JPH0425393A - 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】 ［産業上の利用分野コ 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、旋回軸、各
アーム駐動軸２手首軸等の被駆動部材に減速機を介して
接続された駆動モータを有する駆動部における動作限や
動作原点を検出する検出機構の改善をはかった産業用ロ
ボットに関する。

［従来の技術］ 一般に、産業用ロボット（アーク溶接ロボット等）は、
例えば第３，４図に示すように構成されている。これら
の第３，４図において、２１は駆動モータ（図示せず）
の動力で旋回する旋回台。

２２はこの旋回台２１を載置され支持する固定側の基台
、２３は旋回台２１に軸２１ａを中心として揺動自在に
支持された第１アーム（下腕）、２４は旋回台２１に軸
２１ａを中心にして揺動自在に支持されたレバー、２５
はこのレバー２４の揺動端と一端を回転自在に連結した
リンク部材、２６はこのリンク部材２５の他端と第１ア
ーム２３の揺動端とに各々回転自在に連結された第２ア
ーム（上腕）で、これらの第１アーム２３．レバー２４
゜リンク部材２５および第２アーム２６により、平行四
辺形リンクの腕機構が構成されている。また。

２７は第２アーム２６の先端に設けられた手首部、２８
は第１アーム２３を揺動させるための駆動モータ、２９
はレバー２４を揺動させリンク部材２５を介して第２ア
ーム２６を揺動させるための駆動モータである。

ところで、第３，４図に示すような産業用ロボットでは
、このロボット周辺に配置される各種機器との干渉を防
止したり、ロボット自体をコンパクトにする上で、ロボ
ットからの突出物、例えばロボット旋回中心からの駆動
モータ突出量Ｒ（第４図参照）を小さくすることが望ま
しい。

そこで、従来、例えば第５，６図に示すような関節部を
もつ産業用ロボットが提案されている。

第５，６図に示す関節部において、アーム（第４．５図
の第１アーム２３等に対応）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（ハー
モニック減速機）３を介して駆動モータ（第３，４図の
駆動モータ２８等に対応）４に連結されており、駆動モ
ータ４の回転駆動力が、減速機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。な
お、減速機３は、そのサーキュラスプライン３ａをモー
タ座４ａに取り付けることで駆動モータ４側に固定され
ている。

また、減速機３の出力軸２には、減速機３側端部におい
て、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、このハウジング部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２と減速機３との間には、減速機３の固定側に外
接し出力軸２の内周部２ｂ内周面に内接するニードルベ
アリング９が介設されるほか、出力軸２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１０が設けられている。

さらに、出力軸２および減速機３は、モータ座４ａ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ｌとを連結する出力軸２が、ケーシング５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１はケーシング５の端面のごく近傍に配置され
ている。出力軸２は、上述のごとく配設されたベアリン
グ９゜１１により固定側に軸支されているので、ベアリ
ング９，１１からなる軸受機構の軸方向中心は。

減速機３の出力側端面よりも減速機３の入力側に配設さ
れることになる。

また、アーム１の回動位置を検出するための検出機構が
、第６図に示すように、ケーシング５内の出力軸２のハ
ウジング部２ａ外周に設けられている。つまり、出力軸
２のハウジング部２ａ外周面の適当な位置に、ストライ
カ１３．１５が取り付けられるとともに、各ストライカ
１３．１５に当接して作動するリミットスイッチ１２．
１４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１２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はオーバトラベル（動作限）検出用のもの
である。

上述の構成により、アームｌ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２を通じて受
は回転駆動される。そして、出力軸２（アーム１）の回
転に伴いストライカ１３または１５がリミットスイッチ
１２または１４に当接すると、各リミットスイッチ１２
．１４から当接検出信号が出力され、原点検出、アーム
１の回転即動停止などの処理が行なわれる。

ところで、リミットスイッチ１２．１４が、ケーシング
５内の出力軸２の外周部において、ストライカ１３．１
５により作動しアーム１の回動位置を検出するので、リ
ミットスイッチ機構を配置するために出力軸２を長く形
成する必要がなくなるとともに、減速機３を出力軸２の
ハウジング部りａ内に収容するように構成したことによ
り、出力軸２の軸方向長さを短縮できるほか、出力軸２
が、減速機３の出力側端面よりも入力側に軸方向中心を
もつように軸支されるので、出力軸２の軸受機構用長さ
も短縮できる。

また、ケーシング５内において、減速機３の出力軸２側
と減速機内の給油室との間にオイルシール１０を設け、
給油室内からケーシング５内へのグリスの漏洩を防止す
ることで、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５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
影響を受けないようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来の産業用ロボットでは、
リミットスイッチ機構を減速機３の出力軸２側に配置し
ているため、どうしても回転軸２゜減速機３．駆動モー
タ４からなる駆動部に要するスペースが大きくなり、コ
ンパクト性を重視する産業用ロボットには不向きである
。また、減速機３に塗布されたグリスが漏洩するのを防
止すべく、オイルシール１０等を設置しなければならず
、コスト高を招くなどの課題もある。

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、回動位置の検出機構を減速機の出力軸側から入
力軸側に配置できるようにして、駆動部のコンパクト化
および低コスト化を実現した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
、■減速機の出力軸と同軸的に設けられ中空に形成した
減速機の入力軸と、■前記出力軸に一端側を固定され、
前記入力軸の中空部内を貫通して入力側まで導かれた検
出軸と、■この検出軸の他端に設けられた検出片と、■
この検出片により作動され被駆動部材の回動位置を検出
しうる検出器とをそなえ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、被駆動部材の回
転は、減速機の出力軸および検出軸を介して減速機の入
力側まで導かれる。そして、この入力側に配置された検
出片および検出器により、被駆動部材の回動位置（動作
限、動作原点）が検出される。

［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図は本発明の第１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る。

第１図に示すように、本実施例では、第３図における第
２アーム２６鮭動用のレバー２４を被駆動部材とし、こ
のレバー２４を駆動する部分に本発明を適用した場合に
ついて説明する。そして、本実施例では、レバー２４を
Ｓｌ軸まわりに回転駆動するために、レバー２４は、減
速機（ハーモニック減速機）３Ａの出力軸２Ａにボルト
２４ａによって連結されるとともに、減速機３Ａの入力
軸３ｄが、プーリ１８．ベルト１７およびプーリ１６を
介して駆動モータ２９Ａに接続されている。

ここで、プーリ１８は入力軸３ｄに取り付けられ、プー
リ１６は駆動モータ２９Ａの出力軸に取り付けられ、ベ
ルト１７はこれらのプーリ１６゜１８に巻回されている
。これにより、駆動モータ２９Ａの回転駆動力が、プー
リ１６．ベルト１７およびプーリ１８を介して減速機３
Ａに伝達され、この減速機３Ａにて減速された後、出力
軸２Ａを通じてレバー２４へ伝達されるようになってい
る。

なお、減速機３Ａは、サーキュラスプライン３ａ、ウェ
ーブジェネレータ３ｂおよびフレックススプライン３ｃ
を有しており、サーキュラスプライン３ａが、ボルト３
８により固定側３９（旋回台２１）に取り付けられると
ともに、フレックススプライン３ｃが出力軸２Ａに取り
付けられている。また、減速機３Ａの入力軸３ｄは、ベ
アリング３５により固定側３９に軸支されるとともに、
減速機３Ａの出力軸２Ａは、ベアリング３６および３７
によりそれぞれ固定側３９および第１アーム（下腕）２
３に対して軸支されている。

そして、本実施例においては、減速機３Ａの出力軸２Ａ
と同軸的に設けられた減速機３Ａの入力軸３ｄには、そ
の細心に沿って中空部３ｅが形成されている。また、出
力軸２Ａには、ボルト１９ａにより検出軸１９の一端側
が固定され、この検出軸１９が、入力軸３ｄの中空部３
ｅ内を貫通して減速ｆｉ３Ａの入力側まで導かれ、検出
軸１９の他端側か、入力軸３ｄ外部に露出している。こ
の検出軸１９は、上記他端側付近において入力軸３ｄに
対しベアリング１９ｂにより軸支されている。

また、外部に露出した検出軸１９の他端側には、押え板
３１によりストライカ（検出片）３０が取り付けられる
とともに、このストライカ３０に当接して作動するリミ
ットスイッチ（検出器）３２が、リミットスイッチ固定
金具３３および３４を介して固定側３９の適当な位置に
取り付けられてし）る。

ここで、リミットスイッチ３２は、レバー２４（つまり
は第２アーム２６）の回動位置である動作原点もしくは
オーバトラベル（動作限）を検出するためのものである
。

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、レバー２４は、減速機３Ａに
より減速された駆動モータ２９Ａの回転駆動力を、出力
軸２Ａを通じて受は回転駆動され、これにより、レバー
２４に連結されたリンク部材２５を介して第２アーム２
６（第３図参照）が揺動駆動される。

このとき、レバー２４の回転は、減速機３Ａの出力軸２
Ａおよび検出軸１９を介して減速機３Ａの入力軸３ｄ外
部（入力側）まで導かれ、検出軸１９に取り付けられた
ストライカ３０に伝えられる。これにより、レバー２４
の回転（第２アーム２６の揺動）に伴い、ストライカ３
０がリミットスイッチ３２に当接すると、このリミット
スイッチ３２から当接検出信号が出力され、動作原点検
出もしくはレバー２４（第２アーム２６）の回転駆動停
止などの処理が行なわれる。

このように、本実施例によれば、被駆動部材であるレバ
ー２４の回動位置（動作限や動作原点）を検出する検出
機構（ストライカ３０およびリミットスイッチ３２）を
減速機３Ａの出力軸２Ａ側から入力軸３ｄ側に配置でき
、オイルシール等も不要となり、レバー２４の駆動部を
低コストでコ・ンパクトに構成することができる。

次に、本発明の第２実施例について説明すると、第２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
示す断面図である。なお、第２図中、既述の符号と同一
の符号は同一部分を示してし）るので、その説明は省略
する。

上述した第１実施例では、減速機３Ａと駆動モータ２９
Ａとを、プーリ１６，１８およびベルト１７を介して接
続した場合について説明したが、本発明の第２実施例で
は、第２図に示すように、減速機３Ａの入力軸３ｄと駆
動モータ２９Ｂの回転軸２９ａとが直結されている。

従って、本実施例では、駆動モータ２９Ｂの回転軸２９
ａには、入力軸３ｄの中空部３ｅに連通ずるように、回
転軸２９ａの軸心に沿って中空部２９ｂが形成され、出
力軸２Ａに一端側を固定された検出軸１９Ａが、入力軸
３ｄの中空部３ｅおよび回転軸２９ａの中空部２９ｂ内
を貫通して、駆動モータ２９Ｂの外部（減速機３Ａの入
力側）まで導かれ、検出軸１９Ａの他端側が、駆動モー
タ２９Ｂ外部に露出している。

そして、第１実施例と同様に、外部に露出した検出軸１
９Ａの他端側に、ストライカ３０およびリミットスイッ
チ３２からなる検出機構が配設されている。なお、本実
施例では、リミットスイッチ３２は、検出軸１９Ａの露
出部分を覆うべく回動モータ２９Ｂの端部に設けられた
ハウジング４０内周（固定側）に、リミットスイッチ固
定金具３３ａおよび３４ａを介して適当な位置に取り付
けられている。

このような構成により、本発明の第２実施例でも、上記
第１実施例と同様の作用効果が得られる。

なお、上述した第１，２実施例のいずれにおいても、第
２アーム２６を揺動するためのレバー２４の駆動部に本
発明を適用した場合について説明したが、本発明は、こ
れに限定されるものではなく、他の関節部等の駆動部に
も同様に適用される。

［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
、被駆動部材の回転を、減速機の出力軸および検出軸を
介し減速機の入力側へ導き、検出軸の端部側に配置され
た検出片および検出器により、被駆動部材の回動位置（
動作限、動作原点）を検出できるように構成したので、
オイルシール等が不要で、被駆動部材の駆動部を低コス
トでコンパクトに構成できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例としての産業用ロボットの
要部を示す断面図、第２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断面図、第３，４図は一
般的な産業用ロボットの全体構成を示すもので、第４図
はその側面図、第５図はその平面図であり、第５，６図
は従来の産業用ロボットを示すもので、第５図はその要
部を示す断面図、第６図は第５図のＶＩ−ＶＩ矢視断面
図である。 図において、２Ａ−出力軸、３Ａ−減速機、３ａ−ｍ−
サーキュラスプライン、３ｂ−ウェーブジェネレータ、
３ｃｍフレックススプライン、３　ｄ　−人力軸、３ｅ
−中空部、１６−プーリ、１７−ベルト、１８−プーリ
、１９，１９Ａ−検出軸、１９　ａ−−−ボルト、１９
　ｂ−ベアリング、２３−第１アーム、２４−　レバー
（被駆動部材）、２４　ａ　−ボルト、２９　Ａ、　２
９　Ｂ−［動モータ、２９Ａ回転軸、２９ｂ−中空部、
３０−ストライカ（検出片）、３１−押え板、３２−　
　リミットスイッチ（検出器）、３３　、３３　ａ　、
　３４　、３４　ａ　−リミットスイッチ固定金具、３
５〜３７−ベアリング、３８−ボルト、３９−固定側、
４ｏ−ハウジング。 特許出願人　株式会社　神戸製鋼所 代理人　弁理士　　ｔＪ＼林　傅 第３図 第４図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 回転駆動する被駆動部材に減速機を介して駆動モータを
   接続してなる駆動部を有する産業用ロボットにおいて、 前記減速機の出力軸と同軸的に設けられ中空に形成した
   前記減速機の入力軸と、 前記出力軸に一端側を固定され、前記入力軸の中空部内
   を貫通して入力側まで導かれた検出軸と、この検出軸の
   他端に設けられた検出片と、 この検出片により作動され前記被駆動部材の回動位置を
   検出しうる検出器とがそなえられたことを特徴とする産
   業用ロボット。