JPS6279988A - ロボツト手首機構 - Google Patents
ロボツト手首機構Info
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- JPS6279988A JPS6279988A JP21780885A JP21780885A JPS6279988A JP S6279988 A JPS6279988 A JP S6279988A JP 21780885 A JP21780885 A JP 21780885A JP 21780885 A JP21780885 A JP 21780885A JP S6279988 A JPS6279988 A JP S6279988A
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- JP
- Japan
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- bevel gear
- rotation
- meshes
- rotating
- robot
- Prior art date
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の利用分野1
本発明はロボットアームの先に配置されるロボット手首
機構に関するものである。
機構に関するものである。
[発明の背景]
ロボットアームの先にたとえば3自由度のロボット手首
機構を配置し、これでワークの姿勢を変更する。3自由
度の内訳は旋回、曲げ、捻りである。
機構を配置し、これでワークの姿勢を変更する。3自由
度の内訳は旋回、曲げ、捻りである。
一般に、旋回と曲げの回転中心線は直交し、また曲げと
捻りの回転中心線も直交する。特開昭53−83265
号公報記載のロボット手6機構はこの点を改め、それら
相互の回転中心線を斜交(非直交)させたものである。
捻りの回転中心線も直交する。特開昭53−83265
号公報記載のロボット手6機構はこの点を改め、それら
相互の回転中心線を斜交(非直交)させたものである。
このようにすると回転にともなう部材相互の干渉が少な
くなる。
くなる。
ところで、この種の手首機構とくにその内部機構は歯車
を主体とする。このため、その相互の噛み合いにともな
うバックラッシュが発生する。このようなバックラッシ
ュを少なくするためには、減速機をなるべく後段側に配
置するのがよい。これはその前段側のバンクラノンユが
その減速比に応じて軽減するためである。
を主体とする。このため、その相互の噛み合いにともな
うバックラッシュが発生する。このようなバックラッシ
ュを少なくするためには、減速機をなるべく後段側に配
置するのがよい。これはその前段側のバンクラノンユが
その減速比に応じて軽減するためである。
しかし、以上のような斜交形のロボット手σ機構はその
構成が特異であるために、そこに単に減速機を付加する
とそれ全体が大形なものとなり、実用性を損なう結果と
なる。
構成が特異であるために、そこに単に減速機を付加する
とそれ全体が大形なものとなり、実用性を損なう結果と
なる。
[発明の目的]
本発明は相互の回転中心線に傾きを持たせろ方式のロボ
ット手首allIに減速機をコンパクトに組み込むため
のものである。
ット手首allIに減速機をコンパクトに組み込むため
のものである。
[発明の概要]
本発明はロボットアームの先に回転自在に配置された下
カバーと、この下カバーに回転自在に配置された上カバ
ーと、この上カバーに回転自在に配置された先端部とを
備えたロボット手首機構である。その上カバーの回転中
心線は下カバーの回転中心線に対して鋭角状に傾き、先
端部の回転中心線は上カバーの回転中心線に対して鋭角
状に傾く。また、上下のカバーで包まれるその内部空間
?こ回転伝達軸を配置する。この回転伝達軸の回転中心
線は上カバーの回転中心線と一致する。回転伝達軸には
能動傘歯車と受動傘歯車を固定し、その一方の下カバー
寄りの能動傘歯車はロボットアーム側の駆動傘歯車と噛
み合い、もう一方の上カバー寄りの受動傘歯車は先端部
の先端部回転用傘歯車と噛み合う。
カバーと、この下カバーに回転自在に配置された上カバ
ーと、この上カバーに回転自在に配置された先端部とを
備えたロボット手首機構である。その上カバーの回転中
心線は下カバーの回転中心線に対して鋭角状に傾き、先
端部の回転中心線は上カバーの回転中心線に対して鋭角
状に傾く。また、上下のカバーで包まれるその内部空間
?こ回転伝達軸を配置する。この回転伝達軸の回転中心
線は上カバーの回転中心線と一致する。回転伝達軸には
能動傘歯車と受動傘歯車を固定し、その一方の下カバー
寄りの能動傘歯車はロボットアーム側の駆動傘歯車と噛
み合い、もう一方の上カバー寄りの受動傘歯車は先端部
の先端部回転用傘歯車と噛み合う。
本発明においては前記上下のカバーで包まれるその内部
空間であって、下カバー寄りの能動傘歯車と上カバー寄
りの受動傘歯車との間の傾いた回転伝達軸回りの空間に
減速機を配置する。この減速機における回転入力用傘歯
車はロボットアーム側の別の駆動傘歯車と噛み合う。ま
た、減速機における減速出力軸を上カバーにそれを回す
ように固定する。
空間であって、下カバー寄りの能動傘歯車と上カバー寄
りの受動傘歯車との間の傾いた回転伝達軸回りの空間に
減速機を配置する。この減速機における回転入力用傘歯
車はロボットアーム側の別の駆動傘歯車と噛み合う。ま
た、減速機における減速出力軸を上カバーにそれを回す
ように固定する。
以上のように、上下のカバーで包まれるその内部空間で
あって、能動傘歯車・受動傘歯車間の回転伝達軸回りの
空間を有効に活用し、そこに減速機を配置するとロボッ
ト手首機構全体がロボットにまとまり、より実用的なも
のが得られる。
あって、能動傘歯車・受動傘歯車間の回転伝達軸回りの
空間を有効に活用し、そこに減速機を配置するとロボッ
ト手首機構全体がロボットにまとまり、より実用的なも
のが得られる。
[発明の実施例1
まず、本発明にかかる第1図、第4図のロボット手首a
yeが取り付け−られたロボット全体の構成について説
明する。この実施例のロボットは第2図、第3図に示す
ような縦向き関節形の6のであり、図中の部品符号で示
される次のような構成要素を備えている。
yeが取り付け−られたロボット全体の構成について説
明する。この実施例のロボットは第2図、第3図に示す
ような縦向き関節形の6のであり、図中の部品符号で示
される次のような構成要素を備えている。
1:固定ベース
2:旋回ベース
固定ベース1上において、垂直回転中心線(図示せず)
回りに旋回する。
回りに旋回する。
3:第一アーム
旋回ベース2に対して回転する。その回転中心は水平軸
21である。
21である。
4二第二γ−ム
第一アーム3に対して回転する。その回転中心は水平軸
31である。第一アーム3とともにロボットアーム3.
4を構成する。
31である。第一アーム3とともにロボットアーム3.
4を構成する。
5:第一・アーム用アクチュエータ
電!IIII機51とそれで駆動されろボールスフ11
1つ52を含み、これら全体が旋回ベース2のフランジ
22に螺着される。ボールスクリュウ52の出力で第一
アーム3と一体になったレバー32を動かす。
1つ52を含み、これら全体が旋回ベース2のフランジ
22に螺着される。ボールスクリュウ52の出力で第一
アーム3と一体になったレバー32を動かす。
6:第二アーム用アクチュエーク
第2図では第一アーム用アクチュエータ5の陰になって
見えない。これ;よ平行四辺形のリンク機構34をかい
して第一アーム4を動かすtコめのものである。
見えない。これ;よ平行四辺形のリンク機構34をかい
して第一アーム4を動かすtコめのものである。
7.8.9:手首用電動機
ともに手首用電動機であり、これら;よ第一アーム4の
後端部に配置されている。このうち、とくに第一の手首
用電動817は減速i7gのともなた減速機付きのもの
である。
後端部に配置されている。このうち、とくに第一の手首
用電動817は減速i7gのともなた減速機付きのもの
である。
70.80,90:回転駆動軸
ともに回転駆動軸であり、これらはロボットアーム(第
一アーム4)の内周側にその長手方向に治って配置され
ている。各回転駆動軸70.80.90相互の関係では
軸受をかいし同心状に配置されている。第二の回転駆動
軸80は第三の回転駆動軸90の外周側に所在する。第
一の回転駆動軸70は平歯車71をかいして第一の手首
用電動機7に接続されている。第二の回転駆動軸80は
平歯車81、タイミングベルト82をかいして第二の手
首用電動機8に接続されている。第三の回転駆動軸90
は継手91をかいして第三の手首用電動機9に接続され
ている。
一アーム4)の内周側にその長手方向に治って配置され
ている。各回転駆動軸70.80.90相互の関係では
軸受をかいし同心状に配置されている。第二の回転駆動
軸80は第三の回転駆動軸90の外周側に所在する。第
一の回転駆動軸70は平歯車71をかいして第一の手首
用電動機7に接続されている。第二の回転駆動軸80は
平歯車81、タイミングベルト82をかいして第二の手
首用電動機8に接続されている。第三の回転駆動軸90
は継手91をかいして第三の手首用電動機9に接続され
ている。
1000: ロボット手首機構
ロボットアーム(第一アーム4)の先に配置された、゛
3自由度のものである。各回転駆動軸70.80.90
の回転出力を受けて動作する。
3自由度のものである。各回転駆動軸70.80.90
の回転出力を受けて動作する。
この詳細は第1図ないしは第4図の通りである。
次に、第1図、第4図を利用し、本発明の一実、浩例に
かかろロボノ)・手首機構1000について説明する。
かかろロボノ)・手首機構1000について説明する。
このロボット手n81膚は図中の部品符号で示される次
のような構成要素を含んでいろ31100・下カバー ロボットアーム(第一アーム3)の先に軸受1102を
かいして回転自在に配置されろ、その回転中心線はり正
確には下カバー] 1110のロボットアームに対する
回転中心線)】目4は第一アーム4の長手方向に沿う。
のような構成要素を含んでいろ31100・下カバー ロボットアーム(第一アーム3)の先に軸受1102を
かいして回転自在に配置されろ、その回転中心線はり正
確には下カバー] 1110のロボットアームに対する
回転中心線)】目4は第一アーム4の長手方向に沿う。
下カバー1】00の基部は前記した第三の回転駆動軸7
0と直結されている。下カバー11001才切り口の開
放した半球状のものである。
0と直結されている。下カバー11001才切り口の開
放した半球状のものである。
1200:上カバー
下カバー1100に軸受1202をかいして回転自在に
配置される。その回転中心線はり正確には、上カバー1
200の下カバー1100に対する回転中心+1112
04は下カバー1100の前記回転中心線1104に対
して鋭角状に傾く。この実施例におけるその角度aは5
5度である。角変の測り方によっては180度からその
鋭角を差し引し)た鈍角状に傾いているようにも見えろ
。したがって、回転中心線1】04、+204が平行で
なく、また直角でもなければ、その一方は他方に対して
必然的に鋭角状に傾く結果となる。この実施例では回転
中心、lJ]104.+204が一点で交わっている。
配置される。その回転中心線はり正確には、上カバー1
200の下カバー1100に対する回転中心+1112
04は下カバー1100の前記回転中心線1104に対
して鋭角状に傾く。この実施例におけるその角度aは5
5度である。角変の測り方によっては180度からその
鋭角を差し引し)た鈍角状に傾いているようにも見えろ
。したがって、回転中心線1】04、+204が平行で
なく、また直角でもなければ、その一方は他方に対して
必然的に鋭角状に傾く結果となる。この実施例では回転
中心、lJ]104.+204が一点で交わっている。
これは好ましくはあるが不可欠な構成要件ではない。
上カバー1200は先端部配置用のフランジ1206を
もつ。また、上カバー1200も、下カバー同様、基本
的には切り口の開放した半球状のものであって、下カバ
ー+ 100に対してそれらの切り口が互いに対向する
ように配置される。一対の上下のカバー1200.11
00はその両者が合わさってロボント手首+(1構の主
要な外皮となる丈夫な球状のカバーを形成する。
もつ。また、上カバー1200も、下カバー同様、基本
的には切り口の開放した半球状のものであって、下カバ
ー+ 100に対してそれらの切り口が互いに対向する
ように配置される。一対の上下のカバー1200.11
00はその両者が合わさってロボント手首+(1構の主
要な外皮となる丈夫な球状のカバーを形成する。
1:(QO:先端部
上カバー1200に軸受1302をかいして回転自在に
配置されろ。・その回転中心線はり正確には先端部13
00の上カバー1200に対する回転中心!a1130
4は上カバー1200の前記回転中心線1204に対し
て鋭角状に傾く。この実施例におけるその角度も前記角
度aと同じ55度である。このため、この回転中心線1
304ば下カバー1100の前記回転中心線1104と
、第1図に示すように、−直線に並び得る。回転中心線
1204と1304の関係は回転中心線1104と12
04の前記した関係と一致する。先端部1300は図外
の作業工具ないしはワークのための取り付は座となるが
、特殊なケース(本実施例外のケース)ではこの先にさ
らにもう1自由度の要素が足し加えられることもある。
配置されろ。・その回転中心線はり正確には先端部13
00の上カバー1200に対する回転中心!a1130
4は上カバー1200の前記回転中心線1204に対し
て鋭角状に傾く。この実施例におけるその角度も前記角
度aと同じ55度である。このため、この回転中心線1
304ば下カバー1100の前記回転中心線1104と
、第1図に示すように、−直線に並び得る。回転中心線
1204と1304の関係は回転中心線1104と12
04の前記した関係と一致する。先端部1300は図外
の作業工具ないしはワークのための取り付は座となるが
、特殊なケース(本実施例外のケース)ではこの先にさ
らにもう1自由度の要素が足し加えられることもある。
]400:回転伝達軸
上下のカバー1100.1200で包まれるその内部空
間に配置されろ。この回転伝達軸1400の回転中心線
は−Fカバー1200の回転中心線1204と一致する
。回転伝達軸】400は回転出力を前記先端部1300
へ伝えろためのものであって、下カバー1100とは軸
受】402をかいして、また上カバー1200とJj別
の軸受】404をかいして回転自在に連結される。
間に配置されろ。この回転伝達軸1400の回転中心線
は−Fカバー1200の回転中心線1204と一致する
。回転伝達軸】400は回転出力を前記先端部1300
へ伝えろためのものであって、下カバー1100とは軸
受】402をかいして、また上カバー1200とJj別
の軸受】404をかいして回転自在に連結される。
1440:能動IIi歯車
前記回転伝達軸1400における下カバー1100寄り
の端部に固定される。この能動重両111440はロボ
ットアーム(第二アーム4)側の駆動傘歯車89と噛み
合う。このWjl動傘動車歯車89記した第二の回転駆
動軸80の端部に固定されている。
の端部に固定される。この能動重両111440はロボ
ットアーム(第二アーム4)側の駆動傘歯車89と噛み
合う。このWjl動傘動車歯車89記した第二の回転駆
動軸80の端部に固定されている。
+ 46 Q:受動傘歯車
前記回転伝達軸1400における上カバー1200寄り
の端部に固定されろ。この受動傘歯車1460は前記先
端部】300を回す先端部回転用命l#Jtf1306
と噛み合う。
の端部に固定されろ。この受動傘歯車1460は前記先
端部】300を回す先端部回転用命l#Jtf1306
と噛み合う。
1500・上カバー用の減速機
これは上カバー1200を減速して回すためのものであ
る。手佇用flli動機が待珠な低速高トルク用のもの
でなければこのような減速機1500を必要とする。減
速[1500は上下のカバー1100.1200で包ま
れる内部空間であって、下カバーttoo寄もの能動傘
歯車1440と上カバー1200寄りの受動重両RL1
460との間の傾斜した前記回転伝達軸1400回りの
空間に配置される。
る。手佇用flli動機が待珠な低速高トルク用のもの
でなければこのような減速機1500を必要とする。減
速[1500は上下のカバー1100.1200で包ま
れる内部空間であって、下カバーttoo寄もの能動傘
歯車1440と上カバー1200寄りの受動重両RL1
460との間の傾斜した前記回転伝達軸1400回りの
空間に配置される。
この実施例では減速機1500は上下のカバー1200
.1]00の切り口に治って、その内部空間を仕切るよ
うに配置されろ。この減速p + 5000’) N転
入カ用4Its車1510も能動傘歯車1440.受動
傘歯車146oとの間1ζ配置され、ロボットアーム(
第二アーム4)l17ffの駆動傘歯車99と噛み合う
。駆動傘歯車99は前記89とは別のものであって、こ
れは前記した第三の回転駆動軸9oの端部に固定されて
いる。また、この減速@1500の減速出カ軸1590
は上カバー1200に固定される。これは上カバー12
00を回すためであり、かつ減速出力軸1590それ自
身を保持するためである。
.1]00の切り口に治って、その内部空間を仕切るよ
うに配置されろ。この減速p + 5000’) N転
入カ用4Its車1510も能動傘歯車1440.受動
傘歯車146oとの間1ζ配置され、ロボットアーム(
第二アーム4)l17ffの駆動傘歯車99と噛み合う
。駆動傘歯車99は前記89とは別のものであって、こ
れは前記した第三の回転駆動軸9oの端部に固定されて
いる。また、この減速@1500の減速出カ軸1590
は上カバー1200に固定される。これは上カバー12
00を回すためであり、かつ減速出力軸1590それ自
身を保持するためである。
1600i先端部用の減速機
これば先端部1300を減速して回すためのものである
。先端部用の減速機1600をともなう本実施例におい
ては前記先端部回転用傘歯車1306はこの減速機16
00における回転入力用傘歯車となる。また、その減速
出力軸1690は先端部1300にそれを回すように固
定される。
。先端部用の減速機1600をともなう本実施例におい
ては前記先端部回転用傘歯車1306はこの減速機16
00における回転入力用傘歯車となる。また、その減速
出力軸1690は先端部1300にそれを回すように固
定される。
本実施例における前記減速機1500は調和形のもので
ある。以下これについて、第4図の原理図を参照しなが
ら、もう少し詳しく説明する。この減速4J1500ば
第1図、第4図中の部品符号で示されろ次のような構成
要素を備えている。
ある。以下これについて、第4図の原理図を参照しなが
ら、もう少し詳しく説明する。この減速4J1500ば
第1図、第4図中の部品符号で示されろ次のような構成
要素を備えている。
1520: ウイーブンェネレータ
ウィーブジェネレータ1520は楕円回転体1522を
主体とするものである。また、楕円回転体1522の外
周側に配置されtニベアリング1526を含む。このベ
アリング1526の内輪1524は楕円回転体1522
とともに回転する。ベアリング1526の外輪l528
は楕円回転体1522.内輪1524との間の回転差に
応じて変形する。楕円回転体1522ば回転入力用傘歯
車1510の軸1512と結合される。また、楕円回転
体1522は軸1512および軸受1514をかいして
回転伝達軸1400回りに回転自在に配置される。楕円
回転体1522を含むウィーブジェネレータ1520全
体の荷重は主として回転伝達軸】400にて負担される
。
主体とするものである。また、楕円回転体1522の外
周側に配置されtニベアリング1526を含む。このベ
アリング1526の内輪1524は楕円回転体1522
とともに回転する。ベアリング1526の外輪l528
は楕円回転体1522.内輪1524との間の回転差に
応じて変形する。楕円回転体1522ば回転入力用傘歯
車1510の軸1512と結合される。また、楕円回転
体1522は軸1512および軸受1514をかいして
回転伝達軸1400回りに回転自在に配置される。楕円
回転体1522を含むウィーブジェネレータ1520全
体の荷重は主として回転伝達軸】400にて負担される
。
1530: フレクススプライン
前記外輪1528の外周側に配置された金属弾性体であ
る。外輪1528の変形に応じ、それにつられて変形す
る。フレクススプライン1530の外周側には外歯15
32が刻んである。
る。外輪1528の変形に応じ、それにつられて変形す
る。フレクススプライン1530の外周側には外歯15
32が刻んである。
1540;第一サーキュラスプライン
−Wの輪形の内ma転体である。その内歯1542の歯
数はフレクススプライン1530の前記外歯1532の
歯数よりも2枚だけ多い。
数はフレクススプライン1530の前記外歯1532の
歯数よりも2枚だけ多い。
この内歯1542は楕円状に脹れた相対向する一対の箇
所の外歯1532と部分的に噛み合う。
所の外歯1532と部分的に噛み合う。
第一サーキュラスプライン1540は下カッイー110
0に固定される。この第一サーキュラスプライン154
0それ自身の荷重は下カバー1100によって支えられ
る。
0に固定される。この第一サーキュラスプライン154
0それ自身の荷重は下カバー1100によって支えられ
る。
1590:i1g速出力軸
この前記した減速出力軸1590は、いわば第二サーキ
ュラスプラインに相当する。これは第一サーキュラスプ
ライン1540と類似のものである。しかし、この減速
出力軸1590における内tM(図示せず)の歯数はフ
レクススプライン1530の外歯1532と同数であっ
て、第一サーキュラスプライン1540の内[1542
のそれよりも2枚t!け少ない。
ュラスプラインに相当する。これは第一サーキュラスプ
ライン1540と類似のものである。しかし、この減速
出力軸1590における内tM(図示せず)の歯数はフ
レクススプライン1530の外歯1532と同数であっ
て、第一サーキュラスプライン1540の内[1542
のそれよりも2枚t!け少ない。
このため、フレクススプライン1530の変形位相の進
展にともなって、その外歯1532と共通に噛み合う前
記一対の内歯同容の間に回転位相上のずれが発生し、第
一サーキュラスプライン1540に対して第二サーキュ
ラスプラインすなわち減速出力軸1590が緩慢に回転
する。回転入力用傘歯車1510との比較にお−いて示
される減速出力軸1590の減速比は100/1程度で
ある。
展にともなって、その外歯1532と共通に噛み合う前
記一対の内歯同容の間に回転位相上のずれが発生し、第
一サーキュラスプライン1540に対して第二サーキュ
ラスプラインすなわち減速出力軸1590が緩慢に回転
する。回転入力用傘歯車1510との比較にお−いて示
される減速出力軸1590の減速比は100/1程度で
ある。
ロボット手首機yI4000の中には上カバー用の減速
機1500の他に先端部用の減速機]600も組み込ま
れている。これも調和形のものであって、基本的には第
4図のものと一致する。しかし、第1図からもわかるよ
うに、先端部用の減速機1600ば小型のものであり、
上カバー用の′lJ、速機1500は大型のものである
。上カバー用の減速1i11500が大型化するのは、
それに高トルクが求められろためであり、またそれは上
カバー1200の回転中心線1204上から大きく外れ
た所に負R(先端部]300に取り付けられろ作業工具
ないしはワーク)が配置されるためである。このため、
この高トルク用の大型な減速811500をどのように
組み込むべきか、その組み込み構造が問題となるのであ
る。
機1500の他に先端部用の減速機]600も組み込ま
れている。これも調和形のものであって、基本的には第
4図のものと一致する。しかし、第1図からもわかるよ
うに、先端部用の減速機1600ば小型のものであり、
上カバー用の′lJ、速機1500は大型のものである
。上カバー用の減速1i11500が大型化するのは、
それに高トルクが求められろためであり、またそれは上
カバー1200の回転中心線1204上から大きく外れ
た所に負R(先端部]300に取り付けられろ作業工具
ないしはワーク)が配置されるためである。このため、
この高トルク用の大型な減速811500をどのように
組み込むべきか、その組み込み構造が問題となるのであ
る。
次に、第1図から第4図の実施例にかかるロボット、特
にそのロボット手首81膚1000の動作について説明
する。
にそのロボット手首81膚1000の動作について説明
する。
第一の手首用電動機7の回転出力は以下の伝達経路を経
て下カバー1100に伝達される。
て下カバー1100に伝達される。
(])第一の手首用電動機7−平歯IIt71−第一の
回転駆動軸7〇−下カバー1100 第二の手首用電動機8の回転出力は以下の伝達経路を経
て上カバー1200に伝達されろ。
回転駆動軸7〇−下カバー1100 第二の手首用電動機8の回転出力は以下の伝達経路を経
て上カバー1200に伝達されろ。
(2)第二の手首用電動機8−平歯車8】−タイミング
ベルト82−第二の回転駆lh軸8o−駆動傘歯車89
−減速機1500の回転入力用傘歯車】5】〇−軸15
12−ウィーブノエネレータ1520の楕円回転体15
22−ベアリング1524−フレラススプライン153
0−M途出力軸159〇−上カバー1200 第三の手首用電動機9の回転出力は以下の伝達!!路を
経て先端部1300に伝達される。
ベルト82−第二の回転駆lh軸8o−駆動傘歯車89
−減速機1500の回転入力用傘歯車】5】〇−軸15
12−ウィーブノエネレータ1520の楕円回転体15
22−ベアリング1524−フレラススプライン153
0−M途出力軸159〇−上カバー1200 第三の手首用電動機9の回転出力は以下の伝達!!路を
経て先端部1300に伝達される。
(3)第三の手首用電動819−継手91−第三の回転
駆動軸90−駆動傘歯車89−能動傘歯車144〇−回
転伝達f由+400−受動傘歯車146〇−先端部回転
用傘歯車1306−減速ml60〇−減速出力軸】69
〇−先端部1300以上のようにして、下カバー110
0に回転中心線1104回りの回転動作が生じ、上カバ
ー1200に回転中心線1204@りの回転動作が生じ
、先端部1300に回転中心線1304回りの回転動作
が生じる。これらの回転動作が総合され、ロボット手首
機構1000はその先端部】300に3自由度(手首自
由度)の動きを許容する。ロボット手首i#R1ooo
そのものにもロボットアームをかいして3自由度が許容
されているので、合わせて6自由度となる。
駆動軸90−駆動傘歯車89−能動傘歯車144〇−回
転伝達f由+400−受動傘歯車146〇−先端部回転
用傘歯車1306−減速ml60〇−減速出力軸】69
〇−先端部1300以上のようにして、下カバー110
0に回転中心線1104回りの回転動作が生じ、上カバ
ー1200に回転中心線1204@りの回転動作が生じ
、先端部1300に回転中心線1304回りの回転動作
が生じる。これらの回転動作が総合され、ロボット手首
機構1000はその先端部】300に3自由度(手首自
由度)の動きを許容する。ロボット手首i#R1ooo
そのものにもロボットアームをかいして3自由度が許容
されているので、合わせて6自由度となる。
前記(21(31の伝達経路には複数の歯車が含まれて
おり、歯車噛み合いにともなう相当程度のバックラッシ
ュが発生する。このパラフレッシュはロボットとしての
位置決め精度を損なう点において有害である。しかして
、本実施例においてはそれらの伝達経路の最終段の所に
減速機1500ないしは1600を配置しであるので、
その減速比に応じバックラッシュが軽減する。
おり、歯車噛み合いにともなう相当程度のバックラッシ
ュが発生する。このパラフレッシュはロボットとしての
位置決め精度を損なう点において有害である。しかして
、本実施例においてはそれらの伝達経路の最終段の所に
減速機1500ないしは1600を配置しであるので、
その減速比に応じバックラッシュが軽減する。
ここで、ロボット手首811I#11000の全体構成
について改めて考察してみろ。下カバー]】000回転
動作ならびに上カバー1200の回転動作による手首2
自由度の動きにともなって、先端部13θOは仮想の球
(仮想球)の表面に沿った動きを示す。乙の手首2自由
麿の回転中心点はこの実施例では回転中心線1104と
1204の交点である。上下のカバー1100.120
0を半球状のものとしたのは前記仮想球に呼応したもの
であり、またその力学的な機械的強度が高いためである
。ところで、小型化のためには、ロボット手首機構10
00の主要tIi構部品を、仮想球と呼応する球状カバ
ー1100.1200の内側の範囲に納めることが望ま
しい。このためには、球(11θ0.1200)の内部
空間を有効に活用することが必要となる。この球の内部
空間には!ff51図のように各種傘歯車89 (99
1,1440,1306,1460がほぼ放射状に配置
されているが、傘歯車89 (991,1460間にお
いては歯車等の81#I11部品が途切れ、そこと球の
中心を挟んで対向する1440.13061Qlでもや
はり途切れている。上カバー用の減速1111500+
よその途切れたところ同志をいわば結ぶように配置され
ろ1.この結采、第1図からもわかるように、球内にお
ける81構部品の配置密度が高まり、全体が大型になら
ず1ζコンパクトにまとまる。m速機1500ば、前記
したように高トルク泪の大径状のものであるが、これが
球の最大径に沿って配置されロタメニ、それを包む球と
してのカバー1100゜1200も比較的小型のものと
なる。逆の見方をすると、上カバー1200の回転に必
要な高トルク形減速[1500の組み込みが可能となる
。もとより、上下のカバー1100,1200は正しい
球でなくてもよいが、その内部の機構部品全体が放射状
のひとつの纏まりを示し、またその中に含まれろ減速機
がカバー大径方向に沿うように配置することが小型化上
は必要である。
について改めて考察してみろ。下カバー]】000回転
動作ならびに上カバー1200の回転動作による手首2
自由度の動きにともなって、先端部13θOは仮想の球
(仮想球)の表面に沿った動きを示す。乙の手首2自由
麿の回転中心点はこの実施例では回転中心線1104と
1204の交点である。上下のカバー1100.120
0を半球状のものとしたのは前記仮想球に呼応したもの
であり、またその力学的な機械的強度が高いためである
。ところで、小型化のためには、ロボット手首機構10
00の主要tIi構部品を、仮想球と呼応する球状カバ
ー1100.1200の内側の範囲に納めることが望ま
しい。このためには、球(11θ0.1200)の内部
空間を有効に活用することが必要となる。この球の内部
空間には!ff51図のように各種傘歯車89 (99
1,1440,1306,1460がほぼ放射状に配置
されているが、傘歯車89 (991,1460間にお
いては歯車等の81#I11部品が途切れ、そこと球の
中心を挟んで対向する1440.13061Qlでもや
はり途切れている。上カバー用の減速1111500+
よその途切れたところ同志をいわば結ぶように配置され
ろ1.この結采、第1図からもわかるように、球内にお
ける81構部品の配置密度が高まり、全体が大型になら
ず1ζコンパクトにまとまる。m速機1500ば、前記
したように高トルク泪の大径状のものであるが、これが
球の最大径に沿って配置されロタメニ、それを包む球と
してのカバー1100゜1200も比較的小型のものと
なる。逆の見方をすると、上カバー1200の回転に必
要な高トルク形減速[1500の組み込みが可能となる
。もとより、上下のカバー1100,1200は正しい
球でなくてもよいが、その内部の機構部品全体が放射状
のひとつの纏まりを示し、またその中に含まれろ減速機
がカバー大径方向に沿うように配置することが小型化上
は必要である。
先端部1300におけるその取り付は座となる面は上下
のカバー1100.1200による球の表面からある程
度遍在していなし)と、それに固定された図外の作業工
具による作業に支障がでろ。
のカバー1100.1200による球の表面からある程
度遍在していなし)と、それに固定された図外の作業工
具による作業に支障がでろ。
先端部用の減速機1600は以上のような作業工具速性
のためのスペースを利用し、組み込まれたものである。
のためのスペースを利用し、組み込まれたものである。
次+c、第5図の実施例について説明する。このロボッ
ト手首819791002は第1図のものと類ωするの
で、その部品符号をなるべくそのまま引用し、重複する
説明を省略する。第5図のロボット手首機構1002に
おける上カバー用減速機1500の回転入力用傘歯車1
510aは駆動傘歯車99aと噛み合う。また、回転伝
達軸1400の能動傘歯車1440aは駆動傘歯車89
aと噛み合う。駆動傘歯車89aが固定された回転駆動
軸80aは先端部1300を回すためのものである。
ト手首819791002は第1図のものと類ωするの
で、その部品符号をなるべくそのまま引用し、重複する
説明を省略する。第5図のロボット手首機構1002に
おける上カバー用減速機1500の回転入力用傘歯車1
510aは駆動傘歯車99aと噛み合う。また、回転伝
達軸1400の能動傘歯車1440aは駆動傘歯車89
aと噛み合う。駆動傘歯車89aが固定された回転駆動
軸80aは先端部1300を回すためのものである。
また、駆動傘歯車99aが固定された回転駆動軸90a
ば上カバー1200を回すためのものであ−る。この実
施例では上カバー用の回転駆動軸90aの内周側に先端
部用の回転駆動軸80aが配置されている。これにとも
ない、駆動傘歯車89aの方が駅動傘爾1199 nの
先に突き出ろ構成となる。
ば上カバー1200を回すためのものであ−る。この実
施例では上カバー用の回転駆動軸90aの内周側に先端
部用の回転駆動軸80aが配置されている。これにとも
ない、駆動傘歯車89aの方が駅動傘爾1199 nの
先に突き出ろ構成となる。
次に、第6図の実施例について説明する。この部品符号
もなるべく第1図のものをそのまま引用する。この実施
例のロボット手首機1Jj10041こおいては、上カ
バー用の減3ffli+sooの軸1512bを長(延
ばし、それに固定された回転入力用傘歯車15]01+
を能動傘歯車+4401ζ至近するように配置する。回
転入力用傘歯車1510bは駆動用傘歯車99と噛み合
うが、その噛み合いは駆動用傘歯車99における右側(
第6図における右側であって、減速機1500とは反対
の側である)から取られている。このため、減速[15
00と駆動用傘歯車89.99との間の構成が回転入力
用傘歯車+510bが介在しな0分だけ簡素化する。
もなるべく第1図のものをそのまま引用する。この実施
例のロボット手首機1Jj10041こおいては、上カ
バー用の減3ffli+sooの軸1512bを長(延
ばし、それに固定された回転入力用傘歯車15]01+
を能動傘歯車+4401ζ至近するように配置する。回
転入力用傘歯車1510bは駆動用傘歯車99と噛み合
うが、その噛み合いは駆動用傘歯車99における右側(
第6図における右側であって、減速機1500とは反対
の側である)から取られている。このため、減速[15
00と駆動用傘歯車89.99との間の構成が回転入力
用傘歯車+510bが介在しな0分だけ簡素化する。
次に、第7図の実施例について説明する。ここでも第1
図の部品符号をなるべく引用する。この実施例のロボッ
ト手首81横1006はロボットアーム側の構成変更を
もともなうものである。ロボ・ノドアームに配置された
第2の手庁用電ghffll’lの回転出力は平歯車8
1C,平歯車82C1平歯車83cをかいし、第2の回
転駆動軸80C(こ伝わる。
図の部品符号をなるべく引用する。この実施例のロボッ
ト手首81横1006はロボットアーム側の構成変更を
もともなうものである。ロボ・ノドアームに配置された
第2の手庁用電ghffll’lの回転出力は平歯車8
1C,平歯車82C1平歯車83cをかいし、第2の回
転駆動軸80C(こ伝わる。
前記平歯車82cは第三の回転駆動軸90cの外周側に
配置されたそれと同心のものであって、この@五の回転
駆動軸90cは前記第二の回転駆動軸80cの外側にこ
れと並行するように配置されている。第二第三の回転駆
動軸80c、90clよ第一の回転駆動軸70の内周側
に配置されており、かつそのうちのいずれか一方(この
実施例では第三の回転駆動軸90C)は第一の回転駆動
軸70と同心状に配置されている。この第7TXiの実
施例の一部を変形し、その回転入力用傘歯車1510を
駆動傘歯車99の右側(図面上の右pi)から迫るよう
にこれと噛み合わすことも可能である。
配置されたそれと同心のものであって、この@五の回転
駆動軸90cは前記第二の回転駆動軸80cの外側にこ
れと並行するように配置されている。第二第三の回転駆
動軸80c、90clよ第一の回転駆動軸70の内周側
に配置されており、かつそのうちのいずれか一方(この
実施例では第三の回転駆動軸90C)は第一の回転駆動
軸70と同心状に配置されている。この第7TXiの実
施例の一部を変形し、その回転入力用傘歯車1510を
駆動傘歯車99の右側(図面上の右pi)から迫るよう
にこれと噛み合わすことも可能である。
[発明の効果]
以上のように、本発明は上下の内部空間であって下カバ
ー寄りの能動傘歯車と上刃l<−寄りの受動傘歯車との
間の傾いた回転伝達軸回りの空間(こ上カバー用の減速
機を配置しt:ものである。これによれば所要の高トル
ク泪の前記減速131をコノパクトに組み込んt!、よ
り実用性の高いロボット手σ81#Rが得られる。
ー寄りの能動傘歯車と上刃l<−寄りの受動傘歯車との
間の傾いた回転伝達軸回りの空間(こ上カバー用の減速
機を配置しt:ものである。これによれば所要の高トル
ク泪の前記減速131をコノパクトに組み込んt!、よ
り実用性の高いロボット手σ81#Rが得られる。
第2図は本発明にかかるロボット手首81構を取り付け
たロボット全体の側面図、第3図はそのロボットアーム
内における手首動力の伝達経路を示す説明図、第1図は
本発明にかかる前記ロボット手首機構を示す断面図、第
4図はその中の調和形減達機を示す原理図、第5図は本
発明の他の実施例を示すロボット手首機構の断面図、第
6図はさらに他の実施例を示すロボット手首機構の断面
図、第7図1.tその他の実施例を示すロボット手首機
膚ないしはロボットアームの断面図である。 図中の主な部品符号 1100−下カバー 1200=上力バー1300=
先端部 1400=回転伝達軸1306−先端部回
転用傘歯車 1440−能動傘歯車 1460=受動傘歯車150Q
=減速8J 1600−減速機15]〇一回転入力
用傘歯車 159〇−減速出力す由 1104.1204.1304=回転中心線3.4−ロ
ボットアーム 70.80.9〇一回転駆動軸 89.99=駆動傘歯車
たロボット全体の側面図、第3図はそのロボットアーム
内における手首動力の伝達経路を示す説明図、第1図は
本発明にかかる前記ロボット手首機構を示す断面図、第
4図はその中の調和形減達機を示す原理図、第5図は本
発明の他の実施例を示すロボット手首機構の断面図、第
6図はさらに他の実施例を示すロボット手首機構の断面
図、第7図1.tその他の実施例を示すロボット手首機
膚ないしはロボットアームの断面図である。 図中の主な部品符号 1100−下カバー 1200=上力バー1300=
先端部 1400=回転伝達軸1306−先端部回
転用傘歯車 1440−能動傘歯車 1460=受動傘歯車150Q
=減速8J 1600−減速機15]〇一回転入力
用傘歯車 159〇−減速出力す由 1104.1204.1304=回転中心線3.4−ロ
ボットアーム 70.80.9〇一回転駆動軸 89.99=駆動傘歯車
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、ロボットアームの先に回転自在に配置された下カバ
ーと、この下カバーに回転自在に配置された上カバーと
、この上カバーに回転自在に配置された先端部とを備え
、前記上カバーの回転中心線は前記下カバーの回転中心
線に対して鋭角状に傾き、前記先端部の回転中心線は前
記上カバーの回転中心線に対して鋭角状に傾き、前記上
下のカバーで包まれるその内部空間に回転伝達軸を配置
し、この回転伝達軸の回転中心線は前記上カバーの回転
中心線と一致し、前記回転伝達軸に能動傘歯車と受動傘
歯車を固定し、その一方の前記下カバー寄りの能動傘歯
車はロボットアーム側の駆動傘歯車と噛み合い、もう一
方の前記上カバー寄りの受動傘歯車は前記先端部を回す
先端部回転用傘歯車と噛み合い、前記上下のカバーで包
まれるその内部空間であって、前記下カバー寄りの前記
能動傘歯車と前記上カバー寄りの前記受動傘歯車との間
の傾いた前記回転伝達軸回りの空間に減速機を配置し、
この減速機における回転入力用傘歯車はロボットアーム
側の別の駆動傘歯車と噛み合い、前記減速機における減
速出力軸を前記上カバーにそれを回すように固定したこ
とを特徴とするロボット手首機構。 2、減速機を調和形のものとし、その楕円回転体を含む
ウィーブジェネレータを軸受をかいして回転伝達軸回り
に配置した特許請求の範囲第1項記載のロボット手首機
構。 3、減速機における回転入力用傘歯車を能動傘歯車と受
動傘歯車との間に配置した特許請求の範囲第1項記載の
ロボット手首機構。 4、上下のそれぞれのカバーを切り口の開放した半球状
のものとし、これらの一対のカバーをそれぞれの切り口
が対向するように配置し、これらのカバーで包まれるそ
の内部空間を前記切り口に沿って仕切るように減速機を
配置した特許請求の範囲第1項記載のロボット手首機構
。 5、下カバーを回すための回転駆動軸と、減速機におけ
る回転入力用傘歯車と噛み合う駆動傘歯車を回すための
回転駆動軸と、回転伝達軸における能動傘歯車と噛み合
う駆動傘歯車を回すための回転駆動軸を、それぞれロボ
ットアームの内側にその長手方向に沿うように配置した
特許請求の範囲第1項記載のロボット手首機構。 6、各回転駆動軸を同心状に配置した特許請求の範囲第
5項記載のロボット手首機構。 7、減速機における回転入力用傘歯車と噛み合う駆動傘
歯車を回すための回転駆動軸の外周側に、回転伝達軸に
おける能動傘歯車と噛み合う駆動傘歯車を回すための回
転駆動軸を配置した特許請求の範囲第6項記載のロボッ
ト手首機構。 8、減速機における回転入力用傘歯車と噛み合う駆動傘
歯車を回すための回転駆動軸の内周側に、回転伝達軸に
おける能動傘歯車と噛み合う駆動傘歯車を回すための回
転駆動軸を配置した特許請求の範囲第6項記載のロボッ
ト手首機構。 9、減速機における回転入力用傘歯車と噛み合う駆動傘
歯車を回すための回転駆動軸の外側にこれと並行するよ
うに、回転伝達軸における能動傘歯車と噛み合う駆動傘
歯車を回すための回転駆動軸を配置した特許請求の範囲
第5項記載のロボット手首機構。 10、下カバーを回すための回転駆動軸の内周側に、減
速機における回転入力用傘歯車と噛み合う駆動傘歯車を
回すための回転駆動軸と、回転伝達軸における能動傘歯
車と噛み合う駆動傘歯車を回すための回転駆動軸とを配
置し、そのいずれか一方の回転駆動軸が下カバーを回す
ための前記回転駆動軸と同心状となる特許請求の範囲第
9項記載のロボット手首機構。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21780885A JPS6279988A (ja) | 1985-10-02 | 1985-10-02 | ロボツト手首機構 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21780885A JPS6279988A (ja) | 1985-10-02 | 1985-10-02 | ロボツト手首機構 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6279988A true JPS6279988A (ja) | 1987-04-13 |
Family
ID=16710058
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21780885A Pending JPS6279988A (ja) | 1985-10-02 | 1985-10-02 | ロボツト手首機構 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6279988A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101850457A (zh) * | 2010-04-27 | 2010-10-06 | 宏达博能自动化设备(江苏)有限公司 | 机器人前驱电机单排后置式传动装置 |
WO2011105400A1 (ja) * | 2010-02-23 | 2011-09-01 | 国立大学法人 鹿児島大学 | 3自由度能動回転関節 |
-
1985
- 1985-10-02 JP JP21780885A patent/JPS6279988A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011105400A1 (ja) * | 2010-02-23 | 2011-09-01 | 国立大学法人 鹿児島大学 | 3自由度能動回転関節 |
JP2011173187A (ja) * | 2010-02-23 | 2011-09-08 | Kagoshima Univ | 3自由度能動回転関節 |
CN101850457A (zh) * | 2010-04-27 | 2010-10-06 | 宏达博能自动化设备(江苏)有限公司 | 机器人前驱电机单排后置式传动装置 |
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