JPS61168485A - Industrial robot - Google Patents
Industrial robotInfo
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- JPS61168485A JPS61168485A JP60007134A JP713485A JPS61168485A JP S61168485 A JPS61168485 A JP S61168485A JP 60007134 A JP60007134 A JP 60007134A JP 713485 A JP713485 A JP 713485A JP S61168485 A JPS61168485 A JP S61168485A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arm
- bevel gear
- axis
- intermediate member
- tip
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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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】
「産業上の利用分野」
本発明は狭い場所での作業、に好適な工業用ロボットに
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION "Field of Industrial Application" The present invention relates to an industrial robot suitable for working in a narrow space.
「従来の技術」
従来、アームの先端に手首機構を設けた工業用ロボット
が知られている。この工業用ロボットは固定台に支柱を
揺動自在に立設し、この支柱に、先端に手首機構を有す
るアームを揺動自在に軸支して取り付け、支柱、アーム
にそれぞれ沿わせて支柱、アームの傾倒を防止するため
のバランスばねを設け、固定台上に設けられた複数のモ
ータにより支柱、アームを作動させ、アームの先端に設
けられた駆動モータにより手首機構を作動させるように
なされたものである。"Conventional Technology" Conventionally, industrial robots have been known that have a wrist mechanism at the tip of their arm. This industrial robot has a support that swings freely upright on a fixed base, and an arm that has a wrist mechanism at the tip is attached to the support so that it can swing freely. A balance spring was installed to prevent the arm from tilting, multiple motors installed on the fixed base operated the support and arm, and a drive motor installed at the end of the arm operated the wrist mechanism. It is something.
「発明が解決しようとする問題点」
ところが、このような従来の工業用ロボットにおいては
、アームの先端に取り付けられた手首機構の先端は、手
首機構の基部の回転軸を軸として最大９００しか回動す
ることができず、動作範囲が狭く、また手首機構全体が
大形となるため狭いスペースでの作業を行うことができ
ないという問題があった。また、アームの回動軸を中心
とするアームの先端のモーメントがアームの後端のモー
メントより大幅に大きいためアームのバランスを取りに
くいという問題かあった。``Problems to be Solved by the Invention'' However, in such conventional industrial robots, the tip of the wrist mechanism attached to the tip of the arm can only rotate a maximum of 900 times around the rotation axis at the base of the wrist mechanism. There are problems in that the wrist mechanism cannot be moved, has a narrow range of motion, and the wrist mechanism as a whole is large, making it impossible to work in a narrow space. In addition, the moment at the tip of the arm about the rotational axis of the arm is significantly larger than the moment at the rear end of the arm, making it difficult to balance the arm.
本発明は従来の工業用ロボットがもつ以上のような欠点
を取り除いた工業用ロボットを提供することを目的とす
る。An object of the present invention is to provide an industrial robot that eliminates the above-mentioned drawbacks of conventional industrial robots.
「問題点を解決するための手段・」
本発明は、その目的を達成するために、次のような構成
としている。即ち、両端部材間に少なくとも一の中間部
材を介在させて該中間部材及び前記両端部材を直列にか
つ相互に相対回転可能に配列し、前記両端部材の一方の
軸線に対し順次ジグザグ状に交差する複数の軸のそれぞ
れを中心に前記中間部材を回転自在とし、該中間部材及
び前記両端部材を連結する複数の連結手段を設けてなる
複数の自由度を有する手首機構を、アームの先端に設け
、前記手首機構を作動させる複数のモータを前記アーム
の後端に並列に設け、前記複数の連結手段にそれぞれ前
記複数のモータを連結している。"Means for Solving the Problems" In order to achieve the object, the present invention has the following configuration. That is, at least one intermediate member is interposed between both end members, and the intermediate member and the both end members are arranged in series so as to be able to rotate relative to each other, and intersect sequentially in a zigzag shape with respect to one axis of the both end members. A wrist mechanism having a plurality of degrees of freedom, the intermediate member being rotatable about each of a plurality of axes, and a plurality of connecting means for connecting the intermediate member and both end members, is provided at the tip of the arm; A plurality of motors for operating the wrist mechanism are provided in parallel at the rear end of the arm, and the plurality of motors are respectively connected to the plurality of connection means.
「発明の効果」
アームの先端に取り付けられた自由度の大きい手首機構
をアームの後端に設けられたモータにより駆動するので
、動作範囲が広く、小形化され、狭い場所で容易に作業
を行うことができるようになり、またアームの回動軸を
中心とするアームの先端のモーメントにアームの後端の
モーメントが大分近付き、このためアームのバランスを
極めて取り易くなる。``Effects of the invention'' The wrist mechanism attached to the tip of the arm with a large degree of freedom is driven by the motor attached to the rear end of the arm, so it has a wide range of motion, is compact, and can easily work in narrow spaces. In addition, the moment at the rear end of the arm approaches the moment at the tip of the arm about the axis of rotation of the arm, making it extremely easy to balance the arm.
「実施例」
以下、本発明の一実施例を第１図乃至第４図に基づいて
説明する。第１図中１は固定台であり、この固定台ｌの
上部には旋回台２が回転自在に設けられている。この旋
回台２は固定台ｌ内に設けられたモータ３により垂直軸
（図示せず）を中心に旋回自在とされている。"Embodiment" An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 4. Reference numeral 1 in FIG. 1 is a fixed base, and a swivel base 2 is rotatably provided on the upper part of this fixed base l. This swivel table 2 is rotatable about a vertical axis (not shown) by a motor 3 provided within a fixed table 1.
旋回台２の上にはブラケット４．５が設けられており、
これらブラケット４．５の上端部には支柱６がブラケッ
ト４．５に設けられた水平軸（図示せず）を中心に揺動
可能に立設されている。A bracket 4.5 is provided on the swivel base 2,
A column 6 is erected at the upper end of these brackets 4.5 so as to be swingable about a horizontal axis (not shown) provided on the bracket 4.5.
支柱６の上部には、この支柱６の上部に設けられた水平
軸（図示せず）を中心に揺動可能にアーム７が取り付け
られている。アーム７は中空とされている。An arm 7 is attached to the top of the support 6 so as to be swingable about a horizontal axis (not shown) provided at the top of the support 6. Arm 7 is hollow.
支柱６はブラケット４に固定されたモータ８により揺動
させられ、アーム７はブラケット５に固定されたモータ
９によりリンク機構１０を介して揺動させられるように
なされている。The column 6 is made to swing by a motor 8 fixed to the bracket 4, and the arm 7 is made to swing by a motor 9 fixed to the bracket 5 via a link mechanism 10.
アーム７の先端には手首機構１１が取り付けら′ れ、
アーム７の後端には手首機構１１を駆動するためのモー
タ１２，１３．１４が並列に取り付けられている。A wrist mechanism 11 is attached to the tip of the arm 7.
Motors 12, 13, and 14 for driving the wrist mechanism 11 are attached in parallel to the rear end of the arm 7.
モータ１２には、第２図に示すように歯車１５゜１６か
らなる減速機構を介して、歯車１６に同軸的に取り付け
られかつアーム７内にこのアーム７と同軸的に回転可能
に設けられたペイプ１７が連結されている。またモータ
１３には、歯車１Ｂ。As shown in FIG. 2, the motor 12 is coaxially attached to the gear 16 via a reduction mechanism consisting of gears 15 and 16, and is provided in the arm 7 so as to be rotatable coaxially with the arm 7. A pipe 17 is connected. Further, the motor 13 has a gear 1B.
１９からなる減速機構を介して、歯車１９に同軸的に取
り付けられかつパイプ１７内にこのパイプ１７と同軸的
に回転可能に設けられたパイプ２０が連結されている。A pipe 20, which is coaxially attached to the gear 19 and is provided within the pipe 17 so as to be rotatable coaxially with the pipe 17, is connected via a speed reduction mechanism consisting of a gear 19.
また、モータ１４には、歯車２１．２２からなる減速機
構を介して、歯車２２に同軸的に取り付けられかつパイ
プ２０内にこのパイプ２０と同軸的に回転可能に設けら
れた回転軸２３が連結されている。これらパイプ１７，
２０、回転軸２３には前記手首機構夏！が連結されてい
る。Further, a rotating shaft 23 is connected to the motor 14 via a speed reduction mechanism consisting of gears 21 and 22, which is coaxially attached to the gear 22 and provided in the pipe 20 so as to be rotatable coaxially with the pipe 20. has been done. These pipes 17,
20. The wrist mechanism is attached to the rotating shaft 23! are connected.
手首機構１１は第３図に示すように構成されている。即
ち、第３図中２４はパイプ１７に同軸的に固定して連結
された一方の端部材であり、２５は他方の端部材である
。両端部材２４．２５は円筒部材からなっており、これ
ら両端部材２４．２５間には円筒部材からなる中間部材
２６が介在させられている。両端部材２４，２５、中間
部材２６の各隣接端面は一方の端部材２４の軸線２７に
対し所定角度傾斜させられかつ対向させられており、両
端部材２４，２５、中間部材２６は直列にかつ相互に回
転可能に配設されている。The wrist mechanism 11 is constructed as shown in FIG. That is, in FIG. 3, 24 is one end member coaxially fixedly connected to the pipe 17, and 25 is the other end member. Both end members 24, 25 are made of cylindrical members, and an intermediate member 26 made of a cylindrical member is interposed between these end members 24, 25. Adjacent end surfaces of both end members 24, 25 and intermediate member 26 are inclined at a predetermined angle with respect to the axis 27 of one end member 24 and are opposed to each other. It is rotatably arranged.
一方の端部材２４は中段２８を有しており、この中段２
８には、前記軸線２７に対し所定の角度をもって交差す
る第１軸２９が中間部材２６内に延びて一体的に設けら
れている。この第１軸２９は一方の端部材２４の傾斜面
３０の略中心を通り、この傾斜面３０と直交させられて
いる。第１軸２９の中間部にはベアリングを介して複か
さ歯車３１が回転自在に嵌合されている。この複かさ歯
車３１は円筒の両端にそれぞれかさ歯車３２．３３が形
成されたものである。また、第１軸２９の先端にばかさ
歯車３４が固定して取り付けられている。また、パイプ
２０の先端にはかさ歯車３５が固定して取り付けられ、
回転軸２３の先端にはかさ歯車３６が固定して取り付け
られている。かさ歯車３５とかさ歯車３６とは離間され
相対回転可能とされている。One end member 24 has a middle step 28, and the middle step 28 has a middle step 28.
8 is integrally provided with a first shaft 29 that extends into the intermediate member 26 and intersects the axis 27 at a predetermined angle. This first axis 29 passes approximately through the center of the inclined surface 30 of one end member 24 and is perpendicular to this inclined surface 30. A multi-bevel gear 31 is rotatably fitted to the intermediate portion of the first shaft 29 via a bearing. This double bevel gear 31 has bevel gears 32 and 33 formed at both ends of a cylinder. Further, a bevel gear 34 is fixedly attached to the tip of the first shaft 29. Further, a bevel gear 35 is fixedly attached to the tip of the pipe 20,
A bevel gear 36 is fixedly attached to the tip of the rotating shaft 23. The bevel gear 35 and the bevel gear 36 are spaced apart and are capable of relative rotation.
中間部材２６には、前記複かさ歯車３１にベアリングを
介して回転自在に嵌合されたかさ歯車３７が固定して取
り付けられている。このかさ歯車３７は中間部材２６の
端部材２４側傾斜面３８に固定されている。かさ歯車３
７はかさ歯車３５に噛み合わせられ、かさ歯車３２はか
さ歯車３６に噛み合わせられている。A bevel gear 37 is fixedly attached to the intermediate member 26 and is rotatably fitted to the multi-bevel gear 31 via a bearing. This bevel gear 37 is fixed to an inclined surface 38 of the intermediate member 26 on the end member 24 side. bevel gear 3
7 is meshed with a bevel gear 35, and the bevel gear 32 is meshed with a bevel gear 36.
また、他方の端部材２５は中段３９を有しており、この
中段３９には、一方の端部材２４の軸線２７に対し所定
の角度をもって交差する第２軸４０が中間部材２６内に
延びて一体的に設けられている。第２軸４０は他方の端
部材２５の傾斜面４１の略中心を通り、この傾斜面４１
と直交させられている。第２軸４０にはベアリングを介
して複かさ歯車４２が回転自在に嵌合されている。この
複かさ歯車４２は、かさ歯車４３にかさ歯車４４が背中
合わせに対向させられかつ固定されてなるものである。Further, the other end member 25 has a middle stage 39, and a second shaft 40 that intersects the axis 27 of the one end member 24 at a predetermined angle extends into the middle member 26. It is integrated. The second axis 40 passes approximately through the center of the inclined surface 41 of the other end member 25, and
It is perpendicular to A compound bevel gear 42 is rotatably fitted to the second shaft 40 via a bearing. This double bevel gear 42 is formed by a bevel gear 43 and a bevel gear 44 facing each other back to back and fixed to each other.
また、第２軸の先端にばかさ歯車４５が固定して取り付
けられている。このかさ歯車４５は前記かさ歯車３４に
噛み合わせられ、かさ歯車４４はかさ歯車３３に噛み合
わせられている。Further, a bevel gear 45 is fixedly attached to the tip of the second shaft. This bevel gear 45 is meshed with the bevel gear 34, and the bevel gear 44 is meshed with the bevel gear 33.
また、他方の端部材２５の先端には軸受４６がこの端部
材２５と同軸的に設けられ、この軸受４６には、フラン
ジ４７を有する回転軸４８が回転自在に設けられている
。回転軸４８の中間部材２６側端部にばかさ歯車４９が
固定して設けられている。このかさ歯車４９は前記かさ
歯車４３に噛み合わせられている。Further, a bearing 46 is provided at the tip of the other end member 25 coaxially with this end member 25, and a rotating shaft 48 having a flange 47 is rotatably provided in the bearing 46. A bevel gear 49 is fixedly provided at the end of the rotating shaft 48 on the intermediate member 26 side. This bevel gear 49 is meshed with the bevel gear 43.
次に、前記のように構成された工業用ロボットの作用に
ついて説明する。モータ３を駆動すると、旋回台２が旋
回し、モータ８を駆動すると、支柱６が揺動し、モータ
９を駆動すると、リンク機構１０を介してアーム７が揺
動する。Next, the operation of the industrial robot configured as described above will be explained. When the motor 3 is driven, the swivel base 2 rotates, when the motor 8 is driven, the column 6 swings, and when the motor 9 is driven, the arm 7 swings via the link mechanism 10.
また、モータ１２を駆動すると、減速機構を介し軸線２
７を中心にパイプ１７が回転し、これに伴いパイプ１７
と共に一方の端部材２４が軸線２７を中心に回転する。Furthermore, when the motor 12 is driven, the axis 2 is
The pipe 17 rotates around 7, and along with this, the pipe 17
At the same time, one end member 24 rotates about the axis 27.
すると、かさ歯車３４．４５が噛み合っていることによ
り他方の端部材２５も第３図に示す軸線２５ａを中心に
回転する。Then, due to the meshing of the bevel gears 34 and 45, the other end member 25 also rotates about the axis 25a shown in FIG. 3.
また、モータ１３を駆動すると、減速機構を介しパイプ
２０が軸線２７を中心に回転する。すると、かさ歯車３
５．３７を介し中間部材２６が軸線２４ａを中心に回転
する。従って、両端部材２４．２５と中間部材２６の相
対回転角度を変えたり、端部材２４，２５、中間部材２
６を同時に動かすことにより手首機構１１の先端をあら
ゆる方向に向けることができる。また、さらにモータ１
４を駆動すると、減速機構を介し回転軸２３が軸線２７
を中心に回転する。すると、かさ歯車３６゜３２．３３
，４４，４３．４９を介し手首機構１１の先端の回転軸
４８が軸線２５ｂを中心に回転する。Furthermore, when the motor 13 is driven, the pipe 20 rotates around the axis 27 via the speed reduction mechanism. Then, bevel gear 3
5.37, the intermediate member 26 rotates around the axis 24a. Therefore, it is possible to change the relative rotation angle between the end members 24, 25 and the intermediate member 26, or change the relative rotation angle between the end members 24, 25 and the intermediate member 26.
6 simultaneously, the tip of the wrist mechanism 11 can be directed in any direction. Furthermore, motor 1
4, the rotating shaft 23 changes to the axis 27 via the deceleration mechanism.
Rotate around. Then, the bevel gear 36°32.33
, 44, 43, and 49, the rotating shaft 48 at the tip of the wrist mechanism 11 rotates about the axis 25b.
本実施例によれば、モータ１２，１３．１４が７−ム７
の後端に取り付けであるので、これらモータ１２，１３
．１４がカウンターウェイトとして作用するのでアーム
７の回動軸を中心とするアーム７の先端のモーメントに
アーム７の後端のモーメントが大分近付き、このためア
ーム７のバランスを極めて取り易くなる。According to this embodiment, the motors 12, 13, 14 are
Since these motors 12 and 13 are attached to the rear end of
．． 14 acts as a counterweight, the moment at the rear end of the arm 7 approaches the moment at the tip of the arm 7 about the rotational axis of the arm 7, which makes it extremely easy to balance the arm 7.
なお、前記実施例においては、中間部材を一部材とした
が、これに限られることなく、複数部材としてもよい。In addition, in the said Example, although the intermediate member was made into one member, it is not limited to this and may be a plurality of members.
第１図は本発明の一実施例を示す概略斜視図、第２図は
そのアームの後端部を示す概略断面図、第３図はその手
首機構の断面図、第４図はその手首機構を曲げた状態を
示す断面図である。
ｌ・・・・・・固定台、２・・・・・・旋回台、６・・
・・・・支柱、７・・・・・・アーム、１１・・・・・
・手首機構、ｌ ２，１３．１４・・・・・・モータ、
１７．２０・・・・・・パイプ、２３．４８・・・・・
・回転軸、２４．２５・・・・・・端部材、２６・・・
・・・中間部材、２７．２４ａ、２５ａ、２５ｂ・・・
−・軸線、２９−・−・−第１軸、４０・・・・・・第
２軸。
第１図Fig. 1 is a schematic perspective view showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a schematic sectional view showing the rear end of the arm, Fig. 3 is a sectional view of the wrist mechanism, and Fig. 4 is the wrist mechanism. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a bent state. l...Fixed base, 2...Swivel base, 6...
...Strut, 7...Arm, 11...
・Wrist mechanism, l 2, 13.14... Motor,
17.20...Pipe, 23.48...
・Rotating shaft, 24.25... End member, 26...
...Intermediate member, 27.24a, 25a, 25b...
-・Axis line, 29-・-・-first axis, 40...second axis. Figure 1
Claims (1)
間部材及び前記両端部材を直列にかつ相互に相対回転可
能に配列し、前記両端部材の一方の軸線に対し順次ジグ
ザグ状に交差する複数の軸のそれぞれを中心に前記中間
部材を回転自在とし、該中間部材及び前記両端部材を連
結する複数の連結手段を設けてなる複数の自由度を有す
る手首機構を、アームの先端に設け、前記手首機構を作
動させる複数のモータを前記アームの後端に並列に設け
、前記複数の連結手段にそれぞれ前記複数のモータを連
結したことを特徴とする工業用ロボット。At least one intermediate member is interposed between both end members, and the intermediate member and the both end members are arranged in series so as to be able to rotate relative to each other, and a plurality of intermediate members sequentially intersect in a zigzag shape with respect to one axis of the both end members. A wrist mechanism is provided at the tip of the arm and has a plurality of degrees of freedom, the intermediate member being rotatable about each of the axes, and a plurality of connecting means for connecting the intermediate member and both end members. An industrial robot characterized in that a plurality of motors for operating mechanisms are provided in parallel at the rear end of the arm, and each of the plurality of motors is connected to the plurality of connection means.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60007134A JPS61168485A (en) | 1985-01-18 | 1985-01-18 | Industrial robot |
| DE19853536747 DE3536747A1 (en) | 1984-10-15 | 1985-10-15 | Joint mechanism |
| US07/336,607 US4990050A (en) | 1984-10-15 | 1989-04-10 | Wrist mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60007134A JPS61168485A (en) | 1985-01-18 | 1985-01-18 | Industrial robot |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61168485A true JPS61168485A (en) | 1986-07-30 |
Family
ID=11657605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60007134A Pending JPS61168485A (en) | 1984-10-15 | 1985-01-18 | Industrial robot |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61168485A (en) |
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