WO2021256375A1 - ロボット装置 - Google Patents

ロボット装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2021256375A1
WO2021256375A1 PCT/JP2021/022130 JP2021022130W WO2021256375A1 WO 2021256375 A1 WO2021256375 A1 WO 2021256375A1 JP 2021022130 W JP2021022130 W JP 2021022130W WO 2021256375 A1 WO2021256375 A1 WO 2021256375A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
arm
speed reducer
base portion
robot device
flange
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/022130
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
元貴 宮▲崎▼
Original Assignee
ファナック株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ファナック株式会社 filed Critical ファナック株式会社
Priority to JP2022531745A priority Critical patent/JP7414992B2/ja
Priority to DE112021003286.0T priority patent/DE112021003286T5/de
Priority to CN202180042576.2A priority patent/CN115916474A/zh
Priority to US18/002,042 priority patent/US20230226683A1/en
Publication of WO2021256375A1 publication Critical patent/WO2021256375A1/ja

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/06Programme-controlled manipulators characterised by multi-articulated arms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/02Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type
    • B25J9/04Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type by rotating at least one arm, excluding the head movement itself, e.g. cylindrical coordinate type or polar coordinate type
    • B25J9/046Revolute coordinate type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/102Gears specially adapted therefor, e.g. reduction gears
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/106Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with articulated links
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/106Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with articulated links
    • B25J9/1065Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with articulated links with parallelograms

Definitions

  • This disclosure relates to robot devices.
  • this type of robot device as a method of miniaturizing the joint, two small (small capacity) speed reducers are arranged so as to be sandwiched from both sides with respect to the first arm, and each speed reducer is connected to the base. Structures have also been proposed. With such a structure, the joint can be miniaturized without using a large-capacity speed reducer. Further, for example, by using two speed reducers in parallel, the rated capacity is doubled, and it becomes possible to design a robot that can handle a higher load.
  • the speed reducer (J3 axis) of the second arm which is rotationally driven by the parallel link, is generally arranged coaxially with the rotation axis (J2 axis) of the first arm. Is. Therefore, even if there is one reducer for each of the J2 axis and the J3 axis, two reducers are coaxially arranged in parallel.
  • the three reducers will be arranged coaxially in parallel.
  • the base portion (J2 base) for fixing the reducer is convenient, and three flanges integrally formed with the base portion are arranged in parallel.
  • interfaces installation surface, bolt holes, etc.
  • a robot device in which a plurality of flanges are integrally formed on a base portion, for example, when three flanges are arranged in parallel, if the outer flange is not hollow, the inner flange cannot be machined with a tool. ..
  • the flange processing for arranging a plurality of reduction gears in parallel is simplified, and each processed flange can be handled with a small number of adapter parts. It is desirable to be able to combine a reducer.
  • the robot device in the present disclosure is a robot device including a base portion for accommodating a first arm having a parallel link and a speed reducer for driving the second arm, and is arranged in parallel so as to sandwich the first arm.
  • Two first reduction gears that drive the first arm, a second reduction gear that is arranged in parallel with the two first reduction gears and drives the second arm, the base portion, and the two first reduction speeds.
  • Two first adapter parts arranged between the machine and connecting the base portion and the first speed reducer, and arranged between the base portion and the second speed reducer, the base portion and the base portion.
  • a second adapter component for connecting to the second speed reducer is provided.
  • machining of a flange integrally formed with a base portion of a robot device is simplified, and a plurality of speed reducers corresponding to each of the machined flanges are combined with a small number of adapter parts. can.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA of the side view shown in FIG. 1 for explaining the arrangement configuration of the speed reducer of the robot device. It is a perspective view which shows the appearance of a robot apparatus. It is a side view of the base part shown in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line BB around the flange shown in FIG. It is sectional drawing explaining the flange processing of the base part of a robot apparatus. It is sectional drawing which shows the processing state of the base part of a robot apparatus. It is a perspective view explaining the structure of a robot apparatus. It is sectional drawing of the main part shown in FIG. It is sectional drawing explaining the flange processing of the base part of a robot apparatus.
  • FIG. 1 shows a side view illustrating the mechanism of a robot device with a parallel link.
  • FIG. 2 is a front view of the robot device shown in FIG.
  • motors 12A and 12B for the first arm that move the first arm 13 are arranged on the base portion 11.
  • the parallel link 16 is movably configured in conjunction with the operation of the second arm 14 via two joints.
  • the second arm 14 is configured to be rotatable around the center of rotation of the second arm (J3 axis). Tools and the like are detachably configured on the end effector 15.
  • the speed reducer (J3 axis) of the second arm 14 is arranged coaxially with the rotation axis (J2 axis) of the first arm 13, as will be described later.
  • the number of motors is two per axis is shown, but the number of motors may be one or three for each axis.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of the side view shown in FIG. 1 for explaining the arrangement configuration of the speed reducer of the robot device.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the appearance of the robot device showing the present embodiment. The same components as those in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • the two first speed reducers 21 and the first speed reducer 22 are arranged so as to sandwich the first arm 13 from both sides, and one of the first speed reducers 21 uses the first adapter component 20. , Tightened to the first flange 23 with bolts (not shown). The other first speed reducer 22 is fastened and coupled to the second flange 25 with bolts (not shown) using the first adapter component 24.
  • power is transmitted to the first speed reducer 22 via a drive shaft or the like.
  • the second speed reducer 26 is arranged between the parallel link 16 and the second adapter component 27, and is bolted and coupled to the third flange 28 using the second adapter component 27.
  • the adapter component is configured as a single unit
  • a plurality of adapter components may be used to connect the speed reducers corresponding to the corresponding flanges.
  • the motor for each speed reducer may be directly connected to each adapter, but may be connected via another component.
  • the input method and structure of the motor, gear, etc. are not limited at all.
  • the position of accommodating the first speed reducer 21 and the first speed reducer 22 for driving the first arm 13 and the second arm 14 having the parallel link 16 is the position of the base portion 1.
  • Two first speed reducers 21 and two first speed reducers 22 are arranged so as to sandwich one arm 13 from both sides. Further, by arranging the second speed reducer 26 for driving the second arm in parallel with the first speed reducer 21 and the first speed reducer 22, a plurality of speed reducers are arranged in the capacity-saving speed reducer accommodation space. It is configured to be possible.
  • the outer diameter of the second adapter component 27 as a component for assembling the second reducer 26 is larger than the outer diameter of the first adapter component 24 for assembling the first reducer 22.
  • the outer diameter of the hollow second flange 25 is smaller than the outer diameter of the third flange 28.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the flange processing of the base portion 11 of the robot device showing the present embodiment
  • FIG. 6 is a fracture cross-sectional view based on the line BB shown in FIG.
  • the hollow diameter ⁇ B of the third flange 28 with respect to the second speed reducer 26 Is larger than the outer diameter ⁇ A of the second flange 25 (measured from the tip of the convex portion protruding from the base portion 11).
  • the first flange 23, the second flange 25, and the third flange 28 are integrally formed on the base portion 11 so as to satisfy the hollow diameter ⁇ B> outer diameter ⁇ A.
  • the outer diameter ⁇ A in the following description means the outer diameter of the machined surface.
  • the outermost surface of the hollow first flange 23 is the cast surface 23A.
  • the outermost side of the hollow second flange 25 is the cast surface 25A.
  • the outermost side of the hollow third flange 28 is the cast surface 28A.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating the flange processing of the base portion 11 of the robot device showing the present embodiment.
  • the cross section corresponds to the BB cross section shown in FIG.
  • the same components as those in FIG. 6 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • the hollow diameter ⁇ B of the third flange 28 with respect to the second speed reducer 26 is enlarged larger than the outer diameter ⁇ A of the first flange 23 and the second flange 25, and further.
  • An example in which the second flange 25 is in-row processed is shown.
  • the flanged surface includes taps for fixing adapter parts, and if necessary, machining of pin holes for positioning. Further, it is desirable that the hollow diameter ⁇ B of the second flange 25 is about the same as the outer diameter ⁇ A of the machined surface of the first flange 23, but ⁇ B ⁇ ⁇ A is not always satisfied as described later. Further, the cylindrical surface of the third flange 28 having a hollow diameter of ⁇ B may be configured as a machined surface or a non-machined surface.
  • the outer end as the upper end surface of the second flange 25 (since the cylindrical surface outside the outer diameter ⁇ A is the base casting surface, the outer diameter ⁇ A is the deviation of the actual dimensional shape of the casting material and the processing reference. Including the deviation from).
  • the outer diameter ⁇ A of the second flange 25 is the actual processing size.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a processing state of the base portion of the robot device showing the present embodiment.
  • the cross section corresponds to the BB cross section shown in FIG.
  • ⁇ C is the diameter of the machining tool cutter
  • ⁇ D is the diameter of the extension portion of the machining tool or the holder portion of the machining machine (outermost diameter during rotation).
  • ⁇ D is drawn uniformly in the figure, the diameter and shape may change in the middle. Further, in FIG. 8, the case where ⁇ C> ⁇ D is drawn, but ⁇ C ⁇ ⁇ D may be obtained.
  • the diameter ⁇ D (outermost diameter) in a range that interferes with the hollow diameter ⁇ B of the second flange 25 when machining the machined surface of the first flange 23 becomes a problem.
  • the diameter ⁇ D portion must be arranged so as not to interfere with the inner wall of the hollow hollow diameter ⁇ B.
  • the dimensions A to E must satisfy the relationship shown by the following mathematical formula (1).
  • the distance E indicates the distance between the flange center axis and the center of the machining tool, as shown in FIG. E + ⁇ D / 2 ⁇ B / 2 and E + ⁇ C / 2 ⁇ ⁇ A / 2 (1)
  • the center distance E needs to be determined in consideration of the casting deviation as in the base portion 11 shown in FIG.
  • the two speed reducers 21 and the speed reducer 22 of the first arm 13 have the same type, but the first arm speed reducer and the second arm speed reducer do not have to be the same type.
  • the same model means that the rated capacities are the same, and differences in interface shape, etc. are recognized.
  • the robot device for arranging the two speed reducers on the first arm and the speed reducers for the second arm in parallel with them has been described, but two speed reducers for the second arm are arranged. It may be a structure.
  • FIG. 9 is a perspective view illustrating the structure of the robot device showing the present embodiment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of a main part shown in FIG. This example features a structure in which two speed reducers are arranged so as to be sandwiched between the first arm 13A and the second arm 14 along the central axis of the motor via the central flange 30.
  • the first arm 13A adopts a shape in which the thickness width of the portion close to the base portion 11 is smaller than the thickness width on the upper side of the speed reducer.
  • the first adapter component 24 for the first speed reducer 22 and the third adapter 27A for the second speed reducer 26A are coupled to the base portion 11 so as to face each other.
  • a second speed reducer 26A is arranged on the left side of the parallel link 16, and the second speed reducer 26A is coupled to the base portion 11 by using the third adapter 27A.
  • the second speed reducer 26B is arranged on the right side of the parallel link 16, and the second speed reducer 26B is coupled to the base portion 11 by using the fourth adapter 27B.
  • the two speed reducers 21 and the speed reducer 22 of the first arm 13 and the two speed reducers 26A and the speed reducer 26B of the second arm 14 have the same model, but the speed reducer for the first arm. And the reducer for the second arm do not have to be the same model.
  • the same model means that the rated capacities are the same, and differences in interface shape, etc. are recognized.
  • the central flange 30 has a structure in which two speed reducers are sandwiched from both sides, but the flanges for fixing the first speed reducer 22 and the second speed reducer 26A may be provided independently. According to this embodiment, it is possible to realize, for example, an ultra-highly portable (for example, 2.5 tons or more) small robot device.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing the structure of the base portion of the robot device showing the present embodiment.
  • the same components as those in FIG. 10 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • the first speed reducer 22 is arranged so as to be sandwiched between the first arm 13 and the machined surface 30A of the central flange 30, and is coupled to the base portion 11.
  • the present disclosure is not limited to the above embodiment, and changes and improvements to the extent that the object of the present disclosure can be achieved are included in the present disclosure.

Abstract

ロボット装置のベース部に対して一体形成されるフランジの加工を簡易化し、かつ、加工された各フランジに対して少ないアダプタ部品で対応する複数の減速機を結合できる。平行リンクを有する第1アームおよび第2アームを駆動する減速機を収容するベース部を備えるロボット装置であって、前記第1アームを挟み込むように並列に配置され、前記第1アームを駆動する2つの第1減速機と、前記2つの第1減速機と並列に配置され、前記第2アームを駆動する第2減速機と、前記ベース部と前記2つの第1減速機との間にそれぞれ配置され、前記ベース部と前記第1減速機とを連結する2つの第1アダプタ部品と、前記ベース部と前記第2減速機との間に配置され、前記ベース部と前記第2減速機とを連結する第2アダプタ部品と、を備える。

Description

ロボット装置
 本開示は、ロボット装置に関する。
 従来、大可搬(例えば1t以上)の重量物を搬送するロボット装置では、ロボットの関節(第1アーム(J2アーム)根本)の減速機にかかる負荷が大きくなるため、大型(大容量)の減速機を採用するのが一般的である。大容量の減速機は外形が大きいため、ロボットの関節も大型化する。複数のアームと減速機を備えるロボット機構については、下記特許文献1に開示されている。
 また、この種のロボット装置において、関節を小型化する方法として第1アームに対して両側から挟み込む形で小型(小容量)の減速機を2個配置し、それぞれの減速機をベースと連結する構造も提案されている。この様な構造にすることで、大容量の減速機を用いずに関節を小型化する事ができる。また、例えば減速機2個を並列に用いることにより定格容量が2倍になり、より高い負荷に対応可能なロボットの設計が可能となる。
特開昭57-021297号公報
 一方、平行リンクを備えるロボット装置においては、平行リンクにより回転駆動される第2アームの減速機(J3軸)は、第1アームの回転軸(J2軸)と同軸に配置される構造が一般的である。このため、J2軸、J3軸それぞれ減速機が1個の場合でも、減速機は同軸に2個並列される構造を採る。
 また、J2軸に減速機を2個配置する場合、3個の減速機が同軸上に並列配置されることとなる。この場合、減速機を固定するベース部(J2ベース)には都合、ベース部に対して一体形成される3本のフランジが並列されることとなる。このように、減速機の数を増やす場合、ベース部に一体形成されるフランジの構造上、それぞれに減速機をベース部に結合するためのインターフェース(設置面、ボルト穴等)の加工が困難となる。
 具体的には、複数のフランジがベース部に一体形成されるロボット装置、例えば3個のフランジを並列配置する場合、外側のフランジが中空でない場合、内側のフランジを工具で加工することができなくなる。
 また、3個のフランジが中空構造として、複数並列配置する場合でも、外側のフランジから最も内側のフランジまでの距離が長いと、工具の強度の制限などにより、十分なフランジ加工が困難となる。
 そこで、ベース部に対して複数のフランジを一体形成させるロボット装置においては、減速機を複数並列配置させるためのフランジ加工を簡易化し、かつ、加工された各フランジに対して少ないアダプタ部品で対応する減速機を結合できることが望ましい。
 本開示におけるロボット装置は、平行リンクを有する第1アームおよび第2アームを駆動する減速機を収容するベース部を備えるロボット装置であって、前記第1アームを挟み込むように並列に配置され、前記第1アームを駆動する2つの第1減速機と、前記2つの第1減速機と並列に配置され、前記第2アームを駆動する第2減速機と、前記ベース部と前記2つの第1減速機との間にそれぞれ配置され、前記ベース部と前記第1減速機とを連結する2つの第1アダプタ部品と、前記ベース部と前記第2減速機との間に配置され、前記ベース部と前記第2減速機とを連結する第2アダプタ部品と、を備える。
 本開示の一態様によれば、ロボット装置のベース部に対して一体形成されるフランジの加工を簡易化し、かつ、加工された各フランジに対して少ないアダプタ部品で対応する複数の減速機を結合できる。
平行リンク付きロボット装置の一例を示す側面図である。 図1に示したロボット装置の正面図である。 ロボット装置の減速機の配置構成を説明する図1に示した側面図のA-A断面図である。 ロボット装置の外観を示す斜視図である。 図4に示したベース部の側面図である。 図5に示したフランジ周りのB-B断面図である。 ロボット装置のベース部のフランジ加工を説明する断面図である。 ロボット装置のベース部の加工状態を示す断面図である。 ロボット装置の構造を説明する斜視図である。 図9に示した要部断面図である。 ロボット装置のベース部のフランジ加工を説明する断面図である。
 以下、本発明の実施形態について図面に基づいて詳述する。
〔第1実施形態〕
 図1は、平行リンク付きロボット装置の機構を説明する側面図を示す。図2は、図1に示したロボット装置の正面図である。
 図1、図2において、本例に示すロボット装置1の機構は、ベース部11に第1アーム13を可動させる第1アーム用モータ12A、12Bが配置されている。平行リンク16は、2つのジョイントを介して第2アーム14の動作に連係して可動自在に構成されている。第2アーム14は、第2アーム回転中心(J3軸)回りに回転可能に構成されている。エンドエフェクタ15には、ツール等が着脱可能に構成されている。
 なお、第2アーム14の減速機(J3軸)は、後述するように第1アーム13の回転軸(J2軸)と同軸に配置される。
 図2に示すロボット装置1の例では、1軸につきモータ個数が2個の場合を示すが、各軸についてモータ個数を1個、あるいは3個として構成してもよい。
 図3は、ロボット装置の減速機の配置構成を説明する図1に示した側面図のA-A断面図である。図4は、本実施形態を示すロボット装置の外観を示す斜視図である。なお、図1、図2と同一のものには同じ符号を付して説明を省略する。
 図3において、2個の第1減速機21、第1減速機22は、第1アーム13を、両側から挟み込む形態で配置され、一方の第1減速機21は第1アダプタ部品20を用いて、第1フランジ23に図示しないボルトで締め付けて結合される。他方の第1減速機22は第1アダプタ部品24を用いて、第2フランジ25に図示しないボルトで締め付けて結合される。ここで、第1減速機22は、ドライブシャフト等を介して動力が伝達される。
 第2減速機26は、平行リンク16と第2アダプタ部品27との間に配置され、第2アダプタ部品27を用いて、第3フランジ28にボルトで締め付けて結合される。
 なお、本実施形態では、アダプタ部品を単体として構成する場合を示すが、複数のアダプタ部品を用いて対応する1つのフランジに対応する減速機を結合するように構成してもよい。
 さらに、各減速機に対するモータは、それぞれのアダプタに直結されていてもよいが、別部品を介して結合されていてもよい。本実施形態の適用において、モータ、ギヤ等の入力方式、構造は何ら制限されることはない。
 本実施形態に示すロボット装置は、平行リンク16を有する第1アーム13および第2アーム14を駆動するための第1減速機21、第1減速機22を収容する位置が、ベース部1の第1アーム13を両側から挟み込む形で第1減速機21、第1減速機22を2個配置している。さらに、第2アーム駆動用の第2減速機26を第1減速機21、第1減速機22に対して並列に配置することで、省容量の減速機収容スペースに複数の減速機を配置することが可能に構成されている。
 ここで、第2減速機26を組み付ける部品としての第2アダプタ部品27の外径が第1減速機22を組み付ける第1アダプタ部品24の外径よりも大きい形状としている。また、中空の第2フランジ25の外径が第3フランジ28の外径よりも小さい形状としている。
 これにより、第2アーム14に対する第2減速機26をベース部11に結合する際、第1アーム13に対する第1減速機21、第1減速機22をベース部11に結合する工程と、第2アーム14に対する第2減速機26をベース部11に結合する工程とを支障なく行うことで、第1アーム13と、第2アーム14に対する3つの減速機を並列してベース部11に結合することができる。
 図5は、本実施形態を示すロボット装置のベース部11のフランジ加工を説明する断面図であり、図6は、図5に示すB-B線に基づく破断面図である。
 図6に示すように、本実施形態では、ベース部11を加工する際に、第2減速機26に対する第3フランジ28の中空径φB(ベース部11より突起する凸部の先端から計測される)を第2フランジ25の外径φA(ベース部11より突起する凸部の先端から計測される)よりも大きく加工する。なお、図示されるように、中空径φB>外径φAを満たすように第1フランジ23、第2フランジ25、第3フランジ28がベース部11に一体形成されている。なお、以下の説明における外径φAとは、加工面外径を意味する。
 ここで、中空の第1フランジ23の最外側は鋳肌面23Aとなる。同様に、中空の第2フランジ25の最外側は鋳肌面25Aとなる。同様に、中空の第3フランジ28の最外側は鋳肌面28Aとなる。
 図7は、本実施形態を示すロボット装置のベース部11のフランジ加工を説明する断面図である。なお、断面は、図5に示すB-B断面に対応する。なお、図6と同一のものには同一の符号を付して説明を省略する。
 本例は、ベース部11を加工する際に、第2減速機26に対する第3フランジ28の中空径φBが第1フランジ23、第2フランジ25の外径φAよりも大きく拡大加工し、さらに、第2フランジ25をインロー加工した例を示す。
 なお、上述したようにフランジ加工面には、アダプタ部品固定用のタップ、必要に応じて位置決めようピン穴等の加工が含まれる。さらに、第2フランジ25の中空径φBは、第1フランジ23の加工面の外径φAと同程度であることが望ましいが、後述するように必ずしもφB≧φAとはならない。また、第3フランジ28の中空径φBの円筒面は、加工面でも非加工面として構成してもよい。
 また、本実施形態では、第2フランジ25の上端面としての外端(外径φAの外側の円筒面はベース鋳物面となるため、外径φAは鋳物素材の実寸法形状のずれ、加工基準とのずれを含む)となる。ただし、図7に示したインロー加工とする場合、第2フランジ25の外径φAは、加工実寸法となる。
 図8は、本実施形態を示すロボット装置のベース部の加工状態を示す断面図である。なお、断面は、図5に示すB-B断面対応する。
 図8において、φCは加工工具カッター径で、φDは加工工具の延長部分もしくは加工機のホルダ部分の径(回転時の最外径)である。なお、φDを図中では一様に描いているが、途中で径や形状が変化する場合がある。
 また、図8では、φC>φDの場合を描いているが、φC≦φDとなる場合もある。
 ここで、第1フランジ23の加工面の加工時に第2フランジ25の中空径φBと干渉する範囲での径φD(最外径)が問題となる。
 このとき、径φD部が中空の中空径φBの内壁に干渉しないように配置されていなければならない。
 また、寸法A~Eは、以下に数式(1)で示す関係が満たされていなければならない。ここで、距離Eは、図8に示すように、フランジ中心軸と、加工工具中心間の距離を示す。
 E+φD/2<φB/2、かつ、E+φC/2≧φA/2  (1)
 これにより、中心の距離Eは、図6に示すベース部11のように鋳物ずれを考慮して中心の距離Eを決定する必要がある。一方、図7に示すように、加工面が凹となる場合、鋳物ずれを考慮せずに中心の距離Eを設定できるメリットがある。
 なお、第1アーム13の2つの減速機21と減速機22については、それぞれ同型式を原則とするが、第1アーム用減速機と第2アーム用減速機は同型式である必要はない。
 また、同型式とは定格容量が同等であることを意味し、インターフェース形状の違い等は認められるものとする。
 本実施形態によれば、ロボット装置のベース部に対して一体形成されるフランジの加工を簡易化し、かつ、加工された各フランジに対して少ないアダプタ部品で対応する複数の減速機を結合できる。
〔第2実施形態〕
 上記実施形態では、第1アームに2個の減速機と、これらに並行して第2アーム用の減速機を配置するロボット装置について説明したが、第2アーム用の減速機を2個配置する構造としてもよい。
 図9は、本実施形態を示すロボット装置の構造を説明する斜視図である。図10は、図9に示した要部断面図である。本例はモータの中心軸線に沿って、中央フランジ30を介して、第1アーム13A、第2アーム14にそれぞれ挟み込むように減速機を2つずつ配置した構造を特徴としている。
 図10において、第1アーム13Aは、減速機を結合するスペースを確保するため、ベース部11に近い部分の厚み幅が減速機の上部側の厚み幅より小さくなる形状を採用している。中央フランジ30を介して、第1減速機22のための第1アダプタ部品24と、第2減速機26Aのための第3アダプタ27Aとが対向するようにベース部11に結合される。
 平行リンク16の左方側は、第2減速機26Aが配置され、第2減速機26Aは、第3アダプタ27Aを用いてベース部11に結合される。一方、平行リンク16の右方側は、第2減速機26Bが配置され、第2減速機26Bは、第4アダプタ27Bを用いてベース部11に結合される。
 これにより、減速機の数が増加する構造であっても、少ないアダプタ部品で各減速機をベース部11に対して確実に結合することが可能となる。
 なお、第1アーム13の2つの減速機21と減速機22、また第2アーム14の2つの減速機26Aと減速機26Bについては、それぞれ同型式を原則とするが、第1アーム用減速機と第2アーム用減速機は同型式である必要はない。
 また、同型式とは定格容量が同等であることを意味し、インターフェース形状の違い等は認められるものとする。
 なお、本例では、中央フランジ30は、2つの減速機を両側から挟み込む構造としているが、第1減速機22、第2減速機26Aを固定するフランジは独立して設ける構成としてもよい。
 本実施形態によれば、例えば超高可搬(例えば2.5t以上)の小型のロボット装置を実現できる。
〔第3実施形態〕
 上記実施形態では、第1アームに2個の減速機と、これらに並行して第2アーム用の減速機を配置するロボット装置について説明したが、4個の減速機を並行して配置する構成の場合は、ベース部の構造を変更することでアダプタ部品を減らすことも可能となる。以下、その実施形態について図面を用いて説明する。
 図11は、本実施形態を示すロボット装置のベース部の構造を示す断面図である。なお、図10と同一のものには同一の符号を付してその説明を省略する。
 図11に示すように、第1アーム13と中央フランジ30の加工面30Aとで第1減速機22を挟み込むように配置してベース部11に結合させている。これにより、減速機の数が増加しても、各減速機をベース部11に結合させるアダプタ部品点数を減らすことができる。
 また、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、本開示の目的を達成できる範囲での変更、改良は本開示に含まれる。
1  ロボット装置
11 ベース部
13 第1アーム
14 第2アーム
16 平行リンク
20 第1アダプタ部品
21 第1減速機
22 第1減速機
24 第1アダプタ部品
26 第2減速機
27 第2アダプタ部品

 

Claims (4)

  1.  平行リンクを有する第1アームおよび第2アームを駆動する減速機を収容するベース部を備えるロボット装置であって、
     前記第1アームを挟み込むように並列に配置され、前記第1アームを駆動する2つの第1減速機と、
     前記2つの第1減速機と並列に配置され、前記第2アームを駆動する第2減速機と、
     前記ベース部と前記2つの第1減速機との間にそれぞれ配置され、前記ベース部と前記第1減速機とを連結する2つの第1アダプタ部品と、
     前記ベース部と前記第2減速機との間に配置され、前記ベース部と前記第2減速機とを連結する第2アダプタ部品と、を備える、ロボット装置。
  2.  前記第2アダプタ部品は、前記第1アダプタ部品よりも外径が大きい、請求項1に記載のロボット装置。
  3.  前記第2減速機は、前記第2アームを連係駆動するリンクを挟み込むように2つ並列に配置される、請求項1または2に記載のロボット装置。
  4.  前記2つの第1アダプタ部品は、前記第2アダプタ部品側と反対側の外側に配置される第1アダプタ部品の方が、前記第2アダプタ部品側の内側に配置される第1アダプタ部品よりも外径が大きい、請求項1から3いずれかに記載のロボット装置。

     
PCT/JP2021/022130 2020-06-17 2021-06-10 ロボット装置 WO2021256375A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022531745A JP7414992B2 (ja) 2020-06-17 2021-06-10 ロボット装置
DE112021003286.0T DE112021003286T5 (de) 2020-06-17 2021-06-10 Robotervorrichtung
CN202180042576.2A CN115916474A (zh) 2020-06-17 2021-06-10 机器人装置
US18/002,042 US20230226683A1 (en) 2020-06-17 2021-06-10 Robot device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-104457 2020-06-17
JP2020104457 2020-06-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021256375A1 true WO2021256375A1 (ja) 2021-12-23

Family

ID=79267972

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/022130 WO2021256375A1 (ja) 2020-06-17 2021-06-10 ロボット装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230226683A1 (ja)
JP (1) JP7414992B2 (ja)
CN (1) CN115916474A (ja)
DE (1) DE112021003286T5 (ja)
WO (1) WO2021256375A1 (ja)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6056490U (ja) * 1983-09-22 1985-04-19 横河電機株式会社 直接駆動形ロボット
JPH01310885A (ja) * 1988-06-07 1989-12-14 Mitsubishi Electric Corp 産業用ロボット装置
JPH0671089U (ja) * 1993-03-12 1994-10-04 株式会社不二越 関節形ロボット
JPH09150389A (ja) * 1995-11-29 1997-06-10 Yaskawa Electric Corp 産業用ロボット
CN201645484U (zh) * 2010-02-26 2010-11-24 华南理工大学 应用于发动机气门电镦热锻成型工序的机器人
JP2018187711A (ja) * 2017-05-02 2018-11-29 ファナック株式会社 アーム固定装置および減速機交換方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5721297A (en) 1980-05-29 1982-02-03 Karlsruhe Augsburg Iweka Turning driving device for mechanical section supported in rotatable shape
US5265489A (en) * 1990-04-20 1993-11-30 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Arm-driving device for industrial robot

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6056490U (ja) * 1983-09-22 1985-04-19 横河電機株式会社 直接駆動形ロボット
JPH01310885A (ja) * 1988-06-07 1989-12-14 Mitsubishi Electric Corp 産業用ロボット装置
JPH0671089U (ja) * 1993-03-12 1994-10-04 株式会社不二越 関節形ロボット
JPH09150389A (ja) * 1995-11-29 1997-06-10 Yaskawa Electric Corp 産業用ロボット
CN201645484U (zh) * 2010-02-26 2010-11-24 华南理工大学 应用于发动机气门电镦热锻成型工序的机器人
JP2018187711A (ja) * 2017-05-02 2018-11-29 ファナック株式会社 アーム固定装置および減速機交換方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20230226683A1 (en) 2023-07-20
CN115916474A (zh) 2023-04-04
JP7414992B2 (ja) 2024-01-16
JPWO2021256375A1 (ja) 2021-12-23
DE112021003286T5 (de) 2023-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100749349B1 (ko) 로봇 손목 구동용 동력전달장치 및 동력전달장치
EP2484496B1 (en) Robot
EP0249232B1 (en) Wrist device of robot
US8109173B2 (en) Parallel robot provided with wrist section having three degrees of freedom
US8893578B2 (en) Parallel robot provided with wrist section having three degrees of freedom
EP2514573B1 (en) Robot
US8820189B2 (en) Articulated robot wrist
EP1492649B1 (en) Industrial robot
US20120103127A1 (en) Robot arm assembly
US20090065664A1 (en) Positioning device
EP2514574A1 (en) Robot
JP5270449B2 (ja) ロボットの関節構造、及びそれを備えるロボット
EP3784446B1 (en) A parallel kinematic robot
CN111201114A (zh) 带有机器人手驱动装置的机器人臂
WO1994009949A1 (en) Industrial robot having joints using a hollow reduction gear
WO2021256375A1 (ja) ロボット装置
JPH02190288A (ja) 工業用ロボット等の手首機構
EP2756932A2 (en) Robot
KR102108674B1 (ko) 회전운동 전달 메카니즘이 구비된 병렬로봇
EP0165374B1 (en) Industrial robot
JP2722295B2 (ja) 小軌跡加工装置
KR100405808B1 (ko) 6축 다관절 산업용 로봇의 상부암 구조
JP5545379B2 (ja) ロボット
CN220699650U (zh) 关节结构及机器人
KR100239587B1 (ko) 산업용 로보트의 손목부구조

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21825292

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022531745

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21825292

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1