JPH03202292A - 産業用ロボットの手首機構 - Google Patents
産業用ロボットの手首機構Info
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- JPH03202292A JPH03202292A JP34063189A JP34063189A JPH03202292A JP H03202292 A JPH03202292 A JP H03202292A JP 34063189 A JP34063189 A JP 34063189A JP 34063189 A JP34063189 A JP 34063189A JP H03202292 A JPH03202292 A JP H03202292A
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- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 title claims abstract description 44
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 title claims abstract description 16
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 18
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 6
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 4
- 230000004075 alteration Effects 0.000 abstract 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 210000000245 forearm Anatomy 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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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。
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、関節型産業用ロボットにち・いて、特に重量
物の搬送、・・ンドリング用の手首機構に関するっ 従来の技術 関節型産業用ロボットにふ・いては、例えば特公昭５４
−４０８２２号、特開昭６１−４４５９１号などにおい
て、手首３自由度のうち、２自由度分の減速機を直接手
首部に内蔵した方式の手首機構が開示されている。
物の搬送、・・ンドリング用の手首機構に関するっ 従来の技術 関節型産業用ロボットにふ・いては、例えば特公昭５４
−４０８２２号、特開昭６１−４４５９１号などにおい
て、手首３自由度のうち、２自由度分の減速機を直接手
首部に内蔵した方式の手首機構が開示されている。
発明が解決しようとする課題
しかし、残り１軸分の減速機はアーム内に配置され、組
立、保守の面で難があった。オた重量物搬送用ロボット
にかいてトラブルの発生部所は、最も強度的に弱い手首
駆動部に集中する場合が多く、この点からも保守、点検
の容易性が要求されていた。
立、保守の面で難があった。オた重量物搬送用ロボット
にかいてトラブルの発生部所は、最も強度的に弱い手首
駆動部に集中する場合が多く、この点からも保守、点検
の容易性が要求されていた。
昔たこの種のロボットに訟いて、工場レイアウトの関係
上、あるいは動作領域の関係からアームの長さを変更す
る場合が多いが、この場合手首機構部の可搬重量などに
変更を生じるが、手首部が完全なユニｙ ｔ□になって
いないため、手首だけの仕様変更にとど１らず、アーム
部全体の仕様変更も行わなければならず、仕様変更は困
難であ−、たつ本発明は従来の問題点を解決するもので
、特に重量物搬送用ロボットにおいて組立性、保守性が
良く、汎用性が良く、ロボ、／）アームの長さ変更に伴
う手首仕様の変更においても手首ユニットの交換が容易
で、位置決め精度の高い高剛性の手首機構を提供するこ
とを目的とする。
上、あるいは動作領域の関係からアームの長さを変更す
る場合が多いが、この場合手首機構部の可搬重量などに
変更を生じるが、手首部が完全なユニｙ ｔ□になって
いないため、手首だけの仕様変更にとど１らず、アーム
部全体の仕様変更も行わなければならず、仕様変更は困
難であ−、たつ本発明は従来の問題点を解決するもので
、特に重量物搬送用ロボットにおいて組立性、保守性が
良く、汎用性が良く、ロボ、／）アームの長さ変更に伴
う手首仕様の変更においても手首ユニットの交換が容易
で、位置決め精度の高い高剛性の手首機構を提供するこ
とを目的とする。
課題を解決するための手段
この目的を達成するために本発明は、手首の各軸の最終
端に減速機を具備し、手首部にコンパクトに３自由度と
も内蔵し、入力手段として及び、アーム部との駆動接続
部材としてそれぞれ独立した異形のスプラインを設け、
手首３自由度の機構を独立して、アームと分離可能な構
成とした。
端に減速機を具備し、手首部にコンパクトに３自由度と
も内蔵し、入力手段として及び、アーム部との駆動接続
部材としてそれぞれ独立した異形のスプラインを設け、
手首３自由度の機構を独立して、アームと分離可能な構
成とした。
作用
上記構成により、手首の組立、保守、交換が容易に行え
、寸たアームの長さ変更に伴う手首ユニットの交換も容
易になり、減速機に直接出力軸が接続されているため位
置決め精度を向上させることができ、特に重量物の搬送
、ハンドリングに釦いて高剛性を持った手首となる。
、寸たアームの長さ変更に伴う手首ユニットの交換も容
易になり、減速機に直接出力軸が接続されているため位
置決め精度を向上させることができ、特に重量物の搬送
、ハンドリングに釦いて高剛性を持った手首となる。
実施例
以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。
明する。
第１図に卦いて１１は旋回軸（ＲＴ）、１２は上腕軸（
ＵＡ）、１３は前腕軸（Ｆム）、１４はねじれ軸（ＲＷ
）、１５は曲げ軸（ＢＹ）、１６はひねり軸（ＴＶ）を
持ったら自由度の多関節ロボットである。実施例のロボ
ットにおいて、１はロボットのベース、２はベース１に
取シ付けられた旋回軸１１のテーブル、３はテーブル２
に取り付けられた上腕軸１２のアーム、４はアーム３に
取り付けられた前腕軸１３のアーム、５はアーム４の先
端部に取り付けられた手首ユニットである。
ＵＡ）、１３は前腕軸（Ｆム）、１４はねじれ軸（ＲＷ
）、１５は曲げ軸（ＢＹ）、１６はひねり軸（ＴＶ）を
持ったら自由度の多関節ロボットである。実施例のロボ
ットにおいて、１はロボットのベース、２はベース１に
取シ付けられた旋回軸１１のテーブル、３はテーブル２
に取り付けられた上腕軸１２のアーム、４はアーム３に
取り付けられた前腕軸１３のアーム、５はアーム４の先
端部に取り付けられた手首ユニットである。
第２図は第１図の６自由度を持った多関節ロボットの正
面図である。
面図である。
第３図は手首ユニットの機構を示す断面図である。２１
はＲＷ軸の７ランジ、２２はＲＷ軸の本体、２３はＲＷ
軸クりスローラベアリング押え、２４はＲＷ軸駆動用の
スプラインシャフト、２５はＲＷ軸駆動用のフランジ、
２６はハーモニックドライブ減速機、２７は減速機の出
力軸に取り付けられたＲＷ軸アウトプットフランジ、２
８ばＲＷ軸用のクロスローラベアリングを示す。尚、Ｒ
Ｗ軸の中心は中空で、内部にＢＷ軸、’ｒｗ軸駆動用の
シャフトを具備する。２９はＢＷ軸の本体、３０はＢＷ
軸のクロスローラベアリング押え、４１はＢＷ軸駆動用
のスプラインシャフト、４２はＢＷ軸駆動用のシャフト
、４３．４４はベベルギヤ、４５はＢＷ軸ハーモニック
ドライブ減速機、４６はＢＹ軸馬用クロスローラベアリ
ング示す。
はＲＷ軸の７ランジ、２２はＲＷ軸の本体、２３はＲＷ
軸クりスローラベアリング押え、２４はＲＷ軸駆動用の
スプラインシャフト、２５はＲＷ軸駆動用のフランジ、
２６はハーモニックドライブ減速機、２７は減速機の出
力軸に取り付けられたＲＷ軸アウトプットフランジ、２
８ばＲＷ軸用のクロスローラベアリングを示す。尚、Ｒ
Ｗ軸の中心は中空で、内部にＢＷ軸、’ｒｗ軸駆動用の
シャフトを具備する。２９はＢＷ軸の本体、３０はＢＷ
軸のクロスローラベアリング押え、４１はＢＷ軸駆動用
のスプラインシャフト、４２はＢＷ軸駆動用のシャフト
、４３．４４はベベルギヤ、４５はＢＷ軸ハーモニック
ドライブ減速機、４６はＢＹ軸馬用クロスローラベアリ
ング示す。
尚、ＢＷ軸の中心は中空で、内部にＴＶ軸駆動用シャフ
トを具備する。５１はＴＶ軸駆動用スプラインシャフト
、５２．５３はベベルギヤ、６４はＴＶ駆動用シャフト
、５５．５６はベベルギヤ・５７はＴＶ軸用ハーモニッ
クドライブ減速機、５８はＴＶ軸減速機に取り付けられ
たアウトブトフランジ、５９はＴＶ軸用クロスローラベ
アリング、６１はＴＶ軸の本体、６２はＴＶ軸ケーシン
グ、６３はＴＶ軸クりスローラベアリング押えを示す。
トを具備する。５１はＴＶ軸駆動用スプラインシャフト
、５２．５３はベベルギヤ、６４はＴＶ駆動用シャフト
、５５．５６はベベルギヤ・５７はＴＶ軸用ハーモニッ
クドライブ減速機、５８はＴＶ軸減速機に取り付けられ
たアウトブトフランジ、５９はＴＶ軸用クロスローラベ
アリング、６１はＴＶ軸の本体、６２はＴＶ軸ケーシン
グ、６３はＴＶ軸クりスローラベアリング押えを示す。
７１．７２はＲＷＷ駆動用シャフトの保持用ベアリング
である。７３，７４，７５．７６はＢＹＹ駆動用シャフ
トの保持用ベアリングである。７７゜７８、了９，８０
，８１．８２．８３はＴＶ軸駆動用シャフトの保持用ベ
アリングである。
である。７３，７４，７５．７６はＢＹＹ駆動用シャフ
トの保持用ベアリングである。７７゜７８、了９，８０
，８１．８２．８３はＴＶ軸駆動用シャフトの保持用ベ
アリングである。
第４図は、手首ユニットの正面図を示す。
第５図は、手首ユニットの平面図を示す。
以上のように構成された手首ユニットについて、以下そ
の動作を説明する。
の動作を説明する。
ＲＷＷユニット１４はＲＷスプラインシャフト２４から
駆動伝達トルクを得、ＲＷフランジ２５に伝達され、Ｒ
Ｗ軸用ハーモニック減速機２６により大きな減速比を得
て、ＲＷ軸軸子７伝達され、クロスローラベアリング２
８によってＲＷ軸の回転が保持される。
駆動伝達トルクを得、ＲＷフランジ２５に伝達され、Ｒ
Ｗ軸用ハーモニック減速機２６により大きな減速比を得
て、ＲＷ軸軸子７伝達され、クロスローラベアリング２
８によってＲＷ軸の回転が保持される。
ＢＹＹユニットは、ＢＹスプライン４１から駆動伝達ト
ルクを得、ＢＹシャフト４２に伝達されベベルギヤ４３
．４４によって駆動力を直角方向に伝達し、ハーモニッ
クドライブ減速機４６に、駆動力が伝達される。伝達さ
れた駆動力はノ・−モニックドライブ減速機４５で大き
な減速比を得て、クロスローラベアリング４６によって
ＢＷ軸の回転が保持され、ＴＷ本体６１に伝達される。
ルクを得、ＢＹシャフト４２に伝達されベベルギヤ４３
．４４によって駆動力を直角方向に伝達し、ハーモニッ
クドライブ減速機４６に、駆動力が伝達される。伝達さ
れた駆動力はノ・−モニックドライブ減速機４５で大き
な減速比を得て、クロスローラベアリング４６によって
ＢＷ軸の回転が保持され、ＴＷ本体６１に伝達される。
ＴＶユニットはＴＶスプラインシャフト５１から１駆動
伝達トルクを得、ベベルギヤ５２．５３によって直角方
向に伝達されＴＶンヤフト５４に伝えられ、ベベルギヤ
５５．５６によって直角方向に伝達され、ハーモニック
ドライブ減速機５７に駆動力が伝達される。この減速機
により大きな減速比を得て、ＴＶ軸に伝達され、クロス
ローラベアリング５９によってＴＶ軸の回転が保持され
る。
伝達トルクを得、ベベルギヤ５２．５３によって直角方
向に伝達されＴＶンヤフト５４に伝えられ、ベベルギヤ
５５．５６によって直角方向に伝達され、ハーモニック
ドライブ減速機５７に駆動力が伝達される。この減速機
により大きな減速比を得て、ＴＶ軸に伝達され、クロス
ローラベアリング５９によってＴＶ軸の回転が保持され
る。
以上のように本実施例は、手首３軸において各々の軸ご
とに各軸の最終端に減速機を具備することにより、ユニ
ｙ ｔ□ごとの組立、保守、交換が容易に行うことがで
き、またアームの長さ変更に伴う手首ユニットの交換が
容易に行え、３軸とも千醒の最終段で減速を行うため位
置決め精度が向上し、高剛性を持つロボットの手首機構
となる。
とに各軸の最終端に減速機を具備することにより、ユニ
ｙ ｔ□ごとの組立、保守、交換が容易に行うことがで
き、またアームの長さ変更に伴う手首ユニットの交換が
容易に行え、３軸とも千醒の最終段で減速を行うため位
置決め精度が向上し、高剛性を持つロボットの手首機構
となる。
発明の効果
以上のように本発明は、ロボットの手首において、各軸
ごとに減速機を具備し、各軸ごとのユニット化を図ると
同時に、３軸を１つのユニットとすることにより、組立
性、保守性、点検性に優れ、また手許仕様の変更に伴う
手首ユニットの交換が容易になり、また手首部での最終
段減速によりギヤのバックラッシュ、ロストモーション
等ヲ最小限に押さえ、位置決め精度を向上したロボット
の手首機構を与えるものである。
ごとに減速機を具備し、各軸ごとのユニット化を図ると
同時に、３軸を１つのユニットとすることにより、組立
性、保守性、点検性に優れ、また手許仕様の変更に伴う
手首ユニットの交換が容易になり、また手首部での最終
段減速によりギヤのバックラッシュ、ロストモーション
等ヲ最小限に押さえ、位置決め精度を向上したロボット
の手首機構を与えるものである。
第１図は本発明の一実施例における６自由度を持った多
関節ロボットの側面図、第２図は同多関節ロボットの正
面図、第３図は同多関節ロボットの手首機構の断面図、
第４図は同手首機構の正面図、第５図は同手首機構の平
面図である。 ５ ・・・手首ユニット、１１・・・・・旋回軸（ＲＴ
）、１２・・・・・上腕軸（ＵＡ）、１３・・・・・・
前椀軸（ＦＡ ）、１４ ・・ねじれ軸（ＲＷ）、１５
・・・・・曲げ軸（ＢＷ）、１６・・・・・・ひねり軸
（ＴＶ）、２１・・・・・・ＲＷ軸フランジ、２２・・
・・・・ＲＷ軸本体、２３・・・・・・ＲＷ軸クりスロ
ーラベアリング押え、２４・・・・・・ＲＷ軸駆動用ス
プラインシャフト、２５・・・・・・ＲＷ軸駆動用フラ
ンジ、２６・・・・・ＲＷ軸用ハーモニックドライブ減
速機、２７ ・・・ＲＷ軸アウトプットフランジ、２８
・・・・・ＲＷ軸用クロスローラベアリング、２９・・
・・・・ＢＷ軸の本体、３ｏ・・・・・・ＢＷ軸のクロ
スローラベアリング押え、４１・・・・ＢＹ軸駆動用ス
プラインンヤフト、４２・・・・ＢＹ軸駆動用シャフト
、４３．４４・・・・・ベベルギヤ、４５・・・・ＢＹ
軸用ハーモニックドライブ減速機、４６・・・・ＢＹ軸
用クロスローラベアリング、５１・・・・・ＴＶ軸駆動
用スプラインシャフｌ−１５２，５３・・・・・ベベル
ギヤ、５４・・・・・・ＴＶ軸、駆動用シャフト、５５
．５６・・・・・・ベベルギヤ、５７ ・・・・ＴＷ軸
用ハーモニックドライブ減速機、５８・・・・・・ＴＶ
軸アウトブトフランジ、５９・・・・・ＴＷ軸用クロス
ローラベアリング、６１・・・ＴＷ軸本体、６２・・・
・・・ＴＷ軸ケーンング、６３・・・ＴＶ軸のクロスロ
ーラベアリング押え、７１゜７２ ・・ＲＷ＠駆動用ン
ヤフトの保持用ベアリング、７３．了４．了５，７６・
・・・・ＢＷ軸、駆動用シャフトの保持用ベアリング、
７７ 、７８ 、７９ 。 ８０．８１．８２．８３・・・・・ＴＷ＠駆動用ンヤフ
トの保持用ベアリング□ ５ 手首ユニツ Ｓａ軸（ＲＴ） 上腕軸ＣＵＡ） 前記Ｒ軸 （Ｆ Ａ） ６ ひねり軸（丁Ｗ） 第 ２ 図 ねじｎ軸 （Ｒｗ） 曲 げ 軸 （ＢＷ）
関節ロボットの側面図、第２図は同多関節ロボットの正
面図、第３図は同多関節ロボットの手首機構の断面図、
第４図は同手首機構の正面図、第５図は同手首機構の平
面図である。 ５ ・・・手首ユニット、１１・・・・・旋回軸（ＲＴ
）、１２・・・・・上腕軸（ＵＡ）、１３・・・・・・
前椀軸（ＦＡ ）、１４ ・・ねじれ軸（ＲＷ）、１５
・・・・・曲げ軸（ＢＷ）、１６・・・・・・ひねり軸
（ＴＶ）、２１・・・・・・ＲＷ軸フランジ、２２・・
・・・・ＲＷ軸本体、２３・・・・・・ＲＷ軸クりスロ
ーラベアリング押え、２４・・・・・・ＲＷ軸駆動用ス
プラインシャフト、２５・・・・・・ＲＷ軸駆動用フラ
ンジ、２６・・・・・ＲＷ軸用ハーモニックドライブ減
速機、２７ ・・・ＲＷ軸アウトプットフランジ、２８
・・・・・ＲＷ軸用クロスローラベアリング、２９・・
・・・・ＢＷ軸の本体、３ｏ・・・・・・ＢＷ軸のクロ
スローラベアリング押え、４１・・・・ＢＹ軸駆動用ス
プラインンヤフト、４２・・・・ＢＹ軸駆動用シャフト
、４３．４４・・・・・ベベルギヤ、４５・・・・ＢＹ
軸用ハーモニックドライブ減速機、４６・・・・ＢＹ軸
用クロスローラベアリング、５１・・・・・ＴＶ軸駆動
用スプラインシャフｌ−１５２，５３・・・・・ベベル
ギヤ、５４・・・・・・ＴＶ軸、駆動用シャフト、５５
．５６・・・・・・ベベルギヤ、５７ ・・・・ＴＷ軸
用ハーモニックドライブ減速機、５８・・・・・・ＴＶ
軸アウトブトフランジ、５９・・・・・ＴＷ軸用クロス
ローラベアリング、６１・・・ＴＷ軸本体、６２・・・
・・・ＴＷ軸ケーンング、６３・・・ＴＶ軸のクロスロ
ーラベアリング押え、７１゜７２ ・・ＲＷ＠駆動用ン
ヤフトの保持用ベアリング、７３．了４．了５，７６・
・・・・ＢＷ軸、駆動用シャフトの保持用ベアリング、
７７ 、７８ 、７９ 。 ８０．８１．８２．８３・・・・・ＴＷ＠駆動用ンヤフ
トの保持用ベアリング□ ５ 手首ユニツ Ｓａ軸（ＲＴ） 上腕軸ＣＵＡ） 前記Ｒ軸 （Ｆ Ａ） ６ ひねり軸（丁Ｗ） 第 ２ 図 ねじｎ軸 （Ｒｗ） 曲 げ 軸 （ＢＷ）
Claims (1)
- ６自由度を有する関節型ロボットにおいて、アームの先
端に設けられアームを中心に回動可能なねじれ軸と、前
記ねじれ軸に直交し回動可能に支持された曲げ軸と、前
記曲げ軸に直交し回動可能なひねり軸から構成される手
首部３自由度の駆動用減速機の総てを手首内に内蔵し、
各減速機の入力駆動手段、及びアーム部との接続部材と
して、それぞれの独立した異径のスプラインを設け、手
首３自由度の機構を独立してアームと分離可能な構成と
した産業用ロボットの手首機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34063189A JPH03202292A (ja) | 1989-12-29 | 1989-12-29 | 産業用ロボットの手首機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34063189A JPH03202292A (ja) | 1989-12-29 | 1989-12-29 | 産業用ロボットの手首機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03202292A true JPH03202292A (ja) | 1991-09-04 |
Family
ID=18338825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34063189A Pending JPH03202292A (ja) | 1989-12-29 | 1989-12-29 | 産業用ロボットの手首機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03202292A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009125846A (ja) * | 2007-11-21 | 2009-06-11 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | ロボットの手首装置 |
| JP2011088262A (ja) * | 2009-10-26 | 2011-05-06 | Fanuc Ltd | パラレルリンクロボット |
| JP2019084595A (ja) * | 2017-11-02 | 2019-06-06 | セイコーエプソン株式会社 | ロボットおよびロボットシステム |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60191790A (ja) * | 1984-03-13 | 1985-09-30 | キヤノン株式会社 | ロボツトの手首装置 |
| JPS6263074A (ja) * | 1985-09-11 | 1987-03-19 | トキコ株式会社 | 電動ロボツト |
-
1989
- 1989-12-29 JP JP34063189A patent/JPH03202292A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60191790A (ja) * | 1984-03-13 | 1985-09-30 | キヤノン株式会社 | ロボツトの手首装置 |
| JPS6263074A (ja) * | 1985-09-11 | 1987-03-19 | トキコ株式会社 | 電動ロボツト |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009125846A (ja) * | 2007-11-21 | 2009-06-11 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | ロボットの手首装置 |
| JP2011088262A (ja) * | 2009-10-26 | 2011-05-06 | Fanuc Ltd | パラレルリンクロボット |
| US8307732B2 (en) | 2009-10-26 | 2012-11-13 | Fanuc Ltd | Parallel link robot |
| JP2019084595A (ja) * | 2017-11-02 | 2019-06-06 | セイコーエプソン株式会社 | ロボットおよびロボットシステム |
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