JPS60232894A - Wrist mechanism in automatic machine - Google Patents
Wrist mechanism in automatic machineInfo
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- JPS60232894A JPS60232894A JP8939384A JP8939384A JPS60232894A JP S60232894 A JPS60232894 A JP S60232894A JP 8939384 A JP8939384 A JP 8939384A JP 8939384 A JP8939384 A JP 8939384A JP S60232894 A JPS60232894 A JP S60232894A
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- Japan
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- bevel gear
- shaft
- wrist
- wrist mechanism
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、ロボット等の自動機における手首機構に関す
るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a wrist mechanism in an automatic machine such as a robot.
工業用ロボットは、塗装作業や溶接作業等に広く利用さ
れているが、作業環境の悪い雰囲気中での作業に特にそ
の効果を発揮する。また、この種のロボットは、手首機
構がロボットの作業の有効性を決宗する鍵の1つとなっ
ている。Industrial robots are widely used for painting work, welding work, etc., and are especially effective when working in harsh atmospheres. Furthermore, in this type of robot, the wrist mechanism is one of the keys to determining the effectiveness of the robot's work.
第1南、第2図は、従来のこの種のロボットの手首機構
を示したものである。図に示すように、同軸回転する三
重軸のうち中心軸11の先端にはかさ歯車12が固着し
である。このかさ歯車12より曲げ軸11に回転自在に
支持されるかさ歯車16を介して曲げ軸1Aのまわりを
回転動するかさ歯車15へと回転力は伝達されて、ひね
り軸16が駆動される構成としである。一方、曲げ軸1
4は、三重軸の中間軸21の先端に固着さh7たかさ歯
車22より駆動力が伝達され、曲げ軸11に固着された
かさ歯車23を介して駆動される構成としである。また
16はかさ歯車15と噛み合うひねり軸であるが、これ
VC塗装ノズルあるいは溶接トーチ等の作業部品が取付
けられるものである。Figures 1 and 2 show the wrist mechanism of a conventional robot of this type. As shown in the figure, a bevel gear 12 is fixed to the tip of a central shaft 11 of the triple shafts that rotate coaxially. A configuration in which rotational force is transmitted from this bevel gear 12 to a bevel gear 15 that rotates around the bending shaft 1A via a bevel gear 16 rotatably supported by the bending shaft 11, thereby driving the twist shaft 16. It's Toshide. On the other hand, bending axis 1
4 has a configuration in which driving force is transmitted from an h7 bevel gear 22 fixed to the tip of an intermediate shaft 21 of the triple shaft, and driven via a bevel gear 23 fixed to the bending shaft 11. Reference numeral 16 is a twist shaft that meshes with the bevel gear 15, to which work parts such as a VC coating nozzle or a welding torch are attached.
24はひねり軸16の軸受47,48の外側に取付けら
れたカバー、42.A5./iA、46は、それぞれ中
心@111曲げ軸14に取付けた軸受である。32はこ
れらの歯車、軸先端部、軸受等を覆う歯車ケースである
。24 is a cover attached to the outside of the bearings 47, 48 of the twist shaft 16; 42. A5. /iA, 46 are bearings attached to the center @111 bending shaft 14, respectively. 32 is a gear case that covers these gears, shaft tips, bearings, etc.
そして、手首全体の回転駆動は、歯車ケース32に固着
された三重軸の最外周軸31によってなされる。曲げ軸
14は、歯車ケース32の内壁より片持ちばつの形で突
出した軸受支持台33上に回転自在に支持されている。The entire wrist is rotated by a triple-shaft outermost shaft 31 fixed to a gear case 32. The bending shaft 14 is rotatably supported on a bearing support 33 that projects from the inner wall of the gear case 32 in a cantilevered manner.
さらに、ひねり軸16を囲むカバー2Aは曲げ軸14と
共に回動するのでカバー24と前記歯車、軸等が干渉し
ないように切欠き24aが形成しである。Furthermore, since the cover 2A surrounding the twisting shaft 16 rotates together with the bending shaft 14, a notch 24a is formed to prevent the cover 24 from interfering with the gears, shafts, etc.
第1図、第2図に示すような構造によると、手首負荷重
量を大きくとりたい場合等は問題があるすなわち、手首
が片持ちばつの形で軸受a5.a6によって支えられて
いるので、手首に必要な剛性を確保することが困難であ
る。壕だ、軸受の寿命を長くする場合、その部分の構造
を太きくしなければならないが、それによると曲げ軸1
40両端軸受部の径が犬きくなり、構造上、当然ながら
曲げ軸14に挿入されるかさ歯車13.23や軸受43
、.114などを組込むことができない等の問題があっ
た。According to the structure shown in FIGS. 1 and 2, there is a problem when it is desired to increase the weight of the wrist load. Since it is supported by a6, it is difficult to ensure the necessary rigidity for the wrist. In order to extend the life of a bearing, the structure of that part must be made thicker, but according to this, the bending axis 1
40 The diameter of the bearings at both ends is large, and due to the structure, it is natural that the bevel gear 13, 23 and bearing 43 are inserted into the bending shaft 14.
,.. There were problems such as the inability to incorporate 114 and the like.
また、手首16を囲むカバー24には切欠き24aが設
けであるので、内部の歯車等が露出しないように、ジャ
バラ方式の如きカバー等で覆わねばならなかった。Further, since the cover 24 surrounding the wrist 16 is provided with a notch 24a, it is necessary to cover the wrist with a bellows type cover or the like to prevent internal gears from being exposed.
こうして、工業用ロボットに限らず、この種のロボット
に使用される手首機構は、その作業性の点から、熱、ア
ームスパッタ等、周囲の悪環境に耐え得るものでなくて
はならないものであった。In this way, wrist mechanisms used not only in industrial robots but also in robots of this type must be able to withstand adverse environmental conditions such as heat and arm spatter in order to ensure workability. Ta.
また、作業中にワークと接触することもあり得るので、
手首の姿勢により不安定に変形するジャバラなどの可撓
性カバーでは実用上使用に耐え得るものではなかった。Also, since there is a possibility of contact with the workpiece during work,
Flexible covers such as bellows, which deform unstably depending on the posture of the wrist, were not suitable for practical use.
本発明は、前述した従来技術における問題点に鑑みなさ
れたものであって、手首の剛性が高く、かつ歯車などの
露出部分を覆うカバ一部をも剛体カバーにて構成した悪
環境に耐え得るロボットの手首機構を提供するにある。The present invention has been made in view of the problems in the prior art mentioned above, and has high rigidity at the wrist, and can withstand harsh environments by forming part of the cover covering exposed parts such as gears with a rigid cover. To provide a robot wrist mechanism.
本発明による自動機の手首機構は、駆動源と連結される
中心軸、その中心軸の外周を覆つ如く設けた中間軸とさ
らにその外周を覆う如く設けた外側軸とを有し、手首機
構を支持するための3重軸と、前記中心軸の先端に取付
けた第1のかさ歯車と、中間軸の先端に取付けた第2の
かさ歯車と、該第2のかさ歯車と噛み合い、手首機構の
曲は軸を中心に回動し、第1のかさ歯車と噛み合う大径
のかさ歯車、並びに手首先端部に取付けられるひねり軸
のかさ歯車と噛み合う小径のかさ歯車とでなる2段かさ
歯車と、これらのかさ歯車部分並びに曲げ軸などの露出
部分を覆う剛体カバーとで構成されることを特徴とする
。The wrist mechanism for an automatic machine according to the present invention has a central shaft connected to a drive source, an intermediate shaft provided so as to cover the outer periphery of the central shaft, and an outer shaft provided so as to further cover the outer periphery of the central shaft. a triple shaft for supporting the central shaft; a first bevel gear attached to the tip of the central shaft; a second bevel gear attached to the tip of the intermediate shaft; and a wrist mechanism that meshes with the second bevel gear. The song consists of a two-stage bevel gear that rotates around an axis and consists of a large-diameter bevel gear that meshes with the first bevel gear, and a small-diameter bevel gear that meshes with the twist shaft bevel gear attached to the tip of the wrist. , and a rigid cover that covers exposed parts such as these bevel gear parts and the bending shaft.
以下、第5図〜第5図に従って本発明の一実施例を詳述
する。第3図においても、同軸回転する三重軸はそれぞ
れ、中心軸であるひねり軸51、中間軸である曲げ軸6
1、手首全体を回転する外側軸71からなっていて、図
示していない自動機の駆動源と連結されている。これら
ひねり軸51には第1のかさ歯車52が、曲げ軸61v
Cは第2のかさ歯車62が夫々取付けである。72は外
側軸に取付けられた歯車ケースで、この中に曲げ軸55
、ひねり軸57を駆動する歯車列等が収納され、その歯
車ケース720両側壁部には曲げ軸を支持するための軸
受85,86が設けである。曲げ軸551Cは、曲げ軸
駆動用で、かさ歯車62と噛み合う第3のかさ歯車であ
る63が固定され、さらにひねり軸駆動用の2段のかさ
歯車53.51が回転自在に支持しである。Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. Also in FIG. 3, the three coaxially rotating axes include a twisting axis 51 which is the central axis and a bending axis 6 which is the intermediate axis.
1. It consists of an outer shaft 71 that rotates the entire wrist, and is connected to a drive source of an automatic machine (not shown). A first bevel gear 52 is attached to these twisting shafts 51, and a bending shaft 61v
In C, the second bevel gear 62 is attached. 72 is a gear case attached to the outer shaft, in which a bending shaft 55 is installed.
, a gear train for driving the twisting shaft 57, etc. are housed, and bearings 85 and 86 for supporting the bending shaft are provided on both side walls of the gear case 720. The bending shaft 551C is for driving a bending shaft, and has a fixed third bevel gear 63 that meshes with the bevel gear 62, and is rotatably supported by two-stage bevel gears 53 and 51 for driving a twisting shaft. .
このかさ歯車53.54を有する2段かさ歯車は、一方
のかさ歯車53は、大径で、第1のかさ歯車52と噛み
合うものであり、もう一方のかさ歯車54はかさ歯車5
3と一体のもので、しかも小径であって、ひねり軸57
のかさ歯車56と噛み合うものである。In the two-stage bevel gear having these bevel gears 53 and 54, one bevel gear 53 has a large diameter and meshes with the first bevel gear 52, and the other bevel gear 54 has a large diameter and meshes with the first bevel gear 52.
It is integrated with 3 and has a small diameter, and has a twist shaft 57.
It meshes with the bevel gear 56.
したがって、ひねり軸57は、曲げ軸550両端に歯車
72をつつみ込むような形で固着されたひねり軸支持ケ
ース6AMC収納され、曲げ軸55のまわつに回動可能
に取付けである。また、第1のかさ歯車52はひねり軸
51の先端部に設けられたかさ歯車であって、2段かさ
歯車であるかさ歯車53と噛み合っている。そして、ひ
ねり軸57の内側端部にはかさ歯車56が形成してあっ
て、それに2段かさ歯車のもう一方のかさ歯車(小径の
もの)54が噛み合っている。Therefore, the twisting shaft 57 is housed in a twisting shaft support case 6AMC fixed to both ends of the bending shaft 550 so as to enclose the gears 72, and is attached to be rotatable around the bending shaft 55. Further, the first bevel gear 52 is a bevel gear provided at the tip of the twist shaft 51, and meshes with a bevel gear 53, which is a two-stage bevel gear. A bevel gear 56 is formed at the inner end of the twist shaft 57, and the other bevel gear (small diameter one) 54 of the two-stage bevel gear meshes with it.
才だ、第4図は第3図のA矢印方向から見た場合の断面
図であり、第5図はカバーを取付けた状態を示すもので
あるが、これらの図にも示すように、歯車などの露出部
分を覆うための剛体カバー65.73がひねり軸支持ケ
ース64、歯車ケース72に、ねじ65a、73aにて
固定しである。Figure 4 is a cross-sectional view when viewed from the direction of arrow A in Figure 3, and Figure 5 shows the state with the cover attached, but as shown in these figures, the gear Rigid covers 65 and 73 are fixed to the twist shaft support case 64 and the gear case 72 with screws 65a and 73a to cover the exposed parts.
なお、81〜88はそれぞれの回転部に設けられた@受
部である。Note that 81 to 88 are @ receiving parts provided in each rotating part.
同実施例は、図示の如く、曲げ軸55の支持軸受85.
86を歯車ケース720両側壁部に設けであるので、手
首負荷重量を太きくとる場合等において、大きいサイズ
の軸受が必要となった場合など、容易に前記の壁部に大
きいサイズの軸受を設置することが可能となる。また、
曲げ軸550両端に歯車ケース72を包み込むような形
で固着したひねり軸支持ケース64内に、ひねり軸57
を収納しているので手首負荷重量の増加に伴って必要と
なる剛性をも十分に確保できるものである。In this embodiment, as shown in the figure, a support bearing 85.
86 is provided on both side walls of the gear case 720, so if a large size bearing is required, such as when increasing the wrist load, the large size bearing can be easily installed on the wall. It becomes possible to do so. Also,
A twist shaft 57 is installed in a twist shaft support case 64 that is fixed to both ends of the bending shaft 550 so as to wrap around the gear case 72.
Since the wrist weight is accommodated, it is possible to sufficiently secure the rigidity required as the wrist load increases.
そして、ひねり軸57を駆動する歯車列のうち曲げ軸5
5IIC支持される歯車を2段かさ歯車53゜54によ
り構成しであるので、ひねり軸支持ケース64と前記歯
車、軸等が干渉することなく、ひねり軸57を曲げ軸5
5の周囲に回動することができ、歯車等の露出部を剛体
のカバー65.73で覆うことができる。第5図はその
状態を示したものであって、悪条件下で使用に充分耐え
得るものである。Of the gear train that drives the twisting shaft 57, the bending shaft 5
Since the gear supported by 5IIC is composed of two-stage bevel gears 53 and 54, the twist shaft 57 can be bent and the shaft 5 can be bent without interference between the twist shaft support case 64 and the gears, shafts, etc.
5, and exposed parts such as gears can be covered with rigid covers 65 and 73. FIG. 5 shows the condition, and it can withstand use under adverse conditions.
上述の実施例からも明らかなように本発明によれば、手
首部分の負荷重量が増加したときなど、部品変更が容易
にでき、手首の剛性も十分に確保できると共に、歯車な
どの露出部分を剛体のカバー−で6E’)ことができる
ので、悪環境下での使用に充分耐え得るという利点があ
る。As is clear from the above-described embodiments, according to the present invention, parts can be easily changed when the load on the wrist increases, sufficient rigidity of the wrist can be ensured, and exposed parts such as gears can be easily replaced. 6E') with a rigid cover, which has the advantage of being able to withstand use in adverse environments.
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は従来のロボットの手首機構を説明する
ための図であって、第1図はその内部構成を示す縦断面
図であり、第2図はカバーを覆せた状態を示す平面図、
第3図〜第5図は本発明の一実施例を説明するための図
であって、第3図は内部構成を示す縦断面図、第4図は
第3図の矢印入方向から見た場合の縦断面図、第5図は
カバーを取付けた状態を示す平面図である。
53.54・・・2段かさ歯車、55・・・曲げ軸、5
2.56,62.63・・・かさ歯車、57・・・ひね
り軸、61.71・・・回転駆動軸、64・・・ひねり
軸第 1 口
悌 ? ■
1
阜 3121
↓A
$ 4 図
扉5図
7ど 7J 64[Brief Description of the Drawings] Figures 1 and 2 are diagrams for explaining the wrist mechanism of a conventional robot, with Figure 1 being a vertical sectional view showing its internal configuration, and Figure 2 being A plan view showing a state in which the cover is turned over;
3 to 5 are diagrams for explaining one embodiment of the present invention, in which FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the internal structure, and FIG. 4 is a view taken from the direction of the arrow in FIG. 3. FIG. 5 is a plan view showing a state in which the cover is attached. 53.54...2-stage bevel gear, 55...Bending shaft, 5
2.56, 62.63...Bevel gear, 57...Twist shaft, 61.71...Rotation drive shaft, 64...Twist shaft 1st mouth ? ■ 1 3121 ↓A $ 4 Figure door 5 Figure 7 7J 64
Claims (1)
機の駆動源と連結される中心軸と、該中心軸の外周な檜
う如く設けた中間軸と、さらにその外周を覆う如く設け
た外側軸とを有し、手首機構を支持するための3重軸と
、前記中心軸の先端に取付けた第1のかさ歯車と、中間
軸の先端に取付けた第2のかさ歯車と、該第2のかさ歯
車と噛み合い、手首機構の曲げ軸を回動する第3のかさ
歯車と、前記曲げ軸を中心に回動し、第1のかさ歯車と
噛み合う大径の外側に形成したかさ歯車、並びに手首先
端部に取付けられるひねり軸の内側に形成したかさ歯車
と噛み合う小径の内側かさ歯車とでなる2段かさ歯車と
、これらのかさ歯車部分並びに曲げ軸などの露出部分を
覆う剛体カバーとで構成されることを特徴とする自動機
における手首機構。A wrist mechanism in an automatic machine such as a robot, which includes a central shaft connected to the drive source of the automatic machine, an intermediate shaft provided like a cypress on the outer periphery of the central shaft, and an outer side provided so as to cover the outer periphery. a triple shaft for supporting the wrist mechanism; a first bevel gear attached to the tip of the central shaft; a second bevel gear attached to the tip of the intermediate shaft; a third bevel gear that meshes with the bevel gear and rotates the bending axis of the wrist mechanism; a bevel gear formed on the outside of a large diameter that rotates around the bending axis and meshes with the first bevel gear; Consists of a two-stage bevel gear consisting of a small-diameter inner bevel gear that meshes with a bevel gear formed inside a twisting shaft attached to the tip of the wrist, and a rigid cover that covers exposed parts such as these bevel gears and the bending shaft. A wrist mechanism in an automatic machine characterized by:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8939384A JPS60232894A (en) | 1984-05-07 | 1984-05-07 | Wrist mechanism in automatic machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8939384A JPS60232894A (en) | 1984-05-07 | 1984-05-07 | Wrist mechanism in automatic machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60232894A true JPS60232894A (en) | 1985-11-19 |
Family
ID=13969404
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8939384A Pending JPS60232894A (en) | 1984-05-07 | 1984-05-07 | Wrist mechanism in automatic machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60232894A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1988005714A1 (en) * | 1987-01-28 | 1988-08-11 | Fanuc Ltd | Wrist of industrial robot |
-
1984
- 1984-05-07 JP JP8939384A patent/JPS60232894A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1988005714A1 (en) * | 1987-01-28 | 1988-08-11 | Fanuc Ltd | Wrist of industrial robot |
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