JPH05192890A - 産業ロボットの継手駆動用ギヤ機構 - Google Patents

産業ロボットの継手駆動用ギヤ機構

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JPH05192890A
JPH05192890A JP20666592A JP20666592A JPH05192890A JP H05192890 A JPH05192890 A JP H05192890A JP 20666592 A JP20666592 A JP 20666592A JP 20666592 A JP20666592 A JP 20666592A JP H05192890 A JPH05192890 A JP H05192890A
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JP
Japan
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worm
gear mechanism
industrial robot
joint
shaft
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Application number
JP20666592A
Other languages
English (en)
Inventor
Erich Zampa
エーリヒ・ツァンパ
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Igm Robotersysteme AG
Original Assignee
Igm Robotersysteme AG
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Publication date
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    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00—Joints
    • B25J17/02—Wrist joints
    • B25J17/0241—One-dimensional joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/102—Gears specially adapted therefor, e.g. reduction gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/006—Toothed gearings for conveying rotary motion the driving and driven axes being designed to assume variable positions relative to one another during operation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H1/20—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving more than two intermeshing members
    • F16H1/203—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving more than two intermeshing members with non-parallel axes
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    • F16H—GEARING
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    • F16H55/02—Toothed members; Worms
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、産業ロボットの継手に適合し且つ遊
びの無いコンパクトな構成のギヤ機構を提供する。 【構成】産業ロボットの継手駆動用ギヤ機構は、ウォー
ムギヤ（９、１０）、ウォームシャフト（１２）で構成
されている。ウォームシャフト（１２）は、シャフトが
支持された複アーム（５）の長手伸張部を横断して配置
されている。かさ歯車機構（１５）は、ウォームシャフ
ト（１２）を駆動させる機能を有する。ウォームギヤ
（９、１０）のウォーム（９）は、ばね力によって確保
された一般的なスプリットウォーム（９）でも可能であ
る。この結果、小型構造で高い伝達率を有する遊びの無
いギヤ機構となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、産業ロボット
において、ウォームギヤを備えた継手の駆動用ギヤ機構
に関する。
【０００２】
【従来の技術的背景とその問題点】従来、産業ロボット
の分野において、例えば３０００回転／分で回転する駆
動モータの回転数は、大幅に減速させる必要があり、こ
の点について、減速ギヤは、種々の固有動作を呈しては
ならないという問題が頻繁に生じる。
【０００３】複雑な構成のギヤ機構は、種々の構成が提
案されており、広大なスペースが必要であるために、こ
れらギヤ機構は、近代的な産業ロボットに取り付けが困
難となっている。
【０００４】例えば、産業ロボットの把持機構は、
『“Soviet Invention Illustrated”,section P6,week
8509,Derwent Publications,Ltd.,London,X25,SU 1079
-429 』に開示されている。かかる機構は、ウォームギ
ヤによって駆動される。ウォームシャフトは、ロボット
アームの長手伸張部に対して平行に整合され、且つ、挿
入されたばねを経由したシャフトによって駆動される。
【０００５】
【発明の目的】本発明の目的は、特に、産業ロボットの
継手に適合し且つ遊びの無いコンパクトな構成のギヤ機
構を提供することにある。
【０００６】
【発明の概要】この目的を達成するために、ウォームシ
ャフトが、支持されたアームの長手伸張部に対して横断
して配置され、かかるウォームシャフトを駆動させるた
めに、かさ歯車ドライブ、特に、ハイポイドかさ歯車機
構が設けられている。
【０００７】ウォームギヤ機構は、極めて小型の構造で
極めて高い伝達率を得ることができる利点がある。更
に、ウォームギヤは、既知の技術における簡単な手段に
よって本質的な遊び無しに構成することができ得る。更
に、本発明のギヤ機構は、アームをウォームギヤが設け
られた前端部の領域内に細長く構成することができるた
め、産業ロボットの展開能力が向上し、且つ、極めて簡
単にギヤ機構を組み合わせることが可能となる。また、
付加伝達ステージも、必要に応じて且つアームの外のり
寸法を大きくさせる必要もなく、コンパクトで且つ構造
上最適な状態で配置することができる。本発明の特有な
実施例としては、ウォームギヤ機構のウォームは、ばね
力によって確保された一般的なスプリットウォームであ
る。
【０００８】この実施例において、ギヤは、個々のギヤ
部が不足負荷で弾性的に変形した場合又はギヤ機構にお
いて同心性相違及び／又は温度変化によってギヤ歯脱線
が生じた場合でも、常時、遊び無しで可動されるように
補償されている。
【０００９】また、本発明の他の実施例としては、ウォ
ームギヤ機構のウォームは、一般的な円錐状の軸方向に
調整可能なウォームである。この実施例は、特に、その
技術的簡易性によって特徴付けられる。また、本発明の
更に他の実施例として、ユニバーサルシャフトは、ウォ
ームを駆動用に設けられており、ウォームの高精度且つ
遊び無し駆動が可能となる。特に好ましい場合として、
作業工具用ホルダを産業ロボットのアームに接続するこ
とによって、ウォームギヤが継手内に取り付けられる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例に係る産業ロボット
の継手駆動用ギヤ機構について、添付図面を参照して説
明する。
【００１１】図１に示すように、自在継手構造における
５軸産業ロボットは、鉛直軸Ｉの回りを好良に回転可能
な支柱１と、水平車軸ＩＩを介して支柱１に接続された
アーム４とを備えている。アーム４は、その他端部に、
車軸ＩＩＩを介して複アーム５が回転自在に接続されて
いる。複アーム５は、その自由端部に、軸Ｖの回りに回
転可能な作業工具８用であって、軸ＩＶの回りに回転可
能なホルダ７を備えている。軸ＩないしＩＶが関連した
１又は複数の継手の駆動機構は、例えば、図２及び図３
に示されたウォームギヤ機構によって可動され得る。し
かしながら、好ましくは、軸ＩＶに関連した継手は、図
２に示されたウォームギヤ機構によって駆動される。
【００１２】図２及び図３に示されたウォームギヤ機構
は、２つのウォーム半片９ａ、９ｂに分割されたウォー
ムと、シャフト１１を介してホルダ７に接続されたウォ
ームギヤ１０とを備えている。ウォームの半片９ａ、９
ｂは、例えば、スプラインシャフト接続部１３によって
捩じれに対抗して確保されて、ウォームシャフト１２上
に配置されている。ウォームの半片９ａは、非置換可能
に配置されており、半片９ｂは、軸方向に置換可能に配
置されている。ウォームの半片９ｂは、ばね１４によっ
て半片９ａに関係して付勢されており、この結果、ウォ
ームギヤ９、１０は、遊び無しで駆動され得る。
【００１３】ウォームシャフト１２の一端には、かさ歯
車機構１５特にハイポイドかさ歯車機構の冠歯車が配置
されており、このようなギヤ機構によって、ウォームギ
ヤ機構９、１０は、かさ歯車機構の領域内の軸受ブッシ
ュ１７に支持されたユニバーサルシャフト１６によって
駆動される。
【００１４】ウォームシャフト１２の両端には、調節ナ
ット１８、１９が配置されており、これらナットによっ
て、スリーブを介してかさ歯車機構１５が、遊び無し状
態に調節され得る。ばね１４は、スリーブ２３によって
ウォームギヤ９の半片９ｂに対して押圧され、玉軸受２
４を介してウォームシャフト１２の所定位置に固定され
ている。
【００１５】図４には、図２の装置の変形例が示されて
おり、ばね１４は、ウォームギヤ９の半片９ｂに対向し
たディスク２６を介してスリーブ２５によって押圧され
ている。スリーブ２５は、ウォームシャフト１２の長穴
状凹所２８を通ってウォームシャフト１２の長手軸を横
断して延出されたピン２７によって、ウォームシャフト
１２に取り付けられている。ばね１４の押圧力をセット
するために、スクリュ２９が、ウォームシャフト１２の
端部に同軸状に螺合されている。このような構成におい
て、スクリュ２９は、長穴状凹所２８内に突出してお
り、このため、ピン２７は、スクリュ２９の長さに依存
して長穴状凹所２８内に位置付けられる。この結果、ば
ね１４の押圧力を調節することが可能となる。
【００１６】図５には、吊り下げられて配置された産業
ロボットが示されている。図１に示された産業ロボット
に比べて、このロボットは、６軸を有している。図５に
示されたような吊り下げられた産業ロボットは、鉛直軸
Ｉ´の回りを好良に回転可能な支柱１と、水平車軸ＩＩ
´によって支柱１に接続されたアーム４とを備えてい
る。アーム４は、その他端部に、車軸ＩＩＩ´を介して
複アーム５が回転可能に接続されている。複アーム５
は、長手軸ＩＶ´の回りにアーム４に関係して回転可能
になっている。複アーム５は、その自由端部に、軸ＶＩ
´の回りに回転可能な作業工具８用であって、軸Ｖ´の
回りに回転可能なホルダ７を備えている。この実施例に
おけるギヤ機構は、軸Ｖ´に関係していることが好まし
い。産業ロボットが使用され得る範囲は、図５の一点鎖
線によって概略的に示されている。
【００１７】このようなギヤ機構は、特に、軸Ｖ´に関
し、且つ、特に拘束されたスペース関係によって特殊な
選択で前記軸と共に利用されると共に、上述した産業ロ
ボットの形式あるいは他の車軸用に変形された形式で使
用可能である。特に、ギヤ機構の変形例は、ウォームシ
ャフト１２が、アームの長手伸張部に対して略平行に位
置付けられる限りにおいて可能である。かかる点におい
て、かさ歯車１５を削除して、他の所望のギヤ機構によ
って置換でき得る。あるいは、ウォームシャフト１２
は、選択的に、ユニバーサルシャフト１６又は他の最適
な駆動機構によって、直接駆動させ得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】５軸産業ロボットの構成を示す図。
【図２】図３のＩＩ−ＩＩ線に沿った産業ロボットの継
手のウォームギヤ機構の構成を示す断面図。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図。
【図４】図２の配置の変形例を示す断面図。
【図５】６軸産業ロボットの構成を示す図。
【符号の説明】
５…複アーム、９、１０…ウォームギヤ、１２…ウォー
ムシャフト、１５…かさ歯車機構。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ウォームギヤを備えた産業ロボットの継
    手駆動用ギヤ機構において、 支持されたアーム（５）の長手伸張部を横断して配置さ
    れたウォームシャフト（１２）と、ウォームシャフト
    （１２）の駆動用に設けられたかさ歯車機構（１５）、
    特に、ハイポイドかさ歯車機構と、を備えていることを
    特徴とする産業ロボットの継手駆動用ギヤ機構。
  2. 【請求項２】 ウォームギヤ（９、１０）のウォーム
    （９）は、ばね力によって張力−搭載された一般的なス
    プリットウォームであることを特徴とする請求項１に記
    載の産業ロボットの継手駆動用ギヤ機構。
  3. 【請求項３】 前記ウォームギヤのウォームは、一般的
    な円錐状の軸方向に調整可能なウォームであることを特
    徴とする請求項１に記載の産業ロボットの継手駆動用ギ
    ヤ機構。
  4. 【請求項４】 ウォーム（９）駆動用に、ユイニバーサ
    ルシャフト（１６）が設けられていることを特徴とする
    請求項１ないし３のいずれか１に記載の産業ロボットの
    継手駆動用ギヤ機構。
  5. 【請求項５】 作業工具（８）用のホルダ（７）を産業
    ロボットのアーム（５）に接続することによって、ウォ
    ームギヤ（９、１０）が継手（ＩＶ、Ｖ´）内に取り付
    けられることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか
    １に記載の産業ロボットの継手駆動用ギヤ機構。
JP20666592A 1991-08-05 1992-08-03 産業ロボットの継手駆動用ギヤ機構 Pending JPH05192890A (ja)

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AT1556/91 1991-08-05
AT155691A ATA155691A (de) 1991-08-05 1991-08-05 Getriebe zum antrieb eines gelenkes, insbesondere eines industrieroboters

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ID=3515948

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JP20666592A Pending JPH05192890A (ja) 1991-08-05 1992-08-03 産業ロボットの継手駆動用ギヤ機構

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