JPH0192085A - 産業用ロボットの作業工具姿勢制御装置 - Google Patents
産業用ロボットの作業工具姿勢制御装置Info
- Publication number
- JPH0192085A JPH0192085A JP24878087A JP24878087A JPH0192085A JP H0192085 A JPH0192085 A JP H0192085A JP 24878087 A JP24878087 A JP 24878087A JP 24878087 A JP24878087 A JP 24878087A JP H0192085 A JPH0192085 A JP H0192085A
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- JP
- Japan
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- arm
- fixed
- motor
- shaft
- tool
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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】
産業上の利用分野
本発明は多種少量生産における部品の挿入、取出し、組
立て等に使用する汎用性に富んだ産業用ロボットの作業
工具姿勢制御装置に関する。
立て等に使用する汎用性に富んだ産業用ロボットの作業
工具姿勢制御装置に関する。
従来・技術および発明が解決しようとする問題点最近、
この種の汎用性に富んだ産業用ロボットが部品の挿入、
取出し、組立て等に利用されているが、中でも水平方向
に旋回するアームを有する産業用ロボットが特に広く利
用されている。この −種の産業用ロボットでは
、アーム先端に所望作業を行う作業工具が設けられてい
るヲ（、アームを高速で移動させるため、アームを筒形
状としてその軽量化をはかり、アーム旋回時の憤憔を小
さくし付けられ、その作動により昇降する工具軸３３の
下端には作業工具３４が取付けられているが、ロボット
の汎用性をさらに高めるため、所望ワークに対応してそ
の姿勢を任意に変更できるように前記作業工具３４を回
転自在に配置するとともにこれに回転を与える姿勢制御
用モータ３５およびベルト伝達機構３６でなる姿勢制御
装置を前記アーム３１の先端に設けていや。そのため、
アーム３１の先端に加わる重量が重くなり、アーム３１
の旋回時の慣性が大きくなって、アーム３１の軽量化の
効果が半減する等の欠点が生じている。
この種の汎用性に富んだ産業用ロボットが部品の挿入、
取出し、組立て等に利用されているが、中でも水平方向
に旋回するアームを有する産業用ロボットが特に広く利
用されている。この −種の産業用ロボットでは
、アーム先端に所望作業を行う作業工具が設けられてい
るヲ（、アームを高速で移動させるため、アームを筒形
状としてその軽量化をはかり、アーム旋回時の憤憔を小
さくし付けられ、その作動により昇降する工具軸３３の
下端には作業工具３４が取付けられているが、ロボット
の汎用性をさらに高めるため、所望ワークに対応してそ
の姿勢を任意に変更できるように前記作業工具３４を回
転自在に配置するとともにこれに回転を与える姿勢制御
用モータ３５およびベルト伝達機構３６でなる姿勢制御
装置を前記アーム３１の先端に設けていや。そのため、
アーム３１の先端に加わる重量が重くなり、アーム３１
の旋回時の慣性が大きくなって、アーム３１の軽量化の
効果が半減する等の欠点が生じている。
問題点を解決するための手段
本発明は上記欠点の除去を目的とするもので、基台に固
定された第１モータの回転を受けて旋回する第１アーム
および第１アームの先端部に固定された第２モータの回
転を受けて旋回する第２アームを有している。前記第２
アームの先端部にはスライド軸受が回転自在に配置され
ており、このスライド軸受には下端に作業工具を固定し
た工具軸が昇降手段の作動により昇降自在に配置されて
いる。
定された第１モータの回転を受けて旋回する第１アーム
および第１アームの先端部に固定された第２モータの回
転を受けて旋回する第２アームを有している。前記第２
アームの先端部にはスライド軸受が回転自在に配置され
ており、このスライド軸受には下端に作業工具を固定し
た工具軸が昇降手段の作動により昇降自在に配置されて
いる。
前記第１アームおよび第２アームは筒形状をなし、第１
アーム内の基部近くに水平に延びる姿勢制御用モータが
固定されている。また、この姿勢制御用モータの駆動軸
側にはウオームギアを収納したギアケースが固定されて
おり、前記姿勢制御用モータの駆動軸の回転が直交する
方向に減速されて取出されるように構成されている。さ
らに、前記ウオームギアのウオームホイールには一体に
回転するように姿勢制御用駆動プーリが固定されている
。
アーム内の基部近くに水平に延びる姿勢制御用モータが
固定されている。また、この姿勢制御用モータの駆動軸
側にはウオームギアを収納したギアケースが固定されて
おり、前記姿勢制御用モータの駆動軸の回転が直交する
方向に減速されて取出されるように構成されている。さ
らに、前記ウオームギアのウオームホイールには一体に
回転するように姿勢制御用駆動プーリが固定されている
。
一方、前記第２モータは中空形状をなしており、その中
空部を貫通して第１アームと第２アームとにより回転自
在に保持された回転軸が配置されている。前記回転軸の
上端には第１伝達プーリが、下端には第２伝達プーリが
固定されており、前記姿勢制御用駆動プーリと第１伝達
プーリとの間に第１ベルトが、また第２伝達プーリとス
ライド軸受に固定された姿勢制御用被動プーリとの間に
は第２ベルトが巻回されている。
空部を貫通して第１アームと第２アームとにより回転自
在に保持された回転軸が配置されている。前記回転軸の
上端には第１伝達プーリが、下端には第２伝達プーリが
固定されており、前記姿勢制御用駆動プーリと第１伝達
プーリとの間に第１ベルトが、また第２伝達プーリとス
ライド軸受に固定された姿勢制御用被動プーリとの間に
は第２ベルトが巻回されている。
作用
上記産業用ロボットでは、作業工具が固定された工具軸
を任意の角度回転させる姿勢制御用モータは第１アーム
のほぼ回転中心付近の基部近くに取付けられており、姿
勢制御用モータの重量増による第１アーム旋回時の第１
アームの慣性の増加を軽減することができるばかりか、
第２アーム先端部に姿勢制御用モータを取付けなくても
よいため、第２アームに加わる重量は工具移動ユニット
のみとなり、姿勢制御装置を設けることによる第２アー
ム旋回時の慣性の増加もなく、第１アームおよび第２ア
ーム旋回時に生じるロボット旋回部の慣性を小さくでき
、各アームの軽量化により慣性を小さくするようにした
効果を損なうことなく、作業工具の姿勢制御を行うこと
ができる。また、゛第１アームの先端に配置される回転
軸も伝達機構の一部をなす伝達プーリを固定するだけで
よいため、回転軸を筒形状にすることができる。そのた
め、第１アームに加わる重量がさらに軽減され、ロボッ
トの旋回部の慣性がさらに軽減される。また、前記回転
軸を通じて第２アーム先端の各機器の配線、配管を第１
アームに案内することができるばかりか、作業工具姿勢
制御装置を第１アームおよび第２アーム内に完全に収納
することができるため、ロボット全体の外観を良好に保
つことができる。
を任意の角度回転させる姿勢制御用モータは第１アーム
のほぼ回転中心付近の基部近くに取付けられており、姿
勢制御用モータの重量増による第１アーム旋回時の第１
アームの慣性の増加を軽減することができるばかりか、
第２アーム先端部に姿勢制御用モータを取付けなくても
よいため、第２アームに加わる重量は工具移動ユニット
のみとなり、姿勢制御装置を設けることによる第２アー
ム旋回時の慣性の増加もなく、第１アームおよび第２ア
ーム旋回時に生じるロボット旋回部の慣性を小さくでき
、各アームの軽量化により慣性を小さくするようにした
効果を損なうことなく、作業工具の姿勢制御を行うこと
ができる。また、゛第１アームの先端に配置される回転
軸も伝達機構の一部をなす伝達プーリを固定するだけで
よいため、回転軸を筒形状にすることができる。そのた
め、第１アームに加わる重量がさらに軽減され、ロボッ
トの旋回部の慣性がさらに軽減される。また、前記回転
軸を通じて第２アーム先端の各機器の配線、配管を第１
アームに案内することができるばかりか、作業工具姿勢
制御装置を第１アームおよび第２アーム内に完全に収納
することができるため、ロボット全体の外観を良好に保
つことができる。
実施例
以下、実施例を図面に基づき説明する。第１図において
、１は多関節型の産業用ロボットであり、基台２に固定
されたステータ部３ａとロータ部３ｂとからなる第１Ｄ
Ｄモータ３を有している。この第１０Ｄモータ３のロー
タ部３ｂには垂直方向に延びる円筒形状の支柱４が固定
されており、この支柱４の上端に前記第１ＤＤモータ３
の回転を受けて水平方向に旋回する筒形状をなす第１ア
ーム５が固定されている。前記第１アーム５内にはその
回転中心付近の基部近くに位置して、水平方向に延びる
姿勢制御用モータ６が固定されている。この姿勢制御用
モータ６の駆動軸側には、その回転を受けて回転するつ
ｔ−ム７ａとウオームホイール７ｂとからなるゼロバラ
フラッシャ型のウオームギア７を収納したギアケース８
が固定されており、姿勢制御用モータ６の回転が直交す
る方向に取出されるように構成されている。さらに、前
記ウオームギア７のウオームホイール７ｂには一体に回
転する姿勢制御用駆動プーリ９が固定されており、後記
する伝達機構を介して工具軸１０を回転させるように構
成されている。
、１は多関節型の産業用ロボットであり、基台２に固定
されたステータ部３ａとロータ部３ｂとからなる第１Ｄ
Ｄモータ３を有している。この第１０Ｄモータ３のロー
タ部３ｂには垂直方向に延びる円筒形状の支柱４が固定
されており、この支柱４の上端に前記第１ＤＤモータ３
の回転を受けて水平方向に旋回する筒形状をなす第１ア
ーム５が固定されている。前記第１アーム５内にはその
回転中心付近の基部近くに位置して、水平方向に延びる
姿勢制御用モータ６が固定されている。この姿勢制御用
モータ６の駆動軸側には、その回転を受けて回転するつ
ｔ−ム７ａとウオームホイール７ｂとからなるゼロバラ
フラッシャ型のウオームギア７を収納したギアケース８
が固定されており、姿勢制御用モータ６の回転が直交す
る方向に取出されるように構成されている。さらに、前
記ウオームギア７のウオームホイール７ｂには一体に回
転する姿勢制御用駆動プーリ９が固定されており、後記
する伝達機構を介して工具軸１０を回転させるように構
成されている。
前記第１アーム５の先端部には、ステータ部１１ａとロ
ータ部１１ｂとからなる第２ＤＤモータ１１がロータ部
１１ｂを下方にして固定されている。前記第２ＤＤモー
タ１１のロータ部１１ｂにはその回転を受けて水平方向
に一体に回転する筒形状をなす第２アーム１２が固定さ
れており、この第２アーム１２は前記第１アーム５の下
方で旋回するように構成されている。また、前記第２ア
ーム１２の先端には工具移動ユニット１３が取付けられ
ている。この工具移動ユニット１３は、第２アーム１２
と交叉する方向に延びるＺ軸モータ１４とその駆動によ
り回転するスクリュウシャフト１５とこれに螺合して昇
降する軸受ナツト部１６とからなる昇降手段、前記軸受
ナツト部１６と一体に昇降する工具軸１０、この工具軸
１０に固定された作業工具（図示せず）および前゛記工
具軸１０内に設けられたバランス機構（図示せず）から
なっている。また、前記工具軸１０は前記第２アーム１
２に交叉する方向に回転自在に取付けられたスライド軸
受１７に昇降自在に案内されている。このスライド軸受
１７には前記第２アーム１２内に位置して姿勢制御用被
動プーリ１８が固定されており、後記する伝達機構を介
して前記姿勢制御用モータ６の回転を受ｃｌで回転する
ように構成されている。
ータ部１１ｂとからなる第２ＤＤモータ１１がロータ部
１１ｂを下方にして固定されている。前記第２ＤＤモー
タ１１のロータ部１１ｂにはその回転を受けて水平方向
に一体に回転する筒形状をなす第２アーム１２が固定さ
れており、この第２アーム１２は前記第１アーム５の下
方で旋回するように構成されている。また、前記第２ア
ーム１２の先端には工具移動ユニット１３が取付けられ
ている。この工具移動ユニット１３は、第２アーム１２
と交叉する方向に延びるＺ軸モータ１４とその駆動によ
り回転するスクリュウシャフト１５とこれに螺合して昇
降する軸受ナツト部１６とからなる昇降手段、前記軸受
ナツト部１６と一体に昇降する工具軸１０、この工具軸
１０に固定された作業工具（図示せず）および前゛記工
具軸１０内に設けられたバランス機構（図示せず）から
なっている。また、前記工具軸１０は前記第２アーム１
２に交叉する方向に回転自在に取付けられたスライド軸
受１７に昇降自在に案内されている。このスライド軸受
１７には前記第２アーム１２内に位置して姿勢制御用被
動プーリ１８が固定されており、後記する伝達機構を介
して前記姿勢制御用モータ６の回転を受ｃｌで回転する
ように構成されている。
さらに、前記第１アーム５に固定された第２ＤＤモータ
１１はその軸線方向に延びる中空部を有し、この中空部
には回転軸１９が前記第１アーム５と第２アーム１２と
により回転自在に保持されて配置されている。この回転
軸１９の上端には第１伝達プーリ２０が固定されており
、前記姿勢制御用駆動プーリ９との間に第１ベルト２１
が巻回されている。また、前記回転軸１９の下端には第
２伝達プーリ２２が固定されており、前記姿勢制御用被
動プーリ１８との間に第２ベルト２３が巻回され、前記
姿勢制御用モータ６の回転を４個のプーリ９．１８．２
０．２２と２本のベルト２１．２３でなる伝達機構を介
して工具軸１０に伝達する作業工具姿勢制御装置が構成
されている。さらに、前記回転軸１９は中空形状に形成
されており、その筒内を利用して第２アーム１２の先端
に取付けられた各機器の配線配管を第１アーム５の筒内
に案内するように構成されている。
１１はその軸線方向に延びる中空部を有し、この中空部
には回転軸１９が前記第１アーム５と第２アーム１２と
により回転自在に保持されて配置されている。この回転
軸１９の上端には第１伝達プーリ２０が固定されており
、前記姿勢制御用駆動プーリ９との間に第１ベルト２１
が巻回されている。また、前記回転軸１９の下端には第
２伝達プーリ２２が固定されており、前記姿勢制御用被
動プーリ１８との間に第２ベルト２３が巻回され、前記
姿勢制御用モータ６の回転を４個のプーリ９．１８．２
０．２２と２本のベルト２１．２３でなる伝達機構を介
して工具軸１０に伝達する作業工具姿勢制御装置が構成
されている。さらに、前記回転軸１９は中空形状に形成
されており、その筒内を利用して第２アーム１２の先端
に取付けられた各機器の配線配管を第１アーム５の筒内
に案内するように構成されている。
発明の効果
上記産業用ロボットでは、作業工具が固定された工具軸
１０に回転を伝達して作業工具の姿勢を変更する姿勢制
御用モータ６を第１アーム５の回転中心付近の基部近く
に固定でき、この姿勢制御用モータ６の重量による第１
アーム５の旋回時の慣性の増加を軽減することができる
。また、第２アーム１２の先端部に姿勢制御用モータ６
を取付けなくてもよいため、第２アーム１２の先端に加
わる重量は工具移動ユニット１３のみとなって第２アー
ム１２に加わる重量を軽減でき、第２アーム１２の旋回
時の第２アーム１２の慣性は作業工具姿勢制御装置の影
響を受けず、第１アーム５および第２アーム１２の旋回
時に生じるロボット旋回部の慣性を小さくでき、各アー
ムの軽量化により慣性を小さくするようにした効果を損
なうことなく、作業工具の姿勢制御を行うことができる
。また、第１アーム５の先端に位置する回転軸１９も伝
達プーリを固定するだけであるため、筒形状とすること
ができ、ロボットの旋回部をさらに軽量化することがで
きるばかりか、第２アーム１２の先端部に取付けられた
各機器の配線配管を収納してこれらを第１アーム５に案
内することができ、しかも作業工具姿勢制御装置をすべ
て第１アーム５および第２アーム１２内に収納できるた
め、ロボットはシンプルな形状となり、ロボット全体の
美観を良好にすることができる。さらに、このロボット
は危険な回転部が露出しないため、極めて安全性の高い
ロボットを提供することかできる。
１０に回転を伝達して作業工具の姿勢を変更する姿勢制
御用モータ６を第１アーム５の回転中心付近の基部近く
に固定でき、この姿勢制御用モータ６の重量による第１
アーム５の旋回時の慣性の増加を軽減することができる
。また、第２アーム１２の先端部に姿勢制御用モータ６
を取付けなくてもよいため、第２アーム１２の先端に加
わる重量は工具移動ユニット１３のみとなって第２アー
ム１２に加わる重量を軽減でき、第２アーム１２の旋回
時の第２アーム１２の慣性は作業工具姿勢制御装置の影
響を受けず、第１アーム５および第２アーム１２の旋回
時に生じるロボット旋回部の慣性を小さくでき、各アー
ムの軽量化により慣性を小さくするようにした効果を損
なうことなく、作業工具の姿勢制御を行うことができる
。また、第１アーム５の先端に位置する回転軸１９も伝
達プーリを固定するだけであるため、筒形状とすること
ができ、ロボットの旋回部をさらに軽量化することがで
きるばかりか、第２アーム１２の先端部に取付けられた
各機器の配線配管を収納してこれらを第１アーム５に案
内することができ、しかも作業工具姿勢制御装置をすべ
て第１アーム５および第２アーム１２内に収納できるた
め、ロボットはシンプルな形状となり、ロボット全体の
美観を良好にすることができる。さらに、このロボット
は危険な回転部が露出しないため、極めて安全性の高い
ロボットを提供することかできる。
第１図は本発明の一部切欠正面図、第２図は従来例の要
部説明図である。 １ 産業用ロボット、 ２ 基台、３ 第１ＤＤモ
ータ、 ３ａ ス７−−夕部、３ｂ ロータ部、
４ 支柱、５ 第１アーム、 ６
姿勢制御用モータ、７ ウオームギア、 ７ａ
ウオーム、７ｂ ウオームホイール、 ８ ギア
ケース、９ 姿勢制御用駆動プーリ、１０ 工具軸、
１１ 第２ＤＤモータ、 １１ａステ一タ部、１１
ｂロ一タ部、 １２ 第２アーム、１３
工具移動ユニット、 １４ Ｚ軸モータ、１５ ス
クリュウシャフト、１６ 軸受ナツト部、１７ ス
ライド軸受、 １８ 姿勢制御用被動プーリ、１９ 回転軸、２０
第１伝達ブー１八 ２１ 第１ベルト、２２
第２伝達プーリ、 ２３ 第２ベルト、３０
産業用ロボット、 ３１ アーム、３２ 工具移
動ユニット、 ３３ 工具軸、３４、作業工具、
３５ 姿勢制御用モータ、３６ ベルト伝達
機構、 特許出願人 日東精工株式会社
部説明図である。 １ 産業用ロボット、 ２ 基台、３ 第１ＤＤモ
ータ、 ３ａ ス７−−夕部、３ｂ ロータ部、
４ 支柱、５ 第１アーム、 ６
姿勢制御用モータ、７ ウオームギア、 ７ａ
ウオーム、７ｂ ウオームホイール、 ８ ギア
ケース、９ 姿勢制御用駆動プーリ、１０ 工具軸、
１１ 第２ＤＤモータ、 １１ａステ一タ部、１１
ｂロ一タ部、 １２ 第２アーム、１３
工具移動ユニット、 １４ Ｚ軸モータ、１５ ス
クリュウシャフト、１６ 軸受ナツト部、１７ ス
ライド軸受、 １８ 姿勢制御用被動プーリ、１９ 回転軸、２０
第１伝達ブー１八 ２１ 第１ベルト、２２
第２伝達プーリ、 ２３ 第２ベルト、３０
産業用ロボット、 ３１ アーム、３２ 工具移
動ユニット、 ３３ 工具軸、３４、作業工具、
３５ 姿勢制御用モータ、３６ ベルト伝達
機構、 特許出願人 日東精工株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 基台２に固定された第１モータ３の回転を受けて旋回す
る第１アーム５および第１アーム５の先端部に固定され
た第２モータ１１の回転を受けて旋回する第２アーム１
２を配置し、この第２アーム１２の先端部にスライド軸
受１７を回転自在に配置してスライド軸受１７に昇降手
段の作動により昇降する工具軸１０を昇降自在に配置し
、この工具軸１０の下端に作業工具を固定した産業用ロ
ボットにおいて、第１アーム５および第２アーム１２を
筒形状とし、第１アーム５内の基部近くに水平に延びる
姿勢制御用モータ６を固定するとともにこの姿勢制御用
モータ６の駆動軸側にウォームギア７を収納したギアケ
ース８を固定して前記姿勢制御用モータ６の駆動軸の回
転を直交する方向に減速して取出すように構成し、さら
に前記ウォームギア７のウォームホィール７ｂに一体に
回転するように姿勢制御用駆動プーリ９を固定する一方
、 第２モータ１１を中空形状とし、この中空部に位置して
第１アーム５と第２アーム１２とにより回転自在に保持
された回転軸１９を配置し、その上端に第１伝達プーリ
２０を、下端に第２伝達プーリ２２を固定して前記姿勢
制御用駆動プーリ９と第１伝達プーリ２０との間に第１
ベルト２１を巻回し、第２伝達プーリ２２とスライド軸
受１７に固定された姿勢制御用被動プーリ１８との間に
第２ベルト２２を巻回したことを特徴とする作業工具姿
勢制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24878087A JPH0192085A (ja) | 1987-09-30 | 1987-09-30 | 産業用ロボットの作業工具姿勢制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24878087A JPH0192085A (ja) | 1987-09-30 | 1987-09-30 | 産業用ロボットの作業工具姿勢制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0192085A true JPH0192085A (ja) | 1989-04-11 |
Family
ID=17183278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24878087A Pending JPH0192085A (ja) | 1987-09-30 | 1987-09-30 | 産業用ロボットの作業工具姿勢制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0192085A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0336787U (ja) * | 1989-08-14 | 1991-04-10 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61121889A (ja) * | 1985-02-07 | 1986-06-09 | 新明和工業株式会社 | 産業用ロボツト |
-
1987
- 1987-09-30 JP JP24878087A patent/JPH0192085A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61121889A (ja) * | 1985-02-07 | 1986-06-09 | 新明和工業株式会社 | 産業用ロボツト |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0336787U (ja) * | 1989-08-14 | 1991-04-10 |
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