JPS62292388A - ロボット用手首機構 - Google Patents

ロボット用手首機構

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JPS62292388A
JPS62292388A JP62144993A JP14499387A JPS62292388A JP S62292388 A JPS62292388 A JP S62292388A JP 62144993 A JP62144993 A JP 62144993A JP 14499387 A JP14499387 A JP 14499387A JP S62292388 A JPS62292388 A JP S62292388A
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JP
Japan
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wrist
robot
gear
housing
wrist mechanism
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JP62144993A
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レイフ テレデン
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ASEA AB
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00Joints
    • B25J17/02Wrist joints
    • B25J17/0258Two-dimensional joints
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/102Gears specially adapted therefor, e.g. reduction gears

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

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】 3、発明の詳細な説明 く工業上の利用分野〉 本発明は二[業用ロボットに14するものであり、特に
ロボット用の手首機構に関するものである。
手首機構はロボットアームに取付けられたリストハウジ
ングと、ハウジング内に支持され、かつロボットアーム
の長手軸線に対して垂直な回転軸線を有するりスト部(
通常チルト部という)と、例えば円板状であり、チルト
部に回動可能に支持されたツールアタッチメントとを有
している。
〈従来の技術〉 」−述のような手首機構は欧州特許第0054763号
に記載されている。上記欧州特許に記載された手首機構
は、特にチルト部及びツールアタッチメントを駆動する
ように円!1を歯車を有する2つの中間歯車を備えてい
る。これらの歯車のうち被駆動歯車はそれぞれ2つの部
分を有する中間軸に配置されており、この軸部のうちの
1つのベアリングが他の軸部に支持されている。この構
成においては、2つの軸部の回転軸線は互いに正確に位
冒決めされなりればならず、製造上の観点から問題を有
しており、手首機構のコストを増大させている。
〈問題点を解決するための手段〉 本発明の目的は、合理的な製造が可能な上記種類の手首
機構を提供することであり、ロボットのくり返し精度を
保持し、下降精度を従来のものに比べあまり厳しく必要
としない手首機構を提供りることである。
本発明によると、リストハーフの製造が完全に独立して
おり、比較的その許容誤差を大きくできる。手首機構を
組立てる前のリストハーフのそれぞれにおいて、歯車装
置のテスト及びバックラッシュのl[と同様にモーター
と歯車装置の取付けが達成できる。この種のギアの事後
的な調整は通常極めてめんどうなものであるので、本発
明のこの特徴は非常に有益である。従来の設計ではこの
種の調整に非常にコストがかかり、例えば自動車の溶接
ラインにおいてその欠点が顕著であった。
上述の従来のロボット用手首機構に対し、本発明におい
ては、リストハーフの1つの中間軸の中心線を他のリス
ミルハーフの中間軸の中心線と合わせる必要がなく、こ
の特徴により、¥J造上の利点が顕著である。
以下、図面を参照して本発明を詳述する。
第1図に示すロボットは、基盤2に対して垂直軸線△の
回りをモーターM1により回動可能なスタンド1を有し
ている。第1のロボットアーム3、ゴなわら主アームは
軸線Bの回りでスタンド1に@動可能に支持されている
。第1のアーム3の上端部には、第2のアーム4、すな
わち二次アームが軸線Cの回りに回動可能に枢着されて
いる。アーム4の回転は平行支持部材11と連動してお
り、平行支持部材11の下端はモーターで駆動されるク
ランク12に関節止めされており、その上端はアーム4
の後部に関節止めされている。アーム3及び4を回転さ
せる歯車装置を有したモーター(よスタンド1内に組込
まれている。
第2図はロボットの二次アーム4の平面図である。二次
アームは軸線Cの回りに回転可能な後部41と、その後
部41に枢着され、かつアーム4の長手軸線りの回りに
回転可能な管状前部42とから構成されている。アーム
の前部42の先端部はリスト(手首)を構成しており、
手首は2つの手首部材50.60から構成され、イの間
にリスト部5ずなわらチルト部が軸MEの回りに回動可
能で、かつ回転盤6の形をとったツール取(・1部を有
して枢着されている。回転盤6はチルト部5の長手軸線
Fの回りを回転可能である。
第3図はアームの前部42、チルト部5及び回転盤6の
駆vJ構成を示している。アームの前部42は4つの円
筒状歯車43,44.45及び46を有した歯車装置を
介し゛(1−一ターM4により駆動される。歯車46は
アーム部42に固定的に設けられている。
チルト部5は円錐状ピニオン51を介してモーターM5
により駆動される。ピニオン51はモーター軸に固定さ
れており、かつ7−ムの前部42の回転軸線りに対して
垂直な軸線Gの回りでリストハウジングに回転可能に支
持された円錐歯車52と係合している。歯車52は円錐
ピニオン53に固定されており、ピニオン53は中間歯
車54を介してチルトハウジングに固定されたギヤーリ
ム55を駆動する。
チルト部材の駆動装置と同様に円板6の駆動装置はモー
ターM6を有しており、モーターの軸にはピニオン61
が取付けられており、円錐歯巾62と係合している。歯
車62はリストハウジング内に回動可能に支持されてお
り、リスト部42の回転軸FA[)に対して垂直な軸線
)1の回りを回動す゛る。歯車62は円錐ピニオン63
と一体に形成されており、中間歯車64を介して円筒歯
車65を駆動する。歯車65ヂルト部5の回転軸線Eの
回りに回転可能に支持されている。歯車65は円錐ピニ
オン66と一体形成されており、円錐ピニオン66は回
転円盤6に固定された円錐歯車67と係合している。
第4図は2つの1111−な手首部材のうちの1つの構
成を示している。この手首部材は固定軸ピン72を右し
たリストハウジングハーフ71を備えている。この固定
軸ピン72上に円錐歯車62が円錐ローラーベアリング
73、スラストベアリング74とを介して回転可能に支
持されている。軸ピン75は歯車62にねじ止めされ、
円筒歯車63はこの軸ピン75に固定されている。軸ピ
ン72と75は同軸上に設【ノられている。駆動モータ
ーM6はリストハウジングハーフ71にねじ止めされ、
とニオン61は駆動モーターM6の軸に固定され、歯車
62と係合している。歯巾61と62のかさ歯のバック
フラッシュは、歯車62とスラストベアリング74との
間及びモーターM6とリストハウジングハーフ71との
間の真ちゅう製のいわゆるシムにより調整される。
第5図はロボットの二次アーム4に手首が組込まれる方
法を概略的に示している。保管されていた2つの手首分
割体(ハーフ)50及び60は駆動モーターM5及びM
6を有しており、調整された歯巾部材51,52.61
.62を備えている。
このような手m分割体は円盤6を取付けたチルト部5が
ぞの間に保持されたあとねじ止めされる。
製造誤差がないとすれば手首分割体はまったく同一であ
り、第4図に示した部材の伯に中間歯車54.64を有
している。チルト部5は円錐ローラーベアリングを介し
てリストハウジングハーフ内に支持されている。2つの
手首分割体を組立てる場合にチルト部5の回転軸線Eが
リストハウジングの長手軸I!iI(回転軸線D)に対
して正確に垂直に位置決めされることが重要である。一
方、手首分割体のうちの1つの中間軸の中心線Gは他の
手首分割体の中間軸の中心線Hと一致させる必要は必ず
しもむいく第5図の距1ddx参照)。
手首機構を組立てる場合、手首門構は、例えばスウェー
デン特許出願第8602245−6号に示されているよ
うに、a、++ (2IIケーブル及び電カケープルか
らなるケーブル装置に接続される。その後、ケーブル装
置を取付けた手首機構はロボットの中空二次アーム4内
に取付けられる。製造誤差があるので、アームの前部4
2の端面との2つの手首分割体の接触面が同一平面内に
ない場合、ずれdyはシムを備えることにより組立時に
なくすことができ、アームの前部42に対し、手首機構
の傾斜を防ぐことができる。
本発明は上記実施例に限定されたものrはむい。
例えば、歯車装置を有するモーターM4がなく、アーム
前部“42がアーム後部41に対して回動不可能な5軸
ロボツトに上記手首g!構を提供することもできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による工業用ロボットの側面図、第2図
は上記ロボットの二次アームの平面図、第3図は手首機
構のそれぞれの部材を駆動する駆動装置?jtの概略図
、第4図は1つの手首部の縦断面図、及び第5図は−り
記ロボットの二次アームを組立てるスデツブを承り概略
図である。 1・・・スタンド、2・・・基盤、3・・・第1のアー
ム(主アーム)、4・・・第2のアーム(二次アーム)
、5・・・手首部(チルト部)、6・・・回転盤、11
・・・支持部材、12・・・クランク、41・・・接部
、42・・・前部、43.44.45.46・・・歯車
、50.60・・・手首部材、51・・・ピニオン、5
2・・・歯車、53・・・ピニオン、54・・・中間歯
車、55・・・ギアーリム、61・・・ピニオン、62
・・・歯車、63・・・ピニオン、64・・・中間歯車
、65・・・歯車、66・・・ピニオン、67・・・歯
車、71・・・ハウジングハーフ、72・・・軸ピン、
73・・・ローラーベアリング、74・・・スラストベ
アリング、75・・・軸ピン、76.77・・・シム。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ロボットアームに取付けられたリストハウジング
    と、前記ハウジングに回動可能に支持され、かつ前記ロ
    ボットアームの長手軸線に対し垂直な回転軸線を有する
    手首部(チルト部)と前記チルト部に回動可能に支持さ
    れたツールアタッチメントとを有するロボット用手首機
    構において前記手首機構は、前記ツールアタッチメント
    を有する前記チルト部が支持されたほぼ同一な2つのリ
    ストハーフから構成されており、それぞれのリストハー
    フは駆動モーターとともに構成されており、円錐歯車を
    有する中間歯車機構を有しており、それぞれの中間歯車
    機構が前記リストハーフに支持されており、それぞれの
    リストハーフが独立した二重駆動機構を構成しており、
    前記チルト部と前記ツールアタッチメントとを回転させ
    ることを特徴とするロボット用手首機構。
  2. (2)特許請求の範囲第1項記載のロボット用手首機構
    において、前記リストハウジングがロボットアームの長
    手軸線の回りで前記ロボットアーム内に回動可能に支持
    されていることを特徴とするロボット用手首機構。
  3. (3)特許請求の範囲第1項または第2項記載のロボッ
    ト用手首機構において、前記中間歯車装置が前記駆動モ
    ーターの軸に固定された円錐ピニオンを有しており、リ
    ストハウジングハーフ内に固定された第1の軸ピンに支
    持された円錐歯車を駆動し、スラストベアリングが前記
    歯車と前記リストハウジングハーフとの間に配置されて
    いることを特徴とするロボット用手首機構。
  4. (4)特許請求の範囲第3項記載のロボット用手首機構
    において、前記第1の軸ピンに対して同軸的な第2の軸
    ピンが前記歯車に固定されており、前記第2の軸ピンが
    前記リストハウジングハーフ内に調整可能に支持された
    中間歯車を介して前記チルト部と前記ツールアタッチメ
    ントとを駆動する円筒ピニオンに連設されていることを
    特徴とするロボット用手首機構。
  5. (5)特許請求の範囲第1項から第4項までのいずれか
    1項記載のロボット用手首機構において、前記リストハ
    ーフのそれぞれが独立して調整可能であることを特徴と
    するロボット用手首機構。
JP62144993A 1986-06-12 1987-06-10 ロボット用手首機構 Expired - Lifetime JPH0729272B2 (ja)

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SE8602625-9 1986-06-12

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