JPS59166473A - 産業用ロボツト - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は産業用ロボ−ｙ　ｌ・、特にその手首を駆動
する装置の改良に関するものである。

従来この種の装置として第１図乃致第３図１こ示すもの
があった。図において、１は第１のサーボモードル、２
は第２のサーボモードル、３は第３のサーボモードル、
４は第１のサーボモードル１の出力軸に固着されたプー
リ、５ばプーリ４の回転をプーリ６に伝達するベルト、
７は箱体、８は第２のサーボモードル２の出力軸に固着
されたプーリ、９はプーリ８の回転をプーリ１０に伝達
するベルト、６２は箱体、１１は第３のす〜ホモ−トル
３の出力軸に固着されたプーリ、１２はプーリ１１の回
転をプーリ１３に伝達するベルト、６３は箱体、】４．
１６はプーリ６．１０に各々固着された傘歯車、１５．
１７は各々夫々傘歯車、１４．１６と噛合う傘歯車、１
８．１９及び２０．２１は各々プーリ６、傘歯車１４及
びプーリ１（３） ０、傘歯車１６を支承する軸受、２６．２７．２８は各
々傘歯車１５、傘歯車１７、プーリ１３の回転を伝える
ドライブシャフト、２２，２３、：１３はドライブシャ
フト２８を支承する軸’！、２４．３２及び２５．３４
は各々ドライブシャフト２６及び２７を支承する軸受、
３１ばドライブシャ、　１．２６．２７．２８　ｌｅ囲
む第２リンク、２９．３０は第２リンク３１を支承する
軸受、６４は一端で第２リンク３１を支承する第１リン
ク、６５は後述する内歯車３７に固着された第１の箱、
３５は第１の箱６５を回動自在に支承する軸受、３６は
ドライブシャツ１−２６に固着された平歯車、３７は平
歯車３６と噛合う内歯車、３８はドライブシャフト２７
に固着されｔこ平歯車、３９は平歯車３８と噛合う平歯
車、４０は平歯車３９に固着された傘歯車、４１及び４
２は平歯車３９及び傘歯車４０を支承する軸受、４３は
傘歯車４０と噛合う傘歯車、４８は傘歯車４３に固着さ
れたプーリ、４４及び４５は傘歯車４３及びプーリ４８
を支承する軸受、４６はドライブシャフト２８に固（４
） 着された傘歯車、４７は傘歯車４６と噛合う傘歯車、４
９ばプーリ４８の回転なプーリ５０に伝達するベルト、
５１は傘歯車４７のボス部に固着されたプ〜す、５２は
プーリ５１の回転をプーリ５３に伝達するベルト、６６
はプーリ５０のボス部に固着された第２の箱、５６及び
５７はプーリ５０及び第２の箱６６を回動自在に支承す
る軸受、５８はプーリ５３に固着された傘歯車、５９は
傘歯車５８と噛合う傘歯車、５９ａは傘歯車５９に固着
された出力軸、６０及び６１は傘歯車５９及び出力軸５
９ａを回動自在に支承する軸受、５４及び５５はプーリ
５３及び傘歯車５８を支承する軸受、６７は第２の箱６
６を支承する軸受である。平歯車３８．３９と、傘歯車
４０．４３とプーリ４８．５０と、第２の箱体６６等と
で第２の装置、傘歯車４６．４７と、プーリ５１．５３
と、傘歯車５８．５９と出力軸５９ａ等とで第３の装置
が構成される。なお、第１の装置の第１の箱体６５の回
動軸線と第３の装置の出力軸５９ａの回動軸線は同一で
あり、該軸線と第２の装置の第２の箱体６（５） ６の回動軸線は直交している。

次に動作について説明する。第１のサーボモードル１の
回転はプーリ４．６及び傘歯車１４．１５を介して遂次
減速及び軸変換されてドライブシャフト２６に伝達され
平歯車３６及び内歯車３７により減速されて第１の箱体
６５を回動することにより第１の装置の動作が行われる
。第２のサーボモードル２の回転はブーＩＪ８．１０及
び傘歯車１６．１７を介して遂次減速及び軸変換されて
ドライブシャフト２７に伝達され平歯車３８．３９及び
傘歯車４０．４３により更に減速及び軸変換されてプー
リ４８．５０を介して第２の箱体６６を回動することに
より第２の装置の動作が行われる。第３のサーボモード
ル３の回転はプーリ１１、］３を介して減速されドライ
ブシャフト２８に伝達され、傘歯車４６．４７及びプー
リ５１．５３及び傘歯車５８．５９を介して遂次減速及
び軸変換されて出力軸５９ｇを回動する乙とにより第３
の装置の動作が行われる。ここで第１及び第３の装置は
同一軸線上で第２の装置は該軸と直交する（６） 軸線」二で回動している。上記第１乃至第３の装置によ
り出力軸５９ａに固着されたワーク（図示せず）はいわ
ゆる３自由度の手首動作を行う乙とになる。更に第４の
サーボモードル６８の回転は第４リンク７１．第３リン
ク７０を介して第２リンク３１を回動し、第５のサーボ
モードル６９は第１リン６４を回動する、第４、第５の
サーボモードル６Ｂ、６９及びその駆動系による第２リ
ンク３１及び第１リンク６４の動作と上記手首動作によ
り産業用ロボットは５自由度の動作を行う。ところで、
平歯車３６と、内歯車３７と、第１の箱体６５等からな
る第１の装置は、傘歯車４６．４７と、プーリ５１．５
３と、傘歯車５８．５９と、出力軸５９ａ等とからなる
第３の装置と同軸線で配置され、平歯車３８．３９と、
傘歯車４０．４３と、プーリ４８．５０と、第２の箱体
６６等とからなる第２の装置は、この軸線と直交してお
り、３自由度の手首動作を得るには、多数のプーリ、平
歯車、傘歯車、及び軸受を用いなければならず、部品点
数が増大することはもとより、各部品の集（７） 積誤差により精度が低下する恐れがあり、しかも手首部
分が複雑化するばかりでなく、その重量が増大すること
になり、手首部分を支える各リンクの強度も大としなけ
ればならず、装置が大型化する欠点があった。

乙の発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、同一軸線上で回動する第１の装置
と第３の装置に対し、該軸線と斜交する軸線上で回動す
るように第２の装置を配置し、部品点数の削減、精度の
向上を計る乙とができると共に、装置の小型化を計る乙
とができろ産業用ロボットを提供することを目的として
いる。

息下この発明の一実施例を図について説明する。第４図
乃致第６図において、２６．２７．２８は各々傘歯車１
５、傘歯車１７、プーリ１３の回転を伝えるドライブシ
ャフトで、中空のドライブシャフト２６の中に中空のド
ライブシャフト２７が内装され、同じ（中空のドライブ
シャフトｚ７の中にドライブシャフト２８が内装されて
三重軸となっている。２４．３２及び２５．３４は各々
（８） のドライブシャフト２６及び２７を支承する軸受、６５
Ｉよドライブシャフト２６に固着された第１の箱体で軸
受３２により回動自在に支承される。

４０はドライブシャフト２７に固着された傘歯車、４３
は傘歯車４０の回転軸心と斜交する軸心で傘歯車４０と
噛合う傘歯車、４４は傘歯車４３を支承する支承する軸
受、４６はドライブシャフト２８に固着された傘歯車、
４７ば上記傘歯車４３と同軸心上で傘歯車４６と噛合う
傘歯車、４７ａは上記傘歯車４７を固着した中空の軸、
４３１１は傘歯車４３を固着し中空の軸４？ａを貫通す
る軸、６６は軸４３ａに固着された第２の箱体、６７は
第２の箱体６６を回動自在に支承する軸受、５８は中空
の軸４７ａに傘歯車４７と対称位置に固着された傘歯車
、５９は傘歯車４６と同軸心上で傘歯車５８と噛合う傘
歯車、５９ａは傘歯車５９に固着された出力軸、４５．
５４は中空の軸４７ａを支承する軸受、６１．６２は傘
歯車５９及び出力軸５９ａを回動自在に支承する軸受で
ある。なお、第１の箱体６５等で第１の装置、傘歯車４
０．４３と、軸４３（９） ａと、第２の箱体６６等とにより第２の装置、傘歯車４
６．４７．５８．５９と、出力軸５９ａ等とにより第３
の装置が構成される。なお、第１の装置の第１の箱体６
５の回動軸線と第３の装置の出力軸５９ａの回動軸線は
同一であり、該軸線と第２の装置の第２の箱体６６の回
動軸線は所定の傾斜角で交わっている。なお、傘歯車４
７．５日は第１及び第３の装置の回動軸線と第２の装置
の回動軸線との交点に対し両側に配置されている。また
、軸４３ａ　、　４．７ａは夫々第２の伝達軸、第１の
伝達軸を構成している。

」二記のように構成されたものにおいて、第１のサーボ
モードル１の回転はプーリ４．６及び傘歯車１４．１５
を介して遂次減速及び軸変換されてドライブシャフト２
６に伝達され、第１の箱体６５を回動し、第１の装置の
動作が行われる。第２のサーボモードル２の回転はプー
リ８．１０及び傘歯車１６．１７を介して遂次減速及び
軸変換されてドライブシャフト２７に伝達され傘歯車４
０．４３により更に減速及び軸変換されて傘歯車４（１
０） ３更に軸４３ａに固着された第２の箱体６６を回動し、
第２の装置の動作が行われる。第３のサーボモードル３
の回転はプーリ１１．１３を介して減速されドライブシ
ャフト２８に伝達され、傘歯車４６．４７．５８．５９
を介して遂次減速及び軸変換されて、傘歯車５９に固着
された出力軸５９８を回動し、第２の装置の動作が行わ
れる。ここで第１及び第３の装置は同一軸線上で回動し
、第２の装置ば該軸と所定の傾斜角で交わる軸線」二で
回動している。上記第１乃至第３の装置により出力軸５
９ａに固着されたワーク（図示せず）はいわゆる３自由
度の手首動作を行うことになる。更に第４のサーボモー
ドル６８及び第５のサーボモードル６９の回転により第
２リンク３１、第１リンク６４は従来と同様に回動し、
」上記手首動作と併せて産業用ロボットば５自由度の動
作を行う。ところで、第２の装置と第３の装置へ回転力
の伝達においては、軸４７ａは中空に形成されており、
第２の箱体６６を回転させる軸４３ａは上記軸４７ａの
中空内を利用して貫通され、軸４３ａ　、　４７ａは同
軸心（１１） 上で夫々回転を伝達する。また、傘歯車５９、出力軸５
９ａへ回転力を伝達する傘歯車５８は、軸４７ａが第１
及び第３の装置の回転軸線と第２の装置の回動軸線との
交点に対し、両側に延在しているので、軸４７ａの延長
部分を利用して、傘歯車４７とは上記交点に対し反対例
で回動される。ところで、上記説明では、一端が回動自
在に支承された第１リンク６４と、乙の第１リンク６４
の他端に中間部が回動自在に支承された第２リンク３１
とを有した産業用ロボットについて説明したが、周知の
直角座標形、極座標形、多関節形等の産業用ロボ・ソト
にも利用できることは言うまでもない。

以上のようにこの発明は、第Ｊの装置と第３の装置とを
同軸線上に配置すると共に、乙の軸線に対し所定の傾斜
角で第２の装置の軸線を交差させて配置（７、第１の装
置には、第１のドライブシャフトに結合される第１の箱
体が設けられ、第２の装置には、第２のドライブシャフ
トに結合された第１の傘歯車と、この第１の傘歯車と噛
合する第２の傘歯車が一端に結合され、第１の装置の回
転（１２） 軸線と斜交する軸線上に配置された第１の伝達軸と、乙
の第１の伝達軸に結合された第２の箱体とが設けられ、
第３の装置には、第３のドライブシャフトに結合された
第３の傘歯車と、この第３の傘歯車と噛合１７で伝達軸
と同軸線上で回転する第４の傘歯車と、この第４の傘歯
車を一体に結合し、上記第１の伝達軸を囲む筒状の第２
の伝達軸、この第２の伝達軸の他端に結合された第５の
傘歯車、この第５の傘歯車と噛合し、上記第１の装置と
同軸線上に配置された出力軸とが設けられている。多数
のプーリや平歯車が不要となり、部品点数を削減でき、
各部品の集積誤差　野改善、即ち装置の精度の向上を計
ることができ、しかも手首部分の重量を軽減でき、リン
クへの荷重を減らすことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の産業用ロボットの手首部分を駆動する装
置の部分断面側面図、第２図は第１図のＡ矢印方向の部
分側面断面図、第３図は同じく全体側面図、第４図はこ
の発明の一実施例による部（１３） 分断面側面図、第５図は第４図のＢ矢印方向の部分断面
平面図、第６図は同じく全体側面図である。図において
、１は第１のサーボモードル、２（よドライブシャフト
、３は第３のサーボモードル、２６はドライブシャフト
、２７はドライブシャツ３２Ｂはドライブシャツｌ−１
３１ば第２リンク、４０．４３．４６．４７．５８．５
９は傘歯車、４３ａ　、　４７ａ　ｌま軸、６４は第１
リンク、６５１よ第１の箱体、６６は第２の箱体、５９
ａは出力軸。 なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人　葛野信− （１４） １、事件の表示　　　特願昭５８−４１０６８号２９発
明の名称　　　産業用ロボット ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　　　　東京都千代田区丸の内二丁目２番３号名
　称　　（６０１，）三菱電機株式会社代表者片山仁八
部 ４、代理人 住　所　　　　東京都千代田区丸の内二丁目２番３号５
、　補正の対象 明細書の特許請求の範囲及び発明の詳細な説明の欄。 ６、　補正の内容 ｆｉｌ　　明細書の特許請求の範囲全別紙のとおり訂正
する。 （２）　　同第５頁第１８行から第６頁第１行に「なお
、・・・・・・・・いる。」とあるのを以下のとおり訂
正する。 「なお、第１の装置の第１の箱体（６５）の回動軸線と
第２の装置の第２の箱体（６６）の回動軸線とけ直交し
、また、第２の箱体（６６）の回動軸線と第３の装置の
出力軸（５９ａ）の回動軸線とけ直交している。」 （３）　　同第６頁第１９行から第７頁第１行に「ここ
で、・・・・・・・・・いる。」とあるの全以下のとお
り訂正する。 ［ここで、第１の装置と第２の装置、及び第２の装置と
第３の装置は夫々直交する軸線上で回動している。」 （４）　　同第″／頁第１２行から同頁第１’７行に「
傘歯車（４６）・・−・・・・・直交」とあるのを以下
のとおり訂正する。 「平歯車（３８）（３９）と、傘歯車（４０）（４３）
と、プーリ（４８）（５０）と、第２の箱体（６６）等
とからなる第２の装置の軸線と直交し、第２の装置げ、
傘歯車（４６）（４７）と、プーリ（５１）（５３）と
、傘歯車（５Ｂ）（５９）と、出力軸（５９ａ）等とか
らなる第３の装置の軸線と直交」（５）同第８頁第７行
から同頁第９行に「同一軸線上で・・−・・・・・配置
」とあるの全以下のとおり訂正する。 「第１の装置の軸線と第２の装置の軸線と斜交して配置
すると共に第３の装置の軸線を第２の装置の軸線と斜交
して配置」 （６）　　同第１０頁第３行から同頁第７行に「なお、
・・・・・・・・・Ａる。」とあるの全以下のとおり訂
正する。 ［なお、第１の装置の第１の箱体（６５）の回転軸心と
第２の装置の第２の箱体（６６）の回転軸心は所定の傾
斜角で交差し、また、第２の箱体（６６）の回転軸心と
第３の装置の出力軸（ｓｏｂ　）の回転軸心も所定の傾
斜角で交差している。」 （７）１間第１０頁第８行Ｋ「及び第３の装置」とある
のケ「の装置」と訂正する。 （８）同第１１貞第７行から同頁第１０行に「ここで、
・・・・−・・している。」とあるの全以下のとおり訂
正する。 「ここで、第１及び第２並びに第３の装置の夫夫の回動
軸線ケ互いに所定の傾斜角で交わる軸線上で回動してい
る。」 （９）同第１２頁第５行に「及び第３の装置」とあるの
ケ「の装置」と訂正する。 （１０）同第１２頁第１３行から同頁第１６行に「第１
の装置と・・・・・・・・・配置」とあるのを以下のと
おり訂正する。 「第１の装置の軸線と第２の装置の軸線全斜交して配置
すると共に、第３の装置の軸線全第２の装置の軸線と斜
交して配置」 （１１）同第１３頁第９行から第１０行Ｋｒ第１の装置
と同軸」とあるのゲ「第２の装置と斜交する軸」と訂正
する。 以上 特許請求の範囲 ｆｉｌ　　筒状のリンクの一端に配設された複数のモー
ドル、この複数のモードルの回転を個別に伝達し得るよ
うに上記リンク内に配設された伝達要素、上記リンクの
他端に配置されると共に上記伝達要素に連結され、各モ
ードルに対応して複数の独立した回転運動ケ行う装置を
備えた産業用ロボットにおいて、上記回動運動を行う装
置は上記リンクと同一軸線上で回動する第１の装置と、
この第１の軸線と斜交する軸線上で回動する第２の装置
と、仝ｐ第一？の装置と斜−９７Ａ軸線上で回動する第
３の装置により構成されると共に、上記伝達要素は、上
記複数のモードルのうちの第３のモードルの回転全上記
第３の装置に伝達する第３のドライブシャフトと、この
第３のドライブシャフトの外径寸法エリも大きい内径寸
法を有し、上記複数のモードルのうちの第２のモードル
の回転全上記第２の装置に伝達する中空の第２のドライ
ブシャフトと、この第２のドライブシャフトの外径寸法
よりも大きい内径寸法ケ有し、上記複数のモードルのう
ちの第１のモードルの回転を第１の装置に伝達する中空
の第１のドライブシャフトとを備え、上記第１の装置ｔ
’＋ｔにけ、第１のドライブシャフトに結合される第１
の箱体が設けられ、上記第２の装置［け、上記第２のド
ライブシャフトに結合された第１の傘歯車と、この第１
の傘歯車と噛合する第２の傘歯車が一端に結合され、上
記第１の装置の回動軸線と斜交する軸線上に配置された
第１の伝達軸と、この第１の伝達軸の他端に結合された
第２の箱体とが設けられ、上記第３の装置には、上記第
一３のドライブシャフトに結合された第３の傘歯車と、
この第３の傘歯車と噛合して上記伝達軸と同軸線上で回
転する第４の傘歯車と、この第４の傘歯車を一端に結合
し、上記第１の伝達軸を囲む筒状の第２の伝達軸と、こ
の第２の伝達軸の他端に結合さねた第５の傘歯車と、こ
の第５の傘歯車と噛合する第６の歯車を一端に有し、上
記第２の装置と斜交する軸線上に配置された出力軸とが
設けられていることを特徴とする産業用ロボット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　筒状のリンクの一端に配設された複数のモー
   ドル、乙の複数のモードルの回転を個別に伝達し得るよ
   うに上記リンク内に配設された伝達要素、上記リンクの
   他端に配置されると共に上記伝達要素に連結され、各モ
   ードルに対応して複数の独立した回転運動を行う装置を
   備えた産業用ロボットにおいて、上記回動運動を行う装
   置は上記リンクと同一軸線上で回動する第１の装置と、
   乙の第１の軸線と斜交する軸線上で回動する第２の装置
   と、上記第１の装置と同一軸線上で回動する第３の装置
   により構成されると共に、上記伝達要素は、上記複数の
   モードルのうちの第３のモードルの回転を上記第３の装
   置に伝達する第３のドライブシャフトと、この第３のド
   ライブシャフトの外径寸法よりも大きい内径Ｎ法を有し
   、上記複数のモードルのうちの第２のモードルの回転を
   上記第２（１） の装置に伝達する中空の第２のドライブシャフトと、乙
   の第２のドライブシャフトの外径寸法よりも大きい内径
   寸法を有し、上記複数のモ〜トルのうちの第１のモード
   ルの回転を第１の装置に伝達する中空の第１のドライブ
   シャフトとを備え、上記第１の装置には、第１のドライ
   ブシャフトに結合される第１の箱体が設けられ、上記第
   ２の装置には、上記第２のドライブシャフトに結合され
   た第１の傘歯車と、この第１の傘歯車と噛合する第２の
   傘歯車が一端に結合され、上記第１の装置の回動軸線と
   斜交する軸線上に配置された第１の伝達軸と、この第１
   の伝達軸の他端に結合された第２の箱体とが設けられ、
   上記第３の装置には、上記第３のドライブシャフトに結
   合された第３の傘歯車と、この第３の傘歯車と噛合して
   上記伝達軸と同軸線上で回転する第４の傘歯車と、この
   第４の傘歯車を一端に結合し、上記第１の伝達軸を囲む
   筒状の第２の伝達軸と、この第２の伝達軸の他端に結合
   された第５の傘歯車と、乙の第５の傘歯車と噛合する第
   ６の歯車を一端に有し、上記第１の装置と同軸線上に配
   置された出力軸とが設けられていることを特徴とする産
   業用ロボ・ソト。