JPH0246359B2 - Robotsutonososasochi - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明はロボツトの操作装置に関する。

〈従来技術〉 従来、ロボツトのアーム内に第１、第２、第３
の回転軸を回転可能に軸承し、各駆動手段からの
回転をこの各回転軸を介して操作ヘツドに伝え、
半球面に亘る作動領域に亘つて操作ヘツドを動作
させるものがある。

しかしながらかかる従来の装置では、第１、第
２、第３の回転軸と駆動手段との間を変速用ギア
列によつて連結し、また第１、第２、第３の回転
軸と操作ヘツドの間を回転伝達用ギア列によつて
連結するようになつているため、この各ギア列に
おいてバツクラツシユが発生し、特に上記従来装
置のように第１、第２、第３の回転軸を同軸配置
したものでは、この各回転軸を半径方向に移動調
整してバツクラツシユを除去することができず、
かかるギア列のバツクラツシユによつて操作ヘツ
ドな正確な位置制御ができなかつた。

〈発明の目的〉 本発明は、従来のこのような不具合を解消する
ためになされたもので、その目的とするところは
前記ギア列のバツクラツシユを除去して操作ヘツ
ドならびにこの操作ヘツドを装着する装着体を正
確な位置に位置決めすることである。

〈発明の構成〉 本発明はかかる目的を達成するためになされた
もので、第１、第２、第３の回転軸を順次その内
孔内において半径方向に変位可能に挿通した多重
スリーブ構成とし、この第２、第３の回転軸の少
なくとも一方の端部を前記第１の回転軸を軸承す
るアームとは独立した軸受体によつて回転可能に
軸承し、この軸受体に前記第２、第３の回転軸を
半径方向に移動してその端部に取付けられたギア
と前記変速用ギア列を構成するギアとの噛合いを
調整する調整機構を設けたことを特徴とするロボ
ツトの操作装置に関する。

〈実施例〉 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。第１図において、１０はロボツトのアーム
で、このアーム１０にはベアリングにより中空形
状の第１の回転軸１１が中空軸線ｌ１を中心とて
回転可能に軸承されている。この第１の回転軸１
１にはその先端部にリヤケーシング５が固定さ
れ、このリヤケーシング１５に前記中心軸線ｌ１
に対して傾きをもつて傾斜軸１６が取付けられて
いる。この傾斜軸１６にフロントケーシング１７
がその傾斜軸線ｌ２を中心として回転可能に軸承
され、このフロントケーシング１７に前記中心軸
線ｌ１を中心として回転可能に装着体１８が軸承
されている。この装着体１８は中心部に装着穴１
９を有し、この装着穴１９に操作ハンド（図示省
略）を装着するようになつている。

また前記リヤケーシング１５には中空形状の第
２の回転軸１２が前記中心軸線ｌ１に対して半径
方向にε１だけ偏向した中心軸線ｍ１を中心とし
て回転可能にかつその偏心量ε１を調整可能に挿
通されている。この第２の回転軸１２は前記リヤ
ケーシング１５内に突入し、その先端部はギア列
を介してフロントケーシング１７に連結されてい
る。すなわち第２の回転軸１２にはその先端にベ
ベルギア２６が固着され、このベベルギア２６は
フロントケーシング１７の下面に固着されたベベ
ルギア２７に噛合されている。従つてこの第２の
回転軸１２の回転はベベルギア２６、ベベルギア
２７を介してフロントケーシング１７に伝達さ
れ、フロントケーシング１７を前記傾斜軸線ｌ２
を中心として回転させるようになつている。

さらに第２の回転軸１２には第３の回転軸１３
が前記中心軸線ｍ１に対して半径方向にε２だけ
偏向した中心軸線ｎ１を中心として回転可能にか
つその偏心量ε２を調整可能に挿通されている。
この第３の回転軸１３はその先端に固着されたベ
ベルギア３０、前記傾斜軸１６に軸承されたベベ
ルギア３１，３２ならびにベベルギア３３を介し
て前記装着体１８に連結され、前記第３の回転軸
１３の回転をこれらギア３０，３１，３２，３３
を介して装着体１８に伝達し、この装着体１８を
中心軸線ｌ１を中心として回転させるようになつ
ている。

一方アーム１０の後端には第２図に示すように
ハウジング４９が固定され、このハウジング４９
内には第１、第２、第３の駆動モータ５０，５
１，５２ならびに変速用ギア列５３が内蔵されて
いる。この変速用ギア列５３は多数のギアの組合
わせからなり、前記第１、第２、第３の駆動モー
タ５０，５１，５２の回転を変速して前記第１の
回転軸１１、第２の回転軸１２、第３の回転軸１
３にそれぞれ伝達するようになつている。

すなわち、前記ハウジング４９には回転スリー
ブ５５が回転自在に軸承され、この回転スリーブ
５５には第３図に示すようにその軸線より偏心し
た位置において支持軸５６が回転可能に軸承され
ている。この支持軸５６はその両端にギア５７，
５８が固着され、その一方のギア５７は前記第１
の回転軸１１上のギア５９と噛合され、また他方
のギア５８は第１の駆動モータ５０の出力軸上の
ギア６０と噛合されている。従つてこの第１の駆
動モータ５０の回転はこのギア６０，５８，５
７，５９を介して第１の回転軸１１に伝達され、
この第１の回転軸１１を中心軸線ｌ１を中心とし
て回転されるようになつている。

なお、前記回転スリーブ５５には第３図に示す
ように半円形の切欠６２が形成され、この切欠６
２に一対の調整ねじ６３が接されている。この調
整ねじ６３の調整によつて支持軸５６は回転スリ
ーブ５５の軸線を中心として公転され、ギア５７
とギア５９間のバツクラツシユを調整できるよう
になつている。

また、前記第１の回転軸１１ならびにハウジン
グ４９間には中心軸線ｌ１上において伝導軸６５
が回転可能に軸承されている。この伝導軸６５に
はその両端にギア６６，６７が固着され、この一
方のギア６６は前記第２の回転軸１２上のギア６
８と噛合され、また他方のギア６７は第２の駆動
モータ５１の出力軸上のギア６９と噛合されてい
る。従つてこの第２の駆動モータ５１の回転はこ
のギア６９，６７、ならびに遊星ギア機構を構成
するギア６６，６８を介して第２の回転軸１２に
伝達され、この第２の回転軸１２を中心軸線ｍ１
を中心として回転させるようになつている。

前記伝導軸６５上にはさらに伝導スリーブ７１
が回転可能に軸承されている。この伝導スリーブ
７１はその両端にギア７２，７３が一体形成さ
れ、この一方のギア７２は前記第３の回転軸１３
上のギア７４と噛合され、他方のギア７３は前記
第３の駆動モータ５２の出力軸上のギア７５と噛
合されている。従つてこの第３の駆動モータ５２
の回転はこのギア７５，７３ならびに遊星ギア機
構を構成するギア７２，７４を介して第３の回転
軸１３に伝えられ、この第３の回転軸１３を中心
軸線ｎ１を中心として回転させるようになつてい
る。

前記第１の回転軸１１の側端面には前記ギア５
９とともに軸受体８０，８１が固定ボルト８２，
８３によつて固定されている。この軸受体８０，
８１は第３図ないし第５図に示すように円周上適
当箇所に割り溝８４，８５を有する円筒形状をな
しかつその先端にそれぞれ弾性変形部８６，８７
を介して弾性変形可能な軸受部８８，８９が形成
され、この軸受部８８，８９に前記第２の回転軸
１２、第３の回転軸１３の後端部がそれぞれ回転
可能に軸承されている。

従つて前記固定ボルト８３をゆるめた状態で割
り溝８４，８５部分に設けられた押しボルト９
０，９１ならびに引きボルト９２，９３を操作す
ることで軸受部８８，８９はそれぞれ半径方向に
変位され、ギア６８、ギア６６間ならびにギア７
４、ギア７２間のバツクラツシユを個々に調整で
きるようになつている。

なお、第６図において９４，９５，９６は調整
ねじである。この調整ねじ９４，９５，９６を調
整することで第１の駆動モータ５０、第２の駆動
モータ５１、第３の駆動モータ５２の取付位置が
調整され、ギア６０，５８間、ギア６９，６７間
ならびにギア７５，７３間のバツクラツシユの調
整ができる。

本発明装置は上記のように構成されているの
で、第１の駆動モータ５０を回転することで、こ
の回転はギア６０，５８，５７，５９を介して原
則して第１の回転軸１１に伝えられ、その結果第
１の回転軸１１は中心軸線ｌ１を中心として回転
され、また第２の駆動モータ５１を回転すること
で、この回転はギア６９，６７，６６，６８に伝
達され、そして、第２の回転軸１２を中心軸線ｍ
１を中心として回転させ、さらにギア２６，２７
を介してフロントケーシング１７に伝えられ、そ
の結果フロントケーシング１７は中心軸線ｌ２を
中心として回転される。そしてこの２つの回転運
動を組合わせることで装着体１８に装着される操
作ヘツドの作動領域をほぼ球面とすることがで
き、さらに第３の駆動モータ５２を回転すること
で、この回転はギア７５，７３，７２，７４に伝
達され、そして第３の回転軸１３を中心軸線ｎ１
を中心として転させ、さらにギア３０，３１，３
２，３３を介して減速して装着体１８に伝えら
れ、前記装着体１８ならびに操作ヘツドは前記球
面の法線を中心として回転される。

ところでかかる操作装置では、中心軸線ｌ１に
対してε２だけ偏心した中心軸線ｍ１、中心軸線
ｎ１上において第２の回転軸１２、第３の回転軸
１３を回転可能に軸承しているため、装着体１８
ならびにこれに装着される操作ヘツドを中心軸線
ｌ１付近まで移動させることができ、リヤケーシ
ング１５側の一部を除くほぼ全球面に亘る広い作
動領域で作動させることができる。

また上記操作装置では、第１、第２ならびに第
３の回転軸１１，１２，１３への回転伝達手段と
して多数のギアが使用されており、特に第２の回
転軸１２、第３の回転軸１３に回転を伝える手段
としてギア６６，６８，７２，７４よりなる２組
の遊星ギア機構が採用されており、この遊星ギア
機構においてバツクラツシユが発生する。しかる
に本発明装置では押しボルト９０，９１および引
きボルト９２，９３を調整して軸受部８８，８９
を弾性変形させることで第２の回転軸１２、第３
の回転軸１３の一方の軸心位置が移動し、これに
よつてギア６６，６８間およびギア７２，７４間
のバツクラツシユを容易に除去することができ
る。

なお、この第２、第３の回転軸１２，１３の軸
受スパンは長いため、このバツクラツシユ調整に
伴う第２、第３の回転軸１２，１３の中心位置の
変位は第２、第３の回転軸１２，１３の弾性変形
によつて吸収される。従つて、このバツクラツシ
ユ調整に伴つて第２、第３の回転軸１２，１３の
先端部の軸受部を移動調整する必要は全くない。

一方シム３５を交換することでベベルギア２
６、ベベルギア２７間のバツクラツシユが除去で
き、またナツト３６を締付けることでベベルギア
３０，３１間およびベベルギア３２，３３間のバ
ツクラツシユを除去することができる。

〈発明の効果〉 上記詳述したように本発明装置は、第１、第
２、第３の回転軸を順次その内孔内において半径
方向に変位可能に挿通した多重スリーブ構成と
し、この第２、第３の回転軸の少なくとも一方の
端部を前記第１の回転軸の少なくとも一方の端部
を前記第１の回転軸を軸承するアームとは独立し
た軸受体によつて回転可能に軸承し、この軸受体
に前記第２、第３の回転軸を半径方向に移動して
その端部に取付けられたギアと前記変速用ギア列
を構成するギアとの噛合いを調整する調整機構を
設けた構成であるため、ギア列のバツクラツシユ
を除去して操作ヘツドならびにこの操作ヘツドを
装着する装着体を正確な位置に位置決めすること
ができる利点を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
本発明のロボツトのアームの先端部を示す縦断面
図、第２図は本発明のロボツトのアームの後端部
を示す縦断面図、第３図は第２図の−線矢視
断面図、第４図は第３図の−線矢視断面図、
第５図は第４図の矢視図、第６図は第２図の
−線矢視断面図である。 １０……アーム、１１……第１の回転軸、１２
……第２の回転軸、１３……第３の回転軸、１５
……リヤケーシング、１７……フロントケーシン
グ、１８……装着体、５０……第１の駆動モー
タ、５１……第２の駆動モータ、５２……第３の
駆動モータ、５３……変速用ギア列、ｌ１……中
心軸線、ｍ１……中心軸線、ｎ１……中心軸線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ロボツトのアーム内に挿通されかつ駆動手段
   により変速用ギア列を介して回転駆動される第１
   の回転軸を有し、第１の回転軸の先端には内部に
   回転伝達用ギア列を収容するリヤケーシングを一
   体的に固定し、このリヤケーシングには各駆動手
   段によりそれぞれ変速用ギア列を介して回転駆動
   される第２、第３の回転軸を挿通支持させ、この
   第２の回転軸の先端には前記第１の回転軸の回転
   軸線に対して傾斜する傾斜軸線を中心として前記
   リヤケーシングに回転可能に軸承されたフロント
   ケーシングを前記回転伝達用ギア列を介して連結
   し、第３の回転軸の先端に前記フロントケーシン
   グに回転可能に軸承された操作ヘツド装着用の装
   着体を前記回転伝達用ギア列を介して連結してな
   るロボツトの操作装置において、前記第１、第
   ２、第３の回転軸を順次その内孔内において半径
   方向に変位可能に挿通した多重スリーブ構成と
   し、この第２、第３の回転軸の少なくとも一方の
   端部を前記第１の回転軸を軸承するアームとは独
   立した軸受体によつて回転可能に軸承し、この軸
   受体に前記第２、第３の回転軸を半径方向に移動
   してその端部に取付けられたギアと前記変速用ギ
   ア列を構成するギアとの噛合いを調整する調整機
   構を設けたことを特徴とするロボツトの操作装
   置。