JPS59174278A - 産業用ロボツトの手首機構 - Google Patents

産業用ロボツトの手首機構

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JPS59174278A
JPS59174278A JP4591983A JP4591983A JPS59174278A JP S59174278 A JPS59174278 A JP S59174278A JP 4591983 A JP4591983 A JP 4591983A JP 4591983 A JP4591983 A JP 4591983A JP S59174278 A JPS59174278 A JP S59174278A
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JP
Japan
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wrist
bearing support
industrial robot
drive
flange
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JP4591983A
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JPS6358074B2 (ja
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Junichi Shigehisa
重久 純一
Shuichi Tonai
藤内 修一
Hiromasa Nonaka
野中 宏将
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Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS59174278A publication Critical patent/JPS59174278A/ja
Publication of JPS6358074B2 publication Critical patent/JPS6358074B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q9/00Arrangements for supporting or guiding portable metal-working machines or apparatus
    • B23Q9/0064Portable machines cooperating with guide means not supported by the workpiece during working
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/44Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
    • B23Q1/50Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism
    • B23Q1/54Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only
    • B23Q1/5406Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only a single rotating pair followed perpendicularly by a single rotating pair
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    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q5/00Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/22Feeding members carrying tools or work
    • B23Q5/34Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission
    • B23Q5/348Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission by means of clutches
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00Joints
    • B25J17/02Wrist joints
    • B25J17/0283Three-dimensional joints

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は産業用ロボットの手首機構に関するものである
従来、たとえば自動溶接用の産業用ロボットにおいては
、第1図に示すように、作動アームlの先端部に設けら
れるとともにトーチ2を保持する手首3は、矢印Aで示
す曲げと矢印Bで示す回転動作が可能な2自由度のもの
が一般的に用いられている。
しかしながら、実際に自動溶接を行なう場合、2自由度
では必要な溶接姿勢がとれ/よいことがある。
この場合、−軸分のモータを追加し3自由度とすれば解
決できるが、反面それに伴なって、コストの上昇、ロボ
ット本体のt%の増大にっ1よがる負荷重量の増大、お
よび手首先端部大きさの増大などの問題が生じてくる。
ところで、加工の種類によっては、大部分の加工作業は
、たとえば2自由度の動作で充分であり、一時的に、た
とえば加工具の位置を非連続的に変更する場合にのみ3
自由度の動作を必要とするようなものもあり、この場合
、コストの高い3自由度の手首動作能力を産業用ロボッ
トを使用することは、必装能力に対するコストの割合が
高くなり採算的に適さILい。
本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、産業
用ロボットの手首と加工具間に2回転部動源を有しない
旋回機構を構成し、必要に応じて手首部に、前記手首の
回転動作を1駆動源として利用し加工Kを適宜量旋回さ
せる非連続的な旋回機能を付加することによって、たと
えば2自由度の動作能力しかもだな℃・産業用ロボット
の手1′:i機構においても、3自由度相当の動作が可
能となるようにするものを提供することを、その目的と
する。
第2図は、本発明の一実施例の構造を示す一部を切り欠
いた倶1面図である。
4は手首3に固着しその矢印B回転Gでより矢印Cの旋
回の駆動源とブよる円筒状の回転部i!tIJ部、4a
はその筒状の一端を傾斜断面状にした駆動伝達面、5は
手首3の先端部に固定されその14手方向を手首3の軸
に直交するように設しテた筒状の軸受支持体、6は旋回
軸】0を旋回自在に支承するとともにその長手方向に旋
回軸10を上下に自由に摺動させる軸受、7は旋回軸1
0の旋回を固定するための旋回軸の係合部12と係合し
軸受支持部5の上部に固着させた係合部、8は駆動伝達
面の周方向に固定された摩擦体でたとえばゴl、 IJ
タング9は旋回@10に固着しゴムリング8に接触し旋
回i肺1゜を駆動する駆動フランジ、10は矢印Cのよ
うに旋回する旋回軸、11は旋回軸10に固定されたつ
ば、12はつば11に固着し軸受支持部5の係合部7と
係合する係合部、13は旋回軸1oと連結し軸方向に摺
動するロッド、14は′if、磁吸引装置16のロッド
13の吸引(上部引上げ)が解除されたとぎっば]jを
下部へ押圧し係合部12拳7を係合させる戻しばね、1
5は電磁吸引装置16を軸受支持部5に支持させる支持
片、16はたとえばソレノイドがらなり励磁電流のオン
によりロッド13を吸引し引上げ係合部12・7の係合
を解除し励磁電流のオフ((より係合させる電磁吸引装
置、17は旋回軸]0にトーチ2を保持させるトーチホ
ルダー、18は溶接に適用する心線である。
それで、駆動フランジ9.旋回’!’111.1(1、
トーチボルダ−17およびつば11は一体に形成される
作動アーム1の矢印Aの曲げと手首3の矢印Bの回転の
2自由度のほかに、旋回軸10の矢印Cの3自由朋目の
動作(トーチ割出し動作)Kついて決F!Aする。
このトーチ割出し動作は予め産業ロボットの制御部(図
示していブよい)にティーチングされており、この中の
命令(インストラクション)により電磁吸引装置16が
励磁される。
このとき係合部】2は係合部7から外れると同時に、駆
動フランジ9は一点鎖線から実線の状態に距離!たけ上
昇し、回転駆動部4の駆動伝達面4aに対応して傾斜し
た傾斜面がゴムリング8に押し付けられる。
この状態で手首3の矢印Bの回転動作ケ行なわせると、
回転駆動部4が回転し、駆動フランジ9はコムリング8
との摩擦により回転動作する。その回転角度は手首3の
矢印Bの動作として制御部ヘテイーチングされているが
、これは予め設定−1−ることかできる。
手首3の矢印Bの回転が、所望の角度分回転すると、テ
ィーチングデータのインストラクションにより、電磁吸
引装置16のソレノイドへの励磁電流はオフされ、戻し
ばね140弾力により軸受支持部X2とが係合し、さぎ
の旋回軸100回転角度が固定される。
この結果、トーチ2のワーク(図示せず)に対する角度
が変わることになり、実質上手首3が3自由度と同等の
機能を発揮することができろ。
回転協動部4の駆動伝達面4aにゴムリング8を固着さ
せているが、この駆動伝達面4aに対応して傾斜面を有
する駆動フランジ9のその傾斜面にゴムリング8欠装着
させてもよく、かつゴムリング8に代えて摩擦板を固着
させてもよい。
また、回転駆動部4および駆動フランジ9はがさ歯車も
しくはフェース゛ギヤで構成してもよい。
本発明の他の実施例における一部を切り欠きその構造を
表わす側面図を第3図に示す。
第3図において第2図と同一の符合は同一もしくは相当
部分をあられす。
この他の実施例は、駆動フランジ9とつば】1を一体に
構成し駆動7ランジ9の一方の面に係合部を設げている
。つば11の戻しばね14の当て板の役を果すため旋回
軸10の上部に駆動フランジ9は配設される。
この他の実施例の動作については、さぎに述べた一実施
例(第2図)のそれと同じである、しかして、本発明で
は軸受支持部5および旋回軸10のそれぞれの係合部7
および12が放射状に形成された多数のスプラインで構
成してもよい。
さらに、本発明では軸受支持部5および旋回軸10のそ
れぞれの係合部7 +6よび12が摩擦板で構成でざる
かくして本発明によれば、手首と加工具間に、手簡の回
転動作を駆動源とし、コストの上昇、負荷重量の増大お
よび手首先端部大きさの増大等を伴なう自らの回転駆動
源は有しない旋回機構を構成することにより、必要に応
じて1自由度相当の動作機能を付加することができ、簡
単な構成でかつ安価な産業用ロボットの能力を向上1−
ろことかできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来装置の側面図、第2図は本発明の一実施例
における一部を切り欠いた構造を示す側面図、第3図は
本発明の他の実施例の一部を切り欠いた側面図である。 1・・・・・・作動アーム 2・・・・・・トーチ 3・・・・・・手首 4・・・・・・回転駆動部で43はその駆動伝達面5・
・・・・・軸受支持部 6・・・・・・軸受 7・・・・・・軸受支持部側係合部 8・山・・ゴムリング 9・・・・・・駆動フランジで9aはその外周面10・
・・・・・旋回軸 11・・・・・・つげ 12・・・・・・旋回軸側係合部 13・・・・・・ロッド X4・・・・・・戻しばね 15・・・・・・支持片 16・・・・・・電磁吸引装置 17・・・・・・トーチホルダー 18・・・・心線 A・・・・・・曲げ方向 B・・・・・・回転方向 C・・・・・・旋回方向 h・・・・・・11駆動フランジ移動距離。 出願人代即人  猪  股     漬第1図 第2図 第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、曲げおよび回転動作機能を有する産業用ロボットの
    手首機構において、前記手首に、この手首の軸心に対し
    て垂直に、一方端部に係合部を有する軸受支持部を設け
    るとともに、この軸受支持部に軸受を介して、一方端部
    にトーチを保持し、かつ他方端部を前記軸受支持部に支
    持した電磁吸引装置のロンドに連結するとともに、この
    他方端部に、−1側に前記軸受支持部の係合部に対応し
    かつ戻しばねによって抑圧係合する係合部を有するつば
    を設けた旋回軸を摺動および回転自在に支承し、かつ前
    記手首に、駆動伝達面が傾斜したリング状の回転駆動部
    な設けろとともに、前記旋回軸に、外周向が前記回転駆
    動部の駆動伝達面に対応して傾斜し、かつ前記旋回軸と
    軸受支持部のそれぞれの係合部の係合時は非接触状態で
    ある駆動フランジをとりつけ、前記戻しばねに抗して前
    記旋回軸を軸方向に摺動して前記軸受支持部と旋回軸の
    それぞれの係合部の係合をはずすとともに、前記旋回軸
    の駆動フランジの外周面を前記手首の回転駆動部の駆動
    伝達面に当接させ、前記手首を回転させて前記旋回軸を
    適宜量旋回させることを特徴とする産業用ロボットの手
    首機構。 2、前記吸引装置がソレノイドで構成されている特許請
    求の範囲第1項記載の産業用ロボットの手首機構。 3前記回転駆動部の駆動伝達面もしくは前記駆動フラン
    ジの外周面にゴムリングもしくは摩擦板を固着している
    特許請求の範囲第1項もしくは第2項記載の産業用ロボ
    ットの手酊機構。 4、前記回転駆動部および駆動フランジが、かさ歯車も
    しくはフェースギヤで構成されている特許請求の範囲第
    1項もしくは第2項記載の産業用ロボットの手訂機構。 5、前記駆動フランジと前記つばを一体に構成し、前記
    駆動フランジの一方の而に係合部を設けている特許請求
    の範囲第1項ないし第4項のいずれかの項に記載の産業
    用ロボットの手直機構。 6、前記軸受支持部および旋回軸のそれぞれの係合部が
    放射状に形成された多数のスプラインで構成されている
    特許請求の範囲第1項ないし第5項のいずれかの項に記
    載の産業用ロボットの手11機構。 7、前記軸受支持部および旋回軸のそれぞれの係合部が
    摩擦板で構成されている特許請求の範囲第1項ないし第
    6項のいずれかの項に記載の産業用ロボットの手直機構
JP4591983A 1983-03-22 1983-03-22 産業用ロボツトの手首機構 Granted JPS59174278A (ja)

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