JPS62218084A - ロボツトの回転駆動力伝達機構 - 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、産業用ロボットの改良構造に関し、特にロボ
ットの回転駆動力伝達機構に関する。

〔従来技術〕

産業用ロボットにおいて、駆動力の伝達、特に回転駆動
力の伝達にベルト・プーリ機構やチェーン・スプロケッ
ト機構を用いることは従来から公知である。また、回転
駆動源として最近、直接駆動型モータ（ＤＤ型モータと
呼称されている。）を導入して駆動機構の構造を小型、
経用化及び簡単化を図ることも既に提案されている。

〔解決すべき問題点〕

然しなから、駆動源の配置には更に改善工夫によって、
各ロボット可動毎に設けられる個々の駆動源にかかる９
荷低減を図り、延いては各ロボット可動部の動作におけ
る応答性能を向上させることが必要とされている。１！
０ち、本発明はロボットの駆動源に掛かる負荷を可及的
に低減する一環として、ＤＤ型モータの中心孔を利用し
たロボットの回転駆動力伝達機構の改良構造を提供せん
とするものである。

〔解決手段〕

本発明によれば、ロボットの可動部を直接駆動型モータ
によって回転駆動すると共に前記直接駆動型モータの中
心孔に貫ａ装着される旋回軸と、該旋回軸の上下両端に
取付けた伝動車と、前記伝動車の一方と回転駆動源との
間並びに他方の伝動車と前記ロボット可動部の先端に設
けた運動軸との間に張設された伝動ヘルドまたはチェー
ンとを具備して構成され、駆動源から前記運動軸へ回転
駆動力を伝達するようにしたロボットの回転駆動力伝達
機構が提供されるのである。つまり、直接駆動型モータ
の中心孔を回転駆動力伝達機構の旋回軸が貫通装着され
、回転駆動源はその駆動対象から離して設は得るから、
例えば、ロボット手ｄの回転駆動源をロボット腕からロ
ボット基体側に移して、その結果ロボット腕の回転駆動
源に掛かる負荷を低減させることができる。以下、本発
明を貼付図面に示す実施例に基いて詳細に説明する。

〔実施例〕

第１図は本発明に係るロボットの回転駆動力伝達機構の
一実施例を示す部分断面図、第２図は第１図の機構が組
み込まれた旋回関節型ロボットの全体外形を示した斜視
図である。

先ず、第２図を参照すると、関節型ロボットは固定基台
ＩＯを有し、その固定ＩＳ台ＩＯの上部の円筒台座１２
に対して縦軸回りに旋回する旋回筒１４と、その旋回筒
１４に対して上下に移動可能に設けられた縦動筒１６と
を６ｉｎえている。この縦動筒１４の頂部には第一のロ
ボット腕１８がその後端部で取付られ、旋回筒１４と共
に旋回し、また縦動筒１６と共に上下移動可能に設けら
れており、この第一のロボット腕１８の先端には、第二
のロボット腕２０が縦軸回りに旋回可能に設けられてい
る。そして、この第二のロボット腕２０の先端はロボッ
ト手首２２の収納部として形成され、該手首にロボット
ハンドやその他ロボット作業部（図示なし）が装着され
るようになっている。上述の構造において、旋回筒１４
の円筒台座１２に設けられた旋回駆動機構によって起動
され、また、縦動筒１６の上下移動は、固定台座ＩＯ内
に収納された回転駆動源とベルト・プーリ伝動機構から
伝達される回転駆動力によって周知のボールねし機構を
駆動して達成される。更に、第一ロボット腕２０に対す
る第二ロボット腕１８の旋回動作とロボット手首２２の
回転動作とは、夫々両腕１８．２０内に収納された駆動
源と駆動力伝達機構とによって起動される構成に成って
いる。そして、このときに、例えば、第二ロボット腕２
０及びロボット手首２２の駆動源が第二ロボット腕２０
内に収納された従来の構造では、それらが例えば旋回Ｍ
１４と共に第一、第二のロボット腕１８．２０を縦軸回
りに旋回させるときに大きな負荷として作用し、故に旋
回動作の起動性能、停止性能、即応性能等が必ずしも満
足のゆく状態ではなかったという不都合があった。よっ
て、本発明はかかる不都合を解消せんとするものである
。

第２図は、本発明を第二のロボット腕２０とロボット手
首２２との回転動作機構部に適用した一実施例を示して
いる。同第２図に示すように、第一、第二のロボット腕
１８．２０の間には直接駆動型モータ２６（ＤＤモータ
）を有した第二腕駆動機構２４が配置され、このＤｉ）
モータ２６の回転子２６ａに前記第二のロボット腕２０
が結合されて、軸受２８を中心に矢印Ａで示す旋回動作
がおこなわわれる。上記ＤＤモータ２６の中心は中空に
形成されることから、そこに軸受３０．３２で支承され
た旋回軸３４（本実施例では中空軸に形成して配線空間
をも確保している。）を貫通、装着して旋回可能に設け
である。この旋回軸３４の両端には伝動車としてプーリ
３６．３８が固定されており、上プーリ３６には第一の
ロボット腕１８の後端に設けられた駆動プーリ４０との
間に伝動ベルト４２が張設され、該駆動プーリ４０は縦
動筒１６内に向けて吊り下げた形で第一のロボ・ノド腕
１８に取付た駆動モータ４４、例えば、直流サーボモー
タの出力軸４４ａに装着されている。

他方、旋回軸３４の下端に取付られた下プーリ３８には
第二のロボット腕２０の先端に設けたロボット手首２２
の内方端に筒体４６の周囲に固定した伝動プーリ４８と
の間に伝動ヘルド５０が張設されている。つまり、駆動
モータ４４の回転駆動力が伝動ベルト４２、伝動プーリ
３６、旋回軸３４、伝動プーリ３８、伝動ベルト５０、
伝動プーリ４８を経てロボット手首２２に伝達駆動する
構成となっているのである。このように構成した結果、
少なくともロボット手首２２の回転駆動源たる駆動モー
タ４４が従来の構造と異なって該ロボット手首２２から
離隔し、しかも第一のロボット腕１８の後端にあって縦
動筒１６の旋回中心軸線上に垂下した取付構造にあるか
ら、旋回筒１４と共に縦動筒１４、第一、第：のロボッ
ト腕１８．２０を旋回させる際に大きな回転ｆＪ荷とな
って旋回筒１４の駆動源に作用することはないのである
。

ロボット手首２２の旋回動作は、駆動モータ４４による
制御駆動によって従来同様に所望の旋回量と起動、停止
特性が得られることは言うまでもない。なお、筒体４６
は中空体構造を有し、その内部空間が先に述べた旋回軸
３４の中空構造同様に配線空間として利用できるのであ
る。

以上の構成において、伝動ベルトと伝動プーリとから成
る伝動機構は伝動チェーンと伝動スプロケットとから成
る伝動機構に変更しても作用、効果は同じである。また
、本発明はロボット手首構造内に二自由度以上の回転機
構を具備したロボット等にも同一技術思想を適用してロ
ボットの動作性能の向上を図りえることは、理解できる
であろ〔効　果〕 本発明によれば、ロボットの回転力伝達機構にあって、
ロボット可動部の旋回または回転動作に当たり、駆動源
に作用する負荷の低減を果たしたから、ロボット可動部
の旋回動作の即応性能、起動性能、停止性能を向上させ
てロボット作業の信頼性増大に寄与し得るという効果が
得られたのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるロボットの回転力伝達機構の実施
例としてロボット腕並びにロボット手首の回転駆動機構
に適用した例を示した断面図、第２図は同回転力伝達機
構を組み込むごとが可能な産業用ロボットの一例を示し
た全体斜視図。 １０・・・固定基台、 １４・・・旋回筒、 １６・・・縦動筒、 １８・・・第一のロボット腕、 ２０・・・第二のロボット腕、 ２２・・・ロボット手首、 ２６・・・直接駆動型モータ、 ３４・・・旋回軸、 ３Ｇ、３８・・・伝動プーリ、 ４２．５０・・・伝動ベルト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ロボットの可動部を直接駆動型モータによって回転
   駆動すると共に前記直接駆動型モータの中心孔に貫通装
   着される旋回軸と、該旋回軸の上下両端に取付けた伝動
   車と、前記伝動車の一方と回転駆動源との間並びに他方
   の伝動車と前記ロボット可動部の先端に設けた運動軸と
   の間に張設された伝動ベルトまたはチェーンとを具備し
   て構成され、駆動源から前記運動軸へ回転駆動力を伝達
   するようにしたロボットの回転駆動力伝達機構。 ２、前記ロボット可動部は第一のロボット腕の先端に枢
   着された第二のロボット腕から成り、前記駆動源は上記
   第一のロボット腕の後端に設けたサーボモータによって
   形成され、また前記運動軸は前記第二のロボット腕の先
   端に設けられたロボット手首軸から成る特許請求の範囲
   第一項に記載のロボットの回転駆動力伝達機構。 ３、前記伝動車は、伝動ベルトが巻回されたプーリによ
   って形成された特許請求の範囲第１項または第２項に記
   載のロボットの回転駆動力伝達機構。