JP2015080837A - Industrial robot - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ロボットアームの先端部に作業軸を備えた産業用ロボットに関するものである。 The present invention relates to an industrial robot having a work axis at the tip of a robot arm.
従来のこの種の産業用ロボットとしては、例えば特許文献1に記載されているものがある。特許文献1に開示された産業用ロボットは、水平方向に揺動するロボットアームと、このロボットアームの先端部に上下方向に延びる状態で設けられた作業軸とを備えている。作業軸は、ボールねじ軸の機能とスプライン軸の機能とを有するものである。この作業軸の下端部には、工具が取付けられている。 A conventional industrial robot of this type is described in Patent Document 1, for example. The industrial robot disclosed in Patent Document 1 includes a robot arm that swings in a horizontal direction, and a work shaft that is provided in a state of extending in the vertical direction at the tip of the robot arm. The work shaft has a ball screw shaft function and a spline shaft function. A tool is attached to the lower end of the work shaft.
ロボットアームの先端部には、作業軸を回転させるための回転方向駆動装置と、作業軸を軸方向(上下方向)に移動させるための軸方向駆動装置とが上下方向に並ぶ状態で設けられている。作業軸は、これらの回転方向駆動装置と軸方向駆動装置とを上下方向に貫通している。
回転方向駆動装置は、ロボットアームの下部に配置されており、最も下に位置する入力プーリと、この入力プーリと一体に回転する入力部を有する減速機と、この減速機の出力部と一体に回転するスプライン軸受とを有している。これらの入力プーリと、減速機と、スプライン軸受は、作業軸と同一軸線上に位置付けられており、作業軸が貫通している。
At the tip of the robot arm, a rotational direction drive device for rotating the work shaft and an axial direction drive device for moving the work shaft in the axial direction (vertical direction) are provided in a state of being aligned in the vertical direction. Yes. The work shaft passes through these rotational direction driving device and axial direction driving device in the vertical direction.
The rotational direction drive device is disposed at the lower part of the robot arm, and is integrated with the input pulley located at the bottom, a speed reducer having an input portion that rotates integrally with the input pulley, and the output portion of the speed reducer. And a spline bearing that rotates. These input pulleys, reduction gears, and spline bearings are positioned on the same axis as the work shaft, and the work shaft passes therethrough.
入力プーリと減速機の入力部は、減速機のハウジングに回転自在に支持されている。スプライン軸受は、作業軸にスプライン嵌合した状態で減速機のハウジングに回転自在に支持されている。この減速機のハウジングは、ロボットアームに支持されている。
軸方向駆動装置は、作業軸が貫通する状態で上述した減速機の上に配置されており、作業軸に螺合するボールねじナットと、このボールねじナットを駆動する中空形直接駆動モータとを備えている。このモータの固定子は、上述した減速機の出力部に結合されている。すなわち、この固定子は、作業軸と一体に回るものである。
The input pulley and the input part of the reduction gear are rotatably supported by the housing of the reduction gear. The spline bearing is rotatably supported by the housing of the speed reducer while being spline fitted to the work shaft. The reduction gear housing is supported by a robot arm.
The axial drive device is disposed on the speed reducer described above with the work shaft passing therethrough, and includes a ball screw nut that is screwed to the work shaft and a hollow direct drive motor that drives the ball screw nut. I have. The stator of this motor is coupled to the output part of the reduction gear described above. That is, the stator rotates integrally with the work shaft.
この従来の産業用ロボットにおいて、作業軸は、この作業軸に嵌合する回転方向駆動装置のスプライン軸受と、このスプライン軸受を支える減速機のハウジングとを介してロボットアームに回転自在かつ上下方向へ移動自在に支持されている。なお、回転方向駆動装置の入力プーリと減速機の入力部は、作業軸とは接触していないため、作業軸を支持する機能を有していないものである。 In this conventional industrial robot, the work shaft is rotatably and vertically movable on the robot arm via a spline bearing of a rotational direction driving device fitted to the work shaft and a speed reducer housing supporting the spline bearing. It is supported movably. Note that the input pulley of the rotation direction driving device and the input portion of the speed reducer are not in contact with the work shaft, and therefore do not have a function of supporting the work shaft.
特許文献1に開示された産業用ロボットの作業軸は、工具から大きく離間した位置にあるスプライン軸受によって支持されている。このため、この産業用ロボットにおいては、作業軸の工具に大きな負荷が加えられると、作業軸がロボットアームに対して傾斜してしまうおそれがあった。 The work axis of the industrial robot disclosed in Patent Document 1 is supported by a spline bearing located at a position far away from the tool. For this reason, in this industrial robot, when a large load is applied to the tool of the work axis, the work axis may be inclined with respect to the robot arm.
本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、作業軸を支持する部分の剛性、すなわち作業軸の支持剛性が高い産業用ロボットを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide an industrial robot having high rigidity of a portion that supports a work shaft, that is, high work shaft support rigidity.
この目的を達成するために、本発明に係る産業用ロボットは、ロボットアームの先端部を構成するヘッド本体と、ボールねじ溝とボールスプライン溝とが形成されるとともに一端側に作業部が設けられ、前記ヘッド本体に回転自在に支持される作業軸と、前記ボールねじ溝と螺合し、かつ前記ヘッド本体に回転自在に支持されたボールねじナットと、前記ボールねじナットに駆動力を伝える軸方向駆動力入力部と、前記ボールスプライン溝に嵌合するスプラインナットと、前記スプラインナットが接続される出力部を有する減速機と、前記減速機の入力部に駆動力を伝える回転方向駆動力入力部とを備え、前記作業軸の他端側から一端側へ向けて、前記軸方向駆動力入力部と、回転方向駆動力入力部と、前記減速機と、前記スプラインナットとがこの順序で並んで設けられているものである。 In order to achieve this object, an industrial robot according to the present invention has a head body, a ball screw groove and a ball spline groove that form the tip of a robot arm, and a working portion provided on one end side. A work shaft that is rotatably supported by the head body, a ball screw nut that is screwed into the ball screw groove and that is rotatably supported by the head body, and a shaft that transmits a driving force to the ball screw nut. Directional driving force input part, spline nut fitted in the ball spline groove, reduction gear having an output part connected to the spline nut, and rotational direction driving force input for transmitting the driving force to the input part of the reduction gear An axial driving force input unit, a rotational driving force input unit, the speed reducer, and the spline nut from the other end side to the one end side of the work shaft. There are those that are provided side by side in this order.
本発明は、前記発明において、前記ボールねじナットは、前記軸方向駆動力入力部より前記作業軸の他端側に配置されていることを特徴とする。 The present invention is characterized in that, in the above invention, the ball screw nut is disposed on the other end side of the work shaft from the axial driving force input portion.
本発明は、前記発明において、前記減速機の外周側がころ軸受を介して前記ヘッド本体に回転自在に支持され、前記減速機と、前記ころ軸受のころと、前記ころ軸受における前記ヘッド本体に取付けられる外輪とがこの順序で径方向の外側に向けて並べられていることを特徴とする。 According to the present invention, in the above invention, the outer peripheral side of the speed reducer is rotatably supported by the head body via a roller bearing, and is attached to the head body in the speed reducer, the roller bearing, and the roller bearing. The outer rings are arranged in this order toward the outside in the radial direction.
本発明は、前記発明において、前記減速機の前記出力部は前記入力部の外周側に位置し、前記出力部の外周側が前記ころ軸受を介して前記ヘッド本体に支持されることを特徴とする。 The present invention is characterized in that, in the above invention, the output portion of the speed reducer is located on the outer peripheral side of the input portion, and the outer peripheral side of the output portion is supported by the head body via the roller bearing. .
本発明は、前記発明において、前記ヘッド本体は、前記作業軸とは直交する方向に押し出される押出成形により形成されたものであり、ヘッド本体における前記作業軸の一端側に位置する第1の壁部と、前記ヘッド本体における前記作業軸の他端側に位置する第2の壁部と、前記ヘッド本体における前記第1の壁部と前記第2の壁部とを連結する一対の縦壁部との全てが一体に構成され、前記第1の壁部は、前記スプラインナットの支持部を有し、前記第2の壁部は、前記ボールねじナットの支持部を有していることを特徴とする。 According to the present invention, in the above invention, the head main body is formed by extrusion molding that is extruded in a direction orthogonal to the work shaft, and is a first wall located on one end side of the work shaft in the head main body. A pair of vertical wall portions connecting the first wall portion and the second wall portion of the head body, and a second wall portion located on the other end side of the working shaft in the head body And the first wall portion has a support portion for the spline nut, and the second wall portion has a support portion for the ball screw nut. And
本発明は、前記発明において、前記作業軸は、前記第1の壁部と前記第2の壁部との両者を貫通することを特徴とする。 The present invention is characterized in that in the above invention, the work shaft penetrates both the first wall portion and the second wall portion.
本発明において、作業軸の作業部が位置する一端側は、スプラインナットと減速機の出力部とを介してヘッド本体に回転自在に支持される。スプラインナットは、作業部に最も接近した位置に配置されている。
したがって、本発明によれば、作業軸の作業部とスプラインナットとの間の距離を短くすることができるから、作業軸の支持剛性が高い産業用ロボットを提供することができる。
In the present invention, one end side where the working portion of the working shaft is located is rotatably supported by the head body via the spline nut and the output portion of the speed reducer. The spline nut is disposed at a position closest to the working unit.
Therefore, according to the present invention, since the distance between the working part of the work shaft and the spline nut can be shortened, an industrial robot having high work shaft support rigidity can be provided.
以下、本発明に係る産業用ロボットの一実施の形態を図1〜図6によって詳細に説明する。この実施の形態においては、本発明を産業用ロボットの1つである水平多関節ロボットに適用する場合の一例を説明する。 Hereinafter, an embodiment of an industrial robot according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In this embodiment, an example in which the present invention is applied to a horizontal articulated robot which is one of industrial robots will be described.
図1に示す水平多関節ロボット1は、水平方向に延びる第1のアーム2および第2のアーム3からなるロボットアーム4と、このロボットアーム4の先端部に設けられて上下方向に延びる作業軸5とを備えている。
第1のアーム2は、ベース6の上に第1の駆動装置7を介して取付けられている。第1の駆動装置7は、第1のアーム2の長手方向の一端部を支持している。この第1の駆動装置7は、上下方向に延びる軸線C1を中心として第1のアーム2をベース6に対して水平方向に揺動させる。第1のアーム2の長手方向の他端部(揺動端部)は、第2の駆動装置8を介して第2のアーム3を支持している。
A horizontal articulated robot 1 shown in FIG. 1 includes a
The
第2のアーム3は、第1のアーム2の揺動端部の上に第2の駆動装置8を介して取付けられている。第2の駆動装置8は、第2のアーム3の長手方向の一端部を支持している。この第2の駆動装置8は、上下方向に延びる軸線C2を中心として第2のアーム3を第1のアーム2に対して水平方向に揺動させる。この第2のアーム3における第2の駆動装置8と隣接する揺動基部には、配線用複合ケーブル9の一端部が取付けられている。この配線用複合ケーブル9は、複数のケーブルを一つに束ねたものである。この配線用複合ケーブル9の他端部は、ベース6に取付けられている。
第2のアーム3の長手方向の他端部(揺動端部)は、上述した作業軸5を支持するヘッド本体11を構成している。作業軸5は、詳細は後述するが、ヘッド本体11を上下方向に貫通し、ヘッド本体11の上方と下方とに延びている。
The
The other end portion (swing end portion) in the longitudinal direction of the
第1のアーム2と第2のアーム3は、作業軸5とは直交する方向に押し出される押出成形によって所定の形状に形成されている。第2のアーム3の先端は、キャップ3aが取付けられて閉塞されている。これらの第1、第2のアーム2,3は、図6に示すように、図6において上下方向の両側に位置し互いに対向する第1の壁部12および第2の壁部13と、これらの第1の壁部12と第2の壁部13とを連結する一対の縦壁部14,15とによって角筒状に形成されている。
The
これらの全ての壁部12〜15は、一体に構成されている。この実施の形態による第1の壁部12と第2の壁部13の厚みは、一対の縦壁部14,15の厚みより厚く形成されている。また、第1の壁部12の厚みは、第2の壁部13の厚みより厚く形成されている。この実施の形態による第1、第2のアーム2,3は、第1の壁部12が下に位置し水平方向に延びる状態で使用されている。
All these wall parts 12-15 are comprised integrally. The thicknesses of the
作業軸5は、いわゆるボールねじスプライン軸で、図2に示すように、この作業軸5の外周面に沿って螺旋状に延びるボールねじ溝16と、作業軸5の外周面に沿って軸線方向へ直線状に延びるボールスプライン溝17とが形成されている。この作業軸5の軸線方向の一端側に位置する下端部には、図示していない工具を取付けるための作業部18が設けられている。
The
作業軸5のボールねじ溝16は、作業軸5をヘッド本体11に対して軸方向(上下方向)に駆動するためのものである。このボールねじ溝16には、図2および図3に示すように、作業軸5がヘッド本体11の第2の壁部13を貫通する位置において、ボールねじナット21が螺合している。ボールねじナット21は、後述する軸方向駆動装置22の出力部を構成するものである。このボールねじナット21は、作業軸5が貫通する円筒状に形成されている。なお、図3〜図5に示すボールねじナット21は、ボールねじ溝16内に挿入されたボールやボール通路等を省略して描いてある。
The ball screw
この実施の形態によるボールねじナット21は、作業軸5を支持する軸受23の内輪を構成している。この軸受23は、ボールねじナット21からなる内輪と、ボールねじナット21を囲む円筒状の外輪24と、これらの両部材の間に位置するボール25とによって構成されている。外輪24は、ヘッド本体11のボールねじナット支持部11aに固定用ボルト26によって固定されている。すなわち、ボールねじナット21は、ボール25と外輪24とを介してヘッド本体11に回転自在に支持されている。このため、作業軸5における第2の壁部13を貫通する部分は、ボールねじナット21によって回転自在に支持されることになる。
The ball screw
外輪24が固定されるボールねじナット支持部11aは、第2の壁部13の一部によって構成されている。この実施の形態においては、ボールねじナット支持部11aによって、請求項4記載の発明でいう「ボールねじナットを支持する支持部」が構成されている。
軸方向駆動装置22は、作業軸5を軸方向に駆動するもので、図3に示すように、上述したボールねじナット21と、このボールねじナット21にベルト式伝動機構27を介して接続された昇降用モータ28などによって構成されている。
The ball screw
The
ベルト式伝動機構27は、第2のアーム3内の上部に収容されている。このベルト式伝動機構27は、ボールねじナット21に取付用ボルト29によって取付けられた従動プーリ30と、昇降用モータ28の回転軸28aと一体に回転する駆動プーリ31と、これらの従動プーリ30と駆動プーリ31とに巻き掛けられたベルト32などによって構成されている。従動プーリ30は、第2の壁部13に形成された第1の穴13aを通して第2のアーム3内に挿入されている。駆動プーリ31は、第2の壁部13に形成された第2の穴13bを通して第2のアーム3内に挿入されている。
The belt
昇降用モータ28は、軸線方向が作業軸5の軸線C3(図3参照)と平行になる状態で第2のアーム3の上面に載せられ、複数の固定用ボルト33(図2参照)によって固定されている。昇降用モータ28の位置は、図1に示すように、作業軸5と、第2のアーム3の長手方向の中央との間に位置付けられている。第2のアーム3の第2の壁部13における昇降用モータ28の近傍であって、昇降用モータ28と作業軸5との間の部位には、図2および図3に示すように、ボルト34がねじ込まれている。このボルト34は、ベルト式伝動機構27のベルト32に張力を付与するときに使用するものである。
The lifting / lowering
ベルト32に張力を付与するときは、先ず、このボルト34と昇降用モータ28との間に工具(図示せず)が挿入される。そして、工具の先端が昇降用モータ28に押付けられ、このボルト34を支点として梃子の原理により昇降用モータ28が作業軸5とは反対方向へ押される。このように昇降用モータ28が作業軸5から離間する方向に移動することによって、ベルト32の張力が増す。昇降用モータ28を第2のアーム3に固定する固定用ボルト33は、ベルト32に所定の張力が付与された状態で第2のアーム3に締め込まれる。
When applying tension to the
この昇降用モータ28の回転軸28aが回転すると、この回転がベルト式伝動機構27を介してボールねじナット21に伝達される。ボールねじナット21が回転すると、作業軸5が上方または下方に移動する。
この実施の形態においては、上述した従動プーリ30によって、本発明でいう「軸方向駆動力入力部」が構成されている。この実施の形態によるボールねじナット21は、この軸方向駆動力入力部としての従動プーリ30より作業軸5の他端側(作業部18とは反対側であって、この実施の形態においては上側)に配置されている。
When the
In this embodiment, the driven
作業軸5のボールスプライン溝17は、作業軸5をヘッド本体11に対して回転させるためのものである。ボールスプライン溝17には、図3に示すように、ヘッド本体11の下方に位置するスプラインナット41が嵌合している。
スプラインナット41は、後述する回転方向駆動装置42の出力部を構成するものである。このスプラインナット41は、作業軸5が貫通する円筒状に形成されており、上端部に接続された減速機43を介してヘッド本体11のスプラインナット支持部11bに回転自在に支持されている。ヘッド本体11のスプラインナット支持部11bは、第1の壁部12の一部によって構成されている。なお、図3〜図5に示すスプラインナット41は、ボールスプライン溝17内に挿入されたボールやボール通路等を省略して描いてある。
The ball spline groove 17 of the
The
回転方向駆動装置42は、作業軸5を軸線C3が回転中心となる状態で回転させるもので、図3に示すように、上述したスプラインナット41と、このスプラインナット41に減速機43とベルト式伝動機構44とを介して接続された回転用モータ45などによって構成されている。
減速機43は、ハーモニックドライブ(登録商標)減速機で、図4に示すように、作業軸5と同一軸線上に位置付けられており、作業軸5が貫通している。この減速機43は、作業軸5に近接する内周側に位置する入力部46と、この入力部46の外周側に位置する出力部47とを備えている。
The rotation
The
入力部46は、作業軸5が貫通する筒状軸51によって構成されている。この筒状軸51の内径は、作業軸5の外径より大きく形成されている。この筒状軸51の外周部には、ハーモニックドライブのウェーブジェネレータ52が設けられている。この筒状軸51の上部は、第1の壁部12に軸受53によって回転自在に支持されている。また、筒状軸51の下部は、後述する出力部47の連結部材54に軸受55を介して支持されている。この筒状軸51の上端部は、第1の壁部12に形成された第3の穴12aを通してヘッド本体11の中に挿入されている。
The
この減速機43の出力部47は、上述したウェーブジェネレータ52の外周側にフレクスプライン56の一端部56aを介して接続されたサーキュラスプライン57と、このサーキュラスプライン57を上下方向から挟む内輪58および連結部材54などによって構成されている。内輪58は、後述するクロスローラ軸受61の一部を構成するものである。連結部材54は、円環状を呈する形状に形成されている。これらのサーキュラスプライン57と、内輪58と、連結部材54は、上下方向に重ねられた状態でボルト62によって一体に回転可能に結合されている。上述したスプラインナット41の上端部は、連結部材54に複数の取付用ボルト63によって取付けられている。
The
クロスローラ軸受61は、請求項3記載の発明でいう「ころ軸受」に相当するものである。このクロスローラ軸受61は、上述した出力部47の一部を構成する内輪58と、この内輪58の外周側に位置する外輪64と、これらの内輪58と外輪64との間に位置するローラ65とを備えている。これらの内輪58と、ローラ65と、外輪64は、この順序で径方向の外側に向けて並べられている。
The
外輪64は、ヘッド本体11のスプラインナット支持部11bにフレクスプライン56の他端部56bとともに固定用ボルト66によって固定されている。すなわち、減速機43の外周側は、クロスローラ軸受61を介してヘッド本体11に回転自在に支持されている。このため、スプラインナット41は、作業軸5の下部を減速機43の出力部47と協働して回転自在に支持するものとなる。
この実施の形態においては、上述したスプラインナット支持部11bによって、請求項4記載の発明でいう「スプラインナットを支持する支持部」が構成されている。
The
In this embodiment, the above-described spline
回転方向駆動装置42のベルト式伝動機構44は、上述した軸方向駆動装置22のベルト式伝動機構27の下方に配置されており、第2のアーム3内の下部に収容されている。このベルト式伝動機構44は、筒状軸51の上端部に取付けられた従動プーリ71と、回転用モータ45の回転軸45aと一体に回転する駆動プーリ72と、これらの従動プーリ71と駆動プーリ72とに巻き掛けられたベルト73などによって構成されている。
従動プーリ71は、第2の壁部13に形成された第1の穴13aを通して第2のアーム3内に挿入されている。駆動プーリ72は、第1の壁部12に形成された第4の穴12b(図3参照)を通して第2のアーム3内に挿入されている。この実施の形態においては、従動プーリ71によって、本発明でいう「回転方向駆動力入力部」が構成されている。
The belt-
The driven
回転用モータ45は、軸線方向が作業軸5の軸線C3と平行になる状態で第2のアーム3の下面に下方から重ねられ、複数の固定用ボルト74(図2参照)によって固定されている。回転用モータ45の位置は、図1に示すように、作業軸5と、第2のアーム3の長手方向の中央との間に位置付けられている。すなわち、回転用モータ45は、昇降用モータ28とは第2のアーム3を挟んで対向する位置に設けられている。
The
第2のアーム3の第1の壁部12における回転用モータ45の近傍であって、回転用モータ45と作業軸5との間の部位には、図3に示すように、ボルト75がねじ込まれている。このボルト75は、ベルト式伝動機構44のベルト73に張力を付与するときに使用するものである。ベルト73に張力を付与する方法は、軸方向駆動装置22のベルト32に張力を付与するときと同一である。回転用モータ45を第2のアーム3に固定する固定用ボルト74は、ベルト73に所定の張力が付与された状態で第2のアーム3に締め込まれる。
As shown in FIG. 3, a
この回転用モータ45の回転軸45aが回転すると、この回転がベルト式伝動機構44を介して減速機43の筒状軸51に伝達される。この筒状軸51が回転すると、減速機43の出力部47が減速されて回転し、この出力部47と一体にスプラインナット41が回転する。スプラインナット41が回転することによって、作業軸5が回転する。
When the
この実施の形態による水平多関節ロボット1においては、作業軸5の他端側(上側)から一端側(下側)へ向けて、軸方向駆動装置22の従動プーリ30と、回転方向駆動装置42の従動プーリ71と、減速機43と、スプラインナット41とがこの順序で並んで設けられている。この水平多関節ロボット1において、作業軸5の作業部18が位置する一端側は、スプラインナット41と減速機43の出力部47とを介してヘッド本体11に回転自在に支持される。スプラインナット41は、回転方向駆動装置42の最も下の位置、言い換えればこの回転方向駆動装置42における作業部18に最も接近した位置に配置されている。
このため、この実施の形態によれば、作業軸5の作業部18とスプラインナット41との間の距離を短くすることができるから、作業軸5の支持剛性が高い水平多関節ロボットを提供することができる。
In the horizontal articulated robot 1 according to this embodiment, from the other end side (upper side) of the
For this reason, according to this embodiment, since the distance between the working
この実施の形態によるボールねじナット21は、軸方向駆動装置22の従動プーリ30より作業軸5の他端側に配置されている。このため、ボールねじナット21は、軸方向駆動装置22においてスプラインナット41から最も離間した位置に設けられている。このボールねじナット21とスプラインナット41は、それぞれ作業軸5を回転自在に支持するものである。すなわち、この実施の形態によれば、作業軸5を支持するこれらの2つの部材の間隔が拡がることになるから、作業軸5の支持剛性がより一層高い水平多関節ロボットを提供することができる。
The ball screw
この実施の形態による減速機43の外周側がクロスローラ軸受61を介してヘッド本体11に回転自在に支持されている。さらに、減速機43と、クロスローラ軸受61のローラ65と、クロスローラ軸受61の外輪64とがこの順序で径方向の外側に向けて並べられている。このため、減速機43とクロスローラ軸受61とが径方向の内外に位置しているから、減速機43が軸方向にコンパクトな支持構造によって第2のアーム3に支持される。
また、減速機43の出力部47は入力部46の外周側に位置し、出力部47の外周側がクロスローラ軸受61を介してヘッド本体11に支持されているから、減速機43も軸方向にコンパクトに形成することができ、作業軸5の下部を支持する部分の剛性がより一層高くなる。
The outer peripheral side of the
Further, since the
さらに、クロスローラ軸受61が減速機43の外周側に位置し、このクロスローラ軸受61の外輪64がヘッド本体11に取付けられるから、径方向の支持幅が広い支持構造によって減速機43が第2のアーム3に支持される。
したがって、この実施の形態によれば、ヘッド本体11に沿う状態で広い支持幅を有する支持構造によって減速機43が支持されるから、作業軸5の支持剛性をさらに高くすることが可能な水平多関節ロボットを提供することができる。
Further, since the
Therefore, according to this embodiment, since the
この実施の形態によるヘッド本体11(第2のアーム3の先端部)は、作業軸5とは直交する方向に押し出される押出成形により形成されたものである。このヘッド本体11における作業軸5の一端側に位置する第1の壁部12と、ヘッド本体11における作業軸5の他端側に位置する第2の壁部13と、ヘッド本体11における第1の壁部12と第2の壁部13とを連結する一対の縦壁部14,15との全てが一体に構成されている。第1の壁部12は、スプラインナット41を支持する支持部(スプラインナット支持部11b)を有し、第2の壁部13は、ボールねじナット21を支持する支持部(ボールねじナット支持部11a)を有している。
The head main body 11 (the tip portion of the second arm 3) according to this embodiment is formed by extrusion that is extruded in a direction orthogonal to the
このように構成されたヘッド本体11は、複数の部材を組み合わせて形成された組立式ヘッド本体と較べると、剛性が高いものである。この剛性が高い一体構造のヘッド本体11にスプラインナット41とボールねじナット21とが支持されているから、これらの部材が組立式ヘッド本体に支持される場合と較べて、これらの部材の支持剛性が相対的に高くなる。この結果、この実施の形態によれば、作業軸5を強固に支持可能な水平多関節ロボットを提供することができる。
The head
この実施の形態による作業軸5は、第2のアーム3の第1の壁部12と第2の壁部13との両者を貫通している。
このため、スプラインナット41は第1の壁部12に、ボールねじナット21は第2の壁部13に対して、それぞれその周囲から支持されることになるので、作業軸5の支持剛性が更に向上する。
The
For this reason, since the
上述した実施の形態においては、本発明を水平多関節ロボットに適用する例を示した。しかし、本発明は、このような限定にとらわれることはなく、水平多関節ロボットとは異なる産業用ロボットに適用することができる。このような産業用ロボットとしては、例えば垂直多関節ロボットがある。 In the embodiment described above, an example in which the present invention is applied to a horizontal articulated robot has been shown. However, the present invention is not limited to such a limitation, and can be applied to an industrial robot different from the horizontal articulated robot. An example of such an industrial robot is a vertical articulated robot.
1…水平多関節ロボット、2…第1のアーム、3…第2のアーム、4…ロボットアーム、5…作業軸、11…ヘッド本体、11a…ボールねじナット支持部、11b…スプラインナット支持部、12…第1の壁部、13…第2の壁部13、14,15…縦壁部、16…ボールねじ溝、17…ボールスプライン溝、21…ボールねじナット、30…従動プーリ(軸方向駆動力入力部)、41…スプラインナット、43…減速機、46…入力部、47…出力部、61…クロスローラ軸受(ころ軸受)、64…外輪、65…ローラ(ころ)、71…従動プーリ(回転方向駆動力入力部)。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Horizontal articulated robot, 2 ... 1st arm, 3 ... 2nd arm, 4 ... Robot arm, 5 ... Work axis, 11 ... Head main body, 11a ... Ball screw nut support part, 11b ... Spline nut support part , 12 ... 1st wall part, 13 ...
Claims (6)
ボールねじ溝とボールスプライン溝とが形成されるとともに一端側に作業部が設けられ、前記ヘッド本体に回転自在に支持される作業軸と、
前記ボールねじ溝と螺合し、かつ前記ヘッド本体に回転自在に支持されたボールねじナットと、
前記ボールねじナットに駆動力を伝える軸方向駆動力入力部と、
前記ボールスプライン溝に嵌合するスプラインナットと、
前記スプラインナットが接続される出力部を有する減速機と、
前記減速機の入力部に駆動力を伝える回転方向駆動力入力部とを備え、
前記作業軸の他端側から一端側へ向けて、前記軸方向駆動力入力部と、回転方向駆動力入力部と、前記減速機と、前記スプラインナットとがこの順序で並んで設けられている産業用ロボット。 A head body constituting the tip of the robot arm;
A working shaft formed with a ball screw groove and a ball spline groove and provided with a working portion on one end side and rotatably supported by the head body;
A ball screw nut threadably engaged with the ball screw groove and rotatably supported by the head body;
An axial driving force input section for transmitting a driving force to the ball screw nut;
A spline nut that fits into the ball spline groove;
A speed reducer having an output to which the spline nut is connected;
A rotational direction driving force input unit that transmits a driving force to the input unit of the speed reducer;
From the other end side to the one end side of the working shaft, the axial direction driving force input portion, the rotational direction driving force input portion, the speed reducer, and the spline nut are arranged in this order. Industrial robot.
前記ボールねじナットは、前記軸方向駆動力入力部より前記作業軸の他端側に配置されていることを特徴とする産業用ロボット。 The industrial robot according to claim 1,
The industrial robot according to claim 1, wherein the ball screw nut is disposed on the other end side of the work shaft with respect to the axial driving force input portion.
前記減速機の外周側がころ軸受を介して前記ヘッド本体に回転自在に支持され、
前記減速機と、前記ころ軸受のころと、前記ころ軸受における前記ヘッド本体に取付けられる外輪とがこの順序で径方向の外側に向けて並べられていることを特徴とする産業用ロボット。 The industrial robot according to claim 1 or 2,
The outer periphery of the speed reducer is rotatably supported by the head body via a roller bearing,
An industrial robot, wherein the speed reducer, the roller of the roller bearing, and an outer ring attached to the head main body in the roller bearing are arranged in this order toward a radially outer side.
前記減速機の前記出力部は前記入力部の外周側に位置し、
前記出力部の外周側が前記ころ軸受を介して前記ヘッド本体に支持されることを特徴とする産業用ロボット。 The industrial robot according to claim 3,
The output part of the speed reducer is located on the outer peripheral side of the input part,
An industrial robot, wherein an outer peripheral side of the output unit is supported by the head body via the roller bearing.
前記ヘッド本体は、前記作業軸とは直交する方向に押し出される押出成形により形成されたものであり、
前記ヘッド本体における前記作業軸の一端側に位置する第1の壁部と、
前記ヘッド本体における前記作業軸の他端側に位置する第2の壁部と、
前記ヘッド本体における前記第1の壁部と前記第2の壁部とを連結する一対の縦壁部との全てが一体に構成され、
前記第1の壁部は、前記スプラインナットを支持する支持部を有し、
前記第2の壁部は、前記ボールねじナットを支持する支持部を有していることを特徴とする産業用ロボット。 In the industrial robot according to any one of claims 1 to 4,
The head body is formed by extrusion that is extruded in a direction perpendicular to the working axis,
A first wall located on one end side of the working shaft in the head body;
A second wall located on the other end side of the working shaft in the head body;
All of the pair of vertical wall portions connecting the first wall portion and the second wall portion in the head main body are integrally formed,
The first wall portion has a support portion that supports the spline nut,
The industrial robot according to claim 2, wherein the second wall portion has a support portion for supporting the ball screw nut.
前記作業軸は、前記第1の壁部と前記第2の壁部との両者を貫通することを特徴とする産業用ロボット。 The industrial robot according to claim 5,
The industrial robot according to claim 1, wherein the work shaft penetrates both the first wall portion and the second wall portion.
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