JPH02179381A

JPH02179381A - レーザーロボットの手首構造

Info

Publication number: JPH02179381A
Application number: JP63335541A
Authority: JP
Inventors: Nobutoshi Torii; 信利鳥居; Susumu Ito; 進伊藤; Akihiro Terada; 彰弘寺田; Takeshi Okada; 毅岡田
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1988-12-29
Filing date: 1988-12-29
Publication date: 1990-07-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はレーザーロボットの手首構造に関するものであ
って、レーザーロボットに有効に利用されるものである
。

〔従来の技術〕

従来のレーザーロボットの手首は第２Ａ図及び第２Ｂ図
に示す構造を有している。即ち、ロボットアームｌ上に
Ｚ軸モータＭｚを配置し、アーム能に保持し、ハウジン
グ上部のスリーブ２０の上端を入射光路パイプＰ、と接
続した第１ミラーハウジングＨ１に接続し、パイプＰ２
下端に第２ミラーハウジングＨ！を固着し、ハウジング
２１と第２ミラーハウジングＨ２との間にα軸モータＭ
＆を装着した第２ハウジング２２を介在し、モータＭｚ
のプーリー７とボールネジ・スプラインのプーリー９と
にベルト８を掛け、モータＭヶのプーリー４とバイブＰ
２上のプーリー６とにベルト５を掛け、第２ミラーハウ
ジングＨ，にはパイプＰ、と直交する方向にβ軸モータ
Ｍβを取付けてモータＭβのβ軸回転するプーリー９３
とモータＭβのプーリー９１との間にベルト９２を掛け
、先端に集光ユニット１３を備えた第３ミラーハウジン
グＨ１をプーリー９３と固定し、各ミラーハウジングが
共に、直交する空洞ｃｌ、　ｃｌｌ　：　Ｃｘ。

Ｃｗｔ　：　Ｃ３，Ｃ３＋とミラーＲ，，Ｒ，，及びＲ
１を備えたことにより、パイプＰ、からの入射レーザー
がＷ１→Ｗ２→Ｗ、→Ｗ４の屈折光路を径で集光ユニッ
ト１３の先端Ｅから矢印Ａ方向に加工用のし一ザーを放
射するようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

Ｚ軸を構成するパイプＰ２の先端に、α軸モータＭ、と
α軸駆動機構を配置した第２ハウジング２２とから成る
α軸ユニットを配設しているため、先端部の重量が重く
、さらにβ軸の軸方向にβ軸モータＭβを取付けている
ために全体の形状が大であって慣性力が大であり、手首
運動の迅速且つ正確な制御が困難である。

〔課題を解決するための手段及び作用〕例えば第１Ａ、
第１Ｂ図に示す如く、ロボットアーム１の先端近傍に台
座３を設け、台座３上にα軸モータＭ、とＺ軸モータＭ
ｚとを並設し、アーム先端のハウジング２内に配設した
ボールネジ・スプライン１０によるＺ軸上下動とα軸旋
回とをパイプＰ！にモータＭ、とＭｚで付与し、ハウジ
ング上部のスリーブ２０上端を入射光路パイプＰと接続
した第１ミラーハウジングＨ１に接続すると共に、パイ
プＰ２下端を第２ミラーハウジングＨｚに接続し、先端
に集光ユニット１３を備えた第３ミラーハウジングＨ５
と第２ミラーハウジングＨ２との間に、β軸モータＭβ
をパイプＰｚ　と平行に配設し、第３ミラーハウジング
Ｈ３に固定した中央部孔開きのベベルギヤ１２にβ軸モ
ータＭ＞にベルギヤ１１を噛合させて、入射光路パイプ
Ｐ１から集光ユニット１３までに各ミラーハウジングＨ
，，Ｈ，，Ｈ，により屈折された光路ＷＩ→Ｗ２→Ｗ、
→Ｗ４を構成した。

モータＭ、及びＭｚが共にロボットアーム上になり、α
軸ユニットとＺ軸ユニットとが共にアーム先端のハウジ
ング２内に配設されたため手首先端の重量が従来のもの
より軽減出来ると共に、β軸モータＭβもパイプＰ２に
平行近接設置可能となり、手首の振り廻し慣性力も小と
なった。

〔実施例〕

第１Ａ図及び第１Ｂ図に示す如く、ロボットアーム１の
先端部内に台座３を介してα軸モータＭ９とＺ軸モータ
Ｍｚとを並列立設し、アーム先端のハウジング２内に装
着したボールネジ・スプライン１０でパイプＰ、を支承
し、ボールネジ・ナツト回転用のプーリー９とモータＭ
ｚのプーリー７とにベルト８を掛け、８４１２０回動用
のプーリー６とモータＭａｌのプーリー４とにベルト５
を掛けると共に、ハウジング２の上部に固定したスリー
ブ２０の上端を第１ミラーハウジングＨ１に固定し、第
１ミラーハウジングＨ８の側方には入射光路を構成する
パイプＰ２を固定した。また、パイプＰ２の下端には第
２ミラーハウジングＨｔをモータＭβに第３ミラーハウ
ジングを固定すると共にハウジングＨ１の下面に集光ユ
ニット１３を固定した。第３ミラーハウジングには中央
部が孔開きのベベルギヤ１２を固定すると共に、ベベル
ギヤ１２にはモータＭβの軸端のベベルギヤ１１を噛合
し、モータＭβの矢印β１９回転から集光ユニットに矢
印β２回転を伝達する。

なお、各ミラーハウジングＨＩ、　Ｈ！、　Ｈｓには直
交する空洞ＣＩ、　ＣＩｌ　；　ＣＬ　ｃ＋ｚ　；及び
Ｃ３，Ｃ３１を設け、各ミラーＲ＋、Ｒｚ、及びＲ３に
よって各対の空洞内で光路を９０°屈折するようにし、
入射光路パイプＰ、から集光ユニット１３までの光路を
Ｗ、→Ｗｔ−＋Ｗ、→Ｗ４と屈曲形成し、レーザー光が
集光ユニット１３の先端Ｅがら矢印Ａの方向に放射出来
る構造とした。

得られた装置にあっては、α軸モータＭ。ｔとＺ軸モー
タＭｚとが共にアーム上に立設され且つα軸ユニット及
びＺ軸ユニットが共に同一ハウジング２内に重設された
ため、ロボットの手首先端の重量及び大きさが低減出来
、またβ軸モ゛−タＭβもパイプＰ２に近接して平行配
置したため手首の慣性力も低減出来て、パイプＰ２のα
軸旋回とＺ軸上下動が軽快に達成出来、結局ロボット手
首の迅速且つ正確な制御が可能となった。

〔発明の効果〕

ロボット手首部の重量および慣性力が低減したため、手
首部の迅速且つ正確な制御が可能となり、動作精度が向
上する。また、手首部のモータＭβもパイプＰ２と近接
平行状態に設置出来るため、手首部はスマートな機能的
外観となる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は本発明実施例の側面図であり、第１Ｂ図は第
１Ａｔｆｆｌの部分平面略示図である。第２Ａ図は従来例の側面図であり、第２Ｂ図は第２Ａ図
の部分平面略示図である。１・・・ロボットアーム、２・・・ハウジング、３・・
・台座、　　　　　　４，７・・・モータプーリー５．
８・・・ベルト、　　　６．９・・・プーリー１０・・
・ボールネジ・スプライン、１１　、１２・・・ベベルギヤ、１３・・・集光ユニット、２０・・・スリーブ、Ｈ１、
Ｈ２、Ｈ，・・・ミラーハウジング、Ｍ＆・・・α軸モ
ータ、　Ｍβ・・・β軸モータ、Ｍｚ・・・Ｚ軸モータ
、　　Ｐ、、Ｐ、・・・パイプ、ＲＩｎ　Ｒｚ、　Ｒｓ
　・・・ミラー、ｗ、、ｗ、、ｗ、、ｗ、・・・光路。第２Ｂ図

Claims

【特許請求の範囲】１、ロボットアーム（１）上に並設したα軸モータ（Ｍ
＿α）とＺ軸モータ（Ｍ＿ｚ）とにより、アーム先端の
ハウジング（２）内に配設したボールネジ・スプライン
（１０）によるＺ軸上下動とα軸旋回とをパイプ（Ｐ＿
２）に付与し、ハウジング（２）上端を入射光路パイプ
（Ｐ＿１）と接続した第１ミラーハウジング（Ｈ＿１）
に接続すると共に、パイプ（Ｐ＿２）下端を第２ミラー
ハウジング（Ｈ＿２）に接続し、先端に集光ユニット（
１３）を備えた第３ミラーハウジング（Ｈ＿３）とパイ
プ下端の第２ミラーハウジング（Ｈ＿２）との間に、β
軸モータ（Ｍ＿β）をパイプ（Ｐ＿２）と平行に配設し
、第３ミラーハウジング（Ｈ＿３）に固定した中央孔開
きベベルギヤ（１２）にβ軸モータ（Ｍ＿β）のベベル
ギヤ（１１）を噛合させて、入射光路パイプ（Ｐ＿１）
から集光ユニット（１３）まで、各ミラーハウジング（
Ｈ＿１、Ｈ＿２、Ｈ＿３）の各ミラー（Ｒ＿１、Ｒ＿２
、Ｒ＿３）により屈折された光路（Ｗ＿１、Ｗ＿２、Ｗ
＿３、Ｗ＿４）を構成したレーザーロボットの手首構造
。２、各ミラーハウジング（Ｈ＿１、Ｈ＿２、Ｈ＿３）が
共に、直交する空洞（Ｃ＿１、Ｃ＿１＿１：Ｃ＿２、Ｃ
＿２＿１：Ｃ＿３、：Ｃ＿３＿１）と光を直角屈折する
ためのミラー（Ｒ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３）とを有する請
求項１に記載のレーザーロボットの手首構造。