JPS59166472A - 産業用ロボツト - 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】 この発明は産業用ロボウト、特にその手首を駆動する装
置の改良に関するものである。

従来この種の装置として第１図乃致第３図に示すものが
あった。図において、１は第１のサーボモードル、２は
第２のサーボモードル、３は第３のサーボモー１−ル、
４は第１のサーボモードル１の出力軸に固着されたプー
リ、５はプーリ４の回転をプーリ６に伝達するベルト、
７は箱体、８は第２のサーボモードル２の出力軸に固着
されたプーリ、９はプーリ８の回転をプーリ１ｏに伝達
するベルｌ−１６２は箱体、１１は第３のサーボモード
ル３の出力軸に固着されたプーリ、１２はプーリ１１の
回転をプーリ１３に伝達するベルト、６３は箱体、１４
．１６はプーリ６．１ｏに各々固着された傘歯車、１５
．１７は夫々傘歯車１４．１６と噛合う傘歯車、１８．
１９及び２０．２１は各々プーリ６、傘歯車１４及びプ
ーリ１０．傘歯車１６を支承する軸受、２６．２７．２
８は各々傘歯車１５、傘歯車１７、プーリ１３の回転を
（３） 伝えるドライブシャフト、２２．２３．３３とドライブ
シャフト２８を支承する軸受、２４．３２及び２５．３
４は各々ドライブシャフト２６及び２７を支承する軸受
、３１はドライブシャフト２６．２１，２８等を囲む第
２リンク、２９．３゜ば第２リンク３１を支承する軸受
、６４は一端で第２リンク３】を支承する第１リンク、
６５は後述する内歯車３７に固着された第１の箱、３５
は第１の箱６５を回動自在に支承する軸受、３６はドラ
イブシャフト２６に固着された平歯車、３７は平歯車３
６と噛合う内歯車、３８はドライブシャフト２７に固着
された平歯車、３９は平歯車３８と噛合う筒状の平歯車
、４ｏは平歯車３９に固着された傘歯車、４１及び４２
は平歯車３９及び傘歯車４０を支承する軸受、４３は傘
歯車４ｏと噛合う傘歯車、４８は傘歯車４３のボス部４
３に固着されたプーリ、４４及び４５は傘歯車４３及び
プーリ４８を支承する軸受、４６はドライブシャフト２
８に固着された傘歯車、４７は傘歯車４６と噛合う傘歯
車、４９はプーリ４８の回転なプ（４） −リ５０に伝達するベルト、５１は傘歯車４７の　　、
ボス部に固着されたプーリ、５２はプーリ５１の回転を
プーリ５３（Ｌ伝達するベルト、６６１よプーリ５０の
ボス部に固着された箱、５６及び５７はプーリ５０及び
第２の箱６６を回動自在に支承する軸受、５８ばプーリ
５３に固着された傘歯車、５９は傘歯車５８と噛合う傘
歯車、５９ａは傘歯車５９に固着された出力軸、６０及
び６１は傘歯車５９及び出力軸５９ａを回動自在に支承
する軸受、５４及び５５はプーリ５３及び傘歯車５８を
支承する軸受、６７ば第２の箱６６を支承する軸受であ
る。平歯車３６と、内歯車３７と、第１の箱体６５等と
で第１の装置、平歯車３８．３９と、傘歯車４０１４３
とプーリ４８．５０と、第２の箱体６６等とで第２の装
置、傘歯車４６．４７と、プーリ５１．５３と、傘歯車
５８．５９と出力軸５９ａ等とで第３の装置が構成され
る。なお、第１の装置の第１の箱体６５の回動軸線と第
３の装置の出力軸５９ａの回動軸線は同一であり、該軸
線と第２の装置の第２の箱体６６の回動軸線は直交しく
５） ている。

次に動作について説明する。第１のサーボモーＩ・ル１
の回転はプーリ４．６及び傘歯車１４．１５を介して遂
次減速及び軸変換されてドライブシャフト２６に伝達さ
れ平歯車３６及び内歯車３７により減速されて第１の箱
体６５を回動することにより第１の装置の動作が行われ
る。次に、第２のサーボモードル２の回転はプーリ８．
１０及び傘歯車１６．１７を介して遂次減速及び軸変換
されてドライブシャフト２７に伝達され平歯車３８．３
９及び傘歯車４０．４３により更に減速及び軸変換され
てプーリ４８．５０を介して第２の箱体６６を回動する
ことにより第２の装置の動作が行われろ。第３のサーボ
モードル３の回転はプーリ１１、］３を介１７て減速さ
れドライブシャフト２８に伝達され、傘歯車４６．４７
及びプーリ５１．５３及び傘歯車５８．５９を介して遂
次減速及び軸変換されて出力軸５９ａを回動することに
より第３の装置の動作が行われる。ここで第１及び第３
の装置は同一軸線上で第２の装置は該軸と直（６） 交する軸線上で回動している。上記第１乃致第３の装置
により出力軸５９ａに固着されたワーク　（図示せず）
はいわゆる３自由度の手首動作を行うことになる。更に
第４のサーボモードル６Ｂの回転は第４リンク７１、第
３リンク７０を介して第２リンク３１を回動し、第５の
サーボモードル６９は第１リンク６４を回動する。第１
、第５のサーボモードル６８．６９及びその駆動系によ
る第２リンク３１及び第１リンク６４の動作と上記手首
動作により産業用ロボッｌ−ｌｅｔ　５自由度の動作を
行う。ところで、平歯車３６と、内歯車３７と、第１の
箱体６５等とからなる第１の装置は、傘歯車４６．４７
と、プーリ５１．５３と、傘歯車５８．５９と、出力軸
５９ａ等とからなる第３の装置と同軸線で配置され、平
歯車３８．３９と、傘歯車４０．４３と、プーリ４８．
５０と、第２の箱体６６等とからなる第２の装置は、こ
の軸線と直交しており、３自由度の手首動作を得るには
、多数のプーリ、平歯車、傘歯車、及び軸受を用いなけ
ればならず、部品点数が増大することはもとより（７） 、各部品の集積誤差により精度が低下する恐れがあり、
しかも手首部分が複雑化するばかりでなく、その重量が
増大する乙と（こなり、手首部分を支える各リンクの強
度も大としなければならず、装置が大型化する欠点があ
った。

この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、同一軸線上で回動する第１の装置
と第３の装置に対し、該軸線と斜交する軸線上で回動す
る第２の装置を配置し、部品点数の削減、精度の向上を
計る乙とができると共に、装置の小型化を計ることがで
きる産業用ロボットを提供することを目的としている。

以下との発明の一実施例を図について説明する。第４図
乃致第６図において、２６．２７．２８は各々傘歯車］
５、傘歯車１７、プーリ１３の回転を伝えるドライブシ
ャフトで夫々第１、第２、第３のドライブシャフトを構
成している。中空のドライブシャフト２６の中に中空の
ドライブシャフト２７が内装され、同じく中空のドライ
ブシャフト２７の中にドライブシャフト２８が内装され
（８） て三重軸となっている。２４．３２及び２５．３４は各
々中空のドライブシャフト２６及び２７を支承する軸受
、６５はドライブシャフト２６に固着された第１の箱体
で軸受３２により回動自在（こ支承される。４０はドラ
イブシャフト２７に固着された傘歯車、４３は傘歯車４
０の回転軸心と斜交する軸心上で傘歯車４０と噛合う傘
歯車、６６１よ傘歯車４３の軸４３ａに固着された第２
の箱体、６７は第２の箱体６６を回動自在に支承する軸
受、４４は傘歯車４３と、この傘歯車４３と一体の軸４
３ａを支承する軸受、４６はドライブシャフト２８に固
着された傘歯車、４７は上記傘歯車４４と同軸心上で傘
歯車４６と噛合う傘歯車、５８は傘歯車４７の回転軸心
と斜交する軸心上で傘歯車４７と噛合う傘歯車、５９は
傘歯車４６と同軸心上で傘歯車５８と噛合う傘歯車、５
９ａは傘歯車５９に固着された出力軸、４５は傘歯車４
７を支承する軸受、５４．５５は傘歯車５８を支承する
軸受、６１．６２は傘歯車５９及び出力軸５９ａを回動
自在に支承する軸受である。なお、第１の箱体（９） ６５等で第１の装置、傘歯車４０．４３と、軸４３ａと
、第２の箱体６６等とにより第２の装置、傘歯車４６．
４７．５８．５９と、出力軸５９ａ等とにより第３の装
置が構成される。なお、第１の装置の第１の箱体６５の
回動軸線と第３の装置の出力軸５９ａの回動軸線は同一
であり、該軸線と第２の装置の第２の箱体６６の回動軸
線は所定の傾斜角で交わっている。

上記のように構成されたものにおいて、第１のサーボモ
ードル１の回転はプーリ４．６及び傘歯車１４．１５を
介して遂次減速及び軸変換されてドライブシャフト２６
に伝達され、第１の箱体６５を回動し、第１の装置の動
作が行われる。第２のサーボモルトル２の回転はプーリ
８．１０及び傘歯車１６．１７を介して遂次減速及び軸
変換されてドライブシャフト２７に伝達され傘歯車４０
．４３により更に減速及び軸変換されて傘歯車４３、更
に軸４３ａに固着された第２の箱体６６を回動し、第２
の装置の動作が行われる。第３のづ一ボモートル３の回
転はプ〜す１１．１３を介して（１０） 減速されドライブシャフト２８に伝達され、傘歯車４６
．４７．５８．５９を介して遂次減速及び軸変換されて
、傘歯車５９に固着された出力軸５９ａを回動し、第３
の装置の動作が行われる。ここで第１及び第３の装置は
同一軸線上で回動し、第２の装置は該軸と所定の傾斜角
で交わる軸線上で回動している。上記第１乃致第３の装
置により出力軸５９８に固着されたワーク　（図示せず
）；まいわゆる３自由度の手首動作を行う乙とになる。

更に第４のサーボモードル６８及び第５のサーボモード
ル６９の回転により、第２リンク３１、第１リンク６４
は従来と同様に回動し、上記手首動作と併せて産業用ロ
ボットは５自由度の動作を行う。

ところで、上記説明では、一端が回動自在１こ支承され
た第１リンク６４と、この第１リンク６４の他端に中間
部が回動自在に支承された第２リンク３１とを有した産
業用ロボットについて説明したが、周知の直角座標形、
極座標形、多関節形等の産業用ロボットにも利用できる
ことは言うまでもない。

（１１） 以上のようにこの発明は、第１の装置と第３の装置とを
同軸線上に配置すると共に、この軸線に対し第２の装置
の軸線を交差させて配置し、第１の装置には、第１のド
ライブシャフトに結合される第１の箱体が設けられ、第
２の装置には、第２のドライブシャフトに結合された第
１の傘歯車と、この第１の傘歯車と噛合する第２の傘歯
車が一端に結合され、第１の装置の回転軸線と斜交する
軸線上に配置された伝達軸と、乙の伝達軸に結合された
第２の箱体とが設けられ、第３の装置には、第３のドラ
イブシャフトに結合された第３の傘歯車と、この第３の
傘歯車と噛合して伝達軸と同軸線上で回転する第４の傘
歯車と、第１の装置と同軸線上１こ配置され、第４の傘
歯車と第５の傘歯車を介して連結される第５の傘歯車を
有した出力軸とが設けられているので、多数のプーリゃ
平歯車が不要となり、部品点数を削減でき、各部品の集
積誤差の改善、即ち装置の精度の向上を計ることができ
、しかも手首部分の重量を軽減でき、リンクへの荷重を
減らすことができる効果がある。

（１２）

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の産業用ロボットの手首部分を駆動する装
置の部分断面平面図、第２図は第１図のＡ矢印方向の部
分側面断面図、第３図は同じく全体側面図、第４図はこ
の発明の一実施例による部分断面側面図、第５図は第４
図のＢ矢印方向の部分断面平面図、第６図は同じく全体
側面図である。図において、１は第１のサーボモードル
、２はドライブシャフト、３は第３のサーボモードル、
２６はドライブシャフト、２７はドライブシャフト、２
８はドライブシャフト、３１は第２リンク、４０．４３
．４７．５８．５９は傘歯車、４３ａは軸、６４は第１
リンク、６５ば第１の箱体、６６は第２の箱体、５９ａ
は出力軸である。 なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人　菖野信− （１３） 第２１×１ ７ 第３図 第６図 ３ 手続補正書（自発） １、事件の表示　　　特願昭５８−４１０６γ号２、発
明の名称　　　産業用ヨ、７ツ。 ３、補正をする者 代表者片山仁へ部 ４、代理人 ５、　補正の対象 明細書の特許請求の範囲及び発明の詳細な説明の欄。 ６、　補正の内容 ［１１明細書の特許請求の範囲を別紙のとおり引圧する
。 （２）　　同第５頁第１７行から第６頁第１行に「なお
、・・・・・・・・・いる。」とあるのを以下のとおり
訂正する。 「なお、第１の装置の第１の箱体（６５）の回動軸線と
第２の装置の第２の箱体（６６）の回動軸線とけ直交し
、捷た、第２の箱体（６６）の回動軸線と第３の装置の
出力軸（５９ａ）の回動軸線とけ直交している。」 （３）同第６頁第１９行から第７頁第１行Ｋ「ここで、
・・−・・・・・いる。」とあるのを以下のとおり訂正
する。 「ここで、第１の装置と第２の装置、及び第２の装置と
第３の装置は夫々直交する軸線上で回動している。」 （４）同第７頁第１２行から同頁第１１行に「傘歯車（
４６）・・−・・・・・直交」とあるの全Ｊ２を下のと
おり訂正する。 ［平歯車（ハ）（ホ）と、傘歯車（４０）（４３）と、
プーリ（４８）（５０）と、第２の箱体（６６）等とか
らなる第２の装置の軸線と直交し、第２の装置け、傘歯
車（ａ−ａ）（４，７）と、プーリ（５１）（５３）と
、傘歯車（５８）（５９）と、出力軸（５９ａ　）等と
からなる第３の装置の軸線と直交」（６）同第８頁第７
行から同頁第９行に「同一軸線上で・・・・・−・・配
置」とあるのを以下のとおり訂正する。 「第１の装置の軸線と第２の装置の軸線と斜交して配置
すると共に第３の装置の軸線？第２の装置の軸線と斜交
して配置」 （６）　　同第１０頁第４行から同頁第８行に「なお、
・・・・・−・・いる。」とあるのを以下のとおり訂正
する。 ［なお、第１の装置の第１の箱体（６５）の回転軸心と
第２の装置の第２の箱体（６６）の回転軸心は所定の傾
斜角で交差し、捷だ、第２の箱体（６６）の回転軸心と
第３の装置の出力軸（ｓｏｂ　）の回転軸心も所定の傾
斜角で交差している。」 （７）同第１１頁第４行から同頁第７行に「ここで、・
・−・・・・・している。」とあるの全以下のとおり訂
正する。 「ここで、第１及び第２並びに第３の装置の夫夫の回動
軸線は互いに所定の傾斜角で交わる軸線上で回動してい
る。」 （８）　　同第１２頁第１行から同頁第３行に「第１の
装置と・・・・・・・・・配置」とあるの全以下のとお
り訂正する。 「第１の装置の軸線と第２の装置の軸線を斜交して配置
すると共に、第３の装置の軸線′！！−第２の装置の軸
線と斜交して配置」 （９）同第１２頁第１３行から第１４行に「第１の装置
と同」とあるの全「第２の装置と斜交する」と訂正する
。 以　　上 特許請求の範囲 （１）　　筒状のリンクの一端に配設された複数のモー
ドル、この複数のモードルの回転を個別に伝達し得るよ
うに上記リンク内に配設された伝達要素、上記リンクの
他端に配置されると共に上記伝達要素に連結され、各モ
ードルに対応して複数の独立した回転運動全行う装置を
備えた産業用ロボットにおいて、上記回動運動を行う装
置げ上記リンクと同一軸線上で回動する第１の装置と、
この第１の装置の軸線と斜交する軸線上で回動する第２
のする第３の装ＭＶＣより構成されると共に、上記伝達
要素は、上記複数のモードルのうちの第３のモードルの
回転を上記第３の装置に伝達する第３のドライブシャフ
トと、この第３のドライブシャフトの外径寸法よりも大
きい内径寸法を有し、上記複数のモードルのうちの第２
のモードルの回転？上記第２の装置に伝達する中空の第
２のドライブシャフトと、この第２のドライブシャフト
の外径寸法よりも大きい内径寸法を有し、上記複数のモ
ードルのうちの第１のモードルの回転を第１の装置に伝
達する中空の第１のドライブシャフトとを備え、上記第
１の装置には、第１のドライブシャフトに結合ばれる第
１の箱体が設けらね、上記第２の装置ｖＣは、上記第２
のドライブシャフトに結合された第１の傘歯車と、この
第１の傘歯車と噛合する第２の傘歯車が一端に結合さね
、上記第１の装置の回転軸線と斜交する軸線上に配置さ
名た伝達軸と、この伝達軸に結合された第２の箱体とが
設けられ、上記第３の装置には、上記第３のドライブシ
ャフトに結合さねた第３の傘歯車と、この第３の傘歯車
と噛合して上記伝達軸と同軸線上受する軸線上に配置さ
れ上記第４の傘歯車と第５の傘歯車を介して連結される
第５の傘歯車を有した出力軸とが設けられていることを
特徴とする産業用ロボット。 特許庁長官殿 １、事件の表示　　　特願昭５８−４１０６７号２、発
明の名称　　　゛ 産業用ロボット ３　補正をする者 代表者片山仁八部 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄及び図面。 ６、補正の内容 （１）明細書第９頁第８行目「第２の箱体、」とあるの
を「第２の箱体であり、第１の箱体６５内で上記軸４８
ａと斜交した軸線上に配置された筒状の軸受台６６ａを
一体的に有している。」と訂正する。 （２）同第９頁第１８行目「５５は」の次に「上記軸受
台６６ａに嵌合されて」を挿入する。 （３）図面の第４図を別紙のとおり訂正する。 以上 ）（２）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　筒状のリンクの一端に配設された複数のモー
   ドル、この複数のモードルの回転を個別に伝達し得るよ
   うに上記リンク内に配設された伝達要素、上記リンクの
   他端に配置されると共に上記伝達要素に連結され、各モ
   ードルに対応して複数の独立した回転運動を行う装置を
   備えた産業用ロボットにおいて、上記回動運動を行う装
   置は上記リンクと同一軸線上で回動する第１の装置と、
   乙の第１の装置の軸線と斜交する軸線上で回動する第２
   の装置と、上記第１の装置と同一軸線上で回動する第３
   の装置により構成されると共に、上記伝達要素は、上記
   複数のモードルのうちの第３のモードルの回転を上記第
   ３の装置に伝達する第３のドライブシャフトと、乙の第
   ３のドライブシャフトの外径寸法よりも大きい内径寸法
   を有し、上記複数のモードルのうちの第２のモードルの
   回転を上（１） 記第２の装置に伝達する中空の第２のドライブシャフト
   と、この第２のドライブシャフトの外径寸法よりも大き
   い内径寸法を有し、上記複数のモードルのうちの第１の
   モードルの回転を第１の装置に伝達する中空の第１のド
   ライブシャフトとを備え、上記第１の装置には、第１の
   ドライブシャフトに結合される第１の箱体が設けられ、
   上記第２の装置には、上記第２のドライブシャフトに結
   合された第］の傘歯車と、この第１の傘歯車と噛合する
   第２の傘歯車が一端に結合され、上記第１の装置の回転
   軸線と斜交する軸線上に配置された伝達軸と、この伝達
   軸に結合されｔコ第２の箱体とが設けられ、上記第３の
   装置には、上記第３のドライブシャフトに結合された第
   ３の傘歯車と、この第３の傘歯車と噛合して上記伝達軸
   と同軸線上で、回転する第４の傘歯車と、上記第１の装
   置と同軸線上に配置され上記第４の傘歯車と第５の傘歯
   車を介して連結される第５の傘歯車を有した出力軸とが
   設けられていることを特徴とする産業用ロボット。
2. （２）