JPH10202575A - Robot wrist mechanism - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は手首機構の外側で撓ませたチューブ
が破損しやすいことを課題とする。
【解決手段】 塗装用ロボット１は、第２アーム６の先
端の手首機構７に塗装ガン１５が装着されている。手首
機構７は、第２アーム６の先端側面にＡ軸回りに回動す
る第１ケース１０と、第１ケース１０の端部でＢ軸回り
に回動する第２ケース１１と、第２ケース１１の端部で
Ｃ軸回りに回動する中心軸１２とよりなる。塗装ガン１
５はブラケット１４を介して中心軸１２に支持されてい
る。また、塗料チューブ１６及び空気チューブ１７は、
手首機構７の各ケース１０，１１の中心線に沿う中空軸
及びパイプ状の中心軸１２内に挿通されているため、手
首機構７が動作しても塗料チューブ１６及び空気チュー
ブ１７が捩じれたり、擦られたりすることがない。
(57) [Summary] An object of the present invention is to easily break a tube bent outside a wrist mechanism. SOLUTION: The painting robot 1 has a painting gun 15 mounted on a wrist mechanism 7 at a tip of a second arm 6. The wrist mechanism 7 includes a first case 10 that rotates around the A-axis on the distal end side surface of the second arm 6, a second case 11 that rotates around the B-axis at an end of the first case 10, and a second case 11. The end 11 has a central shaft 12 that rotates around the C axis. Painting gun 1
5 is supported on the central shaft 12 via a bracket 14. The paint tube 16 and the air tube 17 are
Since the wrist mechanism 7 is inserted into the hollow shaft and the pipe-shaped center shaft 12 along the center lines of the cases 10 and 11, the paint tube 16 and the air tube 17 are twisted even when the wrist mechanism 7 operates. No rubbing.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はロボット手首機構に
係り、特に手首機構に支持された治具に接続されたチュ
ーブを配設するのに好適なロボット手首機構に関する。The present invention relates to a robot wrist mechanism, and more particularly to a robot wrist mechanism suitable for disposing a tube connected to a jig supported by the wrist mechanism.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば自動化された塗装ラインに設置さ
れる塗装用ロボットには、主にプレイバック形の多関節
ロボットが使用されている。この種の塗装用ロボット
は、水平方向に延在する第２アームの先端に取り付けら
れた手首機構に塗装ガンが支持されており、アームの動
作と共に塗装ガンをティーチングされた通りに移動させ
てワークへの塗装作業を行う。2. Description of the Related Art For example, a playback type articulated robot is mainly used as a painting robot installed in an automated painting line. In this type of painting robot, a painting gun is supported by a wrist mechanism attached to a tip of a second arm extending in a horizontal direction, and the painting gun is moved along with the movement of the arm as taught to work. Painting work.
【０００３】手首機構は、互いに直交するように交差す
るＸ軸方向，Ｙ軸方向，Ｚ軸方向の各回転力が伝達され
て駆動され、３次元動作を行うことができるので、塗装
ガンの塗装方向を自在に変えることができる。また、塗
装用ロボットでは、塗料供給ユニットあるいはアームに
設置された色替ユニットから引き出された塗料チューブ
及び空気チューブを塗装ガンに接続しなければならな
い。すなわち、塗装用ロボットの場合、塗料供給ユニッ
トのポンプにより送液された塗料及び圧縮空気を塗装ガ
ンに供給するための塗料チューブ及び空気チューブがア
ームに沿って配設されている。そして、塗料チューブ及
び空気チューブは、手首機構の３次元動作を妨げないよ
うにするため、大きく撓ませた状態で塗装ガンに接続さ
れる。[0003] The wrist mechanism is driven by transmitting rotational forces in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction intersecting with each other at right angles to each other, and can perform three-dimensional operation. The direction can be changed freely. Further, in the painting robot, the paint tube and the air tube drawn from the paint supply unit or the color change unit installed on the arm must be connected to the painting gun. That is, in the case of a painting robot, a paint tube and an air tube for supplying the paint and compressed air fed by the pump of the paint supply unit to the painting gun are arranged along the arm. The paint tube and the air tube are connected to the paint gun in a largely bent state so as not to hinder the three-dimensional operation of the wrist mechanism.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ロボット手首機構では、塗料チューブ及び空気チューブ
が手首機構の外側に大きく膨らんだ状態に配設されてい
るため、外観上見苦しく、且つチューブが周囲の機器に
接触しやすいので、チューブが周囲の機器に引っ掛かり
無理な力が作用して破損するおそれがある。However, in the conventional robot wrist mechanism, since the paint tube and the air tube are disposed in a greatly swelled state outside the wrist mechanism, the appearance is unsightly and the tube is not surrounding. Since the tube easily comes into contact with the device, the tube may be caught on the surrounding device and may be damaged due to excessive force.
【０００５】また、チューブを手首機構の内部に挿通さ
せることが考えられているが、各軸やギヤ等が内蔵され
ているので、手首機構の内部にチューブが捩じれないよ
うに収納することが難しかった。しかも、手首機構の内
部でチューブが破損した場合、破損箇所を特定できない
ばかりか手首機構の内部に塗料が充満してギヤや軸受の
抵抗が増大して駆動できなくなるといった問題が生ず
る。Although it has been considered that the tube is inserted through the inside of the wrist mechanism, it is difficult to store the tube inside the wrist mechanism without twisting because the shafts and gears are built in. Was. In addition, when the tube is broken inside the wrist mechanism, not only the damaged portion cannot be specified, but also the inside of the wrist mechanism is filled with paint, and the resistance of the gears and bearings increases, so that there is a problem that the drive cannot be performed.
【０００６】そこで、本発明は上記問題を解決したロボ
ット手首機構を提供することを目的とする。Accordingly, an object of the present invention is to provide a robot wrist mechanism that solves the above-mentioned problem.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は以下のような特徴を有する。本発明は、互
いに交差する３方向の各回転軸を個別に覆うケースを有
し、該ケースの端部にチューブが接続された治具を支持
するよう構成されたロボット手首機構において、前記回
転軸の中心線に沿って延在する空間を前記ケース内に設
け、前記空間に連通する開口を前記ケース外側に設けて
なり、前記空間内に前記チューブを挿通させたことを特
徴とするものである。In order to solve the above problems, the present invention has the following features. The present invention provides a robot wrist mechanism having a case that individually covers respective rotation axes in three directions crossing each other, and configured to support a jig having a tube connected to an end of the case. A space extending along the center line of the case is provided in the case, an opening communicating with the space is provided outside the case, and the tube is inserted into the space. .
【０００８】従って、本発明によれば、チューブが回転
軸の中心線に沿って延在する空間に挿通され、空間に連
通する開口がケース外側に設けられているので、チュー
ブの挿通作業が容易に行えると共に、手首機構の内部に
挿通されたチューブが破損してもケース外側の開口から
破損箇所を確認でき、チューブ交換作業も容易に行え
る。また、チューブから液が漏出しても空間内に充満す
るだけなので、軸受やギヤの抵抗が増大しないようにで
きる。Therefore, according to the present invention, the tube is inserted into the space extending along the center line of the rotating shaft, and the opening communicating with the space is provided outside the case. In addition, even if the tube inserted into the wrist mechanism is damaged, the damaged portion can be confirmed from the opening outside the case, and the tube replacement operation can be easily performed. Further, even if the liquid leaks from the tube, only the space is filled, so that the resistance of the bearing and the gear can be prevented from increasing.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明の一実施
例を説明する。図１は本発明になるロボット手首機構の
一実施例が適用された塗装用ロボットの斜視図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a painting robot to which an embodiment of a robot wrist mechanism according to the present invention is applied.
【００１０】塗装用ロボット１は、塗装エリア２内に設
置されており、被塗装物が搬送されると、予めティーチ
ングされた塗装動作を行うプレイバック形の多関節ロボ
ットである。塗装用ロボット１は、大略、基台３と、基
台３上でＡ軸回りに旋回する旋回ベース４と、旋回ベー
ス４上で起立しＢ軸回りに揺動する第１アーム５と、第
１アーム５の上端から水平方向に延在しＣ軸回りに揺動
する第２アーム６と、第２アーム６の先端に設けられた
手首機構７とよりなる。The painting robot 1 is a playback type articulated robot which is installed in the painting area 2 and performs a painting operation pre-teached when an object to be painted is conveyed. The painting robot 1 generally includes a base 3, a turning base 4 that turns around the A axis on the base 3, a first arm 5 that stands on the turning base 4 and swings around the B axis, The second arm 6 includes a second arm 6 extending horizontally from the upper end of the one arm 5 and swinging around the C-axis, and a wrist mechanism 7 provided at a tip of the second arm 6.
【００１１】また、旋回ベース４のブラケット４ａに
は、第１アーム５を駆動する第１アーム駆動モータ８が
取り付けられ、第２アーム６の回動軸中心には第２アー
ム６を駆動する第２アーム駆動モータ９が取り付けられ
ている。本実施例の場合、手首機構７の先端には塗装ガ
ン１５が取り付けられている。塗装ガン１５は、第１ア
ーム５及び第２アーム６の揺動により所定の塗装高さ位
置に移動し、手首機構７により塗料噴射方向が変更され
る。A first arm drive motor 8 for driving the first arm 5 is attached to the bracket 4 a of the turning base 4, and a second arm 6 for driving the second arm 6 is provided around the rotation axis of the second arm 6. A two-arm drive motor 9 is attached. In the case of this embodiment, a coating gun 15 is attached to the tip of the wrist mechanism 7. The painting gun 15 is moved to a predetermined painting height position by the swing of the first arm 5 and the second arm 6, and the paint spraying direction is changed by the wrist mechanism 7.
【００１２】手首機構７は、第２アーム６の先端側面に
Ａ軸回りに回動する第１ケース１０と、第１ケース１０
の端部でＢ軸回りに回動する第２ケース１１と、第２ケ
ース１１の端部でＣ軸回りに回動する中心軸１２とより
なる。ケース１０，１１及び中心軸１２は、第２アーム
６の基端部に取り付けられた手首駆動用モータユニット
１３内の各モータにより個別に駆動される。そして、各
モータの回転駆動力は、第２アーム６及び手首機構７の
内部に設けられた伝達機構（図１では隠れて見えない）
を介して手首機構７のケース１０，１１及び中心軸１２
に伝達される。The wrist mechanism 7 includes a first case 10 that rotates about the A-axis on the tip side surface of the second arm 6, and a first case 10.
The second case 11 includes a second case 11 that rotates around the B axis at an end of the second case 11, and a center shaft 12 that rotates around the C axis at an end of the second case 11. The cases 10 and 11 and the center shaft 12 are individually driven by respective motors in a wrist drive motor unit 13 attached to the base end of the second arm 6. The rotation driving force of each motor is transmitted by a transmission mechanism provided inside the second arm 6 and the wrist mechanism 7 (hidden and invisible in FIG. 1).
Through the cases 10, 11 of the wrist mechanism 7 and the central shaft 12
Is transmitted to
【００１３】中心軸１２は端部にブラケット１４を支持
するフランジ１２ａを有し、ブラケット１４の端部には
塗装ガン１５が装着されている。この塗装ガン１５は圧
縮空気の圧力により塗料を霧化して被塗装物に吹き付け
る構成であるので、塗装ガン１５には、塗料供給ユニッ
トあるいは色替ユニット（共に図示せず）から引き出さ
れた塗料チューブ１６及び空気チューブ１７が接続され
ている。この塗料チューブ１６及び空気チューブ１７
は、第２アーム６に沿ってアーム長手方向に装架されて
おり、後述するように第２アーム６の先端側面に設けら
れたチューブ挿通孔１８（図２参照）から手首機構７の
内部に挿通されている。The center shaft 12 has a flange 12a for supporting a bracket 14 at an end, and a coating gun 15 is mounted on the end of the bracket 14. Since the coating gun 15 is configured to atomize the paint by the pressure of the compressed air and spray it on the workpiece, the coating gun 15 includes a paint tube drawn out from a paint supply unit or a color changing unit (both not shown). 16 and the air tube 17 are connected. The paint tube 16 and the air tube 17
Is mounted in the arm longitudinal direction along the second arm 6, and is inserted into the wrist mechanism 7 through a tube insertion hole 18 (see FIG. 2) provided on the tip side surface of the second arm 6 as described later. It has been inserted.
【００１４】また、手首機構７の中心軸１２から引き出
された塗料チューブ１６及び空気チューブ１７の端部
は、塗装ガン１５に接続されている。次に、本発明の要
部である手首機構７の内部構成について、図２を参照し
て説明する。The paint tube 16 and the end of the air tube 17 pulled out from the center shaft 12 of the wrist mechanism 7 are connected to a paint gun 15. Next, the internal configuration of the wrist mechanism 7, which is a main part of the present invention, will be described with reference to FIG.
【００１５】第２アーム６の先端部には、Ａ軸を中心と
して回動する中空状の軸２１，２２，２３が同軸的に設
けられている。各軸２１，２２，２３は、筒状に形成さ
れており、外側軸２１の内部空間に中間軸２２が挿通さ
れ、中間軸２２の内部空間に中心軸２３が挿通されてい
る。外側軸２１は、第２アーム６の側面に保持された軸
受２４により軸承されており、中間軸２２は外側軸２１
の内周に嵌合された軸受２５により軸承されている。そ
して、中心軸２３は中間軸２２の内周に嵌合された軸受
２６により軸承されている。At the distal end of the second arm 6, hollow shafts 21, 22, and 23 that rotate about the A axis are provided coaxially. Each of the shafts 21, 22, and 23 is formed in a cylindrical shape, and the intermediate shaft 22 is inserted into the internal space of the outer shaft 21, and the central shaft 23 is inserted into the internal space of the intermediate shaft 22. The outer shaft 21 is supported by a bearing 24 held on the side surface of the second arm 6, and the intermediate shaft 22 is
Is supported by a bearing 25 fitted on the inner periphery of the bearing. The center shaft 23 is supported by a bearing 26 fitted on the inner periphery of the intermediate shaft 22.
【００１６】また、各軸２１，２２，２３の一端には、
プーリ２７，２８，２９が取り付けられており、各プー
リ２７，２８，２９にはタイミングベルト３０，３１，
３２が巻き掛けされている。そして、タイミングベルト
３０，３１，３２は、夫々第２アーム６の基端部に取り
付けられた手首駆動用モータユニット１３内の各モータ
により個別に駆動される。At one end of each shaft 21, 22, 23,
Pulleys 27, 28, 29 are attached, and each pulley 27, 28, 29 has a timing belt 30, 31,
32 are wound. The timing belts 30, 31, and 32 are individually driven by respective motors in the wrist drive motor unit 13 attached to the base end of the second arm 6, respectively.
【００１７】外側軸２１の他端は第１ケース１０に固着
されており、第１ケース１０と一体に回動する。すなわ
ち、第１ケース１０は、タイミングベルト３０を介して
プーリ２７が回動すると、外側軸２１が駆動されるた
め、外側軸２１を駆動軸として回動する。The other end of the outer shaft 21 is fixed to the first case 10 and rotates integrally with the first case 10. That is, when the pulley 27 rotates via the timing belt 30, the first case 10 rotates the outer shaft 21 because the outer shaft 21 is driven.
【００１８】また、中間軸２２，中心軸２３の他端に
は、傘歯車３３，３４が取り付けられている。さらに、
中心軸２３の一端は、第２アーム６の先端側面に設けら
れた孔６ａに挿通され、チューブ挿通孔１８として開口
している。そのため、中心軸２３の内部空間２３ａは、
塗料チューブ１６及び空気チューブ１７を挿通するため
のチューブ挿通路となる。Bevel gears 33 and 34 are attached to the other ends of the intermediate shaft 22 and the central shaft 23, respectively. further,
One end of the central shaft 23 is inserted into a hole 6 a provided on the distal end side surface of the second arm 6 and opens as a tube insertion hole 18. Therefore, the internal space 23a of the central shaft 23 is
A tube insertion passage through which the paint tube 16 and the air tube 17 are inserted.
【００１９】第１ケース１０は外周に、Ａ軸を中心とす
る開口１０ａと、Ｂ軸を中心とする開口１０ｂとが設け
られている。そして、第１ケース１０の内部には、開口
１０ａに挿通されてＡ軸方向に延在する第１のパイプ３
５と、開口１０ｂに挿通されてＢ軸方向に延在する第２
のパイプ３６とがＬ字状に組み合わされた第１空間部材
３７が取り付けられている。第１のパイプ３５の内部空
間３５ａと第２のパイプ３６の内部空間３６ａとは、互
いに交差しているため、互いに連通されており、後述す
るようにメンテナンス用通路として機能する。The first case 10 is provided on its outer periphery with an opening 10a centered on the A axis and an opening 10b centered on the B axis. Then, inside the first case 10, the first pipe 3 inserted in the opening 10a and extending in the A-axis direction is provided.
5 and a second extending through the opening 10b and extending in the B-axis direction.
A first space member 37 in which an L-shaped pipe 36 is combined is attached. Since the internal space 35a of the first pipe 35 and the internal space 36a of the second pipe 36 intersect with each other, they are communicated with each other and function as a maintenance passage as described later.
【００２０】第１のパイプ３５の一端は、開口１０ａを
介して第１ケース１０の外部に連通されており、第２の
パイプ３６の一端は、開口１０ｂを介して第１ケース１
０の外部に連通されている。そのため、第１ケース１０
の外部からパイプ３５，３６の内部空間３５ａ，３６ａ
を点検することができる。One end of the first pipe 35 is communicated with the outside of the first case 10 through the opening 10a, and one end of the second pipe 36 is connected to the first case 1 through the opening 10b.
0 is communicated outside. Therefore, the first case 10
Of the pipes 35, 36 from outside the space 35a, 36a
Can be checked.
【００２１】また、Ａ軸方向のパイプ３５の他端には、
上記中心軸２３が回転可能に挿入されている。そして、
中心軸２３の外周には、パイプ３５との間をシールする
シール部材３８が嵌合している。また、Ｂ軸方向のパイ
プ３６の他端には、Ｂ軸方向に延在する中心軸３９が回
転可能に挿入されている。そして、中心軸３９の外周に
は、パイプ３６との間をシールするシール部材４０が嵌
合している。At the other end of the pipe 35 in the A-axis direction,
The center shaft 23 is rotatably inserted. And
A seal member 38 for sealing between the central shaft 23 and the pipe 35 is fitted. A center shaft 39 extending in the B-axis direction is rotatably inserted into the other end of the pipe 36 in the B-axis direction. A seal member 40 that seals between the pipe 36 and the outer periphery of the central shaft 39 is fitted.
【００２２】この中心軸３９は中空状のパイプよりな
り、一端がパイプ３６の内部空間３６ａに連通してい
る。そして、中心軸３９の内部空間３９ａは、塗料チュ
ーブ１６及び空気チューブ１７を挿通するためのチュー
ブ挿通路となる。また、中心軸３９の外周には、軸受４
１が嵌合しており、中心軸３９と同軸的に配設された外
側軸４２が軸受４１の外周に嵌合している。そして、軸
４２の外周は第１ケース１０に保持された軸受４３に嵌
合して軸承されている。The center shaft 39 is formed of a hollow pipe, and one end thereof communicates with the internal space 36 a of the pipe 36. The internal space 39a of the center shaft 39 serves as a tube insertion passage for inserting the paint tube 16 and the air tube 17. The bearing 4 is provided on the outer periphery of the central shaft 39.
1 is fitted, and an outer shaft 42 arranged coaxially with the center shaft 39 is fitted on the outer periphery of the bearing 41. The outer periphery of the shaft 42 is fitted and supported by a bearing 43 held by the first case 10.
【００２３】中心軸３９の一端には、傘歯車３４に歯合
する傘歯車４４が取り付けられ、外側軸４２の一端に
は、傘歯車３３に歯合する傘歯車４５が取り付けられて
いる。また、中心軸３９の他端は、傘歯車４６が取り付
けられており、第２ケース１１内に挿入されている。外
側軸４２の他端は、第２ケース１１に固着されている。A bevel gear 44 meshing with the bevel gear 34 is attached to one end of the central shaft 39, and a bevel gear 45 meshing with the bevel gear 33 is attached to one end of the outer shaft 42. A bevel gear 46 is attached to the other end of the center shaft 39 and is inserted into the second case 11. The other end of the outer shaft 42 is fixed to the second case 11.
【００２４】そのため、第２ケース１１は、タイミング
ベルト３１を介してプーリ２８が回動すると、中間軸２
２が駆動されるため、中間軸２２の傘歯車３３に歯合す
る傘歯車４５を介して外側軸４２が駆動される。よっ
て、第２ケース１１は外側軸４２を駆動軸として回動す
る。Therefore, when the pulley 28 rotates through the timing belt 31, the second case 11
2 is driven, the outer shaft 42 is driven via the bevel gear 45 meshing with the bevel gear 33 of the intermediate shaft 22. Therefore, the second case 11 rotates about the outer shaft 42 as a drive shaft.
【００２５】第２ケース１１は外周に、Ｂ軸を中心とす
る開口１１ａと、Ｃ軸を中心とする開口１１ｂとが設け
られている。そして、第２ケース１１の内部には、開口
１１ａに挿通されてＢ軸方向に延在する第１のパイプ４
７と、開口１１ｂに挿通されてＣ軸方向に延在する第２
のパイプ４８とがＬ字状に組み合わされた第２空間部材
４９が取り付けられている。尚、第１のパイプ４７の内
部空間４７ａと第２のパイプ４８の内部空間４８ａと
は、互いに交差しているため、互いに連通されている。The second case 11 is provided on its outer periphery with an opening 11a centered on the B axis and an opening 11b centered on the C axis. Then, inside the second case 11, the first pipe 4 inserted in the opening 11a and extending in the B-axis direction is provided.
7 and a second extending through the opening 11b and extending in the C-axis direction.
A second space member 49 in which the pipe 48 is combined in an L-shape is attached. Note that the internal space 47a of the first pipe 47 and the internal space 48a of the second pipe 48 intersect with each other, and thus communicate with each other.
【００２６】第１のパイプ４７の一端は、開口１１ａを
介して第２ケース１１の外部に連通されており、第２の
パイプ４８の一端は、開口１１ｂを介して第２ケース１
１の外部に連通されている。そのため、第２ケース１１
の外部からパイプ４７，４８の内部空間４７ａ，４８ａ
を点検することができる。One end of the first pipe 47 is communicated with the outside of the second case 11 through the opening 11a, and one end of the second pipe 48 is connected to the second case 1 through the opening 11b.
1 is connected to the outside. Therefore, the second case 11
Of the pipes 47 and 48 from outside
Can be checked.
【００２７】また、Ｃ軸方向のパイプ４８の他端には、
上記中心軸１２が回転可能に挿入されている。そして、
中心軸１２の外周には、パイプ４８との間をシールする
シール部材５０が嵌合している。また、中心軸１２は中
空状のパイプよりなり、第２ケース１１に保持された軸
受５１により軸承されている。中心軸１２の一端は、塗
装ガン１５のブラケット１４に連結されるフランジ１２
ａを有し、他端はＣ軸方向のパイプ４８に挿入されてお
り、中心軸１２を軸方向（Ｃ軸方向）に貫通する内部空
間１２ｂは塗料チューブ１６及び空気チューブ１７を挿
通するためのチューブ挿通路となる。At the other end of the pipe 48 in the C-axis direction,
The center shaft 12 is rotatably inserted. And
A seal member 50 for sealing between the central shaft 12 and the pipe 48 is fitted. The center shaft 12 is formed of a hollow pipe, and is supported by a bearing 51 held in the second case 11. One end of the center shaft 12 is connected to a flange 12 connected to a bracket 14 of the coating gun 15.
a, and the other end is inserted into a pipe 48 in the C-axis direction. An internal space 12 b penetrating the center axis 12 in the axial direction (C-axis direction) is used for inserting the paint tube 16 and the air tube 17. It becomes a tube insertion passage.
【００２８】さらに、中心軸１２には、傘歯車４６に歯
合する傘歯車５２が取り付けられている。そのため、中
心軸１２は、タイミングベルト３２を介してプーリ２９
が回動すると、中心軸２３が駆動されるため、傘歯車３
４，４４を介して中心軸３９が駆動され、さらに傘歯車
４５，５２を介して中心軸１２が駆動される。よって、
塗装ガン１５は中心軸１２を駆動軸としてＣ軸回りに回
動する。Further, a bevel gear 52 meshing with the bevel gear 46 is attached to the center shaft 12. Therefore, the center shaft 12 is connected to the pulley 29 via the timing belt 32.
Is rotated, the central shaft 23 is driven.
The central shaft 39 is driven via the gears 4 and 44, and the central shaft 12 is further driven via the bevel gears 45 and 52. Therefore,
The coating gun 15 rotates around the C axis with the center shaft 12 as a drive shaft.
【００２９】上記構成とされた手首機構７では、第２ア
ーム６の側面に沿って装架された塗料チューブ１６及び
空気チューブ１７が第２アーム６の先端側面に開口する
チューブ挿通孔１８に引き込まれ、Ａ軸方向に延在する
中心軸２３の内部空間２３ａに挿通され、第１ケース１
０内に組み込まれた空間部材３７の内部空間３５ａ，３
６ａでＢ方向に折曲され、Ｂ方向に延在する中心軸３９
の内部空間３９ａに挿通される。In the wrist mechanism 7 configured as described above, the paint tube 16 and the air tube 17 mounted along the side surface of the second arm 6 are drawn into the tube insertion hole 18 opened on the side surface of the tip of the second arm 6. The first case 1 is inserted through the internal space 23a of the central shaft 23 extending in the A-axis direction.
0 internal space 35a, 3 of the space member 37 incorporated in
A central axis 39 bent in the B direction at 6a and extending in the B direction
Is inserted into the internal space 39a.
【００３０】さらに、塗料チューブ１６及び空気チュー
ブ１７は、中心軸３９の内部空間３９ａから第２ケース
１１内に組み込まれた空間部材４９の内部空間４７ａ，
４８ａでＣ方向に折曲され、Ｃ方向に延在する中心軸１
２の内部空間１２ｂに挿通される。そして、中心軸１２
の内部空間１２ｂから引き出された塗料チューブ１６及
び空気チューブ１７は、塗装ガン１５に接続される。Further, the paint tube 16 and the air tube 17 are separated from the inner space 39a of the central shaft 39 to the inner space 47a of the space member 49 incorporated in the second case 11.
The central axis 1 bent in the C direction at 48a and extending in the C direction
2 is inserted into the internal space 12b. And the central axis 12
The paint tube 16 and the air tube 17 drawn out of the internal space 12b are connected to the paint gun 15.
【００３１】このように、塗料チューブ１６及び空気チ
ューブ１７が手首機構７の内部に挿通されて塗装ガン１
５に接続される構成とすることにより、従来のようにチ
ューブを手首機構７の動作を妨げないように大きく撓ま
せる必要がなく、外観的にもすっきりとしたデザインに
できる。また、塗料チューブ１６及び空気チューブ１７
が手首機構７の内部に収納されることにより、周囲の機
器に引っ掛かることがなく、チューブ損傷事故が防止さ
れている。As described above, the paint tube 16 and the air tube 17 are inserted inside the wrist mechanism 7 and
With the configuration connected to 5, the tube need not be greatly bent so as not to hinder the operation of the wrist mechanism 7 as in the conventional case, and the design can be made simple in appearance. Also, the paint tube 16 and the air tube 17
Is stored inside the wrist mechanism 7, so that it is not caught by peripheral devices, and the tube damage accident is prevented.
【００３２】また、手首機構７のケース１０，１１の外
側には、空間部材３７，４９の内部空間３５ａ，３６
ａ、４７ａ，４８ａが開口しているため、塗料チューブ
１６及び空気チューブ１７を直交方向に曲げて挿通させ
る際に外部から操作しやすく、容易に塗料チューブ１６
及び空気チューブ１７を互いに直交する方向に延在する
各内部空間２３ａ，３９ａ，１２ｂに容易に挿通させる
ことができるので、チューブ挿通作業を能率良く行うこ
とができる。Outside the cases 10 and 11 of the wrist mechanism 7, the internal spaces 35a and 36 of the space members 37 and 49 are provided.
a, 47a, and 48a are open, so that the paint tube 16 and the air tube 17 can be easily operated from the outside when bent and inserted in the orthogonal direction, and the paint tube 16 can be easily opened.
The air tube 17 can be easily inserted into each of the internal spaces 23a, 39a, 12b extending in a direction orthogonal to each other, so that the tube insertion operation can be performed efficiently.
【００３３】また、塗料チューブ１６及び空気チューブ
１７は、手首機構７の各中心軸２３，３９，１２内に挿
通されており、且つ各中心軸２３，３９，１２が回動可
能に取り付けられているため、手首機構７が動作しても
塗料チューブ１６及び空気チューブ１７が捩じれたり、
擦られたりすることがない。そのため、手首機構７が動
作しても内部に挿通された塗料チューブ１６及び空気チ
ューブ１７が損傷しにくい構成となっており、各チュー
ブの耐久性が高められている。The paint tube 16 and the air tube 17 are inserted through the respective center shafts 23, 39, 12 of the wrist mechanism 7, and the respective center shafts 23, 39, 12 are rotatably mounted. Therefore, even if the wrist mechanism 7 operates, the paint tube 16 and the air tube 17 are twisted,
No rubbing. Therefore, even if the wrist mechanism 7 operates, the paint tube 16 and the air tube 17 inserted therein are hardly damaged, and the durability of each tube is enhanced.
【００３４】また、手首機構７の内部で塗料チューブ１
６又は空気チューブ１７が破損して塗料又は空気が漏出
した場合、漏出した塗料又は空気はその破損箇所の近い
場所で開口する空間部材３７，４９の内部空間３５ａ，
３６ａ、４７ａ，４８ａから外部に排出される。Also, the paint tube 1 inside the wrist mechanism 7
When the paint or air leaks due to breakage of the air tube 6 or the air tube 17, the leaked paint or air leaks to the internal spaces 35a,
It is discharged to the outside from 36a, 47a, 48a.
【００３５】そのため、手首機構７の内部に塗料チュー
ブ１６から漏出した塗料により軸受やギヤの抵抗が増大
して動作不能となることが防止され、しかも漏出した塗
料又は空気が排出される内部空間３５ａ，３６ａ、４７
ａ，４８ａからチューブ破損箇所を特定することができ
る。よって、塗料チューブ１６又は空気チューブ１７が
破損した場合、破損箇所が容易に分かるので、チューブ
交換作業が簡単に行える。Therefore, it is possible to prevent the paint leaking from the paint tube 16 into the wrist mechanism 7 from increasing the resistance of the bearings and gears, thereby making the operation inoperable. , 36a, 47
a, 48a, it is possible to identify the broken portion of the tube. Therefore, when the paint tube 16 or the air tube 17 is damaged, the damaged portion can be easily recognized, and the tube replacement operation can be easily performed.
【００３６】図３は本発明の変形例の縦断面図である。
尚、図２と同一部分には、同一符号を付してその説明を
省略する。６１は第１ケース１０内に収納された第１の
十字パイプで、互いに直交する４方向に延在する第１〜
４パイプ６２〜６５を十字状に接合させたものであり、
各パイプ６２〜６５を貫通する内部空間６２ａ〜６５ａ
は夫々接合部分で連通されている。FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a modification of the present invention.
The same parts as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Reference numeral 61 denotes a first cross pipe housed in the first case 10, and extends in four directions orthogonal to each other.
4 pipes 62 to 65 are joined in a cross shape,
Internal space 62a-65a penetrating each pipe 62-65
Are connected at the joints.
【００３７】十字パイプ６１のＡ1 方向に延在する第１
パイプ６２は中心軸２３の内部空間２３ａに挿入され、
Ｂ1 方向に延在する第２パイプ６３は中心軸３９の内部
空間３９ａに挿入され、Ａ2 方向に延在する第３パイプ
６４は開口１０ａに挿入されて第１ケース１０の外側に
開口し、Ｂ2 方向に延在する第４パイプ６５は開口１０
ｂに挿入されて第１ケース１０の外側に開口している。The first extending the A 1 direction of the cross pipe 61
The pipe 62 is inserted into the internal space 23a of the central shaft 23,
The second pipe 63 extending in B 1 direction is inserted into the inner space 39a of the central shaft 39, a third pipe 64 extending in the A 2 direction is open to the outside of the first case 10 is inserted into the opening 10a fourth pipe 65 extending in the B 2 direction opening 10
b and is open to the outside of the first case 10.
【００３８】６６は第２ケース１１内に収納された第２
の十字パイプで、互いに直交する４方向に延在する第１
〜４パイプ６７〜７０を十字状に接合させたものであ
り、各パイプ６７〜７０を貫通する内部空間６７ａ〜７
０ａは夫々接合部分で連通されている。Reference numeral 66 denotes the second case accommodated in the second case 11.
Cross pipes extending in four directions orthogonal to each other
-4 pipes 67-70 joined in a cross shape, and internal spaces 67a-7 penetrating the respective pipes 67-70.
Reference numerals 0a are connected to each other at the joining portions.
【００３９】十字パイプ６６のＣ1 方向に延在する第１
パイプ６７は開口１１ｂに挿入され、Ｂ1 方向に延在す
る第２パイプ６８は開口１１ａに挿入され、Ｃ2 方向に
延在する第３パイプ６９は中心軸１２の内部空間１２ａ
に挿入され、Ｂ2 方向に延在する第４パイプ７０は十字
パイプ６１の第２パイプ６３が挿入されている。The first extending the C 1 direction of the cross pipe 66
Pipe 67 is inserted into the opening 11b, a second pipe 68 extending in B 1 direction is inserted into the opening 11a, the interior space 12a of the third pipe 69 is central axis 12 which extends in the C 2 direction
It is inserted into the fourth pipe 70 extending in the B 2 direction second pipe 63 of the cross pipe 61 is inserted.
【００４０】そして、第１十字パイプ６１の第２パイプ
６３は、第２十字パイプ６６の第４パイプ７０に回動自
在に嵌合されているため、第１ケース１１をＢ軸回りに
駆動する際には、第１十字パイプ６１の第２パイプ６３
と第２十字パイプ６６の第４パイプ７０とが相対的に回
動して手首機構７の動作を妨げないように構成されてい
る。Since the second pipe 63 of the first cross pipe 61 is rotatably fitted to the fourth pipe 70 of the second cross pipe 66, the first case 11 is driven around the B axis. At this time, the second pipe 63 of the first cross pipe 61
And the fourth pipe 70 of the second cross pipe 66 are relatively rotated so as not to hinder the operation of the wrist mechanism 7.
【００４１】塗料チューブ１６又は空気チューブ１７は
第２アーム６の側面から十字パイプ６１の第１パイプ６
２に挿入された後、Ｂ方向に折曲されて第２パイプ６３
及び十字パイプ６６の第４パイプ７０に挿通された後、
Ｃ方向に折曲されて十字パイプ６６の第３パイプ６９に
挿通される。The paint tube 16 or the air tube 17 extends from the side of the second arm 6 to the first pipe 6 of the cross pipe 61.
After being inserted into the second pipe 63, it is bent in the direction B and the second pipe 63
And after being inserted into the fourth pipe 70 of the cross pipe 66,
It is bent in the direction C and inserted into the third pipe 69 of the cross pipe 66.
【００４２】さらに、十字パイプ６６の第３パイプ６９
から引き出された塗料チューブ１６又は空気チューブ１
７は塗装ガン１５に接続されている。この変形例の場
合、手首機構７の各軸に第１十字パイプ６１及び第２十
字パイプ６６の各パイプが挿通されているので、手首機
構７の各軸が回転駆動されても各チューブ１６，１７が
擦られないため、各チューブ１６，１７の摩耗が減少し
て各チューブ１６，１７の寿命を延ばすことができる。Further, the third pipe 69 of the cross pipe 66
Paint tube 16 or air tube 1 drawn from
7 is connected to the coating gun 15. In the case of this modification, since the first cross pipe 61 and the second cross pipe 66 are inserted through the respective axes of the wrist mechanism 7, even if the respective axes of the wrist mechanism 7 are driven to rotate, the respective tubes 16, 16. Since the tubes 17 are not rubbed, the wear of the tubes 16 and 17 is reduced, and the life of the tubes 16 and 17 can be extended.
【００４３】尚、上記実施例では、中空パイプを使用し
て各チューブ１６，１７を挿通するための内部空間を形
成したが、これに限らず、手首機構７の各軸の中心線に
沿う空間が形成されていれば、各チューブ１６，１７が
捩じられることなく手首機構７に内蔵することができる
ので、中空パイプ以外の部材を使用して各軸の中心線に
沿う空間が形成するようにしても良い。In the above embodiment, the internal space for inserting the tubes 16 and 17 is formed using a hollow pipe. However, the present invention is not limited to this, and the space along the center line of each axis of the wrist mechanism 7 is not limited to this. Is formed, the tubes 16 and 17 can be housed in the wrist mechanism 7 without being twisted, so that a space along the center line of each axis is formed using members other than the hollow pipe. You may do it.
【００４４】[0044]
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、チューブ
が回転軸の中心線に沿って延在する空間に挿通され、空
間に連通する開口がケース外側に設けられているので、
チューブの挿通作業が容易に行えると共に、手首機構の
内部に挿通されたチューブが破損してもケース外側の開
口から破損箇所を確認でき、チューブ交換作業も容易に
行える。さらに、チューブが手首機構の外側に大きく撓
ませる必要がなくなるため、外観的にもすっきりしたデ
ザインになると共に、チューブが周辺機器に引っ掛かっ
て破損することも防止できる。また、チューブから液が
漏出しても空間内に充満するだけなので、軸受やギヤの
抵抗が増大して手首機構が動作不可状態になることを防
止できる。As described above, according to the present invention, the tube is inserted into the space extending along the center line of the rotating shaft, and the opening communicating with the space is provided outside the case.
The tube insertion operation can be easily performed, and even if the tube inserted into the wrist mechanism is damaged, the damaged portion can be confirmed from the opening outside the case, and the tube replacement operation can be easily performed. Further, since the tube does not need to be largely bent to the outside of the wrist mechanism, the appearance is also reduced and the tube can be prevented from being caught by peripheral devices and damaged. Further, even if the liquid leaks from the tube, only the space is filled, so that it is possible to prevent the resistance of the bearings and gears from increasing and the wrist mechanism from becoming inoperable.
【図１】本発明になるロボット手首機構の一実施例が適
用された塗装用ロボットの斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a painting robot to which an embodiment of a robot wrist mechanism according to the present invention is applied.
【図２】手首機構の内部を拡大して示す縦断面図であ
る。FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view showing the inside of a wrist mechanism.
【図３】手首機構の変形例の内部を拡大して示す縦断面
図である。FIG. 3 is an enlarged longitudinal sectional view showing the inside of a modification of the wrist mechanism.
１ 塗装用ロボット ５ 第１アーム ６ 第２アーム ７ 手首機構 １０ 第１ケース １１ 第２ケース １２ 中心軸 １３ 手首駆動用モータユニット １５ 塗装ガン １６ 塗料チューブ １７ 空気チューブ １８ チューブ挿通孔 ２１ 外側軸 ２２ 中間軸 ２３ 中心軸 ２３ａ 内部空間 ２７，２８，２９ プーリ ３０，３１，３２ タイミングベルト ３５ 第１のパイプ ３６ 第２のパイプ ３７ 第１空間部材 ３９ 中心軸 ３９ａ 内部空間 ４７ 第１のパイプ ４８ 第２のパイプ ４９ 第２空間部材 ６１ 第１の十字パイプ ６２〜６５ 第１〜４パイプ ６６ 第２の十字パイプ ６７〜７０ 第１〜４パイプ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Painting robot 5 1st arm 6 2nd arm 7 Wrist mechanism 10 1st case 11 2nd case 12 Center axis 13 Wrist drive motor unit 15 Painting gun 16 Paint tube 17 Air tube 18 Tube insertion hole 21 Outer shaft 22 Intermediate Shaft 23 Central shaft 23a Internal space 27, 28, 29 Pulley 30, 31, 32 Timing belt 35 First pipe 36 Second pipe 37 First space member 39 Central shaft 39a Internal space 47 First pipe 48 Second Pipe 49 Second space member 61 First cross pipe 62 to 65 First to fourth pipe 66 Second cross pipe 67 to 70 First to fourth pipe
Claims (1)
に覆うケースを有し、該ケースの端部にチューブが接続
された治具を支持するよう構成されたロボット手首機構
において、 前記回転軸の中心線に沿って延在する空間を前記ケース
内に設け、 前記空間に連通する開口を前記ケース外側に設けてな
り、 前記空間内に前記チューブを挿通させたことを特徴とす
るロボット手首機構。1. A robot wrist mechanism having a case individually covering each of rotation axes in three directions intersecting each other, and configured to support a jig having a tube connected to an end of the case. A space extending along a center line of an axis is provided in the case, an opening communicating with the space is provided outside the case, and the tube is inserted into the space. mechanism.
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|---|---|---|---|
| JP00695797A JP3873347B2 (en) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | Robot wrist mechanism |
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|---|---|---|---|
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-
1997
- 1997-01-17 JP JP00695797A patent/JP3873347B2/en not_active Expired - Fee Related
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