached to the upper surface of the vertical movement bracket 27 via the stepped screw 43. In the working shaft rotating mechanism 10, all the components are mounted on the upper part (outer side) of the second arm 4 and are rotated integrally with the second arm 4.
【0042】このような作業軸回転用モータ40の出力
軸42には、ドライブプーリ44が固定されている。ま
た、作業軸9の上端部には、ドリブンプーリとしての上
記作業軸回転プーリ38が固定されている。作業軸回転
用ベルト41は、タイミングベルトであって、これらド
ライブプーリ44、作業軸回転プーリ38間に掛け渡さ
れている。さらに、作業軸9は、前述したように、その
上側が上下動ブラケット27で回転可能に支持され、そ
の下方部が第2アーム4の先端部に固定されたブッシュ
13により昇降可能且つ回転可能に支持されている。し
たがって、作動軸9は、作業軸回転用ベルト41を介し
て伝達された作業軸回転用モータ40の駆動力により回
転駆動することになる。
A drive pulley 44 is fixed to the output shaft 42 of the working shaft rotating motor 40. The work shaft rotary pulley 38 as a driven pulley is fixed to the upper end of the work shaft 9. The work shaft rotating belt 41 is a timing belt and is stretched between the drive pulley 44 and the work shaft rotating pulley 38. Further, as described above, the work shaft 9 is rotatably supported on the upper side by the vertical movement bracket 27, and the lower part thereof can be moved up and down and rotated by the bush 13 fixed to the tip of the second arm 4. It is supported. Therefore, the operating shaft 9 is rotationally driven by the driving force of the work shaft rotating motor 40 transmitted through the work shaft rotating belt 41.
【0043】このように構成された作業軸回転機構11
では、上述したように、作業軸回転用モータ40の駆動
力を伝達して作業軸9を回転駆動させるベルト、プーリ
などの駆動力伝達部品が、上下動ブラケット27の上
面、つまり上下動ブラケット27の外形部分に固定され
ている。すなわち、本実施形態に係るスカラロボット1
では、作業軸回転機構11の構造に着目すると、前述し
た作業軸昇降機構10と同様、第2アーム4の内部に上
記駆動力伝達部品を収容するといったもの等に比べ、構
造の簡素化が図られており、装置の組立・設置を容易に
行うことができる。また、作業軸回転用モータ40の駆
動力の伝達機構を、比較的安価で且つ組み付けが容易な
ベルトやプーリなどで実現しているので、スカラロボッ
トのさらなる低コスト化や組立・設置の簡略化を図るこ
とができる。さらに、本実施形態のスカラロボット1に
よれば、前述したように上下動ブラケット27の中央部
分を中抜きするなど、搭載部品を小さな空間に集めて配
置したことで、装置の小型化も同時に実現される。
The work shaft rotating mechanism 11 configured as described above
Then, as described above, the driving force transmitting parts such as the belt and the pulley for transmitting the driving force of the working shaft rotating motor 40 to rotate the working shaft 9 are the upper surface of the vertically moving bracket 27, that is, the vertically moving bracket 27. It is fixed to the outer part of. That is, the SCARA robot 1 according to the present embodiment
Then, focusing on the structure of the work shaft rotating mechanism 11, as in the work shaft elevating mechanism 10 described above, a simplification of the structure is achieved as compared with a structure in which the driving force transmitting component is housed inside the second arm 4. As a result, the device can be easily assembled and installed. Further, since the mechanism for transmitting the driving force of the work shaft rotating motor 40 is realized by a belt, a pulley or the like which is relatively inexpensive and easy to assemble, the SCARA robot can be further reduced in cost and the assembly / installation can be simplified. Can be achieved. Further, according to the SCARA robot 1 of the present embodiment, the mounting parts are arranged in a small space such as by hollowing out the central portion of the vertical movement bracket 27 as described above, and at the same time, the apparatus can be downsized. To be done.
【0044】なお、作業軸回転機構11に代えて、次の
ような作業軸回転機構を設けてもよい。すなわち、上下
動ブラケット27の上面に長手方向(出力軸の軸方向)
を寝かせた姿勢で作業軸回転用モータを取り付け、この
出力軸に駆動力の伝達に優れるベベルギア等の第1のか
さ歯車を固定すると共に、この第1のかさ歯車と歯合す
る第2のかさ歯車を作業軸の上端部に固定することで、
作業軸回転機構が実現される。また、この場合、第2の
かさ歯車を大径にすることで減速をとることができ、作
業軸回転用モータの負荷を軽減できる。
Instead of the work shaft rotating mechanism 11, the following work shaft rotating mechanism may be provided. That is, in the longitudinal direction (axial direction of the output shaft) on the upper surface of the vertical movement bracket 27.
The work shaft rotating motor is mounted in a lying position, and the first bevel gear such as a bevel gear that excels in the transmission of the driving force is fixed to the output shaft, and the second bevel gear meshes with the first bevel gear. By fixing the gear to the upper end of the work shaft,
A work axis rotation mechanism is realized. Further, in this case, deceleration can be achieved by increasing the diameter of the second bevel gear, and the load on the work shaft rotating motor can be reduced.
【0045】(第2の実施形態)次に、本発明の第2の
実施形態について説明する。なお、上述した実施形態で
用いられていた部材と同一部材については、同一の符号
を付与しその説明を省略する。また、基台2については
その図示を省略する。この実施形態に係るスカラロボッ
トは、第1の実施形態のスカラロボット1が備えていた
作業軸回転機構11に代えて、図6に示すように、作業
軸回転機構70を備えて構成されている。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described. The same members as those used in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. Illustration of the base 2 is omitted. The SCARA robot according to this embodiment includes a work shaft rotating mechanism 70 as shown in FIG. 6, instead of the work shaft rotating mechanism 11 included in the SCARA robot 1 according to the first embodiment. .
【0046】すなわち、この作業軸回転機構70は、作
業軸回転用モータ40に代えて作業軸回転用モータ71
を備えている。さらに、作業軸回転機構70は、作業軸
回転機構11が備えていた作業軸回転用ベルト41、ド
ライブプーリ44及び作業軸回転プーリ38などの駆動
力の伝達部品を削除して構成されている。
That is, the work shaft rotating mechanism 70 is replaced with the work shaft rotating motor 40 and the work shaft rotating motor 71.
Is equipped with. Further, the work shaft rotating mechanism 70 is configured by removing the driving force transmitting components such as the work shaft rotating belt 41, the drive pulley 44, and the work shaft rotating pulley 38 which the work shaft rotating mechanism 11 has.
【0047】作業軸回転用モータ71は、ビルトイン式
のモータであって、そのケーシング72内には、ロータ
部分の回転をフィードバック制御するための信号線73
が接続されたエンコーダやレゾルバなどの位置検出器7
4や、駆動コイル75及びマグネット76などが収容さ
れている。
The working shaft rotating motor 71 is a built-in type motor, and a signal line 73 for feedback-controlling the rotation of the rotor portion is provided in the casing 72 thereof.
Position detector 7 such as encoder or resolver connected to
4, the drive coil 75, the magnet 76, and the like are housed.
【0048】ここで、作業軸回転用モータ71には、そ
の出力軸が、上述した作業軸と一体で成形された回転駆
動軸77が設けられている。勿論、作業軸回転用モータ
71の出力軸と、作業軸とを個別の部品で構成し、これ
らを同軸的に連結するようにしてもよい。
Here, the work shaft rotating motor 71 is provided with a rotary drive shaft 77 whose output shaft is integrally formed with the above-mentioned work shaft. Of course, the output shaft of the work shaft rotating motor 71 and the work shaft may be configured as separate parts, and these may be coaxially connected.
【0049】したがって、このように構成された本実施
形態に係るスカラロボットによれば、作業軸回転用モー
タ71の駆動力で直接的に作業軸を回転させるので、動
力伝達用のベルトやプーリなどが不要となり、装置の低
コスト化や小型化を図ることができると共に組立なども
容易である。また、この実施形態に係るスカラロボット
によれば、第2アーム4上への搭載部品の削減を図って
いるので、第2アーム4の移動精度や動作の応答性を高
めることができ、ワーク搬送における作業効率の向上を
図ることができる。
Therefore, according to the SCARA robot according to the present embodiment having such a configuration, since the work shaft is directly rotated by the driving force of the work shaft rotating motor 71, a belt or a pulley for power transmission, etc. Is unnecessary, the cost and size of the device can be reduced, and the assembly is easy. Further, according to the SCARA robot according to this embodiment, since the number of parts mounted on the second arm 4 is reduced, the movement accuracy of the second arm 4 and the responsiveness of the operation can be improved, and the work transfer can be performed. It is possible to improve work efficiency in.
【0050】以上、本発明を各実施形態により具体的に
説明したが、本発明はこの実施形態にのみ限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
である。例えば、立設ブラケット24に支持されていた
回転軸昇降用モータ25を、図7に示すように、モータ
取付プレート25b等を介して、第2アーム4の直上に
取り付けるようにしてもよい。また、図8の平面図(断
面図)及び図9の正面図(断面図)にそれぞれ示すよう
に、作業軸昇降機構10、作業軸回転機構11、70に
代えて、作業軸昇降機構80、作業軸回転機構81を適
用してもよい。すなわち、これらの機構は、上下動ブラ
ケット27への作業軸回転モータ40の取り付け位置を
当該ブラケットの上面から下面へ変更するためのもので
ある。そこで、図8に示すように、平面方向からみた部
品レイアウト上の干渉をさけるために、上下動ブラッケ
ット82が用いられ、作業軸昇降用モータ25からオフ
セットした位置(上下動ブラッケット82の昇降軌跡上
に作業軸昇降用モータ25の外形が重ならない位置)
に、作業軸回転機構81が配置されている。
Although the present invention has been specifically described with reference to each embodiment, the present invention is not limited to this embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, as shown in FIG. 7, the rotary shaft elevating motor 25 supported by the upright bracket 24 may be mounted directly above the second arm 4 via a motor mounting plate 25b or the like. Further, as shown in the plan view (cross-sectional view) of FIG. 8 and the front view (cross-sectional view) of FIG. 9, respectively, instead of the work shaft elevating mechanism 10 and the work shaft rotating mechanisms 11 and 70, a work shaft elevating mechanism 80, The work shaft rotating mechanism 81 may be applied. That is, these mechanisms are for changing the mounting position of the work shaft rotation motor 40 to the vertical movement bracket 27 from the upper surface to the lower surface of the bracket. Therefore, as shown in FIG. 8, in order to avoid interference in the component layout viewed from the plane, the vertical movement bracket 82 is used, and the position is offset from the work axis lifting motor 25 (on the vertical movement trajectory of the vertical movement bracket 82). At a position where the outer shapes of the work axis lifting motor 25 do not overlap)
A work shaft rotating mechanism 81 is disposed in the.
【0051】さらに、図10に示すように、回転軸昇降
用モータ25を、立設ブラケット24cの上方部に配置
すると共に、ドリブンプーリ33を立設ブラケット24
の下端部に配置し、昇降用ベルト26を掛け渡すように
して作業軸昇降機構85を構成してもよい。このよう
に、本発明は、作業軸昇降機構における動力伝達用の主
要部品としてベルトを適用したことで、部品レイアウト
(第2アーム4上への搭載部品のレイアウト)における
設計的自由度の向上が図られている。また、第1及び第
2の実施形態において、第2アーム回動用モータ20に
連結される減速装置21として遊星歯車機構を採用して
いるが、減速装置21については、ハーモニックドライ
ブ機構等や、第1アーム3回動用の減速装置15と同様
の平歯車機構でこれを構成してもよい。
Further, as shown in FIG. 10, the rotary shaft raising / lowering motor 25 is disposed above the upright bracket 24c, and the driven pulley 33 is attached to the upright bracket 24c.
The work shaft elevating mechanism 85 may be configured such that the work shaft elevating mechanism 85 is disposed at the lower end portion of the work shaft and the elevating belt 26 is stretched over the work shaft elevating mechanism 85. As described above, according to the present invention, since the belt is applied as the main component for power transmission in the work shaft elevating mechanism, the degree of freedom in design in the component layout (layout of the components mounted on the second arm 4) is improved. Has been planned. Further, in the first and second embodiments, the planetary gear mechanism is adopted as the reduction gear transmission 21 connected to the second arm rotation motor 20, but the reduction gear transmission 21 has a harmonic drive mechanism or the like. This may be configured by a spur gear mechanism similar to the speed reducer 15 for rotating one arm 3.
【0052】[0052]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のスカラロ
ボットは、ワーク保持用の作業部材を昇降又は回転させ
る機構が、第2アームの外側に、この第2アームと一体
で回動するように固定されている。すなわち、作業部材
の昇降機構及び回転機構は、第2アームの外側に直接的
に固定又は所定の支持部材を介して固定されている。し
たがって、本発明のスカラロボットによれば、作業部材
の昇降機構及び回転機構が第2アームの内部に収容(埋
設)されるタイプの装置等と比べ、部品レイアウト上の
問題を懸念することなく、第2アーム上へ各機構部品を
自由に配置することができる。これにより、スカラロボ
ットの低コスト化、構造の簡素化並びに組立・設置の簡
略化を図ることができる。
As described above, in the SCARA robot of the present invention, the mechanism for moving the work holding member up and down or rotating is rotated outside the second arm integrally with the second arm. It is fixed to. That is, the elevating mechanism and the rotating mechanism of the working member are directly fixed to the outside of the second arm or fixed via a predetermined supporting member. Therefore, according to the SCARA robot of the present invention, as compared with a device of a type in which the lifting mechanism and the rotation mechanism of the working member are housed (embedded) inside the second arm, etc. Each mechanical component can be freely arranged on the second arm. As a result, the cost of the SCARA robot can be reduced, the structure can be simplified, and the assembly and installation can be simplified.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】本発明の第1の実施形態に係るスカラロボット
を示す正面図である。
FIG. 1 is a front view showing a SCARA robot according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1のスカラロボットが備える第1アーム回動
機構を一部断面で示す詳細図である。
FIG. 2 is a detailed view showing a partial cross section of a first arm rotating mechanism included in the SCARA robot of FIG.
【図3】図1のスカラロボットが備える第2アーム周辺
の構成を一部断面で示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing, in a partial cross section, a configuration around a second arm included in the SCARA robot of FIG.
【図4】図3の第2アーム周辺の構成を一部断面で示す
正面図である。
FIG. 4 is a front view showing the configuration around the second arm of FIG. 3 in a partial cross section.
【図5】図4の第2アーム周辺の構成を右側面から矢視
しその一部を断面で示す矢視図である。
5 is a view showing the configuration around the second arm of FIG. 4 as viewed from the right side and showing a part thereof in cross section.
【図6】本発明の第2の実施形態に係るスカラロボット
の第2アーム周辺の構成を一部断面で示す平面図であ
る。
FIG. 6 is a plan view showing the configuration around a second arm of a SCARA robot according to a second embodiment of the present invention in a partial cross section.
【図7】図1、図6のスカラロボットと作業軸昇降用モ
ータの配置が異なる他のスカラロボットの第2アーム周
辺部分を一部断面で示す正面図である。
FIG. 7 is a front view showing, in a partial cross section, a peripheral portion of a second arm of another SCARA robot having different arrangements of the work axis elevating motors from the SCARA robots of FIGS. 1 and 6;
【図8】図1のスカラロボットと構造が異なる他のスカ
ラロボットにおける第2アーム周辺の構成を一部断面で
示す平面図である。
8 is a plan view showing, in a partial cross section, a configuration around a second arm in another SCARA robot having a structure different from that of the SCARA robot in FIG. 1. FIG.
【図9】図8のスカラロボットの第2アーム周辺の構成
を一部断面で示す正面図である。
9 is a front view showing, in a partial cross section, a configuration around a second arm of the SCARA robot of FIG.
【図10】図1、図6、図7のスカラロボットと作業軸
昇降用モータの配置が異なる他のスカラロボットの第2
アーム周辺部分を一部断面で示す正面図である。
FIG. 10 is a second SCARA robot of FIG. 1, FIG. 6 and FIG. 7, which is different from the SCARA robot of FIG.
It is a front view which shows a part of arm periphery by a part cross section.
【図11】従来のスカラロボットの全体的な構成を一部
断面で示す正面図である。
FIG. 11 is a front view showing the entire configuration of a conventional SCARA robot in a partial cross section.
【図12】図11のスカラロボットの第2アーム周辺の
構成を一部断面で示す正面図である。
12 is a front view showing, in a partial cross section, a configuration around a second arm of the SCARA robot of FIG.
【符号の説明】[Explanation of symbols]
1…スカラロボット、2…基台、3…第1アーム、4…
第2アーム、8…第2アーム回動機構、10,80,8
5…作業軸昇降機構、11,70,81…作業軸回転機
構、20…第2アーム回動用モータ、24,24c…立
設ブラケット、25…作業軸昇降用モータ、26…昇降
用ベルト、27,82…上下動ブラケット、30,44
…ドライブプーリ、33…ドリブンプーリ、38…作業
軸回転プーリ、40,71…作業軸回転用モータ、41
…作業軸回転用ベルト、77…回転駆動軸。
1 ... SCARA robot, 2 ... base, 3 ... first arm, 4 ...
Second arm, 8 ... Second arm rotation mechanism 10, 80, 8
5 ... Work axis elevating mechanism, 11, 70, 81 ... Work axis rotating mechanism, 20 ... Second arm rotating motor, 24, 24c ... Standing bracket, 25 ... Work axis elevating motor, 26 ... Elevating belt, 27 , 82 ... Vertical movement bracket, 30, 44
... drive pulley, 33 ... driven pulley, 38 ... work shaft rotating pulley, 40, 71 ... work shaft rotating motor, 41
… Working shaft rotation belt, 77… Rotation drive shaft.

Claims (4)

    【特許請求の範囲】[Claims]
  1. 【請求項1】 基台と、 前記基台に第1関節軸を介して回動可能に支持された第
    1アームと、 前記第1アームに第2関節軸を介して回動可能に支持さ
    れた第2アームと、 前記第2アームに昇降可能且つ回転可能に支持されたワ
    ーク保持用の作業部材と、 前記第2アームの外側にこの第2アームと一体で回動す
    るように固定され、前記作業部材を昇降移動させる作業
    部材昇降機構と、 前記第2アームの外側にこの第2アームと一体で回動す
    るように固定され、前記作業部材を回転させる作業部材
    回転機構とを具備することを特徴とするスカラロボッ
    ト。
    1. A base, a first arm rotatably supported by the base via a first joint shaft, and a rotatably supported by the first arm via a second joint shaft. A second arm, a work holding member rotatably supported by the second arm so as to be capable of moving up and down, and fixed to the outside of the second arm so as to rotate integrally with the second arm, A work member elevating mechanism for moving the work member up and down; and a work member rotating mechanism fixed to the outside of the second arm so as to rotate integrally with the second arm and rotating the work member. Is a SCARA robot.
  2. 【請求項2】 前記作業部材昇降機構が、 前記作業部材を昇降移動させるための駆動源となる昇降
    用モータと、 前記昇降用モータの駆動力を伝達するための昇降用ベル
    トと、 前記第2アーム上に設けられた支持部材と、 前記昇降用ベルトを昇降方向へ搬送する搬送経路を形成
    するように前記昇降用モータ及び前記支持部材に設けら
    れた複数のプーリと、 前記複数のプーリに掛け渡された前記昇降用ベルトに吊
    持されていると共に前記作業部材を回転可能に保持し、
    前記昇降用ベルトの搬送に伴って前記作業部材と一体で
    昇降移動する昇降移動部材とを具備することを特徴とす
    る請求項1記載のスカラロボット。
    2. The working member lifting mechanism, a lifting motor serving as a drive source for moving the working member up and down, a lifting belt for transmitting a driving force of the lifting motor, the second motor A support member provided on the arm, a plurality of pulleys provided on the lifting motor and the support member so as to form a transport path for transporting the lifting belt in the lifting direction, and a plurality of pulleys hooked on the plurality of pulleys. Holds the working member rotatably while being hung on the passed lifting belt,
    The SCARA robot according to claim 1, further comprising: an elevating and moving member that moves up and down integrally with the working member as the elevating belt is conveyed.
  3. 【請求項3】 前記作業部材回転機構が、 前記昇降移動部材の外側にこの昇降移動部材と一体で昇
    降移動するように固定され、前記作業部材を回転させる
    ための駆動源となる作業部材回転用モータと、 前記作業部材回転用モータ及び前記作業部材にそれぞれ
    固定された駆動プーリ及び従動プーリと、 前記駆動プーリ及び前記従動プーリ間に掛け渡された作
    業部材回転用ベルトとを具備することを特徴とする請求
    項2記載のスカラロボット。
    3. The working member rotating mechanism, wherein the working member rotating mechanism is fixed to the outside of the lifting moving member so as to move up and down integrally with the lifting moving member, and serves as a drive source for rotating the working member. A motor, a drive pulley and a driven pulley fixed to the work member rotating motor and the work member, respectively, and a work member rotating belt stretched between the drive pulley and the driven pulley. The SCARA robot according to claim 2.
  4. 【請求項4】 前記作業部材が、前記作業部材回転用モ
    ータの出力軸と同軸的に連結、若しくは前記出力軸と一
    体で成形されていることを特徴とする請求項3記載のス
    カラロボット。
    4. The SCARA robot according to claim 3, wherein the working member is coaxially connected to the output shaft of the working member rotation motor or is formed integrally with the output shaft.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2012029174A1 (en) * 2010-09-03 2013-10-28 三菱電機株式会社 Suspended SCARA robot

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JPWO2012029174A1 (en) * 2010-09-03 2013-10-28 三菱電機株式会社 Suspended SCARA robot

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