JPS60201894A - Working unit of industrial robot - Google Patents

Working unit of industrial robot

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Publication number
JPS60201894A
JPS60201894A JP5585084A JP5585084A JPS60201894A JP S60201894 A JPS60201894 A JP S60201894A JP 5585084 A JP5585084 A JP 5585084A JP 5585084 A JP5585084 A JP 5585084A JP S60201894 A JPS60201894 A JP S60201894A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
screw shaft
housing
shaft
sub
Prior art date
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Pending
Application number
JP5585084A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
相根 良一
正幸 斉藤
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.)
Nitto Seiko Co Ltd
Original Assignee
Nitto Seiko Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Seiko Co Ltd filed Critical Nitto Seiko Co Ltd
Priority to JP5585084A priority Critical patent/JPS60201894A/en
Publication of JPS60201894A publication Critical patent/JPS60201894A/en
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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】 本発明は多種少量生産の組立て作業を行なう際に使用さ
れる汎用性に富んだ産業用ロボットの作業アームの先端
等に付設される作業ユニットに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a work unit attached to the tip of a work arm of a highly versatile industrial robot used in assembly work for high-mix, low-volume production.

最近、この種の汎用性に富んだ産業用ロボットが注目を
集めるようになっているが、産業用ロボットの利用が増
大するに従って作業アームの先端等に取付けるためのね
じ締め、部品挿入等に用いる各種作業工具の開発が要望
されている。この種の作業工具の開発に伴い、各作業位
置の高さが、5!4なってもその高さに応じて作業工具
の先端の高さを随意に変更できる作業ユニットが要望さ
れている。この要望に応えて第1図に示すような作業ユ
ニットが開発されている。この作業ユニット6はモータ
(図示せず)により駆動されて平面上を移動するアーム
(図示せず)に固定されるハウジング7を有し、このハ
ウジング7にはスクリュウシャフト12及びスプライン
シャフト13が配置されている。又、ハウジング1には
第3モータ8がその駆動軸9を下方にして配置されてお
り、この第3モータ8によりスクリュウシャフト12が
その位置で回転するように構成されている。前記スクリ
ュウシャフト12には前記スプラインシャフト13と一
体に移動するチェンジナツト11が螺合しており、第3
モータ8の回転によりチェンジナツト11がスクリュウ
シャフト12に沿って昇降し、スプラインシャフト13
を一体に昇降させるように構成されている。この作業ユ
ニット6では先端の高さを制御するため、モータの回転
数を検出し、その回転数が所望の回転数となるようにモ
ータに電圧を与えてモータをフィードバック制御する方
法が採用されている。ところが、所定の高さに対応した
回転数が得られるように第3モータ 8を回転させれば
スプラインシャフト13に固定された作業工具19の持
つ重力のため作業工具19の下降時と上昇時とでは作業
工具の移動速度に差が生じ、これを補正するため、第3
モータ8の速度特性、加速反特性等をその都度変更する
ような極めて複雑でかつ高価な制御装置が必要となって
、前記作業ユニツ!−が実用に供さない等の欠点が生じ
ている。
Recently, this type of versatile industrial robot has been attracting attention, and as the use of industrial robots increases, it is used for tightening screws to be attached to the tip of the work arm, inserting parts, etc. There is a demand for the development of various work tools. With the development of this type of work tool, there is a demand for a work unit that can arbitrarily change the height of the tip of the work tool in accordance with the height of each work position, even if the height is 5 or 4. In response to this demand, a work unit as shown in FIG. 1 has been developed. This working unit 6 has a housing 7 fixed to an arm (not shown) that is driven by a motor (not shown) and moves on a plane, and a screw shaft 12 and a spline shaft 13 are arranged in this housing 7. has been done. Further, a third motor 8 is disposed in the housing 1 with its drive shaft 9 facing downward, and the third motor 8 is configured to rotate the screw shaft 12 at that position. A change nut 11 that moves together with the spline shaft 13 is screwed into the screw shaft 12, and a third change nut 11 is screwed into the screw shaft 12.
Due to the rotation of the motor 8, the change nut 11 moves up and down along the screw shaft 12, and the spline shaft 13
It is constructed so that it can be raised and lowered in one piece. In order to control the height of the tip of this work unit 6, a method is adopted in which the rotation speed of the motor is detected and feedback control is performed by applying voltage to the motor so that the rotation speed becomes the desired rotation speed. There is. However, if the third motor 8 is rotated to obtain a rotation speed corresponding to a predetermined height, the gravity of the working tool 19 fixed to the spline shaft 13 will cause the working tool 19 to move downward and upward. In this case, there is a difference in the moving speed of the work tool, and in order to compensate for this, the third
An extremely complicated and expensive control device that changes the speed characteristics, acceleration and reaction characteristics, etc. of the motor 8 each time is required, and the work unit! - has some drawbacks, such as not being of practical use.

本発明は上記欠点の除去を目的とするもので、以下実施
例を図面に基づき説明する。第2図及び第3図において
、1は産業用ロボットであり、第1モータ2及び第2モ
ータ3により駆動されて回転する第1アーム4及び第2
アーム5を有している。前記第2アーム5の一端には作
業ユニット6のハウジング7が固定されている。このハ
ウジング1の上部には第3モータ8がその駆動軸9を下
方にして取り付けられており、しかもこの駆動軸9の外
周にはオイルシール10を介してグリースが充填されて
いる。一方、前記ハウジング−7には2個のチェンジナ
ツト11がその位置で回転自在に配置されており、この
チェンジナツト11にはこれに螺合するようにスクリュ
ウシャフト12が挿通され、2個のチェンジナツト11
によりスクリュウシャフト12が挾み込まれるように構
成されている。又、前記スクリュウシャフト12の先端
には後記するスプラインシャフト13と一体に連結され
た連結具14が固定されており、スクリュウシャフト1
2が回転しないように構成されている。前記チェンジナ
ツト11には前記駆動軸9が第1ギヤー15及び第2ギ
ヤー16を介して連結されており、チェンジナツト11
の回転によりスクリュウシャフト12が昇降するように
構成されている。又、前記第2ギヤー16は2段ギヤー
で構成されており、上段の大ギヤーが前記第1ギヤー1
5に噛合し、下段の小ギヤーが後記する第3ギヤー21
に噛合するように構成されている。
The present invention aims to eliminate the above-mentioned drawbacks, and embodiments will be described below with reference to the drawings. In FIG. 2 and FIG. 3, 1 is an industrial robot, and a first arm 4 and a second arm are rotated by being driven by a first motor 2 and a second motor 3.
It has an arm 5. A housing 7 of a working unit 6 is fixed to one end of the second arm 5. A third motor 8 is attached to the upper part of the housing 1 with its drive shaft 9 facing downward, and the outer periphery of the drive shaft 9 is filled with grease via an oil seal 10. On the other hand, two change nuts 11 are arranged in the housing 7 so as to be rotatable at that position, and a screw shaft 12 is inserted through the change nuts 11 so as to be screwed into the two change nuts 11. Natsuto 11
The screw shaft 12 is inserted between the screw shafts. Further, a connecting tool 14 integrally connected to a spline shaft 13 (described later) is fixed to the tip of the screw shaft 12, and the screw shaft 1
2 is configured so that it does not rotate. The drive shaft 9 is connected to the change nut 11 via a first gear 15 and a second gear 16.
The screw shaft 12 is configured to move up and down as the screw rotates. Further, the second gear 16 is composed of two gears, and the upper large gear is the first gear 1.
5, and the lower small gear is the third gear 21, which will be described later.
It is configured to mesh with the

前記ハウジング7には、スプラインシャツ1−13が前
記スクリュウシャフト12とともに配置され、回転自在
に保持された上軸受17及び下軸受18を介して、その
軸心が移動することなく、上下摺動自在に案内されてい
る。又、このスプラインシャフト13には前記連結具1
4が一体に移動可能に又は回転自在に連結されており、
スプラインシャフト13がスクリュウシャフト12とと
もに一体に移動するように構成されている。さらに、ス
プラインシャフト13には所定の作業に応じた作業工具
19が固定されており、しかもこの作業工具19は前記
下軸受18に固定された回転伝達機構20により回転自
在に構成されている。
A spline shirt 1-13 is disposed in the housing 7 together with the screw shaft 12, and can freely slide up and down without moving its axis via an upper bearing 17 and a lower bearing 18 that are rotatably held. are guided by. Further, this spline shaft 13 is provided with the connecting tool 1.
4 are integrally movably or rotatably connected,
The spline shaft 13 is configured to move together with the screw shaft 12. Further, a working tool 19 corresponding to a predetermined work is fixed to the spline shaft 13, and this working tool 19 is configured to be rotatable by a rotation transmission mechanism 20 fixed to the lower bearing 18.

又、前記ハウジング1にはリバーシブル型のサブモータ
22が固定されており、そのサブ駆動軸23の先端には
第3ギヤー21が固定されている。この第3ギヤー21
には前記第2ギヤー16の小ギヤーが噛合しており、こ
の第2ギヤー16にサブモータ22の回転が常時加わる
ように構成されている。又、このサブモータ22には一
定方向の所定電圧が加えられており、ザブモータ22は
スクリュウシャフト12に加わる作業工具19の重力を
支持するだけの回転トルクを得るように構成されている
Further, a reversible sub-motor 22 is fixed to the housing 1, and a third gear 21 is fixed to the tip of the sub-drive shaft 23. This third gear 21
A small gear of the second gear 16 meshes with the small gear of the second gear 16, and the second gear 16 is configured so that the rotation of the sub motor 22 is constantly applied to the second gear 16. Further, a predetermined voltage in a certain direction is applied to the sub motor 22, and the sub motor 22 is configured to obtain rotational torque sufficient to support the gravity of the working tool 19 applied to the screw shaft 12.

上記産業用ロボットの作業ユニット6では、各作業位置
での作業工具19の高さに応じて第3モータ8を回転さ
U−る。この時、所望の高さに応じた回転数を得るに必
要な電圧が第3モータ8に加えられ、第3モータ8が回
転する。前記第3モータ8の回転によりチェンジナツト
11が所定の回転数だけ、ハウジング1に対して回転し
、これに螺合するスクリュウシャフト12がチェンジナ
ツト11内を下降する。これとともに連結具14が下降
し、スプラインシャフト13も一体に下降する。この時
、ザブモータ22によりチェンジナツト11が常時スプ
ラインシャフト13を上昇させる方向に回転トルクを受
け、作業工具19の重力がスプラインシャフト13に加
わっていない状態となっているため、作業工具19の重
力はほとんど第3モータ8の制御に影響を及ぼさない。
In the work unit 6 of the industrial robot, the third motor 8 is rotated according to the height of the work tool 19 at each work position. At this time, a voltage necessary to obtain the rotation speed corresponding to the desired height is applied to the third motor 8, and the third motor 8 rotates. Due to the rotation of the third motor 8, the change nut 11 rotates with respect to the housing 1 by a predetermined number of rotations, and the screw shaft 12, which is threaded therewith, moves down inside the change nut 11. At the same time, the connector 14 is lowered, and the spline shaft 13 is also lowered together. At this time, the change nut 11 is constantly receiving rotational torque in the direction of raising the spline shaft 13 by the submotor 22, and the gravity of the work tool 19 is not applied to the spline shaft 13, so the gravity of the work tool 19 is It hardly affects the control of the third motor 8.

同様に、作業工具19上昇時にも作業工具19の重力の
影響はほとんどないので、第3モータ 8が駆動される
と、確実に所定の回転数が得られ、作業工具19が所定
の高さに位置決めされる。
Similarly, when the work tool 19 is raised, there is almost no influence of gravity on the work tool 19, so when the third motor 8 is driven, the predetermined rotation speed is reliably obtained, and the work tool 19 is raised to the predetermined height. Positioned.

以上説明したように、本発明は昇降する作業工具の重力
に釣り合うように調整された回転トルクを有するサブモ
ータを配置し、常時作業工員を保持するように構成され
ているため、作業工具の重力の影響を排除でき、上昇時
と下降時とでモータの速度特性、加速度特性等の制御特
性を変更する必要がまったくなく、特別の制御装置も不
要で、座標型ロボットの水平方向に移動するXYテーブ
ルと同様の制御装置でよく、極めて単純な制御装置で駆
動される作業ユ→ットを提供することが可能となるばか
りか、モータはスクリュウシャフトとナツトとを相対的
に回転させるだけの極めて小さな容量のものでよく、コ
ンパクトな作業ユニットを提供することができる等の利
点が有る。又、本発明は作業工具の重力の影響を無視で
きるためスクリュウシャフトのリードを大きくでき、そ
の結果作業工具の昇降速度を大きくできるばかりか、モ
ータ停止後にスクリュウシャフトとナツトとが相対的に
回転することがなく、従って作業工具の高さが変るよう
なことも皆無となり、モータのハンチングも皆無となっ
て位置決めを即座に行える等の利点がある。
As explained above, in the present invention, a sub-motor having a rotational torque adjusted to balance the gravity of a working tool that is being raised and lowered is disposed and is configured to hold a worker at all times. There is no need to change control characteristics such as motor speed characteristics and acceleration characteristics when ascending and descending, and no special control device is required. Not only is it possible to provide a work unit driven by an extremely simple control device, but the motor is also extremely small and only rotates the screw shaft and nut relative to each other. It has the advantage of being able to provide a compact work unit with a large capacity. Moreover, since the influence of gravity on the power tool can be ignored, the lead of the screw shaft can be increased, and as a result, not only can the lifting speed of the power tool be increased, but also the screw shaft and nut can rotate relative to each other after the motor has stopped. Therefore, there is no change in the height of the working tool, there is no hunting of the motor, and there are advantages such as instant positioning.

尚、本実施例は産業川口ボットのアームの先端に取り付
ける作業ユニットについて述べられているが、X方向移
動テーブル及びZ方向移動テーブルからなる直交座標型
の産業用ロボットのZ方向に移動するZ方向移動テーブ
ルとして本発明の作業ユニットを用いても同様の効果が
もたらされる。
Although this embodiment describes a work unit attached to the tip of the arm of an industrial Kawaguchi bot, it is a work unit that moves in the Z direction of an orthogonal coordinate type industrial robot consisting of an X direction moving table and a Z direction moving table. Similar effects can be obtained by using the work unit of the present invention as a moving table.

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

第1図は従来例を示づ要部断面図、第2図は本発明に係
わる産業用ロボットの全体説明図、第3図は本発明の要
部断面図である。 1 産業用ロボット、2 第1モータ、3 第2モータ
、 4 第1アーム、 5 第2アーム、 6 作業ユニット、1 ハウジング
、 8 第3モータ、 9 駆動軸、 10 オイルシール、 11 チェンジナツト、 12 スクリュウシャツ]・
、13 スプラインシャフト、14連結具、15 第1
ギヤー、 16 第2ギヤー、11 上軸受、 18 
下軸受、 19 作業工具、 20 Dn転伝31[11゜21 
第3ギヤー、 22 サブモータ、23 サブ駆動軸、 特許出願人 日東精■株式会社 手続ネ市正書 (方式) 昭和59年7月18 1、事件の表示 昭和59年特許願第55850号 2、発明の名称 産業用r1ボットの作業ユニット 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 京都府綾部市井0町梅ケ畑20番地 4、補正命令の[1句 昭和59イ[6月 6日 5、補正の対象 明細書 6、補正の内容 明細書の浄書(内容に変更なし)
FIG. 1 is a sectional view of a main part showing a conventional example, FIG. 2 is an overall explanatory diagram of an industrial robot according to the present invention, and FIG. 3 is a sectional view of a main part of the present invention. 1 industrial robot, 2 first motor, 3 second motor, 4 first arm, 5 second arm, 6 work unit, 1 housing, 8 third motor, 9 drive shaft, 10 oil seal, 11 change nut, 12 Screw shirt]・
, 13 spline shaft, 14 connector, 15 first
Gear, 16 Second gear, 11 Upper bearing, 18
Lower bearing, 19 Work tool, 20 Dn transfer 31 [11°21
3rd gear, 22 Sub-motor, 23 Sub-drive shaft, Patent applicant: Nitto Sei Co., Ltd. Proprietorship (Method) July 18, 1981 1. Indication of the incident 1982 Patent Application No. 55850 2. Invention Name of Industrial R1 Bot Work Unit 3, Person making the amendment Relationship with the case Patent applicant 20-4 Umegahata, Io-cho, Ayabe-shi, Kyoto Prefecture, [1 clause of the amendment order [1st clause 1982] [June 6, 5] , Specification to be amended 6, Reprint of the specification of the contents of the amendment (no change in content)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1°) ハウジングにスクリュウシャフト及びこれに
螺合するチェンジナツトを配置し、モータによりスクリ
ュウシャフトとチェンジナツトとを相対的に移動させ、
この相対的移動により昇降するように配置された作業工
具を所定の高さに位置決めするように構成した産業用ロ
ボットにおいて、スクリュウシャフト及びチェンジナツ
トを相対移動させるサブモータを別に設け、このサブモ
ータに所定の電圧を与えてスクリュウシャフトまたはチ
ェンジナツトを上昇する方向に保持したことを特徴とす
る作業ユニット。 (2) 平面上を移動するアームの一端に昇降自在のシ
ャフトを有するハウジングを取り付け、このハウジング
にスクリュウシャフト及びこれに螺合するチェンジナツ
トを配置し、しかもこのハウジングにモータを配置し、
このモータによりスクリュウシャフトと平行にシャフト
を移動するように構成した産業用ロボットにおいて、 ハウジングにスクリュウシャフト及びチェンジナツトを
相対移動させるサブモータを別に設け、このサブモータ
に所定の電圧を与えてシャフトを上昇する方向に保持し
たことを特徴とする作業ユニット。
[Claims] (1°) A screw shaft and a change nut screwed thereto are disposed in a housing, and the screw shaft and change nut are relatively moved by a motor,
In an industrial robot that is configured to position a work tool that is arranged to move up and down at a predetermined height by this relative movement, a sub-motor that relatively moves the screw shaft and change nut is separately provided, and this sub-motor has a predetermined movement. A work unit characterized by applying voltage to hold a screw shaft or change nut in an upward direction. (2) A housing having a shaft that can be raised and lowered is attached to one end of an arm that moves on a plane, a screw shaft and a change nut screwed thereto are arranged in this housing, and a motor is arranged in this housing,
In an industrial robot configured to move the shaft parallel to the screw shaft by this motor, a sub-motor is separately provided in the housing to move the screw shaft and change nut relative to each other, and a predetermined voltage is applied to this sub-motor to raise the shaft. A work unit characterized by being held in a direction.
JP5585084A 1984-03-22 1984-03-22 Working unit of industrial robot Pending JPS60201894A (en)

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JP5585084A JPS60201894A (en) 1984-03-22 1984-03-22 Working unit of industrial robot

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JPS60201894A true JPS60201894A (en) 1985-10-12

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JP5585084A Pending JPS60201894A (en) 1984-03-22 1984-03-22 Working unit of industrial robot

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Cited By (3)

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