JPS6119590A - Wrist device for robot - Google Patents

Wrist device for robot

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Publication number
JPS6119590A
JPS6119590A JP13898784A JP13898784A JPS6119590A JP S6119590 A JPS6119590 A JP S6119590A JP 13898784 A JP13898784 A JP 13898784A JP 13898784 A JP13898784 A JP 13898784A JP S6119590 A JPS6119590 A JP S6119590A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wrist
robot
output
housing
robot arm
Prior art date
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Pending
Application number
JP13898784A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
中島 清一郎
信利 鳥居
亮 二瓶
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
Priority to JP13898784A priority Critical patent/JPS6119590A/en
Publication of JPS6119590A publication Critical patent/JPS6119590A/en
Pending legal-status Critical Current

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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 本発明は工業用ロボットの手首装置に関し、特にロボッ
ト腕の先端側部にそのロボット腕の軸心に対してオフセ
ットして取付けられるロボットの手首装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a wrist device for an industrial robot, and more particularly to a wrist device for a robot that is attached to the distal end side of a robot arm offset from the axis of the robot arm. .

従来技術 工業用口ビットにふいて、ロピット腕内にチェーン機構
又はベルトノーリ機構を設け、これらチェーン機構又は
ベルトゾーリ機構から取出した2′つの回転出力によっ
てロボット腕の先端に取付けたロボット手首装置の旋回
動作を起動する伝動機構は従来から用いられている。然
しなから、従来のこの種の口が、ト手首装置はロボット
腕の軸心方向の最先端に取付けられる構成が採られてお
シ、ロボット腕の軸心と同軸心まわりの任意位置に取付
ける自由度が得られないためにロカット手首の動作自由
度、延いては該ロデット手首に取付けられる口がットノ
・ンドの動作自由度にも制限が生じるのをまぬがれるこ
とができない。
Conventional technology A chain mechanism or a belt nori mechanism is provided in the robot arm in addition to an industrial mouth bit, and the rotational movement of a robot wrist device attached to the tip of the robot arm is performed by two rotational outputs taken out from the chain mechanism or belt nori mechanism. A transmission mechanism for starting the is conventionally used. However, conventionally, this kind of mouth is attached to the tip of the robot arm in the axial direction. Since the degree of freedom is not obtained, the degree of freedom of movement of the rodet wrist and, by extension, the degree of freedom of movement of the mouth attached to the rodet wrist cannot be avoided.

解決すべき問題点 依って本発明はロボット腕の軸心と平行な軸心まわりに
360°の動作自由度を有すると共に口が、ト腕の軸心
と平行な軸心まわ、ルの任意位置に手首の旋回起点を初
期設定可能にしたロボット手首装置を提供し、口1 ツ
)作業の用途に応じた最も適正な手首動作の起点と動作
範囲とを設定できるようにせんとするものである。
According to the problem to be solved, the present invention has a degree of freedom of movement of 360° around an axis parallel to the axis of the robot arm, and the mouth can be moved at any position around the axis parallel to the axis of the robot arm. The present invention aims to provide a robot wrist device that can initially set the starting point of wrist rotation, and to enable the user to set the most appropriate starting point and range of wrist movement according to the purpose of the work. .

解決手段と作用 本発明によれば、ロボット腕の先端側部に該ロボット腕
の軸心に対して直交する軸心まわりに第1、第2の互い
に独立の回転出力を同心に取出す第1.第2の出力取出
し部を設け、前記第1の出出力取シ出し部に組付は結合
部を介して取付けられるとともに前記第1回転出力と同
一回転する第1の手首・・ウジングと、前記第2の出力
取り出し部に歯車伝動結合部を介して取付けられると共
に前記第1の手首ハウジングにその回転軸心に対し直交
軸方向に旋回可能に装着された第2の手首/%ウジング
とを具備し、これら第1.第2の手首ノ・ウジングに直
交出力軸を保持させ、かつ前記第2の手首ハウジングの
旋回起点を前記ロボット腕の回転出力軸心まわりの任意
位置に初期設定可能に構成したことを特徴とするロデッ
トの手首装置が提供され、用途に応じて口が、ト手首を
適正な動作起点と動作範囲を有するように設定するもの
である。以下、本発明を添付図面に基いて詳細に説明す
る。
According to the present invention, the first and second rotary outputs, which are independent of each other, are output concentrically from the tip side of the robot arm around an axis perpendicular to the axis of the robot arm. A second output output section is provided, and a first wrist . . A second wrist/% housing is attached to the second output extraction part via a gear transmission coupling part, and is attached to the first wrist housing so as to be rotatable in an axis direction orthogonal to the rotation axis of the first wrist housing. However, these first. The second wrist housing is configured to hold an orthogonal output shaft, and the rotation starting point of the second wrist housing can be initially set to any position around the rotational output axis of the robot arm. A rodet wrist device is provided in which the mouth and wrist can be set to have an appropriate starting point and range of motion depending on the application. Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on the accompanying drawings.

実施例 第1図は本発明によるロデットの手首装置における基本
的構成を示し、第2図は同装置の外観斜視図である。
Embodiment FIG. 1 shows the basic structure of a rodet wrist device according to the present invention, and FIG. 2 is an external perspective view of the device.

第1図において、10は口が、ト腕を示し、その後端1
2の部分は図示されていないロチ、ト基体に接続されて
おシ、また先端14の部分はロゴ、ト手首装置40の結
合部、とじて形成され、特に本発明に関連して先端部分
14の側面14mがロゴ、ト腕10の回転出力の取出し
部として形成されている。このロボット腕10には2つ
の回転出力系が具備されておシ、第1の回転出力系は後
端部分12の近傍に取付けられた回転駆動源16かう入
力スジロケット18、チェーン20、出カップロケット
22を経て出力7ランジ24に予め設計した第1の回転
出力が取シ出される。他方、第2の回転出力系は同じく
後端部分12の近傍に設けられた回転駆動源26から入
力スプロケット28、チェーン30.出力スプロケット
32を経て、回出力スゾロケット32の軸34に結合さ
れた傘歯車36に第2の回転出力が取り出される。
In FIG.
The part 2 is connected to the base body (not shown), and the part of the tip 14 is formed as a logo, the joint part of the wrist device 40, and particularly in connection with the present invention, the tip part 14 is connected to the base body. The side surface 14m is formed as a logo and an output portion for the rotational output of the toe arm 10. This robot arm 10 is equipped with two rotational output systems. A pre-designed first rotational output is taken out via the rocket 22 to the output 7 lange 24. On the other hand, the second rotational output system is connected from a rotational drive source 26 similarly provided near the rear end portion 12 to an input sprocket 28, a chain 30 . A second rotational output is taken out via the output sprocket 32 to a bevel gear 36 coupled to the shaft 34 of the rotation output suzorocket 32.

上述のような構成を有したロボット腕10に対して本発
明のロボット手首装置40は第1の手首ハウジング42
、第2の手首ハウジング44を具備し、第1の手首ハウ
ジング42は、ロテット腕10の出力フランジ24にね
じゲルト等の適宜の固定手段によって組付は固定される
入力フランジ46を具備している。この第1の手首/%
ウゾング42の内部には第2の手首ノーウジング44の
後端に取付けられた傘歯車48が収納され、第2の手首
ハウジング44自体は、この傘歯車48の軸心を回転中
心として第1の手首ハウジング42に対して旋回自在に
形成されている。更に、傘歯車48はロボット腕10の
第2の回転出力系における傘歯車36と噛合可能な歯車
諸元を有し、減速比は適宜の設計条件に合わせて選定さ
れている。
The robot wrist device 40 of the present invention has a first wrist housing 42 for the robot arm 10 having the above-described configuration.
, a second wrist housing 44 is provided, and the first wrist housing 42 is provided with an input flange 46 that is assembled and fixed to the output flange 24 of the rotet arm 10 by suitable fixing means such as screw gel. . This first wrist/%
A bevel gear 48 attached to the rear end of the second wrist nousing 44 is housed inside the Uzongu 42, and the second wrist housing 44 itself rotates around the axis of the bevel gear 48 around the first wrist. It is formed to be pivotable relative to the housing 42. Furthermore, the bevel gear 48 has gear specifications that can mesh with the bevel gear 36 in the second rotational output system of the robot arm 10, and the reduction ratio is selected in accordance with appropriate design conditions.

また、本発明のロボット手首装置40には第1の手首ハ
ウジング42に取付けられたサーブモータ等の回転駆動
源50から出力軸52、駆動傘歯車54、従動傘歯車5
6を経て、出力軸58に回転出力を伝動し、ロデットハ
ンドやその他ロデット作業具等(図示なし)が取付けら
れる手首フランジ60に回転出力を取出す出力系が更に
設けられている。すなわち、ロボット手首装置40は、
第1の手首ハウジング42にロボット腕10の第1の回
転出力が伝動され、第2の手首−ウゾング44にロボッ
ト腕10の第2の回転出力が伝動され、かつ手首7ラン
ジ60に回転駆動源50から第3の回転出力が伝動され
ることによシ、3軸動作系のロピット手首装置として構
成されている。
Further, the robot wrist device 40 of the present invention includes a rotary drive source 50 such as a serve motor attached to the first wrist housing 42, an output shaft 52, a drive bevel gear 54, and a driven bevel gear 5.
6, an output system is further provided for transmitting the rotational output to the output shaft 58 and taking out the rotational output to the wrist flange 60 to which a rodet hand, other rodet work tools, etc. (not shown) are attached. That is, the robot wrist device 40 is
A first rotational output of the robot arm 10 is transmitted to the first wrist housing 42, a second rotational output of the robot arm 10 is transmitted to the second wrist-Uzong 44, and a rotational drive source is transmitted to the wrist 7 flange 60. By transmitting the third rotational output from 50, it is constructed as a three-axis operating system LoPitt wrist device.

ここで、第2図を参照すると、第2図において、第1図
と同参照番号は同一要素、同一部分を示しておシ、ロボ
ット手首装置40は第2図に矢印A。
Now, referring to FIG. 2, in FIG. 2, the same reference numerals as in FIG. 1 indicate the same elements and parts, and the robot wrist device 40 is indicated by arrow A in FIG.

B、Cで示す直交3軸動作系が具備されていることがわ
かる。なお、第2図はロボット腕10に対してロボット
手首装置40が組付けられる直前の状態を示したもので
ある。
It can be seen that an orthogonal three-axis motion system indicated by B and C is provided. Note that FIG. 2 shows a state immediately before the robot wrist device 40 is assembled to the robot arm 10.

上述の構成を具備した本発明の口がット手首装置40の
構成上の特徴及び作用に就いて以下に説明する。
The structural features and operation of the mouth and wrist device 40 of the present invention having the above-described structure will be explained below.

さて、ロボット腕10(7)第1.第2の各回転出力系
は同心構造を有しているが、それぞれの出力フランジ2
4と傘歯車36とに3600の回転出力を取出し可能に
形成すれば、ロボット手首装置40に対して三次元空間
内で所望の位置に該ロボット手首装置40の出力フラン
シロ0を位置決めすることが可能であるから、ロボット
腕10の第1、第2の回転出力系には回転駆動源16.
26又はチェーン20.30等に適宜の電気的スト。
Now, robot arm 10 (7) 1st. Each second rotational output system has a concentric structure, but each output flange 2
4 and the bevel gear 36 so that a rotational output of 3600 can be extracted, it is possible to position the output Franciro 0 of the robot wrist device 40 at a desired position in a three-dimensional space with respect to the robot wrist device 40. Therefore, the first and second rotational output systems of the robot arm 10 include a rotational drive source 16.
26 or chain 20, 30, etc., as appropriate.

ノJ?手段又は機械的ストッパ手段を設けてそれぞれの
回転出力を0〜360°に規制する構成が採られている
。勿論、要すれば、回転出力を例えばより狭小なO〜2
70°の範囲に規制することも可能であり、また一定点
を原点として正逆に180°ずつ回転出力を取出し得る
ような規制方法にすることも可能である。
No J? A configuration is adopted in which a means or a mechanical stopper means is provided to regulate each rotational output within 0 to 360 degrees. Of course, if necessary, the rotational output can be adjusted to a narrower range, e.g.
It is also possible to restrict the rotation to a range of 70 degrees, and it is also possible to use a restriction method that allows rotational output to be taken out in steps of 180 degrees in the forward and reverse directions with a fixed point as the origin.

上述した口がット腕10に対して組付けられる本発明の
オフセット形ロチ、ト手首装置40(ロカ、ト腕10の
軸心に平行な側部に組付けられる)は、ロボット腕10
あ傘歯車36に手首の傘歯車48を噛合させ、かつロボ
ット腕10の出力フランジ24に第1手首ハウジング4
2の入カフ2ンジ46を結合させることによって組付け
が達成される構成となっている。従っていま、ロボット
腕10の傘歯車36が正逆方向に原点を中心にして一1
80°から+180°までの動作自由度を有し、かつそ
の原点位置に割出されている状態を想定す・ると、この
傘歯車36に対して噛合する手首の傘歯車48を手首組
付前に予め第2図のA軸で示す向きに空転させて出力フ
ランシロ0を所望とするロボット作業の使用頻度に対応
した姿勢位置に設定し、次いで傘歯車48を原点位置に
割出されたロボット腕10の傘歯車36に噛合させれば
、結果的にはロボットハンドやその他のロボット作業具
が取付けられる出力フランシロ0を常時高使用頻度域の
中心位置に保持することができる。
The offset type rotary wrist device 40 (attached to the side parallel to the axis of the rotary arm 10) of the present invention, in which the mouth described above is assembled to the robot arm 10, is attached to the robot arm 10.
The bevel gear 48 of the wrist is meshed with the bevel gear 36, and the first wrist housing 4 is connected to the output flange 24 of the robot arm 10.
The configuration is such that assembly is achieved by joining two cuff inserts 46 together. Therefore, now, the bevel gear 36 of the robot arm 10 is moving in the forward and reverse directions around the origin.
Assuming that it has a degree of freedom of movement from 80° to +180° and is indexed to its origin position, the bevel gear 48 of the wrist that meshes with this bevel gear 36 is attached to the wrist. The robot is previously rotated idly in the direction shown by axis A in FIG. 2 to set the output franchisor to a posture position corresponding to the frequency of use of the desired robot work, and then the bevel gear 48 is indexed to the home position. By meshing with the bevel gear 36 of the arm 10, the output franchisor 0, to which the robot hand and other robot work tools are attached, can be held at all times at the center of the frequently used area.

他方、例えば、所望とするロボット作業において、ロボ
ットハンド等が取付けられる出力フランシロ0は第2図
に示した下方向きを使用頻度の中心としてA軸の時計回
多方向には270°の回転を行うことが必要である反面
にA軸の反時計回多方向には90°の回転を行うことが
可能であれば充分であるというような使用条件の場合に
は、ロボット腕10の傘歯車36を予めその反時計方向
回シの自由度が270°、時計回多方向の自由度が90
゜である位置に割り出し、このようにして割出した傘歯
車36にロボット手首の傘歯車48は第2手首・・ウジ
ング44に取付けられた出力フランシロ0が第2図に示
すように下向きとなる位置まで空転させてから、上記傘
歯車36に噛合させれば上述した使用条件に適合させる
ことができる。
On the other hand, for example, in the desired robot work, the output Franciolo 0 to which the robot hand, etc. is attached rotates 270° in the clockwise direction of the A-axis, with the frequency of use centered on the downward direction shown in FIG. On the other hand, if the usage conditions are such that it is sufficient to be able to rotate the A-axis by 90° counterclockwise, the bevel gear 36 of the robot arm 10 may be The degree of freedom for counterclockwise rotation is 270 degrees, and the degree of freedom for clockwise rotation is 90 degrees.
The bevel gear 48 of the robot wrist is indexed to a certain position by the indexed bevel gear 36 in this way, and the output franco 0 attached to the housing 44 is directed downward as shown in FIG. By idling to the position and then meshing with the bevel gear 36, the above-mentioned usage conditions can be met.

勿論、上述した傘歯車36.48の伝動機構における結
合条件を選択する一方で、この間に口がット腕10の第
1の出力軸系の出力7ランジ24とロボット手首装置4
0の入力フランジ46との結合条件も上述と同様にして
使用頻度や使用条件を考慮して最適の組付は条件を選択
設定すれば良い。
Of course, while selecting the coupling conditions in the transmission mechanism of the bevel gears 36 and 48 described above, during this time the output 7 flange 24 of the first output shaft system of the gutter arm 10 and the robot wrist device 4 are selected.
The conditions for coupling with the input flange 46 of 0 may be selected and set in the same manner as described above, taking into consideration the frequency of use and conditions of use for optimal assembly.

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、工業
ロボットが使用されるロコ、ト作業において、ロピット
手首装置の三次元空間における姿勢位置を使用頻度と使
用条件に適した状態でロボット腕に組付けることが可能
となカ、従ってロポットの制御の迅速性を向上させるこ
とができる。
Effects of the Invention As is clear from the above explanation, according to the present invention, in locomotion work in which an industrial robot is used, the posture position of the robot wrist device in three-dimensional space can be adjusted to a state suitable for the frequency of use and conditions of use. It is possible to assemble it to the robot arm, thus improving the speed of robot control.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明によるロボットの手首装置の基本構成を
示す機構図、第2図は同装置の口が、ト腕への組付は前
における状態を示した部分斜視図。 10・・・ロデット腕、14・・・先端部分、14a・
・・側部、24・・・出力7ランジ、36・・・傘歯車
、40・・・ロボット手首装置、42・・・第1の手首
ハウジング、44・・・第2の手首ハウジング、46・
・・入力7ランジ、48・・・傘歯車。
FIG. 1 is a mechanical diagram showing the basic configuration of a robot wrist device according to the present invention, and FIG. 2 is a partial perspective view showing the device in a state in which the mouth is attached to the arm before being assembled. 10... Rodet arm, 14... Tip part, 14a.
... Side part, 24... Output 7 lange, 36... Bevel gear, 40... Robot wrist device, 42... First wrist housing, 44... Second wrist housing, 46...
...Input 7 lange, 48...Bevel gear.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、ロボット腕の先端側部に該ロボット腕の軸心に対し
て直交する軸心まわりに第1、第2の互いに独立の回転
出力を同心に取出す第1、第2の出力取り出し部を設け
、前記第1の出力取り出し部に組付け結合部を介して取
付けられるとともに前記第1回転出力と同一回転する第
1の手首ハウジングと、前記第2の出力取り出し部に歯
車伝動結合部を介して取付けられると共に前記第1の手
首ハウジングにその回転軸心に対し直交軸方向に旋回可
能に装着された第2の手首ハウジングとを具備し、これ
ら第1、第2の手首ハウジングに直交出力軸を保持させ
、かつ前記第2の手首ハウジングの旋回起点を前記ロボ
ット腕の回転出力軸心まわりの任意位置に初期設定可能
に構成したことを特徴とするロボットの手首装置。 2、前記組付け結合部が、前記ロボット腕と前記第1手
首ハウジングとの両者に設けた結合フランジによって形
成されかつ前記歯車伝動結合部が傘歯車伝動機構により
形成された特許請求の範囲第1項に記載のロボットの手
首装置。 3、前記第1の手首ハウジングに取付けた回転駆動源に
よって前記第2の手首ハウジングに更に他の一つの直交
出力軸を保持させた特許請求の範囲第1項に記載のロボ
ットの手首装置。
[Scope of Claims] 1. First and second rotary outputs that concentrically output mutually independent rotational outputs around an axis perpendicular to the axis of the robot arm at the distal end side of the robot arm. a first wrist housing that is attached to the first output extraction part via an assembly coupling part and rotates in the same manner as the first rotational output; and a gear in the second output extraction part. a second wrist housing attached via a transmission coupling portion and rotatably attached to the first wrist housing in an axial direction orthogonal to the rotational axis of the first wrist housing; 1. A wrist device for a robot, characterized in that a housing holds an orthogonal output shaft, and a rotation starting point of the second wrist housing can be initially set to any position around the rotational output axis of the robot arm. 2. Claim 1, wherein the assembly coupling portion is formed by a coupling flange provided on both the robot arm and the first wrist housing, and the gear transmission coupling portion is formed by a bevel gear transmission mechanism. The robot wrist device described in Section. 3. The robot wrist device according to claim 1, wherein another orthogonal output shaft is held in the second wrist housing by a rotational drive source attached to the first wrist housing.
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