JPS59166477A - 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図乃至第８図に示すものが
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８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）の回転をプーリα１に伝達す
るベルト、（６２１は箱体、０１）は第８のサーボモー
ドル（３）の出力軸に固着されたプーリ、０■はプーリ
θ１）の回転をプーリ０３に伝達するベルト、（へ）は
箱体、α荀・（ｌｆｌはプーリ（６）　、　ＱＯに各々
固着された傘歯車、ａＳ　、αηは各々夫々傘歯車αΦ
、αＱと噛合う傘歯車、（ト）・四及びに）、３］）は
各々プーリ（６）、傘歯車０荀及びプーリＯＩ、傘歯車
θＱを支承する軸受、（イ）、＠、（ハ）は各々傘歯車
θ９、傘歯車α力、プーリα砂の回転を伝えるドライブ
シャフト、（イ）、（至）、　（３３）はドライブシャ
ツ１へ（財）を支承する軸受、（２４＋　、　＠２及び
（ハ）、　（３４１は各々ドライブシャフト（ハ）及び
（イ）を支承する軸受、（３１）はドライブシャフト（
１）＠に）等を囲む第２リンク、Ｑ９）１輪は第２リン
ク（Ｉｌ＋を支承する軸受、β４）は一端で第２リンク
のりを支承する第１リンク、（６Ｄは彼達する内歯車−
に固着された第１の箱体、（綱は第１の箱体（６（へ）
を回動自在に支承する軸受、側はドライブシャフト＠に
固着された平歯車、０７）は平歯車（３（２）と噛合う
内歯車、□□□はドライブシャフト（イ）に固着された
平歯車、（３９）は平歯車０８）と噛合う平歯車、（４
（２）は平歯車０９）に固着された傘歯車、Ｏの及び０
４は平歯車の９）及び傘歯車（４０）を支承する軸受、
（４３）は傘歯車００）と噛合う傘歯車、０〜は傘歯車
Ｉ４３）に固着されたプーリ、に）及び（４〔は傘歯車
（ハ）及びプーリ（ハ）を支承する軸受、１１６ｉはド
ライブシャフト翰に固着された傘歯車、Ｃ７）は重両車
間と噛合う傘歯車、１４９）はブー１月４籾の回転をプ
ーリ伸０）に伝達するベルト、訃は傘歯車１４７）に固
着されたプーリ、國はプーリ（ハ）Ｉ）回転をプーリ喰
に伝達するベルト、（６６）はプーリ００）に固着され
た第２の箱体、（６６１及び（５ηはプーリ伸０）及び
第２の箱体（６（へ）を回動自在に支承する軸受、（５
８１はプーリ０５３）に固着された傘歯車、噸）は傘歯
車ａ〜と噛合う傘歯車、（５９ａ　）は傘歯車Ｑ５９）
に固着された出力軸、ｔ６ｃｔ及び（６０は傘歯車（ｆ
ｉ！Ｉ］及び出力軸（５９ａ　）を回動自在に支承する
軸受、（５４）及び（６０は、プーリ關及び傘歯車−を
支承する軸受、（６７）は第２の箱体１８Ｉｉ）を支承
する軸受である。平歯車ｆｉと内歯車（３７）と第１の
箱体（叫等とで第１の装置、平歯車Ｘ　、　（３０）と
、傘歯車（４０１、＋州と、プーリｔ４１１９　。

（１５ａｔと第２の箱体（叫等とで第２の装置、傘歯車
０６１゜←力と、プーリい１１　、　＋５３＋と、傘歯
車＋５８）　、（ハ）９）と、出力軸（５９ａ　）等と
で第８の装置が構成される。なお第１の装置の第１の箱
体（６υの回動軸線と第８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（叫の回動軸線は直交している。

（へ）は第２リンク（３１）を第８リンクｆｆｏ＋、第
４リンクＣＩ）を介して駆動する減速機付の第４のサー
ボモードル、（６９）は第４のサーボモードル＠樽の反
対側で第１リンク（財）を駆動する減速機付の第５のサ
ーボモードル、（７りは第１リンク［有］４）を回動自
在に支承する架台である。

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α荀、
α９を介して遂次減速及び軸変換されてドライブシャフ
トに）に伝達され、平歯軍国及び内歯車のηにより減速
されて第１の箱体（（ト）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
転はプーリ（８）　、　（１０及び傘歯車αＱ、０ηを
介して遂次減速及び軸変換されてドライブシャフト（イ
）に伝達され、平歯車Ｘ　、　（３９）及び傘歯車＠（
２）、＠（至）により、更に減速及び軸変換されてプー
リｉ４Ｑ　、　ｆ５０）を介して第２の箱体−を回動す
ることにより第２の装置の動作が行われる第８のサーボ
モードル（３）の回転はプーリＱｌ）　、　Ｑ３を介し
て減速され、ドライブシャフト（ハ）に伝達され、傘歯
車１６）、←η及びプーリ伸０．岐及び傘歯車ｍ８１　
、１９＋を介して遂次減速及び軸変換されて出力軸（５
９ａ　）を回動することにより第８の装置の動作が行わ
れる。ここで第１及び第８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１上記第
１乃至第８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Ｈの回転は第４
リンク（７１１、第８リンク（７０）を介して第２リン
クＨを回動し、第５のサーボモードル（６９）は第１リ
ンク（６４１を回動する。

第４、第５のサーボモードル（６艶、（叫及びその駆動
系による第２リンクｆ３１）及び第１リンク−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（苅と、内歯車（３７１と、第１の箱
体（６０等とからなる第１の装置は、傘歯車＋４６１１
４７）と、プーリ（５１）霞と、傘歯車（５（至）い９
）と、出力軸（５９ａ）等とからなる第８の装置と同軸
線で配置され、平歯車端（３９）と、傘歯車ｈｏｔ　ｈ
ａと、プーリ←尋−と、第２の箱体（６ｔＩ１等とから
なる第２の装置は、この軸線と直交しており、８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
する欠点があり、しかも、重量が増大することにより、
手首部分の動作速度も低下する欠点も有していたーまた
、更に第２の箱体（（ト）は軸受（５（ｉｔ　（６７１
で部分的に支承され強度的にも劣る欠点も有していた。

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８の装置に対し、この軸線と斜交する軸線上で回動
する第２の装置を配置すると共に、上記第１の装置の箱
体と、第２の装置の箱体のうち一方又は双方を軽合金で
構成し、装置の大幅な重用の軽減を計り動作速度の向上
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図乃至第６図において、に）、＠、＠は各々傘歯車
（ＩＱ、傘歯車αηプーリａ３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（イ）の中に中空
のドライブシャフトに）が内装され、同じく中空のドラ
イブシャフト（イ）の中にドライブシャフト（ハ）が内
装されて三重軸となっている。＋２４＋　、　＋３２）
及び（ハ）、　（３４）は各々ドライブシャフト（ハ）
及び（財）を支承す軸受、（６瞠はアルミ鋳物などの軽
合金からなり、ドライブシャフト（ハ）に固着された第
１の箱体で軸受（３りにより回動自在に支承される。ｋ
Ｏ）はドライブシャフトに）に固着された傘歯車、０３
）は傘歯車部の回転軸心と斜交する軸心上で傘歯車（４
０）と噛合う傘歯車、（４４）は傘歯車（４：ｌｌとこ
の傘歯車（４３）と一体の軸（４８ａ　）を支承する軸
受、（４６）はドライブシャフト（ハ）に固着された傘
歯車、（４７）は上記傘歯車（４彎と同軸心上で傘歯車
部と噛合う傘歯車、霞は軸（４８ａ　）に固着されアル
ミ鋳物などの軽合金からなる第２の箱体、（６ηは第２
の箱体（（ト）を回動自在に支承する軸受、し団は傘歯
車ｉ４ηの回転軸心と斜交する軸心上で傘歯車ｉ４ηと
噛合う傘歯車ｕ力と噛合う傘歯車、釦９）は傘歯車（４
６）と同軸心上で傘歯車＋５１１９と噛合う傘歯車、（
５９ａ）は傘歯車＠９）に固着された出力軸、〔均は傘
歯車〔ηを支承する軸受、ｔＩ］４１　、（４）は傘歯
車−を支承する軸受、（財）。

（６２ｊは傘歯車（ハ）９）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（６Ｑ
等で第１の装置、傘歯車ｂＯ）、（ハ）と、軸（４８ａ
）と、第２の箱体■等とにより第２の装置、傘歯車１６
１・１４７）、（５８）、い９）と、出力軸（５９ａ）
等とにより第８の装置が構成される。

なお、第１の装置の第１の箱体（６６）の回動軸線と第
８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−の回動軸線は所定の
傾斜角で交わっている。

なお、その他の符号の説明は従来装置と同様につき省略
する。

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（］）の回転はプーリ（４）　、　（６）及び傘歯
車ａ＜　、　（１５を介して遂次減速及び軸変換されて
ドライブシャフトに）に伝達され第１の箱体（６均を回
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）　、　ＯＯ及び傘歯車
ａ→、Ｑηを介して遂次減速及び軸変換されてドライブ
シャフトに）に伝達され傘歯車（４ｏ）　、　１３１に
より更に減速及び軸変換されて傘歯車（４３１、更に軸
（４８ａ）に固着された第２の箱体ｔｍを回動し、第２
の装置の動作が行われる。第８のサーボモードル（３）
の回転はプーリθ】）０３を介して減速されドライブシ
ャフト（ハ）に伝達され傘歯車（４６）　、　１７）　
、　＋５８）　、　（ｈｑ）を介して遂次減速及び軸変
換されて、重両車伸９）に固着された出力軸（５９ａ）
を回動し、第８の装置の動作が行われる。ここで第１及
び第８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乃至第８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
＠１）、第１リンク（財）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。ここで第２の箱体（（ト）を第１図即ち従来のもの
と、ところで、第２の箱体（（至）は第１の箱体（６（
へ）の外周に配置された軸受（６７）と、軸（４８ａ）
を支承する軸受０４）とにより第１の箱体（６ωに回転
自在に支持されるものであり、出力軸（５９ａ）に印加
される荷重が大なる場合でも、軽合金例えばアルミ鋳物
などからなる第２の箱体（６６）はその荷重に充分に耐
えて回転動作する。

なお、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（６→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ットにも利用で
きることは言うまでもない。

以上のようにこの発明によれば、第１の装置と第８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、リンクの小形化、ひいては
装置の小形化を計ることができる。

また、軽合金で構成された第２の箱体は、軽量となるた
め例えば第１の箱体に確実に支持され、手首部分の重量
軽減はもとより、箱体自体の強度も向上できる効果があ
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
置の部分断面平面図、第２図は第１図のＡ天方向の部分
側面断面図、第８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分断面側面図、第５図は第４図
のＢ天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）・・・第１のサーボモー
ドル、（２）・・・第２のサーボモードル、（３）・・
・第８のサーボモードル、０ｔ・・・ドライブシャフト
、翰・・・ドライブシャフト、（３１）・・・第２リン
ク、（圓・・・第１リンク、（６（へ）・・・第１の箱
体、（（ｉＣｉ、・・・・第２の箱体、（５９ａ）・・
・出力軸である。なお図中、同一符号は同−又は相当部
分を示す。 代理人　　葛　野　侶　− 手続補正書（自発） ２１発明の名称 産業用ロボット 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 （１）　　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４頁第９行から同頁第ν行に「なお、−一一
一一　いる。Ｊとあるのを以下のとおシ訂正する０ 「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）の回動軸線とは直交し
、また、第２の箱体（６６）の回動軸線と第３の装置の
出力軸（５９ａ）の回動軸線とは直交している。」 （３）同第５頁第１５行から同頁第１７行に「ここで、
−一一一一いる。」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６頁第８行から同頁第枝行に「傘歯車（、ｉ
、６）−−−−一直交」とあるのを以下のとおシ訂正す
る。 「平歯車（３Ｂ）　（３９）と、傘歯車（４０）（４３
）と、プーリ（４Ｂ）　（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）　（５
３）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７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シ訂正する
。 「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９頁第３行から同頁第６行に「なお、−
一一一一いる。」とあるのを以下のとおシ訂正する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（ｓｏｂ）の回転軸心も所定の傾斜
角で交差している。」 （７）同第１０頁第３行から同頁第６行に「ここで、−
−−−−している。−１とあるのを以下のとおり訂正す
る。 「ここで、第１及び第２並びに第３の装置っ夫々の回動
軸線は互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６行から同頁第９行に「沃１の
装置と一一一一一配置」とあるのを以下のとおり訂正す
る。 「第］の装置の軸線と第２の装置の′＠線を斜交して配
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」 ）九ニ 特許請求の範囲 （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肛に伝達し得るように
上記第２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の箱体を有
する第１の装置と、この第１の装置の軸線と斜交する軸
線上で回動する第２の箱体を有する第２の装置と、蔦Ω
第名の装置と針席する軸線上で回動する第３の装置によ
シ構成されると共に、上記第１、第２の箱体のうち一方
又は双方を軽合金で構成されていることを特徴とする産
業用ロボット。 手続補正書（自発） 特許庁長官殿 １、事件の表示　　　特願昭５８−４１０７２号２、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ＩＴＩ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由仁
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８頁第１１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４
８ａ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８頁第１７行目「５５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 (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、
   この複数のモードルの回転を個所に伝達し得るように上
   記第２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の箱体を有す
   る第１の装置と、この第１の装置の軸線と斜交する軸線
   上で回動する第２の箱体を有する第２の装置と、上記第
   １の装置と同一軸線上で回動する第８の装置により構成
   されると共に、上記第１、第２の箱体のうち一方又は双
   方を軽合金で構成されていることを特徴とする産業用ロ
   ボット。