WO1997037817A1 - Mecanisme de poignet pour robot industriel - Google Patents

Mecanisme de poignet pour robot industriel Download PDF

Info

Publication number
WO1997037817A1
WO1997037817A1 PCT/JP1997/000746 JP9700746W WO9737817A1 WO 1997037817 A1 WO1997037817 A1 WO 1997037817A1 JP 9700746 W JP9700746 W JP 9700746W WO 9737817 A1 WO9737817 A1 WO 9737817A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bevel gear
fixed
bearing
drive shaft
gear
Prior art date
Application number
PCT/JP1997/000746
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kazuhiro Haniya
Shigeo Matsushita
Original Assignee
Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki filed Critical Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki
Priority to DE69713710T priority Critical patent/DE69713710T2/de
Priority to US08/973,259 priority patent/US5934148A/en
Priority to EP97906868A priority patent/EP0841128B1/en
Publication of WO1997037817A1 publication Critical patent/WO1997037817A1/ja

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/06—Programme-controlled manipulators characterised by multi-articulated arms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00—Joints
    • B25J17/02—Wrist joints
    • B25J17/0258—Two-dimensional joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00—Joints
    • B25J17/02—Wrist joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/102—Gears specially adapted therefor, e.g. reduction gears
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20207—Multiple controlling elements for single controlled element
    • Y10T74/20305—Robotic arm
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20207—Multiple controlling elements for single controlled element
    • Y10T74/20305—Robotic arm
    • Y10T74/20329—Joint between elements
    • Y10T74/20335—Wrist

Definitions

  • the present invention relates to a wrist mechanism provided at the tip of an arm of an industrial robot and performing two-axis bending and turning operations.
  • an industrial robot supports a base A such that one end of a first arm B is rotatable, as shown in FIG. 2, for example, and a second arm is mounted on the other end of the first arm B.
  • One end of the arm C is rotatably supported, and the other end is rotated about an axis perpendicular to the longitudinal axis of the second arm C to perform a bending operation.
  • a wrist mechanism D is provided to perform a swivel motion that can be swiveled around one of the L ports of the direction axis.
  • An end effector E composed of a gripping device and a processing device is attached to the wrist mechanism D so that work can be performed while taking various postures.
  • a wrist mechanism D provided at the tip of an arm of such an industrial robot and performing two-axis operation of bending and turning is disclosed, for example, as shown in FIG. 3 (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-185585 / 95).
  • 1 is a hollow cylindrical arm
  • 1 is a fixed gear box provided at the tip of the arm
  • 2 is a hollow cylindrical bending drive shaft supported through a bearing 12 inside the arm 1.
  • the spline teeth 2A are provided at the tip.
  • Reference numeral 21 denotes a first bevel gear provided with a spline groove 2B which meshes with the spline teeth 2A of the bending drive shaft 2 on the inner periphery, and a bearing 22 provided between the first bevel gear and the fixed gear box 1 1.
  • the bearing 22 is supported, and is fixed to the arm 1 and the first bevel gear 21 by a bearing retainer 22a and a nut 22b, respectively.
  • Reference numeral 3 denotes a turning drive shaft which is supported inside a bending drive shaft 2 via a bearing 23, and is provided with spline teeth 3A at a tip portion.
  • 31 is a second bevel gear provided with a spline groove that meshes with the spline teeth 3A of the turning drive shaft 3, and is provided between the fixed gear box 11 and a bearing holder 3 2 or a nut 3 3. It is supported by fixed bearings 24.
  • the input shaft 42 and the output member 43 rotate coaxially about the axis that intersects the ⁇ !
  • the input shaft 42 is fixed with a bevel gear ⁇ : 44 of ⁇ 3 that meshes with the first bevel gear 21, and the output member 43 is fixed with an nj dynamic gear box 45.
  • Reference numeral 5 denotes a first bevel gear that rotates on the same axis as the output member 43 of the bending reducer 4 and engages with the second bevel gear 31. And is fixed to the arm 1, and is supported by a bearing 14 via a housing 13.
  • Reference numeral 15 denotes a bearing that supports the movable tooth box 45 in the housing 13 such that the movable tooth box 45 can be bent.
  • Reference numeral 6 denotes a second intermediate bevel gear supported on a movable tooth box 45 via a bearing 46 in parallel with the first intermediate bevel gear, and a spur gear 6 1 meshing with a spur gear 5 1 is provided. It is fixed.
  • Reference numeral 7 denotes a rotation speed reducer, and a fixed portion 72 is fixed to a movable gear box 45 so that the input shaft 71 is concentric with the rotation drive shaft 3.
  • a fourth bevel gear 7 3 that engages with the second intermediate bevel gear 6 is fixed to the input shaft 7 1, and an end effector 8 is fixed to the output member 7 4.
  • the second bevel gear 3 1 is supported on the fixed gear box 11 by a bearing 24 in a cantilever structure, and the turning drive shaft 3 and the second bevel gear 3 1 are connected to the spline teeth 3 of the turning drive shaft 3 1. Since torque is transmitted from the turning drive shaft 3 to the second bevel gear 31 by the engagement between A and the spline groove 3 B of the bevel gear 31, the turning drive shaft 3 and the second bevel gear 3 are transmitted. There was a radial gap between 31.
  • the bending drive shaft 2 is supported by the bearing 12 inside the arm 1.
  • the first bevel gear-21 was a bearing presser 2 2 a and a nut 2. 2B are supported by bearings 22 fixed to the arm 1 and the first bevel gear 21 respectively. Because it is equity, together with the cantilever structure, a problem that the number of parts is often filed this 0
  • an object of the present invention is to provide an industrial robot hand mechanism capable of reducing vibration and noise, as well as reducing the number of assembly steps and the number of parts.
  • the present invention provides a hollow one-limbed cylindrical arm, an identification gear box provided at a tip end of the arm, an arm provided on the ⁇ side of the arm 1, and a bearing.
  • a first umbrella having a hollow cylindrical bending drive shaft supported by the fixed car box, a spline tooth provided near a tip end of the bending drive shaft, and a spline groove inside the spline tooth that fits with the spline tooth.
  • a bending drive reducer provided with an input shaft and an output member fixed to a box and rotatable about an axis orthogonal to the axial direction of the bending drive shaft; and fixed to an input shaft of the bending drive reducer, and
  • Third gear meshing with the first bevel gear A first intermediate bevel gear supported by bearings via a housing fixed to the arm so as to rotate coaxially with the bending drive reducer, and having a baby with the second bevel gear;
  • a movable gear box fixed to an output member of the bending drive speed reducer and supported by the housing so as to be able to perform a bending operation; and the movable gear via a bearing in parallel with the first intermediate bevel gear.
  • a torque transmitting means a turning reducer fixed to the movable gear box
  • the turning reduction In the ⁇ - ⁇ mechanism of an industrial robot having a fourth bevel gear fixed to a human power shaft of the machine and meshing with the second intermediate bevel gear
  • a spline tooth provided on the outer periphery of the tip of the turning drive shaft, a spline groove matching with the spline teeth of the turning drive shaft on one end inner periphery, and the second bevel gear is provided on the outer periphery of the other end.
  • the bevel gear of the first embodiment is a first bevel gear, wherein the intermediate shaft and the other end of the intermediate shaft are described.
  • the fixed gear box is formed so as to be closed with the arm.
  • the slewing drive speed reducer is offset from the slewing drive shaft.
  • FIG. 1 is a front sectional view showing an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a side view of an industrial robot
  • FIG. 3 is a front sectional view showing a conventional example.
  • FIG. 1 is a front sectional view showing a wrist mechanism according to an embodiment of the present invention.
  • the configuration of the entire industrial robot is almost the same as the configuration shown in FIG. 2 described in the conventional example.
  • 1 is a hollow cylindrical arm
  • 1 is a fixed gear box provided at the tip of the arm
  • 2 is a hollow cylindrical bending drive shaft provided inside the arm 1 near the tip.
  • Spline teeth 2A are provided on the outer circumference.
  • Reference numeral 1 denotes a first bevel gear provided with a spline groove 2B which meshes with the spline teeth 2A of the bending drive shaft 2 on an inner periphery thereof, and a bearing 2 2 provided between the fixed gear box 11 and the fixed bevel gear 2.
  • Supported by Reference numeral 3 denotes a turning drive shaft provided inside the bending drive shaft 2, which is provided with spline teeth 3A on the outer periphery near the tip.
  • Reference numeral 30 denotes a hollow cylindrical intermediate shaft, which is provided with a spline groove 3B on the inner periphery thereof, the spline groove 3B engaging with the spline teeth 3A.
  • the other end is supported by the provided bearing 301 and the other end is a bearing 2
  • the bearing 24 is supported by the nut 4 and is adjusted and fixed by the nut 25 to such an extent that vibration does not occur.
  • 31 is the first shaft fixed to the other end of the intermediate shaft 30
  • the second bevel gear 31 fixed to the intermediate shaft 30 is supported by the bearing 301 and the bearing 24 in a double-supported structure.
  • bearings 22, 31, and 24 press bearing 24 with nuts 25.
  • a prestress is applied, so that a highly rigid support structure is provided, so that the first umbrella gear 21 is substantially supported by the bearings 22 and 24 with the same effect as the double-supported structure.
  • Reference numeral 4 denotes a bending drive speed reducer in which the setting part 41 is fixed to the fixed gear box 11.
  • the input shaft 42 and the output member 43 are coaxially rotated about an axis perpendicular to the axial direction of the bending drive shaft 2. It is turned over.
  • a third bevel gear 44 that meshes with the first bevel gear 21 is identified on the input shaft 42, and a movable gear box 45 is fixed to the output member 43.
  • 5 is a first intermediate bevel gear that rotates coaxially with the output member 43 of the bending reducer 4 and meshes with the second bevel gear 31.
  • a spur gear 51 is fixed coaxially, and is supported by a bearing 14 via a housing 13 fixed to the arm 1.
  • Reference numeral 15 denotes a bearing that supports the movable gear box 45 to the housing 13 so that the housing 13 can perform a bending operation.
  • Reference numeral 6 denotes a second intermediate bevel gear supported on the movable gear box 45 via a bearing 46 in parallel with the first intermediate bevel gear, and fixes a spur gear 6 1 meshing with the spur gear 5 1. It is.
  • Reference numeral 7 denotes a swing speed reducer, and a fixed portion 72 is fixed to the movable gear box 45 so that the input shaft 71 is concentric with the swing drive shaft 3.
  • a fourth bevel gear 73 that meshes with the second intermediate bevel gear 6 is fixed to the input shaft 71, and an end effector 8 is fixed to the output member 74.
  • the bending drive shaft 2 and the first bevel gear 21 are connected by the spline mechanism, and the turning drive shaft 3 and the second bevel gear 31 are connected to the turning drive shaft 3 and the spline. Therefore, the second bevel gear 31 is connected to the bearing 24 and the bearing 301 via the intermediate shaft 30.
  • the second bevel gear 31 has a very high rigidity because it is supported by the bearing structure and is supported irrespective of the gap between the connecting parts of the spline mechanism. There is no need to use many parts, and the number of parts related to receiving can be reduced.
  • the support structure of the first bevel gear 21 is extremely extremely high. Go It is not necessary to use many bearings to suppress vibration, and the number of bearing-related parts can be reduced.
  • the turning drive shaft 3 is provided inside the first bevel gear 21 with a chain receiver 301. Therefore, the bending drive shaft 2 is connected to the supported intermediate shaft 30 by a spline mechanism, and there is no need to directly support the turning drive shaft 3, and the bearing between the arm 1 and the bending drive shaft 2 can be eliminated. Therefore, the first bevel gear 21 and the second bevel gear 31 can be assembled only from the tip of the fixed gear box 11, and the gear box 11 can be formed integrally with the arm 1. And the number of parts can be reduced.
  • the input shaft 71 of the swing drive speed reducer 7 was configured to be coaxial with the swing drive shaft 3, but the input shaft 7 1 of the swing drive speed reducer 7 and the swing drive shaft 3 may not be coaxial and may be configured in an offset state.
  • the first bevel gear in the middle of the mechanism that transmits torque from the bending drive shaft to the bending drive reducer, and the torque from the turning drive shaft to the turning 1 drive reducer.
  • the second bevel gear in the middle of the transmitting mechanism is supported by the two bearings via the intermediate shaft in a double-supported structure, and is supported irrespective of the gap between the coupling parts of the spline mechanism. Since the rigidity of the support structure of the gear and the second bevel gear can be extremely increased, the effect of providing a wrist mechanism for an industrial mouthboat that can reduce vibration and noise and reduce the number of assembly steps and the number of parts can be reduced. There is.
  • the present invention is useful for a wrist mechanism of an industrial robot, particularly an articulated robot.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Retarders (AREA)

Description

明細書
^業用ロボッ 卜の手首機構
[技術分野]
本発明は、 産業用ロボッ 卜のアームの先端等に設けられた曲けおよび旋回の 2 軸動作を行う手首機構に関する。
[背景技術]
従来、 産業用ロボッ トは例えば図 2に示すように、 ベース Aに第 1のアーム B の一方端を回動し得るように支持し、 第 1のアーム Bの他方端には第 2のァ一厶 Cの一方端を回動し得るように支持し、 他方端には第 2アーム Cの長手方向の軸 に対して I直交する軸の回りに回動して曲げ動作を行うとともに、 長手方向の軸の L口 1りに旋回し得る旋回動作を行う手首機構 Dを設けてある。 手首機構 Dには把持 装置や加工装置からなるェンドエフエクタ Eを取りつけて、 種々の姿勢を取りな がら作業を行うようにしてある。
このような産業用ロボッ 卜のアームの先端に設けられた、 曲げおよび旋回の 2 軸動作を行う手首機構 Dは、 例えば図 3に示すように構成されているものが開示 されている （例えば、 日本特開昭 6 3— 1 8 5 5 9 5号公報） 。
すなわち、 1は中空円筒状のアーム、 1 1はアーム 1の先端に設けられた固定 歯車箱、 2はアーム 1の内側に軸受 1 2を介して支持された中空円筒状の曲げ駆 動軸で、 先端部分にスプライン歯 2 Aを設けてある。 2 1は内周に曲げ駆動軸 2 のスプライン歯 2 Aと嚙み合うスプライン溝 2 Bを設けた第 1の傘歯車で、 固^ 歯車箱 1 1 との間に設けられた軸受 2 2によって支持され、 軸受 2 2はべァリ ン グ押え 2 2 aおよびナッ ト 2 2 bによってアーム 1および第 1の傘歯車 2 1にそ れぞれ固定されている。
3は曲げ駆動軸 2の内側に軸受 2 3を介して支持された旋回駆動軸で、 先端部 分にスプライン歯 3 Aを設けてある。 3 1は旋回駆動軸 3のスプライン歯 3 Aと 嚙み合うスプライン溝を設けた第 2の傘歯車で、 固定歯車箱 1 1 との間にべァリ ング押さえ 3 2やナツ ト 3 3によって固定された軸受 2 4によって支持されてい る。
4は固定部 4 1が固定 f車箱 1 1に固定された曲げ駆動減速機で、 曲げ駆動軸 2の蚰方向と ί!交する軸を中心として入力軸 4 2および出力部材 4 3が同軸で回 feするようにしてある。 入力軸 4 2には第 1の傘歯車 2 1 と嚙み合う ^ 3の傘歯 Φ: 4 4が固定され、 出力部材 4 3には nj動歯車箱 4 5が固 されている。
5は曲げ減速機 4の出力部材 4 3と同じ軸で问転し、 第 2の傘歯审 3 1 と嚙み 合う第 1の中問傘歯車で、 同軸に ' 歯車 5 1を固定してあり、 アーム 1に固定さ れた'、ウジング 1 3を介して軸受 1 4によって支持されている。 1 5は可動歯求 箱 4 5をハウジング 1 3に曲げ動作が可能なように支持する軸受である。 6は第 1の中間傘歯車と平行に軸受 4 6を介して可動歯卓箱 4 5に支持されている第 2 の中間傘歯卓で、 平歯車 5 1に嚙み合う平歯車 6 1を固定してある。 7は旋回減 速機で、 入力軸 7 1が旋回駆動軸 3と同心になるように、 固定部 7 2を可動歯車 箱 4 5に固定してある。 入力軸 7 1には第 2の中間傘歯卓 6と嚙み合う第 4の傘 歯車 7 3を固定してあり、 出力部材 7 4にはェンドエフエクタ 8を固定してある ところが、 上記従来技術では、 第 2の傘歯車 3 1は固定歯車箱 1 1に軸受 2 4 により片持構造で支持され、 かつ旋回駆動軸 3と第 2の傘歯車 3 1は、 旋回駆動 軸 3 1のスプライン歯 3 Aと傘歯車 3 1のスプライン溝 3 Bとの嚙み合いによつ て旋回駆動軸 3から第 2の傘歯車 3 1にトルクが伝達されるため、 旋回駆動軸 3 と第 2の傘歯車 3 1の間には径方向の隙間が生じていた。
そのため、 第 2の傘歯車 3 1の支持部分の剛性が低下し、 振動や騒音が発生し たり、 伝達効率が低下するという問題があった。
また、 固定歯車箱 1 1の中で第 2の傘歯車 3 1を片持構造で支持するときに、 剛性を低下させないため、 スリーブやナツ トなど多くの軸受同定部品を必要とし 、 コスト低減が難しいという問題があった
また、 旋 L口 1駆動軸 3を曲げ駆動軸 2の内^に軸受 2 3を介して支持するように してあるため、 曲げ駆動軸 2をアーム 1の内側に軸受 1 2によって支持して、 曲 げ駆動軸 2の剛性を^める必要があり、 铀受の数が多くなるという問題があった また、 第 1の傘歯車- 2 1は、 ベアリ ング押え 2 2 aおよびナッ 卜 2 2 Bによつ てアーム 1および第 1の傘歯車 2 1にそれぞれ固定されている軸受 2 2により支 持されているので、 片持構造となるとともに、 部品点数が多いという問題があつ こ 0
[発明の開,丁; ]
そこで本発明は、 振動や騒音を低下させると共に、 組立工数および部品点数を 低減できる産業用ロボッ 卜の手 機構を提供することを目的とするものである。
ヒ記 ¾题を解決するため、 本発明は、 中空 1リ筒状のアームと、 前記アームの先 端に設けられた同定歯車箱と、 前記アーム 1の內側に設けられ、 かつ軸受を介し て前記固定 車箱に支持された中空円筒状の曲げ駆動軸と、 前記曲げ駆動軸の先 端付近に設けたスプライン歯と、 内側に前記スプライン歯と喃み合うスプライン 溝を設けた第 1の傘歯車と、 前記曲げ駆動軸の内側に設けられた旋回駆動軸と、 前記旋回駆動軸によって駆動され、 かつ前記固定歯車箱の中に配置された第 2の 傘歯車と、 固定部が前記固定歯車箱に固定され、 かつ前記曲げ駆動軸の軸方向と 直交する軸を中心として回転しうる入力軸および出力部材を設けた曲げ駆動減速 機と、 前記曲げ駆動減速機の入力軸に固定され、 かつ前記第 1の傘歯車と嚙み合 う第 3の傘歯車と、 前記曲げ駆動減速機と同軸で回転するように前記アームに固 定されたハウジングを介して軸受によって支持され、 かつ前記第 2の傘歯車と喃 み合う第 1の中間傘歯車と、 記曲げ駆動減速機の出力部材に固定され、 かつ前 記ハウジングに曲げ動作が可能なように支持されている可動歯車箱と、 前記第 1 の中間傘歯車と平行に軸受を介して前記可動歯車箱に支持され、 かつ Hi記第 1の 中問傘歯車とトルク伝達手段を介して結合された第 2の中間傘歯車と、 前記可動 歯車箱に固定してある旋回減速機と、 前記旋回減速機の人力軸に固定され前記第 2の中間傘歯車と嚙み合う第 4の傘歯車とを備えた産業用ロボッ 卜の亍- ^機構に おいて、
前記旋回駆動軸の先端外周に設けられたスプライン歯と、 一方端内周に前記旋 回駆動軸のスプライン歯と嚙み合うスプライン溝を¾け、 かつ他方端外周に前記 第 2の傘歯車を固定してある中空円筒状の中間軸と、 前記中間軸の -方端を前記 第 1の傘歯車の内側に支持する軸受と、 前記中問軸の他方端を固定歯車箱に支持 する軸受とを備えたものである。
また、 前^ ¾ 1の傘歯車は、 前記中間軸と前記中間軸の他方端を 記第 1の傘 闱車の内側に支持する軸受とを介して、 前記中間軸の他方端を支持する軸受と — 第 1の傘歯車の外周を前記歯車箱に支持する軸受とにより形成された両持構造 に支持されているものである。
また、 前記固定歯車箱は前記アームと -休に形成されているものである。
また、 前記旋同駆動減速機は前 ¾旋回駆動軸とオフセッ 卜されているものであ る。
[図面の簡単な説明]
図 1は本発明の実施例を示す正断面図であり、 図 2は産業用ロボッ 卜の側面図 であり、 図 3は従来例を示す正断面図である。
[発明を実施するための最良の形態]
以下、 本発明を図に示す実施例について説明する。
図 1は本発明の実施例の手首機構を示す正断面図である。 なお、 産業用ロボッ 卜全体の構成は、 従来例で説明した図 2に示す構成とほぼ同じである。
図において、 1は中空円筒状のアーム、 1 1はアーム 1の先端に設けられた固 定歯車箱、 2はアーム 1の内側に設けられた中空円筒状の曲げ駆動軸で、 先端付 近の外周にスプライン歯 2 Aを設けてある。 2 1は内周に曲げ駆動軸 2のスプラ ィン歯 2 Aと嚙み合うスプライン溝 2 Bを設けた第 1の傘歯車で、 固定歯車箱 1 1 との間に設けられた軸受 2 2によって支持されている。 3は曲げ駆動軸 2の内 側に設けられた旋回駆動軸で、 先端付近の外周にスプライン歯 3 Aを設けてある
3 0は中空円筒状の中間軸で、 内周にスプライン歯 3 Aと嚙み合うスプライン 溝 3 Bを設けてあり、 中間軸 3 0の一方端は第 1の傘歯車 2 1 との間に設けた軸 受 3 0 1によって支持され、 他方端は固定歯車箱 1 1 との間に設けられた軸受 2
4によって支持され、 軸受 2 4はナツ ト 2 5によって振動が発生しない程度の隙 間に調整されて固定されている。 3 1は中間軸 3 0の他方端に固定されている第
2の傘歯車である。
したがって、 中間軸 3 0に固定された第 2の傘歯車 3 1は軸受 3 0 1 と軸受 2 4によって両持構造で支持されることになる。
また、 軸受 2 2、 3 0 1、 2 4は、 ナッ ト 2 5によって軸受 2 4を押し付ける ことにより、 与圧が与えられるので、 剛性の高い支持構造となるため、 第 1の傘 齒車 2 1は実質的に軸受 2 2と軸受 2 4により両持構造と同じ効果を持って支持 される。
4は闳定部 4 1が固定歯車箱 1 1に固定された曲げ駆動減速機で、 曲げ駆動軸 2の軸方向と直交する軸を中心として入力軸 4 2および出力部材 4 3が同軸で回 転するようにしてある。 入力軸 4 2には第 1の傘歯車 2 1 と嚙み合う第 3の傘歯 卓 4 4が同定され、 出力部材 4 3には可動歯車箱 4 5が固定されている。
以下は、 図 2に示した従来例と同様の構成で、 5は曲げ減速機 4の出力部材 4 3と同軸で回転し、 第 2の傘歯車 3 1 と嚙み合う第 1の中間傘歯車で、 同軸に平 歯車 5 1を固定してあり、 アーム 1に固定されたハウジング 1 3を介して軸受 1 4によって支持されている。 1 5は可動歯車箱 4 5をハウジング 1 3に曲げ動作 が可能なように支持する軸受である。
6は第 1の中間傘歯車と平行に軸受 4 6を介して可動歯車箱 4 5に支持されて いる第 2の中間傘歯車で、 平歯車 5 1に嚙み合う平歯車 6 1を固定してある。
7は旋回減速機で、 入力軸 7 1が旋回駆動軸 3と同心になるように可動歯車箱 4 5に固定部 7 2が固定されている。 入力軸 7 1には第 2の中間傘歯車 6と嚙み 合う第 4の傘歯車 7 3を固定してあり、 出力部材 7 4にはェンドエフエクタ 8を 固定してある。
このように本発明は、 曲げ駆動軸 2と第 1の傘歯車 2 1 とはスプライン機構に より結合され、 旋回駆動軸 3と第 2の傘歯車 3 1とは、 旋回駆動軸 3 とスプライ ン機構により結合されている中間軸 3 0を介して結合している構成を備えている したがって、 第 2の傘歯車 3 1は中間軸 3 0を介して軸受 2 4と軸受 3 0 1 と により両持構造で支持され、 かつスプライン機構の結合部分の隙間に関係なく支 持されるので、 第 2の傘歯車 3 1の支持構造は極めて剛性を高くすることができ 、 振動を抑えるために軸受を多く用いる必要がなく、 铀受関係の部品点数を減ら すことができる。
また、 第 1の傘歯車 2 1は実質的に軸受 2 2と軸受 2 4により両持構造と同じ 効果を持って支持されるので、 同様に、 第 1の傘歯車 2 1の支持構造は極めて剛 性を高くすることができ、 振動を抑えるために軸受を多く用いる必要がなく、 軸 受関係の部品点数を減らすことができる。
なお、 ^ ¾施例では、 アーム 1 と固定歯車箱 1 1は別の部品として構成した 例について説明したが、 旋回駆動軸 3が第 1の傘歯車 2 1の内側に蚰受 3 0 1に よって支持される中間軸 3 0にスプライン機構により結合され、 曲げ駆動軸 2は 直接旋回駆動軸 3を支持する必要がなく、 アーム 1 と曲げ駆動軸 2との問の軸受 を除くことができる。 したがって、 第 1の傘歯車 2 1や第 2の傘歯車 3 1は固定 歯車箱 1 1の先端部からのみの組立が 能となり、 歯車箱 1 1をアーム 1に一体 に形成することが可能となるとともに、 部品点数を減らすことができる。
また、 上記実施例では、 旋回駆動減速機 7の入力軸 7 1が旋回駆動軸 3と同軸 になるように構成した例について説明したが、 旋回駆動減速機 7の入力軸 7 1 と 旋回駆動軸 3とが同軸ではなく、 オフセッ トした状態に構成してもよい。
以上述べたように、 本発明によれば、 曲げ駆動軸から曲げ駆動減速機にトルク を伝達する機構の途中にある第 1の傘歯車、 および旋回駆動軸から旋叵 1駆動減速 機にトルクを伝達する機構の途中にある第 2の傘歯車は、 中間軸を介して二つの 軸受により両持構造で支持され、 かつスプライン機構の結合部分の隙間に関係な く支持されて、 第 1の傘歯車および第 2の傘歯車の支持構造は極めて剛性を高く することができるので、 振動や騒音を低下させると共に、 組立工数および部品点 数を低減できる産業用口ボッ 卜の手首機構を提供できる効果がある。
[産業上の利用可能性]
本発明は産業用ロボッ 卜、 特に多関節ロボッ 卜の手首部の機構に有用である。

Claims

請求の範囲
1 . 中空円 M状のアームと、 前記アームの先端に設けられた固定歯車箱と、 前記 アームの内側に設けられ、 かつ軸受を介して前記固定歯^箱に支持された中空円 筒状の曲げ駆動軸と、 前記曲げ駆動軸の先端付近に ¾けたスプライン歯と、 内側 に前記スプライン歯と嚙み合うスプライン溝を設けた第 1の傘歯車と、 前記曲げ 駆動軸の内側に設けられた旋回駆動軸と、 前記旋回駆動軸によって駆動され、 か つ前記固定歯車箱の中に配置された第 2の傘歯車と、 固定部が前記固定歯車箱に 固定され、 かつ前記曲げ駆動軸の軸方向と直交する軸を中心として回転しうる入 力軸および出力部材を設けた曲げ駆動減速機と、 前記曲げ駆動減速機の入力軸に 固定され、 かつ前記第 1の傘歯車と嚙み合う第 3の傘歯車と、 前記曲げ駆動減速 機と同軸で回転するように前記アームに固定されたハウジングを介して軸受によ つて支持され、 かつ前記第 2の傘歯車と嚙み合う第 1の中間傘歯車と、 Β'ίί記曲げ 駆動減速機の出力部材に固定され、 かつ前記ハウジングに曲げ動作が可能なよう に支持されている可動歯車箱と、 前記第 1の中間傘歯車と平行に軸受を介して前 記可動歯車箱に支持され、 かつ前記第 1の中間傘歯車と卜ルク伝達手段を介して 結合された第 2の中間傘歯車と、 前記可動歯車箱に固定してある旋回減速機と、 前記旋回減速機の人力軸に固定され前記第 2の中間傘歯車と嚙み合う第 4の傘歯 車とを備えた産業用ロボッ 卜の手首機構において、
前記旋回駆動軸の先端外周に設けられたスプライン歯と、 方端内周に前記旋 回駆動軸のスプライン歯と嚙み合うスプライン溝を設け、 かつ他方端外周に前記 第 2の傘歯車を固定してある中空円筒状の中間軸と、 前記中間軸の一方端を前記 第 1の傘歯車の内側に支持する軸受と、 前記中間軸の他方端を固定歯車箱に支持 する軸受とを備えたことを特徴とする産業用ロボッ 卜の手首機構。
2 . 前記第 1の傘歯車は、 前記中間軸と前記中間軸の他方端を前記第 1の傘歯車 の内側に支持する軸受とを介して、 前記中間軸の他方端を支持する軸受と前記第
1の傘歯車の外周を前記固定歯車箱に支持する軸受とにより形成されたゆ ί持構造 に支持されている請求項 1記載の産業用口ボッ 卜の手首機構。
3 . 前記罔定歯車箱は 己アームと一体に形成されている請求項 1または 2記載 の産業用ロボッ 卜の手旨機構。
. 前記旋回駆動減速機は前記旋回駆動軸とオフセッ 卜されている , f求項 1から までのいずれか 1項に記載の産槳用ロボッ 卜の手首機構。
PCT/JP1997/000746 1996-04-09 1997-03-10 Mecanisme de poignet pour robot industriel WO1997037817A1 (fr)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE69713710T DE69713710T2 (de) 1996-04-09 1997-03-10 Handgelenkmechanismus für industrieroboter
US08/973,259 US5934148A (en) 1996-04-09 1997-03-10 Wrist mechanism of industrial robot
EP97906868A EP0841128B1 (en) 1996-04-09 1997-03-10 Wrist mechanism for an industrial robot

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11310696A JP3329430B2 (ja) 1996-04-09 1996-04-09 産業用ロボットの手首機構
JP8/113106 1996-04-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1997037817A1 true WO1997037817A1 (fr) 1997-10-16

Family

ID=14603652

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP1997/000746 WO1997037817A1 (fr) 1996-04-09 1997-03-10 Mecanisme de poignet pour robot industriel

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5934148A (ja)
EP (1) EP0841128B1 (ja)
JP (1) JP3329430B2 (ja)
KR (1) KR100462975B1 (ja)
CN (1) CN1052180C (ja)
DE (1) DE69713710T2 (ja)
WO (1) WO1997037817A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230182326A1 (en) * 2020-05-12 2023-06-15 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Wrist device and robot

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6190402B1 (en) * 1996-06-21 2001-02-20 Musc Foundation For Research Development Insitu formable and self-forming intravascular flow modifier (IFM) and IFM assembly for deployment of same
US6902560B1 (en) * 2000-07-27 2005-06-07 Intuitive Surgical, Inc. Roll-pitch-roll surgical tool
EP1371460A1 (en) * 2000-11-22 2003-12-17 TMSUK Co., Ltd. Manipulator
JP4793809B2 (ja) * 2004-09-02 2011-10-12 東京エレクトロン株式会社 重量物の旋回機構
CN100348380C (zh) * 2005-06-30 2007-11-14 上海交通大学 自重构自修复机器人基本模块空间传动机构
CN1332787C (zh) * 2005-12-15 2007-08-22 上海交通大学 全齿轮传动机构带动模块六个旋转面的自重构机器人
JP4653848B1 (ja) 2009-10-26 2011-03-16 ファナック株式会社 パラレルリンクロボット
TWI418452B (zh) * 2009-11-20 2013-12-11 Ind Tech Res Inst 機械手臂之腕關節結構
CN102114630A (zh) * 2009-12-30 2011-07-06 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 机器人臂部件
CN102198658A (zh) * 2010-03-25 2011-09-28 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 机器人臂部件
CN102233584A (zh) * 2010-04-27 2011-11-09 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 机器人臂部件
CN102233585A (zh) * 2010-04-29 2011-11-09 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 机器人臂部件
CN102441894A (zh) * 2010-10-11 2012-05-09 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 机器人臂部件
CN101973038A (zh) * 2010-11-26 2011-02-16 天津市盖德涂装科技有限公司 三自由度空心手腕
CN102527560A (zh) * 2010-12-27 2012-07-04 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 喷涂机器人臂部件及喷涂机器人
CN103029136A (zh) * 2011-09-30 2013-04-10 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 机器人臂部件
CN103158160A (zh) * 2011-12-17 2013-06-19 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 机器人臂部件
JP5746093B2 (ja) 2012-05-30 2015-07-08 ファナック株式会社 産業用ロボットの手首装置
CN103101052A (zh) * 2013-02-26 2013-05-15 奇瑞汽车股份有限公司 一种机器人的腕部
JP5734360B2 (ja) * 2013-07-10 2015-06-17 ファナック株式会社 産業用ロボットの手首構造部
JP6426646B2 (ja) 2016-03-23 2018-11-21 ファナック株式会社 ロボットの手首構造
CN111844124B (zh) * 2020-07-27 2022-05-27 珠海格力智能装备有限公司 机械臂及具有其的机器人
DE102021115282A1 (de) 2021-06-14 2022-12-15 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Roboterarm mit einem Handgelenk und einem Befestigungsflansch
KR102604157B1 (ko) * 2023-05-12 2023-11-20 (주) 해원오직 로봇 동력 전달 시스템

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59201787A (ja) * 1983-04-25 1984-11-15 松下電器産業株式会社 産業用ロボツトの関節装置
JPS63185595A (ja) 1987-01-28 1988-08-01 フアナツク株式会社 産業用ロボツトの手首

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0659635B2 (ja) * 1981-10-07 1994-08-10 株式会社日立製作所 ロボツト手首
DE8511948U1 (de) * 1985-04-22 1985-07-11 GdA Gesellschaft für digitale Automation mbH, 8000 München Getriebeanordnung für eine Industrieroboterhand
US4807486A (en) * 1987-11-09 1989-02-28 Gmf Robotics Corporation Three-axes wrist mechanism
JP2921132B2 (ja) * 1991-01-31 1999-07-19 株式会社安川電機 産業用ロボットの手首機構

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59201787A (ja) * 1983-04-25 1984-11-15 松下電器産業株式会社 産業用ロボツトの関節装置
JPS63185595A (ja) 1987-01-28 1988-08-01 フアナツク株式会社 産業用ロボツトの手首

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP0841128A4

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230182326A1 (en) * 2020-05-12 2023-06-15 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Wrist device and robot

Also Published As

Publication number Publication date
CN1194604A (zh) 1998-09-30
EP0841128A4 (en) 1999-03-17
US5934148A (en) 1999-08-10
JPH09272094A (ja) 1997-10-21
CN1052180C (zh) 2000-05-10
DE69713710T2 (de) 2002-10-24
KR100462975B1 (ko) 2005-05-17
JP3329430B2 (ja) 2002-09-30
DE69713710D1 (de) 2002-08-08
KR19990022759A (ko) 1999-03-25
EP0841128A1 (en) 1998-05-13
EP0841128B1 (en) 2002-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO1997037817A1 (fr) Mecanisme de poignet pour robot industriel
EP3715061B1 (en) Robot wrist structure and robot
JP3952955B2 (ja) 多関節ロボット
US5178032A (en) Robot wrist
US20110126661A1 (en) Industrial robot
JP5573987B1 (ja) 関節機構およびロボット
US5549016A (en) Wrist mechanism for an industrial robot
JPH01177987A (ja) 産業用ロボットの手首
JPH0641117B2 (ja) ロボツトの手首装置
JP5270449B2 (ja) ロボットの関節構造、及びそれを備えるロボット
JPH07124883A (ja) 産業用ロボットの旋回部駆動構造
JP2539796B2 (ja) 関節型ロボット
JPS60201141A (ja) 歯車式減速装置
JPH0569351A (ja) 連接ロボツト
JP2001113488A (ja) 産業用ロボット
KR19980701448A (ko) 다관절 로봇의 손목기구
CN216634380U (zh) 一种机械手自身角度旋转装置
JPH04300190A (ja) 産業用ロボットの手首装置
JPH106270A (ja) 産業用ロボット
WO1985002808A1 (en) Wrist assembly of industrial robot
JP2001113490A (ja) 産業用ロボットの手首駆動装置
JPH07116974A (ja) スカラ型ロボットの作動軸駆動構造
CN214724356U (zh) 一种可伸缩机械手机构
JP2005040923A (ja) ロボットの軸構造とそれを備えた多関節ロボット
JP7453382B2 (ja) 産業用ロボットのアーム構造

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 97190638.6

Country of ref document: CN

AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CN KR US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1997906868

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1019970709201

Country of ref document: KR

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 08973259

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1997906868

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1019970709201

Country of ref document: KR

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 1997906868

Country of ref document: EP

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 1019970709201

Country of ref document: KR