JPH04135195A - 産業用ロボットの出力軸駆動装置 - Google Patents
産業用ロボットの出力軸駆動装置Info
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- JPH04135195A JPH04135195A JP2255378A JP25537890A JPH04135195A JP H04135195 A JPH04135195 A JP H04135195A JP 2255378 A JP2255378 A JP 2255378A JP 25537890 A JP25537890 A JP 25537890A JP H04135195 A JPH04135195 A JP H04135195A
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Links
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- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 14
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J18/00—Arms
- B25J18/02—Arms extensible
- B25J18/04—Arms extensible rotatable
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/20—Control lever and linkage systems
- Y10T74/20207—Multiple controlling elements for single controlled element
- Y10T74/20305—Robotic arm
- Y10T74/20317—Robotic arm including electric motor
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、産業用ロボットの１つの出力軸をその軸心方
向に直線動作させると共に該軸心周りに独立に旋回動作
させ得る産業用ロボットの出力軸駆動装置に関し、特に
、直線動作駆動用モータの駆動によって軸心方向に直線
動作する出力軸に対して静止位置に配置された旋回駆動
用モータからボールスプライン機構を介して旋回動作を
付与し得る構造として、直線動作駆動用モータに対する
負荷軽減を達成し、直線動作駆動用モータと旋回駆動用
モータとを負荷容量が略等しい回転駆動モータにより構
成できるようにした産業用ロボットの出力軸駆動装置に
関する。
向に直線動作させると共に該軸心周りに独立に旋回動作
させ得る産業用ロボットの出力軸駆動装置に関し、特に
、直線動作駆動用モータの駆動によって軸心方向に直線
動作する出力軸に対して静止位置に配置された旋回駆動
用モータからボールスプライン機構を介して旋回動作を
付与し得る構造として、直線動作駆動用モータに対する
負荷軽減を達成し、直線動作駆動用モータと旋回駆動用
モータとを負荷容量が略等しい回転駆動モータにより構
成できるようにした産業用ロボットの出力軸駆動装置に
関する。
産業用ロボットにおいて、円筒座標型ロボットや極座標
型ロボットは、ロボット機体のアーム機構に１つの軸線
方向に伸縮式に直線動作するロボット腕部分を有してい
る。このような直動性のロボットの先端には一般的に、
他の腕を介してまたは直接的に手首が旋回可能に設けら
れ、同手首の先端にロボットハンド等の作業用エンドエ
フェクタが設けられた構造を備えていることは周知であ
る。
型ロボットは、ロボット機体のアーム機構に１つの軸線
方向に伸縮式に直線動作するロボット腕部分を有してい
る。このような直動性のロボットの先端には一般的に、
他の腕を介してまたは直接的に手首が旋回可能に設けら
れ、同手首の先端にロボットハンド等の作業用エンドエ
フェクタが設けられた構造を備えていることは周知であ
る。
同様の直動性の腕を有したロボットは、例えば工作機械
へのワークの着脱、搬送等のハンドリングロボットとし
ても多用され、その−例は特公昭５８−４１９９０号に
開示されている。
へのワークの着脱、搬送等のハンドリングロボットとし
ても多用され、その−例は特公昭５８−４１９９０号に
開示されている。
このような直動性のロボット腕を有した産業用ロボット
は、一般的に駆動源モータによって回転駆動されるボー
ルねじ軸に噛合して直線方向に移動するボールねじナツ
トを有したボールねじ機構等の直線移動機構に結合され
た直線移動腕が設けられ、その直線移動腕に旋回駆動モ
ータと旋回軸を有した旋回駆動体が結合された構成を有
している。
は、一般的に駆動源モータによって回転駆動されるボー
ルねじ軸に噛合して直線方向に移動するボールねじナツ
トを有したボールねじ機構等の直線移動機構に結合され
た直線移動腕が設けられ、その直線移動腕に旋回駆動モ
ータと旋回軸を有した旋回駆動体が結合された構成を有
している。
上述の特公昭５８−４１９９０号に開示された産業用ロ
ボットを始めとする従来の産業用ロボットにおいては、
直線移動腕をロボット機体の基台側から見て前段側の支
持部材にして他の腕部分や手首等の後段側可動部材を旋
回可能に設ける複合構造が備えられ、そのとき、旋回駆
動源のモータや減速装置等も前段のサポート用支持部材
に搭載される構造が取られるために、直線移動腕の駆動
源モータは、同腕部分ばかりでなく、後段側に設けられ
る旋回駆動源のモータや減速装置等の重量体をも一体に
直線移動させる出力性能が要求され、故に必然的に前段
側の駆動源モータはど大きな出力性能を有したモータが
用いられなければ成らない。従って、大きな出力性能を
有した駆動源モータはコスト高になる不利があると共に
そのような大きな出力モータを搭載する前段側のロボッ
ト機構は形状も必然的に大型になる傾向を有するからロ
ボット使用現場でロボット機体の占有空間が増大する等
の不利もある。
ボットを始めとする従来の産業用ロボットにおいては、
直線移動腕をロボット機体の基台側から見て前段側の支
持部材にして他の腕部分や手首等の後段側可動部材を旋
回可能に設ける複合構造が備えられ、そのとき、旋回駆
動源のモータや減速装置等も前段のサポート用支持部材
に搭載される構造が取られるために、直線移動腕の駆動
源モータは、同腕部分ばかりでなく、後段側に設けられ
る旋回駆動源のモータや減速装置等の重量体をも一体に
直線移動させる出力性能が要求され、故に必然的に前段
側の駆動源モータはど大きな出力性能を有したモータが
用いられなければ成らない。従って、大きな出力性能を
有した駆動源モータはコスト高になる不利があると共に
そのような大きな出力モータを搭載する前段側のロボッ
ト機構は形状も必然的に大型になる傾向を有するからロ
ボット使用現場でロボット機体の占有空間が増大する等
の不利もある。
依って、本発明の目的は、これらの不利を解消すること
が可能な産業用ロボットの出力軸駆動装置を提供せんと
するものである。
が可能な産業用ロボットの出力軸駆動装置を提供せんと
するものである。
本発明の他の目的は、直線移動と旋回動作の複合動作を
遂行する出力軸を有した産業用ロボットの出力軸駆動機
構を改善して、駆動源モータの小型化とロボット動作機
構の全体をコンパクト化せんとするものである。
遂行する出力軸を有した産業用ロボットの出力軸駆動機
構を改善して、駆動源モータの小型化とロボット動作機
構の全体をコンパクト化せんとするものである。
本発明は、直線動作の駆動源モータの駆動に従って直線
移動する出力軸に対して旋回動作を付与する旋回動作の
駆動源モータを出力軸から見て静止位置に設け、かつ、
出力軸に対する直線移動の伝達系と旋回動作の伝達系と
の間に回転軸受を設けることにより、両者間の相互干渉
を解消するようにしたものである。
移動する出力軸に対して旋回動作を付与する旋回動作の
駆動源モータを出力軸から見て静止位置に設け、かつ、
出力軸に対する直線移動の伝達系と旋回動作の伝達系と
の間に回転軸受を設けることにより、両者間の相互干渉
を解消するようにしたものである。
すなわち、本発明によれば、産業用ロボットの１つの出
力軸をその軸心方向に直線動作させると共に該軸心周り
に独立に旋回動作させ得る産業用ロボットの出力軸駆動
装置において、 直線動作駆動用モータに結合された回転ねじ軸に係合し
た直線動作ナツトと、 旋回駆動用モータに結合された回転スプライン軸にスプ
ライン係合したスプラインナツトと、上記直線動作ナツ
トに対して上記スプラインナツトを相対回転自在に結合
する回転軸受とを具備し、かつ、上記スプラインナツト
の一端に前記出力軸を結合した構成を設け、 上記直線動作ナツトの直線動作に従って上記スプライン
ナツトを介して上記出力軸を直線動作させ、また、上記
スプラインナツトと共に上記出力軸を回転動作させるよ
うにした産業用ロボットの出力軸駆動装置が提供される
。
力軸をその軸心方向に直線動作させると共に該軸心周り
に独立に旋回動作させ得る産業用ロボットの出力軸駆動
装置において、 直線動作駆動用モータに結合された回転ねじ軸に係合し
た直線動作ナツトと、 旋回駆動用モータに結合された回転スプライン軸にスプ
ライン係合したスプラインナツトと、上記直線動作ナツ
トに対して上記スプラインナツトを相対回転自在に結合
する回転軸受とを具備し、かつ、上記スプラインナツト
の一端に前記出力軸を結合した構成を設け、 上記直線動作ナツトの直線動作に従って上記スプライン
ナツトを介して上記出力軸を直線動作させ、また、上記
スプラインナツトと共に上記出力軸を回転動作させるよ
うにした産業用ロボットの出力軸駆動装置が提供される
。
上述の構成によれば、スプラインナツトは回転軸受を介
して直線動作ナツトと結合されているから、スプライン
ナツトは直線動作ナツトと一体に直線動作して出力軸に
直線動作を伝達し、かつ、回転動作時には回転軸受が介
在するので、直線動作ナツトと独立に回転して出力軸に
回転動作を伝達をするのである。従って、旋回駆動源の
モータや同モータに結合した減速装置等が直線駆動源の
モータに掛かる負荷重量体として作用することがなく、
負荷軽減が図るので、直線駆動源モータの小出力化、小
型化を図ることが可能になる。
して直線動作ナツトと結合されているから、スプライン
ナツトは直線動作ナツトと一体に直線動作して出力軸に
直線動作を伝達し、かつ、回転動作時には回転軸受が介
在するので、直線動作ナツトと独立に回転して出力軸に
回転動作を伝達をするのである。従って、旋回駆動源の
モータや同モータに結合した減速装置等が直線駆動源の
モータに掛かる負荷重量体として作用することがなく、
負荷軽減が図るので、直線駆動源モータの小出力化、小
型化を図ることが可能になる。
以下、本発明を添付図面に示す実施例に基づいて更に、
詳細に説明する。
詳細に説明する。
第１図は、本発明による産業用ロボットの出力軸駆動装
置の機構図、第２図は本発明の実施例による産業用ロボ
ットの出力軸駆動装置の断面図、第３図は、第２図の■
−■線に沿う断面図で、特に、出力軸の旋回作動機構を
示した断面図、第４Ａ図と第４Ｂ図とは、第２図、第３
１！Ｉに示した出力軸駆動装置を備えた産業用ロボット
の全体的構成を示した正面図、側面図である。
置の機構図、第２図は本発明の実施例による産業用ロボ
ットの出力軸駆動装置の断面図、第３図は、第２図の■
−■線に沿う断面図で、特に、出力軸の旋回作動機構を
示した断面図、第４Ａ図と第４Ｂ図とは、第２図、第３
１！Ｉに示した出力軸駆動装置を備えた産業用ロボット
の全体的構成を示した正面図、側面図である。
第１図は、本発明に係る産業用ロボットの出力軸駆動装
置において、出力軸に直線移動と旋回動作の複合動作を
付与する駆動機構を簡明に示した機構図であり、同図に
おいて、出力軸１０は産業用ロボットの機体の可動部材
を成している。この出力軸１０に直線移動を付与する機
構は、直線動作駆動用のモータＭ１によって回転駆動さ
れるボールねじ軸１２、同ボールねじ軸１２に係合した
ボールねじナツト１４、同ボールねじナツト１４と回転
軸受１６を介して結合されたボールスプラインナツト１
８とを具備して成り、同ボールスプラインナツト１８に
出力軸１０の後端がねじ止め等の適宜の結合手段によっ
て結合されている。従って、ボールねじ軸１２がモータ
Ｍ、により回転駆動されると、同ねじ軸１２がその軸心
周りに回転するから、それに係合したボールねじナツト
１４との係合部で回転−直動変換作用が行われ、同ナツ
ト１４がボールねじ軸１２の軸心に沿って左右に直線的
に移動する。 勿論、ボールねじ軸１２の回転方向に従
ってナツト１４の直動方向は反転することになる。
置において、出力軸に直線移動と旋回動作の複合動作を
付与する駆動機構を簡明に示した機構図であり、同図に
おいて、出力軸１０は産業用ロボットの機体の可動部材
を成している。この出力軸１０に直線移動を付与する機
構は、直線動作駆動用のモータＭ１によって回転駆動さ
れるボールねじ軸１２、同ボールねじ軸１２に係合した
ボールねじナツト１４、同ボールねじナツト１４と回転
軸受１６を介して結合されたボールスプラインナツト１
８とを具備して成り、同ボールスプラインナツト１８に
出力軸１０の後端がねじ止め等の適宜の結合手段によっ
て結合されている。従って、ボールねじ軸１２がモータ
Ｍ、により回転駆動されると、同ねじ軸１２がその軸心
周りに回転するから、それに係合したボールねじナツト
１４との係合部で回転−直動変換作用が行われ、同ナツ
ト１４がボールねじ軸１２の軸心に沿って左右に直線的
に移動する。 勿論、ボールねじ軸１２の回転方向に従
ってナツト１４の直動方向は反転することになる。
ボールねじナツト１４が直線移動すると、回転軸受１６
を介して一体に結合されたボールスプラインナツト１８
にも直線移動力が作用する。同ボールスプラインナツト
１８はボールスプライン軸２０にスプライン係合をして
いるので、ボールスプライン軸２０上を摺動して直線移
動を行うことができる。この結果、ボールスプラインナ
ツト１８がボールねじナツト１４と一体となって直線移
動する。そして、ボールスプラインナツト１８の直線移
動は、そのまま出力軸１０に伝達され、同出力軸１０が
直線移動を行うのである。
を介して一体に結合されたボールスプラインナツト１８
にも直線移動力が作用する。同ボールスプラインナツト
１８はボールスプライン軸２０にスプライン係合をして
いるので、ボールスプライン軸２０上を摺動して直線移
動を行うことができる。この結果、ボールスプラインナ
ツト１８がボールねじナツト１４と一体となって直線移
動する。そして、ボールスプラインナツト１８の直線移
動は、そのまま出力軸１０に伝達され、同出力軸１０が
直線移動を行うのである。
他方、上記のボールスプライン軸２０の後端側は回転駆
動源モータＭ、に減速機Ｒを介して結合されているから
、同回転駆動源モータＭ２によってボールスプライン軸
２０が回転駆動されると、スプライン係合したボールス
プラインナツト１８にも回転駆動力が作用し、回転を行
う。このボールスプラインナツト１８の回転は、当然に
直結された出力軸１０にも伝達され、同出力軸１０をの
旋回動作を生ぜしめることになる。このとき、ボールス
プラインナツト１８の回転動作は回転軸受１６に支持さ
れた状態で回転を行うから、同回転がボールねじナツト
１４には伝達されることがない。つまり、出力軸１０が
直動中であっても、直線方向には静止しているときでも
、任意に同出力軸１０に独立に旋回動作を付与すること
ができるのである。ここで、注目すべき点は、出力＄１
１１１０の旋回駆動用のモータＭ、は出力軸１０から見
て静止位置に配置されている。つまり、出力軸１０やボ
ールスプラインナツト１８、ボールねじナツト１４の何
れにも搭載されることなく、切り離された位置に配置さ
れているから、同旋回駆動モータＭ、や減速機Ｒ等の重
量体が直線移動の駆動源モータＭＩに負荷として作用す
ることはなく、故に、駆動源モータＭ１に掛かる負荷の
軽減が達成されるのである。なお、第１図において、ボ
ールスプラインナツト１８には回転軸受１６を介して案
内子２２が結合されており、この案内子２２は直線案内
稈２４に摺動係合しているので、ボールスプラインナツ
ト２０及び出力軸１０の直線移動は、この直線案内稈２
４によって安定に案内されるのである。また、出力軸１
０の先端領域は、図示されていないハウジング部材に保
持されたオイルシールを有するすべり軸受２６により支
持されている。また、出力軸１０の先端１０ａは他のロ
ボット腕部材や手首部材（図示なし）に結合される部分
であり、従って、直線変位と旋回変位とをこれらの結合
された部材に伝達して三次元空間内で直線変位と旋回変
位の複合変位を生ぜしめるのである。
動源モータＭ、に減速機Ｒを介して結合されているから
、同回転駆動源モータＭ２によってボールスプライン軸
２０が回転駆動されると、スプライン係合したボールス
プラインナツト１８にも回転駆動力が作用し、回転を行
う。このボールスプラインナツト１８の回転は、当然に
直結された出力軸１０にも伝達され、同出力軸１０をの
旋回動作を生ぜしめることになる。このとき、ボールス
プラインナツト１８の回転動作は回転軸受１６に支持さ
れた状態で回転を行うから、同回転がボールねじナツト
１４には伝達されることがない。つまり、出力軸１０が
直動中であっても、直線方向には静止しているときでも
、任意に同出力軸１０に独立に旋回動作を付与すること
ができるのである。ここで、注目すべき点は、出力＄１
１１１０の旋回駆動用のモータＭ、は出力軸１０から見
て静止位置に配置されている。つまり、出力軸１０やボ
ールスプラインナツト１８、ボールねじナツト１４の何
れにも搭載されることなく、切り離された位置に配置さ
れているから、同旋回駆動モータＭ、や減速機Ｒ等の重
量体が直線移動の駆動源モータＭＩに負荷として作用す
ることはなく、故に、駆動源モータＭ１に掛かる負荷の
軽減が達成されるのである。なお、第１図において、ボ
ールスプラインナツト１８には回転軸受１６を介して案
内子２２が結合されており、この案内子２２は直線案内
稈２４に摺動係合しているので、ボールスプラインナツ
ト２０及び出力軸１０の直線移動は、この直線案内稈２
４によって安定に案内されるのである。また、出力軸１
０の先端領域は、図示されていないハウジング部材に保
持されたオイルシールを有するすべり軸受２６により支
持されている。また、出力軸１０の先端１０ａは他のロ
ボット腕部材や手首部材（図示なし）に結合される部分
であり、従って、直線変位と旋回変位とをこれらの結合
された部材に伝達して三次元空間内で直線変位と旋回変
位の複合変位を生ぜしめるのである。
第２図及び第３図は、上述した出力軸１０の直動、旋回
の複合動作を駆動する出力機構を備えた産業用ロボット
の出力軸駆動装置の具体的な実施例を示し、出力駆動装
置３０は、ハウジング３２を備え、このハウジング３２
内に電動モータから成る直線移動の駆動源モータＭ、と
旋回駆動源のモータＭ２とが固定配置で設けられている
。
の複合動作を駆動する出力機構を備えた産業用ロボット
の出力軸駆動装置の具体的な実施例を示し、出力駆動装
置３０は、ハウジング３２を備え、このハウジング３２
内に電動モータから成る直線移動の駆動源モータＭ、と
旋回駆動源のモータＭ２とが固定配置で設けられている
。
出力軸４０はハウジング３２の一端に設けられたオイル
シールを有するすべり軸受３４により摺動、旋回が自在
に支持され、その先端部４０ａはすべり軸受３４を経て
ハウジング３２から突出しており、その先端４０ａに他
のロボット腕６０が取着されている。
シールを有するすべり軸受３４により摺動、旋回が自在
に支持され、その先端部４０ａはすべり軸受３４を経て
ハウジング３２から突出しており、その先端４０ａに他
のロボット腕６０が取着されている。
出力軸４０は、第１図の構成と同様に筒形形状の軸体を
なし、その後端４０ｂはボールスプライン軸５０に係合
したボールスプラインナツト４８の前端にねじ止め等の
適宜の固定手段により結合されている。上記ボールスプ
ライン軸５０は、その後端側か同軸形の減速装置Ｒを介
して旋回駆動源モータＭ、に結合されている。故に、同
モータＭ、の回転出力が減速装置Ｒで減速されて高トル
ク出力に変換されてからボールスプライン軸５０に伝達
されることにより、同ボールスプライン軸５０は、その
軸心周りに回転する。この回転はボールスプラインナツ
ト４８に伝達され、従って、出力軸４０に伝達される構
成に成っている。
なし、その後端４０ｂはボールスプライン軸５０に係合
したボールスプラインナツト４８の前端にねじ止め等の
適宜の固定手段により結合されている。上記ボールスプ
ライン軸５０は、その後端側か同軸形の減速装置Ｒを介
して旋回駆動源モータＭ、に結合されている。故に、同
モータＭ、の回転出力が減速装置Ｒで減速されて高トル
ク出力に変換されてからボールスプライン軸５０に伝達
されることにより、同ボールスプライン軸５０は、その
軸心周りに回転する。この回転はボールスプラインナツ
ト４８に伝達され、従って、出力軸４０に伝達される構
成に成っている。
ここで、ボールスプラインナツト４８は、精密な回転軸
受を構成するクロスローラ軸受４６を介してボールねじ
ナツト４４と一体に結合された構成を有している。つま
り、ボールスプラインナツト４８の回転動作は上記クロ
スローラ軸受４６が存在することにより、ボールねじナ
ツト４４に伝達することは無い。他方、ボールねじナツ
ト４４はボールねじ軸４２に係合し、後者のボールねじ
軸４２は先端４２ａがハウジング３２に保持された回転
軸受５６により支持され、他端４２ｂ直線移動の駆動源
モータＭ、に周知のカップリング継手を介して結合され
ている。従って、駆動源モータＭ１による回転駆動を受
けると、その軸心周りに回転する。その結果、同ボール
ねじ軸４２に係合したボールねじナツト４４は係合部に
おける回転−直動変換作用に従ってボールねじ軸４２の
軸心に沿って直線移動を行う。故に、既述の第１図の構
成から明らかなように、ボールねじナツト４４の直線移
動に従ってボールスプラインナツト４８と出力軸４０も
一体と成って直線移動を行うものである。そして、上記
クロスローラ軸受４６を介して一体化された上記の直線
移動体は、それら一体の直線移動体から見て旋回駆動源
モータＭ。
受を構成するクロスローラ軸受４６を介してボールねじ
ナツト４４と一体に結合された構成を有している。つま
り、ボールスプラインナツト４８の回転動作は上記クロ
スローラ軸受４６が存在することにより、ボールねじナ
ツト４４に伝達することは無い。他方、ボールねじナツ
ト４４はボールねじ軸４２に係合し、後者のボールねじ
軸４２は先端４２ａがハウジング３２に保持された回転
軸受５６により支持され、他端４２ｂ直線移動の駆動源
モータＭ、に周知のカップリング継手を介して結合され
ている。従って、駆動源モータＭ１による回転駆動を受
けると、その軸心周りに回転する。その結果、同ボール
ねじ軸４２に係合したボールねじナツト４４は係合部に
おける回転−直動変換作用に従ってボールねじ軸４２の
軸心に沿って直線移動を行う。故に、既述の第１図の構
成から明らかなように、ボールねじナツト４４の直線移
動に従ってボールスプラインナツト４８と出力軸４０も
一体と成って直線移動を行うものである。そして、上記
クロスローラ軸受４６を介して一体化された上記の直線
移動体は、それら一体の直線移動体から見て旋回駆動源
モータＭ。
がハウジング３２内の静止位置に切り離されて固定状態
で配置されているから、直線移動の駆動源モータＭ２に
旋回駆動源モータＭ、や減速装置Ｒの重量が負荷として
作用することは無い。つまり従来の出力軸の複合動作駆
動機構のように前段側の駆動源モータに対して後段側の
駆動源モータや減速機が重い重量負荷として作用するこ
とから、予め、前段側の駆動源モータは出力性能が大き
なものを使用しなければ成らなかった不利が解消される
のである。
で配置されているから、直線移動の駆動源モータＭ２に
旋回駆動源モータＭ、や減速装置Ｒの重量が負荷として
作用することは無い。つまり従来の出力軸の複合動作駆
動機構のように前段側の駆動源モータに対して後段側の
駆動源モータや減速機が重い重量負荷として作用するこ
とから、予め、前段側の駆動源モータは出力性能が大き
なものを使用しなければ成らなかった不利が解消される
のである。
なお、第２図、第３図において、５２はボールスプライ
ンナツト４８とクロスローラ軸受４６を介して結合した
直線案内子であり、直線案内稈５４に沿ってボールスプ
ラインナツト４８と出力軸４０の直線移動を安定に案内
する作用を行う。また、５８ａ、５８ｂはボールねじナ
ツト４４の直線移動ストローク端、従って、出力軸４ｏ
のストローク量を決定するストッパであり、これらのス
トッパ５８ａまたは５８ｂにボールねじナツト４４が当
接することにより、直線移動が停止するもので、ボール
ねじナツト４４が当接したことを検知するスイッチ等の
適宜検知手段を設けて停止信号を送出し、駆動源モータ
Ｍ１を停止させるように構成しても良い。
ンナツト４８とクロスローラ軸受４６を介して結合した
直線案内子であり、直線案内稈５４に沿ってボールスプ
ラインナツト４８と出力軸４０の直線移動を安定に案内
する作用を行う。また、５８ａ、５８ｂはボールねじナ
ツト４４の直線移動ストローク端、従って、出力軸４ｏ
のストローク量を決定するストッパであり、これらのス
トッパ５８ａまたは５８ｂにボールねじナツト４４が当
接することにより、直線移動が停止するもので、ボール
ねじナツト４４が当接したことを検知するスイッチ等の
適宜検知手段を設けて停止信号を送出し、駆動源モータ
Ｍ１を停止させるように構成しても良い。
また、出力軸４０の旋回動作を、その軸心周りに正逆両
方向に例えば、１２ｏ°づつに制限するような場合には
、第３図に図示するように、旋回駆動源モータＭ、の固
定端から突出したストッパ５９ａを設け、このストッパ
５９ａに回転時に当接する当接部５９ｂを一定位置で回
転する回転部分、例えば、ボールストッパ軸５ｏ上の一
位置、または減速機Ｒの出力端等に設ければ良い。第３
図は減速機Ｒの出力端に上記当接部５９ｂを設けた実施
例を示している。
方向に例えば、１２ｏ°づつに制限するような場合には
、第３図に図示するように、旋回駆動源モータＭ、の固
定端から突出したストッパ５９ａを設け、このストッパ
５９ａに回転時に当接する当接部５９ｂを一定位置で回
転する回転部分、例えば、ボールストッパ軸５ｏ上の一
位置、または減速機Ｒの出力端等に設ければ良い。第３
図は減速機Ｒの出力端に上記当接部５９ｂを設けた実施
例を示している。
上述した構成によれば、出方軸４ｏは、その先端４０ａ
が、ハウジング３２の前端位置まで後退した図示状態と
、他の腕部６ｏを伴ってハウジング３２の外方へ向けて
前進した点線で図示の突出状態との２状態間を移動し得
ると共に回出カ軸４０の軸心周りに旋回動作を独立に実
施することが可能でとなるのである。なお、他の腕部分
６ｏに搭載された駆動源モータＭ、は同腕部分６ｏの先
端側に設けられるロボット手首（図示なし）の駆動モー
タである。更に、出方軸４ｏを有したハウジング３２は
、ロボット機体のベース側から見て前段側にある支持部
材６２ （第３図）により支持されており、この支持部
材もロボットの可動部材を成すように構成することも勿
論、可能である。
が、ハウジング３２の前端位置まで後退した図示状態と
、他の腕部６ｏを伴ってハウジング３２の外方へ向けて
前進した点線で図示の突出状態との２状態間を移動し得
ると共に回出カ軸４０の軸心周りに旋回動作を独立に実
施することが可能でとなるのである。なお、他の腕部分
６ｏに搭載された駆動源モータＭ、は同腕部分６ｏの先
端側に設けられるロボット手首（図示なし）の駆動モー
タである。更に、出方軸４ｏを有したハウジング３２は
、ロボット機体のベース側から見て前段側にある支持部
材６２ （第３図）により支持されており、この支持部
材もロボットの可動部材を成すように構成することも勿
論、可能である。
第４Ａ図と第４Ｂ図は、第２図及び第３図に示した出力
軸駆動装置を備えた産業用ロボットをワークのハンドリ
ングロボットとして形成した場合の概略的な構成と作用
とを示している。
軸駆動装置を備えた産業用ロボットをワークのハンドリ
ングロボットとして形成した場合の概略的な構成と作用
とを示している。
これら第４Ａ図、第４Ｂ図から明らかなように、出力軸
駆動装置りが有する出力軸４０は、その先端にロボット
腕６０を有し、このロボット腕６０の先端には手首７０
が設けられ、上記ロボット腕６０が有する駆動源モータ
Ｍ、（第２図参照）により手首７０は旋回可能に構成さ
れ、手首７０の先端にワークハンドリング用のロボット
ハンド８０が装着されている。このロボットハンド８０
も適宜のアクチュエータ手段（図示なし）によりワーク
の把持、解放動作を遂行し得ることは言うまでもない。
駆動装置りが有する出力軸４０は、その先端にロボット
腕６０を有し、このロボット腕６０の先端には手首７０
が設けられ、上記ロボット腕６０が有する駆動源モータ
Ｍ、（第２図参照）により手首７０は旋回可能に構成さ
れ、手首７０の先端にワークハンドリング用のロボット
ハンド８０が装着されている。このロボットハンド８０
も適宜のアクチュエータ手段（図示なし）によりワーク
の把持、解放動作を遂行し得ることは言うまでもない。
また、出力軸駆動装置りは、前述した支持部材６２を介
して旋回台６３によって１つの軸心周りに矢印θで示す
旋回が可能に支持されている。故に、出力軸駆動装置り
は、その出力軸４ｏの後段部分に具備されたロボット腕
６０．手首７ｏ、ロボットハンド８０を伴って第４Ａ図
の実線位置から１点破線位置へ旋回することができる。
して旋回台６３によって１つの軸心周りに矢印θで示す
旋回が可能に支持されている。故に、出力軸駆動装置り
は、その出力軸４ｏの後段部分に具備されたロボット腕
６０．手首７ｏ、ロボットハンド８０を伴って第４Ａ図
の実線位置から１点破線位置へ旋回することができる。
また、出力軸４０が既述の旋回駆動モータＭ２の駆動に
より軸心周りに旋回（Ａ軸周りの旋回）をすることによ
って、ロボット手首７ｏやロボットハンド８０は第４Ｂ
図に示すように、位置（Ｉ）から直立状態の位置（Ｉ［
）を経て位置（ＩＩＩ）へ、又その逆向きに移動変位す
ることができる。故に、例えば、位置（Ｉ）でロボット
ハンド８ｏにより把持したワークを工作機械に供給し、
位置（ＩＩＩ）でワーク台へ加工済ワークを返還し、新
たなワークを受領する等のハンドリング処理を遂行する
ことができるのである。
より軸心周りに旋回（Ａ軸周りの旋回）をすることによ
って、ロボット手首７ｏやロボットハンド８０は第４Ｂ
図に示すように、位置（Ｉ）から直立状態の位置（Ｉ［
）を経て位置（ＩＩＩ）へ、又その逆向きに移動変位す
ることができる。故に、例えば、位置（Ｉ）でロボット
ハンド８ｏにより把持したワークを工作機械に供給し、
位置（ＩＩＩ）でワーク台へ加工済ワークを返還し、新
たなワークを受領する等のハンドリング処理を遂行する
ことができるのである。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、産業
用ロボットの出力軸駆動装置が、直線動作の駆動源モー
タの駆動に従って直線移動する出力軸に対して旋回動作
を付与する旋回動作の駆動源モータを出力軸から見て静
止位置に設け、かつ、８力軸に対する直線移動の伝達系
と旋回動作の伝達系との間に回転軸受を設けることによ
り、両者間の相互干渉を解消するようにした構成とした
から、直線移動の駆動源モータに旋回駆動源のモータや
減速機が重量負荷として作用するが無い。この結果、直
線駆動源のモータは、出力軸を直線移動させる出力性能
を有すれば十分であり、又、旋回駆動源モータは出力軸
を旋回動作させる出力性能を有すれば十分となる。つま
り、駆動モータ同志の間で互いに負荷の増大をもたらす
原因が解消されたため、各駆動源モータを略同じ出力性
能のモータによって構成することが可能になった。この
結果、従来、一方の駆動源モータが他の駆動源モータよ
り大きな出力性能を有する必要性から大型化する傾向が
有った不利を回避できるようになった。そして、駆動源
モータの大型化が回避された結果、モータ自体のコスト
低減を達成し、かつ出力軸駆動装置の全体構造のコンパ
クト化も達成することができた。
用ロボットの出力軸駆動装置が、直線動作の駆動源モー
タの駆動に従って直線移動する出力軸に対して旋回動作
を付与する旋回動作の駆動源モータを出力軸から見て静
止位置に設け、かつ、８力軸に対する直線移動の伝達系
と旋回動作の伝達系との間に回転軸受を設けることによ
り、両者間の相互干渉を解消するようにした構成とした
から、直線移動の駆動源モータに旋回駆動源のモータや
減速機が重量負荷として作用するが無い。この結果、直
線駆動源のモータは、出力軸を直線移動させる出力性能
を有すれば十分であり、又、旋回駆動源モータは出力軸
を旋回動作させる出力性能を有すれば十分となる。つま
り、駆動モータ同志の間で互いに負荷の増大をもたらす
原因が解消されたため、各駆動源モータを略同じ出力性
能のモータによって構成することが可能になった。この
結果、従来、一方の駆動源モータが他の駆動源モータよ
り大きな出力性能を有する必要性から大型化する傾向が
有った不利を回避できるようになった。そして、駆動源
モータの大型化が回避された結果、モータ自体のコスト
低減を達成し、かつ出力軸駆動装置の全体構造のコンパ
クト化も達成することができた。
第１図は、本発明による産業用ロボットの出力軸駆動装
置の機構図、第２図は本発明の実施例による産業用ロボ
ットの出力軸駆動装置の断面図、第３図は、第２図の■
−■線に沿う断面図で、特に、出力軸の旋回作動機構を
示した断面図、第４Ａ図と第４Ｂ図とは、第２図、第３
図に示した出力軸駆動装置を備えた産業用ロボットの全
体的構成と作用とを示した正面図と側面図。 １０．４０・・・出力軸、１２．４２・・・ボールねじ
軸、１４．４４・・・ボールねじナツト、１６・・・回
転軸受、４６・・・クロスローラ軸受、１８．４８・・
・ボールスプラインナツト、２０，５０・・・ボールス
プライン軸、Ｍ、・・・直線移動の駆動源モータ、Ｍ２
・・・旋回駆動源モータ、Ｒ・・・減速機。
置の機構図、第２図は本発明の実施例による産業用ロボ
ットの出力軸駆動装置の断面図、第３図は、第２図の■
−■線に沿う断面図で、特に、出力軸の旋回作動機構を
示した断面図、第４Ａ図と第４Ｂ図とは、第２図、第３
図に示した出力軸駆動装置を備えた産業用ロボットの全
体的構成と作用とを示した正面図と側面図。 １０．４０・・・出力軸、１２．４２・・・ボールねじ
軸、１４．４４・・・ボールねじナツト、１６・・・回
転軸受、４６・・・クロスローラ軸受、１８．４８・・
・ボールスプラインナツト、２０，５０・・・ボールス
プライン軸、Ｍ、・・・直線移動の駆動源モータ、Ｍ２
・・・旋回駆動源モータ、Ｒ・・・減速機。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、産業用ロボットの１つの出力軸をその軸心方向に直
線動作させると共に該軸心周りに独立に旋回動作させ得
る産業用ロボットの出力軸駆動装置において、 直線動作駆動用モータに結合された回転ねじ軸に係合し
た直線動作ナットと、 旋回駆動用モータに結合された回転スプライン軸にスプ
ライン係合したスプラインナットと、前記直線動作ナッ
トに対して前記スプラインナットを相対回転自在に結合
する回転軸受とを具備し、かつ、前記スプラインナット
の一端に前記出力軸を結合し、かつ、 前記直線動作ナットの直線動作に従って前記スプライン
ナットを介して前記出力軸を直線動作させ、また、前記
スプラインナットと共に前記出力軸を回転動作させるよ
うに構成したことを特徴とした産業用ロボットの出力軸
駆動装置。 ２、前記直線動作駆動用モータに結合した前記回転ねじ
軸と前記旋回駆動用モータに結合した前記回転スプライ
ン軸とを平行配置で設け、１つのハウジング内に収納保
持し、かつ、前記ハウジングの一端の開口に保持したす
べり軸受を介して前記出力軸を旋回、直動自在に支持し
た請求項１に記載の産業用ロボットの出力軸駆動装置。 ３、前記回転ねじ軸及び前記回転スプライン軸に平行に
案内桿と該案内桿に係合した直線案内子とを有した直線
案内機構を設け、前記直線案内子を前記回転軸受を介し
て前記スプラインナットに結合することにより、前記出
力軸の直線動作を案内するようにした請求項１に記載の
産業用ロボットの出力軸駆動装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2255378A JPH04135195A (ja) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | 産業用ロボットの出力軸駆動装置 |
| PCT/JP1991/001290 WO1992005921A1 (en) | 1990-09-27 | 1991-09-27 | Industrial robot with multiple driving device |
| DE69114688T DE69114688T2 (de) | 1990-09-27 | 1991-09-27 | Industrieroboter mit mehrfachem antrieb. |
| EP91916846A EP0503084B1 (en) | 1990-09-27 | 1991-09-27 | Industrial robot with multiple driving device |
| US07/859,371 US5251500A (en) | 1990-09-27 | 1991-09-27 | Industrial robot with a compound drive mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2255378A JPH04135195A (ja) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | 産業用ロボットの出力軸駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04135195A true JPH04135195A (ja) | 1992-05-08 |
Family
ID=17277935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2255378A Pending JPH04135195A (ja) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | 産業用ロボットの出力軸駆動装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5251500A (ja) |
| EP (1) | EP0503084B1 (ja) |
| JP (1) | JPH04135195A (ja) |
| DE (1) | DE69114688T2 (ja) |
| WO (1) | WO1992005921A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5769184A (en) * | 1996-09-27 | 1998-06-23 | Brooks Automation, Inc. | Coaxial drive elevator |
| JP2003305682A (ja) * | 2002-04-11 | 2003-10-28 | Fanuc Ltd | ロボット手首駆動機構 |
| CN102689311A (zh) * | 2012-05-31 | 2012-09-26 | 江苏长虹汽车装备集团有限公司 | 一种机器人臂伸缩和摆动驱动机构总成 |
| CN103176175B (zh) * | 2013-03-19 | 2014-11-19 | 沈阳理工大学 | 一种可升降四自由度毫米波探测装置测试平台 |
| CN103176176B (zh) * | 2013-03-19 | 2014-10-15 | 沈阳理工大学 | 一种可升降五自由度毫米波探测装置测试平台 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62224592A (ja) * | 1986-03-26 | 1987-10-02 | フアナツク株式会社 | 産業用ロボツトの手首機構 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2660281A (en) * | 1949-02-25 | 1953-11-24 | Bendix Aviat Corp | Slip clutch for screw actuators |
| US2630022A (en) * | 1951-10-26 | 1953-03-03 | Boeing Co | Dual screw drive |
| SE355516B (ja) * | 1970-12-28 | 1973-04-30 | Kaufeldt Ingenjors Ab R | |
| US3805629A (en) * | 1972-06-01 | 1974-04-23 | Usm Corp | Devices for linear and rotational movements |
| US3803927A (en) * | 1972-07-10 | 1974-04-16 | Bridgeport Machines | Coaxial force and movement mechanism for a machine tool |
| JPS605432B2 (ja) * | 1980-09-30 | 1985-02-12 | ファナック株式会社 | 工業用ロボット |
| JPS601437B2 (ja) * | 1981-09-07 | 1985-01-14 | 惟臣 渡辺 | 紙料選別装置 |
| US4614128A (en) * | 1981-12-18 | 1986-09-30 | Lars International S.A., Luxembourg | Linear drive device with two motors |
| JPS60146685U (ja) * | 1984-03-12 | 1985-09-28 | 株式会社三協精機製作所 | 旋回ア−ムの上下動ヘツド |
| JPS6250080A (ja) * | 1985-08-30 | 1987-03-04 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 自動溶接機における開先倣い装置 |
| JPH0719730Y2 (ja) * | 1985-09-12 | 1995-05-10 | ぺんてる株式会社 | ロボツトの直線駆動軸位置決め装置 |
| FR2587643B1 (fr) * | 1985-09-20 | 1990-04-27 | Renault | Unite de translation et de rotation d'une tete de travail de machine, notamment de robot |
| US4781517A (en) * | 1986-02-03 | 1988-11-01 | Clay-Mill Technical Systems, Inc. | Robotic automobile assembly |
| JPS62188386A (ja) * | 1986-02-14 | 1987-08-17 | Omron Tateisi Electronics Co | 半導体発光素子 |
| JPS62188386U (ja) * | 1986-05-22 | 1987-11-30 | ||
| US4864880A (en) * | 1988-05-25 | 1989-09-12 | Nu-Tec Corporation | Manipulator drive mechanism |
-
1990
- 1990-09-27 JP JP2255378A patent/JPH04135195A/ja active Pending
-
1991
- 1991-09-27 WO PCT/JP1991/001290 patent/WO1992005921A1/ja active IP Right Grant
- 1991-09-27 DE DE69114688T patent/DE69114688T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-09-27 US US07/859,371 patent/US5251500A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-09-27 EP EP91916846A patent/EP0503084B1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62224592A (ja) * | 1986-03-26 | 1987-10-02 | フアナツク株式会社 | 産業用ロボツトの手首機構 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69114688D1 (de) | 1995-12-21 |
| EP0503084A1 (en) | 1992-09-16 |
| US5251500A (en) | 1993-10-12 |
| DE69114688T2 (de) | 1996-07-18 |
| WO1992005921A1 (en) | 1992-04-16 |
| EP0503084A4 (en) | 1993-03-31 |
| EP0503084B1 (en) | 1995-11-15 |
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