JPH08141968A - Wrist mechanism of industrial robot - Google Patents

Wrist mechanism of industrial robot

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JPH08141968A
JPH08141968A JP30291794A JP30291794A JPH08141968A JP H08141968 A JPH08141968 A JP H08141968A JP 30291794 A JP30291794 A JP 30291794A JP 30291794 A JP30291794 A JP 30291794A JP H08141968 A JPH08141968 A JP H08141968A
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casing
motor
wrist mechanism
flange
arm
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恭秀 永浜
Mitsuhiro Tono
光宏 東野
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Abstract

PURPOSE: To provide a wrist mechanism of an industrial robot wherein a rotating motor and an oscillating motor in a wrist mechanism are directly connected to each other without using an intermediate transmission means. CONSTITUTION: A wrist mechanism of an industrial robot is provided with a casing 3 for rotatably supporting a flange 4 to which a tool is to be attached, a rotating motor 32 for rotating the flange 4, an arm 2 for supporting the casing 3 so that the casing may be freely oscillated, and an oscillating motor 31 for oscillating the case 3. The rotating motor 3 is attached in the casing 3 and approximately coaxially connected to a rotary shaft 49 of the flange 4 thorough a speed reducing means 34, and the oscillating motor 31 is approximately coaxially connected to an oscillating shaft 38 of the arm 2 through a speed reducing means 34. Driving force of the rotating motor 32 and the oscillating motor 31 can be transmitted to the rotary shaft 49 and the oscillating shaft 38 through the speed reducing means 34, 44.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、工業用ロボットのアー
ムの先端に例えば回動自在に取り付けられる手首機構で
あって、この回動を含めて3自由度を有するものに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wrist mechanism that is rotatably attached to the tip of an arm of an industrial robot and has three degrees of freedom including this rotation.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の手首機構の従来例としては、図
5の模式図に示されるものが知られている(特開昭60
−197387号公報又は特開平3−208584号公
報参照)。手首機構100は工業用ロボットのアーム1
02に対してモータ103及び減速手段104を介して
矢印aのように回動自在に連結されている。この手首機
構は、アーム102に対して回動自在な回動アーム10
5と、回動アーム105に対して揺動自在に連結された
ケーシング106と、ケーシング106に対して回動自
在に連結され、図示されない工具が取り付けられるフラ
ンジ107とを有している。
2. Description of the Related Art As a conventional example of this type of wrist mechanism, one shown in the schematic view of FIG.
-197387 or JP-A-3-208584). The wrist mechanism 100 is an arm 1 of an industrial robot.
02 is rotatably connected via a motor 103 and a speed reducer 104 as indicated by an arrow a. This wrist mechanism includes a rotating arm 10 that is rotatable with respect to the arm 102.
5, a casing 106 swingably connected to the rotating arm 105, and a flange 107 swingably connected to the casing 106 and to which a tool (not shown) is attached.

【0003】ケーシング106の揺動軸108には減速
手段109とプーリ110とが連結され、回動アーム1
05内に取り付けられた回動用モータ111のプーリ1
12と前記プーリ110との間にベルト113が掛けら
れている。そして、回動用モータ111の駆動力はプー
リ112→ベルト113→プーリ110→減速手段10
9を経て回動軸108に伝達され、ケーシング106は
矢印bのように揺動自在である。
A deceleration means 109 and a pulley 110 are connected to a swing shaft 108 of the casing 106, and the rotating arm 1
The pulley 1 of the rotation motor 111 mounted in
A belt 113 is hung between 12 and the pulley 110. The driving force of the rotation motor 111 is pulley 112 → belt 113 → pulley 110 → reduction means 10.
9 is transmitted to the rotary shaft 108, and the casing 106 is swingable as indicated by an arrow b.

【0004】一方、フランジ107の回動軸114は減
速手段115を経て回動用モータ116に同軸に連結さ
れおり、フランジ107は矢印cのように回動自在であ
る。そして、アーム105の回動軸117とフランジ1
07の回動軸114は図5のような基本姿勢では同軸で
あり、揺動軸108はこれら回動軸114,117と同
じ平面で直交している。
On the other hand, the rotating shaft 114 of the flange 107 is coaxially connected to the rotating motor 116 via the speed reducing means 115, and the flange 107 is rotatable as shown by arrow c. Then, the rotating shaft 117 of the arm 105 and the flange 1
The rotating shaft 114 of 07 is coaxial in the basic posture as shown in FIG. 5, and the swing shaft 108 is orthogonal to the rotating shafts 114 and 117 on the same plane.

【0005】これに対して、フランジ107の回動軸1
14とアーム105の回動軸117との間に間隔Mを設
け、揺動軸108がこれら回動軸114,117と直交
する図6の如き手首機構101も知られている。図5と
異なる点は、プーリ及びベルトによる伝導手段に代わ
り、ベベルギア118による伝導手段を用い、回動軸1
17と揺動軸108とを直交させる。そして、揺動軸1
08に対して片持ち状にケーシング106を連結したも
のである。
On the other hand, the rotary shaft 1 of the flange 107
There is also known a wrist mechanism 101 as shown in FIG. 6 in which a space M is provided between the rotary shaft 117 and the rotary shaft 117 of the arm 105, and the swing shaft 108 is orthogonal to the rotary shafts 114 and 117. 5 is different from that shown in FIG. 5 in that the bevel gear 118 is used instead of the pulley and belt transmission means.
17 and the swing shaft 108 are made orthogonal to each other. And swing axis 1
The casing 106 is cantilevered with respect to 08.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】図5及び図6の従来の
手首機構100,101においては、ケーシング106
を揺動させるための揺動用モータ111の駆動力が減速
手段109に至るまでに、プーリ110,112やベル
ト113によるベルト伝導手段又はベベルギア118に
よるギア伝導手段を介している。このベルト伝導手段及
びギア伝導手段は単なる中間伝導手段にすぎず、揺動用
モータ111を減速手段109に直結する場合に比較し
て、ガタや振動が発生する確率が高くなり、部品点数も
増え、組立効率が悪くなるという問題点を有していた。
In the conventional wrist mechanisms 100 and 101 shown in FIGS. 5 and 6, the casing 106 is used.
The driving force of the swinging motor 111 for swinging the gear reaches the speed reducing means 109 via the belt transmitting means by the pulleys 110, 112 and the belt 113 or the gear transmitting means by the bevel gear 118. The belt transmission means and the gear transmission means are merely intermediate transmission means, and as compared with the case where the swinging motor 111 is directly connected to the speed reduction means 109, the probability of rattling or vibration is increased and the number of parts is increased. There was a problem that the assembling efficiency deteriorates.

【0007】また、図5及び図6のいずれの手首機構1
00,101も回動用モータ116がケーシング106
内に取り付けられている。ケーシング106の大部分の
重量がこの回動用モータ116で占められ、ケーシング
106の揺動時のバランスを考えると、図示のように回
動用モータ116の中程に位置するように揺動軸108
を設けることになる。すると、ケーシング106の反フ
ランジ107方向への突出長さNが長くなり、この突出
部分でケーシング106上を渡る溶接用ケーブル・ホー
ス等が挟まれ易いという問題点があった。
The wrist mechanism 1 shown in either FIG. 5 or FIG.
Also in 00 and 101, the rotation motor 116 has the casing 106.
It is installed inside. Most of the weight of the casing 106 is occupied by the rotation motor 116, and considering the balance when the casing 106 swings, the swing shaft 108 is positioned so as to be positioned in the middle of the rotation motor 116 as illustrated.
Will be provided. Then, the protrusion length N of the casing 106 in the direction opposite to the flange 107 becomes long, and there is a problem that the welding cable, hose and the like that cross over the casing 106 are easily pinched by the protrusion portion.

【0008】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、手首機構における回動用モータ及び揺動用モー
タの両方とも中間伝導手段を用いることなく直結可能と
し、ケーシングの反フランジ方向の空間を大きくしケー
ブルが挟まれにくくした工業用ロボットの手首機構を提
供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide an intermediate conduction means for both the rotating motor and the swinging motor in the wrist mechanism. An object of the present invention is to provide a wrist mechanism of an industrial robot that can be directly connected without using it, has a large space in the direction opposite to the flange of the casing, and has a cable that is not easily pinched.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の工業用ロボットの手首機構は、工具が取り付けられ
るフランジ4と、該フランジ4を回動自在に支持するケ
ーシング3と、前記フランジ4を回動させる回動用モー
タ32と、該ケーシング3を揺動自在に支持するアーム
2と、前記ケーシング3を揺動させる揺動用モータ31
とを有してなる工業用ロボットの手首機構であって、前
記回動用モータ32は前記ケーシング3内に取り付けら
れると共に、減速手段44を介して前記フランジ4の回
動軸49と略同軸に連結され、前記揺動用モータ31は
前記ケーシング3内に取り付けられると共に、減速手段
34を介して前記アーム2の揺動軸38と略同軸に連結
されたことを要旨とするものである。
A wrist mechanism of an industrial robot according to the present invention which achieves the above object has a flange 4 to which a tool is attached, a casing 3 for rotatably supporting the flange 4, and the flange 4. A rotating motor 32 for rotating the casing 3, an arm 2 for swingably supporting the casing 3, and a swinging motor 31 for swinging the casing 3.
A wrist mechanism of an industrial robot comprising: a rotation motor 32 mounted in the casing 3 and connected to a rotation shaft 49 of the flange 4 via a reduction gear 44 in a substantially coaxial manner. The oscillating motor 31 is mounted in the casing 3 and is connected to the oscillating shaft 38 of the arm 2 through the speed reducing means 34 substantially coaxially.

【0010】そして、前記回動軸49と前記揺動軸38
とは同一平面上で直交し、前記ケーシング3内の前記回
動用モータ32と前記揺動用モータ31とは前記同一平
面上で干渉しないように取り付けられているものがあ
り、また、前記回動軸49と前記揺動軸38とは間隔H
を有して直交し、前記ケーシング3内の前記回動用モー
タ32と前記揺動用モータ32とは前記間隔Hの方向か
ら見て重なるように取り付けられているものがある。
The rotary shaft 49 and the swing shaft 38
Are orthogonal to each other on the same plane, and the rotation motor 32 and the swinging motor 31 in the casing 3 are mounted so as not to interfere on the same plane. 49 and the swing shaft 38 have a distance H.
In some cases, the rotating motor 32 and the swinging motor 32 in the casing 3 are mounted so as to overlap each other when viewed from the direction of the interval H.

【0011】[0011]

【作用】前記回動用モータは前記ケーシング内に取り付
けられると共に、減速手段を介して前記フランジの回動
軸と略同軸に連結され、同様に、前記揺動用モータは前
記ケーシング内に取り付けられると共に、減速手段を介
して前記アームの揺動軸と略同軸に連結されているた
め、回動用モータと揺動用モータの駆動力は中間伝導手
段を介することなく、減速手段を介して回動軸又は揺動
軸に直結できる。
The rotating motor is mounted in the casing and is connected to the rotating shaft of the flange substantially coaxially via the speed reducing means. Similarly, the swinging motor is mounted in the casing. Since the arm is connected to the swing shaft of the arm substantially coaxially through the speed reducing means, the driving force of the rotating motor and the swing motor does not pass through the intermediate transmitting means but the rotating shaft or the swinging motor through the speed reducing means. Can be directly connected to the drive shaft.

【0012】そして、前記回動軸と前記揺動軸とは同一
平面上で直交し、前記ケーシング内の前記回動用モータ
と前記揺動用モータとは前記同一平面上で干渉しないよ
うに取り付けると、アームの回動軸とフランジの回動軸
と揺動軸とが一点に交わるタイプの手首機構になる。ま
た、前記回動軸と前記揺動軸とは間隔を有して直交し、
前記ケーシング内の前記回動用モータと前記揺動用モー
タとは前記間隔方向から見て重なるように取り付ける
と、アームの回動軸とフランジの回動軸とが離れ、フラ
ンジの回動軸と揺動軸とが直交するタイプの手首機構に
なる。
The rotation shaft and the swing shaft are orthogonal to each other on the same plane, and the rotation motor and the swing motor in the casing are attached so as not to interfere with each other on the same plane. The wrist mechanism is of a type in which the pivot axis of the arm, the pivot axis of the flange, and the pivot axis intersect at one point. Further, the rotating shaft and the swing shaft are orthogonal to each other with a space,
If the rotation motor and the swing motor in the casing are mounted so as to overlap each other when viewed in the spacing direction, the rotation shaft of the arm and the rotation shaft of the flange are separated from each other, and the rotation shaft of the flange and the swing shaft are rocked. The wrist mechanism is of a type that intersects the axis at right angles.

【0013】[0013]

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明
する。図1は本発明の第1実施例に係る手首機構の横方
向断面図であり、図2は本発明の第1実施例に係る手首
機構の側面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a lateral sectional view of a wrist mechanism according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view of a wrist mechanism according to the first embodiment of the present invention.

【0014】図1において、手首機構1は、固定アーム
11に対して回動自在な回動アーム2と、この回動アー
ム2に対して揺動自在なケーシング3と、このケーシン
グ3に対して回動自在なフランジ4の3つの部分からな
っている。この手首機構1の回動アーム2は固定アーム
11に回動自在に支持され、回動アーム2と固定アーム
11で工業用ロボットの水平アームを形成する。この水
平アームは更に図示されない傾動アームである垂直アー
ムに傾動自在に支持される。またこの垂直アームは基台
に対して旋回自在な旋回台に傾動自在に支持される。こ
のタイプの工業用ロボットは、垂直アームの旋回(S
1)、垂直アームの傾動(S2)、水平アームの傾動
(S3)、手首機構1の回動アーム2の回動(S4)、
手首機構1のケーシング3の揺動(S5)と手首機構1
のフランジ4の回動(S6)の6自由度を有している。
In FIG. 1, the wrist mechanism 1 includes a rotating arm 2 that is rotatable with respect to a fixed arm 11, a casing 3 that is swingable with respect to the rotating arm 2, and a casing 3. It consists of three parts of a rotatable flange 4. The rotating arm 2 of the wrist mechanism 1 is rotatably supported by a fixed arm 11, and the rotating arm 2 and the fixed arm 11 form a horizontal arm of an industrial robot. The horizontal arm is tiltably supported by a vertical arm (not shown) which is a tilting arm. The vertical arm is tiltably supported by a swivel base that can swivel with respect to the base. This type of industrial robot uses a vertical arm swing (S
1), tilting of the vertical arm (S2), tilting of the horizontal arm (S3), turning of the turning arm 2 of the wrist mechanism 1 (S4),
Swinging of the casing 3 of the wrist mechanism 1 (S5) and the wrist mechanism 1
The flange 4 has 6 degrees of freedom of rotation (S6).

【0015】回動アーム2は固定アーム11に対してモ
ータ12、減速手段13及び回動軸14を介して直結状
態で回動自在に支持されている。この回動アーム2の根
本15は円筒状であるが、根本から先はコの字状に裂け
て左右のハウジング部16a,16bを形成している。
ハウジング部16aの円筒部17aには軸受18aが嵌
められており、ハウジング部16bにはスリーブ17b
が回転摺動自在に嵌入され、このスリーブ17bに軸受
18bが嵌められている。スリーブ17bとハウジング
部16bとは摩擦板19を介してボルト20で固定され
ている。スリーブ17bのボルト20に対する孔は円弧
状長孔となっており、過大な力によって、スリーブ17
bがハウジング部16bに対して滑るようになってい
る。なお、21,22は点検の為の蓋体である。
The rotating arm 2 is rotatably supported by the fixed arm 11 via a motor 12, a speed reducer 13 and a rotating shaft 14 in a directly connected state. The base 15 of the rotating arm 2 has a cylindrical shape, but the base is torn into U-shapes to form left and right housing portions 16a and 16b.
A bearing 18a is fitted in the cylindrical portion 17a of the housing portion 16a, and a sleeve 17b is fitted in the housing portion 16b.
Is rotatably slidably fitted, and a bearing 18b is fitted in the sleeve 17b. The sleeve 17b and the housing portion 16b are fixed by a bolt 20 via a friction plate 19. The hole of the sleeve 17b for the bolt 20 is an arc-shaped long hole, and due to an excessive force, the sleeve 17b
b is slidable with respect to the housing portion 16b. Reference numerals 21 and 22 are lids for inspection.

【0016】ケーシング3は、軸受18a,18bによ
って回転自在に支持される第1円筒部25と、この第1
円筒部25に対して直角に突き出る第2円筒部26とか
らなり、内部にモータ収納空間を形成している。第2円
筒部26の先端に軸受27が押さえ板28で保持されて
いる。そして、フランジ4はこの軸受27によって回動
自在に支持されている。
The casing 3 includes a first cylindrical portion 25 rotatably supported by bearings 18a and 18b, and a first cylindrical portion 25.
The second cylindrical portion 26 projects at a right angle to the cylindrical portion 25 and forms a motor housing space inside. A bearing 27 is held by a pressing plate 28 at the tip of the second cylindrical portion 26. The flange 4 is rotatably supported by the bearing 27.

【0017】つぎに、ケーシング3のモータ収納空間内
に取り付けられた揺動用モータ31と回動用モータ32
の駆動構造を説明する。揺動用モータ31は第1円筒部
25の側板部25bにボルト33で固定されている。そ
して、揺動用モータ31の出力軸に減速手段であるハー
モニック減速機のウエーブ・ジェネレータ34が嵌入さ
れており、このウエーブ・ジェネレータ34によりフレ
クスプライン39が楕円状にたわめられ、スリーブ17
bの内周側に配設されたサーキュラ・スプライン35に
噛み合っており、さらに、このフレクスプライン39が
ケーシング3の側板部25bに配設されたサーキュラ・
スプライン36に噛み合っている。揺動用モータ31の
駆動力は、ウエーブ・ジェネレータ34とサーキュラ・
スプライン36の間のフレクスプライン39の公転運動
に変換され、フレクスプライン39の公転運動がサーキ
ュラ・スプライン35を経て回動アーム2に伝達され、
その結果、相対的にケーシング3が揺動する。すなわ
ち、ウエーブ・ジェネレータ34、フレクスプライン3
9、サーキュラ・スプライン35、サーキュラ・スプラ
イン36が減速手段を構成する。尚、減速手段は、ハー
モニック減速機構に限らず、遊星減速機構やサイクロ減
速機構であっても良い。また、符号38が揺動軸となっ
ており、揺動軸38と同軸に上記減速手段34・39・
35・36と揺動用モータ31が取り付けられている。
Next, the swing motor 31 and the swing motor 32 mounted in the motor housing space of the casing 3.
The drive structure of will be described. The swing motor 31 is fixed to the side plate portion 25b of the first cylindrical portion 25 with a bolt 33. A wave generator 34 of a harmonic speed reducer, which is a speed reducer, is fitted into the output shaft of the swinging motor 31, and the wave spline 39 bends the flex spline 39 in an elliptical shape, and the sleeve 17
The circular spline 35 disposed on the inner peripheral side of b is engaged with the circular spline 35, and the flex spline 39 is disposed on the side plate portion 25b of the casing 3.
It meshes with the spline 36. The driving force of the swing motor 31 is generated by the wave generator 34 and the circular
The orbital motion of the flexspline 39 between the splines 36 is converted, and the orbital motion of the flexspline 39 is transmitted to the rotary arm 2 via the circular spline 35.
As a result, the casing 3 swings relatively. That is, the wave generator 34 and the flexspline 3
9, the circular spline 35, and the circular spline 36 constitute a speed reducing means. The speed reduction means is not limited to the harmonic speed reduction mechanism, but may be a planetary speed reduction mechanism or a cyclo speed reduction mechanism. Further, reference numeral 38 is a swing shaft, and the speed reducing means 34, 39 ...
35 and 36 and a swinging motor 31 are attached.

【0018】一方、揺動用モータ32は第2円筒部26
に設けられたリング部41にボルト42で固定されてい
る。そして、揺動用モータ32の出力軸に減速手段であ
るハーモニック減速機のウエーブ・ジェネレータ44が
嵌入されており、このウエーブ・ジェネレータ44によ
りフレクスプライン50が楕円状にたわめられ、サーキ
ュラ・スプライン45・46に噛み合っている。揺動用
モータ32の駆動力は、ウエーブ・ジェネレータ44と
サーキュラ・スプライン45の間のフレクスプライン5
0の公転運動に変換され、フレクスプライン50の公転
運動がサーキュラ・スプライン46を経てフランジ4に
伝達され、その結果、相対的にフランジ4が回転する。
すなわち、ウエーブ・ジェネレータ44、フレクスプラ
イン50、サーキュラ・スプライン45、サーキュラ・
スプライン46が減速手段を構成する。尚、減速手段
は、ハーモニック減速機構に限らず、遊星減速機構やサ
イクロ減速機構であっても良い。
On the other hand, the swinging motor 32 has the second cylindrical portion 26.
It is fixed by a bolt 42 to a ring portion 41 provided on the. A wave generator 44 of a harmonic speed reducer, which is a speed reducing means, is fitted into the output shaft of the swinging motor 32. The wave spline 45 bends the flex spline 50 into an elliptical shape, and the circular spline 45.・ 46 is engaged. The driving force of the swinging motor 32 is the flexspline 5 between the wave generator 44 and the circular spline 45.
The orbital motion of the flexspline 50 is transmitted to the flange 4 via the circular spline 46, so that the flange 4 relatively rotates.
That is, the wave generator 44, the flexspline 50, the circular spline 45, and the circular spline
The spline 46 constitutes a speed reducer. The speed reduction means is not limited to the harmonic speed reduction mechanism, but may be a planetary speed reduction mechanism or a cyclo speed reduction mechanism.

【0019】また、回動アーム2の中には何も無いた
め、根本15に近い所に壁29が形成されている。図2
に示されるように、壁29は傾斜部29aと垂直部29
bとからなり、回動軸14の上下対称形状になってい
る。そして、図示のように、ケーシング3は40°〜3
20°までの範囲Aで制御された揺動が可能である。
Since there is nothing in the rotating arm 2, a wall 29 is formed near the root 15. Figure 2
As shown in FIG.
b, and has a vertically symmetrical shape of the rotating shaft 14. And, as shown in the figure, the casing 3 is 40 ° to 3 °
Controlled rocking in the range A up to 20 ° is possible.

【0020】つぎに、上述した手首機構1の作動を以下
に説明する。モータ12の制御された駆動によって、回
動アーム2は回動軸14を中心とした所定の回動(S
4)が可能である。そして、揺動用モータ31の制御さ
れた駆動によって、ケーシング3の揺動軸38を中心と
した所定の揺動(S5)が減速手段34,35,36を
介するだけの直結状態で行われる。また、回動用モータ
32の制御された駆動によって、フランジ4の回動軸4
8を中心とした所定の回動(S6)が減速手段44,4
5,46を介するだけの直結状態で行われる。結局、手
首機構1はモータとの直結状態で3自由度を有するもの
となり、モータから減速手段に至るまでの中間伝導手段
がない。この中間伝導手段の不存在によって、中間伝導
手段に起因するガタや振動が無くなり、部品点数が減っ
て組立工数も短縮される。
Next, the operation of the wrist mechanism 1 described above will be described below. By the controlled drive of the motor 12, the rotating arm 2 rotates about the rotating shaft 14 in a predetermined rotation (S
4) is possible. Then, by the controlled drive of the swinging motor 31, a predetermined swinging (S5) about the swinging shaft 38 of the casing 3 is performed in a direct connection state only via the speed reducing means 34, 35, 36. Further, by the controlled drive of the rotation motor 32, the rotation shaft 4 of the flange 4 is rotated.
The predetermined rotation (S6) about 8 is the speed reducing means 44, 4
It is performed in a direct connection state only through 5,46. Eventually, the wrist mechanism 1 has three degrees of freedom when directly connected to the motor, and there is no intermediate transmission means from the motor to the speed reduction means. The absence of this intermediate conduction means eliminates rattling and vibrations due to the intermediate conduction means, reducing the number of parts and the number of assembly steps.

【0021】また、回動アーム2の回動軸14とフラン
ジ4の回動軸49は図1のような基本姿勢では同じ直線
上に位置し、更に揺動軸38はこれら回動軸14,49
と同一平面で直交しており、ストレート形状であってコ
ンパクトな手首機構1となる。また、ケーシング3内に
回動用モータ32と揺動用モータ31とがT字状に配設
されているため、回動アーム2内には何も無く、ケーシ
ング3の第1円筒部25と壁29との間には充分な空間
が確保されている。そのため、ケーシング3上を渡る溶
接用ケーブル・ホース等がケーシング3の揺動によって
回動アーム2との間で挟まれる可能性が少なくなる。
Further, the rotating shaft 14 of the rotating arm 2 and the rotating shaft 49 of the flange 4 are located on the same straight line in the basic posture as shown in FIG. 49
The wrist mechanism 1 has a straight shape and is compact, and is orthogonal to the same plane. Further, since the rotating motor 32 and the swinging motor 31 are arranged in a T-shape inside the casing 3, there is nothing inside the rotating arm 2, and the first cylindrical portion 25 of the casing 3 and the wall 29. A sufficient space is secured between and. Therefore, it is less likely that welding cables, hoses, and the like that cross over the casing 3 will be caught between the rotating arm 2 and the casing 3 due to the swinging of the casing 3.

【0022】次に本発明の第2実施例を図面を参照しつ
つ説明する。図3は本発明の第2実施例に係る手首機構
の外形図であり、図4は本発明の第2実施例に係る手首
機構の要部断面図である。なお、図1及び図2の第1実
施例と異なる部分を主として説明する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is an external view of a wrist mechanism according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a sectional view of a main part of a wrist mechanism according to the second embodiment of the present invention. The parts different from the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 will be mainly described.

【0023】図3(a)は手首機構10の側面図であ
り、同3(b)は同3(a)のX矢視図である。また、
図4(a)は図3(a)のY−Y断面図であり、図4
(b)は図3(a)のZ−Z断面図である。図におい
て、回動アーム2は長くなっており、回動アーム2の揺
動軸38とフランジ4の回動軸49とは間隔Hを有して
直交に設けられている。そして、ケーシング2内の揺動
用モータ31と回動用モータ32が間隔Hの間で上下方
向に重ねられて配置されている。これによって、ケーシ
ング3の上下方向の厚みは増すものの、長さが短くな
る。
FIG. 3A is a side view of the wrist mechanism 10, and FIG. 3B is a view of the wrist mechanism 10 taken along arrow X in FIG. Also,
4A is a sectional view taken along the line YY of FIG.
(B) is a ZZ sectional view of FIG. In the figure, the rotating arm 2 is long, and the swing shaft 38 of the rotating arm 2 and the rotating shaft 49 of the flange 4 are provided orthogonally with a space H. Then, the swinging motor 31 and the swinging motor 32 in the casing 2 are vertically overlapped with each other in a space H. As a result, the thickness of the casing 3 in the vertical direction is increased, but the length is shortened.

【0024】すなわち、ケーシング3は回動用モータ3
1を収める第1円筒部51の上に、揺動用モータ32を
収める第2円筒部52とを上下にずらしてその中心が直
交するようにした形状となっており、内部は連続した空
間となっている。そして、回動用モータ32がフランジ
4を回動させる機構は図1で説明したものと同様であ
り、揺動用モータ31がケーシング3を揺動させる機構
も図1で説明したものと同様である。したがって、回動
用モータ32に加えて揺動用モータ31を直結構造にす
る有利な点はこの手首機構10においても発揮される。
このように、回動アーム2の揺動軸38とフランジ4の
回動軸49とは間隔Hを有して直交に設けられているタ
イプにも本発明が適用可能である。このタイプの手首機
構10はフランジ4の部分を小径にし、小さな工具をフ
ランジ4に取り付けて、狭い場所で作業する工業用ロボ
ットの手首機構として最適である。
That is, the casing 3 is the rotation motor 3
1 has a shape in which the center of the second cylindrical portion 52 for accommodating the swinging motor 32 is vertically displaced from the first cylindrical portion 51 for accommodating the first cylinder 51 so that the centers thereof are orthogonal to each other. ing. The mechanism by which the rotating motor 32 rotates the flange 4 is the same as that described in FIG. 1, and the mechanism by which the swing motor 31 swings the casing 3 is also the same as that described in FIG. Therefore, the wrist mechanism 10 also has the advantage that the swinging motor 31 as well as the swinging motor 32 is directly connected.
As described above, the present invention is also applicable to a type in which the swing shaft 38 of the rotary arm 2 and the rotary shaft 49 of the flange 4 are orthogonal to each other with a distance H. This type of wrist mechanism 10 is suitable as a wrist mechanism for an industrial robot that works in a narrow space by reducing the diameter of the flange 4 and attaching a small tool to the flange 4.

【0025】また、図4に示されるように、回動アーム
2には円錐窪み状の壁53が設けられており、この壁5
3とケーシング3との間には充分な空間があり、ケーシ
ング3上を渡る溶接用ケーブル・ホース等が回動アーム
2との間で挟まれる可能性は少ない。
Further, as shown in FIG. 4, the rotary arm 2 is provided with a conical recessed wall 53, and the wall 5 is provided.
There is a sufficient space between the casing 3 and the casing 3, and there is little possibility that welding cables, hoses, etc. that cross over the casing 3 will be caught between the rotating arm 2.

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明の工業用ロボットの手首機構は、
フランジの回動用モータとケーシングの揺動用モータの
両方をケーシング内に取り付けたので、揺動軸38の線
上に回動アーム2に対して外部へ突出せず、さらに回動
用モータと揺動用モータは中間伝導手段を介することな
く回動軸と揺動軸に連結でき、中間伝導手段に起因する
ガタや振動を無くし、部品点数を減らして組立工数も削
減することができる。また、ケーシングに回動用モータ
及び揺動用モータを取り付けたので、ケーシングを揺動
自在に支持するアームにはモータが存在せず、ケーシン
グの反フランジ側とアームとの空間を大きくしたり、ケ
ーシングの反フランジ側の形状を丸めたりして、ケーシ
ング上を渡る溶接用ケーブル・ホース等がケーシングと
アームとの間で挟まれるのを防止することが可能にな
る。
The industrial robot wrist mechanism of the present invention is
Since both the flange rotating motor and the casing swinging motor are mounted in the casing, they do not project outside the rotating arm 2 along the line of the swinging shaft 38, and the rotating motor and swinging motor are It is possible to connect the rotary shaft and the swing shaft without using the intermediate transmission means, eliminate rattling and vibration due to the intermediate transmission means, reduce the number of parts, and reduce the number of assembly steps. Further, since the rotation motor and the swing motor are attached to the casing, there is no motor in the arm that swingably supports the casing, and the space between the casing and the flange side is enlarged, or the casing By rounding the shape on the side opposite to the flange, it becomes possible to prevent the welding cable, hose, etc. that cross over the casing from being caught between the casing and the arm.

【0027】また、アームの回動軸とフランジの回動軸
と揺動軸とが一点に交わるタイプの手首機構や、アーム
の回動軸とフランジの回動軸とが離れ、フランジの回動
軸と揺動軸とが直交するタイプの手首機構のいずれのタ
イプにも適用可能なフレキシビリティに富んだ手首機構
である。
Further, a wrist mechanism of a type in which the pivot axis of the arm, the pivot axis of the flange and the pivot axis intersect at a single point, or the pivot axis of the arm and the pivot axis of the flange are separated from each other to pivot the flange. This is a highly flexible wrist mechanism that can be applied to any type of wrist mechanism in which the axis and the swing axis are orthogonal to each other.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例に係る手首機構の横方向断
面図である。
FIG. 1 is a lateral sectional view of a wrist mechanism according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施例に係る手首機構の側面図で
ある。
FIG. 2 is a side view of the wrist mechanism according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2実施例に係る手首機構の外形図で
ある。
FIG. 3 is an external view of a wrist mechanism according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2実施例に係る手首機構の要部断面
図である。
FIG. 4 is a sectional view of a main part of a wrist mechanism according to a second embodiment of the present invention.

【図5】第1従来例に係る手首機構の模式図である。FIG. 5 is a schematic view of a wrist mechanism according to a first conventional example.

【図6】第2従来例に係る手首機構の模式図である。FIG. 6 is a schematic view of a wrist mechanism according to a second conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,10 手首機構 2 回動アーム(アーム) 3 ケーシング 4 フランジ 11 固定アーム 14 回動軸 31 揺動用モータ 32 回動用モータ 34 ウエーブ・ジェネレータ 35 サーキュラ・スプライン 36 サーキュラ・スプライン 38 揺動軸 44 ウエーブ・ジェネレータ 45 サーキュラ・スプライン 46 サーキュラ・スプライン 49 回動軸 1, 10 Wrist mechanism 2 Rotating arm (arm) 3 Casing 4 Flange 11 Fixed arm 14 Rotating shaft 31 Swinging motor 32 Swinging motor 34 Wave generator 35 Circular spline 36 Circular spline 38 Swinging shaft 44 Wave Generator 45 Circular spline 46 Circular spline 49 Rotation axis

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 工具が取り付けられるフランジ4と、該
フランジ4を回動自在に支持するケーシング3と、前記
フランジ4を回動させる回動用モータ32と、該ケーシ
ング3を揺動自在に支持するアーム2と、前記ケーシン
グ3を揺動させる揺動用モータ31とを有してなる工業
用ロボットの手首機構であって、 前記回動用モータ32は前記ケーシング3内に取り付け
られると共に、減速手段44を介して前記フランジ4の
回動軸49と略同軸に連結され、 前記揺動用モータ31は前記ケーシング3内に取り付け
られると共に、減速手段34を介して前記アーム2の揺
動軸38と略同軸に連結されたことを特徴とする工業用
ロボットの手首機構。
1. A flange 4 to which a tool is attached, a casing 3 for rotatably supporting the flange 4, a rotating motor 32 for rotating the flange 4, and a casing 3 for swingably supporting the casing 3. A wrist mechanism of an industrial robot having an arm 2 and a swinging motor 31 for swinging the casing 3, wherein the rotating motor 32 is mounted in the casing 3, and a deceleration means 44 is provided. Is connected to the rotary shaft 49 of the flange 4 substantially coaxially, the swinging motor 31 is mounted in the casing 3, and is substantially coaxial with the swinging shaft 38 of the arm 2 via the speed reducing means 34. Wrist mechanism of an industrial robot characterized by being connected.
【請求項2】 前記回動軸49と前記揺動軸38とは同
一平面上で直交し、前記ケーシング3内の前記回動用モ
ータ32と前記揺動用モータ31とは前記同一平面上で
干渉しないように取り付けられている請求項1記載の工
業用ロボットの手首機構。
2. The rotation shaft 49 and the swing shaft 38 are orthogonal to each other on the same plane, and the rotation motor 32 and the swing motor 31 in the casing 3 do not interfere on the same plane. The wrist mechanism of the industrial robot according to claim 1, wherein the wrist mechanism is attached as follows.
【請求項3】 前記回動軸49と前記揺動軸38とは間
隔Hを有して直交し、前記ケーシング3内の前記回動用
モータ32と前記揺動用モータ32とは前記間隔Hの方
向から見て重なるように取り付けられている請求項1記
載の工業用ロボットの手首機構。
3. The rotation shaft 49 and the swing shaft 38 are orthogonal to each other with a gap H, and the rotation motor 32 and the swing motor 32 in the casing 3 are in the direction of the gap H. The wrist mechanism of the industrial robot according to claim 1, wherein the wrist mechanism is attached so as to overlap with each other when viewed from above.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011062767A (en) * 2009-09-16 2011-03-31 Yaskawa Electric Corp Industrial robot
US20110112687A1 (en) * 2009-11-10 2011-05-12 Hong Fu Jin Precision Industry (Shenzhen) Co. Ltd. Robot arm
JP2012121135A (en) * 2012-02-02 2012-06-28 Yaskawa Electric Corp Wrist mechanism of industrial robot
CN104325465A (en) * 2014-10-31 2015-02-04 济南大学 Wrist structure of industrial robot and installation method
JP5980984B1 (en) * 2015-04-02 2016-08-31 ファナック株式会社 Robot joint structure with a motor that swings the arm
CN105945989A (en) * 2015-12-08 2016-09-21 北京航空航天大学 Hydraulic swing cylinder driving joint based robot hydraulic mechanical arm
CN110228081A (en) * 2019-06-28 2019-09-13 吴芳 A kind of robot motor directly drives speed reducer wrist

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS646450U (en) * 1987-06-30 1989-01-13
JPH03208584A (en) * 1990-01-10 1991-09-11 Kobe Steel Ltd Protection device for industrial robot

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS646450U (en) * 1987-06-30 1989-01-13
JPH03208584A (en) * 1990-01-10 1991-09-11 Kobe Steel Ltd Protection device for industrial robot

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011062767A (en) * 2009-09-16 2011-03-31 Yaskawa Electric Corp Industrial robot
US20110112687A1 (en) * 2009-11-10 2011-05-12 Hong Fu Jin Precision Industry (Shenzhen) Co. Ltd. Robot arm
JP2012121135A (en) * 2012-02-02 2012-06-28 Yaskawa Electric Corp Wrist mechanism of industrial robot
CN104325465A (en) * 2014-10-31 2015-02-04 济南大学 Wrist structure of industrial robot and installation method
JP5980984B1 (en) * 2015-04-02 2016-08-31 ファナック株式会社 Robot joint structure with a motor that swings the arm
DE102016003641A1 (en) 2015-04-02 2016-10-06 Fanuc Corporation Articulated structure for robots with motor for pivoting the arm
CN106041988A (en) * 2015-04-02 2016-10-26 发那科株式会社 Joint structure for robot including motor for causing arm to be swung
US9827682B2 (en) 2015-04-02 2017-11-28 Fanuc Corporation Joint structure for robot including motor for causing arm to be swung
DE102016003641B4 (en) 2015-04-02 2018-04-05 Fanuc Corporation Articulated structure for robots with motor for pivoting the arm
CN105945989A (en) * 2015-12-08 2016-09-21 北京航空航天大学 Hydraulic swing cylinder driving joint based robot hydraulic mechanical arm
CN110228081A (en) * 2019-06-28 2019-09-13 吴芳 A kind of robot motor directly drives speed reducer wrist

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