JPS646230Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はロボツトの手首構造に係り、詳しくは
自軸まわりの回転機能を有する手首における流体
供給系統の改良された構造に関する。

（従来技術） ロボツトにおいて自軸まわりに回転可能となし
た手首（以下回転手首と称す）に取着けたハンド
など圧油、圧空気の圧流体によつて駆動される流
体圧アクチユエータに圧流体を供給するには、第
２図に略示する如く手首回転軸２の基端に回り継
手（スイベルジヨイント）１６を取着して、配管
１７、回り継手１６、手首回転軸２の中空部を介
して先端に配設したハンドＨの作動部に圧流体を
送るようにしていた。

かゝる構造は、流体通路が手首回転軸２の回転
連動に干渉されないが、流体通路が単系統である
ためにばね復帰形単動シリンダ等に限るなど流体
圧アクチユエータの仕様が特定される問題があ
る。

このような単物シリンダに限定されるのでは、
ハンドの場合、ワークを外周部で把持するか内周
部で把持するかのいずれかしか行なえなくて、動
作を変更しようとすればハンド部の機構を改変し
なければならず、取扱い上の煩わしさは免れ得な
かつた。

これとは別に可逆方式の複動シリンダに対応で
きるものとして２本の可繞配管１７，１７を手首
フレーム１側から先部のハンドＨに引き回すこと
が従来よりひろく行なわれているが（第３図参
照）、手首回転軸２の回転範囲を考慮して第３
図々示の如く余裕長をもたせて巻き付けておくこ
とが必要であつて、配管のためのスペースを広く
とるばかりでなく不体裁であり、さらに手首が回
転運動したときの干渉により配管が手首と摺擦し
て損傷したり切断するおそれがあるので好ましく
なく、特に手首回転角に制限が加えられて、ワー
クのねじ込みを行なうものなどに用いるロボツト
には適用できない問題があつた。

（考案の目的） 本考案はかゝる従来の諸問題を解決することを
課題として成されたものであつて、回転手首にお
ける２つの流体通路を手首回転軸内に形成せしめ
ると共に、回転運動に対して機械的干渉を全く受
けない構造となすことによつて、圧流体供給の安
定性確保、各種の流体圧アクチユエータに対する
適応化、手首部構造のコンパクト化を果すことを
主な目的とする。

（考案の構成） 本考案は上述の目的を達成するために、特に先
端に流体圧アクチユエータを有し、自軸まわりの
回転が可能に軸支されてなる手首回転軸２内部
に、この手首回転軸２の軸方向に延び、かつ少な
くとも手首回転軸２の基部側端に開口してなる中
空部２０を形成し、該中空部２０にその内径に比
し小さい外径のチユーブ７を挿設し、該チユーブ
７とこのチユーブ７まわりの前記中空部２０の各
先端部を、前記手首回転軸２の先端に取着したハ
ンド基部４に設けられた別個の先端側ポートP_C，
P_Dに夫々接続する一方、前記手首回転軸２の基
部側を囲繞して回転流体継手６を配設し、該回転
流体継手６に前記手首回転軸２の中空部２０に連
通する２つの基部側ポートP_A，P_Bを形成すると
ともに、前記手首回転軸２の中空部２０の基部側
に、この中空部２０基部側を密封する栓体であつ
て、その内部に前記基部側ポートP_A，P_Bの一方
と前記チユーブ７とを連通させる連通路１５を介
設し、この連通路１５のチユーブ７側開口部に
は、チユーブ７の基部側端と係合する係合部２１
を設けるとともに、中空部２０基部側への嵌装
時、他方の基部側ポートP_Bとチユーブ７まわり
の中空部２０との連通路壁となる外壁部を設けて
なる連結用部材８を配設した構成としたものであ
り、手首回転軸は１本の通し孔を設けることで２
つの流体通路が得られるために軸径を可及的に小
さくすることが可能であり、さらに連結用部材を
中空部２０内に嵌装する手段によつて、中空部２
０の基部側密封とチユーブ・回転流体継手間の係
合とを併せて行ない得るので組立ての簡易化が果
され、先端の流体圧アクチユエータへの連絡配管
はハンド基部に設けたポートとの間の短小長配管
だけですむことから回転軸まわりがすつきりとま
とまると共に配管を含む流体通路が回転運動によ
る干渉を一切受けなくて損傷のおそれは全くな
く、また、圧流体の供給に際しては前記回転流体
継手の両ポートに配管を接続するだけですむ利便
さも有する。

（実施例） 本考案の１実施例を第１図にもとづいて説明す
る。

１はロボツト本体から延びる手首フレームであ
つて、その先端には手首回転軸２がベアリング３
を介して回転自在に取付けられている。

この手首回転軸２内部には、該回転軸２の軸方
向に延び、かつ少なくとも手首回転軸２の基部側
端に開口してなる中空部２０を形成していて、先
端にハンド基部４を取着し、また、手首フレーム
１の近傍外周にプーリ５を嵌着して、ロボツト本
体側に設けた駆動プーリ（図示せず）との間にベ
ルトＢを架け渡すことにより、手首回転軸２を自
軸まわりに積極回転可能となしている。

上記手首回転軸２には、さらにその基部側を囲
繞して回転流体継手６を配設しているが、この継
手６はベアリング９を介し回転自在に手首回転軸
２の外周部に嵌装すると共に、Ｏリング等の回転
シール材１０によつて所要個所を気密的に封止せ
しめており、手首回転軸２の周壁に軸方向に位置
をずらした２個所に穿設した孔１１，１２に対し
て輪溝１３，１３を介して２つの基部側ポート
P_A，P_Bを連絡せしめていて、それ等両基部側ポ
ートP_A，P_Bを手首回転軸２の中空部２０に夫々
連通している。

７は合成樹脂管等のチユーブであつて、前記中
空部２０の内径に比し小さい外径を有する細管に
形成し、この中空部２０内に挿設して後述する連
絡用部材８を介して前記基部側ポートP_A，P_Bの
うちのさらに基部側寄りの方の基部側ポートP_A
に連通せしめている。

上記チユーブ７は先端部を手首回転軸２の先端
部まで中空部２０を通して延設せしめて、手首回
転軸２外に気密的に取り出し、該手首回転軸２の
先端に取着したハンド基部４に設けられた２つの
先端側ポートP_C，P_Dのうちの一方の先端側ポー
トP_Cに接続せしめている。

チユーブ７を一方の前記基部側ポートP_Aに連
通させるための連結用部材８は、手首回転軸２の
中空部２０における基部側に嵌挿して中空部２０
の開口を密封する栓で、中空部２０基部側への嵌
装時他方の前記ポートP_Bとチユーブ７まわりの
中空部２０とを連通させるための部材でもあり、
固定シール材１４，１４を連結用部材８の周壁と
中空部２０の内壁との間に介在させることによつ
て気密性の高い封止が可能となつている。

上記連結用部材８は中空部に挿入した側の先端
部を前記チユーブ７に圧嵌入し得る小径部である
係合部２１となして段付丸棒に形成すると共に、
この小径部の先端から中間部分まで穿設した通路
と、前記固定シール材１４，１４に挟まれる大径
部に周設した輪溝と、該輪溝と前記通路とを連絡
するために大径部の径方向に穿設した通路とから
なる連通路１５を有していて、係合部２１の先端
に前記チユーブ７を嵌合した状態で、この連結用
部材８を所定位置に嵌装することによつて、チユ
ーブ７を前記連通路１５及び前記孔１１を介しポ
ートP_Aに連通せしめる一方、中空部２０の基部
側への嵌装時、大径部の先端側の外壁部および係
合部２１の外壁部が、他方の基部側ポートP_Bに
通じる孔１２とチユーブ７まわりの中空部２０と
の間の連通路壁となり、前記ポートP_Bとチユー
ブ７まわりの中空部２０とを連通保持し得るよう
になつている。

かくして、基部側ポートP_A、孔１１、流体通
路１５、チユーブ７、先端側ポートP_Cが連通す
る一つの流体通路が形成される一方、基部側ポー
トP_B、孔１２、チユーブ７まわりの中空部２０
が連通する一つの流体通路が形成される。

そして、前記中空部２０の先端部をハンド基部
４の今１つの先端側ポートP_Dに接続せしめる。

叙上の構成を有するロボツト手首は図示しない
がハンド基部４に取着したグリツプなどのハンド
における流体圧アクチユエータの２つの圧流体接
続ポートと前記先端側ポートP_C，P_Dとの間をホ
ースなどにより接続する一方、手首フレーム１に
沿つて延設した２本の流体圧配管を前記基部側ポ
ートP_A，P_Bに夫々接続して流体圧回路が形成さ
れる。

この流体圧回路において、手首回転軸２からハ
ンドに至る回路部は回転流体継手６内と手首回転
軸２内に設けられていて、回転流体継手６により
固定部と回転部との間の連絡が成されているの
で、固定部・回転部間での圧流体の移動は流体密
を保持して円滑かつ安定して行なわれることは言
うまでもなく、しかも手首回転軸２の周囲に連絡
用ホースが存在しなくて納まりがよい。

なお、ハンド部における流体圧アクチユエータ
は可逆式複動形のものを１基用い、あるいはばね
復帰式単動形のものを２基用いることが可能であ
る。

（考案の効果） (イ) 手首回転軸２の内部に中空部２０を形成し
て、該中空部２０にチユーブ７を挿設する構造
としたので、軸径を大きくすることなく２本の
流路を得ることが可能である。また、軸径が同
じであれば２本の流路を流通する流体の量を多
くすることも可能である。

(ロ) 中空部２０の基部側に密封する栓体に一方に
基部側ポートP_Aとチユーブ７とを連通させる
連通路１５を形成し、また、定位置への嵌装に
よつて他方の基部側ポートP_Bとチユーブ７ま
わりの中空部２０とを連通し得るように形成し
た連結用部材８を用いていることにより、中空
部２０の基部側の密封と流体流通路の形成とを
一つの部材で行えるので組立てが容易であり、
連結用部材８が嵌装された状態で、その外壁部
が他方の基部側ポートP_Bとチユーブ７まわり
の中空部２０とを結ぶ連通路の一部としての機
能を果たしており、連結用部材８内に形成すべ
き連通路の数を削減することができるため、連
通路形成のための孔加工を容易にするとともに
連通路形成に伴う肉厚の減少が極力抑えられた
連結用部材の耐久性の向上が図れる。

(ハ) ２本の流体通路の殆どが手首回転軸２内に存
していて、回転部と固定部との間のつながりは
回転流体継手６によつて形成しているので、手
首回転軸２の回転角に全然制限がなくなつて、
ワークをねじ穴にねじ込む等の作業を行なうロ
ボツトに採用でき、ロボツトの多様化が可能で
ある。

(ニ) ハンドを駆動する流体圧アクチユエータに可
逆複動形を用いることができるので外側から挟
みつけたり、内側から拡けたりする両把持方式
のハンドに適用でき、また２個のばね復帰単動
形アクチユエータと組合わせることも可能でロ
ボツトの多目的化に叶う利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の１実施例に係るロボツト要部
の断面図、第２図及び第３図は従来のロボツトの
要部略示外観図である。 ２……手首回転軸、４……ハンド基部、６……
回転流体継手、７……チユーブ、８……連結用部
材、２０……中空部、２１……係合部、P_A，P_B
……基部側ポート、P_C，P_D……先端側ポート。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 先端に流体圧アクチユエータを有し、自軸まわ
   りの回転が可能に軸支されてなる手首回転軸２内
   部に、この手首回転軸２の軸方向に延び、かつ少
   なくとも手首回転軸２の基部側端に開口してなる
   中空部２０を形成し、該中空部２０にその内径に
   比し小さい外径のチユーブ７を挿設し、該チユー
   ブ７とこのチユーブ７まわりの前記中空部２０の
   各先端部を、前記手首回転軸２の先端に取着した
   ハンド基部４に設けられた別個の先端側ポート
   P_C，P_Dに夫々接続する一方、前記手首回転軸２
   の基部側を囲繞して回転流体継手６を配設し、該
   回転流体継手６に前記手首回転軸２の中空部２０
   に連通する２つの基部側ポートP_A，P_Bを形成す
   るとともに、前記手首回転軸２の中空部２０の基
   部側に、この中空部２０基部側を密封する栓体で
   あつて、その内部に前記基部側ポートP_A，P_Bの
   一方と前記チユーブ７とを連通させる連通路１５
   を介設し、この連通路１５のチユーブ７側開口部
   には、チユーブ７の基部側端と係合する係合部２
   １を設けるとともに、中空部２０基部側への嵌装
   時、他方の基部側ポートP_Bとチユーブ７まわり
   の中空部２０との連通路壁となる外壁部を設けて
   なる連結用部材８を配設したことを特徴とするロ
   ボツトの手首構造。