JPS6085883A - 工業用関節形ロボツト - Google Patents
工業用関節形ロボツトInfo
- Publication number
- JPS6085883A JPS6085883A JP19112583A JP19112583A JPS6085883A JP S6085883 A JPS6085883 A JP S6085883A JP 19112583 A JP19112583 A JP 19112583A JP 19112583 A JP19112583 A JP 19112583A JP S6085883 A JPS6085883 A JP S6085883A
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- Japan
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- joint
- horizontal axis
- upper arm
- forearm
- axis
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は主に工業用関節形ロボットに関するものである
。
。
従来例の構成とその問題点
従来の工業用関節形ロボットは、第１図、第２図に示す
ように構成されている。すなわち第１図に示すように旋
回ユニット１上に上腕２、前腕３で平行リンクを形成し
、駆動モータ４，５で上腕２、前腕３を動作させている
。また手首関節６は駆動モータ７．８で駆動される上腕
２、前腕３内に内蔵されたチェーン、リンク（いづれも
図示せず）等を介して動かされている。このように構成
された工業用関節形ロボットは５自由度であり、複雑な
多方向からの作業を必要とする組立作業に適用するだめ
には自由度不足であシ、またその動作範囲はＡとなシ、
ロボット本体から離れた位置にあシ、シかもロボット本
体と比べて狭いため設置に際してスペース効率上不利で
あった。
ように構成されている。すなわち第１図に示すように旋
回ユニット１上に上腕２、前腕３で平行リンクを形成し
、駆動モータ４，５で上腕２、前腕３を動作させている
。また手首関節６は駆動モータ７．８で駆動される上腕
２、前腕３内に内蔵されたチェーン、リンク（いづれも
図示せず）等を介して動かされている。このように構成
された工業用関節形ロボットは５自由度であり、複雑な
多方向からの作業を必要とする組立作業に適用するだめ
には自由度不足であシ、またその動作範囲はＡとなシ、
ロボット本体から離れた位置にあシ、シかもロボット本
体と比べて狭いため設置に際してスペース効率上不利で
あった。
また第２図に示される構成の工業用関節形ロボットにお
いては、旋回ユニット９上に上腕１ｏが構成され上腕１
ｏの先端に前腕１１および手首関節１２が構成されてい
る。そして上腕１０．前腕１１、手首関節１２を動作さ
せる駆動モータ（いずれも図示せず）はそれぞれ上腕１
０．前腕１１に内蔵されている。
いては、旋回ユニット９上に上腕１ｏが構成され上腕１
ｏの先端に前腕１１および手首関節１２が構成されてい
る。そして上腕１０．前腕１１、手首関節１２を動作さ
せる駆動モータ（いずれも図示せず）はそれぞれ上腕１
０．前腕１１に内蔵されている。
このように構成された工業用関節形ロボットにおいては
その動作範囲はＢとなりＡと比べてそのスペース効率は
きわめて良くなるとともに６自由度構成であるため組立
作業にも充分適用できる。
その動作範囲はＢとなりＡと比べてそのスペース効率は
きわめて良くなるとともに６自由度構成であるため組立
作業にも充分適用できる。
しかし、旋回ユニット９の旋回軸、上腕１０の動作面、
前腕１１の動作面が同一平面内に存在しないためロボッ
ト本体の構造は凹凸がはげしく人間腕と類似せず、作業
者が不安を持ち調和できないという欠点がありコンベア
ライン等への導入に無理な面があった。
前腕１１の動作面が同一平面内に存在しないためロボッ
ト本体の構造は凹凸がはげしく人間腕と類似せず、作業
者が不安を持ち調和できないという欠点がありコンベア
ライン等への導入に無理な面があった。
発明の目的
本発明の目的は、上記従来例の欠点をなくし、作業者と
調和できるよう、人間腕に類似した凹凸の少ない構造を
有し、多方向からの複雑な作業を必要とする組立作業等
にも充分適用可能な６自由度を持ち、しかもスペース効
率も良い工業的関節形ロボットを提供するにある。
調和できるよう、人間腕に類似した凹凸の少ない構造を
有し、多方向からの複雑な作業を必要とする組立作業等
にも充分適用可能な６自由度を持ち、しかもスペース効
率も良い工業的関節形ロボットを提供するにある。
発明の構成
駆動モータの動力で垂直軸の１わりに出力バイブを旋回
させる旋回ユニットと、この旋回ユニット上にあって第
１の水平軸を中心にして揺動自在に構成された第１関節
と、前記第１の水平軸と平行な第２の水平軸を中心にし
て揺動自在に構成された第２関節と、この第２関節と前
記第１関節とを連結する上腕と、第１．第２の水平軸と
直角な第１の回転軸を中心に回転自在に構成され、第２
関節に連結された第３関節と、前記第１．第２水平軸と
平行な第３水平軸を中心に揺動自在であるとともにこの
第３水平軸と直交する第２の回転軸を中心に回転自在に
構成された手首関節と、この手首関節と第３の関節とを
連結する前腕とで構成され、前記旋回ユニット、第１関
節、上腕、第２関節、第３関節、前腕および手首関節は
それぞれが分離連結自在であるとともに垂直軸、第１回
転軸、第２回転軸、第１関節と第・２関節を結び上腕の
中心を通る上腕軸、および第３関節と手首関節を結び前
腕の中心を通る前腕軸はすべて同一平面内にあることを
特徴としておシ、極めて凹凸の少ない人間腕類似のロボ
ットが提供でき、作業者との調和が図れるとともに、そ
のスペース効率も優れたものとなる。
させる旋回ユニットと、この旋回ユニット上にあって第
１の水平軸を中心にして揺動自在に構成された第１関節
と、前記第１の水平軸と平行な第２の水平軸を中心にし
て揺動自在に構成された第２関節と、この第２関節と前
記第１関節とを連結する上腕と、第１．第２の水平軸と
直角な第１の回転軸を中心に回転自在に構成され、第２
関節に連結された第３関節と、前記第１．第２水平軸と
平行な第３水平軸を中心に揺動自在であるとともにこの
第３水平軸と直交する第２の回転軸を中心に回転自在に
構成された手首関節と、この手首関節と第３の関節とを
連結する前腕とで構成され、前記旋回ユニット、第１関
節、上腕、第２関節、第３関節、前腕および手首関節は
それぞれが分離連結自在であるとともに垂直軸、第１回
転軸、第２回転軸、第１関節と第・２関節を結び上腕の
中心を通る上腕軸、および第３関節と手首関節を結び前
腕の中心を通る前腕軸はすべて同一平面内にあることを
特徴としておシ、極めて凹凸の少ない人間腕類似のロボ
ットが提供でき、作業者との調和が図れるとともに、そ
のスペース効率も優れたものとなる。
また各関節、旋回ユニット、上腕、前腕がそれぞれ分離
連結自在であるためメンテナンス性にも優れているとい
う特有の効果を有する。
連結自在であるためメンテナンス性にも優れているとい
う特有の効果を有する。
実施例の説明
以下に本発明の一実施例を図にもとづいて具体的に説明
する。第３図、第４図、第５図、第６図、第７図および
第８図は本発明に係る工業用関節形ロボット（以下ロボ
ットと称す）の一実施例を示す図である。
する。第３図、第４図、第５図、第６図、第７図および
第８図は本発明に係る工業用関節形ロボット（以下ロボ
ットと称す）の一実施例を示す図である。
第３図ａはロボットおよび動作範囲の平面図であり、ｂ
はその側面図である。図で明らかなように動作範囲Ｃは
ロボット近傍に位置し、そのスペース効率はきわめて良
い。
はその側面図である。図で明らかなように動作範囲Ｃは
ロボット近傍に位置し、そのスペース効率はきわめて良
い。
第４図はロボットを分離した側面図である。すなわち垂
直軸りを中心に旋回する旋回ユニッ） ２０上に駆動モ
ータ２１で駆動され、第１の水平軸Ｅ（紙面に直角）を
中心に揺動自在な第１関節２２がある。駆動モータ２３
で駆動され第１水平軸と平行な第２水平軸Ｆを中心に揺
動自在な第２関節２４は上腕２５で第１関節２２と連結
されている、第２関節２４の他端には第２水平軸と直角
な第１回転軸Ｇを中心に回転自在な第３関節が連結され
ている。そして第１回転軸Ｇの延長線上には、第３水平
軸Ｈを中心に揺動自在であシ、第１回転軸Ｇと第３水平
軸Ｈの交点を通シ第３水平軸と直交する第２水平軸Ｆを
中心に回転自在に構成され、駆動モータ２７．２８で動
作する手首関節２９が前腕３ｏで第３関節と連結されて
いる。なお上腕２５の中心を通る上腕細工および前腕３
ｏの中心を通る前腕軸を含め垂直軸Ｄ１第１回転軸Ｇ１
第２回転軸■はすべて同一平面内に位置するよう構処さ
れている。
直軸りを中心に旋回する旋回ユニッ） ２０上に駆動モ
ータ２１で駆動され、第１の水平軸Ｅ（紙面に直角）を
中心に揺動自在な第１関節２２がある。駆動モータ２３
で駆動され第１水平軸と平行な第２水平軸Ｆを中心に揺
動自在な第２関節２４は上腕２５で第１関節２２と連結
されている、第２関節２４の他端には第２水平軸と直角
な第１回転軸Ｇを中心に回転自在な第３関節が連結され
ている。そして第１回転軸Ｇの延長線上には、第３水平
軸Ｈを中心に揺動自在であシ、第１回転軸Ｇと第３水平
軸Ｈの交点を通シ第３水平軸と直交する第２水平軸Ｆを
中心に回転自在に構成され、駆動モータ２７．２８で動
作する手首関節２９が前腕３ｏで第３関節と連結されて
いる。なお上腕２５の中心を通る上腕細工および前腕３
ｏの中心を通る前腕軸を含め垂直軸Ｄ１第１回転軸Ｇ１
第２回転軸■はすべて同一平面内に位置するよう構処さ
れている。
次に第６図にもとづき旋回ユニット２０を説明する。ペ
ース４０に固定された駆動モータ４１の回転はプーリ４
２、ベルト４３、プーリ４４を介して調和減速機４５の
入力軸４６に伝達される。
ース４０に固定された駆動モータ４１の回転はプーリ４
２、ベルト４３、プーリ４４を介して調和減速機４５の
入力軸４６に伝達される。
そして減速された回転は出力部材４７を介して、ベース
４０に軸受４８で垂直軸り中心に旋回自在に軸支された
中空の出力バイブ４９に伝達される。
４０に軸受４８で垂直軸り中心に旋回自在に軸支された
中空の出力バイブ４９に伝達される。
次に第６図にもとづき第１関節２２を説明する。
固定アングル５０に固定された駆動モータ２１の回転は
、傘歯車５１．５２を介して調和減速機５３の入力軸５
４に伝達される。そして減速された回転は出力部材５６
を介して、固定アングル６０に軸受６６で軸支され第１
水平軸Ｅを中心に揺動自在な従動アングル５７に伝達さ
れる。第１関節２２と旋回ユニット２０の連結は固定ア
ングル６００ノランジ部５０ａと出力バイブ４９をボル
ト５８で固定することによって行なわれ、その際、駆動
モータ２１は出力バイブ４９゛の中空部４９ａ内に収納
される。
、傘歯車５１．５２を介して調和減速機５３の入力軸５
４に伝達される。そして減速された回転は出力部材５６
を介して、固定アングル６０に軸受６６で軸支され第１
水平軸Ｅを中心に揺動自在な従動アングル５７に伝達さ
れる。第１関節２２と旋回ユニット２０の連結は固定ア
ングル６００ノランジ部５０ａと出力バイブ４９をボル
ト５８で固定することによって行なわれ、その際、駆動
モータ２１は出力バイブ４９゛の中空部４９ａ内に収納
される。
第２関節２４は第１関節２２と同様の構造であり駆動モ
ータ２３は上腕２５内に収納され、上腕２５と第１およ
び第２関節の連結はボルト（図示せず）で固定される。
ータ２３は上腕２５内に収納され、上腕２５と第１およ
び第２関節の連結はボルト（図示せず）で固定される。
次に第７図にもとづき第３関節を説明する。
固定部材６１に軸受６２で軸支され、第１回転軸Ｇ中心
に回転自在な従動部材６３には駆動モータ６４が内蔵さ
れている。駆動モータ６４の回転は調和減速機６５の入
力軸６６に伝達され、減速され、出力部材６７を介して
従動部材６３に伝達される。駆動モータ６４は従動部材
６３に固定されているため自らの回転力で公転するが、
回転角度等を検出するセンサ６８は固定部材６１に固定
されており、調和減速機６６の入力軸６６から回転が伝
達されているため制御系に及ぼす影響はない。
に回転自在な従動部材６３には駆動モータ６４が内蔵さ
れている。駆動モータ６４の回転は調和減速機６５の入
力軸６６に伝達され、減速され、出力部材６７を介して
従動部材６３に伝達される。駆動モータ６４は従動部材
６３に固定されているため自らの回転力で公転するが、
回転角度等を検出するセンサ６８は固定部材６１に固定
されており、調和減速機６６の入力軸６６から回転が伝
達されているため制御系に及ぼす影響はない。
次に第８図にもとづき手首関節を説明する。
固定部材７ｏに軸受７１で軸支され第３水平軸Ｈを中心
に揺動するロータ７２には傘歯車７３が固定されている
。そして駆動モータ２７の回転は平歯車列７４を介して
減速され傘歯車７５に伝達される。したがってロータ７
２は傘歯車７５に伝達された回転が傘歯車７３を介して
伝達され動作することになる。
に揺動するロータ７２には傘歯車７３が固定されている
。そして駆動モータ２７の回転は平歯車列７４を介して
減速され傘歯車７５に伝達される。したがってロータ７
２は傘歯車７５に伝達された回転が傘歯車７３を介して
伝達され動作することになる。
一方ロータ７２内にあって軸受７６で軸支され第３水平
軸Ｈと直交する第、２回転軸Ｉ中心に回転自在な工具取
付部材７７には傘歯車７８が固定されている。そして駆
動モータ２８の回転は傘歯車７９を介して、固定部材に
軸受８０で軸支され第３水平軸Ｈ中心に回転自在な傘歯
車８１および同軸に設置された傘歯車８２に伝達され傘
歯車７８を経由して工具取付部材７７に伝達される。
軸Ｈと直交する第、２回転軸Ｉ中心に回転自在な工具取
付部材７７には傘歯車７８が固定されている。そして駆
動モータ２８の回転は傘歯車７９を介して、固定部材に
軸受８０で軸支され第３水平軸Ｈ中心に回転自在な傘歯
車８１および同軸に設置された傘歯車８２に伝達され傘
歯車７８を経由して工具取付部材７７に伝達される。
このように構成された手首関節においては、ロータ７２
が第３水平軸まわシに揺動することにより、工具取付部
材７７に固定された傘歯車７８も揺動し傘歯車８２との
間で歯渡りが発生し、見かけ上工具取付部材７７が第２
回転軸ｌまわりに回転することになるが、傘歯車７８と
８２間で減速されているためその回転は少なく制御上問
題となることはない。
が第３水平軸まわシに揺動することにより、工具取付部
材７７に固定された傘歯車７８も揺動し傘歯車８２との
間で歯渡りが発生し、見かけ上工具取付部材７７が第２
回転軸ｌまわりに回転することになるが、傘歯車７８と
８２間で減速されているためその回転は少なく制御上問
題となることはない。
一方、この手首関節２９と第３関節は前腕３゜の両端で
ボルト（図示せず）で固定されるが、その際駆動モータ
２７，２Ｂは前腕内に収納される。
ボルト（図示せず）で固定されるが、その際駆動モータ
２７，２Ｂは前腕内に収納される。
なお第３関節を除さ各駆動モータには回転角度等を検出
するセンサが取付けられ第３関節七ンサとともにフィー
ドバック制御ができるようになっている。
するセンサが取付けられ第３関節七ンサとともにフィー
ドバック制御ができるようになっている。
発明の詳細
な説明したように、本発明によれば、第１関節、第２関
節および手首関節の揺動にともなう、上腕、前腕および
工具取付部材の動作面が旋回ユニットの垂直軸を含む同
一平面内に位置する〆め、極めて凹凸の少ない人間腕類
似のロボットができるため作業者との調和も図れ、また
そのスペース効率も優れたものになる。
節および手首関節の揺動にともなう、上腕、前腕および
工具取付部材の動作面が旋回ユニットの垂直軸を含む同
一平面内に位置する〆め、極めて凹凸の少ない人間腕類
似のロボットができるため作業者との調和も図れ、また
そのスペース効率も優れたものになる。
また各関節、旋回ユニット、上腕、前腕がそれぞれ分離
連結自在であるだめメンテナンス性にも優れたロボット
が提供できるという顕著な効果を有、する。
連結自在であるだめメンテナンス性にも優れたロボット
が提供できるという顕著な効果を有、する。
第１図および第２図は従来の工業用関節形ロボットとそ
の動作範囲を含む平面および側面図、第３図は本発明の
工業用関節形ロボットの一実施例とその動作範囲を示す
平面図と側面図、第４図は第３図側面図の分解図、第６
図は第３図に示す工業用関節形ロボットの旋回ユニット
の一実施例を示す断面図、第６図は第３図に示す工業用
関節形ロボットの第１および第２関節の一実施例を示す
断面図、第７図は第３図に示す工業用関節形ロボットの
第３関節の一実施例を示す断面図、第８図は第３図に示
す工業用関節形ロボットの手首関節および前腕の一実施
例を示す断面図である。 ２ｏ・・・・・・旋回ユニット、２２・・・・・・第１
関節、２４・・・・・・第２関節、２５・・・−・・上
腕、２６・・・・・・第３関節、２９・・・・・・手首
関節、３ｏ・・・・・・前腕。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第３図 Ｊ
の動作範囲を含む平面および側面図、第３図は本発明の
工業用関節形ロボットの一実施例とその動作範囲を示す
平面図と側面図、第４図は第３図側面図の分解図、第６
図は第３図に示す工業用関節形ロボットの旋回ユニット
の一実施例を示す断面図、第６図は第３図に示す工業用
関節形ロボットの第１および第２関節の一実施例を示す
断面図、第７図は第３図に示す工業用関節形ロボットの
第３関節の一実施例を示す断面図、第８図は第３図に示
す工業用関節形ロボットの手首関節および前腕の一実施
例を示す断面図である。 ２ｏ・・・・・・旋回ユニット、２２・・・・・・第１
関節、２４・・・・・・第２関節、２５・・・−・・上
腕、２６・・・・・・第３関節、２９・・・・・・手首
関節、３ｏ・・・・・・前腕。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第３図 Ｊ
Claims (1)
- 駆動モータの動力で垂直軸の１わりに出力バイブを旋回
させる旋回ユニットと、この旋回ユニット上にあって第
１の水平軸を中心にして揺動自在に構成された第１関節
と、前記第１の水平軸と平行な第２の水平軸を中心にし
て揺動自在に構成された第２関節と、この第２関節と前
記第１関節とを連結する上腕と、第１．第２の水平軸と
直角な第１の回転軸を中心に回転自在に構成され、第２
関節に連結された第３関節と、前記第１．第２水平軸と
平行な第３水平軸を中心に揺動自在であるとともにこの
第３水平軸と直交する第２の回転軸を中心に回転自在に
構成された手首関節と、この手首関節と第３の関節とを
連結する前腕とで構成され、前記旋回ユニット、第１関
節、上腕、第２関節、第３関節、前腕および手首関節は
それぞれが分離連結自在であるとともに垂直軸、第１回
転軸、第２回転軸、第１関節と第２関節を結び上腕の中
心を通る上腕軸、および第３関節と手首関節を結び前腕
の中心を通る前腕軸はすべて同一平面内にあることを特
徴とする工業用関節形ロボット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19112583A JPS6085883A (ja) | 1983-10-13 | 1983-10-13 | 工業用関節形ロボツト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19112583A JPS6085883A (ja) | 1983-10-13 | 1983-10-13 | 工業用関節形ロボツト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6085883A true JPS6085883A (ja) | 1985-05-15 |
Family
ID=16269280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19112583A Pending JPS6085883A (ja) | 1983-10-13 | 1983-10-13 | 工業用関節形ロボツト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6085883A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62102982A (ja) * | 1985-10-31 | 1987-05-13 | 工業技術院長 | 産業用ロボツト |
| JPS62193789A (ja) * | 1986-02-18 | 1987-08-25 | ロボテイツクス・リサ−チ・コ−ポレ−シヨン | 自己密閉型ピツチジヨイントおよび回転ジヨイント並びに多関節式マニプレ−タ，サ−ボ制御装置，制御方法 |
| JP2008044019A (ja) * | 2006-08-10 | 2008-02-28 | Fanuc Ltd | 産業用ロボットの手首駆動構造 |
-
1983
- 1983-10-13 JP JP19112583A patent/JPS6085883A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62102982A (ja) * | 1985-10-31 | 1987-05-13 | 工業技術院長 | 産業用ロボツト |
| JPS62193789A (ja) * | 1986-02-18 | 1987-08-25 | ロボテイツクス・リサ−チ・コ−ポレ−シヨン | 自己密閉型ピツチジヨイントおよび回転ジヨイント並びに多関節式マニプレ−タ，サ−ボ制御装置，制御方法 |
| JP2008044019A (ja) * | 2006-08-10 | 2008-02-28 | Fanuc Ltd | 産業用ロボットの手首駆動構造 |
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