JP2976692B2 - 産業用ロボットの手首機構 - Google Patents
産業用ロボットの手首機構Info
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- JP2976692B2 JP2976692B2 JP4115580A JP11558092A JP2976692B2 JP 2976692 B2 JP2976692 B2 JP 2976692B2 JP 4115580 A JP4115580 A JP 4115580A JP 11558092 A JP11558092 A JP 11558092A JP 2976692 B2 JP2976692 B2 JP 2976692B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、産業用ロボットの手首
部に装着される手首機構に関するものである。
部に装着される手首機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば図１に示すような従来の産業用ロ
ボットの手首機構Ａは、アーム１０の先端に設けられ、
アームの中心に回動可能なねじり軸１１、前記ねじり軸
に直交し回動可能に支持された曲げ軸１２、前記曲げ軸
に直交し回動可能なひねり軸１３から構成される。
ボットの手首機構Ａは、アーム１０の先端に設けられ、
アームの中心に回動可能なねじり軸１１、前記ねじり軸
に直交し回動可能に支持された曲げ軸１２、前記曲げ軸
に直交し回動可能なひねり軸１３から構成される。
【０００３】前記手首機構を具備した溶接用ロボットで
は、溶接ケーブル２１は手首先端のホルダー２０で固定
され、前記手首装置の外側に装着されるのが一般的であ
る。このような手首装置と溶接ケーブルが分離したシス
テムでは、斜線部Ｂの空間が広くなり溶接ケーブルがワ
ーク、治具と干渉する場合が多かった。
は、溶接ケーブル２１は手首先端のホルダー２０で固定
され、前記手首装置の外側に装着されるのが一般的であ
る。このような手首装置と溶接ケーブルが分離したシス
テムでは、斜線部Ｂの空間が広くなり溶接ケーブルがワ
ーク、治具と干渉する場合が多かった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】手首装置と溶接ケーブ
ルを一体にすることは前記従来の手首装置では、各軸の
中心に減速器が具備されているため溶接ケーブル等を通
すことができず、実現できなかった。
ルを一体にすることは前記従来の手首装置では、各軸の
中心に減速器が具備されているため溶接ケーブル等を通
すことができず、実現できなかった。
【０００５】このため、本発明は前記減速器を排除し、
手首部の中心にスペースを確保することで溶接ケーブ
ル、エアー配管等を手首内に具備することでワーク、治
具との干渉を少なくすることを目的とし、構造が簡単な
産業用ロボットの手首機構や剛性および位置繰り返し精
度の高い産業用ロボットの手首機構を提供することを目
的とする。
手首部の中心にスペースを確保することで溶接ケーブ
ル、エアー配管等を手首内に具備することでワーク、治
具との干渉を少なくすることを目的とし、構造が簡単な
産業用ロボットの手首機構や剛性および位置繰り返し精
度の高い産業用ロボットの手首機構を提供することを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、上記目的
を達成するためにロボットのアームの先端に設けられ、
アームの中心を対称に１対の板バネからなる弾性軸１
ａ，１ｂと、前記１対の弾性軸の先端で弾性軸どうしを
固着する固定ボディーと、１対の弾性軸１ａ，１ｂの中
心軸に対する距離を拘束するフレキシブルガイドと、１
対の弾性軸１ａ，１ｂの相対方向にそれぞれ独立した力
を作用させる駆動源とを有し、前記力の作用により１対
の弾性軸の経路差を生じさせてフレキシブルガイドを左
右又は前後に屈曲し、且つその中心が中空になってお
り、前記中空部分に溶接ケーブルを通し、該溶接ケーブ
ルに接続される溶接トーチを先端に設けた産業用ロボッ
トの手首機構とする。
を達成するためにロボットのアームの先端に設けられ、
アームの中心を対称に１対の板バネからなる弾性軸１
ａ，１ｂと、前記１対の弾性軸の先端で弾性軸どうしを
固着する固定ボディーと、１対の弾性軸１ａ，１ｂの中
心軸に対する距離を拘束するフレキシブルガイドと、１
対の弾性軸１ａ，１ｂの相対方向にそれぞれ独立した力
を作用させる駆動源とを有し、前記力の作用により１対
の弾性軸の経路差を生じさせてフレキシブルガイドを左
右又は前後に屈曲し、且つその中心が中空になってお
り、前記中空部分に溶接ケーブルを通し、該溶接ケーブ
ルに接続される溶接トーチを先端に設けた産業用ロボッ
トの手首機構とする。
【０００７】第２の発明は、第１の発明においてフレキ
シブルガイドを、ジャバラ状中空直方体によって形成し
た産業用ロボットの手首機構とする。第３の発明は、ロ
ボットのアームの先端に設けられ、弾性体の端片をアー
ム側に固着し、前記弾性体とは干渉しないように弾性体
の側面にレバーを配し、レバーは弾性体の固定部の側面
部に回動自在に回動起点Ｏ点で固着し、前記レバーを弾
性体にＯ′点において回動自在に枢支し、前記レバーを
回動起点Ｏ点を中心に回動させる少なくとも１つの駆動
源を有し、前記レバーの回転運動により弾性体を左右又
は前後に屈曲し、且つ弾性体の中心が中空になってお
り、前記中空部分に溶接ケーブルを通し、該溶接ケーブ
ルに接続され、かつ前記弾性体のアーム側とは反対側端
片を接続した溶接トーチを先端に設けた産業用ロボット
の手首機構とする。
シブルガイドを、ジャバラ状中空直方体によって形成し
た産業用ロボットの手首機構とする。第３の発明は、ロ
ボットのアームの先端に設けられ、弾性体の端片をアー
ム側に固着し、前記弾性体とは干渉しないように弾性体
の側面にレバーを配し、レバーは弾性体の固定部の側面
部に回動自在に回動起点Ｏ点で固着し、前記レバーを弾
性体にＯ′点において回動自在に枢支し、前記レバーを
回動起点Ｏ点を中心に回動させる少なくとも１つの駆動
源を有し、前記レバーの回転運動により弾性体を左右又
は前後に屈曲し、且つ弾性体の中心が中空になってお
り、前記中空部分に溶接ケーブルを通し、該溶接ケーブ
ルに接続され、かつ前記弾性体のアーム側とは反対側端
片を接続した溶接トーチを先端に設けた産業用ロボット
の手首機構とする。
【０００８】
【作用】第１の発明は上記構成により、コンパクトな手
首機構及び、手首部の中心にスペースを確保することが
でき、溶接ケーブル、エアー配管等を手首内に具備する
ことでワーク、治具との干渉を少なくすることができる
とともに、１対の板バネ１ａ，１ｂの相対方向への移動
による経路差によりフレキシブルガイド２が左右又は前
後方向に屈曲する。
首機構及び、手首部の中心にスペースを確保することが
でき、溶接ケーブル、エアー配管等を手首内に具備する
ことでワーク、治具との干渉を少なくすることができる
とともに、１対の板バネ１ａ，１ｂの相対方向への移動
による経路差によりフレキシブルガイド２が左右又は前
後方向に屈曲する。
【０００９】第２の発明は、フレキシブルガイドにより
弾性軸の経路を規定でき、位置精度が向上する。第３の
発明は、回動起点Ｏ点を中心にレバー６２を左右又は前
後に回転させると弾性体６１とレバー６２は回動起点Ｏ
点で固着されＯ′点において枢支されているため、弾性
体は左右又は前後に屈曲する。
弾性軸の経路を規定でき、位置精度が向上する。第３の
発明は、回動起点Ｏ点を中心にレバー６２を左右又は前
後に回転させると弾性体６１とレバー６２は回動起点Ｏ
点で固着されＯ′点において枢支されているため、弾性
体は左右又は前後に屈曲する。
【００１０】
【実施例】以下本発明の一実施例について図面を参照し
ながら説明する。図２において１ａ，１ｂは１対の板バ
ネ、２は１対の板バネの経路を拘束する四辺形フレキシ
ブルガイド、３はロボットアーム、４は１対の板バネの
中心を通る溶接ケーブルにつながる溶接トーチである。
ながら説明する。図２において１ａ，１ｂは１対の板バ
ネ、２は１対の板バネの経路を拘束する四辺形フレキシ
ブルガイド、３はロボットアーム、４は１対の板バネの
中心を通る溶接ケーブルにつながる溶接トーチである。
【００１１】４１は１対の板バネの固定ボディー、４２
は溶接トーチ固定用ホルダー、４３は板バネ固定用ブロ
ック、４４，４５，４６は溶接トーチ回転用の滑り軸
受、４７，４８はその押え板である。
は溶接トーチ固定用ホルダー、４３は板バネ固定用ブロ
ック、４４，４５，４６は溶接トーチ回転用の滑り軸
受、４７，４８はその押え板である。
【００１２】４９，５１はダストカバー、５５，５６は
１対の板バネをプッシュ、プルするためのガイドであ
る。以上のように構成された関節機構の動きについて、
以下その動作を説明する。
１対の板バネをプッシュ、プルするためのガイドであ
る。以上のように構成された関節機構の動きについて、
以下その動作を説明する。
【００１３】駆動部において１対の板バネ１ａ，１ｂに
それぞれ相対方向に力を作用させる。１ａ，１ｂは、固
定ボディー４１と固定ブロック４３により拘束されてい
るために経路差により左右又は前後に屈曲する。そして
フレキシブルガイド２により正確に１対の板バネの距離
を拘束することにより位置精度が向上する。
それぞれ相対方向に力を作用させる。１ａ，１ｂは、固
定ボディー４１と固定ブロック４３により拘束されてい
るために経路差により左右又は前後に屈曲する。そして
フレキシブルガイド２により正確に１対の板バネの距離
を拘束することにより位置精度が向上する。
【００１４】図３は前記手首装置を装着した関節型ロボ
ットである。次に図４は異なる発明の実施例で、以下図
面を参照しながら説明する。図４において６１は弾性体
のコイルバネ、６２ａ，６２ｂはコイルバネを屈曲させ
るためにコイルバネ側面に配したレバー、３はコイルバ
ネ固定端であるロボットアーム、４は中空コイルバネ６
１の中心を通る溶接ケーブルにつながる溶接トーチであ
る。
ットである。次に図４は異なる発明の実施例で、以下図
面を参照しながら説明する。図４において６１は弾性体
のコイルバネ、６２ａ，６２ｂはコイルバネを屈曲させ
るためにコイルバネ側面に配したレバー、３はコイルバ
ネ固定端であるロボットアーム、４は中空コイルバネ６
１の中心を通る溶接ケーブルにつながる溶接トーチであ
る。
【００１５】７１はダストカバー、７２はコイルバネの
保持及びＯ′において回動自在にするためのボディー、
７３はＯ′回動部の支持シャフト、７４はＯ′部の軸
受、７５，７６，７７は溶接トーチ回転用の滑り軸受、
７８，７９はその押えである。
保持及びＯ′において回動自在にするためのボディー、
７３はＯ′回動部の支持シャフト、７４はＯ′部の軸
受、７５，７６，７７は溶接トーチ回転用の滑り軸受、
７８，７９はその押えである。
【００１６】８１はＯを中心にレバー６２ａ，６２ｂが
回転するための支持シャフト、８２はその軸受、８３は
その押えである。９１はＯを中心に回転力を与えるリン
ク入力部のシャフト、９２は軸受、９３はリンクであ
る。
回転するための支持シャフト、８２はその軸受、８３は
その押えである。９１はＯを中心に回転力を与えるリン
ク入力部のシャフト、９２は軸受、９３はリンクであ
る。
【００１７】以上のように構成された関節機構の動きに
ついて、以下その動作を説明する。９３のリンクより変
位を与えられるとレバー６２ａはＯを中心に６２の軸受
により回転運動を行う。Ｏ′点において、コイルバネ１
は７４の軸受によってレバー６２ａとは回動自在に保持
されているためにコイルバネは屈曲する。
ついて、以下その動作を説明する。９３のリンクより変
位を与えられるとレバー６２ａはＯを中心に６２の軸受
により回転運動を行う。Ｏ′点において、コイルバネ１
は７４の軸受によってレバー６２ａとは回動自在に保持
されているためにコイルバネは屈曲する。
【００１８】図６は前記手首装置を装着した関節型ロボ
ットである。
ットである。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、手首部の中心に溶接ケ
ーブル、エアー配管等を手首内に具備することでワーク
との干渉、治具との干渉を少なくすることができるとと
もに、構造が簡単でフレキシブルガイドにより剛性が高
く、位置の繰り返し精度が高く、コンパクトな手首機構
の実現及び、手首部の中心にスペースを確保することが
でき、溶接ケーブル、エアー配管等を手首内に具備する
ことができる。
ーブル、エアー配管等を手首内に具備することでワーク
との干渉、治具との干渉を少なくすることができるとと
もに、構造が簡単でフレキシブルガイドにより剛性が高
く、位置の繰り返し精度が高く、コンパクトな手首機構
の実現及び、手首部の中心にスペースを確保することが
でき、溶接ケーブル、エアー配管等を手首内に具備する
ことができる。
【００２０】また、レバーにより剛性が高く、位置の繰
り返し精度が高く、コンパクトな手首機構の実現及び、
手首部の中心にスペースを確保することができ、溶接ケ
ーブル、エアー配管等を手首内に具備することができ
る。
り返し精度が高く、コンパクトな手首機構の実現及び、
手首部の中心にスペースを確保することができ、溶接ケ
ーブル、エアー配管等を手首内に具備することができ
る。
【図１】従来の手首機構を用いた関節型ロボットによる
溶接システム図
溶接システム図
【図２】２対の弾性軸を用いた手首機構の断面図
【図３】２対の弾性軸を用いた手首機構による関節型ロ
ボットの溶接システム図
ボットの溶接システム図
【図４】弾性体にコイルバネを用いた手首機構の断面図
【図５】図４の側面図
【図６】弾性体にコイルバネを用いた手首機構による関
節型ロボットの溶接システム図
節型ロボットの溶接システム図
１ 弾性軸 ２ フレキシブルガイド ３ 固定端 ４ 溶接トーチ １０ ロボットアーム １１ ねじり軸 １２ 曲げ軸 １３ ひねり軸 ４１ 固定ボディー ４２ 固定ホルダー ４３ 固定ブロック ４４，４５，４６ 滑り軸受 ４７，４８ 軸受押え ４９，５１ ダストカバー ５５，５６ ガイド ６１ 弾性体 ６２ レバー ７１ ジャバラカバー ７２ コイルバネボディー ７３ 支持シャフト ７４ 軸受 ７５，７６，７７ 滑り軸受 ７８，７９ 軸受押え ８１ レバー支持シャフト ８２ 軸受 ８３ 軸受押え ９１ 入力リンクシャフト ９２ 軸受 ９３ 入力リンク
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−136788（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−92093（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−156582（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B25J 17/02 B25J 19/00
Claims (3)
- 【請求項１】ロボットのアームの先端に設けられ、アー
ムの中心を対称に１対の板バネからなる弾性軸１ａ，１
ｂと、前記１対の弾性軸の先端で弾性軸どうしを固着す
る固定ボディーと、１対の弾性軸１ａ，１ｂの中心軸に
対する距離を拘束するフレキシブルガイドと、１対の弾
性軸１ａ，１ｂの相対方向にそれぞれ独立した力を作用
させる駆動源とを有し、前記力の作用により１対の弾性
軸の経路差を生じさせてフレキシブルガイドを左右又は
前後に屈曲し、且つその中心が中空になっており、前記
中空部分に溶接ケーブルを通し、該溶接ケーブルに接続
される溶接トーチを先端に設けた産業用ロボットの手首
機構。 - 【請求項２】請求項１に記載のフレキシブルガイドは、
ジャバラ状中空直方体によって形成した産業用ロボット
の手首機構。 - 【請求項３】ロボットのアームの先端に設けられ、弾性
体の端片をアーム側に固着し、前記弾性体とは干渉しな
いように弾性体の側面にレバーを配し、レバーは弾性体
の固定部の側面部に回動自在に回動起点Ｏ点で固着し、
前記レバーを弾性体にＯ′点において回動自在に枢支
し、前記レバーを回動起点Ｏ点を中心に回動させる少な
くとも１つの駆動源を有し、前記レバーの回転運動によ
り弾性体を左右又は前後に屈曲し、且つ弾性体の中心が
中空になっており、前記中空部分に溶接ケーブルを通
し、該溶接ケーブルに接続され、かつ前記弾性体のアー
ム側とは反対側端片を接続した溶接トーチを先端に設け
た産業用ロボットの手首機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4115580A JP2976692B2 (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 産業用ロボットの手首機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4115580A JP2976692B2 (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 産業用ロボットの手首機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05309586A JPH05309586A (ja) | 1993-11-22 |
| JP2976692B2 true JP2976692B2 (ja) | 1999-11-10 |
Family
ID=14666110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4115580A Expired - Fee Related JP2976692B2 (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 産業用ロボットの手首機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2976692B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004105991A1 (ja) * | 2003-05-30 | 2004-12-09 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | 溶接トーチおよび溶接ロボット |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4653427B2 (ja) * | 2004-06-30 | 2011-03-16 | ファナック株式会社 | アーク溶接ロボットのトーチケーブル処理構造 |
-
1992
- 1992-05-08 JP JP4115580A patent/JP2976692B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004105991A1 (ja) * | 2003-05-30 | 2004-12-09 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | 溶接トーチおよび溶接ロボット |
| US7326880B2 (en) | 2003-05-30 | 2008-02-05 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Welding torch and welding robot |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05309586A (ja) | 1993-11-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |