JP6215000B2 - 産業用ロボット - Google Patents
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Description
回転方向駆動装置は、ロボットアームの下部に配置されており、最も下に位置する入力プーリと、この入力プーリと一体に回転する入力部を有する減速機と、この減速機の出力部と一体に回転するスプライン軸受とを有している。これらの入力プーリと、減速機と、スプライン軸受は、作業軸と同一軸線上に位置付けられており、作業軸が貫通している。
軸方向駆動装置は、作業軸が貫通する状態で上述した減速機の上に配置されており、作業軸に螺合するボールねじナットと、このボールねじナットを駆動する中空形直接駆動モータとを備えている。このモータの固定子は、上述した減速機の出力部に結合されている。すなわち、この固定子は、作業軸と一体に回るものである。
したがって、本発明によれば、作業軸の作業部とスプラインナットとの間の距離を短くすることができるから、作業軸の支持剛性が高い産業用ロボットを提供することができる。
第1のアーム2は、ベース6の上に第1の駆動装置7を介して取付けられている。第1の駆動装置7は、第1のアーム2の長手方向の一端部を支持している。この第1の駆動装置7は、上下方向に延びる軸線C1を中心として第1のアーム2をベース6に対して水平方向に揺動させる。第1のアーム2の長手方向の他端部(揺動端部)は、第2の駆動装置8を介して第2のアーム3を支持している。
第2のアーム3の長手方向の他端部(揺動端部)は、上述した作業軸5を支持するヘッド本体11を構成している。作業軸5は、詳細は後述するが、ヘッド本体11を上下方向に貫通し、ヘッド本体11の上方と下方とに延びている。
軸方向駆動装置22は、作業軸5を軸方向に駆動するもので、図3に示すように、上述したボールねじナット21と、このボールねじナット21にベルト式伝動機構27を介して接続された昇降用モータ28などによって構成されている。この実施の形態においては、この昇降用モータ28が本発明でいう「軸方向駆動用のモータ」に相当する。
この実施の形態においては、上述した従動プーリ30によって、本発明でいう「軸方向駆動力入力部」が構成されている。この実施の形態によるボールねじナット21は、この軸方向駆動力入力部としての従動プーリ30より作業軸5の他端側(作業部18とは反対側であって、この実施の形態においては上側)に配置されている。
スプラインナット41は、後述する回転方向駆動装置42の出力部を構成するものである。このスプラインナット41は、作業軸5が貫通する円筒状に形成されており、上端部に接続された減速機43を介してヘッド本体11のスプラインナット支持部11bに回転自在に支持されている。ヘッド本体11のスプラインナット支持部11bは、第1の壁部12の一部によって構成されている。なお、図3〜図5に示すスプラインナット41は、ボールスプライン溝17内に挿入されたボールやボール通路等を省略して描いてある。
減速機43は、ハーモニックドライブ(登録商標)減速機で、図4に示すように、作業軸5と同一軸線上に位置付けられており、作業軸5が貫通している。この減速機43は、作業軸5に近接する内周側に位置する入力部46と、この入力部46の外周側に位置する出力部47とを備えている。
この実施の形態においては、上述したスプラインナット支持部11bによって、請求項4記載の発明でいう「スプラインナットを支持する支持部」が構成されている。
従動プーリ71は、第2の壁部13に形成された第1の穴13aを通して第2のアーム3内に挿入されている。駆動プーリ72は、第1の壁部12に形成された第4の穴12b(図3参照)を通して第2のアーム3内に挿入されている。この実施の形態においては、従動プーリ71によって、本発明でいう「回転方向駆動力入力部」が構成されている。
このため、この実施の形態によれば、作業軸5の作業部18とスプラインナット41との間の距離を短くすることができるから、作業軸5の支持剛性が高い水平多関節ロボットを提供することができる。
また、減速機43の出力部47は入力部46の外周側に位置し、出力部47の外周側がクロスローラ軸受61を介してヘッド本体11に支持されているから、減速機43も軸方向にコンパクトに形成することができ、作業軸5の下部を支持する部分の剛性がより一層高くなる。
したがって、この実施の形態によれば、ヘッド本体11に沿う状態で広い支持幅を有する支持構造によって減速機43が支持されるから、作業軸5の支持剛性をさらに高くすることが可能な水平多関節ロボットを提供することができる。
このため、スプラインナット41は第1の壁部12に、ボールねじナット21は第2の壁部13に対して、それぞれその周囲から支持されることになるので、作業軸5の支持剛性が更に向上する。
Claims (1)
- ロボットアームの先端部を構成するヘッド本体と、
ボールねじ溝とボールスプライン溝とが形成されるとともに一端側に作業部が設けられ、前記ヘッド本体に回転自在に支持される作業軸と、
前記ボールねじ溝と螺合し、かつ前記ヘッド本体に回転自在に支持されたボールねじナットと、
前記ボールねじナットに駆動力を伝える軸方向駆動力入力部と、
前記ボールスプライン溝に嵌合するスプラインナットと、
前記スプラインナットが接続される出力部を有する減速機と、
前記減速機の入力部に駆動力を伝える回転方向駆動力入力部とを備え、
前記作業軸の他端側から一端側へ向けて、前記軸方向駆動力入力部と、回転方向駆動力入力部と、前記減速機と、前記スプラインナットとがこの順序で並んで設けられ、
前記ボールねじナットは、前記軸方向駆動力入力部より前記作業軸の他端側に配置され、
前記減速機の外周側がころ軸受を介して前記ヘッド本体に回転自在に支持され、
前記減速機と、前記ころ軸受のころと、前記ころ軸受における前記ヘッド本体に取付けられる外輪とがこの順序で径方向の外側に向けて並べられ、
前記減速機の前記出力部は前記入力部の外周側に位置し、
前記出力部の外周側が前記ころ軸受を介して前記ヘッド本体に支持され、
前記ヘッド本体は、前記作業軸とは直交する方向に押し出される押出成形により形成されたものであり、
前記ヘッド本体における前記作業軸の一端側に位置する第1の壁部と、
前記ヘッド本体における前記作業軸の他端側に位置する第2の壁部と、
前記ヘッド本体における前記第1の壁部と前記第2の壁部とを連結する一対の縦壁部との全てが一体に構成され、
前記第1の壁部は、前記スプラインナットを支持する支持部を有し、
前記第2の壁部は、前記ボールねじナットを支持する支持部を有し、
前記作業軸は、前記第1の壁部と前記第2の壁部との両者を貫通し、
前記第1の壁部には、前記回転方向駆動力入力部にベルトを介して接続された回転方向駆動用のモータと、このモータを前記作業軸とは反対方向へ梃子の原理で押すための支点となるボルトとが設けられ、
前記第2の壁部には、前記軸方向駆動力入力部にベルトを介して接続された軸方向駆動用のモータと、このモータを前記作業軸とは反対方向へ梃子の原理で押すための支点となるボルトとが設けられている産業用ロボット。
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