JPH0284291A - レーザロボット用の手首構造 - Google Patents
レーザロボット用の手首構造Info
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- JPH0284291A JPH0284291A JP63234819A JP23481988A JPH0284291A JP H0284291 A JPH0284291 A JP H0284291A JP 63234819 A JP63234819 A JP 63234819A JP 23481988 A JP23481988 A JP 23481988A JP H0284291 A JPH0284291 A JP H0284291A
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- laser
- laser beam
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- rotation
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/0869—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction
- B23K26/0876—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions
- B23K26/0884—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions in at least three axial directions, e.g. manipulators, robots
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- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
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、産業用ロボットにおけるレーザロボットに関
し、特に、溶接、切断、パリ取り等に用いられるレーザ
ビームを出射するノズル形出力部を備えたレーザロボッ
ト用手首の改良構造に関する。
し、特に、溶接、切断、パリ取り等に用いられるレーザ
ビームを出射するノズル形出力部を備えたレーザロボッ
ト用手首の改良構造に関する。
近時、レーザビームを出射するレーザビーム出力端をロ
ボット機体の先端に具備して、）８接、材料等の切断、
射出成形品のパリ取り等の産業用途に応用するようにし
たレーザロボットが提供されている。
ボット機体の先端に具備して、）８接、材料等の切断、
射出成形品のパリ取り等の産業用途に応用するようにし
たレーザロボットが提供されている。
この種レーザロボットにおいては、レーザ光源からロボ
ット機体に導入したレーザビームをロボット手首の先端
に装着したノズル型レーザビーム出力部へビーム誘導す
る光学的構造が必要とされると共にレーザビームを被照
射経路に沿って移動させるために、手首に動作自由度を
付与しなければならない等の設計条件が＜９＃；ｙであ
る。このような条件に基づいて提供された従来のレーザ
ロボットの手首構造の典型例として、２回転自由度を有
したレーザロボットは、第２図に示されるように、ロボ
ット腕４の先端に取付フランジ等の適宜の結合手段を介
して取付けられるレーザロボット用手首５は第１の手首
ハウジング６ａ、第２のハウジング６ｂ、軸受ホルダー
６０．６ｄ等の機枠部材と、これらの機枠部材内に設け
られた１Ｍｉのスプロケット？ ａ ｓ ７ ｂ、スプ
ロケット７ａが取付けられた第１手首軸８ａ、スプロケ
ソ１−７ｂを有した第２手首軸（手首のβ回転軸線）８
ｂとを具備し、また、上記の第２のハウジング６ｂの先
端にレーザビームを出射するノズル９ａを有したレーザ
ビーム出力部９を具備して構成されている。そして、ロ
ボット腕４の図示されていない後端側から予め減速機（
図示なし）で減速された第１の手首回転入力である１回
転入力がチェーン３ａを介してスプロケット７ａを有し
た第１手首軸８ａに入力され、また、同じく減速された
第２の手首回転入力であるβ回転入力がチェーン３ｂを
介してスプロケット７ｂを有した第２手首軸８ｂに入力
され、第１の手首回転入力は更に一対のベベル１０ａ、
１０ｂを有した回転方向転換装置により直角に変向され
てレーザビーム出力部９を手首の１回転軸線回りに回転
させる。また、第２の手首回転入力は、上記第２手首軸
８ｂの回転によって第２のハウジング６ｂ及び軸受ホル
ダー６ｄをβ回転軸線の回りに回転させ、以て該第２ハ
ウジング６ｂの先端に装着したレーザビーム出力部９も
β回転軸線回りに回転させる構成を有している。
ット機体に導入したレーザビームをロボット手首の先端
に装着したノズル型レーザビーム出力部へビーム誘導す
る光学的構造が必要とされると共にレーザビームを被照
射経路に沿って移動させるために、手首に動作自由度を
付与しなければならない等の設計条件が＜９＃；ｙであ
る。このような条件に基づいて提供された従来のレーザ
ロボットの手首構造の典型例として、２回転自由度を有
したレーザロボットは、第２図に示されるように、ロボ
ット腕４の先端に取付フランジ等の適宜の結合手段を介
して取付けられるレーザロボット用手首５は第１の手首
ハウジング６ａ、第２のハウジング６ｂ、軸受ホルダー
６０．６ｄ等の機枠部材と、これらの機枠部材内に設け
られた１Ｍｉのスプロケット？ ａ ｓ ７ ｂ、スプ
ロケット７ａが取付けられた第１手首軸８ａ、スプロケ
ソ１−７ｂを有した第２手首軸（手首のβ回転軸線）８
ｂとを具備し、また、上記の第２のハウジング６ｂの先
端にレーザビームを出射するノズル９ａを有したレーザ
ビーム出力部９を具備して構成されている。そして、ロ
ボット腕４の図示されていない後端側から予め減速機（
図示なし）で減速された第１の手首回転入力である１回
転入力がチェーン３ａを介してスプロケット７ａを有し
た第１手首軸８ａに入力され、また、同じく減速された
第２の手首回転入力であるβ回転入力がチェーン３ｂを
介してスプロケット７ｂを有した第２手首軸８ｂに入力
され、第１の手首回転入力は更に一対のベベル１０ａ、
１０ｂを有した回転方向転換装置により直角に変向され
てレーザビーム出力部９を手首の１回転軸線回りに回転
させる。また、第２の手首回転入力は、上記第２手首軸
８ｂの回転によって第２のハウジング６ｂ及び軸受ホル
ダー６ｄをβ回転軸線の回りに回転させ、以て該第２ハ
ウジング６ｂの先端に装着したレーザビーム出力部９も
β回転軸線回りに回転させる構成を有している。
他方レーザビームは、レーザビーム光源からロボット機
体の外部に設けたビーム管路１１内のビーム路を経由し
てロボット手首５の第２ハウジング６ｂに取付けられた
反射ミラーホルダー１２が保持する第１のミラー１３ａ
によりβ回転軸線と同心に導入され、次いで、反射ミラ
ーホルダー１４が有する第２のミラー１３ｂにより、１
回転軸線と同心に進路を変向され、更にレーザビーム出
力部９が保持する第３のミラー１３ｃにより、所望のレ
ーザ出射方向へ変向、出射される構成を有している。つ
まり、２回転自由度を有するレーザロボット手首５に対
して３つの反射ミラー１３ａ〜１３Ｃを備えた構成と成
っている。
体の外部に設けたビーム管路１１内のビーム路を経由し
てロボット手首５の第２ハウジング６ｂに取付けられた
反射ミラーホルダー１２が保持する第１のミラー１３ａ
によりβ回転軸線と同心に導入され、次いで、反射ミラ
ーホルダー１４が有する第２のミラー１３ｂにより、１
回転軸線と同心に進路を変向され、更にレーザビーム出
力部９が保持する第３のミラー１３ｃにより、所望のレ
ーザ出射方向へ変向、出射される構成を有している。つ
まり、２回転自由度を有するレーザロボット手首５に対
して３つの反射ミラー１３ａ〜１３Ｃを備えた構成と成
っている。
上述した従来のレーザロボット用手首の構造によると、
ロボット手首のγ軸回転及びβ軸回転を駆動するための
回転入力はロボット腕側において既に減速機により所望
の回転速度に減速し、その減速後の回転入力をチェーン
３ａ、３ｂ及びスプロケット７ａ、７ｂを介して手首５
へ伝達する構成にあるため、例えば、ロボット手首５の
使用に伴ってチェーン３ａ、３ｂに不可避的に機械的伸
びが生じた場合の伝達誤差が手首５の回転精度に直接影
響を及ぼすことになり、また、Ｔ軸回転系に設けられた
方向転換用へヘルギャ１０ａ、１０ｂのバックラッシュ
が同Ｔ軸回転精度に直接影響して回転動作の高精度化を
困難にする原因に成っている等の解決すべき課題を抱え
ており、叉、レーザビームの進路を形成するビーム管路
１１が手首機体の外側に配置され、外部配管のビーム管
路１１からレーザビーム出射ノズル９ａに至る進路に高
精度の配置が必要な光学系のミラーを３つも設けた構造
はロボット手首５の製造、組み立てを比較的困難にする
原因と成っており、コスト低減の立場からも改善が要望
されている。
ロボット手首のγ軸回転及びβ軸回転を駆動するための
回転入力はロボット腕側において既に減速機により所望
の回転速度に減速し、その減速後の回転入力をチェーン
３ａ、３ｂ及びスプロケット７ａ、７ｂを介して手首５
へ伝達する構成にあるため、例えば、ロボット手首５の
使用に伴ってチェーン３ａ、３ｂに不可避的に機械的伸
びが生じた場合の伝達誤差が手首５の回転精度に直接影
響を及ぼすことになり、また、Ｔ軸回転系に設けられた
方向転換用へヘルギャ１０ａ、１０ｂのバックラッシュ
が同Ｔ軸回転精度に直接影響して回転動作の高精度化を
困難にする原因に成っている等の解決すべき課題を抱え
ており、叉、レーザビームの進路を形成するビーム管路
１１が手首機体の外側に配置され、外部配管のビーム管
路１１からレーザビーム出射ノズル９ａに至る進路に高
精度の配置が必要な光学系のミラーを３つも設けた構造
はロボット手首５の製造、組み立てを比較的困難にする
原因と成っており、コスト低減の立場からも改善が要望
されている。
依って、本発明は、上述の課題を解決し、かつ叉上記の
要望を満たすことのできるレーザロボット用手首の改良
構造を提供するを目的とするものである。
要望を満たすことのできるレーザロボット用手首の改良
構造を提供するを目的とするものである。
〔解決手段と作用〕
本発明に依れば、レーザビームの出力部が第１の回転軸
とその第１の回転軸に直交する第２の回転軸との２つの
軸回りに回転自由度を備えてロボット腕に取付けられる
レーザロボット用の手首構造において、前記ロボット腕
と該ロボット腕内に同軸に延設した手首駆動軸との両者
によって入力される第１、第２の２つの回転入力におけ
る前記ロボット腕から入力される第１の回転入力によっ
て前記手首の機体を前記第１の回転軸回りに回転駆動し
、前記手首駆動軸から入力される第２の回転入力を前記
手首機体内に装入した単一の歯車機構と減速機とを介し
て前記レーザ出力部へ減速、伝達し前記第２の回転軸回
りに回転駆動し、かつ前記手首駆動軸中を通過したレー
ザビームを２つの反射ミラーにより前記第２の回転軸線
を経て前記レーザ出力部へ変向、誘導した構成を特徴と
するレーザロボット用の手首構造を提供し、レーザビー
ム出力部の第２の回転駆動系においては、手首機体に設
けた減速機により、入力回転の誤差を充分に減縮し、手
首回転駆動に使用するからレーザビーム出力部の回転動
作を高精度化することができる。また、レーザビームの
進路の光学系には高精度の配置を要するミラーが２つで
済み、更にビーム管路はロボット腕内に内蔵された構造
を有するから、手首構造の製造、組み立て過程における
困難を低減させると共に、レーザビーム管路が外部に露
出して何らかの原因でビーム漏洩を生ずる安全面からの
問題をも解決するのである。
とその第１の回転軸に直交する第２の回転軸との２つの
軸回りに回転自由度を備えてロボット腕に取付けられる
レーザロボット用の手首構造において、前記ロボット腕
と該ロボット腕内に同軸に延設した手首駆動軸との両者
によって入力される第１、第２の２つの回転入力におけ
る前記ロボット腕から入力される第１の回転入力によっ
て前記手首の機体を前記第１の回転軸回りに回転駆動し
、前記手首駆動軸から入力される第２の回転入力を前記
手首機体内に装入した単一の歯車機構と減速機とを介し
て前記レーザ出力部へ減速、伝達し前記第２の回転軸回
りに回転駆動し、かつ前記手首駆動軸中を通過したレー
ザビームを２つの反射ミラーにより前記第２の回転軸線
を経て前記レーザ出力部へ変向、誘導した構成を特徴と
するレーザロボット用の手首構造を提供し、レーザビー
ム出力部の第２の回転駆動系においては、手首機体に設
けた減速機により、入力回転の誤差を充分に減縮し、手
首回転駆動に使用するからレーザビーム出力部の回転動
作を高精度化することができる。また、レーザビームの
進路の光学系には高精度の配置を要するミラーが２つで
済み、更にビーム管路はロボット腕内に内蔵された構造
を有するから、手首構造の製造、組み立て過程における
困難を低減させると共に、レーザビーム管路が外部に露
出して何らかの原因でビーム漏洩を生ずる安全面からの
問題をも解決するのである。
以下、本発明を実施例に従って更に詳細に説明する。
第１図は、本発明の第１の実施例によるレーザロボット
の手首構造を示す断面図、第２図は、同第２の実施例に
よるレーザロボットの手首構造を示す断面図である。
の手首構造を示す断面図、第２図は、同第２の実施例に
よるレーザロボットの手首構造を示す断面図である。
さて、第１図を参照すると、本実施例によるレーザロボ
ット用のロボット手首２０は、ロボット腕１９の先端に
ねじ、位置決めピン等の適宜の結合手段により着脱自在
に結合される構成を有し、同手首２０は、手首機体構造
要素として、第１の手錠ハウジング２２ａ、第２の手首
ハウジング２２ｂを具備している。即ち、第１の手首ハ
ウジング２２ａはロボット腕１９の先端に結合され、第
１の室２３ａと第２の室２３ｂとを内部に形成しすると
共にロボット腕１９が図示されていない腕後端において
印加されるγ軸回転（第１の手首回転入力）に従って回
転すると後述する手首駆動軸２４の外周に装着された回
転軸受２６の回転支持により該ロボット腕１９と一緒に
第１の回転、つまり、γ軸回転を行う。
ット用のロボット手首２０は、ロボット腕１９の先端に
ねじ、位置決めピン等の適宜の結合手段により着脱自在
に結合される構成を有し、同手首２０は、手首機体構造
要素として、第１の手錠ハウジング２２ａ、第２の手首
ハウジング２２ｂを具備している。即ち、第１の手首ハ
ウジング２２ａはロボット腕１９の先端に結合され、第
１の室２３ａと第２の室２３ｂとを内部に形成しすると
共にロボット腕１９が図示されていない腕後端において
印加されるγ軸回転（第１の手首回転入力）に従って回
転すると後述する手首駆動軸２４の外周に装着された回
転軸受２６の回転支持により該ロボット腕１９と一緒に
第１の回転、つまり、γ軸回転を行う。
他方、第２手首ハウジング２２ｂは、上記第１の手首ハ
ウジング２２ａのＴ軸回転に応動して回転するが、同時
に、中空構造の手首駆動軸２４がら伝達される第２の手
首入力（β軸回転）が後述の回転伝達経路を経て伝達さ
れると、第１のハウジング２２ａに対してＴ軸と直交す
るβ軸（第２の回転軸）の回りに第２の回転、つまり、
β軸回転を行うように設けられており、第１の手首ハウ
ジング２２ａの一端に固着された軸受ホルダー２９に依
って保持された回転軸受２８は、第２ハウジング２２ｂ
のβ軸回転を支持する１つの軸受を形成している。この
第２ハウジング２２ｂの先端には後述するレーザビーム
の出射用ノズル４９を仔したレーザビーム出力部５０が
ねじ等の適宜手段で固定されている。
ウジング２２ａのＴ軸回転に応動して回転するが、同時
に、中空構造の手首駆動軸２４がら伝達される第２の手
首入力（β軸回転）が後述の回転伝達経路を経て伝達さ
れると、第１のハウジング２２ａに対してＴ軸と直交す
るβ軸（第２の回転軸）の回りに第２の回転、つまり、
β軸回転を行うように設けられており、第１の手首ハウ
ジング２２ａの一端に固着された軸受ホルダー２９に依
って保持された回転軸受２８は、第２ハウジング２２ｂ
のβ軸回転を支持する１つの軸受を形成している。この
第２ハウジング２２ｂの先端には後述するレーザビーム
の出射用ノズル４９を仔したレーザビーム出力部５０が
ねじ等の適宜手段で固定されている。
さて、手首駆動軸２４は既述のように、中空軸構造を有
してロボット腕１９内に同軸に回転可能に設けられ、そ
の先端は、第１の手首ハウジング２２ａの第１の室２３
ａ内に突出している。この手首駆動軸２４は、上記第１
の室２３ａ内における略中央部に駆動側ベベル歯車３０
が楔着され、第１の手首ハウジング２２ａに対して軸受
ホルダー３１により保持された１対の回転軸受３２を介
して上記第１の手首ハウジング２２ａに対して回転自在
に設けられている。上記駆動側へベル歯車３０は他の被
駆動側ベベル歯車３４と噛合され、この後者の被駆動側
ベベル歯車３４は、手首駆動軸２４に対して直交配置さ
れ、かつ軸受３６を介して回転可能に設けられている。
してロボット腕１９内に同軸に回転可能に設けられ、そ
の先端は、第１の手首ハウジング２２ａの第１の室２３
ａ内に突出している。この手首駆動軸２４は、上記第１
の室２３ａ内における略中央部に駆動側ベベル歯車３０
が楔着され、第１の手首ハウジング２２ａに対して軸受
ホルダー３１により保持された１対の回転軸受３２を介
して上記第１の手首ハウジング２２ａに対して回転自在
に設けられている。上記駆動側へベル歯車３０は他の被
駆動側ベベル歯車３４と噛合され、この後者の被駆動側
ベベル歯車３４は、手首駆動軸２４に対して直交配置さ
れ、かつ軸受３６を介して回転可能に設けられている。
即ち、被駆動側ベベル歯車３４は、第２手首ハウジング
２２ｂに機枠４４ａをねじ３９ａ及び位置決めピン３９
ｂにより固定した減速機４４の入力軸４６ａに一体構造
（または適宜の固定取付は構造）で設けられ、第１手首
ハウジング２２ａの第２の室２３ｂ内において回転可能
に設けられている。従って、手首駆動軸２４を伝達され
たβ軸回転入力は、上記１対のベベル歯車３０．３４に
よって直角に方向変換され、減速機４４の入力軸４６ａ
に入力、伝達される。次いで、このβ軸回転は、上記減
速機（周知の帝人精機社の商品であるＲＶＪ速機が好ま
しくは用いられる。）４４内で減速され、第２手首ハウ
ジング２２ｂにねじ４１ａ及び位置決めピン４１ｂによ
り結合された出力軸４６ｂから第２の手首ハウジング２
２ｂに伝達されて、該第２の手首ハウジング２２ｂを減
速機４４の出力軸４６ｂの中心を通るβ軸線回りに前述
の軸受２８と減速機４４が内蔵具備した回転軸受を介し
て回転駆動する。この第２手首ハウジング２２ｂの回転
はレーザビーム出力部５０を同β軸線回りに回転駆動す
る。故に、本実施例の手首２０におけるレーザビーム出
力部５０は、第１、第２の手首ハウジング２２ａ、２２
ｂと共にγ、βの両軸線の回りに回転する２つの回転自
由度を有するのである。
２２ｂに機枠４４ａをねじ３９ａ及び位置決めピン３９
ｂにより固定した減速機４４の入力軸４６ａに一体構造
（または適宜の固定取付は構造）で設けられ、第１手首
ハウジング２２ａの第２の室２３ｂ内において回転可能
に設けられている。従って、手首駆動軸２４を伝達され
たβ軸回転入力は、上記１対のベベル歯車３０．３４に
よって直角に方向変換され、減速機４４の入力軸４６ａ
に入力、伝達される。次いで、このβ軸回転は、上記減
速機（周知の帝人精機社の商品であるＲＶＪ速機が好ま
しくは用いられる。）４４内で減速され、第２手首ハウ
ジング２２ｂにねじ４１ａ及び位置決めピン４１ｂによ
り結合された出力軸４６ｂから第２の手首ハウジング２
２ｂに伝達されて、該第２の手首ハウジング２２ｂを減
速機４４の出力軸４６ｂの中心を通るβ軸線回りに前述
の軸受２８と減速機４４が内蔵具備した回転軸受を介し
て回転駆動する。この第２手首ハウジング２２ｂの回転
はレーザビーム出力部５０を同β軸線回りに回転駆動す
る。故に、本実施例の手首２０におけるレーザビーム出
力部５０は、第１、第２の手首ハウジング２２ａ、２２
ｂと共にγ、βの両軸線の回りに回転する２つの回転自
由度を有するのである。
他方、本実施例において、手首駆動軸２４は既述のよう
に中空構造を有し、内部にはレーザビームの光路を形成
する管路２５を内蔵している。この手首駆動軸２４内の
レーザビーム管路２５は、ロボット機体の腕側において
レーザビーム源から導入されたレーザビームを手首２０
の第１の回転軸線、すなわち、Ｔ軸に沿って伝達する光
路手段を成している。この手首駆動軸２４内のレーザビ
ーム管路２５を進行したレーザビームは、その手首駆動
軸２４の先端において、第２手首ハウジング２２ｂの形
成する室２３ｃ内に保持部材５２により保持された第１
のミラー５４ａに依って、直角に進路変向される。この
とき、第１のミラー５４ａの中心は上記手首の第１回転
軸であるＴ軸と第２回転軸であるβ軸との交点に一致す
るように設けられ、従って、レーザビームは第１ミラー
５４ａで反射後、β軸線上を進行して第２手首ハウジン
グ２２ｂの後端に設けられた保持部材５６に保持された
第２のミラー５４ｂにより再び直角に進路変向される。
に中空構造を有し、内部にはレーザビームの光路を形成
する管路２５を内蔵している。この手首駆動軸２４内の
レーザビーム管路２５は、ロボット機体の腕側において
レーザビーム源から導入されたレーザビームを手首２０
の第１の回転軸線、すなわち、Ｔ軸に沿って伝達する光
路手段を成している。この手首駆動軸２４内のレーザビ
ーム管路２５を進行したレーザビームは、その手首駆動
軸２４の先端において、第２手首ハウジング２２ｂの形
成する室２３ｃ内に保持部材５２により保持された第１
のミラー５４ａに依って、直角に進路変向される。この
とき、第１のミラー５４ａの中心は上記手首の第１回転
軸であるＴ軸と第２回転軸であるβ軸との交点に一致す
るように設けられ、従って、レーザビームは第１ミラー
５４ａで反射後、β軸線上を進行して第２手首ハウジン
グ２２ｂの後端に設けられた保持部材５６に保持された
第２のミラー５４ｂにより再び直角に進路変向される。
こうして第２ミラー５４ｂにより反射されたレーザビー
ムはレーザビーム出射用ノズル４９内の集光レンズ５４
ｃを経て出力部５０から被照射対象に対して出射される
。出射方向は、β軸線に直交し、Ｔ軸線に平行な方向と
成っている。
ムはレーザビーム出射用ノズル４９内の集光レンズ５４
ｃを経て出力部５０から被照射対象に対して出射される
。出射方向は、β軸線に直交し、Ｔ軸線に平行な方向と
成っている。
本実施例による手首２０の構造によれば、ロボット腕１
９側から導入されたレーザビームが、該腕１９内に内蔵
保持された手首駆動軸２４内の管路２５をビーム光路に
して進行し、最少限の２つの反射ミラー５４ａ、５４ｂ
のみで構成されたレーザビーム光学系を経由してレーザ
ビーム出力部５０へ導かれた構成にあり、故に光学系の
配置と構造とが可及的に筒素化されていることが理解で
きる。
９側から導入されたレーザビームが、該腕１９内に内蔵
保持された手首駆動軸２４内の管路２５をビーム光路に
して進行し、最少限の２つの反射ミラー５４ａ、５４ｂ
のみで構成されたレーザビーム光学系を経由してレーザ
ビーム出力部５０へ導かれた構成にあり、故に光学系の
配置と構造とが可及的に筒素化されていることが理解で
きる。
以上の記載から明らかなように、本実施例によれば、２
回転自由度を有するレーザロボット用の手首の構造とし
て、第１の回転入力はロボット腕から手首２０に直接伝
達され、叉、第２の回転入力は手首の内部で減速機４４
により減速されてから、手首の第２の回転を生起する構
成にあるから特に、第２の回転入力中に有る回転誤差分
やヘベル歯車機構３０．３４におけるパノクラシュ成分
は後段の減速機４４を通過する間に大幅に減縮され、故
に、手首２０の回転精度を高レベルに維持する上に寄与
するのである。勿論、第１の回転入力（γ軸回転入力）
自体もロボット腕１９の後端領域で適宜の減速装置で減
速され、そのときに駆動モータと減速機間で介入する誤
差成分やバノクラシュ成分等の減縮は行われている。こ
のように手首の２つの回転自由度における回転動作が高
精度に維持されることは、手首先端に取付けられるレー
ザビーム出力部５０の回転動作精度をも高レベルに維持
することを意味し、故に、高精度のレーザロボットを実
現させることになる。更に、レーザビーム管路２５がロ
ボット腕１９と手首２０の内部に格納された構成を有す
るからレーザビームの漏洩による安全性の問題にも解決
手段を提供しており、しかもレーザビーム進路を形成す
る光学系が２つのミラーのみを使用することで、簡素化
されるから、本手首構造の製造、組立は従来の手首に比
較して、格段に簡便化される有利を供するのである。
回転自由度を有するレーザロボット用の手首の構造とし
て、第１の回転入力はロボット腕から手首２０に直接伝
達され、叉、第２の回転入力は手首の内部で減速機４４
により減速されてから、手首の第２の回転を生起する構
成にあるから特に、第２の回転入力中に有る回転誤差分
やヘベル歯車機構３０．３４におけるパノクラシュ成分
は後段の減速機４４を通過する間に大幅に減縮され、故
に、手首２０の回転精度を高レベルに維持する上に寄与
するのである。勿論、第１の回転入力（γ軸回転入力）
自体もロボット腕１９の後端領域で適宜の減速装置で減
速され、そのときに駆動モータと減速機間で介入する誤
差成分やバノクラシュ成分等の減縮は行われている。こ
のように手首の２つの回転自由度における回転動作が高
精度に維持されることは、手首先端に取付けられるレー
ザビーム出力部５０の回転動作精度をも高レベルに維持
することを意味し、故に、高精度のレーザロボットを実
現させることになる。更に、レーザビーム管路２５がロ
ボット腕１９と手首２０の内部に格納された構成を有す
るからレーザビームの漏洩による安全性の問題にも解決
手段を提供しており、しかもレーザビーム進路を形成す
る光学系が２つのミラーのみを使用することで、簡素化
されるから、本手首構造の製造、組立は従来の手首に比
較して、格段に簡便化される有利を供するのである。
上述の実施例を介して説明した本発明の記載から明らか
なように、本発明に依れば、２つの回転自由度を備えた
レーザロボットの手首構造において、手首回転における
回転入力系で介入した回転誤差分が手首内部の減速装置
による減速作用により減縮されることから、手首回転出
力の精度向上が達成され、依って、レーザビーム出力部
から出射されるレーザビームを被照射対象に対して高精
度に照射することができるのである。
なように、本発明に依れば、２つの回転自由度を備えた
レーザロボットの手首構造において、手首回転における
回転入力系で介入した回転誤差分が手首内部の減速装置
による減速作用により減縮されることから、手首回転出
力の精度向上が達成され、依って、レーザビーム出力部
から出射されるレーザビームを被照射対象に対して高精
度に照射することができるのである。
また、本発明によれば、単一のベヘル歯車機構だけが内
蔵された手首の回転伝達機構を有しているから、ハフク
ラシュの発生量も低減され、かつ手首構造のコンパクト
化をも達成している。
蔵された手首の回転伝達機構を有しているから、ハフク
ラシュの発生量も低減され、かつ手首構造のコンパクト
化をも達成している。
更に、本発明によるレーザロボットにおいて、レーザ光
源からレーザロボット内に導入したレーザビームを手首
先端のレーザビーム出力部に導く光路がロボット腕と手
首内部に格納された構造となっているので、レーザビー
ムの漏洩による安全性の阻害を確実に回避し、しかも、
レーザビームの進路を形成する光学系においては、２台
の反射ミラーのみにより構成されるから、レーザ進路の
高精度化を達成し、しかも、光学系の製造、組立を簡便
化し得る効果を奏するのである。
源からレーザロボット内に導入したレーザビームを手首
先端のレーザビーム出力部に導く光路がロボット腕と手
首内部に格納された構造となっているので、レーザビー
ムの漏洩による安全性の阻害を確実に回避し、しかも、
レーザビームの進路を形成する光学系においては、２台
の反射ミラーのみにより構成されるから、レーザ進路の
高精度化を達成し、しかも、光学系の製造、組立を簡便
化し得る効果を奏するのである。
第１図は、本発明の第１の実施例によるレーザロボット
の手首構造を示す断面図、第２図は、従来のレーザロボ
ット用手首の構造の例を示す断面図。 １９・・・ロボット腕、２０・・・手首、２２ａ・・・
第１の手首ハウジング、２２ｂ・・・第２の手首ハウジ
ング、２４・・・手首駆動軸、２５・・・レーザビーム
賃路、３ 被駆動へベル歯車、４４・・ ・レーザビーム出射ノズル、 −人出力部、５４ａ、５４ｂ ０ 、 ３４ ・ ・ ・ 馬区動、・減速機、４
９・・ ５０・・・レーザビ ＋ ＋Ｓ１．フー
の手首構造を示す断面図、第２図は、従来のレーザロボ
ット用手首の構造の例を示す断面図。 １９・・・ロボット腕、２０・・・手首、２２ａ・・・
第１の手首ハウジング、２２ｂ・・・第２の手首ハウジ
ング、２４・・・手首駆動軸、２５・・・レーザビーム
賃路、３ 被駆動へベル歯車、４４・・ ・レーザビーム出射ノズル、 −人出力部、５４ａ、５４ｂ ０ 、 ３４ ・ ・ ・ 馬区動、・減速機、４
９・・ ５０・・・レーザビ ＋ ＋Ｓ１．フー
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、レーザ出力部が第１の回転軸とその第１の回転軸に
直交する第２の回転軸との２つの軸回りに回転自由度を
有してロボット腕に取付けられるレーザロボット用の手
首構造において、前記ロボット腕と該ロボット腕内に同
軸に延設した手首駆動軸との両者によって入力される第
１、第２の２つの回転入力における前記ロボット腕から
入力される第１の回転入力によって前記手首の機体を前
記第１の回転軸回りに回転駆動し、前記手首駆動軸から
入力される第２の回転入力を前記手首機体内に装入した
単一の歯車機構と減速機とを介して前記レーザ出力部へ
減速、伝達し前記第２の回転軸回りに回転駆動し、かつ
前記手首駆動軸中を通過したレーザビームを２つの反射
ミラーにより前記第２の回転軸線を経て前記レーザ出力
部へ変向、誘導した構成を特徴とするレーザロボット用
の手首構造。 ２、前記歯車機構は、前記手首駆動軸と該手首駆動軸に
直交配置で設けられた前記減速機の入力軸系との両軸に
取付けられた１対のベベル歯車から構成された特許請求
の範囲１、に記載のレーザロボット用の手首構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63234819A JPH0284291A (ja) | 1988-09-21 | 1988-09-21 | レーザロボット用の手首構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63234819A JPH0284291A (ja) | 1988-09-21 | 1988-09-21 | レーザロボット用の手首構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0284291A true JPH0284291A (ja) | 1990-03-26 |
Family
ID=16976882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63234819A Pending JPH0284291A (ja) | 1988-09-21 | 1988-09-21 | レーザロボット用の手首構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0284291A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1944136A1 (en) * | 2007-01-15 | 2008-07-16 | ABB Technology AB | Method of adjusting backlash between a pinion and a gear during assembly of a wrist of an industrial robot and corrsponding wrist unit |
| CN105773656A (zh) * | 2016-03-30 | 2016-07-20 | 广东工业大学 | 一种内走线机器人摆转关节模块 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62107893A (ja) * | 1985-11-07 | 1987-05-19 | Toyoda Mach Works Ltd | レ−ザ加工装置 |
| JPH0284290A (ja) * | 1988-09-20 | 1990-03-26 | Fanuc Ltd | レーザロボット用の手首構造 |
-
1988
- 1988-09-21 JP JP63234819A patent/JPH0284291A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62107893A (ja) * | 1985-11-07 | 1987-05-19 | Toyoda Mach Works Ltd | レ−ザ加工装置 |
| JPH0284290A (ja) * | 1988-09-20 | 1990-03-26 | Fanuc Ltd | レーザロボット用の手首構造 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1944136A1 (en) * | 2007-01-15 | 2008-07-16 | ABB Technology AB | Method of adjusting backlash between a pinion and a gear during assembly of a wrist of an industrial robot and corrsponding wrist unit |
| WO2008087137A1 (en) * | 2007-01-15 | 2008-07-24 | Abb Technology Ab | Method of adjusting backlash between a pinion and a gear during assembly of a wrist of an industrial robot and corresponding wrist unit |
| CN105773656A (zh) * | 2016-03-30 | 2016-07-20 | 广东工业大学 | 一种内走线机器人摆转关节模块 |
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