JPH0630852B2 - 多関節ロボット - Google Patents
多関節ロボットInfo
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- JPH0630852B2 JPH0630852B2 JP60200097A JP20009785A JPH0630852B2 JP H0630852 B2 JPH0630852 B2 JP H0630852B2 JP 60200097 A JP60200097 A JP 60200097A JP 20009785 A JP20009785 A JP 20009785A JP H0630852 B2 JPH0630852 B2 JP H0630852B2
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- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 12
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/02—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type
- B25J9/04—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type by rotating at least one arm, excluding the head movement itself, e.g. cylindrical coordinate type or polar coordinate type
- B25J9/041—Cylindrical coordinate type
- B25J9/042—Cylindrical coordinate type comprising an articulated arm
- B25J9/044—Cylindrical coordinate type comprising an articulated arm with forearm providing vertical linear movement
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/02—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type
- B25J9/04—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type by rotating at least one arm, excluding the head movement itself, e.g. cylindrical coordinate type or polar coordinate type
- B25J9/041—Cylindrical coordinate type
- B25J9/042—Cylindrical coordinate type comprising an articulated arm
-
- 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
- B25J9/1025—Harmonic drives
-
- 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
- B25J9/104—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with cables, chains or ribbons
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/19—Gearing
-
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- Y10T74/19051—Single driven plural drives
- Y10T74/19056—Parallel
-
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- Y10T74/20—Control lever and linkage systems
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- Y10T74/20323—Robotic arm including flaccid drive element
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- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、産業用の多関節ロボットに関し、特に回動ア
ームの関節部分の構造に係る。
ームの関節部分の構造に係る。
従来技術 一般に、この種の多関節ロボットは、ロボットの基台部
分で複数のアームを回動自在に連結状態で支持し、先端
のアームに作業用のヘッドを備えている。このヘッドに
回転運動が必要とされるとき、アームの先端に回転可能
な作業軸が取り付けられ、それにロボット側から回転力
が与えられる。
分で複数のアームを回動自在に連結状態で支持し、先端
のアームに作業用のヘッドを備えている。このヘッドに
回転運動が必要とされるとき、アームの先端に回転可能
な作業軸が取り付けられ、それにロボット側から回転力
が与えられる。
その駆動源がアームの部分に取り付けられると、それが
負荷となるため、旋回運動の高速化に限界があり、ま
た、それが大きな慣性力を発生するため、高精度の位置
決めが困難となる。
負荷となるため、旋回運動の高速化に限界があり、ま
た、それが大きな慣性力を発生するため、高精度の位置
決めが困難となる。
したがって、通常、作業軸の駆動源は、多関節ロボット
の基台側に取り付けられ、その回転力は、アームの内
部、またはアームの下方のタイミングベルト、および両
端で支持された関節軸の中間位置のプーリにより、中継
しながら、伝達される。
の基台側に取り付けられ、その回転力は、アームの内
部、またはアームの下方のタイミングベルト、および両
端で支持された関節軸の中間位置のプーリにより、中継
しながら、伝達される。
ところで、タイミングベルトの交換時のために、そのベ
ルトは、エンドレスでなく、例えばターンバックル型式
の継手を用いて、環状とし、関節部でいわゆる両持ち状
態の軸まわりに巻き掛けられるようになっている。この
ため、継手がプーリに当たらない範囲でしか、回転の伝
達ができず、回転力の連続的な伝達ができなかった。
ルトは、エンドレスでなく、例えばターンバックル型式
の継手を用いて、環状とし、関節部でいわゆる両持ち状
態の軸まわりに巻き掛けられるようになっている。この
ため、継手がプーリに当たらない範囲でしか、回転の伝
達ができず、回転力の連続的な伝達ができなかった。
もっとも、関節部を分解してしまって、ベルトの交換を
することとするか、あるいは関節部の軸をいわゆる片持
ち状態とし、一端部を開放とすれば、エンドレスベルト
が使用できる。しかし、その分解は、繁雑であり、技術
的な作業になるため、ベルト交換の対策として不適当で
ある。また、軸の片持ち支持は、軸ぶれの原因となるか
ら、構造上不利である。
することとするか、あるいは関節部の軸をいわゆる片持
ち状態とし、一端部を開放とすれば、エンドレスベルト
が使用できる。しかし、その分解は、繁雑であり、技術
的な作業になるため、ベルト交換の対策として不適当で
ある。また、軸の片持ち支持は、軸ぶれの原因となるか
ら、構造上不利である。
発明の目的 したがって、本発明の目的は、多関節ロボットの関節部
分を両持ち状態で支持しながら、エンドレス状のベルト
の交換を容易にできるようにし、関節部の軸の支持部分
を安定化し、作業軸の高位置精度を保持し、しかもエン
ドレス状のベルトを連続的に駆動できるようにすること
である。
分を両持ち状態で支持しながら、エンドレス状のベルト
の交換を容易にできるようにし、関節部の軸の支持部分
を安定化し、作業軸の高位置精度を保持し、しかもエン
ドレス状のベルトを連続的に駆動できるようにすること
である。
発明の概要 そこで、本発明は、基台側で第1アームの後端部を下方
の第1軸により、またその軸線上で上方の中空軸によっ
て、両持ち状態で支持するとともに、上記中空軸の内部
に減速機を組み込み、その入力軸を基台側のモータに連
結し、またその出力側の回転軸を中空軸から突出させ、
第1軸に連結しないまま、その突出部分にプーリを取り
付けるようにしている。そして、このプーリは、上記モ
ータからの回転をエンドレス状のベルトを介して、作業
軸を回転させる。このベルトは、第1アームの下側にあ
って、回転軸のプーリに対して簡単に巻き掛けられ、ま
た取り外せる状態にある。しかも、第1アームは、基台
に対して両持ち状態で回動自在に支持されている。
の第1軸により、またその軸線上で上方の中空軸によっ
て、両持ち状態で支持するとともに、上記中空軸の内部
に減速機を組み込み、その入力軸を基台側のモータに連
結し、またその出力側の回転軸を中空軸から突出させ、
第1軸に連結しないまま、その突出部分にプーリを取り
付けるようにしている。そして、このプーリは、上記モ
ータからの回転をエンドレス状のベルトを介して、作業
軸を回転させる。このベルトは、第1アームの下側にあ
って、回転軸のプーリに対して簡単に巻き掛けられ、ま
た取り外せる状態にある。しかも、第1アームは、基台
に対して両持ち状態で回動自在に支持されている。
発明の構成 第1図は、多関節ロボット1の全体的な構成を示してい
る。この多関節ロボット1は、据え付け位置に取り付け
られる基台2の部分で、第1アーム3を垂直方向の軸線
を中心として、回動自在に支持し、またこの第1アーム
3の先端部分で、第2アーム4の後端部分に連結され、
同様に垂直方向の軸線を中心として回動自在に備えてい
る。
る。この多関節ロボット1は、据え付け位置に取り付け
られる基台2の部分で、第1アーム3を垂直方向の軸線
を中心として、回動自在に支持し、またこの第1アーム
3の先端部分で、第2アーム4の後端部分に連結され、
同様に垂直方向の軸線を中心として回動自在に備えてい
る。
また、第2図は内部の構成を示している。
前記基台2は、側面から見てコの字状に組み立てられて
おり、3つの部材、すなわち台枠7、機枠8、および保
持枠9によって一体的に組み立てられている。上記台枠
7は、中空体であり、その内部でハーモニックドライブ
(登録商標、以下同じ)式の減速機5を収納しており、
また上記機枠8は、下向きの状態で、駆動用のモータ6
を保持している。このモータ出力軸10の回転は、プー
リ11、12およびこれらに巻き掛けられたエンドレス
状のベルト13によって、減速機5の入力軸14に伝達
される。またこの入力軸14の回転は、減速機5のウェ
ーブジェネレータ15によって、これと台枠7に固定さ
れたサーキュラスプライン16との間の出力側のフレク
スプライン17に大きな減速比の下に伝達される。な
お、入力軸14は、上下位置で、軸受け14aによって
回転自在に支えられている。
おり、3つの部材、すなわち台枠7、機枠8、および保
持枠9によって一体的に組み立てられている。上記台枠
7は、中空体であり、その内部でハーモニックドライブ
(登録商標、以下同じ)式の減速機5を収納しており、
また上記機枠8は、下向きの状態で、駆動用のモータ6
を保持している。このモータ出力軸10の回転は、プー
リ11、12およびこれらに巻き掛けられたエンドレス
状のベルト13によって、減速機5の入力軸14に伝達
される。またこの入力軸14の回転は、減速機5のウェ
ーブジェネレータ15によって、これと台枠7に固定さ
れたサーキュラスプライン16との間の出力側のフレク
スプライン17に大きな減速比の下に伝達される。な
お、入力軸14は、上下位置で、軸受け14aによって
回転自在に支えられている。
一方、上記第1アーム3は、その後端の下側部分で、そ
の回動中心に取り付けられた第1軸18によって、基台
2、すなわち台枠7に対し、軸受け19を介し、回動自
在に支持されている。この第1軸18は、上記減速機5
の出力側のフレクスプライン17に連結されており、ま
たその中心部分で上記入力軸14を回転自在に支持して
いる。なおこの第1軸18の外周面に第1アーム3の回
動角の範囲で、円周方向の溝20が形成されており、こ
れと台枠7の上面に取り付けられた度当り21との当接
関係によって、第1アーム3の回動範囲が規制されてい
る。また、この第1アーム3の回転角度は、その下面に
取り付けられた回転板22と、台枠7の上面に取り付け
られたセンサー23とによって、電気的に検出される。
の回動中心に取り付けられた第1軸18によって、基台
2、すなわち台枠7に対し、軸受け19を介し、回動自
在に支持されている。この第1軸18は、上記減速機5
の出力側のフレクスプライン17に連結されており、ま
たその中心部分で上記入力軸14を回転自在に支持して
いる。なおこの第1軸18の外周面に第1アーム3の回
動角の範囲で、円周方向の溝20が形成されており、こ
れと台枠7の上面に取り付けられた度当り21との当接
関係によって、第1アーム3の回動範囲が規制されてい
る。また、この第1アーム3の回転角度は、その下面に
取り付けられた回転板22と、台枠7の上面に取り付け
られたセンサー23とによって、電気的に検出される。
そして、前記保持枠9は、第1軸18と同じ軸線上で、
作業軸26を駆動するためのモータ27、および、中空
軸24を固定している。この中空軸24は、第1アーム
3の後端部分に形成された中空孔3aの内部に臨み、中
空軸24の外側と中空孔3aの内側にはめ込まれた軸受
け25によって、第1アーム3の後端上方部分に連結さ
れている。この結果、この第1アーム3は、下方の部分
で、第1軸18により、台枠7に対し、また上方部分
で、同軸上の中空軸24によって、保持枠9に対し、い
わゆる両持ちの状態で回動自在に支持されている。
作業軸26を駆動するためのモータ27、および、中空
軸24を固定している。この中空軸24は、第1アーム
3の後端部分に形成された中空孔3aの内部に臨み、中
空軸24の外側と中空孔3aの内側にはめ込まれた軸受
け25によって、第1アーム3の後端上方部分に連結さ
れている。この結果、この第1アーム3は、下方の部分
で、第1軸18により、台枠7に対し、また上方部分
で、同軸上の中空軸24によって、保持枠9に対し、い
わゆる両持ちの状態で回動自在に支持されている。
そして、この中空軸24は、その内部でハーモニックド
ライブ式の減速機29を収納している。モータ出力軸2
8の回転は、その減速機29のウェーブジェネレータ3
0に与えられ、これと中空軸24に固定されたサーキュ
ラスプライン31との間のフレクスプライン32に大減
速比の下に伝達され、出力側の回転軸33に伝達され
る。この回転軸33は、上記中空軸24の下方の部分で
軸受け34によって回転自在に支持され、その一部を中
空軸24から突出させ、これの下端部と第1軸18との
間にベルト交換可能な空間を形成しながら、その突出部
分で、プーリ35およびセンサー板36を保持してい
る。このセンサー板36は、作業軸26の回転量を検出
するためのものであり、中空軸24に取り付けられたセ
ンサー37と対応している。
ライブ式の減速機29を収納している。モータ出力軸2
8の回転は、その減速機29のウェーブジェネレータ3
0に与えられ、これと中空軸24に固定されたサーキュ
ラスプライン31との間のフレクスプライン32に大減
速比の下に伝達され、出力側の回転軸33に伝達され
る。この回転軸33は、上記中空軸24の下方の部分で
軸受け34によって回転自在に支持され、その一部を中
空軸24から突出させ、これの下端部と第1軸18との
間にベルト交換可能な空間を形成しながら、その突出部
分で、プーリ35およびセンサー板36を保持してい
る。このセンサー板36は、作業軸26の回転量を検出
するためのものであり、中空軸24に取り付けられたセ
ンサー37と対応している。
また、上記第2アーム4は、その後端部分で、第2軸3
8、および中空突軸39により、第1アーム3の先端部
分に対し、回動自在に支持されている。すなわち、第2
軸38は、第1アーム3の先端部分下方側に取り付け座
40によって固定されており、第2アーム4の後端の中
空孔44部分に対し、軸受け41により、回転自在とな
っている。なおこの第2軸38は、その下端部分で、中
継用の2つのプーリ42、43を回転自在に支持してい
る。また上記中空突軸39は、第2アーム4の中空孔4
4の上面側で、この第2アーム4に対し、固定されてお
り、第1アーム3側の支持板45に対し、軸受け46に
よって回転可能な状態となっており、またその内部で上
下の軸受け47によって、回転軸48を第2軸38と同
軸上で回転自在に保持している。上記支持板45は、取
り付けねじなどによって、第1アーム3の先端側上面に
位置決めピン49などの嵌り合いによって正確に位置決
めされた状態で取り付けられており、第3図に示すよう
に、軸受けハウジング50の部分で、上記軸受け46を
保持している。また上記第2アーム4は、その中空孔4
4の内部でハーモニックドライブ式の減速機51を収納
している。この減速機51は、回転軸48を入力軸と
し、入力側のウェーブジェネレータ52、中空孔44に
固定された出力側のサーキュラスプライン53、および
固定側のフレクスプライン54によって、大きな減速比
で、第2アーム4に回転を伝達する。この第2アーム4
の駆動源は、例えば第1アーム3の中間部分に取り付け
られたモータ55となっている。そのモータ出力軸56
の回転は、プーリ57、58およびベルト59によっ
て、上記回転軸48に伝達される。なお中空突軸39の
上端部分に位置検出用の円板状の検出板60が取り付け
られており、これと対応し、支持板45にセンサー61
が取り付けられている。
8、および中空突軸39により、第1アーム3の先端部
分に対し、回動自在に支持されている。すなわち、第2
軸38は、第1アーム3の先端部分下方側に取り付け座
40によって固定されており、第2アーム4の後端の中
空孔44部分に対し、軸受け41により、回転自在とな
っている。なおこの第2軸38は、その下端部分で、中
継用の2つのプーリ42、43を回転自在に支持してい
る。また上記中空突軸39は、第2アーム4の中空孔4
4の上面側で、この第2アーム4に対し、固定されてお
り、第1アーム3側の支持板45に対し、軸受け46に
よって回転可能な状態となっており、またその内部で上
下の軸受け47によって、回転軸48を第2軸38と同
軸上で回転自在に保持している。上記支持板45は、取
り付けねじなどによって、第1アーム3の先端側上面に
位置決めピン49などの嵌り合いによって正確に位置決
めされた状態で取り付けられており、第3図に示すよう
に、軸受けハウジング50の部分で、上記軸受け46を
保持している。また上記第2アーム4は、その中空孔4
4の内部でハーモニックドライブ式の減速機51を収納
している。この減速機51は、回転軸48を入力軸と
し、入力側のウェーブジェネレータ52、中空孔44に
固定された出力側のサーキュラスプライン53、および
固定側のフレクスプライン54によって、大きな減速比
で、第2アーム4に回転を伝達する。この第2アーム4
の駆動源は、例えば第1アーム3の中間部分に取り付け
られたモータ55となっている。そのモータ出力軸56
の回転は、プーリ57、58およびベルト59によっ
て、上記回転軸48に伝達される。なお中空突軸39の
上端部分に位置検出用の円板状の検出板60が取り付け
られており、これと対応し、支持板45にセンサー61
が取り付けられている。
次に、第2アーム4は、その先端部分で、垂直方向の作
業軸26、およびこれに平行な送りねじ62を軸受け6
3、64により、それぞれ回転自在に支持している。こ
の送りねじ62は、ねじ部分で送りナット65とねじ対
偶をなしており、さらに上端部分で、軸受け66によ
り、第2アーム4の上面に取り付けられた支持ブラケッ
ト67に対し回転自在に支持されている。そして、上記
送りナット65は、連結体68、その内部の軸受け69
によって、作業軸26の上端部分にその回転を許す状態
で連結されている。なお、この作業軸26の上方にエア
チャックなどを駆動するため、回転継手70が取り付け
られている。
業軸26、およびこれに平行な送りねじ62を軸受け6
3、64により、それぞれ回転自在に支持している。こ
の送りねじ62は、ねじ部分で送りナット65とねじ対
偶をなしており、さらに上端部分で、軸受け66によ
り、第2アーム4の上面に取り付けられた支持ブラケッ
ト67に対し回転自在に支持されている。そして、上記
送りナット65は、連結体68、その内部の軸受け69
によって、作業軸26の上端部分にその回転を許す状態
で連結されている。なお、この作業軸26の上方にエア
チャックなどを駆動するため、回転継手70が取り付け
られている。
この送りねじ62の駆動用のモータ71は、第2アーム
4のほぼ中間部分に取り付けられており、そのモータ出
力軸72の回転は、中空出力軸74、そのプーリ75、
76およびベルト77によって、送りねじ62に伝達さ
れる。また、上記中空出力軸74は、第1アーム4に固
定された電磁ブレーキ73にも連結されている。上記作
業軸26は、スプライン78によって、スプライン筒7
9に対し、軸線方向に移動可能で、回転のみを受ける状
態で支持されており、下端部分でエアチャックなどの作
業部材を保持する。そして、前記回転軸33の回転は、
プーリ35、42に巻き掛けられたエンドレス状のベル
ト80を介し、さらにプーリ43、スプライン筒79の
下端に取り付けられたプーリ81、それらに巻き掛けら
れたエンドレス状のベルト82によって、作業軸26に
伝達される。これらのベルト80、82の中間部分に張
力調整用のプーリ83、84がそれぞれ設けられてい
る。
4のほぼ中間部分に取り付けられており、そのモータ出
力軸72の回転は、中空出力軸74、そのプーリ75、
76およびベルト77によって、送りねじ62に伝達さ
れる。また、上記中空出力軸74は、第1アーム4に固
定された電磁ブレーキ73にも連結されている。上記作
業軸26は、スプライン78によって、スプライン筒7
9に対し、軸線方向に移動可能で、回転のみを受ける状
態で支持されており、下端部分でエアチャックなどの作
業部材を保持する。そして、前記回転軸33の回転は、
プーリ35、42に巻き掛けられたエンドレス状のベル
ト80を介し、さらにプーリ43、スプライン筒79の
下端に取り付けられたプーリ81、それらに巻き掛けら
れたエンドレス状のベルト82によって、作業軸26に
伝達される。これらのベルト80、82の中間部分に張
力調整用のプーリ83、84がそれぞれ設けられてい
る。
なお基台2、ベルト59、82、作業軸26、送りねじ
62、モータ71などは、それぞれカバー85、86、
87、88、89によって覆われている。またモータ5
5、71などに対する配線はカバー85、86、89の
間にフレキシブルチューブ90、91などで連絡し、そ
の内部を通すようになっている。またこのフレキシブル
チューブ90、91は、それぞれのセンサー61などの
出力を基台2の側に導くための配線などにも用いられ
る。そして前記モータ6、27、55、71は、回転量
制御できる型式のものであり、そのためにエンコーダ9
2、93、94、95と連結されている。
62、モータ71などは、それぞれカバー85、86、
87、88、89によって覆われている。またモータ5
5、71などに対する配線はカバー85、86、89の
間にフレキシブルチューブ90、91などで連絡し、そ
の内部を通すようになっている。またこのフレキシブル
チューブ90、91は、それぞれのセンサー61などの
出力を基台2の側に導くための配線などにも用いられ
る。そして前記モータ6、27、55、71は、回転量
制御できる型式のものであり、そのためにエンコーダ9
2、93、94、95と連結されている。
発明の作用 上記多関節ロボット1は、基台2の部分で作業位置に据
え付けられ、第1アーム3、第2アーム4の旋回運動、
および作業軸26の上下運動、および回転運動によっ
て、必要な作業を行う。すなわち、駆動用のモータ6が
回転すると、その回転が減速機5によって減速され、第
1軸18に伝達されるため、第1アーム3は、その第1
軸18に駆動されて、第1軸18および中空軸24の軸
線を回転中心として、旋回運動を行う。また第2アーム
4の旋回運動は、モータ55によって与えられる。すな
わちそのモータ55の回転は、回転軸48に与えられ、
減速機51によって減速され、出力側のサーキュラスプ
ライン53に伝達されるため、第2アーム4は下方の第
2軸38、および上方の中空突軸39を中心として、第
1アーム3に対し、旋回運動を行う。このような第1ア
ーム3、および第2アーム4の旋回運動によって、作業
軸26は、動作範囲内で、所定の位置に位置決めされ
る。
え付けられ、第1アーム3、第2アーム4の旋回運動、
および作業軸26の上下運動、および回転運動によっ
て、必要な作業を行う。すなわち、駆動用のモータ6が
回転すると、その回転が減速機5によって減速され、第
1軸18に伝達されるため、第1アーム3は、その第1
軸18に駆動されて、第1軸18および中空軸24の軸
線を回転中心として、旋回運動を行う。また第2アーム
4の旋回運動は、モータ55によって与えられる。すな
わちそのモータ55の回転は、回転軸48に与えられ、
減速機51によって減速され、出力側のサーキュラスプ
ライン53に伝達されるため、第2アーム4は下方の第
2軸38、および上方の中空突軸39を中心として、第
1アーム3に対し、旋回運動を行う。このような第1ア
ーム3、および第2アーム4の旋回運動によって、作業
軸26は、動作範囲内で、所定の位置に位置決めされ
る。
一方、この作業軸26の回転は、モータ27によって与
えられる。すなわちこのモータ27の回転は、減速機2
9によって減速され、出力側の回転軸33、ベルト8
0、82、さらにスプライン筒79によって、作業軸2
6に伝達される。またこの作業軸26の上下運動は、モ
ータ71によって与えられる。このモータ71の回転
は、ベルト77を介し送りねじ62に伝達され、その回
転方向に応じて、送りナット65は、送りねじ62の方
向に沿って上下方向に移動する。これによって、作業軸
26は上下運動、および回転運動を行いながら、必要な
作業を行うことになる。なお、モータ71の回転中に、
電磁ブレーキ73は、通電状態にあって、非制動状態に
あるが、モータ71の停止中には、制動力を働かせ、送
りねじ62の回転を阻止している。このような運動時
に、第1アーム3、第2アーム4が上下の両側部分で、
いわゆる両持ち状態で支持されているから、それらの回
転が安定であり、しかも円滑に行われ、高い制御の下に
位置決めが可能となる。
えられる。すなわちこのモータ27の回転は、減速機2
9によって減速され、出力側の回転軸33、ベルト8
0、82、さらにスプライン筒79によって、作業軸2
6に伝達される。またこの作業軸26の上下運動は、モ
ータ71によって与えられる。このモータ71の回転
は、ベルト77を介し送りねじ62に伝達され、その回
転方向に応じて、送りナット65は、送りねじ62の方
向に沿って上下方向に移動する。これによって、作業軸
26は上下運動、および回転運動を行いながら、必要な
作業を行うことになる。なお、モータ71の回転中に、
電磁ブレーキ73は、通電状態にあって、非制動状態に
あるが、モータ71の停止中には、制動力を働かせ、送
りねじ62の回転を阻止している。このような運動時
に、第1アーム3、第2アーム4が上下の両側部分で、
いわゆる両持ち状態で支持されているから、それらの回
転が安定であり、しかも円滑に行われ、高い制御の下に
位置決めが可能となる。
ここで、第1アーム3の旋回運動が出力軸33の回転運
動から独立しているため、モータ27が停止しておれ
ば、第1アーム3が、旋回運動を行っても、作業軸26
の据え付け位置に対する方向は変化しない。その理由
は、プーリ35、42、43、81が同じ大きさであ
り、これらに対しベルト80、82が平行四辺形の状態
で、組み合わせられており、いわゆる平行運動機構を構
成しているからである。なおこれらのベルト80、82
は、エンドレス状となっているが、プーリ83、84の
取り付け位置を調節することによって、ゆるみ状態とな
るため、下側部分から簡単に取り外しできる状態とな
る。
動から独立しているため、モータ27が停止しておれ
ば、第1アーム3が、旋回運動を行っても、作業軸26
の据え付け位置に対する方向は変化しない。その理由
は、プーリ35、42、43、81が同じ大きさであ
り、これらに対しベルト80、82が平行四辺形の状態
で、組み合わせられており、いわゆる平行運動機構を構
成しているからである。なおこれらのベルト80、82
は、エンドレス状となっているが、プーリ83、84の
取り付け位置を調節することによって、ゆるみ状態とな
るため、下側部分から簡単に取り外しできる状態とな
る。
このようなそれぞれの旋回運動の運動量、および原点位
置は、センサー23、37、61によって検出される。
なおオーバーランの検出が必要な場合には、これらとは
別のセンサーが追加される。
置は、センサー23、37、61によって検出される。
なおオーバーランの検出が必要な場合には、これらとは
別のセンサーが追加される。
発明の変形例 上記構成は、この発明による具体的な一例であるから、
各部分の配置の関係は、図示のものと異なる関係にあっ
てもよい。例えばモータ6は、第1軸18の下方に設け
られていてもよい。またモータ55は、第1アーム3の
中間部分に限らず、例えば基台2の保持枠9の部分に取
り付けらていてもよい。その場合、そのモータ軸56の
回転は、回転軸33の部分に同心的な中間軸を配置し、
その中間軸によって伝達するようにする。このような具
体的な構成は、特許出願人の先願に係る特願昭60−1
0524号の「多関節ロボット」の明細書、および図面
に詳しく例示されている。
各部分の配置の関係は、図示のものと異なる関係にあっ
てもよい。例えばモータ6は、第1軸18の下方に設け
られていてもよい。またモータ55は、第1アーム3の
中間部分に限らず、例えば基台2の保持枠9の部分に取
り付けらていてもよい。その場合、そのモータ軸56の
回転は、回転軸33の部分に同心的な中間軸を配置し、
その中間軸によって伝達するようにする。このような具
体的な構成は、特許出願人の先願に係る特願昭60−1
0524号の「多関節ロボット」の明細書、および図面
に詳しく例示されている。
また位置検出用の回転板22、センサー板36、および
検出板60などは、スリット板、カム板などで構成する
こともできる。またこれらとセンサー23、37、61
との関係は、いわゆる近接スイッチに限定されず、他の
形式のものであってもよい。
検出板60などは、スリット板、カム板などで構成する
こともできる。またこれらとセンサー23、37、61
との関係は、いわゆる近接スイッチに限定されず、他の
形式のものであってもよい。
発明の効果 本発明では、次のような効果が得られる。
まず、第1アームの内部で、回転軸が突出し、しかも対
向の第1軸に対して空間を形成しつつ不連続であるた
め、ベルトがエンドレス状のものとでき、したがって回
転伝達が連続的にでき、しかも、ベルト交換が簡単にで
きる。
向の第1軸に対して空間を形成しつつ不連続であるた
め、ベルトがエンドレス状のものとでき、したがって回
転伝達が連続的にでき、しかも、ベルト交換が簡単にで
きる。
つぎに、中空軸が第1アームの支え軸としても機能して
いるため、第1アームの運動が安定化し、またその中空
軸が固定されているため、第1アームなどの回動によっ
ても、作業軸の方向が一定となり、その方向制御が容易
である。
いるため、第1アームの運動が安定化し、またその中空
軸が固定されているため、第1アームなどの回動によっ
ても、作業軸の方向が一定となり、その方向制御が容易
である。
また、中空軸の内部に減速機が納められており、しかも
これに作業軸駆動用のモータが同心的に直結できるか
ら、回転駆動系のロスがなく、しかも駆動系や関節軸の
支持構造が合理的に配置できる。作業軸の駆動系が従来
のように、基台側で第1アームの下に第1アームと同じ
方向に張り出すように設けられていると、作業軸に大き
なワークが取り付けられると、運動時に、ワークの一部
がその駆動系と干渉するが、本発明ではその干渉がなく
なる。
これに作業軸駆動用のモータが同心的に直結できるか
ら、回転駆動系のロスがなく、しかも駆動系や関節軸の
支持構造が合理的に配置できる。作業軸の駆動系が従来
のように、基台側で第1アームの下に第1アームと同じ
方向に張り出すように設けられていると、作業軸に大き
なワークが取り付けられると、運動時に、ワークの一部
がその駆動系と干渉するが、本発明ではその干渉がなく
なる。
さらに、中空軸が第1アームの一方の支持を分担してい
るため、実施例のような第1軸の採用によって、第1ア
ームの基台側が両持ち状態で支持でき、安定化する。安
定化すると共に、その基台側、即ち、後端部は、一体と
なっているので、第1アームの回動を安定して行うこと
ができ、また、上記中空軸と第1軸との同軸度も出しや
すく、ズレの発生を非常に押さえることが可能となる。
特に、多関節ロボットにおいては、第1アームの精度誤
差は、作業軸に拡大して伝えられることになるので、上
記中空軸と第1軸との同軸度を高められる本発明によれ
ば、作業軸の精度を高め、高精度の位置決めができると
いう優れた効果を奏する。
るため、実施例のような第1軸の採用によって、第1ア
ームの基台側が両持ち状態で支持でき、安定化する。安
定化すると共に、その基台側、即ち、後端部は、一体と
なっているので、第1アームの回動を安定して行うこと
ができ、また、上記中空軸と第1軸との同軸度も出しや
すく、ズレの発生を非常に押さえることが可能となる。
特に、多関節ロボットにおいては、第1アームの精度誤
差は、作業軸に拡大して伝えられることになるので、上
記中空軸と第1軸との同軸度を高められる本発明によれ
ば、作業軸の精度を高め、高精度の位置決めができると
いう優れた効果を奏する。
第1図は多関節ロボットの側面図、第2図はその内部の
拡大断面図、第3図は支持板の拡大平面図である。 1…多関節ロボット、2…基台、3…第1アーム、4…
第2アーム、5、29、51、…減速機、6、27、5
5、71…モータ、18…第1軸、24…中空軸、26
…作業軸、28…モータ出力軸、33…回転軸、35…
プーリ、38…第2軸、39…中空突軸、42、43…
中継用のプーリ、44…中空孔、45…支持板、48…
回転軸、60…検出板、61…センサー、62…送りね
じ、65…送りナット、79…スプライン筒、80、8
2…ベルト。
拡大断面図、第3図は支持板の拡大平面図である。 1…多関節ロボット、2…基台、3…第1アーム、4…
第2アーム、5、29、51、…減速機、6、27、5
5、71…モータ、18…第1軸、24…中空軸、26
…作業軸、28…モータ出力軸、33…回転軸、35…
プーリ、38…第2軸、39…中空突軸、42、43…
中継用のプーリ、44…中空孔、45…支持板、48…
回転軸、60…検出板、61…センサー、62…送りね
じ、65…送りナット、79…スプライン筒、80、8
2…ベルト。
Claims (1)
- 【請求項1】基台に第1アームを回動自在に支持し、第
1アーム先方に第2アームを回動自在に支持し、第2ア
ームの先端に作業軸を有し、それぞれの第1アーム、第
2アームの下側にベルトを設けて連結し、基台に設けた
モータが作業軸を回転させるようにした多関節ロボット
において、上記基台側で上記第1アームの後端部に第1
アームの回転軸方向に伸びる中空孔を形成し、上記基台
に取り付けられ上記第1アームを回動自在に支持する中
空軸を上記中空孔内に挿入し、上記中空孔を形成した側
と逆側の上記第1アームの後端部には上記中空軸と同軸
上にかつ上記中空軸と離間対向して第1軸を設け、上記
中空軸と上記第1軸とにより上記第1アームの両側を基
台に対し回動自在に支持し、上記中空軸内に上記モータ
のモータ出力軸を臨ませ、このモータ出力軸と対向して
このモータ出力軸のよって駆動される回転軸を上記中空
軸内部に設け、上記モータ出力軸と上記回転軸との間に
減速機を設け、上記中空軸内に上記回転軸を突出させ、
上記回転軸の突出部にプーリを固定し、このプーリに上
記ベルトをかけ、このベルトをエンドレスとしたことを
特徴とする多関節ロボット
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60200097A JPH0630852B2 (ja) | 1985-09-10 | 1985-09-10 | 多関節ロボット |
US06/905,818 US4706515A (en) | 1985-09-10 | 1986-09-10 | Multi-articulated robot |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60200097A JPH0630852B2 (ja) | 1985-09-10 | 1985-09-10 | 多関節ロボット |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6263072A JPS6263072A (ja) | 1987-03-19 |
JPH0630852B2 true JPH0630852B2 (ja) | 1994-04-27 |
Family
ID=16418794
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60200097A Expired - Fee Related JPH0630852B2 (ja) | 1985-09-10 | 1985-09-10 | 多関節ロボット |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4706515A (ja) |
JP (1) | JPH0630852B2 (ja) |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL8701183A (nl) * | 1987-05-18 | 1988-12-16 | Philips Nv | Aandrijfmechanisme, alsmede manipulator met een dergelijk aandrijfmechanisme. |
DE3823836A1 (de) * | 1988-07-14 | 1990-01-18 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zum vermessen von der bestueckung von leiterplatten dienenden bauelementen und einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
JP2699510B2 (ja) * | 1989-01-23 | 1998-01-19 | ソニー株式会社 | 多関節型ロボット |
JP2826556B2 (ja) * | 1990-11-28 | 1998-11-18 | キヤノン株式会社 | 工業用ロボツト |
US5540541A (en) * | 1990-11-28 | 1996-07-30 | Robert Bosch Gmbh | Pivotal robot arm |
US5513946A (en) * | 1991-08-27 | 1996-05-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Clean robot |
SE9203643D0 (sv) * | 1992-12-03 | 1992-12-03 | Siemens Elema Ab | Undersoekningsbord |
JP3413730B2 (ja) * | 1994-04-21 | 2003-06-09 | ソニー株式会社 | 水平多関節ロボット |
JP3326472B2 (ja) * | 1999-11-10 | 2002-09-24 | 独立行政法人 航空宇宙技術研究所 | 多関節ロボット |
DE102008023836B4 (de) * | 2007-05-17 | 2020-10-29 | Denso Wave Inc. | Roboter mit einem linear beweglichen Unterstützungsteil, das an einer Greifvorrichtung befestigt ist |
CN102049773B (zh) * | 2009-10-29 | 2013-08-28 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 平面关节型机器人 |
JP5718134B2 (ja) * | 2011-04-11 | 2015-05-13 | ヤマハ発動機株式会社 | ロボット |
CN102554913A (zh) * | 2011-12-29 | 2012-07-11 | 大连佳林设备制造有限公司 | 特种关节机器人 |
DE102013112802B4 (de) * | 2013-11-20 | 2017-02-02 | Gerhard Schubert Gmbh | Roboterarm mit flexiblem Zugelement |
TW201521979A (zh) * | 2013-12-10 | 2015-06-16 | Hiwin Tech Corp | 水平多關節機械手臂 |
CN103978477B (zh) * | 2014-05-20 | 2016-08-17 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种多关节机器人 |
CN104385105A (zh) * | 2014-09-25 | 2015-03-04 | 北京航空航天大学 | 三坐标数字化抛光机 |
JP6601187B2 (ja) * | 2015-11-30 | 2019-11-06 | 株式会社デンソーウェーブ | 水平多関節型ロボット |
JP2018122417A (ja) * | 2017-02-02 | 2018-08-09 | セイコーエプソン株式会社 | ロボット |
JP6852880B2 (ja) * | 2017-02-21 | 2021-03-31 | 株式会社アイエイアイ | スカラロボット |
JP6836248B2 (ja) * | 2018-04-10 | 2021-02-24 | 東京ロボティクス株式会社 | 関節ユニット、ロボットアーム及びロボット |
EP3708307A1 (fr) * | 2019-03-13 | 2020-09-16 | Mikron SA Boudry | Dispositif de déplacement de pièces |
JP7293844B2 (ja) * | 2019-04-25 | 2023-06-20 | セイコーエプソン株式会社 | ロボット |
JP6887581B1 (ja) * | 2020-06-11 | 2021-06-16 | 三菱電機株式会社 | 水平多関節ロボット |
CN112091947B (zh) * | 2020-09-22 | 2023-04-14 | 威海海洋职业学院 | 一种可以跟踪抓取动态目标的机器人 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58165978A (ja) * | 1982-03-24 | 1983-10-01 | 三菱電機株式会社 | 工業用ロボツト |
EP0102082B1 (en) * | 1982-08-30 | 1987-05-20 | Hitachi, Ltd. | Industrial robot |
JPS5942288A (ja) * | 1982-08-30 | 1984-03-08 | 株式会社日立製作所 | 産業用ロボツト |
JPS59214579A (ja) * | 1983-05-17 | 1984-12-04 | 松下電器産業株式会社 | 工業用ロボツト |
JPS60146685U (ja) * | 1984-03-12 | 1985-09-28 | 株式会社三協精機製作所 | 旋回ア−ムの上下動ヘツド |
-
1985
- 1985-09-10 JP JP60200097A patent/JPH0630852B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1986
- 1986-09-10 US US06/905,818 patent/US4706515A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6263072A (ja) | 1987-03-19 |
US4706515A (en) | 1987-11-17 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |