JPS58181596A - Wrist mechanism of industrial robot - Google Patents

Wrist mechanism of industrial robot

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Publication number
JPS58181596A
JPS58181596A JP6240482A JP6240482A JPS58181596A JP S58181596 A JPS58181596 A JP S58181596A JP 6240482 A JP6240482 A JP 6240482A JP 6240482 A JP6240482 A JP 6240482A JP S58181596 A JPS58181596 A JP S58181596A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotating body
bearing
rotatably supported
bevel gear
preload
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.)
Pending
Application number
JP6240482A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
角尾 光信
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP6240482A priority Critical patent/JPS58181596A/en
Publication of JPS58181596A publication Critical patent/JPS58181596A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は1回動軸を有する工業用ロボットの手首機構に
関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a wrist mechanism for an industrial robot having one rotation axis.

一般に工業用ロボットは、高い位置決め精度を要求され
る。その中でも手首部は、実際に作業を行う部分に近い
ので、小形であることと同時に剛性が高いことが要求さ
れる。
Generally, industrial robots are required to have high positioning accuracy. Among these, the wrist part is required to be small and highly rigid, as it is close to the part where work is actually performed.

第4図仁譬番号七叶14日た示す従来例では。In the conventional example shown in Figure 4, the number seven leaves was 14 days.

手首曲げ軸の第1回動体11の支持を確実なものにする
ため忙、ナツト50を締付けて第1軸受2人第2軸受2
8に予圧を与え、第1軸受27.第2軸受28の内部ス
キマを無くし剛性を高めている。
In order to ensure the support of the first rotating body 11 of the wrist bending shaft, the nut 50 is tightened and the first bearing 2 and the second bearing 2 are tightened.
Apply preload to the first bearing 27. The internal gap of the second bearing 28 is eliminated to increase rigidity.

しかし、この予圧は同時に第3軸受49にも加わるので
第3軸受49の強度と寿命が問題になる。
However, since this preload is also applied to the third bearing 49 at the same time, the strength and life of the third bearing 49 become a problem.

手首は小形であることを要求されるので、第3軸受49
は第1軸受27.第2軸受28より小さくせざるを得な
い。そうすると1s3軸受49の負荷容量は、当然第1
軸受27.第2軸受28より小さくなってしまう。した
がって、第1軸受27゜第2軸受28には充分な予圧が
かけられないため、剛性を充分には高めることが出来ず
、外力に対して第1回動体11は横ブレを生じてしまう
、外力としては、例えば手首先端に取付けた治具あるい
はワーク等の慣性によるもの、チェーン18のテンショ
ンによるもの、第1傘歯車34と#!2傘歯車37との
かみ合せが強過ぎる場合に、かみ合いが進む際の1歯毎
に生ずるもの等がある。第1回動体11に横ブレを生ず
ると、実際の作業点もプしてしまい、精度的に非常な不
具合となる。
Since the wrist is required to be small, the third bearing 49
is the first bearing 27. It has to be made smaller than the second bearing 28. Then, the load capacity of the 1s3 bearing 49 is naturally the first
Bearing 27. It becomes smaller than the second bearing 28. Therefore, since a sufficient preload cannot be applied to the first bearing 27° and the second bearing 28, the rigidity cannot be sufficiently increased, and the first rotating body 11 causes lateral wobbling in response to external force. External forces include, for example, those caused by the inertia of a jig or workpiece attached to the tip of the wrist, those caused by the tension of the chain 18, and those caused by the first bevel gear 34 and #! If the meshing with the two bevel gears 37 is too strong, there are cases where this occurs on every tooth as the meshing progresses. If lateral vibration occurs in the first rotating body 11, the actual working point will also be lowered, resulting in a serious problem in terms of accuracy.

本考案の目的は、強度、寿命の面で不利を生ずることな
く、第1回動体11を支持する第1軸受27、第2軸受
28に充分な予圧を与え、第1回動体11の支持剛性を
充分高くすることが出来る機構を提供することにある。
The purpose of the present invention is to provide sufficient preload to the first bearing 27 and the second bearing 28 that support the first rotating body 11, without causing disadvantages in terms of strength and life, and to increase the support rigidity of the first rotating body 11. The object of the present invention is to provide a mechanism that can increase the height sufficiently.

第4図に示す従来例では、第1回動体11の支持を確実
なものにするために第1軸受27.第2軸受28に予圧
をかけているが、この予圧が同時にスラスト荷重として
作用するため、内側の小さな第3軸受49の強度・寿命
が問題となり充分な予圧をかけることが出来ない。そこ
で同等の大きさでも、スラスト負荷容量が格段に大きい
スラスト軸受を追加し、第3軸受49はラジアル荷重の
みを受持たせる。また予圧の大きさの管理を容易に出来
るようKする。
In the conventional example shown in FIG. 4, in order to ensure the support of the first rotating body 11, the first bearing 27. Although a preload is applied to the second bearing 28, this preload also acts as a thrust load, so the strength and life of the small third bearing 49 on the inside becomes a problem, and a sufficient preload cannot be applied. Therefore, a thrust bearing of the same size but with a much larger thrust load capacity is added, and the third bearing 49 is made to bear only the radial load. Also, K is selected so that the magnitude of preload can be easily controlled.

以下、本発明の一実施例を第1図ないし第5図により説
明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 5.

1はベース%2はペース1上で回転する旋回テーブル、
3は旋回テーブル2上の点4を中心にして揺動するアー
ム−5はアーム3上の点6を中心にして揺動するアーム
、7はアーム3を揺動させる駆動手段、8はレバー9.
10を介してアーム5を揺動させる駆動手段である。
1 is the base% 2 is the rotating table that rotates on the pace 1,
3 is an arm that swings around a point 4 on the rotating table 2; 5 is an arm that swings around a point 6 on the arm 3; 7 is a drive means for swinging the arm 3; 8 is a lever 9 ..
This is a driving means for swinging the arm 5 via the arm 10.

第」回動体1Fは第」□軸受27を介してアーム5で軸
線12を中心にして回動し得るように支持する。この第
1回動体11は、第1駆動手段13によってスプロケツ
)14,15.16及びチェーン17.18を介して駆
動されるように構成する。スプロケット16#i第1回
動体11に固定しである。
The ``th'' rotating body 1F is supported by the arm 5 via the ``th'' □ bearing 27 so as to be rotatable about the axis 12. The first rotating body 11 is configured to be driven by the first driving means 13 via sprockets 14, 15, 16 and chains 17, 18. The sprocket 16#i is fixed to the first rotating body 11.

第2回動体19を軸線12上に設け、アーム5で回転自
在に支持する。この#!2回動体19は。
A second rotating body 19 is provided on the axis 12 and rotatably supported by the arm 5. this#! The two-turning body 19 is.

第2駆動手段20によって、スプロケット21゜22.
25及びチェーン24.25を介して駆動されるように
構成する。スプロケット23はポス26とも一体にし、
ポス26の外周面は第2軸営28を介してアーム5で回
転自在に支持するようにする。同時に第2回動体19は
、ニードル軸受56とスラスト軸受48を介して第1回
動体11で回転自在に支持し、さらにスラスト軸受48
の外側で、径を一段小さくしその段部に当板57を当接
し、ナツト50で締付ける。当板57とスラスト軸受4
8との間に圧縮バネ58を設ける。第1傘歯車34をf
a2回動体19に対して回り止めして設ける。つまり、
ポス26の内周面と第1傘歯車34のポス部の外周面と
の間に滑りキー35を設けである。第1傘歯車34とス
プロケット23との間に圧縮バネ36を設ける。
By the second driving means 20, the sprockets 21, 22.
25 and a chain 24.25. The sprocket 23 is also integrated with the post 26,
The outer peripheral surface of the post 26 is rotatably supported by the arm 5 via the second shaft 28. At the same time, the second rotating body 19 is rotatably supported by the first rotating body 11 via the needle bearing 56 and the thrust bearing 48, and
On the outside of the step, the diameter is made one step smaller, a contact plate 57 is brought into contact with the stepped portion, and the nut 50 is tightened. Abutment plate 57 and thrust bearing 4
A compression spring 58 is provided between the two. The first bevel gear 34 is f
a2 Provided to prevent rotation relative to the rotating body 19. In other words,
A sliding key 35 is provided between the inner circumferential surface of the post 26 and the outer circumferential surface of the post portion of the first bevel gear 34. A compression spring 36 is provided between the first bevel gear 34 and the sprocket 23.

第1回動体11にこれの回動軸線12に対して直角を成
す方向に伸びる透孔29を設ける。この透孔29には軸
線12から遠い方の径が大きくなる段30を設ける。
The first rotating body 11 is provided with a through hole 29 extending in a direction perpendicular to the rotation axis 12 of the first rotating body 11. This through hole 29 is provided with a step 30 whose diameter is larger on the side farther from the axis 12.

第3回動体51を透孔29の中で第4軸受52、第5軸
受33を介して、第1回動体11で回転自在に支持する
。第3回動体3Fに第2傘歯車37を固定し、これをj
11傘歯車34とかみ合せる。
The third rotating body 51 is rotatably supported by the first rotating body 11 through the fourth bearing 52 and the fifth bearing 33 in the through hole 29 . The second bevel gear 37 is fixed to the third rotating body 3F, and this is j
11 meshes with bevel gear 34.

透孔29の第2回動体19から遠い開口部38に望ませ
、リング39を設ける。このリング39はメネジ40を
有しており、第1回動体11はこのメネジ40と螺合す
るオネジ41を有している。
A ring 39 is provided at an opening 38 of the through hole 29 that is far from the second rotating body 19. This ring 39 has a female thread 40, and the first rotating body 11 has a male thread 41 that screws into this female thread 40.

第4軸受32け、これのアウターレース42をリング3
9と段部30との間にはさんで設ける。
The fourth bearing 32 is attached to the outer race 42 of the ring 3.
9 and the stepped portion 30.

さらに、これのインナーレース44が第3回動体31に
対して摺動出来るように設ける。
Further, the inner race 44 is provided so as to be able to slide on the third rotating body 31.

第5軸受33は、第4軸受32と第2傘歯車37との間
に、第3回動体31に対して設ける。
The fifth bearing 33 is provided between the fourth bearing 32 and the second bevel gear 37 and relative to the third rotating body 31 .

第5軸受33の外径は、第4軸受32の最大外径よりは
小さく、第2傘歯車37の最大外径よりは大きく構成す
る。
The outer diameter of the fifth bearing 33 is smaller than the maximum outer diameter of the fourth bearing 32 and larger than the maximum outer diameter of the second bevel gear 37.

第4軸受32のインナーレース44と、第5軸受33の
インナーレース43との間に圧縮バネ45を設ける。
A compression spring 45 is provided between the inner race 44 of the fourth bearing 32 and the inner race 43 of the fifth bearing 33.

さて1以上のように構成したものにおいて、第1駆動手
段13を運転すると、スプロケット14、チェーン17
.スプロケット15.チェーン18゜スプロケット16
を経て第1回動体11が、軸線12を中心にして回動す
る。そのため、第5回動体31の向きが変わる。
Now, in the structure configured as above 1, when the first drive means 13 is operated, the sprocket 14, the chain 17
.. Sprocket 15. Chain 18° Sprocket 16
After that, the first rotating body 11 rotates about the axis 12. Therefore, the direction of the fifth rotating body 31 changes.

また、第2駆動手段20を運転すると、スゲ。ロケット
21%チェーン24.スプロケツ)22、手工−ン25
.スプロケツ)23を経て第2回動体19が軸l112
を中心にして回動する。この回転は第1傘歯車34.第
2傘歯車37を経て、第3回動体31に伝達され、この
第3回動体31は透孔29の軸線を中心にして回転する
Moreover, when the second driving means 20 is operated, sedge is produced. Rocket 21% chain 24. sprocket) 22, handmade 25
.. The second rotating body 19 is connected to the shaft l112 via the sprocket) 23.
Rotates around the center. This rotation is caused by the first bevel gear 34. It is transmitted to the third rotating body 31 via the second bevel gear 37, and the third rotating body 31 rotates around the axis of the through hole 29.

したがって本発明によれば、第2回動体19の第1回動
体11に対する支持を、スラスト軸受48と、ニードル
軸受56に依っているので、第1軸受27.第2軸受2
8とスラスト軸受48のスリスト負荷容量をはソ同等に
することが出来、第1軸受27.第2軸受28に充分な
予圧をかけて、第1回動体11の支持剛性を高くするこ
とtz出来る。さらに、この予圧の大きさは、圧縮バネ
58に依っているので、当板57が軸の段部に当接する
までナツト50を締付ることで管理できる。この場合、
予圧の大きさのばらつきの範囲は、第2回動体19の軸
部の長さ、アーム5の段部54と55との間の距離等の
部品の製作精度のばらつきの範囲のみで決まり、予圧の
管理は、確宍で容易なものとなる。
Therefore, according to the present invention, since the second rotating body 19 is supported with respect to the first rotating body 11 by the thrust bearing 48 and the needle bearing 56, the first bearing 27. Second bearing 2
The thrust load capacity of the first bearing 27.8 and the thrust bearing 48 can be made equal to that of the first bearing 27.8. By applying sufficient preload to the second bearing 28, it is possible to increase the supporting rigidity of the first rotating body 11. Furthermore, since the magnitude of this preload depends on the compression spring 58, it can be controlled by tightening the nut 50 until the contact plate 57 comes into contact with the stepped portion of the shaft. in this case,
The range of variation in the magnitude of the preload is determined only by the range of variation in manufacturing accuracy of parts such as the length of the shaft of the second rotating body 19 and the distance between the steps 54 and 55 of the arm 5. management becomes reliable and easy.

(本発明中で、説明している予圧とは組付時に第1軸受
27、第2軸受28が、それぞれアーム5の段部54.
55に押付けられている荷重のことを指している) 本発明によれば、強度・寿命の面で不利を生ずることな
く、第1回動体11を支持する第1軸受27、$2軸受
28に充分な予圧を与えることが出来るので、第1回動
体11の支持剛性を高くする効果がある。
(In the present invention, the described preload means that the first bearing 27 and the second bearing 28 are applied to the stepped portion 54 of the arm 5 during assembly.
55) According to the present invention, the first bearing 27 and the second bearing 28 that support the first rotating body 11 can be Since sufficient preload can be applied, there is an effect of increasing the support rigidity of the first rotating body 11.

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

第1図、第2図は本発明手首機構を備えたロボットの実
施例を示す正面図及び側面図、第3図は実施例の要部を
切断して示す拡大図、第4図は従来例の要部を切断して
示す拡大図である。 5ijア−4,1114$1回動体、03は第1駆動手
段、19け第2回動体、20は第2駆動手段。 27はta1軸受、2Bは第2軸受、31は第3回動体
、34は第1傘@1g、57は第2傘歯車、48はスラ
スト軸受、50けナツト、56けニードル軸受、57は
当板、58は圧縮バネである。 −57: 第 2 図 第 1 図
1 and 2 are front and side views showing an embodiment of a robot equipped with the wrist mechanism of the present invention, FIG. 3 is an enlarged view showing a main part of the embodiment cut away, and FIG. 4 is a conventional example. FIG. 2 is an enlarged view showing a main part cut away. 5ij A-4, 1114$1 Rotating body, 03 is first driving means, 19 second rotating body, 20 is second driving means. 27 is the ta1 bearing, 2B is the second bearing, 31 is the third rotating body, 34 is the first bevel @1g, 57 is the second bevel gear, 48 is the thrust bearing, 50 nuts, 56 needle bearings, 57 is the The plate 58 is a compression spring. -57: Figure 2 Figure 1

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 第1軸受を介してアームで回転自在に支持された第1回
動体と、該第1回動体を回動駆動する第1駆動手段と、
前記第1回動体の回動輪線上に設けてあり、第2軸受を
介して前記アームで回転自在に支持され、かつ前記第1
回動体に設けたラジアル軸受及びスラスト軸受を介して
前記第1回動体で回転自在に支持された第2回動体と該
第2回動体を回動駆動する第2駆動手段と、前記第2回
動体と、前記スリスト軸受との間にスリスト予圧を発生
させる当板と、前記第1回動体に設けてあり、これの回
動軸線に対して直角を成す方向に伸びる透孔と該透孔の
中に設は回転自在に支持された第6回動体と、前記第2
回動体に対して回り止めした第]傘歯車と、前記第3回
動体に固定してあり、前記第1傘歯車とかみ合う第2傘
歯車とから成り、前記スリスト軸受に与えるスラスト予
圧によって、第」回動体を支持する第1軸受と、第2回
動体を支持する第2軸受とに充分なスラスト予圧を与え
、第1回動体の支持剛性を高めたことを特徴とする工業
用ロボットの手首機構。
a first rotating body rotatably supported by an arm via a first bearing; a first driving means for rotationally driving the first rotating body;
The first rotating body is provided on the rotation wheel line of the first rotating body, is rotatably supported by the arm via a second bearing, and is rotatably supported by the arm via a second bearing.
a second rotating body rotatably supported by the first rotating body via a radial bearing and a thrust bearing provided on the rotating body; and a second driving means for rotationally driving the second rotating body; a contact plate that generates a thrist preload between the moving body and the thrist bearing; a through hole provided in the first rotating body and extending in a direction perpendicular to the rotational axis of the first rotating body; A sixth rotating body rotatably supported and the second rotating body are provided inside.
It consists of a bevel gear that is prevented from rotating with respect to the rotating body, and a second bevel gear that is fixed to the third rotating body and meshes with the first bevel gear. '' A wrist of an industrial robot, characterized in that sufficient thrust preload is applied to a first bearing that supports a rotating body and a second bearing that supports a second rotating body, thereby increasing the supporting rigidity of the first rotating body. mechanism.
JP6240482A 1982-04-16 1982-04-16 Wrist mechanism of industrial robot Pending JPS58181596A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112805126A (en) * 2018-09-07 2021-05-14 果核机器人股份有限公司 Joint bearing for robot with elastic compressible pretensioning element
CN112805126B (en) * 2018-09-07 2024-06-07 果核机器人股份有限公司 Knuckle bearing for a robot with an elastically compressible pretensioning element

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