JPH02292189A - 球面作業ロボット - Google Patents
球面作業ロボットInfo
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- JPH02292189A JPH02292189A JP11032689A JP11032689A JPH02292189A JP H02292189 A JPH02292189 A JP H02292189A JP 11032689 A JP11032689 A JP 11032689A JP 11032689 A JP11032689 A JP 11032689A JP H02292189 A JPH02292189 A JP H02292189A
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- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
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- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
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- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
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- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
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- Manipulator (AREA)
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。
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）
本発明は球面もしくは曲面上の作業に適した球面作業ロ
ボットの回転耗動機構に関するものである。
ボットの回転耗動機構に関するものである。
（従来の技術）
本願出願人は球面もしくは曲面上の作業に適したロボッ
トとして特開昭６３−１９１５８３号を提案した。詳細
には、ベース１一端に突出した中空円筒部１ａの外周に
ベアリング２ａ，２ｂにより回転筒３が軸支されている
。該回転筒３は一端部３ａにてプーリー４と結合し、該
プーリー４は第１アーム５の基部５ａと結合している。
トとして特開昭６３−１９１５８３号を提案した。詳細
には、ベース１一端に突出した中空円筒部１ａの外周に
ベアリング２ａ，２ｂにより回転筒３が軸支されている
。該回転筒３は一端部３ａにてプーリー４と結合し、該
プーリー４は第１アーム５の基部５ａと結合している。
また，ベース１に設けられたブラケット６にモーター７
が前記回転筒３と軸が平行になる様設けられている。該
モーター７の出力軸７ａにプーリー９が結合し、前記ブ
ーリー４とタイミングベルト１０にて回転連結している
。
が前記回転筒３と軸が平行になる様設けられている。該
モーター７の出力軸７ａにプーリー９が結合し、前記ブ
ーリー４とタイミングベルト１０にて回転連結している
。
さらに、第１アームに回転自在で、かつその軸線が前記
第１回転軸の軸線と直交するよう第２回転軸を取り付け
、該第２回転軸に取り付けた第２アームの先端部に、そ
の軸線が第２回転軸の軸線と直交するよう摺動軸を設置
するとともに、摺動軸の先端部に作業工具を装着し、前
記第１回転軸および第２回転軸には夫々回転駆動機構を
連結したロボットにおいて、ワーク支持軸を中心として
回転する回転筒に第１アームの基部を固定し、第１アー
ムがワーク外筒を３６０度自由に回転し得る如くなした
球面作業ロボット装置を提案した。
第１回転軸の軸線と直交するよう第２回転軸を取り付け
、該第２回転軸に取り付けた第２アームの先端部に、そ
の軸線が第２回転軸の軸線と直交するよう摺動軸を設置
するとともに、摺動軸の先端部に作業工具を装着し、前
記第１回転軸および第２回転軸には夫々回転駆動機構を
連結したロボットにおいて、ワーク支持軸を中心として
回転する回転筒に第１アームの基部を固定し、第１アー
ムがワーク外筒を３６０度自由に回転し得る如くなした
球面作業ロボット装置を提案した。
（発明が解決しようとする課題）
上記従来技術に於では、第１アームがワークの外周を３
６０度自由に回転できるようにしたので、ロボットのも
つ広い作業範囲を十分に活用することができるものの、
中空部を有しないモーターを使用していたので、ワーク
支持部材をベースに取り付け、該ワーク支持部材を中心
として回動する第１アームの第１回転軸を該ワーク支持
部材と同心に配設し、該第１回転軸と偏心位置に第１モ
ーターを配設して両者をタイミングベルトプーリー歯車
等の回転伝達機構を用いて連動する構成としなければな
らなかった。
６０度自由に回転できるようにしたので、ロボットのも
つ広い作業範囲を十分に活用することができるものの、
中空部を有しないモーターを使用していたので、ワーク
支持部材をベースに取り付け、該ワーク支持部材を中心
として回動する第１アームの第１回転軸を該ワーク支持
部材と同心に配設し、該第１回転軸と偏心位置に第１モ
ーターを配設して両者をタイミングベルトプーリー歯車
等の回転伝達機構を用いて連動する構成としなければな
らなかった。
そのため、タイミングベルトとプーリー、歯車等のかみ
合いによるパックラッシュが発生し，高精度な加工をす
ることが困難であるという問題点があった。
合いによるパックラッシュが発生し，高精度な加工をす
ることが困難であるという問題点があった。
（課題を解決するための手段）
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであり、
ベースに設置したダイレクトドライブモータの出力軸に
第１アームを取り付け，該第１アームに前記ダイレクト
ドライブモータの出力軸の軸線と直交するよう，第２回
転軸を回転自在に配置し、該第２回転軸に回転Ｕ動機構
と第２アームを連結し，該第２アーム先端にその軸線が
前記第２回転軸の軸線と直交するよう回転摺動可能なツ
ール軸を配置し、該慴動軸の先端に作業工具を装置する
とともに、前記ダイレク１・ドライブモータの中空部を
貫通するワーク支持部材をベースに取り付けたことを特
徴とするものである。
ベースに設置したダイレクトドライブモータの出力軸に
第１アームを取り付け，該第１アームに前記ダイレクト
ドライブモータの出力軸の軸線と直交するよう，第２回
転軸を回転自在に配置し、該第２回転軸に回転Ｕ動機構
と第２アームを連結し，該第２アーム先端にその軸線が
前記第２回転軸の軸線と直交するよう回転摺動可能なツ
ール軸を配置し、該慴動軸の先端に作業工具を装置する
とともに、前記ダイレク１・ドライブモータの中空部を
貫通するワーク支持部材をベースに取り付けたことを特
徴とするものである。
（実施例）
第１図に示した本発明実施例に基づいて説明する。ベー
ス１一端にステータ部２ａが固定されたダイレクトドラ
イブモータ２が配置してある。該ダイレクトドライブモ
ータ２の出力軸２ｂには第１アーム３の基部３ａが固定
されている。第１アーム３先端部３ｂで前記ダイレクト
ドライブモータ２の出力軸２ｂ軸線ＯＡと直交するよう
な軸１０Ｂを有するダイレクトドライブモータ４のステ
ータ部４ａが固定されており、ダイレクトドライブモー
タ４の出力軸４ｂには第２アーム５の基部５ａが固定さ
れている。
ス１一端にステータ部２ａが固定されたダイレクトドラ
イブモータ２が配置してある。該ダイレクトドライブモ
ータ２の出力軸２ｂには第１アーム３の基部３ａが固定
されている。第１アーム３先端部３ｂで前記ダイレクト
ドライブモータ２の出力軸２ｂ軸線ＯＡと直交するよう
な軸１０Ｂを有するダイレクトドライブモータ４のステ
ータ部４ａが固定されており、ダイレクトドライブモー
タ４の出力軸４ｂには第２アーム５の基部５ａが固定さ
れている。
第２アーム５はＬ字型をしており、第２アーム５の先端
部５ｂには前記第２アーム５の軸線ＯＢと直交し、かつ
第１アーム３の軸線ＯＡと交わる軸線ＯＣの方向に摺動
，回転可能なツール軸６が設けられている。該ツール軸
６先端には作業工具７が設けられている。
部５ｂには前記第２アーム５の軸線ＯＢと直交し、かつ
第１アーム３の軸線ＯＡと交わる軸線ＯＣの方向に摺動
，回転可能なツール軸６が設けられている。該ツール軸
６先端には作業工具７が設けられている。
一方、前記ダイレクトドライブモータ２の中空部２ｃ内
には、中空状のワーク支持部材８が第１アームの軸線Ｏ
Ａと同軸に設けられている．該ワーク支持部材８のアー
ム側の一端８ａには台９が固定されており、該台９上を
軸線ＯＡに対して直角方向に摺動ずるＸテーブル１ｌが
設けられている。
には、中空状のワーク支持部材８が第１アームの軸線Ｏ
Ａと同軸に設けられている．該ワーク支持部材８のアー
ム側の一端８ａには台９が固定されており、該台９上を
軸線ＯＡに対して直角方向に摺動ずるＸテーブル１ｌが
設けられている。
参照符号１０はＸテーブル１１を駐動するアクチュエー
タである。
タである。
前記Ｘテーブル１１にはＸテーブル１１の摺動方向と前
記軸線ＯＡとに直角に摺動ずるＹテーブル１２の駆動を
するアクチュエータ１３が設けられている。前記Ｙテー
ブル１２にはワークを保持するワーク保持機構１４が脱
着可能に取り付けられている。
記軸線ＯＡとに直角に摺動ずるＹテーブル１２の駆動を
するアクチュエータ１３が設けられている。前記Ｙテー
ブル１２にはワークを保持するワーク保持機構１４が脱
着可能に取り付けられている。
また、ベース１外側にはモータ１５の出力軸１５ａとカ
ップリング１６によってその一端を連結され、かつ軸受
１７ａ，１７ｂによって軸支されたボールネジ１９に螺
合したナット２０が配胃してある。前記ナット２０には
連接板２１が固定され、スライドガイド２２を摺動する
連接部材２３と連結している。さらに、前記連接部材２
３とワーク支持部材８の他端８ｂが固定されている。参
照符号２４は連接部材２３を摺動するためのガイドであ
る。２５は前記Ｘテーブル１１、Ｙテーブル１２を能動
するための電力等を供給するために中空状のワーク支持
部材８内に設けられたケーブル、エアチューブである。
ップリング１６によってその一端を連結され、かつ軸受
１７ａ，１７ｂによって軸支されたボールネジ１９に螺
合したナット２０が配胃してある。前記ナット２０には
連接板２１が固定され、スライドガイド２２を摺動する
連接部材２３と連結している。さらに、前記連接部材２
３とワーク支持部材８の他端８ｂが固定されている。参
照符号２４は連接部材２３を摺動するためのガイドであ
る。２５は前記Ｘテーブル１１、Ｙテーブル１２を能動
するための電力等を供給するために中空状のワーク支持
部材８内に設けられたケーブル、エアチューブである。
参照符号２６はツール軸および作業工具７を駆動、制御
するためのケーブル、エアチューブ等であり、前記ダイ
レクトドライブモータ４の中空部４ｃ内を通り、中空部
４ｃより突出している。突出したケーブル２６はダイレ
クトドライブモータ４のケーブル２７とともに、第１ア
ーム３を郭動するダイレクトドライブモータ２の中空部
２ｃ内に導かれている。該中空部２ｃ内ではケーブル２
６．２７は第３図に示すような上下２ケ所に配置した押
えリング２８によって支持されている。第４図、第５図
は押えリングの別の実施例であり、押えリング２８を２
重にし、ケーブル２６．２７を包み込んでいる。
するためのケーブル、エアチューブ等であり、前記ダイ
レクトドライブモータ４の中空部４ｃ内を通り、中空部
４ｃより突出している。突出したケーブル２６はダイレ
クトドライブモータ４のケーブル２７とともに、第１ア
ーム３を郭動するダイレクトドライブモータ２の中空部
２ｃ内に導かれている。該中空部２ｃ内ではケーブル２
６．２７は第３図に示すような上下２ケ所に配置した押
えリング２８によって支持されている。第４図、第５図
は押えリングの別の実施例であり、押えリング２８を２
重にし、ケーブル２６．２７を包み込んでいる。
なお，押えリング２８の材質としてはテフロン等が好ま
しいが、耐熱性、耐摩性に優れ、また、摩擦抵抗の少な
い部材であればよい。これは、互に回転摺動する部材間
（中空部）に嵌挿されたケーブルがもつれて、摩擦抵抗
が増え、アームの動作に悪影響を及ぼしたり、ケーブル
が砿損するのを防ぐ効果がある。
しいが、耐熱性、耐摩性に優れ、また、摩擦抵抗の少な
い部材であればよい。これは、互に回転摺動する部材間
（中空部）に嵌挿されたケーブルがもつれて、摩擦抵抗
が増え、アームの動作に悪影響を及ぼしたり、ケーブル
が砿損するのを防ぐ効果がある。
尚、押えリング２８は上下２ケ所に配置したが、ケーブ
ルのもつれや、破損を防ぐために個数を変更してもよい
。
ルのもつれや、破損を防ぐために個数を変更してもよい
。
次に作用について説明する。それぞれのダイレクトドラ
イブモータ２，４を作動させることにより、第１アーム
３、第２アーム５は回動を始める。第２アーム５を回動
させると作業工具７先端は軸ＯＡを地軸と仮定したワー
クの経線方向を動く。また、第２アーム５をある角度で
傾けたまＳ、第１アーム３を回動させるとワーク２９の
緯線方向を動くことになる。さらにツール軸６を上下動
させると作業工具７は球の中心Ｏ方向に摺動することに
より，作業工具７と取りうる作業域は球状となる。
イブモータ２，４を作動させることにより、第１アーム
３、第２アーム５は回動を始める。第２アーム５を回動
させると作業工具７先端は軸ＯＡを地軸と仮定したワー
クの経線方向を動く。また、第２アーム５をある角度で
傾けたまＳ、第１アーム３を回動させるとワーク２９の
緯線方向を動くことになる。さらにツール軸６を上下動
させると作業工具７は球の中心Ｏ方向に摺動することに
より，作業工具７と取りうる作業域は球状となる。
また、Ｘテーブル１１、Ｙテーブル１２、ワ一ク支持部
材８をそれぞれ摺動恥動させることにより、ワーク２９
の３次元空間内の位置を調整することができるので、ズ
レた球の中心や自由曲面の曲率中心を０に一致させるこ
とができ、又、球の中心と一致しない方向にツール軸６
を移動させることも可能となる。
材８をそれぞれ摺動恥動させることにより、ワーク２９
の３次元空間内の位置を調整することができるので、ズ
レた球の中心や自由曲面の曲率中心を０に一致させるこ
とができ、又、球の中心と一致しない方向にツール軸６
を移動させることも可能となる。
第１アーム３は３６０度以上の回動角を得ることができ
、第２アーム５は作業工具７とワーク支持部材８との干
渉する回動角範囲のみ作業域が制限されるだけなので、
ロボットの取り得る作業域はワーク２９表面においては
ワーク２９のワーク支持部材８による支持部分以外全て
の面をとることができる。
、第２アーム５は作業工具７とワーク支持部材８との干
渉する回動角範囲のみ作業域が制限されるだけなので、
ロボットの取り得る作業域はワーク２９表面においては
ワーク２９のワーク支持部材８による支持部分以外全て
の面をとることができる。
（効 果）
本発明は、ベースに設置したダイレクトドライブモータ
の出力軸に第１アームを取り付け、該第１アームに前記
ダイレクトドライブモータの出力軸の軸線と直交するよ
う、第２回転軸を回転自在に配置し、該第２回転軸に回
転駆動機構と第２アームを連結し、該第２アーム先端に
その軸線が前記第２回転軸の軸線と直交するよう回転摺
動可能なツール軸を配置し、該摺動軸の先端に作業工具
を装置するとともに、前記ダイレクトドライブモータの
中空部を貫通するワーク支持部材をベースに取り付けた
ことを特徴としたので、パックラッシュのない高精度な
加工等ができる。
の出力軸に第１アームを取り付け、該第１アームに前記
ダイレクトドライブモータの出力軸の軸線と直交するよ
う、第２回転軸を回転自在に配置し、該第２回転軸に回
転駆動機構と第２アームを連結し、該第２アーム先端に
その軸線が前記第２回転軸の軸線と直交するよう回転摺
動可能なツール軸を配置し、該摺動軸の先端に作業工具
を装置するとともに、前記ダイレクトドライブモータの
中空部を貫通するワーク支持部材をベースに取り付けた
ことを特徴としたので、パックラッシュのない高精度な
加工等ができる。
第１図は本発明による実施例要部側面図、第２図は第１
図におけるＡ−Ａ線断面図、第３図はケーブルと押えリ
ングを示す斜視図、第４図は押えリングの他の実施例、
第５図はケーブルと押えリングを示す斜視図、第６図は
従来技術である。 １・・・ベース ２，４・・・ダイレクトドライブモータ２ｂ・・・出力
軸 ２ｃ・・・中空部 ３・・・第１アーム ４ｂ・・・出力軸 ６・・・ツール軸 ７・・・作業工具 ８・・・ワーク支持部材 ３ｏ・・・第２回転軸
図におけるＡ−Ａ線断面図、第３図はケーブルと押えリ
ングを示す斜視図、第４図は押えリングの他の実施例、
第５図はケーブルと押えリングを示す斜視図、第６図は
従来技術である。 １・・・ベース ２，４・・・ダイレクトドライブモータ２ｂ・・・出力
軸 ２ｃ・・・中空部 ３・・・第１アーム ４ｂ・・・出力軸 ６・・・ツール軸 ７・・・作業工具 ８・・・ワーク支持部材 ３ｏ・・・第２回転軸
Claims (2)
- （１）ベースに設置したダイレクトドライブモータの出
力軸に第１アームを取り付け、該第１アームに前記ダイ
レクトドライブモータの出力軸の軸線と直交するよう、
第２回転軸を回転自在に配置し、該第２回転軸に回転駆
動機構と第２アームを連結し、該第２アーム先端にその
軸線が前記第２回転軸の軸線と直交するよう回転摺動可
能なツール軸を配置し、該摺動軸の先端に作業工具を装
置するとともに、前記ダイレクトドライブモータの中空
部を貫通するワーク支持部材をベースに取り付けたこと
を特徴とする球面作業ロボット。 - （２）第２回転軸に連結した回転駆動源をダイレクトド
ライブモータとしたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の球面作業ロボット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11032689A JPH02292189A (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 球面作業ロボット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11032689A JPH02292189A (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 球面作業ロボット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02292189A true JPH02292189A (ja) | 1990-12-03 |
Family
ID=14532894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11032689A Pending JPH02292189A (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 球面作業ロボット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02292189A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH054187A (ja) * | 1990-10-18 | 1993-01-14 | Yamaha Corp | ロボツトの被加工物把持機構 |
| JP2017185603A (ja) * | 2016-04-07 | 2017-10-12 | ファナック株式会社 | ロボットの線条体処理構造 |
| JP2018062015A (ja) * | 2016-10-11 | 2018-04-19 | 三菱重工工作機械株式会社 | 工作機械 |
| JP2021084172A (ja) * | 2019-11-27 | 2021-06-03 | 株式会社安川電機 | ロボットシステム、搬送装置及び配線方法 |
| WO2023026434A1 (ja) * | 2021-08-26 | 2023-03-02 | ファナック株式会社 | 線条体固定構造、機械、ロボット、及びアクチュエータ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63191588A (ja) * | 1987-02-05 | 1988-08-09 | 株式会社東芝 | 産業用ロボツト |
| JPS63191583A (ja) * | 1987-01-30 | 1988-08-09 | ぺんてる株式会社 | 球面作業ロボツト装置 |
-
1989
- 1989-04-28 JP JP11032689A patent/JPH02292189A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63191583A (ja) * | 1987-01-30 | 1988-08-09 | ぺんてる株式会社 | 球面作業ロボツト装置 |
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| JPH054187A (ja) * | 1990-10-18 | 1993-01-14 | Yamaha Corp | ロボツトの被加工物把持機構 |
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| US10427308B2 (en) | 2016-04-07 | 2019-10-01 | Fanuc Corporation | Wire body processing structure for robot |
| JP2018062015A (ja) * | 2016-10-11 | 2018-04-19 | 三菱重工工作機械株式会社 | 工作機械 |
| JP2021084172A (ja) * | 2019-11-27 | 2021-06-03 | 株式会社安川電機 | ロボットシステム、搬送装置及び配線方法 |
| WO2023026434A1 (ja) * | 2021-08-26 | 2023-03-02 | ファナック株式会社 | 線条体固定構造、機械、ロボット、及びアクチュエータ |
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