JPH06344282A - 産業用ロボットのアーム駆動装置 - Google Patents
産業用ロボットのアーム駆動装置Info
- Publication number
- JPH06344282A JPH06344282A JP5164291A JP16429193A JPH06344282A JP H06344282 A JPH06344282 A JP H06344282A JP 5164291 A JP5164291 A JP 5164291A JP 16429193 A JP16429193 A JP 16429193A JP H06344282 A JPH06344282 A JP H06344282A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arm
- ball screw
- drive motor
- screw
- support
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
- B25J19/0054—Cooling means
-
- 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
- B25J9/046—Revolute coordinate type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 支持体に回動し得るように支持した第1アー
ム13と、第1アーム13に回動し得るように支持した
第2アーム15と、ねじ部22の端部を回転し得るよう
に支持する基部21を前記支持体に回動し得るように支
持したボールねじ2と、第1アーム13または第2アー
ム15を駆動する部材に回動し得るように連結したナッ
ト部23と、ボールねじ2を回転駆動する駆動モータ3
とを備えた産業用ロボットのアーム駆動装置において、
駆動モータ3をボールねじ2の中心軸と平行にオフセッ
トした位置に配置して、駆動モータ3とボールねじ2を
トルク伝達手段により接続したものである。 【効果】 低周波数領域の振動に共振を防ぎ、ロボット
アームの軌跡精度を高く維持する。
ム13と、第1アーム13に回動し得るように支持した
第2アーム15と、ねじ部22の端部を回転し得るよう
に支持する基部21を前記支持体に回動し得るように支
持したボールねじ2と、第1アーム13または第2アー
ム15を駆動する部材に回動し得るように連結したナッ
ト部23と、ボールねじ2を回転駆動する駆動モータ3
とを備えた産業用ロボットのアーム駆動装置において、
駆動モータ3をボールねじ2の中心軸と平行にオフセッ
トした位置に配置して、駆動モータ3とボールねじ2を
トルク伝達手段により接続したものである。 【効果】 低周波数領域の振動に共振を防ぎ、ロボット
アームの軌跡精度を高く維持する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アームを揺動し得る産
業用ロボットのアーム駆動装置に関する。
業用ロボットのアーム駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、アームを揺動し得る産業用ロボッ
トは、例えば図3に示すように、ベース1上に旋回し得
る旋回ベッド11を設け、旋回ベッド11上には上方に
直立する1対のスタンド12を設けて、第1アーム13
の一方端と、駆動レバー14の一方端を回動し得るよう
に支持してある。第1アーム13の他方端には第2アー
ム15の中間部を回動し得るように支持し、第2アーム
15の一方端には連結レバー16の一方端を回動し得る
ように連結し、連結レバー16の他方端と駆動レバー1
4の他方端とを回動し得るように連結して平行クランク
機構を形成してある。また、スタンド12には支持部1
7を設け、ボールねじ2の端部を回転し得るように支持
する基部21を支持部17の先端で回動し得るように支
持してある。ボールねじ2のねじ部22に噛み合うナッ
ト部23は駆動レバー14に回動し得るように連結し、
ボールねじ2の基部21のねじ部22と反対側端部には
ボールねじ2を回転駆動する駆動モータ3を固定してあ
る。ボールねじ2のねじ側端部は、基部21からねじ部
22に平行に伸びた支持プレート24の先端に回動し得
るように支持されている。
トは、例えば図3に示すように、ベース1上に旋回し得
る旋回ベッド11を設け、旋回ベッド11上には上方に
直立する1対のスタンド12を設けて、第1アーム13
の一方端と、駆動レバー14の一方端を回動し得るよう
に支持してある。第1アーム13の他方端には第2アー
ム15の中間部を回動し得るように支持し、第2アーム
15の一方端には連結レバー16の一方端を回動し得る
ように連結し、連結レバー16の他方端と駆動レバー1
4の他方端とを回動し得るように連結して平行クランク
機構を形成してある。また、スタンド12には支持部1
7を設け、ボールねじ2の端部を回転し得るように支持
する基部21を支持部17の先端で回動し得るように支
持してある。ボールねじ2のねじ部22に噛み合うナッ
ト部23は駆動レバー14に回動し得るように連結し、
ボールねじ2の基部21のねじ部22と反対側端部には
ボールねじ2を回転駆動する駆動モータ3を固定してあ
る。ボールねじ2のねじ側端部は、基部21からねじ部
22に平行に伸びた支持プレート24の先端に回動し得
るように支持されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来技術で
は、ボールねじ2の基部21を回動し得るように支持
し、基部21の回動中心軸より離れた位置に駆動モータ
3の重心がある。その重心に駆動モータ3の大きな重量
が常に作用しているため、ボールねじ駆動系の固有振動
数が低くなり、駆動モータ3を回転させた場合、低周波
数領域で共振が生じ、ボールねじ2のねじ部22を湾曲
するように変位させて、第2アーム2の先端の軌跡精度
を低下させるという欠点があった。また、駆動モータ3
が支持部13から下方に配置されるため、ロボット全体
の高さを高くする必要が出てくるという問題もあった。
さらに、ボールねじ2の端部に駆動モータ3を固定して
あるので、駆動モータ53に取りつけてあるブレーキや
ボールねじのナット部に発生する摩擦熱を冷却する場
合、冷却構造が複雑になるという問題もあった。本発明
は、ボールねじの共振領域を高くしてアーム先端の軌跡
精度を高くすると共に、ロボット本体がコンパクトで低
コスト産業用ロボットを提供することを目的とするもの
である。
は、ボールねじ2の基部21を回動し得るように支持
し、基部21の回動中心軸より離れた位置に駆動モータ
3の重心がある。その重心に駆動モータ3の大きな重量
が常に作用しているため、ボールねじ駆動系の固有振動
数が低くなり、駆動モータ3を回転させた場合、低周波
数領域で共振が生じ、ボールねじ2のねじ部22を湾曲
するように変位させて、第2アーム2の先端の軌跡精度
を低下させるという欠点があった。また、駆動モータ3
が支持部13から下方に配置されるため、ロボット全体
の高さを高くする必要が出てくるという問題もあった。
さらに、ボールねじ2の端部に駆動モータ3を固定して
あるので、駆動モータ53に取りつけてあるブレーキや
ボールねじのナット部に発生する摩擦熱を冷却する場
合、冷却構造が複雑になるという問題もあった。本発明
は、ボールねじの共振領域を高くしてアーム先端の軌跡
精度を高くすると共に、ロボット本体がコンパクトで低
コスト産業用ロボットを提供することを目的とするもの
である。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明は、支持体に回動し得るように支持した第1
アームと、前記第1アームに回動し得るように支持した
第2アームと、前記支持体に取りつけられ、ねじ部の端
部を回転し得るように支持する基部を前記支持体に回動
し得るように支持したボールねじと、前記第1アームま
たは前記第2アームを駆動する部材に回動し得るように
連結したナット部と、前記ボールねじを回転駆動する駆
動モータとを備えた産業用ロボットのアーム駆動装置に
おいて、前記駆動モータを前記ボールねじの中心軸と平
行にオフセットした位置に配置し、前記駆動モータと前
記ボールねじをトルク伝達手段により接続したものであ
る。また、前記ボールねじの軸方向に貫通する冷却孔
と、前記ボールねじの端部に軸受を介して支持したハウ
ジングと、前記ハウジングに固定したブレーキ手段を冷
却する冷却溝と、前記冷却孔と前記冷却溝とを連絡する
連絡手段とを設けたものである。
め、本発明は、支持体に回動し得るように支持した第1
アームと、前記第1アームに回動し得るように支持した
第2アームと、前記支持体に取りつけられ、ねじ部の端
部を回転し得るように支持する基部を前記支持体に回動
し得るように支持したボールねじと、前記第1アームま
たは前記第2アームを駆動する部材に回動し得るように
連結したナット部と、前記ボールねじを回転駆動する駆
動モータとを備えた産業用ロボットのアーム駆動装置に
おいて、前記駆動モータを前記ボールねじの中心軸と平
行にオフセットした位置に配置し、前記駆動モータと前
記ボールねじをトルク伝達手段により接続したものであ
る。また、前記ボールねじの軸方向に貫通する冷却孔
と、前記ボールねじの端部に軸受を介して支持したハウ
ジングと、前記ハウジングに固定したブレーキ手段を冷
却する冷却溝と、前記冷却孔と前記冷却溝とを連絡する
連絡手段とを設けたものである。
【0005】
【作用】上記手段により、駆動モータの重心がボールね
じの基部を回動するように支持した回転中心軸の近傍に
配置されるので、ボールねじ駆動系の固有振動数が高く
なり、駆動モータを回転させた場合に生じる低周波数領
域の振動に共振することがなくなる。また、駆動モータ
がスタンドの支持部から下方に突出することがなくなる
ので、ロボット全体の高さを高くする必要がなくなる。
また、ボールねじの中に軸方向に貫通する冷却孔を設け
て、基部側端部からねじ側端部まで冷却すると共に、ね
じ側端部に設けた電磁ブレーキを冷却するので、簡単な
冷却構造で電磁ブレーキやボールねじのナット部に発生
する摩擦熱を効果的に冷却することができる。
じの基部を回動するように支持した回転中心軸の近傍に
配置されるので、ボールねじ駆動系の固有振動数が高く
なり、駆動モータを回転させた場合に生じる低周波数領
域の振動に共振することがなくなる。また、駆動モータ
がスタンドの支持部から下方に突出することがなくなる
ので、ロボット全体の高さを高くする必要がなくなる。
また、ボールねじの中に軸方向に貫通する冷却孔を設け
て、基部側端部からねじ側端部まで冷却すると共に、ね
じ側端部に設けた電磁ブレーキを冷却するので、簡単な
冷却構造で電磁ブレーキやボールねじのナット部に発生
する摩擦熱を効果的に冷却することができる。
【0006】
【実施例】以下、本発明を図に示す実施例について説明
する。図1(a)は本発明の実施例の要部を示す側断面
図、(b)はB−B断面に沿う平断面図、図2は本実施
例の側面図である。図において、ベース1上に旋回し得
る旋回ベッド11を設け、旋回ベッド11上にはスタン
ド12を設けて、第1アーム13の一方端と、駆動レバ
ー14の一方端を回動し得るように支持し、第1アーム
13の他方端には第2アーム15の中間部を回動し得る
ように支持し、第2アーム15の一方端には連結レバー
16の一方端を回動し得るように連結し、連結レバー1
6の他方端と駆動レバー14の他方端とを回動し得るよ
うに連結して平行クランク機構を形成している。スタン
ド12には支持部17を設け、ボールねじ2の端部を回
転し得るように支持する基部21を支持部17の先端で
回動し得るように支持し、ボールねじ2のねじ部22に
噛み合うナット部23を駆動レバー14に回動し得るよ
うに連結してある。ボールねじ2のねじ側端部は、基部
21からねじ部22に平行に伸びた支持プレート24の
先端に回動し得るように支持されている。以上の構成
は、従来例とほぼ同一構成である。従来と異なるのは次
の点である。すなわち、ボールねじ2の基部21にモー
タベース4を固定し、ボールねじ2の中心軸と平行にオ
フセットした位置にボールねじ2を回転駆動する駆動モ
ータ3を断熱部材41を介して配置し、ボールねじ2の
端部に設けたプーリ31と駆動モータ3の駆動軸に設け
たプーリ32との間にタイミングベルト33を巻き掛け
て、駆動モータ3からボールねじ2にトルクの伝達を行
うようにしてある。また、ボールねじ2には軸方向に貫
通する冷却孔25を設け、ボールねじ2の基部側端部2
6にシール51を介して嵌合したジャケット5を設けて
ある。ねじ側端部27にはシール61を介して嵌合した
ジャケット6を設け、ジャケット5に設けた供給口52
から供給した冷却液を冷却孔25に通し、ジャケット6
の中空部62に供給するようにしてある。また、支持プ
レート24の先端には、ボールねじ5のねじ側端部27
を支持する軸受28と、軸受28を保持するハウジング
7を設けてある。ボールねじ5のねじ側端部27には、
電磁ブレーキ8の回転部81を固定し、固定部82はハ
ウジング7に固定してある。ハウジング7の固定部82
を取りつけた面には、冷却液を通す冷却溝71を設けて
あり、冷却溝71には供給口と排出口を設け、供給口と
ジャケット6の中空部62と配管72によって連通し、
冷却液を冷却溝71に通して電磁ブレーキを冷却するよ
うにしてある。
する。図1(a)は本発明の実施例の要部を示す側断面
図、(b)はB−B断面に沿う平断面図、図2は本実施
例の側面図である。図において、ベース1上に旋回し得
る旋回ベッド11を設け、旋回ベッド11上にはスタン
ド12を設けて、第1アーム13の一方端と、駆動レバ
ー14の一方端を回動し得るように支持し、第1アーム
13の他方端には第2アーム15の中間部を回動し得る
ように支持し、第2アーム15の一方端には連結レバー
16の一方端を回動し得るように連結し、連結レバー1
6の他方端と駆動レバー14の他方端とを回動し得るよ
うに連結して平行クランク機構を形成している。スタン
ド12には支持部17を設け、ボールねじ2の端部を回
転し得るように支持する基部21を支持部17の先端で
回動し得るように支持し、ボールねじ2のねじ部22に
噛み合うナット部23を駆動レバー14に回動し得るよ
うに連結してある。ボールねじ2のねじ側端部は、基部
21からねじ部22に平行に伸びた支持プレート24の
先端に回動し得るように支持されている。以上の構成
は、従来例とほぼ同一構成である。従来と異なるのは次
の点である。すなわち、ボールねじ2の基部21にモー
タベース4を固定し、ボールねじ2の中心軸と平行にオ
フセットした位置にボールねじ2を回転駆動する駆動モ
ータ3を断熱部材41を介して配置し、ボールねじ2の
端部に設けたプーリ31と駆動モータ3の駆動軸に設け
たプーリ32との間にタイミングベルト33を巻き掛け
て、駆動モータ3からボールねじ2にトルクの伝達を行
うようにしてある。また、ボールねじ2には軸方向に貫
通する冷却孔25を設け、ボールねじ2の基部側端部2
6にシール51を介して嵌合したジャケット5を設けて
ある。ねじ側端部27にはシール61を介して嵌合した
ジャケット6を設け、ジャケット5に設けた供給口52
から供給した冷却液を冷却孔25に通し、ジャケット6
の中空部62に供給するようにしてある。また、支持プ
レート24の先端には、ボールねじ5のねじ側端部27
を支持する軸受28と、軸受28を保持するハウジング
7を設けてある。ボールねじ5のねじ側端部27には、
電磁ブレーキ8の回転部81を固定し、固定部82はハ
ウジング7に固定してある。ハウジング7の固定部82
を取りつけた面には、冷却液を通す冷却溝71を設けて
あり、冷却溝71には供給口と排出口を設け、供給口と
ジャケット6の中空部62と配管72によって連通し、
冷却液を冷却溝71に通して電磁ブレーキを冷却するよ
うにしてある。
【0007】したがって、駆動モータ3の重心がボール
ねじ2の基部21を回動するように支持した回転中心軸
の近傍に配置されるので、ボールねじ駆動系の固有振動
数が高くなり、駆動モータ3を回転させた場合に生じ
る、低周波数領域の振動に共振することがなくなる。ま
た、駆動モータ3が支持部13から下方に突出すること
がなくなるので、ロボット全体の高さを高くする必要が
なくなる。また、ボールねじ5の中に軸方向に貫通する
冷却孔25を設けて、基部側端部26からねじ側端部2
7まで冷却すると共に、ねじ側端部27に設けた電磁ブ
レーキ8を冷却するので、簡単な冷却構造で電磁ブレー
キ8やボールねじのナット部23に発生する摩擦熱を効
果的に冷却することができる。また、駆動モータ3は、
モータベース4に断熱部材41介して固定してあるの
で、ボールねじ2には駆動モータ3で発生する熱は伝わ
りにくく、ボールねじ2に熱影響を与えることがなくな
る。なお、上記説明ではボールねじのねじ部に噛み合う
ナット部を駆動レバーに連結し、第2アームを駆動する
ボールねじについて述べたが、ナット部を第1アームに
直接連結したものについても同様の効果が得られる。ま
た以上の説明ではボールねじを使用したものについて述
べたが、他の直線移動装置によってナット部を移動する
ようにしたものにおいても同様の効果がある。
ねじ2の基部21を回動するように支持した回転中心軸
の近傍に配置されるので、ボールねじ駆動系の固有振動
数が高くなり、駆動モータ3を回転させた場合に生じ
る、低周波数領域の振動に共振することがなくなる。ま
た、駆動モータ3が支持部13から下方に突出すること
がなくなるので、ロボット全体の高さを高くする必要が
なくなる。また、ボールねじ5の中に軸方向に貫通する
冷却孔25を設けて、基部側端部26からねじ側端部2
7まで冷却すると共に、ねじ側端部27に設けた電磁ブ
レーキ8を冷却するので、簡単な冷却構造で電磁ブレー
キ8やボールねじのナット部23に発生する摩擦熱を効
果的に冷却することができる。また、駆動モータ3は、
モータベース4に断熱部材41介して固定してあるの
で、ボールねじ2には駆動モータ3で発生する熱は伝わ
りにくく、ボールねじ2に熱影響を与えることがなくな
る。なお、上記説明ではボールねじのねじ部に噛み合う
ナット部を駆動レバーに連結し、第2アームを駆動する
ボールねじについて述べたが、ナット部を第1アームに
直接連結したものについても同様の効果が得られる。ま
た以上の説明ではボールねじを使用したものについて述
べたが、他の直線移動装置によってナット部を移動する
ようにしたものにおいても同様の効果がある。
【0008】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、駆
動モータをボールねじに平行にオフセットした位置に配
置することにより、低周波数領域の振動に共振を防ぎ、
ロボットアームの軌跡精度を高く維持すると共に、ボー
ルねじや電磁ブレーキの冷却構造を簡単にすることがで
きる効果がある。
動モータをボールねじに平行にオフセットした位置に配
置することにより、低周波数領域の振動に共振を防ぎ、
ロボットアームの軌跡精度を高く維持すると共に、ボー
ルねじや電磁ブレーキの冷却構造を簡単にすることがで
きる効果がある。
【図1】本発明の実施例の要部を示す(a)側断面図お
よび(b)平断面図である。
よび(b)平断面図である。
【図2】本発明の実施例を示す側面図である。
【図3】従来例を示す側面図である。
12 スタンド、13 第1アーム、14 駆動レバ
ー、15 第2アーム、16 連結レバー、17 支持
部、2 ボールねじ、21 基部、22 ねじ部、23
ナット部、24 支持プレート、25 冷却孔、26
基部側端部、27 ねじ側端部、28 軸受、3 駆
動モータ、31、32 プーリ、33 タイミングベル
ト、4 モータベース、41 断熱部材、5、6 ジャ
ケット、51、61 シール、52 供給口、62 中
空部、7 ハウジング、71 冷却溝、72 配管、8
電磁ブレーキ、81 回転部、82 固定部
ー、15 第2アーム、16 連結レバー、17 支持
部、2 ボールねじ、21 基部、22 ねじ部、23
ナット部、24 支持プレート、25 冷却孔、26
基部側端部、27 ねじ側端部、28 軸受、3 駆
動モータ、31、32 プーリ、33 タイミングベル
ト、4 モータベース、41 断熱部材、5、6 ジャ
ケット、51、61 シール、52 供給口、62 中
空部、7 ハウジング、71 冷却溝、72 配管、8
電磁ブレーキ、81 回転部、82 固定部
Claims (3)
- 【請求項1】 支持体に回動し得るように支持した第1
アームと、前記第1アームに回動し得るように支持した
第2アームと、前記支持体に取りつけられ、ねじ部の端
部を回転し得るように支持する基部を前記支持体に回動
し得るように支持したボールねじと、前記第1アームま
たは前記第2アームを駆動する部材に回動し得るように
連結したナット部と、前記ボールねじを回転駆動する駆
動モータとを備えた産業用ロボットのアーム駆動装置に
おいて、前記駆動モータを前記ボールねじの中心軸と平
行にオフセットした位置に配置し、前記駆動モータと前
記ボールねじをトルク伝達手段により接続したことを特
徴とする産業用ロボットのアーム駆動装置。 - 【請求項2】 前記ボールねじの軸方向に貫通する冷却
孔と、前記ボールねじの端部に軸受を介して支持したハ
ウジングと、前記ハウジングに固定したブレーキ手段を
冷却する冷却溝と、前記冷却孔と前記冷却溝とを連絡す
る連絡手段とを設けた請求項1記載の産業用ロボットの
アーム駆動装置。 - 【請求項3】 前記ボールねじと前記駆動モータとの間
に断熱部材を設けた請求項1または2記載の産業用ロボ
ットのアーム駆動装置。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5164291A JPH06344282A (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 産業用ロボットのアーム駆動装置 |
KR1019950700436A KR100336373B1 (ko) | 1993-06-08 | 1994-06-06 | 산업용로보트의아암구동장치 |
EP94917157A EP0654325B1 (en) | 1993-06-08 | 1994-06-06 | Industrial robot |
DE69414982T DE69414982T2 (de) | 1993-06-08 | 1994-06-06 | Industrieroboter |
PCT/JP1994/000907 WO1994029084A1 (fr) | 1993-06-08 | 1994-06-06 | Appareil d'entrainement des bras d'un robot industriel |
US08/975,414 US5814960A (en) | 1993-06-08 | 1997-09-30 | Arm drive device for industrial robot |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5164291A JPH06344282A (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 産業用ロボットのアーム駆動装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06344282A true JPH06344282A (ja) | 1994-12-20 |
Family
ID=15790323
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5164291A Pending JPH06344282A (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 産業用ロボットのアーム駆動装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0654325B1 (ja) |
JP (1) | JPH06344282A (ja) |
KR (1) | KR100336373B1 (ja) |
DE (1) | DE69414982T2 (ja) |
WO (1) | WO1994029084A1 (ja) |
Cited By (1)
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