JPS60127989A - 産業用ロボットの手首駆動機構 - Google Patents
産業用ロボットの手首駆動機構Info
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- JPS60127989A JPS60127989A JP58234161A JP23416183A JPS60127989A JP S60127989 A JPS60127989 A JP S60127989A JP 58234161 A JP58234161 A JP 58234161A JP 23416183 A JP23416183 A JP 23416183A JP S60127989 A JPS60127989 A JP S60127989A
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- Japan
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- axis
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- tip
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- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
- B25J9/102—Gears specially adapted therefor, e.g. reduction gears
- B25J9/1025—Harmonic drives
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J17/00—Joints
- B25J17/02—Wrist joints
- B25J17/0283—Three-dimensional joints
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/19—Gearing
- Y10T74/19023—Plural power paths to and/or from gearing
- Y10T74/19051—Single driven plural drives
- Y10T74/1906—Nonparallel
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は産業用ロボットの手首駆動機構に関し、更に詳
しくは、ロボットの手負先端部に３軸周りの連動を行わ
せるための手首駆動機構に関する。
しくは、ロボットの手負先端部に３軸周りの連動を行わ
せるための手首駆動機構に関する。
従来技術と問題点
産業用ｌロボットにおいて、３軸周りの運動を行なう手
Ｆ４機構としては、ロボットアームに沿わせて設りた３
軸駆動チエンにより駆動力を伝達する構成のものが考え
られている。第１図を参照してその構成を説明すると、
ロボットアーム１の先端部にはＴ軸線周りに回転可能な
第１手首基部２が設けられ、第１手首基部２にはβ軸線
周りに回転可能な第２手首基部３が設りられ、第２手首
基部３にはα軸線周りに回転可能な手首先端部４が設り
られ、ロボットアーム１の先端部にはそれぞれチェノ５
．６．７で駆動される３つのスプロケソ）８，９．１０
が回転可能に設けられ、各スブロケソ）８，９．１０が
第１手首基部２、第２手首基部３及び手首先端部４にそ
れぞれ連結されている。一方、各チェノ５，６．７の他
端部側はロボットアーム１の基端部側に設けられた図示
しない駆動側スプロケットに連結されており、駆動側ス
プロケットは減速機を介して個々の駆動モータに連結さ
れている。手首先端部４には、通常、ロボットハンド、
溶接ガン、塗装ガン等のような作業機器が取り付けられ
る。
Ｆ４機構としては、ロボットアームに沿わせて設りた３
軸駆動チエンにより駆動力を伝達する構成のものが考え
られている。第１図を参照してその構成を説明すると、
ロボットアーム１の先端部にはＴ軸線周りに回転可能な
第１手首基部２が設けられ、第１手首基部２にはβ軸線
周りに回転可能な第２手首基部３が設りられ、第２手首
基部３にはα軸線周りに回転可能な手首先端部４が設り
られ、ロボットアーム１の先端部にはそれぞれチェノ５
．６．７で駆動される３つのスプロケソ）８，９．１０
が回転可能に設けられ、各スブロケソ）８，９．１０が
第１手首基部２、第２手首基部３及び手首先端部４にそ
れぞれ連結されている。一方、各チェノ５，６．７の他
端部側はロボットアーム１の基端部側に設けられた図示
しない駆動側スプロケットに連結されており、駆動側ス
プロケットは減速機を介して個々の駆動モータに連結さ
れている。手首先端部４には、通常、ロボットハンド、
溶接ガン、塗装ガン等のような作業機器が取り付けられ
る。
上述した構成の３軸手首機構においては、α軸線、β軸
線及びＴ軸線回りの出力系の剛性はそれぞれ対応するチ
ェノ５，６．７のばね定数ｋ （ｋ−一定）に左右され
るが、特に、第２手首基部３にβ軸線回りの回転負荷が
加わった場合には、第１手首基部２にγ軸線回りの連れ
回り現象が起こるので、β軸線回りの出力系の剛性は２
つのチェノ５．６のばね定数に左右されることとなり、
β軸線回りの出力系にお＆Ｊる総合ばね定数にβは、ｋ
β−に／２ となる。また、手首先端部４にα軸綿周りの回転負荷が
加わった場合には、第２手首基部３にβ軸線周りの連れ
回り現象が起こり、それ故、第１手首基８１）２にもγ
軸線周りの連れ回り現象が起こるので、α軸線周りの出
力系の剛性は３つのチＪ、ン５．６．７のばね定数に左
右されることとなる。
線及びＴ軸線回りの出力系の剛性はそれぞれ対応するチ
ェノ５，６．７のばね定数ｋ （ｋ−一定）に左右され
るが、特に、第２手首基部３にβ軸線回りの回転負荷が
加わった場合には、第１手首基部２にγ軸線回りの連れ
回り現象が起こるので、β軸線回りの出力系の剛性は２
つのチェノ５．６のばね定数に左右されることとなり、
β軸線回りの出力系にお＆Ｊる総合ばね定数にβは、ｋ
β−に／２ となる。また、手首先端部４にα軸綿周りの回転負荷が
加わった場合には、第２手首基部３にβ軸線周りの連れ
回り現象が起こり、それ故、第１手首基８１）２にもγ
軸線周りの連れ回り現象が起こるので、α軸線周りの出
力系の剛性は３つのチＪ、ン５．６．７のばね定数に左
右されることとなる。
その１ｉ’＋果、α軸線周りの出力系にお４Ｊる総合ば
ね定数１（αは１． １（α＝に／３ となる。すなわら、α軸線周りの出力系にとっては、ば
ね定数にのチェノを用いても、出力系から見た総合ばね
定数はに／３に低下してしまうため、α軸線周りの出力
系の剛性が１／３に低下してしまうこととなる。また、
ヂエンのばね定数にはチェノの長さに逆比例するので、
チェノが長い場合にはα軸線周りの出力系の剛性は一層
低くなっ一層しまう。
ね定数１（αは１． １（α＝に／３ となる。すなわら、α軸線周りの出力系にとっては、ば
ね定数にのチェノを用いても、出力系から見た総合ばね
定数はに／３に低下してしまうため、α軸線周りの出力
系の剛性が１／３に低下してしまうこととなる。また、
ヂエンのばね定数にはチェノの長さに逆比例するので、
チェノが長い場合にはα軸線周りの出力系の剛性は一層
低くなっ一層しまう。
しかも、上記構成の手首駆動機構の場合、減速機によっ
て減速した後の回転駆動力が歯車機構を介して手首先端
部に伝達されるため、歯車機構のバックラッシュによる
剛性の低下を招くこととなる。
て減速した後の回転駆動力が歯車機構を介して手首先端
部に伝達されるため、歯車機構のバックラッシュによる
剛性の低下を招くこととなる。
発明の目的
本発明は上述した３軸ヂエン駆動型の手首駆動機構の欠
点に鑑み、３軸手首機構の手首先端部の回転軸線周りの
剛性を高めることができる産業用ロボットの手首駆動機
構を提供することを目的とする。
点に鑑み、３軸手首機構の手首先端部の回転軸線周りの
剛性を高めることができる産業用ロボットの手首駆動機
構を提供することを目的とする。
発明の開示
上記目的を達成するため、本発明は、ロボットアームの
先端部に第１軸線周りに回転可能な第１手首基部を設げ
、該第１手首基部に第２軸線周りに回転可能な第２手首
基部を設け、該第２手首基部に第３軸線周りに回転可能
な手首先端部を設け、 −前記第１手ｍ基部に駆動力を
伝えるための第１動力伝達手段を前記ロボットアームに
沿って設け、前記第２手首基部に駆動力を伝えるための
第２動力伝達手段を前記ロボットアーム及び前記第１手
ｍ基部に沿ゲこ設げ、前記第１手首基部には前記手首先
端部を回転駆動するためのモータを設け、該モータの駆
動軸を前記第２軸線に沿って延びる第１伝達軸に連結し
、該第１伝達軸を歯車機構を介して前記第３軸線に沿っ
て延びる第２伝達軸に連結し、該第２伝達軸を前記手首
先端９１（に連結し、該第２伝達軸の途中に減速機を介
在させたことを特徴とする産業用ロホノ１−の手首駆動
機構を提供する。
先端部に第１軸線周りに回転可能な第１手首基部を設げ
、該第１手首基部に第２軸線周りに回転可能な第２手首
基部を設け、該第２手首基部に第３軸線周りに回転可能
な手首先端部を設け、 −前記第１手ｍ基部に駆動力を
伝えるための第１動力伝達手段を前記ロボットアームに
沿って設け、前記第２手首基部に駆動力を伝えるための
第２動力伝達手段を前記ロボットアーム及び前記第１手
ｍ基部に沿ゲこ設げ、前記第１手首基部には前記手首先
端部を回転駆動するためのモータを設け、該モータの駆
動軸を前記第２軸線に沿って延びる第１伝達軸に連結し
、該第１伝達軸を歯車機構を介して前記第３軸線に沿っ
て延びる第２伝達軸に連結し、該第２伝達軸を前記手首
先端９１（に連結し、該第２伝達軸の途中に減速機を介
在させたことを特徴とする産業用ロホノ１−の手首駆動
機構を提供する。
−４なわ１う、本発明においては、第１手首基部に設り
た・１； 夕と手直先端部との間の駆動力伝達系ｉＪ第
１伝達軸、歯車機構、第２伝達軸及び減速機からなって
いるため、モータと手首先端部との間の動力伝Ｊ仝系に
お１．Ｊるばね定数は従来のチェン駆動ツノ式に比べて
非常に大きくなる。特に、このモ夕の駆１す」力を伝達
する歯車機構の出力側と手首先端部との間に減速機を配
置させているから、歯車機構のハックラッシュや歯車機
構とモータとの間の伝達軸のねじれ等が手首先端部の剛
性に殆んど影響しないこととなる。したがって、手首先
端部の剛性の高い手首駆動機構を提供できることとなる
。
た・１； 夕と手直先端部との間の駆動力伝達系ｉＪ第
１伝達軸、歯車機構、第２伝達軸及び減速機からなって
いるため、モータと手首先端部との間の動力伝Ｊ仝系に
お１．Ｊるばね定数は従来のチェン駆動ツノ式に比べて
非常に大きくなる。特に、このモ夕の駆１す」力を伝達
する歯車機構の出力側と手首先端部との間に減速機を配
置させているから、歯車機構のハックラッシュや歯車機
構とモータとの間の伝達軸のねじれ等が手首先端部の剛
性に殆んど影響しないこととなる。したがって、手首先
端部の剛性の高い手首駆動機構を提供できることとなる
。
発明の実施例
以下、図面の第２図ないし第６図を参照して本発明の詳
細な説明する。
細な説明する。
第２図ないし第５図は本発明の一実施例を示すものであ
る。ばしめに第２図及び第３図を参照すると、産業用ロ
ボットはロボットアーム１１の先端部に３軸運動が可能
な手首機構１２を備えており、手首機構１２は、第１手
首基部］３と、第２手首基部１４と手首先端部１５とを
備えている。
る。ばしめに第２図及び第３図を参照すると、産業用ロ
ボットはロボットアーム１１の先端部に３軸運動が可能
な手首機構１２を備えており、手首機構１２は、第１手
首基部］３と、第２手首基部１４と手首先端部１５とを
備えている。
第１手首基部１３はロボソＩ−アーム１１の先端部に対
し第１軸線であるγ軸線の周りに回転可能に支持されて
おり、第２手首基部１４は第２手首基部１３に対し、第
２軸線であるβ軸線の周りに回転可能に支持されており
、手首先端部１５は第２手首基部１４に対し第３軸線で
あるα軸線の周りに回転可能に支持されている。γ軸線
はロボ・ノドアーム１１の長平方向軸線Ｃに対し垂直を
方向に延びており、β軸線はγ軸線に対し垂直な方向に
延びており、α軸線はβ軸線に対して垂直な方向に延び
ている。
し第１軸線であるγ軸線の周りに回転可能に支持されて
おり、第２手首基部１４は第２手首基部１３に対し、第
２軸線であるβ軸線の周りに回転可能に支持されており
、手首先端部１５は第２手首基部１４に対し第３軸線で
あるα軸線の周りに回転可能に支持されている。γ軸線
はロボ・ノドアーム１１の長平方向軸線Ｃに対し垂直を
方向に延びており、β軸線はγ軸線に対し垂直な方向に
延びており、α軸線はβ軸線に対して垂直な方向に延び
ている。
産業用ロボットは、第１手首基部１３に駆動力を伝える
ための第１動力伝達手段１６を備えている。第１動力伝
達手段１６はロボットアーム１１の先端部に配置された
第１被動スプロケツト１７と、この第１駆動スプロケツ
ト１フに回転動力を伝える巻掛り伝動媒体としての第１
チエン１８とを（Ｉｉ：ｉえている。第１被動スプロケ
ツト１７は第１千Ｍ ？Ａ １１目３の円筒軸部１３ａ
に固定されてロボソ１アーノ司１に対しγ軸線の周りに
回転可能に支持されている。第１チエン１８ばロポ・ノ
ドアーム１１の艮手方向軸線Ｃに沿って配設されている
。
ための第１動力伝達手段１６を備えている。第１動力伝
達手段１６はロボットアーム１１の先端部に配置された
第１被動スプロケツト１７と、この第１駆動スプロケツ
ト１フに回転動力を伝える巻掛り伝動媒体としての第１
チエン１８とを（Ｉｉ：ｉえている。第１被動スプロケ
ツト１７は第１千Ｍ ？Ａ １１目３の円筒軸部１３ａ
に固定されてロボソ１アーノ司１に対しγ軸線の周りに
回転可能に支持されている。第１チエン１８ばロポ・ノ
ドアーム１１の艮手方向軸線Ｃに沿って配設されている
。
図示はしていないが、第１動力伝達手段１６は第１チエ
ンＩ８に回転動力を伝えるための第１駆動スプロケツト
をロボットアーム１１の基端部側に備木でおり、この第
１駆動スプロケツトは図示しない減速機を介して図示し
ない第１駆動モータに連結されている。
ンＩ８に回転動力を伝えるための第１駆動スプロケツト
をロボットアーム１１の基端部側に備木でおり、この第
１駆動スプロケツトは図示しない減速機を介して図示し
ない第１駆動モータに連結されている。
産業用ロボットは、第２手首基部１４に駆動力を伝える
ための第２動力伝達手段１９を備えている。第２動力伝
達手段１９はロボットアーム１１の先端部に配置された
第２被動スプロケツト２０と、この第２被動スプロケッ
ト２０に回転動力を伝える巻掛は伝動媒体としての第２
チエン２１と、第２被動スプロケツト２０の回転を第２
手首基部１４に伝えるための一対のへベルギア２２．２
３と玉備えている。入力端のベベルギア２２は第１手首
基部１３の円筒軸部１３ａと同軸に延びる軸２４を介し
て第２被動スプロケット２０に固定されて第１手首基部
工３に対してγ軸線の周りに回転可能に支持されている
。出力側のへベルギア２３は第２手首基部１４０円筒軸
部１４ａに固定されて第１手首基部１３に対しβ軸線の
周りに回転可能に支持されている。第２チエン２１はロ
ボットアーム１１の長手方向軸線Ｃに沿って第１千ェン
１８と平行に配設されている。図示はしていないが、第
２動力伝達手段１９ば第２チエン２１に回転動力を伝え
るだめの第２駆動スプロケツトをロボットアーム１１の
基端部側に備えており、この第２駆動スプロケツトは図
示しない減速機を介して図示しない第２駆動モータに連
結されている。
ための第２動力伝達手段１９を備えている。第２動力伝
達手段１９はロボットアーム１１の先端部に配置された
第２被動スプロケツト２０と、この第２被動スプロケッ
ト２０に回転動力を伝える巻掛は伝動媒体としての第２
チエン２１と、第２被動スプロケツト２０の回転を第２
手首基部１４に伝えるための一対のへベルギア２２．２
３と玉備えている。入力端のベベルギア２２は第１手首
基部１３の円筒軸部１３ａと同軸に延びる軸２４を介し
て第２被動スプロケット２０に固定されて第１手首基部
工３に対してγ軸線の周りに回転可能に支持されている
。出力側のへベルギア２３は第２手首基部１４０円筒軸
部１４ａに固定されて第１手首基部１３に対しβ軸線の
周りに回転可能に支持されている。第２チエン２１はロ
ボットアーム１１の長手方向軸線Ｃに沿って第１千ェン
１８と平行に配設されている。図示はしていないが、第
２動力伝達手段１９ば第２チエン２１に回転動力を伝え
るだめの第２駆動スプロケツトをロボットアーム１１の
基端部側に備えており、この第２駆動スプロケツトは図
示しない減速機を介して図示しない第２駆動モータに連
結されている。
第１手４基部１３には手首先端部１５を回転駆動するた
めのモータ２５が設けられている。モータ２５の駆動軸
２５ａは第２手首基部１４の円筒軸部１４ａ内を貫通し
てβ軸線に沿って延びる第１伝達軸２６に連結されてお
り、第１伝達軸２６は歯車機構２７を介して第２伝達軸
２８に連結されている。第２伝達軸２８はα軸線に沿っ
て延びており、珪つ、手首先端部１５に連結されている
。
めのモータ２５が設けられている。モータ２５の駆動軸
２５ａは第２手首基部１４の円筒軸部１４ａ内を貫通し
てβ軸線に沿って延びる第１伝達軸２６に連結されてお
り、第１伝達軸２６は歯車機構２７を介して第２伝達軸
２８に連結されている。第２伝達軸２８はα軸線に沿っ
て延びており、珪つ、手首先端部１５に連結されている
。
歯車機構２７は一対のベベルギア２９．３０からなって
いる。
いる。
第２伝達輔２８の途中には減速機３１が介在せしめられ
ている。ここでは、第２伝達軸２８は歯車１７３１構２
７の出力側、即ち、出力側ベベルギア３０に連結された
入力軸２８ａと、手首先端部１５に連結された出力軸２
８ｂとを有している。第４図及び第５図を参照すると、
減速機３１は、入力軸２８ａに固定された楕円形の内側
部＋Ａ３２を備えている。内側部材３２の外周には外周
に歯を有する弾性リング状ギア３３がベアリング３４を
介して周方向に移動可能に装着されている。第２手首基
部１４には内周側に弾性リング状ギア３３と噛み合う歯
を有する第１外側部材３５が固定さ夷ており、出力軸２
８ｂには内周側に弾性リング状ギア３３と噛み合う歯を
看する第２外側部祠３６が固定されている。このような
構造の減速機は一般にハーモニックドライブ（商品名）
と呼ばれており、通常の遊星歯車機構に比べると減速後
のハックラッシュを著しく小さくできるという利点を有
している。この減速機３１において、例えば１／１００
の減速比を得る場合、弾性リング状ギア３３の歯数を例
えば１００とし、第１外側部＋４３５及び第２外側部材
３６の歯数を１０１とすればよい。
ている。ここでは、第２伝達軸２８は歯車１７３１構２
７の出力側、即ち、出力側ベベルギア３０に連結された
入力軸２８ａと、手首先端部１５に連結された出力軸２
８ｂとを有している。第４図及び第５図を参照すると、
減速機３１は、入力軸２８ａに固定された楕円形の内側
部＋Ａ３２を備えている。内側部材３２の外周には外周
に歯を有する弾性リング状ギア３３がベアリング３４を
介して周方向に移動可能に装着されている。第２手首基
部１４には内周側に弾性リング状ギア３３と噛み合う歯
を有する第１外側部材３５が固定さ夷ており、出力軸２
８ｂには内周側に弾性リング状ギア３３と噛み合う歯を
看する第２外側部祠３６が固定されている。このような
構造の減速機は一般にハーモニックドライブ（商品名）
と呼ばれており、通常の遊星歯車機構に比べると減速後
のハックラッシュを著しく小さくできるという利点を有
している。この減速機３１において、例えば１／１００
の減速比を得る場合、弾性リング状ギア３３の歯数を例
えば１００とし、第１外側部＋４３５及び第２外側部材
３６の歯数を１０１とすればよい。
上記構成の手首駆動機構において、第１千エン１８によ
って第１被動スプロケット１７に回転動力か伝えられる
と、第１被動スプロケツト１７が回動して第１手色基部
１３が第１被動スプロケツト１７と一緒にＴ軸線の周り
に回動する。また、第２チＬン２１によって第２被動ス
プロケツト２０に回転力が伝えられると、第２被動スプ
ロケソ１−２０が入力側・＼ベルギア２２と一緒にγ軸
線の周りに回動し、入力側へベルギア２２と噛み合う出
力側へベルギア２３が第２手首基部１４と一緒Ｇこβ軸
線の周りに回動する。
って第１被動スプロケット１７に回転動力か伝えられる
と、第１被動スプロケツト１７が回動して第１手色基部
１３が第１被動スプロケツト１７と一緒にＴ軸線の周り
に回動する。また、第２チＬン２１によって第２被動ス
プロケツト２０に回転力が伝えられると、第２被動スプ
ロケソ１−２０が入力側・＼ベルギア２２と一緒にγ軸
線の周りに回動し、入力側へベルギア２２と噛み合う出
力側へベルギア２３が第２手首基部１４と一緒Ｇこβ軸
線の周りに回動する。
一力、モータ２５の作動により、モータ２５の駆動軸２
．５ ａが回転すると、入力側へペルギア２９がβ軸線
の周りに回転し、出力側へベルギア３Ｏが人力軸２８ａ
と一緒にα軸線の周りに回転する。入力軸２８ａの回転
は歯車機構３１により減速されて出力軸２Ｂ’ｂに伝達
され、出力軸２８ｂが−Ｊ’ ｉ’３先６ｉｉ、ｉ部工
５と一緒にα軸線の周りに回転する。
．５ ａが回転すると、入力側へペルギア２９がβ軸線
の周りに回転し、出力側へベルギア３Ｏが人力軸２８ａ
と一緒にα軸線の周りに回転する。入力軸２８ａの回転
は歯車機構３１により減速されて出力軸２Ｂ’ｂに伝達
され、出力軸２８ｂが−Ｊ’ ｉ’３先６ｉｉ、ｉ部工
５と一緒にα軸線の周りに回転する。
第１−Ｔ−４基部１４に加わる回転負荷によって第１丁
４基部１３には連れ周り現象がおこるため、第１チエン
１８及び第２チエン２１のばね定数をｋとすると、出力
側からみたβ軸線周りの出力系の総合ばね定数にβは、 ｋβ−に／２ となる。
４基部１３には連れ周り現象がおこるため、第１チエン
１８及び第２チエン２１のばね定数をｋとすると、出力
側からみたβ軸線周りの出力系の総合ばね定数にβは、 ｋβ−に／２ となる。
一方、上記構成の手首駆動機構においては、第１手首基
部１３に設けたモータ２５と手首先端部１５との間の駆
動力伝達系は第１伝達軸２６、歯車機構２７、第２伝達
軸２８及び減速機３１からなっているため、モータと手
首先端部との間の動力伝達系におけるばね定数は従来の
チェン駆動方式に比べて非常に大きくなる。特に、モー
り２５の駆動力を伝達する歯車機構２７の出力側と手首
先端部１５との間に減速機を配置させているから、歯車
機構２７のバックラッシュや歯車機構２７とモータ２５
との間の第１伝達軸２６のねじれ等が手首先端部１５の
剛性に殆んど影響しないこととなる。したがって、手首
先端部Ｉ５の剛性が高まる。
部１３に設けたモータ２５と手首先端部１５との間の駆
動力伝達系は第１伝達軸２６、歯車機構２７、第２伝達
軸２８及び減速機３１からなっているため、モータと手
首先端部との間の動力伝達系におけるばね定数は従来の
チェン駆動方式に比べて非常に大きくなる。特に、モー
り２５の駆動力を伝達する歯車機構２７の出力側と手首
先端部１５との間に減速機を配置させているから、歯車
機構２７のバックラッシュや歯車機構２７とモータ２５
との間の第１伝達軸２６のねじれ等が手首先端部１５の
剛性に殆んど影響しないこととなる。したがって、手首
先端部Ｉ５の剛性が高まる。
なお、上記実施例においては、第１被動スプロケノト１
７及び第２被動スプロケツト２０に回転駆動力を伝える
巻掛は伝動媒体としてチェノ１８゜２１が用いられてい
るが、第１動力伝達手段１６における巻掛は伝動媒体は
、第６図に示すように、第ｊ被動スプーコう゛ソト１７
に掛は渡されるチェノ１８ａと第１駆動スプロケツト３
７に掛は渡されるチェノ１８ｂと両チェン１８ａ、１８
ｂ間を繋く２つのロッド１８ｃ、１８ｄと、テンショナ
ー１．８ｅ、１８ｆとから構成することができる。第１
駆動スプロケツト３７ば減速機３８を介して駆動七−夕
３９に連結される。第２動力伝達手段１９におりる巻掛
は伝動媒体も上記と同様に構成することができる。この
ような構成の巻掛は伝動媒体を用いた場合、チェノの長
さを短くできるので、巻掛り伝動媒体のばね定数を大き
くするごとができる。したがって、手首機構の各軸出力
系の剛性を更に高めることができる。このような構成の
巻掛は伝動媒体を用いる場合、一対のチェノは手首基ｇ
１３の動作領域を包含するための必要最小限の長さに設
定することが望ましい。このように構成すると、巻掛は
伝動媒体の弾性による剛性の低下を最小限度に抑えるこ
とができる。
７及び第２被動スプロケツト２０に回転駆動力を伝える
巻掛は伝動媒体としてチェノ１８゜２１が用いられてい
るが、第１動力伝達手段１６における巻掛は伝動媒体は
、第６図に示すように、第ｊ被動スプーコう゛ソト１７
に掛は渡されるチェノ１８ａと第１駆動スプロケツト３
７に掛は渡されるチェノ１８ｂと両チェン１８ａ、１８
ｂ間を繋く２つのロッド１８ｃ、１８ｄと、テンショナ
ー１．８ｅ、１８ｆとから構成することができる。第１
駆動スプロケツト３７ば減速機３８を介して駆動七−夕
３９に連結される。第２動力伝達手段１９におりる巻掛
は伝動媒体も上記と同様に構成することができる。この
ような構成の巻掛は伝動媒体を用いた場合、チェノの長
さを短くできるので、巻掛り伝動媒体のばね定数を大き
くするごとができる。したがって、手首機構の各軸出力
系の剛性を更に高めることができる。このような構成の
巻掛は伝動媒体を用いる場合、一対のチェノは手首基ｇ
１３の動作領域を包含するための必要最小限の長さに設
定することが望ましい。このように構成すると、巻掛は
伝動媒体の弾性による剛性の低下を最小限度に抑えるこ
とができる。
また、上記実施例においては、減速機３１としてハーモ
ニックドライブを用いたが、サイクロ減速機等のような
他の減速機を用いてもよい。
ニックドライブを用いたが、サイクロ減速機等のような
他の減速機を用いてもよい。
発明の効果
以上の説明から明らかなように、本発明による産業用ロ
ボットの手首駆動機構においては、第１手首基部に設け
たモータと手首先端部との間の駆動力伝達系が第１伝達
軸、歯車機構、第２伝達軸及び減速機からなっているた
め、モータと手首先端部との間の動力伝達系にお番ノる
ばね定数を従来のチェノ駆動方式に比べて非密に大きく
することができる。しかも、このモータの駆動力を伝達
する歯車機構の出力側と手首先端部との間に減速機を配
置させているから、歯車機構のハックラッシュや歯車機
構とモータとの間の伝達軸のねじれ等が手首先端部の剛
性に殆んど影響しないこととなる。したがって、手首先
端部の剛性の高い手首駆動機構を擢供できることとなる
。
ボットの手首駆動機構においては、第１手首基部に設け
たモータと手首先端部との間の駆動力伝達系が第１伝達
軸、歯車機構、第２伝達軸及び減速機からなっているた
め、モータと手首先端部との間の動力伝達系にお番ノる
ばね定数を従来のチェノ駆動方式に比べて非密に大きく
することができる。しかも、このモータの駆動力を伝達
する歯車機構の出力側と手首先端部との間に減速機を配
置させているから、歯車機構のハックラッシュや歯車機
構とモータとの間の伝達軸のねじれ等が手首先端部の剛
性に殆んど影響しないこととなる。したがって、手首先
端部の剛性の高い手首駆動機構を擢供できることとなる
。
第１図は従来の産業用ロボ・ノドの３軸手首駆動機構を
概略的に示す構成線図、第２図は本発明の一実施例を示
す産業用ロボ・ノドの手許駆動機構の正面図、第３図は
第２図に示す手首駆動機構の概略構成線図、第４図は第
２図に示す手首駆動機構の要部拡大縦断面図、第５図は
第２図に示す手首駆動機構の第４図中Ｖ−Ｖ綿に沿った
断面図、第に図は第２図に示す手許駆動機構の部分的変
更例を示す千両駆動機構の部分斜視図である。 １１ ロオソトアーム、 １２ 手狛機構、 １３−第１手首基部、 １４ 第２手前基部、 １５ 手前先端部、 １〔； 第１動力伝達手段、 １１）−第２動力伝達手段、 ２５ モータ、 ２６−第１伝達軸、 ２７ 山車機構、 ２８−第２伝達軸、 ３１−減速機。 特許出願人 ファナソク株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士函館 和才 弁理士面間 邦昭 弁理士 山 口 昭 之 弁理士 西 山 雅 也 第１ 図 第３図 第４図 第５図 鳩６図
概略的に示す構成線図、第２図は本発明の一実施例を示
す産業用ロボ・ノドの手許駆動機構の正面図、第３図は
第２図に示す手首駆動機構の概略構成線図、第４図は第
２図に示す手首駆動機構の要部拡大縦断面図、第５図は
第２図に示す手首駆動機構の第４図中Ｖ−Ｖ綿に沿った
断面図、第に図は第２図に示す手許駆動機構の部分的変
更例を示す千両駆動機構の部分斜視図である。 １１ ロオソトアーム、 １２ 手狛機構、 １３−第１手首基部、 １４ 第２手前基部、 １５ 手前先端部、 １〔； 第１動力伝達手段、 １１）−第２動力伝達手段、 ２５ モータ、 ２６−第１伝達軸、 ２７ 山車機構、 ２８−第２伝達軸、 ３１−減速機。 特許出願人 ファナソク株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士函館 和才 弁理士面間 邦昭 弁理士 山 口 昭 之 弁理士 西 山 雅 也 第１ 図 第３図 第４図 第５図 鳩６図
Claims (1)
- １．１１ボッ１−アームの先端部に第１軸線周りに回転
可能な第１手首基部を設け、該第１手首基部に第２軸綿
周りに回転可能な第２手首基部を設け、該第２手泊基部
に第３軸線周りに回転可能な手首先端部を設け、前記第
１手首基部に駆動力を伝えるための第１動力伝達手段を
前記ロボットアームに沿って設け、前記第２手首基部に
駆動力を伝えるための第２動力伝達手段を前記ロボ・ノ
ドアーム及び前記第１手首基９１（に沿って設け、前記
第１手直載部には前記手首先端部を回転駆動するための
モータを設け、該モータの駆動軸を前記第２軸線に沿ゲ
Ｃ延びる第１伝達軸に連結し、該第１伝達軸を歯上機構
を介しご前記第３軸線に沿って延びる第２伝達軸に連結
し、該第２伝達軸を前記手首光？４１部に連結し、該第
２伝達軸の途中に減速機を介在させたことを特徴とする
産業用ロボットの手首駆動機構 ２、特許請求の範囲第１項に記載の産業用ロボットの手
首駆動機構において、前記第２伝達軸は前記歯車機構の
出力側に連結される人力軸と前記手首先端部に連結され
る出力軸とを有しており、前記減速機は、前記入力軸に
固定された楕円形の内側部刊と、該内側部材の一外周に
装着され且つ外周に歯を有する弾性リング状ギアと、前
記第２手首基部に固定され且つ内周側に前記弾性リング
状ギアと噛み合う歯を有する第１外側部材と、前記出力
軸に固定され且つ内周側に前記弾性リング状ギアと噛み
合う歯を有する第２外側部材とを備えていることを特徴
とする産業用ロボソ１〜の手首駆動機構。 ３、特許請求の範囲第１項に記載の産業用ロホソトの手
首駆動機構において、前記歯車機構は互いに噛み合う一
対のベベルギアからなることを特徴とする産業用ロボッ
トの手首駆動機構。 ４、特許請求の範囲第１項に記載の産業用ロボットの手
首駆動機構において、前記第１動力伝達手段及び前記第
２動力伝達手段はそれぞれ巻掛は伝動媒体を備えており
、該両巻掛は伝動媒体はそれぞれスプロケットに掛は渡
される一対のチェノと該チェノの両端部間に接続された
一対のロンドとを備えており、前記両巻掛り伝動媒体の
前記チェノはそれぞれ前記第１手灯基部及び第２手首基
部の動作領域を包含するための必要最小限の長さをイ１
していることを特徴とする産業用ロボットの手首駆り」
機構。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58234161A JPS60127989A (ja) | 1983-12-14 | 1983-12-14 | 産業用ロボットの手首駆動機構 |
| EP19850900189 EP0166001A4 (en) | 1983-12-14 | 1984-12-14 | MECHANISM FOR DRIVING THE WRIST OF AN INDUSTRIAL ROBOT. |
| PCT/JP1984/000595 WO1985002576A1 (en) | 1983-12-14 | 1984-12-14 | Mechanism for driving wrist of industrial robot |
| US06/767,583 US4688984A (en) | 1983-12-14 | 1984-12-14 | Wrist driving mechanism for industrial robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58234161A JPS60127989A (ja) | 1983-12-14 | 1983-12-14 | 産業用ロボットの手首駆動機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60127989A true JPS60127989A (ja) | 1985-07-08 |
Family
ID=16966610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58234161A Pending JPS60127989A (ja) | 1983-12-14 | 1983-12-14 | 産業用ロボットの手首駆動機構 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4688984A (ja) |
| EP (1) | EP0166001A4 (ja) |
| JP (1) | JPS60127989A (ja) |
| WO (1) | WO1985002576A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106181996A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-12-07 | 东北大学 | 一种双电机驱动的六自由度机械手 |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4683772A (en) * | 1985-07-25 | 1987-08-04 | Westinghouse Electric Corp. | Hand gear train with three degrees of freedom |
| JPS62287991A (ja) * | 1986-06-09 | 1987-12-14 | ファナック株式会社 | 産業用ロボツトの手首駆動機構 |
| JPH0641117B2 (ja) * | 1986-06-13 | 1994-06-01 | 株式会社日立製作所 | ロボツトの手首装置 |
| DE3626610A1 (de) * | 1986-08-06 | 1988-02-18 | Fibro Gmbh | Portalsystem |
| US4807486A (en) * | 1987-11-09 | 1989-02-28 | Gmf Robotics Corporation | Three-axes wrist mechanism |
| DE3905481C2 (de) * | 1988-02-23 | 2003-01-09 | Sony Corp | Verfahren und Vorrichtung für optischen Datenverkehr |
| JP2646008B2 (ja) * | 1988-07-15 | 1997-08-25 | 日本ビソー株式会社 | 壁面作業用ロボット |
| JPH02190288A (ja) * | 1989-01-20 | 1990-07-26 | Kobe Steel Ltd | 工業用ロボット等の手首機構 |
| IT1241622B (it) * | 1990-10-04 | 1994-01-25 | Comau Spa | Polso di robot |
| US5941679A (en) * | 1997-10-27 | 1999-08-24 | Fanuc Robotics North America, Inc. | Automotive door opening robot assembly |
| JP2003305682A (ja) * | 2002-04-11 | 2003-10-28 | Fanuc Ltd | ロボット手首駆動機構 |
| JP4233578B2 (ja) * | 2006-08-10 | 2009-03-04 | ファナック株式会社 | 産業用ロボットの手首駆動構造 |
| IT1404529B1 (it) * | 2011-02-24 | 2013-11-22 | Comau Spa | Polso di robot articolato. |
| JP5849456B2 (ja) * | 2011-06-23 | 2016-01-27 | セイコーエプソン株式会社 | 減速機、ロボットハンド、ロボット、及び、電子機器 |
| JP5418704B1 (ja) * | 2013-01-17 | 2014-02-19 | 株式会社安川電機 | ロボット |
| JP7167522B2 (ja) * | 2018-07-27 | 2022-11-09 | セイコーエプソン株式会社 | ロボットアーム |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1405253A (fr) * | 1964-05-05 | 1965-07-09 | Commissariat Energie Atomique | Manipulateur mécanique |
| JPS5442145Y2 (ja) * | 1975-12-30 | 1979-12-07 | ||
| JPS548870A (en) * | 1977-06-22 | 1979-01-23 | Hitachi Ltd | Lead connection structure |
| JPS5442145A (en) * | 1977-09-09 | 1979-04-03 | Canon Inc | Display device |
| JPS5488780U (ja) * | 1977-12-05 | 1979-06-23 | ||
| JPS5727686A (en) * | 1980-07-21 | 1982-02-15 | Hitachi Ltd | Industrial articular robot |
| JPS588466Y2 (ja) * | 1980-08-15 | 1983-02-15 | 大日機工株式会社 | ア−ム機構のハンド装置 |
| JPS588466A (ja) * | 1981-07-07 | 1983-01-18 | Jidosha Kiki Co Ltd | 両ハンドル舵取装置 |
| JPS58160091A (ja) * | 1982-03-12 | 1983-09-22 | 富士通フアナツク株式会社 | ロボツトのバツクラツシユ調整機構 |
| DE3211616C1 (de) * | 1982-03-30 | 1983-12-22 | Balcke-Dürr AG, 4030 Ratingen | Schaltgetriebe |
| JPS58177283A (ja) * | 1982-04-07 | 1983-10-17 | 株式会社岡村製作所 | 関節形ア−ムを備える産業用ロボツト |
| JPS5973298A (ja) * | 1982-10-20 | 1984-04-25 | ファナック株式会社 | 工業用ロボツトの手首機構 |
-
1983
- 1983-12-14 JP JP58234161A patent/JPS60127989A/ja active Pending
-
1984
- 1984-12-14 EP EP19850900189 patent/EP0166001A4/en not_active Withdrawn
- 1984-12-14 WO PCT/JP1984/000595 patent/WO1985002576A1/ja not_active Application Discontinuation
- 1984-12-14 US US06/767,583 patent/US4688984A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106181996A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-12-07 | 东北大学 | 一种双电机驱动的六自由度机械手 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0166001A1 (en) | 1986-01-02 |
| WO1985002576A1 (en) | 1985-06-20 |
| US4688984A (en) | 1987-08-25 |
| EP0166001A4 (en) | 1987-04-28 |
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