JP2591968B2 - 産業用ロボットの手首 - Google Patents
産業用ロボットの手首Info
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- JP2591968B2 JP2591968B2 JP62336088A JP33608887A JP2591968B2 JP 2591968 B2 JP2591968 B2 JP 2591968B2 JP 62336088 A JP62336088 A JP 62336088A JP 33608887 A JP33608887 A JP 33608887A JP 2591968 B2 JP2591968 B2 JP 2591968B2
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- Japan
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- wrist
- shaft
- motor
- transmission shaft
- axis
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Program-controlled manipulators
- B25J9/10—Program-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
- B25J9/102—Gears specially adapted therefor, e.g. reduction gears
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J17/00—Joints
- B25J17/02—Wrist joints
- B25J17/0283—Three-dimensional joints
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
- B25J19/0025—Means for supplying energy to the end effector
- B25J19/0029—Means for supplying energy to the end effector arranged within the different robot elements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/20—Control lever and linkage systems
- Y10T74/20207—Multiple controlling elements for single controlled element
- Y10T74/20305—Robotic arm
- Y10T74/20317—Robotic arm including electric motor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は産業用ロボットの手首を小型化するための構
造に関する。
造に関する。
第５図に従来の産業用ロボットの全体概略図を示す。
この産業用ロボットは全体的に人間の肩から手首の動き
に似た動きをするものである。まずベース１に対して肩
部２が回転可能に設けられている。この肩部の先端には
上腕部３が旋回可能に設けられている。さらに上記上腕
部３の先端には、前腕部４が上腕部３に対し旋回可能に
設けられている。なお前腕部４は、前腕駆動モータ（図
示せず）、レバー47、駆動リンク48を介して駆動され
る。前腕部４の前方には、手首基部５が前腕４の長手方
向軸回りに回動可能に設けられている。手首基部５の前
方には、手首本体６が前記回動の軸に直交する軸回りに
揺動可能に設けられている。手首本体６のさらに前方に
は、手首先端７が前記揺動の軸に直交する軸回りに回転
可能に設けられている。この手首先端には工具や溶接ト
ーチあるいはハンドリング装置などの種々の道具８が取
付けられ、種々の工作や作業等をおこなう。以上の説明
は産業用ロボットの一般的な手首の構造について説明し
たが、部分的には異なった構造を有する産業用ロボット
の手首も存在する。例えば以上の説明においては回動
軸、揺動軸、及び回転軸は概略直交するように図に描か
れているが、必ずしも直交する必要はない。作業姿勢に
応じて角度を調整することは可能である。
この産業用ロボットは全体的に人間の肩から手首の動き
に似た動きをするものである。まずベース１に対して肩
部２が回転可能に設けられている。この肩部の先端には
上腕部３が旋回可能に設けられている。さらに上記上腕
部３の先端には、前腕部４が上腕部３に対し旋回可能に
設けられている。なお前腕部４は、前腕駆動モータ（図
示せず）、レバー47、駆動リンク48を介して駆動され
る。前腕部４の前方には、手首基部５が前腕４の長手方
向軸回りに回動可能に設けられている。手首基部５の前
方には、手首本体６が前記回動の軸に直交する軸回りに
揺動可能に設けられている。手首本体６のさらに前方に
は、手首先端７が前記揺動の軸に直交する軸回りに回転
可能に設けられている。この手首先端には工具や溶接ト
ーチあるいはハンドリング装置などの種々の道具８が取
付けられ、種々の工作や作業等をおこなう。以上の説明
は産業用ロボットの一般的な手首の構造について説明し
たが、部分的には異なった構造を有する産業用ロボット
の手首も存在する。例えば以上の説明においては回動
軸、揺動軸、及び回転軸は概略直交するように図に描か
れているが、必ずしも直交する必要はない。作業姿勢に
応じて角度を調整することは可能である。
以上のような従来の産業用ロボットの手首の構造につ
いて説明した文献に、特開昭59−59390号公報が存在す
る。この技術は、小型のロボットについても採用できる
ように、手首先端の回転と手首本体の揺動をおこなうモ
ータと減速機が手首基部内に配置されている。
いて説明した文献に、特開昭59−59390号公報が存在す
る。この技術は、小型のロボットについても採用できる
ように、手首先端の回転と手首本体の揺動をおこなうモ
ータと減速機が手首基部内に配置されている。
しかしながら前記公報に記載された技術においては、
手首基部内に２つのモータが並列された状態で手首の長
手方向に直角に配置されている。このため一般的に柱状
形状を有する長物である手首の小型化を図ることは困難
である。
手首基部内に２つのモータが並列された状態で手首の長
手方向に直角に配置されている。このため一般的に柱状
形状を有する長物である手首の小型化を図ることは困難
である。
これに対し前記２つのモータを仮に、手首の長手方向
に配置しようとすれば、以下の解決しなければならない
問題点が生ずることになる。モータから手首の先の方
への駆動力の伝達は一般にベルト（チェーンを含む）に
よっておこなわれるが、このベルトは手首の小型化を図
る観点から手首長手方向に配置されるのが一般的であ
る。このためには長手方向に配置したモータからの駆動
力の伝達路を一度直角に方向変換してからベルトに伝え
なければならず伝達路が長くなってしまう。伝達路が長
くなると、手首先端の道具の外力が加わった際に、この
外力の加わる経路が長いためその分大きく変位してしま
い易くなり、いわゆる剛性が低下してしまう。２つの
モータを手首の長手方向に配置すると、構造物とモータ
後端との間のスペースに余裕がない場合には、保守の際
にこれらのモータを取出す作業がめんどうとなってしま
う。すなわちモータの出力軸は一般に歯車に噛合ってい
るので、モータを取出すときはモータの長さ方向に動か
して取出さなければならない。しかし手首の長さに余裕
がないときは、そのような移動ができないので、モータ
の長さ方向に対し直角方向に移動させて取出さなければ
ならない。するとこのモータの出力軸と噛合っているギ
ヤボックスを分解する必要が生じ、作業がめんどうとな
る。
に配置しようとすれば、以下の解決しなければならない
問題点が生ずることになる。モータから手首の先の方
への駆動力の伝達は一般にベルト（チェーンを含む）に
よっておこなわれるが、このベルトは手首の小型化を図
る観点から手首長手方向に配置されるのが一般的であ
る。このためには長手方向に配置したモータからの駆動
力の伝達路を一度直角に方向変換してからベルトに伝え
なければならず伝達路が長くなってしまう。伝達路が長
くなると、手首先端の道具の外力が加わった際に、この
外力の加わる経路が長いためその分大きく変位してしま
い易くなり、いわゆる剛性が低下してしまう。２つの
モータを手首の長手方向に配置すると、構造物とモータ
後端との間のスペースに余裕がない場合には、保守の際
にこれらのモータを取出す作業がめんどうとなってしま
う。すなわちモータの出力軸は一般に歯車に噛合ってい
るので、モータを取出すときはモータの長さ方向に動か
して取出さなければならない。しかし手首の長さに余裕
がないときは、そのような移動ができないので、モータ
の長さ方向に対し直角方向に移動させて取出さなければ
ならない。するとこのモータの出力軸と噛合っているギ
ヤボックスを分解する必要が生じ、作業がめんどうとな
る。
本発明の目的は、前記２つのモータを手首の長手方向
に配置して小型化を図り、かつ剛性を低下させず保守作
業を困難にしない産業用ロボットを提供することを目的
とする。
に配置して小型化を図り、かつ剛性を低下させず保守作
業を困難にしない産業用ロボットを提供することを目的
とする。
本発明は、柱状の手首基部内に揺動用と回転用のモー
タを対向した状態で手首基部の長手方向に配置する。そ
して揺動用のモータの出力軸は、かさ歯車によって該出
力軸と直交する第１伝達軸と接続する。この第１伝達軸
の他端にはプーリを設けベルトをかける。このベルトは
もう１つの他のプーリにもかけられ、このプーリには揺
動軸を結合する。この揺動軸には減速装置を介して手首
本体を設ける。他方、回転用のモータの出力軸は、かさ
歯車によって該出力軸と直交する第２伝達軸と接続す
る。第２伝達軸の他端にはプーリを設けベルトをかけ
る。このベルトはもう１つの他のプーリにかけられ、こ
のプーリには第３の伝達軸が結合され、この第３伝達軸
は、かさ歯車によって回転軸と接続する。回転軸には減
速装置を介して手首先端が設けられる。そして、前記揺
動軸と第３伝達軸は軸線を一致させ、前記第１伝達軸と
第２伝達軸も軸線を一致させる。また前記２つの出力軸
と、該出力軸に接続するかさ歯車群とは１つのギヤボッ
クスに収納される。このギヤボックスは、前記第１及び
第２伝達軸の軸受ハウジングに対して保守点検のために
回動可能となっている。この回動の軸は、第１及び第２
伝達軸と軸線を一致させる。ギアボックスへの前記２つ
の出力軸の収納は、これら出力軸に設けられた前記かさ
歯車が出入りできる開口部を通してなされているととも
に、前記手首基部に設けられたカバーを開けて、モータ
が手首基部から外部に突出するよう回動可能に設けられ
ている。
タを対向した状態で手首基部の長手方向に配置する。そ
して揺動用のモータの出力軸は、かさ歯車によって該出
力軸と直交する第１伝達軸と接続する。この第１伝達軸
の他端にはプーリを設けベルトをかける。このベルトは
もう１つの他のプーリにもかけられ、このプーリには揺
動軸を結合する。この揺動軸には減速装置を介して手首
本体を設ける。他方、回転用のモータの出力軸は、かさ
歯車によって該出力軸と直交する第２伝達軸と接続す
る。第２伝達軸の他端にはプーリを設けベルトをかけ
る。このベルトはもう１つの他のプーリにかけられ、こ
のプーリには第３の伝達軸が結合され、この第３伝達軸
は、かさ歯車によって回転軸と接続する。回転軸には減
速装置を介して手首先端が設けられる。そして、前記揺
動軸と第３伝達軸は軸線を一致させ、前記第１伝達軸と
第２伝達軸も軸線を一致させる。また前記２つの出力軸
と、該出力軸に接続するかさ歯車群とは１つのギヤボッ
クスに収納される。このギヤボックスは、前記第１及び
第２伝達軸の軸受ハウジングに対して保守点検のために
回動可能となっている。この回動の軸は、第１及び第２
伝達軸と軸線を一致させる。ギアボックスへの前記２つ
の出力軸の収納は、これら出力軸に設けられた前記かさ
歯車が出入りできる開口部を通してなされているととも
に、前記手首基部に設けられたカバーを開けて、モータ
が手首基部から外部に突出するよう回動可能に設けられ
ている。
モータを長手方向に配置することにより第１及び第２
の伝達軸が必要となり駆動力の伝達路が長くなってしま
う。しかし減速装置の組込み位置を、この伝達路の末端
すなわち被駆動部材の直前に設けることにより、剛性の
低下を極少にできる。すなわち手首先端の道具に加えら
れた外力は長くなった伝達路に入り込む前に減速機に受
け止められ、減速機を経由して伝達路へ作用する外力は
非常に小さなものとすることができる。したがって剛性
の低下を極少にできる。
の伝達軸が必要となり駆動力の伝達路が長くなってしま
う。しかし減速装置の組込み位置を、この伝達路の末端
すなわち被駆動部材の直前に設けることにより、剛性の
低下を極少にできる。すなわち手首先端の道具に加えら
れた外力は長くなった伝達路に入り込む前に減速機に受
け止められ、減速機を経由して伝達路へ作用する外力は
非常に小さなものとすることができる。したがって剛性
の低下を極少にできる。
また保守点検の際にモータを取出すときは、手首基部
のカバーを開けて、ギヤボックス及びモータを、第１及
び第２の伝達軸の軸線回りに回動させることにより２つ
のモータをモータの長さ方向に移動させなくても外部に
突出あるいは取出すことが可能である。このとき第１及
び第２の伝達軸の軸線を一致させているので、１つのモ
ータの出力軸のかさ歯車は噛合ったままギヤボックスを
回動でき、ギヤボックスを分解したりあるいはベルトを
プーリからはずしたりする必要がなくなる。
のカバーを開けて、ギヤボックス及びモータを、第１及
び第２の伝達軸の軸線回りに回動させることにより２つ
のモータをモータの長さ方向に移動させなくても外部に
突出あるいは取出すことが可能である。このとき第１及
び第２の伝達軸の軸線を一致させているので、１つのモ
ータの出力軸のかさ歯車は噛合ったままギヤボックスを
回動でき、ギヤボックスを分解したりあるいはベルトを
プーリからはずしたりする必要がなくなる。
本発明の一実施例を第１図〜第４図において説明す
る。これらの図は従来の第５図でいえば前腕４から先の
部分、すなわち前腕４、手首基部５、手首本体６、及び
手首先端７についての図である。第１図及び第２図は２
つで１つの図面となっている。第２図の前腕４は支点41
aを介して上腕部３により支持されており、駆動リンク4
8の軸力が支点41bに伝えられ、支点41a回りに回動す
る。この前腕４の内部に、手首基部５の後方部分が回動
可能に収納されている。この手首基部５の後方部分は円
筒状をしており前腕４内部の回動支持軸受け42によって
支持されている。手首基部５の後端に形成された歯車43
には、回動駆動モータ44側の歯車45が噛合っている。回
動駆動モータ44側の歯車45は、ハーモニック減速機46を
介して、回動駆動モータ44に接続している。
る。これらの図は従来の第５図でいえば前腕４から先の
部分、すなわち前腕４、手首基部５、手首本体６、及び
手首先端７についての図である。第１図及び第２図は２
つで１つの図面となっている。第２図の前腕４は支点41
aを介して上腕部３により支持されており、駆動リンク4
8の軸力が支点41bに伝えられ、支点41a回りに回動す
る。この前腕４の内部に、手首基部５の後方部分が回動
可能に収納されている。この手首基部５の後方部分は円
筒状をしており前腕４内部の回動支持軸受け42によって
支持されている。手首基部５の後端に形成された歯車43
には、回動駆動モータ44側の歯車45が噛合っている。回
動駆動モータ44側の歯車45は、ハーモニック減速機46を
介して、回動駆動モータ44に接続している。
次に第１図を用いて手首基部５に対して揺動可能に設
けられる手首本体６の動力伝達方法について説明する。
揺動用のモータ61は手首基部５内に手首基部の長手方向
に配置されている。出力軸62は前方を向いており、先端
にかさ歯車63が設けられている。この出力軸62と直交す
る第１伝達軸64にもかさ歯車65が設けられ、両軸62,64
はかさ歯車63,65によって直角に接続されている。第１
伝達軸64のもう一方の端にはプーリ66が設けられ、この
プーリにはベルト67がかけられている。このベルト67
は、手首基部の長手方向に走りもう１つのプーリ68にか
けられている。このプーリ68は揺動軸69に結合され、揺
動軸69は手首基部５のハウジング51に設けられた軸受52
に支持されている。この揺動軸69の先端にはハーモニッ
ク減速機601が設けられ、この減速機を介して手首本体
６が揺動支持軸受53に支持されて揺動できるように構成
されている。なおこの揺動軸69の軸線は前記手首基部５
の回動軸線と直交する。
けられる手首本体６の動力伝達方法について説明する。
揺動用のモータ61は手首基部５内に手首基部の長手方向
に配置されている。出力軸62は前方を向いており、先端
にかさ歯車63が設けられている。この出力軸62と直交す
る第１伝達軸64にもかさ歯車65が設けられ、両軸62,64
はかさ歯車63,65によって直角に接続されている。第１
伝達軸64のもう一方の端にはプーリ66が設けられ、この
プーリにはベルト67がかけられている。このベルト67
は、手首基部の長手方向に走りもう１つのプーリ68にか
けられている。このプーリ68は揺動軸69に結合され、揺
動軸69は手首基部５のハウジング51に設けられた軸受52
に支持されている。この揺動軸69の先端にはハーモニッ
ク減速機601が設けられ、この減速機を介して手首本体
６が揺動支持軸受53に支持されて揺動できるように構成
されている。なおこの揺動軸69の軸線は前記手首基部５
の回動軸線と直交する。
次に、手首本体６に対して回転可能に設けられる手首
先端７への動力伝達方法についてを説明する。回転用の
モータ71は、前記揺動用のモータ61と対向された状態
で、手首基部５内に長手方向に配置される。このモータ
71の出力軸72は、先端にかさ歯車73を有し、該出力軸72
と直交する第２伝達軸74のかさ歯車75と接続し、両軸7
2,74は直交して接続される。この第２伝達軸74のもう一
方の端にはプーリ76が設けられベルト77がかけられてい
る。ベルト77は前記ベルト67と平行に、手首基部５内を
前方に向って走る。このベルト77がかけられるもう１つ
のプーリ78には第３伝達軸79が結合される。この第３伝
達軸79は前記第２伝達軸74と平行な位置に存在する。第
３伝達軸79の先端にはかさ歯車701が設けられ、回転軸7
02に設けられたかさ歯車703と接続される。両軸79,702
は直交する。回転軸702の先にはハーモニック減速機704
を介して、手首先端74が取付けられる。手首先端７は回
転支持軸受705に支持されて回転する。
先端７への動力伝達方法についてを説明する。回転用の
モータ71は、前記揺動用のモータ61と対向された状態
で、手首基部５内に長手方向に配置される。このモータ
71の出力軸72は、先端にかさ歯車73を有し、該出力軸72
と直交する第２伝達軸74のかさ歯車75と接続し、両軸7
2,74は直交して接続される。この第２伝達軸74のもう一
方の端にはプーリ76が設けられベルト77がかけられてい
る。ベルト77は前記ベルト67と平行に、手首基部５内を
前方に向って走る。このベルト77がかけられるもう１つ
のプーリ78には第３伝達軸79が結合される。この第３伝
達軸79は前記第２伝達軸74と平行な位置に存在する。第
３伝達軸79の先端にはかさ歯車701が設けられ、回転軸7
02に設けられたかさ歯車703と接続される。両軸79,702
は直交する。回転軸702の先にはハーモニック減速機704
を介して、手首先端74が取付けられる。手首先端７は回
転支持軸受705に支持されて回転する。
なお前記揺動軸69と第３伝達軸79は軸線が一致し、こ
の一致した軸線と回転軸702の軸線は直交する。また前
記第１伝達軸64と第２伝達軸74が軸線が一致しており、
ギヤボックス10はこの一致する軸線回りに回動可能とな
る。
の一致した軸線と回転軸702の軸線は直交する。また前
記第１伝達軸64と第２伝達軸74が軸線が一致しており、
ギヤボックス10はこの一致する軸線回りに回動可能とな
る。
すなわち前記２つの出力軸62,72と、２つの伝達軸64,
74とこれら出力軸に接続するかさ歯車群63,65,73,75は
１つのギヤボックス10に収納される。このギヤボックス
10は、前記第１及び第２伝達軸64,74の軸受ハウジング1
01に対して回動可能となっている。なお、通常は第３図
に示すようにモータ押え104によってこの回動々作は抑
止されている。この回動は保守点検時に作業が容易なよ
うにするためである。ギヤボックス10には、モータの出
力軸62,72が通っている開口部102が存在する。この開口
部102の大きさは、出力軸62,72の先端に設けられたかさ
歯車63,73が出入りできる大きさである。
74とこれら出力軸に接続するかさ歯車群63,65,73,75は
１つのギヤボックス10に収納される。このギヤボックス
10は、前記第１及び第２伝達軸64,74の軸受ハウジング1
01に対して回動可能となっている。なお、通常は第３図
に示すようにモータ押え104によってこの回動々作は抑
止されている。この回動は保守点検時に作業が容易なよ
うにするためである。ギヤボックス10には、モータの出
力軸62,72が通っている開口部102が存在する。この開口
部102の大きさは、出力軸62,72の先端に設けられたかさ
歯車63,73が出入りできる大きさである。
以下本実施例の作用について簡単に説明する。回動駆
動モータ44が働くと前腕４に対し手首基部５が回動す
る。この回動は前腕４の長手方向軸回りにおこなわれ
る。この回動できる手首基部５に対し、揺動用のモータ
61が働くと、さらに手首本体６が揺動する。この揺動は
揺動軸69回りにおこなわれ、この揺動軸69は前記回動軸
線と直交する。揺動する手首本体６に対し、さらに回転
用のモータ71が働くと手首先端７が回転をおこなう。し
たがって、この産業用ロボットの手首は３自由度を有す
ることになる。この手首先端には工具等が取付けられて
おり工作や作業をおこなう。
動モータ44が働くと前腕４に対し手首基部５が回動す
る。この回動は前腕４の長手方向軸回りにおこなわれ
る。この回動できる手首基部５に対し、揺動用のモータ
61が働くと、さらに手首本体６が揺動する。この揺動は
揺動軸69回りにおこなわれ、この揺動軸69は前記回動軸
線と直交する。揺動する手首本体６に対し、さらに回転
用のモータ71が働くと手首先端７が回転をおこなう。し
たがって、この産業用ロボットの手首は３自由度を有す
ることになる。この手首先端には工具等が取付けられて
おり工作や作業をおこなう。
次に保守作業を説明する。第３図は第１図の側面図で
あり、第４図は第３図の動作説明図である。保守の際に
２つのモータ61,71を取出す必要があるときは、まず手
首基部５のカバー103をはずし、次いでモータ押え104を
はずす、そしてギヤボックス10を軸受ハウジング101の
回りに回動する。ギヤボックス10には２つのモータ61,7
1が固定された状態で一緒に回動する。回動は、一致す
る第１及び第２の伝達軸の軸線回りにおこなわれる。
あり、第４図は第３図の動作説明図である。保守の際に
２つのモータ61,71を取出す必要があるときは、まず手
首基部５のカバー103をはずし、次いでモータ押え104を
はずす、そしてギヤボックス10を軸受ハウジング101の
回りに回動する。ギヤボックス10には２つのモータ61,7
1が固定された状態で一緒に回動する。回動は、一致す
る第１及び第２の伝達軸の軸線回りにおこなわれる。
この際、互いに噛合っているかさ歯車63,65及び73,75
には相対運動が生じる。一般には２つのモータ61,71に
はブレーキが内蔵されていることから、フリーである被
動側のかさ歯車65及び75に相対的な回転運動が発生す
る。しかしこの回転量は90度以下であること。さらに伝
達路の最終端に組込まれたハーモニック減速機601,704
によって減速（例えば1/50〜1/100程度）されることか
ら被動部材である手首本体６及び手首先端７の回転量は
ごくわずかであり、メカストッパ等に当たるまでは到ら
ない。なお、それぞれのかさ歯車対63,65及び73,75の噛
合い状態には変化がなく、かさ歯車の歯とが歯が押し付
けあったり、歯の噛合いがはずれるという不具合も生じ
ない。従ってギヤボックス10及びモータ61,71の回動を
元に戻せば被動部材である手首本体６及び手首先端７の
姿勢ずれは回復する。
には相対運動が生じる。一般には２つのモータ61,71に
はブレーキが内蔵されていることから、フリーである被
動側のかさ歯車65及び75に相対的な回転運動が発生す
る。しかしこの回転量は90度以下であること。さらに伝
達路の最終端に組込まれたハーモニック減速機601,704
によって減速（例えば1/50〜1/100程度）されることか
ら被動部材である手首本体６及び手首先端７の回転量は
ごくわずかであり、メカストッパ等に当たるまでは到ら
ない。なお、それぞれのかさ歯車対63,65及び73,75の噛
合い状態には変化がなく、かさ歯車の歯とが歯が押し付
けあったり、歯の噛合いがはずれるという不具合も生じ
ない。従ってギヤボックス10及びモータ61,71の回動を
元に戻せば被動部材である手首本体６及び手首先端７の
姿勢ずれは回復する。
また、それぞれモータ61,71をギヤボックス10から取
りはずす場合には、上記ギヤボックス10を回動させた後
に、モータ61と出力軸62に取付けられたかさ歯車63とを
一体のままで、同様にモータ71と出力軸72に取付けられ
たかさ歯車73とを一体のままで開口部102から容易に引
き出せる。このことは第１及び第２の伝達軸64,74を軸
方向に引き下げて噛合いを解放する必要もなく、従って
プーリ66,76にかけられたベルト67,77をはずす必要もな
い。このようにしてモータあるいはモータの後端部に組
込まれた検出器（位置あるいは速度検出器）を手首基部
５の外側に突出できること、モータが取りはずすことが
できるので保守、点検さらには交換が容易におこなえ
る。
りはずす場合には、上記ギヤボックス10を回動させた後
に、モータ61と出力軸62に取付けられたかさ歯車63とを
一体のままで、同様にモータ71と出力軸72に取付けられ
たかさ歯車73とを一体のままで開口部102から容易に引
き出せる。このことは第１及び第２の伝達軸64,74を軸
方向に引き下げて噛合いを解放する必要もなく、従って
プーリ66,76にかけられたベルト67,77をはずす必要もな
い。このようにしてモータあるいはモータの後端部に組
込まれた検出器（位置あるいは速度検出器）を手首基部
５の外側に突出できること、モータが取りはずすことが
できるので保守、点検さらには交換が容易におこなえ
る。
本発明によれば手首に内蔵するモータを、手首の長手
方向に配置することにより、手首の小型化を図ることが
できる。その際、駆動力の伝達路を直角に曲げるために
存在する第１及第２の伝達軸によって伝達路が長くなる
が、長くなったことによる手首の剛性の低下は、ハーモ
ニック減速機を伝達路の最終端に配置することにより極
少にできる。さらに２つのモータを対向して配置するこ
とによりギヤボックスを１つですませることができる。
さらにこのギヤボックスを、一致させた第１及び第２の
伝達軸の軸線回りに回動可能とすることにより、保守の
際にギヤボックス等を分解せずに２つのモータを手首基
部から突出及び取りはずすことができ、保守を容易なも
のとすることができる。
方向に配置することにより、手首の小型化を図ることが
できる。その際、駆動力の伝達路を直角に曲げるために
存在する第１及第２の伝達軸によって伝達路が長くなる
が、長くなったことによる手首の剛性の低下は、ハーモ
ニック減速機を伝達路の最終端に配置することにより極
少にできる。さらに２つのモータを対向して配置するこ
とによりギヤボックスを１つですませることができる。
さらにこのギヤボックスを、一致させた第１及び第２の
伝達軸の軸線回りに回動可能とすることにより、保守の
際にギヤボックス等を分解せずに２つのモータを手首基
部から突出及び取りはずすことができ、保守を容易なも
のとすることができる。
第１図は本発明の一実施例を示す手首の断面図、第２図
は第１図と連続する図であり手首につらなるロボットの
前腕の断面図、第３図は第１図の側面断面図、第４図は
第３図の動作を表わした図、第５図は従来の産業用ロボ
ットの腕全体を示す全体図である。 ４……前腕部、５……手首基部、 ６……手首本体、７……手首先端、 61……揺動用モータ、62,72……出力軸、 63,65,73,75……かさ歯車、 64……第１伝達軸、 66,68,76,78……プーリ、 67,77……ベルト、 69……揺動軸、71……回転用モータ、 74……第２伝達軸、79……第３伝達軸、 701,703……かさ歯車、702……回転軸、 10……ギヤボックス、102……開口部。
は第１図と連続する図であり手首につらなるロボットの
前腕の断面図、第３図は第１図の側面断面図、第４図は
第３図の動作を表わした図、第５図は従来の産業用ロボ
ットの腕全体を示す全体図である。 ４……前腕部、５……手首基部、 ６……手首本体、７……手首先端、 61……揺動用モータ、62,72……出力軸、 63,65,73,75……かさ歯車、 64……第１伝達軸、 66,68,76,78……プーリ、 67,77……ベルト、 69……揺動軸、71……回転用モータ、 74……第２伝達軸、79……第３伝達軸、 701,703……かさ歯車、702……回転軸、 10……ギヤボックス、102……開口部。
Claims (1)
- 【請求項１】産業用ロボットの前腕部に対し手首基部が
該前腕の長手方向軸回りに回動可能に設けられ、この手
首基部に対し手首本体が前記回転軸に直交する軸回りに
揺動可能に設けられ、この手首本体に対し手首先端が前
記揺動軸に直交する軸回りに回転可能に設けられる産業
用ロボットにおいて、 柱状の前記手首基部内には前記揺動用と回転用の２つの
モータが対向された状態で手首基部の長手方向に配置さ
れ、一方の揺動用のモータの出力軸はかさ歯車対によっ
て該出力軸と直交する第１伝達軸と接続され、この第１
伝達軸の他端に設けられたプーリにはベルトがかけら
れ、このベルトがかけられる他のプーリには前記揺動軸
が結合され、この揺動軸に減速装置を介して手首本体が
設けられ、他方の回転用のモータの出力軸はかさに歯車
対によって該出力軸と直交する第２伝達軸と接続され、
この第２伝達軸の他端に設けられたプーリにはベルトが
かけられ、このベルトがかけられる他のプーリには第３
伝達軸が結合され、この第３伝達軸はかさ歯車対によっ
て前記回転軸と接続され、この回転軸に減速装置を介し
て手首先端が設けられており、前記揺動軸と第３伝達軸
は軸線が一致し、前記第１伝達軸と第２伝達軸は軸線が
一致しており、前記２つの出力軸と該出力軸に接続する
かさ歯車群は１つのギヤボックスに収納され、このギヤ
ボックスは第１及び第２伝達軸の軸受ハウジングに対し
て保守点検のために回動可能となっており、このギヤボ
ックスへの前記２つの出力軸の収納は該出力軸に設けら
れた前記かさ歯車が出入りできる開口部を通してなされ
ているとともに、前記手首基部に設けられたカバーを開
けて、前記モータが前記手首基部から外部に突出するよ
う回動可能に設けられていることを特徴とする産業用ロ
ボットの手首。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62336088A JP2591968B2 (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 産業用ロボットの手首 |
| DE8888121010T DE3864135D1 (de) | 1987-12-28 | 1988-12-15 | Handgelenkmechanismus fuer industrieroboter. |
| EP88121010A EP0322670B1 (en) | 1987-12-28 | 1988-12-15 | Wrist mechanism of industrial robot |
| US07/288,145 US4922755A (en) | 1987-12-28 | 1988-12-22 | Wrist mechanism of industrial robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62336088A JP2591968B2 (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 産業用ロボットの手首 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01177987A JPH01177987A (ja) | 1989-07-14 |
| JP2591968B2 true JP2591968B2 (ja) | 1997-03-19 |
Family
ID=18295575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62336088A Expired - Lifetime JP2591968B2 (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 産業用ロボットの手首 |
Country Status (4)
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|---|---|
| US (1) | US4922755A (ja) |
| EP (1) | EP0322670B1 (ja) |
| JP (1) | JP2591968B2 (ja) |
| DE (1) | DE3864135D1 (ja) |
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