JPS5981089A - 回転自在継手のロボツトア−ム - 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】 この発明は回転自在継手のロボットアームに関す今。工
業用ロボットでは、ロボットアーム端に取付けた工具を
多様な位置に配向できることが望ましい。このため、ロ
ボットアームの最外端部材が回転自在継手でお今ロボッ
トは先行技術により公知である。

回転継手のロボットアームは、三直交軸の周囲で同吋に
旋回しその上第三軸の周囲で旋回する継手から成る。継
手は直変軸の周囲に回転全併用してロボットアーム軸に
対し全方位１８００勇動することができる。また、継手
はその位置如何にかかわらずロボットアームの軸周囲で
回転できる。この特質を持つ公知の継手は自在継手であ
る。従来の自在継手の欠点は作業領域が制限されている
ことである。広い作業領域を得るには夫々の自在継手の
作業領域の総計が望ましい機能を提供するような方法で
幾つかの自在継手を組立てることが望ましい。（数ケの
自在継手の組立により回転継手式旋回ロボットアームを
形成させた旨記載したノルウェイ特許１３７３５１号参
照のこと。）上記特許明細書記載のロボットアームの特
徴は、自在継手の移動の累積効果は互いに回転し傾斜す
る球状表面か湾曲表面の相互作用より得られる。

このタイプの湾曲ロボットアームでは湾曲表面は相互に
摺動し且つ噛合しないようにしなけれはならない。

これは上記特許明細書によれは湾曲表面に細目溝と隆起
部または合致するピンと孔を具備することにより得られ
る。

実際の実施例によれば、かかる構成は各継手の小移動に
のみ使用され、多数継手は１８００可動するアームを作
らなければならない。良質のロボットアームの特質の一
つは、運動が伝達される継手間の転移に殆ど遊隙がない
ことである。遊隙を少くするためには遊隙の総計が各継
手遊隙の計であるからして、できるだけ継手の数を少く
することが望まし７い。

ピンと孔の噛合の利用は継手の移動金より広くできるの
で用途が広い。その結果、インボリュート構成のピンと
孔を有する実施例が用いられている。この場合、運動の
伝達は互に全方位に回転する二つの球状歯車と同じよう
に作動する。しかしながら、この構造は数ケの入点金持
つ１．この種口ボットアームを改良するのが本発明の目
的であり、この実施例の火陥を以下に詳述する。

相互に接触する表面は遊隙と急激な動きを避けるため畠
度の精度が要求される。先行技術の構造は継手間の軸転
位に非常に鋭敏である。

軸転位は二つの網目歯車の軸間距肉１１を変更するのと
同じ効果が為る。継手に遊隙があってはならないので中
心から中心の距離表名継手の組立には高い精度を必要と
する。装置の組立と設置の間にこれを調整する必要があ
る。この実施例の一つの入点は、円形歯が大径孔とかみ
合うから、各継手間の接触表面が大変小さくなることで
ある。接触の僅少な表面は摩耗の増大となる。機械の制
限があって一つ以上の歯を外側位置で全部噛合させるこ
とはできない。噛合する歯の寸法は曲げ応力、せん断心
ツバ特に材質疲労の点で構造が耐え得るものでなければ
ならない。

この発明の目的は、数ケの自在継手を相互に接続して新
規な回転自在継手のロボットアームを提供することにあ
る。すなわち、各継手間の接続は比較的大きい接触表面
を有し、それ散財摩耗性に優れ、接続の支持強度は同寸
法の公知のロボットアームより大きく、軸転位または組
立精度に対し過度の精度を必要とせず、且つ各自在継手
が円滑安定した動作でｐＪ動するように構成している。

以下に、この発明の実施例全添付図面に基づき詳述する
。

第１図のロボットアーム＃′ｉ４つの自在継手１゜２．
３．４から成る。この自在継手は、友々第一リンク５．
第二り／り６．第三リンク７と第四リンク８によって相
互に接続されており、言いかえればこれらのり／りは連
鎖リンク状に、しかし該リンク四に配設した自在継手で
連接され、リンクは事実上自在継手の一部を構成してい
る三爪外部す／り８の外端には工具を可撓ロボットアー
ムに固定するための軸９が軸支されている。

本発明の可撓ロボットアームはノルウェイ特許１３７３
５１号記載のアームと同一の方法で作られる。この発明
のロボットアームに於いては、運動全一継手から他の継
手に伝達する方法が上記明細コＶｃ記載されたロボット
アーム、とｔま異る。例えば、運動は第一リンク５から
隣接第三り／り７に伝達されるがその第三リンクＴは第
一リンク５に取ｆ＝Ｊけた軸受内で可動自在に［旧２て
いる球体１１の孔内で摺動自在に嵌合するピン１０で形
成されている。す／り５，７が相互に可動する時、ピ／
１０は第３図に示されている如く可動球体１１の孔内で
軸方向に摺動し同時に球体１１は回転する。ニリンク５
，７間の接触表面はビ／１０とｎＪ動球体１１間の接触
表面を形成する。ピ／１０はリンク５，７が動く時、球
体１１の孔で軸方向摺動すると考えられるので、特に軸
精度が装置の組立中に要求されない。唯一つのピ／１０
がかみ合っており、ピン１０は決してはずれないので、
急激な運動は阻止される（噛合点は−ピンから次のピン
へ通過する時打なわれる）。

−Ｊ動珠体１１は在米型のリンク軸受である。

畠鞘）Ｋ軸受は低コストで入手できる。組立の良好な機
能に必要な表面は標準旋赫の通常工具で製造できる。運
動がリンク５，１０間を互に回転し傾斜するｎ曲表面に
より伝達される実施例と比較すれば製造コストは従って
低床である。

回転駆動軸１３は第ニリンクロ後部端に係止されたＱｉ
ｌｌｌ受にｎｉ」述と同一方法で可動自在に装着された
球体１５の孔を貫通して前述ロボットアーム支持部利１
４から延伸する。

駆動リング１６は第一自在継手１の外部と滑り接触し、
２１１ｉ！１１のビ／１７と１８は駆動リングに取付け
られ、回転自在継手ロボットアームを湾曲させる前記ロ
ボットアーム支持部材１４に取イ」けられる夫々の縦方
向ｒ＝Ｊ動ロッド（図示せず）に接続するよう作られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る回転自在継手のロボットアームの
ブ丹祝図、第２図は自在継手が一直線上にある時の同上
ロボットアームの二つの継手の接続端部を示す断面図、
第３図は自在継手が互にｂ］動する時の同上ロボットア
ームの二・りの継手の接続端部を示すｍｌｒｉｉ面図で
ある。 １．２，３．４・・・・・・自在継手 ５．６．７．８・・・・・・リンク １０・・・・・・・・・・・・・・・ピン１１．１５・
・・・・・球体

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 互いに連接した複数個のリンク（５，６，７゜８）と該
   り／り間に配設した自在継手（１，２゜３　、４　＞’
   ｆｃ具備し、所望の駆動機構により制御された湾曲運動
   を行う回転自在継手のロボットアームに於いて、 前記二つの）／り（５，７）及び（６，８）それぞれの
   隣接端間のピボット接続は、一つのす／り（７，８）の
   それぞれの一端にＩＭ定的に取付けられたピ／（１０）
   ｋ構成し、該ピンは隣接り／り（５，６）の端部に係止
   された軸受部（１２）に１」動自在に装着された球体（
   １１）の孔に摺動自在に貫通しており、更にロボットア
   ームをその軸の周囲で回転させるための駆動軸（１３）
   とそれにより可動するリンク（６）の間のピボット接続
   は、駆動軸（１３）の自由端が前記り／り（６）の端に
   係合された軸受部に可動自在に装着された第二の球体（
   １５）の孔に貫通したことを特徴とする回転自在継手の
   ロボットアーム。