JPS59166476A - 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） この発明は産業用ロボット、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。

従来乙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、］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
１ま第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（よ箱体、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の回転なプーリ１０に伝
達するベルト、６２は箱体、１１ば第３のす〜ホモ−）
・ル３の出力軸に固着されたプーリ、１２（まプーリ１
１の回転をプーリ１３に伝達するベルト、６３は箱体、
１４．１６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、１８．１９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ば各々傘歯車１５、傘歯車］７、プーリ１
３の回転を伝えるドライブシャツｌ−１２２，２８，３
（３） ３はドライブシャフト２８を支承する軸受、２４．３２
及び２５．３４は各々ドライブシャツ）・２６及び２７
を支承する軸受、３１はドライブシャフト２６．２７．
２８を囲む第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、６５１よ後述する内歯車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Ｉ・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
合う平歯車、４０は平歯車３９に固着された傘歯車、４
１及び４２；ま平歯車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４
３に固着されｔコプーリ、４４及び４５ば傘歯車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に固着された傘歯車、４７は傘歯車４６と噛合う傘
歯車、４９はプーリ４８の回転なプーリ５０に伝達する
ベルト、５１は傘歯車４７のボス部に固着さく４） れたプ〜す、５２はプーリ５１の回転をプーリ５３１こ
伝達するベルト、６６１よプーリ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、５
９ａ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３８．３９と、傘歯車４０．４３とプ〜す４８．５０
と、第２の箱体６６等とで第２の装置、傘歯車４６．４
７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５
９１Ｉ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。

次に動作について説明する。第１のサーボモードル］の
回転；よプーリ４．６及び傘歯車１４．１（５） ５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２０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に伝達され平歯車３
８．３９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
動する乙とｔこより第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ことになる（６） 。更に第４のサーボモードル６８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６４を回動する、
第４、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ば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５１．５３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３
８．３９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わばな
らず、部品点数が増大することはもとより、各部品の集
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（７） 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。

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こ
とができる産業用ロボットを提供することを目的として
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ば各々傘歯車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２５．３４は各々
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。

（８） 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は上記傘歯車４３と同軸心上で傘歯車４６と噛合う
傘歯車、４７ａ１ま上記傘歯車４７を固着した中空の軸
、４３ａは傘歯車４３ｔｅ＠着し中空の軸４７ａを貫通
する軸、６６は軸４３ａに固着された第２の箱体、６７
ば第２の箱体６６を回動自在に支承する軸受、５Ｂ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４７８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
４０．４３と、軸４３ａと、第２の箱体６６等とにより
第２の装置、傘歯車４６．４７．５８．５９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（９） 置の第１の箱体６５の回動軸線と第３の装置の出力軸５
９ａ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４７．５Ｂ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　、　４７ａ　Ｉよ夫々第
２の伝達軸、第１の伝達軸を構成している。

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１０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１−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（１０） 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５９ａ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１７、第２の装Ｗ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」二記軸４７ａの中空内を利用して貫通され、軸４３
ａ　、　４７ａは同軸心上で夫々回転を伝達する。また
、傘歯車５９、出力軸５９ａ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（１１） 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（ま」二
記交点に対１７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
、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とを有しすこ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
形等の産業用ロボッ）・にも利用できることは貰うまで
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、各部品の集積誤差の改善、即ち装置の精度の向上
を計る乙とができ、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、第３の装置に
は、この第３の装置へ回転力を伝達する中空の第１の伝
達軸を設けると共に、第２の装置に（１２） は、第１の伝達軸を貫通して第２の装置へ回転力を伝達
する第２の伝達軸が設けられているので、第２の伝達軸
の空間を第１の伝達軸の配置空間として利用でき、第１
、第２の伝達軸を本体内にコンパクトに配置できる効果
がある。なお、第１の伝達軸には、この第】の伝達軸と
協動して第３の装置へ回転力を伝達する歯車を、上記第
］及び第３の装置の回動軸線と上記第２の装置の回動軸
線との交点に対し両側に配置しているので、中空の第１
の伝達軸を両歯車のボスとして利用でき、しかも第１の
伝達軸を軸受で支承することにより、おのずから両歯車
も支承されることになり、夫々の歯車に対して軸受も兼
用でき、部品点数の削減ひいては装置の小形化を旧る乙
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図は乙
の発明の一実施例による部０３） 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；まドライブシャフト、２８はドライブシャツｌ−
１３１は第２リンク、４３ａ　、　４７ａは軸、４７．
５８【コ傘歯車、６４は第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− （１４） 第２図 ３ 第３図 ］ 手　続補　正　書（方式） ５８　７　２５ １、事件の表示　　　特願昭５８−４１０７１号３、補
正をする者 事件との関係　特許７４傅〔１人 住　所　　　　東京都千代田区丸の内］丁Ｆ目２番３号
名　称　　（６０１，）三菱電機株式会社代表者片由仁
八部 ４、代理人 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 特許庁長官殿 １、事件の表示　　　特願昭５８−４１．０’７１号２
、発明ノ名称　　　　産業用ユボット３、補正をする者 代表者片山仁へ部 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欄。 ６、　補正の内容 （Ｉｆ　　明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１５行から同頁第１８行Ｋ［なお
、・・・・・・・・いる。ｊ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Ｍ３の装置の
出力軸（＋５９ａ）の回動軸線とは直交している。」（
３）同第６頁第１６行から同頁第１８行に「ここで、・
・・・・・・・・いる。」とあるのを以下のとおり訂正
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９行から同頁第１４行Ｋｒ傘歯車
（４６）・・・・・・・・・直交」とあるの全以下のと
おり訂正する。 ［平歯車（３Ｂ）（３９）と、雄歯＠（４ｆＤ）（４３
）と、プーリ（ａｓ）（５ｏ）と、第２の箱体（６６）
等とからなる第２の製置の軸線と直交し、第２の装（＃
ハ、傘歯車（４６）（４’７）と、プーリ（５］、）（
５３）と、傘歯車（５Ｂ）（５９）と、出力軸（５９ｅ
、）等とからなる第３の装置ｍの軸勝と直交」（５）　
　同第８頁第４行から同貞第６行に１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の装置の軸線ケ第２の装置の１ｌＩＩＩ
］緋と斜交して配置」 （６）　　同第９頁第２０行から第１０頁第４行に「な
お、・・−・・・・・いる。」とあるのＴｈ１ａ下のと
おり訂正する０ 「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（ｅｏｂ＋）の回転軸心も所定の傾
斜角で交差している。」 （７）Ｘ第１１頁第４行から同頁第７行Ｋ［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σ）夫夫の回
動軸線は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行に１及び第３の装置ヒイ」と
あるの全「の装置」と訂正する。 （９）同第１２頁第１０行から同頁第１３行に［第１の
装置と・・・・・・・配置」とあるの？ｌｒ−以下のと
おり訂正する。 「第１の装置１°：ｊの軸線と第２の装置の軸線ン・斜
交して配１ｉｉ１ｊ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＃ｆｆｉ　Ｊ（１０）同
第］３頁第′２行から第８行に１及び第３の装置」とあ
るのを「の装置」と訂正する。 以上 特許請求の範囲 ｔｌ＋　　筒状のリンクの一端に配設さねた複数のモー
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きねた１天達要素、上記リンク
の（ｆ口端に配［ηざね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でｑ数の独立した回転運動７
行う装置ケ備えた産業用ロボットにおいて、上記回動運
動分行う装＠灯上記リンクと同−胆ｌ線上で回動する第
１の装置と、該第１の装置前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「ｔと斜交する軸
線上で回ルカする第３の装置と全備え、上記第３の装置
１１”Ｋ灯、この第３の装置ｆｆへ回転カケ伝達する中
空の第１の伝達軸を設けると共に、上記第２の装置にに
、上記第１の伝達軸ケ庚通して−り記第２の装置へ回転
力を伝達する第２の伝達軸ケ設け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役された複数のモー
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れ、各
モードルに対応して複数の独立した回転運動全行う装置
？備えたＩａ業川用ボットＶＣ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の装置との剪１線余Ｆ交する詞ｊ軛土で回
動する第２の装置Ｐｆと、二ｐ第どの装置１′ｔとｆ）
λ黒々軸線上で回動する第３の装置１なとケ備え、上記
第３の装置にけこの第３の中空の第１の伝達４ｊ＋１１
ケ設けると共に、上記第２の装置には、上記第１の伝達
軸を貫通して上記第２の装置１ゴヘ回転力全伝達する第
２の伝達軸ケ設け、且つ−に記第１の伝達軸にはこの第
］の伝達１＜＋＋と（４動して上記第３の装置へ回転力
を伝達する歯車を・上記第１の装置の回転軸線と上記第
２の装置の回転軸線との交点に対し両側に配置したこと
全特徴とする産業用ロボット。

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、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１よ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
   の装置とを備え、上記第３の装置には、この第３の装置
   へ回転力を伝達する中空の第１の伝達軸を設けると共に
   、上記第２の装置には、上記第１の伝達軸を貫通して上
   記第２の装置へ回転力を伝達する第２の伝達軸を設けた
   ことを特徴とする産業用ロボッ）・。 （１）
2. （２）　　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ろよ
   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ｌ−用に対応して複数の独立した凹板運動を行う装
   Ｗｒｔ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の装置とを備え、上記第３の装置にはこの第３の中
   空の第１の伝達軸を設けると共に、上記第２の装置には
   、上記第１の伝達軸を貫通して上記第２の装置へ回転力
   を伝達する第２の伝達軸を設け、且つ上記第１の伝達軸
   にはこの第１の伝達軸と協動して上記第３の装置へ回転
   力を伝達する歯車を上記及び第３の装置の回転軸線と上
   記第２の装置の回転軸線との交点に対し両側に配置した
   乙とを特徴とする産業用ロボ・ソト。