JPH068183A - 多関節形ロボット - Google Patents

多関節形ロボット

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JPH068183A
JPH068183A JP5126992A JP5126992A JPH068183A JP H068183 A JPH068183 A JP H068183A JP 5126992 A JP5126992 A JP 5126992A JP 5126992 A JP5126992 A JP 5126992A JP H068183 A JPH068183 A JP H068183A
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JP
Japan
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shaft
spur gear
gear
speed reducer
transmission
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Pending
Application number
JP5126992A
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English (en)
Inventor
Yoshiyuki Hashimoto
嘉行 橋本
Hiroyuki Aritoshi
弘幸 有年
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Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
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Publication date
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Publication of JPH068183A publication Critical patent/JPH068183A/ja
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 手首に3自由度を持つ多関節形ロボットにお
いて、ボルトで締結した2枚のスパ−ギヤ及び皿バネを
設けたベベルギヤによるバックラッシ調整可能な伝達機
構と駆動モ−タ直結の1段目の減速機と最終出力端直前
の2段目の減速機を有する2段階減速方法によりロボッ
トの位置決め精度の低下を抑える。 【構成】 各伝達軸は駆動モ−タ直結の減速機とスパ−
ギヤを介し、軸心方向に同心に配置し、回転軸には皿バ
ネ41を設けたベベルギヤ39及びスパ−ギヤ43と2
枚をボルトで締結したスパ−ギヤ44を介し、2段目の
減速機51へ動力を伝達する。曲げ軸は皿バネ25を設
けたベベルギヤ23及びスパ−ギヤ28と2枚をボルト
で締結したスパ−ギヤ29を介し、2段目の減速機35
へ動力を伝達する。捻り軸は伝達軸9にケ−シング55
を連結し出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多関節形ロボットの手
首部の動力伝達機構に関する。
【0002】
【従来の技術】図4は、特開昭60−19790号公報
に開示された従来装置の断面図で、60、61、62は
3軸各々の伝達軸で、63a、63b、63c、63d
はベベルギヤ、64は曲げ軸の伝達軸、65、66は各
々曲げ軸、回転軸の減速機、67は捻り軸の減速機、6
8は手首のケ−シング、69は回転軸出力部材、70は
曲げ軸の出力部材、71は捻り軸伝達軸である。
【0003】各伝達軸は駆動モ−タ直結あるいは動力伝
達機構により回転し、曲げ軸については伝達軸61の手
首側軸端に嵌合したベベルギヤ63aと該ベベルギヤ6
3aと噛み合うベベルギヤ63bを介し、曲げ軸伝達軸
64に動力を伝達し、該伝達軸64の軸端に嵌合した高
減速比の減速機65により所定の回転数に減速し、出力
部材70へ伝達し、手首ケ−シング68を回動する。
【0004】回転軸についても同様に入力軸60の手首
側軸端に嵌合したベベルギヤ63cと該ベベルギヤ63
cと噛み合うベベルギヤ63d、そして、該ベベルギヤ
63dと噛み合うベベルギヤ63eを介し、該ベベルギ
ヤ63e軸端に嵌合した高減速比の減速機66へ回転を
伝達し出力部材69で所定の回転数となり出力する。
【0005】捻り軸は入力軸62の手首側軸端に嵌合し
た高減速比の減速機67を介し、出力軸71へ伝達し、
手首全体が回動する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】減速機が出力端直前に
あるため、伝達機構部材、例えば入力軸やベベルギヤ、
スパ−ギヤ等は高回転数で動力を伝達しなければならな
い。そのため、伝達機構部の慣性力が大きくなり、駆動
モ−タの容量を著しく増大しなければ高精度な位置決め
が出来なかった。また、ベベルギヤ及びスパ−ギヤの噛
み合い時の回転数が高いため、ギヤ自体の寿命も短くメ
ンテナンスを頻繁に必要とした。
【0007】
【課題を解決するための手段】多関節形ロボットにおい
て、3軸を有する手首機構を持ち、該3軸のうち回転
軸、曲げ軸の動力伝達機構として、駆動モ−タ直結の1
段目の減速機と該減速機出力軸にボルトで締結した2枚
のスパ−ギヤを嵌合し、該スパ−ギヤと噛み合うスパ−
ギヤを手首部分に動力を伝達する伝達軸に嵌合し、手首
機構内の伝達軸軸端に皿バネを設けたベベルギヤと、噛
み合う1対のスパ−ギヤのうち、一方をボルトで締結し
た2枚のスパ−ギヤをとし、伝達軸に嵌合し最終出力端
の直前に2段目の減速機を設け、バックラッシ調整機構
と2段階減速方法の動力伝達機構を有する多関節形ロボ
ットを提供する。
【0008】
【実施例】本発明の実施例を図面に従って説明する。図
1は本発明によるバックラッシ調整機構と2段階減速方
法を適用した多関節形ロボットの手首部分断面図を、図
2は手首3軸の駆動部分詳細図を、図3はロボット全体
図を、図4は従来装置の手首部分断面図を示す。
【0009】図3において多関節形ロボット1は旋回軸
を有するベ−ス2上に取付け、ベ−ス2内部に設置した
駆動用モ−タ及び減速機により旋回動作を行う。ベ−ス
2上に取付けた平行リンク機構を介し、駆動用モ−タ5
により前後ア−ム4及び上下ア−ム9の前後、上下動作
を行う。
【0010】前後ア−ム4上に手首3軸を駆動するサ−
ボモ−タ8a、8b、8cと減速機11a、11b、1
4及びスパ−ギヤ18a、18b、13a、13bによ
る動力伝達機構を有するケ−シング7を取付け、手首の
回転軸、曲げ軸の伝達軸は上下ア−ム9の内部を貫通
し、手首ケ−シング10にあるベベルギヤ及び減速機に
接続し、手首において回転、曲げの動作をする。上下ア
−ム9は手首ケ−シング10の捻り軸伝達軸で、捻り動
作をする。
【0011】手首3軸の動力伝達軸は軸心方向に同心に
配置し、図2において手首部分の回転軸及び曲げ軸の駆
動用モ−タ8a、8bの出力軸には各々、減速比1/1
0の減速機11a、11bを取付け、曲げ軸については
該減速機11bの出力軸12に動力伝達機構としてスパ
−ギヤ13bを設置し、伝達軸は回転軸の外側に配置
し、更に、その外側に捻り軸伝達軸(上下ア−ム)9を
設置する。捻り軸は駆動用モ−タ8cに減速比1/10
0の減速機14を接続し、その出力軸15は外筒16内
のベアリング17a、17bによって支持し、軸端にボ
ルトで締結した2枚のスパ−ギヤ18bを取付け、該ス
パ−ギヤと噛み合うスパ−ギヤ18aが捻り軸伝達軸
(上下ア−ム)9に嵌合する。
【0012】図1において回転軸の伝達軸20には軸端
にベアリング37と皿バネ41を設けたベベルギヤ39
を嵌合し、該ベベルギヤ39と噛み合うベベルギヤ40
に動力を伝達し、ベアリング42a、42bによって回
転を支持し、先端に取り付けたスパ−ギヤ43と該スパ
−ギヤ43と噛み合う2枚をボルトで締結したスパ−ギ
ヤ44に接続し、該スパ−ギヤ44に取付けた伝達軸4
5へ伝達する。該伝達軸45はクロスロ−ラ−ベアリン
グ46a、46bとベアリング32の3点にて支持し、
ベベルギヤ47と該ベベルギヤ47と噛み合うベベルギ
ヤ48により動力を伝達軸54へ伝達し、2段目の減速
比1/12の減速機51を介し、出力フランジ57へ出
力する。該伝達軸54はベアリング49a、49b、5
0により支持し、該減速機51は接続座52内のクロス
ロ−ラ−ベアリング53によって支持する。
【0013】曲げ軸伝達軸19の軸端にはベベルギヤ2
2を設け、該ベベルギヤ22と噛み合うベベルギヤ23
と皿バネ25を伝達軸26に設け、該伝達軸19はケ−
シング55内のベアリング21とケ−シング7内のベア
リング(図示なし)により支持し、該伝達軸26はケ−
シング55内のベアリング24とベベルギヤ39内のベ
アリング27a、27bによって支持する。該伝達軸2
6の軸端にボルトで締結した2枚のスパ−ギヤ28と該
スパ−ギヤ28と噛み合うスパ−ギヤ29に動力を伝達
し、伝達軸30に接続する。
【0014】2段目の減速比1/11の減速機35を介
し、ケ−シング56とボルトで締結した接続座38へ出
力し、該ケ−シング56を回転させ手首先端部において
曲げ動作をする。該伝達軸45内のベアリング31と該
接続座38内のベアリング33と軸端のベアリング34
によって支持する。捻り軸伝達軸(上下ア−ム)9はケ
−シング55に接続する。
【0015】次に作用について説明する。前述の構成に
よる多関節形ロボットにおいて、駆動用モ−タ8aの回
転は直結した減速比1/10の減速機11aから伝達軸
20を通りベベルギヤ39、40に噛み合い、伝達軸2
6に取付けたスパ−ギヤ43と該スパ−ギヤ43に噛み
合うボルトで2枚を締結しバックラッシ調整機構を設け
たスパ−ギヤ44へ伝達し、伝達軸45に勘合した所定
の減速比を持つ1対のベベルギヤ47、48へ接続し、
該ベベルギヤ47、48の伝達軸54の軸端に2段目の
減速比1/12の減速機51を設置し、出力フランジ5
7へ出力する。
【0016】曲げ軸については駆動用モ−タ8bの回転
を直結した減速比1/10の減速機11bに入力し、そ
の出力軸12に嵌合したスパ−ギヤ13bと回転軸の伝
達軸20の外側にある曲げ軸の伝達軸19に嵌合したス
パ−ギヤ13aと噛み合い、軸端のベベルギヤ22と皿
バネ25を設けたベベルギヤ23に伝達し、伝達軸26
の軸端のボルトで2枚を締結しバックラッシ調整機構を
設けたスパ−ギヤ28と該スパ−ギヤ28と噛み合うス
パ−ギヤ29を介し、伝達軸30に伝達し、2段目の減
速比1/11の減速機に接続し、接続座38へ出力す
る。
【0017】捻り軸の回転は駆動用モ−タ8cに直結し
た減速比1/100の減速機14により減速し、出力軸
15の軸端にボルトで2枚を締結しバックラッシ調整機
構を設けたスパ−ギヤ18bと該スパ−ギヤ18bに噛
み合うスパ−ギヤ18aにより捻り軸伝達軸9に回転を
伝達する。
【0018】以上の説明は本発明による実施例について
述べたが、ベベルギヤ及びスパ−ギヤによる伝達機構を
備え、駆動用モ−タの回転を2つの減速機を利用し2段
階にて減速する機構を持つ装置であれば同様に適用でき
る。
【発明の効果】本発明の多関節形ロボットの動力伝達機
構において、ベベルギヤには皿バネを設け、スパ−ギヤ
は2枚重ね合わせることにより、バックラッシの発生を
最小限に抑え、手首の回転軸、曲げ軸は駆動部と軸出力
端にて2段階の減速により、伝達機構部材の慣性力が小
さくなる。また、回転数が低回転であるため、メンテナ
ンスの頻度が半減する。更に最終出力端に累積された回
転誤差を減速比分だけ縮小することができる。以上のよ
うに手首先端部にての位置決めが高精度になったのであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の手首部分断面図
【図2】本発明のト手首駆動部詳細図
【図3】本発明の全体図
【図4】従来の多関節形ロボット手首部分断面図
【符号の説明】
1 多関節形ロボット 8a 駆動用モ−タ 8b 駆動用モ−タ 8c 駆動用モ−タ 19 曲げ軸伝達軸 20 回転軸伝達軸 60 回転軸伝達軸 61 曲げ軸伝達軸 62 捻り軸伝達軸 71 捻り軸伝達軸

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 駆動モ−タ8a、8b、8cの各々に減
    速機11b、11a、14を設け、減速機11bにスパ
    −ギヤ13bを設け、減速機14にスパ−ギヤ18bを
    設け、伝達軸9、20、19の順に外側から軸心方向に
    同心に設け、その同心延長上に減速機11aと駆動モ−
    タ8aを設けるようにし、伝達軸20にスパ−ギヤ13
    aを設けて前記スパ−ギヤ13bに噛み合わせ、伝達軸
    9にスパ−ギヤ18aを設けて前記スパ−ギヤ18bに
    噛み合わせ、回転軸となる伝達軸19の動力は伝達機構
    を介し、出力端の減速機51へ伝達し、出力フランジ5
    7を回動し、曲げ軸となる伝達軸20の動力は伝達機構
    を介し、出力端の減速機35へ伝達し、ケ−シング56
    を回動し、捻り軸となる伝達軸9は手首ケ−シング55
    と連結し、手首全体を回動する手首に3自由度を持つ多
    関節形ロボット。
  2. 【請求項2】 伝達機構にはスパ−ギヤとベベルギヤを
    設け、スパ−ギヤは噛み合う一方のスパ−ギヤをボルト
    で締結した2枚重ねとし、ベベルギヤには皿バネを軸に
    はめ合い、各々バックラッシ調整機構を備え、回転軸と
    曲げ軸の減速方法は2段階減速方法とする請求項1記載
    の多関節形ロボット。
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