JPH04348884A - Industrial robot - Google Patents

Industrial robot

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JPH04348884A
JPH04348884A JP14299391A JP14299391A JPH04348884A JP H04348884 A JPH04348884 A JP H04348884A JP 14299391 A JP14299391 A JP 14299391A JP 14299391 A JP14299391 A JP 14299391A JP H04348884 A JPH04348884 A JP H04348884A
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hand
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shaft
vertical axis
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Toyohide Hamada
浜田 豊秀
Koichi Sugimoto
浩一 杉本
Hitoshi Kusakawa
均 草川
Takenori Jinriki
建則 神力
Kiyohide Koizumi
小泉 清秀
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Abstract

PURPOSE:To provide a robot suitable for assembly by providing such an arrangement that the vertical motion of a hand attached to a rotary member may be stopped at an arbitrary position. CONSTITUTION:A rotational power is transmitted to a bevel gear 60a from a d.c. servomotor 23 installed in the root section of a second arm 12, through a shaft 53 and a coupling 54, and the rotation of the bevel gear 60a is transmitted in a direction turned by an angle of 90 deg. by means of a bevel gear 60b, and is then transmitted to a spur gear 61a and a pinion 61b, successively, so as to vertically move a rack 62. Accordingly, upper and lower bases 64a, 64b are vertically moved so as to vertically move a hand 13. Since the hand 13 is moved up and down by the d.c. servomotor 23 through the intermediary of the rack 62 and the pinion 61b, it may be freely moved up and down, and may be stopped at an arbitray position.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は産業用ロボットに関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to industrial robots.

【0002】0002

【従来の技術】近年、生産工程においてロボットの導入
による組立作業の自動化が急速に進んでいる。こうした
目的で使用されている従来の産業用ロボットの1例を図
1に示す。
BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, automation of assembly work has been rapidly progressing through the introduction of robots in production processes. An example of a conventional industrial robot used for this purpose is shown in FIG.

【0003】このロボットは第1腕1と第2腕2との二
関節水平構造となっている。第1腕1の根本に直流サー
ボモータ3を設けて第1腕1を直接駆動し、第1腕の先
端に軸支された第2腕2の根本に直流モータ3′を設け
て第2腕2を直接駆動する構成となっている。第2腕2
の先端にはエアシリンダ4が具備され、そのピストンロ
ッドの先端に上下軸5が取付けられ、上下軸5の下端に
はハンド6が軸支されている。したがって、エアシリン
ダ4の伸縮によりハンド6は上下動せしめられる。さら
にベース7に固定されたステッピングモータ8よりタイ
ミングベルト9,9′,9″及びプーリ10,10′,
10″10′′′を介してハンド6に回転力を伝動して
ひねり動作を行わせる。
This robot has a two-joint horizontal structure with a first arm 1 and a second arm 2. A DC servo motor 3 is provided at the base of the first arm 1 to directly drive the first arm 1, and a DC motor 3' is provided at the base of the second arm 2 which is pivotally supported at the tip of the first arm to drive the second arm. 2 is configured to directly drive the motor. 2nd arm 2
An air cylinder 4 is provided at the tip of the piston rod, a vertical shaft 5 is attached to the tip of the piston rod, and a hand 6 is pivotally supported at the lower end of the vertical shaft 5. Therefore, the hand 6 is moved up and down by the expansion and contraction of the air cylinder 4. Further, a stepping motor 8 fixed to the base 7 causes timing belts 9, 9', 9'' and pulleys 10, 10',
The rotational force is transmitted to the hand 6 through 10''10''' to perform a twisting motion.

【0004】上述のロボット(図1)は、第1腕1と第
2腕2とによる水平面内での2自由度と、上下方向の1
自由度と、手先(ハンド)のひねりの1自由度との計4
自由度を有しており、上方向から部品を組付ける作業に
用いられている。
The above-mentioned robot (FIG. 1) has two degrees of freedom in the horizontal plane by the first arm 1 and the second arm 2, and one degree of freedom in the vertical direction.
4 degrees of freedom and 1 degree of freedom for twisting the hand
It has a degree of freedom and is used for assembling parts from above.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】以上に説明した従来形
の産業用ロボットには以下に示す2つの欠点がある。
The conventional industrial robot described above has the following two drawbacks.

【0006】第1の欠点は、手先(ハンド)の上下動を
エアシリンダ駆動としているため、上下方向の任意の位
置決めができないことである。機械的ストッパを設けれ
ば上下動のストロークエンドでは正確に停止位置を設定
できるが、停止位置を変更しようとするとストッパ位置
を修正しなければならないので、動作パターンの模様替
えに即応できない。第2の欠点は、手先(ハンド)のひ
ねり軸駆動にステッピングモータ直結と同等な駆動方式
をとっており、ステッピングモータの脱調を生じやすく
、制御が困難なことである。
The first drawback is that since the vertical movement of the hand is driven by an air cylinder, arbitrary positioning in the vertical direction is not possible. If a mechanical stopper is provided, the stop position can be accurately set at the end of the stroke of vertical movement, but if the stop position is to be changed, the stopper position must be corrected, so it is not possible to immediately respond to changes in the movement pattern. The second drawback is that the twisting shaft of the hand is driven by a drive system equivalent to direct connection to a stepping motor, which tends to cause the stepping motor to step out, making control difficult.

【0007】本発明の目的は、以上説明した従来ロボッ
トの欠点を一掃すべくなされ、手先(ハンド)の上下動
を任意の位置で高い精度で停止させることができるよう
にした産業用ロボットを提供することにある。
An object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the conventional robots described above, and to provide an industrial robot that can stop the vertical movement of the hand at any position with high precision. It's about doing.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、上記目
的を達成するために、ベースと、該ベース上の第1の垂
直軸心の回りに揺動できるように支持された第1の腕と
、前記第1の腕の揺動端に設けられた第2の垂直軸心の
回りに揺動できるように支持された第2の腕と、第2の
腕の先端において上下に移動できるように支持された上
下動部材と、該上下動部材と一緒に上下移動すると共に
第3の垂直軸心回りに回転できるように形成された回転
部材と、前記第2の腕上に設けられ、かつ前記上下動部
材及び回転部材を上下に移動すべく回転運動を直線運動
に変換する手段を介して上下動部材に接続された上下動
駆動モータと、前記ベース上に設けられ、かつ前記回転
部材を前記第3の垂直軸心回りに回転させるように接続
された回転駆動モータと、前記回転部材の下端に取付け
られた手先とを備付けたことを特徴とする産業用ロボッ
ト。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention includes a base, a first support member supported on the base so as to be able to swing about a first vertical axis, an arm, a second arm supported so as to be swingable about a second vertical axis provided at a swing end of the first arm, and a tip of the second arm that can move up and down; a vertically movable member supported as such, a rotating member formed to be able to move vertically together with the vertically movable member and rotate about a third vertical axis, and provided on the second arm; and a vertical movement drive motor connected to the vertical movement member via means for converting rotational motion into linear movement to move the vertical movement member and the rotation member up and down, and a vertical movement drive motor provided on the base and the rotation member. An industrial robot comprising: a rotary drive motor connected to rotate the rotating member about the third vertical axis; and a hand attached to a lower end of the rotating member.

【0009】[0009]

【作用】上記構成であるから上下動駆動モータの回転運
動を直線運動に変換し、かつ減速して上下動部材に伝達
するので、上下動部材と一緒に上下動し、第4の軸心回
りに回転する回転部材に取付けられた手先を上下方向に
正確に位置付けし、さらに回転部材が所定量回転できる
ため組立作業に最も適した手首機構を得ることができる
[Function] With the above structure, the rotational motion of the vertical motion drive motor is converted into linear motion, and is then decelerated and transmitted to the vertical motion member, so that it moves up and down together with the vertical motion member and rotates around the fourth axis. Since the hand attached to the rotating member can be accurately positioned in the vertical direction and the rotating member can be rotated by a predetermined amount, a wrist mechanism most suitable for assembly work can be obtained.

【0010】0010

【実施例】以下、本発明の一実施例を図2乃至図7によ
り説明する。
Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 2 to 7.

【0011】図2は本発明による産業用ロボットの一実
施例の側面図、図3及び図4は同じく中央で切断した側
面図である。
FIG. 2 is a side view of an embodiment of the industrial robot according to the present invention, and FIGS. 3 and 4 are side views similarly cut at the center.

【0012】本ロボットは第1腕11と第2腕12とか
ら成る二関節構造と第2腕12の先端において上下に移
動する手先機構の3自由度構成であり、手先(ハンド)
13の回転は制御せず、手先13の姿勢(対地角度)を
一定に保つ機構を有している。なお、手先13の回転を
も制御する4自由度構成のものについては後で説明する
This robot has a three-degree-of-freedom configuration including a two-joint structure consisting of a first arm 11 and a second arm 12, and a hand mechanism that moves up and down at the tip of the second arm 12.
The rotation of the hand 13 is not controlled, and the hand 13 has a mechanism that keeps the posture (angle with respect to the ground) constant. Note that a four-degree-of-freedom configuration that also controls the rotation of the hand 13 will be described later.

【0013】第1腕11は二分割構造となっており、第
1腕下11′はその枢支軸と同軸上のベース20上に設
置した直流サーボモータ21により減速機31を介して
直接駆動し、第1腕上11′はその枢支軸回りに回動自
在に軸支され、第1腕下11′及び第1腕11″は、該
先端の間に第1腕11に対し回動自在に軸支された第2
腕12をはさみ込み、軸15により連結してある。
The first arm 11 has a two-part structure, and the lower first arm 11' is directly driven via a speed reducer 31 by a DC servo motor 21 installed on a base 20 coaxial with its pivot shaft. The upper first arm 11' is rotatably supported around its pivot axis, and the lower first arm 11' and the first arm 11'' are rotatably supported with respect to the first arm 11 between their tips. The second freely pivoted
An arm 12 is sandwiched between them, and they are connected by a shaft 15.

【0014】第2腕12は第1腕11の枢支軸と同軸上
のベース20に設置した直流サーボモータ22の出力を
減速機32を介してダブルクランク42に伝えるように
構成する。ここでダブルクランク42の出力軸18は、
第1腕上11′に対して回動自在に軸支してある。上記
のダブルクランク42は、図6に示すように出力軸18
に対して同径上90°の位相差を有する2個のクランク
ピン42a,42bを設けてある。これに対応して第2
腕12の根本部にも該腕を枢支している第2軸15に対
して同径上90°の位相差をもつ2個のクランクピン1
2a,12bを設ける。そして前クランクピン42aと
同12aとを連結杆52aで連結するとともにクランク
ピン42bと同12bとを連結杆52bで連結しダブル
リンク機構を構成する。
The second arm 12 is configured to transmit the output of a DC servo motor 22 installed on a base 20 coaxially with the pivot shaft of the first arm 11 to a double crank 42 via a speed reducer 32. Here, the output shaft 18 of the double crank 42 is
It is rotatably supported on the first upper arm 11'. The above double crank 42 has an output shaft 18 as shown in FIG.
Two crank pins 42a and 42b having a phase difference of 90° on the same diameter are provided. In response to this, the second
Also at the base of the arm 12 are two crank pins 1 having a phase difference of 90° on the same diameter with respect to the second shaft 15 that pivots the arm.
2a and 12b are provided. The front crank pin 42a and the front crank pin 12a are connected by a connecting rod 52a, and the front crank pin 42b and the front crank pin 12b are connected by a connecting rod 52b to form a double link mechanism.

【0015】手首機構は、ベース64a,64b,ラッ
ク62からなる上下動部材と、回転ブラケット74a,
74b,スプライン軸65からなる回転部材と、手先1
3とにより構成され、その概要は、上下一対のベース6
4a,64bをラック62を介して連結し、上記一対の
ベース64a,64bによってスプライン軸65を次記
のようにして回転自在に支承し、その下端に手先13を
取付けて工具保持軸を構成する。
The wrist mechanism includes a vertically movable member consisting of bases 64a, 64b and a rack 62, a rotating bracket 74a,
74b, a rotating member consisting of a spline shaft 65, and a hand 1
3, and its outline consists of a pair of upper and lower bases 6
4a and 64b are connected via a rack 62, and a spline shaft 65 is rotatably supported by the pair of bases 64a and 64b as described below, and the hand 13 is attached to the lower end of the spline shaft 65 to form a tool holding shaft. .

【0016】上下一対のベース64a,64bにはそれ
ぞれ回転ブラケット74a,74b(回転部材)を回転
自在に軸支し、スプライン軸65(回転部材)の上端,
下端をそれぞれ上記の回転ブラケット74a,74bに
固着する。これにより、スプライン軸65は第4軸(第
4の垂直軸)AAの回りに回転自在に支承される。さら
に第2腕12の先端部に、スプライン軸65の摺動案内
のためのスプライン軸受66を第4軸AA回りに回転自
在に支承するよう軸受ホルダ67を固着してある。上記
スプライン軸受66にはスプライン軸65を貫挿するス
プロケット45が固着してある。これにより、手先13
を支承する手先機構が第2腕12の先端に回転自在に支
承され、次に詳述するごとく、手先13は第3の垂直軸
上に設けられたラック62を介して上下動せしめられる
ように構成する。ラック62及びスプライン軸65は防
塵のためジャバラ68でおおった。
Rotating brackets 74a and 74b (rotating members) are rotatably supported on the pair of upper and lower bases 64a and 64b, respectively, and the upper end of a spline shaft 65 (rotating member)
The lower ends are fixed to the rotating brackets 74a and 74b, respectively. Thereby, the spline shaft 65 is rotatably supported around the fourth axis (fourth vertical axis) AA. Further, a bearing holder 67 is fixed to the tip of the second arm 12 so as to rotatably support a spline bearing 66 for slidingly guiding the spline shaft 65 about the fourth shaft AA. A sprocket 45 that penetrates the spline shaft 65 is fixed to the spline bearing 66. As a result, the hand 13
A hand mechanism supporting the second arm 12 is rotatably supported at the tip of the second arm 12, and as will be described in detail next, the hand 13 can be moved up and down via a rack 62 provided on a third vertical axis. Configure. The rack 62 and spline shaft 65 are covered with bellows 68 to prevent dust.

【0017】第2腕12の根本部に直流サーボモータ2
3(第1の駆動手段)を設置し、その回転出力をシャフ
ト53,カップリング54を介して傘歯車60aに伝え
、傘歯車60aの回転は傘歯車60bにより回転方向を
90°変換され、平歯車61a,ピニオン61bに順次
に伝えられ、ラック62を上下駆動するように構成する
。ラック62の上下動案内は、スプライン軸65及びス
プライン軸受66によってなされ、ローラ63aはラッ
ク62の第4軸AAまわりの回転防止として、さらにロ
ーラ63bはピニオン61bとのかみ合わせに対するラ
ック62の支持として構成してある。これにより、ラッ
ク62が上下動せしめられこのラック62に固着された
上下のベース64a,64bが上下動せしめられて手先
13が上下に駆動される。手先13の上下動はラック6
2とピニオン61bとを介して直流サーボモータ23に
よって駆動されるので、自在に上下動せしめられ、かつ
任意の位置に正確に停止させることができる。上記の回
転運動を直線運動に変換する手段として、例えば第3の
垂直軸上に設けられた送りネジとそれに組み合わされる
ナット等任意の手段を用い得る。
A DC servo motor 2 is installed at the base of the second arm 12.
3 (first driving means), and transmits its rotational output to the bevel gear 60a via the shaft 53 and the coupling 54, and the rotation direction of the bevel gear 60a is changed by 90 degrees by the bevel gear 60b, It is configured to be transmitted sequentially to the gear 61a and pinion 61b to drive the rack 62 up and down. The vertical movement of the rack 62 is guided by a spline shaft 65 and a spline bearing 66, the roller 63a is configured to prevent the rack 62 from rotating around the fourth axis AA, and the roller 63b is configured to support the rack 62 against engagement with the pinion 61b. It has been done. As a result, the rack 62 is moved up and down, the upper and lower bases 64a and 64b fixed to the rack 62 are moved up and down, and the hand 13 is driven up and down. The vertical movement of hand 13 is done by rack 6.
Since it is driven by the DC servo motor 23 via the pinion 61b and the pinion 61b, it can be moved up and down freely and stopped accurately at any position. Any means such as a feed screw provided on the third vertical shaft and a nut combined therewith may be used as a means for converting the above-mentioned rotational motion into linear motion.

【0018】次に手先13の回転機構について説明する
。ベース20に固定され、第1軸16に対して回転自在
に設けられたスプロケット45″からチェーン54″を
介して第2軸17と同軸の軸15に対して回転自在に設
けられたスプロケット45′に、さらにスプロケット4
5′からチェーン54′を介してスプロケット45に連
結される。スプロケット45はスプライン軸受66に固
定されているため、スプロケット45を回転することに
より、スプライン軸65を介して手先13を回転するこ
とができる。ここでは、スプロケット45″がベース2
0に固定してあるため、手先13の回転は制御できない
が、第1腕11,第2腕12の回動にかかわらず、ベー
ス20に対し、常に一定の角度を保つ機構となっている
Next, the rotation mechanism of the hand 13 will be explained. A sprocket 45' which is fixed to the base 20 and is rotatably provided to the first shaft 16 via a chain 54'' to a sprocket 45' which is rotatably provided to the shaft 15 which is coaxial with the second shaft 17. Then add sprocket 4
5' is connected to a sprocket 45 via a chain 54'. Since the sprocket 45 is fixed to the spline bearing 66, the hand 13 can be rotated via the spline shaft 65 by rotating the sprocket 45. Here, sprocket 45" is the base 2
Since it is fixed at 0, the rotation of the hand 13 cannot be controlled, but the mechanism is such that it always maintains a constant angle with respect to the base 20 regardless of the rotation of the first arm 11 and the second arm 12.

【0019】組立部品が方向性のないものであれば、上
記のような3自由度ロボットで充分であるが、手先13
も制御する必要を生じた場合には、次に説明するよう簡
単に4自由度ロボットに構成できることができる。
If the assembly parts have no directionality, a three-degree-of-freedom robot like the one described above is sufficient;
If it becomes necessary to control the robot as well, it can be easily constructed into a four-degree-of-freedom robot as described below.

【0020】図7に示すように、ベース20に直流サー
ボモータ24(回転駆動モータ)を設置し、その回転を
減速機34で減速し、スプロケット44およびチェーン
54′を介して今までベース20に対して固定されてい
たスプロケット45″を自由にし、該スプロケット45
″にスプロケット44′を追加し、回転できるようにし
て手先のひねり動作を行わせる。このひねり動作の動力
伝達要素としてチェーンを用いているのは、保守の容易
性を考慮している。つまり歯付ベルトのようにエンドレ
スの部材は、組立取はずしの際、軸部分を分解する必要
が生じる。しかし、チェーンであれば、エンドレスでな
いため、軸部分をそのままにして、チェーンの組付,取
はずしができる。
As shown in FIG. 7, a DC servo motor 24 (rotary drive motor) is installed on the base 20, its rotation is reduced by a reducer 34, and the rotation is reduced to the base 20 via a sprocket 44 and a chain 54'. Free the sprocket 45'' that was fixed to the
A sprocket 44' is added to the sprocket 44' so that it can rotate and perform the twisting motion of the hand.The reason why a chain is used as the power transmission element for this twisting motion is to ease maintenance. Endless parts such as belts require disassembly of the shaft part when assembling and removing them.However, since chains are not endless, the chain can be assembled and removed without leaving the shaft part as it is. Can be done.

【0021】最後に、リンク機構の特長について説明す
る。
Finally, the features of the link mechanism will be explained.

【0022】図6において、直流サーボモータ22によ
り回動されたダブルクランク42は、相互に90°の位
相差を設けた二系統の伝導経路、即ちクランクピン42
a,連結杆52a,クランクピン12a及びクランクピ
ン42b,連結杆52b,クランクピン12bを介して
第2腕12を駆動する。このためシングルクランクにお
けるような思案点を生じることなく広い範囲にわたって
第2腕12を回動駆動することができる。本実施例では
約300°の回動駆動が可能である。
In FIG. 6, the double crank 42 rotated by the DC servo motor 22 has two transmission paths with a phase difference of 90 degrees, that is, the crank pin 42.
a, the second arm 12 is driven via the connecting rod 52a, the crank pin 12a and the crank pin 42b, the connecting rod 52b, and the crank pin 12b. Therefore, the second arm 12 can be rotated over a wide range without having to worry about problems unlike in the case of a single crank. In this embodiment, rotational drive of approximately 300° is possible.

【0023】その上、上記ダブルリンク機構は、クラン
クピン42a,42b,12b,12aが常に平行四辺
形の頂点に位置するように運動する。このため、ダブル
クランク42を静止したままで第1腕11を回動させる
とき第2腕12は支承中心軸である第2腕17に従って
平行移動する。
Furthermore, the double link mechanism moves so that the crank pins 42a, 42b, 12b, 12a are always located at the vertices of the parallelogram. Therefore, when the first arm 11 is rotated while the double crank 42 remains stationary, the second arm 12 moves in parallel along the second arm 17, which is the central support axis.

【0024】以上のように第2腕12が平行移動するこ
と、及び駆動モータをベース20に設置したことにより
、本ロボットの回動部分の慣性モーメントは従来のロボ
ットに比して著しく小さい。次にその原理を図8,図9
を用いて説明する。
As described above, since the second arm 12 moves in parallel and the drive motor is installed on the base 20, the moment of inertia of the rotating portion of this robot is significantly smaller than that of conventional robots. Next, the principle is shown in Figures 8 and 9.
Explain using.

【0025】図8は図1に示した従来形ロボットの第1
腕1が角θだけ回転する場合を模式的に表わしたもので
、2は第2腕、a1は第1腕1の集中質量、a2は第1
腕駆動モータ23の質量、a3は第2腕2の集中質量、
a4は手先機構の集中質量である。第1腕1及び第2腕
2の長さはともに2aとする。
FIG. 8 shows the first robot of the conventional type shown in FIG.
This is a schematic representation of the case where arm 1 rotates by an angle θ, where 2 is the second arm, a1 is the concentrated mass of the first arm 1, and a2 is the first
The mass of the arm drive motor 23, a3 is the concentrated mass of the second arm 2,
a4 is the concentrated mass of the hand mechanism. The lengths of the first arm 1 and the second arm 2 are both 2a.

【0026】第1腕1を角θだけ回転させると第2腕2
も角θだけ回転する。従って、第1腕1の慣性モーメン
トJはJ=a1r12+a2r22+a3r32+a4
r42となる。ただし、r1はa1の回転半径、r2は
a2の回転半径、r3はa3の回転半径、r4はa4の
回転半径である。
When the first arm 1 is rotated by an angle θ, the second arm 2
is also rotated by an angle θ. Therefore, the moment of inertia J of the first arm 1 is J=a1r12+a2r22+a3r32+a4
It becomes r42. However, r1 is the radius of rotation of a1, r2 is the radius of rotation of a2, r3 is the radius of rotation of a3, and r4 is the radius of rotation of a4.

【0027】図9は前記実施例の第1腕11が角θだけ
回転する場合を模式的に示した図である。
FIG. 9 is a diagram schematically showing the case where the first arm 11 of the above embodiment rotates by an angle θ.

【0028】図6において説明したように、本発明に係
る組立ロボットは、第1腕が角θだけ回転したとき第2
腕は第2軸に沿って平行移動する。従って、第2腕の回
転半径は第1腕の長さを加えたものにならない。このた
め、第1腕11の慣性モーメントJ′はJ′=(m1+
m5)r12+m3r′32+m4r′42となる。m
5はリンク10の質量である。
As explained with reference to FIG. 6, in the assembly robot according to the present invention, when the first arm rotates by an angle θ, the second arm
The arm translates along the second axis. Therefore, the radius of rotation of the second arm is not the sum of the length of the first arm. Therefore, the moment of inertia J' of the first arm 11 is J'=(m1+
m5) r12+m3r'32+m4r'42. m
5 is the mass of the link 10.

【0029】ここで第1腕,第2腕の長さをともに2a
として図8,図9における慣性モーメントを比較してみ
ると、 J=m1a2m2(2a)2+m3(3a)2+m4(
4a)2=(m1+4m2+9m3+16m4)a2J
′=(m1+m5)a2+m3(2a)2+m4(2a
)2=(m1+4m3+4m4+m5)a2設計常識的
にm2>m5と考えられるので、明らかに、J>>J′
となる。
[0029] Here, both the length of the first arm and the second arm are 2a.
Comparing the moments of inertia in Figures 8 and 9, J=m1a2m2(2a)2+m3(3a)2+m4(
4a) 2=(m1+4m2+9m3+16m4)a2J
'=(m1+m5)a2+m3(2a)2+m4(2a
) 2 = (m1 + 4m3 + 4m4 + m5) a2 Design Since m2 > m5 is considered common sense, it is clear that J >>J'
becomes.

【0030】例えば、m1=5Kg,m2=3Kg,m
3=4Kg,m4=3Kg,m5=1Kg,2a=0.
4mとして試算してみると、J=4.04Kgm2,J
′=1.36Kgm2となり、本発明の適用によって第
1腕の慣性モーメントは従来のロボットに比して約1/
3となる。
For example, m1=5Kg, m2=3Kg, m
3=4Kg, m4=3Kg, m5=1Kg, 2a=0.
When calculated as 4m, J = 4.04Kgm2, J
' = 1.36Kgm2, and by applying the present invention, the moment of inertia of the first arm is approximately 1/1 compared to that of the conventional robot.
It becomes 3.

【0031】これにより、本発明を適用した場合、従来
と同程度の動作速度であれば第1腕の駆動モータを著し
く小容量のものとすることができる。また第1腕の駆動
モータを従来と同程度にすれば動作速度が格段に速くな
る。
As a result, when the present invention is applied, the drive motor for the first arm can be made to have a significantly smaller capacity at the same operating speed as the conventional one. Furthermore, if the drive motor for the first arm is made comparable to the conventional one, the operating speed will be significantly faster.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
回転部材に取付けられた手先の上下動を任意の位置に高
い精度で停止させることができ、組立作業に最も適する
ロボットが得られる優れた実用的効果を生じる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention,
The vertical movement of the hand attached to the rotating member can be stopped at a desired position with high precision, resulting in an excellent practical effect of providing a robot most suitable for assembly work.

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

【図1】従来一般に用いられている二関節形の産業用ロ
ボットの正面図、
[Figure 1] Front view of a two-jointed industrial robot commonly used in the past.

【図2】本発明に係る産業用ロボットの正面図、FIG. 2 is a front view of the industrial robot according to the present invention;

【図3
】図2の産業用ロボットの中央断面図、
[Figure 3
] A central sectional view of the industrial robot in Figure 2,

【図4】図2の
産業用ロボットの中央断面図、
[Fig. 4] A central sectional view of the industrial robot in Fig. 2;

【図5】工具保持軸駆動
部分の平面図、
[Fig. 5] Plan view of the tool holding shaft drive part,

【図6】ダブルリンク部分の平面図、[Fig. 6] Plan view of the double link part,

【図7】工具保持軸回転駆動モータ部の正面図、[Fig. 7] Front view of the tool holding shaft rotation drive motor section,

【図8
】従来の産業用ロボット機構を示す模式図、
[Figure 8
] Schematic diagram showing a conventional industrial robot mechanism,

【図9】本
発明の一実施例に係る産業用ロボットのリンク機構を示
す模式図。
FIG. 9 is a schematic diagram showing a link mechanism of an industrial robot according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…第1腕、 12…第2腕、 20…ベース、 21,22,23,24…駆動モータ、42…ダブルク
ランク、 52a,52b…ダブルリンク機構の連結杆、54,5
4f,54″…チェーン、 60a,60b…傘歯車、 61a,61b…平歯車、 62…ラック、 65…スプライン軸、 66…スプライン軸受。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... First arm, 12... Second arm, 20... Base, 21, 22, 23, 24... Drive motor, 42... Double crank, 52a, 52b... Connection rod of double link mechanism, 54, 5
4f, 54″...Chain, 60a, 60b...Bevel gear, 61a, 61b...Spur gear, 62...Rack, 65...Spline shaft, 66...Spline bearing.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.ベースと、該ベース上の第1の垂直軸心の回りに揺
動できるように支持された第1の腕と、前記第1の腕の
揺動端に設けられた第2の垂直軸心の回りに揺動できる
ように支持された第2の腕と、前記第2の腕の揺動端に
設けられた第3の垂直軸を介して上下方向に摺動自在に
設けられた手首機構と、前記第2の腕に設けられた前記
手首機構を上下方向に摺動するための駆動力を供給する
駆動モータと、前記駆動モータの回転運動を前記第3の
垂直軸上で、回転運動を直線運動に変換するよう前記第
2の腕に回転運動部材を、前記手首機構に直線運動発生
部材をそれぞれ配置した変換機構と、前記変換機構の第
3の垂直軸と平行となるように前記手首機構に配置され
、第4の垂直軸心の回りに回転できるように形成された
回転部材と、前記直線運動発生部材の運動を前記回転部
材へ伝達することにより前記回転部材を上下方向に摺動
し、かつ前記回転部材を回転自在に軸支するように、直
線運動発生部材と回転部材とを連結する連結部材と、前
記回転部材を前記第4の垂直軸心の回りに回転させるよ
うに接続された回転駆動モータとを有することを特徴と
する産業用ロボット。
1. a base; a first arm supported so as to be swingable about a first vertical axis on the base; and a second vertical axis provided at a swinging end of the first arm. a second arm supported so as to be able to swing around; a wrist mechanism that is provided to be slidable in the vertical direction via a third vertical shaft provided at a swinging end of the second arm; , a drive motor that supplies a driving force for vertically sliding the wrist mechanism provided on the second arm, and a rotational movement of the drive motor on the third vertical axis; a conversion mechanism in which a rotary movement member is arranged on the second arm and a linear movement generating member is arranged on the wrist mechanism so as to convert the movement into a linear movement; A rotating member disposed in the mechanism and formed to be able to rotate around a fourth vertical axis, and sliding the rotating member in the vertical direction by transmitting the motion of the linear motion generating member to the rotating member. and a connecting member that connects the linear motion generating member and the rotating member so as to rotatably support the rotating member, and a connecting member that connects the rotating member to rotate about the fourth vertical axis. An industrial robot characterized by having a rotary drive motor.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013006259A (en) * 2011-06-27 2013-01-10 Iai:Kk Industrial robot
JP2017035746A (en) * 2015-08-07 2017-02-16 株式会社安川電機 robot

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55112789A (en) * 1979-02-23 1980-08-30 Hiroshi Makino Robot for assembly
JPS55157489A (en) * 1979-05-18 1980-12-08 Sanyo Electric Co Rotary moving device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55112789A (en) * 1979-02-23 1980-08-30 Hiroshi Makino Robot for assembly
JPS55157489A (en) * 1979-05-18 1980-12-08 Sanyo Electric Co Rotary moving device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013006259A (en) * 2011-06-27 2013-01-10 Iai:Kk Industrial robot
JP2017035746A (en) * 2015-08-07 2017-02-16 株式会社安川電機 robot

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