JPS60263688A - 工業用ロボツトの旋回駆動装置 - 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】 ・〔発明の技術分野〕 本発明は工業用ロボットの旋回駆動装置に係り、特に動
力用および信号用の給電線の旋回機構を小型化できる工
業用ロボットの旋回駆動装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般に工業用ロボットは、旋回軸ベース上に取付けられ
た腕部と、この腕部の先端に取付けられた手首部とから
構成されており、前記両部の駆動モータ用動力線および
位置検出器用信号線等の給電線が旋回駆動装置を通りロ
ボットコントローラに接続されるようになっている。

第４図はこの種の従来の旋回駆動装置を示すもので、図
中符号１は上方に開口する有底短筒状の固定ベースであ
る。この固定ベース１上には、軸受２を介して旋回ベー
ス３が回転自在に配置され、この旋回ベース３には、固
定ベース１の中心部に設置した高減速機４の出力軸が連
結されＣいる。

またこの高減速機４の入力軸５は、軸受６および軸受固
定板７を介して旋回ベース３に支持され、この入力＠５
の上端には、図示しないモータの回転力が伝達されるプ
ーリ８が軸着されている。

一方、動力用おにび信号用の給電線９は、旋回ベース３
に穿設したクープル用孔１０を通り固定ベース１の円錐
部１１に巻掛りられ、さらにその端部は、固定ベース１
に設けたケーブル取出口１２から外部に引出されるよう
になっている。

以上の構成において、図示しないモータを起動すると、
その回転力は高減速機４を介して旋回ベース３に伝達さ
れ、旋回ベース３は所定の低回転で正逆回転駆動される
。そしてこの際、給電線９は、固定ベース１の円錐部１
１を上下および回転方向に滑りながら旋回動作する。

ところで、最近の工業用ロボットは、高可搬重量化およ
び高速化が要求され、そのために駆動モータおよび駆動
伝達系が大型化し、装置全体が大型化する傾向にある。

また旋回駆動装置は、その大型化に伴ない固定ベースの
円錐部の高さがより必要となるため、丈の高い装置とな
らざるを得す、ためにロボット手首部の動作範囲の中心
がこれにつれて上方に移動してしまい、使用上不具合が
生じてこれが大型ロボット開発の阻害要因となっている
。また旋回部の軸受支持部が高所になるにつれ、固定ベ
ースの軸受支持部の剛性を高くする必要があるため、よ
り大型化、重量増大傾向となり、ロボット設置スペース
の拡大、基礎強度の強化を必要とし、これがロボット適
用の阻害要因となっている。

〔発明の目的〕

本発明はこのような点を考慮し−Ｃなされたもので、高
可搬重量化および高速化を図っても装置の高さを低くし
て小型化でき、旋回部の軸受支持部の剛性を高くし、し
かし充分なロボット動作範囲が得られる工業用ロボット
の旋回駆動装置を提供することを目的とづる。

〔発明の概要〕

本発明は前記目的を達成する手段として、減速機の外周
部に、旋回ベースと一体に回転覆る支持リングを設け、
かつ給電線を給電部と弾性付与部とから構成し、この給
電線を固定ベース内に平面渦巻状に巻回配置し、その内
端を支持リングに固定するとともに、外端を固定ベース
に固定゛りるようにしたことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を第１図および第２図を参照して
説明する。

図において符号１は、上方に開口する有底短筒状の固定
ベースであり、この固定ベース１の中心部には、固定ベ
ース１上に位置する旋回ベース３に出力軸が連結された
高減速ｖｓ４が設置されている。前記旋回ベース３の下
面側には、前記高減速機４の外周部を非接触で囲む筒状
の軸受支持リング１３の上端部が連結固定され、この軸
受支持リング１３の下端部は、軸受２を介して固定ベー
ス１の底部に回転自在に支持されている。また前記高減
速機４の入力軸５は、軸受６および軸受固定板７を介し
て旋回ベース３に回転自在に支持され、この入力軸５の
上端には、図示しないモータの回転力が伝達されるプー
リ８が軸着されている。

前記軸受支持リング１３の下端外周部には、第１図に示
すように上方に開口するリング溝１４が一体に形成され
ており、このリング溝１４の周方向一箇所には、第２図
に示すように切欠き１５が設けられている。そして第１
図および第２図に示すように動力用および信号用の給電
線９は、まず旋回ベース３に穿設したケーブル用孔１０
から固定ベース１内に引込まれて前記リング溝１４内に
収納され、さらに前記切欠き１５からリング渦１４外に
引出されて平面渦巻状に巻回配置され、さらにその端部
が固定ベース１０周縁一箇所に設けたケーブル取出口１
２から外部に引出されるようになっており、この給電線
９の平面渦巻状に巻回された部分には、給電線９に弾性
復元力を与える板ばね１６が一体に添設され、かつその
両端が軸受支持リング１３側と固定ベース１側とにそれ
ぞれ固定されでいる。

すなわち、給ｍｌ！Ｊ９は、第２図に示すように前記リ
ング溝１４の切欠き１５から引出された部分が、板ばね
１６の端部とともにリング溝１４の外面に固定金具１７
により一体に固定され、また固定ベース１のケーブル取
出口１２から引出される直前の部分が、板ばね１６の端
部とともに固定ベース１の内周面に固定金具１８により
一体に固定されている。また、固定ベース１の底面上に
は、第１図に示すように摩擦係数の小さな材料で形成し
た円板１９が設置され、給電線９および板ばね１６の滑
りをよくするように考慮されている。

次に作用について説明する。

図示しないモータを起動すると、その回転力はプーリ８
を介して高減速Ｉａ４の入力軸５に伝達される。そして
この回転力は、高減速機４においてその回転速度が減速
されて旋回ベース３に伝達される。

旋回ベース３が回転すると、旋回ベース３の下面に固定
された軸受支持リング１３も同速で正逆回転することに
なる。

ここで、軸受支持リング１３が例えば第２図において時
計廻りに回転すると、平面渦巻状に巻回配置されている
給電線９およびこれと一体の板ばね１６は、その両端が
軸受支持リング１３と固定ベース１とにそれぞれ固定さ
れているので、軸受支持リング１３の外周面に巻取られ
る。

一方、軸受支持リング１３が第２図において反時計廻り
に回転すると、板ばね１６の弾性復元力により、軸受支
持リング１３に巻取られている給電線９を拡径方向にス
ライドさｌて巻戻し状態となる。

しかして、旋回ベース３の正逆回転に伴なう給電線９の
旋回動作が行なわれる。この際、旋回動作が平面的に行
なわれるため、装置全体の高さを低くすることがで８、
また軸受２が固定ベース１の底部に設けられているため
、軸受支持部の高剛性化が達成され、ロボット全体の精
度向上が図られる。また装置全体の高さを低く抑えるこ
とができるため、ロボット手首部中心の動作範囲が低く
なって使用勝手がよくなる。

また、固定ベース１の底面上には摩擦係数の小さな円板
１９が配されているので、給電線９および板ばね１６の
巻取り、巻戻し動作時に大きな負荷がかかることがない
。

また、旋回ベース３のケーブル用孔１０が高減速機４の
外側に配されているので、給電線９　ｉＪ３よび高減速
機４のメンテナンスが容易である。

第３図は本発明の他の実膿例を示すもので、前゛ゝ　記
実施例における軸受支持リング１３に代え旋回ベース３
と一体構造の軸受支持リング２３としたものである。

すなわち、図において符号１は上方に開口する有底知筒
状の固定ベースであり、この固定ベース１の中心部には
、固定ベース１上に位置する旋回ベース３に出力軸が連
結された高減速１４が設置されている。前記旋回ベース
３の下面側には、前記高減速１１４の外周部を非接触で
囲む筒状の軸受支持リング２３−が一体向に設けられ、
この軸受支持リング２３の下端部は、軸受２を介して固
定ベース１の底部に回転自在に支持されている。そして
この軸受２は、軸受支持リング２３の下端面にボルト止
めされた軸受押え２０により旋回ベース３に固定され、
この軸受押え２０は、固定ベース１の底部に穿設したボ
ルト締付は用孔２１を介して組立てできるようになって
いる。

また前記高減速ｍ４の入力軸５は、軸受６および軸受固
定板７を介して旋回ベース３に回転自在に支持され、こ
の入力軸５の上端には、図示しないモータの回転力が伝
達されるプーリ８が軸着されている。

前記軸受支持リング２３の壬端外周部には、第１図に示
すように上方に開口するリング溝１４が一体に形成され
ており、このリング溝１４の周方向一箇所には、前記実
施例ど同様切欠き（図示せず）が設（）られ（いる。そ
しく給？Ｕ線９は、旋回ベース３の軸受支持リング２３
外側位置に穿設したケーブル用孔１０から固定ベース１
内に引込まれて前記リング溝１４内に収納され、さらに
リング溝１４に設けた切欠きからリングｔｆｌｊ　１４
外に引出されて平面渦巻状に巻回配置され、ざらにイの
端部が固定ベース１０周縁一箇所に設けたケーブル取出
口（図示ｌず）から外部に引出されるようになっており
、この給電Ｆ１１９の平面渦巻状に巻回された部分には
、給電線９に弾性１ｕ几力を！ｊえる板ばね１６が一体
に添設され、かつその両端が前記実施例と同様固定余慶
（図示せず）を介して軸受支持リング２３側と固定へ一
′）、１側とにそれぞれ固定されている。

また固定ベース１の底面上には、第３図に示１ように摩
擦係数の小さな材料で形成した円板１９が設置され、給
電線９および板ばね１６の巻取り、巻戻し動作時に大き
な負荷がかからないように考慮されている。

しかして、旋回ベース３と軸受支持リング２３どを一体
構造とすることにより、給電線９の巻付は部の外径寸法
をより小さくできるとともに、軸受支持部の高さをより
低くすることができ、小型化、剛性向上を図ることがで
きる。

なお前記両実施例においては、給電線９に板ばね１６を
添設して給電線９に弾性復元力を与えるようにする場合
について説明したが、これに限らず例えばコイルスプリ
ング内に給電線を配しコイルスプリングにより給電線に
弾性復元力を与えるようにしてもよく、また弾性復元力
を自身で有する給電線を用いるようにしてもよい。この
方法としては、給電部をなす電線自体に弾性復元力を持
たせたり、あるいは電線の絶縁被覆に弾性復元力を持た
せたり、さらには絶縁被覆内にばね部材を組込む等が考
えられる。

〔発明の効果〕

以上説明したＪ、うに本発明は、減速機の外周部に、旋
回ベースと一体に回転りる支持リングを設け、かつ給電
線を給電部と弾性＋Ｊ！：ｊ部とから構成し、この給電
線を固定ベース内に〜ｌ１ｉｌｉｉ渦巻状に巻回配置し
、その内端を前記支持リングに固定すると”ともに、外
端を固定ベースに固定し、旋回ベースの正逆回転により
給電線を支持リングで巻取り、巻戻しするようにしてい
るので、高可＋１Ｒ！！　ｆｆｉ化および高速化を図っ
た場合に６．装置のｎさを低くして小型化でき、また旋
則部の軸受支持部の剛性を高くし、しかも充分なロボッ
ト動作範囲を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示ずｈ２回駆動装置の縦断
面図、第２図は同様の平断面図、第３図は本発明の他の
実施例を示す第１図相当図、第４図は従来の旋回駆動装
置を示す縦断面図である。 １・・・固定ベース、２・・・軸受、３・・・旋回ベー
ス、４・・・高減速機、９・・・給電線、１０・・・ケ
ーブル用孔、１２・・・ケーブル取出口、１３．２３・
・・軸受支持リング、１４・・・リング溝、１６・・・
板ばね、１７゜１８・・・固定金具、１９・・・円板、
２０・・・軸受押え、２１・・・ボルト締（＝Ｉり用孔
。 出願人代理人　猪　股　清 第１目 ｌ 躬２目 ８３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　上方に開口する有底短筒状の固定ベースと、この
   固定ベースの中心部に設置された減速機と、固定ベース
   上に回転自在に配置され前記減速機により正逆回転駆動
   される旋回ベースと、外部から固定ベース内に引込まれ
   その先端が前記旋回ベースに設けた孔を通して引出され
   る給電線とを備え、駆動用モータの出力を前記減速機に
   伝達し旋回ベースを正逆回転させてロボットアームの旋
   回動作を得るものにおいて、前記減速機の外周部に、旋
   回ベースと一体に回転する支持リングを設け、かつ前記
   給電線を、給電部と弾性付与部とから構成し、この給電
   線を固定ベース内に平面渦巻状に巻回配置し、その内端
   を前記支持リングに固定するとともに、外端を固定ベー
   スに固定したことを特徴とする工業用ロボットの旋回駆
   動装置。 ２、　支持リングを旋回ベースと一体構造としたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の工業用ロボット
   の旋回駆動装置。 ３、　給電線の給電部を絶縁被覆された電線で形成し、
   かつ給電線の弾性付与部をこの電線にそって一体に配さ
   れた板ばねで形成したことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項または第２項記載の工業用ロボットの旋回駆動装
   置。 ４、　給電線の給電部および弾性付与部を、絶縁被覆さ
   れた電線で形成したことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項または第２項記載の工業用ロボットの旋回駆動装置
   。