JPS63288678A - 電動ロボット - 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 本発明は電動ロボットに係り、特に動作時の動作特性の
向上を図るよう構成した電動ロボットに関する。

従来の技術 従来の電動ロボットとしては、例えば旋回台で起立する
支柱の上部で支承されたアームの先端に手首機構を有し
、アームの侵端に手首機構を駆動するモータ及びモータ
の回転駆動力を減速する減速機構を設けてなる電動ロボ
ットがある。又、別の従来の電動ロボットとしては、手
首１１４Ｍを駆動するモータと、減速機構とを支柱が起
立する旋回台上に設けたものがある。

発明が解決しようとする問題点 上記従来の電動ロボットは、前者の場合アーム後端部に
モータ及び減速機構が設けられているので、その分アー
ム部の重量が増加し動作特性が低下するといった問題点
がある。又、上記電動ロボットの後者の場合、モータ及
び減速機構が旋回台に設けであるため、旋回台から手首
機構まで駆動力伝達１ｍｌ横を設ける必要があり、この
駆動力伝達機構が複雑になるという問題点がある。

又、上記以外の電動ロボットとして、支柱の後部に手首
機構駆動用のモータ及び減速機構を縦方向に１１Ｐ４ｆ
ｆ！シて配設するものが考えられている。しかるに、こ
の場合支柱の重心位置が高くなってしまい、支柱を回動
させる際の動作特性が劣るため、支柱の重心位置を低く
することが要望されている。

そこで、本発明は上記問題点を解決し、さらに上記要望
に応じた電動ロボットを提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段及び作用 本発明は、基台上に設けられた旋回台上で揺動自在に起
立する支柱と、支柱上部で回動臼９に支承されたアーム
と、アーム先端に設けられた手首機構と、支柱に取付け
られ手首機構を駆動するモータと、支柱の内部に設けら
れ、前記モータの駆動力を減速して手首機構に伝達する
減速機構とからなり、動作特性の向上を図るようにした
ものである。

実施例 第１図及び第２図は本発明になる電動［１ホツトの一実
施例を示す。第１図中、電動ロボット１は例えば塗装作
業あるいはシーリング作業等をｆｌなうプレイバック型
のロボットである。電動ロボット１は大略基台２上に旋
回テーブル３を設け、旋回テーブル３上に起立する支柱
４の上端にアーム５を揺動自在に設けてなる。

アーム５はその先端にベベルギヤを組合せてなる３自由
度の手首機構６を有する。手首機構６の先端には塗装ガ
ン７が設けである。

第２図に示す如く、支柱４は旋回テーブル３上のブラケ
ット８．９間で揺動自在に支承されており、ブラケット
８．９の側面にはアーム駆動用のモータ１０、支柱駆動
用のモータ１１が設けである。又、支柱４は一端をブラ
ケット８．９に係止されたコイルばね１２．１３の引張
力によってバランスするように保持されている。

支柱４の後部４ａにはモータ１４．１５を収納する収納
部１６が設けられている。１７．１８は減速機構で、支
柱４の内部に設けられている。

尚、モータ１０の回転駆動力は平行なリンク１９．２０
を介してアーム５の基部に伝達される。

従って、アーム５はリンク１９．２０の動作に応じて矢
印六方向に回動する。又、支柱４はモータ１１の回転駆
動力により矢印Ｂ方向に回動する。

２１は旋回テーブル３を駆動する王−夕で、旋回テーブ
ル３の後部に設けである。尚、モータ２１は旋回テーブ
ル３上で垂立しているので、旋回テーブル３より外周に
突出しておらず、旋回テーブル３を回動させるとき周囲
に衝突することがない。

第３図及び第４図に示す如く、モータ収納部１６は支柱
４の後部４ａの低い位置に取付けられている。又、モー
タ１４と１５とはモータ収納部１６内で縦方向に重なる
ように配設され、できるだけ支柱４に近接した位置に設
けられている。即ら、モータ１４．１５は支柱４の外部
に設けらているものの、支柱４のｍ心位翁があまり高く
ならない位δに取付けられている。又、モータ収納部１
６にはモータ１４，１５が収納されているだけなので、
モータ収納部１６の外観形状は比較的小型である。即ち
、モータ収納部１６の突出１１”法が小さくて済み、旋
回テーブル３を旋回させるときモータ収納部１６が周囲
の設四物等に衝突することがないように配慮されている
。

モータ１４．１５の回転駆動力はベルト２２゜２３（第
３図中、１点鎖線で示す）を介して支柱４の内部に設け
られた減速機構１７．１８に伝達される。

尚、電動ロボット１では上記の如く、モータ１４．１５
が支柱４の後部４ａに設けるとともに減速機Ｍ４１７．
１８が支柱４の内部に設けられているので、モータ及び
減速機構をアーム５の後端に設ける場合よりもアーム５
の重量が軽減されている。従って、アーム５をより小さ
な駆動力で回動させることができるのでアーム５の動作
特性が向上する。

尚、減速機構１７と１８とは略同−機構であるので、一
方の減速機構１７につき第５図を参照して説明し、他方
の減速機構１８の説明は省略する。

第５図に示す如く、減速機構１７はハーモニックドライ
ブ（０録商標）であり、その本体１７ａが支柱４内のブ
ラケット４ｂに固定されている。

本体１７ａ内には、一端にプーリ２３（ベルト２２を巻
付けられている）を有するシャフト２４と、シャフト２
４の他端に設けられた楕円形状の回転体２５と、内周が
回転体２５の外周に当接し、外周にギヤを有するリング
ギヤ２６と、リングギヤ２６に噛合する一対の内歯歯巾
２７．２８と、一端に内ＦＡ両歯車Ｂが固定され、他端
にスプロケット２９を設けられた円筒状の回転軸３０と
が設けられている。

リングギヤ２６はフレキシブル材製であり、回転体２５
の長円部分に当接して弾性変形する。一方の内歯歯巾２
７は本体１７ａに固定され、他りの内歯歯巾２８は回転
自在とされている。又、回転側の内歯歯巾２８は固定側
の内歯歯巾２７よりも歯数が少ない。

モータ１４の回転駆動力がベルト２２を介してシャフト
２４に伝達されると、楕円形の回転体２５が回転する。

回転体２５が回転するにつれて、リングギヤ２６は楕円
形が回転するように波動変形する。内歯歯車２８及び回
転軸３０はリングギヤ２６の１回転で固定側の内歯歯車
２７（例えば歯数２４０）と回転側の内歯歯車２８（例
えば歯数２３８）との差分（即ち歯数２分）回動する。

従って、減速ｍ構１７は減速比が人となるように構成さ
れている。又、スプロケット２９にはチェーン３１が巻
装されており、チェーン３１は支柱４上端のスプロケッ
ト３２に巻回されている。

又、減速機構１８で減速された回転駆動力は、上記と同
様にチェーン３３を介して支柱４上端のスプロケット３
４に伝達される。さらに、スプロケット３２．３４の回
転はアーム５内に張設されたチェーン３５．３６を介し
てアーム５先端に設けられたスプロケット３７．３８に
伝達される。

手首機構６は減速機構１７．１８で減速された駆動力を
スプロケット３７．３８より伝達され、先端の塗装ガン
７を自在に回動させる。

尚、上記の如くｔ−夕１４．１５の回転駆動力を手首機
構６に伝達するｉ構は、支柱４内部に設Ｇｌ：ｇ［１１
１１７，１Ｂより手首ｔ１１６［−（７）１２３１に配
設されることになり、旋回テーブル３上にモータ及び減
速機構を設Ｇノる場合よりも配設距離が短くて済み、構
成も簡略化されている。

又、手首機＃４６を動作させる際は、支柱４内に設けら
れたポテンションメータ３９．４０が減速機構１７．１
８の回転間を検出する。ポテンションメータ３９．４０
は、第５図に示す如く、減速機構１７．１８の回転軸３
０に設けられたプーリ３０ａの回転がベルト４１を介し
てポテンションメータ３９．４０のプーリ３９ａ、４０
ａに伝達されることにより手首機構６の回動位置を検出
する。従って、ポテンションメータ３９．４０からの出
力に応じて、モータ１４．１５の回転が制御される。

このように、電動ロボット１は手首機構６を駆動するモ
ータ１４，１５を支柱４の後部４ａの低い位置に配設す
るとともに、減Ｈ！１４Ｍ１７．１８が支柱４の内部の
低い位置に設けられているため、アーム５の回ｍが増加
せずに済み、アーム５の動作特性が向上する。また、支
柱４の重心位置が低くなるので、支柱４は安定に回動す
る。

又、支柱４を後部に倒そうとするＡｍが小さくなるため
、その分支柱４をより小さな駆動力で回動させることが
できる。従って、モータに加わる負荷が軽減される。

又、支柱４の後部４ａにはｔ−タ１４．１５が設けであ
るだけなので、支柱４を動作させるとき支柱４に作用す
る負荷が小さくて済み支柱４の動作特性も向上する。

発明の効果 上述の如く、本発明になる電動ロボットは、手首機構駆
動用モータの回転駆動力を減速する減速Ｉｍ横を支柱内
部に設けてなるため、例えば支柱の後部にモータ及び減
速機構を設ける場合よりも、支柱を倒そうとする荷重が
小さくなり、それだけ支柱をより小さな駆動力で回動さ
せることができるのでモータに加わる負荷を軽減させる
ことができ、また支柱を倒そうとする応力が小さくて済
むので支柱の負担も軽減できる。又、アーム後端にモー
タ及び減速機構を設けた従来のものに比べて、アームの
重量を軽減することができるので、より小さい力でアー
ムを駆動でき、アームの動作特性の向上を図ることがで
きる。又、支柱の後部にモータ及び減速機構を設ける場
合に比べてモータと減速機構とを支柱の外部と内部とに
分けることにより支柱の重心位置を低くでき、アーム及
び支柱を動作させる際の負荷が小さくて済み、動作特性
を向上させることができる。又、旋回テーブルにモータ
及び減速ｉ構を設けるものよりも、手首機構に駆動力を
伝達する機構が短くて汎みその分伝達機構を簡略化でき
る等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる電動ロボットの一実施例の側面図
、ｆ１４２図は支柱の内部を示す背面図、第３図及び第
４図は手首機構を駆動するモータ及び減速機構を示す側
面図、及び背面図、第５図は減速機構の縦断面図である
。 １・・・ｆｆｉ動ロボロボット・・・旋回テーブル、４
・・・支柱、５・・・アーム、６・・・手ａ機構、７・
・・塗装ガン、１４．１５・・・モータ、１６・・・モ
ータ収納部、１７゜１８・・・減速機構、２４・・・シ
ャフト、２５・・・１０１転体、２６・・・リングギヤ
、２７．２８・・・内歯歯車。 纂１　図 第２１．ＩｉＩ 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基台上に設けられた旋回台上で揺動自在に起立する支柱
   と、該支柱上部で回動自在に支承されたアームと、該ア
   ーム先端に設けられた手首機構と、前記支柱に取付けら
   れ前記手首機構を駆動するモータと、該支柱の内部に設
   けられ、前記モータの駆動力を減速して前記手首機構に
   伝達する減速機構とからなることを特徴とする電動ロボ
   ット。