JPS5976798A - ロボット・マニピュレ−タ・リスト - Google Patents

ロボット・マニピュレ−タ・リスト

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JPS5976798A
JPS5976798A JP58175161A JP17516183A JPS5976798A JP S5976798 A JPS5976798 A JP S5976798A JP 58175161 A JP58175161 A JP 58175161A JP 17516183 A JP17516183 A JP 17516183A JP S5976798 A JPS5976798 A JP S5976798A
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JP
Japan
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axis
end effector
gear means
gear
list
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JP58175161A
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JPH0367838B2 (ja
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ジヨ−ジ・ウイリアム・ノリス
リチヤ−ド・マリオン・コバツク
ウイリアム・ジヨセフ・バ−レイ
ア−サ−・フランクリン・ジエイコブス
ハ−バ−ト・エドワ−ド・フエリ−
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CBS Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
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Publication date
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    • 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
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/19Gearing
    • Y10T74/19023Plural power paths to and/or from gearing
    • Y10T74/19074Single drive plural driven
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/19Gearing
    • Y10T74/19642Directly cooperating gears
    • Y10T74/1966Intersecting axes
    • Y10T74/19665Bevel gear type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (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、ロボットのリスト(手箱)に関し、更に詳細
には、リストに取り付けたエン(ζエフェクタをそのリ
ストの動作に従って種々の方向に向けることのできるロ
ボット・マニピュレータ・リストに関する。
かかる能力を有するこの普通の型のリストは、たとえば
、米国特許第4.068.536号;3.922.93
0号;及び3.739.923号明細書に記載された従
来型装置から明らかなように周知である。
本発明の目的は、リストの1つの部分をもう1つの部分
に関して回転できるだけでなく、一段歯車列を用いてエ
ンドエフェクタを回転することもできる多軸リスト装置
を提供することにある。
本発明の一実施例によれば、1つの部分がエンドエフェ
クタの軸線を中心として回転可能なエンドエフェクタ用
軸を支持し、その1つの部分が第2の@線を中心として
もう1つの部分に関し回転可能なロボット・マニピュレ
ータ・リストは、そのリスト内において前記第2の@線
と同じ回転軸を持つように配設され前記リストの前記1
つの部分に関して回転可能なように取り付けられた第1
のエフェクク歯車手段と、前記エンドエフェクタと共に
回転可能なようにかつ前記第1の歯車手段に関連してそ
れと共に回転するよう取り付けられた第2の中間歯車手
段と、前記第1の歯車と咬み合い関係にあり遠隔の動力
源により駆動される$3の駆動歯車手段と、連結及び解
放自在のクラッチ手段とより成り、前記クラッチ手段は
、前記第2の歯車手段と前記第1の歯車手段との間の相
対的な連動を阻!トするがリストの前記1つの部分とも
う1つの部分との間の相対的回転運動は許容して、前記
第3の歯車手段の回転により前記1つの部分がもう1つ
の部分に関して前記エンドエフェクタのその軸線を中心
とする回転を伴なわずに回転する第1の状態と、リスト
の前記1つの部分ともう1つの部分との間の相対的回転
運動を阻止するが前記第2の歯車手段と第1の歯車手段
の間の相対的連動を許容して、前記第3の歯車手段の回
転により前記1つの部分ともう1つの部分との間の相対
的運動を伴わずに前記エンドエフェクタがその回転軸を
中心として回転する第2の状態を有することを特徴とす
る。
本発明の好ましい実施例によれば、それ自体の軸を中心
として回転可能なエンドエフェクタを支持するリストの
1つの部分は、第2の軸を中心としてリストのもう1つ
の部分に関して回転可能である。歯車列手段は、選択的
に、その1つの部分をもう1つの部分に関して回転させ
るか、あるいはエンドエフェクタをそれ自体の軸を中心
として回転させるために設けられる。その歯車列手段は
、前記第2の軸と−・致する回転軸を持つようリストに
設けた第1の歯車を含み、この第1の歯車はリストの、
その1つの部分に関して回転可能なように取り伺けられ
る。歯車列手段は、更に、エンドエフェクタと共に回転
可能なようにiij記第1の歯車手段と噛み合い関係に
取り伺けた第2の歯車手段と、前記第1の歯車手段と噛
み合い関係にあり遠隔動力源により駆動される第3の歯
車手段とを含む。ブレーキ手段は、その歯車列手段の動
作によりエンドエフェクタだけを回転させるべくリスト
のその1つの部分ともう1つの部分の間の相対的運動を
阻止するために、また同じ歯車列手段の動作によりリス
トのその1つの部分をもう1つの部分に関してM動させ
るべく m I及び第2の歯車手段の間の相対的運動を
阻1にするために設けられる。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説
明する。
本発明の一実施例を示す第1及び2図を参照して、リス
トは、1つの部分10と、もう1つの部分12より成り
、その部分10はもう1つの部分12に関して軸IIを
中心として回転可能である。その1つの部分lOは、エ
ンドエフェクタの軸重4を支持するが、その軸は第2図
に示す軸■を中心としてその1つの部分lOに関して回
転可能である。
歯車列手段は、選択的に、リストの1つの部分10をも
う1つの部分12に関して回転させるか、あるいはエン
ドエフェクタのIhl114をその軸を中心として回転
させるために設けられる。その歯車列は、カサ歯車16
の形の第1の歯車手段と、エンドエフェクタ14を回転
させるべくそのエンドエフェクタに取り伺けたカサ歯車
の形の第2の歯車手段と、ビニオン歯車と考えられる第
1及び第2図に1、J\した形状の第3の歯車手段20
とより成る。ビニオン歯車20及びエンドエフェクタ歯
=p l 8は共に、カサ歯車16と噛み合い関係にあ
る。
ビニオン歯車20は、管22の端部に取りイ・jけられ
、その管22は軸受け24等により回軸的に外側のトル
ク管26内において回転可能に取り付けられている。ビ
ニオン歯車20は、管22が回転すると同時に回転し、
この゛管22はモータ30により駆動される平歯車セラ
I・28のような任意の適当な手段により駆動される。
外側トルク管26は、図示しない手段により適宜支持さ
れ、モータ34により駆動されるもう1つの平歯車セッ
ト32により回転される。もちろん、管26が回転する
と、リスト全体及びその構成要素の全部か軸■を中心と
して回転する。
本発明実施例のブレーキ手段を選択的に作動すると、リ
ストの歯車16.18及び20より成る一段歯車列によ
り、1つの部分IOがもう1つの部分12に関して回転
するか。
あるいはエンドエフェクタの軸14だけが回転する。1
つのブレーキ手段36は、作動されると、リストのその
1つの部分10ともう1つの部分12の間の相対的運動
を阻11−するように(@〈。もう1つのブレーキ手段
38は、作動されると、第1及び第2の歯車16.18
の間の相対的運動を阻止するよう番こ働く。ブレーキ3
6が作動されブレーキ38が非作動の状態でビニオン歯
車20が[り1転ざ−れると、カサ歯車16がハウシン
グに関して回転し、エンドエフェクタ歯車18とエンド
エフェクタが回転する。あるいは、ブレーキ36が非作
動でブレーキ38が作動されエンドエフェクタがクラン
プされてその回転が阻+1.されると、エンドエフェク
タの歯車18とカサ歯車16がロックされた関係のため
リス)・の1つの部分10に事実上固定されているカサ
歯車16が、ピニオン歯車の回転により、回転する。こ
のため、リストのその1つの部分10がもう1つの部分
12に関して回中六する。
第3図は、本発明のもう1つの実施例を示すが、この例
では第1及び2図の等個構成要素と同じ機能を持つ部分
については同一の参照数字にプライム符号を付したもの
で表示する。それ以外の構成要素で注目及び表示に値す
ると考えられるものは、エンドエフェクタの歯車18′
が固定される軸42に接続したレゾルバ40と、軸46
に取り付けたレゾルバ44であり、@46の反対端はリ
ストのその1つの部分lO′と共に回転すべくその部分
に固定されている。軸受手段48は、リストの互いに可
動で対面する2つの部分の間に取り付けられている。第
3図の実施例の第1の歯車手段16′は、互いに反対の
方向に向けられいるが互いに固定された一対のカサ歯車
より成り、このカサ歯車のセットは軸受50によりリス
トのその両方の部分に関して回転可能に取り付けられて
いる。2つの輔42及び46が互いに交差できるように
するため、軸46において軸42の寸法より大きい寸法
の開口52が両方向に設けられ、これにより1つの軸が
もう1つの軸を貫通できる。
リストのそれぞれの部分にそれぞれの軸を取り囲む関係
で取り付けられたブレーキ36及び38′は、クラッチ
のように動作できるが、その軸に連結されるとその相対
的回転運動を阻止し、軸との連結から解放されるとその
ブレーキに関してその軸の回転を許容する。これらの装
置は、市販のものを用いることかできるが、たとえば、
ニュージャージ州スプリングフィーフドのエレクトロイ
ド・コーポレーション(Elect ro i d C
o rpo rat i on)製のもの(製品番号E
CA−26C)がアル。
第3図の実施例の動作は1第1及び2図の実施例のもの
と本質的に同一である。ブレーキ36′がクラッチとし
て連結されると、リストの部分10′のもう1つの部分
12肩こ関する回転が阻1トされる。ブレーキ38′の
解放部、歯車20′が回転すると歯車16′従って歯車
18′が回転し、エンドエフェクタの軸が回転する。こ
の場合、リストの2つの部分10′及び12′は互いに
回転できない。あるいは、ブレーキ38′を作動し、ブ
レーキ36′を解放状態におくと、歯車20の回転によ
り歯車16′が回転するが、歯車18 はそのブレーキ
により回転できず、従ってリストのその1つの部分lO
′がもう1つの部分12′に関して回転する。
第1図及び2図と第3図の実施例の1つの違いは、リス
トのその1つの部分lO′をもう1つの部分12′に関
して360°回転可能なことである。また、第3図番こ
おl/Xて(1、レゾルバ40.44か好ましい態様で
設(すられているが、所望の如く任意の他の適宜な態様
で設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の好ましい実施例であるリストの立面
図である。 第2図は、第1図に示したリストの概略平面図である。 第3図は、本発明の他の実施例を示す断面図である。 第4図は、第3図の線IV−IVに沿う断面に相当する
図である。 lO・・・・・・リストの1つの部分 12・・・・・・リストのもう1つの部分14・・・・
・・エンドエフェクタの軸16.18.20・・・・・
・歯車列 36・・・・・・第1のブレーキ 38・・・・・・第2のブレーキ FIG、1 イコブス アメリカ合衆国ペンシルベニア 州モンロービル・キャノンゲー ト・ドライブ463 @発明者  バーバート・ニドワード・フェリー アメリカ合衆国ペンシルベニア 州グリーンズバーグ・ロード・ ナンバー5ボツクス59シー 615

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.1つの部分がエンドエフェクタの軸線を中心として
    回転可能なエンドエフェクタ用軸を支持し、その1つの
    部分が第2の軸線を中心としてもう1つの部分に関し回
    転可能なロボット書マニピュレータ・リストにおいて、
    そのリスト内において前記第2の軸線と同じ回転軸を持
    つように配設され前記リストの前記1つの部分に関して
    回転可能なように取り伺けられた第1のエフェクタ歯車
    手段と、前記エンドエフェクタと共に回転可能なように
    かつ前記第1の歯車手段に関連してそれと共に回転する
    よう取り付けられた第2の中間歯車手段と、前記第1の
    歯車と咬み合い関係にあり遠隔の動力源により駆動され
    る第3の駆動歯車手段と、連結及び解放自在のクラッチ
    手段とより成り、前記クラッチ手段は、前記第2の歯車
    手段と前記第1の歯車手段との間の相対的な運動を阻止
    するがリストの前記1つの部分ともう1つの部分との間
    の相対的回転運動、は許容して、前記第3の歯車手段の
    回転により前記1つの部分がもう1つの部分に関して前
    記エンドエフェクタのその軸線を中心とする回転を伴な
    わずに回転する第1の状態と、リストの前記1つの部分
    とも、う1つの部分との間の相対的回転運動を阻止する
    が前記$2の歯車手段と第1の歯車手段の間の相対的運
    動を許容して、前記第3の歯車手段の回転により前記1
    つの部分ともう1つの部分−との間の相対的運動を伴わ
    ずに前記エンドエフェクタがその回転軸を中心として回
    転する第2の状態を有することを特徴とするロボット−
    マニピュレータΦリスト。 2、前記リストを第3の軸線を中心として全体として回
    転させる手段を具備して成ることを特徴とする前記第1
    項記載のロボット・マニピュレータ・リスト。 3、前記第2の軸線は前記エンドエフェクタの軸と直角
    に交わることを特徴とする前記第1項記載のロボットφ
    マニピュレータ・リスト 。 4  r7ij記1つの部分において前記エンドエフェ
    クタの軸に沿って延びかつそれに前記エンドエフェクタ
    歯車手段が固定される第1の軸手段を具備し、その軸手
    段にはレゾルバ手段が取り伺け)れることを特徴とする
    前記第1項記載のロボット・マニピュレータ・リスト。 5、第2の軸手段は前記第1の軸手段に関して横断方向
    に配設されてそのIklI!!が前記中間歯車手段の軸
    線と一致し、前記第2の軸手段の一端は前記リストの前
    記1つの部分に固定され、その他端はリストの前記もう
    1つの部分に関して回転’J能なように支承され、前記
    第2の軸手段にはレゾルバ手段が取り付けられることを
    特徴とする前記第4項記載のロホ・ント會マニピュレー
    タ会リスト。 6、前記ブレーキ手段は、リストの前記1つの部分に取
    り付けられて前記第1の軸手段を選択的に係合してその
    相対的回転運動を阻止する第1のブレーキと、リストの
    前記もう1つの部分に取り付けられて前記第2の軸手段
    を選択的に係合してその相対的回転運動を阻1ヒする第
    2のブレーキとを含むことを特徴とする前記第5項記載
    のロボット・マニピュレータ・リスト。
JP58175161A 1982-09-21 1983-09-21 ロボット・マニピュレ−タ・リスト Granted JPS5976798A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/420,669 US4502347A (en) 1982-09-21 1982-09-21 Robotic wrist
US420669 1982-09-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5976798A true JPS5976798A (ja) 1984-05-01
JPH0367838B2 JPH0367838B2 (ja) 1991-10-24

Family

ID=23667390

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58175161A Granted JPS5976798A (ja) 1982-09-21 1983-09-21 ロボット・マニピュレ−タ・リスト

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4502347A (ja)
EP (1) EP0106561A1 (ja)
JP (1) JPS5976798A (ja)
CA (1) CA1216872A (ja)

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