JPS5953194A

JPS5953194A - 工業ロボツトのハンド要素の二軸駆動装置

Info

Publication number: JPS5953194A
Application number: JP58139535A
Authority: JP
Inventors: ハツソ・バイエル
Original assignee: FUYUA DEIGITARE AUTOMACHION MB; FUYUA DEIGITARE AUTOMACHION MBH G
Current assignee: FUYUA DEIGITARE AUTOMACHION MB; FUYUA DEIGITARE AUTOMACHION MBH G
Priority date: 1982-08-03
Filing date: 1983-08-01
Publication date: 1984-03-27
Also published as: EP0101569A2; US4608884A; DE3228945A1; ATE25025T1; DE3369269D1; EP0101569A3; EP0101569B1; DE3228945C2

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】本発明は、工業ロボットのハンド要素の二軸駆動装置に
関する。

本装置はロボットの腕部材（ｂｏｏｍ）の端部に位置す
るケーシングを有し、このケーシングは腕部材の軸に直
角な第−軸の周りに回転可能である。またこのケーシン
グは上記第−軸に直角な第二軸周りに回転自在なフラン
ジを支持している。このため二つの駆動軸は腕部材の中
において駆動することができ、それぞれの駆動軸はベベ
ルギヤによって減速ギヤを駆動する。このベベルギヤは
ケーシングの中に配置され、その回転によって上記二軸
層りの回転を生じさせる。

このような装置は例えば、ドイツ実用特許第７８０１８
４４号によって知られている。ここではこの装置は、い
わゆるアングルハンド（ａｎｇｌｅ　ｈａｎｄ）に用い
られている。二つの駆動軸は、腕部材の中に同軸に位置
していて、それぞれベベルギヤを介し、Ｔ１：いに相手
方の方に延びる同一軸線上の二つの軸を駆動する。上記
二つの駆動軸のうちの一方の駆動軸は中空軸として作成
され、上記ケーシングを回転させる第一の減速ギヤを駆
動する。また他方の駆動軸は、該駆動軸と直角の方向に
配置された被駆動軸をベベルギヤによって駆動する。こ
の被駆動軸は付加減速ギヤを駆動し、この付加減速キヤ
はこれと同軸に位置するフランジを回転させる。

この従来装置はしかし、大型で、構造が複雑という問題
がある。大型化はアンギュラ（ａｎｇｕｌａｒ）構造ば
かりでなく、減速ギヤの必要寸法が大きなことから生じ
る。減速ギヤは共に、それぞれの最大付加荷重により設
計される。また第二軸が腕部材の軸からやや離れたとこ
ろに位置するため、ケーシング支持部材に高荷重モーメ
ントが加わるという問題もある。

本発明の目的は、構造が単純で、小型化が可能、かつ高
荷重を移動させることができる装置を得ることにある。

この目的は特許請求の範囲に記・載の本発明によって達
成することができる。

本発明装置は数々の利点がある。まず二つの駆動軸によ
る角連動量が差動ギヤにより二つの減速ギヤに分散され
るため、高荷重を軽量小型の構造で動かすことができる
。また腕部材の軸が、フランジの軸が動ける範囲の平面
内に延び、このフランジはケーシングの回動軸に接近し
て配設されているため、ケーシングの支持部材に作用す
る荷重モーメントは比較的小さい。本発明装置は対称な
構造を有する。高速で駆動されるギヤ部分が装置の中心
部に配置されているため、最適な潤滑を行なうことが可
能である。従って、ケーシングが対称であるにも拘わら
ず、最適なオイルレベルを本装置で維持することができ
る。この装置番制御する上での複雑さは、上記従来のア
ングルハンド（ａｎｇｌｅ　ｈａｎｄ）に比し、相当程
度軽減される。

以下図示実施例について本発明を説明する。中空の第一
駆動軸２と第二駆動軸３とは、ロボットの腕部材１内に
同軸に延びている。中空駆動軸２は、第一のベベルギヤ
４の組みにより、ベルトプーリ７を支持する軸６を駆動
する。また駆動軸３は、′第二のベベルギヤ５の組みに
より、ベルトプーリ９を支持する付加軸８を駆動する。

この二つの軸６．８は同軸に相対向して互いに相手方の
方に延び、かつ腕部材ｌの端部に固定的に接続されたケ
ーシング部１０に回転自在に支えられている。このケー
シング部１０は、両側にアーム１０ａ、１０ａを有し、
両アームの間を空間としたフォーク状をなしている。

二つのギヤベルト１３．１４は、それぞれ−１−記へル
トプーリ７．９からケーシングＮＩＯのアーム１０ａの
外面に沿って延び、他の一対のベルトプーリ１５．１６
に掛けられている。このプーリ１５．１６は一対の減速
ギヤ１９．２ｏの主軸または入力軸１７．１８に接続さ
れたものである。

この減速ギヤの入力軸１７．１８はケーシング部ｌＯの
外側端部のフォーク状をした反対側のアーム１０ａ、１
０ａにそれぞれ回転自在に支持されている。また減速ギ
ヤ１９．２０はｌ：８０の減速比を持つ、いわゆる調和
駆動ギヤから構成することができる。この減速ギヤ１９
．２０の入力軸１７．１８は、軸１１に沿って互いに反
対方向に延び、腕部材１の軸２１に関し対称に配置され
ている。減速ギヤ１９．２０のギヤハウジングはケーシ
ング部ｌＯに固定して設けられ、該減速ギヤの内部部品
を支持している。

ケーシング１２は、上記第−軸１１周りに回転自在に、
上記ケーシング部ｌＯに枢着されている。このケーシン
グ１２は上記入力軸１７．１８の内端部分を回転自在に
支持している。減速ギヤ１９．２０の動力取出部材２２
．２３は、それぞれ輔１１周りに回転自在にベベルギヤ
２４．２５を支持している。上記動力取出部材２２．２
３とベベルギヤ２４．２５は、軸受部材２６．２７に回
転自在に支持され、ケーシング１２内に位置している。

この二つのベベルギヤ２４．２５は、上記第一の回転軸
１１に対し直角な第二の回転軸３０に沿い同軸で相対向
して延びる二つの付加的な（第三の）ベベルギヤ２８．
２９にそれぞれ噛み合っている。この両ベベルギヤ２８
．２９はケーシング１２に回転自在に支持されており、
一方のベベルギヤ２８の軸３２に接続されたフランジ３
１は、ケーシング１２に回転自在に支えられている。

」二記構成の本装置は次のように作動する。二つのベベ
ルギヤ２４．２５が同一速度で互いに反対力向に回転す
ると、ケーシング１２が静１Ｆ状態のまま、フランジ３
１がその軸３０周りに回転する。他方ベベルギヤ２４．
２５が同一の速度で同１ −の方向に回転すると、フランジ３１が第二軸３０の周
りに回転することはなく、ケーシング１２が第−軸１１
の周りに回転する。したがってベベルギヤ２４．２５が
異なる速度で同一方向または反対方向に回転すると、フ
ランジ３１が笥−軸３０周りに回転し、回持に、ケーシ
ング１２が第−軸１１周りに回転する。軸２からベベル
ギヤ２４迄の減速比と、軸３からベベルギヤ２５迄の減
速比は同じであるから、軸１１または３０周りの回転動
作の合成が必要なときには、軸２．３の同一または反対
方向への同一速度の回転によって、または同一または反
対方向への異なる速度の回転によって、その動作を得る
ことができる。回転連動が第−軸１１周りに生じようと
、第二軸３０周りに生じようと、角運動量（連動量モー
メント）は常に上記二つの対称なギヤ列に分散される。

第２図においては、ケーシング１２の揺動範囲は破線で
示されている。また軸３０の両移動端は符号３０′と３
０′°で示されている。

２

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の実施例を示す縦断面図、第２図は
第１図の左側面図である。１・・・腕部材、２・・・第一駆動軸、３・・・第二駆
動軸、４．５・・・（ｍ−）ベベルギヤ、１１・・・第
−輔、１２・・・ケーシング、１９．２０・・・減速ギ
ヤ、２４．２５・・・（第二）ベベルギヤ、２８．２．
９・・・（第三）ベベルギヤ、３０・・・第二軸、３１
・・・フランジ。４！Ｆ　訂出願人　ゲゼルシャフト　フユア　デイギタ
レ　アウトマチオン　ミツトベシュレンクテル　ハフトランク同代理人　　　　三　浦　邦　夫

Claims

【特許請求の範囲】（１）ロボットの腕部材の端部に位置していて、該腕部
材の軸と直角に延びる第−軸周りに回動可能に設けられ
、かつ該第−軸と直角に延びる第二軸の周りに回動可能
にフランジを支持したケーシングと；上記腕部材を通し
て延びる二つの駆動軸と；上記ケーシング内に配置され
た第一のベベルギヤにより」二記二つの駆動軸を介して
それぞれ駆動される一対の減速ギヤとを有し、この一対
の減速ギヤの回転が」−記二軸周りの回転を生ぜしめる
工業ロボットのハント要素の二軸駆動装置において、」
−記一対の減速ギヤの動力取出部材が、それぞれ上記ケ
ーシングに回転自在に支持され、かつこの一対の動力取
出部材は」−記第一軸に沿って互いに対向するように延
びて支持されるとともに、この一対の動力取出部材がそ
れぞれ上記第一のベベルギヤとは別の第二のベベルギヤ
を支持し、上記ケーシングは上記第一軸周りに回動可能
に上記腕部材の端部に支持され、上記第二のベベルギヤ
は上記第二軸周りに回動可能に上記ケーシングに支持し
た付加的な第三のベベルギヤに噛み合い、この第三のベ
ベルギヤが上記フランジに結合されていることを特徴と
する工業ロボットのハンド要素の二軸駆動装置。（２、特許請求の範囲第１項において、」二記フランジ
は、その軸が上記第二軸を構成する上記付加ベベルギヤ
の軸上に配置されている工業ロボットのハンド要素の二
軸駆動装置。（３）特許請求の範囲第２項において、上記第一のベベ
ルギヤは、それぞれ上記第一、第二のベルトプーリを支
持する第一、第二の軸を駆動し、上記第一、第二の軸は
同軸で互いに対向するように延び、さらに第三、第四の
ベルトプーリが設けられ、この第三、第四のベルトブー
りは」−記減速ギヤの対応する一方の入力に応動して回
転するように連動し、第一、第二のベルトプーリと、第
三、第四のベルトプーリ間にはそれぞれギヤベルトが掛
は回されている工業ロボットのハンド要素の一軸駆動装
置。（４）特許請求の範囲第３項において、上記腕部材の端
部はフォーク状をなし、上記ベルトプーリとギヤベルト
はこのフォーク状のアームの外面に沿って設けられてい
る工業ロボットのハンド要素の一軸駆動装置。（５）特許請求の範囲第３項において、上記減速ギヤの
入力軸と該減速ギヤは上記第−軸に同軸に配置されてい
る工業ロボットのハンド要素の二軸駆動装置。（６）４１Ｆ詐請求の範囲第５項において、上記腕部材
の端部はフォーク状をなし、上記ベルトプーリとギヤベ
ルトはこのフォーク状のアームの外面に沿って設けられ
ている工業ロボットのハンド要素の一軸駆動装置。（７）特許請求の範囲第１項において、上記腕部材の端
部はフォーク状をなし、」１記ケーシングはこのフォー
ク状のアームの間に支持されている工業ロボットのハン
ド要素の二軸駆動装置。（８）特許請求の範囲第７項において、上記第一のベベ
ルギヤは、それぞれ上記第一、第二のベルトプーリを支
持する第一、第二の軸を駆動し、」−記第一、第二の軸
は同軸で互いに対向するように延び、さらに第三、第四
のベルトブーりが設けられ、この第三、第四のベルトプ
ーリは上記減速ギヤの対応する一方の入力に応動して回
転するように連動し、第一、第二のベルトプーリと、第
三、第四のベルトプーリ間にはそれぞれギヤベルトが掛
は回されている工業ロボットのハンド要素の一軸駆動装
置。（９）特許請求の範囲第８項において、上記腕部材の端
部はフォーク状をなし、上記ベルトプーリとギヤベルト
はこのフォーク状のアームの外面に沿って設けられてい
る工業ロボットのハンド要素の一軸駆動装置。（１０）特許請求の範囲第８項において、上記入力軸と
減速ギヤは、上記第−軸と同軸に設けられている工業ロ
ボットの二軸駆動装置。（１１）特許請求の範囲第１０項において、」二記腕部
材の端部はフォーク状をなし、上記へルトブーリとギヤ
ベルトはこのフォーク状のアームの外面に沿って設けら
れている工業ロボットのハンド要素の一軸駆動装置。（１２、特許請求の範囲第１項において、上記第二のベ
ベルギヤは、それぞれ上記第一、第二のベルトプーリを
支持する第一、第二の軸を駆動し、上記第一、第二の軸
は同軸で互いに対向するように延ひ、さらに第三、第四
のベルトプーリが設けられ、この第三、第四のベルトプ
ーリは上記減速ギヤの対応する一方の入力に応動して回
転するように連動し、第一、第二のベルトプーリと、第
三、第四のベルトプーリ間にはそれぞれギヤベルトが掛
は回されている工業ロボットのハンド要素の一軸駆動装
置。（１３）特許請求の範囲第１２項において、上記腕部材
の端部はフォーク状をなし、上記へルトプーリとギヤベ
ルトはこのフォーク状のアームの外面に沿って設けられ
ている工業ロボットのハンド要素の一軸駆動装置。（１４）特許請求の範囲第１２項において、上記入力軸
と減速ギヤは上記第−軸と同軸に設けられている工業ロ
ボットのハンド要素の二軸駆動装置。（１５）特許請求の範囲第１４項において、上記腕部材
の端部はフォーク状をなし、上記へルトブーリとギヤベ
ルトはこのフォーク状のアームの外面に沿って設けられ
ている工業ロボットのハンド要素の一軸駆動装置。（１６）特許請求の範囲第１項において、上記動力取出
部材と第二のベベルギヤとは上記ケーシングに回動可能
に支持されている工業ロポ・ントのハンド要素の二軸駆
動装置。