JP6426646B2 - ロボットの手首構造 - Google Patents
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Description
2つのリングギアは同軸に配置され、径方向外側のリングギアは一方の手首用モータの回転を減速して第2手首要素を駆動し、径方向内側のリングギアは他方の手首用モータの回転を減速し、第2駆動要素内のベベルギアセットを介して第3手首要素を駆動するようになっている。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、第2手首要素の部品点数を削減して低コスト化を図り、かつ、加工性、組立性および密封性を向上することができるロボットの手首構造を提供することを目的としている。
本発明の一態様は、第1軸線回りに回転可能に片持ち支持された第1手首要素と、該第1手首要素に、前記第1軸線に交差する第2軸線回りに回転可能に片持ち支持された第2手首要素と、該第2手首要素に、前記第2軸線に交差する第3軸線回りに回転可能に片持ち支持された第3手首要素と、前記第1手首要素に設けられ、前記第2手首要素および前記第3手首要素をそれぞれ駆動する2つの駆動モータと、各該駆動モータの回転を減速する2組のギアセットとを備え、各前記ギアセットが、前記第2軸線回りに回転可能に同軸に配置され、第2手首要素を回転させる従動側大径ギア、または、前記第3手首要素を回転させる従動側小径ギアを備え、該従動側小径ギアが、前記第3手首要素に固定された従動側ベベルギアに噛み合う駆動側ベベルギアに固定され、前記第2手首要素が、前記駆動側ベベルギアを軸方向に露出させる位置に全周にわたって配置されたフランジ面を有し、前記従動側大径ギアに固定された第1ハウジングと、該第1ハウジングの前記フランジ面に固定され、前記第3手首要素を回転可能に支持する第2ハウジングとを備えるロボットの手首構造を提供する。
これにより、第1手首要素に設けられた2つの駆動モータによって、相互に交差する軸線回りに第2手首要素と第3手首要素とを独立して回転させることができる。
このようにすることで、第1ハウジングのフランジ面に第2ハウジングを締結する際に、第1ハウジングに設けられた円筒面または円筒内面と、第2ハウジングに設けた嵌合面とを嵌合させることにより、ピンを用いることなく、第2軸線と第3軸線との位置決めを容易に行うことができ、組立性を向上することができる。
このようにすることで、環状のシール部材によって第1ハウジングと第2ハウジングとの間を、容易に切れ目なく密封することができ、シール性を向上することができる。
本実施形態に係るロボットの手首構造1は、図1に示されるように、第1手首要素2と、第2手首要素3と、第3手首要素4とを備えている。
第2手首要素3は、第1手首要素2の先端に、第1軸線Aに直交する第2軸線B回りに回転可能に片持ち支持されている。
これら第1手首要素2、第2手首要素3および第3手首要素4は、第1軸線A、第2軸線Bおよび第3軸線Cが一点で交差する、いわゆるインライン手首を構成している。
各組のハイポイドギアセット6は、各サーボモータ5a,5bにより駆動されるピニオンギア7と、該ピニオンギア7に噛み合うリングギア8a,8bとを備えている。
2つのサーボモータ5a,5bは、第1軸線Aの長手方向にずれた位置に配置されている。2つのサーボモータ5a,5bの出力軸11a,11bは、第1軸線Aと第2軸線Bとを含む平面に直交する方向に相互にオフセットした位置に配置されている。
これにより、2つのピニオンギア7は、第1軸線Aと第2軸線Bとを含む平面を挟んで両側に、並行して配置されている。
第1ハウジング16内には、一対のベアリング15によって第2軸線B回りに回転可能に支持され、一端に小径ギア8bが固定され、他端に駆動側ベベルギア19が固定されたシャフト20が収容されている。
図中、符号28は、第1手首要素2と第2手首要素3との間、第2手首要素3と第3手首要素4との間をそれぞれ密封する円環状のシール部材である。
本実施形態に係るロボットの手首構造1によれば、第1手首要素2に設けられた一方のサーボモータ5bを作動させると、サーボモータ5bの駆動力が、図示しない一対の平歯車、ドライブシャフト、他の一対の平歯車およびピニオンギアと大径ギア8aとからなるハイポイドギアセットを介して、大径ギア8aに固定された第2手首要素3に伝達される。これにより、第2手首要素3を第2軸線B回りに回転させることができる。
2 第1手首要素
3 第2手首要素
4 第3手首要素
5a,5b サーボモータ(駆動モータ)
6 ハイポイドギアセット(ギアセット)
8a 従動側大径ギア(大径ギア)
8b 従動側小径ギア(小径ギア)
16 第1ハウジング
17,32,33 第2ハウジング
19 駆動側ベベルギア
21,26,31 フランジ面
22 円筒面
24 従動側ベベルギア
27 円筒内面(嵌合面)
28 シール部材
A 第1軸線
B 第2軸線
C 第3軸線
Claims (2)
- 第1軸線回りに回転可能に片持ち支持された第1手首要素と、
該第1手首要素に、前記第1軸線に交差する第2軸線回りに回転可能に片持ち支持された第2手首要素と、
該第2手首要素に、前記第2軸線に交差する第3軸線回りに回転可能に片持ち支持された第3手首要素と、
前記第1手首要素に設けられ、前記第2手首要素および前記第3手首要素をそれぞれ駆動する2つの駆動モータと、
各該駆動モータの回転を減速する2組のギアセットとを備え、
各前記ギアセットが、前記第2軸線回りに回転可能に同軸に配置され、第2手首要素を回転させる従動側大径ギア、または、前記第3手首要素を回転させる従動側小径ギアを備え、
該従動側小径ギアが、前記第3手首要素に固定された従動側ベベルギアに噛み合う駆動側ベベルギアに固定され、
前記第2手首要素が、前記駆動側ベベルギアを軸方向に露出させる位置に全周にわたって配置されたフランジ面を有し、前記従動側大径ギアに固定された第1ハウジングと、該第1ハウジングの前記フランジ面に固定され、前記第3手首要素を回転可能に支持する第2ハウジングとを備え、
前記第1ハウジングが、前記フランジ面に隣接して、前記第2軸線を中心とする円筒面または円筒内面を備え、
前記第2ハウジングが、前記円筒面または前記円筒内面に嵌合する嵌合面を備えるロボットの手首構造。 - 前記第1ハウジングと前記第2ハウジングとの間に、環状のシール部材が配置されている請求項1または請求項1に記載のロボットの手首構造。
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