JP2714540B2 - 工業用ロボットの手首機構 - Google Patents
工業用ロボットの手首機構Info
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- JP2714540B2 JP2714540B2 JP6302917A JP30291794A JP2714540B2 JP 2714540 B2 JP2714540 B2 JP 2714540B2 JP 6302917 A JP6302917 A JP 6302917A JP 30291794 A JP30291794 A JP 30291794A JP 2714540 B2 JP2714540 B2 JP 2714540B2
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- flange
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、工業用ロボットのアー
ムの先端に例えば回動自在に取り付けられる手首機構で
あって、この回動を含めて３自由度を有するものに関す
る。
ムの先端に例えば回動自在に取り付けられる手首機構で
あって、この回動を含めて３自由度を有するものに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】この種の手首機構の従来例としては、図
５の模式図に示されるものが知られている（特開昭６０
−１９７３８７号公報又は特開平３−２０８５８４号公
報参照）。手首機構１００は工業用ロボットのアーム１
０２に対してモータ１０３及び減速手段１０４を介して
矢印ａのように回動自在に連結されている。この手首機
構は、アーム１０２に対して回動自在な回動アーム１０
５と、回動アーム１０５に対して揺動自在に連結された
ケーシング１０６と、ケーシング１０６に対して回動自
在に連結され、図示されない工具が取り付けられるフラ
ンジ１０７とを有している。
５の模式図に示されるものが知られている（特開昭６０
−１９７３８７号公報又は特開平３−２０８５８４号公
報参照）。手首機構１００は工業用ロボットのアーム１
０２に対してモータ１０３及び減速手段１０４を介して
矢印ａのように回動自在に連結されている。この手首機
構は、アーム１０２に対して回動自在な回動アーム１０
５と、回動アーム１０５に対して揺動自在に連結された
ケーシング１０６と、ケーシング１０６に対して回動自
在に連結され、図示されない工具が取り付けられるフラ
ンジ１０７とを有している。
【０００３】ケーシング１０６の揺動軸１０８には減速
手段１０９とプーリ１１０とが連結され、回動アーム１
０５内に取り付けられた回動用モータ１１１のプーリ１
１２と前記プーリ１１０との間にベルト１１３が掛けら
れている。そして、回動用モータ１１１の駆動力はプー
リ１１２→ベルト１１３→プーリ１１０→減速手段１０
９を経て回動軸１０８に伝達され、ケーシング１０６は
矢印ｂのように揺動自在である。
手段１０９とプーリ１１０とが連結され、回動アーム１
０５内に取り付けられた回動用モータ１１１のプーリ１
１２と前記プーリ１１０との間にベルト１１３が掛けら
れている。そして、回動用モータ１１１の駆動力はプー
リ１１２→ベルト１１３→プーリ１１０→減速手段１０
９を経て回動軸１０８に伝達され、ケーシング１０６は
矢印ｂのように揺動自在である。
【０００４】一方、フランジ１０７の回動軸１１４は減
速手段１１５を経て回動用モータ１１６に同軸に連結さ
れおり、フランジ１０７は矢印ｃのように回動自在であ
る。そして、アーム１０５の回動軸１１７とフランジ１
０７の回動軸１１４は図５のような基本姿勢では同軸で
あり、揺動軸１０８はこれら回動軸１１４，１１７と同
じ平面で直交している。
速手段１１５を経て回動用モータ１１６に同軸に連結さ
れおり、フランジ１０７は矢印ｃのように回動自在であ
る。そして、アーム１０５の回動軸１１７とフランジ１
０７の回動軸１１４は図５のような基本姿勢では同軸で
あり、揺動軸１０８はこれら回動軸１１４，１１７と同
じ平面で直交している。
【０００５】これに対して、フランジ１０７の回動軸１
１４とアーム１０５の回動軸１１７との間に間隔Ｍを設
け、揺動軸１０８がこれら回動軸１１４，１１７と直交
する図６の如き手首機構１０１も知られている。図５と
異なる点は、プーリ及びベルトによる伝導手段に代わ
り、ベベルギア１１８による伝導手段を用い、回動軸１
１７と揺動軸１０８とを直交させる。そして、揺動軸１
０８に対して片持ち状にケーシング１０６を連結したも
のである。
１４とアーム１０５の回動軸１１７との間に間隔Ｍを設
け、揺動軸１０８がこれら回動軸１１４，１１７と直交
する図６の如き手首機構１０１も知られている。図５と
異なる点は、プーリ及びベルトによる伝導手段に代わ
り、ベベルギア１１８による伝導手段を用い、回動軸１
１７と揺動軸１０８とを直交させる。そして、揺動軸１
０８に対して片持ち状にケーシング１０６を連結したも
のである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図５及び図６の従来の
手首機構１００，１０１においては、ケーシング１０６
を揺動させるための揺動用モータ１１１の駆動力が減速
手段１０９に至るまでに、プーリ１１０，１１２やベル
ト１１３によるベルト伝導手段又はベベルギア１１８に
よるギア伝導手段を介している。このベルト伝導手段及
びギア伝導手段は単なる中間伝導手段にすぎず、揺動用
モータ１１１を減速手段１０９に直結する場合に比較し
て、ガタや振動が発生する確率が高くなり、部品点数も
増え、組立効率が悪くなるという問題点を有していた。
手首機構１００，１０１においては、ケーシング１０６
を揺動させるための揺動用モータ１１１の駆動力が減速
手段１０９に至るまでに、プーリ１１０，１１２やベル
ト１１３によるベルト伝導手段又はベベルギア１１８に
よるギア伝導手段を介している。このベルト伝導手段及
びギア伝導手段は単なる中間伝導手段にすぎず、揺動用
モータ１１１を減速手段１０９に直結する場合に比較し
て、ガタや振動が発生する確率が高くなり、部品点数も
増え、組立効率が悪くなるという問題点を有していた。
【０００７】また、図５及び図６のいずれの手首機構１
００，１０１も回動用モータ１１６がケーシング１０６
内に取り付けられている。ケーシング１０６の大部分の
重量がこの回動用モータ１１６で占められ、ケーシング
１０６の揺動時のバランスを考えると、図示のように回
動用モータ１１６の中程に位置するように揺動軸１０８
を設けることになる。すると、ケーシング１０６の反フ
ランジ１０７方向への突出長さＮが長くなり、この突出
部分でケーシング１０６上を渡る溶接用ケーブル・ホー
ス等が挟まれ易いという問題点があった。
００，１０１も回動用モータ１１６がケーシング１０６
内に取り付けられている。ケーシング１０６の大部分の
重量がこの回動用モータ１１６で占められ、ケーシング
１０６の揺動時のバランスを考えると、図示のように回
動用モータ１１６の中程に位置するように揺動軸１０８
を設けることになる。すると、ケーシング１０６の反フ
ランジ１０７方向への突出長さＮが長くなり、この突出
部分でケーシング１０６上を渡る溶接用ケーブル・ホー
ス等が挟まれ易いという問題点があった。
【０００８】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、手首機構における回動用モータ及び揺動用モー
タの両方とも中間伝導手段を用いることなく直結可能と
し、ケーシングの反フランジ方向の空間を大きくしケー
ブルが挟まれにくくした工業用ロボットの手首機構を提
供することを目的としている。
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、手首機構における回動用モータ及び揺動用モー
タの両方とも中間伝導手段を用いることなく直結可能と
し、ケーシングの反フランジ方向の空間を大きくしケー
ブルが挟まれにくくした工業用ロボットの手首機構を提
供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する請求
項１の工業用ロボットの手首機構は、工具が取り付けら
れるフランジ４と、該フランジ４を回動自在に支持する
ケーシング３と、前記フランジ４を回動させる回動用モ
ータ３２と、該ケーシング３を揺動自在に支持するアー
ム２と、前記ケーシング３を揺動させる揺動用モータ３
１とを有してなる工業用ロボットの手首機構であって、
前記回動用モータ３２は前記ケーシング３内に取り付け
られると共に、減速手段４４を介して前記フランジ４の
回動軸４９と略同軸に連結され、前記揺動用モータ３１
は前記ケーシング３内に取り付けられると共に、減速手
段３４を介して前記アーム２の揺動軸３８と略同軸に連
結され、 前記回動軸４９と前記揺動軸３８とは同一平面
上で直交し、前記ケーシング３内の前記回動用モータ３
２と前記揺動用モータ３１とは前記同一平面上で干渉し
ないように取り付けられたことを要旨とするものであ
る。
項１の工業用ロボットの手首機構は、工具が取り付けら
れるフランジ４と、該フランジ４を回動自在に支持する
ケーシング３と、前記フランジ４を回動させる回動用モ
ータ３２と、該ケーシング３を揺動自在に支持するアー
ム２と、前記ケーシング３を揺動させる揺動用モータ３
１とを有してなる工業用ロボットの手首機構であって、
前記回動用モータ３２は前記ケーシング３内に取り付け
られると共に、減速手段４４を介して前記フランジ４の
回動軸４９と略同軸に連結され、前記揺動用モータ３１
は前記ケーシング３内に取り付けられると共に、減速手
段３４を介して前記アーム２の揺動軸３８と略同軸に連
結され、 前記回動軸４９と前記揺動軸３８とは同一平面
上で直交し、前記ケーシング３内の前記回動用モータ３
２と前記揺動用モータ３１とは前記同一平面上で干渉し
ないように取り付けられたことを要旨とするものであ
る。
【００１０】請求項２の工業用ロボットの手首機構は、
工具が取り付けられるフランジ４と、該フランジ４を回
動自在に支持するケーシング３と、前記フランジ４を回
動させる回動用モータ３２と、該ケーシング３を揺動自
在に支持するアーム２と、前記ケーシング３を揺動させ
る揺動用モータ３１とを有してなる工業用ロボットの手
首機構であって、 前記回動用モータ３２は前記ケーシン
グ３内に取り付けられると共に、減速手段４４を介して
前記フランジ４の回動軸４９と略同軸に連結され、 前記
揺動用モータ３１は前記ケーシング３内に取り付けられ
ると共に、減速手段３４を介して前記アーム２の揺動軸
３８と略同軸に連結され、 前記回動軸４９と前記揺動軸
３８とは間隔Ｈを有して直交し、前記ケーシング３内の
前記回動用モータ３２と前記揺動用モータ３２とは前記
間隔Ｈの方向から見て重なるように取り付けられたこと
を要旨とするものである。
工具が取り付けられるフランジ４と、該フランジ４を回
動自在に支持するケーシング３と、前記フランジ４を回
動させる回動用モータ３２と、該ケーシング３を揺動自
在に支持するアーム２と、前記ケーシング３を揺動させ
る揺動用モータ３１とを有してなる工業用ロボットの手
首機構であって、 前記回動用モータ３２は前記ケーシン
グ３内に取り付けられると共に、減速手段４４を介して
前記フランジ４の回動軸４９と略同軸に連結され、 前記
揺動用モータ３１は前記ケーシング３内に取り付けられ
ると共に、減速手段３４を介して前記アーム２の揺動軸
３８と略同軸に連結され、 前記回動軸４９と前記揺動軸
３８とは間隔Ｈを有して直交し、前記ケーシング３内の
前記回動用モータ３２と前記揺動用モータ３２とは前記
間隔Ｈの方向から見て重なるように取り付けられたこと
を要旨とするものである。
【００１１】
【作用】請求項１において、前記回動用モータは前記ケ
ーシング内に取り付けられると共に、減速手段を介して
前記フランジの回動軸と略同軸に連結され、同様に、前
記揺動用モータは前記ケーシング内に取り付けられると
共に、減速手段を介して前記アームの揺動軸と略同軸に
連結されているため、回動用モータと揺動用モータの駆
動力は中間伝導手段を介することなく、減速手段を介し
て回動軸又は揺動軸に直結できる。そして、前記回動軸
と前記揺動軸とは同一平面上で直交し、前記ケーシング
内の前記回動用モータと前記揺動用モータとは前記同一
平面上で干渉しないように取り付けると、アームの回動
軸とフランジの回動軸と揺動軸とが一点に交わるタイプ
の手首機構になる。
ーシング内に取り付けられると共に、減速手段を介して
前記フランジの回動軸と略同軸に連結され、同様に、前
記揺動用モータは前記ケーシング内に取り付けられると
共に、減速手段を介して前記アームの揺動軸と略同軸に
連結されているため、回動用モータと揺動用モータの駆
動力は中間伝導手段を介することなく、減速手段を介し
て回動軸又は揺動軸に直結できる。そして、前記回動軸
と前記揺動軸とは同一平面上で直交し、前記ケーシング
内の前記回動用モータと前記揺動用モータとは前記同一
平面上で干渉しないように取り付けると、アームの回動
軸とフランジの回動軸と揺動軸とが一点に交わるタイプ
の手首機構になる。
【００１２】請求項２において、前記回動用モータは前
記ケーシング内に取り付けられると共に、減速手段を介
して前記フランジの回動軸と略同軸に連結され、同様
に、前記揺動用モータは前記ケーシング内に取り付けら
れると共に、減速手段を介して前記アームの揺動軸と略
同軸に連結されているため、回動用モータと揺動用モー
タの駆動力は中間伝導手段を介することなく、減速手段
を介して回動軸又は揺動軸に直結できる。そして、前記
回動軸と前記揺動軸とは間隔を有して直交し、前記ケー
シング内の前記回動用モータと前記揺動用モータとは前
記間隔方向から見て重なるように取り付けると、アーム
の回動軸とフランジの回動軸とが離れ、フランジの回動
軸と揺動軸とが直交するタイプの手首機構になる。
記ケーシング内に取り付けられると共に、減速手段を介
して前記フランジの回動軸と略同軸に連結され、同様
に、前記揺動用モータは前記ケーシング内に取り付けら
れると共に、減速手段を介して前記アームの揺動軸と略
同軸に連結されているため、回動用モータと揺動用モー
タの駆動力は中間伝導手段を介することなく、減速手段
を介して回動軸又は揺動軸に直結できる。そして、前記
回動軸と前記揺動軸とは間隔を有して直交し、前記ケー
シング内の前記回動用モータと前記揺動用モータとは前
記間隔方向から見て重なるように取り付けると、アーム
の回動軸とフランジの回動軸とが離れ、フランジの回動
軸と揺動軸とが直交するタイプの手首機構になる。
【００１３】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明
する。図１は本発明の第１実施例に係る手首機構の横方
向断面図であり、図２は本発明の第１実施例に係る手首
機構の側面図である。
する。図１は本発明の第１実施例に係る手首機構の横方
向断面図であり、図２は本発明の第１実施例に係る手首
機構の側面図である。
【００１４】図１において、手首機構１は、固定アーム
１１に対して回動自在な回動アーム２と、この回動アー
ム２に対して揺動自在なケーシング３と、このケーシン
グ３に対して回動自在なフランジ４の３つの部分からな
っている。この手首機構１の回動アーム２は固定アーム
１１に回動自在に支持され、回動アーム２と固定アーム
１１で工業用ロボットの水平アームを形成する。この水
平アームは更に図示されない傾動アームである垂直アー
ムに傾動自在に支持される。またこの垂直アームは基台
に対して旋回自在な旋回台に傾動自在に支持される。こ
のタイプの工業用ロボットは、垂直アームの旋回（Ｓ
１）、垂直アームの傾動（Ｓ２）、水平アームの傾動
（Ｓ３）、手首機構１の回動アーム２の回動（Ｓ４）、
手首機構１のケーシング３の揺動（Ｓ５）と手首機構１
のフランジ４の回動（Ｓ６）の６自由度を有している。
１１に対して回動自在な回動アーム２と、この回動アー
ム２に対して揺動自在なケーシング３と、このケーシン
グ３に対して回動自在なフランジ４の３つの部分からな
っている。この手首機構１の回動アーム２は固定アーム
１１に回動自在に支持され、回動アーム２と固定アーム
１１で工業用ロボットの水平アームを形成する。この水
平アームは更に図示されない傾動アームである垂直アー
ムに傾動自在に支持される。またこの垂直アームは基台
に対して旋回自在な旋回台に傾動自在に支持される。こ
のタイプの工業用ロボットは、垂直アームの旋回（Ｓ
１）、垂直アームの傾動（Ｓ２）、水平アームの傾動
（Ｓ３）、手首機構１の回動アーム２の回動（Ｓ４）、
手首機構１のケーシング３の揺動（Ｓ５）と手首機構１
のフランジ４の回動（Ｓ６）の６自由度を有している。
【００１５】回動アーム２は固定アーム１１に対してモ
ータ１２、減速手段１３及び回動軸１４を介して直結状
態で回動自在に支持されている。この回動アーム２の根
本１５は円筒状であるが、根本から先はコの字状に裂け
て左右のハウジング部１６ａ，１６ｂを形成している。
ハウジング部１６ａの円筒部１７ａには軸受１８ａが嵌
められており、ハウジング部１６ｂにはスリーブ１７ｂ
が回転摺動自在に嵌入され、このスリーブ１７ｂに軸受
１８ｂが嵌められている。スリーブ１７ｂとハウジング
部１６ｂとは摩擦板１９を介してボルト２０で固定され
ている。スリーブ１７ｂのボルト２０に対する孔は円弧
状長孔となっており、過大な力によって、スリーブ１７
ｂがハウジング部１６ｂに対して滑るようになってい
る。なお、２１，２２は点検の為の蓋体である。
ータ１２、減速手段１３及び回動軸１４を介して直結状
態で回動自在に支持されている。この回動アーム２の根
本１５は円筒状であるが、根本から先はコの字状に裂け
て左右のハウジング部１６ａ，１６ｂを形成している。
ハウジング部１６ａの円筒部１７ａには軸受１８ａが嵌
められており、ハウジング部１６ｂにはスリーブ１７ｂ
が回転摺動自在に嵌入され、このスリーブ１７ｂに軸受
１８ｂが嵌められている。スリーブ１７ｂとハウジング
部１６ｂとは摩擦板１９を介してボルト２０で固定され
ている。スリーブ１７ｂのボルト２０に対する孔は円弧
状長孔となっており、過大な力によって、スリーブ１７
ｂがハウジング部１６ｂに対して滑るようになってい
る。なお、２１，２２は点検の為の蓋体である。
【００１６】ケーシング３は、軸受１８ａ，１８ｂによ
って回転自在に支持される第１円筒部２５と、この第１
円筒部２５に対して直角に突き出る第２円筒部２６とか
らなり、内部にモータ収納空間を形成している。第２円
筒部２６の先端に軸受２７が押さえ板２８で保持されて
いる。そして、フランジ４はこの軸受２７によって回動
自在に支持されている。
って回転自在に支持される第１円筒部２５と、この第１
円筒部２５に対して直角に突き出る第２円筒部２６とか
らなり、内部にモータ収納空間を形成している。第２円
筒部２６の先端に軸受２７が押さえ板２８で保持されて
いる。そして、フランジ４はこの軸受２７によって回動
自在に支持されている。
【００１７】つぎに、ケーシング３のモータ収納空間内
に取り付けられた揺動用モータ３１と回動用モータ３２
の駆動構造を説明する。揺動用モータ３１は第１円筒部
２５の側板部２５ｂにボルト３３で固定されている。そ
して、揺動用モータ３１の出力軸に減速手段であるハー
モニック減速機のウエーブ・ジェネレータ３４が嵌入さ
れており、このウエーブ・ジェネレータ３４によりフレ
クスプライン３９が楕円状にたわめられ、スリーブ１７
ｂの内周側に配設されたサーキュラ・スプライン３５に
噛み合っており、さらに、このフレクスプライン３９が
ケーシング３の側板部２５ｂに配設されたサーキュラ・
スプライン３６に噛み合っている。揺動用モータ３１の
駆動力は、ウエーブ・ジェネレータ３４とサーキュラ・
スプライン３６の間のフレクスプライン３９の公転運動
に変換され、フレクスプライン３９の公転運動がサーキ
ュラ・スプライン３５を経て回動アーム２に伝達され、
その結果、相対的にケーシング３が揺動する。すなわ
ち、ウエーブ・ジェネレータ３４、フレクスプライン３
９、サーキュラ・スプライン３５、サーキュラ・スプラ
イン３６が減速手段を構成する。尚、減速手段は、ハー
モニック減速機構に限らず、遊星減速機構やサイクロ減
速機構であっても良い。また、符号３８が揺動軸となっ
ており、揺動軸３８と同軸に上記減速手段３４・３９・
３５・３６と揺動用モータ３１が取り付けられている。
に取り付けられた揺動用モータ３１と回動用モータ３２
の駆動構造を説明する。揺動用モータ３１は第１円筒部
２５の側板部２５ｂにボルト３３で固定されている。そ
して、揺動用モータ３１の出力軸に減速手段であるハー
モニック減速機のウエーブ・ジェネレータ３４が嵌入さ
れており、このウエーブ・ジェネレータ３４によりフレ
クスプライン３９が楕円状にたわめられ、スリーブ１７
ｂの内周側に配設されたサーキュラ・スプライン３５に
噛み合っており、さらに、このフレクスプライン３９が
ケーシング３の側板部２５ｂに配設されたサーキュラ・
スプライン３６に噛み合っている。揺動用モータ３１の
駆動力は、ウエーブ・ジェネレータ３４とサーキュラ・
スプライン３６の間のフレクスプライン３９の公転運動
に変換され、フレクスプライン３９の公転運動がサーキ
ュラ・スプライン３５を経て回動アーム２に伝達され、
その結果、相対的にケーシング３が揺動する。すなわ
ち、ウエーブ・ジェネレータ３４、フレクスプライン３
９、サーキュラ・スプライン３５、サーキュラ・スプラ
イン３６が減速手段を構成する。尚、減速手段は、ハー
モニック減速機構に限らず、遊星減速機構やサイクロ減
速機構であっても良い。また、符号３８が揺動軸となっ
ており、揺動軸３８と同軸に上記減速手段３４・３９・
３５・３６と揺動用モータ３１が取り付けられている。
【００１８】一方、揺動用モータ３２は第２円筒部２６
に設けられたリング部４１にボルト４２で固定されてい
る。そして、揺動用モータ３２の出力軸に減速手段であ
るハーモニック減速機のウエーブ・ジェネレータ４４が
嵌入されており、このウエーブ・ジェネレータ４４によ
りフレクスプライン５０が楕円状にたわめられ、サーキ
ュラ・スプライン４５・４６に噛み合っている。揺動用
モータ３２の駆動力は、ウエーブ・ジェネレータ４４と
サーキュラ・スプライン４５の間のフレクスプライン５
０の公転運動に変換され、フレクスプライン５０の公転
運動がサーキュラ・スプライン４６を経てフランジ４に
伝達され、その結果、相対的にフランジ４が回転する。
すなわち、ウエーブ・ジェネレータ４４、フレクスプラ
イン５０、サーキュラ・スプライン４５、サーキュラ・
スプライン４６が減速手段を構成する。尚、減速手段
は、ハーモニック減速機構に限らず、遊星減速機構やサ
イクロ減速機構であっても良い。
に設けられたリング部４１にボルト４２で固定されてい
る。そして、揺動用モータ３２の出力軸に減速手段であ
るハーモニック減速機のウエーブ・ジェネレータ４４が
嵌入されており、このウエーブ・ジェネレータ４４によ
りフレクスプライン５０が楕円状にたわめられ、サーキ
ュラ・スプライン４５・４６に噛み合っている。揺動用
モータ３２の駆動力は、ウエーブ・ジェネレータ４４と
サーキュラ・スプライン４５の間のフレクスプライン５
０の公転運動に変換され、フレクスプライン５０の公転
運動がサーキュラ・スプライン４６を経てフランジ４に
伝達され、その結果、相対的にフランジ４が回転する。
すなわち、ウエーブ・ジェネレータ４４、フレクスプラ
イン５０、サーキュラ・スプライン４５、サーキュラ・
スプライン４６が減速手段を構成する。尚、減速手段
は、ハーモニック減速機構に限らず、遊星減速機構やサ
イクロ減速機構であっても良い。
【００１９】また、回動アーム２の中には何も無いた
め、根本１５に近い所に壁２９が形成されている。図２
に示されるように、壁２９は傾斜部２９ａと垂直部２９
ｂとからなり、回動軸１４の上下対称形状になってい
る。そして、図示のように、ケーシング３は４０°〜３
２０°までの範囲Ａで制御された揺動が可能である。
め、根本１５に近い所に壁２９が形成されている。図２
に示されるように、壁２９は傾斜部２９ａと垂直部２９
ｂとからなり、回動軸１４の上下対称形状になってい
る。そして、図示のように、ケーシング３は４０°〜３
２０°までの範囲Ａで制御された揺動が可能である。
【００２０】つぎに、上述した手首機構１の作動を以下
に説明する。モータ１２の制御された駆動によって、回
動アーム２は回動軸１４を中心とした所定の回動（Ｓ
４）が可能である。そして、揺動用モータ３１の制御さ
れた駆動によって、ケーシング３の揺動軸３８を中心と
した所定の揺動（Ｓ５）が減速手段３４，３５，３６を
介するだけの直結状態で行われる。また、回動用モータ
３２の制御された駆動によって、フランジ４の回動軸４
８を中心とした所定の回動（Ｓ６）が減速手段４４，４
５，４６を介するだけの直結状態で行われる。結局、手
首機構１はモータとの直結状態で３自由度を有するもの
となり、モータから減速手段に至るまでの中間伝導手段
がない。この中間伝導手段の不存在によって、中間伝導
手段に起因するガタや振動が無くなり、部品点数が減っ
て組立工数も短縮される。
に説明する。モータ１２の制御された駆動によって、回
動アーム２は回動軸１４を中心とした所定の回動（Ｓ
４）が可能である。そして、揺動用モータ３１の制御さ
れた駆動によって、ケーシング３の揺動軸３８を中心と
した所定の揺動（Ｓ５）が減速手段３４，３５，３６を
介するだけの直結状態で行われる。また、回動用モータ
３２の制御された駆動によって、フランジ４の回動軸４
８を中心とした所定の回動（Ｓ６）が減速手段４４，４
５，４６を介するだけの直結状態で行われる。結局、手
首機構１はモータとの直結状態で３自由度を有するもの
となり、モータから減速手段に至るまでの中間伝導手段
がない。この中間伝導手段の不存在によって、中間伝導
手段に起因するガタや振動が無くなり、部品点数が減っ
て組立工数も短縮される。
【００２１】また、回動アーム２の回動軸１４とフラン
ジ４の回動軸４９は図１のような基本姿勢では同じ直線
上に位置し、更に揺動軸３８はこれら回動軸１４，４９
と同一平面で直交しており、ストレート形状であってコ
ンパクトな手首機構１となる。また、ケーシング３内に
回動用モータ３２と揺動用モータ３１とがＴ字状に配設
されているため、回動アーム２内には何も無く、ケーシ
ング３の第１円筒部２５と壁２９との間には充分な空間
が確保されている。そのため、ケーシング３上を渡る溶
接用ケーブル・ホース等がケーシング３の揺動によって
回動アーム２との間で挟まれる可能性が少なくなる。
ジ４の回動軸４９は図１のような基本姿勢では同じ直線
上に位置し、更に揺動軸３８はこれら回動軸１４，４９
と同一平面で直交しており、ストレート形状であってコ
ンパクトな手首機構１となる。また、ケーシング３内に
回動用モータ３２と揺動用モータ３１とがＴ字状に配設
されているため、回動アーム２内には何も無く、ケーシ
ング３の第１円筒部２５と壁２９との間には充分な空間
が確保されている。そのため、ケーシング３上を渡る溶
接用ケーブル・ホース等がケーシング３の揺動によって
回動アーム２との間で挟まれる可能性が少なくなる。
【００２２】次に本発明の第２実施例を図面を参照しつ
つ説明する。図３は本発明の第２実施例に係る手首機構
の外形図であり、図４は本発明の第２実施例に係る手首
機構の要部断面図である。なお、図１及び図２の第１実
施例と異なる部分を主として説明する。
つ説明する。図３は本発明の第２実施例に係る手首機構
の外形図であり、図４は本発明の第２実施例に係る手首
機構の要部断面図である。なお、図１及び図２の第１実
施例と異なる部分を主として説明する。
【００２３】図３（ａ）は手首機構１０の側面図であ
り、同３（ｂ）は同３（ａ）のＸ矢視図である。また、
図４（ａ）は図３（ａ）のＹ−Ｙ断面図であり、図４
（ｂ）は図３（ａ）のＺ−Ｚ断面図である。図におい
て、回動アーム２は長くなっており、回動アーム２の揺
動軸３８とフランジ４の回動軸４９とは間隔Ｈを有して
直交に設けられている。そして、ケーシング２内の揺動
用モータ３１と回動用モータ３２が間隔Ｈの間で上下方
向に重ねられて配置されている。これによって、ケーシ
ング３の上下方向の厚みは増すものの、長さが短くな
る。
り、同３（ｂ）は同３（ａ）のＸ矢視図である。また、
図４（ａ）は図３（ａ）のＹ−Ｙ断面図であり、図４
（ｂ）は図３（ａ）のＺ−Ｚ断面図である。図におい
て、回動アーム２は長くなっており、回動アーム２の揺
動軸３８とフランジ４の回動軸４９とは間隔Ｈを有して
直交に設けられている。そして、ケーシング２内の揺動
用モータ３１と回動用モータ３２が間隔Ｈの間で上下方
向に重ねられて配置されている。これによって、ケーシ
ング３の上下方向の厚みは増すものの、長さが短くな
る。
【００２４】すなわち、ケーシング３は回動用モータ３
１を収める第１円筒部５１の上に、揺動用モータ３２を
収める第２円筒部５２とを上下にずらしてその中心が直
交するようにした形状となっており、内部は連続した空
間となっている。そして、回動用モータ３２がフランジ
４を回動させる機構は図１で説明したものと同様であ
り、揺動用モータ３１がケーシング３を揺動させる機構
も図１で説明したものと同様である。したがって、回動
用モータ３２に加えて揺動用モータ３１を直結構造にす
る有利な点はこの手首機構１０においても発揮される。
このように、回動アーム２の揺動軸３８とフランジ４の
回動軸４９とは間隔Ｈを有して直交に設けられているタ
イプにも本発明が適用可能である。このタイプの手首機
構１０はフランジ４の部分を小径にし、小さな工具をフ
ランジ４に取り付けて、狭い場所で作業する工業用ロボ
ットの手首機構として最適である。
１を収める第１円筒部５１の上に、揺動用モータ３２を
収める第２円筒部５２とを上下にずらしてその中心が直
交するようにした形状となっており、内部は連続した空
間となっている。そして、回動用モータ３２がフランジ
４を回動させる機構は図１で説明したものと同様であ
り、揺動用モータ３１がケーシング３を揺動させる機構
も図１で説明したものと同様である。したがって、回動
用モータ３２に加えて揺動用モータ３１を直結構造にす
る有利な点はこの手首機構１０においても発揮される。
このように、回動アーム２の揺動軸３８とフランジ４の
回動軸４９とは間隔Ｈを有して直交に設けられているタ
イプにも本発明が適用可能である。このタイプの手首機
構１０はフランジ４の部分を小径にし、小さな工具をフ
ランジ４に取り付けて、狭い場所で作業する工業用ロボ
ットの手首機構として最適である。
【００２５】また、図４に示されるように、回動アーム
２には円錐窪み状の壁５３が設けられており、この壁５
３とケーシング３との間には充分な空間があり、ケーシ
ング３上を渡る溶接用ケーブル・ホース等が回動アーム
２との間で挟まれる可能性は少ない。
２には円錐窪み状の壁５３が設けられており、この壁５
３とケーシング３との間には充分な空間があり、ケーシ
ング３上を渡る溶接用ケーブル・ホース等が回動アーム
２との間で挟まれる可能性は少ない。
【００２６】
【発明の効果】請求項１の工業用ロボットの手首機構
は、フランジの回動用モータとケーシングの揺動用モー
タの両方をケーシング内に取り付けたので、揺動軸３８
の線上に回動アーム２に対して外部へ突出せず、さらに
回動用モータと揺動用モータは中間伝導手段を介するこ
となく回動軸と揺動軸に連結でき、中間伝導手段に起因
するガタや振動を無くし、部品点数を減らして組立工数
も削減することができる。また、ケーシングに回動用モ
ータ及び揺動用モータを取り付けたので、ケーシングを
揺動自在に支持するアームにはモータが存在せず、ケー
シングの反フランジ側とアームとの空間を大きくした
り、ケーシングの反フランジ側の形状を丸めたりして、
ケーシング上を渡る溶接用ケーブル・ホース等がケーシ
ングとアームとの間で挟まれるのを防止することが可能
になる。また、アームの回動軸とフランジの回動軸と揺
動軸とが一点に交わるタイプの手首機構としたので、ス
トレートでコンパクトな手首機構となる。
は、フランジの回動用モータとケーシングの揺動用モー
タの両方をケーシング内に取り付けたので、揺動軸３８
の線上に回動アーム２に対して外部へ突出せず、さらに
回動用モータと揺動用モータは中間伝導手段を介するこ
となく回動軸と揺動軸に連結でき、中間伝導手段に起因
するガタや振動を無くし、部品点数を減らして組立工数
も削減することができる。また、ケーシングに回動用モ
ータ及び揺動用モータを取り付けたので、ケーシングを
揺動自在に支持するアームにはモータが存在せず、ケー
シングの反フランジ側とアームとの空間を大きくした
り、ケーシングの反フランジ側の形状を丸めたりして、
ケーシング上を渡る溶接用ケーブル・ホース等がケーシ
ングとアームとの間で挟まれるのを防止することが可能
になる。また、アームの回動軸とフランジの回動軸と揺
動軸とが一点に交わるタイプの手首機構としたので、ス
トレートでコンパクトな手首機構となる。
【００２７】請求項２の工業用ロボットの手首機構は、
フランジの回動用モータとケーシングの揺動用モータの
両方をケーシング内に取り付けたので、揺動軸３８の線
上に回動アーム２に対して外部へ突出せず、さらに回動
用モータと揺動用モータは中間伝導手段を介することな
く回動軸と揺動軸に連結でき、中間伝導手段に起因する
ガタや振動を無くし、部品点数を減らして組立工数も削
減することができる。また、ケーシングに回動用モータ
及び揺動用モータを取り付けたので、ケーシングを揺動
自在に支持するアームにはモータが存在せず、ケーシン
グの反フランジ側とアームとの空間を大きくしたり、ケ
ーシングの反フランジ側の形状を丸めたりして、ケーシ
ング上を渡る溶接用ケーブル・ホース等がケーシングと
アームとの間で挟まれるのを防止することが可能にな
る。 また、アームの回動軸とフランジの回動軸とが離
れ、フランジの回動軸と揺動軸とが直交するタイプの手
首機構としたので、フランジの部分を小径にし、小さな
工具を取り付けて、狭い場所で作業する工業用ロボット
の手首機構として最適である。
フランジの回動用モータとケーシングの揺動用モータの
両方をケーシング内に取り付けたので、揺動軸３８の線
上に回動アーム２に対して外部へ突出せず、さらに回動
用モータと揺動用モータは中間伝導手段を介することな
く回動軸と揺動軸に連結でき、中間伝導手段に起因する
ガタや振動を無くし、部品点数を減らして組立工数も削
減することができる。また、ケーシングに回動用モータ
及び揺動用モータを取り付けたので、ケーシングを揺動
自在に支持するアームにはモータが存在せず、ケーシン
グの反フランジ側とアームとの空間を大きくしたり、ケ
ーシングの反フランジ側の形状を丸めたりして、ケーシ
ング上を渡る溶接用ケーブル・ホース等がケーシングと
アームとの間で挟まれるのを防止することが可能にな
る。 また、アームの回動軸とフランジの回動軸とが離
れ、フランジの回動軸と揺動軸とが直交するタイプの手
首機構としたので、フランジの部分を小径にし、小さな
工具を取り付けて、狭い場所で作業する工業用ロボット
の手首機構として最適である。
【図１】本発明の第１実施例に係る手首機構の横方向断
面図である。
面図である。
【図２】本発明の第１実施例に係る手首機構の側面図で
ある。
ある。
【図３】本発明の第２実施例に係る手首機構の外形図で
ある。
ある。
【図４】本発明の第２実施例に係る手首機構の要部断面
図である。
図である。
【図５】第１従来例に係る手首機構の模式図である。
【図６】第２従来例に係る手首機構の模式図である。
１，１０ 手首機構 ２ 回動アーム（アーム） ３ ケーシング ４ フランジ １１ 固定アーム １４ 回動軸 ３１ 揺動用モータ ３２ 回動用モータ ３４ ウエーブ・ジェネレータ ３５ サーキュラ・スプライン ３６ サーキュラ・スプライン ３８ 揺動軸 ４４ ウエーブ・ジェネレータ ４５ サーキュラ・スプライン ４６ サーキュラ・スプライン ４９ 回動軸
Claims (2)
- 【請求項１】 工具が取り付けられるフランジ４と、該
フランジ４を回動自在に支持するケーシング３と、前記
フランジ４を回動させる回動用モータ３２と、該ケーシ
ング３を揺動自在に支持するアーム２と、前記ケーシン
グ３を揺動させる揺動用モータ３１とを有してなる工業
用ロボットの手首機構であって、 前記回動用モータ３２は前記ケーシング３内に取り付け
られると共に、減速手段４４を介して前記フランジ４の
回動軸４９と略同軸に連結され、 前記揺動用モータ３１は前記ケーシング３内に取り付け
られると共に、減速手段３４を介して前記アーム２の揺
動軸３８と略同軸に連結され、 前記回動軸４９と前記揺動軸３８とは同一平面上で直交
し、前記ケーシング３内の前記回動用モータ３２と前記
揺動用モータ３１とは前記同一平面上で干渉しないよう
に取り付けられた ことを特徴とする工業用ロボットの手
首機構。 - 【請求項２】 工具が取り付けられるフランジ４と、該
フランジ４を回動自在に支持するケーシング３と、前記
フランジ４を回動させる回動用モータ３２と、該ケーシ
ング３を揺動自在に支持するアーム２と、前記ケーシン
グ３を揺動させる揺動用モータ３１とを有してなる工業
用ロボットの手首機構であって、 前記回動用モータ３２は前記ケーシング３内に取り付け
られると共に、減速手段４４を介して前記フランジ４の
回動軸４９と略同軸に連結され、 前記揺動用モータ３１は前記ケーシング３内に取り付け
られると共に、減速手段３４を介して前記アーム２の揺
動軸３８と略同軸に連結され、 前記回動軸４９と前記揺動軸３８とは間隔Ｈを有して直
交し、前記ケーシング３内の前記回動用モータ３２と前
記揺動用モータ３２とは前記間隔Ｈの方向から見て重な
るように取り付けられたことを特徴とする 工業用ロボッ
トの手首機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6302917A JP2714540B2 (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | 工業用ロボットの手首機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6302917A JP2714540B2 (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | 工業用ロボットの手首機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08141968A JPH08141968A (ja) | 1996-06-04 |
| JP2714540B2 true JP2714540B2 (ja) | 1998-02-16 |
Family
ID=17914677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6302917A Expired - Lifetime JP2714540B2 (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | 工業用ロボットの手首機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2714540B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5387264B2 (ja) * | 2009-09-16 | 2014-01-15 | 株式会社安川電機 | 産業用ロボット |
| CN102049783A (zh) * | 2009-11-10 | 2011-05-11 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 机器人结构 |
| JP2012121135A (ja) * | 2012-02-02 | 2012-06-28 | Yaskawa Electric Corp | 産業用ロボットの手首機構 |
| CN104325465B (zh) * | 2014-10-31 | 2015-12-02 | 济南大学 | 一种工业机器人腕部结构及安装方法 |
| JP5980984B1 (ja) | 2015-04-02 | 2016-08-31 | ファナック株式会社 | アームを揺動させるモータを備えたロボットの関節構造 |
| CN105945989A (zh) * | 2015-12-08 | 2016-09-21 | 北京航空航天大学 | 一种基于液压摆动缸驱动关节的机器人液压机械臂 |
| CN110228081A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-13 | 吴芳 | 一种机器人电机直驱减速机手腕 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS646450U (ja) * | 1987-06-30 | 1989-01-13 | ||
| JPH0729273B2 (ja) * | 1990-01-10 | 1995-04-05 | 株式会社神戸製鋼所 | 工業用ロボットの保護装置 |
-
1994
- 1994-11-10 JP JP6302917A patent/JP2714540B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08141968A (ja) | 1996-06-04 |
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