WO1992005921A1 - Industrial robot with multiple driving device - Google Patents

Description

明 細 書

複合駆動装置を具えた産業用 ロ ボ ッ ト 技術分野

本発明は、 一般的には、 産業用 ロ ボ ッ ト の駆動装置に関す る も のであ り 、 特に、 1 つの出力要素を、 その要素の 1 つの 軸心方向に直線動作さ せる と 同時に同 じ軸心の周 り に独立に 複合的に旋回動作さ せる こ と も可能な産業用 ロ ボ ッ 卜 の複合 駆動装置の改良に関する。

本発明に よ る産業用 ロ ボ ッ ト の複合駆動装置は、 直線動作 駆動用 モ一 夕 の駆動に従っ て ボールスプラ イ ン手段を介 して

1 つの軸心方向に直線動作可能な可動出力要素に対 し て静止 位置に配置さ れた旋回駆動用モー タ か ら同可動出力要素に旋 回動作 も 付与 し可能に して、 直線動作駆動用モ ー タ に掛か る 負荷軽減を達成 し、 以て、 直線動作駆動用モー タ と旋回駆動 用 モ ー 夕 と を負荷容量が略等 しい回転駆動モー タ に よ り 構成 でき る よ う に した も のであ り 、 非排他的に、 然 しなが ら、 特 に産業用 ロ ボ ッ ト において、 1 な い し複数のア ー ム手段を可 動出力要素 と して具えたア ー ムアセ ン ブ リ に効果的に組み込 み可能な複合駆動装置であ る。

背景技術

産業用 ロ ボ ッ ト において、 円筒座標型 ロ ボ ッ ト ゃ極座標型 ロ ボ ッ ト は、 ロ ボ ッ ト機体のア ー ム機構に 1 つの軸線方向 に 伸縮式に前進 と後進 と の両直線動作をする ロ ボ ッ ト腕ァ セ ン プ リ を有 してい る。 こ の よ う な直線動作性の ロ ボ ッ ト の先端 には一般的に、 他の腕を介 して、 ま たは直接的に手首が旋回 可能に設け られ、 同手首の先端に ロ ボ ッ トノヽ ン ド等のェ ン ド エ フ ク 夕 が設け られた構造を備えてい る こ と は周知であ る， 同様の直線動作性の腕を有 した ロ ボ ッ ト は、 例えば工作機 械への ワ ー ク の着脱、 搬送等のハ ン ド リ ン グロ ボ ッ ト と して も多用 さ れ、 その一例が、 特公昭 5 8 - 4 1 9 9 0 号公報に開 示 さ れてい る。

こ の よ う な直線動作性の ロ ボ ッ ト腕を有 した産業用 ロ ボ ッ ト は、 一般的に駆動源モー タ に よ っ て回転駆動さ れる ボール ね じ軸に嚙合 して直線方向に移動する ボールね じナ ツ ト を有 したボールね じ機構等の直線移動機構に結合さ れた直線移動 腕が設け られ、 そ の直線移動腕に旋回駆動モー タ と旋回軸を 有 した旋回駆動体が結合さ れた構成を有 してい る。

上述の特公昭 5 8 - 4 1 9 9 0 号公報に開示さ れた産業用 口 ボ ッ ト を始め とす る従来の産業用 ロ ボ ッ ト が有する ロ ボ ッ ト 腕ア セ ンブ リ は、 直線移動腕を、 ロ ボ ッ ト機体の基台 （ ベ ー ス） 側か ら見た前段側の支持部材 とな し、 他の腕部分や手首 等の後段側可動部材を旋回可能に設ける複合構造を備え、 そ の と き、 旋回駆動源のモー タ や減速装置等 も前段の支持部材 に搭載する構造を具えてい る。 そのために、 直線移動腕の駆 動源モ一 夕 は、 同腕部分ばか り でな く 、 後段側に設け られる 旋回駆動源のモー タ や減速装置等の重い要素類体を も一体に 直線移動 さ せる 出力性能が要求さ れる。 故に、 必然的に前段 側に設け られる直線移動腕の駆動源モー タ ほ ど大き な出力性 能を有 したモー 夕 を用い られな ければ成 らない。 従って、 大 き な 出力性能を有 した駆動モー タ は、 そ の価格が高価にな る 不利があ る と共にその よ う な大き な出力モ 一 夕 を搭載す る前 段側の直線移動腕は形状 も必然的に大型にな る傾向を有す る か ら ロ ボ ッ ト 使用現場でロ ボ ッ ト の機体の 占有空間が増大す る 不利 も あ る。

発明の開示

依 っ て、 本発明の 目 的は、 こ れ らの不利を解消す る こ とが 可能な産業用 ロ ボ ッ ト の複合駆動装置を提供せん とする も の であ る。

本発明の他の 目 的は、 直線動作 と旋回動作の複合動作を遂 行す る 出力要素を独立に駆動す る こ とが可能な、 産業用 ロ ボ ッ ト 複合駆動装置を改善 して、 駆動源モー タ の小型、 軽量化 と ロ ボ ッ ト 腕アセ ンブ リ を含むロ ボ ッ ト動作機構の全体を コ ン ノ、。 ク ト 化せん とする も のであ る。

本発明は、 直線動作の駆動源モ ー タ の駆動に従 っ て直線移 動す る 出力軸に対 して旋回動作を付与す る旋回動作の駆動源 モー タ を出力軸か ら見て静止位置に設け、 かつ、 出力軸に対 す る直線移動の伝達系 と旋回動作の伝達系 と の間 に回転軸受 を設け る こ と に よ り 、 両者間の相互干渉を解消す る よ う に し た も のであ る。

即 ち、 本発明に よ れば、 産業用 ロ ボ ッ 卜 の 1 つの 出力要素 を 1 つの軸心方向に直線動作 さ せる と共に同 じ軸心の周 り に 該出力要素を独立に旋回動作さ せる こ とが可能な産業用 ロ ボ ッ 卜 の複合駆動装置であ っ て、

固定位置に設け られた 1 つの旋回駆動用 モー タ 手段 と、 固定位置に設け られた 1 つの直線動作駆動用モー タ手段 と . 前記旋回駆動用モー タ手段に結合 さ れた回転スプラ イ ン軸 手段 と、

前記出力要素が結合さ れた一端を有 し、 前記回転ス プ ラ イ ン軸手段にスプラ イ ン係合 したスプラ イ ンナ ツ ト手段 と、 前記直線動作駆動用モー タ手段に結合さ れた回転ね じ軸手 段 と、

前記回転ね じ軸手段に直線動作可能にネ ジ係合 した直線動 作ナ ツ ト手段 と、

前記直線動作ナ ツ ト手段 と前記ス プ ラ イ ンナ ツ ト手段 との 間に介在さ れ、 該直線動作ナ ツ ト手段に対 して該ス プ ラ イ ン ナ ツ ト手段を相対回転 在に結合する回転軸受手段 とを 具備 し、 前記直線動作ナ ツ ト手段の直線動作に従っ て前記ス プラ イ ンナ ツ ト手段を介 して前記出力要素を直線動作さ せ、 かつ、 前記スプラ イ ンナ ツ ト手段 と共に前記出力要素を回転 動作させる よ う に した産業用 ロ ボ ッ ト の複合駆動装置が提供 さ れる。

上述の構成に よれば、 ス プ ラ イ ンナ ッ ト手段は回転軸受を 介 して直線動作ナ ツ ト手段 と結合 さ れているか ら、 ス プ ラ イ ン ナ ツ ト手段は直線動作ナ ツ ト手段 と一体 とな っ て直線動作 して出力要素に直線動作を伝達 し、 かつ、 回転動作時には回 転軸受が介在する ので、 直線動作ナ ツ ト手段 と独立に回転 し て出力要素に回転動作を伝達をする。 従っ て、 旋回駆動用モ 一 夕手段や同モー タ手段に結合 した減速装置等が直線駆動用 モー タ手段に掛かる負荷 と して作用する こ とがな く 、 負荷軽 減分だけ直線駆動用モー タ手段の小出力化、 小型化を図 る こ とが可能にな る。

図面の簡単な説明

本発明の上記及び他の 目 的、 利点、 特徴を添付図面に示す 好適な実施例に基づいて詳細に説明す る。 同添付図面におい て、

第 1 図は、 本発明に よ る産業用 ロ ボ ッ ト の複合駆動装置の 原理を図解 した略示機構図、

第 2 図は本発明の実施例に よ る産業用 ロ ボ ッ ト の複合駆動 装置をロ ボ ッ ト ア ームアセ ン ブ リ に適用 した例のの断面図、 第 3 図は、 第 2 図の E — Π線に沿 う 断面図で、 特に、 出力 要素の旋回動作機構を示 した断面図、

第 4 A図 は、 第 2 図、 第 3 図に示 した複合駆動装置を備え た産業用 ロ ボ ッ 卜 の全体的構成 と作用 と を示 した正面図、 第 4 B 図は、 第 2 図、 第 3 図に示 した複合駆動装置を備え た産業用 ロ ボ ッ ト の全体的構成を示 した側面図。 発明を実施す る ための最良の態様

第 1 図を参照す る と、 本発明 に係 る産業用 ロ ボ ッ ト の複合 駆動装置は、 複合動作を行 う 可動出力要素 と して機能す る 出 力軸 1 0 に直線移動を付与する装置 と して形成さ れ、 同駆動 装置は、 直線動作駆動用 のモー タ M , に よ っ て回転駆動 さ れ る ボー ルね じ軸 1 2 、 同 ボー ルね じ軸 1 2 に係合 した ボー ル ね じナ ッ ト 1 4 、 同 ボー ルね じナ ッ ト 1 4 と回転軸受 1 6 を 介 して結合 さ れたボー ルス プラ イ ン ナ ツ ト 1 8 等の諸要素を 含んで成る。 そ して、 ボールスプラ イ ンナ ツ ト 1 8 に筒状の 出力軸 1 0 の後端がボル ト ね じ等の適宜の結合手段に よ っ て 結合 さ れている。 従っ て、 ボールね じ軸 1 2 がモー タ に よ り 駆動 さ れて回転する と、 同ね じ軸 1 2 は、 その軸心周 り に回転するか ら、 それに係合 したボールね じナ ツ ト 1 4 との 係合部で回転一直動変換作用が行われ、 同ナ ツ ト 1 4 がボー ルね じ軸 1 2 の軸心に沿っ て第 1 図における左右方向に直線 的に移動する。 勿論、 ボールね じ軸 1 2 の回転方向の変化に 従っ てナ ツ ト 1 4 の直線動作方向は反転する こ と にな る。

ボールね じナ ツ ト 1 4 が直線移動する と、 回転軸受 1 6 を 介 して一体に結合さ れたボールスプラ イ ンナ ツ ト 1 8 に も直 線移動力が作用する。 同ボールスプラ イ ンナ ツ ト 1 8 はボ一 ルス プラ イ ン軸 2 0 にスプラ イ ン係合を している ので、 ボー ルスプラ イ ン軸 2 0 上を摺動 して直線移動を行 う こ とができ る。 こ の結果、 ポールスプラ イ ンナ ッ ト 1 8 力 ボーノレね じナ ッ ト 1 4 と一体 とな っ て直線移動する。 そ して、 ボー ルス プ ラ イ ンナ ツ ト 1 8 の直線移動は、 その ま ま 出力軸 1 0 に伝達 さ れ、 同 出力軸 1 0 が直線移動を行う のであ る。

他方、 上記のボールスプラ イ ン軸 2 0 の後端側は回転駆動 源モー タ M ₂ に減速機 Rを介 して結合さ れているか ら、 同回 転駆動源モ一 夕 M ₂ に よ っ てボールスプラ イ ン軸 2 0 が回転 駆動 さ れる と、 スプラ イ ン係合 したボールスプラ イ ンナ ッ ト 1 8 に も 回転駆動力が作用 し、 回転を行 う 。 こ の ポ一ルスプ ラ イ ン ナ ッ ト 1 8 の回転は、 当然に直結さ れた出力軸 1 0 に も伝達さ れ、 同出力軸 1 0 の旋回動作を生ぜ しめ る こ と にな る。 こ の と き、 ボールス プ ラ イ ン ナ ッ ト 1 8 の回転動作は回 転軸受 1 6 に支持 さ れた状態で回転を行 う か ら、 同回転がボ ー ルね じナ ツ ト 1 4 へ伝達さ れる こ とがない。 つ ま り 、 出力 軸 1 0 が直動中であ っ て も、 直線方向には静止 してい る と き で も、 任意に同出力軸 1 0 に独立に旋回動作を付与する こ と ができ る のであ る。

こ こ で、 注目すべき 点は、 出力軸 1 0 の旋回駆動用 のモ ー 夕 M ₂ は出力軸 1 0 か ら見て固定位置に配置さ れてい る。 つ ま り 、 出力軸 1 0 や ボー ゾレス プ ラ イ ン ナ ッ ト 1 8 、 ボー ルね じナ ツ ト 1 4 の何れに も搭載さ れる こ とな く 、 切 り 離さ れた 位置に配置さ れてい る か ら、 同旋回駆動モ ー 夕 M ₂ や減速機 R 等の大き な重量を有 した諸要素が直線移動の駆動源モ ー タ M , に負荷 と して作用する こ と はない。 故に、 駆動源モー タ M , に掛か る負荷の軽減が達成さ れる のであ る。 なお、 第 1 図 において、 ボー ルスプラ イ ン ナ ッ ト 1 8 には回転軸受 1 6 を介 して案内要素 2 2 が結合 さ れてお り 、 こ の案内要素 2 2 は直線的に延設さ れた直線案内桿 2 4 に摺動係合 してい る の で、 ボ一 ルス プラ イ ン ナ ッ ト 2 0 及び出力軸 1 0 の直線移動 は、 こ の直線案内桿 2 4 に よ っ て安定に案内 さ れ る。 ま た、 出力軸 1 0 の先端領域は、 図示さ れていないハウ ジ ン グ部材 に保持さ れたオイ ル シールを有 したすべ り 軸受 2 6 に よ り 支 持さ れてい る。 ま た、 出力軸 1 0 の先端 1 O a は、 他の ロ ボ ッ ト 腕部材ゃ手首部材 （図示な し） と結合 さ れる結合部であ り 、 従っ て、 直線変位 と旋回変位 と を こ れ ら の被結合部材に 伝達 して三次元空間内で直線変位 と旋回変位の複合変位を生 ぜ しめる のであ る。 なお、 手首部材を介 してエ ン ドエフ ェ ク 夕 に も複合変位が伝達さ れる。

第 2 図及び第 3 図は、 上述 した出力軸 1 0 の直動、 旋回の 複合動作を起動する複合駆動装置を備えた産業用 ロ ボ ッ ト の の具体的な実施例を示 してい る。

こ の複合駆動装置 3 0 は、 ハ ウ ジ ン グ 3 2 を備え、 こ のハ ウ ジ ン グ 3 2 内の所定位置に電動モー 夕 か ら成る直線移動の 駆動源モー タ と旋回駆動源のモー タ M ₂ とが固定配置で 設け られてい る。

出力軸 4 0 は ノヽウ ジ ン グ 3 2 の一端に設け られたオイ ル シ ールを有 したすべ り 軸受 3 4 に よ り 摺動、 旋回が自在に支持 さ れ、 その先端部 4 0 a は、 すべ り 軸受 3 4 を経てハウ ジ ン グ 3 2 か ら突出 してお り 、 その先端 4 0 a に他の ロ ボ ッ ト腕 6 0 が取着さ れて レ、 る。

出力軸 4 0 は、 第 1 図の構成 と同様に筒形形状の軸体をな し、 その後端 4 0 b はボールスプラ イ ン軸 5 0 に係合 したボ —ルスプラ イ ン ナ ツ ト 4 8 の前端にね じ止め等の適宜の固定 手段に よ り 結合 さ れている。 ボールスプラ イ ン軸 5 0 は、 そ の後端側が、 同軸形の減速装置 R を介 して旋回駆動源モー 夕 M 2 に結合さ れてい る。 故に、 同旋回駆動源モ一 夕 M ₂ の回 転出力が減速装置 R で減速さ れて高 ト ル ク 出力 に変換さ れて か ら ボールスプラ イ ン軸 5 0 に伝達さ れる こ と に よ り 、 ボー ルスプラ イ ン軸 5 0 は、 その軸心周 り に回転する。 こ のボー ルスプラ イ ン軸 5 0 の回転はボールスプラ イ ンナ ツ ト 4 8 に 伝達さ れ、 従っ て、 出力軸 4 0 に伝達さ れる構成に成っ てい る。

こ こ で、 ボー ルスプラ イ ン ナ ッ ト 4 8 は、 精密な回転軸受 を構成す る ク ロ ス ロ ー ラ軸受 4 6 を介 してボー ルね じ ナ ツ ト 4 4 と一体に結合 さ れた構成を有 している。 つま り 、 ボール ス プ ラ イ ン ナ ツ ト 4 8 の回転動作は上記 ク ロ ス ロ ー ラ軸受 4 6 が設け られてレ、 る こ と に よ り 、 ボールね じナ ッ ト 4 4 に伝 達さ れる こ と は無レ、。

他方、 ボー ルね じナ ッ ト 4 4 は、 ボールね じ軸 4 2 に係合 してレ、 る。 そ して、 ボールね じ軸 4 2 の先端 4 2 a がノヽウ ジ ン グ 3 2 に保持 さ れた回転軸受 5 6 に よ り 回転可能に支持さ れ、 他端 4 2 b は、 直線移動の駆動源モー タ に周知の力 ッ プ リ ン グ手段を介 して結合 さ れている。 従 っ て、 駆動源モ — 夕 M i に よ る 回転駆動を受け る と、 その軸心周 り に回転す る。 その結果、 同 ボールね じ軸 4 2 に係合 したボー ルね じ ナ ッ ト 4 4 は ネ ジ係合部にお ける回転一直動変換作用 に従 っ て ボー ルね じ軸 4 2 の軸心に沿っ て直線移動を行 う 。 故に、 既 述 した第 1 図の原理説明の構成か ら明 らかな よ う に、 ボー ル ね じナ ツ ト 4 4 の直線移動に従 っ て ボー ルスプラ イ ン ナ ツ ト 4 8 と 出力軸 4 0 も一体 と成 っ て直線移動を行 う 。 そ して、 上記 ク ロ ス ロ ー ラ軸受 4 6 を介 して一体化さ れた上記の直線 移動体は、 それ ら一体の直線移動体か ら見て旋回駆動源モ ー 夕 M ₂ がハ ウ ジ ン グ 3 2 内の静止位置に切 り 離さ れて固定状 態で配置さ れてい る か ら、 直線移動の駆動源モー タ M ₂ に旋 回駆動源モー タ や減速装置 R の重量が負荷 と して作用す る こ と は無い。 こ の結果、 従来の複合駆動機構は、 前段側の 駆動源モー タ に対 して後段側の駆動源モー タ や減速機が重い 重量負荷 と して作用する こ とか ら、 予め、 前段側の駆動源モ 一 夕 は出力性能が大き な も のを使用 しな ければ成 らなか っ た 不利を有 していたが、 本発明に よ り 、 こ の不利が解消 さ れる のであ る。

なお、 第 2 図、 第 3 図において、 参照番号 5 2 は、 ボール ス プ ラ イ ンナ ツ ト 4 8 と ク ロ ス ロ ー ラ軸受 4 6 を介 して結合 した直線案内要素であ り 、 直線案内桿 5 4 に沿っ てボール ス プラ イ ン ナ ツ ト 4 8 と 出力軸 4 0 の直線移動を安定に案内す る作用 を行う 。 ま た、 参照番号 5 8 a 、 5 8 b はハ ウ ジ ン グ 3 2 の内部に設け られてボールね じナ ツ ト 4 4 の直線移動ス ト ロ 一 ク 端、 従っ て、 出力軸 4 0 のス ト ロ ー ク量を決定す る ス ト ッ パ手段であ り 、 こ れ ら のス ト ッ パ手段 5 8 a ま たは 5 8 b にボールね じナ ツ ト 4 4 が当接する こ と に よ り 、 直線移 動が停止する よ う に設け られてい る。 なお、 ボールね じ ナ ツ ト 4 4 がス ト ッ ノ、'手段 5 8 a 又は 5 8 b に当接 した こ と を検 知す る スィ ツ チ等の適宜の停止検知手段を設けて停止信号を 送出 し、 駆動源モー タ を停止させる よ う に構成 して も良 い o

ま た、 出力軸 4 0 の旋回動作を、 そ の軸心周 り に正逆両方 向に、 例えば、 1 2 0 ° の角度量づつに制限す る よ う な場合 には、 第 3 図に図示す る よ う に、 旋回駆動源モー タ M ₂ の固 定端か ら突出 したス ト ツ バ手段 5 9 a を設け、 こ の ス ト ツ バ 手段 5 9 a に回転時に当接する 当接部 5 9 b を一定位置で回 転す る 回転部分、 例えば、 ボー ル ス プラ イ ン軸 5 0 上の一位 置、 ま た は減速機 R の出力端等に設ければ良い。 第 3 図は減 速機 R の出力端に上記当接部 5 9 b を設けた実施例を示 して い る o

上述 した構成に よ れば、 出力軸 4 0 は、 先端 4 0 a が、 ハ ウ ジ ン グ 3 2 の前端位置ま で後進 した図示の実線位置 と、 他 の腕部 6 0 を伴っ てハ ウ ジ ン グ 3 2 の外方へ向 けて前進 した 点線で図示の突出位置 と の 2 位置間を移動 し得る と共に同 出 力軸 4 0 の軸心周 り に旋回動作を独立に実施す る こ と が可能 であ る。

なお、 他の腕部分 6 0 に搭載さ れた駆動源モ ー 夕 M ₃ は同 腕部分 6 0 の先端側に設け られる ロ ボ ッ ト 手首 （図示な し） の駆動モー タであ る。 更に、 出力軸 4 0 を有 したハ ウ ジ ン グ 3 2 は、 ロ ボ ッ ト機体のベー ス側か ら見て前段側にあ る支持 部材 6 2 (第 3 図） に よ り 支持さ れてお り 、 こ の支持部材 も ロ ボ ッ ト の可動部材を成す よ う に構成す る こ と も勿論、 可能 であ る。 第 4 A図 と第 4 B 図 は、 第 2 図及び第 3 図 に示 し た出力軸駆動装置を備えた産業用 ロ ボ ッ ト を ワ ー ク のハ ン ド リ ン グ用 ロ ボ ッ ト と して形成 した場合の概略的な構成 と作用 と を示 してい る。

第 4 A図、 第 4 B 図に明示さ れる よ う に、 本発明 に係 る複 合駆動装置 3 0 を有する 出力軸 4 0 は、 そ の先端に ロ ボ ッ ト 腕 6 0 を有 し、 こ の ロ ボ ッ ト 腕 6 0 の先端に は手首 7 0 が設 け られ、 上記ロ ボ ッ ト 腕 6 0 が有す る駆動源モ ー タ M _s (第 2 図参照） に よ り 手首 7 0 は旋回可能に構成さ れて い る 。 手首 7 0 の先端に ワ ー ク を処理する エ ン ドェ フ エ ク タ 、 β[] ち、 ロ ボ ッ ト ノヽ ン ド 8 0 が装着さ れてい る。 こ の ロ ボ ッ ト ノヽ ン ド 8 0 も適宜のァ ク チ ユ エ一 夕手段 （図示な し） を備え、 ワ ー ク の把持、 解放動作を行う こ とが可能であ る こ と は言 う ま で もない。

ま た、 複合駆動装置 3 0 は、 前述 した支持部材 6 2 を介 し て旋回台 6 3 に よ っ て 1 つの軸心周 り に矢印 0 で示す旋回が 可能に支持さ れてい る。 故に、 複合駆動装置 3 0 は、 そ の出 力軸 4 0 の後段部分に配設さ れてい る ロ ボ ッ ト 腕 6 0 、 手首 7 0 、 ロ ボ ッ ト ハ ン ド 8 0 を伴っ て第 4 A図の実線位置か ら 1 点破線位置へ旋回する こ とができ る。 ま た、 出力軸 4 0 が 既述の旋回駆動モー タ M ₂ の駆動に よ り 軸心周 り に旋回 （ A 軸周 り の旋回） をする こ と に よ っ て、 ロ ボ ッ ト手首 7 0 や 口 ボ ッ ト ノ、 ン ド 8 0 は第 4 B 図に示すよ う に、 位置 （ I ) 力、 ら 直立状態の位置 （ H ) を経て位置 （ II ) へ、 又その逆向 き に 移動変位する こ とができ る。 故に、 例えば、 位置 （ I ) で口 ボ ッ ト ハ ン ド 8 0 に よ っ て摑持 したワ ー ク を、 例えば、 工作 機械に供給 し、 位置 （ ) でワ ー ク 台へ加工済ワ ー ク を返還 し、 新たな ワ ー ク を受領する等の ワ ー ク の処理作業を遂行す る こ と がで き る のであ る 。

以上の説明か ら明 らかな よ う に、 本発明に よれば、 産業用 ロ ボ ッ ト の複合駆動装置が、 直線動作駆動用モー タ手段の駆 動に従っ て直線移動する 出力軸に対 して旋回動作を付与する 旋回動作駆動用 モー タ手段を出力軸側か ら見て静止位置に設 け、 かつ、 出力軸に対する直線移動の伝達系 と旋回動作の伝 達系 と の間に回転軸受を設ける こ と に よ り 、 両者間の相互干 渉を解消す る よ う に した構成 と したか ら、 直線移動駆動用 モ 一 夕手段に旋回駆動源のモー タ や減速機が重量負荷 と して作 用す る こ とが無い。 こ の結果、 直線駆動用 モー タ手段は、 出 力軸を直線移動 さ せる 出力性能を有すれば十分であ り 、 又、 旋回駆動用 モ ー 夕 手段は出力軸を旋回動作さ せる 出力性能を 有すれば十分 とな る。 つ ま り 、 駆動モー タ 同志の間で互いに 負荷の増大を も た らす原因が解消 さ れたため、 各駆動用 モー 夕 を略同 じ 出力性能のモ ー 夕 に よ っ て構成す る こ とが可能に な っ た。 こ の結果、 従来、 一方の駆動源モ ー 夕 が他の駆動源 モー タ よ り 大き な 出力性能を有す る必要性か ら大型化す る傾 向が有 っ た不利を回避でき る よ う にな っ た。 そ して、 駆動源 モー タ の大型化が回避さ れた結果、 モー タ 自体の コ ス ト 低減 を達成 し、 かつ出力軸駆動装置の全体構造の コ ンパ ク ト 化 も 達成する こ とができ た。

Claims

請求の範囲

1 . 産業用 ロ ボ ッ ト の 1 つの出力要素を 1 つの軸心方向に 直線動作さ せる と共に同 じ軸心の周 り に該出力要素を独立に 旋回動作 さ せる こ とが可能な産業用 ロ ボ ッ ト の複合駆動装置 であ っ て、

固定位置に設け られた 1 つの旋回駆動用 モー タ手段 と、 固定位置に設け られた 1 つの直線動作駆動用モー タ手段 と . 前記旋回駆動用モー タ手段に結合 さ れた回転スプラ イ ン軸 手段 と、

前記出力要素が結合さ れた一端を有 し、 前記回転ス プ ラ イ ン軸手段にスプラ イ ン係合 したスプラ イ ンナ ツ ト手段 と、

前記直線動作駆動用モー タ手段に結合さ れた回転ね じ軸手 段 と、

前記回転ね じ軸手段に直線動作可能にネ ジ係合 した直線動 作ナ ツ ト 手段 と、

前記直線動作ナ ツ ト手段 と前記ス プラ イ ンナ ツ ト 手段 と の 間 に介在さ れ、 該直線動作ナ ツ ト手段に対 して該ス プラ イ ン ナ ツ ト 手段を相対回転自在に結合す る回転軸受手段 と を 具備 し、 前記直線動作ナ ツ ト手段の直線動作に従っ て前記ス プラ イ ン ナ ツ ト手段を介 して前記出力要素を直線動作さ せ、 かつ、 前記ス プラ イ ンナ ツ ト手段 と共に前記出力要素を回転 動作さ せる よ う に した産業用 ロ ボ ッ ト の複合駆動装置。

2 . 前記直線動作駆動用モー タ手段に結合 した前記回転ね じ軸手段 と前記旋回駆動用 モー タ手段に結合 した前記回転ス プラ イ ン軸手段 と を内部に平行配置で収納 し、 一端に開 口 を 具えた 1 つのハ ウ ジ ン グ手段 と、

前記ハウ ジ ン グ手段の前記開 口 を有 した一端に保持 したす ベ り 軸受手段 と を、

更に具備 し、 前記開 口 を通 して前記出力軸を旋回 と直線動作 と を 自在に した請求項 1 に記載の産業用 ロ ボ ッ ト の複合駆動

3 . 前記回転ね じ軸手段及び前記回転ス プラ イ ン軸手段に 平行に案内桿手段 と、 該案内桿手段に係合 した直線案内要素 と を更に具備 し、 前記直線案内要素を前記回転軸受を介 して 前記スプラ イ ン ナ ツ ト 手段に結合す る こ と に よ り 、 前記出力 要素の直線動作を案内する よ う に した請求項 1 に記載の産業 用 ロ ボ ッ 卜 の複合駆動装置。

4 . 前記出力要素が産業用 ロ ボ ッ 卜 のア ー ム手段であ る請 求項 1 に記載の産業用 ロ ボ ッ ト の複合駆動装置。

5 . 前記ハウ ジ ン グ手段の内部に、 前記直線動作ナ ツ ト 手 段の直線動作の動作量を規定す る ために、 前記軸心方向 と平 行な軸線の方向の所定の位置に設け られた第 1 の ス ト ッ プ手 段 と、

前記回転スプラ イ ン軸手段の回転動作量を規定す る ために、 前記軸心の回 り に設け られた第 2 のス ト ッ プ手段 と を、 更に具備 した請求項 2 に記載の産業用 ロ ボ ッ ト の複合駆動装