JPH0641116B2 - 産業用ロボツトの機構 - Google Patents
産業用ロボツトの機構Info
- Publication number
- JPH0641116B2 JPH0641116B2 JP60227003A JP22700385A JPH0641116B2 JP H0641116 B2 JPH0641116 B2 JP H0641116B2 JP 60227003 A JP60227003 A JP 60227003A JP 22700385 A JP22700385 A JP 22700385A JP H0641116 B2 JPH0641116 B2 JP H0641116B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wrist
- drive end
- robot
- freedom
- industrial robot
- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、産業用ロボットの機構、詳しくは駆動源の数
を増さずにロボット動作の自由度の数を増す産業用ロボ
ットの機構に関するものである。
を増さずにロボット動作の自由度の数を増す産業用ロボ
ットの機構に関するものである。
産業用ロボットの機構は、一般に、複数個の動力源と、
その複数個の動力源に動力伝達機構を介してそれぞれ連
係された動力源と同数個の駆動端とからなる。かかる産
業用ロボットの機構においては、各駆動端の単位動作の
組み合わせた数、すなわちロボット動作の自由度の数は
動力源の数と等しい。上述の動力源の数が増すとロボッ
トの機構が複雑化し、一方自由度の数が増すとロボット
の機能が向上する。今日、動力源の数を増さずに、すな
わちロボット機構を複雑化せずに、自由度の数を増すこ
とが要求されている。
その複数個の動力源に動力伝達機構を介してそれぞれ連
係された動力源と同数個の駆動端とからなる。かかる産
業用ロボットの機構においては、各駆動端の単位動作の
組み合わせた数、すなわちロボット動作の自由度の数は
動力源の数と等しい。上述の動力源の数が増すとロボッ
トの機構が複雑化し、一方自由度の数が増すとロボット
の機能が向上する。今日、動力源の数を増さずに、すな
わちロボット機構を複雑化せずに、自由度の数を増すこ
とが要求されている。
そこで、上述の産業用ロボットの機構において、既設の
駆動端と別個に補助駆動端を配設し、その補助駆動端に
電磁石を配設し、動力源の数を増さずに自由度の数を増
した産業用ロボットの機構が開発された。
駆動端と別個に補助駆動端を配設し、その補助駆動端に
電磁石を配設し、動力源の数を増さずに自由度の数を増
した産業用ロボットの機構が開発された。
ところが、上述の産業用ロボット機構は、動力源、すな
わちモータの動作原理と同様の電磁石を配設したもので
あるから、補助駆動端専用のアクチュエータを必要と
し、実際には動力源の数を増さずに自由度の数を増すこ
とはできない。しかも、電磁石の配線が必要である。従
って、構造が複雑化すると言う問題がある。
わちモータの動作原理と同様の電磁石を配設したもので
あるから、補助駆動端専用のアクチュエータを必要と
し、実際には動力源の数を増さずに自由度の数を増すこ
とはできない。しかも、電磁石の配線が必要である。従
って、構造が複雑化すると言う問題がある。
本発明の目的は、構造を複雑化することなく、動力源の
数を増さずに自由度の数を増すことができる産業用ロボ
ットの機構を提供することにある。
数を増さずに自由度の数を増すことができる産業用ロボ
ットの機構を提供することにある。
本発明は、上述の目的を達成するために、複数個の動力
源と、前記複数個の動力源に動力伝達機構を介してそれ
ぞれ連係され、前記動力源と同数の自由度を有する駆動
端と、を具備する産業用ロボットの機構において、前記
駆動端の動作とは独立して動作することができる補助駆
動端を設け、かつ前記動力源で駆動される前記駆動端の
少なくても２つの協調動作を前記補助駆動端の動作に変
換する動作変換機構を設け、前記動作変換機構を駆動さ
せることにより前記補助駆動端を前記駆動端の動作と独
立して動作させるように構成したことを特徴とする。
源と、前記複数個の動力源に動力伝達機構を介してそれ
ぞれ連係され、前記動力源と同数の自由度を有する駆動
端と、を具備する産業用ロボットの機構において、前記
駆動端の動作とは独立して動作することができる補助駆
動端を設け、かつ前記動力源で駆動される前記駆動端の
少なくても２つの協調動作を前記補助駆動端の動作に変
換する動作変換機構を設け、前記動作変換機構を駆動さ
せることにより前記補助駆動端を前記駆動端の動作と独
立して動作させるように構成したことを特徴とする。
本発明は、上記の構成により、少なくとも２つの動力源
を駆動させて駆動端の少なくとも２つの動作を協調動作
させると、動力変換機構が駆動して、補助駆動端が駆動
端の動作と独立して動作する。この結果、動力源の数を
増さずにロボット動作の自由度の数を増すことができ
る。
を駆動させて駆動端の少なくとも２つの動作を協調動作
させると、動力変換機構が駆動して、補助駆動端が駆動
端の動作と独立して動作する。この結果、動力源の数を
増さずにロボット動作の自由度の数を増すことができ
る。
以下、本発明の産業用ロボットの機構の一実施例を添付
図面を参照して説明する。
図面を参照して説明する。
この実施例における本発明の産業用ロボットの機構は、
ロボット本体の回転と、上腕の旋回と、前腕の旋回と、
手首の曲げ（手首の旋回）と、手首の振り（手首の第１
回転）との５自由度に、手首のひねり（手首の第２回
転）の１自由度を新たに付加したものである。図におい
て、１は床面２上に固定した基台３上にロボット本体軸
４を中心として回転可能に搭載した第１駆動端のロボッ
ト本体であって、このロボット本体１は動力伝達機構
（図示せず）を介して第１動力源のロボット本体モータ
５に連係されている。６はロボット本体１にロボット本
体軸４と直交する第１旋回軸７を中心として旋回可能に
取付けた第２駆動端の上腕であって、この上腕６は動力
伝達機構（図示せず）を介して第２動力源の上腕モータ
８に連係されている。９は上腕６にロボット本体軸４と
直交しかつ第１旋回軸７と平行な第２旋回軸10を中心に
旋回可能に取付けた第３駆動端の前腕であって、この前
腕９は動力伝達機構（図示せず）を介して第３動力源の
前腕モータ11に連係されている。12は前腕９にロボット
本体軸４と直交しかつ第１旋回軸７および第２旋回軸10
と平行な第３旋回軸（手首曲げ軸）13を中心に旋回可能
に取付けた第４駆動端の第１手首であって、この第１手
首12は動力伝達機構（図示せず）を介して第４動力源の
手首曲げモータ14に連係されている。15は第１手首12に
第１旋回軸７，第２旋回軸10，第３旋回軸13と直交する
第２手首軸（手首振り軸）16を中心に回転可能に取付け
た第５駆動端の第２手首であって、この第２手首15は動
力伝達機構（図示せず）を介して第５動力源の手首振り
モータ17に連係されている。18は第２手首15に固定した
ブラケット19にベアリング20により第３手首軸（手首ひ
ねり軸）21を中心に回転可能に取付けた補助駆動端の第
３手首であって、この第３手首18は工具の溶接トーチ22
を具備する。23は上腕６の旋回，前腕９の旋回，第１手
首12の旋回の内少なくとも２つの旋回の協調動作、すな
わち第２手首15を矢印24方向に直線動作させる動作を、
第３手首18の回転動作に変換する動作変換機構である。
この動作変更機構23はロボット本体１に植設したチェー
ンスタンド25に張設したチェーン26と、ブラケット19に
手首ひねり軸21と直交するように軸支した回転軸27に取
付けたスプロケット28およびウオームギア29と、第３手
首18の軸部30に取付けかつウオームギア29に噛合するウ
オームホイール31とからなる。
ロボット本体の回転と、上腕の旋回と、前腕の旋回と、
手首の曲げ（手首の旋回）と、手首の振り（手首の第１
回転）との５自由度に、手首のひねり（手首の第２回
転）の１自由度を新たに付加したものである。図におい
て、１は床面２上に固定した基台３上にロボット本体軸
４を中心として回転可能に搭載した第１駆動端のロボッ
ト本体であって、このロボット本体１は動力伝達機構
（図示せず）を介して第１動力源のロボット本体モータ
５に連係されている。６はロボット本体１にロボット本
体軸４と直交する第１旋回軸７を中心として旋回可能に
取付けた第２駆動端の上腕であって、この上腕６は動力
伝達機構（図示せず）を介して第２動力源の上腕モータ
８に連係されている。９は上腕６にロボット本体軸４と
直交しかつ第１旋回軸７と平行な第２旋回軸10を中心に
旋回可能に取付けた第３駆動端の前腕であって、この前
腕９は動力伝達機構（図示せず）を介して第３動力源の
前腕モータ11に連係されている。12は前腕９にロボット
本体軸４と直交しかつ第１旋回軸７および第２旋回軸10
と平行な第３旋回軸（手首曲げ軸）13を中心に旋回可能
に取付けた第４駆動端の第１手首であって、この第１手
首12は動力伝達機構（図示せず）を介して第４動力源の
手首曲げモータ14に連係されている。15は第１手首12に
第１旋回軸７，第２旋回軸10，第３旋回軸13と直交する
第２手首軸（手首振り軸）16を中心に回転可能に取付け
た第５駆動端の第２手首であって、この第２手首15は動
力伝達機構（図示せず）を介して第５動力源の手首振り
モータ17に連係されている。18は第２手首15に固定した
ブラケット19にベアリング20により第３手首軸（手首ひ
ねり軸）21を中心に回転可能に取付けた補助駆動端の第
３手首であって、この第３手首18は工具の溶接トーチ22
を具備する。23は上腕６の旋回，前腕９の旋回，第１手
首12の旋回の内少なくとも２つの旋回の協調動作、すな
わち第２手首15を矢印24方向に直線動作させる動作を、
第３手首18の回転動作に変換する動作変換機構である。
この動作変更機構23はロボット本体１に植設したチェー
ンスタンド25に張設したチェーン26と、ブラケット19に
手首ひねり軸21と直交するように軸支した回転軸27に取
付けたスプロケット28およびウオームギア29と、第３手
首18の軸部30に取付けかつウオームギア29に噛合するウ
オームホイール31とからなる。
この実施例における本発明の産業用ロボットの機構は、
以上の如き構成よりなり、以下その操作について説明す
る。
以上の如き構成よりなり、以下その操作について説明す
る。
上腕モータ８，前腕モータ11，手首曲げモータ14の内少
なくとも２台のモータを駆動させ、上腕６，前腕９，第
１手首12の内少なくとも２個の駆動端を協調させて旋回
動作させ、第２手首15を矢印イ，ロ，ハ，ニの方向に動
作させ、第３手首18を介して溶接トーチ22を手首ひねり
軸21を中心として回転させる。すなわち、矢印イの動作
によりスプロケット28はチェーン26に噛み合い、矢印ロ
の動作によりスプロケット28が回転し、その回転力が回
転軸27，ウオームギア29，ウオームホイール31，第３手
首18の軸部30に伝わり、溶接トーチ22が手首ひねり軸21
を中心として回転する。さらに、矢印ハの動作によりス
プロケット28がチェーン26から外れ、矢印ニの動作によ
りスプロケット28が元の位置に戻る。上述のイ，ロ，
ハ，ニの一連の動作を繰り返すことにより、溶接トーチ
22を手首ひねり軸21を中心として任意角度回転させて任
意の位置に設定することができる。
なくとも２台のモータを駆動させ、上腕６，前腕９，第
１手首12の内少なくとも２個の駆動端を協調させて旋回
動作させ、第２手首15を矢印イ，ロ，ハ，ニの方向に動
作させ、第３手首18を介して溶接トーチ22を手首ひねり
軸21を中心として回転させる。すなわち、矢印イの動作
によりスプロケット28はチェーン26に噛み合い、矢印ロ
の動作によりスプロケット28が回転し、その回転力が回
転軸27，ウオームギア29，ウオームホイール31，第３手
首18の軸部30に伝わり、溶接トーチ22が手首ひねり軸21
を中心として回転する。さらに、矢印ハの動作によりス
プロケット28がチェーン26から外れ、矢印ニの動作によ
りスプロケット28が元の位置に戻る。上述のイ，ロ，
ハ，ニの一連の動作を繰り返すことにより、溶接トーチ
22を手首ひねり軸21を中心として任意角度回転させて任
意の位置に設定することができる。
このように、この実施例においては、ロボット本体１の
回転と、上腕６の旋回と、前腕９の旋回と、第１手首12
の曲げと、第２手首15の振りとの５自由度に、第３手首
18のひねりの１自由度を付加したので、５自由度の制御
で溶接作業を行っている途中で、溶接トーチ22とワーク
との干渉が起こる場合、また作動領域の限界で溶接姿勢
不十分になる時に、一旦溶接作業を中断し、溶接トーチ
22を手首ひねり軸21を中心として任意の角度回転させ
て、溶接作業を続行すると言う運転が可能となる。ま
た、この実施例のものは、動作変換機構23で上腕６の旋
回，前腕９の旋回，第１手首12の旋回の内少なくとも２
つの旋回の協調動作を第３手首18を介して溶接トーチ22
の回転動作に変換するので、溶接トーチ22の回転の専用
のアクチュエータが不要であり、構造を複雑化すること
なく、小形計量化を図ることができる。さらに、この実
施例においては、動作変換機構23にウオームギア29，ウ
オームホイール31を使用しているので、手首ひねり軸21
のまわりにブレーキ作用が働き、従ってクラッチ，ブレ
ーキ機構が不要となり、さらに小形計量化を図ることが
できる。
回転と、上腕６の旋回と、前腕９の旋回と、第１手首12
の曲げと、第２手首15の振りとの５自由度に、第３手首
18のひねりの１自由度を付加したので、５自由度の制御
で溶接作業を行っている途中で、溶接トーチ22とワーク
との干渉が起こる場合、また作動領域の限界で溶接姿勢
不十分になる時に、一旦溶接作業を中断し、溶接トーチ
22を手首ひねり軸21を中心として任意の角度回転させ
て、溶接作業を続行すると言う運転が可能となる。ま
た、この実施例のものは、動作変換機構23で上腕６の旋
回，前腕９の旋回，第１手首12の旋回の内少なくとも２
つの旋回の協調動作を第３手首18を介して溶接トーチ22
の回転動作に変換するので、溶接トーチ22の回転の専用
のアクチュエータが不要であり、構造を複雑化すること
なく、小形計量化を図ることができる。さらに、この実
施例においては、動作変換機構23にウオームギア29，ウ
オームホイール31を使用しているので、手首ひねり軸21
のまわりにブレーキ作用が働き、従ってクラッチ，ブレ
ーキ機構が不要となり、さらに小形計量化を図ることが
できる。
なお、上述の実施例において、動作変換機構23のチェー
ン26はチェーンスタンド25を介してロボット本体１に張
設されているが、床面２に張設しても良い。また、動作
変換機構23のチェーン26，スプロケット28の他に、ラッ
ク，ピニオンまたはタイミングベルト，プーリなどを使
用しても良い。さらに、動作変換機構23のウオームギア
29の他に、ボールねじやギアを使用しても良い。さらに
また、上述の実施例においては、既存の５自由度に第３
手首18（溶接トーチ22）の回転の１自由度を新たに付加
したものであるが、ロボット本体１の走行動作またはロ
ボット本体１の上下（昇降）動作の１自由度を加えたも
のであっても良い。
ン26はチェーンスタンド25を介してロボット本体１に張
設されているが、床面２に張設しても良い。また、動作
変換機構23のチェーン26，スプロケット28の他に、ラッ
ク，ピニオンまたはタイミングベルト，プーリなどを使
用しても良い。さらに、動作変換機構23のウオームギア
29の他に、ボールねじやギアを使用しても良い。さらに
また、上述の実施例においては、既存の５自由度に第３
手首18（溶接トーチ22）の回転の１自由度を新たに付加
したものであるが、ロボット本体１の走行動作またはロ
ボット本体１の上下（昇降）動作の１自由度を加えたも
のであっても良い。
以上から明らかなように、本発明の産業用ロボットの機
構は、補助駆動端に、駆動端の動作を補助駆動端の動作
に変換する動作変換機構を設けたものであるから、その
動作変換機構で駆動端の動作を補助駆動端の動作に変換
することにより、補助駆動端専用のアクチュエータが不
要となる。従って、構造を複雑化することなく、動力源
の数を増さずに自由度の数を増すことができる。
構は、補助駆動端に、駆動端の動作を補助駆動端の動作
に変換する動作変換機構を設けたものであるから、その
動作変換機構で駆動端の動作を補助駆動端の動作に変換
することにより、補助駆動端専用のアクチュエータが不
要となる。従って、構造を複雑化することなく、動力源
の数を増さずに自由度の数を増すことができる。
添付図面は本発明の産業用ロボットの機構の一実施例を
示し、第１図は正面図、第２図は動作変換機構の内部構
造を示した断面図、第３図は動作変換機構の作動を示し
た説明図である。 １…ロボット本体、５…ロボット本体モータ、６…上
腕、８…上腕モータ、９…前腕、11…前腕モータ、12…
第１手首、14…手首曲げモータ、15…第２手首、17…手
首振りモータ、18…第３手首、22…溶接トーチ、23…動
作変換機構、25…チェーンスタンド、26…チェーン、27
…回転軸、28…スプロケット、29…ウオームギア、30…
軸部、31…ウオームホイール。
示し、第１図は正面図、第２図は動作変換機構の内部構
造を示した断面図、第３図は動作変換機構の作動を示し
た説明図である。 １…ロボット本体、５…ロボット本体モータ、６…上
腕、８…上腕モータ、９…前腕、11…前腕モータ、12…
第１手首、14…手首曲げモータ、15…第２手首、17…手
首振りモータ、18…第３手首、22…溶接トーチ、23…動
作変換機構、25…チェーンスタンド、26…チェーン、27
…回転軸、28…スプロケット、29…ウオームギア、30…
軸部、31…ウオームホイール。
Claims (1)
- 【請求項１】複数個の動力源と、 前記複数個の動力源に動力伝達機構を介してそれぞれ連
係され、前記動力源と同数の自由度を有する駆動端と、 を備えた産業用ロボットの機構において、 前記駆動端の動作とは独立して動作することができる補
助駆動端を設け、 前記動力源で駆動される前記駆動端の少なくても２つの
協調動作を前記補助駆動端の動作に変換する動作変換機
構を設け、 前記動作変換機構を駆動させることにより前記補助駆動
端を前記駆動端の動作と独立して動作させるように構成
したことを特徴とする産業用ロボットの機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60227003A JPH0641116B2 (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | 産業用ロボツトの機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60227003A JPH0641116B2 (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | 産業用ロボツトの機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6288591A JPS6288591A (ja) | 1987-04-23 |
| JPH0641116B2 true JPH0641116B2 (ja) | 1994-06-01 |
Family
ID=16853984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60227003A Expired - Lifetime JPH0641116B2 (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | 産業用ロボツトの機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0641116B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5183352A (ja) * | 1974-12-18 | 1976-07-21 | Shiroyama Kogyo Kk | Manyupireetaa |
| JPS5743399A (en) * | 1980-08-27 | 1982-03-11 | Matsushita Electric Works Ltd | Device for firing discharge lamp |
-
1985
- 1985-10-14 JP JP60227003A patent/JPH0641116B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6288591A (ja) | 1987-04-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |