JPH0123278B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0123278B2 JPH0123278B2 JP24881485A JP24881485A JPH0123278B2 JP H0123278 B2 JPH0123278 B2 JP H0123278B2 JP 24881485 A JP24881485 A JP 24881485A JP 24881485 A JP24881485 A JP 24881485A JP H0123278 B2 JPH0123278 B2 JP H0123278B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- upper arm
- drive motor
- lever
- shaft
- swinging
- 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.)
- Expired
Links
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 claims description 64
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 42
- 210000000245 forearm Anatomy 0.000 claims description 34
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 13
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 7
- 230000036544 posture Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は工業用多関節形ロボツトに関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to an industrial articulated robot.
従来の工業用多関節形ロボツトは、第1図、第
2図、第3図に示すように構成されている。即ち
第1図、及び第3図に示すように上腕駆動モータ
2の回転は送りねじ3aに噛合うナツト3bを直
進運動に変換し、リンク4を介して上腕1を第1
図に示す矢印のように揺動させるように構成して
いる。また第2図、及び第3図に示すように前腕
駆動モータ6の回転は送りねじ7aに噛合うナツ
ト7bを直進運動に変換し、ロツド8を介して前
腕5を第2図に示す矢印のように揺動させるよう
に構成している。
A conventional industrial articulated robot is constructed as shown in FIGS. 1, 2, and 3. That is, as shown in FIGS. 1 and 3, the rotation of the upper arm drive motor 2 converts the nut 3b meshing with the feed screw 3a into a linear movement, and moves the upper arm 1 through the link 4 to the first
It is configured to swing as shown by the arrow in the figure. Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the rotation of the forearm drive motor 6 converts the nut 7b meshing with the feed screw 7a into a linear motion, and moves the forearm 5 via the rod 8 in the direction of the arrow shown in FIG. It is configured to swing like this.
第4図は上記従来の工業用多関節形ロボツトの
手首駆動機構を示した図である。即ち手首駆動モ
ータ9は、上腕1の揺動中心に設置され、出力軸
を円板11に連結して円板11を揺動させるよう
に構成している。そして円板11の揺動運動は、
リンク14,15により円板12に伝達されて揺
動させ、リンク16,17により円板13を揺動
させ、手首18を上下に揺動させるように構成し
ている。ここでリンク14,15及び円板11,
12は平行四辺形リンクを構成し、更にリンク1
6,17及び円板12,13も平行四辺形リンク
機構を構成しているため、上腕1、前腕5の姿勢
にかかわらず手首の姿勢は一定に保たれる。 FIG. 4 is a diagram showing the wrist drive mechanism of the conventional industrial multi-joint robot. That is, the wrist drive motor 9 is installed at the center of swing of the upper arm 1, and is configured to connect its output shaft to the disc 11 to swing the disc 11. And the rocking motion of the disk 11 is
The rotation is transmitted to the disc 12 by the links 14 and 15 to cause it to swing, the disc 13 to swing by the links 16 and 17, and the wrist 18 to swing up and down. Here, the links 14, 15 and the disc 11,
12 constitutes a parallelogram link, and link 1
6 and 17 and the disks 12 and 13 also constitute a parallelogram link mechanism, so that the posture of the wrist is kept constant regardless of the posture of the upper arm 1 and forearm 5.
しかしながら、上記従来の工業用多関節形ロボ
ツトでは、上腕や前腕の重量低減をはかり、慣性
力を低くし、更に上腕を支持する第1軸上の機構
を簡素化するために、手首駆動用モータを旋回台
上に搭載し、上腕および前腕用の駆動モータを旋
回台の後部に回転自在に支持し、この駆動モータ
の回転運動を減速させて送りねじの直進運動に変
え、上腕および前腕の揺動運動に変えて駆動モー
タへの負荷の低減をはかつて制御している。
However, in the above-mentioned conventional industrial articulated robot, in order to reduce the weight of the upper arm and forearm, lower the inertia force, and further simplify the mechanism on the first axis that supports the upper arm, the wrist drive motor is is mounted on a swivel table, and the drive motor for the upper arm and forearm is rotatably supported at the rear of the swivel table.The rotational movement of this drive motor is decelerated and converted into the linear movement of the feed screw, and the rotational movement of the upper arm and forearm is In the past, the reduction of the load on the drive motor was controlled in place of dynamic motion.
しかしながらこのロボツトにおいて、上腕およ
び前腕を駆動する場合、駆動モータの回転角と上
腕または前腕の回転角が比例せず、座標計算が複
雑となる問題点がある。また送りねじを利用して
いるため、転がり軸受のみにより運動を伝える機
構に比べて、摩耗しやすく、短寿命であると共
に、機構が複雑となり、更に高速で制御しにくい
問題点も有していた。 However, in this robot, when driving the upper arm and forearm, there is a problem that the rotation angle of the drive motor is not proportional to the rotation angle of the upper arm or forearm, which complicates coordinate calculation. Furthermore, since it uses a feed screw, it is more prone to wear and has a shorter lifespan than a mechanism that transmits motion using only rolling bearings, and the mechanism is complex, making it difficult to control at high speeds. .
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決
すべく、腕駆動機構を簡潔にして高剛性を持たせ
ると共に遊びをなくし、腕機構の位置決め精度を
高精度にすることができ、しかも動作範囲の広い
コンパクトな工業用多関節形ロボツトを提供する
ことにある。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art by simplifying the arm drive mechanism, giving it high rigidity, eliminating play, and increasing the positioning accuracy of the arm mechanism. The purpose is to provide a compact industrial articulated robot with a wide range of range.
即ち、本発明は、上記目的を達成するために、
駆動モータの動力で旋回軸の回りに旋回する旋回
台と、該旋回台に第1の軸を中心として揺動自在
に支持された第1の上腕と、上記旋回台に上記第
1の軸を中心にして揺動自在に支持されたレバー
と、該レバーの揺動端と一端を回転自在に連結し
た第2の上腕と、該第2の上腕の他端と上記第1
の上腕の揺動端とに各々回転自在に連結し、且つ
第1の上腕、レバー、第2の上腕と共に平行四辺
形リンクの腕機構を構成する前腕と、該前腕の一
端に設けられた手首とを備え、上記第1の上腕の
第1の軸部及び上記レバーの第1の軸部に各々出
力を連結した第1の減速機及び第2の減速機を上
記第1の軸の軸心に合せて相対向して設置し、上
記第1の上腕を揺動させる第1の駆動モータと上
記レバーを揺動させる第2の駆動モータとを上記
旋回台に上記第1の軸の軸心に合せて相対向して
設置し、これら第1の駆動モータ及び第2の駆動
モータの各々の回転出力を上記第1の減速機及び
第2の減速機の各々の回転入力に回転連結したも
のである。
That is, in order to achieve the above object, the present invention has the following features:
a swivel base that rotates around a swivel shaft by power of a drive motor; a first upper arm that is supported on the swivel base so as to be swingable about a first axis; a lever that is swingably supported at the center; a second upper arm that rotatably connects one end to the swinging end of the lever; and the other end of the second upper arm and the first arm.
a forearm that is rotatably connected to the swinging end of the upper arm and constitutes a parallelogram link arm mechanism together with the first upper arm, the lever, and the second upper arm; and a wrist provided at one end of the forearm. and a first reduction gear and a second reduction gear whose outputs are connected to the first shaft of the first upper arm and the first shaft of the lever, respectively, are connected to the axis of the first shaft. A first drive motor that swings the first upper arm and a second drive motor that swings the lever are installed facing each other so that the axis of the first shaft is aligned with the swivel base. The first drive motor and the second drive motor are installed facing each other, and the rotational output of each of the first drive motor and the second drive motor is rotationally coupled to the rotational input of each of the first and second reduction gears. It is.
また、上記手首を駆動する手首駆動モータを上
記平行四辺形リンクの腕機構の揺動部分に設置し
たものである。 Further, a wrist drive motor for driving the wrist is installed in a swinging portion of the arm mechanism of the parallelogram link.
さらに、上記旋回台の上部にU字形状のフレー
ム部を取り付け、このU字形状のフレーム部に第
1の軸を中心として第1の上腕とレバーとを揺動
自在に支持したものである。 Further, a U-shaped frame portion is attached to the upper part of the swivel base, and the first upper arm and the lever are swingably supported on the U-shaped frame portion about the first shaft.
上記構成により腕駆動機構を簡潔にして高剛性
を持たせると共に遊びをなくし、腕機構の位置決
め精度を高精度にすることができ、しかも動作範
囲の広いコンパクトな工業用多関節形ロボツトに
ある。
With the above structure, the arm drive mechanism can be simplified, have high rigidity, eliminate play, and have high positioning accuracy of the arm mechanism, and can provide a compact industrial articulated robot with a wide range of motion.
また、手首駆動モータを平行四辺形リンクの腕
機構の揺動部分、すなわち、第1の駆動モータ及
び第2の駆動モータの各々の回転出力が第1の減
速機及び第2の減速機を介して連結される第1の
軸部を除く平行四辺形リンクの腕機構の揺動する
部分に設置することで、手首駆動モータを旋回台
側に設置する場合のように手首駆動モータの回転
出力を第1の軸を介して手首に連結する必要がな
いため、手首駆動のための動力伝達機構の構成を
簡素化することができると共に、前記第1の軸上
の機構も上腕および前腕に対応する2つの駆動機
構のみとなり、簡素化することができる。 In addition, the wrist drive motor is connected to the swinging portion of the arm mechanism of the parallelogram link, that is, the rotational output of each of the first drive motor and the second drive motor is transmitted through the first reduction gear and the second reduction gear. By installing it on the swinging part of the arm mechanism of the parallelogram link excluding the first shaft part connected to the wrist drive motor, the rotational output of the wrist drive motor can be Since there is no need to connect the wrist via the first shaft, the configuration of the power transmission mechanism for driving the wrist can be simplified, and the mechanism on the first shaft also corresponds to the upper arm and forearm. There are only two drive mechanisms, which can be simplified.
さらに、旋回台の上部にU字形状のフレーム部
を取り付け、このU字形状のフレーム部に第1の
軸を中心として第1の上腕とレバーとを揺動自在
に支持することで、第1の上腕とレバーの回転運
動に対し可動範囲を大きくすることができると共
に、両端支持によつて剛性を大きくすることもで
きる。 Furthermore, a U-shaped frame part is attached to the upper part of the swivel base, and the first upper arm and the lever are swingably supported on the U-shaped frame part about the first axis. It is possible to increase the movable range for rotational movement of the upper arm and lever, and the rigidity can also be increased by supporting both ends.
以下本発明を図に示す実施例にもとづいて具体
的に説明する。第5図、第6図、第7図、及び第
8図は本発明に係る工業用多関節形ロボツトの一
実施例を示す図である。即ち24は垂直軸心を中
心としてベース35に回動自在に設置された旋回
台で、この垂直軸心上にベース35内部に固定さ
れた旋回台用駆動モータ(図示せず)の出力軸と
減速機(図示せず)を介して連結している。19
は旋回台24の上面に取付けられたU状のフレー
ム24aにOを中心に揺動自在に支持された第1
の上腕で、このフレーム24aの一方の側面の中
心O上に軸心が設置された第1の上腕駆動モータ
21の出力軸に減速機(図示せず)を介して固定
されている。25は旋回台24の上面に取付けら
れたU状のフレーム24aにOを中心に揺動自在
に支持されたレバーで、このフレーム24aの他
方の側面の中心O上に軸心が設置された前腕駆動
モータ21の出力軸に減速機(図示せず)を介し
て固定されている。20は一端を上記レバー25
の揺動端に第8図に示すように軸受44で回転自
在に連結した第2の上腕である。22は部品を保
持するチヤツク等を取付けた手首33を先端に取
付けた前腕で、後端を上記第2の上腕20の他端
と軸42により回転自在に連結し、中間部を第1
の上腕19の揺動端に軸43により回転自在に連
結している。そして第1の上腕19と第2の上腕
20とは平行に配置し、レバー25と前腕22と
は平行に配置し、これら第1の上腕19、第2の
上腕20、レバー25、前腕で4節平行リンク機
構を形成している。
The present invention will be specifically described below based on embodiments shown in the drawings. FIG. 5, FIG. 6, FIG. 7, and FIG. 8 are diagrams showing an embodiment of an industrial articulated robot according to the present invention. That is, 24 is a swivel table installed on the base 35 so as to be rotatable about the vertical axis, and on this vertical axis there is an output shaft of a swivel table drive motor (not shown) fixed inside the base 35. They are connected via a speed reducer (not shown). 19
is a first frame supported by a U-shaped frame 24a attached to the top surface of the swivel base 24 so as to be swingable about O.
The upper arm of the upper arm is fixed via a speed reducer (not shown) to the output shaft of a first upper arm drive motor 21 whose axis is located on the center O of one side of the frame 24a. Reference numeral 25 denotes a lever supported swingably about O on a U-shaped frame 24a attached to the top surface of the swivel base 24, and a forearm whose axis is set on the center O of the other side of this frame 24a. It is fixed to the output shaft of the drive motor 21 via a reduction gear (not shown). 20 has one end attached to the lever 25
As shown in FIG. 8, the second upper arm is rotatably connected to the swinging end of the upper arm by a bearing 44. Reference numeral 22 denotes a forearm having a wrist 33 attached at its tip to which a chuck or the like for holding parts is attached; the rear end is rotatably connected to the other end of the second upper arm 20 by a shaft 42;
It is rotatably connected to the swinging end of the upper arm 19 by a shaft 43. The first upper arm 19 and the second upper arm 20 are arranged in parallel, and the lever 25 and the forearm 22 are arranged in parallel. It forms a joint parallel link mechanism.
然るに上記第1の上腕駆動モータ21の駆動回
転運動は、減速機により減速されて直接第1の上
腕19を揺動させる。また上記前腕駆動モータ2
3の駆動回転運動は、減速機により減速されて直
接レバー25を揺動させ、このレバー25の揺動
は第2の上腕20を介して前腕22をレバー25
の揺動と同じ角度をもつて揺動させる。 However, the driving rotational movement of the first upper arm drive motor 21 is decelerated by the speed reducer and directly causes the first upper arm 19 to swing. In addition, the forearm drive motor 2
3 is decelerated by a speed reducer and directly swings the lever 25, and this swinging of the lever 25 causes the forearm 22 to move through the second upper arm 20 to the lever 25.
oscillate at the same angle as the oscillation of.
第7図、及び第8図は上記手首33を駆動させ
る機構を示した図である。即ち26a,26bは
各々手首駆動モータで、レバー25と第2の上腕
20との回転自在に連結した連結点において、レ
バー25の揺動端に軸受38a,38bにより回
転自在に支持された部材27a,27bに固定さ
れている。28は一端を旋回台24のA点と回転
自在に連結し、他端を部材27a,27bの揺動
端B(部材27a,27bを一体的に結合したバ
ー40)と回転自在に連結したリンクである。こ
れらレバー25とリンク28とを平行に配置し、
旋回台24のと部材27a,27bとを平行
に配置し、平行リンク機構を構成している。 7 and 8 are diagrams showing a mechanism for driving the wrist 33. That is, 26a and 26b are wrist drive motors, respectively, and a member 27a is rotatably supported by bearings 38a and 38b at the swinging end of the lever 25 at the connection point where the lever 25 and the second upper arm 20 are rotatably connected. , 27b. A link 28 has one end rotatably connected to point A of the swivel base 24, and the other end rotatably connected to the swing end B of the members 27a and 27b (bar 40 that integrally connects the members 27a and 27b). It is. These levers 25 and links 28 are arranged in parallel,
The rotating base 24 and members 27a and 27b are arranged in parallel to form a parallel link mechanism.
29a,29bは、各々手首駆動モータ26
a,26bに減速機36a,36bを介して連結
された円板で、レバー25の揺動端に軸受39
a,39bによつて回転自在に支持されている。
30a,30bは、各々第2の上腕20と前腕2
2との回転自在に連結した部分に(軸42と同心
に)回転自在に支持された円板である。41a,
41bは、各々前腕22と手首33との回転自在
に部分に回転自在に支持された円板である。31
a,31bは各々円板29a,29bと円板30
a,30bとを平行リンク機構で連結したリン
ク、32a,32bは各々円板30a,30bと
円板41a,41bとを平行リンク機構で連結し
たリンクである。ところで手首33を第7図に示
す矢印方向に揺動させ、並びに手首33を前後
(紙面に垂直な方向)に揺動させるか、または手
首33を軸心を中心に回転させるために上記の如
くa,bなるサフイツクスで示すように2系列設
けられている。 29a and 29b are wrist drive motors 26, respectively.
a, 26b via reduction gears 36a, 36b, and a bearing 39 is attached to the swinging end of the lever 25.
It is rotatably supported by a and 39b.
30a and 30b are the second upper arm 20 and the forearm 2, respectively.
It is a disc that is rotatably supported (concentrically with the shaft 42) at a portion rotatably connected to the shaft 42. 41a,
41b is a disc rotatably supported by the forearm 22 and wrist 33, respectively. 31
a, 31b are disks 29a, 29b and disk 30, respectively.
The links 32a and 32b are links in which the disks 30a and 30b and the disks 41a and 41b are respectively connected in parallel link mechanisms. By the way, in order to swing the wrist 33 in the direction of the arrow shown in FIG. 7, to swing the wrist 33 back and forth (direction perpendicular to the plane of the paper), or to rotate the wrist 33 around the axis, the above-mentioned method is used. Two lines are provided as indicated by the suffixes a and b.
然るに手首駆動モータ26a,26bの出力軸
34a,34bの各々の回転は、減速機36a,
36bを介して円板29a,29bの回転とな
り、リンク31a,31bを駆動する。リンク3
1a,31bの運動は、円板30a,30bの回
転となり、リンク32a,32bを駆動させ、手
首33を上下方向(矢印方向)に揺動させたり、
手首33を前後方向に揺動させるかまたは手首3
3を軸心を中心に回転させる。一方手首駆動モー
タ26a,26bの固定子側部材27a,27b
は、レバー25の揺動端Cの回りに軸受38a,
38bを介して回転自在に取付けられ、この部材
27a,27bの揺動端Bはバー40、リンク2
8を介して旋回台24の上部Aに揺動自在に取付
けられている。ここで旋回台24上の点Oと点
A、点B、点Cは平行四辺形の関係にあり、
OA,,,はを静止節とする4節平
行リンク機構を構成する。また円板29a,29
b、円板30a,30b、リンク31a,31b
は各々4節平行リンク機構を構成し、円板30
a,30b、円板41a,41b、リンク32
a,32bは各々4節平行リンク機構を構成す
る。なお、上記リンク31a,31b,32a,
32bをチエーン等の柔軟リンクで形成し、円板
29a,29b,30a,30b,41a,41
bをスプロケツトホイール等の回転部材で形成し
ても前記と同様の作用効果が得られることは明ら
かである。 However, the rotation of the output shafts 34a, 34b of the wrist drive motors 26a, 26b is controlled by the speed reducers 36a, 34b.
The discs 29a, 29b rotate through the link 36b, driving the links 31a, 31b. Link 3
The movement of 1a, 31b results in the rotation of the discs 30a, 30b, drives the links 32a, 32b, and swings the wrist 33 in the vertical direction (in the direction of the arrow).
Swing the wrist 33 back and forth or
Rotate 3 around the axis. On the other hand, stator side members 27a, 27b of wrist drive motors 26a, 26b
is a bearing 38a around the swinging end C of the lever 25,
The swinging ends B of these members 27a and 27b are connected to the bar 40 and the link 2.
8, it is swingably attached to the upper part A of the swivel base 24. Here, point O, point A, point B, and point C on the swivel table 24 are in a parallelogram relationship,
A four-bar parallel link mechanism is constructed with OA,,,, as stationary nodes. Also, the disks 29a, 29
b, discs 30a, 30b, links 31a, 31b
each constitute a four-section parallel link mechanism, and the disk 30
a, 30b, discs 41a, 41b, link 32
a and 32b each constitute a four-bar parallel link mechanism. In addition, the above-mentioned links 31a, 31b, 32a,
32b is formed by a flexible link such as a chain, and the discs 29a, 29b, 30a, 30b, 41a, 41
It is clear that the same effects as described above can be obtained even if b is formed by a rotating member such as a sprocket wheel.
このように構成したことにより、前腕22の傾
きを変化させるために第2の上腕20を移動させ
て手首駆動モータ26a,26bの位置も移動し
ても、この手首駆動モータ26a,26bを駆動
して円板29a,29bを回転させない限り、静
止節に対する円板29a,29b、円板30
a,30b、円板41a,41bの回転方向位置
は一定に保たれ、手首33の姿勢は一定に保たれ
る。即ち特別な制御をせずに第1の上腕19、前
腕22の姿勢に関らず、手首33の姿勢は一定に
保たれる。 With this configuration, even if the second upper arm 20 is moved to change the inclination of the forearm 22 and the positions of the wrist drive motors 26a, 26b are also moved, the wrist drive motors 26a, 26b cannot be driven. Unless the disks 29a, 29b are rotated by
The rotational positions of the discs 41a and 41b are kept constant, and the posture of the wrist 33 is kept constant. That is, the posture of the wrist 33 is kept constant regardless of the postures of the first upper arm 19 and forearm 22 without any special control.
ところで手首33としては、前腕22の先端に
第9図に示す機構が取付けられる場合と第10図
に示す機構が取付けられる場合とがある。第9図
に示す場合、手首33は、円板41a,41bの
回転中心を中心として回動自在に支持されたレバ
ー45と該レバー45の揺動端にこのレバー45
の揺動方向に直角な前後方向に揺動するレバー4
6とによつて構成され、該レバー46の上端と円
板41aの上端とをバー47で連結し、上記レバ
ー46の上端と円板41bの上端とをレバー48
で連結している。然るに手首駆動モータ26aと
手首駆動モータ26bとを同じ回転角度駆動して
円板41aと円板41bとを同じ角度回転させれ
ば、手首33は第9図Bに示すようにその角度Y
方向に曲がる。また手首駆動モータ26aと手首
駆動モータ26bとを互いに逆方向に同じ回転角
駆動して円板41aと円板41bとを互いに逆方
向に同じ角度回転させれば手首33は第9図Bに
示すX方向に振られる。 By the way, as for the wrist 33, there are cases in which a mechanism shown in FIG. 9 is attached to the tip of the forearm 22, and cases in which a mechanism shown in FIG. 10 is attached. In the case shown in FIG. 9, the wrist 33 is attached to a lever 45 that is rotatably supported around the center of rotation of the disks 41a and 41b and a swinging end of the lever 45.
Lever 4 that swings in the front-back direction perpendicular to the swing direction of
6, the upper end of the lever 46 and the upper end of the disc 41a are connected by a bar 47, and the upper end of the lever 46 and the upper end of the disc 41b are connected by a lever 48.
It is connected with. However, if the wrist drive motor 26a and the wrist drive motor 26b are driven at the same rotation angle and the discs 41a and 41b are rotated at the same angle, the wrist 33 will rotate at that angle Y as shown in FIG. 9B.
turn in the direction If the wrist drive motor 26a and the wrist drive motor 26b are driven at the same rotation angle in opposite directions to rotate the discs 41a and 41b at the same angle in opposite directions, the wrist 33 will be as shown in FIG. 9B. Swings in the X direction.
第10図の場合、手首33は、円板41aと一
体となつていて、軸受51によつて回転自在に支
持されたシリンダ49と、このシリンダ49に軸
心方向に軸受52によつて回転自在に支持され、
且円板41bの後端に固定された傘歯車と噛合う
傘歯車を固定した部材50とによつて構成されて
いる。然るに手首駆動モータ26aだけを回転駆
動させれば、それだけ円板41a(シリンダ49)
が回転して手首33が第10図のY方向に曲げら
れ、手首駆動モータ26bだけを回転駆動させれ
ば、それだけ円板41bが回転して傘歯車を介し
て手首33が第10図のθ方向にひねられる。 In the case of FIG. 10, the wrist 33 is connected to a cylinder 49 that is integral with a disk 41a and rotatably supported by a bearing 51, and is rotatable in the axial direction of the cylinder 49 by a bearing 52. supported by
It is also constituted by a bevel gear fixed to the rear end of the disc 41b and a member 50 to which a bevel gear that meshes is fixed. However, if only the wrist drive motor 26a is rotated, the disk 41a (cylinder 49)
rotates to bend the wrist 33 in the Y direction in FIG. 10, and if only the wrist drive motor 26b is rotated, the disk 41b rotates and the wrist 33 moves through the bevel gear to the direction θ in FIG. Twisted in one direction.
以上のように、第1の上腕19を駆動するモー
タ21を第1の上腕19の揺動中心Oに設置して
直接モータの出力軸を減速機を介して第1の上腕
19に固定し、しかもレバー25を駆動するモー
タ23もレバー25の揺動中心Oに設置して直接
モータの出力軸を減速機を介してレバー25に固
定したので、モータ21は第1の上腕19の揺動
回転角だけ回転駆動し、モータ23もレバー25
と平行な関係にある前腕22の揺動角(傾き角)
だけ回転駆動すればよく、これらは常に比例関係
にあり、座標変換を非常に容易にすることがで
き、しかもベアリングだけで支持しているので摩
耗も少なく、長寿命化をはかることができる。 As described above, the motor 21 that drives the first upper arm 19 is installed at the swing center O of the first upper arm 19, and the output shaft of the motor is directly fixed to the first upper arm 19 via the reducer. Furthermore, the motor 23 that drives the lever 25 is also installed at the swing center O of the lever 25, and the output shaft of the motor is directly fixed to the lever 25 via the reducer. Only the corner is rotated, and the motor 23 is also driven by the lever 25.
The swing angle (tilt angle) of the forearm 22 in a parallel relationship with
These components are always in a proportional relationship, which makes coordinate transformation very easy.Furthermore, since it is supported only by bearings, there is less wear and the service life can be extended.
また手首駆動モータ26a,26bを各々レバ
ー25と第1の上腕20との連結点Cに設置した
ので、手首に設けられチヤツクで部品を保持して
手首に負荷がかかつても手首駆動モータ26a,
26bの重量でバランスさせることができ、非常
に優れた安定性をもたせることができ、しかも手
首駆動モータ26a,26bの固定子側部材27
a,27bを旋回台24の静止節をもとに平
行リンク機構で連結したので、レバー25により
前腕22を傾動させても常に手首33の姿勢を一
定に保つことができる。 Furthermore, since the wrist drive motors 26a and 26b are each installed at the connection point C between the lever 25 and the first upper arm 20, even if the chuck attached to the wrist is used to hold parts and a load is applied to the wrist, the wrist drive motors 26a and 26b
The weight of the wrist drive motors 26a and 26b can be balanced by the weight of the stator side member 27 of the wrist drive motors 26a and 26b.
Since a and 27b are connected by a parallel link mechanism based on the stationary joint of the swivel base 24, the posture of the wrist 33 can always be kept constant even if the forearm 22 is tilted by the lever 25.
なお各駆動モータには、ロータリエンコーダ等
の回転角検出器が取付けられ、フイードバツク制
御ができるようになつている。 Note that a rotation angle detector such as a rotary encoder is attached to each drive motor to enable feedback control.
以上説明したように本発明によれば、腕駆動機
構を簡潔にして高剛性を持たせると共に遊びをな
くし、腕機構の位置決め精度を高精度にすること
ができ、しかも動作範囲の広く、コンパクトで高
速制御を可能にし、更に経済的効果も大きな工業
用多関節形ロボツトを得ることができる顕著な作
用効果を奏する。また、手首駆動モータを平行四
辺形リンクの腕機構の揺動部分に設置すること
で、手首駆動のための動力伝達機構の構成を簡素
化することができると共に、第1の軸上の機構も
上腕および前腕に対応する2つの駆動機構のみと
なり、簡素化することができる。さらに、旋回台
の上部にU字形状のフレーム部を取り付け、この
U字形状のフレーム部に第1の軸を中心として第
1の上腕とレバーとを揺動自在に支持すること
で、第1の上腕とレバーの回転運動に対し可動範
囲を大きくすることができると共に、両端支持に
よつて剛性を大きくすることもできる。
As explained above, according to the present invention, the arm drive mechanism can be made simple, have high rigidity, eliminate play, and have high positioning accuracy of the arm mechanism, and have a wide operating range, be compact, and The present invention has a remarkable effect of making it possible to obtain an industrial articulated robot that enables high-speed control and also has great economic effects. In addition, by installing the wrist drive motor in the swinging part of the arm mechanism of the parallelogram link, the configuration of the power transmission mechanism for driving the wrist can be simplified, and the mechanism on the first axis can also be There are only two drive mechanisms corresponding to the upper arm and the forearm, which can be simplified. Furthermore, a U-shaped frame part is attached to the upper part of the swivel base, and the first upper arm and the lever are swingably supported on the U-shaped frame part about the first axis. It is possible to increase the movable range for rotational movement of the upper arm and lever, and the rigidity can also be increased by supporting both ends.
第1図は従来の工業用多関節形ロボツトを示す
左側面図、第2図はその右側面図、第3図は第1
図及び第2図の正面図、第4図は第1図乃至第3
図に示す従来の工業用多関節形ロボツトにおける
手首駆動機構を示す側面図、第5図は本発明の工
業用多関節形ロボツトの一実施例を示す外観斜視
図、第6図は第5図の側面図、第7図は第5図及
び第6図に示す工業用多関節形ロボツトの手首駆
動機構の一実施例を示す図、第8図は第7図にお
いてレバーと第2の上腕との連結部分を示す断面
図、第9図Aは第5図及び第6図に示す前腕の先
端に取付けられる第1の手首機構を示す断面図、
第9図Bは第9図Aに示す手首機構の斜視図、第
10図Aは第5図及び第6図に示す前腕の先端に
取付けられる第2の手首機構を示す断面図、第1
0図Bは第10図Aに示す手首機構の斜視図であ
る。
符号の説明、19……第1の上腕、20……第
2の上腕、21……第1の上腕駆動モータ、22
……前腕、23……前腕駆動モータ、24……旋
回台、25……レバー、26a,26b……手首
駆動モータ、27a,27b……部材、28……
リンク、29a,29b,30a,30b,41
a,41b……円板、31a,31b,32a,
32b……リンク、33……手首。
Figure 1 is a left side view of a conventional industrial articulated robot, Figure 2 is its right side view, and Figure 3 is its first side view.
Figure 2 is a front view, Figure 4 is a front view of Figures 1 to 3.
5 is a side view showing the wrist drive mechanism of the conventional industrial articulated robot shown in the figure; FIG. 5 is an external perspective view showing an embodiment of the industrial articulated robot of the present invention; and FIG. , FIG. 7 is a diagram showing an embodiment of the wrist drive mechanism of the industrial articulated robot shown in FIGS. 5 and 6, and FIG. 8 is a side view of the lever and the second upper arm in FIG. FIG. 9A is a cross-sectional view showing the first wrist mechanism attached to the tip of the forearm shown in FIGS. 5 and 6;
FIG. 9B is a perspective view of the wrist mechanism shown in FIG. 9A, FIG. 10A is a sectional view showing the second wrist mechanism attached to the tip of the forearm shown in FIGS. 5 and 6, and FIG.
0B is a perspective view of the wrist mechanism shown in FIG. 10A. Explanation of symbols: 19...first upper arm, 20...second upper arm, 21...first upper arm drive motor, 22
...Forearm, 23...Forearm drive motor, 24...Swivel base, 25...Lever, 26a, 26b...Wrist drive motor, 27a, 27b...Member, 28...
Link, 29a, 29b, 30a, 30b, 41
a, 41b...disk, 31a, 31b, 32a,
32b...link, 33...wrist.
Claims (1)
旋回台と、該旋回台に第1の軸を中心として揺動
自在に支持された第1の上腕と、上記旋回台に上
記第1の軸を中心にして揺動自在に支持されたレ
バーと、該レバーの揺動端と一端を回転自在に連
結した第2の上腕と、該第2の上腕の他端と上記
第1の上腕の揺動端とに各々回転自在に連結し、
且つ第1の上腕、レバー、第2の上腕と共に平行
四辺形リンクの腕機構を構成する前腕と、該前腕
の一端に設けられた手首とを備え、上記第1の上
腕の第1の軸部及び上記レバーの第1の軸部に
各々出力を連結した第1の減速機及び第2の減速
機を上記第1の軸の軸心に合せて相対向して設置
し、上記第1の上腕を揺動させる第1の駆動モー
タと上記レバーを揺動させる第2の駆動モータと
を上記旋回台に上記第1の軸の軸心に合せて相対
向して設置し、これら第1の駆動モータ及び第2
の駆動モータの各々の回転出力を上記第1の減速
機及び第2の減速機の各々の回転入力に回転連結
したことを特徴とする工業用多関節形ロボツト。 2 駆動モータの動力で旋回軸の回りに旋回する
旋回台と、該旋回台に第1の軸を中心として揺動
自在に支持された第1の上腕と、上記旋回台に上
記第1の軸を中心にして揺動自在に支持されたレ
バーと、該レバーの揺動端と一端を回転自在に連
結した第2の上腕と、該第2の上腕の他端と上記
第1の上腕の揺動端とに各々回転自在に連結し、
且つ第1の上腕、レバー、第2の上腕と共に平行
四辺形リンクの腕機構を構成する前腕と、該前腕
の一端に設けられた手首とを備え、上記第1の上
腕の第1の軸部及び上記レバーの第1の軸部に
各々出力を連結した第1の減速機及び第2の減速
機を上記第1の軸の軸心に合せて相対向して設置
し、上記第1の上腕を揺動させる第1の駆動モー
タと上記レバーを揺動させる第2の駆動モータと
を上記旋回台に上記第1の軸の軸心に合せて相対
向して設置し、これら第1の駆動モータ及び第2
の駆動モータの各々の回転出力を上記第1の減速
機及び第2の減速機の各々の回転入力に回転連結
し、更に上記手首を駆動する手首駆動モータを上
記平行四辺形リンクの腕機構の揺動部分に設置し
たことを特徴とする工業用多関節形ロボツト。 3 駆動モータの動力で旋回軸の回りに旋回する
旋回台と、該旋回台の上部に取り付けられたU字
形状のフレーム部と、該U字形状のフレーム部に
第1の軸を中心として揺動自在に支持された第1
の上腕と、上記U字形状のフレーム部に上記第1
の軸を中心にして揺動自在に支持されたレバー
と、該レバーの揺動端と一端を回転自在に連結し
た第2の上腕と、該第2の上腕の他端と上記第1
の上腕の揺動端とに各々回転自在に連結し、且つ
第1の上腕、レバー、第2の上腕と共に平行四辺
形リンクの腕機構を構成する前腕と、該前腕の一
端に設けられた手首とを備え、上記第1の上腕の
第1の軸部及び上記レバーの第1の軸部に各々出
力を連結した第1の減速機及び第2の減速機を上
記第1の軸の軸心に合せて相対向して設置し、上
記第1の上腕を揺動させる第1の駆動モータと上
記レバーを揺動させる第2の駆動モータとを上記
U字形状のフレーム部に上記第1の軸の軸心に合
せて相対向して設置し、これら第1の駆動モータ
及び第2の駆動モータの各々の回転出力を上記第
1の減速機及び第2の減速機の各々の回転入力に
回転連結したことを特徴とする工業用多関節形ロ
ボツト。[Scope of Claims] 1. A swivel base that rotates around a swivel shaft using the power of a drive motor, a first upper arm supported by the swivel base so as to be swingable about a first axis, and the swivel base. a lever supported swingably about the first shaft, a second upper arm rotatably connected to one end of the swinging end of the lever, and the other end of the second upper arm and the each rotatably connected to the swinging end of the first upper arm;
and a forearm that constitutes a parallelogram link arm mechanism together with the first upper arm, the lever, and the second upper arm, and a wrist provided at one end of the forearm, the first shaft portion of the first upper arm; and a first reduction gear and a second reduction gear each having an output connected to the first shaft portion of the lever are installed facing each other along the axis of the first shaft, and the first upper arm A first drive motor for swinging the lever and a second drive motor for swinging the lever are installed on the swivel base to face each other in alignment with the axis of the first shaft, and the first drive motor motor and second
An industrial articulated robot characterized in that the rotational output of each of the drive motors is rotationally connected to the rotational input of each of the first and second reduction gears. 2. A swivel base that rotates around a swivel shaft using the power of a drive motor, a first upper arm that is swingably supported on the swivel base around a first axis, and a first arm that is supported on the swivel base so as to be swingable about a first axis; a second upper arm rotatably connected to one end of the lever; a second upper arm rotatably connected to the other end of the second upper arm and the first upper arm; Each is rotatably connected to the moving end,
and a forearm that constitutes a parallelogram link arm mechanism together with the first upper arm, the lever, and the second upper arm, and a wrist provided at one end of the forearm, the first shaft portion of the first upper arm; and a first reduction gear and a second reduction gear each having an output connected to the first shaft portion of the lever are installed facing each other along the axis of the first shaft, and the first upper arm A first drive motor for swinging the lever and a second drive motor for swinging the lever are installed on the swivel base to face each other in alignment with the axis of the first shaft, and the first drive motor motor and second
The rotational output of each of the drive motors is rotationally connected to the rotational input of each of the first and second reduction gears, and the wrist drive motor that drives the wrist is connected to the arm mechanism of the parallelogram link. An industrial articulated robot characterized by being installed on a swinging part. 3. A swivel base that rotates around a rotation axis using the power of a drive motor, a U-shaped frame portion attached to the top of the swivel base, and a swivel base that swings around a first axis on the U-shaped frame portion. The first movably supported
The upper arm and the first
a second upper arm rotatably connected to the swinging end of the lever, the other end of the second upper arm and the first
a forearm that is rotatably connected to the swinging end of the upper arm and constitutes a parallelogram link arm mechanism together with the first upper arm, the lever, and the second upper arm; and a wrist provided at one end of the forearm. and a first reduction gear and a second reduction gear whose outputs are connected to the first shaft of the first upper arm and the first shaft of the lever, respectively, are connected to the axis of the first shaft. A first drive motor for swinging the first upper arm and a second drive motor for swinging the lever are installed in the U-shaped frame portion to face each other. The first drive motor and the second drive motor are installed facing each other along the axis of the shaft, and the rotation output of each of the first drive motor and the second drive motor is applied to the rotation input of each of the first reduction gear and the second reduction gear. An industrial articulated robot characterized by rotational connection.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24881485A JPS61168479A (en) | 1985-11-08 | 1985-11-08 | Industrial multi-joint type robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24881485A JPS61168479A (en) | 1985-11-08 | 1985-11-08 | Industrial multi-joint type robot |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61168479A JPS61168479A (en) | 1986-07-30 |
| JPH0123278B2 true JPH0123278B2 (en) | 1989-05-01 |
Family
ID=17183803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24881485A Granted JPS61168479A (en) | 1985-11-08 | 1985-11-08 | Industrial multi-joint type robot |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61168479A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4675356B2 (en) * | 2007-07-06 | 2011-04-20 | 本田技研工業株式会社 | Legged mobile robot |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2433954B2 (en) * | 1974-07-15 | 1976-07-22 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | HANDLING DEVICE |
| JPS533547U (en) * | 1976-06-28 | 1978-01-13 |
-
1985
- 1985-11-08 JP JP24881485A patent/JPS61168479A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61168479A (en) | 1986-07-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6312752B2 (en) | ||
| US5054332A (en) | Articulated robot | |
| US7281447B2 (en) | Articulated mechanism comprising a cable reduction gear for use in a robot arm | |
| JPS5973298A (en) | Wrist mechanism of industrial robot | |
| KR940007206B1 (en) | Industrial robot | |
| KR890005092B1 (en) | Multi-jointed robot | |
| JPS6213149B2 (en) | ||
| JPS5973297A (en) | Wrist mechanism of industrial robot | |
| JP2004291166A (en) | Four degree-of-freedom parallel robot | |
| CN111168413B (en) | Swing head structure | |
| JPH0225758B2 (en) | ||
| KR100225975B1 (en) | A jointing structure of an arm for a vertical joint multi-nuckle robot | |
| CN110653794A (en) | Double-acting platform parallel mechanism with four spatial degrees of freedom and robot | |
| JPS61168479A (en) | Industrial multi-joint type robot | |
| JPH0440159B2 (en) | ||
| JPS62251090A (en) | Industrial robot | |
| JPH0746475Y2 (en) | Rotation / swivel arm drive | |
| JPS587437B2 (en) | Robot Tsutonosou Sawan Toritsuke Souchi | |
| JP2595062B2 (en) | Industrial articulated robot | |
| JPS5850837B2 (en) | Arm mechanism of articulated robot | |
| JPH05253882A (en) | Robot having wrist of three degrees of freedom | |
| JPS6312753B2 (en) | ||
| JPH0323314B2 (en) | ||
| JPS6117995Y2 (en) | ||
| JPS5850838B2 (en) | Articulated robot drive mechanism |