JPS60255389A - 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】 産業上の利用分野 本発明は多種少量生産にお（′Ｊる部品の挿入、取出し
、組立て等に使用する汎用性に冨んだ産業用ロボッＩ〜
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention is a highly versatile industrial robot used for inserting, extracting, assembling, etc. parts into a wide variety of small quantities.
Regarding.

従来技術 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、各種のロボットが開発されている・。BACKGROUND OF THE INVENTION Recently, this type of highly versatile industrial robot has been attracting attention, and as the use of industrial robots increases, various robots are being developed.

中でも、１台のロボットの回りに複数の作業ステーショ
ンを設けて作業させる場合、ロボットの接地面積は小さ
く、作業域は広いものが必要となる関係で、水平方向に
旋回自在な複数のアームを有する多関節型のロボットが
数多く開発されている。この種のロボットとしては、第
４図及び第５図に示す多関節型のロボットがある。この
ロボット　１は基台５に固定された支柱６を有し、この
支柱６には第１アーム２が員挿されている。この第１ア
ーム２は第１モータ１１により回転自在に配置されてい
る。また、この第１７−　〜ム２の先端は］字状に形成
されており、その上下の突端５３．５３により回転軸５
４が第２七−タ２２の回転を受けて回転するように構成
されている。また、この回転軸５４には第２７−ム３が
一体に回転するように固定されており、しかもこの第２
アーム３の先端には作業ユニット５５が固定されている
。In particular, when multiple work stations are set up around one robot, the ground contact area of the robot is small and the work area is wide. Many articulated robots have been developed. As this type of robot, there is an articulated robot shown in FIGS. 4 and 5. This robot 1 has a support 6 fixed to a base 5, and a first arm 2 is inserted into the support 6. This first arm 2 is rotatably arranged by a first motor 11. Further, the tip of this 17th - ~ 2 is formed in a ] shape, and its upper and lower protrusions 53.53 connect the rotating shaft 5.
4 is configured to rotate in response to the rotation of the second seventh motor 22. Further, a 27th arm 3 is fixed to this rotating shaft 54 so as to rotate together with the 27th arm 3.
A working unit 55 is fixed to the tip of the arm 3.

発明が解決しようとする問題点 このロボット　１では、第２アーム３が回転軸５４に固
定されている関係で、第２アーム３の作業範囲を広くす
る場合、突＠ｉ５３と突端５３との間の切欠を広くして
おかねばならないが、第２アーム３が旋回すると、回転
軸５４を保持する突端５３．５３が強い力を受けるため
、突端５３．５３が破損する恐れがあり、これを防止す
るため、突端５３．５３の一方の側面を連結して、その
補強が図られている。そのため、第２アーム３の回転が
１８０度以内という制限を受け、第２アーム３が１回転
できず、作業範囲が限定されてしまう等の欠点が生じて
いる。Problems to be Solved by the Invention In this robot 1, since the second arm 3 is fixed to the rotating shaft 54, when the working range of the second arm 3 is widened, the gap between the protrusion @i53 and the protrusion 53 is However, when the second arm 3 rotates, the tip 53.53 that holds the rotating shaft 54 receives a strong force, so there is a risk that the tip 53.53 will be damaged, and this can be prevented. Therefore, one side of the protruding ends 53, 53 is connected to strengthen it. Therefore, the rotation of the second arm 3 is limited to within 180 degrees, and the second arm 3 cannot rotate once, resulting in drawbacks such as a limited working range.

また、第２モータ２２と回転軸５４とをギヤーケース５
２を介して連接するため、その第２駆動＠２３と回転軸
５４との芯合わせが面倒となり、その組立て作業も複雑
化する等の欠点が生じている。Further, the second motor 22 and the rotating shaft 54 are connected to the gear case 5.
2, it becomes troublesome to center the second drive @ 23 and the rotating shaft 54, and the assembly work becomes complicated.

問題点を解決する手段 本発明は上記欠点の除去を目的とするもので、第１アー
ムの先端の第２穴部に第２アームと一体に回転する回転
軸部を嵌挿するとともに、第１アームの下部と回転軸部
の上部との間にクロスローラベアリングを配置し、しか
も第２干−夕の回転を受ける減速機を前記第１アーム内
に収納し、第２アームを第１アームの下方で回転するよ
うに構成している。Means for Solving the Problems The present invention is aimed at eliminating the above-mentioned drawbacks, and includes a rotating shaft portion that rotates integrally with the second arm inserted into the second hole portion at the tip of the first arm. A cross roller bearing is arranged between the lower part of the arm and the upper part of the rotating shaft part, and a reducer that receives the rotation of the second rotation is housed in the first arm, and the second arm is connected to the first arm. It is configured to rotate downward.

作用 そのため、減速機を収納するギヤーケースが不要となり
、第２モータが直接第２アームに固定でき、第２モータ
の第２駆動軸と回転軸部との芯合わせが第１アームを基
準にして行えるので簡単に行え、組立てが容易となる。As a result, there is no need for a gear case to house the reducer, the second motor can be directly fixed to the second arm, and the alignment between the second drive shaft of the second motor and the rotating shaft is based on the first arm. It is easy to perform and easy to assemble.

また、第２アームは第１アームの下方に位置しているの
で、３６０度回転できる。さらに、第２モータと回転軸
とが同軸上にあるので、余分な回転伝達機構が不要とな
る。Furthermore, since the second arm is located below the first arm, it can rotate 360 degrees. Furthermore, since the second motor and the rotating shaft are coaxial, an extra rotation transmission mechanism is not required.

実施例 以下本発明の一実施例を図面に基づき説明する。Example An embodiment of the present invention will be described below based on the drawings.

第１図ないし第３図において、１は多関節型の産業用ロ
ボットであり、第１アーム２および第２アーム３を有し
ている。第１アーム２の基部は第１穴部４を有しており
、第１アーム２が基台５に固定された支柱６に貫挿され
、この支柱６が第１アーム２の下部に位置するように構
成されている。In FIGS. 1 to 3, reference numeral 1 is an articulated industrial robot having a first arm 2 and a second arm 3. As shown in FIGS. The base of the first arm 2 has a first hole 4, and the first arm 2 is inserted through a support 6 fixed to a base 5, and this support 6 is located at the bottom of the first arm 2. It is configured as follows.

しかも、この支柱６の上部と第１７−ム２の下部との間
にはクロスローラベアリング７が配置されており、第１
アーム２が支柱６の回りを旋回可能に保持されている。Moreover, a cross roller bearing 7 is disposed between the upper part of the support column 6 and the lower part of the 17th beam 2, and the first
An arm 2 is held rotatably around a support 6.

また、前記支柱６の上端には減速機８のフレクスプライ
ン９が固定され、しかもこれを囲うように第１アーム２
にサーキ」ラスプライン１０が固定されている。一方、
前記第１アーム２には第１モータ１１が直接固定されて
おり、その第１駆動軸１２にはウェーブジェネレータ１
３が固定されており、このウェーブジェネレータ１３の
回転によりフレクスプライン９が４ノーキ〕ラスプライ
ン１０に噛合して第１モータ１１の回転を減速し、これ
を第１アーム２に伝達するように構成されている。また
、前記第１モータ１１の上端にはパルスエンコーダ（図
示せず）が固定されており、第１モータ１１の回転角が
検出されるように構成されている。Further, a flexspline 9 of a reduction gear 8 is fixed to the upper end of the support column 6, and a first arm 2
A raspline 10 is fixed to the base. on the other hand,
A first motor 11 is directly fixed to the first arm 2, and a wave generator 1 is attached to the first drive shaft 12.
3 is fixed, and when the wave generator 13 rotates, the flex spline 9 engages with the 4-brath spline 10 to decelerate the rotation of the first motor 11 and transmit this to the first arm 2. has been done. Further, a pulse encoder (not shown) is fixed to the upper end of the first motor 11, and is configured to detect the rotation angle of the first motor 11.

前記第１アーム２と支柱６との間にはクロスローラベア
リング７の上方に位置してシール機構１４が配Ｈされて
おり、第１アーム２の基部の第１六部４にオイルが充満
され、前記ザーキュラスプライン１０及びフレクスプラ
イン９のギヤ一部並びにウェーブジェネレータ１３のベ
アリング４３の潤滑を行うように構成されている。また
、前記支柱６の中央部には第１抜取り穴１５が穿設され
ており、この第１抜取り穴１５に連通して第１パイプ１
６か配置され、その一端は閉止され、支柱６の側面から
突出するように配置されている。A sealing mechanism 14 is disposed between the first arm 2 and the support column 6 above the cross roller bearing 7, and a first sixth portion 4 at the base of the first arm 2 is filled with oil. It is configured to lubricate a portion of the gears of the Circular spline 10 and the flex spline 9, as well as the bearing 43 of the wave generator 13. Further, a first extraction hole 15 is bored in the center of the support column 6, and a first pipe 1 is connected to the first extraction hole 15.
6 are arranged, one end of which is closed, and is arranged so as to protrude from the side of the column 6.

また、前記支柱６は等間隔をおいて配置された複数個の
ボルト１７により基台５に固定され、しがも前記ボルト
１７は第１アーム２の可動範囲を規制づるストッパ１８
を併せて固定するように構成されている。Further, the support column 6 is fixed to the base 5 by a plurality of bolts 17 arranged at equal intervals, and the bolts 17 are fixed to a stopper 18 that restricts the movable range of the first arm 2.
It is configured to be fixed together.

一方、前記第１アーム２の先端部は第２穴部１９を有し
、その下方から第２アーム３が貫挿されている。この第
２アーム３は回転軸部２ｏを有し、この回転軸部２０が
第１アーム２の下部に位置するように構成されている。On the other hand, the tip of the first arm 2 has a second hole 19, into which the second arm 3 is inserted from below. The second arm 3 has a rotating shaft portion 2o, and is configured such that the rotating shaft portion 20 is located below the first arm 2.

しかも、この回転軸部２０の上部と第２アーム３の下部
との間にはクロスローラベアリング７ａが配置されてお
り、第２７−ム３が第１アーム２の下側で旋回可能に保
持されている。また、前記回転軸部２０の一ト端には減
速機８ａのフレクスプライン９ａが固定され、しがもこ
れを囲うように第１アーム２の先端部の上方にサーキュ
ラスプライン１０ａが固定されている。一方、前記第１
アーム２の先端部には第２モータ２２が直接固定されて
おり、そのＭ２駆動軸２３にはつＪ−ブジエネレータ１
３ａが固定されている。このウェーブジェネレータ１３
ａは回転すると、フレクスプライン９ａがサーキュラス
プライン１０ａに１噛合して第２モータ２２の回転を減
速し、これを第２アーム３に伝達するよ゛うに構成され
ている。また、］）ａ記第２七−タ２２の上端には第２
パルスエン］−タ（図示せず）が固定されており、第２
モータ２２の回転角が検出されるように構成されている
。Moreover, a cross roller bearing 7a is arranged between the upper part of the rotating shaft part 20 and the lower part of the second arm 3, and the 27th arm 3 is held rotatably under the first arm 2. ing. Further, a flex spline 9a of the reducer 8a is fixed to one end of the rotating shaft section 20, and a circular spline 10a is fixed above the tip of the first arm 2 so as to surround this. . On the other hand, the first
A second motor 22 is directly fixed to the tip of the arm 2, and a J-Buzi generator 1 is attached to the M2 drive shaft 23.
3a is fixed. This wave generator 13
When a rotates, the flex spline 9a meshes with the circular spline 10a, thereby decelerating the rotation of the second motor 22 and transmitting this to the second arm 3. ]) At the upper end of No. 27-ta 22 in a.
A pulse encoder (not shown) is fixed, and a second
The rotation angle of the motor 22 is configured to be detected.

前記第２アーム３と回転軸部２０との間にはクロスロー
ラベアリング７ａの上部に位置してシール機構１４ａが
配置されており、第１アーム２の先端部の第２穴部１９
を第２ギヤ一部としてオイルが充満され、前記サーキュ
ラスプライン１０ａおよびフレクスプライン９ａのギヤ
一部並ひにウェーブジェネレータ１３ａのベアリング４
３の潤滑を図るように構成されている。また、前記回転
軸部２０の中央部には第２抜取り穴２１が穿設されてお
り、この第２抜取り穴２１に連通して第２バイブ２４が
配置され、その一端は閉止され、下方に向うように構成
されている。A sealing mechanism 14a is disposed between the second arm 3 and the rotating shaft portion 20 above the cross roller bearing 7a, and a sealing mechanism 14a is disposed above the cross roller bearing 7a.
is filled with oil as part of the second gear, and part of the gears of the circular spline 10a and flex spline 9a as well as the bearing 4 of the wave generator 13a.
The structure is designed to lubricate the parts. Further, a second extraction hole 21 is bored in the center of the rotating shaft portion 20, and a second vibe 24 is disposed in communication with the second extraction hole 21, one end of which is closed, and a second extraction hole 21 is provided. It is configured to face.

前記第２アーム３の先端にはねじ締め」、ニット２５が
固定されている。このねじ締めユニット２５は第２アー
ム３の先端に２個のボルトにより固定された固定シャフ
ト２６を有し、この固定シャフト２６の上下端にブラケ
ット２７が固定されている。このブラケット２７には２
本のカイトシャフト２８が固定されており、しかもこの
ガイドシャフト２８にはドライバ台２９が摺動自在に案
内されている。このドライバ台２９には前記ブラケット
２７に固定されたシリンダ３０のロッド３１が連結され
ており、トライバ台２９に昇降動作を与えるように構成
されている。A knit 25 is fixed to the tip of the second arm 3 with a screw. This screw tightening unit 25 has a fixed shaft 26 fixed to the tip of the second arm 3 with two bolts, and a bracket 27 is fixed to the upper and lower ends of this fixed shaft 26. This bracket 27 has 2
A book kite shaft 28 is fixed, and a driver stand 29 is slidably guided on this guide shaft 28. A rod 31 of a cylinder 30 fixed to the bracket 27 is connected to the driver stand 29, and is configured to give the driver stand 29 an upward and downward motion.

また、前記ドライバ台２９にはドライバ本体３２が固定
されており、このドライバ本体３２に第３モータ３３が
固定されている。この第３モータ３３の第３駆動軸３３
ａは下方に位置し、この第３駆動軸３３ａには連接軸３
４が連結されている。また、この連接軸３４は前記ドラ
イバ本体３２に回転自在に保持されており、しかもその
下端にはドライバビット３５が連結されている。Further, a driver main body 32 is fixed to the driver stand 29, and a third motor 33 is fixed to this driver main body 32. The third drive shaft 33 of this third motor 33
a is located below, and this third drive shaft 33a has a connecting shaft 3.
4 are connected. Further, this connecting shaft 34 is rotatably held by the driver main body 32, and furthermore, a driver bit 35 is connected to the lower end thereof.

一方、前記ドライバ台２９には保持スリーブ３６か固定
されており、この保持スリーブ３６には吸引スリーブ３
７がドライバヒツト３５の延びる方向に５：？降自在に
保持されている。また、この吸引スリーブ３７は吸引部
３７ａを有し、しかもこの吸引部３７ａはドライバビッ
ト３５の周囲に空気室を右している。On the other hand, a holding sleeve 36 is fixed to the driver stand 29, and a suction sleeve 3 is attached to this holding sleeve 36.
7 in the direction in which the driver hit 35 extends 5:? It is held freely. The suction sleeve 37 also has a suction portion 37a, and the suction portion 37a forms an air chamber around the driver bit 35.

前記吸引スリーブ３７の下端には前記トライバヒツト３
５を内包するように案内スリーブ３８が固定されており
、その先端が後記するチャックユニツ１へ３９内に達す
るように構成されている。The lower end of the suction sleeve 37 has the tri-bar hit 3.
A guide sleeve 38 is fixed so as to enclose the chuck unit 5, and its tip is configured to reach inside 39 of the chuck unit 1, which will be described later.

前記ブラケット２７は前記案内スリーブ３８のガイドを
兼用しており、しかもその下端には一対のチャック爪４
０を有するヂャックユニット３９が固定されている。ま
た、前記ブラケット２７は固定シャフト２６の後方にも
突出しており、前記第２アーム３の下端に螺入された調
整ボルト４１とこれに螺合する２個のナツト４２とによ
り挟持され、固定されるように構成されている。The bracket 27 also serves as a guide for the guide sleeve 38, and has a pair of chuck claws 4 at its lower end.
A jack unit 39 having 0 is fixed. The bracket 27 also protrudes rearward of the fixed shaft 26, and is held and fixed by an adjustment bolt 41 screwed into the lower end of the second arm 3 and two nuts 42 screwed into the adjustment bolt 41. It is configured to

発明の効果 上記産業用ロボッ１〜では、第１アーム２に対する第２
アーム３の旋回を第１アーム２の下部と回転軸部２０の
上部との間に配置したクロスローラベアリング７ａによ
り案内し、しかもクロスローラヘアリング７ａも第１ア
ーム２に収納できる最大径のものを使用されているため
、第２アーム３の先端のねし締めユニツ１〜２５の重量
増加があってもベアリングとしてクロスローラベアリン
グ７ａが１個のみてよく、回転軸部２０を受けるための
第１アーム２の幅を大きくする必要もなく、第１アーム
２を軒桁化することができる等の利点が゛ある。また、
上記産業用ロボットでは、第２アーム３の基部にスペー
スを形成する一方、この第２アーム３の基部のスペース
を減速機８ａのギヤ一部としているので、減速機８ａの
ためのギヤーケースが不要となり、部品点数が減少する
ばかりか、第１アーム２に直接第２モータ２２を固定で
き、第２モータ２２の第２゜駆動軸２３と回転軸部２０
との芯合わせを第１アーム２を基準に行え、組立てが容
易となる等の利点がある。また、第２アーム３が第１ア
ーム２の下側で回転するため、はぼ３６０度回転でき、
作業範囲も広く取れ、特に作業範囲内に障害物がある場
合には第１アーム２のみがその直航で停止し、その先端
の第２アーム３のみが任意方向に回転して作業ユニット
を所定の位置まで移動させることが可能となる等の利点
がある。さらに、第２モータ２２と回転軸部２０とが同
軸上にあるので、余分な回転伝達機構が不要となり、回
転の伝達もロスなく行われるばかりか、減速機構の潤滑
に必要なオイルのシールは第１アーム２の第２穴部１９
の１が所でよく、極めて簡単な構成で済む等の利点があ
る。Effects of the Invention In the industrial robots 1 to 1, the second arm for the first arm 2 is
The rotation of the arm 3 is guided by a cross roller bearing 7a arranged between the lower part of the first arm 2 and the upper part of the rotating shaft part 20, and the cross roller hair ring 7a is also of the largest diameter that can be stored in the first arm 2. is used, even if the weight of the screw-fastening units 1 to 25 at the tip of the second arm 3 increases, only one cross roller bearing 7a is required as a bearing, and the cross roller bearing 7a is used as a bearing. There is an advantage that there is no need to increase the width of the first arm 2, and the first arm 2 can be made into an eaves beam. Also,
In the above industrial robot, while a space is formed at the base of the second arm 3, the space at the base of the second arm 3 is used as part of the gear of the reducer 8a, so a gear case for the reducer 8a is unnecessary. Therefore, not only the number of parts is reduced, but also the second motor 22 can be directly fixed to the first arm 2, and the second motor 22's second drive shaft 23 and rotating shaft section 20 can be fixed directly to the first arm 2.
There are advantages such as alignment with the first arm 2 based on the first arm 2 and ease of assembly. In addition, since the second arm 3 rotates below the first arm 2, it can rotate approximately 360 degrees.
The work range can be widened, and especially if there is an obstacle within the work range, only the first arm 2 will stop in its direct direction, and only the second arm 3 at its tip will rotate in any direction to move the work unit to a specified position. It has the advantage that it can be moved to the position of Furthermore, since the second motor 22 and the rotating shaft section 20 are coaxial, an extra rotation transmission mechanism is not required, and rotation is not only transmitted without loss, but also the oil seal necessary for lubrication of the reduction mechanism is eliminated. Second hole 19 of first arm 2
This has advantages such as requiring only one place, and requiring only an extremely simple configuration.

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

第１図は本発明の要部拡大断面図、第２図は本発明の全
体説明図、第３図は第２図の要部拡大断面図、第４図は
従来例の全体説明図、第５図は第４図の要部拡大断面図
である。 １　産業用ロボット、２　第１アーム、３　第２アーム
、　４　第１穴部、 ５　基台、　６　支柱、 １．７ａ　クロスローラベアリング、 ８．８ａ　減速機、 ９．９ａ　フレクスプライン、 １０．１０ａ　サーキュラスプライン、１１　第１モー
タ、１２　第１駆動軸、・１３．１３ａ　ウェーブジェ
ネレータ、１４１４ａ　シール機構、１５　第１抜取り
穴、１６　第１パイプ、１７　ボルト、 １８　ストッパ、　１９　第２穴部、 ２０　回転軸部、　２１　第２抜取り穴、２２　第２モ
ータ、２３　第２駆動軸、２４　第２パイプ、２５　ね
じ締めユニレト、２６　固定シャフト、　２７　ブラケ
ット、２８　ガイドシャフト、２９　ドライバ台、３０
　シリンダ、　３１　ロット、 ３２　ドライバ本体、　３３　第３モータ、３３ａ第３
駆動軸、３４　連接軸、 ３５　ドライバビット、３６　保持スリーブ、３７　吸
引スリーブ、　３７ａ吸引部、３８　案内スリーブ、　
３９　チャックユニット、４０　チャック爪、４１　調
整ボルト、４２　ナツト、　４３．４３ａベアリング、
５１　ローラベアリング、５２　ギヤーケース、５３　
突端、　５４　回転軸、 ５５　作業ユニット、 特許出願人　日東精■株式会社 第４図 第５図FIG. 1 is an enlarged sectional view of the main part of the present invention, FIG. 2 is an overall explanatory view of the present invention, FIG. 3 is an enlarged sectional view of the main part of FIG. FIG. 5 is an enlarged sectional view of the main part of FIG. 4. 1 Industrial robot, 2 First arm, 3 Second arm, 4 First hole, 5 Base, 6 Post, 1.7a Cross roller bearing, 8.8a Reducer, 9.9a Flex spline, 10.10a Circular spline, 11 first motor, 12 first drive shaft, 13.13a wave generator, 1414a seal mechanism, 15 first extraction hole, 16 first pipe, 17 bolt, 18 stopper, 19 second hole, 20 rotation Shaft portion, 21 Second extraction hole, 22 Second motor, 23 Second drive shaft, 24 Second pipe, 25 Screw tightening unit, 26 Fixed shaft, 27 Bracket, 28 Guide shaft, 29 Driver stand, 30
cylinder, 31 lot, 32 driver body, 33 third motor, 33a third
Drive shaft, 34 connecting shaft, 35 driver bit, 36 holding sleeve, 37 suction sleeve, 37a suction part, 38 guide sleeve,
39 Chuck unit, 40 Chuck jaw, 41 Adjustment bolt, 42 Nut, 43.43a bearing,
51 Roller bearing, 52 Gear case, 53
Tip, 54 Rotating shaft, 55 Working unit, Patent applicant Nitto Sei Co., Ltd. Figure 4 Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 第１アームの先端の第２穴部に第２アームの回転軸部を
嵌・拝するとともに、回転軸部の上部と第１アームの下
部との間にクロスローラベアリングを配置し、回転軸部
を第１アームの第２穴部に沿って回転自在に構成する一
方、回転軸部の上端に減速機を取付け、この減速機に第
２モータの第２駆動軸を連結するとともに第２モータを
前記第１アームの先端部に固定し、しかも前記減速機を
前記第１アームの第２穴部内に収納したことを特徴とす
る産業用ロボット。The rotating shaft of the second arm is fitted into the second hole at the tip of the first arm, and a cross roller bearing is arranged between the upper part of the rotating shaft and the lower part of the first arm. is configured to be rotatable along the second hole of the first arm, while a reducer is attached to the upper end of the rotating shaft, a second drive shaft of the second motor is connected to the reducer, and the second motor is connected to the reducer. An industrial robot, characterized in that the speed reducer is fixed to the tip of the first arm, and the reducer is housed in the second hole of the first arm.