JPS609696A - ロボツトの操作装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明はロボットの操作装置に関する。

〈従来技術〉 従来、ロボットの操作装置として第１図に示すように操
作ヘンド１に対して複数の回転軸線１１゜１２を中心と
する回転運転を付与することで、操作ヘッド１を半球面
という作動領域に亘って動作させるものがある。かかる
装置において操作へ・ノド１の軸線を中心軸線にと平行
に向けた状態で操作ヘッド１を移動させる場合、その移
動プログラムの作成を容易にするには第１．第２．第３
の回転軸３，４．５ならびに操作へ・ノドの各中心軸線
を同軸線上にする必要がある。

しかしながら上述したように各軸を同一軸線に一致させ
た従来のものにおける作動領域は１８０度であり１、そ
れより広いものでも２４０度が限界であり、特にこのも
のにおいて、それ以上の広い範囲で操作ヘッド１を作動
させるべく、回転軸線１２の角度を大きくとると操作ヘ
ッド１がリヤケーシング６に干渉する等構造上制限を受
け、より広い作動領域で動作させることができなかった
。

〈発明の目的〉 本発明は従来のこのような不具合を解消するためになさ
れたものであり、その目的とするところは、操作ヘッド
をより広い作動領域内において操作できるようにするこ
とである。

〈発明の構成〉 本発明はかかる目的を達成するためになされたもので、
第１の回転軸の中心軸線より半径方向に偏寄した位置に
おいて第２．第３の回転軸を回転可能に軸承して操作ヘ
ッドあるいはこれを装着体がりャケーシング等と干渉し
ないようにしたことを構成上の特徴とするロボットの操
作装置に関する。

〈実施例〉 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図において、１０はロボットのアームで、このアー
ム１０にはベアリングにより中空形状の第１の回転軸１
１が中心軸線β１を中心として回転可能に軸承されてい
る。この第１の回転軸１１にはその先端部にリヤケーシ
ング１５が固定され、このリヤケーシング１５に前記中
心軸線１１に対して傾きをもって傾斜軸１６が取付けら
れている。

この傾斜軸１６にフロントケーシング１７がその１頃斜
軸線β２を中心として回転可能に軸承され、このフロン
トケーシング１７に前記中心軸線β１を中心として回転
可能に装着体１８が軸承されている。この装着体１８は
中心部に装着穴１９を有し、この装着穴１９に操作ハン
ド（図示省略−を装着するようになっている。

また前記リヤケーシング１５には中空形状の第２の回転
軸１２が前記中心軸線１１に対して半径方向に８１だけ
偏向した中心軸線ｍ１を中心として回転可能にかつその
偏心量ε１を調整可能に挿通されている。この第２の回
転軸１２は前記リヤケーシング１５内に突入し、その先
端部はギア列を介してフロントケーシング１７に連結さ
れている。すなわち第２の回転軸１２にはその先端にベ
ベルギア２６が固着され、このベベルギア２６はフロン
トケーシング−１７の下面に固着されたベベルギア２７
に噛合されている。従ってこの第２の回転軸１２の回転
はベベルギア２６、ベベルギア２７を介してフロントケ
ーシング１７に伝達され、フロントケーシング１７を前
記傾斜軸線１２を中心として回転させるようになってい
る。

さらに第２の回転軸１２には第３の回転軸１３が前記中
心軸線１１に対して半径方向にε２だけ偏向した中心軸
線ｎ１を中心として回転可能にかつその偏心量ε２を調
整可能に挿通されている。

この第３の回転軸１３はその先端に固着されたベベルギ
ア３０、前記傾斜軸１６に軸承されたヘベルギア３１．
３２ならびにヘベルギア３３を介して前記装着体１８に
連結され、前記第３の回転軸１３の回転をこれらギア３
０，３１，３２．３３を介して装着体１Ｂに伝達し、こ
の装着体１８を中心軸線１１を中心として回転させるよ
うになっている。

一方アーム１０の後輪には第３図に示すようにハウジン
グ４９が固定され、このハウジング４９内には第１．第
２．第３の駆動モータ５０，５１゜５２ならびに変速用
ギア列５３が内蔵されている。

この変速用ギア列５３は多数のギアの組合わせからなり
、前記第１．第２．第３の駆動モータ５０゜５１．５２
の回転を変速して前記第１の回転軸１１、第２の回転軸
１２．第３の回転軸１３にそれぞれ伝達するようになっ
ている。

すなわち、前記ハウジング４９には回転スリーブ５５が
回転自在に軸承され、この回転スリーブ５５には支持軸
５６が回転可能に軸承されている。

この支持軸５６はその両端にギア５７．５８が固着され
、その一方のギア５７は前記第１の回転軸１１上のギア
５９と噛合され、また他方のギア５８は第１の駆動モー
フ５０の出力軸上のギア６０と噛合されている。従って
この第１の駆動モータ５０の回転はこのギア６０．５Ｂ
、５７．５９を介して第１の回転軸１１に伝達され、こ
の第１の回転軸１１を中心軸線β１を中心として回転さ
れるようになっている。

また、前記第１の回転軸１１ならびにハウジング４９間
には中心軸線ｌｌ上において伝導軸６５が回転可能に軸
承されている。この伝導軸６５にはその両端にギア６６
．６７が固着され、この一方のギア６６は前記第２の回
転軸１２上のギア６８と噛合され、また他方のギア６７
は第２の駆動モータ５１の出力軸上のギア６９と噛合さ
れている。従ってこの第２の駆動モータ５１の回転はこ
のギア６９，６７、ならびに遊星ギア機構を構成するギ
ア６６．６８を介して第２の回転軸１２に伝達され、こ
の第２の回転軸１２を中心軸線ｍ１を中心として回転さ
せるようになっている。

前記伝導軸６５上にはさらに伝導スリーブ７１が回転可
能に軸承されている。この伝導スリーブ７１はその両端
にギア７２．７３が一体形成され、この一方のギア７２
は前記第３の回転軸１３上のギア７４と噛合され、他方
のギア７３は前記第３の駆動モータ５２の出力軸上のギ
ア７５と噛合されている。従ってこの第３の駆動モータ
５２の回転はこのギア７５．７３ならびに遊星ギア機構
を構成するギア７２．７４を介して第３の回転軸１３に
伝えられ、この第３の回転軸１３を中心軸線ｎ１を中心
として回転させるようになっている。

なお、８０．８１は第１の回転軸１１の側端部に固定ボ
ルト８２によって固定された軸受体で、この軸受体８０
．８１は円筒形状をなし、その下部に第２の回転軸１２
．第３の回転軸１３の後端部が回転可能に軸承されてい
る。

本発明装置は上記のように構成されているので、第１の
駆動モータ５０を回転することで、この回転はギア６０
，５８，５７．５９により減速して第１の回転軸１１に
伝えられ、その結果箱１の回転軸１１は中心軸線β１を
中心として回転され、また第２の駆動モータ５１を回転
することで、この回転はギア６９，６７．６６．６８に
伝達され、そして第２の回転軸１２を中心軸線ｍ１を中
心として回転させ、さらにギア２６．２７を介してフロ
ントケーシング１７に伝えられ、その結果フロントケー
シング１７は中心軸線β２を中心として回転される。そ
してこの２つの回転運動を組合わせることで装着体１８
に装着される操作へ・ノドの作動領域をほぼ球面とする
ことができ、さらに第３の駆動モータ５２を回転するこ
とで、この回転はギア７５，７３．７２．７４に伝達さ
れ、そして第３の回転軸１３を中心軸線ｎ１を中心とし
て回転させ、さらにギア３０．３１，３２．３３を介し
て減速して装着体１８に伝えられ、前記装着体１８なら
びに操作ヘッドは前記球面の法線を中心として回転され
る。

ところでかかる操作装置では、中心軸線β１に対してε
ｌあるいはＣ２だけ偏心した中心軸線ｍ１、中心軸線ｎ
１上において第２の回転軸１２、第３の回転軸１３を回
転可能に軸承しているため、第４図に示すように装着体
１８ならびにこれに装着される操作ヘッドを中心軸線７
！■付近まで移動させることができ、リヤケーシング１
５例の一部を除くぼは全球面に亘る広い作動領域Ｗで作
動させることができる。

なお、前記実施例では、第１の回転軸１１に対してそれ
ぞれ偏心量をかえかつ第２の回転軸１２内にさらに第３
の回転軸１３を挿通する多重スリーブ構成を採用してい
るが、これに限定されるものではなく、第５図の第２実
施例に示すように第１の回転軸１１の中心軸線１１に対
しＣ１だけ偏心した中心軸線ｍ１上において第２．第３
の回転軸１２．１３を同軸配置してもよい。

また、第６図の第３実施例に示すように第２゜第３の回
転軸１２．１３を多重スリーブ構成とすることな（、中
心軸線β１に対してＣ１だけ偏心した中心軸線ｍ１、さ
らにＣ２だけ偏心した中心軸線ｎｌ上において上下に並
列配置したり、また第７図の第４実施例に示すように第
２．第３の回転軸１２．１３の中心軸線ｍｌ、ｎｌを第
１の回転軸１１の中心軸線β１に対して傾斜させかつ左
右に並列配置する構成としてもよい。

前者の場合、伝導軸２２３，２２４と第２．第３の回転
軸１２．１３との間は等速ジヨイント２２１．２２２に
よって連結され、また後者の場合、伝導軸１２３と第２
の回転軸１２との間は第８図に示すようにねじれギヤ１
４０，１４１によって連結され、同時に伝導軸１２４と
第３の回転軸１３との間もねじれギヤ１４２，１４３に
よって連結されている。

〈発明の効果〉 以上述べたように本発明においては、第１の回転軸の中
心軸線より半径方向に偏寄した位置において第２．第３
の回転軸を回転可能に軸承して操作ヘッドがリヤケーシ
ング等と干渉しないようにした構成であるため、操作へ
・７Ｆをより広い作動領域内において操作できる利点を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置を示す機構図、第２図は本発明のロボ
ットのアームの先端部の実施例を示す縦断面図、第３図
は本発明のロボットのアームの後端部の実施例を示す縦
断面図、第４図は本発明における操作ヘッドの作動領域
を示す説明図、第５図は本発明の第２実施例を示す縦断
面図、第６図は本発明の第３実施例を示す縦断面図、第
７図は本発明の第４実施例を示す縦断面図、第８図は第
７図の■矢視断面図である。 １０・・・アーム、１１・・・第１の回転軸、１５・・
・リヤケーシング、１７・・・フロントケーシング、１
８・・・装着体、！１・・・中心軸線、１２・・・傾斜
軸線。 特許出願人 豊田工機株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１１ロボットのアーム内に挿通されかつ駆動手段によ
   り回転駆動される第１の回転軸を有し、第１の回転軸の
   先端には内部に回転伝達用ギヤ列を収容するリアケーシ
   ングを一体的に固定し、このリアケーシングには各駆動
   手段によりそれぞれ回転駆動される第２．第３の回転軸
   を挿通支持させ、この第２の回転軸の先端には前記第１
   の回転軸の回転軸線に対して傾斜する傾斜軸線を中心と
   して前記リアケーシングに回転可能に軸承されたフロン
   トケーシングを前記回転伝達用ギヤ列を介して連結し、
   第３の回転軸の先端には前記フロントケーシングに回転
   可能に軸承された操作ヘッド装着用の装着体を前記回転
   伝達用ギヤ列を介して連結してなるロボットの操作装置
   において、前記第２゜第３の回転軸を前記第１の回転軸
   の回転軸線より半径方向に偏寄した位置において回転可
   能に軸承したことを特徴とするロボ・ノドの操作装置。