JP2015085446A - ロボット - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基体と、前記基体に設けられた多関節アームと、を有し、前記多関節アームにベアリング部89Pを介して連結される手首部材80と、前記手首部材80に回転軸回りに回動可能に連結されエンドエフェクターが装着されるハンド81と、を備えたロボットであって、前記手首部材80は、モーターと、前記モーターを位置決めして収容するモーター収容凹部170を有するとともに、前記手首部材80の外形を形成するハウジング172と、を備え、前記ハウジング172は、前記ベアリング部89Pより前記ハンド81側に境界面を持たない連続した一体構造であることを特徴とするロボット。
【選択図】図4
Description
また、近年では、多関節アームの動作を人の腕の動きにさらに近づけるべく、捻り動作を行うための関節が上腕部に追加され、捻り動作を行うアームと屈伸動作を行うアームとが交互に連結された7軸構成の多関節アームも開発されている。
しかも、本適用例において、ハンドに装着されたエンドエフェクターを所定の作業をさせるべく移動させたとき、手首部材のハウジングのベアリング部からハンド取り付け部にかけてモーメントの力が加わる。本適用例によれば、エンドエフェクターの移動に伴って発生するモーメントの力の経路に境界面がない、即ち、同一材料による連続構造となっているので、ハウジングの剛性を保持することができる。
したがって、多様で細かい作業を高精度にて実行することが可能な小型・軽量のロボットを提供することができる。
まず、本実施形態1に係るロボットの概略構成について説明する。図1は、実施形態1に係るロボットの概略構成を模式的に示す斜視図である。なお、実施形態における「回転」とは、正転及び逆転を意味する。
基底部70は、ロボット10の台座であり、工場内の作業スペースの床や、作業台などの平面に複数本のボルト(ネジ)によって強固に固定される。なお、固定場所は、水平面(X軸及びY軸を含む面)に限定するものではなく、ロボット10の重量、及び振動に耐え得る強度があれば、移動可能な台車上や、壁面、天井、あるいは後述するようなロボットユニットに設けられたアーム連結部などであっても良い。
なお、制御部72は、ロボット本体とは別体に設けられていても良い。
まず、ロボット10のジョイント73から手首部材80までの多関節アーム構造(腕から手まで)は、基体部71をZ軸方向に貫く第1回転軸91を中心にして水平方向に旋回する。即ち、ジョイント73は、基体部71に対して第1回転軸回りに捻る方向に回動する捻り動作を行う。
また、エンドエフェクターが装着されるハンド81が、多関節アーム構造における一端(末端)であり、基体部71(基底部70側)に取り付けられたジョイント73がロボットアーム構造における他端(根元)に相当する。なお、以降の説明において、ロボットアーム構造におけるハンド81に近い側を「末端側」、基底部70に近い側を「根元側」という表現も用いる。
また、基体部71には、ロボットアーム構造を回転駆動するためのモーター、および複数のギヤを含む減速機構などが組み込まれている。また、以降説明する各回転軸の近傍にも、該当するリンクやエンドエフェクターを駆動するためのモーター、および減速機構などが組み込まれている。
なお、本実施形態1の多関節アームにおいて、第1屈伸回転軸92と略平行な屈伸回転軸は、本体側から順に第1〜第n屈伸回転軸と、追番にて名称を付す。ここで、「略平行」とは、完全に平行である構成に加えて、10°以内の範囲で交差している構成を含むものと定義する。
また、回転軸の延在方向は、ロボットが動作すると変化する(例えば、第1回転軸91を中心に旋回した(捻れた)場合)ため、図1に示す、初期状態に設置された状態を前提として説明する。
リンク76の末端側にはジョイント77が組み合わされており、さらにこのジョイント77の末端側にはリンク78が組み付けられている。リンク78は、ジョイント77の末端側に延在するように配置されている。リンク78が組み付けられたジョイント77は、リンク76の末端側をX軸方向に貫く第2屈伸回転軸93を中心にして駆動される。
また、ジョイント79の末端側には、手首部材80が組み合わされており、この手首部材80は、ジョイント79の末端側をX軸方向に貫く第3屈伸回転軸95を中心にして駆動される。
手首部材80の末端側には、この手首部材80に延在するようにハンド81が配置されている。ハンド81は、手首部材80の末端側を手首部材80からハンド81の延在方向に沿うY軸方向、即ち、円柱状をなしたハンド81の略中心を貫く捻れ回転軸96を中心にしてハンド81が手首部材80に対して捻れ方向に回動するように駆動される。
まず、多関節アームの最末端の屈伸回転軸である第3屈伸回転軸95とは異なる回転軸(関節)の関節駆動機構について図面を参照して説明する。図2は、関節駆動機構としてのアクチュエーター2の正面構造を模式的に示す一部断面図である。なお、図2では、多関節アームの各関節部において根元側のアーム部材(リンクまたはジョイント)を基点リンク110と呼び、その基点リンク110に対して回動させる末端側のアーム部材を回動リンク112として説明する。
図2において、アクチュエーター2は、モーター22、減速機24、減速機出力軸カラー26、減速機出力軸30、及び少なくとも一部としてモーター22のモーターフレーム32を有する動力伝達軸34で構成されている。
この他に、アクチュエーター2には、回転数検出部(位置検出器)44及びメカニカルブレーキ46が設けられるが、設ける位置は図示された位置以外でもよい。
図3は、ロボット10のジョイント79に対して手首部材80を屈伸させる駆動伝達部50の構造を模式的に示す斜視図であって、当該駆動伝達部50以外の部材を一部省略するとともに、ジョイント79内部の駆動伝達部50の構造を説明する便宜上、一部を透視して示す図である。
そして、駆動プーリー85と従動プーリー86とは無縁の動力伝達索条としてのタイミングベルト87を介して連結されている。また、駆動プーリー85と従動プーリー86との間には、タイミングベルト87のテンションを調整するためにタイミングベルト87の動きに従って回動可能に接触させたプーリーを有するアイドラー88が配置されている。
以上、説明した構成のロボット10は産業用ロボットには限定されず、医療用ロボットや家庭用ロボットであっても良い。
ローターシャフト180の回転力は減速機164に伝達され、減速機164はこの回転力のトルクを増大させたトルク出力を出力する。
このように、剛性を保持しつつ、従来のようにハウジング内に位置決め・収容されたモーターを更に手首部材の外形を形成する部材に収容する構成に比して、より小型化された手首部材80とすることができ、多様で細かい作業を高精度にて実行することが可能な小型・軽量のロボット10の提供に寄与することができる。
これにより、モーターとともに、メカニカルブレーキ186などのモーター以外の駆動要素をハウジング172のモーター収容凹部170内に収容して手首部材80をよりコンパクトに構成できるとともに、ハウジング172形成材料を基体部71側(ハンド81側と反対側)から切削加工することにより、複数の段差を有するモーター収容凹部170を形成することができるので製造が容易であり、また、手首部材の組み立ても容易にすることができる。
ここで、ステーター182が位置決めされる第1段差部170Bのハウジング172の肉厚t1,t2は、t1=t2のとき、ステーター182の外径Dの40%未満であることが好ましい。
この構成によれば、ロボット10における手首部材80の実用的な剛性を保持させながら、手首部材80の小型化を図ることができることを発明者は見出した。例えば、ステーター(モーター)182の外径Dが28mmのとき、ステーター182を挟んだ両側のハウジングの肉厚t1,t2がそれぞれ11mmであった場合に、手首部材80が実用レベルの剛性を有していることを発明者は見出した。
この構成によれば、エンドエフェクターの移動に伴って発生するモーメントの力の経路となるベアリング部89Pからハンド81取付部側を回避させた位置に穴118や切り欠き119を設けているので、ハウジング172の剛性の劣化を抑え、十分な剛性を有する手首部材80の提供に効果を奏する。
次に、ロボットの実施形態2について、図面を参照して説明する。
図6は、実施形態2に係るロボットを模式的に示す説明図である。なお、実施形態1と同一の構成部位については、同一の番号を使用し、重複する説明は省略する。
図6において、本実施形態2のロボット200は、胴体部213に、実施形態1のロボット10と同じ構成の2つの第1ロボットアーム10Aおよび第2ロボットアーム10Bが設置されてなる双腕ロボットである。
同様に、第2アーム連結部215Bの胴体部213側とは反対側の第2ロボットアーム10B設置面側は、第2アーム連結部215Bの突設方向に貫く第0回転軸J0BL回りに回動可能な第2アーム固定部J0Bを有している。そして、第2アーム固定部J0Bには、上記実施形態1のロボット10と同一構成の第2ロボットアーム10Bの基体部71が固定されている。
Claims (6)
- 基体と、前記基体に設けられた多関節アームと、を有し、
前記多関節アームにベアリング部を介して連結される手首部材と、前記手首部材に回転軸回りに回動可能に連結されエンドエフェクターが装着されるハンドと、を備えたロボットであって、
前記手首部材は、モーターと、前記モーターを位置決めして収容するモーター収容凹部を有するとともに、前記手首部材の外形を形成するハウジングと、を備え、
前記ハウジングは、前記ベアリング部より前記ハンド側に境界面を持たない連続した一体構造であることを特徴とするロボット。 - 請求項1に記載のロボットにおいて、
前記モーター収容凹部は、前記ハンド側から前記基体側に向かって大きくなる段差を有していることを特徴とするロボット。 - 請求項1または2に記載のロボットにおいて、
前記手首部材は、前記ベアリング部により片持ち支持されていることを特徴とするロボット。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載のロボットにおいて、
前記手首部に前記基体側から配線する電気配線を有し、前記電気配線を導入する切欠きまたは穴は、前記ベアリング部よりも前記基体側に近い位置に設けられていることを特徴とするロボット。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載のロボットにおいて、
前記モーターのシャフトの軸と平行な法線に対する断面から観察して、前記モーター収容凹部から前記ハウジングの外形までの前記ハウジングの肉厚が等しく、前記モーターの大きさの40%未満であることを特徴とするロボット。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載のロボットにおいて、
前記基体に複数の前記多関節アームを備えたことを特徴とするロボット。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106426267A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-22 | 华南理工大学 | 一种基于浮动弹簧的刚度连续可调关节 |
CN106514700A (zh) * | 2016-12-19 | 2017-03-22 | 华南理工大学 | 一种基于弹簧片的刚度连续可调的机器人柔性关节 |
JP2018017622A (ja) * | 2016-07-28 | 2018-02-01 | 株式会社Ihi | 廃棄物解体設備と方法 |
US11298815B2 (en) | 2018-07-03 | 2022-04-12 | Fanuc Corporation | Horizontal articulated robot |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58149196A (ja) * | 1982-03-02 | 1983-09-05 | 三菱電機株式会社 | ロボツトのア−ム |
JPH01143374U (ja) * | 1988-03-18 | 1989-10-02 | ||
JPH0577192A (ja) * | 1991-03-04 | 1993-03-30 | Como Spa | 工業用ロボツトのリスト |
JPH08289513A (ja) * | 1995-04-12 | 1996-11-01 | Nec Corp | 回転機構 |
JPH10175189A (ja) * | 1997-12-26 | 1998-06-30 | Fanuc Ltd | 垂直多関節型ロボットの手首構造 |
JP2000511828A (ja) * | 1996-06-12 | 2000-09-12 | アセア・ブラウン・ボベリ・アクチボラゲット | ロボットアームにおけるデバイス |
JP2012196768A (ja) * | 2012-07-25 | 2012-10-18 | Yaskawa Electric Corp | ハンドリングシステムおよびハンドリング方法 |
JP2013091159A (ja) * | 2013-01-15 | 2013-05-16 | Yaskawa Electric Corp | ロボット |
-
2013
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58149196A (ja) * | 1982-03-02 | 1983-09-05 | 三菱電機株式会社 | ロボツトのア−ム |
JPH01143374U (ja) * | 1988-03-18 | 1989-10-02 | ||
JPH0577192A (ja) * | 1991-03-04 | 1993-03-30 | Como Spa | 工業用ロボツトのリスト |
JPH08289513A (ja) * | 1995-04-12 | 1996-11-01 | Nec Corp | 回転機構 |
JP2000511828A (ja) * | 1996-06-12 | 2000-09-12 | アセア・ブラウン・ボベリ・アクチボラゲット | ロボットアームにおけるデバイス |
JPH10175189A (ja) * | 1997-12-26 | 1998-06-30 | Fanuc Ltd | 垂直多関節型ロボットの手首構造 |
JP2012196768A (ja) * | 2012-07-25 | 2012-10-18 | Yaskawa Electric Corp | ハンドリングシステムおよびハンドリング方法 |
JP2013091159A (ja) * | 2013-01-15 | 2013-05-16 | Yaskawa Electric Corp | ロボット |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018017622A (ja) * | 2016-07-28 | 2018-02-01 | 株式会社Ihi | 廃棄物解体設備と方法 |
CN106426267A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-22 | 华南理工大学 | 一种基于浮动弹簧的刚度连续可调关节 |
CN106514700A (zh) * | 2016-12-19 | 2017-03-22 | 华南理工大学 | 一种基于弹簧片的刚度连续可调的机器人柔性关节 |
US11298815B2 (en) | 2018-07-03 | 2022-04-12 | Fanuc Corporation | Horizontal articulated robot |
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