JPS60155395A - 産業用ロボツトの手首機構 - Google Patents

産業用ロボツトの手首機構

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JPS60155395A
JPS60155395A JP1372284A JP1372284A JPS60155395A JP S60155395 A JPS60155395 A JP S60155395A JP 1372284 A JP1372284 A JP 1372284A JP 1372284 A JP1372284 A JP 1372284A JP S60155395 A JPS60155395 A JP S60155395A
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JP
Japan
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drive shaft
box
shaft
bearing
gear
Prior art date
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Application number
JP1372284A
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English (en)
Inventor
吉彦 峰松
実 田中
雅之 山本
坂本 研一郎
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Priority to US06/714,207 priority patent/US4684313A/en
Priority to PCT/JP1984/000435 priority patent/WO1985003024A1/ja
Priority to GB08505989A priority patent/GB2162814B/en
Priority to DE19843490498 priority patent/DE3490498T1/de
Publication of JPS60155395A publication Critical patent/JPS60155395A/ja
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は産業用ロボットに用いられる千佇機構の改良
に関するものである。
〔従来技術」 この種の従来装置としては例えば特開昭53−8326
5号公報に開示されるものがある。この構成のものは、
同心状の3重軸を備えており、この3重軸の1つの軸に
これと同心状で回転する第1の箱体が結合され、この第
1の箱体には第2の箱体が回転自在に支承されており、
この第2の箱体は3重軸の他の1つの軸に結合された傘
歯車により直接的に祁動される。つまり、第2の箱体に
は上記傘歯車と噛合する歯車が直接的に形成されている
ので、中間の伝達軸を介することなく、直接的に上記傘
歯車により回動される。ところで、産業用ロボット(以
下ロボットと記す)は周知のように組立作業や溶接作業
等に用いられるものであり、高度な動作精度が要求され
るものである。従って、組立時には傘歯車の噛合い調整
がおこなわれる。
ところが、第2の箱体に傘歯車が結合されたものIこお
いでは、傘歯車の噛合いを調整する場合lこは第2の箱
体そのものを傘歯車とともに取り扱わなければならず、
作業性に劣るばかりでなく、非常な労力を要するもので
あった。
〔発明の概要J この発明はかかる欠点を改善する目的でなされたもので
、第2の歯車群のうち中空軸に結合された歯車の外周に
は軸受を配置し、第2の箱体の他端開口側には上記軸受
を支承する軸受箱を内装し、第2の箱体の開口は上記歯
車の外周部直径寸法よりも大きい直径寸法に構成するこ
とにより、歯車の調整作業が容易となる産業用ロボット
の手首機構を提案するものである。
〔発明の実施例〕
第1図はこの発明の一実施例を示す断面図であり、1は
中空の第1の駆動軸、2はこの第1の駆動軸l内に同軸
心上に配置された中空の第2の駆動軸、3はこの第2の
駆動軸2内に同軸心上に配置された第3の駆動軸、4は
第1の駆動軸l内に支持されて上記第2の駆動軸2を回
転自在に支承する軸受、5は上記第2の駆動軸2内に支
持されて上記第3の駆動軸3を回転自在に支承する軸受
、6は上記第1の駆動軸1に結合されて第1の駆動軸1
と同軸心上で回転する第1の箱体で、上記第1の駆動軸
1と斜交した開口部6aを有している。
7はこの第1の箱体6の開口部6a近傍で軸受8を介し
て回転自在に支承された第2の箱体で、上記第1の箱体
6側には開口部7aが形成され、他側が閉塞されている
。7bは第2の箱体6の他側に形成された筒部、7Cは
第2の箱体7に設けられ、後述する伝達1IIllI1
3の軸線に斜交して配置されたハウジング、9は第2の
駆動軸2の一端に結合された傘歯車、10はこの傘歯車
9と噛合し上記第2の駆動軸2の軸線と斜交する軸線上
で回動する傘歯車、11はこの傘歯車10の回転を減速
する調和減速機であり上記傘歯車10と結合される中空
の入力軸11aを有している。llbは調和減速all
の出力部、12はこの入力軸11aを回転自在に支承す
る軸受、13は上記調和減速機11の出力部11blこ
一端が結合され、他端が上記第2の箱体7の筒部7bに
結合された後述するハウジング25に後述する喫手段を
介して結合された伝達軸で、上記調和減速機11の入力
軸11a内を同軸線上で貫通している。なお、上記伝達
軸13は上記第2の駆動軸2の軸線に対し斜交している
また、傘歯車9,10と調和減速機11で第1歯車群を
構成している。14は上記第3の駆動軸3の一端に結合
された傘歯車、15はこの傘歯車14と噛合する傘歯車
で上記第3の駆動軸3の軸線に対し斜交した軸線上で回
転する。16は上記伝達軸13の外側に配置された筒状
軸で、一端には上記章歯車15が結合されている。17
は上記入力軸11a内に嵌合され、上記筒状軸16の一
端を回転自在に支承する軸受、18は筒部7bに嵌合さ
れ上記筒状軸16を回転自在に支承す゛る軸受、19は
上記筒状軸16の他端に結合された傘歯車、20はこの
傘歯車19の軸線に対し斜交した軸線上に配置された傘
歯車、21はこの傘歯車20の回転を減速する調和減速
機、21aは上記傘歯車20に結合された調和減速機2
1の入力軸、21bは調和減速機21の出力部、22は
この出力部21bに結合された出力軸で、図示しないつ
かみ装置1ζが装置される。23は上記ハウジング7c
に嵌合されて上記入力軸21aを回転自在に支承する一
対の軸受、24は同様にハウジング7cに嵌合されて上
記出力軸22を回転自在に支承する軸受である。
なお、傘歯車14,15,19.20と、調和減速機2
1で第2の歯車群を44゛’i成している。
第2図は要部の詳細断面図で−あり、25は第2の箱体
7の筒部7b内周に嵌合されたハウジングで、筒部25
aと、伝達軸13が嵌入され嵌合部25bとを有してい
る。26は筒部7bを介してハウジング25に螺着され
上記ハウジング25を上記筒部7bに固定するボルト、
27は上記筒部25a内に配fプされ伝達軸13外周に
接するリング状の第1の楔で、中央が大径に構成され飢
端に向ってテーパ状に形成されている。28は上記筒部
28a内周に接するリング状の第2の楔で、中央が小径
に構成され両端に向ってテーパ状に形成されている。
29は上記第1の4契27と第2の1契28との間で両
側に配置され、上記第1のi契27と第2の楔28に対
応しでテーパ状に形成されたリング状の一対の第3の楔
、30はこの一対の第3の楔29の一方に貫挿されて他
方に螺着されたボルトである。
なお、上記第1の楔27.第2の楔28.第3の族29
.ボルト30とで横手段を構成しており、ボルト30を
締付けることにより、一対の第3の楔29の双方が接近
し、第1の茨27を伝達1111113外周に圧接させ
ると共に第2の楔28をハウジング25内周に圧接して
、伝達軸13と第2の箱体7の筒部7bとを、第1の楔
27.第2の楔28゜第3の楔29.ボルト30.ハウ
ジング25を介して結合している。なお、ボルト30の
締付トルクは、伝達軸13に過負荷トルクが加わった時
にのみ、第1の楔27と伝達軸13との接触面、第2の
楔とハウジング25との接触面の一方又は双方でスリッ
プするように調整されている。
25Cは上記ハウジング25の鍔部25d外周に形成さ
れ、上記伝達軸13の軸方向と略−値したキー溝、7d
は上記第2の箱体7の筒部7bの外周に形成され、上記
キー溝25cとは上記伝達軸13の@11方向と略−値
して対向したキー溝、31は上記キー溝25C,7dに
またがって嵌着されたキー、32は上記筒部7dに螺着
され、上記キーを上記筒部7bに固定する一対のボルト
、33はボルト34を介してハウジング25に結合され
ハウジング25の端部を覆う蓋、35は傘歯車19のボ
ス部19a内周と筒状軸16外周部とにまたがって嵌合
されたキーである。なお、ここで、傘歯車19のボス部
19a外周には軸受18が嵌合されている。
36は軸受18と嵌合する嵌合部36aと筒部7bの内
向きの鍔部7eと嵌合する嵌合部36bと、鍔部7eの
端面に対向する鍔部36cとを有する軸受箱、37はこ
の軸受箱36を鍔部36cに結合するボルト、38は鍔
部36Cと7e間に配置される調整座金、39は筒状軸
16の端部に螺合され座金40を介して傘歯車19の移
動を阻止する一対のナツト、41はボルト42を介して
軸受箱36に結合されて軸受18を保持する押さえ板で
ある。
なお、ここで、鍔部7eの内径寸法は傘歯車19の外周
部直径よりも大径に構成されている。
上記のように構成されたものにおいて、第1の駆動軸1
が回転すると、これに結合された第1の箱体6が第1の
駆動軸1と同軸線上で回動し、手首機構はまず1つの自
由度で動作される。次に、第2の駆動軸2が回転すると
、傘歯車9,10゜調和減速機11の入力軸11a、出
力部11b、伝達軸13.第1の楔27.第2の楔28
.第3の楔29、ハ→ジング25を介して第2の駆動軸
2の軸線に対して斜交した軸線上で第2の箱体7が回動
し、第2.の箱体7は軸受8を介し第1の箱体6に対し
1つの自由度で動作される。次に、第3の駆動軸3が回
転すると、傘歯車14,15.筒状軸16.傘歯車19
,20.調和減速機21の入力軸21a、出力部21b
を介して筒状軸16の軸線に対して斜交した軸線上で出
力軸22が回転し、出力軸22は軸受23.24を介し
て第2の箱体7に対して1つの自由度で動作される。こ
のようにして出力軸は3つの自由度で動作することにな
る。
ところで、手U機構が駆動されている時に、万一、第2
の箱体7が周囲の設備や部品に衝突した場合には、第2
の箱体7に回転力を伝達する伝達軸13に極めて大きな
過負荷トルクが加わることになる。ところが、第1の楔
27.第2の楔28゜第3の楔29はボルト30の締付
トルクが、1把過負荷トルクにおいて、第1の楔27と
伝達軸13との接触面、第2の楔28とハウジング25
との接触面の一方又は双方でスリシブするように調整さ
れているため、伝達軸13に過負荷トルクカ5加わると
同時に、第1のi27.28に滑りが発生し、過負荷ト
ルクによる衝撃力を吸収すること1こなる。その後、例
えば第1.第2.第3の駆動軸1.2.3の駆動源をオ
フにすることにより、各伝達系路の破損を確実に防止で
きる。
また、組立に際しては、伝達軸13とノーウジング25
とは、一対の第3の楔29をボルト30で互いに接近さ
谷ることにより、第1の楔27は伝達軸13の外周に圧
接され、第2の楔28はハウジング25の内周に圧接さ
れるため、伝達軸13とハウジング25とは全く微小間
隙がない状態で確実に結合される。つまり、伝達軸13
と第2の箱体7との回転方向のバックラッシュを確実に
抑えることになる。手首機構においては、各部品のバッ
クラッシュが大となると、動作誤作が大となり、バック
ラッシュを抑制することは重要な要素であるが、例えば
、伝達軸13と第2の箱体7とを従来周知の手段、つま
り、キーやビン等で結合させる場合には、伝達軸13と
第2の箱体7とに現物合わせてキー穴やビン穴を形成す
る必要があるばかりでなく、キーやビンは夫々キー穴や
ビン穴に挿入されるため、キーとキー穴、ビンとビン穴
との間に微小間隙が発生することになり、伝達l111
13と第2の箱体7とのバックラッシュが増大し、動作
誤作が大となっていた。ところが第1゜第2.第3の楔
27.28.29によって、伝達軸13と第2の箱体7
との回転方向の)<ツクラッシュを抑えることにより、
手首機構の動作精度が極めて向上することになる。
一方、傘歯車19と20との噛合い調整においては、ハ
ウジング25を筒部7bに装着する前に実施されるもの
であり、一旦、傘歯車19と軸受18と軸受箱36とを
一組とし、傘歯車19をキー35に挿入することにより
、傘歯車19と20とが噛合うことになるが、その噛合
量は調整座金41の枚数によって調整される。
つまり、軸受箱36と一組になった傘歯車19を外方か
ら装置することにより、噛合量の調整が実施される。そ
の後ハウジング2−5が装着されることになる。
〔発明の効果〕
以上のようにこの発明は、第2の歯車群のうち中空軸に
結合された歯車の外周には軸受を配置し、第2の箱体の
他端開口側には軸受を支承する軸受箱を内装し、第2の
箱体の開口は上記歯車の外周部直径寸法よりも大きい直
径寸法に構成したので、歯車を軸受箱と共に外方から装
着でき、歯車の噛合い調整が極めて容易となる効果があ
る。
また、伝達軸に対して第2の箱体を楔手段を介してスリ
ップするように構成すると共に軸受箱をこの楔手段より
も内側に配置したものでは、伝達経路の破損を楔手段で
防止できることはもとより、軸受箱の次に楔手段と順に
外方から組立でき、組立作業や、楔手段のトルク調整も
容易に実施できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す概略断面図、第2図
は第1図の要部断面図である。図中、1は第1の駆動軸
、2は第2の駆動軸、3は第3の駆動軸、6は第1の箱
体、7は第2の箱体、9,10゜14.15,19,2
0は傘歯車、11.21は調和減速機、13は伝達軸、
16は筒状軸、18は軸受、22は出力軸、25.31
はハウジング、27は第1の楔、28は第2の楔、29
は第3の楔、35はキー、36は軸受箱、41は調整座
金である。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 大岩増雄 第1図 第21酒 手続補正書(方式) %式% (1 産業用ロボットの手首機構 :3 ?由jにをすると 代表者片111仁八部 11代理人 昭和69年4月24日 6、補正の対象 明細書 7、補正の内容 明細書の浄書(内容に変更なし) 8、添付書類 浄書した明細書 1通 以上

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)同軸線上に配置された第1の駆動軸と第2の駆動
    軸と第3の駆動軸、上記第1の駆動軸に結合され上記第
    1の駆動軸と同軸線上で回動する第1の箱体、この第1
    の箱体に一端が支承され上記第1の駆動軸と直交又は斜
    交する伝達軸、この伝達軸に上記第2の駆動軸の回転力
    を伝達する第1の歯車群、上記第1の箱体に一端が回転
    自在に支承され、他端が開口された第2の箱体、この第
    2の箱体の他端開口側に結合されると共に上記伝達軸に
    結合されたハウジング、上記第2の箱体に回転自在に支
    承され上記伝達軸の軸線に対して直交又は斜交した出力
    部材、上記伝達軸の外側にこれと同軸線上に配置゛され
    第2の歯車群を介して上記第3の駆動軸の回転を上記出
    力部材に伝達する中空軸を備え、上記第2の歯車群のう
    ち上記中空軸に結合された歯車の外周には軸受を配置し
    、上記第2の箱体の他端開口側には上記軸受を支承する
    軸受箱を内装し、上記開口は上記歯車の外周部直径寸法
    よりも大きい直径寸法に構成したことを特徴とする産業
    用ロボットの手首機構。
  2. (2)同軸線上に配置された第1の駆動軸と第2の駆動
    軸と第3の駆動軸、上記第1の駆動軸に結合され上記第
    1の駆動軸と同軸線上で回動する第1の箱体、この第1
    の箱体に一端が支承され上記第1の駆動軸と直交又は斜
    交する伝達軸、この伝達軸に上記第2の駆動軸の回転力
    を伝達する第1の歯車群、上記第1の箱体に回転自在に
    支承されが・1喘が開口した第2の箱体、この第2の箱
    体憂こおける上記第1の箱体とは反対側開口部に結合さ
    れたハウジング、このハウジングの内周と上記駆動軸の
    外周との間に配置され上記伝達軸に過負荷が伝達された
    時にのみ上記伝達軸に対し上記ハウジングを介して上記
    第2の箱体をスリップさせる楔手段、上記第2の箱体に
    回転自在に支承され上記伝達軸の軸線に対して直交又は
    斜交した出力部材、上記伝達軸の外側にこれと同軸線上
    に配置され第2の歯車群を介して上記第3の駆動軸の回
    転を上記出力部材に伝達する中空軸を備え、上記第2の
    歯車群のうち上記中空軸に結合された歯車の外周には軸
    受を配置し、上記第2の箱体の上記反対側開口部には上
    記軸受を支承する軸受箱を内装し、上記反対側開口部は
    上記歯車の外周部直径寸法よりも大きい直径寸法に構成
    した産業用ロボットの手首機構。
JP1372284A 1984-01-13 1984-01-25 産業用ロボツトの手首機構 Pending JPS60155395A (ja)

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JP1372284A JPS60155395A (ja) 1984-01-25 1984-01-25 産業用ロボツトの手首機構
US06/714,207 US4684313A (en) 1984-01-13 1984-09-11 Wrist device of industrial robot
PCT/JP1984/000435 WO1985003024A1 (en) 1984-01-13 1984-09-11 Wrist appparatus for industrial robot
GB08505989A GB2162814B (en) 1984-01-13 1984-09-11 Wrist apparatus for industrial robot
DE19843490498 DE3490498T1 (de) 1984-01-13 1984-09-11 Handgelenk für Industrieroboter

Applications Claiming Priority (1)

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JP1372284A JPS60155395A (ja) 1984-01-25 1984-01-25 産業用ロボツトの手首機構

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JPS60155395A true JPS60155395A (ja) 1985-08-15

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52105463A (en) * 1976-02-27 1977-09-03 Tsubakimoto Chain Co Wrist mechanism for industrial robot
JPS57107789A (en) * 1980-12-25 1982-07-05 Fuji Electric Co Ltd Turnging device for finger section of motor hand

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