JP2011093075A - Robot arm - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a robot arm for applying uniform and stable preload, and extending a service life of a bearing. <P>SOLUTION: In the robot arm 10 adopting a link mechanism, a rolling bearing unit 40 provided with rolling bearings 43 between a sleeve 41 and a housing 42 is used in a revolute joint 15. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ロボットアーム、特にリンク機構を用いたロボットアームに関する。   The present invention relates to a robot arm, and more particularly to a robot arm using a link mechanism.

従来からリンク機構を用いたロボットアームを備えたロボットが知られている（例えば、特許文献１など）。   Conventionally, a robot including a robot arm using a link mechanism is known (for example, Patent Document 1).

特許文献１には、図３に示すように、３つの位置制御用アクチュエータ１０１と１つのエンドエフェクタ用の回転型アクチュエータ１０２の、合計４つのアクチュエータを備えたパラレルリンクロボット１００が開示されている。このパラレルリンクロボット１００では、可動部１０３が各位置制御用アクチュエータ１０１とそれぞれの平行リンク機構１０７を介して連結されている。各平行リンク機構１０７は、位置制御用アクチュエータ１０１の出力シャフト１０８に固定され該出力シャフト１０８と共に回転する第１リンク部材１０９と、該第１リンク部材１０９に関節部１１０を介して一端が連結された２本の第２リンク部材１１１と、さらに、該２本の第２リンク部材１１１の他端は関節部１１２に連結された可動部１０３で構成され、２本の第２リンク部材１１１は平行に配置されている。そして、３つの位置制御用アクチュエータ１０１の回転位置を制御することによって、各位置制御用アクチュエータ１０１の出力シャフト１０８に結合された各平行リンク機構１０７により、可動部１０３は常にベース１１３に対して水平を保って、その位置が制御されることになる。   Patent Document 1 discloses a parallel link robot 100 including a total of four actuators including three position control actuators 101 and one end effector rotary actuator 102 as shown in FIG. In the parallel link robot 100, the movable portion 103 is connected to each position control actuator 101 via each parallel link mechanism 107. Each parallel link mechanism 107 is fixed to the output shaft 108 of the position control actuator 101 and is rotated with the output shaft 108, and one end is connected to the first link member 109 via the joint 110. In addition, the two second link members 111 and the other end of the two second link members 111 are configured by a movable portion 103 connected to the joint portion 112, and the two second link members 111 are parallel to each other. Is arranged. Then, by controlling the rotational positions of the three position control actuators 101, the movable portion 103 is always level with respect to the base 113 by each parallel link mechanism 107 coupled to the output shaft 108 of each position control actuator 101. And the position is controlled.

このようなパラレルリンク機構を用いたパラレルリンクロボットの関節部には、転がり軸受等の軸受が使用されているが（例えば特許文献２）、これらの用途、動きは多様であり、使用条件によっては大きな剛性が必要とされる場合がある。軸受は大きさが一定ならば、予め設定された予圧によって剛性が左右される。   Bearings such as rolling bearings are used at the joints of parallel link robots using such a parallel link mechanism (for example, Patent Document 2), but their applications and movements are diverse, depending on the usage conditions. Large stiffness may be required. If the size of the bearing is constant, the rigidity is affected by a preset preload.

特開２００８−２６４８８１号公報JP 2008-264881 A 特開平５−６９３７９号公報JP-A-5-69379

しかしながら、特許文献２のように、軸部材に対しリンク部材を軸受で直接回動自在に支持した場合、予圧の設定が難しく、予圧の付与が均一でないとトルクにうねりが生じてしまい、関節部の動きに支障がでたり、耐久性が著しく劣化してしまうことが予測される。また、軸受を交換する際も予圧をかけ直す必要があるため、交換前と比べて剛性が大きく変化してしまう可能性も高い。   However, as in Patent Document 2, when the link member is directly pivotally supported by the bearing with respect to the shaft member, setting of the preload is difficult, and if the preload is not uniformly applied, the torque is swelled, and the joint portion It is predicted that the movement will be hindered and the durability will be significantly deteriorated. Moreover, since it is necessary to reapply the preload when the bearing is replaced, there is a high possibility that the rigidity is greatly changed compared to before the replacement.

さらに、ロボットアームを構成するリンク部材の自重によりモーメント荷重が軸受に作用し、軸受の軌道面が損傷し軸受寿命が低下するという問題があった。   Furthermore, the moment load acts on the bearing due to the weight of the link member constituting the robot arm, and there is a problem that the raceway surface of the bearing is damaged and the bearing life is reduced.

そこで、本発明は、均一で安定した予圧を付与することが可能で、軸受の長寿命化が可能なロボットアームを提供することを目的としている。   Therefore, an object of the present invention is to provide a robot arm that can apply a uniform and stable preload and can extend the life of a bearing.

上記目的は、以下の構成により達成される。
（１）リンク機構を用いたロボットアームであって、スリーブとハウジングとの間に転がり軸受が設けられた転がり軸受ユニットを関節部に使用したことを特徴とするロボットアーム。
（２）前記転がり軸受ユニットには、２つの玉軸受が前記スリーブと前記ハウジングとの間に設けられたことを特徴とする（１）に記載のロボットアーム。
（３）前記リンク機構はパラレルリンク機構であることを特徴とする（１）又は（２）に記載のロボットアーム。 The above object is achieved by the following configuration.
(1) A robot arm using a link mechanism, wherein a rolling bearing unit in which a rolling bearing is provided between a sleeve and a housing is used for a joint portion.
(2) The robot arm according to (1), wherein the rolling bearing unit is provided with two ball bearings between the sleeve and the housing.
(3) The robot arm according to (1) or (2), wherein the link mechanism is a parallel link mechanism.

本発明のロボットアームによれば、関節部に軸受ユニットを使用するので、関節部に軸受ユニットを取り付ける前に軸受に均一で安定した予圧を付与することが可能であり、安定した剛性を持たせることができる。また、軸受ユニットそのものを容易に交換することができるため、メンテナンスが容易で、軸受ユニット交換後も交換前と同等の剛性を持たせることができる。
さらに、軸受ユニットにはスリーブとハウジングとの間に転がり軸受が設けられるので、ロボットアームを構成するリンク部材の自重によるモーメント荷重がスリーブとハウジングにより吸収されるため、軸受軌道面に作用する力が低減され、軸受寿命が長くなる。 According to the robot arm of the present invention, since the bearing unit is used for the joint portion, it is possible to apply a uniform and stable preload to the bearing before attaching the bearing unit to the joint portion, and to provide stable rigidity. be able to. In addition, since the bearing unit itself can be easily replaced, maintenance is easy, and the rigidity after replacement of the bearing unit can be provided.
Further, since the bearing unit is provided with a rolling bearing between the sleeve and the housing, the moment load due to the weight of the link member constituting the robot arm is absorbed by the sleeve and the housing, so that the force acting on the bearing raceway surface is reduced. Is reduced and the bearing life is increased.

第１実施形態のロボットアームの関節部の断面図である。It is sectional drawing of the joint part of the robot arm of 1st Embodiment. 第２実施形態のロボットアームの関節部の断面図である。It is sectional drawing of the joint part of the robot arm of 2nd Embodiment. 特許文献１に記載のパラレルリンクロボットである。This is a parallel link robot described in Patent Document 1.

以下、本発明に係るロボットアームの各実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。本発明のロボットアームは、例えば図３に記載のパラレルリンクロボット１００のようなリンク機構を有するロボットアームに適用可能であるが、特にこれに限定されず、リンク機構を備えた種々のロボットアームに適用することができる。   Hereinafter, each embodiment of a robot arm according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The robot arm of the present invention is applicable to a robot arm having a link mechanism such as the parallel link robot 100 shown in FIG. 3, for example. However, the present invention is not limited to this, and various robot arms having a link mechanism can be used. Can be applied.

＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態のロボットアームの関節部の断面図である。
ロボットアーム１０は、主として、第１リンク部材２０と、平行に配置された一対の第２リンク部材３０とを備えて構成され、関節部１５で第１リンク部材２０と一対の第２リンク部材３０の端部同士が軸受ユニット４０を介して回動自在に連結される。 <First Embodiment>
FIG. 1 is a cross-sectional view of a joint portion of the robot arm according to the first embodiment.
The robot arm 10 mainly includes a first link member 20 and a pair of second link members 30 arranged in parallel, and the first link member 20 and the pair of second link members 30 at the joint portion 15. These end portions are connected to each other via a bearing unit 40 so as to be rotatable.

第１リンク部材２０には、ロッド部２１の一端にロッド部２１の長手方向と直交する方向（以下、軸方向と呼ぶ。）にロッド部２１を中心に延設された円筒状の連結部２２が設けられ、該連結部２２にはユニット装着孔２３が形成される。ユニット装着孔２３は、軸方向に円形に貫通して形成され、軸受ユニット４０が取り付けられる。   The first link member 20 has a cylindrical connecting portion 22 that extends at one end of the rod portion 21 in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the rod portion 21 (hereinafter referred to as an axial direction) with the rod portion 21 as a center. And a unit mounting hole 23 is formed in the connecting portion 22. The unit mounting hole 23 is formed so as to penetrate in a circular shape in the axial direction, and the bearing unit 40 is attached thereto.

軸受ユニット４０は、スリーブ４１と、該スリーブ４１と略等しい軸方向長さを有し該スリーブ４１より大径のハウジング４２と、スリーブ４１とハウジング４２との間に回動中心線Ｐに沿って並列に配設される２つの転がり軸受４３（以下、軸受と呼ぶ。）と、を備えて構成される。   The bearing unit 40 has a sleeve 41, a housing 42 having an axial length substantially equal to the sleeve 41 and a diameter larger than the sleeve 41, and a rotation center line P between the sleeve 41 and the housing 42. Two rolling bearings 43 (hereinafter referred to as bearings) arranged in parallel are provided.

スリーブ４１は、その全延出方向に亘って一定の外径を成す円筒状、すなわち、回動中心線Ｐ上に貫通孔４１ａを有し、その外周面に、例えば、フランジ部や環状凸部などが設けられていない、いわゆるストレート軸として構成されている。   The sleeve 41 has a cylindrical shape having a constant outer diameter in the entire extending direction, that is, has a through hole 41a on the rotation center line P, and has, for example, a flange portion and an annular convex portion on the outer peripheral surface thereof. It is comprised as what is called a straight axis | shaft which is not provided.

ハウジング４２は、その内部が延出方向に沿って中空を成す円筒状に構成されており、その内周面に周方向に沿って環状凸部４２ａが設けられているとともに、その外周面がストレート軸として構成されている。なお、この環状凸部４２ａは、周方向に沿って連続させて若しくは断続させて形成してもよい。   The housing 42 is formed in a cylindrical shape whose inside is hollow along the extending direction, and an annular convex portion 42a is provided on the inner peripheral surface along the circumferential direction, and the outer peripheral surface is straight. It is configured as an axis. The annular protrusion 42a may be formed continuously or intermittently along the circumferential direction.

このような構成を成すスリーブ４１及びハウジング４２において、その材料は、特に限定されず、任意の素材を適用することができるが、本実施形態においては、ロボットアーム１０が熱に弱い電子部品の組立に使用されうることを考慮して運転中に軸受４３で発生した熱が外部に伝達しないことが望ましい。そのため、スリーブ４１とハウジング４２の材料としては、軸受４３の内外輪４３ｂ、４３ａの熱伝導率よりも小さく第１及び第２リンク部材２０、３０の熱伝導率よりも大きいことが望ましい。   The material of the sleeve 41 and the housing 42 configured as described above is not particularly limited, and any material can be applied. In the present embodiment, the robot arm 10 is an assembly of electronic components that are vulnerable to heat. It is desirable that the heat generated in the bearing 43 during operation is not transferred to the outside in consideration of the fact that it can be used for the operation. Therefore, the material of the sleeve 41 and the housing 42 is desirably smaller than the thermal conductivity of the inner and outer rings 43b and 43a of the bearing 43 and larger than the thermal conductivity of the first and second link members 20 and 30.

軸受４３は、相対回転可能に対向して配置された外輪４３ａと内輪４３ｂと、外輪４３ａと内輪４３ｂとの間に転動自在に組み込まれた複数の玉４３ｃと、複数の玉４３ｃを周方向に所定の間隔で回転自在に保持する保持器４３ｄと、を備える深溝玉軸受である。左右の軸受４３は、同じＰＣＤ（ピッチ円直径）を有するものである。なお、深溝玉軸受に限らず、使用条件等を考慮してアンギュラ玉軸受、ころ軸受、針状ころ軸受等種々の転がり軸受を使用することができ、さらにＰＣＤの異なる軸受を使用してもよい。   The bearing 43 includes an outer ring 43a and an inner ring 43b that are arranged to face each other so as to be relatively rotatable, a plurality of balls 43c that are rotatably incorporated between the outer ring 43a and the inner ring 43b, and a plurality of balls 43c in the circumferential direction. And a retainer 43d that is rotatably held at a predetermined interval. The left and right bearings 43 have the same PCD (pitch circle diameter). Not only deep groove ball bearings but also various rolling bearings such as angular ball bearings, roller bearings, needle roller bearings can be used in consideration of usage conditions and the like, and bearings with different PCDs may be used. .

外輪４３ａの軸方向両端部には取付溝４３ｅが設けられており、該取付溝４３ｅに、内輪４３ｂとの間にラビリンスを形成する環状で絶縁性のシールド板４３ｆが取り付けられている。これら２個の軸受４３には所定量の潤滑剤が充填されている。潤滑剤は、鉱油系グリースや合成油系（例えば、リチウム系、ウレア系等）のグリースや油であり、高温環境用途などではフッ素系グリースまたはフッ素系の油、あるいはフッ素樹脂、ＭｏＳ２などの固体潤滑剤である。但し、固体潤滑剤は玉４３ｃや外輪４３ａ、内輪４３ｂの軌道溝に直接塗布される。この軸受４３においては、シールド板４３ｆとラビリンスにより、例えば、軸受４３の外部からの異物(例えば、塵埃)の侵入や、軸受４３の内部からの潤滑剤(例えば、グリース、潤滑油)の漏洩などを防止している。 Mounting grooves 43e are provided at both axial ends of the outer ring 43a, and an annular insulating shield plate 43f that forms a labyrinth with the inner ring 43b is attached to the mounting grooves 43e. These two bearings 43 are filled with a predetermined amount of lubricant. The lubricant is a mineral oil-based grease or a synthetic oil-based grease (for example, lithium-based, urea-based, etc.). For high-temperature environment applications, such as fluorine-based grease or fluorine-based oil, fluorine resin, or MoS 2 Solid lubricant. However, the solid lubricant is directly applied to the raceway grooves of the balls 43c, the outer ring 43a, and the inner ring 43b. In the bearing 43, due to the shield plate 43f and the labyrinth, for example, foreign matter (for example, dust) enters from the outside of the bearing 43, or a lubricant (for example, grease or lubricating oil) leaks from the inside of the bearing 43. Is preventing.

また、外輪４３ａの外周面と内輪４３ｂの内周面には絶縁被膜が設けられており、また、上述したようにシールド板４３ｆを絶縁性とすることで玉４３ｃと軸受軌道面とで発生する静電気が外部に伝達することを防止している。なお、外輪４３ａの外周面と内輪４３ｂの内周面に絶縁被膜を設ける代わりに、スリーブ４１とハウジング４２の軸受４３と接触する部分に絶縁被膜を設けてもよい。   In addition, an insulating coating is provided on the outer peripheral surface of the outer ring 43a and the inner peripheral surface of the inner ring 43b. Further, as described above, the shield plate 43f is made insulative to generate the ball 43c and the bearing raceway surface. Prevents static electricity from being transmitted to the outside. Instead of providing an insulating coating on the outer peripheral surface of the outer ring 43a and the inner peripheral surface of the inner ring 43b, an insulating coating may be provided on the portion of the sleeve 41 that contacts the bearing 43 of the housing 42.

保持器４３ｄには、一例として、冠型の保持器が適用されており、２つの保持器４３ｄは、その開口を互いに向かい合わせて各軸受４３に組み込まれ、外輪４３ａと内輪４３ｂとの間を回転している。なお、２つの保持器４３ｄは、その開口を互いに同一方向へ向けて軸受４３に組み込んでもよいし、他方側（開口とは反対側の閉塞側）を互いに向かい合わせて軸受４３に組み込んでもよい。また、保持器４３ｄとして冠型のタイプを適用しているが、この他、例えば、波型保持器、かご形保持器及び合せ保持器など、各種のタイプを適用することができる。   As an example, a crown-shaped cage is applied to the cage 43d, and the two cages 43d are incorporated in the bearings 43 with their openings facing each other, and between the outer ring 43a and the inner ring 43b. It is rotating. The two retainers 43d may be incorporated in the bearing 43 with their openings directed in the same direction, or may be incorporated in the bearing 43 with the other side (the closed side opposite to the opening) facing each other. Moreover, although the crown type is applied as the retainer 43d, various types such as a wave retainer, a cage retainer, and a combined retainer can be applied.

このような構成をなす軸受４３において、その材料は、特に限定されず、任意の素材を適用することができるが、本実施形態においては、運転中の軸受４３から発生する熱により軸受４３の内外輪４３ｂ、４３ａが膨張しても軸受軌道面に影響を受けないように、内輪４３ｂ及び外輪４３ａの線膨張係数がスリーブ４１及びハウジング４２の線膨張係数より小さいことが望ましい。   In the bearing 43 having such a configuration, the material is not particularly limited, and any material can be applied. However, in the present embodiment, the inside and outside of the bearing 43 are caused by heat generated from the bearing 43 during operation. It is desirable that the linear expansion coefficients of the inner ring 43b and the outer ring 43a are smaller than those of the sleeve 41 and the housing 42 so that the bearing raceway surface is not affected even if the rings 43b and 43a expand.

各軸受４３には、所定の予圧がそれぞれ付与されており、かかる予圧は、以下のような方法により付与することができる。例えば、２つの軸受４３の外輪４３ａ間に環状凸部４２ａを介在させて、ハウジング４２の内周面に各外輪４３ａを圧入固定する。そして、一方側の軸受４３(図１の左側の軸受)の内輪４３ｂに軸方向(同図の左右方向)に対して一方向き(同図の右向き)の予圧を付与し、その状態で当該軸受４３の内輪４３ｂをスリーブ４１に圧入固定する。同様に、他方側の軸受４３(図１の右側の軸受)の内輪４３ｂに軸方向(同図の左右方向)に対して他方向き(同図の左向き)の予圧を付与し、その状態で当該軸受４３の内輪４３ｂをスリーブ４１に圧入固定する。これにより、２つの軸受４３に所定の予圧を付与することができる。そして、このように予圧された軸受４３を備えた軸受ユニット４０が第１リンク部材２０のユニット装着孔２３に圧入される。圧入は、２つの要素間、例えば、第１リンク部材２０のユニット装着孔２３とハウジング４２との間、スリーブ４１及びハウジング４２と軸受４３との間のはめあいが中間ばめ又はしまりばめのときに選択される。なお、圧入に限らず、接着剤などにより接着してもよい。接着は、２つの要素間のはめあいがすきまばめのときに選択される。   Each bearing 43 is given a predetermined preload, and such a preload can be given by the following method. For example, the annular protrusion 42 a is interposed between the outer rings 43 a of the two bearings 43, and the outer rings 43 a are press-fitted and fixed to the inner peripheral surface of the housing 42. A preload is applied to the inner ring 43b of one side bearing 43 (left side bearing in FIG. 1) in one direction (right direction in the figure) in the axial direction (right and left direction in the figure). The inner ring 43 b of 43 is press-fitted and fixed to the sleeve 41. Similarly, a preload is applied to the inner ring 43b of the other side bearing 43 (right side bearing in FIG. 1) in the other direction (left direction in the figure) with respect to the axial direction (left and right direction in the figure). The inner ring 43 b of the bearing 43 is press-fitted and fixed to the sleeve 41. Thereby, a predetermined preload can be applied to the two bearings 43. Then, the bearing unit 40 including the bearing 43 thus preloaded is press-fitted into the unit mounting hole 23 of the first link member 20. The press-fitting is performed when the fit between the two elements, for example, between the unit mounting hole 23 of the first link member 20 and the housing 42 or between the sleeve 41 and the housing 42 and the bearing 43 is an intermediate fit or an interference fit. Selected. In addition, you may adhere | attach with not only press injection but an adhesive agent. Adhesion is selected when the fit between the two elements is a loose fit.

各第２リンク部材３０には、一端の連結部３１に貫通孔３１ａが形成される。そして、軸受ユニット４０をユニット装着孔２３に装着した第１リンク部材２０Ａの連結部２２の軸方向両側に各第２リンク部材３０を配置し、軸受ユニット４０の貫通孔４１ａと第２リンク部材３０Ａの連結部３１に形成された貫通孔３１ａの位置を合わせて、第２リンク部材３０Ａの外側から回動中心線Ｐに沿ってピン５０を貫通孔４１ａと貫通孔３１ａに取り付ける。なお、ピン５０は、軸受ユニット４０の貫通孔４１ａに嵌合して第１リンク部材２０と一体に回転し、第２リンク部材３０と摺接して第１リンク部材２０に対する第２リンク部材３０の相対回転を許容する。   Each second link member 30 is formed with a through hole 31 a in a connecting portion 31 at one end. And each 2nd link member 30 is arrange | positioned at the axial direction both sides of the connection part 22 of the 1st link member 20A which mounted | worn the bearing unit 40 to the unit mounting hole 23, and the through-hole 41a of the bearing unit 40 and 2nd link member 30A. The pin 50 is attached to the through-hole 41a and the through-hole 31a along the rotation center line P from the outside of the second link member 30A by aligning the positions of the through-holes 31a formed in the connecting portion 31. The pin 50 is fitted into the through hole 41 a of the bearing unit 40 and rotates integrally with the first link member 20, is slidably contacted with the second link member 30, and the second link member 30 is in contact with the first link member 20. Allow relative rotation.

上記構成のロボットアーム１０は、関節部１５で第１リンク部材２０と一対の第２リンク部材３０の端部同士が軸受ユニット４０を介して連結され、不図示のアクチュエータにより第１リンク部材２０と一対の第２リンク部材３０がピン５０を回動軸として回動する。   In the robot arm 10 having the above-described configuration, the end portions of the first link member 20 and the pair of second link members 30 are connected to each other at the joint portion 15 via the bearing unit 40, and the first link member 20 is connected to the first link member 20 by an actuator (not shown). The pair of second link members 30 rotate about the pin 50 as a rotation axis.

以上説明したように、本実施形態のロボットアーム１０によれば、関節部１５に軸受ユニット４０を使用するので、関節部１５に軸受ユニット４０を取り付ける前に軸受４３に均一で安定した予圧を付与することが可能であり、安定した剛性を持たせることができる。また、軸受ユニット４０そのものを容易に交換することができるため、メンテナンスが容易で、軸受ユニット交換後も交換前と同等の剛性を持たせることができる。
さらに、軸受ユニット４０にはスリーブ４１とハウジング４２との間に転がり軸受４３が設けられるので、第２リンク部材３０の先端に荷重が作用してもモーメント荷重がスリーブ４１とハウジング４２により吸収されるため、軸受軌道面に作用する力が低減され、軸受寿命が長くなる。 As described above, according to the robot arm 10 of this embodiment, since the bearing unit 40 is used for the joint portion 15, a uniform and stable preload is applied to the bearing 43 before the bearing unit 40 is attached to the joint portion 15. It is possible to have a stable rigidity. In addition, since the bearing unit 40 itself can be easily replaced, maintenance is easy, and rigidity after replacement of the bearing unit can be provided.
Furthermore, since the rolling bearing 43 is provided between the sleeve 41 and the housing 42 in the bearing unit 40, the moment load is absorbed by the sleeve 41 and the housing 42 even if a load acts on the tip of the second link member 30. Therefore, the force acting on the bearing raceway surface is reduced and the bearing life is extended.

また、スリーブ４１とハウジング４２の材料としては、軸受４３の内外輪４３ｂ、４３ａの熱伝導率よりも小さく第１及び第２リンク部材２０、３０の熱伝導率よりも大きい材料を用いることで、運転中に軸受４３で発生した熱が外部に伝達せず、ロボットアーム１０を熱に弱い電子部品の組立に適用することができる。   Further, as the material of the sleeve 41 and the housing 42, by using a material that is smaller than the thermal conductivity of the inner and outer rings 43b and 43a of the bearing 43 and larger than the thermal conductivity of the first and second link members 20 and 30, The heat generated in the bearing 43 during operation is not transferred to the outside, and the robot arm 10 can be applied to the assembly of electronic components that are vulnerable to heat.

また、内外輪４３ｂ、４３ａの材料の線膨張係数がスリーブ４１及びハウジング４２の線膨張係数より小さいので、運転中の軸受４３から発生する熱により軸受４３の内外輪４３ｂ、４３ａが膨張しても軸受軌道面に影響を与えることなく軸受寿命が長くなる。   Further, since the linear expansion coefficient of the material of the inner and outer rings 43b and 43a is smaller than the linear expansion coefficient of the sleeve 41 and the housing 42, even if the inner and outer rings 43b and 43a of the bearing 43 expand due to heat generated from the bearing 43 during operation. The bearing life is extended without affecting the bearing raceway surface.

また、絶縁性のシールド板４３ｆを用いるとともに、外輪４３ａの外周面と内輪４３ｂの内周面には絶縁被膜を設けることで、玉４３ｃと軸受軌道面とで発生する静電気が外部に伝達することを防止することができる。   In addition, by using an insulating shield plate 43f and providing an insulating coating on the outer peripheral surface of the outer ring 43a and the inner peripheral surface of the inner ring 43b, static electricity generated by the balls 43c and the bearing raceway surface can be transmitted to the outside. Can be prevented.

＜第２実施形態＞
次に本発明の第２実施形態のロボットアームについて説明する。図２は第２実施形態のロボットアームの関節部の断面図である。なお、第１実施形態と同一又は同等部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。 Second Embodiment
Next, a robot arm according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a cross-sectional view of the joint portion of the robot arm according to the second embodiment. In addition, the same code | symbol or an equivalent code | symbol is attached | subjected to the same or equivalent part as 1st Embodiment, and description is simplified or abbreviate | omitted.

第１リンク部材２０Ａは、ユニット装着孔２３が形成された連結部２２の軸方向両端部から平行にロッド部２１が一体形成され、第２リンク部材３０Ａは、一本のロッド部３２が断面略Ｕ字形状の連結部３１と一体形成され、第１リンク部材２０Ａの連結部２２と第２リンク部材３０Ａの連結部３１同士が軸受ユニット４０を介して回動自在に連結されて、本実施形態のロボットアーム１０Ａの関節部１５を構成している。   The first link member 20A is integrally formed with the rod portion 21 in parallel from both axial ends of the connecting portion 22 in which the unit mounting hole 23 is formed, and the second link member 30A has a single rod portion 32 with a substantially cross-sectional view. This embodiment is formed integrally with the U-shaped connecting portion 31, and the connecting portion 22 of the first link member 20 </ b> A and the connecting portions 31 of the second link member 30 </ b> A are rotatably connected via the bearing unit 40. The joint portion 15 of the robot arm 10A is configured.

この軸受ユニット４０においては、スリーブ４１の貫通孔４１ａに雌ねじが形成される。そして、軸受ユニット４０をユニット装着孔２３に装着した第１リンク部材２０Ａの連結部２２を収容するように第２リンク部材３０Ａの連結部３１を配置し、軸受ユニット４０の貫通孔４１ａと第２リンク部材３０Ａの連結部３１に形成された貫通孔３１ａの位置を合わせて第２リンク部材３０Ａの外側から回動中心線Ｐに沿ってボルト５１で貫通孔４１ａに螺合させる。このとき第２リンク部材３０Ａの貫通孔３１ａはボルト５１の外径より僅かに大きく形成されており、回動軸であるボルト５１に対し第２リンク部材３０Ａが回動する。   In the bearing unit 40, a female screw is formed in the through hole 41 a of the sleeve 41. And the connection part 31 of 2nd link member 30A is arrange | positioned so that the connection part 22 of 20 A of 1st link members which mounted | worn the bearing unit 40 in the unit mounting hole 23, and the through-hole 41a of the bearing unit 40 and 2nd The positions of the through holes 31a formed in the connecting portion 31 of the link member 30A are aligned and screwed into the through holes 41a with the bolts 51 along the rotation center line P from the outside of the second link member 30A. At this time, the through hole 31a of the second link member 30A is formed to be slightly larger than the outer diameter of the bolt 51, and the second link member 30A rotates with respect to the bolt 51 that is the rotation shaft.

以上説明したように、本実施形態のロボットアーム１０Ａにおいても、第１実施形態のロボットアーム１０と同様に、関節部１５に軸受ユニット４０を取り付ける前に軸受４３に均一で安定した予圧を付与することが可能であり、安定した剛性を持たせることができる。また、軸受ユニット４０そのものを容易に交換することができるため、メンテナンスが容易で、軸受ユニット交換後も交換前と同等の剛性を持たせることができる。さらに、第２リンク部材３０Ａの先端に荷重が作用してもモーメント荷重がスリーブ４１とハウジング４２により吸収されるため、軸受軌道面に作用する力が低減され、軸受寿命が長くなる。   As described above, even in the robot arm 10A of the present embodiment, a uniform and stable preload is applied to the bearing 43 before the bearing unit 40 is attached to the joint portion 15 as in the robot arm 10 of the first embodiment. And can have a stable rigidity. In addition, since the bearing unit 40 itself can be easily replaced, maintenance is easy, and rigidity after replacement of the bearing unit can be provided. Furthermore, even if a load is applied to the tip of the second link member 30A, the moment load is absorbed by the sleeve 41 and the housing 42, so the force acting on the bearing raceway surface is reduced and the bearing life is extended.

なお、上記各実施形態のロボットアームは、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、適宜変更可能である。   In addition, the robot arm of each said embodiment is not limited to what was illustrated to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change suitably.

１０、１０Ａ ロボットアーム
１５ 関節部
２０、２０Ａ 第１リンク部材
３０、３０Ａ 第２リンク部材
４０ 軸受ユニット（転がり軸受ユニット）
４１ スリーブ
４２ ハウジング
４３ 転がり軸受 10, 10A Robot arm 15 Joint portion 20, 20A First link member 30, 30A Second link member 40 Bearing unit (rolling bearing unit)
41 Sleeve 42 Housing 43 Rolling bearing

Claims (3)

リンク機構を用いたロボットアームであって、スリーブとハウジングとの間に転がり軸受が設けられた転がり軸受ユニットを関節部に使用したことを特徴とするロボットアーム。   A robot arm using a link mechanism, wherein a rolling bearing unit in which a rolling bearing is provided between a sleeve and a housing is used for a joint portion. 前記転がり軸受ユニットには、２つの玉軸受が前記スリーブと前記ハウジングとの間に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のロボットアーム。   The robot arm according to claim 1, wherein the ball bearing unit includes two ball bearings provided between the sleeve and the housing. 前記リンク機構はパラレルリンク機構であることを特徴とする請求項１又は２に記載のロボットアーム。   The robot arm according to claim 1, wherein the link mechanism is a parallel link mechanism.
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