JPS63150179A - 工業用ロボット - 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〕 この発明はドリルやねじドライバ、あるいは溶接棒など
の作業具を支持した作業腕と、それを支持する支持腕と
を関節を介して連結した工業用ロボットに関するもので
ある。

〔従来の技術〕

工業用ロボットの関節部においては、本来、その工業用
ロボットの作動のためアームが屈曲できることが必要で
あり、また、このアームの屈曲作動を行うために、作業
腕に駆動力を伝達することが必要でもある。

このため、工業用ロボットの関節部を屈曲する枢軸に、
駆動力の伝達手段として被動側の傘歯車を設けるものが
ある（例えば、特開昭５０−３２６５４号公報）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、このように傘歯車による伝動機構を用いると
、傘歯車の噛み合いに伴って反力がこの支軸上の被動傘
歯車に作用し、この反力の支軸半径方向分力（以下、ラ
ジアル力という）によって支軸には曲げモーメンＩ・が
作用する。

支軸に作用するこの曲げモーメントによって、支軸に過
大な撓みを生じると、駆動傘歯車と被動傘歯車との噛み
合い誤差を生じ、このため工業用ロボットの位置決め精
度が低下する。

この傾向は、とくに、作業腕を急に加速・減速を行う場
合に顕著である。

かかる事態を回避するために、従来この支軸には十分の
剛性を持つ軸が用いられているが、そのため軸の重量が
大きく、今度はこのアームの運動慣性が大であるので、
位置決め精度を十分に向上することができない。

かかる状況の下、この発明は傘歯車伝動機構を作業腕の
関節部の支軸に設けた工業用ロボットの関節部の重量の
軽減を図るとともに、その作業腕による位置決め精度の
向上を図ることを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

そのため、この発明は、支持腕の回動端に、作業腕の端
部を支軸によって枢支し、支持腕に駆動傘歯車を軸支す
るとともに、被動傘歯車を前記支軸に軸支して作業腕に
固定し、これらの駆動傘歯車と被動傘歯車とを噛合させ
て動力伝達するようにしたものにおいて、前記支軸と同
心に前記支持腕上に軸受を設け、この軸受に前記被動傘
歯車の外周を軸受したものである。

〔作用］ 従って、支持腕に設けた大径の軸受によって被動傘歯車
の外周が軸受けされ、被動傘歯車は剛直に支持されてい
るから、支軸上に設けられた被動傘歯車が噛み合いによ
って受けるラジアル力に起因する曲げモーメントが支軸
に伝達することを軽減することができる。

よって、支軸を軽量なものとすることができ、作業腕の
支軸を軽量なものとしても何らの問題をも生じない。

したがって、支軸の撓みによる位置決め精度゛の低下お
よび作業腕の関節部の重量の大きさに起因する位置決め
精度の低下を回避することができ、位置決め精度を良好
にすることができる。

〔実施例〕

第１図は本発明に係る工業用ロボットの平面図と一部を
断面して示す側面図、第２図は関節部の拡大図である。

図中、符号１は基台であり、その上面にワーク２と、ま
た背面には支持枠３を介して工業用ロボットの主柱４と
を支持している。

主柱４の上端部には支持腕５と作業腕６とからなるアー
ム７が軸承され、また下端部にはアーム７を駆動する電
動機８とが設けられている。

９は前記主柱４内にベアリング１０を介して軸支された
第１駆動軸で、その一端は減速機１１を介して前記電動
機８に、他端はピン１２を介して支持腕５の基端部にそ
れぞれ連結しである。

支持腕５の基端部は前記主柱４に軸支され、その回動端
側には作業腕６が関節部１３によって回動自在に連結さ
れている。

１４は作業腕６を駆動するための第２の駆動軸であり、
軸受１５を介して支持腕５に支持されている。

この第２駆動軸１４の基端は減速機１６を介して主柱４
を対称軸として反支持腕側に配設した電動機１７に、ま
た他端は関節部１３の一部をなす駆動傘歯車１８にそれ
ぞれ連結されている。

以下に、関節部１３の詳細を第２図により説明する。

図中、２１は支持腕５と作業腕６とを転がり軸＝５− 受１９．２０を介して回動自在に連結する支軸であり、
前記第１駆動軸９と平行な軸線をもつ。

支軸２１はその下端のフランジ部２２においてボルト２
３によって作業腕６の端部６１に固定されている。

そして、この支軸２１はこれらの支持腕５および作業腕
６の各端部５１，６１を貫通し、この支軸２１の他端は
、上端となる作業腕６の連結部６１外表面において、キ
ャップ４１にボルト４２で締めつけ固定するようにしで
ある。

すなわち、この支軸２１の上端側は、ボルト４２を締め
ることによって、キャップ４１を作業腕６の外側面に押
圧させ固定している。

そして、２４は前記駆動傘歯車１８と噛み合う被動傘歯
車で、この被動傘歯車には貫通孔４３とボス部４５とが
形成されている。

この被動傘歯車２４はこの貫通孔４３を介して前記支軸
２１上に摺動自在に軸装されており、この被動傘歯車２
４は支軸２１にすきま嵌めとなっている。また、同時に
この被動傘歯車２４のポス部４５の外周は転がり軸受１
９を介して支持腕５の回動端５１に回動自在に支持され
ている。

そして、この被動傘歯車２４は、ボルト２５゜２６およ
びフランジ部材２７を介して作業腕６に軸方向可動に固
定されている。

この発明において、被動傘歯車２４がこのような支持構
造をとっているのは次のような理由による。

すなわち、この被動傘歯車２４が駆動される場合に、駆
動傘歯車１８との間での動力伝達に伴い被動傘歯車２４
が駆動傘歯車１８との噛み合い反力を受ける。

一方、この支軸２１は、前記駆動傘歯車１８に被動傘歯
車２４を適正に噛み合わせて支持するものであり、同時
に作業腕６と支持腕５との枢軸でもあるから、この反力
がこの支軸２１に作用してこの支軸２１を撓ませると、
前記駆動傘歯車１８と被動傘歯車２４との噛み合い間隙
を変化させて噛み合い誤差を生し、また、アームの屈曲
動作の円滑を阻害することとなるおそれがある。

かかるおそれを解消するために、この支軸２１がこの反
力にも対抗しうる大径のものとすることが必要となるが
、これは関節部１３の重量の増加となるので、工業用ロ
ボットとしては好ましくない。

この被動傘歯車２４の支持構造は、かかる反力が支軸２
１に加わることを防止するために、被動傘歯車２４のボ
ス部４５を転がり軸受１９を介して支持腕５の回動端５
１に支持させるものであり、傘歯車による動力伝達であ
りながら重量を格別に増大させずに関節部１３の所定の
機能を発揮させるものである。

そして、この支軸２１にはフランジ部材２７が嵌めこま
れ、このフランジ部材２７のボルト挿入孔２５ａに挿通
されているボルト２６は作業腕６に螺着されているから
、一方のボルトを緩め他方のボルトを締めることにより
、被動傘歯車２４を軸方向に進退させることができ、両
方のボルト２５．２６をともに締めることによって被動
傘歯車２４を作業腕６上に固定することができる。

よってボルト２５．２６およびフランジ部材２７は傘歯
車装置のバックラッシ調￥ｆＪ機構を構成している。

２８は作業腕６の回動端側に設けられたドリル。

リーマ等の作業具で、作業具２８は第１駆動軸９と平行
な方向に進退するように取付けられている。

作業具２８が固定されたブラケット２９には、ガイドバ
ー３０とシリンダ３１の作動ロッド３２の作動端が固着
されており、従って、作業具２８はシリンダ３１によっ
て上下動される。

なお、３４および３５は作業腕６および支持腕５の位置
検出スイッチである。

よって、電動機８を駆動することによって主柱４に軸承
されている支持腕５が回動し、支持腕５の基端部側に配
設された電動機」７の回転によって傘歯車１８．２４を
介して作業腕６が回動して作業具２８をワーク２の所定
の位置に移動させる。

しかる後、作業具２８を動作させると共にシリンダ２４
を駆動すれば、ワーク２に対して切削。

溶接９組立など所要の作業が行われる。

〔発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、支持腕に設けた
大径の軸受によって被動傘歯車の外周が軸受けされ、被
動傘歯車は剛直に支持されているから、支軸上に設けら
れた被動傘歯車が噛み合いによって受けるラジアル力に
起因する曲げモーメントが支軸に伝達することを軽減す
ることができる。

よって、支軸を軽量なものとすることができ′、作業腕
の支軸を軽量なものとしても何らの問題をも生じない。

したがって、支軸の撓みによる位置決め精度の低下およ
び作業腕の関節部の重量の大きさに起因する位置決め精
度の低下を回避することができ、位置決め精度を良好に
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）および（Ｂ）は本発明に係る工業用ロボッ
トの平面図と一部を断面して示す側面図、第２図は関節
部の拡大図である。 ５−支持腕、６−・一作業腕、 ＝　１０− １８−駆動傘歯車、１９・−軸受、 ２１−支軸、２４−被動傘歯車、 ２５．２６−ボルト（固定手段） ４３−貫通孔、４５−ボス部、 ５１−（支持腕の）回動端、５２−透孔、６１−（作業
腕の）端部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 支持腕の回動端に、作業腕の端部を支軸によって枢支し
   、支持腕に駆動傘歯車を軸支するとともに、被動傘歯車
   を前記支軸に軸支して作業腕に固定し、これらの駆動傘
   歯車と被動傘歯車とを噛合させて動力伝達するようにし
   たものにおいて、前記支軸と同心に前記支持腕上に軸受
   を設け、この軸受に前記被動傘歯車の外周を軸受させて
   なる工業用ロボット。