JPH0966479A - Arm structure of scalar type robot - Google Patents

Arm structure of scalar type robot

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JPH0966479A
JPH0966479A JP22374695A JP22374695A JPH0966479A JP H0966479 A JPH0966479 A JP H0966479A JP 22374695 A JP22374695 A JP 22374695A JP 22374695 A JP22374695 A JP 22374695A JP H0966479 A JPH0966479 A JP H0966479A
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JP
Japan
Prior art keywords
arm
axis
shaft
joint
motor
Prior art date
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Pending
Application number
JP22374695A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshibumi Manome
俊文 馬目
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Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the degree of freedom of a drive section layout in a second arm for reducing the moment of inertia of each arm in turning drive while compacting the arm. SOLUTION: A scalar type robot is composed of a horizontal articulation type arm 2 consisting of first and second arms 3, 4 and an operating shaft 13 attached to the arm 2. The operating shaft 13 is attached to the tip of the second arm 4 movably in the direction of the axis Z and rotatably. The second arm 4 is provided with a main arm part 4a, projecting part 4b and extending portion 4c. The projecting part 4b is provided with a second articulated shaft 7, so that the main arm part 4a and extending portion 4c are offset to the second articulated shaft 7. A second arm driving motor 9 is disposed in the projecting part 4b, the operating shaft 13 in the main arm part 4a, a Z axis motor 10 and R axis motor 11 for driving the operating shaft in the extending portion 4c respectively. A drive transmitting mechanism such as a belt is disposed in a range covering the main arm part 4a and extending portion 4c.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、本体に関節軸を介
して連結される第1アームと、この第1アームの先端に
関節軸を介して連結される第2アームとで水平関節型の
アームが構成されるスカラ型ロボットにおいて、特に、
作業部材を取付けるための可動部材と、その駆動源が第
2アームに一体に備えられるスカラ型ロボットの駆動部
構造に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a horizontal joint type of a first arm connected to a main body via an articulation shaft and a second arm connected to a tip of the first arm via an articulation shaft. In a SCARA robot with arms,
The present invention relates to a drive unit structure of a SCARA robot in which a movable member for attaching a working member and a drive source thereof are integrally provided in a second arm.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、アームが水平関節型の機構と
なったスカラ型ロボットは一般に知られている。このス
カラ型ロボットは、垂直な関節軸を介して連結された複
数部分からなるアームと、その先端部に連結された作動
軸とを備えており、例えば、図6に示すように、本体5
0に第1関節軸51を介して連結される第1アーム52
と、この第1アーム52の先端に第2関節軸53を介し
て連結される第2アーム54とで水平関節型のアームが
構成され、この第2アーム54の先端に可動部材として
の作動軸55が設けられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a scalar robot in which an arm has a horizontal joint type mechanism is generally known. This SCARA type robot is provided with an arm composed of a plurality of parts connected via a vertical joint shaft and an operation shaft connected to the tip of the arm. For example, as shown in FIG.
A first arm 52 connected to 0 via a first joint shaft 51.
And a second arm 54 connected to the end of the first arm 52 via a second joint shaft 53, a horizontal joint type arm is formed, and an operating shaft as a movable member is formed at the end of the second arm 54. 55 is provided.

【0003】作動軸55は、第2アーム54に対し、Z
軸方向(上下方向)の移動及び回転が可能とされ、それ
ぞれモータにより駆動されるようになっている。そし
て、この作動軸55に、チャック部材等の作業用部材を
具備するヘッド部分が取付けられるようになっている。
The operating shaft 55 has a Z-axis with respect to the second arm 54.
It can be moved and rotated in the axial direction (vertical direction), and is driven by a motor. A head portion including a working member such as a chuck member is attached to the operating shaft 55.

【0004】この種のスカラ型ロボットでは、アーム等
を作動させるモータを本体に集中させると、第2アーム
54や作動軸55を作動させるための伝動機構が複雑に
なることから、同図に示すように、第2アーム駆動用の
モータ57と作動軸駆動用のZ軸モータ58及びR軸モ
ータ59を第2アーム54に搭載することが行われてお
り、多くの機種では、第2アーム駆動用のモータ57を
第2アーム54の基端部において第2関節軸53と略同
軸上に配置し、このモータ57と作動軸55との間のス
ペースに作動軸駆動用のモータ58,59を並べて配置
するようにしている。
In this type of SCARA type robot, when a motor for actuating an arm or the like is concentrated on the main body, a transmission mechanism for actuating the second arm 54 and the actuating shaft 55 becomes complicated. As described above, the motor 57 for driving the second arm, the Z-axis motor 58 and the R-axis motor 59 for driving the operating axis are mounted on the second arm 54, and in many models, the second arm driving is performed. A motor 57 for driving is disposed substantially coaxially with the second joint shaft 53 at the base end portion of the second arm 54, and motors 58, 59 for driving the operating shaft are provided in a space between the motor 57 and the operating shaft 55. I try to place them side by side.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
第2アーム54や作動軸55の駆動源としてのモータ5
7,58,59を第2アーム54に一体に搭載する構造
では、減速機等、比較的重量を有する付属部材を第2ア
ーム54に一緒に搭載することが要求されるため、必然
的に第2アーム54の重量が嵩み、これにより第1アー
ム旋回駆動時における第1関節軸回りの慣性モーメント
が制御性や、動作性能において無視できない程度に大き
くなるといった事態を招いている。また、第2アーム5
4においても、第2アーム駆動用のモータ57と作動軸
55との間に作動軸駆動用のモータ58,59が並べて
配置されるため、第2関節軸回りの慣性モーメントが大
きくなる傾向にある。
However, as described above, the motor 5 as the drive source for the second arm 54 and the actuating shaft 55 is as described above.
In the structure in which 7, 58 and 59 are integrally mounted on the second arm 54, it is necessary to mount a relatively heavy accessory member such as a speed reducer together on the second arm 54, and thus it is inevitable that The weight of the second arm 54 increases, which causes a situation in which the moment of inertia about the first joint axis when the first arm is driven to rotate becomes so large that controllability and operating performance cannot be ignored. Also, the second arm 5
Also in No. 4, since the operating shaft driving motors 58 and 59 are arranged side by side between the second arm driving motor 57 and the operating shaft 55, the moment of inertia about the second joint axis tends to increase. .

【0006】そのため、駆動時の第1関節軸や第2関節
軸回りの慣性モーメントを小さくし得るように第2アー
ム54において各モータ58,59を第2アームの基端
側に配置することが望ましいが、従来の第2アーム54
の構造では、第2アームの基端側が第2関節軸を介して
第1アームに連結されて、この部分に第2アーム駆動用
のモータ57が配置されているため、慣性モーメントを
充分に小さくし得るようなモータ58,59のレイアウ
トを採用することが構造的に難しかったり、また、慣性
モーメントを低減できるようなモータ配置を採用すると
作動軸駆動用の機構部分が複雑化する等の弊害を伴い、
現実の実施が難しい。
Therefore, the motors 58 and 59 in the second arm 54 may be arranged on the base end side of the second arm so that the moment of inertia about the first and second joint axes during driving can be reduced. Desirably, the conventional second arm 54
In the above structure, since the base end side of the second arm is connected to the first arm via the second joint shaft and the motor 57 for driving the second arm is arranged in this portion, the moment of inertia is sufficiently small. It is structurally difficult to adopt such a layout of the motors 58 and 59, and if a motor arrangement that can reduce the moment of inertia is adopted, the mechanism portion for driving the operating shaft becomes complicated. Accompanying
Actual implementation is difficult.

【0007】また、従来の第2アーム54の構造では、
各モータ57、58,59がアーム上に一列に並べて配
置されるために、第2アームの全長(長手方向長さ)を
短くしてロボットをコンパクトな構成とすることが難し
かった。
Further, in the conventional structure of the second arm 54,
Since the motors 57, 58, and 59 are arranged side by side on the arm, it is difficult to shorten the entire length (length in the longitudinal direction) of the second arm to make the robot compact.

【0008】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、第2アームにおける駆動部レイアウト
の自由度を高めて旋回駆動時の各アームの慣性モーメン
トを低減させるとともに、アームのコンパクト化を図る
ことができるスカラ型ロボットのアーム構造を提供する
ことを目的としている。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and increases the degree of freedom in the layout of the drive section in the second arm to reduce the moment of inertia of each arm during swivel drive, and the compact arm. It is an object of the present invention to provide an arm structure for a SCARA robot that can be realized.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明のスカラ型ロボッ
トのアーム構造は、本体に第1関節軸を介して連結され
る第1アームと、この第1アームの先端に第2関節軸を
介して連結される第2アームとを有し、この第2アーム
に作業部材を取付けるための可動部材と、上記第2関節
軸上に配される第2アーム駆動用のモータとを備えてな
る水平関節型のスカラ型ロボットにおいて、上記第2ア
ームは、アーム本体とその軸方向一側部から張り出した
突出部分とを有し、上記突出部分が第2関節軸を介して
第1アームに連結されることにより、両アームが同方向
に向くアーム伸長状態において上記アーム本体が第2関
節軸中心と第1関節軸中心とを結んだ線分に対してオフ
セットするように構成されるとともに、このアーム本体
に上記可動部材と、可動部材駆動用の駆動源と、駆動伝
達機構とを備えてなるものである。
According to the arm structure of a SCARA type robot of the present invention, a first arm connected to a main body through a first joint shaft and a second joint shaft at the tip of the first arm. A horizontal arm including a movable member for attaching a working member to the second arm, and a motor for driving the second arm arranged on the second joint shaft. In the joint type SCARA robot, the second arm has an arm body and a protruding portion protruding from one side portion in the axial direction thereof, and the protruding portion is connected to the first arm via a second joint shaft. As a result, the arm body is configured to be offset with respect to the line segment connecting the center of the second joint axis and the center of the first joint axis in the arm extension state in which both arms face in the same direction, and With the movable member on the main body A driving source for driving the movable member, is made of a drive transmission mechanism.

【0010】この構造によれば、可動部材、可動部材駆
動用の駆動源及び駆動伝達機構が、第2関節軸からオフ
セットされたアーム本体に搭載されるので、これらのレ
イアウトに関して第2アーム駆動用のモータが邪魔にな
ることがない。そのため、可動部材駆動用の駆動源等の
レイアウトに関し、駆動伝達機構を複雑化するといった
弊害を伴うことなく、慣性モーメントをより小さくし得
るようなレイアウトを採用することが可能となる。
According to this structure, since the movable member, the drive source for driving the movable member, and the drive transmission mechanism are mounted on the arm body offset from the second joint shaft, the layout of these members for driving the second arm is large. Motor does not get in the way. Therefore, with respect to the layout of the drive source for driving the movable member, it is possible to adopt a layout in which the moment of inertia can be made smaller without the adverse effect of complicating the drive transmission mechanism.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を用い
て説明する。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0012】図1〜図3は、本発明のアーム構造が適用
されるスカラ型ロボットの全体を概略的に示している。
この図に示すスカラ型ロボットは、本体1と、水平関節
型のアーム2と、このアーム2の先端部に装着されるヘ
ッドアッセンブリ5とを備えている。上記アーム2は、
第1アーム3と第2アーム4とからなり、第1アーム3
の基端部が垂直な第1関節軸6を介して本体1に回動自
在に連結されるとともに、この第1アーム3の先端部に
第2アーム4が第2関節軸7を介して回動自在に連結さ
れている。
1 to 3 schematically show the entire SCARA type robot to which the arm structure of the present invention is applied.
The SCARA type robot shown in this figure includes a main body 1, a horizontal joint type arm 2, and a head assembly 5 attached to the tip of the arm 2. The arm 2 is
It comprises a first arm 3 and a second arm 4, and the first arm 3
The base end portion of the first arm 3 is rotatably connected to the main body 1 via a vertical first joint shaft 6, and the second arm 4 is connected to the tip end portion of the first arm 3 via a second joint shaft 7. It is movably connected.

【0013】上記本体1には、その内部に第1アーム駆
動用のモータ8が装備され、このモータ8の出力軸が減
速機を介して第1関節軸6に連結されている。
A motor 8 for driving a first arm is provided inside the main body 1, and an output shaft of the motor 8 is connected to a first joint shaft 6 via a speed reducer.

【0014】上記第2アーム4には、第2アーム駆動用
のモータ9が装備され、このモータ9が上記第2関節軸
7と同軸上に配置されるとともに、その出力軸が減速機
を介して第2関節軸7に連結されている。
The second arm 4 is equipped with a motor 9 for driving the second arm. The motor 9 is arranged coaxially with the second joint shaft 7, and its output shaft is connected via a speed reducer. And is connected to the second joint shaft 7.

【0015】また、第2アーム4には、上記ヘッドアッ
センブリ5を作動させるための駆動部が設けられてい
る。この駆動部は、第2アーム4の先端に設けられる作
動軸13(可動部材)と、この作動軸13のZ軸方向
(上下方向)の移動及び回転のための機構と、駆動源と
してのZ軸モータ10及びR軸モータ11とを有してお
り、上記作動軸13の先端部(下端部)に上記ヘッドア
ッセンブリ5が装着されている。
Further, the second arm 4 is provided with a drive portion for operating the head assembly 5. The drive unit includes an operating shaft 13 (movable member) provided at the tip of the second arm 4, a mechanism for moving and rotating the operating shaft 13 in the Z-axis direction (vertical direction), and a Z as a drive source. It has an axial motor 10 and an R-axis motor 11, and the head assembly 5 is mounted on the tip (lower end) of the operating shaft 13.

【0016】詳細には、上記第2アーム4の先端に、ボ
ールスプライン12のスプライン軸により構成される上
記作動軸13がZ軸方向に配置され、ボールスプライン
12の外筒部分14が第2アーム4にベアリング15を
介して支持されることにより、上記作動軸13が第2ア
ーム4に対してZ軸方向に移動自在で、かつ回転自在と
なっているとともに、この作動軸13の先端部が第2ア
ーム4の下方に突出している。
More specifically, the operating shaft 13 constituted by the spline shaft of the ball spline 12 is arranged at the tip of the second arm 4 in the Z-axis direction, and the outer cylinder portion 14 of the ball spline 12 is the second arm. 4 is supported via a bearing 15 so that the working shaft 13 is movable in the Z-axis direction and rotatable with respect to the second arm 4, and the tip of the working shaft 13 is It projects below the second arm 4.

【0017】また、上記作動軸13の側方には、Z軸方
向に配置されて第2アーム4に回転自在に支持されるボ
ールねじ軸18と、このボールねじ軸18に螺合するナ
ット部材19とからなるボールねじ機構17が設けら
れ、上記ナット部材19に作動軸ホルダー20が連結さ
れ、この作動軸ホルダー20に上記作動軸13がベアリ
ング20を介して回転自在に保持されている。
A ball screw shaft 18 disposed in the Z-axis direction and rotatably supported by the second arm 4 on the side of the operating shaft 13 and a nut member screwed to the ball screw shaft 18. A ball screw mechanism 17 composed of 19 is provided, an operating shaft holder 20 is connected to the nut member 19, and the operating shaft 13 is rotatably held by the operating shaft holder 20 via a bearing 20.

【0018】上記ボールねじ軸18は、図2及び図4に
示すように、その下端部に取付けられたプーリ22と、
Z軸モータ10の出力軸に装着されたプーリ23と、こ
れらに掛け渡されたタイミングベルト24とを介し、Z
軸モータ10で回転駆動させるようになっている。そし
て、Z軸モータ10で駆動されてボールねじ軸18が回
転させられると、ナット部材19が上下動し、それに伴
って上記作動軸13が上下動するようになっている。
As shown in FIGS. 2 and 4, the ball screw shaft 18 has a pulley 22 attached to its lower end,
Via a pulley 23 mounted on the output shaft of the Z-axis motor 10 and a timing belt 24 wound around them, Z
The shaft motor 10 is driven to rotate. When the ball screw shaft 18 is rotated by being driven by the Z-axis motor 10, the nut member 19 moves up and down, and the operating shaft 13 moves up and down accordingly.

【0019】また、上記外筒部分14の上端にはプーリ
25が結合されており、R軸モータ11に減速機11a
を介して連結されたプーリ26とこのプーリ25とにタ
イミングベルト27が掛け渡されることにより、R軸モ
ータ11で作動軸13が回転駆動されるようになってい
る。すなわち、これらプーリ22,23,25,26及
びタイミングベルト24,27によって駆動伝達機構が
構成されている。
A pulley 25 is connected to the upper end of the outer cylinder portion 14, and the R-axis motor 11 and the speed reducer 11a are connected to the pulley 25.
A timing belt 27 is stretched over a pulley 26 and a pulley 25 which are connected to each other via a pulley 26, so that the operating shaft 13 is driven to rotate by the R-axis motor 11. That is, the pulleys 22, 23, 25, 26 and the timing belts 24, 27 constitute a drive transmission mechanism.

【0020】上記作動軸13、ボールねじ軸18、Z軸
モータ10及びR軸モータ11は第2アーム4において
一列に配置されており、図3及び図4に示すようなアー
ム伸長状態(第1アーム3と第2アーム4が同方向に向
いた状態)で、第1関節軸6と第2関節軸7を結んだ線
分に対して側方(図3で下方)にオフセットされ、か
つ、上記駆動部のZ軸モータ10及びR軸モータ11が
第2関節軸7よりも第1関節軸6に近い位置となるよう
に配置されている。
The operating shaft 13, the ball screw shaft 18, the Z-axis motor 10 and the R-axis motor 11 are arranged in a line in the second arm 4, and are in an arm extended state (first position) as shown in FIGS. 3 and 4. In a state where the arm 3 and the second arm 4 are oriented in the same direction), they are offset laterally (downward in FIG. 3) with respect to the line segment connecting the first joint shaft 6 and the second joint shaft 7, and The Z-axis motor 10 and the R-axis motor 11 of the drive unit are arranged so as to be closer to the first joint shaft 6 than the second joint shaft 7.

【0021】すなわち、第2アーム4には、アーム主部
4aの基端側に側方への突出部4bが設けられるととも
に、アーム主部4aの基端側から先端側とは反対方向に
延びる延出部分4cが設けられており、上記突出部4b
に第2関節軸7が設けられ、この第2関節軸7に対して
アーム主部4a及び延出部分4cがオフセットされてい
る。そして、上記延出部分4cにZ軸モータ10及びR
軸モータ11が設置され、アーム主部4aと延出部分4
cとにわたる範囲に上記ベルト24,27等の駆動伝達
機構が配置されている。すなわち、アーム主部4a及び
延出部分4cによって第2アーム4のアーム本体が構成
されている。
That is, the second arm 4 is provided with a laterally projecting portion 4b on the base end side of the arm main portion 4a and extends from the base end side of the arm main portion 4a in the direction opposite to the distal end side. The protruding portion 4b is provided with the extending portion 4c.
A second joint shaft 7 is provided at the arm main portion 4a and the extending portion 4c are offset from the second joint shaft 7. Then, the Z-axis motor 10 and the R are provided on the extending portion 4c.
The shaft motor 11 is installed, and the arm main portion 4a and the extension portion 4 are provided.
The drive transmission mechanisms such as the belts 24 and 27 are arranged in a range extending over c. That is, the arm body of the second arm 4 is constituted by the arm main portion 4a and the extending portion 4c.

【0022】このようにして、Z軸モータ10及びR軸
モータ11をモータ9よりも第1関節軸6に近い位置に
配置することで、第2アーム4の重心位置を第1関節軸
6に近い位置に設定する一方、駆動部全体をモータ9に
対してオフセットすることで、ボールスプライン12等
とZ軸,R軸モータ10,11との間に第2アーム駆動
用の上記モータ9が介在して駆動伝達機構の邪魔になる
というようなことがないようになっている。
In this way, by disposing the Z-axis motor 10 and the R-axis motor 11 closer to the first joint shaft 6 than the motor 9, the center of gravity of the second arm 4 is set to the first joint shaft 6. The motor 9 for driving the second arm is interposed between the ball spline 12 and the like and the Z-axis and R-axis motors 10 and 11 by setting the positions close to each other and offsetting the entire drive unit with respect to the motor 9. Then, it will not be an obstacle to the drive transmission mechanism.

【0023】なお、上記ヘッドアッセンブリ5について
は詳しく図示していないが、例えば先端部にエアー作動
式のチャックが装備され、このチャックによりワークを
把持するようにヘッドアッセンブリ5が構成されてい
る。
Although the head assembly 5 is not shown in detail, for example, an air-operated chuck is provided at the tip, and the head assembly 5 is configured to grip a work by this chuck.

【0024】以上のように構成されたスカラ型ロボット
においては、第1アーム駆動用及び第2アーム駆動用の
モータ8,9の駆動によって第1,第2アーム3,4が
作動されることにより、例えば、第2アーム4の先端部
がワークの搬入部と搬出部との間を往復移動させられ
る。そして、ワークの搬入部及び搬出部において、上記
Z軸,R軸モータ10,11の駆動によってヘッドアッ
センブリ5が作動させられるとともに、エア圧の吸排に
応じてチャックが作動されることにより、搬入部に搬入
されたワークがピックアップされて搬出部へと移載され
るようになっている。
In the SCARA type robot constructed as described above, the first and second arms 3 and 4 are operated by driving the motors 8 and 9 for driving the first arm and the second arm. For example, the tip portion of the second arm 4 is reciprocated between the work loading unit and the work loading unit. The head assembly 5 is actuated by the drive of the Z-axis and R-axis motors 10 and 11 in the work loading part and the unloading part, and the chuck is operated in response to the suction and discharge of the air pressure, so that the loading part is loaded. The work carried in is picked up and transferred to the carry-out section.

【0025】このようなスカラ型ロボットの動作におい
て、上記第2アーム4は、アーム本体の一側部から張り
出した突出部4bに第2関節軸7が設けられることによ
り、上記アーム本体が第2関節軸7に対してオフセット
した構造となっているため、第2関節軸7上に設けられ
る第2アーム駆動用のモータ9とアーム本体上に設けら
れるモータ10,11及び駆動伝達機構との干渉が避け
られつつ、アーム本体上のモータ10,11等のレイア
ウトの自由度が高められ、慣性モーメント低減等に有利
なレイアウトとすることができる。とくに、ヘッドアッ
センブリ5を作動させるためのZ軸,R軸モータ10,
11を第2関節軸7よりも第1関節軸6に近い位置に配
置した上記実施形態のスカラ型ロボットによれば、従来
のこの種のスカラ型ロボット、すなわちヘッドアッセン
ブリ作動用のZ軸モータ及びR軸モータを第2関節軸よ
りも第2アーム先端側に配置したスカラ型ロボットに比
べ、第2アーム4の重心位置が第1関節軸6に近く、そ
の分だけ第1アーム3の旋回動作時における第1関節軸
回りの慣性モーメントが小さくなる。
In the operation of such a SCARA type robot, the second arm 4 is provided with the second joint shaft 7 on the projecting portion 4b protruding from one side of the arm body, so that the arm body becomes the second arm. Since the structure is offset with respect to the joint shaft 7, the interference between the motor 9 for driving the second arm provided on the second joint shaft 7, the motors 10 and 11 provided on the arm body, and the drive transmission mechanism. While avoiding this, the degree of freedom in layout of the motors 10 and 11 on the arm main body is increased, and a layout advantageous for reducing the moment of inertia can be obtained. In particular, Z-axis and R-axis motors 10 for operating the head assembly 5,
According to the scalar type robot of the above embodiment in which 11 is arranged closer to the first joint axis 6 than the second joint axis 7, the conventional scalar type robot of this type, that is, the Z-axis motor for operating the head assembly and The center of gravity of the second arm 4 is closer to the first joint axis 6 than in the SCARA robot in which the R-axis motor is arranged closer to the tip end side of the second arm than the second joint axis, and the swivel motion of the first arm 3 is correspondingly increased. The moment of inertia around the first joint axis becomes small.

【0026】そのため、第1アーム3の旋回始動、旋回
停止、あるいは旋回方向の切替え等、動作切替え時の反
応が良い。従って、第1アーム3の制御性や、動作性能
がより良く高められる。
Therefore, the reaction at the time of operation switching such as the turning start, the turning stop, or the turning direction switching of the first arm 3 is good. Therefore, the controllability and operation performance of the first arm 3 can be improved.

【0027】このような作用効果も、第2アーム4のア
ーム本体が上述のように第2関節軸7に対してオフセッ
トされ、このアーム主部4a及び延出部分4cにZ軸,
R軸モータ10,11を含むヘッドアッセンブリ作動用
の駆動部が配置されているため、ヘッドアッセンブリ5
の駆動部の構造を複雑化するといった弊害等を伴うこと
なく容易に達成される。
Also as described above, the arm main body of the second arm 4 is offset with respect to the second joint shaft 7 as described above, and the arm main portion 4a and the extending portion 4c have the Z axis,
Since the drive unit for operating the head assembly including the R-axis motors 10 and 11 is arranged, the head assembly 5
It can be easily achieved without any adverse effect such as complicating the structure of the driving unit.

【0028】すなわち、ヘッドアッセンブリ5を作動さ
せるためのZ軸,R軸モータを第2関節軸よりも第1関
節軸に近い位置に配置する構造は、アーム伸長状態で第
1アームと第2アームが直線的に配置される従来のアー
ム構造においても達成することが可能である。しかし、
この場合には、Z軸,R軸モータ10,11と作動軸と
の間に第2アーム駆動用のモータが介在されるため、例
えば、このモータを迂回するような駆動伝達のための機
構を構成することが要求され、構造が複雑化したり、あ
るいはこれに起因してメンテナンス性が損なわれるよう
な虞がある。
That is, the structure in which the Z-axis and R-axis motors for operating the head assembly 5 are arranged at a position closer to the first joint axis than the second joint axis has a structure in which the first arm and the second arm are in an extended state. It is possible to achieve even in the conventional arm structure in which is linearly arranged. But,
In this case, since the motor for driving the second arm is interposed between the Z-axis and R-axis motors 10 and 11 and the operating shaft, for example, a mechanism for drive transmission that bypasses the motor is provided. It is required to be configured, the structure may be complicated, or the maintainability may be impaired due to this.

【0029】これに対し、上記実施形態のロボットで
は、上述のよにR軸モータ10,11を含むヘッドアッ
センブリ作動用の駆動部が第2関節軸7に対してオフセ
ットされ、第2アーム駆動用のモータ9が作動軸13と
Z軸,R軸モータ10,11の間に介在されることがな
いので、駆動部のレイアウトを自由に設定して上述の作
用効果を得ながらも、駆動伝達のための機構を複雑化す
る等の弊害を伴うことがない。
On the other hand, in the robot of the above-described embodiment, the drive unit for operating the head assembly including the R-axis motors 10 and 11 is offset with respect to the second joint shaft 7 as described above to drive the second arm. Since the motor 9 is not interposed between the operating shaft 13 and the Z-axis and R-axis motors 10 and 11, the layout of the drive unit can be freely set to obtain the above-mentioned operational effects, but the drive transmission There is no adverse effect such as complicating the mechanism for this.

【0030】ところで、上述のようにZ軸,R軸モータ
10,11を第2関節軸7よりも第1関節軸に近い位置
に配置する場合、Z軸,R軸モータ10,11が第1関
節軸6に近づくほど第1関節軸回りの慣性モーメントが
低減されて有利となるが、第2関節軸7から遠ざかる
(延出部分4cが延びる)につれて第2アーム旋回駆動
時の第2関節軸7回りの慣性モーメントが増大すること
になる。
When the Z-axis and R-axis motors 10 and 11 are arranged closer to the first joint shaft than the second joint shaft 7 as described above, the Z-axis and R-axis motors 10 and 11 are the first. The moment of inertia around the first joint axis is reduced as it approaches the joint axis 6, which is advantageous, but as the distance from the second joint axis 7 increases (the extending portion 4c extends), the second joint axis during the second arm turning drive. The moment of inertia around 7 will increase.

【0031】そのため、上記Z軸,R軸モータ10,1
1の位置は、第2関節軸回りの慣性モーメントを著しく
増大させない範囲で第1関節軸回りの慣性モーメントを
充分に低減できるようにするのが望ましい。
Therefore, the Z-axis and R-axis motors 10 and 1 are
It is desirable that the position 1 is such that the moment of inertia about the first joint axis can be sufficiently reduced within a range in which the moment of inertia about the second joint axis is not significantly increased.

【0032】第2関節軸回りの慣性モーメントの低減に
有利な構造の一例として、図5に示すような第2アーム
4の構造が考えられる。
As an example of the structure advantageous for reducing the moment of inertia about the second joint axis, the structure of the second arm 4 as shown in FIG. 5 can be considered.

【0033】この構造では、第2アーム4に延出部分4
cが設けられておらず、Z軸,R軸モータ10,11が
アーム主部4aの基端部分、すなわち第2アーム駆動用
のモータ9の側方に配置された構造とっている。
In this structure, the extension portion 4 is formed on the second arm 4.
c is not provided, and the Z-axis and R-axis motors 10 and 11 are arranged at the base end portion of the arm main portion 4a, that is, on the side of the motor 9 for driving the second arm.

【0034】このようなアームの構造では、第2関節軸
7の周辺にZ軸,R軸モータ10,11が集結配置され
るため、第2関節軸回りの慣性モーメントをより低減さ
せることができるとともに、ヘッドアッセンブリ作動用
のZ軸モータ及びR軸モータを第2関節軸よりも第2ア
ーム先端側に並べて配置した従来のアーム構造に比べる
と、Z軸,R軸モータ10,11が第1関節軸6に近く
配置され、第1関節軸回りの慣性モーメントも従来より
は充分に低減することができる。しかも、このアーム構
造によれば、第2アーム駆動用のモータ9の側方にZ
軸,R軸モータ10,11が並べて配置されるため、従
来のアーム構造に比して第2アームの全長を短くしてコ
ンパクトなロボットを構成することができるという利点
も有る。
In such an arm structure, since the Z-axis and R-axis motors 10 and 11 are collectively arranged around the second joint shaft 7, the moment of inertia about the second joint shaft can be further reduced. In addition, as compared with the conventional arm structure in which the Z-axis motor and R-axis motor for operating the head assembly are arranged side by side on the second arm tip side with respect to the second joint shaft, the Z-axis and R-axis motors 10 and 11 are the first Since it is arranged close to the joint shaft 6, the moment of inertia about the first joint shaft can be sufficiently reduced as compared with the related art. Moreover, according to this arm structure, the Z is provided to the side of the motor 9 for driving the second arm.
Since the shaft and R-axis motors 10 and 11 are arranged side by side, there is also an advantage that the total length of the second arm can be shortened and a compact robot can be configured as compared with the conventional arm structure.

【0035】なお、以上説明した上記実施形態のスカラ
型ロボットは、本発明のアーム構造の一例が適用される
スカラ型ロボットの例であって、その具体的な構成は、
本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態のスカラ型ロボットでは、可動部
材として作動軸13が設けられ、この作動軸13がベル
ト伝動機構を介してZ軸,R軸モータ10,11によっ
て作動されるようになっているが、作動軸13をシャフ
トドライブ機構やギア伝動機構を介して作動させたり、
あるいはエアシリンダを駆動源として作動させるように
構成してもよい。
The scalar type robot of the above-described embodiment is an example of a scalar type robot to which an example of the arm structure of the present invention is applied, and its specific configuration is as follows.
Modifications can be made as appropriate without departing from the scope of the present invention.
For example, in the SCARA robot of the above embodiment, the operating shaft 13 is provided as a movable member, and the operating shaft 13 is operated by the Z-axis and R-axis motors 10 and 11 via the belt transmission mechanism. However, operating the operating shaft 13 via a shaft drive mechanism or a gear transmission mechanism,
Alternatively, the air cylinder may be configured to operate as a drive source.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、本体に
第1関節軸を介して連結される第1アームと、この第1
アームの先端に第2関節軸を介して連結される第2アー
ムとを有し、この第2アームに作業部材を取付けるため
の可動部材と、上記第2関節軸上に配される第2アーム
駆動用のモータとを備えたスカラ型ロボットにおいて、
第2関節軸中心と第1関節軸中心とを結んだ線分に対し
てオフセットされるアーム本体に可動部材、可動部材駆
動用の駆動源及び駆動伝達機構を配置し、これらのレイ
アウトに関して第2アーム駆動用モータが邪魔にならな
いようにしたので、駆動伝達機構の構造を複雑化すると
いった弊害を伴うことなく、駆動時の慣性モーメントを
低減し得るような可動部材駆動用の駆動源等のレイアウ
トをより自由に採用することができる。
As described above, according to the present invention, the first arm connected to the main body through the first joint shaft and the first arm.
A second arm connected to the tip of the arm via a second joint shaft, a movable member for attaching a working member to the second arm, and a second arm arranged on the second joint shaft. In a SCARA robot equipped with a drive motor,
A movable member, a drive source for driving the movable member, and a drive transmission mechanism are arranged on an arm body that is offset with respect to a line segment that connects the center of the second joint axis and the center of the first joint axis. Since the arm drive motor is kept out of the way, the layout of the drive source etc. for driving the movable member that can reduce the moment of inertia of the drive without complicating the structure of the drive transmission mechanism Can be adopted more freely.

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

【図1】本発明に係るアーム構造の一例が適用されるス
カラ型ロボットを示す斜視略図である。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a SCARA type robot to which an example of an arm structure according to the present invention is applied.

【図2】本発明に係るアーム構造の一例が適用されるス
カラ型ロボットを示す断面(側面)略図である。
FIG. 2 is a schematic sectional view (side view) showing a SCARA type robot to which an example of the arm structure according to the present invention is applied.

【図3】本発明に係るアーム構造の一例が適用されるス
カラ型ロボットを示す平面略図である。
FIG. 3 is a schematic plan view showing a SCARA type robot to which an example of the arm structure according to the present invention is applied.

【図4】作動軸への回転力伝動のための機構部を示す第
2アームの平面模式図である。
FIG. 4 is a schematic plan view of a second arm showing a mechanism portion for transmitting a rotational force to an operating shaft.

【図5】本発明に係るアーム構造の別の例を示す第2ア
ームの平面模式図である。
FIG. 5 is a schematic plan view of a second arm showing another example of the arm structure according to the present invention.

【図6】従来のスカラ型ロボットの一例を示す平面略図
である。
FIG. 6 is a schematic plan view showing an example of a conventional SCARA robot.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 本体 2 アーム 3 第1アーム 4 第2アーム 5 ヘッドアッセンブリ 6 第1関節軸 7 第2関節軸 8,9 モータ 10 Z軸モータ 11 R軸モータ 12 ボールスプライン 13 作動軸 17 ボールねじ機構 1 Main Body 2 Arm 3 First Arm 4 Second Arm 5 Head Assembly 6 First Joint Axis 7 Second Joint Axis 8, 9 Motor 10 Z Axis Motor 11 R Axis Motor 12 Ball Spline 13 Working Axis 17 Ball Screw Mechanism

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 本体に第1関節軸を介して連結される第
1アームと、この第1アームの先端に第2関節軸を介し
て連結される第2アームとを有し、この第2アームに作
業部材を取付けるための可動部材と、上記第2関節軸上
に配される第2アーム駆動用のモータとを備えてなる水
平関節型のスカラ型ロボットにおいて、上記第2アーム
は、アーム本体とその軸方向一側部から張り出した突出
部分とを有し、上記突出部分が第2関節軸を介して第1
アームに連結されることにより、両アームが同方向に向
くアーム伸長状態において上記アーム本体が第2関節軸
中心と第1関節軸中心とを結んだ線分に対してオフセッ
トするように構成されるとともに、このアーム本体に上
記可動部材と、可動部材駆動用の駆動源と、駆動伝達機
構とを備えてなることを特徴とするスカラ型ロボットの
アーム構造。
1. A first arm connected to a main body via a first joint shaft, and a second arm connected to a tip end of the first arm via a second joint shaft. In a horizontal joint type SCARA robot including a movable member for attaching a working member to an arm and a motor for driving a second arm arranged on the second joint axis, the second arm is an arm. It has a main body and a projecting portion projecting from one side portion in the axial direction thereof, and the projecting portion is the first through the second joint shaft.
By being connected to the arms, the arm main body is configured to offset with respect to a line segment connecting the center of the second joint axis and the center of the first joint axis in an arm extended state in which both arms face in the same direction. At the same time, the arm structure of the SCARA robot is characterized in that the arm body is provided with the movable member, a drive source for driving the movable member, and a drive transmission mechanism.
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