JPH0579476B2 - - Google Patents

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JPH0579476B2
JPH0579476B2 JP62090032A JP9003287A JPH0579476B2 JP H0579476 B2 JPH0579476 B2 JP H0579476B2 JP 62090032 A JP62090032 A JP 62090032A JP 9003287 A JP9003287 A JP 9003287A JP H0579476 B2 JPH0579476 B2 JP H0579476B2
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JP
Japan
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motor
cable
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Mitsubishi Electric Corp
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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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0025Means for supplying energy to the end effector
    • B25J19/0029Means for supplying energy to the end effector arranged within the different robot elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00Joints
    • B25J17/02Wrist joints
    • B25J17/0241One-dimensional joints
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    • 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
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    • Y10T74/00Machine element or mechanism
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、産業用ロボツトの関節機構に関す
るものである。
〔従来の技術〕
第3図はこの発明以前に発明者が属する会社内
に於て知られていたロボツトの関節構造を示した
ものであり、図において上腕(第2のアーム)1
はその先端にモーター5、ハーモニツクドライブ
6、ベアリング8を介して関節軸11が取り付け
られており、さらにこの関節軸11には前腕(第
1のアーム)2が固定されている。図中3はケー
ブルであり、図示しない前腕2先端部のモーター
やハンドに動力、種々の検出用電力、エアー等を
供給する。4はケーブル3の保護ブツシユ、7は
モータ5の駆動軸に形成されたキー、9は押え
板、10はスペーサである。
なお、ロボツトの関節軸にハーモニツクドライ
ブ6を使用する点についてはUSP4096766明細書
に説明されているので、その詳細説明は省略す
る。
次に動作について説明する。モーター5が回転
すると、ハーモニツクドライブ6の出力端(下
端)は減速回転し、これに直結されている関節軸
11、及び前腕2は旋回運動する。
〔発明が解決しようとする課題〕
第3図に示したロボツトの関節機構は以上のよ
うに構成されているので、動力伝達部品を関節軸
11上に配設せねばならず、その関節より先へ電
力やエアーを供給するケーブル3は関節部で必ず
アームの外へ出す必要があつた。
一方、ケーブル3を関節部内に収納した産業用
ロボツトについては、特開昭62−48485号公報と
して知られている。この公知の産業用ロボツトの
関節機構は、ケーブルを関節部内に収納した点で
改善されているが、関節駆動用のモータが関節軸
線から離れた位置に配置されモータ駆動軸から関
節駆動部までの間を、関節駆動に本来必要とする
減速歯車(使用するモータによつては、不要の場
合もある)の他に、伝達歯車、ベルト等の動力伝
達機構を必要とするものであるため、動力伝達機
構の構造が複雑となり、また伝達歯車のかみ合
い、ベルトの張り等の調整を必要とし、さらに伝
達歯車、ベルト等には摺動部が多く発塵部が多い
ためクリーン(塵が少ない)なロボツト化に不向
きである。
この発明は、関節部より先へ電力、エアー等を
供給するケーブルを関節部においてアームの外へ
出す必要がなく、かつクリーン(塵の発生が少な
い)な産業用ロボツトの関節機構を提供すること
を目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係るものは、第1のアームの回転中
心線上に第1のアームと一体になるように取り付
けられた関節軸を、軸受を介して回転支持する第
2のアーム又は固定ベースを有する産業用ロボツ
トの関節機構において、モータ駆動軸の中心が上
記第1のアームの回転中心線と一致するように、
モータを上記第2のアーム又は固定ベースに取付
けると共に、上記関節軸を、上記第1のアームの
回転中心線と一致するように上記モータ駆動軸と
直接又は間接的に機械結合するためのモータ軸接
続部分と、上記第1のアームと一体になるように
取り付けられ、少なくともケーブルが貫通する中
空部が形成された関節軸部分と、上記中空部の開
口がほとんど制約を受けないように上記モータ軸
接続部分と関節軸部分とを連結する連結部分とで
構成し、かつ上記モータ駆動軸と上記関節軸のモ
ータ軸接続部分とを上記回転中心線と一致するよ
う直接又は間接的に結合したものである。
〔作用〕
この発明における関節機構は、関節部より先へ
電力、エアー等を供給するケーブルを、関節軸の
中空部を通じて(アームの外へ出さず)配線する
ことができると共に、動力伝達部分での摺動部分
が少なくなりひいてはその摺動部分からの塵の発
生が少なくなる。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図によつて説明す
る。第1図はこの発明のロボツトの関節構造を示
すものであり、図中の部品に付した数字は第3図
の部品の数字に対応している。12は第1のアー
ムとしての前腕2を関節軸11に固定するための
ナツトである。この発明において第3図に示した
ものと大きく異なるのは関節軸11の構成であ
り、第2図を示すようにクランク形状をし、かつ
一方が円筒形状となつている点である。
なお第1図及び第2図中、11Aはナツト12
と第1のアームとしての前腕2に固定され、かつ
第2のアーム、又は固定ベースとしての上腕1に
ベアリング8を介して回動自在に連結される。関
節軸部分に相当する円筒部であり、その内部に中
空穴11Gが形成されている。11Bはナツト1
2が螺合するねじ部、11C,11Dはハーモニ
ツクドライブ6と連結するためのボルト用ねじ穴
及び軸部であり、モータ軸取付部分に相当するも
のである。軸部11Dは、その中心軸線11F
が、円筒部11Aの中心軸線11Fと一致するよ
うに形成されている。又11Eは円筒部11Aと
軸部11Dとを連結するクランク状の連結部分で
ある。
そしてこのような構成の関節軸11は、第1図
に詳細に示す如く、上腕1内においてねじ穴11
Cに螺合するボルト(図示せず)により軸部11
Dがモーター5に連結されたハーモニツクドライ
ブ6に連結されると共に、円筒部11Aの上部が
上腕1にベアリング8を介して回動自在に連結さ
れ、かつ円筒部11Aのねじ部11Bに螺合する
ナツト12により円筒部11Aの下部が前腕2に
締付け固着される。
又、円筒部11A内に保護ブツシユ4を挿入す
ると共に、そのブツシユ4内に前腕2先端部のモ
ーターやハンドに動力、種々の検出用電力、エア
ー等を供給するケーブル3を通過させることによ
りケーブル3を関節部において上腕1及び前腕2
の外部に露出させることなく処理している。なお
このとき、関節軸11の連結部分11Eは前腕2
の延長方向(第1図の波断線側)に配置したの
で、クランク部によりケーブル6の逃げ部を作つ
ていることになり、前腕2が回動してもケーブル
6が損傷することがない。従つて上述のように構
成することにより、ケーブル3が外部に露出しな
いので、ロボツトの審美性が向上すると共にケー
ブル3が損傷する危険性が少なくなる。
なお、上記実施例ではモーター5をハーモニツ
クドライブ6を介して関節軸に結合したが、モー
ター5の出力軸と直接結合しても良い。またベア
リング8は一列のものを示したが、強度的な面か
ら2列以上にした方が良いことは明らかである。
なおまた、上記実施例においては上腕1と前腕
2との関節部にこの発明に係る関節軸11を用い
た場合について説明したが、この関節軸11は固
定ベースと腕との関節部に採用しても所期の目的
を達成し得ることは言うまでもない。
〔発明の効果〕
以上のようにこの発明によれば、ケーブルを関
節軸の中空部を通じて(アームの外へ出さず)配
線することができ、従つてロボツトの審美性が向
上すると共にケーブルが損傷する可能性が極めて
少なくなり、さらに、モーターの出力軸を第1の
アームの回転中心線上に一致させ、モーターを第
2のアーム又は固定ベースに設け、モーターの出
力軸を直接又はハーモニツクドライブ等の取付部
材を介して関節軸に結合したので、動力伝達部分
での摺動部分が極めて少なくなり、塵の発生が少
なくクリーンな産業用ロボツトの関節機構を得る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例に係る関節構造を
示す断面図、第2図はその関節軸の斜視図、第3
図は従来の関節構造を示す断面図である。 1は上腕(第2のアーム)、2は前腕(第1の
アーム)、3はケーブル、4は保護ブツシユ、5
はモーター、6はハーモニツクドライブ、7はキ
ー、8はベアリング、9は押え板、10はスペー
サー、11は軸、12はナツト。なお、図中、同
一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 第1のアームの回転中心線上に第1のアーム
    と一体になるように取り付けられた関節軸を、軸
    受を介して回転支持する第2のアーム又は固定ベ
    ースを有する産業用ロボツトの関節機構におい
    て、モータ駆動軸の中心が上記第1のアームの回
    転中心線と一致するように、モータを上記第2の
    アーム又は固定ベースに取付けると共に、上記関
    節軸を、上記第1のアームの回転中心線と一致す
    るように上記モータ駆動軸と直接又は間接的に機
    械結合するためのモータ軸接続部分と、上記第1
    のアームと一体になるように取り付けられ、少な
    くともケーブルが貫通する中空部が形成された関
    節軸部分と、上記中空部の開口がほとんど制約を
    受けないように上記モータ軸接続部分と関節軸部
    分とを連結する連結部分とで構成し、かつ上記モ
    ータ駆動軸と上記関節軸のモータ軸接続部分とを
    上記回転中心線と一致するように直接又は間接的
    に結合したことを特徴とする産業用ロボツトの関
    節機構。
JP62090032A 1987-04-13 1987-04-13 産業用ロボツトの関節機構 Granted JPS63256387A (ja)

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EP (1) EP0287062B1 (ja)
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