JPS60177886A - Work unit of industrial robot - 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】 本発明は多種少量生産の組立て作業を行なう際に使用さ
れる汎用性に富／ｕだ産業用ロホツ１〜の作業アームの
先端等に付設される作業ユニツ１〜に関づる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention is highly versatile and can be used in assembly work for small-volume production of a wide variety of products. Related.

最近、この種の汎用性に富んだ産業用ロボットが注目を
集めるようになっているが、産業用ロボットの利用が増
大するに従って作業アームの先端等に取付【プるための
ねじ締め、部品挿入等に用いる各種作業工具の開発が要
望されている１、この種の作業工具の開発に伴い、各作
業位置の高さが異なっでもその高さに応じて作業工具の
先端の高さを随意に変更できる１作業ユニットが要望さ
れている。この要望に応えて第１図に示すような作業ユ
ニットが１７ｉ１発されている１、この作業ユニット６
はモータ（図示せず）により駆動されて平面−りを移動
するアーム（図示ぜず）に固定されるハウジング１を有
し、このハウジング７にはスクリュウシャフト１２及び
スプラインシャフト１３が配置されている。又、ハウジ
ング２１には第３モータ８がその駆動軸９を下方にして
配置されてＪ３す、この第３モータ８にＪζリスクリュ
ウシャフト１２がその位置で回転するように構成されて
いる。前記スクリュウシャフト１２には前記スプライン
シャフト１３と一体に移動するチェンジナツト１１が螺
合しており、第３モータの回転によりチェンジナツト１
１がスクリュウシャフト１２に沿って昇降し、スプライ
ンシャフト１３を一体に昇降さヒるように構成されてい
る。この作業ユニット６では先端の高さを制御するため
、モータの回転数を検出し、その回転数が所望の回転数
となるようにモータに電圧を与えてモータをフィードバ
ック制御する方法が採用されている。ところが、所定の
高さに対応した回転数が得られるように第３モータ８を
回転さけても、第３モータ　８停止時に第３モータ８中
のロータ（図示せず）の停止位置によってはロータが近
くの極（図示せず）側に僅かに回転するコギングのため
、ロータと一体に回転する駆動軸に連接されたスクリュ
ウシャフトが過回転し、従ってスプラインシャフトも移
動しすき、作業工具が所定の位置で停止しないこととな
り、これにより第３七−タ８が再駆動することとなって
モータが振動してしまいミ位置決めにかなりの時間を要
する等の欠点が生じている。Recently, this kind of highly versatile industrial robots have been attracting attention. 1. With the development of this type of work tool, it is necessary to adjust the height of the tip of the work tool according to the height even if the height of each work position is different. One work unit that can be changed is desired. In response to this request, a work unit 17i1 as shown in Figure 1 has been created1, this work unit 6
has a housing 1 fixed to an arm (not shown) that is driven by a motor (not shown) and moves on a plane, and a screw shaft 12 and a spline shaft 13 are arranged in this housing 7. . Further, a third motor 8 is disposed in the housing 21 with its drive shaft 9 facing downward, and the third motor 8 is configured to rotate the Jζ screw screw shaft 12 at that position. A change nut 11 that moves together with the spline shaft 13 is screwed into the screw shaft 12, and the change nut 1 is rotated by rotation of a third motor.
1 is moved up and down along the screw shaft 12, and the spline shaft 13 is moved up and down together. In order to control the height of the tip of this work unit 6, a method is adopted in which the rotation speed of the motor is detected and feedback control is performed by applying voltage to the motor so that the rotation speed becomes the desired rotation speed. There is. However, even if the third motor 8 is prevented from rotating so as to obtain a rotation speed corresponding to a predetermined height, depending on the stop position of the rotor (not shown) in the third motor 8 when the third motor 8 is stopped, the rotor may be rotated. Due to the cogging, in which the screw rotates slightly towards the nearby pole (not shown), the screw shaft connected to the drive shaft, which rotates together with the rotor, over-rotates, and the spline shaft also moves, causing the work tool to become fixed. As a result, the third seventh motor 8 is driven again, causing the motor to vibrate, resulting in drawbacks such as a considerable amount of time being required for positioning.

本発明は上記欠点の除去を目的と覆゛るもので、以下実
施例を図面に基づき説明す′る。第２図及び第３図に１
１３いて、１は産業用ロボッ１〜であり、第１モータ２
及び第２モータ３により駆動されて回転するＭ１アーム
４及び第２アーム５を右している。前記第２アーム５の
一端には作業ユニツ］−〇のハウジング７が固定されて
いる。このハウジング７の上部には第３モータ　８がそ
の駆動軸９を下方にして取り付けられ、しかもその駆動
軸９は連接軸２７を介して後記づる第１ギヤー１５に連
接されている。一方、前記ハウジングｌには２個のチェ
ンジナラ１−１１がその位置で一体に回転自在に配置さ
れており、このチェンジナツト１１にはこれに螺合する
ようにスクリ」ウシャフト１２が挿通され、２個のチェ
ンジナラｌ〜１１によりスクリュウシャツ１〜１２が挾
み込まれるように構成されている。又、前記スクリュウ
シ１シフト１２の先端には後記するスプラインシャフト
１３ど一体に連結された連結具１４が固定されてＪ５す
、スクリュウシャフト１２が回転しないＪ：うに構成さ
れている。前記チェンジナツト１１には前記駆動軸９が
連接軸２７、第１ギヤー１５及び第２ギヤー１６を介し
て連結されてＪ３す、チェンジナツト１１の回転により
スクリュウシ１？フト１２が昇１ｉ？Ｊ’るように構成
されている。The present invention aims to eliminate the above-mentioned drawbacks, and embodiments thereof will be described below with reference to the drawings. 1 in Figures 2 and 3
13, 1 is an industrial robot 1~, and a first motor 2
The M1 arm 4 and the second arm 5, which are driven and rotated by the second motor 3, are shown on the right. A housing 7 of the working unit ]-0 is fixed to one end of the second arm 5. A third motor 8 is attached to the upper part of the housing 7 with its drive shaft 9 facing downward, and the drive shaft 9 is connected via a connecting shaft 27 to a first gear 15, which will be described later. On the other hand, two change nuts 1-11 are disposed in the housing l so as to be rotatable together at that position, and a screw shaft 12 is inserted through the change nuts 11 so as to be screwed thereto. The screw shirts 1 to 12 are inserted between two change nuts 1 to 11. Further, a connector 14 integrally connected to a spline shaft 13 (to be described later) is fixed to the tip of the screw 1 shift 12, so that the screw shaft 12 does not rotate. The drive shaft 9 is connected to the change nut 11 via a connecting shaft 27, a first gear 15, and a second gear 16, and the rotation of the change nut 11 causes the screw 1 to rotate. Fut 12 is rising 1i? J'

前記ハウジングｌには、スプラインシャフト１３が前記
スクリュウシレフ１〜１２とともに配置され、回転自在
に保持された上軸受１１及び下軸受１８を介して、その
軸心が移動することなく、上下摺動自在に案内されてい
る。又、このスプラインシャフト１３には前記連結具１
４が一体に移動可能に又は回転自在に連結されており、
スプライフシ１１フト１３がスクリュウシャフト１２と
ともに一体に移動するように構成されている。、さらに
、スプラインシャフト１３には所定の作業に応じた作業
工具１９が固定されており、しかもこの作業工具１９は
前記下軸受１８に固定された回転伝達機構２０により回
転自在に構成されている。A spline shaft 13 is disposed in the housing l together with the screw levers 1 to 12, and can slide vertically through an upper bearing 11 and a lower bearing 18 that are rotatably held, without the axis thereof moving. Guided freely. Further, this spline shaft 13 is provided with the connecting tool 1.
4 are integrally movably or rotatably connected,
The spry shaft 11 and the shaft 13 are configured to move together with the screw shaft 12. Further, a working tool 19 corresponding to a predetermined work is fixed to the spline shaft 13, and this working tool 19 is configured to be rotatable by a rotation transmission mechanism 20 fixed to the lower bearing 18.

又、前記ハウジング７にはエアシリンダ２１が固定され
ており、そのロッド２２の先ＤＭＨには前記連結具１４
が固定されている。このエアシリンダ２１は第１給排口
２３及び第２給排口２４を有し、第１給排口２３は大気
ど連通するように１Ｆｉｌ放され、一方第２給排口２４
はスプラインシャツ１へ１３に加わる作業工具１９の重
量と釣り合うようにエア圧を調整する圧力調整弁（図示
せず）を介してエア供給源（図示せず）に接続されてい
る。Further, an air cylinder 21 is fixed to the housing 7, and the connecting tool 14 is connected to the tip DMH of the rod 22.
is fixed. This air cylinder 21 has a first supply/discharge port 23 and a second supply/discharge port 24.
is connected to an air supply source (not shown) via a pressure regulating valve (not shown) that adjusts the air pressure to balance the weight of the working tool 19 applied to the spline shirt 13.

次に本発明の要部についてＳ１明する。第４図に示すよ
うに前記ハウジングには前記第３モータ８の回転軸系の
一部をなす駆！ｖｌ軸９及び連接軸２７を内包でるよう
にグリース充填穴２８が穿設されており、このグリース
充填穴２８にはオイルシール１０を介して前記連接１ｊ
ｌｌ１２７の外周に接づるようにグリースが充填され、
第３モータ８の駆動軸９にあらかじめ摩擦抵抗が与えら
れるように構成されている。Next, the main part of the present invention will be explained in S1. As shown in FIG. 4, the housing is provided with a drive shaft that forms part of the rotating shaft system of the third motor 8. A grease filling hole 28 is bored so as to enclose the vl shaft 9 and the connecting shaft 27.
Grease is filled so as to touch the outer periphery of ll127,
The drive shaft 9 of the third motor 8 is configured to be provided with frictional resistance in advance.

上記産業用ロボットの作業ユニット６では、各作業位間
での作業工具１９の高さに応じて第３モータ　８を回転
させる。この時、所望の高さに応じた回転数を得るに必
要な電圧が第３七−タ８に加えられ、第３モータ８が回
転する。前記第３七−タ８の回転によりチェンジナツト
１１が所定の回転数だ【プ、ハウジング７に対して回転
し、これに螺合するスクリュウシャフト１２がチェンジ
ナツト１１内を下降りる。これとともに連結具１４及び
ロッド２２が下降し、スプラインシャフト１３も一体に
下降リ−る。この１１、）、第３−し−夕　８停止時に
第３モータ　８中のロータ（図示せず）の停止位置が極
（図示せず）に接近していてもオイルシール１（）の摩
擦抵抗とグリースの粘性抵抗とが駆動軸を介して［ｌ−
タに加わるため、ロータはロック状ｆ）となり、古−夕
が極側に回転するようなことは起こらない。従って、モ
ータは正確に所定の回転数だけ回転して停止し、モータ
が再駆動するようなこともなく、振動も皆無となり、チ
ェンジナツト１１もただちにその回転を停止し、スプラ
イフシ１フフ１−１３が所定口たけ確実に移動する。In the work unit 6 of the industrial robot, the third motor 8 is rotated according to the height of the work tool 19 between the respective work positions. At this time, a voltage necessary to obtain the rotation speed corresponding to the desired height is applied to the third motor 8, and the third motor 8 rotates. Due to the rotation of the third seventh gear 8, the change nut 11 rotates at a predetermined rotational speed relative to the housing 7, and the screw shaft 12, which is screwed into the housing 7, moves down inside the change nut 11. At the same time, the connector 14 and the rod 22 are lowered, and the spline shaft 13 is also lowered together. This 11, ), 3rd - Even when the rotor (not shown) in the 3rd motor 8 is stopped, the frictional resistance of the oil seal 1 () is close to the pole (not shown). and the viscous resistance of the grease through the drive shaft [l-
Since the rotor is applied to the rotor, the rotor becomes in a locked state (f), and the rotor does not rotate toward the pole. Therefore, the motor rotates exactly the predetermined number of revolutions and then stops, the motor does not drive again, there is no vibration, and the change nut 11 also immediately stops its rotation, and the splice nut 1-13 is reliably moved by a predetermined distance.

以上説明したように、本発明はスクリュウシャ・フトと
チェンジナツトとを相対移動さぜるモータの回転軸系に
あらかじめ所定のブレーキ作用を与えるように構成して
いるため、モータ停止時にモータ中のロータが極に接近
して停止していてもロータが回転軸系を介してロックさ
れ、極側に回転づるようなことは皆無となり、モータの
ノ、１動もなく、極めて迅速に位置決めを行なうことが
できる等の利点がある。As explained above, the present invention is configured so that a predetermined braking action is applied in advance to the rotating shaft system of the motor that moves the screw shaft foot and the change nut relative to each other. Even if the rotor approaches the pole and stops, the rotor is locked via the rotating shaft system, and there is no chance of it rotating toward the pole, and positioning is performed extremely quickly without a single movement of the motor. There are advantages such as being able to

尚、本実施例は第３モータの駆動軸にオイルシールを貫
挿するように構成されているが、スクリュウシャフトと
螺合覆るチェンジナツトにオイルシールをＬＥ挿しても
同様の効果がもたらされる。In this embodiment, the oil seal is inserted through the drive shaft of the third motor, but the same effect can be obtained by inserting the oil seal LE into the change nut that screws into and covers the screw shaft.

又、本実施例は、平面上を移動するアームの先端にイ」
設りる作業ユ工ツ１〜について説明されているが、直交
座標型のロボットの各テーブルについても同様の効果が
もたらされる。１In addition, in this embodiment, the tip of the arm that moves on a flat surface is
Although the work units 1 to 1 to be installed have been described, similar effects can be obtained for each table of a Cartesian coordinate type robot. 1

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

第１図は従来例を示１要部Ｗｉ面図、第２図は本発明に
係わる産業用ロボッートの全体説明図、第３図は本発明
の要部断面図、第４図は本発明の要部拡大断面図である
。 １　産業用１」ボッ１〜、　２　第１モータ、３　第２
モータ、　４　第１アーム、 ５　第２アーム、　６　作業ユニツ１〜．７　ハウジン
グ、　８　第３モータ、 ９　駆８軸、　１０　、、ｌイルシール、１１　チェン
シナッ１へ、　１２　スクリュウシャ７１−１１３　ス
プラインシャフト、１４　連結具、１５　第１ギヤー、
　１６　第２ギヤー、１７　上軸受、　１８　下軸受、 １９　作業■只、　２０　回転伝達機構、２１　エアシ
リンダ、２２　ロット、 ２３　第１給υ１０、２４　第２給排口、５２６ ２７　連接軸、　２８　グリース充填穴、特許出願人　
日東精工株式会社 第３図 第４図 手続ネｉ３正書　く方式） 昭和５９年６月１９日 特Ｙ［庁長官　ＶＱ １、事件の表示 １「イ和５９イ１特み′［願第３１８７４号２、発明の
名称 産業川口ボットの作業ユーツ１− ３　、　ｉ′ｌ′ｌｔ正をする占 事件との関係　特許出願人 京都府綾δｉ；市）’ｔ　（’ｌ　ＩＩＩＪ　４１Ｂケ
畑２０番地ニッ１−ウ　レイコラ 日　東　精　工　株　式　会　刀 ６、補正の内容 明細書の浄書（内容に変更なし）Fig. 1 shows a conventional example, and Fig. 2 is an overall explanatory diagram of the industrial robot according to the present invention, Fig. 3 is a sectional view of the main parts of the present invention, and Fig. 4 is a cross-sectional view of the main parts of the present invention. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of main parts. 1 Industrial 1" Bot 1 ~, 2 1st motor, 3 2nd
motor, 4 first arm, 5 second arm, 6 working units 1 to . 7 housing, 8 third motor, 9 drive 8 axes, 10 , l seal, 11 to chain nut 1, 12 screwshaft 71-113 spline shaft, 14 coupling tool, 15 first gear,
16 2nd gear, 17 upper bearing, 18 lower bearing, 19 work, 20 rotation transmission mechanism, 21 air cylinder, 22 lot, 23 1st supply υ10, 24 2nd supply/discharge port, 526 27 connecting shaft, 28 grease Filling hole, patent applicant
Nitto Seiko Co., Ltd. Figure 3 Figure 4 Procedure Nei3 Ordinary System) June 19, 1980 Special Y [Director of the Office VQ 1, Case Indication 1 “Iwa 59 I1 Special” [Application No. 31874 No. 2, Name of the invention Industry Kawaguchi bot's work user 1-3, Relationship with the fortune-telling incident that corrects i'l'lt Patent applicant Kyoto Prefecture Aya δi; City)'t ('l IIIJ 41B Gabata 20 Ni 1-U Reikora Nitto Seiko Co., Ltd. Katana 6, engraving of the amended statement of contents (no changes to the contents)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）　ハウジングにスクリュウシ１シフト及びこれに
螺合づるチェンジナツトを配置し、モータによりスクリ
コウシ（・シトとチェンジナツトとを相対的に移動さけ
作業工具を位買決めするように構成した産業用ロボツ１
−において、 七−夕の回転を受【プる回転軸系にオイルシールを員挿
し、この副イルシールにより回転軸系の外周にグリース
を充填したことを特徴と乃る作業ユ：−シト。(1) An industrial robot in which a screw shifter and a change nut screwed together are arranged in the housing, and a motor is used to relatively move the screw shifter and the change nut to position the work tool. 1
- In this work, an oil seal is inserted into the rotating shaft system that receives the rotation of Tanabata, and the outer periphery of the rotating shaft system is filled with grease using this sub-oil seal. （２）　回転す１１系は駆動軸であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の作業ユニット。(2) The working unit according to claim 1, wherein the rotating system 11 is a drive shaft. （３）　回転ｑ１１１系はチェンジナツトであることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の作業ユニット、
。(3) The working unit according to claim 1, wherein the rotational Q111 system is a change nut;
. （４）　平面」−を移動づるアームの一端に昇゛降自在
のシャツＩ〜を右づるハウジングを取り付け、このハウ
ジングにスクリュウシャフト及びこれに螺合するチェン
ジナラ［−を配置し、しか−ｂこのハウジングにモータ
を配置し、このモータによりスクリュウシャフトど平行
にシト７１〜を移動Ｊるように構成した産業用ロボット
にＪ３いて、 モータの回転を受ける駆動軸の周囲にオイルシールを貫
挿し、このオイルシールにより駆動軸の外周にグリース
を充填したことを特徴とする作ｔ￥（ユニット５゜(4) At one end of the arm that moves on a flat surface, attach a housing that holds the shirt I~ that can be raised and lowered to the right, and place a screw shaft and a change collar [-b] to be screwed into this housing, and place a screw shaft and a change collar [-b A motor is placed in this housing, and an oil seal is inserted around the drive shaft that receives the rotation of the motor in an industrial robot configured so that the motor moves the seat 71 in parallel with the screw shaft. This oil seal is used to fill the outer periphery of the drive shaft with grease.