JPH03196990A - 工業用ロボット等における工具把持部装置 - 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、工業用ロボットにおける工具の把持部、もし
くは産業用機械の移動テーブル上に工具を移動自在に支
持する装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の工業用ロボット等においては、加工工具を支持す
る把持部の移動が必要な場合は、通常把持部そのものが
移動する構成を有しておらず、ロボット本体あるいはロ
ボット本体に近いアーム（腕）を動かすことで把持部の
移動を行っていたため、把持部を高速で移動させる時に
大きな馬力が必要であるとともに、位置精度が低いとい
った問題があった。そこで、このような不具合を解消す
るため、例えば第３図に示した実公昭５５−４１３４７
３号公報のように、工業用ロボットの把持部を支持して
いるアーム部２８に２個の駆動源を設け、一方の駆動源
に駆動軸２１を介して接続されている歯車２３をラック
２５と接続させラック２５に取付けた加工工具２７を直
線移動させるとともに、他方の駆動源に駆動軸２２を介
して接続されている歯車２４でラックを支持しているフ
レーム２６を回転させることによって加工工具２７を回
転移動させるようにしたものが提案されている。これに
よりロボット本体等の移動を行わずに把持部に取付けた
加工工具２７だけを移動させる機構を得ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記のような従来例においては、フレーム２６部分によ
って直線移動を行うラック２５を支持していたのでラッ
ク２５の支持部を強固にする必要があるとともに、フレ
ーム２６自身で回転を行うことで加工工具２７を移動さ
せていたためフレーム２６及びフレーム２６を支持する
部分を強固にする必要があった。このため、把持部の重
量が増し加工工具２７の高速移動や位置決め精度等に悪
影響を及ぼす恐れがあるという点で問題があったが、本
発明は、これらの問題を解消することをその課題として
いる。

〔課題を解決する為の手段及び作用〕

本発明は、工業用ロボット等の把持部において２個のモ
ーターと２つの歯車系を使用し回転の中心が異なる２つ
の回転運動を生じさせ、この２つの回転運動を同時的に
制御することで、ロボットの把持部、つまりは加工工具
だけの移動を行うようにするものである。このような把
持部装置によれば、アームの先端で直線移動を行うラッ
クを２点で支持するような構成が必要とされないから、
小型及び軽量にすることができ高速及び高精度で加工工
具の移動を行うことができる。

〔実　施　例〕

本発明による工業用ロボットにおける工具の把持部をプ
ラズマ切断器に使用した場合について、第１図及び第２
図を用いて説明する。なお、第２図は、第１図の装置に
おいて２つの歯車系のみを取り出して示したものである
。

ロボット本体のアームの部分に相当する部材２０に対し
て、外周部に大径部と小径部とが形成された円筒形のフ
レーム１の大径部が固着されており、このフレーム１は
、内部に２つの歯車系を支持すると共に、上部にこれら
２つの歯車系を駆動するモーターを支持した構造となっ
ている。

即ち、このフレーム１上面の左右１個所ずつ合計２個所
にモーター取付台２が固着され、そのそれぞれの上方に
モーター３．４が配置されている。

前記、モーターは、２つの歯車系を介して取付は板１４
、つまりは加工工具１９を移動させているが、これらの
伝達系について次に説明する。

第１モーターの出力の伝達構造 第１モーター３の駆動軸５には、モーター取付は台２の
内部で外歯歯車７が固着されている。

この外歯歯車７に対して噛みあった外歯歯車８は、フレ
ーム１の内部径に近い径を有し、フレーム１の中心軸Ａ
を中心として回転するようにフレーム１に固着された軸
受１５によって支持され、その中央部には工具１９の移
動のための穴が開いている。

外歯歯車８には、下方に結合体９が固着されており、結
合体９も中央部は穴が開いている。

この結合体９には、更に、その下部に内歯歯車１０が固
着されており、この内歯歯車１０は、外歯歯車８と結合
体９を介して結合していることで、フレーム１の中心軸
Ａを中心として回転するものであって、その径は、前記
の外歯歯車８よりやや小さくされている。この内歯歯車
ｌＯに噛みあった外歯歯車１１は、フレーム１の中心軸
Ａより距離ｄ１だけ離れた回転軸Ｂを中心として内歯歯
車１０の内側を回転するものであり、内部に軸受１８に
よって支持した工具取付は板１４を介して加工工具のプ
ラズマ切断器のトーチ１９を把持している。

加工工具のトーチ１９は、回転軸Ｂより距離ｄ２だけ離
れた取付は位置Ｃに取付けられている。

第２モーター４の出力の伝達構造 第２モーター４の駆動軸６には、外歯歯車１２が固着さ
れている。この外歯歯車１２に噛み合った外Ｉ！１＠車
１３は、フレーム１の内部径に近い径を有し、フレーム
１の中心軸Ａを中心として回転するようにフレーム１に
固着された軸受１６によって支持されている。この外歯
歯車１３は、内側に軸受１７を介して外歯歯車１１を支
持している。

工具把持部の移動 このような構造において、２つのモーターによって生じ
る工具把持部の移動について説明する。

第１モーター３の回転は、外歯歯車７により外歯歯車８
に回転が伝えられ、その結果外歯歯車８に結合体９を介
して固着されている内歯歯車１０が回転し、この内Ｉ！
ｌｌ！ｉ車１０と噛みあう外歯歯車１１が回転軸Ｂを中
心として回転することで、その内側に軸受１８を介して
把持されている加工工具のトーチ１９も回転軸Ｂを中心
として回転移動を行う。

一方、第２モーター４の回転は、外歯歯車１２により外
歯歯車１３に伝えられ、外歯歯車１３が中心軸Ａを中心
として回転し、外歯歯車１３の内側に軸受１７を介して
支持されている外歯歯車１１が中心軸Ａを中心とし回転
移動することで、外ｍ歯車１１の内側に把持されている
加工工具のトーチ１９も中心軸Ａを中心として回転移動
を行う。

以上のような回転の中心が異なる２つの回転運動を生じ
させ、この２つの回転運動を同時的に制御することで、
ロボット本体のアーム２０を動かさずに把持部、即ち加
工工具だけを移動させることができる。

また、本発明は、工業用ロボットに備えた例を示してい
るが、工業用ロボット以外に、例えばＸ−Ｙテーブルな
どの移動テーブルにおいても、本発明による把持部装置
を備えることでテーブル本体を動かさずに先端のみの移
動を行うことができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、工業用ロボット等の把持部に取付けた
２個のモーターにより出力された回転を、工業用ロボッ
ト等のアームに固着したフレームに支持されている２つ
の歯車、系に伝達し回転の中心軸が異なる２つの回転運
動を生じさせ、この２つの回転運動を同時的に制御し、
把持部に取付けた加工工具の移動を行うことができる。

このような機構により工業用ロボット等の把持部におい
て、従来のように、直進移動用ラックを２点で支持する
など、大型で重量が増す機構が必要だったのを省くこと
ができ、小型でかつ軽量であって高速及び高精度で加工
工具の移動を行うことのできる把持部装置が提供される
。

また、このような把持部装置によれば、加工工具は、ア
ームに固定されたフレーム内の中心付近のみを常に移動
範囲としているので、加工工具のバランスの良い移動を
行うことができるという効果も期待される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による工業用ロボット等における工具把
持部装置の実施例の、一部を省略した縦断面図、第２図
は第１図において２つの歯車系の関係のみを抜き出した
概略図、第３図は従来の装置の縦断面図である。 図中の番号１はフレーム、２はモーター取付は台、３は
第１モーター　４は第２モーター５は駆動軸、６は駆動
軸、７は外歯歯車、８は外歯歯車、９は結合体、１０は
内歯歯車、１１は外歯歯車、１２は外歯歯車、１３は外
歯歯車、１４は工具取付板、１５は軸受、１６は軸受、
１７は軸受、１８は軸受、１９は加工工具のトーチ、２
０は工業用ロボットのアーム、２１は駆動軸、２２は駆
動軸、２３は歯車、２４は歯車、２５はラック、２６は
フレーム、２７は加工工具、２８は工業用ロボットのア
ーム、Ａは中心軸、Ｂは回転軸、Ｃは工具取付は位置で
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 工業用ロボット等のアームに固定されたフレーム、 前記フレームに支持された２個のモーター、前記フレー
   ム内に支持され、前記各々のモーターによって独立的に
   駆動される２つの歯車系、前記２つの歯車系によって支
   持されると共に、２つの歯車系から異なった回転運動を
   受ける単一の工具把持部、 前記２個のモーターの回転を同時的に制御する制御装置
   、 とからなる工具用ロボット等に工具抱持部装置。