JPS5947180A - Industrial robot - Google Patents

Industrial robot

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Publication number
JPS5947180A
JPS5947180A JP15683382A JP15683382A JPS5947180A JP S5947180 A JPS5947180 A JP S5947180A JP 15683382 A JP15683382 A JP 15683382A JP 15683382 A JP15683382 A JP 15683382A JP S5947180 A JPS5947180 A JP S5947180A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
robot
horizontal
robot arm
workpiece
link
Prior art date
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Pending
Application number
JP15683382A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
中島 清一郎
稲垣 滋三
進 伊藤
和久 大塚
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.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
Priority to JP15683382A priority Critical patent/JPS5947180A/en
Publication of JPS5947180A publication Critical patent/JPS5947180A/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】 本発明は工業用ロボットに関し、特に工作機械等の対象
機械類に取付けられて、該機械に対しワーク材料の着脱
、搬送をおこなう形式の工業用ロボットに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an industrial robot, and more particularly to an industrial robot that is attached to a target machine such as a machine tool and that attaches to, detaches from, and transfers workpiece materials to the machine.

従来より、工作機械の適宜根面に取付けられることによ
って該工作機械のチャック装置に対しワーク置台からワ
ーク材料を搬送して装着し、工作完了後にはチャック装
置から加工後のワーク材料をとりはずす機械取付型の工
業用ロボットは既に提供されている。この従来の機械取
付型の工業用ロボットは比較的長尺のロボットアームが
その先端にワーク把持用ハンド?有すると共にロボット
本体に対して鉛直面内で旋回動作?おこなうことによっ
てワーク制別の搬送作用をおこなう構成が採られている
ため、ハンドにワーク材料全把持した状態では特にロボ
ットアームの旋回起動時に大きな出力トルク?要し、故
に旋回駆動源は大きな出力トルクを有することが必要と
なり、また旋回軸に掛る負荷がロボット耐用性全低減さ
せゐ傾向に°あった。
Conventionally, a machine attachment device is attached to an appropriate root surface of a machine tool to transport and mount a workpiece material from a workpiece stand to the chuck device of the machine tool, and to remove the processed workpiece material from the chuck device after the machining is completed. type of industrial robot is already available. This conventional machine-mounted industrial robot has a relatively long robot arm with a hand at the tip for grasping the workpiece. Does it have the ability to rotate in a vertical plane relative to the robot body? Because the configuration is such that a workpiece-specific transfer action is performed by performing this operation, when the hand grips all the workpiece material, the output torque is large, especially when the robot arm starts turning. Therefore, the swing drive source is required to have a large output torque, and the load applied to the swing axis tends to reduce the robot's durability.

依って、本発明の目的は、上述の従来の欠点ケ排すべく
、ロボットアームの鉛@面内における旋回動作ケ排し2
1機械に対するワーク材料の搬送。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to eliminate the above-mentioned conventional drawbacks by eliminating the rotational movement of a robot arm in a lead plane.
1 Transport of workpiece materials to the machine.

着脱?ロボットアームの水平面内の運動によって達成で
きるように構成した新規構造の工業用ロボットヲ提供せ
んとするものでおる。
Putting on and taking off? It is an object of the present invention to provide an industrial robot with a new structure that can be achieved by movement of a robot arm in a horizontal plane.

本発明によれば、ワーク把持用ロボットハンド全先端に
有した水平ロボットアームの後端金水平揺動リンクの前
端に枢着すると共に前記水平揺動リンクの後端をロボッ
ト本体上面に設けた回転テーブル上で揺動動作源に結合
させ、また前記ロボット本体?前記水平ロボットアーム
の軸線と交叉する横方向にロボット取付基台沿いに移動
可能に設け、以って前記水平ロボットアームをその軸線
方向沿いの水平的後動と前記回転テーブルの中心まわり
の水平回転とによって水平面内でワーク搬送?おこなう
ように構成したことを特徴とする工業用ロボットが提供
される。
According to the present invention, the rear end of the horizontal robot arm provided at the entire tip of the robot hand for grasping a workpiece is pivotally connected to the front end of a metal horizontal swing link, and the rear end of the horizontal swing link is provided on the upper surface of the robot body. Connected to the swing motion source on the table, and also the robot body? The horizontal robot arm is movable along the robot mounting base in a lateral direction intersecting the axis of the horizontal robot arm, so that the horizontal robot arm can be moved horizontally backward along the axis and horizontally rotated around the center of the rotary table. Workpiece conveyance in a horizontal plane by An industrial robot is provided that is configured to perform the following steps:

以下に本発明?添付図1面に示す実施例に基づいて詳細
に説明する。
The invention below? This will be explained in detail based on the embodiment shown in the first page of the attached drawing.

第1図は本発明による工業用ロボットの全体構成ケ示す
略示斜視図である。同図において、工業用ロボット1は
ロボット本体部2を有し、このロボット本体部2は工業
用ロボット1ケ、例えば自動旋盤MTの機側に取付ける
取付台3に沿って後述する横送り動作機構により矢印°
“ZIIで示す横方向に移動可能になっている。なお、
横送り動作機構の駆動源はモータM1である。また、ロ
ボット本体部2の内部に設けられた後述のよ・下動作機
構が本体部側面に設けられたモータM2で作動せしめら
れることによって該ロボット本体部2の上面に配設され
た上動テーブル4が矢印”Y゛″で示すよ・下方向に動
作可能になっている。この上動テーブル4の上部には矢
印゛°θ”方向に回転する回転テーブル5が設けられて
おり、この回転テーブル5の回転動作機111は後述す
るが、上板13上に載置されたモータM3に駆動源とし
て上記土板13と回転テーブル5との間に設けられてい
る。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing the overall configuration of an industrial robot according to the present invention. In the figure, an industrial robot 1 has a robot main body 2, and this robot main body 2 has a lateral feed movement mechanism (described later) along a mounting base 3 attached to the machine side of one industrial robot, for example, an automatic lathe MT. By arrow °
“It is possible to move in the horizontal direction indicated by ZII.
The drive source for the traversal movement mechanism is a motor M1. Further, a vertical movement mechanism (described later) provided inside the robot main body 2 is operated by a motor M2 provided on the side surface of the main body, so that an upward movement table disposed on the upper surface of the robot main body 2 is operated. 4 is able to move downward as indicated by the arrow "Y". A rotary table 5 that rotates in the direction of the arrow ゛°θ'' is provided on the upper part of the upper movable table 4, and a rotary operating machine 111 of this rotary table 5 is placed on the upper plate 13, as will be described later. A motor M3 is provided between the earthen plate 13 and the rotary table 5 as a driving source.

また、上板13と上記回転テーブル5の上面に固定され
た下板14とに枢着保持された1対のリンク9,10お
よび他の1対のリンク11.12によってロボットアー
ム6の後端が保持されており、このロボットアーム6の
先端には、手首機構7ケ介してロボットハンド8が後述
する回転動作#lI′WIによってほぼ鉛直面内で回転
可能に設けられている。
The rear end of the robot arm 6 is connected to the rear end of the robot arm 6 by a pair of links 9 and 10 and another pair of links 11 and 12, which are pivotally held on the upper plate 13 and the lower plate 14 fixed to the upper surface of the rotary table 5. is held at the tip of the robot arm 6, and a robot hand 8 is provided at the tip of the robot arm 6 via a wrist mechanism 7 so as to be rotatable substantially within a vertical plane by a rotational movement #lI'WI, which will be described later.

なお、上述の2対のリンク9,10および11゜12は
いずれも水平方向に突出し、その突出端によっ10ボツ
トアーム6ケ水平に枢着保持するもので、これらのリン
ク9,10および11.12が水平揺動することによっ
てロボットアーム6は矢印”X′°で示す水平面内の萌
後方向に移動するもので、リンク9,10およびil、
12の水平揺動は上板13上に設けられたモータM4か
ら後述の揺動動作機構を経て揺動力が1対のリンク9゜
10側に伝達場れることによって他の1対のリンク11
,121’t:も起生ずるものである。この場合にリン
ク9,10および11.12の水平揺動によるロボット
アーム6の矢印″X″方向の前後運動は円弧軌跡になる
ガ、ロボット本体部2の矢印゛Z″方向の運動と合成す
ることによって矢印”X”方向に直線軌跡をたどって水
平前後運動することができるのである。なお、リンク1
1の内部には後述のように回転伝達用のチェーン伝達機
構が設けられ、またロボットアーム6内にもチェーン伝
達機構が設けられており、こね、らの後述する両チェー
ン伝達機構を介して上記上板13止のモータM5から回
転力が順次に伝達されて手首7の回転がおこなわれ、そ
れによってロボットハンド8を鉛直面内で矢印°゛α″
α″方向させるのである。第1図において、CKは自動
旋盤MTのチャック装置であり、このチャック装置CK
K対し、工業用ロボット1リロボツトアーム6の先端に
保持さfL、たハンド8によりワークWi着脱する際に
ワーク置台WTからワークWk把持してチャック装置C
Kまで搬送し、次いで該チャック装置CK内に装着し、
加工完了後VCは再びチャック装置CKから該加工済の
ワークw−2離脱訟せてワーク置台WTまで帰還搬送し
、該ワーク置台WT土に加工完了後のワークW?載置す
るのでるる。
The above-mentioned two pairs of links 9, 10 and 11.degree. 12 all protrude in the horizontal direction, and their protruding ends pivot and hold the six 10-bottom arms horizontally. 12 horizontally swings, the robot arm 6 moves in the rearward direction within the horizontal plane indicated by the arrow "X'°," and the links 9, 10 and il,
12 is horizontally oscillated by the transmission field of the oscillating force from the motor M4 provided on the upper plate 13 to the other pair of links 9 and 10 through the oscillating mechanism described below.
, 121't: also occurs. In this case, the back-and-forth movement of the robot arm 6 in the direction of arrow "X" due to the horizontal swing of the links 9, 10 and 11.12 becomes an arcuate trajectory, and is combined with the movement of the robot main body 2 in the direction of arrow "Z". By doing so, it is possible to move horizontally back and forth following a straight line trajectory in the direction of the arrow "X".In addition, link 1
A chain transmission mechanism for rotation transmission is provided inside the robot arm 6 as described later, and a chain transmission mechanism is also provided inside the robot arm 6. The rotational force is sequentially transmitted from the motor M5 fixed on the upper plate 13 to rotate the wrist 7, thereby moving the robot hand 8 in the direction of the arrow °゛α'' in the vertical plane.
In Fig. 1, CK is the chuck device of the automatic lathe MT, and this chuck device CK
On the other hand, the industrial robot 1 is held at the tip of the robot arm 6 fL, and the chuck device C grasps the workpiece Wk from the workpiece table WT when attaching and detaching the workpiece Wi with the hand 8.
K, and then installed in the chuck device CK,
After the machining is completed, the VC removes the processed workpiece w-2 from the chuck device CK and transports it back to the workpiece table WT, and places the processed workpiece W-2 on the workpiece table WT. I'll post it soon.

次に上述した”Z”方向、”Y″′′方向θ″′方向、
”X 11方向、”α″方向各動作機構に就いてj順次
に説明する。
Next, the above-mentioned "Z" direction, "Y"'' direction θ''' direction,
Each operating mechanism in the "X11" direction and the "α" direction will be explained in order.

第2図は取付台illするロボット本体部2″の“2″
方向動作機構の構成−示す略伝断面図でめυ、また第3
図は駆動源のモータM1からの回転伝達機構と回転・直
動変換機構と奮略示する斜視図である。同第2図1.第
3図において、取伺台3の内底部に取付は固定されたモ
ータM1の出力軸端にプーリ15と、同じく取付台3の
内部に装着された左・右一対の回転軸受19.19に′
よって該取付台3の内部で回転可能に保持されたボール
ねじ軸18の一端に取付は固定されたプーリ16との間
にベルト17が張設され、従ってモータM1の回転出力
によってボールねじ軸18が回転作動するようになって
いる。そしてこのボールねじ軸18にはボールナツト2
0がねじ係合されている。しかもこのボールナラ)20
idその一端21がロボット本体部2の取付台3との対
向面に取付は固定されてしる。故にボールねじ軸18の
回転によってポールナツト20が該ボールねじ軸の軸線
方向に移動するのでボールナンド2oと共にロボット本
体部2もボールねじ@18の軸線方向に移動する。この
際に取付台3’17−)よ・1部には1ヌqのガイドレ
ール23.2!iが形成され、このガイドレール23.
23fC嵌着し、たガイド24゜24がロボット本体部
2に設けられているので。
Figure 2 shows "2" of the robot main body 2" on which the mounting base is installed.
The configuration of the directional movement mechanism is shown in the schematic cross-sectional view.
The figure is a perspective view schematically showing a rotation transmission mechanism from a motor M1 as a drive source and a rotation/linear motion conversion mechanism. Figure 2 1. In FIG. 3, a pulley 15 is mounted on the output shaft end of a motor M1 fixed to the inner bottom of the mounting base 3, and a pair of left and right rotating bearings 19 and 19 are mounted on the inside of the mounting base 3. ′
Therefore, a belt 17 is stretched between one end of the ball screw shaft 18, which is rotatably held inside the mounting base 3, and a pulley 16, which is fixedly mounted. is designed to rotate. A ball nut 2 is attached to this ball screw shaft 18.
0 is threadedly engaged. Moreover, this ball nara) 20
One end 21 of the id is fixed to the surface of the robot main body 2 facing the mounting base 3. Therefore, due to the rotation of the ball screw shaft 18, the pole nut 20 moves in the axial direction of the ball screw shaft, so that the robot main body 2 also moves in the axial direction of the ball screw @18 together with the ball nut 2o. At this time, attach one guide rail 23.2 to the mounting base 3'17-). i is formed, and this guide rail 23.
A guide 24°24 is provided on the robot main body 2, so that the robot body 2 is fitted with a 23fC.

上記ガイドレール23,23に沿ってロボット本体部2
は円滑に摺動するのであ^。なお、ボールねじ軸18の
回転を正・逆両方に制御することによってロボット本体
部2は左・右両横方向に所望量だけ移動させることがで
きるものであり、この左・右両横方向が第1図の矢印”
Z′”方向に一致するのである。なおモータM1は周知
のサーボモータを用いればよい。
Along the guide rails 23, 23, the robot main body 2
Because it slides smoothly. By controlling the rotation of the ball screw shaft 18 in both forward and reverse directions, the robot main body 2 can be moved by a desired amount in both the left and right lateral directions. “Arrow in Figure 1”
This corresponds to the Z''' direction.A well-known servo motor may be used as the motor M1.

第4図はロボット本体部2の上部に設けられている上動
テーブル4を駆動源のモータM2によって第1図の矢印
′Y″方向に上・′F動でぜる土・下動作機構の構成を
示す略伝断面図でらゐ。同第イ図に示すようにロボット
本体部20基台2a土に載置されたモータM2の出力軸
は基台2aの内方に下向きに突出し、その出力軸にプー
リ26が取付けられ、またロボット本体部2の内部には
よ・下の軸受27,27によって鉛直軸心まわりK回転
可能に支承されたホールねじ軸28が設けられて、ぞの
ボールねじ軸28の1端は基台2a内に突出してブー1
) 29 (i−有し、上記プーリ26と29との間に
はベルト30が基台2a内で張設されている。′またボ
ールねじ軸28にはポールナツト31がねじ係合し、こ
のポールナツト31は腕32に取付は固定さね7.該腕
32の両端には二本のボールスプライン軸33.33が
立設固定されている。
Figure 4 shows a soil/lower movement mechanism in which the upper movement table 4 provided on the upper part of the robot main body 2 is moved upward and downward in the direction of the arrow 'Y' in Fig. 1 by the motor M2 as the drive source. This is a schematic cross-sectional view showing the configuration.As shown in Figure A, the output shaft of the motor M2, which is placed on the soil of the robot main body 20 and the base 2a, protrudes downward into the inside of the base 2a, and its output A pulley 26 is attached to the shaft, and a Hall screw shaft 28 is provided inside the robot main body 2 and is supported rotatably around the vertical axis by lower bearings 27, 27. One end of the shaft 28 protrudes into the base 2a and is attached to the boot 1.
) 29 (i), and a belt 30 is stretched between the pulleys 26 and 29 within the base 2a.'A pole nut 31 is threadedly engaged with the ball screw shaft 28, and this pole nut 31 is fixedly attached to the arm 32 by a screw 7. At both ends of the arm 32, two ball spline shafts 33 and 33 are erected and fixed.

このボールスプライン軸33,33irjロボット本体
部2の上面板2bに嵌着されたスプラインナラ)34.
347貫通して上方に延び、これら両ボールスプライン
軸33.33の頂端に上動板4が取付は固定さtしてい
ろ。従ってモータM2の回転がベルトプーリ機構勿介し
てボールねじ軸28に伝達gれ、これを回転作動させる
と、このボールねじ軸28にねじ係合しlζボールナツ
ト31が上・下動し、故に腕52.ボールスプライン軸
33゜33、上動テーブル41ハ、スフ−ラインナツト
34゜34が嵌着シれたロボット本体部2の上面板21
)に対してよ・1に移動するのである。なお、二本のボ
ールスプライン軸33.34が用いられることにより、
上動テーブル4は円滑に上・1(矢印n y u方向〕
方向に移動する。なお、モータM2も前述のモータ〜1
1と同様にサーボモータによって形成さ−A7)ことに
より、上動テーブル4の上―下動の移動量ケ所望のとお
りに制御することができる。なお、上動テーブル4′の
よll5vこtrJ、li図の回−転テーブル5が載設
され、この回転テーブル5上にロボットアーム6會枢着
保持したリンク9゜10および11,12、上・1根1
3,14等か保持されているので、上動テーブル4の上
111動に従って究極的には水平ロボットアーム6およ
びハンド8も同量だけ上・下に平行移動するのである。
These ball spline shafts 33, 33irj (spline inner ring fitted to the top plate 2b of the robot main body 2) 34.
347 and extends upwardly, and the upper moving plate 4 is fixedly attached to the top ends of both ball spline shafts 33 and 33. Therefore, the rotation of the motor M2 is transmitted to the ball screw shaft 28 through the belt pulley mechanism, and when this is rotated, the ball nut 31 is threadedly engaged with the ball screw shaft 28 and moves up and down. 52. Top plate 21 of the robot main body 2 on which the ball spline shaft 33° 33, the upper moving table 41c, and the spherical nut 34° 34 are fitted.
), it moves to 1. In addition, by using the two ball spline shafts 33 and 34,
The upward movement table 4 moves upward smoothly (in the direction of the arrow n y u).
move in the direction. Incidentally, the motor M2 is also the same as the above-mentioned motor ~1.
By using a servo motor as in A7), the amount of vertical and downward movement of the upper moving table 4 can be controlled as desired. In addition, a rotary table 5 as shown in FIGS.・1 root 1
3, 14, etc. are held, the horizontal robot arm 6 and hand 8 are ultimately translated upward and downward by the same amount in accordance with the upward movement of the upward movement table 4.

つまり、上動テーブル4の上・Tri制御することによ
ってハンド8に保持されたワークWの重心を例えば第1
図のチャック装ji CKの中心に対して高さ調整によ
り一致させることができるのである。更にまたyg1図
において、ワーク置台WTからハンド8によりワークW
i把持する場合や、把持した加工済ワークWi該置台W
T上に静かに置く場合等にも上動テーブル4のよ・′″
F ahの制御によって達成されるのである。
In other words, the center of gravity of the work W held by the hand 8 is
The height can be adjusted to match the center of the chuck device CK shown in the figure. Furthermore, in figure yg1, the workpiece W is moved from the workpiece table WT by the hand 8.
i When gripping or gripped processed workpiece Wi
The upper moving table 4 can also be used when placing it quietly on the T.
This is achieved by controlling Fah.

次に、第5図は回転テーブル5の回転動作機構を示す略
示機慣図である。同第5図に示すように。
Next, FIG. 5 is a schematic diagram showing the rotation mechanism of the rotary table 5. As shown in FIG. As shown in Figure 5.

上版13上Km付は固定されたモータM3の出力軸は該
上板13?貫通して下方に突出して周知のハーモニック
ドライブ減速装置(登録商標名〕36の駆動ピニオン3
7に結合されている。この駆動ビニオン37iま可撓歯
車素子38に公転噛合している。可撓歯車素子38の外
周にはリング歯車39が歯車箱40によって保持されて
いる。故にモータM3の回転出力によって駆動ビニオン
57が回転駆動されると、可撓歯車素子38を介して回
転はリング歯車39に所望の高減速比のもとに伝達きれ
る。ここで、上記の可撓歯JiL累子38の下端は固定
軸41の上端に取付は固定され、またこの固定軸41の
下端は回転テーブル5の上テーブル5a(H貫通して丁
テーブル5b&で適宜の固定手段で固定されている。ま
た上記上テーブル5av′i’)テーブル5bに刻しベ
アリング42會介して回転自在【て保持されており、回
転テーブル5の回転動作はこの上テーブル5aによって
得るように形成されてい々。さて、この上テーブル5a
にはハーモニックドライブ装rN、36の歯車箱40と
上端で結合された中空軸43の下端が結合ちれており。
The output shaft of the fixed motor M3 with Km on the upper plate 13 is the upper plate 13? The drive pinion 3 of the well-known harmonic drive reduction gear (registered trademark) 36 penetrates and protrudes downward.
It is connected to 7. This drive pinion 37i is in mesh with the flexible gear element 38 in revolution. A ring gear 39 is held on the outer periphery of the flexible gear element 38 by a gear box 40 . Therefore, when the drive pinion 57 is rotationally driven by the rotational output of the motor M3, the rotation is transmitted to the ring gear 39 via the flexible gear element 38 at a desired high reduction ratio. Here, the lower end of the flexible tooth JiL resistor 38 is fixedly attached to the upper end of a fixed shaft 41, and the lower end of this fixed shaft 41 is connected to the upper table 5a (H) of the rotary table 5 through the upper table 5a (H). The upper table 5av'i') is rotatably held on the table 5b via a bearing 42, and the rotational movement of the rotary table 5 is controlled by the upper table 5a. It is formed in such a way that it can be obtained. Now, this upper table 5a
The lower end of the hollow shaft 43 is connected to the gear box 40 of the harmonic drive unit 36 at the upper end.

従って上述のμ口〈、モータM 30回転駆動すζよっ
てリング歯車39が減速回転駆梨1さノt/、)と、こ
のリング歯車39 ’4−収納保持した歯車箱40およ
び中空軸43も一体に回転駆動さね、究極的にげ回転テ
ーブル5の上テーブル5aが回転駆動されるのである。
Therefore, the ring gear 39 is decelerated and rotated by the motor M 30 rotations, and the gear box 40 and the hollow shaft 43 are also Ultimately, the upper table 5a of the rotating table 5 is rotationally driven.

なお、下テーブル5bは前述した上動テーブル4の上面
にボルトねじ等の適宜固定手段を利用して取付ければよ
い。なお他の変形例として、下テーブル5b7に、J:
動テーブル4と一体に形成し、これに回転軸受手段42
’(]l=介してよテープA、 s a 2取付けるよ
うに形成するととも可能でbす、その場合には固定軸4
1もその一体形成テーブルに取付は固定される。、更に
、モータM3は既述のモータM1.M2と同様Kv−ボ
モータによって形成されるので回転テーブル5の上テー
ブル5aは正逆両方向に所望1だけ回転制御することが
できるのであめ。
Note that the lower table 5b may be attached to the upper surface of the above-mentioned upper movable table 4 using appropriate fixing means such as bolts and screws. In addition, as another modification, on the lower table 5b7, J:
It is formed integrally with the moving table 4, and a rotating bearing means 42 is attached thereto.
'(]l = It is also possible to form it so that the tape A, s a 2 can be attached through it, in which case the fixed shaft 4
1 is also fixedly attached to the integrally formed table. , furthermore, the motor M3 is the already mentioned motor M1. Like M2, it is formed by a Kv-motor, so the upper table 5a of the rotary table 5 can be controlled to rotate by a desired amount in both forward and reverse directions.

次にリンク9.10i水平揺動させてロボットアーム6
を矢印″X”方向に前後移動させる水平揺動動作機構に
就いてfvJ6図に基づき説明する。
Next, link 9.10i is swung horizontally and robot arm 6 is
The horizontal swinging mechanism for moving back and forth in the direction of the arrow "X" will be explained based on Fig. fvJ6.

さて、16図において、上板13上に載置、固定さhた
モータM4は前述の諸モークM1〜M3と同様にサーボ
モータによって形成されており、その出力軸は上板13
ケ、質通し、て、i、15図に示した動作機構のハーモ
ニックドライブ減速装置36トホぼ同一のハーモニック
ドライブ減速装置4/・の駆動ビニオン47に結合し、
ている。ぞしてこの駆動ピニオン47は可撓歯車素子4
8に公転噛合し、この可撓歯車素子48を介して減速回
転かリング歯車素子49に伝達されるので、このリンク
歯車素子49が減速1回転する。このリンク歯車素子4
9はリンク9の後端に形成された歯車箱部分50に収納
されているので、リング歯車素子49の回転によって該
素子490回転中心ケ中心にし7てリンク9 ’(d水
平面内で旋回する。便りてモータM4の正・逆鉤回転方
向の回転fit ’c適宜索、例えば左−右に各60°
ずつに回転制御すれば、リンク9の水平旋回動作は水平
揺動動作として実現される。そ、してリンク9の後端部
の]σf」に取付は固定された中空軸51はリング歯車
素子49と同軸に設けられ、その下端はリンク10に結
合さJしている。依ってリンク9の水平揺動動1筆は上
記中空軸51を介しでリンク10に伝達さthるりで、
リン−り10もリンク9と同期して水平揺動動作ケおこ
なうのでろる。なお、ハーモニックドライブ減速装置4
6の可撓歯車素子48の1端は上記中壁軸51内?貫通
すゐ固定軸52の上端に取付は固定されておυ、−万、
該固定軸52の一ト端け、前述した回転テーブル5の上
テーブル5a&こ固定されるT’&14の上面にねじ止
め等の適宜固定手段に°よって固定はれる。さ1、上・
11対構選に設けられたリンク?、1075E上述の如
く、水平揺動動作を行乏ば、両リンク9,10の先端V
Cはロボットアーム6の後端が枢着されているので、り
51図に示し、!でようにロボットアーム6乞、[矢印
゛X゛。
Now, in FIG. 16, the motor M4 placed and fixed on the upper plate 13 is formed by a servo motor like the motors M1 to M3 described above, and its output shaft is mounted on the upper plate 13.
The harmonic drive reduction device 36 of the operating mechanism shown in FIG.
ing. Therefore, this drive pinion 47 is connected to the flexible gear element 4.
8, and the decelerated rotation is transmitted to the ring gear element 49 via this flexible gear element 48, so that this link gear element 49 makes one decelerated rotation. This link gear element 4
9 is housed in a gear box portion 50 formed at the rear end of the link 9, so the rotation of the ring gear element 49 causes the ring gear element 490 to rotate around the center of rotation of the element 490 in the horizontal plane. Then, rotate the motor M4 in the forward and reverse rotation directions as appropriate, for example, 60 degrees each from left to right.
If the rotation is controlled individually, the horizontal turning motion of the link 9 can be realized as a horizontal swinging motion. A hollow shaft 51 fixedly attached to ]σf at the rear end of the link 9 is provided coaxially with the ring gear element 49, and its lower end is connected to the link 10. Therefore, one stroke of the horizontal swing of the link 9 is transmitted to the link 10 via the hollow shaft 51.
This is because the link 10 also performs a horizontal swinging motion in synchronization with the link 9. In addition, harmonic drive reduction device 4
One end of the flexible gear element 48 of No. 6 is inside the inner wall shaft 51? The mounting is fixed on the upper end of the fixed shaft 52, and υ, -10,000,
One end of the fixed shaft 52 is fixed to the upper surface of the T'&14, which is fixed to the upper table 5a of the rotary table 5, by suitable fixing means such as screws. Sa1, top
A link set up for an 11-pair election? , 1075E As mentioned above, if the horizontal swinging operation is not performed, the tips V of both links 9 and 10
Since the rear end of the robot arm 6 is pivotally attached, C is shown in Figure 51. Then the robot arm 6, [arrow ゛X゛].

方向に萌後動作すゐのである。この際V(,441図に
示した他の1対のリンク11 、11;L−t−れらの
先端がロボットアーム6に対しリンク9,10より前方
位置に枢着され又い^ので、ロボットアーム6の的後動
作に従って略リンク9,10と同期してリンクIi、1
2も水平揺動動作を行う。このために後述のようにリン
ク11.12の後端はよ・下板13,1411JJK旋
回自在に保持きれていなのである。
It is a movement after moe in the direction. At this time, the tips of the other pair of links 11 and 11 shown in FIG. In accordance with the target movement of the robot arm 6, the links Ii and 1 are approximately synchronized with the links 9 and 10.
2 also performs horizontal swinging motion. For this reason, as will be described later, the rear end of the link 11.12 cannot be held so as to be able to rotate freely.

第7図、第8図はロボットアーム6の先端VC設けられ
f(手首7の旋回動作機構會略示する平面図と断面図で
ある。さて、上板13上に載置されたモータM5はサー
ボモータによっで形成さfl、その出力軸は、上板13
?貫通し、かつこの上板15に対しで後端が回転軸受手
段を介して枢着されたリンク11の内部においてスプロ
ケット車60に結合してこのスプロケット車6’ Of
zr回転駆動する。一方、リンク12はその後端がリン
ク11の場合と同様に回転軸受+段を介して1板14に
枢着されている。さて、リンク11内体は中空体として
形成され、七の前端は第8図Vζ明示するように一本の
短軸62VCよってロボットアーム6と枢泗結合されて
いOQすなわち1文・、−L軸62はリング11に嵌設
された回転軸受64.65とロボットアーム6の内部に
適宜嵌設保持てれ7h回転軸66.67との4つの軸受
手段に支承系れ、しかもこの短軸62にはリンク11内
の適宜位U VX:スプロケット車63が取付け1.)
ノし、ま7.:ロボットアーム6内の適宜位置にスプロ
ケット4T68が取付りらり、ていめ。・でしてリンク
11内のスプljグツト車60,66間Vこにチェーン
61が張設されている。従ってモータM5の回転出力は
こrしらのスプロケット車60.63とチェーン61と
を介して短軸62に伝達され、故にスプロケット車68
が回転駆動される。更r(このスズロケットJ4L68
6回転はロボットアーム6の先端内部に枢溝保持された
スプロケット車69にチェーン70を介して伝達される
。このスプロケット車69にC同軸にベベルギア71が
設けられており、手首7からロボットアーム6の内部V
Cg是した軸73のヤ〉端に取付けら)1だ他のベベル
ギア72と噛合している。この結果とし、て、スプロケ
ット車690回転haベベルギア71.72の噛合対會
経て手首7に伝達され、これ全回転させるのでおる。上
述の如く、モータM5の回転出力が二組のチェーン・ス
プロケット機構と1対のベベルギア噛合対と會経て手首
7?回転駆動するものであり、サーボモータM5の回転
811.制御によって手首70回転制徒1を行う□こと
ができるのfある。なお、第8夕1にはリンク9,10
の先端とロボットアームロ七の枢着結合構造およびリン
ク12の枢着結合も示しであるが、これらの枢着結合構
造は通常周知の枢着軸と回転軸受とを用いた構造であめ
から、ここでC詳述しない。
FIGS. 7 and 8 are a plan view and a cross-sectional view schematically showing the rotating mechanism of the wrist 7 provided at the tip VC of the robot arm 6. Now, the motor M5 mounted on the upper plate 13 is formed by a servo motor, its output shaft is connected to the upper plate 13
? The sprocket wheel 6' is connected to the sprocket wheel 60 inside the link 11, which extends through the upper plate 15 and whose rear end is pivotally connected to the upper plate 15 via a rotary bearing means.
zr rotation drive. On the other hand, the rear end of the link 12 is pivotally connected to the one plate 14 via a rotary bearing + stage, similar to the case of the link 11. Now, the inner body of the link 11 is formed as a hollow body, and the front end of the link 11 is pivotally connected to the robot arm 6 by one short shaft 62VC as shown in FIG. The reference numeral 62 is supported by four bearing means including a rotational bearing 64.65 fitted in the ring 11 and a 7h rotational shaft 66.67 which is appropriately fitted and held inside the robot arm 6. 1. Install the sprocket wheel 63 at the appropriate position in the link 11. )
Noshi, ma7. : The sprocket 4T68 is installed at the appropriate position inside the robot arm 6. A chain 61 is stretched between the sprocket wheels 60 and 66 in the link 11. Therefore, the rotational output of the motor M5 is transmitted to the short shaft 62 via these sprocket wheels 60 and 63 and the chain 61, and therefore the sprocket wheel 68
is driven to rotate. (This tin rocket J4L68
The six rotations are transmitted via a chain 70 to a sprocket wheel 69 held in a pivot groove inside the tip of the robot arm 6. A bevel gear 71 is provided on this sprocket wheel 69 coaxially with C, and from the wrist 7 to the inside V of the robot arm 6.
The bevel gear 73 is attached to the end of the shaft 73, and meshes with the other bevel gear 72. As a result, the rotation of the sprocket wheel 690 ha is transmitted to the wrist 7 through the engagement of the bevel gears 71 and 72, causing it to rotate completely. As mentioned above, the rotational output of the motor M5 is transmitted to the wrist 7? The rotation is driven by the rotation 811. of the servo motor M5. It is possible to perform 70 rotations of the wrist by control. In addition, links 9 and 10 are available on the 8th evening 1.
The pivot connection structure between the tip of the robot arm 7 and the link 12 is also shown, but these pivot connection structures are usually structures using well-known pivot shafts and rotation bearings. C will not be discussed in detail here.

以上の四辺から明らかなように、本発明でりワークヶ把
持するロボットハンドを先端に有した水平ロボットアー
ムの後端を水平揺動リンクの前端に枢着すると共VC@
記水平揺動リンクの後端をロボット本体上面に設けた回
転テーブル上で揺動動作源と結合させ、また上記のロボ
ット本体を前記の水平ロボットアームの軸線と交叉する
(負方向にロボット取付基台沿いに移動可能に設け、匂
って前記水平ロボットアーム會その軸揶力向沿いの水平
前後動と回転テーブルの中心まわりの水平回転とによっ
て水平面内でワーク搬送をおこなうようにしたので、ロ
ボットアームが鉛直φ1内でロボット動作を行う従来の
機械取付型の工業用ロボットに比較して駆動源に掛る連
衡が軽減式ね、しかも5つのモータM1〜M5によって
駆動される各方向の運動を合成作動式せることによって
ロボットアームの先端のハンド8を3次元の広い空間内
でロボット動作させ得るからワーク置台WT上に積載し
た多数のワークを対象機械に搬送し、て該ワークを装着
し又は該機械からとりはずすことができる。なお、以上
に説明した各動作機慣の詳卸j栖造綿に就いては実際の
設計に当って道々改変、変更全おこない得ることは言う
1でもない。
As is clear from the above four sides, in the present invention, the rear end of a horizontal robot arm having a robot hand at the tip for gripping a workpiece is pivoted to the front end of a horizontal swing link.
The rear end of the horizontal swing link is connected to a swing motion source on a rotary table provided on the upper surface of the robot body, and the robot body is connected to the axis of the horizontal robot arm (the robot mounting base is connected in the negative direction). The robot arm is movable along the platform, and the workpiece is transferred in a horizontal plane by the horizontal back-and-forth movement along the axial direction of the horizontal robot arm and the horizontal rotation around the center of the rotary table. Compared to conventional machine-mounted industrial robots, which perform robot movements within vertical φ1, the coupling applied to the drive source is reduced.Furthermore, the movement in each direction driven by five motors M1 to M5 is combined for operation. By using this method, the hand 8 at the tip of the robot arm can be operated robotically in a wide three-dimensional space, so a large number of workpieces loaded on the workpiece table WT can be transported to the target machine, and the workpieces can be mounted or moved to the machine. It should be noted that the details of each operating mechanism described above may be modified or changed at any time during actual design.

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

第1図は本発明による工業用ロボットの全体構成?示す
略伝斜視図、@2図は第1図に示[またロボットの取付
台に対するロボット本体部の横方向動作機構の欅成?示
す略伝断面図、第3図tri同横方向動作機構における
回転伝達機構と回転・直動変換機構との構成會略伝する
斜視図、第4図は同ロボットの上動テーブルの上豐T’
 1IIII作機構會説明する略伝断Ifi図1.・n
5図は同ロボットの回転テーブルの回転動作機構を説明
する略伝磯*図、第6図は同ロボットの水平リンクの水
平揺動動作機構に就いて説明する略伝機攬図、川7図、
第8図は同ロボットの水平ロボットアームの旋回動作機
構に就いて説明する略伝平面図と断面図ウド・・・・・
工業用ロボット 2・・・・・・ロボット本体部 3・・・・・取付台 4・・・・・上動テーブル 5・・・・・・回転テーブル 6・・・・・・水平ロボットアーム 7・・・・・・手首 8・・・・・・ロボットハンド 9.10.i’1.12・・・・・・リンク13・・・
・・・上板 14・・・・・1板 M1〜M5・・・・・・モータ MT・・・・・・自動旋盤 CK・・・・・・ナヤック装置 WT・・・・・・ワーク置台 W・・・・・・ワーク 特許出却人 ファナック株式会社 l爵許出願代理人 弁理士  青  木    朗 弁理士  西  舘  和  之 弁理士  中  山  恭  介 弁理士  山  口  昭  之
Fig. 1 shows the overall configuration of the industrial robot according to the present invention? The schematic perspective view shown in Figure 2 is shown in Figure 1. Fig. 3 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the rotation transmission mechanism and rotation/linear motion conversion mechanism in the lateral movement mechanism of the same robot, and Fig. 4 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the rotation transmission mechanism and the rotation/linear motion conversion mechanism in the same lateral movement mechanism.
1III Operation mechanism Diagram 1.・n
Figure 5 is a schematic diagram explaining the rotation mechanism of the rotary table of the robot, Figure 6 is a schematic diagram explaining the horizontal swing mechanism of the horizontal link of the robot, and Figure 7 is a schematic diagram of the robot.
Figure 8 is a schematic plan view and cross-sectional view explaining the turning mechanism of the horizontal robot arm of the same robot.
Industrial robot 2...Robot main body 3...Mounting base 4...Upper moving table 5...Rotary table 6...Horizontal robot arm 7 ...Wrist 8 ...Robot hand 9.10. i'1.12...Link 13...
...Top plate 14...1 plate M1 to M5...Motor MT...Automatic lathe CK...Nayak device WT...Workpiece stand W... Work Patent Issuer: FANUC CO., LTD. Patent Attorney: Akira Aoki, Patent Attorney, Kazuyuki Nishidate, Patent Attorney, Kyo Nakayama, Patent Attorney: Akira Yamaguchi

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、 ワーク把持用ロボットノ・ンド?先端に有した水
平ロボットアームの後端を水平揺動リンクの前端に枢着
すると共に前記水平揺動リンクの後端をロボット本体上
面に設けた回転テーブル上で揺動動作源に結合させ、ま
た前記ロボット本体全前記水平ロボットアームの軸線と
交叉する横方向にロボット取付基台沿いに移動可能に設
け、以って前記水平ロボットアーム會その軸線方向沿い
の水平前後動と前記回転テーブルの中心まわりの水平回
転とによって水平面内でワーク搬送をおこなうように構
成したことを特徴とする工業用ロボット。 2、 前記ワーク把持用ロボットノ・ンドは前記水平ロ
ボットアームの先端に旋回可能に取付けられている特許
請求の範囲第1項に記載の工業用ロボ、ト。
[Claims] 1. Workpiece gripping robot node? A rear end of a horizontal robot arm having a distal end is pivotally connected to a front end of a horizontal swing link, and the rear end of the horizontal swing link is coupled to a swing motion source on a rotary table provided on the upper surface of the robot body, and The entire robot body is provided so as to be movable along the robot mounting base in a lateral direction intersecting the axis of the horizontal robot arm, thereby allowing the horizontal robot arm to move horizontally back and forth along its axis and around the center of the rotary table. An industrial robot characterized by being configured to transport a workpiece in a horizontal plane by horizontal rotation of the robot. 2. The industrial robot according to claim 1, wherein the workpiece gripping robot node is rotatably attached to the tip of the horizontal robot arm.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101361669B1 (en) * 2012-05-23 2014-02-13 고등기술연구원연구조합 Expansion Seat Valve Scattering Shipment Particles

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