JP3785681B2 - Industrial robot - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は工業用ロボットに係り、特にアーム先端に取り付けられた手首部の各軸に駆動力を伝達する伝達機構の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に工場等の自動化ラインに設置される工業用ロボットには、主にプレイバック形の多関節ロボットが使用されている。この種の工業用ロボットは、大略、基台と、基台上で旋回する旋回ベースと、旋回ベース上に起立する第1アームと、第1アームの上端より水平方向に延在する第2アームと、第2アームの先端に取り付けられた手首部とよりなる。
【0003】
手首部の先端には、例えば塗装ガンやハンド等の治具が装着されており、ワークの搬送に併せて所定の作業を行うようにアーム及び手首部が動作する。手首部は、互いに直交する3方向のX軸方向,Y軸方向,Z軸方向の回転力が伝達されて駆動され、3次元動作を行うことができる。
【0004】
また、手首部の各軸を駆動するためのモータは、第2アームの後部に取り付けられており、モータの回転駆動力は第2アームの内部に配設された伝達機構を介して手首部の各軸に伝達される。
このように手首部にモータの回転駆動力を伝達する伝達機構▲1▼としては、例えば第2アームの中心に一の軸を駆動するロッドが挿通され、ロッドの外側には他の2軸を駆動するためのトルクチューブが2重に配設されている。
【0005】
従って、第2アームの内部には、1本のロッドよりなる第1の回転軸と、2本のトルクチューブよりなる第2、第3の回転軸とが同心円状に挿通されており、各軸が干渉し合わないように各軸間が軸受により回転自在に保持されている。そして、各軸の端部は傘歯車を介して手首部の各軸に回転駆動力を伝達する構成となっている。
【0006】
また、別の伝達機構▲2▼では、第2アームの内部に3本のロッドが平行に配設され、手首部の内部に1本のロッドよりなる第1の回転軸と、2本のトルクチューブよりなる第2、第3の回転軸とが同心円状に挿通され、さらにこれらと直交する方向に延在する回転軸と2本のトルクチューブが設けられた構成とされ、第2アームの内部に挿通された3本のロッドの回転駆動力が傘歯車を介して手首部の各軸及びトルクチューブに伝達される構成となっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような伝達機構▲1▼が用いられた従来の構成では、第2アームの内部に1本のロッドと2本のトルクチューブ、及び各軸を軸承するための軸受が配設されており、特に2本のトルクチューブが鉄製であり、且つロッドに比べて断面が環状であるので断面積が大きく、その分重量が増大している。そのため、第2アームの総重量がかなり重くなり、第2アームを駆動するモータを大型化して駆動トルクを確保する必要がある。
【0008】
また、上記のような伝達機構▲2▼が用いられた従来の構成では、第2アームの内部に3本のロッドが平行に配設されているので、第2アームの総重量が軽量化されている反面、手首部に2本のトルクチューブが取り付けられているため、手首部の重量が増大している。
【0009】
そのため、手首部を支持する第2アームの先端部分の重量が増大することになり、その分第2アームの肉厚を厚くして第2アームの剛性を高めなければならない。その結果、第2アーム自体の重量も増大することになり、手首部の先端に装着される治具(例えば塗装ガン、ハンド等)の重量が制限されてしまうばかりか、ロボットの動作速度が低下するため、第2アームを駆動するモータを大型化する必要があった。
【0010】
そこで、本発明は上記問題を解決した工業用ロボットを提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような特徴を有する。本発明は、互いに直交する3軸からなる手首部と、該手首部の各軸を駆動する3つのモータと、該3つのモータの回転駆動力を前記手首部の各軸に伝達する伝達機構と、先端には前記手首部を備え、後端には前記3つのモータを備えるアームと、を有する工業用ロボットにおいて、
前記伝達機構は、前記3つのモータの出力軸に各々連結され、前記アームに沿って、且つ相互に干渉しないよう延在するとともに、前記アーム内の先端近傍で各々軸受支持され、前記軸受に支持された個所の更に先端部にウォームが延在して取り付けられた3本のロッドと、前記3本のロッドの各々のウォームに対して接線方向で噛合する螺旋状の歯を外周に備えた3つのウォームホイールと、を備えたことを特徴とする工業用ロボットとするものである。
【0012】
従って、本発明によれば、トルクチューブに代えてウォームギヤ等の螺旋状の係合部を有する伝達部材を介して手首部を駆動できるので、従来の伝達機構に用いられたトルクチューブを不要にして伝達機構の軽量化を図ることができ、これに伴ってアーム駆動用モータの小型化も可能になる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明の一実施例を説明する。
図1は本発明になる工業用ロボットの第1実施例の構成図である。
工業用ロボット1は、塗装エリア2内に設置されており、被塗装物が搬送されると、予めティーチングされた塗装動作を行うプレイバック形の多関節ロボットである。工業用ロボット1は、大略、基台3と、基台3上でA軸回りに旋回する旋回ベース4と、旋回ベース4上で起立しB軸回りに揺動する第1アーム5と、第1アーム5の上端から水平方向に延在しC軸回りに揺動する第2アーム6と、第2アーム6の先端に設けられた手首部7とよりなる。
【0014】
手首部7の先端にはブラケット8を介して塗装ガン9が取り付けられている。塗装ガン9は、第1アーム5及び第2アーム6の揺動により所定の塗装高さ位置に移動し、手首部7により塗料噴射方向が変更される。
手首部7は、第2アーム6の先端に固着された第1ケース10と、D軸回りに回動する第2ケース11と、E軸回りに回動する第3ケース12と、塗装ガン9をF軸回りに回動させる軸13とよりなる。ケース11,12及び軸13は、第2アーム6の基端部に取り付けられたモータ14〜16により個別に駆動される。そして、各モータ14〜16の回転駆動力は、第2アーム6及び手首部7の内部に設けられた伝達機構(図1では隠れて見えない)を介して手首部7のケース11,12及び軸13に伝達される。
【0015】
工業用ロボット1は、各可動部がモータ(図示せず)により駆動されて塗装ガン9の位置や塗装方向を調整するようになっており、各モータはロボットコントローラ17からの制御信号により制御される。そして、工業用ロボット1の各関節部分には、各可動部の角度を検出するためのエンコーダ(図示せず)が組み込まれており、ロボットコントローラ17はエンコーダから出力された検出信号がフィードバックされることにより、各モータを制御して旋回ベース4、第1アーム5、第2アーム6、手首部7を正確に駆動する。
【0016】
第2アーム6上には、色替バルブユニット18が取り付けられている。そして、塗装ガン9は、塗料供給チューブ19を介して色替バルブユニット18に接続されている。
また、色替バルブユニット18には、複数の塗料供給チューブ20が接続されており、各塗料供給チューブ20を介して各色の塗料が供給される。そして、色替バルブユニット18の各弁は、ロボットコントローラ17に設けられた色替制御装置(図示せず)により切替え制御されて指定した塗料を選択的に塗装ガン9へ供給する。
【0017】
ここで、第2アーム6及び手首部7の内部に設けられた伝達機構の構成について参考例1を説明する。上述した課題を最も効果的に解決する実施例については後述するが、以下に示す参考例1及び2においても、上述した課題を解決できるものとして説明する。図2は第2アーム6及び手首部7の内部構造を示す縦断面図である。第2アーム6は、中空形状に形成されており、後端には手首部7の各軸を駆動するモータ13〜15が取り付けられている。また、各モータ13〜15は、第2アーム6の後端に取り付けられたカバー21により保護されている。
【0018】
各モータ13〜15の出力軸は、第2アーム6に沿って延在するロッド22〜24に連結されている。各ロッド22〜24は平行に延在しており、相互に干渉しないように保持されている。このように、第2アーム6の内部は、3本のロッド22〜24が平行に延在している構成であるので、トルクチューブを同心円状に取り付けるものよりも大幅に軽量化を図ることが可能であり、且つ第2アーム6の剛性を下げることも可能であるので第2アーム6の肉厚を薄くして第2アーム6自体を軽量化できる。
【0019】
尚、モータ13はケース11をD軸回りに駆動する第1駆動部を構成し、モータ14はケース12をE軸回りに駆動する第2駆動部を構成し、モータ15は軸13をF軸回りに駆動する第3駆動部を構成する。
また、第2アーム6の前端には、各ロッド25〜27を軸承する軸受ユニット28〜30が保持されている。各ロッド25〜27は一端がロッド22〜24に連結されており、各モータ13〜15の回転駆動力を伝達するものである。
【0020】
軸受ユニット28〜30は夫々一対のベアリング31,32を有し、そのうち軸受ユニット28,30はベアリング31,32間にスペーサ33が介在し、ブラケット34,35により支持されている。また、軸受ユニット29は一対のベアリング31,32が環状の押さえ板36により保持されている。
【0021】
図3は第1ケース10の内部を第2アームの軸方向からみた縦断面図である。
上記ロッド25,27の端部には、螺旋状の係合部としてのウォーム37,38が設けられている。また、第1ケース10の内部には、ロッド25〜27が突出している。そして、ロッド26は端部に駆動側プーリ40が取り付けられている。
【0022】
41はロッド26と平行に配されたロッドで、軸受ユニット42により軸承されている。尚、軸受ユニット42は第1ケース10の内部に固着されたブラケット43により保持されている。ロッド41は、一端に従動側プーリ44が取り付けられ、他端に傘歯車45が取り付けられている。そして、駆動側プーリ40と従動側プーリ44との外周には、タイミングベルト46が巻き掛けされている。
【0023】
従って、モータ14の回転駆動力は、ロッド23,26、駆動側プーリ40、タイミングベルト46、従動側プーリ44、ロッド41に伝達される。
また、第1ケース10の内部には、ウォーム37,38に歯合するウォームホイール47,48が設けられている。ウォームホイール47,48は、ウォーム37,38の延在方向と直交する方向に延在する中空状の軸49,50の端部に設けられている。ウォーム37,38は、ウォームホイール47,48の接線方向に延在しており、ウォーム37,38の外周に螺旋状に形成された歯がウォームホイール47,48の外周に螺旋状に形成された歯に噛合している。
【0024】
また、内側の軸50の貫通孔にはロッド51が挿通されている。そして、ロッド51は、軸50の貫通孔の両端に設けられたベアリング52により軸承されている。ロッド51の一端にはロッド41の傘歯車45が噛合する傘歯車53が取り付けられ、ロッド51の他端には傘歯車54が取り付けられている。
【0025】
また、軸50は、軸49の貫通孔の両端に設けられたベアリング55により軸承されている。軸50の一端にはウォームホイール48が取り付けられ、軸50の他端には傘歯車56が取り付けられている。
また、軸49は、第1ケース10の底部に設けられたベアリング57により軸承され、且つ第2ケース11の上面に固着されている。そのため、第2ケース11は軸49と一体的に回動するように設けられている。
【0026】
さらに、第2ケース11の内部には、傘歯車54に噛合する傘歯車58を有する軸59と、傘歯車56に噛合する傘歯車60を有する中空状の軸61とが設けられている。軸59及び軸61は同軸上に配設され、夫々ベアリング62,63により軸承されている。尚、軸61の端部は、第3ケース12の側面に結合されている。従って、第3ケース12は、軸61と一体的に回動する。
【0027】
また、第3ケース12の内部には、軸59の他端に設けられた傘歯車64に噛合する傘歯車65を有する軸66が設けられ、第3ケース12の下面には軸66の回転を減速する減速機67が設けられている。この減速機67は、出力軸としての軸13を有するものであり、軸13を介して塗装ガン9をF軸回りに回動させる。
【0028】
このように、第1ケース10の内部では、ロッド22,24の回転がウォーム37,38とウォームホイール47,48とを介して第2ケース11、第3ケース12側に伝達させる構成であるので、従来のようにトルクチューブを同心円状に配した構成のものよりも軽量化を図ることができる。そのため、第2アーム6の剛性を低くして第2アーム6自体の軽量化を図ることが可能になり、その結果第2アーム6を駆動するモータの容量を小さくできるので、アーム駆動用モータの小型化を図ることができる。
【0029】
さらに、螺旋状の歯を有するウォーム37,38がウォームホイール47,48に常時噛合する構成であるため、例えモータ13,15の電源がオフになってもウォームホイール47,48が勝手に回動することがなく、モータ13,15にブレーキ機構を設ける必要もない。
【0030】
尚、第1ケース10内に設けられた軸49,50は、中空状に形成されているが、構成上ロッドとすることができない。
ここで、上記構成とされた伝達機構の動作について説明する。
モータ13の回転駆動力は、第1伝達機構を構成するロッド22,25、ウォーム37、ウォームホイール47、軸49を介して第2ケース11に伝達される。このように第2ケース11は、モータ13に駆動されてD軸回りに回動する。
【0031】
また、モータ14の回転駆動力は、第2伝達機構を構成するロッド23,26、駆動側プーリ40、タイミングベルト46、従動側プーリ44、ロッド41、傘歯車45,53、軸51、傘歯車54,58、軸59、傘歯車64,65、軸66、減速機67、軸13を介して塗装ガン9に伝達される。このように軸13は、モータ14に駆動されてF軸回りに回動する。
【0032】
また、モータ15の回転駆動力は、第3伝達機構を構成するロッド24,27、ウォーム38、ウォームホイール48、軸50、傘歯車56,60、軸61を介して第3ケース12に伝達される。このように第3ケース12は、モータ15に駆動されてE軸回りに回動する。
【0033】
図4、図5に本発明の参考例2を示す。参考例2において前述した参考例1と異なる部分は、ウォーム37,38の代わりにねじ37A,38Aが用いられ、ウォームホイール47,48の代わりにねじ歯車47A,48Aが用いられた点にある。従って、ねじ37A,38Aはねじ歯車47A,48Aの接線方向に延在しており、ねじ37A,38Aの外周に螺旋状に形成されたねじ山がねじ歯車47A,48Aの外周に螺旋状に形成された歯に噛合している。
【0034】
従って、モータ13の回転駆動力は、第1伝達機構を構成するロッド22,25、ねじ37A、ねじ歯車47A、軸49を介して第2ケース11に伝達される。このように第2ケース11は、ねじ37A、ねじ歯車47Aを介して駆動されてD軸回りに回動する。
【0035】
また、モータ15の回転駆動力は、第3伝達機構を構成するロッド24,27、ねじ38A、ねじ歯車48A、軸50、傘歯車56,60、軸61を介して第3ケース12に伝達される。このように第3ケース12は、ねじ38A、ねじ歯車48Aを介して駆動されてE軸回りに回動する。
【0036】
このように、参考例2の構成では、ロッド22,24の回転がウォーム37,38とウォームホイール47,48とを介して第2ケース11、第3ケース12側に伝達させる構成であるので、従来のようにトルクチューブを同心円状に配した構成のものよりも軽量化を図ることができる。そのため、第2アーム6の剛性を低くして第2アーム6自体の軽量化を図ることが可能になり、その結果第2アーム6を駆動するモータの容量を小さくできるので、アーム駆動用モータの小型化を図ることができる。
【0037】
さらに、螺旋状のねじ山を有するねじ37A,38Aがねじ歯車47A,48Aに常時噛合する構成であるため、例えモータ13,15の電源がオフになってもねじ歯車47A,48Aが勝手に回動することがなく、モータ13,15にブレーキ機構を設ける必要もない。
【0038】
図6、図7に本発明の実施例を示す。実施例において前述した参考例1と異なる部分は、駆動側プーリ40、タイミングベルト46、従動側プーリ44、ロッド41、傘歯車45,53の代わりにウォームとウォームホイールを用いた構成とした点にある。
【0039】
モータ13〜15の各出力軸に連結されたロッド22〜24は、ロッド25〜27を介してウォーム37〜39に連結されている。各ウォーム37〜39は、平行に延在され、ウォームホイール68,47,48の接線方向に延在している。
【0040】
また、ウォームホイール68,47,48は、ウォーム37〜39の延在方向と直交する方向に延在する軸49〜51の端部に設けられている。軸49〜51は同軸的に設けられており、全長が各ウォーム37〜39の間隔に応じた長さに設定されている。ウォーム37〜39は、ウォームホイール68,47,48の接線方向に延在しており、ウォーム37〜38の外周に螺旋状に形成された歯がウォームホイール68,47,48の外周に螺旋状に形成された歯に噛合している。
【0041】
従って、第1ケース10の内部では、ロッド22〜24の回転がウォーム37〜39とウォームホイール68,47,48とを介して第2ケース11、第3ケース12側に伝達させる構成であるので、従来のようにトルクチューブを同心円状に配した構成のものよりも軽量化を図ることができる。そのため、第2アーム6の剛性を低くして第2アーム6自体の軽量化を図ることが可能になり、その結果第2アーム6を駆動するモータの容量を小さくできるので、アーム駆動用モータの小型化を図ることができる。
【0042】
さらに、螺旋状の歯を有するウォーム37〜39がウォームホイール68,47,48に常時噛合する構成であるため、例えモータ13〜15の電源がオフになってもウォームホイール68,47,48が勝手に回動することがなく、モータ13〜15にブレーキ機構を設ける必要もない。
【0043】
図7に示すように、ウォーム37,39はウォームホイール68,47の左側で噛合し、中間のウォーム38はウォームホイール48の左側で噛合しているおり、ウォーム37〜39が互いに干渉しないように配設されている。
ここで、上記構成とされた伝達機構の動作について説明する。
【0044】
モータ13の回転駆動力は、前述した参考例1と同様、第1伝達機構を構成するロッド22,25、ウォーム37、ウォームホイール47、軸49を介して第2ケース11に伝達される。このように第2ケース11は、モータ13に駆動されてD軸回りに回動する。
【0045】
また、モータ14の回転駆動力は、第2伝達機構を構成するロッド23,26、ウォーム38、ウォームホイール48、軸50、傘歯車56,60、軸61を介して第3ケース12に伝達される。このように第3ケース12は、モータ14に駆動されてE軸回りに回動する。
【0046】
また、モータ15の回転駆動力は、第3伝達機構を構成するロッド24,27、ウォーム39、ウォームホイール68、軸51、傘歯車54,58、軸59、傘歯車64,65、軸66、減速機67、軸13を介して塗装ガン9に伝達される。このように軸13は、モータ14に駆動されてF軸回りに回動する。
【0047】
尚、上記実施例では、塗装ガン9が手首部7の先端に装着された構成の工業用ロボットを一例として挙げたが、これに限らず、他の治具が装着されたロボットにも適用できるのは勿論である。
【0048】
【発明の効果】
上述の如く、本発明によれば、トルクチューブに代えてウォームギヤ等の螺旋状の係合部を有する伝達部材を介して手首部を駆動できるので、従来の伝達機構に用いられたトルクチューブを不要にしてロッドを平行に配設した構成とすることができるので、トルクチューブを用いた構成よりも伝達機構の軽量化を図ることができる。これによりアームの剛性を下げることが可能になるためアーム自体の肉厚を薄くして軽量化を促進でき、これに伴ってアーム駆動用モータの小型化を図ることができる。また、モータを停止させると螺旋状の係合部が回転不可状態になるため、電源がオフになっても手首部が自重により勝手に回動することを阻止でき、モータブレーキを不要にできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明になる工業用ロボットの一実施例の構成図である。
【図2】手首部を駆動する伝達機構の参考例1が設けられた第2アームの縦断面図である。
【図3】図2に示す第1ケースの内部を第2アームの軸方向からみた縦断面図である。
【図4】手首部を駆動する伝達機構の参考例2が設けられた第2アームの縦断面図である。
【図5】図4に示す第1ケースの内部を第2アームの軸方向からみた縦断面図である。
【図6】手首部を駆動する伝達機構の実施例が設けられた第2アームの縦断面図である。
【図7】図6に示す第1ケースの内部を第2アームの軸方向からみた縦断面図である。
【符号の説明】
1 工業用ロボット
3 基台
4 旋回ベース
5 第1アーム
6 第2アーム
7 手首部
9 塗装ガン
10 第1ケース
11 第2ケース
12 第3ケース
14〜15 モータ
22〜27 ロッド
37〜39 ウォーム
47,48,68 ウォームホイール
37A,38A ねじ
47A,48A ねじ歯車[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an industrial robot, and more particularly, to an improvement in a transmission mechanism that transmits a driving force to each axis of a wrist attached to the tip of an arm.
[0002]
[Prior art]
In general, playback type articulated robots are mainly used for industrial robots installed in an automated line of a factory or the like. This type of industrial robot generally includes a base, a turning base that turns on the base, a first arm that stands on the turning base, and a second arm that extends horizontally from the upper end of the first arm. And a wrist attached to the tip of the second arm.
[0003]
For example, a jig such as a paint gun or a hand is attached to the tip of the wrist, and the arm and the wrist are operated so as to perform a predetermined operation in accordance with the conveyance of the workpiece. The wrist portion is driven by the rotational force transmitted in the three X-axis directions, the Y-axis direction, and the Z-axis direction orthogonal to each other, and can perform a three-dimensional operation.
[0004]
A motor for driving each axis of the wrist is attached to the rear part of the second arm, and the rotational driving force of the motor is transmitted to the wrist part via a transmission mechanism arranged inside the second arm. It is transmitted to each axis.
In this way, as the transmission mechanism (1) for transmitting the rotational driving force of the motor to the wrist, for example, a rod for driving one shaft is inserted in the center of the second arm, and the other two shafts are connected to the outside of the rod. Two torque tubes for driving are arranged.
[0005]
Accordingly, a first rotating shaft made of one rod and second and third rotating shafts made of two torque tubes are inserted concentrically into the second arm, and each shaft is The shafts are rotatably held by bearings so that they do not interfere with each other. And the edge part of each axis | shaft becomes a structure which transmits rotational driving force to each axis | shaft of a wrist part via a bevel gear.
[0006]
In another transmission mechanism {circle around (2)}, three rods are arranged in parallel in the second arm, the first rotating shaft consisting of one rod inside the wrist, and two torques. A second and third rotating shafts made of tubes are inserted concentrically, and further, a rotating shaft extending in a direction orthogonal to these and two torque tubes are provided, and the inside of the second arm The rotational driving force of the three rods inserted through the shaft is transmitted to each axis of the wrist and the torque tube via the bevel gear.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional configuration using the transmission mechanism (1) as described above, one rod, two torque tubes, and a bearing for bearing each shaft are arranged inside the second arm. In particular, since the two torque tubes are made of iron and have a circular cross section compared to the rod, the cross sectional area is large and the weight is increased accordingly. Therefore, the total weight of the second arm becomes considerably heavy, and it is necessary to increase the size of the motor that drives the second arm to ensure the driving torque.
[0008]
Further, in the conventional configuration using the transmission mechanism (2) as described above, since the three rods are arranged in parallel inside the second arm, the total weight of the second arm is reduced. However, since the two torque tubes are attached to the wrist, the weight of the wrist is increased.
[0009]
Therefore, the weight of the tip portion of the second arm that supports the wrist portion is increased, and accordingly, the thickness of the second arm must be increased to increase the rigidity of the second arm. As a result, the weight of the second arm itself also increases, which not only restricts the weight of a jig (for example, a paint gun, a hand, etc.) attached to the tip of the wrist, but also reduces the operating speed of the robot. Therefore, it is necessary to increase the size of the motor that drives the second arm.
[0010]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an industrial robot that solves the above problems.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention has the following features. The present invention includes a wrist portion having three mutually orthogonal axes, and three motors for driving each axis of該手neck, a transmission mechanism for transmitting the rotational driving force of the three motors for each axis of the wrist portion In the industrial robot having the wrist portion at the front end and the arm having the three motors at the rear end,
The transmission mechanisms are respectively connected to the output shafts of the three motors, extend along the arms so as not to interfere with each other, and are supported by bearings near the tips in the arms and supported by the bearings. 3 rods provided on the outer periphery with three rods attached with worms extending further to the tip of the portions, and spiral teeth meshing tangentially with the worms of the three rods. And an industrial robot characterized by comprising two worm wheels.
[0012]
Therefore, according to the present invention, the wrist portion can be driven via a transmission member having a helical engagement portion such as a worm gear instead of the torque tube, so that the torque tube used in the conventional transmission mechanism is not required. It is possible to reduce the weight of the transmission mechanism, and accordingly, it is possible to reduce the size of the arm driving motor.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of an industrial robot according to the present invention.
The industrial robot 1 is a playback-type multi-joint robot that is installed in the
[0014]
A
The wrist 7 includes a
[0015]
In the industrial robot 1, each movable part is driven by a motor (not shown) to adjust the position and the painting direction of the
[0016]
On the
In addition, a plurality of
[0017]
Here, the reference example 1 is demonstrated about the structure of the transmission mechanism provided in the inside of the
[0018]
The output shafts of the
[0019]
The
Further, bearing
[0020]
The bearing
[0021]
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the inside of the
[0022]
A
[0023]
Accordingly, the rotational driving force of the
Also,
[0024]
A
[0025]
The
The
[0026]
Further, a
[0027]
In addition, a
[0028]
As described above, since the rotation of the
[0029]
Further, since the
[0030]
In addition, although the
Here, the operation of the transmission mechanism configured as described above will be described.
The rotational driving force of the
[0031]
Further, the rotational driving force of the
[0032]
The rotational driving force of the
[0033]
4 and 5 show a reference example 2 of the present invention. The reference example 2 is different from the reference example 1 described above in that screws 37A and 38A are used instead of the
[0034]
Accordingly, the rotational driving force of the
[0035]
The rotational driving force of the
[0036]
Thus, in the configuration of Reference Example 2 , the rotation of the
[0037]
Furthermore, since the
[0038]
6 and 7 show an embodiment of the present invention. In the embodiment , the difference from the reference example 1 described above is that a worm and a worm wheel are used instead of the driving
[0039]
The
[0040]
The
[0041]
Accordingly, in the
[0042]
Furthermore, since the
[0043]
As shown in FIG. 7, the
Here, the operation of the transmission mechanism configured as described above will be described.
[0044]
The rotational driving force of the
[0045]
The rotational driving force of the
[0046]
Further, the rotational driving force of the
[0047]
In the above-described embodiment, an industrial robot having a configuration in which the
[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the wrist portion can be driven via a transmission member having a helical engagement portion such as a worm gear instead of the torque tube, so that the torque tube used in the conventional transmission mechanism is unnecessary. Since the rods can be arranged in parallel, the transmission mechanism can be made lighter than the configuration using the torque tube. As a result, it is possible to reduce the rigidity of the arm, so that the thickness of the arm itself can be reduced and the weight can be reduced, and accordingly, the arm driving motor can be reduced in size. In addition, when the motor is stopped, the spiral engaging portion becomes non-rotatable, so that even if the power is turned off, the wrist portion can be prevented from rotating freely by its own weight, and the motor brake can be dispensed with.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of an industrial robot according to the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a second arm provided with Reference Example 1 of a transmission mechanism for driving a wrist portion.
3 is a longitudinal sectional view of the inside of the first case shown in FIG. 2 as viewed from the axial direction of a second arm. FIG.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a second arm provided with a reference example 2 of a transmission mechanism for driving a wrist portion.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the inside of the first case shown in FIG. 4 as viewed from the axial direction of the second arm.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a second arm provided with an embodiment of a transmission mechanism for driving the wrist.
7 is a longitudinal sectional view of the inside of the first case shown in FIG. 6 as viewed from the axial direction of the second arm. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Industrial robot 3
Claims (1)
前記伝達機構は、前記3つのモータの出力軸に各々連結され、前記アームに沿って、且つ相互に干渉しないよう延在するとともに、前記アーム内の先端近傍で各々軸受支持され、前記軸受に支持された個所の更に先端部にウォームが延在して取り付けられた3本のロッドと、前記3本のロッドの各々のウォームに対して接線方向で噛合する螺旋状の歯を外周に備えた3つのウォームホイールと、を備えたことを特徴とする工業用ロボット。A wrist portion having three mutually orthogonal axes, and three motors for driving each axis of該手neck, a transmission mechanism for transmitting the rotational driving force of the three motors for each axis of the wrist portion, the distal end In an industrial robot having the wrist portion and an arm having the three motors at the rear end,
The transmission mechanisms are respectively connected to the output shafts of the three motors, extend along the arms so as not to interfere with each other, and are supported by bearings near the tips in the arms and supported by the bearings. 3 rods provided on the outer periphery with three rods attached with worms extending to the tip of the portions, and helical teeth meshing tangentially with the worms of the three rods. An industrial robot comprising two worm wheels.
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