JPS59166475A - 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】 （２） この発明上よ産業用ロボット、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図に示すものが
あった。図において、１；よ第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はプーリ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の回転をブーＩＪ　１０に
伝達するベルト、６２ば箱体、１１は第３のサーボモー
ドル３の出力軸に固着されたプーリ、１２はプーリ１１
の回転なプーリ１３に伝達するベルト、６３ば箱体、１
４．１６ばプーリ６．１０に各々固着された傘歯車、１
５．１７（よ夫々傘歯車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１０、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、２２．２３．３３とド（
３） ライブシャフト２８を支承する軸受、２４．３２及び２
５．３４ば各々ドライブシャフト２６及び２７を支承す
る軸受、３１はドライブシャフト２６．２７．２８等を
囲む第２リンク、２９．３゜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
はドライブシャフト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
に固着された平歯車、３９は平歯車３８と噛合う筒状の
平歯車、４０は平歯車３９に固着された傘歯車、４１及
び４２は平歯車３９及び傘歯車４０を支承する軸受、４
３ば傘歯車４ｏと噛合う傘歯車、４８は傘歯車４３のボ
ス部４３に固着されたプーリ、４４及び４５は傘歯車４
３及びプーリ４８を支承する軸受、４６はドライブシャ
フト２８に固着された傘歯車、４７は傘歯車４６と噛合
う傘歯車、４９はブー９４８の回転をブー９５０に伝達
するベルｌ−１５１は傘歯車４７の（４） ボス部に固着されたプーリ、５２はプーリ５１の回転を
プーリ５３に伝達するベルト、６６ばブー９５０のボス
部に固着された箱、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ば傘歯車５８と噛合う傘歯車
、５９ａば傘歯車５９に固着された出力軸、６０及び６
１は傘歯車５９及び出力軸５９ａ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６６を支承する軸受である。

平歯車３６と、内歯車３７と、第１の箱体６５等とで第
１の装置、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６６の回動軸線は直交している
。

（５） 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
。次に、第２のサーボモードル２の回転はプーリ８、】
０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１１．１３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５９ａを回動することにより
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軸線上で
回動している。上記第１乃致第３（６） の装置により出力軸５９ａに固着されたワーク（図示せ
ず）ｌよいわゆる３自由度の手首動作を行うことになる
。更に第４のす〜ホモ−トル６Ｂの回転は第４リンク７
１、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リンク６４を回動する
。第１、第５のサーボモードル６８．６９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等とからなる第１の装置；ま、傘歯車４６．４７
と、プーリ５１．５３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ｔ
よ、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ばもとより、各
部品の集積誤差により精度が低下する恐れが（７） あり、しかも手首部分が複雑化するばかりでな（、その
重量が増大する乙とになり、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ｔコ。

こ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
る第２の装置を配置し、部品点数の削減、精度の向」二
を計ることができると共に、装置の小型化を計ることが
できる産業用ロボーＪ１・を提供する乙とを目的として
いる。

以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
ャフトで夫々第１、第２、第３のドライブシャフトを構
成している。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、同じく中空のドライ
ブシャフト２７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２５．３（８） ４は各々中空のドライブシャフト２６及び２７を支承す
る軸受、６５はドライブシャフト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（よ傘
歯車４００回転軸心と斜交する軸心上で傘歯車４０と噛
合う傘歯車、６６は傘歯車４３の軸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、４４ｚよ傘歯車４３と、この傘歯車４３と一体
の軸４３ａを支承する軸受、４６はドライブシャフト２
８に固着された傘歯車、４７は上記傘歯車４４と同軸心
上で傘歯車４６と噛合う傘歯車、５８は傘歯車４７の回
転軸心と斜交する軸心上で傘歯車４７と噛合う傘歯車、
５９は傘歯車４６と同軸心上で傘歯車５８と噛合う傘歯
車、５９ａば傘歯車５９に固着された出力軸、４５は傘
歯車４７を支承する軸受、５４．５５は傘歯車５８を支
承する軸受、６１．６２１よ傘歯車５９及び出力軸５９
ａ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４０．４３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５９ｓ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。

上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２６
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４３、
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、重両（１０） 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５９ａを回動し
、第３の装置の動作が行われる。６乙で第１及び第３の
装置は同一軸線上で回動し、第２の装置は該軸と所定の
傾斜角で交わる軸線上で回動している。上記第１乃致第
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６
４は従来と同様に回動し、上記手首動作と併せて産業用
ロボットは５自由度の動作を行う。

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、この第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
ことば言うまでもない。

以上のようにこの発明によれば、第１の装置と（１１） 第３の装置とを同軸線上に配置すると共に、この軸線に
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
したので、多数のプ〜りや平歯車が不要となり、部品点
数を削減でき、各部品の集積誤差の改善、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、リンクへの荷重が小となり、リンクの小型化、
ひいては装置の小型化を計ることができる。また、リン
ク内の複数のドライブシャフトは、第３のドライブシャ
フトの外側に中空の第２のドライブシャフト、この第２
のドライブシャフトの外側に中空の第３のドライブシャ
フトを、夫々同心状に配置した場合には、各ドライブシ
ャフトの配置空間を小さくでき、リンクを小型化できる
ばかりでなく、例えば第１ドライブシヤフトに第１の装
置の第１の箱体を一体的に直接結合することも可能にな
り、装置が極めてコンパクトとなる効果がある。

【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
置の部分断面平面図、第２図は第１図の（１２） 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（よこの発明の一実施例による部分断面側面
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はドライブシャフト、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
イブシャフト、２８はドライブシャフト、３１は第２リ
ンク、６４ば第１リンク、６５は第１の箱体、６６は第
２の箱体、５９ａ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− （１３） 第２図 ９ 第３図 手続補正書（方式） １．事件の表示　　　特願昭５８−４１０７０号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
、補正命令の日付　　昭和５８年６月２８日６、補正の
対象 図面 ７、補正の内容 図面（第１図乃至第６図）の浄書（内容に変更なし） 以上 １、事件の表示　　　特願昭５８−４１０７０号２、発
明の名称　　　産業用ロボット ３、補正をする者 代表者片由仁へ部 ４、代理人 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禰。 ６、　補正の内容 ＋１１　１３Ａ細書の特許請求の範囲を別紙のとおり訂
正する。 （２）同第５頁第１６行から同頁第２０行に「なお、・
・・・・・・・・いる。」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１８行から同頁第２０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７頁第１１行から同頁第１６行に「傘歯
車（４６）・・−・・・・・直交」とあるの全以下のと
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の装置は、
傘歯車（４６）（４７）と、プーリ（５１）（５３）と
、傘歯車（５８）（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６行から同頁第８行に「同一軸線
上で・・−・・・・・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［ｒなお、・・
−・・・・・いる。」とあるの′に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の相体（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の装置の出方軸（ｓｏｂ）の回転軸心も所定の傾斜
角で交差している。」 （７）同第１１頁第３行から同頁第６行Ｋｒ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
軸線が互いに所定の傾斜角で交わる軸線上で回動してい
る。」 （８）同第１１頁第２０行から第１２頁第３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の装置の軸線を斜交して配置
すると共に、第３の装置の軸線ケ第２の装置の軸線と斜
交して配置」 以上 特許請求の範囲 （Ｉ）筒状のリンクの一端に配設さノった複数のモード
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ねた伝達要素、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ね、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分備
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、該
第１の装置との軸線斜交する軸線上で回動する第２の装
る第３の装置により構成さねたこと全特徴とする産業用
ロボット。 （２）筒状のリンクの一端に配設さｈた複数のモードル
、この複数のモードルの回転全個別に伝達し得るように
上記リンク内に配設さねた伝達要素、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ね、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分備
えた産業用ロボットにおいて、上記回動運動を行う装置
に、上記リンクと同一軸線上で回動すＺ）第１の装置と
、該第１の装置との軸線斜交する軸線上で回動する第２
の装置と、この第２の装置と斜交する軸線上で回動する
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
寸法を有し、上記複数のモードルのうちの第２のモード
ルの回転を上記第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を有し、上記複数のモードルの
うちの第１のモードルの回転全上記第１の装置に伝達す
る中空の第１のドライブシャフトと分備え、上記各ドラ
イブシャフトが同心状に配置されていること全特徴とす
る産業用ロボット。 手続補正書（自兜） 特許庁長官殿 １、事件の表示　　　特願昭５８−４１０７０号２、発
明の名称 産業用ロボット ３、補正をする者 名　称　　（６０１，）三菱電機株式会社代表者片山仁
八部 ４、代理人 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄及び図面６、　補正の内
容 （１）明細書第９頁第７行目「第２の箱体、」とあるの
を「第２の箱体であり、第１の箱体６５内で上記軸４８
ａと斜交した軸線上に配置された筒状の軸受台６６ａを
一体的に有している。」と訂正する。 （２）同第９頁第１７行目１５５は」の次に「上記軸受
台６６ａに嵌合されて」を挿入する。 （３）図面の第４図を別紙のとおり訂正する。 以上

Claims (2)

【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、
   該第１の装置との軸線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−軸線上で回動する第３の
   装置により構成された乙とを特徴とする産業用ロボット
   。
2. （２）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
   に配置されろと共に、上記機（１） 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、該第１の装置との軸線斜交す
   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のモードルの回転を上記第２の装置に伝達す
   る中空の第２のドライブシャフトと、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
   記複数のモードルのうちの第１のモードルの回転を上記
   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、上記各ドライブシャフトが同心状に配置されて
   いる乙とを特徴とする産業用ロボット。