JP2008073775A - Industrial robot - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、産業用ロボットに関する。 The present invention relates to an industrial robot.
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1参照 ) 。
また、図1 において、101は産業用ロボット( 図示しない)のアーム102 の先端に連結された中空手首である。この中空手首101 は、シャフト118 、第2 駆動部105 、シャフト122 、第1 駆動部104 およびシャフト123 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。なお、127 、128 、129 、130 および131 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( 例えば、特許文献2参照 )。
In FIG. 1,
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、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。
また、従来の産業用ロボットの手首構造におけるシール構造は、ケース、ハウジング等に隠れた構造となっていて手首構造を分解しなければシール部材の潤滑状態を確認、および給脂することができないため、潤滑材が不足した際に前記シール部材が早期に摩耗してしまう問題があった。また、前記シール部材の摩耗が進行した場合は、手首駆動部内の潤滑材が外部に流出するという問題もあった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、シール部材の潤滑状況の確認、および潤滑材の給脂を行うとともに、ケース、ハウジングを容易に分解できる構造とし、シール部材の摩耗状況を点検することができるシール構造を提供することを目的とする。
However, the conventional hollow wrist drive device for an industrial robot has a problem that if dust or the like from outside the device enters the hollow portion of the wrist, the hose and cables are adversely affected. In addition, the wrist drive device that seals the hollow passage part with a flexible tubular protective member in the hollow passage part to protect the hoses and cables has a short durability life and reliability when the movement of the robot wrist is complicated and fast. There is a problem in that it is lacking in safety and security, and the replacement of the protective member is not easy and also lacks maintainability.
In addition, since the seal structure in the wrist structure of the conventional industrial robot is a structure hidden in the case, housing, etc., the lubrication state of the seal member cannot be confirmed and lubricated without disassembling the wrist structure. When the lubricant is insufficient, there is a problem that the seal member is worn early. In addition, when the wear of the seal member has progressed, there is a problem that the lubricant in the wrist drive part flows out to the outside.
The present invention has been made in view of such problems, and confirms the lubrication status of the seal member and lubricates the lubricant, and has a structure in which the case and the housing can be easily disassembled. An object is to provide a seal structure capable of checking the situation.
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項1に記載の発明は、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において、前記手首が、複数の関節部からなり、少なくとも1つの関節部に少なくとも1つの開口部を設けたものである。
また、請求項2に記載の発明は、前記関節部が、多重の環状シールを備えたものである。
また、請求項3に記載の発明は、前記開口部が、前記関節部の長さ方向について多重の環状シールの間に形成されたものである。
また、請求項4に記載の発明は、前記開口部が、前記関節部の回転軸について円周方向に形成されたものである。
また、請求項5に記載の発明は、前記開口部が、プラグにより密封可能なものである。
また、請求項6に記載の発明は、前記開口部が、潤滑材検視用連通孔および給脂用連通孔を兼ね備えたものである。
また、請求項7に記載の発明は、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において、前記手首が、複数の関節部からなり、前記少なくとも1つの関節部の基部にフランジが締結されており、前記フランジにシール部材が備えられたものである。
また、請求項8に記載の発明は、前記シール部材が、フランジの内周面に前記環状シールを位置決めする溝が形成されたものである。
また、請求項9に記載の発明は、前記フランジが、手首を構成する連結部材の円周方向の隙間に配置されたものである。
また、請求項10に記載の発明は、前記フランジの外周面から内周面まで連通する開口部を形成したものである。
また、請求項11に記載の発明は、前記開口部が、前記フランジの長さ方向について多重の環状シールを位置決めする溝の間に形成されたものである。
また、請求項12に記載の発明は、前記開口部が、前記フランジの回転軸について円周方向に形成されたものである。
また、請求項13に記載の発明は、前記開口部が、プラグにより密封可能なものである。
また、請求項14に記載の発明は、前記開口部が、潤滑材検視用連通孔および給脂用連通孔を兼ね備えたものである。
In order to solve the above problem, the present invention is configured as follows.
The invention according to
According to a second aspect of the present invention, the joint portion includes multiple annular seals.
According to a third aspect of the present invention, the opening is formed between multiple annular seals in the length direction of the joint.
According to a fourth aspect of the present invention, the opening is formed in a circumferential direction about the rotation axis of the joint.
According to a fifth aspect of the invention, the opening can be sealed with a plug.
According to a sixth aspect of the present invention, the opening has both a lubricant inspection communication hole and a greasing communication hole.
The invention according to claim 7 is a wrist attached to a tip of an arm of an industrial robot, wherein the wrist includes a hollow portion continuous from the arm to the tip of the wrist. It consists of a plurality of joints, a flange is fastened to the base of the at least one joint, and a seal member is provided on the flange.
According to an eighth aspect of the invention, the seal member is formed with a groove for positioning the annular seal on the inner peripheral surface of the flange.
According to a ninth aspect of the present invention, the flange is disposed in a circumferential clearance of a connecting member constituting the wrist.
According to a tenth aspect of the present invention, an opening communicating from the outer peripheral surface to the inner peripheral surface of the flange is formed.
According to an eleventh aspect of the present invention, the opening is formed between grooves for positioning multiple annular seals in the longitudinal direction of the flange.
According to a twelfth aspect of the present invention, the opening is formed in a circumferential direction about the rotation axis of the flange.
According to a thirteenth aspect of the present invention, the opening can be sealed with a plug.
Further, in the invention described in
請求項1から14に記載の発明によると、関節部に防塵シールが施されているので、装置外部から塵等が手首中空部に侵入することが無く、耐久寿命が長くなり、信頼性も向上する。また、爆発環境などで使用される場合には、爆発材料の混入が無くなり、安全性も高くなる。
また、関節部に開口部を設けることで、シール構造内の潤滑状態を確認することができ、潤滑状況が悪化した場合には容易に潤滑剤を給脂することができ、シール部材の早期摩耗を防止することができる。
また、開口部をプラグの着脱により開閉することで、手首構造全体を分解することなくシール部材の摩耗状況を確認することができ、点検の効率化を計ることができる。
According to the invention described in
In addition, by providing an opening in the joint, the lubrication state in the seal structure can be confirmed, and when the lubrication condition deteriorates, the lubricant can be easily supplied, and the seal member is worn early. Can be prevented.
Further, by opening and closing the opening by attaching and detaching the plug, it is possible to check the wear state of the seal member without disassembling the entire wrist structure, and to improve the efficiency of inspection.
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、産業用ロボット構成図、図2は本発明の手首構造である。図1において、コントローラ1が設置され、マニピュレータ2はケーブル3で接続され、コントローラ1より電源および信号を供給し、マニピュレータ2を制御する。またマニピュレータ2の先端部にはリスト4が設けられ、さらにリスト先端に取り付けられた治具5(例えば、塗装用ガン)を自在に動作させることが出来る。
図2において、この手首4は、第1駆動部7、第2駆動部8、及び治具取付部9に大別された関節部から構成されている。基部6はアーム10に直接固定されている。
第1駆動部7にはハウジング14が取り付けられ、基部6にベアリング25を介して軸支され、第1回転軸33回りに回動する。第2駆動部8にはシャフト53が取り付けられ、第1駆動部7に取り付けられたフランジ52にベアリング28を介して軸支され、第2回転軸34回りに回動する。また、治具取付部9は第2駆動部8にベアリング32を介して軸支され、第3回転軸35回りに回動する。
18は第1駆動部7の後端に固定されたハウジング14の後端に固定された平歯車である。平歯車18は、アーム10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7を回転駆動する。
21は第2駆動部8の後端に固定されたシャフト53に取り付けられた傘歯車であり、ベアリング26、27により軸支された中空円筒状のシャフト11の前端に固定された傘歯車19と噛み合っている。シャフト11の後端には平歯車17が固定され平歯車17はアーム10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8を回転駆動する。
24は治具取付部9の後端に固定された傘歯車であり、第2駆動部8の前端に軸支された傘歯車23と噛み合っている。傘歯車23の後端には傘歯車22が固定され、ベアリング31により軸支されている。傘歯車22は、シャフト11の中空部にベアリング29、30により軸支されたシャフト12の前端に固定された傘歯車20と噛み合っている。シャフト12の後端には平歯車16が固定され、平歯車16は図示しない駆動用モータから、アーム10の中を通りアーム10の前端に伸びるシャフト13の先端の歯車と噛み合って、治具取付部9を回転駆動する。
FIG. 1 is a block diagram of an industrial robot, and FIG. 2 is a wrist structure according to the present invention. In FIG. 1, a
In FIG. 2, the wrist 4 includes a joint portion roughly divided into a first drive portion 7, a
A
また、図3に詳細を示すように、15は基部6に固定されたフランジであり、ハウジング14と基部6とに挟まれるように配置されており、フランジ15の内周面にはシール37、40が配置される溝が形成されている。フランジ15はシール37と40間にプラグ39により密封される開口部38を有しており、プラグ39を取り外すことによりシール37、40間の潤滑剤の点検および給脂を行うことができる。
シール43、46は第2駆動部8に配置されている。第2駆動部8はシール43と46間にプラグ44により密封される開口部45を有しており、プラグ44を取り外すことによりシール43、46間の潤滑剤の点検および給脂を行うことができる。41は第2駆動部8に固定されたフランジであり、シール49、50が配置されている。フランジ41は、シール49と50間にプラグ47により密封される開口部48を有しており、プラグ47を取り外すことによりシール49、50間の潤滑剤の点検および給脂を行うことができる。
Further, as shown in detail in FIG. 3, 15 is a flange fixed to the base portion 6 and is disposed so as to be sandwiched between the
The
更にフランジ36は、ハウジング15に取り付けられ、ハウジング15に配置されたシール40の位置決めを行っている。このフランジ36を取り外すことで、シール40を実質的に目視、触診により点検することが出来る。
フランジ42は、第2駆動部8に取り付けられ、第2駆動部8に配置されたシール43の位置決めを行っている。このフランジ42を取り外すことで、シール43を実質的に目視、触診により点検することが出来る。
フランジ51は、ハウジング41に取り付けられ、ハウジング41に配置されたシール50の位置決めを行っている。このフランジ42を取り外すことで、シール50を実質的に目視、触診により点検することが出来る。
Further, the
The
The
1 コントローラ
2 マニピュレータ
3 ケーブル
4 手首構造
5 治具
6 基部
7 第1駆動部
8 第2駆動部
9 治具取付部
10 アーム
11、12、13、53 シャフト
14、41 ハウジング
15、36、42、51、52 フランジ
16、17、18 平歯車
19、20、21、22、23、24 傘歯車
2506、27、28、29、30、31、32 ベアリング
33、34、35 軸線
37、40、43、46、49、50 シール
38、45、48 開口部
39、44、47 プラグ
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記手首は、複数の関節部からなり、少なくとも1つの関節部に少なくとも1つの開口部を設けたことを特徴とする産業用ロボット。 In the industrial robot comprising a wrist attached to the tip of the arm of the industrial robot, the hollow being continuous from the arm to the tip of the wrist,
The wrist is composed of a plurality of joints, and at least one opening is provided in at least one joint.
前記手首は、複数の関節部からなり、前記少なくとも1つの関節部の基部にフランジが締結されており、前記フランジにシール部材が備えられたことを特徴とする産業用ロボット。 In the industrial robot comprising a wrist attached to the tip of the arm of the industrial robot, the hollow being continuous from the arm to the tip of the wrist,
The industrial robot according to claim 1, wherein the wrist includes a plurality of joint portions, a flange is fastened to a base portion of the at least one joint portion, and a seal member is provided on the flange.
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