JPH052311Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、主としてロボツトの手首に適用され
る直交２方向に揺動可能な揺動装置に関する。

（従来の技術） 従来、ロボツトの手首を、ロボツトアームの先
端のベース枠に揺動自在に軸支した第１揺動枠
と、該第１揺動枠に該第１揺動枠の揺動方向と直
角方向に揺動自在に軸支した第２揺動枠とから成
る揺動装置を具備するものに構成し、手首に搭載
する治具等の搭載物を両揺動枠の揺動により直交
２方向に揺動制御し得るようにしたものは知られ
ている（特開昭59−224284号公報参照）。

そして上記のものでは、第１揺動枠の一端側に
これをベース枠に軸支する枢軸と、その他端側に
第２揺動枠を軸支する枢軸とを設け、これら枢軸
と同一軸線上に配置した減速機付きのモータによ
り各揺動枠を揺動するようにしている。

（考案が解決しようとする課題） 上記のものでは、第１揺動枠の枢軸と第２揺動
枠の枢軸とが第１揺動枠の一端側と他端側とに離
間して配設されるため、第１揺動枠の揺動で第２
揺動枠の枢軸の位置がずれてしまい、搭載物を直
交２方向に揺動して搭載物の姿勢に関するテイー
チング補正を行う場合、第２揺動枠の枢軸の位置
ずれに合せてロボツトアームのテイーチング補正
を行う必要を生じ、テイーチング補正が面倒とな
り、又重量物を搭載する場合、剛性不足や減速機
のギアのバツクラツシユにより揺動制御の精度が
悪化する問題がある。

本考案は、以上の点に鑑み、テイーチング補正
が容易で且つ高精度の揺動制御を可能とした装置
を提供することをその目的としている。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成すべく、本考案では、ベース枠
に揺動自在に軸支した第１揺動枠と、該第１揺動
枠に該第１揺動枠の揺動方向と直角方向に揺動自
在に軸支した第２揺動枠とを備える揺動装置にお
いて、第１揺動枠の枢軸と第２揺動枠の枢軸とを
該両軸の軸線が同一平面上で直交するように配設
し、ベース枠と第１揺動枠との一方に第１ナツト
部材と他方の該第１ナツト部材に螺挿する第１ボ
ールねじを正逆転する第１駆動源とを夫々第１揺
動枠の枢軸に平行な軸線回りに揺動自在に取付け
ると共に、第１揺動枠と第２揺動枠との一方に第
２ナツト部材と他方に該第２ナツト部材に螺挿す
る第２ボールねじを正逆転する第２駆動源とを
夫々第２揺動枠の枢軸に平行な軸線回りに揺動自
在に取付けた。

この場合、請求項２の考案の如く、前記ベース
枠を揺動装置の支持枠に回動自在に軸支し、該ベ
ース枠の枢軸をその軸線が前記第１揺動枠の枢軸
の軸線に該軸線と前記第２揺動枠の枢軸の軸線と
の交点において直交するように配設し、該支持枠
と該ベース枠との一方に第３ナツト部材と他方に
該第３ナツト部材に螺挿する第３ボールねじを正
逆転する第３駆動源とを夫々ベース枠の枢軸に平
行な軸線回りに揺動自在に取付けるようにしても
良い。

（作用） 第１駆動源により第１ボールねじを正逆転する
と第１ナツト部材が進退動作され、これに伴い第
１揺動枠が揺動され、同様に第２駆動源により第
２ボールねじを正逆転すると第２ナツト部材が進
退動作されて第２揺動枠が揺動され、ここで第１
揺動枠の枢軸と第２揺動枠の枢軸との軸線は同一
平面上で直交することから、第２揺動枠に搭載す
る搭載物は両枢軸の軸線の交点たるベース枠に対
し不動の１点を中心にして直交２方向に揺動され
ることになり、搭載物の姿勢に関するテイーチン
グ補正が容易になる。

又、第１揺動枠の枢軸と第２揺動枠の枢軸とを
第１揺動枠の長手方向に離間させて設ける従来技
術に比し第１揺動枠に作用する曲げモーメントが
軽減され、又ベース枠と第１揺動枠及び第１揺動
枠と第２揺動枠が夫々各ナツト部材と各駆動源の
間で各ボールねじを介して連結されることにな
り、各ボールねじがベース枠と第１揺動枠及び第
１揺動枠と第２揺動枠を連結する補強リンクとし
て機能して各揺動枠の剛性が高められ、結局第２
揺動枠に重量物を搭載してもこれを安定に支持し
得るようになる。

更に、各揺動枠を上記の如くボールねじを介し
て揺動するため、バツクラツシユを生じなくな
り、上記した剛性アツプと相俟つて重量物を高精
度で揺動制御し得るようになる。

又、請求項２の考案によれば、第３駆動源によ
り第３ボールねじと第３ナツト部材とを介してベ
ース枠が回動され、この回動により搭載物に前記
両揺動枠の揺動軸線の交点を中心にした首振動動
作が与えられ、上記した直交２方向の揺動と相俟
つて搭載物を共通の支点を中心にして３次元的に
任意の姿勢に制御することが可能となる。

（実施例） 第１図を参照して、１は自動車車体ａにドアｂ
を組付けるロボツトを示し、該ロボツト１は、車
体ａを定位置停止する組付ステーシヨンの側方に
機台２上にガイドレール３ａに沿つて前後方向に
移動自在に設けた第１スライド台３と、該第１ス
ライド台３上にガイドレール４ａに沿つて横方向
に移動自在に設けた第２スライド台４と、該第２
スライド台４にガイドレール５ａに沿つて昇降自
在に設けた昇降枠５と、該昇降枠５に設けた手首
６とで構成されており、該手首６にツールホルダ
７を介してドアｂのセツト治具８を取付けた。

該手首６は、第２図乃至第５図に示す如く、昇
降枠５に固定の水平の枢軸９ａに回動自在に軸支
したベース枠たる手首本体９と、該手首本体９に
該枢軸９ａに対し直角の枢軸１０ａを介して軸支
した第１揺動枠１０と、該第１揺動枠１０に枢軸
１０ａに対し直角の枢軸１１ａを介して軸支した
第２揺動枠１１とで構成されており、該第２揺動
枠１１にツールホルダ７を介してセツト治具８を
搭載するようにした。ここで、第１揺動枠１０
は、手首本体９の先端部に取付けた枢軸１０ａに
外嵌する中空の枠筐状に形成されるものとし、該
第１揺動枠１０の両側面に枢軸１１ａをその軸線
が枢軸１０ａの軸線に同一平面上で直交するよう
に固設して、該枢軸１１ａに第２揺動枠１１をそ
の背面に突設した二股部１１ｂにおいて軸支し、
更に枢軸９ａの軸線が枢軸１０ａの軸線と枢軸１
１ａの軸線の交点Ｏに交わるようにし、かくてセ
ツト治具８に、両揺動枠１０，１１の揺動による
交点Ｏを中心にした直交２方向への揺動と、手首
本体９の回転による交点Ｏを中心にした首振動作
とを与えられるようにした。

又、ベース枠９と第１揺動枠１０とに夫々一側
方に延出される二股形状のブラケツト９ｂ，１０
ｂを設け、その一方例えば第１揺動枠１０のブラ
ケツト１０ｂに、第６図に示す如く、第１ナツト
部材１２をその外周のホルダ１２ａに固定した枢
軸１０ａに平行な支軸１２ｂを介して揺動自在に
軸支すると共に、ベース枠９のブラケツト９ｂ
に、サーボモータから成る第１駆動源１３をその
端部のギアボツクス１３ａに固定した枢軸１０ａ
に平行な支軸１３ｂを介して揺動自在に軸支し、
該ギアボツクス１３ａから延出される第１ボール
ねじ１４を第１ナツト部材１２に螺挿して、該第
１ボールねじ１４を第１駆動源１３によりギヤボ
ツクス１３ａ内のベベルギヤ１３ｃを介して正逆
転することにより第１ナツト部材１２を進退さ
せ、これに伴い第１揺動枠１０を枢軸１０ａを中
心にして揺動させるようにした。

又、第１揺動枠１０と第２揺動枠１１とに夫々
下方に延出される二股形状のブラケツト１０ｃ，
１１ｃを設け、第２揺動枠１１のブラケツト１１
ｃに、第３図及び第７図に示す如く、第２ナツト
部材１５をその外周のホルダ１５ａに固定した枢
軸１１ａに平行な支軸１５ｂを介して揺動自在に
軸支すると共に、第１揺動枠１０のブラケツト１
０ｃに、上記と同様のサーボモータから成る第２
駆動源１６をその端部のギアボツクス１６ａに固
定した枢軸１１ａに平行な支軸１６ｂを介して揺
動自在に軸支し、該ギアボツクス１６ａから延出
される第２ボールねじ１７を第２ナツト部材１５
に螺挿して、該第２ボールねじ１７を第２駆動源
１６により該ギアボツクス１６ａ内のギア列１６
ｃを介して正逆転することにより第２ナツト部材
１５を進退させ、これに伴い第２揺動枠１１を枢
軸１１ａを中心にして揺動させるようにした。

以上の構成により、上記作用の項で説明したよ
うにセツト治具８を高精度で揺動制御し得るよう
になり、又セツト治具８を昇降枠５に対し不動の
前記交点Ｏを支点にして直交２方向に揺動及び首
振り動作し得るようになることから、セツト治具
８の姿勢に関するテイーチング補正が容易にな
る。

又、本実施例では、前記両駆動源１３，１６を
両揺動枠１０，１１の配置部の側部と下部とにコ
ンパクトに配置し得るよう、第１駆動源１３をベ
ベルギア１３ｃを内蔵するギアボツクス１３ａを
介して第１ボールねじ１４に直交する姿勢に、又
第２駆動源１６をギア列１６ｃを内蔵するギアボ
ツクス１６ａを介して第２ボールねじ１７に平行
な姿勢に配置しており、そのためベベルギア１３
ｃやギア列１６ｃでのバツクラツシユによる精度
悪化が懸念されるが、各揺動枠１０，１１は各ボ
ールねじ１４，１７と各ナツト部材１２，１５と
を介して大きな減速比で揺動されるため、バツク
ラツシユによる各揺動枠１０，１１の揺動への影
響は無視できる程小さくなり、精度が悪化するよ
うなことはない。

又、本実施例では、手首本体９を上記揺動枠１
０，１１と同様の構成で回動させるべく手首本体
９に二股形状のブラケツト９ｂを延出して、該ブ
ラケツト９ｂに第３ナツト部材１８をその外周の
ホルダ１８ａに固定した枢軸９ａに平行な支軸１
８ｂを介して揺動自在に軸支すると共に、昇降枠
５に固定した二股形状のブラケツト５ｂに、第３
駆動源１９をその端部の連結ボツクス１９ａに固
定した枢軸９ａに平行な支軸１９ｂを介して揺動
自在に軸支し、該連結ボツクス１０ａから延出さ
れる第３ボールねじ２０を第３ナツト部材１８に
螺挿し、第３駆動源１９による第３ボールねじ２
０を介しての第３ナツト部材１８の進退で手首本
体９を枢軸９ａ回りに回動させるようにした。

（考案の効果） 以上の如く請求項１の考案によるときは、搭載
物を共通の支点を中心にして直交２方向に揺動で
きて、搭載物の姿勢に関するテイーチング補正が
容易になり、又搭載物が重量物であつてもこれを
高精度で揺動制御でき、更に請求項２の考案によ
れば、搭載物の３次元的な姿勢制御を共通の支点
を中心にして高精度で行い得られる効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本案装置を具備するロボツトの１例の
側面図、第２図はこのロボツトの手首部分の斜視
図、第３図は手首部分の正面図、第４図は第３図
の−線截断側面図、第５図は第４図の−
線截断平面図、第６図は第３図の−線截断側
面図、第７図は第４図の−線截断平面図であ
る。 ５……昇降枠（支持枠）、９……手首本体（ベ
ース枠）、１０……第１揺動枠、１１……第２揺
動枠、１２……第１ナツト部材、１３……第１駆
動源、１４……第１ボールねじ、１５……第２ナ
ツト部材、１６……第２駆動源、１７……第２ボ
ールねじ、１８……第３ナツト部材、１９……第
３駆動源、２０……第３ボールねじ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ ベース枠に揺動自在に軸支した第１揺動枠
   と、該第１揺動枠に該第１揺動枠の揺動方向と
   直角方向に揺動自在に軸支した第２揺動枠とを
   備える揺動装置において、第１揺動枠の枢軸と
   第２揺動枠の枢軸とを該両軸の軸線が同一平面
   上で直交するように配設し、ベース枠と第１揺
   動枠との一方に第１ナツト部材と他方に該第１
   ナツト部材に螺挿する第１ボールねじを正逆転
   する第１駆動源とを夫々第１揺動枠の枢軸に平
   行な軸線回りに揺動自在に取付けると共に、第
   １揺動枠と第２揺動枠との一方に第２ナツト部
   材と他方に該第２ナツト部材に螺挿する第２ボ
   ールねじを正逆転する第２駆動源とを夫々第２
   揺動枠の枢軸に平行な軸線回りに揺動自在に取
   付けたことを特徴とする揺動装置。 ２ 前記ベース枠を揺動装置の支持枠に回動自在
   に軸支し、該ベース枠の枢軸をその軸線が前記
   第１揺動枠の枢軸の軸線に該軸線と前記第２揺
   動枠の枢軸の軸線との交点において直交するよ
   うに配設し、該支持枠と該ベース枠との一方に
   第３ナツト部材と他方に該第３ナツト部材に螺
   挿する第３ボールねじを正逆転する第３駆動源
   とを夫々ベース枠の枢軸に平行な軸線回りに揺
   動自在に取付けたことを特徴とする請求項１記
   載の揺動装置。