JP2513588Y2 - Arm drive for industrial robots - Google Patents

Arm drive for industrial robots

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JP2513588Y2 JP1990042695U JP4269590U JP2513588Y2 JP 2513588 Y2 JP2513588 Y2 JP 2513588Y2 JP 1990042695 U JP1990042695 U JP 1990042695U JP 4269590 U JP4269590 U JP 4269590U JP 2513588 Y2 JP2513588 Y2 JP 2513588Y2
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Description

【考案の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本考案は複数の関節を備えた産業用ロボットのアーム
駆動装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial application] The present invention relates to an arm driving device for an industrial robot having a plurality of joints.

[従来の技術] 従来、産業用ロボットのアームを旋回する場合、旋回
アーム駆動用の二つの平行リンク機構のうち、一方のも
のを支持軸の一方の側に配置し、他方のものを支持軸の
他方の側に配置し、旋回アームの動作時にそれらの平行
リンク機構を互いに干渉しない位置で、しかも位相のず
れた状態で動作させて、アームの動作範囲を広くするも
のが開示されている(例えば、実開昭64−50076号公報
および特開昭61−226286号公報)。
[Prior Art] Conventionally, when rotating an arm of an industrial robot, one of the two parallel link mechanisms for driving the rotating arm is arranged on one side of the support shaft, and the other is arranged on the support shaft. Is arranged on the other side of the arm, and the parallel link mechanisms thereof are operated at a position where they do not interfere with each other when the swivel arm operates, and in a state in which the phases are deviated to widen the operation range of the arm ( For example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 64-50076 and Japanese Patent Laid-Open No. 61-226286).

[考案が解決しようとする課題] ところで、前記公報に開示された構成では、両平行リ
ンクを駆動する回動軸が1本のものであるため、下記の
欠点がある。すなわち、 (a)平行リンク回動軸を支持する軸受間の心およびリ
ンクの平行度を十分に精度よくしておかないと、こじれ
が生じ、リンクがスムースに動かない。
[Problems to be Solved by the Invention] In the configuration disclosed in the above publication, however, since there is only one rotating shaft for driving both parallel links, there are the following drawbacks. That is, (a) unless the cores between the bearings that support the parallel link rotating shaft and the parallelism of the links are sufficiently accurate, twisting occurs and the links do not move smoothly.

(b)二組の平行リンクを完全に対称にしておかない
と、平行リンク回動軸に偏トルクが係り、リンクどうし
の動きがギクシャクする。
(B) If the two sets of parallel links are not perfectly symmetrical, eccentric torque will be applied to the parallel link rotating shafts, and the links will be jerky.

本考案は、平行リンク回動軸と、その駆動系を二つに
分割してタイミングベルトを介して駆動し、駆動系に柔
軟性を持たせることにより、製作が容易な産業用ロボッ
トのアーム駆動装置を提供することを目的とするもので
ある。
The present invention is an industrial robot arm drive which is easy to manufacture by dividing the parallel link rotation shaft and its drive system into two parts and driving them through a timing belt to give flexibility to the drive system. The purpose is to provide a device.

[課題を解決するための手段] 本考案は、ベースに回動自在に支持された第1回動軸
と、前記第1回動軸に一方端が固定された第1アーム
と、前記第1アームの他方端に回動自在に支持された第
2回動軸と、前記第2回動軸に一方端が固定された第2
アームと、前記第1回動軸と同心に回動自在に設けられ
た平行リンク回動軸と、前記第2回動軸の両端に固定さ
れた互いに所定角度の位相差をもって設けられた一対の
従動バーと、前記従動バーの他方端に回動自在に設けら
れた駆動バーと、前記従動バーと前記駆動バーとを連結
する二つの連結バーとを備えた 産業用ロボットのアー
ム駆動装置において、 前記第1回動軸の駆動を、ベースに固定した減速機の
低速軸に結合した第1回動軸と、前記減速機の高速軸に
設けたプーリと、第1アーム回動の駆動モータ軸に固定
したプーリと、この二つのプーリを連結するタイミング
ベルトにより行い、 前記第1回動軸と同心に回動自在に設けられた平行リ
ンク回動軸を左右に分割し、 一方の平行リンク回動軸の駆動を、前記ベースに固定
した減速機の低速軸に結合した平行リンク回動軸と、前
記減速機の高速軸に設けたプーリと、平行リンク回動用
の駆動モータの出力軸端に固定されたプーリと、この二
つのプーリを連結するタイミングベルトにより行い、 他方の平行リンク回動軸の駆動を、前記ベースに固定
された減速機の低速軸に結合した平行リンク回動軸と、
前記減速機の高速軸に設けたプーリと、前記平行リンク
回動軸と前記平行リンク回動用の駆動モータとの中間に
設けたカウンタシャフトの一端に設けたプーリと、この
二つのプーリを連結するタイミングベルトと、前記カウ
ンタシャフトの一端に設けたプーリと併設して前記カウ
ンタシャフトの他端に設けたプーリと、前記平行リンク
回動用の駆動モータの出力軸端に固定されたプーリと、
この二つのプーリを連結するタイミングベルトにより行
うものである。
[Means for Solving the Problems] The present invention provides a first rotating shaft rotatably supported by a base, a first arm having one end fixed to the first rotating shaft, and the first rotating shaft. A second rotating shaft rotatably supported on the other end of the arm, and a second rotating shaft having one end fixed to the second rotating shaft.
An arm, a parallel link rotation shaft that is rotatably provided concentrically with the first rotation shaft, and a pair of fixed two ends that are fixed to both ends of the second rotation shaft and have a phase difference of a predetermined angle. An arm drive device for an industrial robot, comprising a driven bar, a drive bar rotatably provided at the other end of the driven bar, and two connecting bars connecting the driven bar and the driving bar, A first rotating shaft that connects the drive of the first rotating shaft to a low speed shaft of a speed reducer fixed to a base, a pulley provided on a high speed shaft of the speed reducer, and a drive motor shaft for rotating the first arm. The parallel link rotation shaft, which is rotatably provided concentrically with the first rotation shaft, is divided into left and right, and one of the parallel link rotations is performed. Deceleration with the drive shaft drive fixed to the base A parallel link rotating shaft connected to the low speed shaft of the machine, a pulley provided on the high speed shaft of the speed reducer, a pulley fixed to the output shaft end of a drive motor for rotating the parallel link, and the two pulleys are connected. And a parallel link rotation shaft connected to the low speed shaft of the speed reducer fixed to the base for driving the other parallel link rotation shaft.
The pulley provided on the high speed shaft of the speed reducer, the pulley provided at one end of the counter shaft provided between the parallel link rotating shaft and the parallel link rotating drive motor, and the two pulleys are connected to each other. A timing belt, a pulley provided at the other end of the counter shaft along with a pulley provided at one end of the counter shaft, and a pulley fixed to the output shaft end of the drive motor for rotating the parallel link,
A timing belt connecting these two pulleys is used.

[作用] 平行リンク回動軸の駆動系を二つに分割してタイミン
グベルトおよび減速機を介してそれぞれ駆動するように
したので、平行リンク回動軸を支持する軸受間の心の加
工精度およびリンクの組み立て精度を高精度にしなくて
もよく、製造が容易になる。
[Operation] Since the drive system of the parallel link rotation shaft is divided into two and driven by the timing belt and the speed reducer respectively, the machining accuracy of the core between the bearings supporting the parallel link rotation shaft and The link does not have to be assembled with high precision, which facilitates manufacturing.

また、各リンクを完全に対称にしておかなくても、各
リンクの加工や組み立て誤差による偏トルクがタイミン
グベルトによって個別に吸収される。
Further, even if the links are not perfectly symmetrical, the timing belt individually absorbs the eccentric torque due to the processing or assembly error of each link.

[実施例] 本考案を図に示す実施例について説明する。[Embodiment] An embodiment of the present invention shown in the drawings will be described.

第1図は本考案の正断面図、第2図はその側面図で、
ベース1の上部には、第1アーム2の一方端を挟むよう
に二股部11が形成され、第1アーム2に固定された第1
回動軸21とベース1の間に設けられた軸受12を介して、
第1アーム2を回動自在に支持している。第1アーム2
の他方端には第2アーム3の一方端を挟むように二股部
22が形成され、第2アーム3に固定された第2回動軸31
を介して、第2アーム3を回動自在に支持している。
1 is a front sectional view of the present invention, and FIG. 2 is a side view thereof.
A forked portion 11 is formed on the upper portion of the base 1 so as to sandwich one end of the first arm 2 and is fixed to the first arm 2.
Via the bearing 12 provided between the rotating shaft 21 and the base 1,
The first arm 2 is rotatably supported. 1st arm 2
The other end of the second arm 3 so as to sandwich one end of the second arm 3.
22 is formed, and the second rotating shaft 31 fixed to the second arm 3
The second arm 3 is rotatably supported via.

第1回動軸21は、固定部をベース1の二股部11に固定
した減速機13の低速軸に結合され、高速軸をプーリ23、
タイミングベルト24、プーリ25を介して駆動モータ26に
よって駆動するようにしてある。
The first rotating shaft 21 is coupled to a low speed shaft of a speed reducer 13 whose fixed portion is fixed to the bifurcated portion 11 of the base 1, and a high speed shaft thereof is connected to a pulley 23,
It is driven by a drive motor 26 via a timing belt 24 and a pulley 25.

第2アーム3に固定された第2回動軸31の一方端に
は、一方の平行リンク4を構成する従動バー41の一方端
が固定され、従動バー41の他方端には、連結バー42が従
動バー41の外側にオフセットされて連結バー42の一方端
がピン連結されている。連結バー42の他方端には駆動バ
ー43が連結バー42の内側にオフセットされて駆動バー43
の一方端がピン連結されている。駆動バー43の他方端に
は平行リンク回動軸44が固定されている。
One end of the second rotating shaft 31 fixed to the second arm 3 is fixed to one end of the driven bar 41 constituting one parallel link 4, and the other end of the driven bar 41 is connected to the connecting bar 42. Is offset to the outside of the driven bar 41 and one end of the connecting bar 42 is pin-connected. At the other end of the connecting bar 42, a drive bar 43 is offset inside the connecting bar 42 and
One end is pin-connected. A parallel link rotation shaft 44 is fixed to the other end of the drive bar 43.

同様に、第2アーム3に固定された第2回動軸31の他
方端には、図2に示すように、他方の平行リンク5を構
成する従動バー51の一方端が固定され、他方の平行リン
ク4の従動バー41とは直角に近い位相角αの位相差を設
けて互いに開いて固定されている。従動バー51の他方端
には、連結バー52が従動バー51の外側にオフセットされ
て連結バー52の一方端がピン連結されている。連結バー
52の他方端には駆動バー53が連結バー52の内側にオフセ
ットされて駆動バー53の一方端がピン連結されている。
駆動バー53の他方端には平行リンク回動軸54が固定され
ている。したがって、駆動バー53の駆動バー43と位相角
αの位相差をもって開いた状態となる。
Similarly, as shown in FIG. 2, one end of the driven bar 51 forming the other parallel link 5 is fixed to the other end of the second rotating shaft 31 fixed to the second arm 3, and the other end of the driven bar 51 is fixed to the other end. The parallel bar 4 and the driven bar 41 are fixed by opening each other with a phase angle α close to a right angle. To the other end of the driven bar 51, a connecting bar 52 is offset to the outside of the driven bar 51 and one end of the connecting bar 52 is pin-connected. Connecting bar
At the other end of the drive bar 53, a drive bar 53 is offset inside the connecting bar 52 and one end of the drive bar 53 is pin-connected.
A parallel link rotation shaft 54 is fixed to the other end of the drive bar 53. Therefore, the drive bar 53 is opened with a phase difference of the drive bar 43 and the phase angle α.

したがって、二つの平行リンク4、5の干渉が生じる
ことがないので、第2アーム3の動作範囲は360度から
第1アーム2との干渉によって制限される範囲を除いた
範囲に広げることができる。
Therefore, since the two parallel links 4 and 5 do not interfere with each other, the operating range of the second arm 3 can be expanded from 360 degrees to a range excluding the range limited by the interference with the first arm 2. .

ベース1の二股部11の外側の両側には、二つの減速機
6、6′の固定部を固定し、減速機6、6′の低速軸6
1、61′を第1回動軸21と同心になるように配置して、
平行リンク回動軸44、54にそれぞれ結合してある。
The fixed parts of the two speed reducers 6, 6'are fixed to both outer sides of the forked part 11 of the base 1, and the low speed shaft 6 of the speed reducers 6, 6'is fixed.
1 and 61 'are arranged so as to be concentric with the first rotary shaft 21,
The parallel link rotating shafts 44 and 54 are respectively connected.

高速軸62はプーリ45、タイミングベルト46、プーリ47
を介して駆動モータ48によって駆動される。また、高速
軸62′はプーリ55、タイミングベルト56、カウンターシ
ャフト7に固定されたプーリ71、72、タイミングベルト
73、プーリ57を介して駆動モータ48によって駆動され
る。
The high speed shaft 62 includes a pulley 45, a timing belt 46, and a pulley 47.
It is driven by a drive motor 48 via. Further, the high speed shaft 62 ′ is a pulley 55, a timing belt 56, pulleys 71 and 72 fixed to the counter shaft 7, a timing belt.
It is driven by a drive motor 48 via 73 and a pulley 57.

したがって、平行リンク回動軸44と54は、タイミング
ベルト46、56および減速機6、6′を介して同期して回
動されるが、第2アーム3を駆動する力が二つのタイミ
ングベルトおよび減速機に分散されるので、各リンクの
加工や組み立て誤差による偏トルクがタイミングベルト
および減速機によって個別に吸収される。
Therefore, the parallel link rotation shafts 44 and 54 are rotated in synchronization via the timing belts 46 and 56 and the speed reducers 6 and 6 ', but the force for driving the second arm 3 is two timing belts and Since it is distributed to the speed reducer, the eccentric torque due to the processing or assembling error of each link is individually absorbed by the timing belt and the speed reducer.

[考案の効果] 以上述べたように、本考案によれば、平行リンク回動
軸を二つに分割して、各平行リンク回動軸を個別に駆動
することにより、第2アームを駆動する二つの平行リン
クは、それぞれタイミングベルトおよび減速機を介して
同期して回動され、第2アームを駆動する力が二つの減
速機に分散されるので、各リンクの加工や組み立て誤差
による偏トルクがタイミングベルトおよび減速機によっ
て個別に吸収され、駆動系が柔軟性を持ち、製作が容易
な産業用ロボットのアーム駆動装置を提供できる効果が
ある。
[Advantages of the Invention] As described above, according to the present invention, the parallel link rotation shaft is divided into two, and the parallel link rotation shafts are individually driven to drive the second arm. The two parallel links are rotated synchronously via the timing belt and the speed reducer, respectively, and the force for driving the second arm is distributed to the two speed reducers. Are separately absorbed by the timing belt and the speed reducer, the drive system has flexibility, and an arm drive device for an industrial robot that is easy to manufacture can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本考案の実施例を示す正断面図、第2図はその
側面図である。 1:ベース、11:二股部、12:軸受、13:減速機、2:第1ア
ーム、21:第1回動軸、22:二股部、23:プーリ、24:タイ
ミングベルト、25:プーリ、26:駆動モータ、3:第2アー
ム、31:第2回動軸、4、5:平行リンク、41、51:従動バ
ー、42、52:連結バー、43、53:駆動バー、44、54:平行
リンク回動軸、45、55:プーリ、46、56:タイミングベル
ト、47、57:プーリ、6、6′:減速機、61、61′低速
軸、62、62′:高速軸、7:カウンターシャフト、71、7
2:プーリ、73:タイミングベルト
FIG. 1 is a front sectional view showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view thereof. 1: Base, 11: Forked portion, 12: Bearing, 13: Reduction gear, 2: First arm, 21: First rotating shaft, 22: Forked portion, 23: Pulley, 24: Timing belt, 25: Pulley, 26: drive motor, 3: second arm, 31: second rotation shaft, 4, 5: parallel link, 41, 51: driven bar, 42, 52: connecting bar, 43, 53: drive bar, 44, 54 : Parallel link rotation axis, 45, 55: Pulley, 46, 56: Timing belt, 47, 57: Pulley, 6, 6 ': Reducer, 61, 61' Low speed shaft, 62, 62 ': High speed shaft, 7 : Counter shaft, 71, 7
2: Pulley, 73: Timing belt

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of utility model registration request] 【請求項1】ベース(1)に回動自在に支持された第1
回動軸(21)と、前記第1回動軸(21)に一方端が固定
された第1アーム(2)と、前記第1アーム(2)の他
方端に回動自在に支持された第2回動軸(31)と、前記
第2回動軸(31)に一方端が固定された第2アーム
(3)と、前記第1回動軸(21)と同心に回動自在に設
けられた平行リンク回動軸(44)と、前記第2回動軸
(31)の両端に固定された互いに所定角度の位相差をも
って設けられた一対の従動バー(41、51)と、前記従動
バー(41、51)の他方端に回動自在に設けられた駆動バ
ー(43、53)と、前記従動バー(41、51)と前記駆動バ
ー(43、53)とを連結する二つの連結バー(42、52)と
を備えた産業用ロボットのアーム駆動装置において、 前記第1回動軸(21)の駆動を、ベース(1)に固定し
た減速機(13)の低速軸に結合した第1回動軸(21)
と、前記減速機(13)の高速軸に設けたプーリ(23)
と、第1アーム(2)回動の駆動モータ(26)軸に固定
したプーリ(25)と、この二つのプーリ(23、25)を連
結するタイミングベルト(24)により行い、 前記第1回動軸(21)と同心に回動自在に設けられた平
行リンク回動軸を左右(44、54)に分割し、 一方の平行リンク回動軸(44)の駆動を、前記ベース
(1)に固定した減速機(6)の低速軸(61)に結合し
た平行リンク回動軸(44)と、前記減速機(6)の高速
軸(62)に設けたプーリ(45)と、平行リンク回動用の
駆動モータ(48)の出力軸端に固定されたプーリ(47)
と、この二つのプーリ(45、47)を連結するタイミング
ベルト(46)により行い、 他方の平行リンク回動軸(54)の駆動を、前記ベース
(1)に固定された減速機(6′)の低速軸(61′)に
結合した平行リンク回動軸(54)と、前記減速機
(6′)の高速軸(62′)に設けたプーリ(55)と、前
記平行リンク回動軸(44、54)と前記平行リンク回動用
の駆動モータ(48)との中間に設けたカウンタシャフト
(7)の一端に設けたプーリ(71)と、この二つのプー
リ(55、71)を連結するタイミングベルト(73)と、前
記カウンタシャフト(7)の一端に設けたプーリ(71)
と併設して前記カウンタシャフト(7)の他端に設けた
プーリ(72)と、前記平行リンク回動用の駆動モータ
(48)の出力軸端に固定されたプーリ(57)と、この二
つのプーリ(57、72)を連結するタイミングベルト(7
3)により行うことを特徴とする産業用ロボットのアー
ム駆動装置。
1. A first rotatably supported by a base (1)
The rotary shaft (21), the first arm (2) having one end fixed to the first rotary shaft (21), and the other end of the first arm (2) rotatably supported. A second rotation shaft (31), a second arm (3) having one end fixed to the second rotation shaft (31), and a first rotation shaft (21) concentrically rotatable. The parallel link rotation shaft (44) provided, a pair of driven bars (41, 51) fixed to both ends of the second rotation shaft (31) and having a phase difference of a predetermined angle from each other, A drive bar (43, 53) rotatably provided at the other end of the driven bar (41, 51), and two drive bars (41, 51) for connecting the driven bar (43, 53) to each other. In an arm driving device for an industrial robot having a connecting bar (42, 52), the drive of the first rotating shaft (21) is coupled to a low speed shaft of a speed reducer (13) fixed to a base (1). The first time Driving shaft (21)
And a pulley (23) provided on the high speed shaft of the speed reducer (13)
And a timing belt (24) connecting the two pulleys (23, 25) with the pulley (25) fixed to the shaft of the drive motor (26) for rotating the first arm (2). A parallel link rotating shaft that is rotatably provided concentrically with the moving shaft (21) is divided into left and right (44, 54), and one of the parallel link rotating shafts (44) is driven by the base (1). A parallel link rotation shaft (44) coupled to the low speed shaft (61) of the speed reducer (6) fixed to the wheel, a pulley (45) provided on the high speed shaft (62) of the speed reducer (6), and a parallel link. A pulley (47) fixed to the output shaft end of the drive motor (48) for rotation.
And a timing belt (46) that connects the two pulleys (45, 47) to each other, and drives the other parallel link rotation shaft (54) to reducer (6 'fixed to the base (1). ) Parallel link rotating shaft (54) coupled to the low speed shaft (61 '), a pulley (55) provided on the high speed shaft (62') of the speed reducer (6 '), and the parallel link rotating shaft. The two pulleys (55, 71) are connected to a pulley (71) provided at one end of a counter shaft (7) provided between the (44, 54) and the parallel link rotation drive motor (48). Timing belt (73) and a pulley (71) provided at one end of the counter shaft (7)
A pulley (72) provided at the other end of the counter shaft (7) in parallel with the above, a pulley (57) fixed to the output shaft end of the drive motor (48) for rotating the parallel link, and Timing belt (7) connecting pulleys (57, 72)
3) An arm drive device for an industrial robot, characterized in that
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