JPS62203786A - 産業用ロボツト - Google Patents

産業用ロボツト

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JPS62203786A
JPS62203786A JP61044131A JP4413186A JPS62203786A JP S62203786 A JPS62203786 A JP S62203786A JP 61044131 A JP61044131 A JP 61044131A JP 4413186 A JP4413186 A JP 4413186A JP S62203786 A JPS62203786 A JP S62203786A
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JP
Japan
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arm
low
torque motor
speed high
fixed
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JP61044131A
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Toshiba Corp
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/02—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type
    • B25J9/04—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type by rotating at least one arm, excluding the head movement itself, e.g. cylindrical coordinate type or polar coordinate type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/1005—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements comprising adjusting means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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    • B25J17/00—Joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
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    • B25J9/106—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with articulated links
    • B25J9/1065—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with articulated links with parallelograms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H21/00—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides
    • F16H21/10—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides all movement being in, or parallel to, a single plane
    • F16H21/16—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides all movement being in, or parallel to, a single plane for interconverting rotary motion and reciprocating motion
    • F16H21/18—Crank gearings; Eccentric gearings
    • F16H21/34—Crank gearings; Eccentric gearings with two or more connecting-rods to each crank or eccentric
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/06—Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は産業用ロボットに係り、特に水平多関節形ロボ
ットのアーム駆動機構に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
産業用ロボットの高速化・精度化は、特に組立ラインに
適用される水平多関節形ロボットでは。
ラインのタクトタイムの短縮−生産性の向上につながる
ため重要である。これに対し、従来使われているハーモ
ニックドライブ等の減速機は、剛性に劣りバックラッシ
ュがあり、久方回転数・減速比に制約がある。このため
、最近低速高トルクのモータで関節を直接駆動するいわ
ゆるダイレクトドライブ方式が脚光を浴びている。しか
しこのモータは、自重が大で、各関節に取付けると腕部
の慣性モーメントが増える他、第１アーム先端に位置す
る第２アームの駆動モータを介し第２アーム駆動反カト
ルクが第１アーム駆動モータに負荷されるので大容量の
モータが要る。また、このモータ配置による慣性モーメ
ントの増加、トルクの相互干渉をさけるため、第６図の
ようなリンク機構を使うこともできるが、この場合はリ
ンク機構に避けられない死点とリンク相互の干渉で動作
範囲が制約される。
〔発明の目的〕
本発明は慣性モーメントが小さく、各軸の駆動トルクの
相互干渉がなく、広い動作範囲が得られる高速高精度の
ダイレクトドライ″ブ方式の産業用ロボットを得ること
を目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は、基台に支持された第１の低速高トルクモータ
の出力軸に取付けられた第１アームの旋回中心に両軸の
第２の低速高トルクモータを配置し、基台から延びた支
持枠で支持して、第２アームの駆動トルクの反力が第１
の低速高トルクモータに負荷されぬようにするとともに
、第２の低速高トルクモータの両軸端と第１アームの先
端に回動自在に支持され第２アームが固着された軸の両
端とを各々位相差を持たせた位置で連結し合う連結棒で
連動させることにより、剛性が高く動作範囲に制約の少
ない第２アームの駆動を可能とした産業用ロボットであ
る。
〔発明の実施例〕
第１図及び第２図において、基台１に取付けられた第１
の低速高トルクモータ２の出力軸３には第１アーム４が
取付けられ、基台１側面には支持枠５が設けられて支持
枠５の先端部５ａは第１アーム４の旋回中心と同軸に配
置され両軸６ａ、６ｂがあり第１アーム４に対し軸受７
ａ、７ｂを介して独立に回動自在の第２の低速高トルク
モータ８が支持されている。次に先端に上下軸２２回転
軸ρのある第２アーム９は、第１アーム４先端部に設け
られたコの字部分４ａに軸１０およびこれを両端で支持
する軸受１１ａ、　ｌｌｂを介して揺動自在に支持され
ている。一方、第２の低速高トルクモータ８の出方軸６
ａ、　６ｂには、レバー１２ａ、　１２ｂが互いに直交
方向に固定され、レバー１２ａ、１２ｂの先端には軸１
３ａ、１３ｂ、軸受１４ａ、１４ｂを介して連結棒１５
ａ、１５ｂの先端部１６ａ。
１６ｂが回動自在に連結されている。更に連結棒１５ａ
。
１５ｂの中央には調節部１５ｃ、　１５ｄが設けられ、
他端１６ｃ、　１６ｄは同じく軸受、軸を介し第２アー
ム９の軸１０の両端に直交する方向に固定された一対の
レバー１７ａ、　１７ｂに回動自在に支持されている。
次に本発明の詳細な説明する。第３図と第４図に於て、
第１の低速高トルクモータ２を駆動すると、第１アーム
４が第４図Ａ　−＋　１３−＋　（：と姿勢変化する。
このとき、第２アーム９の質量を加速するためのトルク
は、第２アームの姿勢が変らぬため並進加速変分だけが
第１の低速高トルクモータの負担となる。−力筒２の低
速高トルクモータ８を駆動すると、第２アーム９は第３
図に示すレバー１２ａ、　１２ｂ、連結棒１５ａ、　１
５ｂ、レバー１７ａ、　１７ｂで第２アーム９だけが第
４図Ａ→Ｃ−＋Ａ−＋Ｄと揺動する。このときレバー１
２ａ、　１２ｂとレバー１７ａ、　１７ｂが各々９０°
の位相差となるため１機構的にデッドポイントがなく連
続回転可能で、第１アーム４の姿勢で決まるコの字部分
４ａとの干渉が生ずる位置まで常に動作でき、広い動作
範囲となる。しかも第２の低速高トルクモータ８は支持
枠５を介し基台１に支持されているため、第２アーム９
を駆動するためのトルクの反力は第１の低速高トルクモ
ータにかかることがない。
更に低速高トルクモータ８と第２アーム９を連動させる
レバー１２ａ、　１２ｂ、　１７ａ、　１７ｂ、連結棒
１５ａ。
１５ｂに充分高い剛性を与えることができ、結果として
高速・高精度の動作ができる。
また、第１の低速高トルクモータ２の容量に余裕がある
場合は、第５図に示すように、第２の低速高トルクモー
タ８を第１アーム４に支持することもできる。
〔発明の効果〕
以上本発明の産業用ロボットによれば、第１アームを第
１の低速高トルクモータで駆動し、同軸上の第１アーム
内に両軸形の第２の低速高トルクモータを配置し、相互
に９０°の位相差をもう二つのレバ一連結棒機構を経て
第２アームを駆動する簡単な機構で慣性モーメントを低
く抑え、しがも各軸の駆動トルクの相互干渉がなく、広
い動作範囲となる高速・高精度の水平多関節形ロボット
を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示す全体図、第２図は第１
図の縦断面図、第３図は第１図の要部詳細図、第４図は
第１図の動作説明図、第５図は本発明の他の実施例を示
す全体図、第６図は従来の方式の一例を示す全体図であ
る。 １・・・基台　　　２，８・・・低速高トルクモータ４
・・・第１アーム　　　９・・・第２アーム１２ａ、　
１２ｂ　〜１７ａ、　１７ｂ−レバー１５ａ、　１５ｂ
・・・連結棒　　１０・・・軸代理人　弁理士　則　近
　憲　佑 同　　三俣弘文 第１図 第３図 第２図 第５図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）基台に固定された第１の低速高トルクモータと、
    前記第１の低速高トルクモータの出力軸に固着された第
    １アームと、前記基台から延びた支持枠により前記第１
    アーム旋回中心と同軸上に支持された両軸の第２の低速
    高トルクモータと、前記第２の低速高トルクモータの軸
    の両端に相互に位相差を持って固着された第１のレバー
    と、前記第１アーム先端のコの字部分に揺動自在に支持
    され、先端に旋回動作軸あるいは上下動作軸あるいはそ
    の両方を持つ第２アームと、前記第２アームの軸の上下
    端部に前記第２の低速高トルクモータの出力軸に取付け
    けられた前記第１のレバーと同位相に取付けられた一対
    の第２のレバーと、前記第１、第２のレバーを連結する
    連結棒とからなる産業用ロボット。
  2. （２）第２の低速高トルクモータを第１アームに固着し
    たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の産業用
    ロボット。
JP61044131A 1986-03-03 1986-03-03 産業用ロボツト Pending JPS62203786A (ja)

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US07/013,136 US4797061A (en) 1986-03-03 1987-02-10 Multi-jointed robot
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DE8787301801T DE3770292D1 (de) 1986-03-03 1987-03-02 Mehrgelenkiger roboter.
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