JPH11198088A - 産業用ロボットの手首構造 - Google Patents

産業用ロボットの手首構造

Info

Publication number
JPH11198088A
JPH11198088A JP10020169A JP2016998A JPH11198088A JP H11198088 A JPH11198088 A JP H11198088A JP 10020169 A JP10020169 A JP 10020169A JP 2016998 A JP2016998 A JP 2016998A JP H11198088 A JPH11198088 A JP H11198088A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
housing
axis
wrist
hollow
arm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10020169A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3894647B2 (ja
Inventor
Hitoshi Okamoto
仁志 岡本
Takaaki Honma
敬章 本間
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.)
Nachi Fujikoshi Corp
Original Assignee
Nachi Fujikoshi Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nachi Fujikoshi Corp filed Critical Nachi Fujikoshi Corp
Priority to JP02016998A priority Critical patent/JP3894647B2/ja
Publication of JPH11198088A publication Critical patent/JPH11198088A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3894647B2 publication Critical patent/JP3894647B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manipulator (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】手首先端の工具類からの配管配線部材が、手首
先端の各軸の動作によって、手首周辺に引き回される動
作空間の制約を排除すると同時に配管配線部材を短く
し、点検・交換などの保守性を改善し、配管配線部材の
耐久性を向上させ、かつ手首を充分曲げることができる
産業用ロボットの手首構造。 【構成】工具支持部材4、第2ハウジング1、第1ハウ
ジング2及び構造部材3を直列に配置し内部に中空穴を
有するガイド5、6、52を設けて手首先端から構造部
材3に設けた開口部51を通りアーム側面まで連続した
中空経路を形成し、配管配線部材33を収納できるよう
にし、さらに第1ハウジング2が回転すると、従動して
第2ハウジング1が回転するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば塗装作業
等を行う産業用ロボットの手首先端に設置する工具類
へ、エアー等を供給するホースや配線などの配管配線部
材を内蔵することのできる産業用ロボットの手首構造に
関する。
【0002】
【従来技術】従来より産業用ロボットのアーム先端に
は、作業目的にあった工具類を支持させ、ワイヤー、塗
料、エアー、電源などの材料や動力源供給の為の配線な
どの配管配線部材をロボットのアームに添って引き回す
事が多い。また、作業時発生する飛散物などで手首付近
は汚れやすく、たとえば塗装時では、シンナーなどの希
釈材に対し耐溶剤性のある高価な素材を使用する必要が
ある事や、外部からの希釈材自身の侵入や、反対に駆動
部の油分流出に注意する必要があった。通常、ロボット
手首先端に取り付けられる工具類から接続された配管配
線部材の処理として、例えばUSP 5,437,207 号公報に示
すように、上下可動アームの周囲へ自由に配設している
が、配管配線部材を手首及びアームの周囲に引き回すこ
とによって、手首軸の回転動作を吸収するに充分な配管
配線部材の長さを必要とすることとなり、ロボットの手
首周辺の動作領域(空間)は制約を受け、周辺装置や工
作物との干渉に注意を払わなければいけなくなり、操作
性の面で困難さを増す事になる。また、長さによる悪影
響として、たとえば塗装作業における色替え時に損失塗
料の増大や色替え時間の延長となり、生産時間短縮化の
中で弊害になる。さらにそれら配管配線部材は外部から
の付着物や度重なる自己のこすれ等によって、消耗品と
して扱われメンテナンスの対象となる。従来からも、ロ
ボット先端の工具類や工具支持部材からの配管配線部材
配設方法として、例えば特公平04-46720号公報に示す方
法があるが、このものでは、手首先端部の工具類から接
続される配管配線部材は手首ユニット内部を通過しアー
ム中央を通過して反手首方向のアーム端面まで完全に駆
動力伝達材やアーム構造材で覆われるため、内部の配管
配線部材の点検や交換が困難な構造であり、さらに手首
を充分曲げることができなかった。また、特公平04-269
95号公報では、手首ユニット構造材を内部に中空穴およ
び連続通路を設けた概略4つの部材で構成し、手首先端
工具への配管配線部材ホース類をアーム側から手首先端
部まで接続する構成となっており、手首は充分曲げるこ
とができるが、中空管路が歯車等の回転部材自身で構成
される為、配管配線部材に擦れや傷が付きやすいこと、
また前記特公平04-46720号公報のものと同様内部の配管
配線部材の点検・交換が困難であるという課題があっ
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】産業用ロボットの手首
構造において、手首先端の工具類からの配管配線部材
が、手首先端の各軸の動作によって、手首周辺に引き回
される動作空間の制約を排除すると同時に配管配線部材
を短くし、点検・交換などの保守性を改善し、配管配線
部材の耐久性を向上させ、かつ手首を充分曲げることが
できる産業用ロボットの手首構造を提供することにあ
る。
【0004】
【課題を解決する為の手段】このため本発明は、アーム
と接合する構造部材3に第1の軸線13と同軸に、回転
可能に支持された中空軸7と、中空軸7内に回転可能に
支持された軸17と、前記構造部材3に前記第1の軸線
に対し傾いてかつ偏心した第2の軸線14の回りに回転
可能に支持された第1ハウジング2と、第1ハウジング
2に第2の軸線14と交差する第3の軸線15の周りに
回転可能に支持された第2ハウジング1と、第2ハウジ
ング1に第3の軸線15と交差する第4の軸線16の周
りに回転可能に支持された工具支持部材4と、を有し、
作業工具等を位置決め及び動作させる産業用ロボットの
手首ユニットにおいて、前記工具支持部材、第2ハウジ
ング、第1ハウジング及び構造部材は直列に配置されか
つそれぞれ内部に中空穴を有し手首先端から前記構造部
材に設けられたアーム側開口部51まで連続した中空経
路を形成し、前記工具支持部材は、前記第1、第2ハウ
ジング及び構造部材のそれぞれの内部を環状中空歯車装
置と前記中空軸7に設けられた歯車と噛み合うことで、
第1、第2ハウジングの動作と相違した回転が可能にさ
れており、前記第2ハウジング1のアーム側端部に第1
歯車10が設けられて前記構造部材3に設けられた歯車
10′と噛み合い、前記第1ハウジング2のアーム側端
部に前記軸17に設けられた歯車11と噛み合う第2歯
車54が設けられた中空シャフト18を有し、該中空シ
ャフトから回転力を伝達され第2の軸線14の回りに第
1ハウジング2が回転すると共に、従動して第2ハウジ
ング1が第3の軸線15の回りに回転するようにされ、
それにより、先端の作業工具等の姿勢を変化させる事が
できることを特徴とする産業用ロボットの手首構造を提
供することによって上述した従来技術の課題を解決し
た。
【0005】
【発明の実施の形態】以下添付した図1及び図2に基づ
きこの発明を詳細に説明する。図1は本発明の一実施の
産業用ロボットの手首構造の要部断面図、図2は図1の
手首を充分曲げた状態を示す要部断面図、図3は図1及
び図2の手首構造の縮小外観図である。この産業用ロボ
ットの手首構造は、アームと接合する構造部材3に第1
の軸線13と同軸に、回転可能に支持された中空軸7
と、中空軸7内に回転可能に支持された軸17とを有す
る。さらに本手首構造は構造部材3に第1の軸線13に
対し傾いてかつ偏心した第2の軸線14の回りに回転可
能に支持された第1ハウジング2と、第1ハウジング2
に第2の軸線14と交差する第3の軸線15の周りに回
転可能に支持された第2ハウジング1と、第2ハウジン
グ1に第3の軸線15と交差する第4の軸線16の周り
に回転可能に支持された工具支持部材4と、を有し、工
具支持部材4に取り付けられた作業工具等19を位置決
め及び動作させるようにされている。
【0006】工具支持部材4、第2ハウジング1、第1
ハウジング2及び構造部材3は直列に配置されかつそれ
ぞれ内部に中空穴53を有し手首先端から構造部材3の
開口部51を通り、図示しないアーム側面まで連続した
中空経路を形成する。工具支持部材4は、第1、第2ハ
ウジング2、1及び構造部材3のそれぞれの内部に回転
可能に支持された環状中空歯車装置12、29、9と中
空軸7に設けられた歯車30と噛み合うことで、第1、
第2ハウジングの動作と相違した回転が可能にされてい
る。 第2ハウジング1のアーム側端部に第1歯車10
が設けられ、構造部材3に設けられた歯車10′と噛み
合う。第1ハウジング2のアーム側端部の中空シャフト
18に第2歯車54が設けられ、軸7に設けられた歯車
11と噛み合い、第1ハウジング2は中空シャフト18
から回転力を伝達されて第2の軸線14の回りに回転す
ると共に、第2ハウジング1が第1ハウジング2に従動
して第3の軸線15の回りに回転するようにされ、それ
により、先端の作業工具類19の姿勢を変化させる事が
できる。これにより、図2に示すように、手首を充分に
まげることができる。環状中空歯車装置29、9は、そ
れぞれ両側に(傘)歯車が切られた別個の部材を中間で
連結固定している。
【0007】手首先端の工具支持部材4には、軸芯付近
に中空穴を有し工具類19が取り付けられている。第2
ハウジング1内部には中空穴53を有するガイド6がボ
ルト23を介して取り付けられており、ガイド6の両端
面付近には回転用のシール64及び68が介設されてい
る。第1ハウジング2の内部には中空穴53を有するガ
イド5がボルト22を介して取り付けられてている。ガ
イド5の両端面付近には回転用シール62及び63が介
設され、ガイド6の端面とガイド5の端面は面直に向き
合っている。構造部材3にはガイド5の一端に面直に向
き合うガイド52があり同様に中空穴53を有してお
り、ガイド5側の端面付近に回転用シール61が介設さ
れている。構造部材3の中空穴53は軸線14と同軸上
にあり、アーム側端部には開口部51が軸線13に対
し、偏心した位置に存在する。アーム部側面の開口部5
1から構造部材3の中空穴53を通り、さらにガイド5
の中空穴及びガイド6の中空穴53を通り、工具支持部
材4の中空穴を通過する連続した中空経路が形成されて
いる。これらシールにより、外気と駆動部及び駆動部と
中空経路をそれぞれ遮断し、相異なる環境を独立に維持
できるようにされている。
【0008】手首先端の工具類は工具支持部材4の端面
に設置され、前記した工具支持部材4の中空穴には、工
具類に塗料や電力を供給するホースやケーブル類の配管
配線部材33を締結する継ぎ手32を収納できる空間が
あり、ホースやケーブル類の配管配線部材33は、一連
の中空経路の中で自由に屈曲及び回転が可能になる。ま
た、構造部材3に設けられた開口部51からアーム側面
に引き出された配管配線部材33を外気に対し遮断でき
る、着脱自在なカバー20を設置する事ができる。
【0009】
【発明の効果】手首先端の工具類から接続されたホース
等の配管配線部材33は、手首ユニットから全く露出し
ない構造となるため、これまで振り回しによる周辺装置
等との干渉に注意を払わなくてすみ、自由度を高め、作
業効率やロボットへの教示操作等を容易にすることにな
る。同時に、上下可動アーム上にカラーチェンジバルブ
等を設置する場合には、ホースなどの配管配線部材が短
くでき、塗装作業における色替え時に損失塗料の軽減や
色替え時間の短縮となり、かつ手首を充分曲げることが
できる産業用ロボットの手首構造を提供するものとなっ
た。また、手首構造内部の中空経路にはガイドがあり、
ホース等の配管配線部材が直接手首内の駆動伝達回転部
材に直接接触することがないため、内部で屈曲や接触を
繰り返す配管配線部材の被覆保護が可能となり耐久性が
より向上する。好ましくは、ガイドおよび手首外周の可
動部分の摺動部には回転用シールを設けることで、外気
と歯車伝達部と内部中空経路部を遮断する事となり、油
分など互いに相容れない空間を作ることから作業環境に
適したものとなる。さらに好ましくは、手首ユニット横
の保護用カバーが着脱可能であるため、内部で動作する
事による摩耗などの点検が容易となり、交換においても
作業しやすくなるので保守性が向上するものとなった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の産業用ロボットの手首構造の
要部断面図である。
【図2】図1の手首を充分曲げた状態を示す要部断面図
である。
【図3】図1及び図2の手首構造の縮小外観図である。
【符号の説明】
1.第2ハウジング 2.第1ハウジング 3.構造部材 4.工具支持部材 5、6、52.ガイド 7.軸 9、12、29 環状中空歯車装置 13、14、15、16.第1、第2、第3、第4の軸
線 17.中空シャフト 19.工具類 20.カバー 61、62、63、64、65、66、67、68.回
転用シール 33.配管配線部材

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アームと接合する構造部材3に第1の軸
    線13と同軸に、回転可能に支持された中空軸7と、中
    空軸7内に回転可能に支持された軸17と、前記構造部
    材3に前記第1の軸線に対し傾いてかつ偏心した第2の
    軸線14の回りに回転可能に支持された第1ハウジング
    2と、第1ハウジング2に第2の軸線14と交差する第
    3の軸線15の周りに回転可能に支持された第2ハウジ
    ング1と、第2ハウジング1に第3の軸線15と交差す
    る第4の軸線16の周りに回転可能に支持された工具支
    持部材4と、を有し、作業工具等を位置決め及び動作さ
    せる産業用ロボットの手首ユニットにおいて、 前記工具支持部材、第2ハウジング、第1ハウジング及
    び構造部材は直列に配置されかつそれぞれ内部に中空穴
    を有し手首先端から前記構造部材に設けられたアーム側
    開口部51まで連続した中空経路を形成し、 前記工具支持部材は、前記第1、第2ハウジング及び構
    造部材のそれぞれの内部を環状中空歯車装置と前記中空
    軸7に設けられた歯車と噛み合うことで、第1、第2ハ
    ウジングの動作と相違した回転が可能にされており、 前記第2ハウジング1のアーム側端部に第1歯車10が
    設けられて前記構造部材3に設けられた歯車10′と噛
    み合い、前記第1ハウジング2のアーム側端部に前記軸
    17に設けられた歯車11と噛み合う第2歯車54が設
    けられた中空シャフト18を有し、該中空シャフトから
    回転力を伝達され第2の軸線14の回りに第1ハウジン
    グ2が回転すると共に、従動して第2ハウジング1が第
    3の軸線15の回りに回転するようにされ、それによ
    り、先端の作業工具等の姿勢を変化させる事ができるこ
    とを特徴とする産業用ロボットの手首構造。
  2. 【請求項2】 前記第1、第2ハウジング及び構造部材
    の前記中空穴にそれぞれガイドを設け、ホース等の配管
    配線部材を保護することを特徴とする請求項1記載の産
    業用ロボットの手首構造。
  3. 【請求項3】 前記工具支持部材、第1、第2ハウジン
    グ及び構造部材、及びその各内部の中空経路を構成する
    ガイド6、5、52、相互の摺動部に回転用のシール6
    5、66、67と61、62、63 64 68を設置
    し、外気と駆動部及び駆動部と中空経路をそれぞれ遮断
    し、相異なる環境を独立に維持できることを特徴とする
    請求項1記載の産業用ロボットの手首構造。
  4. 【請求項4】 前記構造部材に設けられた開口部51か
    らアーム側面に引き出された前記配管配線部材を外気に
    対し遮断できる、着脱自在なカバー20を設けたことを
    特徴とする請求項1記載の産業用ロボットの手首構造。
JP02016998A 1998-01-19 1998-01-19 産業用ロボットの手首構造 Expired - Fee Related JP3894647B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02016998A JP3894647B2 (ja) 1998-01-19 1998-01-19 産業用ロボットの手首構造

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02016998A JP3894647B2 (ja) 1998-01-19 1998-01-19 産業用ロボットの手首構造

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11198088A true JPH11198088A (ja) 1999-07-27
JP3894647B2 JP3894647B2 (ja) 2007-03-22

Family

ID=12019678

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP02016998A Expired - Fee Related JP3894647B2 (ja) 1998-01-19 1998-01-19 産業用ロボットの手首構造

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3894647B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004069493A1 (ja) * 2003-02-07 2004-08-19 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha 多関節マニピュレータ
US7326880B2 (en) 2003-05-30 2008-02-05 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Welding torch and welding robot

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004069493A1 (ja) * 2003-02-07 2004-08-19 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha 多関節マニピュレータ
KR100711314B1 (ko) * 2003-02-07 2007-04-27 가와사키 쥬코교 가부시키가이샤 다관절 매니퓰레이터
US7841256B2 (en) 2003-02-07 2010-11-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Articulated manipulator
US7326880B2 (en) 2003-05-30 2008-02-05 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Welding torch and welding robot

Also Published As

Publication number Publication date
JP3894647B2 (ja) 2007-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8863606B2 (en) Robot wrist structure and robot
US8631720B2 (en) Industrial robot
US8590415B2 (en) Robotic arm assembly
US7849761B2 (en) Wrist unit to a robot arm
EP1243384A1 (en) Wrist structure for a robot
US8231117B2 (en) Robot system
JP5139042B2 (ja) ロボットの手首装置
JP2004216535A (ja) 多関節ロボット
JP3001877B1 (ja) 多関節型ロボット
KR20120097340A (ko) 관절형 로봇 손목
JP2007118177A (ja) 双腕ロボット
JP2014136280A (ja) ロボット
JP2008073775A (ja) 産業用ロボット
WO2018088447A1 (ja) 作業装置および双腕型作業装置
CN100482426C (zh) 工业机器人
JP3512679B2 (ja) 産業用ロボットの手首装置
JPH09141592A (ja) 産業用垂直多関節型ロボット
JPH11198088A (ja) 産業用ロボットの手首構造
JPH10166292A (ja) 垂直多関節型ロボットの手首構造
KR20120097339A (ko) 관절형 로봇 손목
JPH11277478A (ja) 工業用ロボット
JP3153165B2 (ja) 産業用ロボットの手首機構
JP2514789Y2 (ja) 産業用ロボットの手首構造
CN110355781B (zh) 机器人的手腕结构
JP2004338071A (ja) 産業用ロボットの中空手首および産業用ロボット

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041124

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20061016

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061024

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061106

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20061205

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20061212

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees