JPS6334870Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、旋回軸を回転自在に支持する揺動ア
ームをこの旋回軸と直角なピンを介して本体の先
端部に揺動自在に枢着した構造の腕を有するロボ
ツトに関し、特に揺動アームの揺動に伴つて旋回
軸が旋回しないように企図したものである。

各種作業機器が先端に搭載されたロボツト用ア
ームは、作業機器を任意の方向に向ける必要があ
るため、多くの自由度を具えていることが普通で
ある。このため、ロボツト用アームを構成する複
数のアーム片はそれぞれ関節部を介して連結され
ており、一般にこの関節部には多重軸構造の歯車
等が介装されている。

そこで、このような従来のロボツト用アームの
一つのアーム片を駆動しようとすると、機構的な
原因で他のアーム片まで動いてしまう結果とな
る。このため、例えばテイーチングロボツト等に
おいては、上述した不必要なアーム片の動きを除
去する目的であらかじめ修正信号を組み込んでお
くようにしており、ソフトウエアが複雑化してし
まう欠点があつた。

本考案はかかる従来のロボツト用アームにおけ
る上述した不具合に鑑み、一方のアーム片の動き
が他方のアーム片に干渉しない構造のロボツト用
アームを提供することを目的とする。

この目的を達成する本考案のロボツト用腕機構
にかかる構成は、筒状をなす本体の基端部にこの
本体の長手方向と平行な方向にそれぞれ摺動自在
に装着された一対のスライダと、これらスライダ
にそれぞれその摺動方向と平行に形成されたラツ
クと噛み合う一対のピニオンが回転自在に設けら
れ且つ当該スライダの摺動方向と直角に前記本体
の基端部に支持されたピニオン軸と、前記本体の
基端部に取り付けられて前記一対のスライダのう
ちの一方を摺動させるスライダ第一駆動装置と、
この一方のスライダに取り付けられ且つ当該一方
のスライダに対して他方の前記スライダを摺動さ
せるスライダ第二駆動装置と、旋回軸を回転自在
に支持し且つこの旋回軸と直角で前記ピニオン軸
と平行なピンを介して前記本体の先端部に揺動自
在に枢着された揺動アームと、前記本体の先端部
に前記ピンと同心に回転自在に取り付けられ且つ
前記旋回軸と一体に形成された駆動傘歯車と噛み
合う伝達傘歯車と、前記一方のスライダ側の前記
ピニオンの回転を前記揺動アームに伝達する第一
回転伝達装置と、前記他方のスライダ側の前記ピ
ニオンの回転を前記伝達傘歯車に伝達する第二回
転伝達装置とを具え、前記一方のスライダの摺動
に伴う前記揺動アームの揺動方向及び揺動角と前
記伝達傘歯車の回転方向及び回転角とが等しく設
定されていることを特徴とするものである。

従つて本考案によると、揺動アームを操作する
スライダに旋回軸の駆動源を取り付け、揺動アー
ム用のスライダの摺動に伴つて旋回軸用のスライ
ダを一体的に動かし、揺動アームの揺動に伴つて
旋回する旋回軸の動きを機械的に相殺するように
したので、揺動アームと旋回軸との動作をそれぞ
れ独立して行わせることが可能であり、電気的な
手段を使用する必要性が全くなくなつた。

以下、本考案によるロボツト用腕機構の一実施
例について、その内部構造を表す第１図及びその
−矢視断面を表す第２図を参照しながら詳細
に説明する。

筒状をなす本体１１の基端に取り付けられた揺
動アーム駆動モータ１２には本体１１の長手方向
と平行な送りねじ軸１３が連結されており、この
送りねじ軸１３には本体１１の基端部に当該送り
ねじ軸１３と平行に配設された一対のガイドレー
ル１４に摺動自在に係合する揺動アーム用スライ
ダ１５が螺合している。この揺動アーム用スライ
ダ１５にはラツク１６がガイドレール１４と平行
に形成されており、このラツク１６と噛み合うピ
ニオン１７を回転自在に支持するピニオン軸１８
が送りねじ軸１３と直角をなすように本体１１の
基端部に設けられている。同様に、揺動アーム用
スライダ１５に取り付けられた旋回軸駆動モータ
１９には送りねじ軸１３と平行な送りねじ軸２０
が連結されており、この送りねじ軸２０には本体
１１の基端部に当該送りねじ軸２０と平行に配設
された一対のガイドレール２１に摺動自在に係合
する旋回軸用スライダ２２が螺合している。この
旋回軸用スライダ２２にはラツク２３がガイドレ
ール２１と平行に形成されており、このラツク２
３と噛み合うピニオン２４が前記ピニオン軸１８
に回転自在に取り付けられている。

従つて、揺動アーム駆動モータ１２を作動する
と送りねじ軸１３が回転して揺動アーム用スライ
ダ１５をガイドレール１４に沿つて移動させると
共にこの揺動アーム用スライダ１５に旋回転駆動
モータ１９の送りねじ軸２０を介して連結された
旋回軸用スライダ２２がガイドレール２１に沿つ
て一体に移動するため、ラツク１６，２３がピニ
オン１７，２４に対して相対移動し、ピニオン１
７，２４が同時に回転することとなる。又、旋回
軸駆動モータ１９を作動すると送りねじ軸２０が
回転して旋回軸用スライダ２２をガイドレール１
４に沿つて移動させるため、ラツク２３がピニオ
ン２４に対して相対移動し、ピニオン２４が回転
することとなる。なお、本実施例では送りねじ軸
１３，２０によりそれぞれ揺動アーム用スライダ
１５及び旋回軸用スライダ２２を移動するように
したが、これらの移動手段は従来から周知のもの
を適宜採用することができる。

一方、本体１１の先端には筒状をなす枠体２５
が端板２６を介して一体的に固設されており、こ
の枠体２５内にはピニオン軸１８と平行なアーム
揺動軸（ピン）２７が回転自在に支持され、この
アーム揺動軸２７に対して同軸に回転自在に一端
が連結された支持軸２８の他端は、枠体２５に回
転自在に支持されている。つまり、アーム揺動軸
２７と支持軸２８とは一本の棒状をなし、それぞ
れ単独に枠体２５に対して回転できるようになつ
ている。アーム揺動軸２７には先端部が枠体２５
から突出する揺動アーム２９が一体に取り付けら
れており、この揺動アーム２９にはアーム揺動軸
２７と直角をなす旋回軸３０が回転自在に支持さ
れ、この旋回軸３０の先端に形成されたフランジ
部３１に各種操作機器等が装着される。なお、本
実施例では揺動アーム２９の基端部と端板２６及
び枠体２５との間にアーム揺動軸２７を中心とす
る揺動アーム２９の揺動を案内する軸受３１が設
けられている。アーム揺動軸２７と一体に固設さ
れた揺動アーム駆動歯車３２には、本体１１の先
端部と端板２６とで回転自在に支持された伝達歯
車３３が噛み合つており、旋回軸３０の基端に一
体的に設けられた駆動傘歯車３４には支持軸２８
に固設された伝達傘歯車３５が噛み合い、この伝
達傘歯車３５と一体の歯車３６には本体１１と端
板２６とで回転自在に支持された伝達歯車３７が
噛み合つている。前記ピニオン１７と伝達歯車３
３とはそれぞれ中央部にターンバツクル３８を有
する一対の平行なリンク３９を介して連結されて
おり、同様にピニオン２４と伝達歯車３７とはそ
れぞれ中央部にターンバツクル４０を有する一対
の平行なリンク４１を介して連結されている。

従つて、ピニオン１７，２４の回転はリンク３
９，４１によりそれぞれ伝達歯車３３，３７に伝
えられ、伝達歯車３３の回転は揺動アーム駆動歯
車３２によりアーム揺動軸２７を中心とする揺動
アーム２９の揺動に変換される。又、伝達歯車３
７の回転は歯車３６、伝達傘歯車３５を介して駆
動傘歯車３４により揺動アーム２９に対する旋回
軸３０の旋回に変換される。なお、本実施例では
リンク３９，４１の一端をそれぞれ伝達歯車３
３，３７に枢着したが、これら伝達歯車３３，３
７を省略してそれぞれ揺動アーム駆動歯車３２及
び歯車３６に枢着するようにしても良い。又、ピ
ニオン１７，２４の回転を伝達歯車３３，３７に
伝達する手段として本実施例ではそれぞれ一対の
平行なリンク３９，４１を用いたが、無端のチエ
ンやベルト等を用いることも当然可能であり、こ
の場合には歯車の代りにスプロケツトやプーリを
用いれば良い。これら何れの実施例においても、
揺動アーム用スライダ１５の摺動に伴う揺動アー
ム２９の揺動方向及び揺動角と、伝達傘歯車３５
の回転方向及び回転角とが等しくなるように、ギ
ヤ比の設定や或いはリンク３９，４１の連結位置
等の設定を適宜行う必要があることは云うまでも
ない。更に、本実施例では本体１１の先端に枠体
２５を装着したが、この枠体２５を本体１１と一
体に形成することも可能である。

揺動アーム駆動モータ１２を作動すると、前述
したようにピニオン１７が回転するため、このピ
ニオンの回転がリンク３９を介して伝達歯車３３
から揺動アーム駆動歯車３２に伝えられ、揺動ア
ーム２９が支持軸２８を中心に揺動する。この場
合、揺動アーム２９には駆動傘歯車３４を有する
旋回軸３０が取り付けられているため、駆動傘歯
車３４は支持軸２８と一体の伝達傘歯車３５と噛
み合つて揺動アーム２９の揺動につれて旋回軸３
０が回転してしまうこととなる。しかし、揺動ア
ーム駆動モータ１２の作動によつてピニオン２４
も同時に回転し、これがリンク４１を介して伝達
歯車３７から歯車３６及び伝達傘歯車３５に伝え
られ、揺動アーム２９の揺動に伴う駆動傘歯車３
４の回転を打消すように伝達傘歯車３５を駆動す
る結果、揺動アーム２９が揺動しても駆動傘歯車
３５は停止した状態となり、旋回軸３０の位相が
ずれてしまう虞はない。なお、旋回軸駆動モータ
１９を作動した場合には、旋回軸３０のみ単独で
旋回することは当然である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるロボツト用腕機構の一実
施例の概略構造を表す断面図、第２図はその−
矢視断面図であり、図中の符号で １１は本体、１２は揺動アーム駆動モータ、１
３，２０は送りねじ軸、１５は揺動アーム用スラ
イダ、１６，２３はラツク、１７，２４はピニオ
ン、１８はピニオン軸、１９は旋回軸駆動モー
タ、２２は旋回軸用スライダ、２７はアーム揺動
軸、２８は支持軸、２９は揺動アーム、３０は旋
回軸、３２は揺動アーム駆動歯車、３３，３７は
伝達歯車、３４は駆動傘歯車、３５は伝達傘歯
車、３９，４１はリンクである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 筒状をなす本体の基端部にこの本体の長手方向
   と平行な方向にそれぞれ摺動自在に装着された一
   対のスライダと、これらスライダにそれぞれその
   摺動方向と平行に形成されたラツクと噛み合う一
   対のピニオンが回転自在に設けられ且つ当該スラ
   イダの摺動方向と直角に前記本体の基端部に支持
   されたピニオン軸と、前記本体の基端部に取り付
   けられて前記一対のスライダのうちの一方を摺動
   させるスライダ第一駆動装置と、この一方のスラ
   イダに取り付けられ且つ当該一方のスライダに対
   して他方の前記スライダを摺動させるスライダ第
   二駆動装置と、旋回軸を回転自在に支持し且つこ
   の旋回軸と直角で前記ピニオン軸と平行なピンを
   介して前記本体の先端部に揺動自在に枢着された
   揺動アームと、前記本体の先端部に前記ピンと同
   心に回転自在に取り付けられ且つ前記旋回軸と一
   体に形成された駆動傘歯車と噛み合う伝達傘歯車
   と、前記一方のスライダ側の前記ピニオンの回転
   を前記揺動アームに伝達する第一回転伝達装置
   と、前記他方のスライダ側の前記ピニオンの回転
   を前記伝達傘歯車に伝達する第二回転伝達装置と
   を具え、前記一方のスライダの摺動に伴う前記揺
   動アームの揺動方向及び揺動角と前記伝達傘歯車
   の回転方向及び回転角とが等しく設定されている
   ことを特徴とするロボツト用腕機構。