JPH02237792A - 産業用ロボット - Google Patents

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、アーク溶接ロボット，塗装ロボット等として
用いて好適の産業用ロボットに関し、特に関節部におけ
る構造の改善をはかった産業用ロボットに関するもので
ある． ［従来の技術］ 一般に、産業用ロボットの手首部等の関節部などでは、
第５図に示すように，例えばアーム１をＳ軸まわりに回
転駆動するために、アーム１は，出力軸２および減速機
（例えばハーモニツク減速機）３を介して駆動モータ（
駆動源）４に連結されており、駆動モータ４の回転駆動
力が、減速Ｉｆ＆３により減速され出力軸２を通じてア
ーム１へ伝達されるようになっている．また，減速機３
は、モータ４側に固定されるケーシング５内に収容され
，減速機３の出力側とアーム１とを連結する出力軸２が
、ケーシング５によりクロスローラベアリング６を介し
て支持されている。

このようなロボットの関節部において，アーム１の動作
範囲を検出して制限するためのりミットスイッ−チ機構
（回動位置検出機構）は、従来、第５図に示すように、
アーム１とケーシング５との間で出力軸２の外周部にそ
なえられている。つまり，アーム１にストライカ８が取
り付けられるとともに、このストライカ８に当接して作
動するりミットスイッチ７が，取付金具７ａを介してケ
ーシング５端面に取り付けられている。なお、出力軸２
の外周において、アーム１とケーシング５との間には、
スペーサ１９が設けられている。

従って、アーム１が所定位置まで回動しストライカ８が
リミットスイッチ７に当接すると、このリミットスイッ
チ７から当接検出信号が出力され，アーム１の回転駆動
を停止するなどの処理が行なわれるようになっている。

〔発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した従来の産業用ロボットでは、ア
ーム１とケーシング５との間にリミットスイッチ機構を
配置しているため，出力軸２をリミットスイッチ機構の
配置スペース分だけ軸方向に長くする必要がある．この
とき、リミットスイッチ機構を、減速機３に塗布された
グリスが外部へ漏洩した際にこのグリスの影響を受ける
のを防止すべく、ケーシング５側からある程度離隔させ
て配置すると、さらに軸方向長さが増してしまう．従っ
て、関節部構造が大きくなり装置の大型化を招くほか、
軸方向に長い出力軸２を確実に片持ち軸支するために高
価なクロスローラベアリング６を用いるのでコスト高も
招くことになる．また、リミットスイッチ機構が外部に
露出しているため、例えば溶接ロボッ１・や塗装ロボッ
トでは、スパッタ，パリ，塗料等が飛散してリミットス
イッチ機構に付着したリリミッ１・スイッチ機構を破損
し機能不能に陥る危険性がある。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされた
もので、回動位置検出機構が外部からの障害の悪影響を
受けるのを未然に防止しながら、出力軸の軸方向長さを
短縮できるようにして、コンパクトな構造の関節部をも
つ産業用ロボットを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の産業用ロボットは
、アーム結合の減速機の出力軸側と減速機内の給油室と
の間にシール部を設けるとともに、アームの回動位置を
検出しうる検出器と、出力軸と一体的に回動して前記検
出器を作動させる検出片とを、前記減速機を収容するケ
ーシング内の前記出力軸外周に設けたことを特徴として
いる。

［作　　　用］ 上述した本発明の産業用ロボットでは，ケーシング内に
おいて、減速機の出力軸側と減速機内の給油室との間に
シール部があり、給油室内からのグリスの漏洩が防止さ
れるため、アームの回動位置を検出する検出器をケーシ
ング内の減速機近傍に配置しても，この検出器が漏洩グ
リスの影響を受けることはない。従って、検出器をケー
シング内に配置することが可能になり，検出器は、ケー
シング内の出力軸の外周部において、検出片により作動
してアームの回動位置を検出するので、従来のごとくア
ームの回動位置検出機構のために出力軸を長く形成する
必要がなくなる。

［発明の実施例］ 以下、図面により本発明の実施例について説明すると，
第１，２図は本発明の第１実施例としての産業用ロボッ
トを示すもので、第１図はその要部を示す断面図、第２
図は第１図の■一■矢視断面図である。

第１，２図に示すように、本実施例では、第５図に示し
た従来のものと同様に、産業用ロボット（例えばアーク
溶接ロボット等のマニピュレータ）の関節部に、本発明
を適用した場合について説明する．この関節部において
、アーム１をＳ軸まわりに回転駆動するために、アーム
１は、出力軸２Ａおよび減速機（例えばハーモニック減
速機）３を介して駆動モータ（駆動源）４に連結されて
おり、駆動七ータ４の回転駆動力が、減速機３により減
速され出力軸２Ａを通じてアーム１へ伝達されるように
なっている。

また、本実施例において、減速機３の出力軸２Ａには、
その半径方向へ同軸的に拡径した減速機用ハウジング部
２ａが形成されており、このハウジン沃部２ａの内周部
２ｂ内に減速機３自体が収容されている。そして、出力
軸２Ａと減速機３との間には、減速機３の固定側（モー
タ側）に外接し出力軸２Ａの内周部２ｂ内周面に内接す
る二一ドルベアリング９が介設されるほか，出力軸２Ａ
のハウジング部２ａ内周面と減速機３内の給油室との間
には、オイルシール（シール部）】−Ｏが設けられてい
る。

さらに、出力軸２Ａおよび減速機３は、モータ４側に固
定されるケーシング５Ａ内に収容され、減速機３の出力
側とアーム１とを連結する出力軸２Ａが、ケーシング５
Ａにより通常のボールベアリング１１−を介して支持さ
れており、アーム】はケーシング５の端面のごく近傍に
配置されている。

このようなロボットの関節部において，アーム１の回動
位置を検出するためのリミットスイッチ機構は、第２図
に示すように、ケーシング５Ａ内の出力軸２Ａのハウジ
ング部２ａ外周に設けられている。つまり，出力軸２Ａ
のハウジング部２ａ外局面の適当な位置に、ストライカ
（検出片）１３，１５が取り付けられるとともに、各ス
トライ力１３．１５に当接して作動するリミットスイッ
チ（検出器）１２，１．４が、それぞれ取付金具１２ａ
，１４ａを介してケーシング５内の適当な位置に取り付
けられている．ここで、リミットスイッチ］２およびス
トライカ１３は動作原点検出用のものであり、リミット
スイッチ１４およびストライカ１５はオーパトラベル（
動作限）検出用のものである． 本発明の第１実施例としての産業用ロボットは上述のご
とく構成されているので、アーム１は、減速機３により
減速された駆動モータ４の回転駆動力を、出力軸２Ａを
通じて受け回転駆動される。

そして、出力軸２Ａ（つまりアーム１）の回転に伴いス
トライカ１３もしくは１５がリミットスイッチ１２もし
くは１４に当接すると、各リミットスイッチ１２もしく
は１４から当接検出信号が出力され、原点検出もしくは
アーム１の回転駆動停止などの処理が行なわれる。

ところで、本実施例では、ケーシング５Ａ内において、
減速ｉａ３の出力軸２Ａ側と減速機内の給油室との間に
オイルシール１０が設けられ、給油室内からケーシング
５Ａ内へグリスが漏洩するのを防止できるため、第１，
２図に示すように、アーム１の回動位置を検出するリミ
ットスイッチ１２．１４をケーシング５Ａ内の減速機３
近傍に配置しても、各リミットスイッチ１２．１４が漏
洩グリスの影響を受けることはない。

しかも、リミットスイッチ１２．１４をケーシング５Ａ
内に配置でき、従来のように外部に曝していないので、
スパッタ，パリ，塗料等による悪影響の発生を未然に防
止できる。

また、リミットスイッチ１２．１４は、ケーシング５Ａ
内の出力軸２Ａの外周部において、検出片１３．１５に
より作動しアーム１の回動位置を検出するので、従来の
どとく回動位置検出機構を配置するために出力軸を長く
形成する必要がなくなるとともに、本実施例では、減速
機３を出力軸２Ａのハウジング部２ａ内に収容するよう
に構成したことにより、出力軸２Ａの軸方向長さを従来
に比べて大幅に短縮でき、産業用ロボットの関節部のコ
ンパクト化を実現できる７ さらに、本実施例では、出力軸２Ａが短縮化されるとと
もに、この出力軸２Ａが、安価なボールベアリング１１
および二一ドルベアリング９により両持ち軸支されるこ
とになるので，関節部の剛性が向上する利点もある． 第３図は本発明の第２実施例としての産業用ロボットの
要部を示すブロック図であり、この第２実施例では、５
軸もしくは６軸の多関節型ロボットの上腕および下腕を
回転駆動するための関節部に本発明を適用した例が示さ
れている。ここでは、第３図に示すように、第１，２図
と全く同様の構成のものが軸対称にそなえられており、
左側の機構により下腕ＩＡが回転駆動される一方、右側
の機構により、レバー１６およびリンク部材１７を介し
て上腕（図示せず）が回転駆動される。

上述の構成により，この第２実施例でも上述した第１実
施例と同様の作用効果が得られる。

さらに、第４図は本発明の第３実施例としての産業用一
ロボットの要部を示すブロック図であり、この第３実施
例では、第２実施例と同様のロボッｌ・で特に第３図の
右側部分、つまり上腕を駆動するための関節部側に、第
１実施例とは異なる構造を適用した場合を示している。

つまり、第４図に示すように、この第３実施例では、第
１，２実施例とほぼ同様に、出力軸２Ｂの外周にリミッ
１−スイッチ１，２およびストライカ１３をそなえてい
るが、減速機３は、出力軸２Ｂ内に収容されていない構
造となっている．このとき、減速機３の出力軸２Ｂ側端
面には、０リング溝３ａが形成されており、この０リン
グ溝３ａに０リング３ｂを嵌め込み減速機３と出力軸２
Ｂとを連結することにより、減速機３の出力軸２Ｂと減
速機３内の給油室との間にシール部が形成されることに
なる． これにより、この第３実施例でも第１実施例とほぼ同様
の効果が得られる。なお，この第３実施例では、回転駆
動力は、図示しない駆動源からベルト等によりプーり１
８へ伝達され、このブーリ１８から減速機３へ伝達され
るようになっている．［発明の効果コ 以上詳述したように、本発明の産業用ロボットによれば
、減速機の出力軸側と減速機内の給油室との間にシール
部を設けるとともに、アームの回動位置を検出する検出
器と、出力軸と一体的に回動して前記検出器を作動させ
る検出片とを、前記減速機を収容するケーシング内の前
記出力軸外周に設けるという極めて簡素な構成により、
外部からのスバッタ，塗料，パリ等の悪影響を受けるの
を未然に防止しながら、出力軸の軸方向長さが大幅に短
縮され、関節部を大幅に小型化できる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１，２図は本発明の第１実施例としての産業用ロボッ
トを示すもので、第１−図はその要部を示す断面図、第
２図は第１−図の■−■矢視断面図であり、第３図は本
発明の第２実施例としての産業用ロボットの要部を示す
ブロック図、第４図は本発明の第３実施例としての産業
用ロボットの要部を示す断面図であり、第５図は従来の
産業用ロボットの要部（関節部）を示す断面図である。 図において、１−アーム、ＬＡ−下腕、２Ａ，２Ｂ−出
力軸、２ａ−減速機用ハウジング部、２ｂ一内周部，３
−・減速機、３　ａ　−　０リング溝、３ｂ−ｏリング
、４一駆動モータ（駆動源）．５Ａ，５Ｂ一ケーシング
、９−二一ドルベアリング、１０−オイルシール（シー
ル部）、１１一ボールベアリング、１−２−リミットス
イッチ（検出器）、１２ａ一取付金具、１３−ストライ
カ（検出片）、１４−リミットスイッチ（検出器）、１
４ａ一取付金具，１５−ストライ力（検出片）、１６−
レバー１７−リンク部材、１８−プーリ。 第２図 特許出願人　株式会社　神戸製鋼所

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アームを回転駆動すべく前記アームが減速機を介して駆
   動源に連結されるとともに、前記減速機を収容するケー
   シングをそなえた関節部を有する産業用ロボットにおい
   て、前記アームに結合される前記減速機の出力軸側と前
   記減速機内の給油室との間にシール部が設けられるとと
   もに、前記アームの回動位置を検出しうる検出器と、前
   記出力軸と一体的に回動して前記検出器を作動させる検
   出片とが、前記ケーシング内の前記出力軸外周に設けら
   れたことを特徴とする産業用ロボット。