JPS6020889A - 産業用ロボツト - 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】 この発明は産業用ロボット、特にその装置全体を旋回さ
せる機構の改良に関するものである。

従来この種の装置においては、旋回テープμ上に装着さ
れＪこ架台には、出力部を複？ｄ自由度で２ぐ位させる
リンク群が支持されている。従って、旋回テープμをベ
ッド上で回動させると、架台と一緒にリンク群が回動す
ることになる。ところで、架台を装着した旋回テーブル
をベッド上で回動させる場合には、一般には旋回テーブ
ルの中心に連結された出力軸を有した減速′１ｄ勤４′
差がベッドに固定されており、この減速電ｌＪ、８機で
直接的に旋回テ−プルを回動させていた。このようなタ
イプのものでは、一般にベッドに減速電動機が内蔵され
ており、このためにベッドの高さが高くなるばかりでな
く、減速電動機が旋回テーブルやベッドとは全く別個に
構成されることになり、部品数が増大し、組立作業時に
は、重量が大なる状態で取扱わねばならず、作業性に劣
る欠点を有していた。

また更に、減速電動機の減速部分には、一般に平面車や
はすげ歯車等が用いられているため、各歯車間のパツク
ラッシ量が集積され、旋回テープｐを駆動させる出力軸
に移動誤差が生じ、この結果、複数自由度で運動する出
力部の運動精度が劣る欠点があった。

この発明は以上の欠点を解消するためになされたもので
、旋回テーブルには、駆動軸の回転を減速する第１歯車
群と、この第１歯車群の回転を減速する調和減速機と、
この調和減速機の出力軸に連結された歯車とからなる駆
動源を装着すると共に、ベッドには、上記歯車と噛合す
る固定歯車を固定することにより、装置の小形化並びに
組立性の向上を計ることができると共に装置の運動精度
の向上を計ることができる産業用ロボットを提供するこ
とを目的とするものである。

以下、この発明の一実施例を第１図ないし第２図で説明
する。図において、（１）はベッド、（２）はこのベッ
ド（１）上に旋回自在に配置された旋回テーブル、（３
）はこの旋回テープ７Ｌ／　（２）に装着され１、駆」
の源を構成した第１のサーボモータ、（４）はこの第１
のサーボモータ（３）を収納して上記旋回テーブル（２
）上に結合された架台で、上記旋回テーブル（２）並び
に第１のサーボモータ（３）を介し上記ベッド（１）上
で図中Ａ先方向回動する。（５）は上記架台（４）に装
うｕされた第２のサーボモータ、（６）はこの第２のサ
ーボモータ（５）と対向して上記架台（４）に装着され
た第３のサーボモータ、（７）は一端が上記架台（４）
に支承され、上記第２のサーボモータ（５）により１駆
動されて他端がＢ方向に変位し得る第１リンク、（８）
はこの第１リンク（７）に略中央が回噌自在に支承され
た笛２リンク、（９）はこの第２リンク（８）の後端に
一端が連結された＠３リンク、００はこの第３リンク（
９）の他端に一端が連結され、他端が上記架台（４）に
支承された第４リンクであり、上記第３のサーボモータ
（６）の駆動により第３リンク（９）を介して上記第２
リンク（８）をＣ方向に回転させるものである。［１１
）は上記第２リンク（８）の後端の側部に装着された第
４のサーボモータ、Ｑ２＋はこの第４のサーボモータ（
Ｉｌｌに対向し上記第２リンク（８）の後端に装着され
た第５のリンク、（＋３）は上記第２リンク（８）の後
端の上部に装着された第６のサーボモータ、（１４）は
上記第２リンク（８）の先端に回動自在に支承され、上
記第２リンク（８）内のドライブシャフト（図示せず）
や減速機構（図示せず）を介して上記第４のサーボモー
タ（Ｉｌｌ　ニよりＤ方向に駆動される第１の箱体、α
６）はこの第１の箱体α舶に回転自在に支承され、上記
第２リンク（８）内のドライブシャフト（図示せず）や
減速機構（図示せず）を介して上記第５のサーボモータ
（１２１によりＥ方向に駆動される第２の箱体、θ６）
はこの第２の箱体（１扮に回転自在に支承され同様に第
６のサーボモータ（＋３１によりＦ方向に駆動される出
力軸である。次に、旋回テープＩＶ　（２）の駆動機構
の構成を示す第２図で説明する。図において、（２ａ）
は、上記旋回テーブル（２）に形成された嵌合穴、（１
７）は後述するケース（３７）を介して上記第１のサー
ボモータ（３）に結合された山車ケースであり、上記嵌
合穴（２ａ）に嵌合される嵌合部（１７ａ）を有してい
る。

（ｌ哉は後述する調和減速オペ跡９）の従動部（３９ｂ
）に結合されるボス部（１８ａ）を有する出力軸、（１
９）はこの出力軸（Ｉｌｌ）を上記歯車ケース（１７１
に支承させるテーパローラベアリングからなる軸受、（
２０）はこの軸受（１９）を上記歯車ケース（１７）に
保持する軸受押えで、ボルト（２Ｂにより上記歯車ケー
ス１１ηに固定されている。固は上記出力軸０８１の下
端に結合された歯車、（２３はこの歯車＠狛を固定する
ナツト、（２４）は上記ベッド（１）にボルト酸を介し
て結合された固定歯車で、」二足歯車（２２）と噛合し
ている。イ６）は上記ベッド（１）の上面に結合され１
こリング状の軸受座、（２７１は上記固定ｌ’ａ　４ｆ
。

（財）と同心状で上記軸受座（２６）に嵌合されたクロ
スローラベアリングからなる軸受、（２１１１ｔ２９＋
　（３０）はこの軸受しηを保持するリング状のベアリ
ングホルダであり、ベアリングホルダ（悠ばボ／ｌ／　
）　Ｈ’ｆ：介して軸受座に、ベアリングホルダ［（３
０）はボルト（３りを介して旋回テーブルに夫々固定さ
れている。嗅）は上記歯車ケース（１７）を上記旋回テ
ープ）Ｖ　（２）に結合するボルトである。なお、上記
軸受伐ηは上記固定歯車（２４１を取り囲むように上記
同定歯車（財）の外側に位置している。

次に動作について説明する。まず、第４のサーボモータ
（１１）の回転により第１の箱体（１４）がＤ方向に（
ＨＪｐし、第５のサーボモータ０２）の回転により第２
の箱体０５）がＥ方向に回動し、第６のサーボモー２０
国の回転により出力軸（１６）がＦ方向に回動する。こ
れにより、出力軸（１６）はＦ方向の回転をおこないな
がら、Ｄ方向、Ｅ方向へも変位し、３自由度の動作をお
こなう。次に、第２のサーボモータ（５）の回転により
第１リンク（７）がＢ方向へ回転するため、第２リンク
（８）は第１リンク（７）と共に変位する。また、第３
のサーボモータ（６）の回転により、第３リンク（９）
、第４リンク（ＩＣ）を介して第２リンク（８）はＣ方
向に回転する。また、第１のサーボモータ（３）の回転
により、架台（４）が旋回テーブル（３）と共に回転す
る。これにより、出力軸（１６）は３自由度にＡ方向、
Ｂ方向、Ｃ方向の回転が加わり、６自由度の凹【伝がな
される。次に、旋回テーブル（２）の回動動作について
説明する。

（３４）は第１のサーボモータ（３）の回転軸（３ａ）
に形成された歯車、側はこの１′お車（３４）と噛合し
回転軸（３ａ）の回転を減速する歯車、（３６）はこの
山車（３０を固定しり中間軸、＋３７）はこの中間軸（
３Ｇ）をクロスローラベアリング等の軸受（３８）を介
して支承するケース、（３９）は上記中間軸（３６）の
回転を減速する従来周知の町和減速機であり、同定部（
３９ａ　）はポル）　（４０）を介してケース（３７）
に固定され、従動部（３９ｂ）は歯車ケース（１７）内
に配置されている。曾１）は上記出力軸（１８）のボス
部を上記従動部（３９ｂ）に結合するボルトである。

第１のサーボモータ（３）の回転軸（３ａ）の回転は１
′４１車（３力と歯車（ト）により減速され、中１１］
軸（３６）に伝達される。この中間軸（３６）は調和減
速機（３９）の入力側に連結されているＴコめ、中間軸
（３Ｇ）の回転は大きく減速されて′Ａ和減速桜シ９）
の従り山部（３９ｂ）に伝達される。

ここで、この従動部（３９ｂ）には出力軸（１８）のボ
ス部（１８ａ）がボ／し）　（４１）　’ｃ介して連結
されているため、従動部（３９ｂ）の回転は出力軸θ（
至）に伝達される。ところで、固定歯車（２＝ｌ）はベ
ッド（１）に固定されていると共に、旋回テープ／Ｌ／
　（２）が軸受（２７）を介してベッド（］）に回回転
孔に支承されているため、歯車ｔ２２１が回動すると、
この歯車□□□は固定歯車−と噛合してこの固定歯車（
２４）の周囲を回動し始める。ところで、歯車Ｈは軸受
α９）、歯車ケースθηを介して旋回テーブル（２）に
支持されている１こめ、歯車＋Ｑ２ｊが固定歯車（２４
）の周囲を回動すると、歯車！２ｚの移動と共に旋回テ
ープ／ｌ’　（２）並びに架台（４）が回動することに
なる。

つまり、固定歯車（２４１がベッド（１）に固定されて
いるため、架台（４）、第１のサーボモータ（３）、１
鋤軍ケース（１７）は旋回テーブル（２）と−緒に回動
することになる。

ここで、調和減速ａ（３９＋は平歯車に比較すると、コ
ンパクトな外観寸法で極めて大きな減速比を得ることが
でき、しかもそのパックフシ景ば極めて小さいことで一
般に知られている。そこで、この実施例では、特に、歯
車（３４）　＋３［ｉ）からなる第１歯車群と、歯車＋
２２と固定歯車ｔ２４）からなる歯車群との間に調和減
速機（３９）を配置したものである。このため、歯車ｆ
３４）　＋３（へ）にもとづくバックラッシュ；には、
ｗパ４和減速機（３９）の大なる減速比により、出力ｌ
′１ｔｌｉｌ（ＩＱに対する運動誤差は無視される。ま
た、最終段には、平歯車等の通常の歯形からなるｐｆＲ
軍い２と固定歯車Ｃ（１）を配しているため、歯車ケー
ス（１７）、旋回テープｗ　（２）、ベッド（１）の製
作誤差にもとづく、バックラッシュ量の預１′３整は歯
車（２２）と固定偵車（２４］とで容易に実施できる。

第３図はこの発明の他の実施例を示すもので、（１７ｂ
）は上記歯車ケース（１いに形成された周方向の長穴で
あり、ポル）　Ｃ１３１が１５挿されるものである。

旬は出力軸（１８）の中心線、σＩ）ｌま嵌合穴（２ａ
）と嵌合部（１７ａ）との似合中心線である。

このように構成され１こものにおいて、ＩＯ定休体（２
４）と歯車！２ηとのバックラッシュの調整に（堅して
は、中心線６）と・とがαだけ偏心しているため、ｊ’
；１１立時において、長穴（１７ｂ）の範囲内で旋回テ
ーブル（２）に対して歯車ケースＱ７ｉを回転さぜるこ
とにより、固定歯車（２４）と歯車（２２）との噛合量
力稲”ｌ　ｗされることになる。つまり、歯車ケース（
１７）を回転させることにより、この歯車ケース（１７
）に対して偏心した歯車（２ｚが固定歯車伐勇に接近又
は離間し；これにより噛合爪が調整される。従って、バ
ックラッシュ量の影響度が極めて小なる歯至ｍ４１　（
ａ［９、またバックラッシュ量が極めて小さい調和減速
機０９）とにより、出力軸Ｑｌの移動誤差が小となると
共に、この出力軸（１８１よりも負荷側の歯車、つまり
歯車（２２１，固定歯車■褐においても、噛合量の調整
により、小さい値に制限できるため、旋回ケースＩＶ　
（２）の移動誤差は極めて小となり、複数自由度の動作
の精度向上を計ることができる。

この発明は以上のように、旋回チー−プルには、駆動軸
の回転を減速する第１歯車群と、この第１歯車群の回転
を減速する調和減速機と、この調和減速機の出力軸に連
結された歯車とからなる駆動源を装着すると共に、ベッ
ドには、上記歯車と噛車する固定歯車を固定したので、
組立時には重量の大なる固定歯車を単品で取扱うことが
でき、組立作業性を大幅に改善できると共に装置の小形
にも計ることができるばかりでなく、調和減速機の極め
て大きな減速比、（返めて小さなバックラッシュ量を利
用して、第１歯車群のバックラッシュ旦を無視できると
とになり、１だ、製作誤差に基づく噛合寸法の調節は最
終段の歯車と固定歯車とで容易に実施できる効果がある
。

また、駆動源本体と旋回テーブルとの嵌合中心線に対し
、歯車の自動中心線を偏心させた場合には、最終段歯車
のバックラッシュ爪ヲ極めて小さい値に制限できること
になり、装置の複数自由度の動作精度が著しく向上する
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一矢施例を示す・側面１凹、第２図
は第１図の要部拡大断面図、第３図はこの発明の他の実
施例を示す要部拡大Ｉ訴面図である。図において、（１
）はベッド、（２）は旋回テーブル、（３）は第１のサ
ーボモータ、（４）は架台、（７）　（８）　（９）α
Ｏは夫々第１．第２．第３．第４リンク、（２２１は歯
車、儲４）は固定歯車、＋３４１　ＩＱは歯車、（３９
）は調和減速’Ｊである。 なお、各図中同−符−号は同−又は相当部分を示す。 代理人　大岩増雄 第１図 ７．７ 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ベッド、二このベッドに旋回自在に配置された旋
   回テーブル、この旋回テーブル上に装着された架台、及
   びこの架台に支持され出力部を複数自由度で反位させる
   リンク群を備えた産業用ロボットにおいて、上記旋回テ
   ーブルには５．駆動軸の回転を減速する第１歯車群と、
   この第１歯車群の回転を減速する調和減速機と、この調
   和減速機の出力軸に連結された歯車とからなる、駆動源
   を装着すると共に、上記ベッドには、上記歯車と噛合す
   る固定歯車を固定したことを特徴とする産業用ロボット
   。
2. （２）ベッド、このベッドに旋回自在に配置された旋回
   チーグル、この旋回テーブル上に装着された架台、及び
   この架台に支持され出力部を複数自由度で変位させるリ
   ンク群を備えた産業用ロボットにおいて、上記旋回テー
   ブルには、駆動軸の回転と減速する第１歯車群と、この
   第１歯車群の回転を減速する調和減速機と、この調和減
   速機の出力軸に連結された歯車とを収納した駆動源本体
   を嵌合すると共に、上記ベッドには、北記歯阜と噛合す
   る固定歯車を固定し、且つ上記、駆動源本体と上記旋回
   テーブルとの嵌合中心線に対し、」二足ｔ’、：；ｊ：
   ｌＩの回動中心線を偏心させｆコことを特徴とする産業
   用ロボット。