JP2004338071A

JP2004338071A - 産業用ロボットの中空手首および産業用ロボット

Info

Publication number: JP2004338071A
Application number: JP2003140893A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Nogami; 和義野上
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 2003-05-19
Filing date: 2003-05-19
Publication date: 2004-12-02

Abstract

【課題】保護部材等を使用せずに、産業用ロボットの手首部の中空通路にギヤ装置等の潤滑油等が侵入すること防げる、産業用ロボットの手首部を提供すること。
【解決手段】産業用ロボットのアーム２から手首３の先端まで連続した中空部を備える産業用ロボットの中空手首の内壁１８、５，２２，４，２３をコーティングするものである。また、中空軸を有する歯車２０，２１を備え、歯車２０，２１の中空軸が前記中空部の一部を形成するとともに、前記中空部の一部を形成するハウジングと歯車２０，２１の間にシール部材２７，２８，２９，３０を備えるものである。また、シール部材を二重に配置するものである。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は産業用ロボットの中空手首、特にその内部をケーブル類を保護する機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
今日、産業用ロボット、特に塗装用ロボットにおいて、アームから前記手首の先端まで連続した中空部を備えて、前記中空部に塗料供給用のホース、動力用あるいは信号用のケーブル等を通す中空手首機構が知られている。この中空手首機構は３自由度を有する。すなわち３本の独立した回転軸線を中心に機械的機構（ギヤ、ベアリング等）で独立回転可能とした第１駆動部、第２駆動部及び工具取り付け部が連続的に構成されているとともに、工具取り付け部に取り付けられる工具に接続されるホース、ケーブル類を、手首駆動装置に形成された中空通路内を通している。また中空通路内を通るケーブル類はフレキシブルな筒状の保護部材よって保護されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平０８‐２２９８７４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の産業用ロボットの中空手首駆動装置は、手首を回転、駆動させるために機械的機構（ギヤ、ベアリング等）を内蔵しているので、そのギヤやベアリングには当然の様に隙間が存在する。そのため、ギヤやベアリングを回転させるために供給される潤滑剤や、装置外部からの塵等が手首中空部に侵入するとホース、ケーブル類に悪影響を及ぼすという問題があった。また中空通路部にフレキシブルな筒状の保護部材により中空通路部を密封し、ホース、ケーブル類を保護する手首駆動装置では、ロボット手首の動作が複雑かつ高速に動作した場合、耐久寿命が短く信頼性・安全性に欠け、前記保護部材の交換も容易ではなく保守性にも欠けるという問題があった。
そこで、本発明は、保護部材等を使用せずに、産業用ロボットの手首部の中空通路にギヤ装置等の潤滑油等が侵入すること防げる産業用ロボットの手首部を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明は、産業用ロボットのアームから手首の先端まで連続した中空部を備える産業用ロボットの中空手首の内壁をコーティングするものである。また、中空軸を有する歯車を備え、前記歯車の中空軸が前記中空部の一部を形成するとともに、前記中空部の一部を形成するハウジングと前記歯車の間にシール部材を備えるものである。また、前記シール部材を二重に配置するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的態様を図に基づいて説明する。図１は本発明の実施例を示す産業用ロボットの中空手首の断面図である。図１において、１は産業用ロボット（図示しない）のアーム２の先端に連結された中空手首である。この中空手首１は、基部３、第１駆動部４、第２駆動部５、及び工具取り付け部６に大別される。基部３はアーム２に直接固定されている。第１駆動部４は基部３にベアリング７を介して軸支され、第１回転軸８回りに回動する。第２駆動部５は第１駆動部４にベアリング９を介して軸支され、第２回転軸１０回りに回動する。また、工具取り付け部６は第２駆動部５にベアリング１１を介して軸支され、第３回転軸１２回りに回動する。また、基部３、第１駆動部４、第２駆動部５、及び工具取り付け部６は中空部を有し、全体としてＳ字型の中空通路を形成する。特に第１駆動部４および第２駆動部５は前記中空通路の一部を直接形成するハウジングとして機能している。前記中空通路は手首部１の先端に取り付けられるエンドエフェクタ（例えばスプレーガン）に材料・動力を供給する配管・配線の通路として使用される。
【０００７】
１３は第１駆動部４の後端に固定された平歯車である。平歯車１３は、アーム２の中を通る図示しないシャフトの先端の歯車と噛み合って、第１駆動部４を回転駆動する。
１４は第２駆動部５の後端に固定された傘歯車であり、中空円筒状のシャフト１５の前端に固定された傘歯車１６と噛み合っている。シャフト１５の後端には平歯車１７が固定され、平歯車１７は、アーム２の中を通る図示しないシャフトの先端の歯車と噛み合って、第２駆動部５を回転駆動する。
１８は工具取り付け部６の中空部に挿入された中空円筒状のシャフトであり、第２駆動部５の前端に固定されている。１９は工具取り付け部６の後端に固定された傘歯車であり、第２駆動部５の前端に軸支された傘歯車２０と噛み合っている。傘歯車２０の後端には傘歯車２１が固定されている。傘歯車２０および傘歯車２１は中空部を有し、前記中空部には、傘歯車２１に固定された中空円筒状のシャフト２２が固定されている。傘歯車２１は、シャフト１５の中空部に軸支された中空円筒状のシャフト２３の前端に固定された傘歯車２４と噛み合っている。シャフト２３の後端には平歯車２５が固定され、平歯車２５は図示しない駆動用モータから、アーム２の中を通ってアーム２の前端に伸びるシャフト２６の先端の歯車と噛み合って、工具取り付け部６を回転駆動する。
【０００８】
シャフト１８、第２駆動部５、シャフト２２、第１駆動部４およびシャフト２３の内面が、前記Ｓ字型の中空通路の内面を形成するので、配管・配線の摩擦による損傷を防ぐために、これらの部分には、低摩擦係数を有する素材によるコーティングを施している。コーティング素材は各種選択できるが、フッ素系樹脂、例えばネオスロン４０７４−ＧＹ（株式会社ネオスの商品名）を１８０℃で焼き付け、２０μｍ〜４０μｍの樹脂膜を形成すれば良好な結果が得られる。
【０００９】
なお、２７、２８、２９、３０および３１はオイルシールあるいはＯリングなどのシール材である。これらのシール材は、前記Ｓ字型の中空通路をシールする手段であり、歯車等の潤滑油等が前記中空通路に侵入することを防いでいる。
【００１０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、中空通路の内面を低摩擦係数を有する素材でコーティングしたので、配線・配管の前記通路内面の摩擦に起因する損傷を防止する効果がある。
前記中空通路をシール材でシールしたので、配線・配管を潤滑油等から防汚する保護部材が不要になり、構造が簡単になり、手首部の長寿命化、信頼性向上の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す手首部の断面図である。
【符号の説明】
１：中空手首２：アーム３：基部４：第１駆動部５：第２駆動部６：工具取り付け部７：ベアリング８：第１回転軸９：ベアリング１０：第２回転軸１１：ベアリング１２：第３回転軸１３：平歯車１４：傘歯車１５：シャフト１６：傘歯車１７：平歯車１８：シャフト１９：傘歯車２０：傘歯車２１：傘歯車２２：シャフト２３：シャフト２４：傘歯車２５：平歯車２６：シャフト２７〜３１：シール材

Claims

産業用ロボットのアームの先端に取り付けられた手首であって、前記アームから前記手首の先端まで連続した中空部を備える産業用ロボットの中空手首において、
前記中空部の内壁をコーティングしたことを特徴とする産業用ロボットの中空手首。
中空軸を有する歯車を備え、前記歯車の中空軸が前記中空部の一部を形成するとともに、前記中空部の一部を形成するハウジングと前記歯車の間にシール部材を備える事を特徴とする請求項１に記載の産業用ロボットの中空手首。
前記シール部材を二重に配置したことを特徴とする請求項２に記載の産業用ロボットの中空手首。
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の中空手首を備えた産業用ロボット。