JPS626958B2 - - Google Patents

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JPS626958B2
JPS626958B2 JP57093614A JP9361482A JPS626958B2 JP S626958 B2 JPS626958 B2 JP S626958B2 JP 57093614 A JP57093614 A JP 57093614A JP 9361482 A JP9361482 A JP 9361482A JP S626958 B2 JPS626958 B2 JP S626958B2
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JP
Japan
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arm
joint
unit
output
bevel gear
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Expired
Application number
JP57093614A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS58211892A (ja
Inventor
Akira Nakada
Toshitoki Inoe
Haruo Kaji
Kyoshi Araki
Kuninori Takezawa
Makoto Doi
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP57093614A priority Critical patent/JPS58211892A/ja
Priority to US06/579,362 priority patent/US4552504A/en
Publication of JPS58211892A publication Critical patent/JPS58211892A/ja
Publication of JPS626958B2 publication Critical patent/JPS626958B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0004Braking devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00Joints
    • B25J17/02Wrist joints
    • B25J17/0241One-dimensional joints
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/06Programme-controlled manipulators characterised by multi-articulated arms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/08Programme-controlled manipulators characterised by modular constructions
    • 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
    • B25J9/1005Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements comprising adjusting means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/102Gears specially adapted therefor, e.g. reduction gears
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/102Gears specially adapted therefor, e.g. reduction gears
    • B25J9/1025Harmonic drives
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/19Gearing

Landscapes

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、主として工業用に用いられる多関節
形ロボツトに関するものである。従来の工業用多
関節形ロボツトは、関節部又は関節部とアーム部
が一体構造をしており、例えば、要求される作業
領域が大きくなるとそのロボツトでは対応できな
くなる問題があつた。また可搬重量を大きくする
必要が生じた場合、そのロボツトでは出力不足が
問題となるし、移動速度を大きくする必要が生じ
た場合でも簡単に対応できなかつた。上記の様
に、従来の工業用多関節形ロボツトは作動範囲の
変更、ワーク重量の増減、移動速度の増減に対し
て簡単に対応できない欠点を有していた。
上記従来の問題点を解決するものとして、例え
ば、特公昭53―3141号公報に見られるように、交
換性を持つ標準化されたユニツトを作業内容に応
じて積木式に組合せるようにした、いわゆるビル
デイングブロツクシステムといわれる構成のロボ
ツトがある。
これは、ベースと、このベースと相対移動する
可動要素と、これを駆動する手段と、上記ベース
と可動要素の相対位置を検出する検出手段が一つ
のユニツトに標準化してまとめられ、このユニツ
トを駆動力,動作範囲等を異ならせて複数個用意
し、用途に応じて適宜組合せることによりロボツ
トを構成するもので、作業内容の変更に容易に対
処しうる点で大きい特長を有している。
しかしながら、一般に組合せ容易に構成したロ
ボツトはその駆動源であるモータの取付け構造に
起因して、極めて凹凸のはげしいものとなり、お
よそ人間の腕に似てはいず、コンベアサイドで作
業者と協調することは感情的にも困難であつた。
本発明はこの点を究明し、凹凸の少ないコンパク
トな関節を提供するもので、それらを連結し極め
てスリムで人間腕に類似したロボツトを提供可能
にしたものである。
また、従来の多関節ロボツトは、関節部または
関節部とアーム部が一体構造をしており、部分故
障時も全体を分解する必要があるなど、メンテナ
ンス作業が困難であつた。本発明はこの点をも究
明し、容易に部分メンテナンスが可能なロボツト
を提供するものである。
本発明は上記目的の達成のために、中央にかさ
歯車を有する回転軸により、略コ字状の2個の関
節部材を前記かさ歯車の両側において2個所で回
転可能に連結し、この回転軸を入力軸とする減速
手段を前記2個の関節部材の間に設け、前記減速
手段の出力を前記関節部材の一方に連結した関節
ユニツトと、前記減速手段の出力が連結されない
他方の関節部材に取付けられ前記回転軸と直角方
向にその出力軸を配置してモータを支えるフラン
ジを有し、前記モータの出力をかさ歯車を介して
回転軸へ伝える駆動ユニツトと、一端が前記他方
の関節部材に取り付けられ前記モータを収納可能
な空間を内部に有する筒状のアームとによりアー
ムユニツトを構成し、このアームユニツトを、前
記一方の関節部材及びアームの他端で前記回転軸
に対し直角方向に複数個連結して構成したもので
ある。
以下、本発明の一実施例を図にもとづいて、具
体的に説明する。第1図、第2図は本発明に係る
工業用多関節ロボツトの実施例を示す図である。
即ち、本実施例の工業用ロボツトは、アームユニ
ツト1,2,3を直列に複数個連結して構成され
ており、このアームユニツト1,2,3はそれぞ
れアームA,駆動ユニツトB,関節ユニツトCか
ら構成されている。アームAは中空に形成され、
その一端はフランジ4とキー5を介して関節ユニ
ツトCとボルト6により取りはずし自在に連結さ
れており、他端はキー7を介してもう1つの関節
ユニツト8に取りはずし自在に連結されている。
駆動ユニツトBは中空アームA内にあつて、フラ
ンジ4の外周において関節ユニツトCと取りはず
し自在に嵌合され、ボルト9により連結されてい
る。フランジ4には、キー10を介してかさ歯車
11を出力軸に取りつけたモータ12とエンコー
ダ13およびモータ電源が切時に働く様にしたブ
レーキ14を一体的に取りつけており、かさ歯車
部に生じる曲げ力および軸方向力を上記フランジ
4内に組み込まれた軸受15,16で支持してい
る。関節ユニツトCは、略コ字状をした関節部材
である第1アングル17と第2アングル18が軸
受19,20を介して回転軸Eを中心に回転可能
に支持されており、上記軸受の軸受すきまを第1
アングル17に配設したカラー21,22で調整
でき、駆動ユニツトBからの動力がかさ歯車1
1,23を通じて主軸24に伝達され、減速機2
5,26を介して第1アングル17と第2アング
ル18が高精度に相対曲げ運動を行なう。主軸2
4は第1アングル17と第2アングル18とに対
して軸受27,28,29,30で支持されてお
り、この軸受の軸受すきまを主軸の両端に配設し
たナツト31,32で締め込むことにより調整で
き、主軸24の軸方向ガタを除去している。駆動
ユニツトBと関節ユニツトCとの動力伝達部にお
いて、かさ歯車11,23のかみ合い間隙を調整
ナツト33で調整固定することにより円滑でガタ
のない伝達ができる。また上記かさ歯車23ある
いは減速機25,26等によつて生じる主軸24
の軸方向力を主軸に配設したスラスト軸受34,
35で支持している。
そして上記構成の各ユニツトA,B,Cは、駆
動ユニツトBを駆動力,駆動速度等によつて、関
節ユニツトCは駆動力伝達力等によつて、アーム
Aは作動範囲可搬重量によつてそれぞれ複数個用
意し、それらを選択的に組合せ結合してアームユ
ニツトとし、これらアームユニツトを直列に複数
個連結してロボツトを構成している。
従つて一般にアームの長さが長くなると、モー
メントの関係から駆動力も大きくする必要がある
が、例えばアームの長さを長くして作業範囲を広
くしても、逆に駆動力は小さくてよいような作業
内容の場合もある。このような場合は、アームの
みを取り替え、関節ユニツト、駆動ユニツトはそ
のままでよいような組合せで対応できることにな
る。またアームの取り替えは、関節ユニツトと駆
動ユニツトの結合に何ら影響することなく行え、
さらに、駆動ユニツトは関節ユニツトに取付ける
ことにより同時に動力結合も行われることにな
り、その着脱作業はきわめて容易である。
なお、本実施例においては、関節の回転軸を水
平方向にしているが、垂直方向でもよく、その方
向が制限されるものでないことは言うまでもな
い。
以上説明したように、本発明によれば、作動範
囲の変更、ワーク重量の増減・移動速度の増減に
対して、関節ユニツト、駆動ユニツトおよびアー
ムを選択組合せ結合してアームユニツトとし、こ
のアームユニツトを直列に連結して簡単にロボツ
トを構成でき、高精度な多関節ロボツトを提供す
るとともに、本発明によれば、関節ユニツトはア
ームの外径とほぼ同サイズで構成が可能となり、
モータや減速手段はアーム内に収納されるため凹
凸が少なく極めて、人間の腕に似たロボツトも構
成でき、コンパクトおよび各要素の高集積化にと
もなうメンテナンスの困難さも、各ユニツトが容
易に分離、締結可能であるため解消されるもので
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における工業用ロボ
ツトを示し、aは正面図、bは上面図である。第
2図は第1図のアームユニツトの断面図である。 1,2,3…アームユニツト、12…モータ、
13…エンコーダー、4…フランジ、A…アー
ム、B…駆動ユニツト、C…関節ユニツト。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 中央にかさ歯車を有する回転軸により、略コ
    字状の2個の関節部材を前記かさ歯車の両側にお
    いて2個所で回転可能に連結し、この回転軸を入
    力軸とする減速手段を前記2個の関節部材の間に
    設け、前記減速手段の出力を前記関節部材の一方
    に連結した関節ユニツトと、前記減速手段の出力
    が連結されない他方の関節部材に取付けられ前記
    回転軸と直角方向にその出力軸を配置してモータ
    を支えるフランジを有し、前記モータの出力をか
    さ歯車を介して回転軸へ伝える駆動ユニツトと、
    一端が前記他方の関節部材に取り付けられ前記モ
    ータを収納可能な空間を内部に有する筒状のアー
    ムユニツトを構成し、このアームユニツトを、前
    記一方の関節部材及びアームの他端で前記回転軸
    に対し直角方向に複数個連結して構成した工業用
    ロボツト。
JP57093614A 1982-05-31 1982-05-31 工業用ロボツト Granted JPS58211892A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57093614A JPS58211892A (ja) 1982-05-31 1982-05-31 工業用ロボツト
US06/579,362 US4552504A (en) 1982-05-31 1983-05-31 Industrial robot

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57093614A JPS58211892A (ja) 1982-05-31 1982-05-31 工業用ロボツト

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58211892A JPS58211892A (ja) 1983-12-09
JPS626958B2 true JPS626958B2 (ja) 1987-02-14

Family

ID=14087201

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57093614A Granted JPS58211892A (ja) 1982-05-31 1982-05-31 工業用ロボツト

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US (1) US4552504A (ja)
JP (1) JPS58211892A (ja)

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Also Published As

Publication number Publication date
JPS58211892A (ja) 1983-12-09
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