JPH02218583A

JPH02218583A - 工業用ロボット

Info

Publication number: JPH02218583A
Application number: JP3967289A
Authority: JP
Inventors: Yukio Otani; 行雄大谷
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1989-02-20
Filing date: 1989-02-20
Publication date: 1990-08-31
Anticipated expiration: 2011-01-31
Also published as: JPH089154B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は、三つ以上の自由度を持つ手首機構を有する工
業用ロボットに関する。

ｒ従来の技術」従来、塗装や溶接等の作業を人間に代わって行う自動機
として、動作プログラムを変更することにより多様なワ
ークに７レキシブルに対応可能な工業用ロボットが用い
られている。そして、多種な工業用ロボットの中でも、
より人間に近い手首の動きが可能な、三つ以上の自由度
を持つ手首機構と、該手首機構が先端部に設けられた回
動自在なアームとを有する工業用ロボットがよく用いら
れている。

そして、このような工業用ロボットにあっては、下記（
１）、０）のような利点があるために、手首機構を駆動
する三つのモータを、前記アームの一側部に取り付ける
ことが行われている。

（１）モータから手首機構までの駆動力伝達経路が短く
なり、駆動力伝達機構が簡単にできるとともに、手首の
剛性を向上させることができる。

（ｂ）モータの重量をバランスウェイトとして利用する
ことにより、アームを支持する軸受に加わる負荷モーメ
ントが増加する等の不具合を防止して、前記アームを片
持状態に支持してアームの動作範囲を大きくすることが
できる。

「発明が解決しようとする課題」ところが、上記のような工業用ロボットにおいては、通
常、手首機構を駆動する三つのモータは、前記アームの
回動中心よりも後方の側面に、メンテナス等のための間
隔をおいて、前記回動中心から遠ざかる方向に略−直線
状に配置されていた。

このため、三つのモータの集合体の重心は、前記回動中
心から遠い位置に配され、かつ、アームの後部が長手方
向に長くなるので、アームが大型になるとともに、アー
ムの慣性モーメントが増加しアームを駆動するための必
要動力が大きくなるという不具合を有していた。

さらに、内側に配されたモータは、両端に配されたモー
タに比べ、両側に他のモータが隣接して配されているた
め、ブラシ交換等のメンテナンス作業が難しいという欠
点があった。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであっ
て、手首機構を駆動するモータがアームの回動中心近く
に配され、かつモータのメンテナンススペースが十分確
保された工業用ロボットを提供することを目的としてい
る。

「課題を解決するための手段」本発明の工業用ロボットは、回動自在に設けられたアー
ムと、該アームの先端部に設けられた手首機構と、前記
アームの一側部に並んで取り付けられ、前記手首機構を
駆動する少なくとも三つ以上のモータとを具備する工業
用ロボットにおいて、前記モータの中で少なくとも一つ
のモータの軸線が、他のモータの軸線を共通して含む平
面に対して離れて配されるようにし！こことを特徴とし
ている。

「作用Ｊ本発明の工業用ロボットは、先端に手首機構が設けられ
たアームの一側部に、並んで取り付けられた前記手首機
構を駆動する少なくとも三つ以上のモータの中で、少な
くとも一つのモータが、その軸線が他のモータの軸線を
共通して含む平面に対して離れるようにして配置されて
いる。

このため、メンテナス等のための所定間隔を維持して、
前記モータ全体の配置スペースを長手方向（モータが並
んでいる方向）に縮小することができ、シ！二がって、
前記モータの集合体としての重心を前記回動中心の近く
に配置することができる。

「実施例」以下、本発明の〜実施例を第１図〜第５図により説明す
る。

第１図は、６自由度多関節型工業用ロボットの全体を示
す図である。図において、符号ｌで示すものはベースで
ある。ベース１の上には、旋回駆動部２が設けられてい
る。旋回駆動部２の上には、ベース１に固定された軸線
Ａを中心として回動する旋回ベース３が設けられている
。旋回ベース３の上には、旋回ベース３に固定され軸線
Ａと直交する軸線Ｂを中心として回動する第１アーム４
が設けられている。また、旋回ベース３の上には、第１
アーム駆動部５が設けられている。

そして、第１アーム４の先端部には、第１アーム４に固
定され軸線Ｂと平行な軸線Ｃを中心として回動する第２
アーム６が設けられている。この第２アーム６と第１ア
ーム４の連結部には、第２アーム駆動部７が設けられて
いる。また、第２アーム６の後部には、手首駆動部８が
設けられている。さらに、第２アーム６の先端には、手
首機構９が設けられている。手首機構９には、ケース１
０、ケース具備及び取付軸１２が設けられている。

ケースｌＯは、第２アーム６に固定され軸線Ｃに平行な
軸線りを中心として回動するようになっている。ケース
具備は、ケース１０に固定され軸線りに直交する軸線Ｅ
を中心として回動するようになっている。取付軸１２は
、ロボットに作業をさせるための作業ツール等を取り付
けるもので、ケース具備に固定され軸線Ｅに直交する軸
線Ｆを中心として回動するようになっている。

ここで、第１アーム４は軸線Ａを含む平面上に存在する
ようになっている。さらに、ｆＥ２アーム６は第１アー
ム４に片持状に取付けられ又ケース１０は第２アーム６
の第１アーム４側の側面に片持状に取付られて、軸線Ｅ
は軸線Ａを含みかつ軸線りと直交する平面内に存在する
ようになっている。

以下、各部（旋回駆動部２．第１アーム駆動部５゜第２
アーム駆動部７．第２アーム６、手首駆動部８゜手首機
構９）の構成について順次説明する。

まず、旋回駆動部２は、内部に旋回ベース３の支持機構
、及び旋回ベース３を回動させるためのモータ等が設け
られたものである。

そして、第１アーム駆動部５は、内部に第１アーム４の
支持機構等、及び、ケース１３内に位置して第１アーム
４を回動させるためのモータ１４が設けられたものであ
る。

また、第２アーム駆動部７は、内部に第２アーム６の支
持機構等、及び、ケース１５内に位置して第２アーム６
を回動させるＩ；めのモータ１６が設けられたものであ
る。

つぎに、第２図、第３図により、第２アーム６゜手首駆
動部８１手首機構９Ｊごついて詳細に説明する。

第２図は、第２アーム６、手首駆動部８及び手首機構９
の水平断面図であって、第３図のＩｆ−１断面視図であ
る。また、’＄３図は第２アーム６の縦断面図である。

第２図において、符号６で示すものが、前記第２アーム
である。第２アーム６は、第２図、第３図に示すように
、全体として箱状をなしており、略直方体状のアーム本
体部６ａと、該アーム本体部６ａの端部に形成され、ア
ーム本体部６ａの中心線Ｇに対して直交する方向に張り
出す室６ｃを有するアームベース部６ｂとよりなるもの
である。

そして、前記室６ｃの第３図において向う側の側面には
、開口部６ｄが設けられている。

また、第２図において、全体として符号８で示す部分が
前述の手首駆動部である。前記アームベース部６ｂの図
において上側すなわち第１アーム４の側には、取付座１
７が設けられている。取付座１７は、板部１７ａと該板
部１７ａの側面より伸びる円筒状のボス部１７ｂとより
なる。この取付座１７の板部１７ａには、ボス部１７ｂ
の軸線上に位置して取付穴１８が、さらに該取付穴１Ｂ
の横に順次並ぶようにして取付穴１９．２０が形成され
ている。

ここで、取付穴１８と取付穴２０の中心線は、それぞれ
前記中心線Ｇに平行な一つの平面内に含まれるようにな
っており、取付穴１９の中心線は、該平面に対して所定
寸法にだけ、第２図において向う側に離れて配されるよ
うになっている。

また、この取付座１７は、前記ボス部１７ｂが前記室６
ｃ内に位置し前記板部１７ａが前記開口部６ｄを覆うよ
うに配されて、前記アームベース部６ｂに固定されてい
る。

そしてこの時、取付穴１８．２０の中心は、第４図に示
すように、前記アーム本体部６ａの中心線Ｇに対して上
方にＨだけ離れ中心線Ｇに平行な平面上に配されるよう
になっている。

取付座１７の取付穴１Ｂ、１９．２０の中心線上には、
それぞれモータ２１，２２．２３が設けられている。モ
ータ２１，２２．２３は、その出力軸２１ａ、２２ａ、
２３ａがそれぞれ取付穴１８．１９．２０より前記室６
ｃ内に突出し軸方向が第２アーム６の長手方向と直交す
るように配されて、取付座１７に固定されている。また
、取付座１７の前記室６ｃと反対側には、モータ２１゜
２２．２３を覆うようにケース２４が取り付ケラれてい
る。

ここで、上記寸法Ｈは前記寸法Ｋに対して十分大きく設
定され、第４図に示すように、第１アーム４と第２アー
ム６が一直線上になるように第２アー春６が回動しても
、ケース２４と第１アーム４は干渉しないようになって
いる。

前記室６ｃ内でモータ２１の軸線上には、ハーモニック
ドライブ２５が設けられている。ハーモニックドライブ
２５は、入力軸であるウェーブジェネレータ２５ａと出
力軸であるサーキュラ−スプライン２５ｂを有するもの
で、該ウェーブジェネレータ２５ａには軸線上に位置し
て取付穴２５Ｃが形成されている。このハーモニックド
ライブ２５は、軸線がモータ２１の軸線に一致するよう
に配されて、前記ボス部１７ｂに固定されている。

また、このハーモニックドライブ２５の取付穴２５ｃに
は前記出力軸２１ａが取り付けられてぃる。そして、前
記取付穴２５ｃにモータ２１の出力軸２１ａが取り付く
部分には、キー等の回転伝達手段が設けられている。こ
れにより、前記出力軸２１ａの回動が前記ウェーブジェ
ネレータ２５ａに伝わるようになっている。

また、前記室６Ｃ内には、ハーモニックドライブ２５の
外周を覆うように、歯付ベルト用のプーリー２６が設け
られている。このプーリー２６は、内周面の一部が前記
サーキュラ−スプライン２５ｂの外周に嵌合するように
されて、前記サーキュラ−スプライン２５ｂに固定され
るとともに、軸受を介して前記ボス部１７ｂに回動自在
に取り付けられている。これにより、プーリー２６は、
前記サーキュラ−スプライン２５ｂと一体となって回動
するようになっている。また、モータ２２゜２３の出力
軸２２ａ、２３ａには、それぞれプーリー２８．２９が
固定されている。

また、前記アームベース部６ｂ内で、前記アームベース
部６ｂと前記アーム本体部６ａとの接合部付近には、第
２図、第３図に示すように、テンシーンプーリー３０．
３０，３１，３１，３２゜３２が設けられている。テン
ションプーリー３０゜３１．３２は、図示していないシ
ャフトあるいは軸受等により支持されて、前記アームベ
ース部６ｂ内に回動自在に設けられている。また、この
テンシａンプーリー３０．３１．３２は、これを支持す
るシャフト等を位置変更可能に設ける等により、位置調
整が可能になっている。

つぎに、第２図において、全体として符号９で示す部分
が前述の手首機構である。図において６ａは前記第２ア
ーム６のアーム本体部である。このアーム本体部６ａの
先端部の第１アーム４側（図において上側）には、前述
のケース１０が設けられている。ケースｌＯは、開口部
３３ａを有するギヤ室３３形成するケース本体部１０ａ
と、該ケース本体部１０ａの側面より伸びる円筒状の軸
部ＩＱｂとよりなるものである。このケースｌＯは該軸
部１０ｂが前記アーム本体部６ａの側面から前記アーム
本体部６ａ内に突出するように配されて、軸受３４を介
して前記アーム本体６！の側壁に取り付けられ、軸線り
の回りに回動自在になっている。また、ケースｌＯの軸
ｍ１Ｏｂの外周には、歯付ベルト用のプーリー３５が固
定されている。ここで、プーリー３５の位置は、プーリ
ー３５と前述の手首駆動部８のプーリー２６とが相対向
するようになっている。

前記軸部１０ｂ内の軸線り上には、傘歯車３６が設けら
れている。傘歯車３６は、軸線上に貫通穴を有する中空
構造をしており、歯車部３６ａと円筒状の軸部３６ｂと
よりなる。この傘歯車３６は、軸部３６ｂがケース１０
の軸部１０ｂ内に位置し歯車’１４３６　ａが前記ギヤ
室３３内に位置するように配されて、軸受３７，３８を
介して前記軸部１０ｂ内に取り付けられ、軸線りの回り
に回動自在になっている。この傘歯車３６の軸部３６ｂ
の端部外周には、前述の手首駆動部８のプーリー２９と
相対向する位置に、歯付ベルト用のプーリー３９が固定
されている。

傘歯車３６内の軸線り上には、シャツ）４０が設けられ
ている。シャフト４０は丸棒状をしており、一端が傘歯
車３６の歯車部３６ａ内よりギヤ室３３内に突出し、他
端が傘歯車３６の軸部３６ｂより伸び前記アーム本体部
６ｂの側壁に至るように配されている。このシャフト４
０は、軸受４１を介して傘歯車３６内に、軸受４２を介
して前記アーム本体６ａの側壁に固定された支持部材４
３に取り付けられ軸線りの回りに回動自在になっている
。このシャフト４０のギヤ室３３側の端部には傘歯車４
４が固定されている。また、シャフト４０には、前記プ
ーリ３９と前記軸受４２の間で前述の手首駆動部８のプ
ーリー２８と相対向する位置に、歯付ベルト用のプーリ
４５が固定されている。

ケースｌＯに形成されたギヤ室３３内には、ハーモニッ
クドライブ４６が設けられている。ノ＼−モニックドラ
イブ４６は、入力軸であるウェーブジェネレータ４６ａ
と出力軸であるサーキュラスプライン４６ｂを有するも
ので、該ウェーブジェネレータ４６ａには軸線上に位置
して取付穴４６Ｃが形成されている。このハーモニツク
ドライブ４６は、軸線が軸線Ｅに一致するように配され
て、前記ケース本体部１０ａに固定されている。

前記ギヤ室３３の軸線Ｅ上には、傘歯車４７が設けられ
ている。傘歯車４７は、軸線上に貫通穴を有する中空構
造をしており、前記傘歯車３６の歯車部３６ａとかみ合
う歯車部４７ａと円筒状の軸部４７ｂとよりなる。この
傘歯車４７は、前記Ｉｔｋ　ｍ　４７　ｂがハーモニッ
クドライブ４６の取付穴４６ｃに嵌合し、前記歯車部４
７ａが前記歯車部３６ａと所定のバックラッシをもって
かみ合うように配されて、軸受４８を介して前記ケース
本体１０ａに取り付けられ、軸線Ｅの回りに回動自在に
なっている。また、前記軸部４７ｂとハーモニックドラ
イブ４６の取付穴４６ｃとの嵌合部には、キー等の回転
伝達手段が設けられ、前記軸部４７ｂの回転がハーモニ
ックドライブ４６のウェーブジェネレータ４６ａに伝わ
るようになっている。

傘歯車４７内の軸線Ｅ上には、シャフト４９が設けられ
ている。シャフト４９は、丸棒状をしており、一端が傘
歯車４７の歯車部４７ａ内より突出し、他端が傘歯車４
７の軸部４７ｂより突出するように配されている。この
シャフト４９は、軸受５０，５１を介して傘歯車４７内
に取り付けられ、軸線Ｅの回りに回動自在になっている
。また、シャフト４９の前記歯車部４７ａ側の端部には
、前記傘歯車４４と所定のバックラッシをもってかみ合
うように配された傘歯車５２が固定されている。さらに
、シャフト４９の前記軸部４７ｂ側の端部には、傘歯車
５３が固定されている。

ケース１０の開口部３３ａ側には、前述のケースｉｔが
設けられている。ケース具備は、ギヤ室５４．５５を有
するケース本体具備ａとギヤ室５４の側壁より伸びる円
筒状の軸部具備ｂとによりなる。このケース具備は、前
記軸部具備ｂが前記開口部３３ａより訪記ギヤ室３３内
に伸び前記ハーモニックドライブ４６のサーキュラ−ス
プライン４６ｂまで至るように配されている。またこの
ケース具備は、前記軸部具備ｂが軸受５６を介して前記
ケース本体部１０ａに取り付けられるとともに前記軸部
具備ｂの端部が前記サーキュラスプライン４６ｂに固定
され、前記サーキュラスプライン４６ｂの回動により前
記軸線Ｅの回りに回動するようになっている。

ケース具備に形成されたギヤ室５５内には、ハーモニッ
クドライブ５７が設けられている。ハーモニックドライ
ブ５７は、入力軸線であるウェーブジェネレータ５７ａ
と出力軸線であるサーキュラスプライン５７ｂを有する
もので、該ウェーブジェネレータ５７ａには軸線上に位
置して取付穴５７ｃが形成されている。このハーモニッ
クドライブ５７は、軸線が軸線Ｆに一致するように配さ
れて、前記ケース本体部具備ａに固定されている。

また、前記ケース本体部具備ａ内の軸線Ｆ上には、シャ
フト５８が設けられている。シャフト５８は、丸棒状を
しており、一端がギヤ室５４内に他端がギヤ室５５内に
突出するように配され、軸受５９，６０を介して前記ケ
ース本体具備ａに回動自在に取り付けられている。この
シャフト５８のギヤ室５４側の端部には、前記傘歯車５
３と所定のバックラッシをもってかみ合うように配され
た傘歯車６１が固定されている。また、シャフト５８の
ギヤ室５５側の端部は、ハーモニックドライブ５７のウ
ェーブジェネレータ５７ａに形成された取付穴５７ｃに
嵌合している。そして、このシャフト５８と前記取付穴
５７ｃとの嵌合部にはキー等の回転伝達手段が設けられ
ており、シャフト５８の回転が前記ウェーブジェネレー
タ５７ａに伝わるようになっている。

また、軸線Ｆ上であって前記ギヤ室５５内の手首機構９
先端側には、前述の取付軸１２が設けられている。取付
軸１２は、段付丸棒状をしており、小径部１２ａと大径
部１２ｂよりなる。この取付軸１２は、大径部１２ｂが
前記ギヤ室５５内に配され小径部１２ａが前記ギヤ室５
５より手首機構９先端側に突出するように配され、軸受
６２を介して前記ケース本体部具備ａに回動自在に取り
付けられている。また、この取付軸１２の大径部１２ｂ
側の端部はハーモニックドライブ５７のサーキュラ−ス
プライン５７ｂに固定され、前記サーキュラ−スプライ
ン５７ｂの回動により取付軸ｌ２が回動するようになっ
ている。

そして、ｔ１ｇ２アーム６内には、無端歯付ベルト６３
．６４．６５が設けられている。この無端歯付ベルト６
３，６４．６５は、それぞれプーリー３５とプーリー２
６．プーリー４５とプーリー２８、プーリー３９とプー
リー２９に取り付けられている。また、この無端歯付ベ
ルト６３，６４゜６５は、第３図に示すように、それぞ
れテンションプーリー３０．３０，３１，３１，３２．
３２により通過経路が途中で折曲するようにされ、第２
アーム６の側壁等と干渉することがないように配されて
周回するようになっている。さらに、無端歯付ベルト６
３，６４．６５の張力は、それぞれテンションプーリー
３０．３１．３２の位置を調整することにより、所定の
値になっている。

そして、また各モータは、図示していない制御装置によ
り、その始動、停止及び動作の速さと向きを制御される
ようになっている。

つぎに、上記の構成よりなるロボットの動作について説
明する。

まず、旋回駆動部２内に設けられたモータ等が動作する
と旋回ペース３が回動する。これにより、ロボットの第
１アーム４．第２アーム６、手首機構９を含む旋回ベー
ス３上に取り付けられた部分が軸線Ａの回りに回動する
（以下、この回動を“旋回動作”と呼ぶ。）。

また、モータ１４が動作すると第１アーム４が回動する
。これにより、第１アーム４及び第２アーム６、手首機
構９を含む第１アーム４に取り付けられた部分が軸線Ｂ
の回りに回動する（以下、この回動を“アーム前後動作
”と呼ぶ。）。

また、モータ１６が動作すると第２アー五６が回動する
。これにより、第２アーム６及び手首機構９を含む第２
アーム６に取り付けられた部分が軸線Ｃの回りに回動す
る（以下、この回動を“アーム上下動作”と呼ぶ。）。

また、モータ２１が動作しその出力軸２１ａが回動する
と、その回動はハーモニックドライブ２５により低速で
高トルクに変換されて、プーリー２６、無端歯付ベルト
６３を介してプーリー３５に伝わり、プーリー３５に固
定されたケース１０が回動する。これにより、ケース１
０及びケース具備、取付軸１２を含むケース１０に取り
付けられたものが軸線りの回りに回動する（以下、この
回動を“手首曲げ動作″と呼ぶ。）。

また、モータ２３が動作しその出力軸２３ａが回動する
と、その回動はプーリー２９．無端歯付ベルト６５゛を
介してプーリー３９に伝わり、プーリー３９に固定され
た傘歯車３６が回動する”。そして、傘歯車３６の回動
により、傘歯車４７が回動するとその回動はハーモニッ
クドライブ４６により低速で高トルクに変換されて、ケ
ース具備の軸部具備ｂに伝わり、ケースｌｌが回動する
。これにより、ケース具備と取付軸１２を含むケース具
備に取り付けられたものが軸線Ｅの回りに回動する（以
下、この回動を“手首振り動作“と呼ぶ。

）昏さらに、モータ２２が動作しその出力軸２２ａが回動す
ると、その回動はプーリー２８．無端歯付ベルト６４を
介してプーリー４５に伝わり、プ一り−４５に固定され
たシャフト４０が回動する。

このシャフト４０の回動は、傘歯車４４．傘歯車５２を
介してシャフト４９に伝わり、シャフト４９が回動する
。そして、シャフト４９の回動は傘歯車５３．傘歯車６
１を介してシャフト５８に伝わり、シャフト５８が回動
する。すると、シャフト５８の回動はハーモニックドラ
イブ５７により低速で高トルクに変換されて、取付軸１
２０大径部１２ｂに伝わる。これにより、取付軸１２が
回動する（以下、この回動を“手首捻り動作”と呼ぶ。

）。

そして、図示していない制御装置は、各モータの始動、
停止及び動作の速さと向きを制御することにより、上記
各軸の動作（旋回動作、アーム前後動作、アーム上下動
作９手首曲げ動作５手首振り動作１手首捻り動作）の始
動、停止及び動作の速さと向きを制御する。これにより
、取付軸１２に取り付けられた作業ツール等は、各動作
の動作範囲内において、空間上を３次元的に所定の軌跡
を描いてかつ所定の速度で移動させられるとともに、各
時点で所定の方向に向けられる。こうして、ロボットは
所望の作業をすることになる。

ここで、上記制御方法としては、従来と同様の方式によ
ることができる。

本実施例の工業用ロボットは、以下のような長所を有す
る。

第一に、第２アーム６の一側部に設けられた取付座１７
に並んで取り付けられた前記手首機構９を駆動する三つ
のモータ２１，２２．２３の中で、モータ２２が、その
軸線が他のモータ２１，２３の軸線を共通して含む平面
に対して所定距離にだけ離れて配されるように設けられ
ている。

このため、メンテナス等のための所定間隔を維持して、
前記モータ全体の配置スペースを、従来に比し第２アー
ム６の長手方向に縮小することができる。したがって、
前記モータ２１，２２．２３の集合体としての重心を第
２アーム６の回動中心の近くに配置することができる。

すなわち、従来は第５図の（ａ）に示すように、モータ
１０１，１０２，１０３がアーム１０４の長子方向に一
直線状に配置されていたため、例えば各モータの径寸法
を一律Ｍと仮定し、メンテナンス作業等に必要な最小の
間隔をｈとすれば、全体の配置寸法Ｗ、は、Ｗ＋−３Ｍ＋２ｈとなる。これに対し、本実施例は、第５図の（ｃ）に示
すように配置され、全体の配置寸法Ｗ、は、Ｗ、−Ｍ　
＋　２　［（Ｍ　十ｈ　）”　−Ｋ　”］””となり、
Ｗ　！　＜　Ｗ　ｌとなるので、配置スペースを従来よ
りも縮小することができるのである。

これにより、第２アーム６の後部を短くして小型化でき
るとともに、第２アーム６の慣性モーメントを減少させ
て、第２アーム６を駆動するモータ１６の容量を低減す
ることができるという効果を奏する。

第二に、三つのモータ２１，２２．２３のなかで、内側
に位置するモータ２２が、多のモータ２１．２３の軸線
を共通して含む平面に対して所定距離にだけ離れて配さ
れているため、とのモータも左右どちらかの側に他のモ
ータが配されないスペースが確保できる。このため、例
えばＤＣモータの場合のブラシ交換等の作業が非常にや
り易くなる。

第三に、第２アーム６は第１アーム４に片持状に取り付
けられているため、第２アーム６が大きく回動しても第
１アーム４と第２アーム６の干渉が起こらない。また、
第４図に示すように、第１アーム４と第２アーム６とが
一直線上に配されるように第２アーム６が回動しても、
前記ケース２４と第１アーム４は干渉しない。このため
、前記アーム上下動作の動作範囲を従来よりも大きくす
ることができる。

第四に、前記アーム上下動作１手首曲げ動作。

手首振り動作において回動する部材（それぞれ、第２ア
ーム６、ケース１０．ケース具備）は、それらを支持す
る部材（それぞれ、第１アーム４゜第２アーム６、ケー
ス１０）に片持状に取り付けられている。これにより、
例えば手首曲げ動作では第２図において符号Ｙで示すよ
うな狭あい部が、前記各軸毎に一箇所のみとなる。この
ため、構造が簡単で組立作業がし易く、またメンテナン
スが容易である。

第五に、手首振り動作の中心軸である軸線Ｅが軸線りと
直交しかつ旋回動作の中心軸である軸線Ａを含む平面内
にあり、かつ第２アーム６は該平面から離れて配されて
いる。このため、ロボットをＣＰ制御するための座標変
換計算が容易になるとともに、教示作業時等に人が第２
アーム６にじゃまされることなく軸線Ｅ（ケース１０）
の後ろ側（軸線Ａの側）から、作業ツールの方向又は作
業ツールとワークとの相対位置等を肉眼で確認できる。

第六に、手首機構９駆動用モータ２１，２２゜２３と手
首機構９は、第２アーム６の側面から第１アーム４の方
に伸びるように配設されている。

このため、モータ２１，２２．２３と手首機構９の重量
は、第２アーム６等の重量により第２アーム６を支持す
る軸受に加わる負荷モーメントを打ち消すように作用す
る。これにより、前記軸受の寿命が長い。

第七に、モータ２１，２２．２３の駆動力を手首機構２
２まで伝達する手段としては取り付け。

取り外しが容易なベルトが用いられている。このＩ；め
、第２アーム６の組立作業が容易で分解点検等のメンテ
ナンス作業が容易である。

第八に、手首振り動作２手首捻り動作において回動する
部材（ケース具備．取付軸１２）は、減速ａ！（ハーモ
ニックドライブ４６．５７）の出力軸（サーキュラ−ス
プライン４６ｂ、５７ｂ）に直接取り付けられ、回動を
伝達する連鎖の最終段で減速が行なわれている。このｔ
；め、モータ２２゜２３の出力軸２２ａ、２３ａの回動
を７１−モニ・７クドライブ４６．５７に伝達する伝達
手段は、全て前記出力軸２２ａ、２３ａと同じ低い１ル
クを伝達すれば良いので、前記伝達手段が　コンパクト
で扱い易い物になっている。すなわち、モータ２２．２
３から手首機構９までは幅小なベルトが用いられており
２手首機構９内では小形な傘歯車が用いられている。

第九に、上記第への場合と同様、手首振り動作。

手首捻り動作において回動する部材は、減速機の出力軸
に直接取り付けられ、その間にバックラッシを有する伝
達手段がない。このため、モータ２２．２３の出力軸２
２ａ、２３ａの回動をハーモニックドライブ４６．５７
に伝達する伝達手段のバックラッシによる前記回動する
部材のバックラッシの大きさは、伝達手段のバックラッ
シの大きさに対して前記減速機の減速比倍だけ小さな値
になる。このため、前記回動する部材のバックラッシが
小さく手首振り動作１手首捻り動作の繰返し精度が高い
。

なお、本実施例においては、手首機構９を駆動するモー
タ２１，２２．２３の中で、内側に位置するモータ２２
を、他のモータ２１．２３の軸線を含む平面からオフセ
ットしたが、例えば第５図の（ｂ）に示すように、モー
タ２１をオフセットさせてもよい。この場合、モータ全
体の配置寸法Ｗ、は、Ｗ、−２Ｍ＋ｈ＋［（Ｍ＋ｈ）”−Ｋ”ｌ””となり、
やはりＷ　ｓ　＜　Ｗ　＋となる。

「　発明の効果　」本発明の工業用ロボットは、アームの一側部に並んで取
り付けられた手首機構を駆動する少なくとも三つのモー
タの中で、少なくとも一つのモータが、その軸線が他の
七−夕の軸線を共通して含む平面に対して所定距離だけ
離れて配されるように設けられている。

このため、メンテナス等のだめの所定間隔を維持して、
ｎＪ記モータ全体の配置スペースを、従来に比しアーム
の長手方向に縮小することができる。

しｔ；がって、モータの集合体としての重心をアームの
回動中心の近くに配置することができる。このため、ア
ームを駆動するための必要動力を低減することができる
という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の一実施例を示す図である。第１図は工業用ロボット本体全体の斜視図であり、第２
図は手首駆動部と手首機構の水平断面図であって、後述
の第３図の■−■断面視因である。また、第３図は第２アームの縦断面図である。そして、
第４因はロボットの姿勢を示す図であって、ロボットを
側面より見ｔ；図である。さらに、第５図は手首機構を
駆動するモータの配置状態を示す図である。６・・・アーム（第２アーム）、９・・・・・・手首機構、２１．２２．２３・・・・・・モータ

Claims

【特許請求の範囲】回動自在に設けられたアームと、該アームの先端部に設
けられた手首機構と、前記アームの一側部に並んで取り
付けられ、前記手首機構を駆動する少なくとも三つ以上
のモータとを具備する工業用ロボットにおいて、前記モータの中で少なくとも一つのモータの軸線が、他
のモータの軸線を共通して含む平面に対して離れて配さ
れるようにしたことを特徴とする工業用ロボット。