JPS6331351B2 - - Google Patents

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
ボツトに関するものである。

〔従来の技術〕

従来、工業用ロボツトにおいて、その関節構造
は、支持腕と、その一端に枢支された作業腕とを
枢軸で連結し、両腕間に歯車列や油圧シリンダを
設けて、それらの作動により作業腕を回動させる
ことが行われている（例えば、特開昭50―32654
号公報参照）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

かかる工業用ロボツトの関節部においては、本
来、その工業用ロボツ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
屈曲作動を工業用ロボツトが行うためには、この
関節部の先となる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、一般に工業用ロボツトの関節部の構
造は作業腕を回動させるための駆動機構を含み、
さらにその駆動力を支えるための剛性を維持する
ため、構造が複雑であるばかりか、重量の大きい
ものととなり、関節周りのモーメントが過大とな
つて迅速な運動が困難となつていた。

また、この工業用ロボツトの関節部として、そ
の作業腕には精度よく動力伝達を行うことが求め
られ、歯車により動力伝達を行う場合にはバツク
ラツシを除去することが必要である。そのうえ、
工業用ロボツトの使用上の便宜からはその調整が
外部から行なえることが望ましい。

かかる状況の下、この発明は重量の小さい関節
部を有する工業用ロボツトであつて、そのバツク
ラツシの調整操作を外部から行うことのできるも
のを提供せんとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は上述のような問題を解決すべくなさ
れたもので、支持腕の回動端を、作業腕の二又状
の端部で挾持し、それらの間を貫通する支軸によ
つて連結して屈曲可能に構成し、支持腕に軸支し
た駆動傘歯車を被動傘歯車に噛合させ、その被動
傘歯車を前記支軸にすきま嵌めし且つ支持腕上に
その支軸と同心に設けた軸受によつて軸方向移動
可能に支持するとともに、前記被動傘歯車の後端
面と前記二又状の端部との間に作業腕の外側から
支軸に沿つて作業腕を貫く調整機構を連結したも
のである。

〔作用〕

従つて、被動傘歯車に加わるラジアル力に起因
する支軸の曲げモーメントは、支持腕に形成した
透孔によつて負担されるので、支軸には加わらず
支軸の真直が維持される。

そのため、支軸にこの曲げモーメントに対抗し
うる大径のものを要せず、小径のものの使用がで
きるから、この関節の軽量化を図ることができ
る。

また、作業腕に取りつけられる被動傘歯車の後
端面が作業腕の二又部に臨むから、比較的簡単な
構造からなる調整可能の固定手段を、この作業腕
の二又部を貫通させるだけで設置することがで
き、構造簡単であるとともにその被動傘歯車の支
軸に沿う進退操作がバツクラツシ調整操作となる
から、工業ロボツトの外部からの操作によつてバ
ツクラツシ調整が可能なものとなる。

したがつて、この発明は、バツクラツシの調整
によつて作業腕に精度よく動力伝達を行うことが
でき、同時に、支軸が小径でよいから重量の小さ
い関節部を有する工業用ロボツトであり、そのバ
ツクラツシの調整操作を外部から行うことが可能
となる。

〔実施例〕

第１図は本発明に係る工業用ロボツトの平面図
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
ツトの主柱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てある。

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によつて回
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
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２３によつて作業腕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６
１外表面において、キヤツプ４１にボルト４２で
締めつけ固定するようにしてある。

すなわち、この支軸２１の上端側は、ボルト４
２を締めることによつて、キヤツプ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２４は支軸２１にすきま嵌めとなつ
ている。また、同時にこの被動傘歯車２４のボス
部４５は転がり軸受１９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
な支持構造をとつ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、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を屈曲させると、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には、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、工業用ロボツ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２１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５１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２
５，２６をともに締めることによつて被動傘歯車
２４を作業腕６上に固定することができる。

よつてボルト２５，２６およびフランジ部材２
７は傘歯車装置のバツクラツシ調節機構を構成し
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ツト２９には、
ガイドバー３０とシリンダ３１の作動ロツド３２
の作動端が固着されており、従つて、作業具２８
はシリンダ３１によつて上下動される。

なお、３４および３５は作業腕６および支持腕
５の位置検出スイツチである。

よつて、電動機８を駆動することによつて主柱
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１７の回転によつ
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，組立などの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、被動傘
歯車に加わる噛合い反力に起因する支軸の曲げモ
ーメントは、支持腕に形成した透孔によつて負担
されるので、支軸には加わらず支軸の真直が維持
される。

そのため、支軸にこの曲げモーメントに対抗し
うる大径のものを用いず、小径のものの使用がで
きるから、この関節の軽量化を図ることができ
る。

また、支持腕の透孔を介して被動傘歯車の後端
面が作業腕の連結部に臨むから、支持腕の端部を
作業腕の二又部で挾持して相対的な運動を行う工
業用ロボツトの関節部にあつて、比較的簡単な構
造からなる調整可能の固定手段を設置することが
でき、その被動傘歯車の支軸に沿う進退操作が駆
動傘歯車との間のバツクラツシ調整操作となるか
ら、外部からの操作によつてバツクラツシ調整が
可能となる。

したがつて、この発明は、バツクラツシの調整
によつて作業腕に精度よく動力伝達を行うことが
でき、同時に、支軸が小径でよいから重量の小さ
い関節部を有する工業用ロボツトであり、そのバ
ツクラツシの調整操作を外部から容易に行うこと
が可能となる。

【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ツ
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……作業腕、１８……駆動傘
歯車、２１……支軸、２４……被動傘歯車、２
５，２６……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. １ 支持腕の回動端を、作業腕の二又状の端部で
   挾持し、それらの間を貫通する支軸によつて連結
   して屈曲可能に構成し、支持腕に軸支した駆動傘
   歯車を被動傘歯車に噛合させ、その被動傘歯車を
   前記支軸にすきま嵌めし且つ支持腕上にその支軸
   と同心に設けた軸受によつて軸方向移動可能に支
   持するとともに、前記被動傘歯車の後端面側とな
   る前記支軸の端部においてフランジ部を前記二又
   状端部の外側に位置させて外嵌して前記二又状端
   部を貫いたフランジ部材と、前記フランジ部を貫
   通して前記二又状端部に先端を螺合したボルト
   と、前記フランジ部および二又状端部とを貫通し
   て前記被動傘歯車の後端面に先端を螺合したボル
   トとを有する調整機構を具備してなる工業用ロボ
   ツト。