JPH0241886A - Direct driving robot - Google Patents

Direct driving robot

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Publication number
JPH0241886A
JPH0241886A JP18971888A JP18971888A JPH0241886A JP H0241886 A JPH0241886 A JP H0241886A JP 18971888 A JP18971888 A JP 18971888A JP 18971888 A JP18971888 A JP 18971888A JP H0241886 A JPH0241886 A JP H0241886A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
arm
shaft
driving
motor
base
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP18971888A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazumitsu Takai
一光 高井
Shogo Sato
尚吾 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pentel Co Ltd
Original Assignee
Pentel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pentel Co Ltd filed Critical Pentel Co Ltd
Priority to JP18971888A priority Critical patent/JPH0241886A/en
Publication of JPH0241886A publication Critical patent/JPH0241886A/en
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Abstract

PURPOSE:To increase a radiating property and to bear even a severe operation by exposing a DD motor for driving a base part arm and separating the distance with a DD motor for driving the tip arm. CONSTITUTION:A base part arm 5 and tip arm 10 are turned by driving the exposed DD motor 3 for driving the base part arm and the DD motor 27 for driving the tip provided by separating from this motor 3, and work shafts 50, 50' are planely positioned. Moreover, the rotary positioning of the work shaft is also executed by the AC motor 47 for driving the work shaft rotation. A stopper part is positioned by the AC motor 48 for driving the work shaft positioning stopper simultaneously therewith. The work shaft is then descended by operating either of air cylinders 58, 58' and the lot of this air cylinders 58, 58' is stopped at the specified height by abutting to the stopper part. The radiating property can thus be bettered by arranging the DD motor 3, 27 and a severe operation can be born without giving an adverse effect on an encoder.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はダイレクトドライブモーターによって駆動され
るダイレクトドライブロボットに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a direct drive robot driven by a direct drive motor.

(従来の技術) 従来のダイレクトドライブ(以下、DD)モーターを使
用したDDロボットに特開昭61−173875号に示
すものがある。
(Prior Art) A DD robot using a conventional direct drive (hereinafter referred to as DD) motor is disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 173875/1983.

これは水平多関節アームを駆動する第1及び第2のDD
モモ−−をロボット基部に固定し、先端アームを基部ア
ーム駆動用DDモーターの中空部を貫通するシャフトと
基部アーム内に配設したスチールベル1−により、第2
のDDモモ−−と回転連結することにより原動するもの
である。
This is the first and second DD that drives the horizontal multi-joint arm.
Momo is fixed to the base of the robot, and the tip arm is connected to the second arm by a shaft passing through the hollow part of the DD motor for driving the base arm and a steel bell 1 disposed inside the base arm.
It is driven by being rotationally connected to the DD momo.

又、基部アームの支持及び原動伝達としては、その内側
に前記の先端アーム駆動用のシャツ1へを軸支した固定
支柱の外周に比較的長い回転支柱を軸支し、この回転支
柱の上端に基部アーt、を下端に第1のDDモモ−−を
連結している。
In order to support the base arm and transmit the driving force, a relatively long rotating column is pivotally supported on the outer periphery of a fixed column which pivotally supports the shirt 1 for driving the tip arm on the inside thereof. The base art t is connected to the lower end of the first DD thigh.

又、スチールベルトにテンションを張架するためプーリ
ーにり長刀維持機碍を設けている。
In addition, a long sword maintenance mechanism is provided on the pulley to maintain tension on the steel belt.

第1及び第2のDDモモ−−はカバー内においてステー
ターとローターが露出してほぼ」二部に並設されている
The stator and rotor of the first and second DD momos are exposed inside the cover, and are arranged in parallel in two parts.

(発明が解決しようとする問題点) lIq記従来技術は大重量であるDDモモ−−を固定部
に配設した構造のため、アームが軽量となり、アームの
運動性fjlが向上するとともに。
(Problems to be Solved by the Invention) The prior art described in lIq has a structure in which the heavy DD thigh is disposed on the fixed part, so the arm becomes lightweight and the arm's mobility fjl is improved.

DDモモ−−使用時のもう一つの問題であったアームの
力学的干渉による影響を少なくすることにより、実用的
DDロボットとして米国で普及している。
DD Momo--It has become popular in the United States as a practical DD robot by reducing the influence of mechanical interference of the arm, which was another problem when using it.

しかしながら、このロボットには以下の問題点がある。However, this robot has the following problems.

(1)先端アーム駆動伝達手段としてスチールベルトを
用いているため、スチールベルトの初期伸びを除去した
り、二一ジンヅが必要など品質保証のうえでコストがか
かる。
(1) Since a steel belt is used as the end arm drive transmission means, it is costly in terms of quality assurance, such as removing the initial elongation of the steel belt and requiring 21 bolts.

茎)■と同様にスチールベル1−にテンションを張架す
る特別な機構が必要となるためコスh高となる。
Stem) Similar to (2), a special mechanism for tensioning the steel bell 1- is required, resulting in a high cost.

■ 基部アームと第1のDDモモ−−との間に長い支柱
が介在しているため、支柱軸の111口ず及びねじり剛
性が低くなる。そのため、DDモモ−−のサーボゲイン
を高めることができない。又、DDロボットの場合、減
速機がないのでダンピングがなくアーム等の剛性が低い
と共振現象が起きやすい。
(2) Since a long support is interposed between the base arm and the first DD momo, the 111 angle and torsional rigidity of the support shaft are reduced. Therefore, the servo gain of the DD momo cannot be increased. In addition, in the case of a DD robot, since there is no reduction gear, there is no damping, and if the rigidity of the arm etc. is low, a resonance phenomenon is likely to occur.

l◇ 第1及び第2のDDモモ−−が接近並設されてい
るため放熱条件が悪くなる。そのため。
l◇ Since the first and second DD momos are arranged close to each other, heat dissipation conditions become poor. Therefore.

DDモモ−−の近傍に配設されている回転検出器(エン
コーダー)に悪影テを及ぼす。
This adversely affects the rotation detector (encoder) located near the DD momo.

(問題点を解決するための手段) 本発明は上記問題点をIW決することを目的としており
、基部アーム後部内に配設した第一リンクプレート下面
に駆動軸を固着するとともに、基部アーム前部」一部に
軸受を介して先端アーム軸を前記駆動軸と・V行に軸支
するとともに、該先端アーム軸」二部に先端アームを固
着し、先端アーl\頓に第二リンクプレートを固着する
とともに、咋動幀と先端アーム軸の・軸間距離と等しい
長さで、かつ互いの回動面が一致しないように二本のリ
ンクの両端を第一リンクプレ−1・と第二リンクプレー
トにそれぞれ回転中心からの距離を等しく設けられた長
さの異なる一対の支柱二組によって二本のリンクの位相
差が略90度に、かつ前記駆動軸と平行になるように軸
支するとともに、前記基部アーム後部下面に基部アーム
原動用ダイレクトドライブモーターの出力軸をその軸が
前記駆動軸と平行かつ同軸となるように固着し、該基部
アーム駆動用ダイレクトドライブモーターをその下部に
配置した固定台に固定するとともに、該固定台内に前記
載部アーム叩動用ダイレクトドライブモーターと同・F
IIlとなるように先端アーム原動用ダイレクトドライ
ブモーターを設け、該先端アーム叩動用ダイレクトドラ
イブモーターの出力軸に基部アーム原動用ダイレクトド
ライブモーターの中空部を貫通した駆動軸F端を固着し
たことを特徴とする。
(Means for Solving the Problems) The present invention aims to solve the above problems by fixing the drive shaft to the lower surface of the first link plate disposed inside the rear part of the base arm, and The tip arm shaft is pivotally supported in the V line with the drive shaft through a bearing in one part, the tip arm is fixed to the second part of the tip arm shaft, and a second link plate is attached to the tip arm. At the same time, connect both ends of the two links to the first link plate 1 and the second link plate with a length equal to the distance between the pivot plate and the tip arm shaft, and so that their rotation surfaces do not coincide with each other. The two links are pivotally supported with a phase difference of approximately 90 degrees and parallel to the drive shaft by a pair of supports of different lengths provided on the link plate at equal distances from the center of rotation. At the same time, an output shaft of a direct drive motor for driving the base arm is fixed to the rear lower surface of the base arm so that its shaft is parallel and coaxial with the drive shaft, and the direct drive motor for driving the base arm is disposed below the output shaft. It is fixed to a fixed base, and a direct drive motor similar to the above-mentioned arm striking motor is installed in the fixed base.
A direct drive motor for driving the tip arm is provided as shown in FIG. shall be.

(構 成) 以下、図示した実施例に基づいて具体的に説明する。固
定台1上部にフランジ2が固定されている。固定台1に
は基部アーAs 19g動用ダイレクト(以下、DD)
モーター3のステータ一部3 aが固定されている。該
DDモモ−−3のローター上部にはスペーサ4がl?j
定され、該スペーサ4には基部アーム5の後(基)部5
aが固定されている。
(Structure) A detailed description will be given below based on the illustrated embodiment. A flange 2 is fixed to the upper part of a fixed base 1. The fixed base 1 has a base arm As 19g dynamic direct (hereinafter referred to as DD).
A stator portion 3a of the motor 3 is fixed. There is a spacer 4 on the top of the rotor of the DD momo-3. j
The spacer 4 has a rear (base) part 5 of the base arm 5.
a is fixed.

一方、基部アーム5先端5bの基部アーム駆動用DDモ
ーター3と反対側では支持部材6がアームの長手方向に
前記基部アーtz 8M動用DDモーター3の出力軸と
直角方向に位置が調節できるよう長穴にボルトによって
基部アーム5に締結されている。該支持部材6には押え
板7によってクロスローラー軸受8が固定されており、
クロスローラー軸受8は先端アーム軸9を基部アーム駆
動用DDモーター3の出力軸と平行に軸支している。1
0はその後部において先端アーム軸に連結している先端
アームである。
On the other hand, at the end 5b of the base arm 5 on the side opposite to the base arm drive DD motor 3, a support member 6 is extended in the longitudinal direction of the arm so that its position can be adjusted perpendicularly to the output shaft of the base arm drive DD motor 3. It is fastened to the base arm 5 by bolts in the holes. A cross roller bearing 8 is fixed to the support member 6 by a presser plate 7,
The cross roller bearing 8 supports the tip arm shaft 9 in parallel with the output shaft of the DD motor 3 for driving the base arm. 1
0 is the tip arm connected to the tip arm shaft at its rear.

また、前記スペーサ4には先端アーム駆動軸11が軸受
12a、12bによって、基部アーム駆動用DDモータ
ーの出力軸と同軸に軸支されている。該先端アーム駆動
軸11の基部アーム5内突出端には第1リンクプレート
13が、jIx合穴13aを先端アーム廓動軸11の嵌
合軸11aに嵌合して結合している。また、先端アーム
軸9の基部アーム5側にも第2リンクプレート14が、
嵌合穴14aを先端アーム軸9の嵌合軸9aに嵌合して
結合している。第1リンクプレート13、第2リンクプ
レート14の対向するそれぞれの面にはリンクプレート
の回転中心よりr工t r2、r11r2′の距離に嵌
合穴15,16゜17.18があけられている。この嵌
合穴15゜16.17.18と前記の嵌合穴13a、1
4aは第1リンクプレート13、第2リンクプレート1
4を同時加工にて製作されているので、それぞれの回転
中心からの距離は’L=rL’ +  r2:= r+
 2.また角度α=βとなっている。嵌合穴15,16
と17.18にはそれぞれ長さの異る一対のリンク軸1
5a、16aと17a、18aが前記先端アーム廓動軸
11と平行に取付けられている。
Further, a distal arm drive shaft 11 is coaxially supported on the spacer 4 by bearings 12a and 12b, coaxially with the output shaft of a DD motor for driving the base arm. A first link plate 13 is connected to the protruding end of the distal arm drive shaft 11 in the base arm 5 by fitting the jIx fitting hole 13a into the fitting shaft 11a of the distal arm rotation shaft 11. Also, a second link plate 14 is provided on the base arm 5 side of the distal arm shaft 9.
The fitting hole 14a is fitted into the fitting shaft 9a of the distal arm shaft 9, and the fitting shaft 9a is connected to the fitting hole 14a. Fitting holes 15, 16° and 17.18° are bored in each of the facing surfaces of the first link plate 13 and the second link plate 14 at a distance of r2, r11r2' from the center of rotation of the link plate. . This fitting hole 15° 16, 17, 18 and the fitting hole 13a, 1
4a is the first link plate 13 and the second link plate 1
4 are manufactured by simultaneous machining, so the distance from each rotation center is 'L=rL' + r2:= r+
2. Also, the angle α=β. Fitting holes 15, 16
and 17.18 have a pair of link shafts 1 with different lengths, respectively.
5a, 16a and 17a, 18a are attached parallel to the tip arm pivot shaft 11.

長リンク軸15aと短リンク軸17a、短リンク軸16
aと長リンク軸18aは、軸受19a、20a、19b
 、 20b 、 19c 、 20c、19d、20
dを介してそれぞれリンク21.22によって連結して
いる。リンク21とリンク22はリンクプレート13.
14が回転しても干渉しないよう回動面が異っている。
Long link shaft 15a, short link shaft 17a, short link shaft 16
a and the long link shaft 18a are bearings 19a, 20a, 19b.
, 20b, 19c, 20c, 19d, 20
d by links 21 and 22, respectively. The link 21 and the link 22 are connected to the link plate 13.
The rotating surfaces are different so that there is no interference even when 14 rotates.

また、リンク21.22は同時加工によってそれぞれの
軸間距に1e1+ezが等しくなっている。またell
 82は設計寸法が基部アーム5の軸間距離りと等しく
設兎されている。
Further, the links 21 and 22 are simultaneously machined so that the distance between the respective axes is equal to 1e1+ez. ell again
82 has a design dimension equal to the distance between the axes of the base arm 5.

なお、リンク21.22のそれぞれの軸支部は2個の軸
受間に皿バネ23.24が挿入されており、押え板25
によって軸受の外輪1球。
In addition, each of the links 21 and 22 has a disc spring 23 and 24 inserted between two bearings, and a presser plate 25.
By one ball of the outer ring of the bearing.

軸受の内輪1皿バネ、軸受の内輪、球、軸受の外輪にわ
たって予圧が設定されている。26は押え板25をリン
ク21.22に締結しているネジである。
A preload is set across the inner ring of the bearing, the disc spring, the inner ring of the bearing, the ball, and the outer ring of the bearing. 26 is a screw that fastens the presser plate 25 to the link 21.22.

それぞれのリンク21.22の両端軸支部は第7図に示
す如く予圧が設定されていて、かつ少なくとも一方の軸
支部は軸方向のアライメントのため、リンク軸とリンク
(軸受内@)とは軸方向に移動可能となっている。
The shaft supports at both ends of each link 21 and 22 are preloaded as shown in Fig. 7, and at least one shaft support is aligned in the axial direction, so the link shaft and the link (inside the bearing) are axially aligned. It is possible to move in the direction.

なお、27.28は基部アーム5に取付けられた組立時
に使用するフタである。
Note that 27 and 28 are lids attached to the base arm 5 and used during assembly.

又、嵌合穴13aと14a、L5aと17a、16aと
18a及びリンク21.22の軸受穴の径はそれぞれ等
しくなっている。
Further, the diameters of the fitting holes 13a and 14a, L5a and 17a, 16a and 18a, and the bearing holes of the links 21 and 22 are the same.

一方、固定台1内部には固定台1の底部1aに先端アー
ム駆動用DDモーター27のステーター27aが固定さ
れている。先端アーム駆動用DDモーター27はその出
力軸(ローター)27bが、前記先端アーム駆動軸11
と同軸になるよう設けられている。先端アーム駆動用D
Dモーター27の出力軸27bは先端アーム恥動軸11
の下端11bに結合したフランジ28に締結されている
On the other hand, inside the fixed base 1, a stator 27a of a DD motor 27 for driving the tip arm is fixed to the bottom 1a of the fixed base 1. The output shaft (rotor) 27b of the tip arm drive DD motor 27 is connected to the tip arm drive shaft 11.
It is installed so that it is coaxial with the D for tip arm drive
The output shaft 27b of the D motor 27 is the tip arm shaft 11.
It is fastened to a flange 28 connected to the lower end 11b of.

フランジ28と前記フランジ2間には間隙が設けられて
いる。また、前記スペーサ4下部には基部アーム駆動用
DDモーター3の中空部3dと先端アーム屏動軸11と
の間を貫通する中空シャフト部4aが形成されていて、
該中空シャフト部4aのフランジ2下方への突出部4a
’ には間隙内にブロック30が連結されている。該ブ
ロック30は前記フランジ28に軸受32を介して軸支
されている。23.24は・軸受;32に予圧を与える
皿バネである。
A gap is provided between the flange 28 and the flange 2. Further, a hollow shaft portion 4a is formed in the lower part of the spacer 4, passing through between the hollow portion 3d of the base arm driving DD motor 3 and the tip arm folding shaft 11,
A downwardly protruding portion 4a of the flange 2 of the hollow shaft portion 4a
' A block 30 is connected within the gap. The block 30 is pivotally supported by the flange 28 via a bearing 32. 23 and 24 are bearings; disk springs that apply preload to 32;

ムブロック30には基部アーム回転制限用のメカニカル
ストッパが形成されていて、フランジ2に固定された固
定ストッパ33に当接するようになっている。また、ブ
ロック30にはドグ34が設けられていて、フランジ2
に設けられたブラケッ1〜35に固定された基部アーム
回転角検出用の原点並びにオーバーラン検出用の近接ス
イッチ3G、37.38に検出されるようになっている
。固定台1背而には図示省略のコントローラーと接続す
るコネクター39を設けた中継ボックス40が設けられ
ている。
A mechanical stopper for restricting the rotation of the base arm is formed on the movement block 30 and comes into contact with a fixed stopper 33 fixed to the flange 2. Further, the block 30 is provided with a dog 34, and the flange 2
The origin is fixed to the brackets 1 to 35 provided in the base arm for detecting the rotation angle of the base arm, and the proximity switches 3G, 37, and 38 for overrun detection are used to detect the rotation angle of the base arm. A relay box 40 is provided on the back of the fixed base 1 and is provided with a connector 39 for connecting to a controller (not shown).

また、中継ボックス40とフランジ2間の固定台上面に
は配線用の支柱41が取付けられている。該l!1[!
線用支柱41上端には回転型コネクター42を介してフ
レキシブルコンジットチューブ(以下、コンフッ1−チ
ューブ)43の一端が接続されている。
Furthermore, a support column 41 for wiring is attached to the upper surface of the fixing table between the relay box 40 and the flange 2. Applicable! 1 [!
One end of a flexible conduit tube (hereinafter referred to as a conduit tube) 43 is connected to the upper end of the wire support 41 via a rotary connector 42 .

コンジットチューブ43の他端は先端アーム輔9と略同
軸になるように先端アーム1o後部上部に設けられたが
カバ−44上部に設けられた回転型コネクター45を介
して、先端アーム10と接続している。
The other end of the conduit tube 43 is provided at the rear upper part of the distal arm 1o so as to be approximately coaxial with the distal arm 9, and is connected to the distal arm 10 via a rotary connector 45 provided on the upper part of the cover 44. ing.

先端アーム10内部において減速機46を備えた作業軸
回転駆動用ACモーター47と作業軸位置決めストッパ
lli動用A、 Cモーター48が・1と行先端アーム
軸9とに設けられている。前記ACモーター47は先端
アーム軸9と略同軸になるように設けられており、減速
1幾46の出力軸46aにはタイミングプーリー48が
、後記ACモーター48の出力軸48aにはタイミング
プーリー49が連結している。
Inside the tip arm 10, an AC motor 47 for driving the rotation of the work shaft equipped with a speed reducer 46, and A and C motors 48 for moving the work shaft positioning stopper are provided at 1 and the row tip arm shaft 9. The AC motor 47 is provided to be substantially coaxial with the tip arm shaft 9, and a timing pulley 48 is attached to the output shaft 46a of the reduction gear 1 46, and a timing pulley 49 is attached to the output shaft 48a of the AC motor 48, which will be described later. It is connected.

一方、先端アーム10の前部]Obにはスプラインによ
って形成された一対の作業軸50゜50′が先端アーム
軸9と平行になるよう、スプライン軸受51.51’ 
、52.52’ 、ラジアル軸受53.53’ 、54
.54’によって軸方向に摺動自在かつ回転自在に軸支
されている。
On the other hand, spline bearings 51 and 51' are installed in the front part of the distal arm 10 so that a pair of working axes 50°50' formed by splines are parallel to the distal arm axis 9.
, 52.52', radial bearing 53.53', 54
.. 54', it is slidably and rotatably supported in the axial direction.

前記スプライン軸受5]、5]’ 、52.52’はス
リーブ55.55’ を介してタイミングプ=υ−56
+ 56 ’ に連結している。該タイミングプーリー
56.56’ と前記タイミングプーリー48はタイミ
ングベルト57によって回転連結している。
The spline bearings 5], 5]', 52.52' are connected to the timing pump=υ-56 via sleeves 55.55'.
It is connected to +56'. The timing pulleys 56, 56' and the timing pulley 48 are rotationally connected by a timing belt 57.

また、作業軸50,50′上端部50a、 50a’は
先端アーム10前部上部に作業軸50.50’と平行に
設けられた一対のエアシリンダ58゜58′のロット5
8a、58a’ に連結したジヨイント59.59’ 
に設けられた軸受60,60’によって回転自在かつ軸
方向に一体になるよう設けられている。
Further, the upper ends 50a, 50a' of the working shafts 50, 50' are connected to a lot 5 of a pair of air cylinders 58.58' provided at the upper front part of the tip arm 10 in parallel with the working shafts 50, 50'.
Joint 59.59' connected to 8a, 58a'
It is provided so as to be rotatable and integral in the axial direction by bearings 60, 60' provided in the.

一方、先端アーム10前部の作業軸50゜50′中間部
には軸受61,62を介して作業4’11150,50
’ と平行にスリーブ63が軸支されている。該スリー
ブ63には軸受61−上方において、タイミングプーリ
ー64が形成されており、前記タイミングプーリー49
とタイミングベルト65によって回転連結されていると
ともに、その上部において外周におねじを形成した摺動
ストッパ66のおねじに嵌合するめねしを形成した軸受
67を固定しである。68は摺動ストッパ66上部に形
成されたストッパ部で、先端アーts l O内部に前
記スリーブ63の軸と下行に固定さ九たガイド69によ
って慴動自在かつ回転不能に案内されている。70は先
端アーム10前部に設けられたカバーである。
On the other hand, the working shaft 50° 50' in the front part of the tip arm 10 is connected to the working shaft 4' 11150, 50 through bearings 61, 62.
A sleeve 63 is pivotally supported in parallel with '. A timing pulley 64 is formed in the sleeve 63 above the bearing 61, and the timing pulley 49
The bearing 67 is rotatably connected to the timing belt 65 by a timing belt 65, and a bearing 67 having a female thread that fits into the male thread of a sliding stopper 66 whose outer periphery is threaded is fixed at the upper part thereof. Reference numeral 68 denotes a stopper portion formed on the upper part of the sliding stopper 66, and is guided in a slidable but non-rotatable manner by a guide 69 fixed downwardly to the axis of the sleeve 63 inside the distal end art tslO. Reference numeral 70 is a cover provided at the front part of the tip arm 10.

なお、カバー70、カバー44、中継ボックス40、フ
タ27,28、支持部材6等はロボット内部を外部より
密閉する構造となっている。
Note that the cover 70, cover 44, relay box 40, lids 27, 28, support member 6, etc. have a structure that seals the inside of the robot from the outside.

70.71.71’は先端アーム回転角検知のための原
点用及びオーバーラン検出用近接スイッチである。
70, 71, and 71' are proximity switches for origin and overrun detection for detecting the rotation angle of the tip arm.

又、72は基部アーム5の後部5aに固定された先端ア
ーム用のメカニカルストッパで、先端アームのオーバー
ラン時に第1リンタプレー1へに当1妾するようになっ
ている。
Further, 72 is a mechanical stopper for the tip arm fixed to the rear part 5a of the base arm 5, and is adapted to stop the first linter plate 1 when the tip arm overruns.

本発明では、先端アーム用のメカニカルストッパ72と
基部アーム用のメカニカルストッパ33がロボット内部
に設けられている。そのため、安全性が向上すると、と
もに万一ロボットがオーバランしてメカニカルストッパ
が当接しても、当接によって発生するふん塵が外部に放
出しないため、クリーン度を要求される環境においても
使用できる。
In the present invention, a mechanical stopper 72 for the tip arm and a mechanical stopper 33 for the base arm are provided inside the robot. Therefore, safety is improved, and even if the robot overruns and comes into contact with the mechanical stopper, the dust generated by the contact will not be released to the outside, making it possible to use it even in environments where cleanliness is required.

なお、前記フランジ2とフランジ28との間隙部にメカ
ニカルストッパを形成したブロック30と固定ストッパ
33を設けたが、ストッパの代りに先端アーム駆動用D
Dモーター27の出力軸27bと中空シャフト部4aの
回転を停止させるブレーキをフランジ2もしくは固定台
に設けてもよい。また、この場合は1つのブレーキ手段
で一度に前記先端アーム駆動用DDモーターの出力軸2
7bと中空シャフト部4aを停止させるようにすること
も考えられる。
Although a block 30 with a mechanical stopper and a fixed stopper 33 were provided in the gap between the flange 2 and the flange 28, a D for driving the tip arm was provided instead of the stopper.
A brake for stopping the rotation of the output shaft 27b of the D motor 27 and the hollow shaft portion 4a may be provided on the flange 2 or the fixed base. Moreover, in this case, one brake means can simultaneously control the output shaft 2 of the DD motor for driving the tip arm.
7b and the hollow shaft portion 4a may be stopped.

なお、作業軸50.50’ の下端50b、50b’に
は図示省略の作業工具を取り付ける。
Note that a working tool (not shown) is attached to the lower ends 50b, 50b' of the working shaft 50, 50'.

また、73はコンジットチューブ43に内挿され、中継
ボックス40と先端アーム10を接続するケーブルであ
る。基部アーム5内には′重装部品は取付けられていな
いので、リンク21゜22が回転じてもケーブル切断の
恐れがない。
Further, 73 is a cable that is inserted into the conduit tube 43 and connects the relay box 40 and the distal arm 10. Since no heavy parts are installed in the base arm 5, there is no risk of cable breakage even if the links 21 and 22 rotate.

2組の平行四辺形リンク機構のうち、リンク18.19
の長さate ezが同時加工されているので等しい。
Of the two sets of parallelogram link mechanisms, links 18 and 19
Since the lengths ate and ez are processed at the same time, they are equal.

またリンクプレート10.11の回転中心とリンク18
.19の軸支部の軸間距f’i’II’ty r、+ 
 rz+  rz’ も同時加工しているので等しくな
っている。
Also, the rotation center of the link plate 10.11 and the link 18
.. Center distance of 19 shaft supports f'i'II'ty r,+
Since rz+rz' is also processed at the same time, they are equal.

また、組立時に支持部材5が位置調節可能な構造となっ
ているので、基部アームの軸間距離りをL=e□(e2
)とすることができるので、先端アーム坊区動軸3の回
転は先端アーム軸に伝達される。
In addition, since the support member 5 has a structure that allows the position to be adjusted during assembly, the distance between the axes of the base arm can be adjusted to L=e□(e2
), the rotation of the distal arm shaft 3 is transmitted to the distal arm shaft.

なお、リンク18.19と基部アーム2の軸間距離e□
+ez*L’を等しくする様に、2つのリンクと基部ア
ームを同時加工する方法も考えられるが、リンクと基部
アームの大きさと、・加工穴径が極端に異るので実際に
これを同時加工することは不可能である。
In addition, the distance between the axes of link 18, 19 and base arm 2 e□
It is possible to simultaneously machine the two links and the base arm so that +ez*L' is equal, but since the sizes of the link and base arm and the diameter of the machined hole are extremely different, it is actually necessary to machine them simultaneously. It is impossible to do so.

なお、リンク軸支部では少なくともどちらか一端でリン
ク(軸受内輪)がリンク軸に対して軸方向に移動できる
ようになっているので1部品の加工誤差や組付誤差を吸
収することができ、精密で無理のない回転伝達を可能と
している。
In addition, in the link shaft support, the link (bearing inner ring) can move in the axial direction with respect to the link shaft at least at one end, so it is possible to absorb processing errors and assembly errors of one part, and precision This enables effortless rotation transmission.

また、同時にリンク軸支部では予圧が設定されているの
で、リンク軸支部(軸受)における剛性の低下を防いで
いる。特に駆動伝達系中に剛性が小さい部分があると固
有振動数が小さくなってしまうので、固有振動数が高い
ことを要求されるダイレクトドライブモーターを開動源
としているので効果がある。
At the same time, since a preload is set on the link shaft support, a decrease in rigidity in the link shaft support (bearing) is prevented. In particular, if there is a part with low rigidity in the drive transmission system, the natural frequency will be small, so this is effective because the direct drive motor, which requires a high natural frequency, is used as the driving source.

又、前記フタ27.28はそれぞれ基部アーム5の後(
基)部上部と前(先端)部下部に形成された穴を密閉す
るために設けられているが。
Also, the lids 27 and 28 are located at the rear of the base arm 5 (
It is provided to seal the holes formed in the upper part of the base part and the lower part of the front part.

この2つの穴は基部アーム5内にリンク21゜22等を
組込むための作業用の穴であるが、この穴と穴に対向し
た軸支部以外は基部アームが閉構造になっているため高
いアーム剛性を得ることができる(通常、リンクを内蔵
したアームはアームの一側が全部間いた構造になってし
まうため剛性が低かった。)。
These two holes are work holes for assembling the links 21, 22, etc. into the base arm 5, but the base arm has a closed structure except for these holes and the shaft support opposite to the holes, so the high arm Rigidity can be obtained (normally, arms with built-in links have a structure where one side of the arm is completely spaced, so rigidity is low.)

又、コンジットチューブ43内にロボット内に発生する
ふん塵を外部から吸引する排気用のチューブを設けるこ
ともできる。コンジットチューブ43は一端で先端アー
ム10の略回転中心に回転コネクターによって接続され
ているので、アームの速い動きにも無理なく追従できる
(従来はアームに取付けられた配線の曲げやねじりに起
因する抵抗によって精度劣化の問題があった。)。
Further, an exhaust tube may be provided in the conduit tube 43 to suck in dust generated inside the robot from the outside. Since the conduit tube 43 is connected at one end to the approximate center of rotation of the distal arm 10 by a rotating connector, it can easily follow the rapid movement of the arm (conventionally, the resistance caused by bending or twisting the wiring attached to the arm (There was a problem with accuracy deterioration due to this.)

次に作用について述べる。Next, we will discuss the effect.

基部アーム駆動用DDモーター3及び先端アーム1駈動
用DDモーター27を回動することにより、基部アーム
5と先端アーム10が回動し、作業軸50.50’ を
平面的に位置決めするとともに、作業軸回転駆動用AC
モーター47によって作業軸の回転位置決めも行う。同
時に作業軸位置決めストッパ能動用ACモーター48に
よってストッパ部68を位置決めする。
By rotating the base arm drive DD motor 3 and the tip arm 1 cantering DD motor 27, the base arm 5 and the tip arm 10 are rotated, positioning the work shaft 50, 50' in a plane, and AC for shaft rotation drive
The motor 47 also performs rotational positioning of the work shaft. At the same time, the stopper portion 68 is positioned by the working axis positioning stopper active AC motor 48.

次にエアシリンダ58.58’のいずれかを作動させて
作業軸50.50’ を下降させると、所望の高さにて
エアシリンダ58.58’のロッド58 a p 58
 a ’ が前記ストッパ部68に当接し停止する。
Next, actuate one of the air cylinders 58.58' to lower the working shaft 50.50', and the rod 58 a p 58 of the air cylinder 58.58' will be at the desired height.
a' comes into contact with the stopper portion 68 and stops.

(効 果) 以上述べたきたように本発明によると、基部アーム後部
内に配設した第一リンクプレート下面に駆動軸を固着す
るとともに、基部アーム前部上部に軸受を介して先端ア
ーム軸を前記1’J動頓と平行に軸支するとともに、該
先端アーム軸上部に先端アームを固着し、先端アーム軸
に第二リンクプレートを固着するとともに、駆動軸と先
端アーム軸の軸間距離と等しい長さで、かつ互いの回動
面が一致しないように二本のリンクの両端を第一リンク
プレートと第二リンクプレートにそれぞれ回転中心から
の距離を等しく設けられた長さの異なる一対の支柱二組
によって二本のリンクの位相差が略90度に、かつ前記
駆動軸と平行になるように軸支するとともに、前記基部
アーム後部下面に基部アーム唾動用ダイレクトドライブ
モーターの出力軸をその軸が1)?1記駆動軸と平行か
つ同軸となるように固着し、該基部アーム駆動用ダイレ
クトドライブモーターをその下部に配置した固定台に固
定するとともに、該固定台内に前記基部アーム暉勅用ダ
イレクトドライブモーターと同軸となるように先端アー
ム駆動用ダイレクトドライブモーターを設け、該先端ア
ーム駆動用ダイレクトドライブモーターの出力軸に基部
アーム叩動用ダイレク1〜ドライブモーターの中空部を
貫通した1兄動軸下端を固着したことを特徴としたので
、先端アームをダブルリンク機構で駆動でき、経時変化
がなく安定した精度を確保できる。
(Effects) As described above, according to the present invention, the drive shaft is fixed to the lower surface of the first link plate disposed inside the rear part of the base arm, and the tip arm shaft is fixed to the upper part of the front part of the base arm via a bearing. The shaft is supported in parallel with the 1'J moving shaft, the tip arm is fixed to the upper part of the tip arm shaft, the second link plate is fixed to the tip arm shaft, and the distance between the drive shaft and the tip arm shaft is Both ends of the two links are connected to the first link plate and the second link plate, respectively, with a pair of different lengths, which are provided at equal distances from the rotation center so that the rotation surfaces of the two links do not coincide with each other. The two links are supported by two sets of supports so that the phase difference between the two links is approximately 90 degrees and parallel to the drive shaft, and the output shaft of the direct drive motor for saliva motion of the base arm is mounted on the rear lower surface of the base arm. Is the axis 1)? 1. The direct drive motor for driving the base arm is fixed so as to be parallel and coaxial with the drive shaft, and the direct drive motor for driving the base arm is fixed to a fixed base disposed below the base arm, and the direct drive motor for driving the base arm is fixed within the fixed base. A direct drive motor for driving the tip arm is provided coaxially with the direct drive motor for driving the tip arm, and the lower end of the first brother driving shaft that passes through the hollow part of the direct drive motor for striking the base arm is fixed to the output shaft of the direct drive motor for driving the tip arm. Because of this feature, the tip arm can be driven by a double link mechanism, ensuring stable accuracy without deterioration over time.

又、基部アーム5と基部アーム5を軸支している軸受(
基部アーム駆動用DDモーター3の軸受を共用)との距
にか短いため、基部アーム5の軸支に関する曲げ及びね
じりに関して高剛性が得られ、更に基部アーム駆動用D
Dモーター3が露出かつ先端アーム駆動用DDモーター
27との距離が雑れでおり、又、表面積の大きい固定台
に連絡しているため、放熱条件が良く過酷な運転にも坩
えることができ、構造が簡jr−であるため、安価なI
) Dロボットを供給できる等の効果がある。
In addition, the base arm 5 and the bearing that pivotally supports the base arm 5 (
Since the distance between the base arm drive DD motor 3 (which shares the bearings) is short, high rigidity can be obtained with respect to bending and torsion related to the shaft support of the base arm 5.
The D motor 3 is exposed and the distance from the DD motor 27 for driving the tip arm is small, and it is connected to a fixed base with a large surface area, so it has good heat dissipation conditions and can withstand even severe operation. , the structure is simple, so the I
) It has the advantage of being able to supply D robots.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例正断面図、第2(12I、第
3図は第1図の要部拡大図、第4図は第1図の外観側面
図、第5図は同平面図、第6図は第1図のリンク部平面
図、第7図は第6図のリンク部軸支部の正1@面図であ
る。 1・・・固定台 3・・基部アーム19[j動用ダイレクトモーター5・
・・基部アーム 9・・・先端アーム軸 10・・・先端アーム 11・・・先端アーム叩動軸 13・・・第1リンクプレート 14・・・第2リンクプレー1− 21.22・・・リンク 27・・・先端アーム廃動用ダイレクトモーター27b
・・・出力軸
Fig. 1 is a front sectional view of one embodiment of the present invention, Fig. 2 (12I), Fig. 3 is an enlarged view of the main part of Fig. 1, Fig. 4 is an external side view of Fig. 1, and Fig. 5 is the same plane. Fig. 6 is a plan view of the link part in Fig. 1, and Fig. 7 is a front view of the shaft support of the link part in Fig. 6. 1...Fixing base 3...Base arm 19 [j Direct motor for dynamic use 5・
...Base arm 9...Tip arm shaft 10...Tip arm 11...Tip arm beating shaft 13...First link plate 14...Second link plate 1-21.22... Link 27...Direct motor 27b for tip arm disuse
・・・Output shaft

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 基部アーム後部内に配設した第一リンクプレート下面に
駆動軸を固着するとともに、基部アーム前部上部に軸受
を介して先端アーム軸を前記駆動軸と平行に軸支すると
ともに、該先端アーム軸上部に先端アームを固着し、先
端アーム軸に第二リンクプレートを固着するとともに、
駆動軸と先端アーム軸の軸間距離と等しい長さで、かつ
互いの回動面が一致しないように二本のリンクの両端を
第一リンクプレートと第二リンクプレートにそれぞれ回
転中心からの距離を等しく設けられた長さの異なる一対
の支柱二組によって二本のリンクの位相差が略90度に
、かつ前記駆動軸と平行になるように軸支するとともに
、前記基部アーム後部下面に基部アーム駆動用ダイレク
トドライブモーターの出力軸をその軸が前記駆動軸と平
行かつ同軸となるように固着し、該基部アーム駆動用ダ
イレクトドライブモーターをその下部に配置した固定台
に固定するとともに、該固定台内に前記基部アーム駆動
用ダイレクトドライブモーターと同軸となるように先端
アーム駆動用ダイレクトドライブモーターを設け、該先
端アーム駆動用ダイレクトドライブモーターの出力軸に
基部アーム駆動用ダイレクトドライブモーターの中空部
を貫通した駆動軸下端を固着したことを特徴とするダイ
レクトドライブロボット。
A drive shaft is fixed to the lower surface of a first link plate disposed in the rear part of the base arm, and a tip arm shaft is supported parallel to the drive shaft via a bearing in the upper front part of the base arm. Fix the tip arm to the top, fix the second link plate to the tip arm shaft,
Attach both ends of the two links to the first link plate and the second link plate at a distance from the center of rotation so that the length is equal to the distance between the drive shaft and the tip arm axis, and their rotation surfaces do not coincide with each other. is supported by a pair of equally provided supports with different lengths so that the phase difference between the two links is approximately 90 degrees and parallel to the drive shaft, and a base is attached to the rear lower surface of the base arm. The output shaft of the direct drive motor for driving the arm is fixed so that its shaft is parallel and coaxial with the drive shaft, and the direct drive motor for driving the base arm is fixed to a fixing base disposed below the base arm drive direct drive motor. A direct drive motor for driving the tip arm is installed in the stand so as to be coaxial with the direct drive motor for driving the base arm, and a hollow part of the direct drive motor for driving the base arm is connected to the output shaft of the direct drive motor for driving the tip arm. A direct drive robot characterized by a fixed lower end of the drive shaft that passes through it.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07142292A (en) * 1993-11-18 1995-06-02 Nec Corp Tantalum solid electrolytic capacitor and its manufacture
US5542706A (en) * 1995-01-11 1996-08-06 Safety Engineering Associates, Inc. Motor vehicle fuel system
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JP2010006509A (en) * 2008-06-25 2010-01-14 Nippon Gaataa Kk Operation mechanism for nozzle head in automatic classification machine of electronic part
WO2023195159A1 (en) * 2022-04-08 2023-10-12 ヤマハ発動機株式会社 Robot

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