JPH05116084A - 産業用ロボツト - Google Patents

産業用ロボツト

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JPH05116084A
JPH05116084A JP3279098A JP27909891A JPH05116084A JP H05116084 A JPH05116084 A JP H05116084A JP 3279098 A JP3279098 A JP 3279098A JP 27909891 A JP27909891 A JP 27909891A JP H05116084 A JPH05116084 A JP H05116084A
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JP
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wrist
shaft
hand
gear
twist
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JP3279098A
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Inventor
Takaaki Nishimura
隆朗 西村
Shinichiro Miyoshi
慎一郎 三好
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型軽量でかつ安価な手首機構を備えた産業
用ロボットを提供すること。 【構成】 多関節制御される手首9を備えた産業用ロボ
ットにおいて、中空の手首ひねり軸駆動歯車23と、手
首ひねり軸駆動歯車23を貫通し手首先端部のハンド1
1を開閉する第2伝達歯車22と、中空の手首曲げ軸減
速歯車20と、手首曲げ軸減速歯車20を貫通し第2伝
達歯車22を駆動する第1伝達歯車21と、手首後部の
アーム1内に第1伝達歯車21を駆動するハンド駆動モ
ータ12とを備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は産業用ロボットに係り、
特にそのハンド開閉駆動機構に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4は従来技術の一例であって、特開昭
63−97487号公報に開示された産業用ロボットの
手首機構を示した断面図である。図において、1はアー
ム、2はアーム1に固定された手首ひねり軸(第5軸)
駆動モータ、3は手首ひねり軸駆動モータ2の出力軸に
固定された第1プーリ、5は第1プーリ3の回転がタイ
ミングベルト4で伝達される第2プーリ、6は第2プー
リ5に固定された第1伝達歯車、7は第1伝達歯車6の
回転方向を90度変更する第2伝達歯車、8は入力軸が
第2伝達歯車7に固定された手首ひねり軸ハーモニック
ドライブ減速機、9は手首ひねり軸ハーモニックドライ
ブ減速機8の固定部に固定された手首、10は手首ひね
り軸ハーモニックドライブ減速機8の出力部に固定され
た手首ひねり出力軸、11は手首ひねり出力軸10に固
定されたハンド、12はハンド11に固定されたハンド
開閉駆動モータ、13はハンド開閉駆動モータ12の出
力軸に固定されたハンド駆動歯車、14はハンド駆動歯
車13の回転運動を直線運動に変更するボールネジ、1
5はボールネジ14に摺動可能に取り付けられたフィン
ガである。
【0003】次にこの動作について説明する。手首ひね
り軸駆動モータ2によって発生した駆動力は、第1プー
リ3、タイミングベルト4、第2プーリ5、第1伝達歯
車6、第2伝達歯車7、手首ひねり軸ハーモニックドラ
イブ減速機8を介して手首ひねり出力軸10を駆動し、
ハンド11をひねり動作(回転)させる。一方、フィン
ガ15はハンド開閉駆動モータ12により、ハンド駆動
歯車13、ボールネジ14を介して開閉駆動され、ワー
クのハンドリング等の作業を行なう。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の産業用ロボット
は以上のように、ハンド開閉駆動モータ12が手首ひね
り出力軸10より先方に位置して構成されているため、
ハンド11の形状が大きくなって、複雑な作業を行なう
際に周辺機器と干渉しやすくなったり、ハンド開閉駆動
モータ12の重量分が重くなって、その分ワーク重量を
軽くしなければならなかった。
【0005】また、例えば実開平1−138686号公
報に開示された産業用ロボットにおけるハンド駆動装置
は、ハンドの上下方向及び回転方向の姿勢の変更をクラ
ッチ装置、ブレーキ装置を介して共通のモータで駆動す
るものであるが、この装置では、ハンドの上下方向の姿
勢の変更と回転方向の姿勢の変更とを、同時にすること
ができず、タクトタイムが大幅に長くなる問題がある。
【0006】さらに、ハンドのフィンガ開閉は、ハンド
の姿勢の変更動作と同時に行なう場合は少なく、ハンド
本体の姿勢の変更が終了した状態で、フィンガの開閉を
行なう場合が一般的である。このためフィンガ開閉のた
めの駆動力を、独立して設けず、他の駆動力を利用でき
る構成にできれば好都合である。
【0007】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、小型軽量で、かつ安価な手首機構を備
えた産業用ロボットを提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、多関節制
御される手首を備えた産業用ロボットにおいて、中空の
手首ひねり軸駆動歯車と、この手首ひねり軸駆動歯車を
貫通し手首先端部のハンドを開閉する第2伝達歯車と、
中空の手首曲げ軸減速歯車と、この手首曲げ軸減速歯車
を貫通し第2伝達歯車を駆動する第1伝達歯車と、手首
後部のアーム内に第1伝達歯車を駆動するハンド駆動モ
ータとを備えたことを特徴とする。
【0009】第2の発明は、多関節制御される手首を備
えた産業用ロボットにおいて、一端に手首ひねり軸駆動
歯車を他端に手首先端部のハンドを開閉するハンド駆動
歯車を有した手首ひねり・ハンド駆動軸と、手首ひねり
軸駆動歯車の駆動力を伝達する手首ひねり出力軸と、手
首ひねり軸駆動歯車と手首ひねり出力軸の間で力の伝達
と遮断を行う切替装置と、手首ひねり出力軸と手首との
固定と解放を行う切替装置とを備えたことを特徴とす
る。
【0010】
【作用】第1の発明では、アーム内にあるハンド開閉駆
動モータで発生した力が、第1伝達歯車と第2伝達歯車
により、手首曲げ軸減速歯車と手首ひねり軸駆動歯車と
を貫通してしハンドに伝達され、ハンドの開閉駆動源と
なる。
【0011】第2の発明では、手首ひねり軸駆動モータ
で発生した力が、手首ひねり軸駆動歯車に伝わる。ここ
で、切替装置によって、手首ひねり軸駆動歯車と手首ひ
ねり出力軸を結合し、手首と手首ひねり出力軸との固定
を解放させると、手首ひねり軸駆動歯車に伝わった力
は、手首のひねり動作の駆動源として作用する。一方、
手首ひねり軸駆動歯車と手首ひねり出力軸を遮断し、手
首と手首ひねり出力軸とを固定させると、手首ひねり軸
駆動歯車に伝わった力は、ハンドの開閉駆動源として作
用する。
【0012】
【実施例】
実施例1.以下、第1の発明の実施例を説明する。図3
は多関節型ロボットである第1の発明及び第2の発明の
外観図であり、図1が第1の発明の実施例を示す図3の
A部断面図である。図1において、1はアーム、2はア
ーム1に固定された手首ひねり軸(第5軸)駆動モー
タ、12はアーム1に固定されたハンド駆動モータ、3
はハンド駆動モータ12の出力軸に固定された第1プー
リ、5は第1プーリ3の回転がタイミングベルト4で伝
達される第2プーリ、16はアーム1に固定された手首
曲げ軸(第4軸)駆動モータ、17は手首曲げ軸駆動モ
ータ16の出力軸に固定された第3プーリ、19は第3
プーリ17の回転がタイミングベルト18で伝達される
第4プーリ、20は入力軸が中空であって第4プーリ1
9に固定された手首曲げ軸ハーモニックドライブ減速
機、21は第2プーリ5に固定され手首曲げ軸ハーモニ
ックドライブ減速機20の中空部を通る第1伝達歯車、
22は第1伝達歯車21の回転方向を90度変更し、手
首ひねり軸駆動歯車23の中空部を通る第2伝達歯車、
24は第2伝達歯車22に固定されたハンド駆動歯車、
25はハンド駆動歯車24の回転運動を直線に運動に変
更するラック、15はラック25に摺動可能に取付けら
れたフィンガである。また、9は手首、10は手首ひね
り出力軸、11はハンドを示す。
【0013】次にこの動作について説明する。ハンド駆
動モータ12によって発生した力は、第1プーリ3、タ
イミングベルト4、第2プーリ5、第1伝達歯車21、
第2伝達歯車22、ハンド駆動歯車24を介してラック
25を駆動し、ハンド11及びフィンガ15の開閉動作
に供される。一方、手首曲げ軸駆動モータ16の出力
は、第3プーリ17、タイミングベルト18、第4プー
リ19、手首曲げ軸ハーモニックドライブ減速機20に
伝えられ、手首9の曲げ動作に供される。また、手首ひ
ねり軸駆動モータ2の出力は、第5プーリ26、タイミ
ングベルト27、第6プーリ28、手首ひねり軸伝達歯
車29、手首ひねり軸駆動歯車23を介して、手首ひね
り出力軸10に伝えられ、手首9のひねり動作に供され
る。
【0014】実施例2.次に第2の発明の実施例を説明
する。図2は第2の発明の実施例を示す図3のA部断面
図である。図2において、1はアーム、2はアーム1に
固定された手首ひねり軸(第5軸)駆動モータ、26は
手首ひねり軸駆動モータ2の出力軸に固定された第5プ
ーリ、28は第5プーリ26の回転がタイミングベルト
27で伝達される第6プーリ、30は入力軸が第6プー
リ28に固定された手首ひねり軸ハーモニックドライブ
減速機、29は手首ひねり軸ハーモニックドライブ減速
機30の出力軸に固定された手首ひねり軸伝達歯車であ
る。
【0015】32aは手首ひねり軸伝達歯車29の回転
方向を90度変更する手首ひねり軸駆動歯車、32bは
一端に手首ひねり軸駆動歯車32aを他端にハンド駆動
歯車32cを備えた駆動軸であり、32は手首ひねり軸
駆動歯車32a、駆動軸32b、ハンド駆動歯車32c
から構成される手首ひねり・ハンド駆動軸である。33
aは手首ひねり・ハンド駆動軸32に固定されたロー
タ、33bは手首9に固定されたフィールド、33cは
手首ひねり出力軸10に固定されたアマーチャであり、
33はロータ33a,フィールド33b、アマーチャ3
3cより構成される電磁クラッチである。34aは手首
9に固定されたマグネット、34bはマグネット34a
に固定された摩擦板、34cは手首ひねり出力軸10に
固定されたアマーチャであり、34はマグネツト34
a、摩擦板34b、アマーチャ34cより構成された電
磁ブレーキである。なお、10は軸受により手首9に対
し回動自在に保持された手首ひねり出力軸、11は手首
ひねり出力軸10に固定されたハンド、25はハンド駆
動歯車32cの回転運動を直線運動に変更するラック、
15はラック25に摺動可能に取り付けられたフィンガ
である。
【0016】次にこの動作について説明する。手首ひね
り軸駆動モータ2で発生した駆動力は、第5プーリ2
6、タイミングベルト27、第6プーリ28、手首ひね
り軸ハーモニックドライブ減速機30、手首ひねり軸伝
達歯車31を介して手首ひねり軸駆動歯車32aを駆動
する。ここで、手首ひねり出力軸10を回転駆動させる
場合は、電磁クラッチ33及び電磁ブレーキ34に通電
することにより、手首ひねり軸駆動歯車32aと手首ひ
ねり出力軸10がロータ33aとアマーチャ33cを介
し結合され、また手首ひねり出力軸10はアマーチャ3
4cとマグネット34aを介した手首9との固定を解除
されて、手首9に対して回動自在に回転することができ
る。
【0017】ハンド11のフィンガ15の開閉動作を行
なう場合は、電磁クラッチ33及び電磁ブレーキ34に
通電させないことにより、手首ひねり軸駆動歯車32a
と手首ひねり出力軸10の結合が解除される。従って、
手首ひねり軸駆動モータ2で発生した駆動力は、手首ひ
ねり軸駆動歯車32aからハンド駆動歯車32c、ラッ
ク25を介してフィンガ15の開閉動作に供される。一
般にフィンガ15の開閉動作を行なっているときは、手
首ひねり出力軸10を固定する必要があるが、手首ひね
り出力軸10はアマーチャ34cとマグネット34aを
介し手首9に固定される。なお、手首9の曲げ動作は、
図1の場合と同様にして、手首曲げ軸(第4軸)駆動モ
ータ16を駆動源として行われる。
【0018】上記実施例では、手首ひねり軸駆動歯車3
2aと手首ひねり出力軸10の駆動力の伝達又は遮断に
電磁クラッチを設けたが、電磁ブレーキでもよく、ま
た、手首ひねり出力軸10と手首9の固定又は解放に電
磁ブレーキを採用したが、電磁クラッチを用いてもよ
い。
【0019】また、第1の発明及び第2の発明のハンド
駆動歯車は、ハンドのフィンガの駆動源としたが、ハン
ド以外の機器の駆動源として用いてもよい。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように第1の発明によれ
ば、ハンド開閉駆動モータをアーム内に備え、このモー
タの駆動力を、手首曲げ軸ハーモニックドライブ減速機
と手首ひねり軸駆動歯車の中を貫通する第1伝達歯車及
び第2伝達歯車を介して、ハンド(フィンガを含む)の
駆動源としたので、ハンド内に開閉駆動モータを設けな
いで済み、従って小型、軽量のハンドから成るロボット
の手首機構が得られる。
【0021】また第2の発明によれば、手首ひねり軸駆
動歯車の駆動力を、切替装置によって、手首ひねり出力
軸又はハンド(フィンガを含む)の駆動源として切替え
使用させたので、ハンド専用の開閉駆動モータを設ける
必要がなく、小型、軽量で、かつ安価なハンドから成る
ロボットの手首機構が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の発明の実施例を示す図3のA部断面図で
ある。
【図2】第2の発明の実施例を示す図3のA部断面図で
ある。
【図3】多関節型産業用ロボットの外観図である。
【図4】従来の産業用ロボットの手首機構を示す断面図
である。
【符号の説明】
1 アーム 9 手首 10 手首ひねり出力軸 11 ハンド 12 ハンド駆動モータ 20 手首曲げ軸ハーモニックドライブ減速機 21 第1伝達歯車 22 第2伝達歯車 23 手首ひねり軸駆動歯車 24 ハンド駆動歯車 25 ラック 29 手首ひねり軸伝達歯車 32 手首ひねり・ハンド駆動軸 33 電磁クラッチ 34 電磁ブレーキ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多関節制御される手首を備えた産業用ロ
    ボットにおいて、 中空の手首ひねり軸駆動歯車と、 該手首ひねり軸駆動歯車を貫通し手首先端部のハンドを
    開閉する第2伝達歯車と、 中空の手首曲げ軸減速歯車と、 該手首曲げ軸減速歯車を貫通し前記第2伝達歯車を駆動
    する第1伝達歯車と、 手首後部のアーム内に前記第1伝達歯車を駆動するハン
    ド駆動モータとを備えたことを特徴とする産業用ロボッ
    ト。
  2. 【請求項2】 多関節制御される手首を備えた産業用ロ
    ボットにおいて、 一端に手首ひねり軸駆動歯車を他端に手首先端部のハン
    ドを開閉するハンド駆動歯車を有した手首ひねり・ハン
    ド駆動軸と、 前記手首ひねり軸駆動歯車の駆動力を伝達する手首ひね
    り出力軸と、 前記手首ひねり軸駆動歯車と手首ひねり出力軸の間で力
    の伝達と遮断を行う切替装置と、 前記手首ひねり出力軸と手首との固定と解放を行う切替
    装置とを備えたことを特徴とする産業用ロボット。
JP3279098A 1991-10-25 1991-10-25 産業用ロボツト Pending JPH05116084A (ja)

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