JPS61182789A - 産業用ロボツトの手首 - Google Patents

産業用ロボツトの手首

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JPS61182789A
JPS61182789A JP2183085A JP2183085A JPS61182789A JP S61182789 A JPS61182789 A JP S61182789A JP 2183085 A JP2183085 A JP 2183085A JP 2183085 A JP2183085 A JP 2183085A JP S61182789 A JPS61182789 A JP S61182789A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
drive shaft
sealing member
permanent magnet
magnet ring
gearbox
Prior art date
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Pending
Application number
JP2183085A
Other languages
English (en)
Inventor
中島 清一郎
豊田 賢一
岩崎 恭士
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Publication date
Application filed by Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
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Publication of JPS61182789A publication Critical patent/JPS61182789A/ja
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は産業用ロボットの手首に関し、更に詳しくは、
クリーンルーム内での使用に適したロボット手首に関す
る。
〔従来技術〕
産業用ロボットをクリーンルーム内で使用する場合、ロ
ボット自体からの塵埃等のような微粒子の放出を防止す
る必要がある。ロボット手首はメカニカルハンド等のよ
うな作業アタッチメントと共にワークに接近するので、
特に確実な密封構造にする必要がある。
第4図は従来の一般的なロボット手首の構造を示すもの
である。この図を参照すると、従来の産業用ロボットに
おいては、中空のロボットアーム1の先端部内に中空の
外側第1駆動軸2が同軸且つベアリング3を介して回転
可能に支持されている。外側駆動軸2内には内側第2駆
動軸4がベアリング5を介して回転可能に支持されてい
る。外側駆動軸2には2つの互いに平行なアーム7.8
を有する第1手首部即ちヨーク6が固定され又は一体化
されている。ヨーク6のアーム7.8には内側駆動軸4
に対し直交する方向に伸びる従動軸9の両端がベアリン
グ10.11を介してそれぞれ回転可能に支持されてい
る。内側駆動軸4の先端と従動軸9とに互いに噛み合う
一対のベベルギア12.13が固定されている。従動軸
9にはヨーク6のアーム7.8間に配置された第2手首
部即ち出力軸14が固定されている。出力軸14にはメ
カニカルハンド等のような作業アクソチメント(図示せ
ず)が取付けられる。
出力軸14は駆動軸2,4の中心軸線の周りに回転可能
であるとともに、従動軸9の中心軸線の周りに回動可能
である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このようなロボットにおいては、ヨーク6にベベルギア
12.13を覆うカバー15が一般に設けられる。しか
しながら、カバー15と従動軸9との間に密閉部材を組
み込む作業はヨーク6の内側で行なう必要があるため、
その作業は極めて困難である。したがって、この公知の
ロボット手首をクリーンルーム内での使用に適するよう
に密閉構造とすることは実際上不可能である。
〔問題点を解決するための手段及びその作用〕本発明に
よれば、密閉部材の組付けが簡単でしかも充分な密閉構
造を有する、クリーンルーム内での使用に適した産業用
ロボットの手首が提供される。即ち、本発明によれば、
中空のロボットアームの先端部内に回転可能に配置され
た中空の第1駆動軸と、 前記第1駆動軸の先端に固定され且つ内部に空洞を有す
るギアボックスと、 前記第1駆動軸内に同軸に且つ回転可能に配置された第
2駆動軸と、 前記第2駆動軸に対し直交する方向に延び且つ両端で前
記ギアボックスの両側壁にそれぞれ回転可能に支持され
た従動輪と、 前記ギアボックスの前記空洞内に設けられて前記第2駆
動軸と前記従動軸とを連動可能に連結するギア装置と、 前記ギアボックスの外部で前記従動軸の両端に接続され
る出力部材と、 前記ギアボックスの両側壁と前記従動軸の両端との間に
それぞれ配設された一対の第1密閉部材と、 前記ロボットアームの先端部と前記第1駆動軸の外周と
の間に配設された第2密閉部材とを備えてなる産業用ロ
ボットの手首が提供される。
上記手段によれば、出力部材を従動軸の両端に取り付け
る前に、第1密閉部材をギアボ・7クスの両側壁にそれ
ぞれ容易に保持させることができる。
したがって、第1密閉部材の装着作業を非常に簡単に行
なうことができる。
また、第1駆動軸をロボットアームの先端部内に挿入す
る前に第2密閉部材をロボットアームの先端部に保持さ
せることができるので、第2密閉部材の装着作業も容易
に行なうことができる。
好ましくは、前記第1及び第2密閉部材の各々は永久磁
石リングと、前記永久磁石リングの両端に固着され且つ
前記永久磁石リングよりも小さい内径を有する一対のリ
ング状極片と、前記永久磁石リングの内側で前記極片間
に保持される磁性流体とを具備する。
前記第1密閉部材の前記極片は前記ギアボックスの両側
壁にそれぞれ固定される。前記第1密閉部材の前記極片
の内周面と前記従動軸の外周面との間には微小な隙間が
それぞれ規定される。前記磁性流体は該隙間から前記極
片間にそれぞれ注入される。
前記第2密閉部材の前記極片は前記ロボットアームの先
端部に固定される。前記第2密閉部材の前記極片の内周
面と前記第1駆動軸の外周面との間には微小な隙間が規
定される。前記磁性流体はこの隙間から前記極片間に注
入される。
これらの磁性流体シールによれば、回転軸受部分から外
部への金属粉、潤滑剤、塵埃等のような微粒子の放出を
ほぼ完全に防止することができる。
〔実施例〕
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図ないし第3図は本発明の一実施例を示すものであ
る。これらの図を参照すると、産業用ロボットの手首は
中空のロボットアーム21のハウジング21aの先端部
内に同軸に配置された中空の第1駆動軸22を備えてい
る。第1駆動軸22はベアリング23によってハウジン
グ21a内に回転可能に支持されている。第1駆動軸2
2は図示されていない駆動モーフにより回転駆動される
第1駆動軸22の先端には内部に空洞を有するギアボッ
クス24がねじ25によって取外し可能に固定されてい
る。ギアボックス24は両側に円筒状の開口を有するケ
ーシング26を有している。
ケーシング26の後部壁にはベアリング27を保持する
ための開口が設けられている。
中空の第1駆動軸22内には第2駆動軸3oが同軸に且
つ回転可能に配置されている。第2駆動軸30の先端に
は第1のベベルギア31が固定されている。ベベルギア
3工はベアリング27によって第1駆動軸22及びケー
シング26内に支持されている。
ケーシング26の両側の開口内には側壁を形成するホル
ダ32.33がそれぞれ着脱可能に嵌合されてねし34
.35でそれぞれケーシング26に固定されている。
ホルダ32.33には第2駆動軸30に直交する方向に
延びる孔36.37がそれぞれ設けられている。ホルダ
32.33の内壁側で孔36゜37にはベアリング38
.39がそれぞれ保持されている。
第2駆動軸30に直交する方向に延びる従動軸40は第
1ベヘルギア31に噛み合う第2へヘルギア41を備え
ている。従動軸4oはその一端でベベルギア41を介し
て一方のホルダ32のベアリング38に保持されている
。また、従動軸4゜はその他端に固定されたフランジ4
2を介して他方のホルダ33のベアリング39に保持さ
れている。
ギアボックス24の外部には出力部材43が設けられて
いる。出力部材43は従動軸40に対し平行に延びる主
フレーム44を備えている。主フレーム44にはメカニ
カルハンド等のような作業アクソチメント(図示せず)
を取り付けることができる。主フレーム44の両端には
ホルダ32゜33の外壁面に沿ってそれぞれ延びる一対
の脚フレーム45.46が設けられている。ここでは、
脚フレーム45.46のうちの少なくとも一方は主フレ
ーム44に対して取外し可能に設けることが望ましい。
ここでは脚フレーム46がねじ47によって主フレーム
44に取外し可能に取付けられている。
脚フレーム45.46はギアボックス24のホルダ32
.33の外部で従動軸40の両端にそれぞれ接続されて
いる。ここでは、脚フレーム45はねじ48により従動
軸40及びベベルギア41に対して締結されている。ま
た、脚フレーム46はねじ49によりフランジ42に締
結されている。
ベアリング38.39の外側にはギアボックス24の内
部を密閉するための第1密閉部材50゜51がそれぞれ
設けられている。従動軸40はギアボックス24のホル
ダ32.33に対して回転するので、摺動による摩耗粉
を発生させるO−リング、パツキン等のような固体密閉
部材は好ましくない。したがって、この実施例では、磁
性流体を用いた密閉部材が適用されている。即ち、第1
密閉部材50.51の各々は永久磁石リング53を備え
ている。永久磁石リング53の両端には永久磁石リング
53よりも小さい内径を有する一対のリング状極片54
,55が固着されている。第1及び第2密閉部材50.
51の極片54,55はベアリング38.39よりも外
側でホルダ32゜33の孔36.37内にそれぞれ固定
されている。
第1及び第2¥閉部材50.51の各々の極片54.5
5の内周面と従動軸40の一端の外周面及び他端のフラ
ンジ42の外周面との間には微小な隙間が規定されてい
る。この隙間から永久磁石リング53の内側に磁性流体
56が供給されている。磁性流体56は磁気力によって
極片54゜55間に常時保持される。
ロボットアーム21のハウジング21aの先端部と第1
駆動軸22の外周との間には第2密閉部材53が設けら
れている。第1駆動軸22はハウジング21aに対して
回転するので、摺動による摩耗粉を発生させるO−リン
グ、パツキン等のような固体密閉部材は好ましくない。
したがって、この実施例では、第2密閉部材52も磁性
流体を用いた密閉部材からなっている。第2密閉部材5
2の構造は上述した第1密閉部材50.51の構造と同
一であるので、対応する構成要素に同一の参照符号を付
すこととする。
第2密閉部材52の極片54.55はベアリング23よ
りも外側でロボットアーム21のハウジング21aの先
端部に固定されている。第2密閉部材52の極片54,
55の内周面と第1駆動軸22の外周面との間には微小
な隙間が規定されている。この隙間から永久磁石リング
52の内側に磁性流体56が供給されている。磁性流体
56は磁気力によって極片54,55間に常時保持され
る。
ケーシング26と第2駆動軸22の先端面との間及びケ
ーシング26とホルダ32.33との間にはそれぞれ手
首内部を密閉するための密閉部材を設ける必要がある。
ケーシング26と第2駆動軸22及びケーシング26と
ホルダ32.33は相対運動を行わないので、密閉部材
としては例えばO−リング、パツキン等のような固体密
閉部材を用いることができる。
上記構成を有する産業用ロボットの手首においては、出
力部材44を従動軸40の両端に取り付ける前に、第1
密閉部材50.51をギアボックス24のホルダ32.
33にそれぞれ装着することができる。したがって、第
1密閉部材50゜51の装着作業を非常に簡単に行なう
ことができる。
また、第1駆動軸22をロボットアーム21のハウジン
グ21aの先端部内に挿入する前に第2密閉部材52を
ハウジング21aの先端部に装着することができるので
、第2密閉部材52の装着作業も容易に行なうことがで
きる。
以上一実施例につき説明したが、本発明は上記実施例の
態様のみに限られるものではなく、特許請求の範囲に記
載した発明の範囲内において構成要素に種;の変更を加
えることができる。例えば、従動軸とベベルギアとを一
体に形成してもよい。
この場合、ベベルギアの軸部外周面とホルダとの間に第
1密閉部材を適用してもよい。また、上記実施例では従
動軸40とフランジ42とが別体に形成されて結合され
ているが、これらを一体に形成してもよい。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、密閉
部材の組付けが簡単でしかも充分な密閉構造を有する、
クリーンルーム内での使用に適した産業用ロボットの手
首を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す産業用ロボットの手首
の横断面平面図、 第2図は第1図に示すロボット手首の縦断面図、第3図
は第1図に示すロボット手首の正面図、第4図は従来の
一般的な産業用ロボットの手首の横断面平面図である。 21・・・ロボットアーム、21a・・・ハウジング、
22・・・第1駆動軸、23・・・ベアリング、24・
・・ギアボックス、26・・・ケーシング、30・・・
第2駆動軸、32.33・・・ホルダ、38.39・・
・ベアリング、40・・・従動軸、42・・・フランジ
、43・・・出力部材、44・・・主フレーム、45.
46・・・脚フレーム、50.51・・・第1密閉部材
、52・・・第2密閉部材、53・・・永久磁石リング
 54.55・・・極片、56・・・磁性流体。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、中空のロボットアームの先端部内に回転可能に配置
    された中空の第1駆動軸と、 前記第1駆動軸の先端に固定され且つ内部に空洞を有す
    るギアボックスと、 前記第1駆動軸内に同軸に且つ回転可能に配置された第
    2駆動軸と、 前記第2駆動軸に対し直交する方向に延び且つ両端で前
    記ギアボックスの両側壁にそれぞれ回転可能に支持され
    た従動軸と、 前記ギアボックスの前記空洞内に設けられて前記第2駆
    動軸と前記従動軸とを連動可能に連結するギア装置と、 前記ギアボックスの外部で前記従動軸の両端に接続され
    る出力部材と、 前記ギアボックスの両側壁と前記従動軸の両端との間に
    それぞれ配設された一対の第1密閉部材と、 前記ロボットアームの先端部と前記第1駆動軸の外周と
    の間に配設された第2密閉部材とを備えてなる産業用ロ
    ボットの手首。 2、前記各第1密閉部材は永久磁石リングと、前記永久
    磁石リングの両端に固着され且つ前記永久磁石リングよ
    りも小さい内径を有する一対のリング状極片と、前記永
    久磁石リングの内側で前記極片間に保持される磁性流体
    とを具備しており、前記第1密閉部材の前記極片は前記
    ギアボックスの両側壁にそれぞれ固定されており、前記
    第1密閉部材の前記極片の内周面と前記従動軸の外周面
    との間にはそれぞれ微小な隙間が規定されていることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の産業用ロボッ
    トの手首。 3、前記第2密閉部材は永久磁石リングと、前記永久磁
    石リングの両端に固着され且つ前記永久磁石リングより
    も小さい内径を有する一対のリング状極片と、前記永久
    磁石リングの内側で前記極片間に保持される磁性流体と
    を具備しており、前記第2密閉部材の前記極片は前記ロ
    ボットアームの先端部に固定されており、前記第2密閉
    部材の前記極片の内周面と前記第2駆動軸の外周面との
    間には微小な隙間が規定されていることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項に記載の産業用ロボットの手首。
JP2183085A 1985-02-08 1985-02-08 産業用ロボツトの手首 Pending JPS61182789A (ja)

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JP2183085A JPS61182789A (ja) 1985-02-08 1985-02-08 産業用ロボツトの手首

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JPS61182789A true JPS61182789A (ja) 1986-08-15

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993005316A1 (en) * 1991-08-29 1993-03-18 Fanuc, Ltd. Hermetically closed power transmission apparatus
WO2007077697A1 (ja) * 2005-12-28 2007-07-12 Harmonic Drive Systems Inc. ロボットハンドの指ユニットおよび組立方法
JP2020006450A (ja) * 2018-07-04 2020-01-16 ファナック株式会社 ロボットの手首構造

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