JPH07227790A - ロボットのアーム装置 - Google Patents

ロボットのアーム装置

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JPH07227790A
JPH07227790A JP2271394A JP2271394A JPH07227790A JP H07227790 A JPH07227790 A JP H07227790A JP 2271394 A JP2271394 A JP 2271394A JP 2271394 A JP2271394 A JP 2271394A JP H07227790 A JPH07227790 A JP H07227790A
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JP
Japan
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pair
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plate
arm device
robot
Prior art date
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Pending
Application number
JP2271394A
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English (en)
Inventor
Manabu Suzuki
学 鈴木
Masaki Sakai
正樹 酒井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置の大型化および重量の増大を抑え、かつ
コストの低減を図ること。 【構成】 本発明に係るロボットのアーム装置では、互
いに並設された一対の支持構造部材2,2間に駆動ギア
ボックス10,20を保持させるようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、産業用ロボット等のロ
ボットに適用されるアーム装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、一般に用いられている産業用
ロボットにおいては、鋳造成形によって中空の支持構造
体を構成し、この支持構造体にアクチュエータを具備し
た駆動ギアボックスや、この駆動ギアボックスの駆動力
を手首部の回動や揺動に変換するための従動ギアボック
ス等、各種駆動機構を保持させることによってアーム装
置を構成するようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なアーム装置では、支持構造体を成形するためのコスト
が大きく、装置全体のコストが著しく増大する。
【0004】しかも、鋳造成形された支持構造体は、そ
の重量が大きくなる傾向にあるため、アーム装置を動作
させるためのアクチュエータも大型のものを採用しなけ
ればならず、ロボットの大型化や重量の大幅な増大を招
来する要因となる。
【0005】本発明の目的は、上記実情に鑑みて、装置
の大型化および重量の増大を抑え、かつコストの低減を
図ることのできるロボットのアーム装置を提供すること
にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係るロボットの
アーム装置では、互いに並設された一対の板状部材を支
持構造体として用いている。
【0007】また本発明では、前記一対の板状部材の両
端部にそれぞれ結合部材を配置するとともに、これら一
対の板状部材間に駆動ギアボックスを収容配置してロボ
ットのアーム装置を構成している。
【0008】さらに本発明では、一方の結合部材から互
いに並設する態様で一対の補助板状部材を延在し、これ
ら一対の補助板状部材の先端部間に従動ギアボックスを
配置するとともに、この従動ギアボックスおよび前記駆
動ギアボックス間を巻掛伝動手段で互いに連結してロボ
ットのアーム装置を構成している。
【0009】前記駆動ギアボックスは、前記従動ギアボ
ックスに対して近接離反する態様で前記一対の板状部材
に移動可能に保持されていることが好ましい。
【0010】また前記一対の板状部材は、その周囲がカ
バーによって覆われていることが好ましい。
【0011】
【作用】上記構成によれば、駆動ギアボックス等の駆動
機構を保持する支持構造体として成形コストの比較的安
価な板状部材を適用している。
【0012】
【実施例】以下、一実施例を示す図面に基づいて本発明
を詳細に説明する。図6は、本発明に係るアーム装置を
適用した産業用ロボットを概念的に示したもので、四輪
自動車の製造ライン等で使用される多関節タイプの産業
用ロボットRを例示している。なお、この実施例で例示
する産業用ロボットRは、壁面に設置したり、天井等か
ら吊るして使用することが可能であるが、以下の説明で
はより一般的な使用態様、つまり基台Mを床面に設置し
た状態を前提としている。
【0013】同図に示すように、この産業用ロボットR
では、床面に設置される基台Mの上部に旋回台Tが配設
されている。旋回台Tは、鉛直軸回りに回動する態様で
上記基台Mに支承されており、その上方部に下腕部Aを
保持している。下腕部Aは、その先端部に上腕保持部U
を備えるもので、上記旋回台Tに対して外方に延在する
態様で水平軸回りに揺動可能に配設されている。上腕保
持部Uは、上記下腕部Aの揺動軸心に平行となる水平軸
回りに回動可能に配設されており、この回動軸心の外方
に位置する部位に旋回軸X(図1乃至図3に示す)を備
えている。旋回軸Xは、図には明示していないが、その
軸心を上記上腕保持部Uの回動軸心に対して直交する平
面内に配置する態様で延在され、該軸心回りに回動可能
に配設されたもので、図1乃至図3に示すように、その
先端部にジョイント部材1を備えている。
【0014】ジョイント部材1は、図には明示していな
いが、その横断面が矩形のブロック状を成し、その軸心
を上記旋回軸Xの軸心に合致させる態様で該旋回軸Xに
固着されており、その両側面にそれぞれ支持構造部材
2,2を保持している。支持構造部材2,2は、それぞ
れ一般構造用圧延鋼材(SS41)等の鋼材によって単
純な矩形平板状に形成されたもので、上記ジョイント部
材1から上記旋回軸Xの軸心に沿う態様で互いに並設さ
れており、それぞれの先端部間にノーズコーン部材3を
保持しているとともに、これらノーズコーン部材3およ
びジョイント部材1間に位置する部位に一対の駆動ギア
ボックス10,20を保持している。
【0015】ノーズコーン部材3は、図1に明示するよ
うに、上記ジョイント部材1とほぼ同一の幅を有し、か
つ上記支持構造部材2,2よりも先端側に位置する部分
の両側面が先端に向けて鋭角となる態様、つまり楔形の
ブロック状を成しており、この楔形部分の両先端面3
a,3aにそれぞれクッションパッド4,4を具備して
いる。クッションパッド4,4は、ウレタンゴム等の弾
性部材によって成形されたもので、その上面を上記ノー
ズコーン部材3の先端面3a,3aから突出させた状態
で該ノーズコーン部材3に取り付けられている。
【0016】一対の駆動ギアボックス10,20は、そ
れぞれの基端部に駆動源たるサーボモータ11,21を
具備し、かつ個々の一側面に各サーボモータ11,21
によって回転駆動される駆動プーリー12,22を備え
るもので、図2、図4および図5に示すように、これら
駆動プーリー12,22をそれぞれ互いに外方に配置
し、かつ各サーボモータ11,21の基端面を上記ジョ
イント部材1に向けた状態でそれぞれ複数の締結ボルト
Bを介して上記支持構造部材2,2に取り付けられてい
る。図3からも明らかなように、これら一対の駆動ギア
ボックス10,20を支持構造部材2,2に取り付ける
ためのボルトBは、該支持構造部材2,2に設けられた
長孔2a内に挿通されており、各長孔2aに対する占位
位置が支持構造部材2,2の延在方向に沿って変位可能
となっている。
【0017】また、上記産業用ロボットRは、上記ノー
ズコーン部材3における楔形部分の両側面にそれぞれ補
助構造部材5,5を備えている。補助構造部材5,5
は、上述した支持構造部材2,2と同様に、一般構造用
圧延鋼材(SS41)等の鋼材によって単純な矩形平板
状に形成されたもので、上記ノーズコーン部材3から上
記旋回軸Xの軸心に沿う態様で互いに並設されており、
それぞれの先端部間に従動ギアボックス30を保持して
いる。
【0018】従動ギアボックス30は、図1および図2
に示すように、上記一対の補助構造部材5,5間に配置
され、その両端部にそれぞれ従動プーリー31,32を
備えたギアボックス本体33と、上記一対の補助構造部
材5,5間に位置する部位において上記従動プーリー3
1,32の軸心回りに回動可能に配設され、一方の従動
プーリー31が回転された場合に上記ギアボックス本体
33に対して揺動される揺動体34と、この揺動体34
の中心部において上記従動プーリー31,32の軸心に
直交する軸回りに回動可能に支承され、他方の従動プー
リー32が回転された場合に上記揺動体34に対して回
転移動される回転体35とを備えており、上記一対の従
動プーリー31,32をそれぞれ上記駆動プーリー1
2,22に対応する部位に配置した状態で複数の締結ボ
ルトBを介して上記補助構造部材5,5に取り付けられ
ている。図2および図3に示すように、この従動ギアボ
ックス30には、各従動プーリー31,32と、それぞ
れ対応する駆動プーリー12,22との間にタイミング
ベルト41,42が張設巻回されており、上記駆動ギア
ボックス10,20が駆動された場合に対応する駆動プ
ーリー12,22およびタイミングベルト41,42を
介してその駆動力が従動プーリー31,32に伝達され
ることになる。なお、図には示していないが、上記従動
ギアボックス30の回転体35には、それぞれの作業内
容に応じた把持手段等のハンドが取り付けられている。
【0019】さらに、上記産業用ロボットRには、上記
支持構造部材2,2および上記補助構造部材5,5の周
囲に防塵カバー50が配設されている。防塵カバー50
は、冷間圧延鋼板(SPCC)等の鋼製薄板を適宜曲折
することによって箱状に構成されており、上記支持構造
部材2,2および上記補助構造部材5,5の適宜箇所か
ら延在されたブラケット51に保持され、上記回転体3
5の回転域を確保する態様で上記駆動ギアボックス1
0,20および上記従動ギアボックス30の周囲を囲繞
している。なお、図には明示していないが、この防塵カ
バー50は、その着脱作業を向上させるべく上記支持構
造部材2,2の延在方向に沿って2分割される構造とな
っている。
【0020】上記のように構成された産業用ロボットR
では、上腕保持部Uよりも先端側に位置する部位に一対
の支持構造部材2,2、並びに一対の補助構造部材5,
5がそれぞれ駆動ギアボックス10,20および従動ギ
アボックス30の支持構造体となった産業用ロボットR
の上腕部UAが構成されることになる。
【0021】この上腕部UAは、上記基台Mの内部に収
容された図示せぬ駆動源が作動されると、旋回台T、下
腕部Aおよび上腕保持部Uを介して鉛直軸回りに回動さ
れ、また上記旋回台Tに配置された図示せぬ駆動源が作
動されると、下腕部Aおよび上腕保持部Uを介して水平
軸回りに揺動され、さらに下腕部Aの先端に配置された
図示せぬ駆動源が作動されると、上腕保持部Uを介して
水平軸回りに回動したり、旋回軸Xの軸心回りに回動し
たりすることになる。
【0022】一方、上記上腕部UA内においては、一対
の駆動ギアボックス10,20が適宜駆動されると、そ
れぞれの駆動力が駆動プーリー12,22、タイミング
ベルト41,42および対応する従動プーリー31,3
2を介して従動ギアボックス30に伝達され、上記回転
体35が上腕部UAに対して適宜回転および揺動するこ
とになる。
【0023】したがって、これら6種の動作を適宜組み
合わせることで、上記回転体35に取り付けられた図示
せぬハンドが所望の姿勢に配置され、対象となる作業を
行うことができるようになる。なお、上記回転体35が
過回転した場合には、図1に示すように、その側面が上
記ノーズコーン部材3に取り付けられたクッションパッ
ド4,4に当接し、これら回転体35およびノーズコー
ン部材3の双方に損傷を来すことなく該回転体35の回
転が停止されることになる。
【0024】ここで、上記産業用ロボットRにおいて
は、上腕部UAの支持構造体として上述したように互い
に並設された一対の支持構造部材2,2および一対の補
助構造部材5,5を適用し、その重量を可及的に軽減し
ているため、上述した上腕部UAを動作させるためのア
クチュエータとして小型のものを採用することができ、
ロボット全体の大型化や重量の増大を防止することが可
能となる。
【0025】しかも、上述のように支持構造体が比較的
安価な板状部材によって構成されているため、コストの
増大が招来されることもない。
【0026】また、駆動ギアボックス10,20および
従動ギアボックス30の周囲が着脱可能な防塵カバー5
0によって覆われているため、これらギアボックス1
0,20,30の保守点検作業性を損なうことなく塵埃
等の異物の侵入を防止することができるとともに、外観
上の美観が向上する。
【0027】なお、上記実施例では、多関節形産業用ロ
ボットの上腕部に適用されるアーム装置を例示している
が、直交座標形、円筒座標形、極座標形等その他の形式
のロボットにももちろん適用することができる。また、
支持構造部材の先端部にさらに補助構造部材を配設し、
これら2種類の板状部材によって支持構造体を構成する
ようにしているが、本発明では、少なくとも一対の板状
部材を支持構造体としていればよい。さらに、駆動ギア
ボックスと従動ギアボックスとを支持構造体に保持させ
るようにしたアーム装置において、支持構造部材に長孔
を形成し、この長孔に駆動ギアボックスを保持するため
のボルトを挿通させるようにしているため、これらギア
ボックス間を巻回するタイミングベルトの張力を容易に
調整することが可能であるが、支持構造体に複数のボル
ト挿通孔を形成してもよいし、ギアボックス側に長孔や
複数のボルト挿通孔を形成しても同様の効果を期待する
ことができる。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るロボ
ットのアーム装置によれば、駆動ギアボックス等の駆動
機構を保持する支持構造体として成形コストの比較的安
価な板状部材を適用しているため、コストの低減を図る
ことができる。しかも、互いに並設された板状部材を支
持構造体として適用しているため、その重量の増大を可
及的に抑えることができ、アーム装置を動作させるため
のアクチュエータとして小型のものを採用することがで
きるため、ロボットの大型化や重量の大幅な増大が招来
されることもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るロボットのアーム装置を概念的に
示した断面側面図である。
【図2】本発明に係るロボットのアーム装置を概念的に
示した断面平面図である。
【図3】本発明に係るロボットのアーム装置を概念的に
示した平面図である。
【図4】図2における IV−IV 線断面図である。
【図5】図2における V−V 線断面図である。
【図6】本発明に係るアーム装置を適用したロボットの
全体を概念的に示した側面図である。
【符号の説明】
1…ジョイント部材 2…支持構造部材 3…ノーズコーン部材 5…補助構造部材 10,20…駆動ギアボックス 30…従動ギアボックス 41,42…巻掛伝動手段 50…防塵カバー

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに並設された一対の板状部材を支持
    構造体として用いることを特徴とするロボットのアーム
    装置。
  2. 【請求項2】 前記一対の板状部材の両端部にそれぞれ
    結合部材を配置するとともに、これら一対の板状部材間
    に駆動ギアボックスを収容配置したことを特徴とする請
    求項1記載のロボットのアーム装置。
  3. 【請求項3】 一方の結合部材から互いに並設する態様
    で一対の補助板状部材を延在し、これら一対の補助板状
    部材の先端部間に従動ギアボックスを配置するととも
    に、この従動ギアボックスおよび前記駆動ギアボックス
    間を巻掛伝動手段で互いに連結したことを特徴とする請
    求項2記載のロボットのアーム装置。
  4. 【請求項4】 前記駆動ギアボックスおよび前記従動ギ
    アボックスは、互いに近接離反する態様で前記一対の板
    状部材、もしくは前記一対の補助板状部材に保持されて
    いることを特徴とする請求項3記載のロボットのアーム
    装置。
  5. 【請求項5】 前記一対の板状部材の周囲をカバーによ
    って覆ったことを特徴とする請求項1記載のロボットの
    アーム装置。
JP2271394A 1994-02-21 1994-02-21 ロボットのアーム装置 Pending JPH07227790A (ja)

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JP2271394A JPH07227790A (ja) 1994-02-21 1994-02-21 ロボットのアーム装置

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JP2271394A JPH07227790A (ja) 1994-02-21 1994-02-21 ロボットのアーム装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008044019A (ja) * 2006-08-10 2008-02-28 Fanuc Ltd 産業用ロボットの手首駆動構造

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JP2008044019A (ja) * 2006-08-10 2008-02-28 Fanuc Ltd 産業用ロボットの手首駆動構造

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