JPH0265989A - 産業用ロボットの手首機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は３つの回転中心軸線を有する産業用ロボットの
手首機構に関し、特にベルトが無く、信頬性が高いと共
に、小形で球形の手首外形を実現する手首機構に関する
。例えば、自動車組み立てラインのシーリングを行うロ
ボットに使用可能である。

〔従来の技術と発明が解決すべき課題〕通常、α、β、
γと呼ばれる３つの回転中心軸線を有する産業用ロボッ
トの手首としては２つのタイプがある。１つは中間の軸
線であるβ軸綿を中心として回転するβ軸線回り回転部
が手首の中心部に存在するタイプであり、もう１つはそ
れが手首の外周部に設けられているタイプである。前者
は手首を取り付けているアーム内を延長して、Ｔｌ１Ｉ
Ｉ線と同軸の回転伝達軸の回転を前記β軸線回り回転部
をβ軸線を中心として回転駆動させるための伝達機構に
プーリーとヘルドが使用されている。ヘルドは切れるこ
とがあり、信頼性が高いとは言えない。また後者ではβ
軸線回り回転部内に減速機が配設されており、必然的に
手首の外周部の片側が大きくなり、小形で球形（投影形
状が円形の意味で使ｆｆ１）の手首外形を実現すること
はできない。

依って本発明は斯る課題の解決を図るべく、手首の外形
が小形で球形になると共に信頼性の高い手首機構の提供
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的に漏みて本発明は、産業用ロボットのアーム方
向を第１の回転中心軸線として回転可能であり、該第１
の回転中心軸線に対して垂直な第２の回転中心軸線を中
心として回転可能な第２軸線回り回転部と、該第２軸線
回り回転部に対して前記第２の回転中心軸線に対して垂
直な第３の回転中心軸線を中心として回転可能な第３軸
部とを有する手首において、前記アーム内を延長した第
１の回転伝達軸の先端部に取り付けた第１の平歯車と、
該第１の平歯車と噛合した第２の平歯車と、該第２の平
歯車と夫々の回転伝達軸が一体となった第１の傘歯車と
、該第１の傘歯車と噛合すると共に前記第２軸線回り回
転部を減速して回転させる第２軸線回り回転部用減速機
に連結された第２の傘歯車と、前記第１の回転伝達軸と
同心の第２の回転伝達軸の先端部に取り付けた第３の平
歯車と、該第３の平歯車と噛合した第４の平歯車と、該
第４の平歯車と夫々の回転伝達軸が一体となった第３の
傘歯車と、該第３の傘歯車と噛合すると共に前記第３軸
部に回転を伝達する第４の傘歯車とを具備したことを特
徴とする産業用ロボットの手首機構を提供する。

〔作　用〕

夫々の回転伝達軸が一体となった第２の平歯車並びに第
１の傘歯車が第１の回転伝達軸と第１の平歯車を介して
回転を受け、この回転を第２の傘歯車に伝達して減速機
を介して第２軸線回り回転部を回転させることができる
。一方、夫々の回転伝達軸が一体となった第４の平歯車
並びに第３の傘歯車が第２の回転伝達軸と第３の平歯車
を介して回転を受け、この回転を第４の傘歯車に伝達し
て第３の回転中心軸線を中心として第３軸部を回転させ
ることができる。以上の機構にはベルトは含まれておら
ず、機構としての信頼性が高い。更に、夫々の回転伝達
軸が一体となった第２の平歯車並びに第１の傘歯車と、
夫々の回転伝達軸が一体となった第４の平歯車並びに第
３の傘歯車とは手首全体の両側方に配置し、上記第２の
傘歯車を介して手首全体の中央に配置した第２軸線回り
回転部用減速機を回転させることができる。サイズの大
きな減速機を中央に配置でき、サイズの小さな歯車機構
を側部に配置できるので、手首外形を小形で球形とする
ことができる。

〔実施例〕

以下本発明を添付図面に示す実施例に基づいて更に詳細
に説明する。第１図は自動車組み立てラインにおいて、
例えばシーリング作業をさせる産業用ロボットのアーム
８の先に取り付けられ、その最先端部にエンドエフェク
タを装着して、所望の作動をさせることの可能な手首１
０を透視的に略示したものである。この手首１０はアー
ム８の長手方向の中心軸線Ｔを中心として回転可能であ
り、該手首１０の中央部に配設したβ軸線回り回転部１
２を軸線γに対して垂直な中心軸線βを中心として回転
させることができ、更に、この軸線βに対して垂直な中
心軸線αを中心として先端部（α軸線回り回転部用減速
機Ｒαの出力軸）Ｒα３を回転させることができる。

中心軸線γと同心状の中空円筒形の回転伝達軸１６は図
示していないβ軸用サーボモータによって回転駆動され
る。該伝達軸１６の先端部には第■の平歯車Ｓ１が伝達
軸１６と同心状に固定されており、第２の平歯車Ｓ２が
噛合している。この第２の平歯車Ｓ２の適宜な長さの回
転伝達軸１８の先端には第１の傘歯車Ｖ１が固定されて
おり、軸線γに垂直な軸線βを中心として回転する第２
の傘歯車Ｖ２と噛合している。この第２の傘歯車■２の
回転伝達軸は、前述のβ軸線回り回転部１２内にそのハ
ウジング部Ｒβ２が固定されたβ軸線回り回転部用減速
機Ｒβの人力軸Ｒβ１と一体に構成している。またその
出力軸Ｒβ３は手首１０の本体ハウジング１３に固定し
ているため、入力軸Ｒβ１を介した回転力はハウジング
部Ｒβ２と共にβ軸線回り回転部１２を軸線βを中心と
して回転させる。

一方、中空の回転伝達軸１６の中を挿通した軸線γと同
心状の回転伝達軸１４は図示していないα軸用サーボモ
ータによって回転駆動される。この先端部には第３の平
歯車Ｓ３が伝達軸１４と同心状に固定されており、第４
の平歯車Ｓ４が噛合している。この第４の平歯車Ｓ４の
適宜な長さの回転伝達軸２０の先端には第３の傘歯車■
３が固定されており、軸線Ｔに垂直な軸線βを中心とし
て回転する第４の傘歯車Ｖ４と噛合している。この第４
の傘歯車Ｖ４の回転は前述のβ軸線回り回転部１２内に
設けられた傘歯車Ｖ５　、Ｖ６と平歯車Ｓ５　、Ｓ６と
を介して軸線βに対して垂直な軸線αを中心としてα軸
線回り回転部用減速機Ｒαの出力軸Ｒα３を減速回転さ
せることができる。

この減速機Ｒαのハウジング部Ｒα２はβ軸線回り回転
部１２に対して固定されている。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかな様に本発明によれば、回転伝達
軸の両端に平歯車と傘歯車とを取り付けて、これにより
回転を伝達する機構のため、ベルトを不用とし、従って
機構の信頼性が向上する。

また、本発明の機構によればサイズの大きな減速機を手
首の中央部に設けることができるよう、サイズの小さな
回転伝達用歯車類を側部に配置している。従って手首を
矢視線Ａの方向から見ると小形で円形の輪郭形状を実現
でき、狭い所へも自由に侵入可能な手首の提供が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る手首機構の略示平面図。 ８・・・アーム、　　　　　　１０・・・手首、１２・
・・β軸線回り回転部、 １４・・・α軸線回り用回転伝達軸、 １６・・・β軸線回り用中空回転伝達軸、Ｒα・・・α
軸線回り回転部用減速機、Ｒβ・・・β軸線回り回転部
用減速機。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、産業用ロボットのアーム方向を第１の回転中心軸線
   として回転可能であり、該第１の回転中心軸線に対して
   垂直な第２の回転中心軸線を中心として回転可能な第２
   軸線回り回転部と、該第２軸線回り回転部に対して前記
   第２の回転中心軸線に対して垂直な第３の回転中心軸線
   を中心として回転可能な第３軸部とを有する手首におい
   て、前記アーム内を延長した第１の回転伝達軸の先端部
   に取り付けた第１の平歯車と、該第１の平歯車と噛合し
   た第２の平歯車と、該第２の平歯車と夫々の回転伝達軸
   が一体となった第１の傘歯車と、該第１の傘歯車と噛合
   すると共に前記第２軸線回り回転部を減速して回転させ
   る第２軸線回り回転部用減速機に連結された第２の傘歯
   車と、前記第１の回転伝達軸と同心の第２の回転伝達軸
   の先端部に取り付けた第３の平歯車と、該第３の平歯車
   と噛合した第４の平歯車と、該第４の平歯車と夫々の回
   転伝達軸が一体となった第３の傘歯車と、該第３の傘歯
   車と噛合すると共に前記第３軸部に回転を伝達する第４
   の傘歯車とを具備したことを特徴とする産業用ロボット
   の手首機構。