JPS6133887A - 工業用ロボツトの中空腕構造 - Google Patents
工業用ロボツトの中空腕構造Info
- Publication number
- JPS6133887A JPS6133887A JP15517784A JP15517784A JPS6133887A JP S6133887 A JPS6133887 A JP S6133887A JP 15517784 A JP15517784 A JP 15517784A JP 15517784 A JP15517784 A JP 15517784A JP S6133887 A JPS6133887 A JP S6133887A
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- JP
- Japan
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- hollow
- robot
- tube
- bevel gear
- arm
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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
本発明は工業用ロボットに関し、特にロボット腕の中心
部に塗装用塗料の供給管や溶接ケーブル等の配管材、配
線材を最短距離でロボット手首の先端に取付けた塗装ガ
ン、溶接ヘッド等のロボット作業部に接続できるように
した工業用ロボットの中空腕構造に関する。
部に塗装用塗料の供給管や溶接ケーブル等の配管材、配
線材を最短距離でロボット手首の先端に取付けた塗装ガ
ン、溶接ヘッド等のロボット作業部に接続できるように
した工業用ロボットの中空腕構造に関する。
従来技術
塗装作業や溶接作業の省人化用工業用ロボットが広く用
いられる傾向にあり、これらの工業用ロボットの基本的
構造は、ロボット基本から上方に延設した揺動上腕とこ
の揺動上腕に枢着された横向き前腕と該横向き前腕の先
端に設けられたロボット手首とこのロボット手首に取付
けられるロボット作業部とを具備した構成となっている
。そしてこれら塗装作業ロボット及び溶接作業ロボット
に共通する構造として塗料や圧力空気の供給及び溶接電
力の供給に配管材、配線材が用いられることであり、従
来はこれらの配管材、配線材がロボット上腕、前腕の外
側に蔦状に余裕をもたせて匍わせた構造が採られている
。然しなから、このようにロボット腕の外周に重設した
構造では配管、配線材が必要以上に長尺となって材料無
駄が多くなると共に例えば塗装材の供給配管の場合には
色替え等による塗料交換の際には配管内の残存塗料の洗
浄上多量の溶材を要し、また棄てられる塗料自体も多量
になる。
いられる傾向にあり、これらの工業用ロボットの基本的
構造は、ロボット基本から上方に延設した揺動上腕とこ
の揺動上腕に枢着された横向き前腕と該横向き前腕の先
端に設けられたロボット手首とこのロボット手首に取付
けられるロボット作業部とを具備した構成となっている
。そしてこれら塗装作業ロボット及び溶接作業ロボット
に共通する構造として塗料や圧力空気の供給及び溶接電
力の供給に配管材、配線材が用いられることであり、従
来はこれらの配管材、配線材がロボット上腕、前腕の外
側に蔦状に余裕をもたせて匍わせた構造が採られている
。然しなから、このようにロボット腕の外周に重設した
構造では配管、配線材が必要以上に長尺となって材料無
駄が多くなると共に例えば塗装材の供給配管の場合には
色替え等による塗料交換の際には配管内の残存塗料の洗
浄上多量の溶材を要し、また棄てられる塗料自体も多量
になる。
解決しようとする問題点
依って、塗装作業や溶接作業用の配線、配管材を必要と
する工業用ロボットにおいて、外部重設の配線、配管材
を必要最短量にしてこれら線材、管材の無駄量を解消す
ると共に塗装ガンや溶接ヘッド等のロボット作業部周囲
から配線、配管材を一掃して配線、配管材のほぐれによ
る不測の作業障害を防止することが要請されており、本
発明はこのような要請に応えた工業用ロボットの中空腕
構造を提供せんとするものである。
する工業用ロボットにおいて、外部重設の配線、配管材
を必要最短量にしてこれら線材、管材の無駄量を解消す
ると共に塗装ガンや溶接ヘッド等のロボット作業部周囲
から配線、配管材を一掃して配線、配管材のほぐれによ
る不測の作業障害を防止することが要請されており、本
発明はこのような要請に応えた工業用ロボットの中空腕
構造を提供せんとするものである。
解決手段
依って本発明は、工業用ロボットのロボット手首、ロボ
ット作業部が前方端に具備されるロボット上腕を中空構
造化し、この中空なロボット上腕の中空管路内に後端か
ら前端へ向けて配線、配管材を延設する構造としたもの
である。
ット作業部が前方端に具備されるロボット上腕を中空構
造化し、この中空なロボット上腕の中空管路内に後端か
ら前端へ向けて配線、配管材を延設する構造としたもの
である。
すなわち、本発明に依れば、複数の中空管を同心構造に
重設し、これら中空管の両端部に回転伝動歯車を回転可
能に保持させた中空ロボット腕の一端をロボット関節部
に結合し、また他端を中空構造手首に結合させたことを
特徴とした工業用ロボットの中空腕構造が提供される。
重設し、これら中空管の両端部に回転伝動歯車を回転可
能に保持させた中空ロボット腕の一端をロボット関節部
に結合し、また他端を中空構造手首に結合させたことを
特徴とした工業用ロボットの中空腕構造が提供される。
以下、本発明を添付図面に基いて詳細に説明する。
実施例
図は本発明による工業用ロボットの中空構造を示す機構
図である。同図において、本発明に係る中空腕１０は後
端が関節部３０に結合され、前端がロボット作業部６０
に結合される構造を有し、上部関節部３０内に設けられ
た駆動用の伝動ベベル歯車機構、つまり内ベベル歯車３
２、中間ベベル歯車３４、外へベル歯車３６から回転駆
動力が中空腕１０に伝達される。なお、内ベベル歯車３
２はプーリ３８、中間へベル歯車３４はプーリ４０、外
ベベル歯車３６はプーリ４２をそれぞれ介してロボット
上腕又はロボット基体（図示なし）側から所定の回転力
が導入される。また関節部３０にはケース４４が具備さ
れており、このケース４４に対して軸受４６ａ、４６ｂ
を介して中空腕１０が支持ケース４８によって揺動可能
に支持されている。
図である。同図において、本発明に係る中空腕１０は後
端が関節部３０に結合され、前端がロボット作業部６０
に結合される構造を有し、上部関節部３０内に設けられ
た駆動用の伝動ベベル歯車機構、つまり内ベベル歯車３
２、中間ベベル歯車３４、外へベル歯車３６から回転駆
動力が中空腕１０に伝達される。なお、内ベベル歯車３
２はプーリ３８、中間へベル歯車３４はプーリ４０、外
ベベル歯車３６はプーリ４２をそれぞれ介してロボット
上腕又はロボット基体（図示なし）側から所定の回転力
が導入される。また関節部３０にはケース４４が具備さ
れており、このケース４４に対して軸受４６ａ、４６ｂ
を介して中空腕１０が支持ケース４８によって揺動可能
に支持されている。
さて、中空腕１０は中空内管１２、中管１４、外管１６
を有し、所望のアーム長に応じてこれらの内管１２、中
管１４、外管１６の長さが適宜に設計選択される。これ
らの３つの管１２，１４．１６は内から外へ順次に同芯
構造に配置されている。上記内管１２の両端には回転伝
動用のベベル歯車１８ａ。
を有し、所望のアーム長に応じてこれらの内管１２、中
管１４、外管１６の長さが適宜に設計選択される。これ
らの３つの管１２，１４．１６は内から外へ順次に同芯
構造に配置されている。上記内管１２の両端には回転伝
動用のベベル歯車１８ａ。
１．８ｂが結合ポル）２０ａ、２０ｂによって結合され
、両ベベル歯車１８ａ、 １８ｂが回転軸受２２ａ、２
２ｂによって支承されることによって内管１２も一体回
転可能である。この内管１２の内部は後述の如く、配線
、配管の収納される空間として形成されている。なお、
結合ボルト２０ａ、２０ｂによる結合部にはテフロン０
リング等の適宜シール部材を介挿することにより、回転
軸受２２ａ、 ２２ｂの潤滑剤が内管１２内に漏入する
のを防止しておく。上記ベベル歯車１８ａは前述の関節
部３０の内ベベル歯車３２と噛合されて回転駆動力が該
ベベル歯車１８ａ、内管１２、ベベル歯車１８ｂに伝達
される。
、両ベベル歯車１８ａ、 １８ｂが回転軸受２２ａ、２
２ｂによって支承されることによって内管１２も一体回
転可能である。この内管１２の内部は後述の如く、配線
、配管の収納される空間として形成されている。なお、
結合ボルト２０ａ、２０ｂによる結合部にはテフロン０
リング等の適宜シール部材を介挿することにより、回転
軸受２２ａ、 ２２ｂの潤滑剤が内管１２内に漏入する
のを防止しておく。上記ベベル歯車１８ａは前述の関節
部３０の内ベベル歯車３２と噛合されて回転駆動力が該
ベベル歯車１８ａ、内管１２、ベベル歯車１８ｂに伝達
される。
同様に中管１４は両端に伝動用ベベル歯車２４ａ。
２４ｂが結合ポル）２６ａ、２６ｂによって結合されて
おす、両ベベル歯車２４ａ、２４ｂが回転軸受２８ａ、
２８ｂによって支持されているので、中管１４も一体回
転可能になっている。上記ベベル歯車２４ａは関節部３
０の中管ベベル歯車３４に噛合されている。
おす、両ベベル歯車２４ａ、２４ｂが回転軸受２８ａ、
２８ｂによって支持されているので、中管１４も一体回
転可能になっている。上記ベベル歯車２４ａは関節部３
０の中管ベベル歯車３４に噛合されている。
更に外管１６は関節部３０との結合側の端部にベベル歯
車２１ａが結合ポル） ２３ａによって結合されており
、上記ベベル歯車２１ａが関節部３０の外ベベル歯車３
６と噛合されると共に軸受２５ａ 、 ２５ｂによって
回転自在に支持されている。従って関節部３０の上部外
へベル歯車３６から伝達される回転駆動力がベベル歯車
２１ａを介して外管１６へ伝えられ、一体回転するよう
に構成されている。
車２１ａが結合ポル） ２３ａによって結合されており
、上記ベベル歯車２１ａが関節部３０の外ベベル歯車３
６と噛合されると共に軸受２５ａ 、 ２５ｂによって
回転自在に支持されている。従って関節部３０の上部外
へベル歯車３６から伝達される回転駆動力がベベル歯車
２１ａを介して外管１６へ伝えられ、一体回転するよう
に構成されている。
上述の構成のように中空腕１０を形成する内管１２、中
管１４、外管１６は何れも関節部３０からベベル歯車に
よって形成された伝動機構を介して回転駆動されるよう
になっており、この伝動機構を制御して内管１２、中管
１４、外管１６の回転量を制御することが可能になって
いる。しかもベベル歯車３２．３４．３６． ｌｅａ、
２１ａ、 ２４ａ等の噛合部には予めグリース潤滑を
施すべく、グリース剤が充填されているが、このグリー
ス剤が溶出して内管１２、ベベル歯車１８ａの中空室内
に漏入して内部を汚染しないように固体潤滑面を有する
、例えばテフロン材料によって形成されたシール管５０
を関節部３０の端部に装着し、このシール管５０をじょ
うご形に形成して外縁を関節部３０のケース４４におけ
る端部に結合ボルト５２で固定することにより、伝動機
構を密封し、かつ内管１２の中空室に連通ずる開口５４
を形成している。シール管５０の内端はベベル歯車１８
ａの内周面に接触して封止作用を行っているが、このと
きシール管５０が上記のように固体潤滑面を有している
から封止作用と共にベベル歯車１８ａとの接触面に円滑
に係合している。
管１４、外管１６は何れも関節部３０からベベル歯車に
よって形成された伝動機構を介して回転駆動されるよう
になっており、この伝動機構を制御して内管１２、中管
１４、外管１６の回転量を制御することが可能になって
いる。しかもベベル歯車３２．３４．３６． ｌｅａ、
２１ａ、 ２４ａ等の噛合部には予めグリース潤滑を
施すべく、グリース剤が充填されているが、このグリー
ス剤が溶出して内管１２、ベベル歯車１８ａの中空室内
に漏入して内部を汚染しないように固体潤滑面を有する
、例えばテフロン材料によって形成されたシール管５０
を関節部３０の端部に装着し、このシール管５０をじょ
うご形に形成して外縁を関節部３０のケース４４におけ
る端部に結合ボルト５２で固定することにより、伝動機
構を密封し、かつ内管１２の中空室に連通ずる開口５４
を形成している。シール管５０の内端はベベル歯車１８
ａの内周面に接触して封止作用を行っているが、このと
きシール管５０が上記のように固体潤滑面を有している
から封止作用と共にベベル歯車１８ａとの接触面に円滑
に係合している。
他方、中空管１０は中空手首５６にベベル歯車１８ｂ、
２４ｂ、２１ｂを介して回転駆動力を伝達し、中空手
首５６を介してロボット作業部６０に所望の回転を伝達
して三次元空間におけるロボット作業部６０の姿勢を制
御している。中空手首５６は内部に前記のシール管５０
と同材料によって形成された弯曲シール管５８ａ 、
５８ｂ 、 ５８ｃを有し、中空管１０のベベル歯車１
８ｂ、２４ｂ、２１ｂから中空手首５６のベベル歯車６
２．６４への歯車伝動部におけるグリース潤滑剤の漏れ
を封止し、かつ中空管１０の中空室と連通してロボット
作業部６０に連通ずる中空室６６を内部に形成している
。なお、外管１６には中空手首５６のカバー６８が結合
され、該カバー６８に弯曲シール管５８ａが適宜の固定
手段、例えば固定リブを介して固定されている。また弯
曲シール管５８ｃは弯曲用を有したヘベル歯車６４に同
様の固定手段によって固定されている。更にベベル歯車
６２は手首フランジ７０の内端に設けられたベベル歯車
７２に噛合されて手首フランジ７０に回転駆動力を伝達
している。
２４ｂ、２１ｂを介して回転駆動力を伝達し、中空手
首５６を介してロボット作業部６０に所望の回転を伝達
して三次元空間におけるロボット作業部６０の姿勢を制
御している。中空手首５６は内部に前記のシール管５０
と同材料によって形成された弯曲シール管５８ａ 、
５８ｂ 、 ５８ｃを有し、中空管１０のベベル歯車１
８ｂ、２４ｂ、２１ｂから中空手首５６のベベル歯車６
２．６４への歯車伝動部におけるグリース潤滑剤の漏れ
を封止し、かつ中空管１０の中空室と連通してロボット
作業部６０に連通ずる中空室６６を内部に形成している
。なお、外管１６には中空手首５６のカバー６８が結合
され、該カバー６８に弯曲シール管５８ａが適宜の固定
手段、例えば固定リブを介して固定されている。また弯
曲シール管５８ｃは弯曲用を有したヘベル歯車６４に同
様の固定手段によって固定されている。更にベベル歯車
６２は手首フランジ７０の内端に設けられたベベル歯車
７２に噛合されて手首フランジ７０に回転駆動力を伝達
している。
上述の構成によれば、中空腕１０の内部の中空室を配線
、配管用の空間として利用し、例えば塗装作業用ロボッ
トに適用する場合にはシール管５０の開口５４から塗料
供給管と圧力空気供給管とを導入し、中空腕１０の中空
室を経て中空手首５６の中空室６６に導き、更に手首フ
ランジ７０の開口を経てロボット作業部６０を形成する
塗装ガンに塗料と圧力空気とを供給することができる。
、配管用の空間として利用し、例えば塗装作業用ロボッ
トに適用する場合にはシール管５０の開口５４から塗料
供給管と圧力空気供給管とを導入し、中空腕１０の中空
室を経て中空手首５６の中空室６６に導き、更に手首フ
ランジ７０の開口を経てロボット作業部６０を形成する
塗装ガンに塗料と圧力空気とを供給することができる。
発明の効果
以上の本発明による中空腕構造を塗装作業用ロボットや
溶接作業用ロボットに具備させれば、配線、配管材をロ
ボット腕の外周に作業上からは不必要な余裕長を持たせ
て重設する場合と異り、最短距離で所要の配管、配線目
的を達成でき、しかもロボット作業部を形成する塗装ガ
ンや溶接ヘッドの周囲に線材、管材が設けられていない
ために線材、管材の絡らみ、はぐれ等による不測の障害
、事故等が発生する危惧もな（なり安全度の向上を達成
できる。また、塗料の色替え時にも洗浄による塗料の無
駄量を最少限に止めることができるという効果もある。
溶接作業用ロボットに具備させれば、配線、配管材をロ
ボット腕の外周に作業上からは不必要な余裕長を持たせ
て重設する場合と異り、最短距離で所要の配管、配線目
的を達成でき、しかもロボット作業部を形成する塗装ガ
ンや溶接ヘッドの周囲に線材、管材が設けられていない
ために線材、管材の絡らみ、はぐれ等による不測の障害
、事故等が発生する危惧もな（なり安全度の向上を達成
できる。また、塗料の色替え時にも洗浄による塗料の無
駄量を最少限に止めることができるという効果もある。
図は本発明による工業用ロボットの中空腕構造の機構図
である。 １０・・・中空腕、１２・・・内管、 １４・・・中管、 １６・・・外管、１８ａ、１８ｂ
、２４ａ、２４ｂ、２１ａ ・＜ベル歯車、３０・・・
関節部、５６・・・中空手首、６０・・・ロボット作業
部、７０・・・手首フランジ。
である。 １０・・・中空腕、１２・・・内管、 １４・・・中管、 １６・・・外管、１８ａ、１８ｂ
、２４ａ、２４ｂ、２１ａ ・＜ベル歯車、３０・・・
関節部、５６・・・中空手首、６０・・・ロボット作業
部、７０・・・手首フランジ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、複数の中空管を同心構造に重設し、これら中空管の
両端部に回転伝動歯車を回転可能に保持させた中空ロボ
ット腕の一端をロボット関節部に結合し、また他端を中
空構造手首に結合させたことを特徴とした工業用ロボッ
トの中空腕構造。 ２、前記中空管と前記回転伝動歯車との連結部にＯリン
グシールを保持させた特許請求の範囲第一項に記載され
た工業用ロボットの中空腕構造。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15517784A JPS6133887A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | 工業用ロボツトの中空腕構造 |
| DE8585903711T DE3581531D1 (de) | 1984-07-27 | 1985-07-26 | Industrieller roboter mit hohlarmstruktur. |
| EP85903711A EP0190360B2 (en) | 1984-07-27 | 1985-07-26 | Industrial robot having hollow arm structure |
| PCT/JP1985/000424 WO1986000846A1 (en) | 1984-07-27 | 1985-07-26 | Industrial robot having hollow arm structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15517784A JPS6133887A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | 工業用ロボツトの中空腕構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6133887A true JPS6133887A (ja) | 1986-02-17 |
Family
ID=15600175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15517784A Pending JPS6133887A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | 工業用ロボツトの中空腕構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6133887A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61168487A (ja) * | 1985-01-22 | 1986-07-30 | ジーエムエフ ロボテイツクス コーポレーシヨン | 機械的手首機構 |
| JPS62188383U (ja) * | 1986-05-20 | 1987-11-30 | ||
| JPH08229874A (ja) * | 1995-02-21 | 1996-09-10 | Kobe Steel Ltd | 産業用ロボットの手首装置 |
-
1984
- 1984-07-27 JP JP15517784A patent/JPS6133887A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61168487A (ja) * | 1985-01-22 | 1986-07-30 | ジーエムエフ ロボテイツクス コーポレーシヨン | 機械的手首機構 |
| JPH0446720B2 (ja) * | 1985-01-22 | 1992-07-30 | Jii Emu Efu Roboteitsukusu Corp | |
| JPS62188383U (ja) * | 1986-05-20 | 1987-11-30 | ||
| JPH08229874A (ja) * | 1995-02-21 | 1996-09-10 | Kobe Steel Ltd | 産業用ロボットの手首装置 |
| US5816108A (en) * | 1995-02-21 | 1998-10-06 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Assembled wrist for industrial robot including a protective member |
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