JPS60131179A - Robot device - Google Patents

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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、種々の産業用途端一に用いられるロボット装
置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a robot device used in various industrial applications.

従来例の（１４成とその問題点 従来のこの種の工業用ロボット装置は、第１図に示すよ
うに、ロボット基体１に、モータ２に直結された減速装
置４を内蔵した第１の関節部３か固着され、第１のアー
ム４を旋回をせる。Conventional Example (14 Structure and Its Problems) As shown in FIG. The part 3 is fixed and the first arm 4 is pivoted.

第１のアーム４の先端部には、モータ６に１１ゴ結埒れ
た減速装置を内蔵し、第２の関節部６としで、第２のア
ーム７を旋回させる、σ５２のアーム７の先端部にに、
工具保持＠１１８が、摺動し、把持爪９でハンドリング
作業等ヲおこなう・ しかしながら上記構成では、関節部の中１１ｒ：、減速
装置を内蔵するため、関節部の（黄造が複雑となり高価
になる。又、第２アーム４と第２の関節部６が一体ｕ４
造となり、関節部の標準化が困難であった。The tip of the first arm 4 has a built-in speed reducer connected to the motor 6, and serves as the second joint 6 to rotate the second arm 7. Department,
The tool holder @ 118 slides, and the gripping claws 9 perform handling work, etc. However, in the above configuration, since the deceleration device is built into the joint part (11r), the yellow construction of the joint part becomes complicated and expensive. Also, the second arm 4 and the second joint portion 6 are integrated u4
This made it difficult to standardize the joints.

さらに機能的にも、第１の関節部においてば、第２の関
節部に直結され、重量的にも最も重いモークロを、アー
ム４の先端部に取付けた状態で駆動させねばならぬため
、慣性モーメントが大きくなり、起動時、停止時に巨大
なｌ−１＋／りを特徴とする特に、水平多関節ロボット
を、垂直多関節ロボットの如く垂１σで使用する場合に
は、重力がさらに加わるためその傾向は急激に執しくな
るという欠点を而していた。Furthermore, in terms of functionality, in the first joint, the mokuro, which is directly connected to the second joint and is the heaviest in terms of weight, must be driven while attached to the tip of the arm 4, so the inertia In particular, when a horizontal articulated robot is used with a vertical angle of 1σ, such as a vertical articulated robot, the moment becomes large and has a huge l-1+/r at startup and stop. It had the disadvantage that the tendency suddenly became persistent.

発明の目的 本発明は、上記欠点に鑑み、減速装置をモータやアーム
部等から切り離し、減速装置自身全関節モジュールとし
′Ｔ−標？ｆｈ化をはかり、１１，３成を簡素にすると
Ｊ（に、第１のアームにおいて第２の関節駆動用モータ
と第２の関節モジュールとを旋回中心を境に左右に配置
し重量バランシンクさせることによって第１の関節モジ
ュー／ｌ／に加わる負荷トルクを著しく低ｆ１．テせる
ことかできる。Purpose of the Invention In view of the above drawbacks, the present invention separates the reduction gear from the motor, arm, etc., and makes the reduction gear itself a fully articulated module. In order to make the 11th and 3rd components simpler, the second joint drive motor and the second joint module are arranged on the left and right sides of the pivot center in the first arm, and the weight is balanced and synchronized. This allows the load torque applied to the first joint module /l/ to be significantly lowered.

発明の溝底 本発明のロボット装置は、１Ｍ、１節部において、その
関節部の回転中心部を高速（１１１１入力軸とじ、その
旋回中心を互いに回忌として相７１抗する低ａ　＋１Ｉ
ｌｌ　＋１’。Groove Bottom of the Invention The robot device of the present invention has a 1M, 1-joint part with a high speed (1111 input shaft) at the rotation center of the joint part, and a low a
ll +1'.

カフランシ部か相互に４’１４．７１回転移動する減速
装置を関節モシー−ルとして、この複数の関節モジ−・
−ルのそれぞれの２つの低速側出力フランジの几ソ付面
を介して、−刃金固定側、他方を出力側となるよう（（
交互に連結固定させて、ロボット基体１（体、及び各ア
ーム＠−合順次（苗威させ、ロボソ）　”ｔ：；ｉＷｔ
　％）形成はせるものであり、減速装置、’：ｊ　ｆ：
関節モジュールとして、標摩化することかでき、各部溝
底も著しく簡素化でき、組立上、コス［−」−きわめて
イ」刊である。A reduction gear whose cuff franchising parts move 4'14.71 rotations relative to each other is used as a joint moseal.
- The two low-speed side output flanges of each of the two wheels are connected so that - the blade fixing side and the other side are the output side ((
Connect and fix the robot body 1 (body, and each arm in sequence (Nae Isase, Roboso)) by connecting and fixing them alternately.
%) Formation is a deceleration device, ':j f:
As a joint module, it can be marked, the groove bottoms of each part can be significantly simplified, and it is extremely easy to assemble.

又、第１アーム先ヅ１１１部に増（；Ｉもれる第２の関
ｆＹｉｉモジュールの駆動用モータば、第１アームの旋
回中心に苅し、第２の関ｆｆｆｉモジュールの反ｌｊ側
に取口ることによって、ウェイトがバランシンクでき。In addition, if the drive motor of the second control module that is leaked is added to the tip of the first arm (111 parts), install it at the center of rotation of the first arm, and install it on the opposite side of the second control module. The weight can be balanced and synchronized by pressing it.

第１の関ｆｆ？ｊ部に加わる負荷トルりを低減したもの
でめる。The first ff? Use one that reduces the load torque applied to part j.

実施例の説明 以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説明
する。DESCRIPTION OF EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第２図は、本実施例における工柴用ロボット装Ｈ１の関
節モジュールとなるハーモニック減速装置を示す。FIG. 2 shows a harmonic deceleration device serving as a joint module of the robot equipment H1 for Koushiba in this embodiment.

第２図において、１１は、モータ等がら連結をれる］Ｘ
−ロ速側入力回転軸で、楕円状のカムとその外周にに１
めたボールベアリングとで１１４成されたウェーブジェ
ネレータ１２を回転さす。（カム等の図に省１略する）
ｔ３ｇ、フレックススプラインで薄肉状の金属弾性体で
開口１部の外周にげ、歯がきざまれ、閉［コ部は、一方
の低速側出方フランジ１４に固着されている。In Figure 2, 11 is connected to the motor etc.]X
- On the low speed side input rotation shaft, there is an elliptical cam and a 1 on the outer circumference.
The wave generator 12 made up of 114 ball bearings is rotated. (1 omitted in diagrams of cams, etc.)
At t3g, a flex spline is formed on the outer periphery of the opening 1 using a thin metal elastic body, and the teeth are notched, and the closed portion is fixed to one of the low-speed side exit flange 14.

１５げ、ザーキュラースプラインで、内周には、フレッ
クススプラインより、歯数が２枚多い歯がきざ寸れ、他
方の低速側出力フランジ１６に固着芒れでいる。15, is a circular spline, and has two more teeth than the flex spline on its inner periphery, and is fixed to the other output flange 16 on the low speed side.

その動作に一万の低速側出ヵフランジ１６１ｃｍ仮［固
定した状４四で高速側入力回転１ｆ＋ｂ　１１’ｔまわ
すと、フレックススプライン１”　’ｔｌ　、弾性Ｗ　
形し、→ノーキュツースプライン１６との噛み合い位置
が順次移動していく。For that operation, if the low speed side output flange 161 cm is turned in the fixed state 44, the high speed side input rotation is 1f + b 11't, the flex spline is 1'''tl, the elasticity W
→The meshing position with the no-cute spline 16 moves sequentially.

即ち、ウェーブジェネレータ１２か１回転したｌｌ、ｌ
ｉ、フレックススプライン１３げ、ザーギュフース１′
ラインより、歯数が２枚少ないのでその分だけ、ウェー
ブジェネレータ１２の回１四方向とは逆の方向に移動し
、他方の低速側出力フランジ１４も同様に移動し、低速
側出力として取出せる。That is, the wave generator 12 rotates ll, l by one rotation.
i, flex spline 13, zergyufus 1'
Since it has two fewer teeth than the line, it moves in the opposite direction to the direction of rotation of the wave generator 12, and the other low-speed side output flange 14 moves in the same way, and can be taken out as the low-speed side output. .

捷た、逆Ｖこ、低速側出力フランジ１４の方を固定（１
１１１とした場合に汀、高速側人力回転軸１１全オわす
と、同様にして、今度に低速側出力７ランシ１６が移動
し、低速側出力として取出ぜる。Inverted V, fix the low speed side output flange 14 (1
111, if the high-speed side manual rotation shaft 11 is completely turned off, the low-speed side output 7 runci 16 will move in the same way, and can be taken out as the low-speed side output.

１７及び１８は、低速（＋１１１出力フランシのそれぞ
れの取付面に設けた固定用のクラブ穴である。17 and 18 are club holes for fixing provided on the respective mounting surfaces of the low speed (+111 output flange).

第３図は、前記関節モジュールを組合せて、形成した多
関節ロボット装置例である。FIG. 3 is an example of an articulated robot device formed by combining the aforementioned joint modules.

第３図において、２１は、ロボット基体、２２は、第１
の関節モジュールで、一方の低速側出力フランシヲ、ロ
ボット基体２１に連結固定されている。In FIG. 3, 21 is the robot base, 22 is the first
The joint module is connected and fixed to one low-speed side output franchise and the robot base 21.

２３にその高速側入力回転軸で、ロボット基体２１に内
蔵固定されたモータ２４とジヨイント２６によって連結
され１いる。23 is connected to a motor 24 built in and fixed to the robot base 21 by a joint 26 at its high-speed side input rotating shaft.

２６は、第１のアームで、第１の関節モジュール２２の
他の一方の低速側出力フランジに連結固定され、回転軸
Ａ−ｑ中心として′、旋回運動を行なうことができる。A first arm 26 is connected and fixed to the other low-speed output flange of the first joint module 22, and is capable of rotating around the rotation axis A-q.

第１のアーム２６の一方の先端部にｔＪ１第２の関節モ
ジュー／ｌ／２７が低速側出力フランジの取付面を介し
て固定され、他方の端（回転軸Ａに文ｊし反りｊ側の端
）には、第２の関節モジュール全駆動すべ（モー１’２
８が取りつけられ、第２の関節モジュー／ｌ／２７の高
速側入力回転軸２９とに、タイミンクプーリ３ｏ及び歯
イτ１ベルト３１を介し、駆動力が伝達される。A second joint module /l/27 is fixed to one end of the first arm 26 via the mounting surface of the low-speed output flange, and At the end), the second joint module full drive slide (Mo 1'2
8 is attached, and the driving force is transmitted to the high-speed side input rotation shaft 29 of the second joint module /l/27 via the timing pulley 3o and the toothed τ1 belt 31.

又、第２の関節モジュー／Ｉ／２７のもう一方の低速側
出力フランジには、第２のアーム３２が連結固定きれて
いるため、回転軸Ｂ４中心として、第２のアーム３２は
旋回運動を行なうことができる。In addition, since the second arm 32 is connected and fixed to the other low-speed side output flange of the second joint module /I/27, the second arm 32 does not perform a turning movement about the rotation axis B4. can be done.

以上のように、本実施例によれば、相対抗し、−７１゜
いに相対移動する２つの低速側出力フラン−／をイＩす
るハーモニック減速装置全関節モジュールとし、一方の
低速側出力フランジ全固定側とし、他方の低速側出力フ
ランジが低速側出力となるように、ロボット基体と、第
１アーム、第１アームと第２アームとを、前記関節モジ
ュールを介して順次連結固定して多関節ロボットヲ形成
させることができ、各部構成を著しく＠Ｊ素にすること
ができる。As described above, according to this embodiment, the harmonic reduction gear full-joint module has two low-speed side output flanges that face each other and move relative to each other by -71 degrees, and one low-speed side output flange The robot base, the first arm, and the first arm and the second arm are sequentially connected and fixed via the joint module so that the other low-speed side output flange becomes the low-speed side output. It is possible to form a jointed robot, and the configuration of each part can be made extremely simple.

又、第１アーム２６に、旋回中心Ａに文・１し、第２の
関節モジュー）ｖ２７と、モータ２８が、（［１文・１
向するため、垂直使用の場合には慣性モーメントを著し
く小さくすることができる。In addition, the first arm 26 has a rotation center A, a second joint module) v27, and a motor 28, ([1 sentence 1
Therefore, the moment of inertia can be significantly reduced when used vertically.

なお本実施例において、第２の関ガ１」モジュール２７
とモータ２８の駆動伝達に、歯イ：Ｊベルト３１を用い
たが、チェーン等、すべりのない他の伝導手段を用いて
も同様の効果が得られる。Note that in this embodiment, the second module 27
Although the toothed belt 31 is used to transmit the drive of the motor 28, the same effect can be obtained by using other non-slip transmission means such as a chain.

また、本実施例でに、２つの関節モジュールとアームの
組合せとしたが、２つ以上の組合せとしでも同様の効果
を得られることは言うまでもない。Further, in this embodiment, two joint modules and an arm are combined, but it goes without saying that the same effect can be obtained by combining two or more joint modules.

発明の効果 以上のように、本発明によれば、対抗する２つの低速側
出力フランジが、互いに相対回転運動するハーモニック
減速装置を関節モジュールとして、０７Ｎッ１−基体と
第１アーム、第１アームと第２アームとｆ：順次連結固
定して多関節ロボットヲ形成させることができ、各部の
構成が著しく簡素化できると共に、標準化もでき、組立
上、コスト上極めてイ］利である。Effects of the Invention As described above, according to the present invention, the two opposing low-speed side output flanges connect the 07N1-base, the first arm, and the first arm by using a harmonic reduction gear that rotates relative to each other as a joint module. , the second arm, and f: can be sequentially connected and fixed to form an articulated robot, and the configuration of each part can be significantly simplified and standardized, which is extremely advantageous in terms of assembly and cost.

又、減速装置と駆動モータを分離することによって、ウ
ェイｊ・バヲンンングさせることもでき、関節モジュー
ｌしの所要動力全署しく小さくすることができる等、そ
の実用的〃ノ果は、大きい。In addition, by separating the speed reduction device and the drive motor, it is possible to perform waving and reduce the total power required for the joint module, which has great practical effects.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は従来の工業用ロボット装置の正面図、第２図は
、本発明の一実施例における工業用ロボット装置ｉ’（
の関節モジュールとなるハーモニック減速装置の断面図
、第３図は、同関節モジュールを組合せて形成した多関
節型ロボット装置の断面図である。 １１・・・・・高速側の入力回転軸、１４．１６・・・
・・・低速側出力フランジ、２１・・・・ロボソ）ＬＸ
体、２２．２７・・・・・・関節モジュール（ハーモニ
ック減速装置）、２２・曲・第１の関節モジコール、２
７・・・・・・第２の関節モジュール、２６・・・・・
・第１アーム、３２・・山・第２７−ム、２８・・中・
第２の関節モジュールを駆動するモータ、３１・・・・
・・歯イ、■べ／ｌ／　ｌ−０代理人の氏名　弁理士　
中　尾　敏　男　はが１名第　１　図 第２図 第３図FIG. 1 is a front view of a conventional industrial robot device, and FIG. 2 is a front view of a conventional industrial robot device i' (
FIG. 3 is a cross-sectional view of a harmonic speed reduction device serving as a joint module. FIG. 3 is a cross-sectional view of an articulated robot device formed by combining the same joint modules. 11...Input rotating shaft on high speed side, 14.16...
...Low speed side output flange, 21...Roboso) LX
Body, 22.27...Joint module (harmonic deceleration device), 22・Song・1st joint module, 2
7...Second joint module, 26...
・1st arm, 32...mountain ・27th arm, 28...middle
A motor for driving the second joint module, 31...
...Tooth, ■be/l/l-0 Agent's name: Patent attorney
Toshio Nakao 1 person Figure 1 Figure 2 Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）回転中心を同志と１相対抗し互いに４’ｌ苅回転
移動する２つの低速側出力フランジと、この低速側出力
フランジに同志がっ回転中心軸部に高速側の入力回転軸
とを有するハーモニックギヤ減速装置を関節モジュール
と踵この関節モジュールの一方の低速側出力フランジに
固定され固定側となるロボット基体と、他の一方の低速
側出力フランジに固定でれ、出力側となる第１アームと
１この第１アームの一端部Ｖこ同様に第１アームに苅し
、固定側となる一方の低速側フランジを介して増イス１
られた別個の前記関節モジュールと、この関節モジュー
ルの他の一方の出力側１となる低速側フランジを介して
固定され／ζ第２アームとで構成される壬雫附ロボット
装置。 吹）第１アームに、旋回回転軸を中心とし、一端に第２
．の関節モジュールを有し、反対（＋１＋＋の他端に、
第２のＩＭＪ節モジュールの駆動用モータをイＪし、前
記第２の関節モジュールと汀、１ぷｊイー１ベルトで連
結でれる特；ｆｌ請求の範囲第１項記ｉ１戊の１′Ｊボ
ット装置。(1) Two low-speed side output flanges whose rotational centers are opposed to each other in one phase and rotated 4'l relative to each other, and the high-speed side input rotation shaft is connected to the low-speed side output flanges at the rotational center axis. A harmonic gear reduction device having a joint module and a heel are fixed to one low speed side output flange of this joint module and become a fixed side, and a first robot base which is fixed to the other low speed side output flange and becomes an output side. Arm and 1 One end of this first arm V is similarly connected to the first arm, and an additional chair 1 is attached via the one low-speed side flange that will be the fixed side.
A robot device with a droplet, comprising: a separate joint module; and a second arm fixed via a low-speed side flange, which is the other output side 1 of the joint module. blowing) The first arm is centered around the rotation axis, and the second arm is attached to one end.
．． has a joint module of , opposite (+1++ at the other end,
The drive motor of the second IMJ joint module is connected to the second joint module by a belt; Bot device.