JPH074143Y2 - 工業用ロボットの手首位置決め機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は工業用ロボットの手首位置決め機構に係り、特
に手首部を機械的原点位置に位置決めする場合に用いて
好適な工業用ロボットの手首位置決め機構に関する。

［従来の技術］ 従来、工業用ロボットの手首部を該手首部の機械的原点
位置等の所定位置へ位置決めを行う場合には前記機械的
原点位置や手首部の動作限位置に配設したメカニカルス
トッパ等を兼用することにより位置決めを行うか、ある
いは手首部を構成する部材の一部に付加した機械的原点
位置を示すマーカ等を目安とすることにより位置決めを
行っている。

［考案が解決しようとする問題点］ ところで、上述した従来の工業用ロボットにあっては、
手首部を機械的原点位置へ的確に固定することができな
い、あるいは手首部を機械的原点位置へ復帰させる再現
精度が低い等の問題があった。このため、例えば手首部
を構成する部品のメンテナンス等を行う場合などは不具
合があった。

本考案は前記問題点を有効に解決するもので、手首部を
機械的原点位置へ容易に再現することを可能とした工業
用ロボットの手首位置決め機構の提供を目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本考案は、腕部材と、該腕部
材に回転可能に配設され駆動源から回転力が伝達される
歯車を有する伝達部材と、前記腕部材の先端部に揺動可
能に配設され前記伝達部材の回転力が伝達される手首部
とを具備してなる工業用ロボットにおいて、前記伝達部
材と係合してその回転を規制する係合手段と、前記腕部
材に取り付けられ、前記係合手段を介して前記伝達部材
に連結される位置決め手段とを具備してなり、前記係合
手段は、前記伝達部材の歯車の前記位置決め手段を貫通
して前記歯車の外周近傍に挿入されるピンであることを
特徴とするものである。

［作用］ 本考案によれば、工業用ロボットの使用時には、位置決
め手段を係合手段から取外すことにより、腕部材に固定
されていた伝達部材の回転の拘束が解除されるため、伝
達部材から手首部へ回転力の伝達が可能となる。一方、
工業用ロボットの不使用時には、係合手段および位置決
め手段を介して伝達部材を腕部材へ固定するため、伝達
部材の回転が拘束され、手首部の作動を阻止できると共
に、手首部を所定位置へ位置決め固定することが可能と
なる。

［実施例］ 以下、図面を参照し本考案の一実施例について説明す
る。

第１図は本実施例による工業用ロボット１の構成を示す
側面図であり、図中、該工業用ロボット１の基台２の上
面には、旋回ベース３が水平面内で旋回可能に取付けら
れている。該旋回ベース３の上部には、カバー4aに覆わ
れた第１アーム４が上方へ突出した状態で取付けられる
と共に、該取付部を中心として揺動可能とされている。
該第１アーム４にはスプロケット5A・6Bが回動可能に配
設され、これらスプロケット5A・6B間にはチェーン７が
巻掛けされている。また、第１アーム４の側部には手首
用モータケース８が取付けられ、該手首用モータケース
８の内部には後述する手首部を駆動する手首駆動用モー
タ（駆動源）と、同モータの出力軸の回転位置を検出す
る例えばポテンショメータ等の位置検出器（以上、図示
略）が配設されている。該手首駆動用モータの出力軸に
固定されたスプロケット９と前記スプロケット6Bとの間
には、チェーン10が巻掛けされている。

前記第１アーム４の上端部には、カバー11aに覆われた
第２アーム11が略水平方向へ突出した状態で取付けられ
ると共に、該取付部を中心として揺動可能とされてい
る。該第２アーム11にはスプロケット12（12A・12B）が
回動可能に配設されており、該スプロケット12と前記ス
プロケット5Bとの間にはチェーン13が巻掛けされてい
る。更に、第２アーム11の先端部には手首部14が配設さ
れている。そして、前記手首駆動用モータの回転力がス
プロケット９・６・５を介してチェーン10・７・13によ
りスプロケット12へ伝達され、更に該スプロケット12の
回転力が後述するギアを介して手首部14へ伝達されるよ
うになっている。

また、第２図は上記第１図における手首部取付箇所Ａの
構成を示す一部切欠拡大側面図、第３図は第２図のII-I
I線に沿う矢視図であり、図中、スプロケット12Aの軸Ｍ
に取付けられた軸部材端部にはギア15が配設され、該ギ
ア15と噛合するギア16によりスプロケット12Aの回転力
が手首部14へ伝達されるようになっている。また、スプ
ロケット12Bの軸Ｍに取付けられた軸部材端部にはギア1
7が配設され、該ギア17と噛合するギア18によりスプロ
ケット12Bの回転力が手首部14へ伝達されるようになっ
ている。これらの回転力により該手首部14は揺動可能と
されている。更に、スプロケット12Bの歯部の内周側に
は、後述する固定用ピンと嵌合する形状の孔19が形成さ
れている。

前記第２アーム11には、例えばＬ字状の金具20が固定さ
れている。即ち、第２アーム11のスプロケット12B配設
箇所近傍のアーム周方向２箇所には長孔（図示略）が形
成されると共に、金具20の一端部の前記長孔と対向する
幅方向２箇所には長孔21が形成されており、金具20は長
孔21と前記長孔に挿入されたボルト22により第２アーム
11に取付固定されている。また、金具20の他端部には、
後述する固定用ピンと嵌合する形状の孔23が形成されて
おり、該孔23はスプロケット12Bの孔19と軸線を一致さ
せた状態で対向している。

前記固定用ピン24を、金具20の孔23及びスプロケット12
Bの孔19に挿入した場合は、スプロケット12A・12Bがロ
ックされるため、手首部14の作動が阻止されるようにな
っている。また、固定用ピン24を、金具20の孔23及びス
プロケット12Bの孔19から取外した場合は、スプロケッ
ト12A・12Bのロックが解除され回転可能とされるため、
手首部14が作動可能状態となるようになっている。この
場合、スプロケット12A・12Bが金具20及び固定用ピン24
により第２アーム11に固定された時における手首部14の
位置が、機械的原点位置となっている。該機械的原点位
置は、金具20と第２アーム11との間のボルト22の取付箇
所が長孔とされているため、調整可能とされている。
尚、図中、第２アーム11のカバー11a及びスプロケット1
2Bに巻掛けされたチェーン13は図示を省略してある。

そして、上記金具20、固定用ピン24等が手首位置決め機
構を構成している。

次に、上記構成による本実施例の動作を説明する。

工業用ロボット１を作動させる場合には、固定用ピン24
を金具20の孔23及びスプロケット12Bの孔19から取外し
ておく。これにより、スプロケット12A・12Bが回転可能
状態となるため、前記手首駆動用モータを駆動すると、
同駆動用モータの回転力がチェーン10・７・13を介して
スプロケット12A・12Bへ伝達され、回転を開始する。こ
の結果、スプロケット12A・12Bの回転力がギア15・16・
17・18を介して手首部14へ伝達されることにより、手首
部14が作動されワークに対し作業を行う。

一方、工業用ロボット１の手首部14の構成部品の交換／
点検／調整等を行う場合、あるいは前記手首駆動用モー
タ・前記位置検出器・スプロケット5,6・チェーン7,10,
13等の交換／点検／調整等を行う場合には、固定用ピン
24を金具20の孔23及びスプロケット12Bの孔19へ挿入す
る。これにより、スプロケット12Bが金具20及び固定用
ピン24を介し第２アーム11へ固定されるため、スプロケ
ット12A・12Bの回転が阻止される。この結果、手首部14
をこの機械的原点位置に固定することができ、上記メン
テナンス等を行うことができる。

しかして上記実施例によれば、手首部14の機械的原点位
置を容易に再現できると共に、手首部14を機械的原点位
置へ正確かつ的確に固定することができる。また、手首
部14の位置決め機構は部品点数が少ない簡略な構造であ
るため、コスト面でも有利となる。また、金具20と第２
アーム11との間のボルト22の取付箇所を長孔としている
ため、機械的原点位置を調整することが可能となる。ま
た、工業用ロボット１を使用しない場合は、金具20及び
固定用ピン24を手首部14固定用の治具として兼用するこ
ともできる。

尚、上記実施例では以下の変形例が考えられる。

スプロケット12Bに孔19を１箇所設ける構成とした
が、これに限定されず、孔を複数箇所設ける構成として
もよい。これにより、金具20及び第２アーム11に形成し
た長孔と合わせて、機械的原点位置を任意の位置に設定
することができる。

スプロケット12A・12Bの回転を規制する構成とした
が、これに限定されず、例えばギア18の回転を規制する
構成としてもよい。即ち、駆動源の駆動力を手首部14へ
伝達する伝達部材の動作を規制すればよい。

［考案の効果］ 以上説明したように本考案によれば、腕部材と、該腕部
材に回転可能に配設され駆動源から回転力が伝達される
伝達部材と、前記腕部材の先端部に揺動可能に配設され
前記伝達部材の回転力が伝達される手首部とを具備して
なる工業用ロボットにおいて、前記伝達部材に配設され
た係合手段と、前記腕部材に配設され前記係合手段を介
して前記伝達部材に着脱可能に固定される位置決め手段
とを具備する構成としたので、以下の効果を奏する。

手首部の機械的原点位置を容易に再現することができ
ると共に、手首部を該機械的原点位置へ正確かつ的確に
固定しておくことが可能となる。

手首位置決め機構は簡略な構造であるため、コスト面
で有利となる。また、工業用ロボットを使用しない場合
には、手首位置決め機構を手首部固定用の治具として使
用することもできる。

通常の取扱いに便利な腕部材の先端部で必要に応じて
手首機構の回転を規制することができる。

腕部材先端に設けられた歯車外周の低トルク部にピン
を挿入して回転を規制しているから、比較的小型のピン
によって必要な強度を得ることができ、したがって、腕
部材先端部に設けられているにもかかわらず重量増加の
影響がさほどなく、係合手段がロボットの応答生を低下
させることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例による工業用ロボットの構成
を示す側面図、第２図は第１図における手首部取付箇所
の構成を示す一部切欠拡大側面図、第３図は第２図のII
-II線に沿う矢視図である。 １……工業用ロボット、11……第２アーム（腕部材）、
12（12A・12B）……スプロケット（伝達部材）、14……
手首部、19……孔（係合手段）、20……金具（位置決め
手段）、21……長孔、22……ボルト、23……孔、24……
固定用ピン（位置決め手段）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】腕部材と、該腕部材に回転可能に配設され
   駆動源から回転力が伝達される歯車を有する伝達部材
   と、前記腕部材の先端部に揺動可能に配設され前記伝達
   部材の回転力が伝達される手首部とを具備してなる工業
   用ロボットにおいて、前記伝達部材と係合してその回転
   を規制する係合手段と、前記腕部材に取り付けられ、前
   記係合手段を介して前記伝達部材に連結される位置決め
   手段とを具備してなり、前記係合手段は、前記伝達部材
   の歯車の回転軸から半径方向に離れた位置に該回転軸と
   平行な方向に移動可能に設けられ、前記位置決め手段を
   貫通して前記歯車の外周近傍に挿入されるピンであるこ
   とを特徴とする工業用ロボットの手首位置決め機構。