JPS6044291A - 工業用ロボツトの手首装置 - Google Patents
工業用ロボツトの手首装置Info
- Publication number
- JPS6044291A JPS6044291A JP15297583A JP15297583A JPS6044291A JP S6044291 A JPS6044291 A JP S6044291A JP 15297583 A JP15297583 A JP 15297583A JP 15297583 A JP15297583 A JP 15297583A JP S6044291 A JPS6044291 A JP S6044291A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shaft
- wrist
- casing
- cylindrical shaft
- wrist device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、工業用ロボットの手首装置の改良に関する。
複雑な組立作業ある込はスポット溶接などに用いられる
工業用ロボットにおいては、スポット溶接ガンのような
工具あるーはワークを把持または支持する手先部材の姿
勢を空間において任意に選べることが必要であるため、
手首装置には互すに直交した３軸周シの回転の自由度が
与えられているのが一般的である。
工業用ロボットにおいては、スポット溶接ガンのような
工具あるーはワークを把持または支持する手先部材の姿
勢を空間において任意に選べることが必要であるため、
手首装置には互すに直交した３軸周シの回転の自由度が
与えられているのが一般的である。
まず、このように３自由度が与えられ、しかも電動機あ
るいは流体圧モータのようなアクチーエータにより駆動
される工業用ロボットの手首装置ｌの従来のものを第１
図により説明する。
るいは流体圧モータのようなアクチーエータにより駆動
される工業用ロボットの手首装置ｌの従来のものを第１
図により説明する。
アーム２の後端のケーシング３内には、電動機あるいは
流体圧モータといった３つのアンチ４エータμａＸ！ｂ
、≠Ｃが配設されており、各アクチュエータ≠ａ、 Ｉ
ＩｂＸ≠Ｃには減速機！８、！ｂＸｊ’ｃが直結され、
各アクチーニータグの回転速度を、後述する手先部材乙
に要求される動作速度に近込速度へと減速するようにな
っている。前記アームコ内には、前記の各減速機よとそ
れぞれ一対の平歯車７．７を介して接続された３本の伝
動軸ｇ＆、ざす、ざＣが同心状にしかもアームコから一
端部が突出するように配設されている。このうち最外側
の伝動軸１ａには、手首装置／のケーシングタカ突設さ
れており、このケーシングタは、前記アクチーエータ＋
ａの駆動によシ第１図のα方向に回転されるようになっ
ている。前記ケーシングタ内には、ケーシングタに前記
伝動軸♂と直交するように回転自在に回転軸ＩＯが配置
されており、この回転軸１０には、中間の伝動軸！ｒｂ
に突設された傘歯車／／と噛合してｂる傘歯車／ユが支
持されている。さらに、前記傘歯車１２にはスリーブ１
３が固着されておシ、このスリーブ１３は、前記アクチ
ーエータ４ｔｂの駆動により第１図のβ方向に回転され
るようになっている。前記スリーブ１３の前端には、前
記ケーシングタの前面開口ｌｔを介して外部に突出する
小径部／３が一体に突設されておシ、この小径部ｉｓに
は前記手先部材７乙の回転軸ｌＡが回転自在に支持され
ている。この回転軸／Ａは前記回転軸１０と直交するよ
うに配置されており、この回転軸／Ｊは、相互に噛合す
る二対の傘歯車／７．１ｇおよび／９、Ｘ）を介して前
記の最内側の伝動軸ざＣと接続されて−る。したがって
、前記手先部材ｔは、前記アクチーエータ≠Ｃの駆動に
より第１図のｒ方向に回転されるようになっている。
流体圧モータといった３つのアンチ４エータμａＸ！ｂ
、≠Ｃが配設されており、各アクチュエータ≠ａ、 Ｉ
ＩｂＸ≠Ｃには減速機！８、！ｂＸｊ’ｃが直結され、
各アクチーニータグの回転速度を、後述する手先部材乙
に要求される動作速度に近込速度へと減速するようにな
っている。前記アームコ内には、前記の各減速機よとそ
れぞれ一対の平歯車７．７を介して接続された３本の伝
動軸ｇ＆、ざす、ざＣが同心状にしかもアームコから一
端部が突出するように配設されている。このうち最外側
の伝動軸１ａには、手首装置／のケーシングタカ突設さ
れており、このケーシングタは、前記アクチーエータ＋
ａの駆動によシ第１図のα方向に回転されるようになっ
ている。前記ケーシングタ内には、ケーシングタに前記
伝動軸♂と直交するように回転自在に回転軸ＩＯが配置
されており、この回転軸１０には、中間の伝動軸！ｒｂ
に突設された傘歯車／／と噛合してｂる傘歯車／ユが支
持されている。さらに、前記傘歯車１２にはスリーブ１
３が固着されておシ、このスリーブ１３は、前記アクチ
ーエータ４ｔｂの駆動により第１図のβ方向に回転され
るようになっている。前記スリーブ１３の前端には、前
記ケーシングタの前面開口ｌｔを介して外部に突出する
小径部／３が一体に突設されておシ、この小径部ｉｓに
は前記手先部材７乙の回転軸ｌＡが回転自在に支持され
ている。この回転軸／Ａは前記回転軸１０と直交するよ
うに配置されており、この回転軸／Ｊは、相互に噛合す
る二対の傘歯車／７．１ｇおよび／９、Ｘ）を介して前
記の最内側の伝動軸ざＣと接続されて−る。したがって
、前記手先部材ｔは、前記アクチーエータ≠Ｃの駆動に
より第１図のｒ方向に回転されるようになっている。
このような従来の工業用ロボットの手首装置ｌは、各ア
クチーエータ≠８、≠ｂＸＩ１．ｃを駆動することによ
り手先部材乙に突設されている工具ある因はワーク（図
示せず）を任意に移動することができる。
クチーエータ≠８、≠ｂＸＩ１．ｃを駆動することによ
り手先部材乙に突設されている工具ある因はワーク（図
示せず）を任意に移動することができる。
しかしながら、前述した従来の工業用ロボットの手首装
置／にお込ては、手先部材乙に加えられる負荷モーメン
トと同等程度の大きさのトルクが各伝動軸とおよび歯車
類に作用するため、このトルクに耐え得る伝動軸ざの強
度が必要となシ、各伝動軸ｇの径が大きくなる。この結
果、アームλが太くかつ重くなるし、筐た、各傘歯車な
どにも大形で強力なものを選ばざるを得す、手首装置／
の小形軽量化を妨げる要因となっておシ、シかもモジュ
ールの増大とともに増加するピッチ間誤差、パラクララ
シーの影響により位置決め精度が低下するという欠点が
あった。
置／にお込ては、手先部材乙に加えられる負荷モーメン
トと同等程度の大きさのトルクが各伝動軸とおよび歯車
類に作用するため、このトルクに耐え得る伝動軸ざの強
度が必要となシ、各伝動軸ｇの径が大きくなる。この結
果、アームλが太くかつ重くなるし、筐た、各傘歯車な
どにも大形で強力なものを選ばざるを得す、手首装置／
の小形軽量化を妨げる要因となっておシ、シかもモジュ
ールの増大とともに増加するピッチ間誤差、パラクララ
シーの影響により位置決め精度が低下するという欠点が
あった。
一方、駆動については、例えば手首装置ｌのケーシング
タのα方向に回転させよ５とする場合、回転方向αの動
作の軸であるアーム−の軸心と同一軸周りに配置された
傘歯車ｌ／、１７とこれらに噛合する傘歯車ｉ：ｘ、ｉ
ｇの相対運動が派生するため、手先部材乙のβ方向の振
りおよびｒ方向の回転に影響が現われることになる。ま
た、手先部材乙のβ方向の振シを行なう場合も傘歯車１
２と同軸心の傘歯車ｌざ、／９との間に相対運動が生じ
、手先部材乙はｒ方向に回転してし１う。
タのα方向に回転させよ５とする場合、回転方向αの動
作の軸であるアーム−の軸心と同一軸周りに配置された
傘歯車ｌ／、１７とこれらに噛合する傘歯車ｉ：ｘ、ｉ
ｇの相対運動が派生するため、手先部材乙のβ方向の振
りおよびｒ方向の回転に影響が現われることになる。ま
た、手先部材乙のβ方向の振シを行なう場合も傘歯車１
２と同軸心の傘歯車ｌざ、／９との間に相対運動が生じ
、手先部材乙はｒ方向に回転してし１う。
このような各伝動軸ざの干渉は、各々の干渉の元となる
傘歯車１／と１２、あるいは傘歯車／７と１ｇ。
傘歯車１／と１２、あるいは傘歯車／７と１ｇ。
さらに傘歯車／９と：１．Ｏの回転角と手首最先端すな
わち手先部材乙の動作角がほぼ等しいことにより無視で
きな員大きさとなシ、各伝動軸どごとに動作指令を与え
、所望の動作を実現する教示時においてはロボットの操
作が困難になるという問題点があった。
わち手先部材乙の動作角がほぼ等しいことにより無視で
きな員大きさとなシ、各伝動軸どごとに動作指令を与え
、所望の動作を実現する教示時においてはロボットの操
作が困難になるという問題点があった。
本発明は、前述した点に鑑み、小形軽量でしかも歯車の
パラクララシーなどに起因する位置決め精度の低下を極
力抑えることができ、さらには自由度相互の動作の干渉
を無視し得るようにした工業用ロボットの手首装置を提
供することを目的とする。
パラクララシーなどに起因する位置決め精度の低下を極
力抑えることができ、さらには自由度相互の動作の干渉
を無視し得るようにした工業用ロボットの手首装置を提
供することを目的とする。
３自由度を有し、基部のアーム内に設けられたアクチー
エータによシ駆動される工業用ロボットの手首装置にお
いて、それぞれ独立したアクチュエータによシ駆動され
アームから同心状に突出するように配置された３本の伝
動軸と、前記の最外側の伝動軸に突設された手首ケーシ
ングと、この手首ケーシングの前方に、前記伝動軸と直
交する軸心な中心として回転し得るように支持されてい
る円筒状軸と、前記の中間の伝動軸の回転を前記円筒状
軸に減速して伝達する高減速比の減速機と、前記円筒状
軸の前方に、この円筒状軸と直交する軸心な中心として
回転し得るように支持されてｂる手先部材と、前記の最
内側の伝動軸の回転を前記手先部材に減速して伝達する
高減速比の他の減速機とを有することを特徴とするもの
である。
エータによシ駆動される工業用ロボットの手首装置にお
いて、それぞれ独立したアクチュエータによシ駆動され
アームから同心状に突出するように配置された３本の伝
動軸と、前記の最外側の伝動軸に突設された手首ケーシ
ングと、この手首ケーシングの前方に、前記伝動軸と直
交する軸心な中心として回転し得るように支持されてい
る円筒状軸と、前記の中間の伝動軸の回転を前記円筒状
軸に減速して伝達する高減速比の減速機と、前記円筒状
軸の前方に、この円筒状軸と直交する軸心な中心として
回転し得るように支持されてｂる手先部材と、前記の最
内側の伝動軸の回転を前記手先部材に減速して伝達する
高減速比の他の減速機とを有することを特徴とするもの
である。
以下、本発明を図面に示す実施例にょシ説明する。
第２図は本発明に係る手首装置／Ａを適用した工業用ロ
ボ゛ツ）Ｒの全体を示すものであシ、ペース、２／上に
は平行リンク機構２２を介してアームコの後部のケーシ
ング３が支持され、前記アームλの先端に手首装置／Ａ
が突設されて込る。
ボ゛ツ）Ｒの全体を示すものであシ、ペース、２／上に
は平行リンク機構２２を介してアームコの後部のケーシ
ング３が支持され、前記アームλの先端に手首装置／Ａ
が突設されて込る。
前記アームλ内には手首装置／Ａの３本の伝動軸１ｔ＋
、ＩｂＸ♂Ｃが同心状に配置されておシ、このうち最外
側の伝動軸ｌｒａは、前記ケーシング３に配設されたア
クチーエータ≠島と減速機夕ａおよび相互に噛合する一
対の平歯車７．７を介して接続されている。また、中間
の伝動軸♂ｂおよび最内側の伝動軸ざＣはそれぞれ前記
ケーシング３内に配設された対応するアクチーエータ≠
ｂ１μＣと減速機を介することなく接続されてｂる。
、ＩｂＸ♂Ｃが同心状に配置されておシ、このうち最外
側の伝動軸ｌｒａは、前記ケーシング３に配設されたア
クチーエータ≠島と減速機夕ａおよび相互に噛合する一
対の平歯車７．７を介して接続されている。また、中間
の伝動軸♂ｂおよび最内側の伝動軸ざＣはそれぞれ前記
ケーシング３内に配設された対応するアクチーエータ≠
ｂ１μＣと減速機を介することなく接続されてｂる。
前記手首装置／Ａの詳細は第３図ないし第５図、特に第
５図に示されて込る。
５図に示されて込る。
第５図に詳示するように、中空の最外側の伝動軸ｆａは
、同じく中空のアーム２の内端部に設けられた軸受Ｊに
回転自在に支持され、アームコの先端から突出している
。前記伝動軸ｆａの端部にはフランジＪが周設されてお
シ、このフランジュグには凹形の手首ケーシング２Ｊが
ねじ部拐２乙により固着されている。一方、このフラン
ジ、２本の内端部に設けられた軸受、２７には中空の中
間の伝動軸ｒｂが回転自在に支持され、この伝動軸ｔｂ
の先端は前記手首ケーシングΔ内に臨んでいる。そして
、この伝動軸♂ｂの先端には傘歯車Ｕが嵌着されている
。一方、前記手首ケーシング３には、前記伝動軸ｒの軸
心と直交する方向のスリーブ２９がねじ部材３０によシ
固着されておシ、このスリーブ２９には軸受３／を介し
て中空軸３２が回転自在に支持されている。この中空軸
３．２の下端には、前記傘歯車２８と噛合する傘歯車３
３が嵌着されており、上端には平歯車３１がビン３５に
よシ固着されている。前記傘歯車Ｎの内側には軸受３Ａ
が配設され、この軸受３乙には最内側の伝動軸♂Ｃが回
転自在に支持されており、この伝動軸Ｊ’ｅの先端には
傘歯車３７が嵌着されている。一方、前記中空軸３．２
内には軸受３ｇを介して軸３９が支持されており、この
軸３９の下端には＼前記傘歯車３７と噛合する傘歯車グ
Ｏが嵌着され、上端には平歯車ｔｌがビンψユにより固
着されている。
、同じく中空のアーム２の内端部に設けられた軸受Ｊに
回転自在に支持され、アームコの先端から突出している
。前記伝動軸ｆａの端部にはフランジＪが周設されてお
シ、このフランジュグには凹形の手首ケーシング２Ｊが
ねじ部拐２乙により固着されている。一方、このフラン
ジ、２本の内端部に設けられた軸受、２７には中空の中
間の伝動軸ｒｂが回転自在に支持され、この伝動軸ｔｂ
の先端は前記手首ケーシングΔ内に臨んでいる。そして
、この伝動軸♂ｂの先端には傘歯車Ｕが嵌着されている
。一方、前記手首ケーシング３には、前記伝動軸ｒの軸
心と直交する方向のスリーブ２９がねじ部材３０によシ
固着されておシ、このスリーブ２９には軸受３／を介し
て中空軸３２が回転自在に支持されている。この中空軸
３．２の下端には、前記傘歯車２８と噛合する傘歯車３
３が嵌着されており、上端には平歯車３１がビン３５に
よシ固着されている。前記傘歯車Ｎの内側には軸受３Ａ
が配設され、この軸受３乙には最内側の伝動軸♂Ｃが回
転自在に支持されており、この伝動軸Ｊ’ｅの先端には
傘歯車３７が嵌着されている。一方、前記中空軸３．２
内には軸受３ｇを介して軸３９が支持されており、この
軸３９の下端には＼前記傘歯車３７と噛合する傘歯車グ
Ｏが嵌着され、上端には平歯車ｔｌがビンψユにより固
着されている。
前記手首ケーシング２Ｊの上下端には、それぞれ手首ケ
ーシングＪよシ前方に突出する優込板幻、鉢が螺着され
ており、各覆い板ＩＡ３、鉾の前端は、それぞれ前記手
首ケーシングΔと一体の前面カバー〇、侘にねじ部材Ｉ
Ａ７によシ辱着され、両カバー桔、偏量には大きな間隙
が形成されている。前記手首ケーシングＪおよび第５図
において上部の前面カバーＱ間箇だ手首ケーシングノＪ
および下部の前面カバ一部間にはそれぞれ軸受弘ざ、μ
９が設けられておシ、これらの軸受ψｇ、μ９には、前
記手首ケーシング２Ｊの前方に位置する円筒状軸５０が
回転自在に支持されている。なお、軸受ｒｉｇは軸受押
え５ノによシ保持されている。前記円筒状軸５０の軸心
は前記アームλの軸心と直交している。この円筒状軸５
０には、前記スリーブユ９とほぼ同一高さに円筒状軸Ｓ
Ｏと同軸心となるようにスリーブ見がねじ部材３０によ
り固着されており、このスリーブ犯には軸受Ｓ３を介し
て中空軸３ａが回転自在に支持されている。この中空軸
３ｔｉ、の上端には前記平歯車３Ｉ／、と噛合する平歯
車５！；がビンＳ６によシ固着されており、下端には傘
歯車ｊ７が嵌着されている。前記中空軸ｙｔ内には、こ
の中空軸５１と同心的に軸３ｇが配設されており、この
軸ｓｇは、前記中空軸５４．円筒状軸５０および覆い板
鉢にそれぞれ設けられた軸受ｊ９、乙θ、６／に回転自
在に支持されている。前記軸ｓｇの上端には前記平歯車
ｌＡ／と噛合する平歯車６２がピン６３によシ固着され
ており、下端部にはハーモニックドライブ機構Ａりのウ
ェブジェネレータ訂が嵌着されている。このウェブジェ
ネレータ６ｓの外周面６ｔは楕円形状とされており、こ
のウェブジェネレータＡ、５の外周面６６には、この外
周面６６に沿うように軸受／；７、Ａ７が介装されてい
る。でた、この軸受ｔ７の外側には、外周に鋸歯状の多
数の歯が形成された可続性のリング６ｇが回転自在に配
設されている。一方、前記覆込板件および円筒状軸ＳＯ
には、それぞれ前記可撓リング６８の歯に噛合する多数
の内歯を備えたチーキーラスプライン６９，７０がピン
７／、７．２によシ固着されて因る。そして、前記国い
板件のチーキーラスプライン６９の内歯の数は可撓リン
グ６ｇの歯の数と等しくされておシ、また、円筒状軸Ｓ
Ｏのチーキーラスプライン７０の内歯の数は可撓リング
６ｇの歯の数よシ少し多い数とされて因る。
ーシングＪよシ前方に突出する優込板幻、鉢が螺着され
ており、各覆い板ＩＡ３、鉾の前端は、それぞれ前記手
首ケーシングΔと一体の前面カバー〇、侘にねじ部材Ｉ
Ａ７によシ辱着され、両カバー桔、偏量には大きな間隙
が形成されている。前記手首ケーシングＪおよび第５図
において上部の前面カバーＱ間箇だ手首ケーシングノＪ
および下部の前面カバ一部間にはそれぞれ軸受弘ざ、μ
９が設けられておシ、これらの軸受ψｇ、μ９には、前
記手首ケーシング２Ｊの前方に位置する円筒状軸５０が
回転自在に支持されている。なお、軸受ｒｉｇは軸受押
え５ノによシ保持されている。前記円筒状軸５０の軸心
は前記アームλの軸心と直交している。この円筒状軸５
０には、前記スリーブユ９とほぼ同一高さに円筒状軸Ｓ
Ｏと同軸心となるようにスリーブ見がねじ部材３０によ
り固着されており、このスリーブ犯には軸受Ｓ３を介し
て中空軸３ａが回転自在に支持されている。この中空軸
３ｔｉ、の上端には前記平歯車３Ｉ／、と噛合する平歯
車５！；がビンＳ６によシ固着されており、下端には傘
歯車ｊ７が嵌着されている。前記中空軸ｙｔ内には、こ
の中空軸５１と同心的に軸３ｇが配設されており、この
軸ｓｇは、前記中空軸５４．円筒状軸５０および覆い板
鉢にそれぞれ設けられた軸受ｊ９、乙θ、６／に回転自
在に支持されている。前記軸ｓｇの上端には前記平歯車
ｌＡ／と噛合する平歯車６２がピン６３によシ固着され
ており、下端部にはハーモニックドライブ機構Ａりのウ
ェブジェネレータ訂が嵌着されている。このウェブジェ
ネレータ６ｓの外周面６ｔは楕円形状とされており、こ
のウェブジェネレータＡ、５の外周面６６には、この外
周面６６に沿うように軸受／；７、Ａ７が介装されてい
る。でた、この軸受ｔ７の外側には、外周に鋸歯状の多
数の歯が形成された可続性のリング６ｇが回転自在に配
設されている。一方、前記覆込板件および円筒状軸ＳＯ
には、それぞれ前記可撓リング６８の歯に噛合する多数
の内歯を備えたチーキーラスプライン６９，７０がピン
７／、７．２によシ固着されて因る。そして、前記国い
板件のチーキーラスプライン６９の内歯の数は可撓リン
グ６ｇの歯の数と等しくされておシ、また、円筒状軸Ｓ
Ｏのチーキーラスプライン７０の内歯の数は可撓リング
６ｇの歯の数よシ少し多い数とされて因る。
したがって、軸ｓｇに嵌着されたウェブジェネレータ訂
が回転すると可撓リングＡ８は弾性変形し、可撓リング
６５と円筒状軸５０のす〜キーラスプライン７０の歯数
が異なっているため可撓リングＡ８とこのチーキーラス
プライン７０との噛合位置が順次移動して込く。そして
、ウェブジェネレータｔ５が１回転したとき、円筒状軸
ＳＯのチーキーラスプライン７０は可撓リング６８よシ
歯数の多い分だけ軸ｓｇの回転方向とは逆の方向に移動
する。
が回転すると可撓リングＡ８は弾性変形し、可撓リング
６５と円筒状軸５０のす〜キーラスプライン７０の歯数
が異なっているため可撓リングＡ８とこのチーキーラス
プライン７０との噛合位置が順次移動して込く。そして
、ウェブジェネレータｔ５が１回転したとき、円筒状軸
ＳＯのチーキーラスプライン７０は可撓リング６８よシ
歯数の多い分だけ軸ｓｇの回転方向とは逆の方向に移動
する。
例えば、円筒状軸５０のチーキーラスプライン７Ｑの歯
数が可撓リング６８の歯数よりコ枚多いとした場合の減
速比ｌは、可撓リング６ｇの歯数をｚｆ、チーキーラス
プライン７０の歯数をＺＣ（すなわちＺｆ＋２）とする
と、 とブより、一般にｉ ＝ ｉ７’ｒｏ〜ｉ７．ｚｔ夕
といった大きな減速比が得られる。
数が可撓リング６８の歯数よりコ枚多いとした場合の減
速比ｌは、可撓リング６ｇの歯数をｚｆ、チーキーラス
プライン７０の歯数をＺＣ（すなわちＺｆ＋２）とする
と、 とブより、一般にｉ ＝ ｉ７’ｒｏ〜ｉ７．ｚｔ夕
といった大きな減速比が得られる。
前記円筒状軸ＳＯの前方には円筒状の先端ケーシング７
３が前記両軸受Ｉ／−ざ、ｔ９の内側において突設され
ており、この先端ケーシング７３の内側には軸受７ｔを
介して支持部材７５が回転自在に支持され、この支持部
材７ｊの前面には、図示しない工具やワークを把持ある
いは支持するだめの前記手先部材乙がねじ部材７６やビ
ン７７により固着されている占前記支持部材７Ｓの内側
には軸受７ｇを介して軸７ｑが回転自在に支持されてお
シ、この軸７りの端部には前記傘歯車５フと噛合する傘
歯車どＯが嵌着さ九てｌる。
３が前記両軸受Ｉ／−ざ、ｔ９の内側において突設され
ており、この先端ケーシング７３の内側には軸受７ｔを
介して支持部材７５が回転自在に支持され、この支持部
材７ｊの前面には、図示しない工具やワークを把持ある
いは支持するだめの前記手先部材乙がねじ部材７６やビ
ン７７により固着されている占前記支持部材７Ｓの内側
には軸受７ｇを介して軸７ｑが回転自在に支持されてお
シ、この軸７りの端部には前記傘歯車５フと噛合する傘
歯車どＯが嵌着さ九てｌる。
この傘歯車ｇＯは前記円筒状軸５０に設けられた軸受ざ
／により支持されており、前記軸７りの軸心は前記円筒
状軸３ｏの軸心と直交して因る。前記軸７りにはハーモ
ニックドライブ機構乙のウェブジェネレータざ３が嵌着
されている。このノ〜−モニツクドライブ機才１）ｔざ
４の構成は前述したハーモニックドライブ機構２グと同
様なので詳述は避けるが、前記ウェブジェネレータｇ３
の外周には軸受評、ｇａを介して可撓リングｇＳが配設
され、この可撓リング訂の歯には、前記円筒状軸５０お
よび支持部材７ＳにそれぞれビンｇＡ、ｇ７によυ固着
されたサーキーラスブライ／ｇざ、ｆ７の内歯が噛合し
ている。そして、前記円筒状軸５０のチーキーラスプラ
イン５ｇの内歯の数は可撓リング８の歯の数と等しくさ
れており、また、支持部材７ｊのチーキーラスプライン
ｇ９の内歯の数は可撓リングざざの歯の数よシ少し多い
数とされている。
／により支持されており、前記軸７りの軸心は前記円筒
状軸３ｏの軸心と直交して因る。前記軸７りにはハーモ
ニックドライブ機構乙のウェブジェネレータざ３が嵌着
されている。このノ〜−モニツクドライブ機才１）ｔざ
４の構成は前述したハーモニックドライブ機構２グと同
様なので詳述は避けるが、前記ウェブジェネレータｇ３
の外周には軸受評、ｇａを介して可撓リングｇＳが配設
され、この可撓リング訂の歯には、前記円筒状軸５０お
よび支持部材７ＳにそれぞれビンｇＡ、ｇ７によυ固着
されたサーキーラスブライ／ｇざ、ｆ７の内歯が噛合し
ている。そして、前記円筒状軸５０のチーキーラスプラ
イン５ｇの内歯の数は可撓リング８の歯の数と等しくさ
れており、また、支持部材７ｊのチーキーラスプライン
ｇ９の内歯の数は可撓リングざざの歯の数よシ少し多い
数とされている。
したがって、前記軸７りの回転は大きく減速されて支持
部材７５に伝達される。
部材７５に伝達される。
つぎに、前述した実施例の作用について説明する０
第２図にαで示す捩りの動作を行１工つには、アクチー
エータ≠ａを駆動すればよい。すると、減速機ｊａおよ
び平歯車７．７を介して最外側の伝動軸と８が回転し、
手首装置／Ａはα方向に捩られる。１だ、アクチーエー
タ≠Ｃを駆動すると、伝動軸１ｃ、傘歯車、３７、グ０
、平歯車クハＵを介して軸３ｇ カ回転され、この軸Ｓ
ざの回転がハーモニックドライブ機構６１１を介して大
きく減速されて円筒抄軸ＳＯに伝達され、円筒状軸５ｏ
は第一図のβ方向に振られる。さらに、アクチーエータ
＋ｂを駆動すると、伝動軸ｙｂ、傘薗車３．３３、平歯
車３ダ、ＳＳ、傘歯車ｓ７、ｓ’ｏを介して軸７７が回
転され、この軸７りの回転がハーモニックドライブ機構
と４を介して大きく減速されて支持部材７５に伝達され
、この支持部材７Ｓと一体の手先部材２は第２図のα方
向に回転される。
エータ≠ａを駆動すればよい。すると、減速機ｊａおよ
び平歯車７．７を介して最外側の伝動軸と８が回転し、
手首装置／Ａはα方向に捩られる。１だ、アクチーエー
タ≠Ｃを駆動すると、伝動軸１ｃ、傘歯車、３７、グ０
、平歯車クハＵを介して軸３ｇ カ回転され、この軸Ｓ
ざの回転がハーモニックドライブ機構６１１を介して大
きく減速されて円筒抄軸ＳＯに伝達され、円筒状軸５ｏ
は第一図のβ方向に振られる。さらに、アクチーエータ
＋ｂを駆動すると、伝動軸ｙｂ、傘薗車３．３３、平歯
車３ダ、ＳＳ、傘歯車ｓ７、ｓ’ｏを介して軸７７が回
転され、この軸７りの回転がハーモニックドライブ機構
と４を介して大きく減速されて支持部材７５に伝達され
、この支持部材７Ｓと一体の手先部材２は第２図のα方
向に回転される。
前述した本実施例は、円筒状軸５０の振りと手先部材乙
の回転を行なう動力伝達系の最終段にハーモニックドラ
イブ機構／；ｌｌ、Ｊ’、２を設けたので、このハーモ
ニックドライブ機構１４Ｌ１ざ４に至る傘歯車３．３３
．３７、グＯ，Ｓフ、ざＯおよび平歯車３１１．弘へ５
５，６Ｊの噛合におけるパラクララシーは、減速比によ
り縮小され、最終出力部材たる円筒状軸３ｏおよび手先
部材乙の動作におりては無視し得るほどの微小なものと
なり、位置決め精度はよくなる。しかも、パラクララシ
ーを除去するために要する組立時の労力も大幅に軽減さ
れる。
の回転を行なう動力伝達系の最終段にハーモニックドラ
イブ機構／；ｌｌ、Ｊ’、２を設けたので、このハーモ
ニックドライブ機構１４Ｌ１ざ４に至る傘歯車３．３３
．３７、グＯ，Ｓフ、ざＯおよび平歯車３１１．弘へ５
５，６Ｊの噛合におけるパラクララシーは、減速比によ
り縮小され、最終出力部材たる円筒状軸３ｏおよび手先
部材乙の動作におりては無視し得るほどの微小なものと
なり、位置決め精度はよくなる。しかも、パラクララシ
ーを除去するために要する組立時の労力も大幅に軽減さ
れる。
甘だ、手首装置／Ａを概略、コの字状の手首ケーシング
２Ｊと、円筒状軸５０と、この円筒状軸５０の前方に取
付けられた先端ケーシング７３とにより構成し、円筒状
軸ＳＯおよび先端ケーシング７３の接合面を、第３図に
示すように軸受μ９の外径よシ内側としたことによシ、
先端ケーシング７３を取外した状態で円筒状軸５０を手
首ケーシングΔ内に挿入することか可能であり、組立お
よび分解がきわめて容易である。しかも、独立して回転
自在とされた二重軸２ｑおよび３０、または５グおよび
Ｓｇのそれぞれの両端に傘歯車３３および平歯車３ｔ（
Ｘｙｏおよび弘／、ｓ）および！！；Ｘまたは６２を取
付け、さらに、スリーブコタ、幻を介して手首ケーシン
グΔ、円筒状軸５０に固定するようにしたので、歯当シ
の調整あるｂは歯面のチェックなどの保守も容易に行な
うことができる。
２Ｊと、円筒状軸５０と、この円筒状軸５０の前方に取
付けられた先端ケーシング７３とにより構成し、円筒状
軸ＳＯおよび先端ケーシング７３の接合面を、第３図に
示すように軸受μ９の外径よシ内側としたことによシ、
先端ケーシング７３を取外した状態で円筒状軸５０を手
首ケーシングΔ内に挿入することか可能であり、組立お
よび分解がきわめて容易である。しかも、独立して回転
自在とされた二重軸２ｑおよび３０、または５グおよび
Ｓｇのそれぞれの両端に傘歯車３３および平歯車３ｔ（
Ｘｙｏおよび弘／、ｓ）および！！；Ｘまたは６２を取
付け、さらに、スリーブコタ、幻を介して手首ケーシン
グΔ、円筒状軸５０に固定するようにしたので、歯当シ
の調整あるｂは歯面のチェックなどの保守も容易に行な
うことができる。
さらに、手首装置ｌＡ内に使用される傘歯車、平歯車、
軸および軸受類は伝動が高速低トルクで行なわれるため
、小形のものを使用することができ、手首装置／への全
体も小形軽量化できる。また、動作の干渉についても、
α方向の手首装置／Ａの捩シ動作により傘歯車２ｇと３
３および３７とｌθの噛合によって生ずる相対運動は、
それぞれハーモニックドライブ機構６１１１ざ４により
大きな減速比で減速され、一方、β方向の円筒状軸ＳＯ
の振り動作によシ傘歯車Ｓ７とざθの噛合によって生ず
る相対運動は同じ〈ハーモニックドライブ機構ざコによ
り減速されるため、出力軸の動作に対する影響はほとん
ど無視し得るほど小さなもので、教示時に問題となるこ
とはなめ。
軸および軸受類は伝動が高速低トルクで行なわれるため
、小形のものを使用することができ、手首装置／への全
体も小形軽量化できる。また、動作の干渉についても、
α方向の手首装置／Ａの捩シ動作により傘歯車２ｇと３
３および３７とｌθの噛合によって生ずる相対運動は、
それぞれハーモニックドライブ機構６１１１ざ４により
大きな減速比で減速され、一方、β方向の円筒状軸ＳＯ
の振り動作によシ傘歯車Ｓ７とざθの噛合によって生ず
る相対運動は同じ〈ハーモニックドライブ機構ざコによ
り減速されるため、出力軸の動作に対する影響はほとん
ど無視し得るほど小さなもので、教示時に問題となるこ
とはなめ。
なお、本実施例においては、手首装置ｌＡ内における動
力の伝達にλ対の平歯車３ｑとお、およびｔＡｌと６２
を用いたが、これらの代シにタイミングベルトおよびプ
ーリあるいはチェーンおよびスプロケットなどを周込て
もよ−。
力の伝達にλ対の平歯車３ｑとお、およびｔＡｌと６２
を用いたが、これらの代シにタイミングベルトおよびプ
ーリあるいはチェーンおよびスプロケットなどを周込て
もよ−。
以上説明したように、本発明に係る工業用ロボットの手
首装置は、３自由度を有し、基部のアーム内に設けられ
たアクチーエータにより駆動される工業用ロボットの手
首装置において、それぞれ独立したアクチュエータによ
り駆動されアームから同心状に突出するように配置され
た３本の伝動軸と、前記の最外側の伝動軸に突設された
手首ケーシングと、この手首ケーシングの前方に、前記
伝動軸と直交する軸心な中心として回転し得るように支
持されている円筒状軸と、前記の中間の伝動軸の回転を
前記円筒状軸に減速して伝達する高減速比の減速機と、
前記円筒状軸の前方に、この円筒状軸と直交する軸心な
中心として回転し得るように支持されている手先部材と
、前記の最内側の伝動軸の回転を前記手先部材に減速し
て伝達する高減速比の他の減速機とを有するので、小形
軽量でしかも歯車のパラクララシーに起因する位置決め
精度の低下を極力抑えることができ、さらには自由度相
互の動作の干渉を無視することができるとい５優れた効
果を奏する。
首装置は、３自由度を有し、基部のアーム内に設けられ
たアクチーエータにより駆動される工業用ロボットの手
首装置において、それぞれ独立したアクチュエータによ
り駆動されアームから同心状に突出するように配置され
た３本の伝動軸と、前記の最外側の伝動軸に突設された
手首ケーシングと、この手首ケーシングの前方に、前記
伝動軸と直交する軸心な中心として回転し得るように支
持されている円筒状軸と、前記の中間の伝動軸の回転を
前記円筒状軸に減速して伝達する高減速比の減速機と、
前記円筒状軸の前方に、この円筒状軸と直交する軸心な
中心として回転し得るように支持されている手先部材と
、前記の最内側の伝動軸の回転を前記手先部材に減速し
て伝達する高減速比の他の減速機とを有するので、小形
軽量でしかも歯車のパラクララシーに起因する位置決め
精度の低下を極力抑えることができ、さらには自由度相
互の動作の干渉を無視することができるとい５優れた効
果を奏する。
第１図は従来の手首装置を示す縦断面図、第２図は本発
明に係る手首装置を適用した工業用ロボットの実施例を
示す正面図、第３図は第２図の手首装置の一部縦断拡大
図、第≠図は第３図の左側面図、第を図は第３図および
第を図の手首装置の縦断面図である。 Ｒ・・・工業用ロボッ）、／、／Ａ・・・手首装置、コ
・・・アーム、≠１．≠ｂ、４’ｃ・・・アクチーエー
タ、＆−・・手先部材、Ｊ’ Ｍ、 ｒ ｂ、 Ｊ’
ｃ・・・伝動軸、／／。 ／ユ、／７．／ｇ、／９．；１０．２ｇ、３３． ３７
． グθ、Ｓ７．ざＯ・・・傘歯車、Ｊ・・・手首ケー
シング、ツタ、５２・・・スリーブ、３ユ、５！ｌ・・
・中空軸、３１Ａ、 ＩＡ／、 ５Ｊ、 ６２・・・平
歯車、３９゜３８．７９・・・軸、３０・・・円筒状軸
、ｂｌｌ、 ｇｓ・・・ハーモニックドライブｌ、６！
；、 ｇｓ・・・ウェブジェネレータ、Ａ９．７０．
ｇｇ、 ｇ９・・・サーキュラスプライン、７３・・・
先端ケーシング。 出願人代理人 猪 股 清
明に係る手首装置を適用した工業用ロボットの実施例を
示す正面図、第３図は第２図の手首装置の一部縦断拡大
図、第≠図は第３図の左側面図、第を図は第３図および
第を図の手首装置の縦断面図である。 Ｒ・・・工業用ロボッ）、／、／Ａ・・・手首装置、コ
・・・アーム、≠１．≠ｂ、４’ｃ・・・アクチーエー
タ、＆−・・手先部材、Ｊ’ Ｍ、 ｒ ｂ、 Ｊ’
ｃ・・・伝動軸、／／。 ／ユ、／７．／ｇ、／９．；１０．２ｇ、３３． ３７
． グθ、Ｓ７．ざＯ・・・傘歯車、Ｊ・・・手首ケー
シング、ツタ、５２・・・スリーブ、３ユ、５！ｌ・・
・中空軸、３１Ａ、 ＩＡ／、 ５Ｊ、 ６２・・・平
歯車、３９゜３８．７９・・・軸、３０・・・円筒状軸
、ｂｌｌ、 ｇｓ・・・ハーモニックドライブｌ、６！
；、 ｇｓ・・・ウェブジェネレータ、Ａ９．７０．
ｇｇ、 ｇ９・・・サーキュラスプライン、７３・・・
先端ケーシング。 出願人代理人 猪 股 清
Claims (1)
- ３自由度を有し、基部のアーム内に設けられたアクチー
エータによシ駆動される工業用ロボットの手首装置にお
いて、それぞれ独立したアクチーエータによシ駆動され
アームから同心状に突出するように配置された３本の伝
動軸と、前記の最外側の伝動軸に突設された手首ケーシ
ングと、こ、の手首ケーシングの前方に、前記伝動軸と
直交する軸心な中心として回転し得るように支持されて
いる円筒状軸と、前記の中間の伝動軸の回転を前記円筒
状軸に減速して伝達する高減速比の減速機と、前記円筒
状軸の前方に、この円筒状軸と直交する軸心な中心とし
て回転し得るように支持されている手先部材と、前記の
最内側の伝動軸の回転を前記手先部材に減速して伝達す
る高減速比の他の減速機とを有することを特徴とする工
業用ロボットの手首装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15297583A JPS6044291A (ja) | 1983-08-22 | 1983-08-22 | 工業用ロボツトの手首装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15297583A JPS6044291A (ja) | 1983-08-22 | 1983-08-22 | 工業用ロボツトの手首装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6044291A true JPS6044291A (ja) | 1985-03-09 |
| JPH0451313B2 JPH0451313B2 (ja) | 1992-08-18 |
Family
ID=15552220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15297583A Granted JPS6044291A (ja) | 1983-08-22 | 1983-08-22 | 工業用ロボツトの手首装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6044291A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62272182A (ja) * | 1986-05-20 | 1987-11-26 | Mitsubishi Electric Corp | 時刻同期方法 |
| JPH02190288A (ja) * | 1989-01-20 | 1990-07-26 | Kobe Steel Ltd | 工業用ロボット等の手首機構 |
| JP2008044019A (ja) * | 2006-08-10 | 2008-02-28 | Fanuc Ltd | 産業用ロボットの手首駆動構造 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5761491A (en) * | 1980-09-30 | 1982-04-13 | Fujitsu Fanuc Ltd | Wrist mechanism of industrial robot |
| JPS57121490A (en) * | 1980-12-19 | 1982-07-28 | Kuka Shiyubuaisuanraagen Unto | Gearing for hinge head coupled with jib of manipulator |
-
1983
- 1983-08-22 JP JP15297583A patent/JPS6044291A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5761491A (en) * | 1980-09-30 | 1982-04-13 | Fujitsu Fanuc Ltd | Wrist mechanism of industrial robot |
| JPS57121490A (en) * | 1980-12-19 | 1982-07-28 | Kuka Shiyubuaisuanraagen Unto | Gearing for hinge head coupled with jib of manipulator |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62272182A (ja) * | 1986-05-20 | 1987-11-26 | Mitsubishi Electric Corp | 時刻同期方法 |
| JPH02190288A (ja) * | 1989-01-20 | 1990-07-26 | Kobe Steel Ltd | 工業用ロボット等の手首機構 |
| JP2008044019A (ja) * | 2006-08-10 | 2008-02-28 | Fanuc Ltd | 産業用ロボットの手首駆動構造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0451313B2 (ja) | 1992-08-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4527945A (en) | Swivelling handle with three axes of rotation for an industrial robot | |
| KR850000058B1 (ko) | 산업로보트 | |
| JPH0583353B2 (ja) | ||
| JPH0641117B2 (ja) | ロボツトの手首装置 | |
| EP0648583B1 (en) | Wrist structure for industrial robots | |
| JPH01177987A (ja) | 産業用ロボットの手首 | |
| KR100340955B1 (ko) | 기어드모터 | |
| CN105479457A (zh) | 一种用于关节型机械臂姿态调整机构 | |
| KR19990022759A (ko) | 산업용 로봇의 관절기구 | |
| JP2021084207A (ja) | ロボットアームの駆動ユニット | |
| JP2563266Y2 (ja) | 偏心差動方式減速機 | |
| SU1478999A3 (ru) | Механический поворотный привод дл руки манипул тора | |
| WO1985002576A1 (en) | Mechanism for driving wrist of industrial robot | |
| JPS6147673B2 (ja) | ||
| JPS6044291A (ja) | 工業用ロボツトの手首装置 | |
| JPH02190288A (ja) | 工業用ロボット等の手首機構 | |
| JPS63109994A (ja) | 工業用ロボツトの手首機構 | |
| JPS632753B2 (ja) | ||
| JPH0451312B2 (ja) | ||
| JP2574367B2 (ja) | 歯科用ハンドピース | |
| JP2676286B2 (ja) | 内接噛合形遊星歯車減速機構を使用した制御装置 | |
| JPS5973299A (ja) | 工業用ロボツト等の手首機構 | |
| JPH068183A (ja) | 多関節形ロボット | |
| JPH06103059B2 (ja) | 差動遊星歯車装置 | |
| JPS6225347Y2 (ja) |