JPH04256593A - 産業ロボットのアーム構造 - Google Patents

産業ロボットのアーム構造

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JPH04256593A
JPH04256593A JP3256426A JP25642691A JPH04256593A JP H04256593 A JPH04256593 A JP H04256593A JP 3256426 A JP3256426 A JP 3256426A JP 25642691 A JP25642691 A JP 25642691A JP H04256593 A JPH04256593 A JP H04256593A
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JP
Japan
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axis
drive unit
wrist
driven
robot
Prior art date
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JP3256426A
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English (en)
Inventor
Mauro Zona
マウロ・ツォーナ
Marco Bettinardi
マルコ・ベッティナルディ
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Comau SpA
Original Assignee
Comau SpA
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00—Joints
    • B25J17/02—Wrist joints
    • B25J17/0241—One-dimensional joints
    • B25J17/025—One-dimensional joints mounted in series
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00—Joints
    • B25J17/02—Wrist joints
    • B25J17/0283—Three-dimensional joints
    • 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、その一端に関節運動自
在手首を備えた少なくとも１本の関節運動自在アームか
らなる関節運動型産業ロボットに関し、詳述すれば、該
ロボットにおけるアーム構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の産業ロボットにおける手首には、
複数の軸を中心として回転自在な、例えば把持部材ない
し指部材からなる作動部材が備わっている。このように
作動部材を複数軸を中心として回転させるのに、それに
相応して一群の駆動ユニットが手首に内蔵されている。 ところが、従来の産業ロボットにおいて、ある一本の軸
を中心として作動部材を回転させると、一基どころかい
くつかの駆動ユニットを駆動させる必要がある。即ち、
所定の一本の軸を中心として作動部材を回転させるには
、それに対応した一基の駆動ユニットを駆動させるが、
その際に生じる所定軸を中心とした回転により誘起され
る別の軸を中心とする回転を相殺させるのにもう一基の
駆動ユニットを駆動させる必要がある。
【０００３】前述のような従来の構成であれば、ロボッ
トの構成部品の動きに無駄が多いばかりではなくて、構
造が複雑になるし、また、駆動ユニットが消費する電力
も大量必要になるなどの問題点がある。
【０００４】
【発明の構成】本発明は、前述の問題点を解消すべくな
されたものであって、作動部材をある一本の軸を中心と
して動かすのに、他の駆動ユニットも駆動させる必要が
なく、当該一本の軸に対応する駆動ユニットだけの駆動
で充分な産業ロボットのアーム構造を提供するのを目的
としたものである。
【０００５】前述の目的を達成するために、本発明によ
る産業ロボットのアーム構造は、支持体と、該支持体に
取り付けた第１駆動ユニットと、前記支持体に支持され
、前記第１駆動ユニットに駆動されて第１軸を中心とし
て回転する被駆動部材とからなり、該被駆動部材には、
前記第１軸と直交する第２軸を中心として回転するよう
に別の手首部を支持させている。同時に、当該別の手首
部を回転させる第２駆動ユニットを前記被駆動部材に支
持させている。更に、前記第２軸に対して放射方向に延
在する第３軸を中心としてロボットの作動部材を駆動す
る第３駆動ユニットを、前記別の手首部に設けている。
【０００６】本発明によるロボットの手首部には、複数
の、互いに違った直交軸を中心として手首部を回動させ
る３基のモーターが備わっていることになる。このよう
に構成することにより、一基のモーターで一つの軸を中
心とする手首部の動きを担わせることができ、従って、
残る２つの軸を中心とする手首部の動きを抑制すること
ができる。従来のロボットでは、一基のモーターでの一
つの軸を中心とする手首部の動きを達成するには、残り
のモーターをも駆動して手首部の動きを制御する必要が
あったのと比べてみれば、一つの軸を中心とする手首部
の動きを達成するのに一基のモーターを駆動させるだけ
でよい点で本発明は従来例とは異なっている。
【０００７】
【実施例】以後、添付図面を参照しながら本発明の一実
施例を詳述する。図１と図２において、図示されたロボ
ットアーム１３は、空洞２１を有し、モジュール２２の
差込み口が一端に形成されているシェル状構成の外ケー
シング（一体構成型でもよいし、または、複数部品を連
結した構成したものでもよい）２０で構成されている。 外ケーシング２０の空洞２１に挿入されるモジュール２
２は、手首１６と駆動モーターとからなり、単一操作で
外ケーシング２０に取外し自在に挿入されるように部分
的に組み立てられている。
【０００８】このモジュール２２は、外ケーシング２０
に空洞２１に配置され、電気供給手段と導線２６を介し
て接続されているソケット２５に迅速に連結される端子
プラグ２４を有する円筒型内ケーシング２３で構成され
ている。端子プラグ２４には複数の端子があって、それ
ぞれが対応する導線（図示せず）を介して、モジュール
２２に内蔵させた電動モーターと接続されている。
【０００９】図２において、モジュール２２の内ケーシ
ング２３の内部には、電動モーター２８と周転型（ｅｐ
ｉｃｙｃｌｉｃ）減速装置２９とからなる第１駆動ユニ
ット２７が収納されている。この周転型減速装置２９と
しては従来公知のものであり、例えば、ドイツの会社で
あるＨａｒｍｏｎｉｃ　Ｄｒｉｖｅ社から商品名「ＨＡ
ＲＭＯＮＩＣ　ＤＲＩＶＥ」で市販されているものでも
よい。
【００１０】シャフト３１を介して第１駆動ユニット２
７により駆動される被駆動部材３０は、軸１７を中心と
して回転するようにモジュール２２の内ケーシング２３
に収納されている。この内ケーシング２３の外周面には
ネジ３４の挿通孔３３を有する環状フランジ３２が形成
されている。この環状フランジ３２は、モジュール２２
を外ケーシング２０の空洞２１内に差込み口を介して挿
入すると、外ケーシング２０の自由端面と当接すると共
に、環状フランジ３２の挿通孔３３を介してネジ３４を
前記自由端面に形成されているネジ穴３５に螺着させる
ことにより、モジュール２２と外ケーシング２０とを連
結できるようになっている。言うまでもないことではあ
るが、このような連結方法以外に、例えばバックルない
しバヨネットを用いる方法とかその他の適当な連結方法
を採用してもよい。
【００１１】被駆動部材３０の円筒体の一端部３６は内
ケーシング２３の開放端３７から外側に突出して、手首
１６の負荷支持構造体を構成している。この被駆動部材
３０の一端部３６は、軸１７と直交する軸１９を中心と
して回転するように手首１６の部分３８を支持している
。この手首１６の部分３８は、円筒体３０の内部に収納
され、且つ、電動モーター４０と前記減速装置２９と同
一構成の減速装置４１とからなる駆動ユニット３９によ
り、軸１８を中心として回転駆動されるようになってい
る。駆動ユニット３９の出力シャフトには、手首１６の
部分３８に設けたベベルギャ４３と係合するベベルギャ
４２が取り付けられているので、手首１６の前記部分３
８はこの駆動ユニット３９により前述のように回転駆動
させられるのである。
【００１２】手首１６に前記部分３８は、例えば把持部
材やフィンガー（指部材）とかの作動部材４５を軸１９
を中心として回転自在に支持する先端部４４を有する、
クランク状構成の中空構造体で構成されている。作動部
材４５の回転中心である軸１９は、軸１８に対して放射
方向に延在すると共に、軸１７との交差点で軸１８と交
差している。この作動部材４５の回転は、先端部３６に
内蔵され、手首の部分３８と共に回転する駆動ユニット
４６によりなされるようになっている。この駆動ユニッ
ト４６は、電動モーター４７と減速装置４８とからなり
、減速装置４８は、溝付きベルト伝達装置４９と一対の
ベベルギャ５０、５１とを介して回転部材４７を駆動す
るようになっている。尚、ベルト伝達装置４９とベベル
ギャ５０、５１とは、手首の部分３８の中空構造体に内
蔵されている。
【００１３】前述の説明から明らかなように、本発明に
よるロボットアームでは、駆動ユニット２７、３９、４
６により作動部材４５が軸１７、１８、１９を中心とし
て駆動されるようになっている。どれか一つの駆動ユニ
ットだけの場合では、対応する軸を中心として手首を駆
動させるのみであって、従来のロボットの手首における
ように残りの二つの軸を中心として駆動させてしまうよ
うなことはない。従来のロボットにおける手首にあって
は、その手首をある一つの軸を中心として駆動させるた
めには、対応するモーターを駆動させる一方で、それに
伴って生ずる他の軸を中心とする望ましくない回転を阻
止するために、もう一つのモーターを駆動させる必要が
ある。
【００１４】前述のように構成することにより、モジュ
ール２２をシェル状構造体、即ち、外ケーシング２０に
挿入することにより、シェル状構造体２０に納まった後
退位置とそこから伸長した位置との間でモジュール２２
を駆動ユニットで移動させることができる利点が得られ
る。このような自由度が別に得られるのであれば、ロボ
ットの稼働率を高めることができるのは言うまでもない
。この軸１７に沿うモジュール２２の直線移動は、例え
ばシェル状構造体２０の内部にモーター駆動式スクリュ
ーを配置する一方、モジュール２２に前記スクリューと
係合する雌ネジを設けて、前記スクリューの移動でモジ
ュール２２を移動させるなりに、従来公知の方法で達成
するようにしてもよい。
【００１５】図示の実施例について本発明を詳述したが
、本発明には種々の変形が当業者には容易に考えられる
。例えば、軸１９を中心として作動部材４５を回転させ
る電動モーター４７は、手首部３８の先端部に設けて、
ベルト伝達装置４９を用いないようにすることもできる
。
【図面の簡単な説明】
【図１】　　ロボットのアームと対応する手首を示す分
解断面斜視図である。
【図２】　　図１に示したロボットの部分の概略側面図
である。
【符号の説明】
１３　・・・・　アーム ２０　・・・・　外ケーシング ２１　・・・・　空洞 ２２　・・・・　モジュール ２３　・・・・　内ケーシング ２７　・・・・　第１駆動ユニット ２８　・・・・　電動モーター ２９　・・・・　機械的動力伝達装置 ３０　・・・・　被駆動部材 ３８　・・・・　手首 ３９　・・・・　第２駆動ユニット ４０　・・・・　電動モーター ４１　・・・・　減速装置 ４５　・・・・　作動部材 ４６　・・・・　第３駆動ユニット ４７　・・・・　電動モーター ４８　・・・・　減速装置

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　支持体（２０、２３）と、該支持体に
    取り付けた第１駆動ユニット（２７）と、前記支持体に
    支持され、前記第１駆動ユニットに駆動されて第１軸（
    １７）を中心として回転する被駆動部材（３０）とから
    なり、該被駆動部材には、前記第１軸（１７）と直交す
    る第２軸（１８）を中心として回転するように別の手首
    部（３８）を支持させ、また、当該別の手首部を回転さ
    せる第２駆動ユニット（３９）を前記被駆動部材に支持
    させるとともに、前記第２軸（１８）に対して放射方向
    に延在する第３軸（１９）を中心としてロボットの作動
    部材（４５）を駆動する第３駆動ユニット（４６）を前
    記別の手首部（３８）に設けたことを特徴とする産業ロ
    ボットのアーム構造。
  2. 【請求項２】　　請求項１に記載のものであって、前記
    別の手首部（３８）が、一対のベベルギャの係合を介し
    て前記第２駆動ユニット（３９）により前記第２軸（１
    ８）を中心として回転させられる端部を備えたクランク
    状構成をしていることを特徴とするアーム構造。
  3. 【請求項３】　　請求項２に記載のものであって、前記
    第３駆動ユニット（４６）は、前記第２軸（１８）と軸
    心を一致して前記別の手首部（３８）に連結されている
    と共に、前記別の手首部（３８）を構成する中空構造体
    に収納したベルト伝達装置（４９）とベベルギャ（５０
    、５１）とを介して前記作動部材（４５）に連結されて
    いることを特徴とするアーム構造。
  4. 【請求項４】　　請求項１から４までの何れかの一項に
    記載のアーム構造を備えた関節運動型産業ロボット。
JP3256426A 1990-10-04 1991-10-03 産業ロボットのアーム構造 Pending JPH04256593A (ja)

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IT67764A90 1990-10-04
IT67764A IT1241622B (it) 1990-10-04 1990-10-04 Polso di robot

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JPH04256593A true JPH04256593A (ja) 1992-09-11

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US (1) US5178032A (ja)
EP (1) EP0479739B1 (ja)
JP (1) JPH04256593A (ja)
DE (1) DE69112557T2 (ja)
ES (1) ES2076508T3 (ja)
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