JPH0643031B2 - ダイレクトドライブ多関節ロボット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、ダイレクトドライブ（直接駆動）式の多関節
ロボットに関する。

従来技術 特開昭６１−１７３８７５号の発明は、ダイレクトドラ
イブ式の多関節ロボットを開示している。そのロボット
に於いて、２つのダイレクトモータは、ロボットの本体
部分に上下に配置されており、その回転力は、２つの中
空支柱によつて第１アームまたは第２アームに伝達され
る。このような構造の場合には、支柱が二重となってい
るため、部品数が多く、また支柱内での配線や配管スペ
ースが小さくなり、構造的に複雑となる。

発明の目的 したがって、本発明の目的は、第１アーム、第２アーム
駆動用のダイレクトドライブモータを上下に配置するに
当たり、その構造を簡略化し、回転力伝達部分内で配線
や配管などのスペースを確保することである。

発明の解決手段 上記目的の下に、本発明は、第１アーム駆動用のダイレ
クトドライブモータと第２アーム駆動用のダイレクトド
ライブモータとを基台上で上下に配置するに当たり、第
１アーム駆動用のダイレクトドライブモータをアウター
ロータ型とし、また第２アーム駆動用のダイレクトドラ
イブモータをインナーロータ型として構成することによ
り、第１アームの回転中心での二重構造を回避してい
る。これによって、上下のダイレクトドライブモータの
構成が簡略化でき、またその内部で配線や配管などの空
間が充分に確保できる。

発明の構成 図は、本発明のダイレクトドライブ多関節ロボット１を
示している。

このダイレクトドライブ多関節ロボット１は、基台２の
上で、第１アーム１０を駆動するためのダイレクトドラ
イブモータ１１、および第２アーム２０を駆動するため
のダイレクトドライブモータ２１を上下に配置した状態
で備えている。

すなわち、第１アーム１０駆動用のダイレクトドライブ
モータ１１は、アウターロータ型であり、基台２上に固
定されたステータ１２に対し軸受け１３によって回転自
在で垂直方向に支持された筒状ロータ１４と、この筒状
ロータ１４の内部で下方に固定された環状の磁石１５
と、この磁石１５の内部で磁石１５の内周面と離間対向
し、ステータ１２に固定された第１コイル１６とで構成
されている。

また、第２アーム２０駆動用のダイレクトドライブモー
タ２１は、インナーロータ型であり、前記筒状ロータ１
４をステータ２６とし、その内部で上方に固定された環
状の磁石２４と、この磁石２４内で、その内周面と離間
対向した第２コイル２５と、筒状ロータ１４の内部上方
で軸受け２３によって回転自在に支持され、第２コイル
２５を支持する中空ロータ２２とで構成されている。こ
こで、この実施例によると、筒状ロータ１４は、ダイレ
クトドライブモータ２１のステータ２６を兼用している
が、このステータ２６と、筒状ロータ１４とは、別体と
し、連結状態で構成してもよい。

そして、第１アーム１０は、その基端部分でステータ２
６の上端部に固定されており、また第２アーム２０は、
基端部で垂直方向の軸３４によって第１アーム１０の先
端部分に対し回転自在に支持されている。なお、この第
２アーム２０は、その先端部分で上下動自在で、かつ回
転自在の作業軸３２を備えており、その下端部分で作業
内容に適切な電力駆動式または空気駆動式のチヤック３
３を備えている。

さらに、ダイレクトドライブモータ２１の中空ロータ２
２の回転は、第１アーム１０内の駆動伝達手段２７によ
って、軸３４に伝達される。すなわち、駆動伝達手段２
７は、中空ロータ２２に固定したプーリ２８、軸３４に
固定したプーリ２９、およびこれらのプーリ２８、２９
に対し平行掛けまたは十字掛けの状態で上下に配置し、
各端部でプーリ２８、２９の外周面に固定したベルト３
０、３１によって構成されている。

なお、これらのダイレクトドライブモータ１１、２１
は、デジタルサーボ制御によって駆動される。このため
の回転検出手段などは、筒状ロータ１４の内部でダイレ
クトドライブモータ１１とダイレクトドライブモータ２
１との間に設けられ、これらの中心部分を通って、制御
系に接続される。また、チヤックの駆動電力や圧力空気
などは、同様に第１アーム１０、第２アーム２０の内部
を通ってダイレクトドライブモータ１１、２１の中心部
分を介し、それぞれの駆動源に接続される。

発明の作用 ダイレクトドライブ多関節ロボット１は、第１アーム１
０および第２アーム２０の水平方向の回動によって、第
２アーム２０の先端部分に必要な運動を与える。

ダイレクトドライブモータ１１の第１コイル１６が通電
状態になると、筒状ロータ１４（ステータ２６）が回転
するため、第１アーム１０は、それとともに回動し、必
要な角度だけ水平移動する。また、ダイレクトドライブ
モータ２１の第２コイル２５が通電状態になると、中空
ロータ２２が回転するため、その回転力は、駆動伝達手
段２７を介し第２アーム２０に伝達される。

このようにして、第１アーム１０および第２アーム２０
は、それぞれ対応のダイレクトドライブモータ１１、２
１によって独立に駆動され、必要な運動を行う。この場
合の回転量の信号は、回転位置検出手段によって電気的
に検出され、制御系に送られる。

発明の効果 本発明では、次の特有の効果が得られる。

第１アーム駆動用のダイレクトドライブモータがアウタ
ーロータ型として構成されており、その筒状ロータの回
転力がそのまま第１アームに伝達されるため、回転力の
伝達が直接的で、しかもその伝達部品が少なくなり、構
成が簡略化できる。

また、第２アーム駆動用のダイレクトドライブモータが
インナーロータ型として構成されており、第１アーム駆
動用のダイレクトドライブモータの内部に納められてお
り、中心側の中空ロータの回転力を第１アームの内部の
駆動伝達手段に直接伝達できる状態となっているため、
上記と同様に回転力の伝達が直接的で、少ない部品で実
現できる。

さらに、これらのダイレクトドライブモータのケーシン
グを筒状ロータやステータによって一体的に構成できる
ため、回転力発生部分の構造が簡略化でき、その組み立
ても容易となる。

しかも、これらのダイレクトドライブモータの中心部分
に中空ロータがあるのみで、二重構造とならないため、
従来技術のような欠点すなわち支柱部分が二重構造とな
らず、またその中心部分で配線や配管などの空間が充分
に確保できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明のダイレクトドライブ多関節ロボットの垂直
断面図である。 １……ダイレクトドライブ多関節ロボット、２……基
台、１０……第１アーム、１１……ダイレクトドライブ
モータ、１２……ステータ、１４……筒状ロータ、１５
……磁石、１６……第１コイル、２０……第２アーム、
２１……ダイレクトドライブモータ、２２……中空ロー
タ、２４……磁石、２５……第２コイル、２６……ステ
ータ、２７……駆動伝達手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１アーム、第２アーム駆動用のダイレク
   トドライブモータを上下に配置したロボットに於いて、
   基台に回転自在に支持した筒状ロータと、この筒状ロー
   タ内に上下に固定した２つの環状の磁石と、下側の磁石
   内で磁石と離間対向し基台に固定した第１コイルと、上
   側の磁石内で磁石と離間対向した第２コイルと、筒状ロ
   ータ内で回転自在に支持され第２コイルに固定した中空
   ロータと、この中空ロータの上部に設けた第２アームへ
   の駆動伝達手段と、この駆動伝達手段を収納しかつ筒状
   ロータの上部に固定した第１アームとからなることを特
   徴とするダイレクトドライブ多関節ロボット。