JPH0265988A - Transmission device for power of robot - Google Patents

Transmission device for power of robot

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JPH0265988A
JPH0265988A JP21378888A JP21378888A JPH0265988A JP H0265988 A JPH0265988 A JP H0265988A JP 21378888 A JP21378888 A JP 21378888A JP 21378888 A JP21378888 A JP 21378888A JP H0265988 A JPH0265988 A JP H0265988A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
arm
links
shaft
link
tip
Prior art date
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Pending
Application number
JP21378888A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazumitsu Takai
一光 高井
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
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0265988A publication Critical patent/JPH0265988A/en
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Abstract

PURPOSE:To almost neglect the adverse effect due to the chattering of proper links to a double link mechanism by fitting a terminal arm to a terminal arm axis so that the axial line of the terminal arm becomes about in parallel to the axial line of a base part arm in case of two links being superposed. CONSTITUTION:Both ends of two links are pivotally supported by bearings so that the phase difference of two links becomes at 90 deg. and the turning faces of two links vary each other by a pair of the two sets of columns whose distances from the respective rotary center are equally provided on a 1st link plate member and 2nd link plate member in the length equal to the interaxial distance of a driving axis and terminal arm axis. A terminal arm 10 is fitted to a terminal arm axis so that the axial line of the terminal arm 10 becomes about parallel to the axial line of the base part arm 5 in case of two links being superposed each other. Consequently, the adverse effect due to the chattering of the proper links to a double link mechanism can be neglected.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は旋回する関節をもったロボットの動力伝達装置
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a power transmission device for a robot having rotating joints.

(従来の技m> 従来、関節型ロボットにおいて、ロボットの運動性能を
向上させるためにアームの慣性モーメントを低減するこ
とが行われている。慣性モーメントを低減するため第1
4図に示す様にモーターA1の出力軸Al’ と駆動軸
A2間に動力伝達機構としてダブルリンク機構を用いた
ものが知られている。これは、それぞれ出力軸A1′と
駆動軸A2に固着されたリンクプレートA3.A4に出
力軸Al’ と駆動軸A2の軸間距離に等しい長さの2
本のリンクA5.A6を軸支した一対のピン2組を90
度の位相差を設けて固定したものである。また、ダブル
リンク機構による例としては実公昭63−4632号、
特開昭63−77674号等がある。
(Conventional technique) Conventionally, in articulated robots, the moment of inertia of the arm has been reduced in order to improve the robot's motion performance.
As shown in FIG. 4, a double link mechanism is known as a power transmission mechanism between the output shaft Al' of the motor A1 and the drive shaft A2. This link plate A3. A4 has a length equal to the distance between the output shaft Al' and the drive shaft A2.
Book link A5. Two sets of pins that supported A6 are 90
It is fixed with a phase difference of degrees. In addition, as an example of a double link mechanism, Utility Model Publication No. 63-4632,
There are Japanese Patent Laid-Open No. 63-77674, etc.

(発明が解決しようとする問題点) 上述のダブルリンク機構によれば270度以上の回転範
囲が得られるわけであるが、ダブルリンクが第15図の
状態、つまり2つのリンクが重り合う状態になるとリン
クにガタが発生する「ガタっき」が起こることがあった
(Problem to be Solved by the Invention) According to the double link mechanism described above, a rotation range of 270 degrees or more can be obtained, but the double link does not reach the state shown in Fig. 15, that is, the state in which the two links overlap. When this happens, "wobbly" may occur, where the link becomes loose.

ところでリンク機構のトルク伝達を第16図に示す(説
明の便宜上リンクは1本とする。)。
By the way, the torque transmission of the link mechanism is shown in FIG. 16 (for convenience of explanation, only one link is used).

モーターの出力軸に連結されたクランクC1とリンクC
2の連結軸支部C3においてモーターのトルクによりク
ランクC1の回転接線方向なって伝達される。この時α
は基部アームC4とクランクC5のなす角である。
Crank C1 and link C connected to the output shaft of the motor
The torque of the motor is transmitted to the second connecting shaft support C3 in the tangential direction of rotation of the crank C1. At this time α
is the angle formed by the base arm C4 and the crank C5.

一方、先端アームC6に連結したクランクC5とリンク
C2の他端にある連結軸支部C7にクランクC5にはそ
の回転接線方向に力Fとなって働く。
On the other hand, a force F acts on the crank C5 connected to the tip arm C6 and the connecting shaft support C7 at the other end of the link C2 in the direction tangential to the rotation thereof.

この時、第9図でリンクAとリンクBの両端軸支部に発
生する力の一部は第17図の様になる。第15図でリン
クAと基部アームの延長線D3とのなす角をα、リンク
Bと基部アームの延長線D3とのなす角をα とすると
、α=135°(α′=45°)の時にリンクA、Bそ
れぞさと方向が一致する。
At this time, part of the force generated at both ends of link A and link B in FIG. 9 becomes as shown in FIG. 17. In Figure 15, if the angle between link A and the extension line D3 of the base arm is α, and the angle between link B and the extension line D3 of the base arm is α, then α = 135° (α' = 45°). Sometimes the directions of links A and B match.

この点を「変力点」と名づけると、この変力点において
リンクAとリンクBのリンクの軸方向(リンクの両端軸
支部)に働く力の大小が切り変えられるわけである。
If this point is named a "force inflection point", the magnitude of the force acting in the axial direction of the link A and link B (the axial support at both ends of the link) is changed at this force inflection point.

ところで、実際の機構ではリンク各軸支部にはボールベ
アリング等のころがり軸受を用いるが、この転動体(ボ
ール)が軸受にかかる力により弾性変形する。
Incidentally, in an actual mechanism, a rolling bearing such as a ball bearing is used for each shaft support of the link, and the rolling elements (balls) are elastically deformed by the force applied to the bearing.

上記の変力点において2本のリンクの軸方向に働く力が
逆転するため、それぞれのリンク軸支部のころがり軸受
の弾性変形量も逆転するため、これが上述した「ガタつ
き」として出現する。
Since the forces acting in the axial direction of the two links at the above-mentioned inflection point are reversed, the amount of elastic deformation of the rolling bearing of each link shaft support is also reversed, and this appears as the above-mentioned "wobble".

また、変力点としては第15図に示す角度以外にも存在
するが、他の変力点においては2本のリンクの軸方向に
働く力が反対であるため、ころがり軸受の弾性変形量が
ある角度(変力点)で急に逆転することがないので「ガ
タつき」がない。
In addition, there are other inflection points other than the angles shown in Figure 15, but at other inflection points, the forces acting in the axial direction of the two links are opposite, so the angle at which the amount of elastic deformation of the rolling bearing is present is There is no sudden reversal at the (inflection point), so there is no "wobble".

(問題点を解決するための手段) 本発明は前述した問題点を解決することを目的とし、基
部アーム後部に配設した第1リンクプレート部材にモー
ターに連結した駆動軸を固着するとともに、基部アーム
前部に軸受を介して先端アーム軸を前記能動軸と平行に
軸支するとともに、該先端アーム軸に第2リンクプレー
ト部材を固着するとともに、能動軸と先端アーム軸の軸
間距離と等しい長さで、2本のリンクの両端を第1リン
クプレート部材と第2リンクプレート部材にそれぞれ回
転中心からの距離を等しく設けられた一対の支柱2組に
よって2本のリンクの位相差が略9o度になるように、
かつ、2本のリンクの回動面が互いに異なるように軸受
よって軸支するとともに、2本のリンクが重った時に先
端アームの軸線を基部アームの軸線と略平行になるよう
に先端アームを先端アーム軸に取付けたことを特徴とす
るものである。
(Means for Solving the Problems) The present invention aims to solve the above-mentioned problems by fixing a drive shaft connected to a motor to a first link plate member disposed at the rear of the base arm, and A tip arm shaft is pivotally supported in parallel to the active shaft via a bearing in the front part of the arm, a second link plate member is fixed to the tip arm shaft, and the distance between the active shaft and the tip arm shaft is equal to the distance between the axes. In terms of length, the phase difference between the two links is approximately 9 degrees due to the two sets of pillars provided at both ends of the two links on the first link plate member and the second link plate member at equal distances from the center of rotation. to the degree,
In addition, the two links are supported by bearings so that their rotational surfaces are different from each other, and the tip arm is supported so that when the two links overlap, the axis of the tip arm becomes approximately parallel to the axis of the base arm. It is characterized by being attached to the tip arm shaft.

(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
は基部アーム駆動用ダイレクトドライブ(以下、DD)
モーター3のステータ一部3aが固定されている。該D
Dモモ−−3のローター上部にはスペーサ4が固定され
、該スペーサ4には基部アーム5の後(基)部5a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 direct drive (hereinafter referred to as DD) for driving the base arm.
A stator portion 3a of the motor 3 is fixed. The D
A spacer 4 is fixed to the upper part of the rotor of the D momo-3, and a rear (base) part 5a of a base arm 5 is fixed to the spacer 4.

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
前記基部アーム駆動用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D
Dモーター3の出力軸と平行に軸支している。10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, on the opposite side of the base arm 5 tip 5b from the base arm drive DD motor 3, a support member 6 has an elongated hole so that its position can be adjusted in the longitudinal direction of the arm in a direction perpendicular to the output shaft of the base arm drive DD motor 3. The base arm 5 is fastened to the base arm 5 by bolts. A cross roller bearing 8 is fixed to the support member 6 by a presser plate 7, and the cross roller bearing 8 connects the tip arm shaft 9 to the base arm drive D.
It is supported in parallel with the output shaft of D motor 3. 10 is a 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。該先端アーム院動
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、嵌合穴13aを先端アーム昧動軸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l  r2、rエ 、r2′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r工=r工′、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15
a、16aと17a、18aが前記先端アーム睡動軸1
1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 moving shaft 11 in the base arm 5 by fitting a fitting hole 13a into the fitting shaft 11a of the distal arm moving shaft 11. In addition, the tip arm shaft 9
A second link plate 14 is also connected to the base arm 5 side by fitting the fitting hole 14a to the fitting shaft 9a of the distal arm shaft 9. 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 distances r, r2, r, and r2' from the center of rotation of the link plate. It is being 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 the center of rotation for each is r machining = r machining', r2''r2'
+ Also, the angle α=β. A pair of link shafts 15 with different lengths are provided in the fitting holes 15, 16 and 17.18, respectively.
a, 16a, 17a, and 18a are the tip arm sleeping shafts 1
It is installed parallel to 1.

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、20d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, 20d by links 21.22, respectively. Link 21 and link 22 are connected to 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lie□le2が等しくなっている。またel、
e2は設計寸法が基部アーム5の軸間距離りと等しく設
定されている。
Further, the links 21 and 22 have the same center distance lie□le2 due to simultaneous machining. Also el,
The design dimension of e2 is set 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、球、軸受の内輪、皿バネ、軸受の
内輪、球、軸受の外輪にわたって軸受のラジアル隙間を
除去するための予圧が設定されている。26は押え板2
5をリンク21.22に締結しているネジである。
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.
A preload is set to eliminate the radial clearance of the bearing across the outer ring of the bearing, the ball, 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 presser plate 2
5 to the links 21 and 22.

それぞれのリンク21.22の両端軸支部は第7図に示
す如く軸受のラジアル隙間を除去するための予圧が設定
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(軸受内輪)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 to eliminate the radial clearance of the bearing, as shown in FIG. 7, and at least one shaft support is aligned with the link shaft for axial alignment. The link (bearing inner ring) is movable in the axial 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、15a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, 15a 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、前記先端アーム能動軸11
と同軸になるよう設けられている。先端アーム原動用D
Dモーター27の出力軸27bは先端アーム叩動軸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 active 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 beating 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と先端アーム駆動軸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 and passes through between the hollow portion 3d of the base arm drive DD motor 3 and the tip arm drive 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 disc springs that apply preload to the bearing 32.

該ブロック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36,37.38に検出されるようになっている
。固定台1背面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 rotation of the base arm is formed on the 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 bracket 1-35 provided in the base arm for detecting the rotation angle of the base arm, and the proximity switches 36, 37, and 38 for overrun detection are used to detect the rotation angle of the base arm. A relay box 40 having a connector 39 connected to a controller (not shown) is provided on the back side of the fixed base 1.

また、中継ボックス4o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。該配線用支柱
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、コンジットチューブ)4
3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 4o and the flange 2. A flexible conduit tube (hereinafter referred to as a conduit tube) 4 is connected to the upper end of the wiring support 41 via a rotary connector 42.
One end of 3 is connected.

コンジットチューブ43の他端は先端アーム軸9と略同
軸になるように先端アーム10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 10 so as to be approximately coaxial with the distal arm shaft 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1o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
駆動用ACモーター48が平行先端アーム軸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、減速機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 1o, an AC motor 47 for driving the rotation of the work shaft and an AC motor 48 for driving the work shaft positioning stopper are provided on the parallel tip arm shaft 9, including a reduction gear 46. The AC motor 47 is provided to be substantially coaxial with the tip arm shaft 9, and a timing pulley 48 is connected to the output shaft 46a of the reducer 46, and a timing pulley 49 is connected to the output shaft 48a of the AC motor 48, which will be described later. are doing.

一方、先端アーム10の前部10b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m動自在かつ回転自在に軸
支されている。
On the other hand, the front part 10b of the tip arm 10 has spline bearings 51, 51' so that a pair of working axes 50°50' formed by splines are parallel to the tip arm axis 9.
, 52.52', radial bearing 53.53', 54
.. 54', it is pivotally supported so as to be movable and rotatable in the axial direction.

前記スプライン軸受51.51’ 、52.52’はス
リーブ55.55’ を介してタイミングプーリー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 51.51' and 52.52' are connected to the timing pulley 56 via sleeves 55.55'.
.. 56'. The timing pulley 56
.. 56' and the timing pulley 48 are rotationally connected by a timing belt 57.

また1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′のロッド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 end portions 50a, 50a' of one working shaft 50.50' are the rods 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 shaft 50.50'.
Joint 59.59' connected to 8a, 58a'
The bearings 60, 60' are provided so as to be rotatable and integral in the axial direction.

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を介して作業軸50.50’ 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6
6のおねじに嵌合するめねじを形成した軸受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、先端アーム10内部に前記スリーブ63の
軸と平行に固定されたガイド69によって摺動自在かつ
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, a sleeve 63 is rotatably supported in parallel to the working shaft 50.50' through bearings 61 and 62 at the intermediate portion of the working shaft 50.50' at the front of the tip arm 10. A timing pulley 64 is formed on the sleeve 63 above the bearing 61, and is rotatably connected to the timing pulley 49 by a timing belt 65, and a sliding stopper 6 having a thread formed on the outer periphery is attached above the timing pulley 64.
A bearing 67 having a female thread that fits into the male thread of No. 6 is fixed. Reference numeral 68 denotes a stopper portion formed on the top of the sliding stopper 66, and is guided in a slidable but non-rotatable manner by a guide 69 fixed inside the distal arm 10 in parallel to the axis of the sleeve 63. 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リンクプレートに当接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 come into contact with the first link plate 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 contacts the mechanical stopper, the dust generated by the contact will not be released to the outside, so it can be used in environments that require cleanliness.

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 work tool (not shown) is attached to the lower ends 50b, 50b' of the work shafts 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内には電装部品は取付けられていない
ので、リンク21゜22が回転し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 electrical components are installed inside the base arm 5, there is no risk of cable breakage even if the links 21 and 22 rotate.

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、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。
Also, the lids 27 and 28 are located at the rear of the base arm 5 (
These two holes are provided to seal the holes formed in the upper part of the base part and the lower part of the front (tip) part, but these two holes are working holes for assembling the links 21, 22, etc. into the base arm 5. However, since the base arm has a closed structure except for this hole and the pivot point facing the hole, high arm rigidity can be obtained (usually, an arm with a built-in link has a structure in which one side of the arm is completely closed). The rigidity was low because it became .

)。).

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1o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 1o by a rotary connector, it can easily follow the fast movement of the arm (conventionally, the resistance caused by bending or twisting of the wiring attached to the arm (There was a problem with accuracy deterioration due to this.)

また、先端アーム軸9をクロスローラー軸受8によって
軸支したため、軸支部の厚さが薄くなり、基部アーム5
先端部上部に突出部がなくなった。このため、先端アー
ム10の基部内部に重量の大きいACモーター47.4
8を配置できるので、先端アームの慣性モーメント低減
の効果があるとともに、基部アーム5内でダブルリンク
機構に必要なスペースを確保できる。
In addition, since the tip arm shaft 9 is supported by the cross roller bearing 8, the thickness of the shaft support becomes thinner, and the base arm 5
There is no longer a protrusion on the top of the tip. For this reason, a heavy AC motor 47.4 is installed inside the base of the tip arm 10.
8 can be arranged, it is possible to reduce the moment of inertia of the distal arm, and at the same time, it is possible to secure the space necessary for the double link mechanism within the base arm 5.

(作 用) 第12図乃至第16図でイはロボット基部、口、ハ、二
、ホはそれぞれリンク21,22と各軸を連結するクラ
ンク(実際はリンクプレート)、へは先端アーム10先
端に設けられた負荷である。チは基部アーム5の軸線で
ある。
(Function) In Figures 12 to 16, A is the robot base, mouth, C, 2, and Ho are cranks (actually link plates) that connect the links 21 and 22 and each axis, respectively, and H is the tip of the tip arm 10. This is the load provided. H is the axis of the base arm 5.

第8図乃至第12図に経るごとに先端アーム10は右旋
回を行う。
The distal arm 10 rotates to the right every time from FIG. 8 to FIG. 12.

基部アーム5の軸線チとクランクロ、ハとのなす角をそ
れぞれα、α′とすると第9図(α=45°、α′=4
5°)、第10図(α=135゜α’ =45’ ) 
、第11図(α=225°、α′=135°)に変力点
が発生する。
Let α and α' be the angles formed by the axis C of the base arm 5 and the crankshaft and C, respectively.
5°), Fig. 10 (α = 135° α' = 45')
, an inflection point occurs in FIG. 11 (α=225°, α'=135°).

前述したように、第9図、第11図の変力点はリンク2
1.22に働く力の方向が逆であるため、リンクに「ガ
タつき」は発生しない。また、第10図の場合であるが
、この時先端アーム10は基部アーム5と平行(同一直
線上)にあるため、第13図に示す作業範囲外形の円弧
Qの部分にのみ出現する。この円弧Qの部分はロボット
の作業範囲としては利用されることは極まれであるため
、この点でのリンクの「ガタつき」による精度に対する
悪影響は殆ど無視できる。
As mentioned above, the inflection point in Figures 9 and 11 is link 2.
1.22 Since the direction of the force acting on the link is opposite, "wobble" does not occur in the link. In the case of FIG. 10, since the tip arm 10 is parallel to the base arm 5 (on the same straight line), it appears only in the arc Q of the working range outline shown in FIG. Since this portion of the arc Q is extremely rarely used as a working range of the robot, the adverse effect on accuracy due to "wobble" of the link at this point can be almost ignored.

(効 果) 本発明は前述した如く、基部アーム後部に配設した第1
リンクプレート部材にモーターに連結した駆動軸を固着
するとともに、基部アーム前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
ーム軸に第2リンクプレート部材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、2本
のリンクの両端を第1リンクプレー1−部材と第2リン
クプレート部材にそれぞれ回転中心からの距離を等しく
設けられた一対の支柱2組によって2本のリンクの位相
差が略90度になるように、かつ、2本のリンクの回動
面が互いに異なるように軸受よって軸支するとともに、
2本のリンクが重った時に先端アームの軸線を基部アー
ムの軸線と略平行になるように先端アームを先端アーム
軸に取付けたことを特徴としたので、ダブルリンク機構
に固有のリンクの「ガタつき」による悪影響をほとんど
無視することができる効果を有する。
(Effects) As described above, the present invention provides the first
A drive shaft connected to a motor is fixed to the link plate member, a tip arm shaft is pivotally supported in parallel to the drive shaft via a bearing in the front part of the base arm, and a second link plate member is attached to the tip arm shaft. As well as being fixed,
With a length equal to the distance between the drive shaft and the tip arm shaft, both ends of the two links are attached to the first link plate member and the second link plate member, respectively, with a pair of links provided at equal distances from the center of rotation. The two links are supported by bearings using two sets of struts so that the phase difference between the two links is approximately 90 degrees, and the rotation surfaces of the two links are different from each other.
The feature is that the tip arm is attached to the tip arm axis so that when the two links overlap, the axis of the tip arm becomes approximately parallel to the axis of the base arm. This has the effect that the adverse effects caused by "rattling" can be almost ignored.

なお、本発明は能動源にダイレクトドライブモーターを
用いたが、これは他の回転アクチュエーターでも良い。
Although the present invention uses a direct drive motor as the active source, other rotary actuators may be used instead.

また、リンクプレート部の構成としては本発明の如く一
枚構成のものの他、実公昭63−4632号や特開昭6
3−77674号にみられる如く複数のものとすること
もできる。
In addition, as for the structure of the link plate part, in addition to the one-piece structure as in the present invention, the structure of the link plate part is as follows:
It is also possible to use a plurality of types as shown in No. 3-77674.

また、ダブルリンク機構の中立点として第14図の位置
を考えると、この位置から左右対称にもっとも大きく作
業範囲を得られる効果もある。
Furthermore, considering the position shown in FIG. 14 as the neutral point of the double link mechanism, there is also the effect that the largest working range can be obtained symmetrically from this position.

【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図、第3図は
第1図の要部拡大図、第4図は第1図の外if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断面図、第8図は従
来のダブルリンク機構の外観斜視図、第9図は第8図の
ダブルリンクが重合した状態の平面図、第10図は第8
図のリンク機構のトルク伝達説明図、第11図は第9図
のリンクA、リンクBの両端に発生する力を示す図、第
12図乃至第16図は本発明の先端アームと基部アーム
の作動説明図。 第17図は本発明の先端アームと基部アームの作業範囲
説明図である。 1・・・固定台 3・・・基部アーム駆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・・・先端アーム駆動軸 13・・・第1リンクプレート 14・・・第2リンクプレート 21.22・・・リンク 27・・・先端アーム駆動用ダイレクトモーター27b
・・・出力軸 イ・・・ロボット基部 口、ハ、二、ホ・・・リンク21.22と各軸を連結す
るクランク(リンクプレート) へ・・・先端アーム先端の負荷 第6図
Fig. 1 is a front sectional view of an embodiment of the present invention, Figs. 2 and 3 are enlarged views of the main parts of Fig. 1, Fig. 4 is an external if side view of Fig. 1, and Fig. 5 is the same plane. Figure 6 is a plan view of the link in Figure 1, Figure 7 is a front sectional view of the shaft support of the link in Figure 6, Figure 8 is an external perspective view of the conventional double link mechanism, and Figure 9 is Figure 8 is a plan view of the double links in a superimposed state, Figure 10 is the 8th
FIG. 11 is a diagram showing the force generated at both ends of link A and link B in FIG. Operation explanatory diagram. FIG. 17 is an explanatory diagram of the working range of the distal arm and base arm of the present invention. 1... Fixed base 3... Direct motor for driving base arm 5...
Base arm 9...Tip arm shaft 10...Tip arm 11...Tip arm drive shaft 13...First link plate 14...Second link plate 21.22...Link 27... Direct motor 27b for driving the tip arm
...Output shaft A...Robot base opening, C, 2, H...To the crank (link plate) that connects links 21 and 22 to each axis...Load on the tip of the tip arm Fig. 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 基部アーム後部に配設した第1リンクプレート部材にモ
ーターに連結した駆動軸を固着するとともに、基部アー
ム前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、該先端アーム軸に第2リンクプレ
ート部材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、2本のリンクの両端を第1リ
ンクプレート部材と第2リンクプレート部材にそれぞれ
回転中心からの距離を等しく設けられた一対の支柱2組
によって2本のリンクの位相差が略90度になるように
、かつ、2本のリンクの回動面が互いに異なるように軸
受よって軸支するとともに、2本のリンクが重った時に
先端アームの軸線を基部アームの軸線と略平行になるよ
うに先端アームを先端アーム軸に取付けたことを特徴と
するロボットの動力伝達装置。
A drive shaft connected to a motor is fixed to a first link plate member disposed at the rear of the base arm, and a tip arm shaft is supported parallel to the drive shaft via a bearing at the front of the base arm. While fixing the second link plate member to the arm shaft, both ends of the two links are rotated into the first link plate member and the second link plate member, respectively, by a length equal to the distance between the drive shaft and the tip arm shaft. The two links are supported by a bearing so that the phase difference between the two links is approximately 90 degrees, and the rotation surfaces of the two links are different from each other. In addition, the robot power transmission device is characterized in that the tip arm is attached to the tip arm shaft so that the axis of the tip arm becomes substantially parallel to the axis of the base arm when the two links overlap.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4964777B2 (en) * 2005-09-16 2012-07-04 株式会社アルバック Conveying mechanism, conveying apparatus, and vacuum processing apparatus
JP2016065622A (en) * 2014-09-25 2016-04-28 ミネベア株式会社 Appliance rotation device, camera, and illuminating device
JP2019022918A (en) * 2017-07-24 2019-02-14 株式会社マキタ Processing machine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4964777B2 (en) * 2005-09-16 2012-07-04 株式会社アルバック Conveying mechanism, conveying apparatus, and vacuum processing apparatus
JP2016065622A (en) * 2014-09-25 2016-04-28 ミネベア株式会社 Appliance rotation device, camera, and illuminating device
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