JPH0367838B2 - - Google Patents

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JPH0367838B2
JPH0367838B2 JP58175161A JP17516183A JPH0367838B2 JP H0367838 B2 JPH0367838 B2 JP H0367838B2 JP 58175161 A JP58175161 A JP 58175161A JP 17516183 A JP17516183 A JP 17516183A JP H0367838 B2 JPH0367838 B2 JP H0367838B2
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JP
Japan
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axis
wrist
end effector
gear
shaft
Prior art date
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JP58175161A
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English (en)
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JPS5976798A (ja
Inventor
Uiriamu Norisu Jooji
Marion Kobatsuku Richaado
Josefu Baarei Uiriamu
Furankurin Jeikobusu Aasaa
Edowaado Fuerii Haabaato
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Westinghouse Electric Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Westinghouse Electric Corp filed Critical Westinghouse Electric Corp
Publication of JPS5976798A publication Critical patent/JPS5976798A/ja
Publication of JPH0367838B2 publication Critical patent/JPH0367838B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00Joints
    • B25J17/02Wrist joints
    • B25J17/0283Three-dimensional joints
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/19Gearing
    • Y10T74/19023Plural power paths to and/or from gearing
    • Y10T74/19074Single drive plural driven
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/19Gearing
    • Y10T74/19642Directly cooperating gears
    • Y10T74/1966Intersecting axes
    • Y10T74/19665Bevel gear type

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ロボツトのリスト(手首)に関し、
更に詳細には、リストに取り付けたエンドエフエ
クタをそのリストの動作に従つて種々の方向に向
けることのできるロボツト・マニピユレータ・リ
ストに関する。
かかる能力を有するこの普通の型のリストは、
たとえば、米国特許第4068536号;3922930号;及
び3739923号明細書に記載された従来型装置から
明らかなように周知である。
本発明の目的は、リストの1つの部分をもう1
つの部分に関して回転できるだけでなく、一段歯
車列を用いてエンドエフエクタを回転することも
できる多軸リスト装置を提供することにある。
本発明の一実施例によれば、1つの部分がエン
ドエフエクタの軸線を中心として回転可能なエン
ドエフエクタ用軸を支持し、その1つの部分が第
2の軸線を中心としてもう1つの部分に関し回転
可能なロボツト・マニピユレータ・リストは、そ
のリスト内において前記第2の軸線と同じ回転軸
を持つように配設され前記リストの前記1つの部
分に関して回転可能なように取り付けられた第1
のエフエクタ歯車手段と、前記エンドエフエクタ
と共に回転可能なようにかつ前記第1の歯車手段
に関連してそれと共に回転するよう取り付けられ
た第2の中間歯車手段と、前記第1の歯車と咬み
合い関係にあり遠隔の動力源により駆動される第
3の駆動歯車手段と、連結及び解放自在のクラツ
チ手段とより成り、前記クラツチ手段は、前記第
2の歯車手段と前記第1の歯車手段との間の相対
的な運動を阻止するがリストの前記1つの部分と
もう1つの部分との間の相対的回転運動は許容し
て、前記第3の歯車手段の回転により前記1つの
部分がもう1つの部分に関して前記エンドエフエ
クタのその軸線を中心とする回転を伴なわずに回
転する第1の状態と、リストの前記1つの部分と
もう1つの部分との間の相対的回転運動を阻止す
るが前記第2の歯車手段と第1の歯車手段の間の
相対的運動を許容して、前記第3の歯車手段の回
転により前記1つの部分ともう1つの部分との間
の相対的運動を伴わずに前記エンドエフエクタが
その回転軸を中心として回転する第2の状態を有
することを特徴とする。
本発明の好ましい実施例によれば、それ自体の
軸を中心として回転可能なエンドエフエクタを支
持するリストの1つの部分は、第2の軸を中心と
してリストのもう1つの部分に関して回転可能で
ある。歯車列手段は、選択的に、その1つの部分
をもう1つの部分に関して回転させるか、あるい
はエンドエフエクタをそれ自体の軸を中心として
回転させるために設けられる。その歯車列手段
は、前記第2の軸と一致する回転軸を持つようリ
ストに設けた第1の歯車を含み、この第1の歯車
はリストのその1つの部分に関して回転可能なよ
うに取り付けられる。歯車列手段は、更に、エン
ドエフエクタと共に回転可能なように前記第1の
歯車手段と噛み合い関係に取り付けた第2の歯車
手段と、前記第1の歯車手段と噛み合い関係にあ
り遠隔動力源により駆動される第3の歯車手段と
を含む。ブレーキ手段は、その歯車列手段の動作
によりエンドエフエクタだけを回転させるべくリ
ストのその1つの部分ともう1つの部分の間の相
対的運動を阻止するために、また同じ歯車列手段
の動作によりリストのその1つの部分をもう1つ
の部分に関して運動させるべく第1及び第2の歯
車手段の間の相対的運動を阻止するために設けら
れる。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施例を
詳細に説明する。
本発明の一実施例を示す第1及び2図を参照し
て、リストは、1つの部分10と、もう1つの部
分12より成り、その部分10はもう1つの部分
12に関して軸を中心として回転可能である。
その1つの部分10は、エンドエフエクタの軸1
4を支持するが、その軸は第2図に示す軸を中
心としてその1つの部分10に関して回転可能で
ある。
歯車列手段は、選択的に、リストの1つの部分
10をもう1つの部分12に関して回転させる
か、あるいはエンドエフエクタの軸14をその軸
を中心として回転させるために設けられる。その
歯車列は、カサ歯車16の形の第1の歯車手段
と、エンドエフエクタ14を回転させるべくその
エンドエフエクタに取り付けたカサ歯車の形の第
2の歯車手段と、ピニオン歯車と考えられる第1
及び第2図に示した形状の第3の歯車手段20と
より成る。ピニオン歯車20及びエンドエフエク
タ歯車18は共に、カサ歯車16と噛み合い関係
にある。
ピニオン歯車20は、管22の端部に取り付け
られ、その管22は軸受け24等により同軸的に
外側のトルク管26内において回転可能に取り付
けられている。ピニオン歯車20は、管22が回
転すると同時に回転し、この管22はモータ30
により駆動される平歯車セツト28のような任意
の適当な手段により駆動される。外側トルク管2
6は、図示しない手段により適宜支持され、モー
タ34により駆動されるもう1つの平歯車セツト
32により回転される。もちろん、管26が回転
すると、リスト全体及びその構成要素の全部が軸
を中心として回転する。
本発明実施例のブレーキ手段を選択的に作動す
ると、リストの歯車16,18及び20より成る
一段歯車列により、1つの部分10がもう1つの
部分12に関して回転するか、あるいはエンドエ
フエクタの軸14だけが回転する。1つのブレー
キ手段36は、作動されると、リストのその1つ
の部分10ともう1つの部分12の間の相対的運
動を阻止するように働く。もう1つのブレーキ手
段38は、作動されると、第1及び第2の歯車1
6,18の間の相対的運動を阻止するように働
く。ブレーキ36が作動されブレーキ38が非作
動の状態でピニオン歯車20が回転されると、カ
サ歯車16がハウジングに関して回転し、エンド
エフエクタ歯車18とエンドエフエクタが回転す
る。あるいは、ブレーキ36が非作動でブレーキ
38が作動されエンドエフエクタがクランプされ
てその回転が阻止されると、エンドエフエクタの
歯車18とカサ歯車16がロツクされた関係のた
めリストの1つの部分10に事実上固定されてい
るカサ歯車16が、ピニオン歯車の回転により、
回転する。このため、リストのその1つの部分1
0がもう1つの部分12に関して回転する。
第3図は、本発明のもう1つの実施例を示す
が、この例では第1及び2図の等価構成要素と同
じ機能を持つ部分については同一の参照数字にプ
ライム符号を付したもので表示する。それ以外の
構成要素で注目及び表示に値すると考えられるも
のは、エンドエフエクタの歯車18′が固定され
る軸42に接続したレゾルバ40と、軸46に取
り付けたレゾルバ44であり、軸46の反対端は
リストのその1つの部分10′と共に回転すべく
その部分に固定されている。軸受手段48は、リ
ストの互いに可動で対面する2つの部分の間に取
り付けられている。第3図の実施例の第1の歯車
手段16′は、互いに反対の方向に向けられいる
が互いに固定された一対のカサ歯車より成り、こ
のカサ歯車のセツトは軸受50によりリストのそ
の両方の部分に関して回転可能に取り付けられて
いる。2つの軸42及び46が互いに交差できる
ようにするため、軸46において軸42の寸法よ
り大きい寸法の開口52が両方向に設けられ、こ
れにより1つの軸がもう1つの軸を貫通できる。
リストのそれぞれの部分にそれぞれの軸を取り
囲む関係で取り付けられたブレーキ36′及び3
8′は、クラツチのように動作できるが、その軸
に連結されるとその相対的回転運動を阻止し、軸
との連結から解放されるとそのブレーキに関して
その軸の回転を許容する。これらの装置は、市販
のものを用いることができるが、たとえば、ニユ
ージヤージ州スプリングフイーフドのエレクトロ
イド・コーポレーシヨン(Electroid
Corporation)製のもの(製品番号ECA−26C)
がある。
第3図の実施例の動作は、第1及び2図の実施
例のものと本質的に同一である。ブレーキ36′
がクラツチとして連結されると、リストの部分1
0′のもう1つの部分12′に関する回転が阻止さ
れる。ブレーキ38′の解放時、歯車20′が回転
すると歯車16′従つて歯車18′が回転し、エン
ドエフエクタの軸が回転する。この場合、リスト
の2つの部分10′及び12′は互いに回転できな
い。あるいは、ブレーキ38′を作動し、ブレー
キ36′を解放状態におくと、歯車20′の回転に
より歯車16′が回転するが、歯車18′はそのブ
レーキにより回転できず、従つてリストのその1
つの部分10′がもう1つの部分12′に関して回
転する。
第1図及び2図と第3図の実施例の1つの違い
は、リストのその1つの部分10′をもう1つの
部分12′に関して360°回転可能なことである。
また、第3図においては、レゾルバ40,44が
好ましい態様で設けられているが、所望の如く任
意の他の適宜な態様で設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の好ましい実施例であるリス
トの立面図である。第2図は、第1図に示したリ
ストの概略平面図である。第3図は、本発明の他
の実施例を示す断面図である。第4図は、第3図
の線−に沿う断面に相当する図である。 10……リストの1つの部分、12……リスト
のもう1つの部分、14……エンドエフエクタの
軸、16,18,20……歯車列、36……第1
のブレーキ、38……第2のブレーキ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 1つの部分がエンドエフエクタの軸線を中心
    として回転可能なエンドエフエクタ用軸を支持
    し、その1つの部分が第2の軸線を中心としても
    う1つの部分に関し回転可能なロボツト・マニピ
    ユレータ・リストにおいて、そのリスト内におい
    て前記第2の軸線と同じ回転軸を持つように配設
    され前記リストの前記1つの部分に関して回転可
    能なように取り付けられた第1のエフエクタ歯車
    手段と、前記エンドエフエクタと共に回転可能な
    ようにかつ前記第1の歯車手段に関連してそれと
    共に回転するよう取り付けられた第2の中間歯車
    手段と、前記第1の歯車と咬み合い関係にあり遠
    隔の動力源により駆動される第3の駆動歯車手段
    と、連結及び開放自在のクラツチ手段とより成
    り、前記クラツチ手段は、前記第2の歯車手段と
    前記第1の歯車手段との間の相対的な運動を阻止
    するがリストの前記1つの部分ともう1つの部分
    との間の相対的回転運動は許容して、前記第3の
    歯車手段の回転により前記1つの部分がもう1つ
    の部分に関して前記エンドエフエクタのその軸線
    を中心とする回転を伴なわずに回転する第1の状
    態と、リストの前記1つの部分ともう1つの部分
    との間の相対的回転運動を阻止するが前記第2の
    歯車手段と第1の歯車手段の間の相対的運動を許
    容して、前記第3の歯車手段の回転により前記1
    つの部分ともう1つの部分との間の相対的運動を
    伴わずに前記エンドエフエクタがその回転軸を中
    心として回転する第2の状態を有することを特徴
    とするロボツト・マニピユレータ・リスト。 2 前記リストを第3の軸線を中心として全体と
    して回転させる手段を具備して成ることを特徴と
    する前記第1項記載のロボツト・マニピユレー
    タ・リスト。 3 前記第2の軸線は前記エンドエフエクタの軸
    と直角に交わることを特徴とする前記第1項記載
    のロボツト・マニピユレータ・リスト。 4 前記1つの部分において前記エンドエフエク
    タの軸に沿つて延びかつそれに前記エンドエフエ
    クタ歯車手段が固定される第1の軸手段を具備
    し、その軸手段にはレゾルバ手段が取り付けられ
    ることを特徴とする前記第1項記載のロボツト・
    マニピユレータ・リスト。 5 第2の軸手段は前記第1の軸手段に関して横
    断方向に配設されてその軸線が前記中間歯車手段
    の軸線と一致し、前記第2の軸手段の一端は前記
    リストの前記1つの部分に固定され、その他端は
    リストの前記もう1つの部分に関して回転可能な
    ように支承され、前記第2の軸手段にはレゾルバ
    手段が取り付けられることを特徴とする前記第4
    項記載のロボツト・マニピユレータ・リスト。 6 前記ブレーキ手段は、リストの前記1つの部
    分に取り付けられて前記第1の軸手段を選択的に
    係合してその相対的回転運動を阻止する第1のブ
    レーキと、リストの前記もう1つの部分に取り付
    けられて前記第2の軸手段を選択的に係合してそ
    の相対的回転運動を阻止する第2のブレーキとを
    含むことを特徴とする前記第5項記載のロボツ
    ト・マニピユレータ・リスト。
JP58175161A 1982-09-21 1983-09-21 ロボット・マニピュレ−タ・リスト Granted JPS5976798A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/420,669 US4502347A (en) 1982-09-21 1982-09-21 Robotic wrist
US420669 1989-10-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5976798A JPS5976798A (ja) 1984-05-01
JPH0367838B2 true JPH0367838B2 (ja) 1991-10-24

Family

ID=23667390

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58175161A Granted JPS5976798A (ja) 1982-09-21 1983-09-21 ロボット・マニピュレ−タ・リスト

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4502347A (ja)
EP (1) EP0106561A1 (ja)
JP (1) JPS5976798A (ja)
CA (1) CA1216872A (ja)

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