JPS6311293A

JPS6311293A - ロボツトの手首機構

Info

Publication number: JPS6311293A
Application number: JP15176786A
Authority: JP
Inventors: 正明古矢
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-06-30
Filing date: 1986-06-30
Publication date: 1988-01-18

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）この発明は、手首に回転、旋回および手先に回転を与え
るロボットの手首機構に関する。

（従来の技術）従来より、ロボットの手首機構には、種々のも５造のも
のがある。第２図に示す機構は、モータ（１）の出力軸
に減速機（２）を直結して、その出力を減速し、て軸（
３）を回転中心軸として手首を回転駆動するとともに、
モータ（４）の出力を、プーリ（５）。

（６）、ベルト（７）、歯車機構（８）などを介して減
速機（９）に伝達し、この減速機（９）の出力軸を旋回
中心馳（１０）として手首を旋回駆動する。また、モー
タ（１１）の出力を、プーリ（１２）　、　（１３）、
ベルｈ（１４）、歯車Ｊａ構（１５）を介して、手先に
配設された減速機（１６）に伝達し、この減速機（１６
）の出力軸を回転中心軸（１７）として手先を回転駆動
するように構成されている。

この手首機構は、モータ（１）　、　（４）、　（１１
）を手首から離して配置しているので１手首の重量を軽
減し、かつ小形に形成できる利点がある。しかし反面、
構造述複雑になり１組立て調整がむつかしく、また、価
額が高くなる。さらに、手首を旋回させるとき、旋回中
心軸（１０）まわりの旋回が手先の回転に干渉するため
、これをロボットの制御ソフトにおいて補正しなれけば
ならないなどの問題点がある。

これに対し、第３図に示す手首機構は、手首回転駆動機
構（１９）、手首旋回駆動機構（２０）および手先回転
駆動機構（２１）が、それぞれモータ（１）、（４）。

（１１）と各モータ（１）　、　（４）　、　（１１）
に直結された減速機（２）　、　（９）’、　（１６）
とで構成され、それぞれ各減速機（２）　、　（９）　
、　（１６）の出力軸を回１匠または旋回の中心１翔（
３）　、　（１０）　、　（１７）とし、すべての機構
（１９）〜（２１）が手首に集中配置されている。

この手首機構は、第２図示手首機楕にくらべて、各減速
機（２）、（９）、（１６）がすべてモータ（１）、（
４）。

（１１）の出力軸に直結され、かつ各機４Ｗ（１９）〜
（２１）が手首に集中配置されているために、構成が筒
中。

であり、また、各中心軸（３）　、　（１０）　、　（
１７）間に干渉がない利点かあろ６しかし、この構造で
は、手先回転用モータ（１１）のために、旋回中心軸（
１０）から手先までの長さが長くなること、および手首
に集中配置されたモータ重量のために可搬重量を大きく
できないなどの問題点がある。

（発明が解決ｔようとする問題点）上記のように従来の手首機構は、構造が複雑なために組
立て調整がむつかしく、また軸間干渉を生ずるなどの問
題点がある。また、これを解消した他の機構では、手首
に集中配置されたモータ重量のために、可搬重量を大き
くできないなどの問題点がある。

この発明は、上記問題点を解決するためになされたもの
であり、構造が簡単でかつ軸間干渉がなく、しかも可搬
重量を大きくすることができるロボットの手首機構を構
成することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）ロボッ１−の手首に回転、旋回および手先の回転を与え
るロボットの手首機構において、手首回転駆動機構をロ
ボッ１〜のアームに固定されたモータとその出力軸に直
結された減速機とで構成し、この減速機の出力軸に手首
基端部分を取付けて手首を回転駆動するようにし、上記
手首基端部分に手首旋回駆動機構のモータを手首回転中
心軸と直交する如く固定し、その出力軸に連結された減
速機を介して手首の先端部分を旋回駆動するようにする
とともに、上記手首の先端部分に手首旋回駆動機構のモ
ータと手首回転中心に関して回転対称かつ同軸に手首回
転駆動機構のモータを固定し、かさ歯車、減速機を介し
て手先を回転駆動するように構成した。

（作　用）手首回転駆動機構により回転駆動される手首の基端部分
に、その回転中心軸と直交する如く手首旋回駆動機構の
モータを固定し、上記モータにより旋回駆動される手首
先端部分に、手首旋回駆動機構のモータと手首回転中心
軸に関して回転対称かつ同軸に手先回転駆動機構のモー
タを固定すると、構造が簡単で軸間干渉がなく、かつ、
可搬重量の大きい手首機構とすることができる。

（実施例）以下、図面を参照してこの発明を実施例に基づいて説明
する６第１図にこの発明の一実施例手首機構を示す。

この手首機ゲは、ロボットのアーム（３０）先端部に支
持された手首（３１）全体を回Ｖ、駆動する手首回転駆
動機構と１手首（３１）の先端部分を旋回駆動する手首
旋回駆動機構と、手首の先端部分に取付けられる手先（
３２）を回転駆動する手先回転駆動機構とからなる。以
下、これら各駆動機構について述べる。

手首回転駆動機構は、アーム（３０）に固定された手首
回転用モータ（１）と、その出力軸に直結された減速機
（２）とを有し、この減速機（２）の出力軸に、上記ア
ーム（３０）の先端部にベアリング（３４ａ）、　（３
４ｂ）を介して回転自在かつ同軸に支持された手首（３
１）の基端部分（３５）が取付けられ、減速機（２）の
出力軸を回転中心軸（３）として手首（３１）を回転駆
動するように構成されている。なお、（３６）は、アー
ム（３０）の旋回中心軸である。

手首旋回駆動機構は、上記手首（３１）の基端部分（３
５）に上記手首（３１）の回転中心軸（３）と直交する
如く固定された手首旋回用モータ（４）と、その出力軸
に直結された減速機（９）とを有し、この減速機（９）
の出力軸に、前記手首（３１）の基端部分（３５）にベ
アリング（３７ａ）　、　（３７ｂ）を介して旋回自在
に支持された手首先端部分（３８）が取付けられ、上記
手首（３１）の回転中心＃（３）に直交する減速機（９
）の出力軸を旋回中心＠　（１０）として手首先端部分
（３８）を旋回駆動するように構成されている。

手先回転駆動機構は、前記手首（３１）の先端部分（３
５）に、手首旋回用モータ（４）と前記手首（３１）の
回転中心軸に関して回転対称、かつ手首旋回用モータ（
４）と同軸になるように固定された手先回転用モータ（
１１）を有し、その出力軸に一対のかさ歯車（４０ａ）
、　（４０ｂ）、および一方のかさ歯車（４０ｂ）を支
持してベアリング（４１ａ）　、　（４１ｂ）により前
記手首先端部分（３８）に回転自在に支持されたシャフ
ト（４２）を介して、上記手首先端部分（３８）に配設
された減速機（１６）が連結されている。この減速機（
１６）の出力軸は、前記手首（３１）の回転中心軸（３
）上にあり、その出力軸には、ベアリング（４３）によ
り上記手首先端部分（３８）に回転自在に支持された手
先支持部（４４）が取付けられ、手先（３２）は、この
手先支持部（４４）に取付はシれて、上記回転中心軸（
３）上に位置する減速機（１６）の出力軸を回転中心軸
（１７）として回転駆動されるようになっている。

上記のように手首機構を構成すると、手首回転用モータ
（１）の回転トルクにより、手首（３１）とともにこの
手首（３１）に設けられた手首旋回機構ががプ体に手首
回転中心軸（３）まわりを回転する６また１手首塵回用
モータ（４）の回転トルクにより、手首先端部分（３８
）が旋回中心軸（１０）まわりを旋回し、同時にこの旋
回中心軸（１０）上に配設された手先回転用モータ（１
１）がこの旋回中心軸（１０）まわりを回転する。さら
に、手先回転用モータ（１１）の回転トルクにより１手
先（３２）が上記手首回転中心軸（３）と同軸の回転中
心軸（１７）まわりを回転する。

したがって、この手首の回転、旋回および手先の回転を
それぞれ干渉することなく独立におこなうことができ、
各駆動機構の干渉すなわち各軸の干渉を補正するソフト
を必要とせず、手先部分に任意姿勢を与える手首機構と
することができる。

また、この手首機構は、手先の回転に一組のかさ歯車（
４０ａ）　、　（４０ｂ）を使用している以外、モータ
と減速機を直結して駆！Ｉ！Ｉ１機襦を摘成し、各減速
機（２）　、　（９）　、　（１６）の出力軸を直接手
首や手先の回転または旋回の中心軸としているので、部
品点数が少く、全体の構造が簡単である。

また、この手首機構は、手先回転用モータ（１１）を手
首旋回用モータ（９）と同軸に配置して９手首（３１）
の旋回中心＠　（１０）から手先（３２）までの距離を
短くしているので、ロボット動作の作業性を向上し、か
つ可搬重量を大きくすることができる。さらに、手先回
転用モータ（１１）が手首旋回用モータ（４）と、手首
（３１）の回転中心軸（３）に関して回転対称かつ同軸
に配置されているので、手首回転駆動機構に加わる手首
回転の慣性や負荷重量を軽減することができ、しかも、
ロボットの動作上必要とする占有空間のむだを少くする
ことがで、きる。さらにまた１手先回転用モータ（１１
）が手首の外側に取付けられているので、従来の第３図
示手首機構にくらべて、その保守を大幅に改善すること
ができる。

〔発明の効果〕

ロボットの手首に回転、旋回および手先の回転を与える
ロボットの手首機構において、上記手首を回転させる手
首回転駆動機構を、アームに固定されたモータとその出
力軸に直結された減速機とで構成し、上記手首の基端部
分に、手首の回転中心軸と直交する如く手首旋回駆動機
構のモータを固定し、その出力軸に連結された減速機を
介して手首の先端部分を旋回駆動するようにするととも
に、上記手首の先端部分に、上記手首旋回駆動機構のモ
ータと手首の回転中心軸に関して回転対称かつ同軸に手
先回転駆動機構のモータを配置し、かさ歯車、減速機を
介して手先を回転駆動するように構成したので、手首の
回転、旋回および手先の回転を互に干渉することなくお
こなうことができ、かつ、掃通ｆＩｆＶ、ｌａにして可
搬重量の大きい手首機構とすることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例であるロボットの手首８！
構の構成を示す図、第２図は従来のロボットの手首ｊａ
構の構成を示す図、第３図は同じく異なる他の手首機モ
町の構成を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）下記構成を具備することを特徴とするロボットの
手首機構。（イ）ロボットのアームに固定された手首回転用モータ
と、このモータの出力軸に連結された減速機とを有し、
この減速機の出力軸に手首基端部分を取付けて上記減速
機の出力軸を回転中心軸として手首を回転駆動する手首
回転駆動機構（ロ）上記手首基端部分に固定され出力軸が上記手首の
回転中心軸と直交する手首旋回用モータと、このモータ
の出力軸に連結された減速機とを有し、この減速機の出
力軸を旋回中心軸として手首先端部分を旋回駆動する手
首旋回駆動機構（ハ）上記手首先端部分に上記手首旋回
用モータと上記手首の回転中心軸に関して回転対称かつ
同軸に固定された手先回転用モータと、上記手首先端部
分に配設され上記手先回転用モータに一対のかさ歯車を
介して連結された減速機とを有し、この減速機の出力軸
を回転中心軸として手先を回転駆動する手先回転駆動機
構
（２）手先回転駆動機構の減速機は出力軸が手首回転駆
動機構の減速機の出力軸と同軸になるように配設されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のロボ
ットの手首機構。