JPH0643039B2 - 多関節ロボットのアーム駆動装置 - Google Patents
多関節ロボットのアーム駆動装置Info
- Publication number
- JPH0643039B2 JPH0643039B2 JP63205403A JP20540388A JPH0643039B2 JP H0643039 B2 JPH0643039 B2 JP H0643039B2 JP 63205403 A JP63205403 A JP 63205403A JP 20540388 A JP20540388 A JP 20540388A JP H0643039 B2 JPH0643039 B2 JP H0643039B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arm
- belt
- belts
- articulated robot
- motor
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、多関節ロボットのアーム駆動装置の改良に関
する。
する。
従来技術 水平多関節ロボットのアーム駆動装置として、ベルト伝
動装置が多用されている。
動装置が多用されている。
従来のベルト伝動装置は、例えば特開昭６１−１７３８
７５号の公報にみられるように、平行掛けとなってい
る。平行掛けのベルトでは、張り側と緩み側のベルトの
間隔がプーリの直径と等しくなるため、アームが太くな
り、その重量がかさみ、これが運動性能を低下させる原
因となる。
７５号の公報にみられるように、平行掛けとなってい
る。平行掛けのベルトでは、張り側と緩み側のベルトの
間隔がプーリの直径と等しくなるため、アームが太くな
り、その重量がかさみ、これが運動性能を低下させる原
因となる。
また、プーリに巻き掛けられていないベルトの距離が長
くなるため、回転力の伝達中に、特に緩み側での共振周
波数が低くなり、高い精度での回転量制御つまり位置決
め制御が困難となる。
くなるため、回転力の伝達中に、特に緩み側での共振周
波数が低くなり、高い精度での回転量制御つまり位置決
め制御が困難となる。
発明の目的 したがって、本発明の目的は、多関節ロボットのアーム
駆動装置において、アーム回動の高速化と、位置決め精
度の向上を図ることである。
駆動装置において、アーム回動の高速化と、位置決め精
度の向上を図ることである。
発明の解決手段 そこで、本発明は、アームの元側に駆動プーリ、先側に
従動プーリをそれぞれ設けて、従動プーリに先側のアー
ムを固定し、これらのプーリ間に回転力伝達用のベルト
を巻き掛けた多関節ロボットにおいて、ベルトを２本独
立にして、それぞれの先端をプーリ固定し、これらのベ
ルトをプーリに逆方向に巻き掛けて、先端をプーリに固
定し、これらのベルトの中間部分を上下で交差させ、後
方アームのベルト交差部分を細くしている。
従動プーリをそれぞれ設けて、従動プーリに先側のアー
ムを固定し、これらのプーリ間に回転力伝達用のベルト
を巻き掛けた多関節ロボットにおいて、ベルトを２本独
立にして、それぞれの先端をプーリ固定し、これらのベ
ルトをプーリに逆方向に巻き掛けて、先端をプーリに固
定し、これらのベルトの中間部分を上下で交差させ、後
方アームのベルト交差部分を細くしている。
このようにすると、ベルトがいわゆる十字掛けとなり、
平行掛けよりも短くなるため、回転力伝達中に、ベルト
の共振周波数が低くならず、また両プーリ間の中間部分
でアームを細く、軽量化できるため、ロボットアームの
運転が高速化でき、またそのときの位置決め精度の高め
られる。
平行掛けよりも短くなるため、回転力伝達中に、ベルト
の共振周波数が低くならず、また両プーリ間の中間部分
でアームを細く、軽量化できるため、ロボットアームの
運転が高速化でき、またそのときの位置決め精度の高め
られる。
発明の構成 第１図および第２図は、直接駆動方式の水平型多関節ロ
ボット１を示している。
ボット１を示している。
多関節ロボット１は、後方アームとして第１アーム２、
先方アームとして第２アーム３を備えている。これらの
第１アームおよび第２アーム３は、それぞれ駆動源とし
ての第１モータ４および第２モータ５によって駆動され
るようになっている。すなわち、第１モータ４および第
２モータ５は、第１アーム２の元側に位置し、上下方向
に積み重ねられた状態で固定されており、ロボットの本
体を兼用している。
先方アームとして第２アーム３を備えている。これらの
第１アームおよび第２アーム３は、それぞれ駆動源とし
ての第１モータ４および第２モータ５によって駆動され
るようになっている。すなわち、第１モータ４および第
２モータ５は、第１アーム２の元側に位置し、上下方向
に積み重ねられた状態で固定されており、ロボットの本
体を兼用している。
そして、上記第１アーム２は、元側の部分で、第１モー
タ４の出力軸と一体の駆動軸６に直接固定されている。
また、第２アーム３は、元側の上端に固定された支点軸
７によって第１アーム２の先端部分に上下の軸受け８に
よって回転自在に支持されている。なお、この第２アー
ム３は、先端部分で上下動自在でかつ回転自在の作業軸
１３を備えている。
タ４の出力軸と一体の駆動軸６に直接固定されている。
また、第２アーム３は、元側の上端に固定された支点軸
７によって第１アーム２の先端部分に上下の軸受け８に
よって回転自在に支持されている。なお、この第２アー
ム３は、先端部分で上下動自在でかつ回転自在の作業軸
１３を備えている。
また、上記第２モータ５の出力軸９は、第１モータ４の
内部を貫通し、第１アーム２の内部に臨み、中間軸９ａ
とともに第１アーム２側の軸受け１０に支持させなが
ら、駆動プーリ１１と一体化している。
内部を貫通し、第１アーム２の内部に臨み、中間軸９ａ
とともに第１アーム２側の軸受け１０に支持させなが
ら、駆動プーリ１１と一体化している。
そして、駆動プーリ１１の回転力は、独立の２本のベル
ト１４、１５によって駆動される。すなわち、これらの
ベルト１４、１５は軸方向にずらした状態で、駆動プー
リ１１および支点軸７に固定された従動プーリ１２に逆
方向に巻き掛けられ、中間部分で交差した状態で、ベル
ト１４、１５の端部で固定具１６、１７によってそれぞ
れ駆動プーリ１１、従動プーリ１２の外周面に固定され
ている。なお、固定具１６、１７は、それぞれの駆動プ
ーリ１１または従動プーリ１２に対し必要な回転角を許
容する位置に固定されている。このように、２本のベル
ト１４、１５は、いわゆる十字掛けとなっており、中間
部分で交差しているため、これと対応し、第１アーム２
は、両端の関節部分を除いて、中間部分で細く、軽量化
されている。
ト１４、１５によって駆動される。すなわち、これらの
ベルト１４、１５は軸方向にずらした状態で、駆動プー
リ１１および支点軸７に固定された従動プーリ１２に逆
方向に巻き掛けられ、中間部分で交差した状態で、ベル
ト１４、１５の端部で固定具１６、１７によってそれぞ
れ駆動プーリ１１、従動プーリ１２の外周面に固定され
ている。なお、固定具１６、１７は、それぞれの駆動プ
ーリ１１または従動プーリ１２に対し必要な回転角を許
容する位置に固定されている。このように、２本のベル
ト１４、１５は、いわゆる十字掛けとなっており、中間
部分で交差しているため、これと対応し、第１アーム２
は、両端の関節部分を除いて、中間部分で細く、軽量化
されている。
発明の作用 多関節ロボット１１の運転時に、第１アーム２および第
２アーム３は、水平方向に必要な角度だけ回動すること
によって、先端の作業軸１３を所定の位置に移動させ
る。すなわち、第１モータ４の回転は、駆動軸６を介
し、そのまま第１アーム２に伝達される。また、第２モ
ータ５の回転は、出力軸９を介し駆動プーリ１１に伝達
される。この結果、この駆動プーリ１１の回転は、十字
掛け状態のベルト１４、１５を介し、従動プーリ１２お
よび軸７に伝達され、最終的に第２アーム３に最大回動
角約２２０°の範囲で伝達される。もちろん、これらの
第１モータ４および第２モータ５の回転量制御は、公知
のパルスサーボ制御によって行われている。
２アーム３は、水平方向に必要な角度だけ回動すること
によって、先端の作業軸１３を所定の位置に移動させ
る。すなわち、第１モータ４の回転は、駆動軸６を介
し、そのまま第１アーム２に伝達される。また、第２モ
ータ５の回転は、出力軸９を介し駆動プーリ１１に伝達
される。この結果、この駆動プーリ１１の回転は、十字
掛け状態のベルト１４、１５を介し、従動プーリ１２お
よび軸７に伝達され、最終的に第２アーム３に最大回動
角約２２０°の範囲で伝達される。もちろん、これらの
第１モータ４および第２モータ５の回転量制御は、公知
のパルスサーボ制御によって行われている。
この回転力の伝達過程で、ベルト１４、１５の自由区間
すなわち駆動プーリ１１または従動プーリ１２に巻き掛
けられていない区間が平行掛けの場合よりも短く、しか
も、駆動プーリ１１および従動プーリ１２に巻き掛けら
れている部分が長くなるため、ベルト１４、１５の剛性
が高くなり、従来の平行掛けのものに比較して、共振周
波数が高くなるため、第２モータ５のサーボゲインが高
くとれ、位置決め精度すなわち停止位置の精度が向上す
ることになる。
すなわち駆動プーリ１１または従動プーリ１２に巻き掛
けられていない区間が平行掛けの場合よりも短く、しか
も、駆動プーリ１１および従動プーリ１２に巻き掛けら
れている部分が長くなるため、ベルト１４、１５の剛性
が高くなり、従来の平行掛けのものに比較して、共振周
波数が高くなるため、第２モータ５のサーボゲインが高
くとれ、位置決め精度すなわち停止位置の精度が向上す
ることになる。
また、回転力の伝達方向が駆動プーリ１１と従動プーリ
１２との間で逆方向の回転となるため、第１アーム２の
回転力と第２アーム３の回転力の間で干渉ベルトが低く
なり、運動時特に加速時や減速時の振動が低く抑えられ
る。
１２との間で逆方向の回転となるため、第１アーム２の
回転力と第２アーム３の回転力の間で干渉ベルトが低く
なり、運動時特に加速時や減速時の振動が低く抑えられ
る。
さらに、ベルト１４、１５の十字掛けと対応し、第１ア
ーム２の中間部分が細くなっており、第１アーム２自体
の自重が従来のものに比較して、小さく設定できるた
め、旋回運動に必要な回転力が小さくてすみ、また停止
時の慣性なども小さくなるため、多関節ロボット１の運
動の高速化が可能となる。
ーム２の中間部分が細くなっており、第１アーム２自体
の自重が従来のものに比較して、小さく設定できるた
め、旋回運動に必要な回転力が小さくてすみ、また停止
時の慣性なども小さくなるため、多関節ロボット１の運
動の高速化が可能となる。
他の実施例 上記実施例は、第２モータ５を第１モータ４の下方に位
置させているが、この第２モータ５は、第１アーム２の
上方に設けられていてもよく、また第１アーム２の元側
の内部に設置されていてもよい。
置させているが、この第２モータ５は、第１アーム２の
上方に設けられていてもよく、また第１アーム２の元側
の内部に設置されていてもよい。
発明の効果 本発明では、アーム内で２本のベルトが十字掛けとなっ
て両プーリ間に巻き掛けられているため、アーム自体を
細くして軽量化でき、またベルトの自由区間が平行掛け
のものに比較して、短くなるため、ベルトの共振周波数
が高く設定できる。これによって、多関節ロボットの運
動の高速化と、位置決め精度の高精度化が可能となる。
さらに、ベルトの十字掛けによって、駆動プーリと従動
プーリとの間で回転方向が逆方向に設定されるため、第
２モータの駆動トルクが第１アームの回転運動に干渉す
る程度を低く抑えられる。
て両プーリ間に巻き掛けられているため、アーム自体を
細くして軽量化でき、またベルトの自由区間が平行掛け
のものに比較して、短くなるため、ベルトの共振周波数
が高く設定できる。これによって、多関節ロボットの運
動の高速化と、位置決め精度の高精度化が可能となる。
さらに、ベルトの十字掛けによって、駆動プーリと従動
プーリとの間で回転方向が逆方向に設定されるため、第
２モータの駆動トルクが第１アームの回転運動に干渉す
る程度を低く抑えられる。
第１図は多関節ロボットのアーム駆動装置の一部破断側
面図、第２図はアーム駆動装置の要部の平面図である。 １……多関節ロボット、２……第１アーム、３……第２
アーム、４……第１モータ、５……第２モータ、９……
出力軸、１１……駆動プーリ、１２……従動プーリ、１
４、１５……ベルト、１６、１７……固定具。
面図、第２図はアーム駆動装置の要部の平面図である。 １……多関節ロボット、２……第１アーム、３……第２
アーム、４……第１モータ、５……第２モータ、９……
出力軸、１１……駆動プーリ、１２……従動プーリ、１
４、１５……ベルト、１６、１７……固定具。
Claims (1)
- 【請求項１】後方アームの元側に位置し、モータ等の駆
動源により回る駆動プーリと、後方アームの先側に位置
し、先方アームの支点側を固定した従動プーリと、両プ
ーリ間にかけ渡したベルトからなる多関節ロボットにお
いて、ベルトを独立の２本にして、それぞれをプーリに
軸方向にずらして逆方向に巻きつけるとともに、各ベル
トの両端をプーリに固定し、両ベルトを中間で交差さ
せ、後方アームのベルト交差部分を細くしたことを特徴
とする多関節ロボットのアーム駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63205403A JPH0643039B2 (ja) | 1988-08-18 | 1988-08-18 | 多関節ロボットのアーム駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63205403A JPH0643039B2 (ja) | 1988-08-18 | 1988-08-18 | 多関節ロボットのアーム駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0253589A JPH0253589A (ja) | 1990-02-22 |
| JPH0643039B2 true JPH0643039B2 (ja) | 1994-06-08 |
Family
ID=16506259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63205403A Expired - Lifetime JPH0643039B2 (ja) | 1988-08-18 | 1988-08-18 | 多関節ロボットのアーム駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0643039B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010108880A (ko) * | 2000-06-01 | 2001-12-08 | 류정열 | 차량의 연료라인 고정구조 |
| JP4943521B2 (ja) * | 2009-04-10 | 2012-05-30 | 本田技研工業株式会社 | クランプ装置 |
| FR2991224B1 (fr) * | 2012-06-04 | 2014-06-27 | Commissariat Energie Atomique | Bras d`exosquelette a actionneur |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6074989U (ja) * | 1983-10-31 | 1985-05-25 | ぺんてる株式会社 | ワイヤ−駆動ロボツトのワイヤ−固定装置 |
| JPS60263761A (ja) * | 1984-06-13 | 1985-12-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ロ−プ駆動装置 |
| JPS62101359U (ja) * | 1985-12-17 | 1987-06-27 |
-
1988
- 1988-08-18 JP JP63205403A patent/JPH0643039B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0253589A (ja) | 1990-02-22 |
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