JPS5993291A - 手首制御装置 - 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】 本発明はりポットやマユブレークに用いることの出来る
手首制御機構に係り、特に手首駆動部分の小型化及び出
力の増大を図ったスカーフィング制御装置に関するもの
である。

一般に多関節Ｕボットやマニプレータなどに於いては、
腕部分を構成する水平アームや垂直アームの動きとは別
個に手首部分の向き、姿勢を任意に制御し得るようにな
すことが望ましく、且つ例えば圧延工程にお４Ｊる月料
の傷を除去する為のスカーフィング用マニプレータなど
のように、重い工具を手首部分に取りイリけて操作させ
る場合には、手市部分に充分な剛性を与えると共に、平
角の駆動力（回転力）を工具に見合った充分に大きなも
のにしなければならないが、このような剛性と出力の増
大をマニプレータなどの手ｍ部分に求めると、従来のロ
ボソ１−等の手首構造では手許を駆動するアクチュエー
タが大型となり、これら大型の工具や平角を支える為の
腕部分も必然的に大型化し、装置全体の大型化を促進し
て極めて不経済である。

本発明は、上記したようなロボット、マニプレータ等に
用いる手首部機構の有する欠点を解消することを目的と
するものであり、以下本発明の基礎となる多関節型のＬ
ｌｌポットマニプレータについて、第１図乃至第６図に
示したスカーフィング用マニプレータを用いて説明し、
その後、本発明による改良点につき詳しく説明する。

スカーフィング用マニプレータの側面を示す第１図にお
い乙　１はベース２に回転可能に取り（＝Ｊけた旋回テ
ーブル、３は該旋回テーブルＩの上に揺動可能に取り伺
りられた垂直アーム、４は該垂直アーム３の先端部に取
り（＝Ｊけられた水平アーム、５はマニプレータの手首
部である。

上記垂直アーム３、水平アーム４および手首部５は、′
７スタ・スレーブ装置のスレージアームを構成しており
、これら垂直アーム３、水平アーム４及び手首部５は、
後述゛Ｊる油圧アクチュエータにより図示しないマスク
アームに追従しζ動く。

上記旋回テーブル１の上には、第２図に示すように、２
枚のブラケット６．６をテーブル面に垂直に取り（ｔＪ
け、これらブラケット６．６の間に上記垂直アーム３後
端部を支軸７で揺動自在に軸支しており、上記垂直アー
ム３は旋回テーブル１のテーブル面に垂直な揺動面内で
揺動する。

−力、水平アーム４は、第１図に示すように、支軸８に
よりその後端部が上記垂直アーム３の先端部に揺動自在
に軸支され、垂直アーム３と同一の上記揺動面内で揺動
する。

マニプレータの手繭゛部５は上記水平アーム４の先端部
に取りイづけられて３次元的に回動し、第３図及び第４
図にそれぞれ模式的に示す手首補正装置により、旋回テ
ーブル１の旋回、垂直アーム３や水平アーム４の揺動に
関係なく、一定の姿勢を保持する。

旋回テーブル１の旋回による上記手首部５の姿勢の補正
は第３図のゴー首制御装置でおこなわれ、垂直アーム３
及び水平アーム４の揺動による上記手薗部５の姿勢の？
＋ｔｉ正は第４図の手鎖制御装置で行われる。

即ぢ、上記第３図に於いて、１１は旋回テーブル１を旋
回させるための油圧シリンダである。

上記油圧シリンダ１１の一端は、旋回テーブル１の／＆
ＩＪ中心１２から偏心した位置に軸１３により回転可能
に取り伺ける一方、」二記油圧シリンダニ１のビスＩ〜
ン１」ノド１４の先端は、旋回チー］゛ル１のｈｒ回中
心１２を通る旋回軸１５から偏心したへ〜ス上の位置に
取りイ」けた軸支持部材１６の！ｌ１１１１１７に回転
可能に取すイ」す、油圧シリンダ１１の上記ピストンロ
ッド１４の出没により、旋回テーブル１を旋回軸１５の
周りに旋回させるようにし°（いる。

上記旋回テーブル１の旋回角度は、旋回テーブル１の下
部に設けたリンク部材１８．１９と、旋回テーブル１自
体が形成する第１平行リンク２゜により位置変換される
。

上記リンク部材１８．１９の各一端は相互に揺動可能と
なるように結合するとともに、リンク部材１８の他端は
ベース２上に上向きに突設した軸２１の先端部に回転自
在に取りイー」け、又今一つのリンク部＋４’　ｌ　９
の他端は上記旋回テーブル１のテーブル面に垂直となる
ように取り４＝Ｊけた回転軸２２の一端に回転不自在と
なるように固定している上記軸２１のベース２上での位
置は、旋回テーブルｌの旋回中心１２から上記軸２１ま
での距離が回転軸２２とリンク部＋Ａ１９との結合点２
３と、リンク部材１８と１９との結合点２４との距離に
等しくなる！ように設定する一力、上記回転軸２２の旋
回テーブル１における位置は、旋回テーブル１の旋回中
心１２から上記回転軸２２までの距離がリンク部＋Ａ’
　１．８と軸２１との結合点２５と、上記リンク部材１
８と１９との結合点２４との距離に等しくなるよ・うに
設定し、リンク部材１８．１９及び旋回テーブル１自体
により、旋回中心１２と結合点２５とを結ぶ辺を固定辺
とする一つの平行リンク、ずなわら、第１平行リンク２
ｏを形成している。

上記の説明から明らかな如く、旋回テーブル１の旋回中
心１２と結合点２５とを結ぶ固定辺に対向するリンク部
ヰＡ１９の方向及び向きは、旋回テーブル１の族１回に
関係なく一定に保存され、旋回テーブル１の旋回は回転
軸２２の旋回テーブル１にたい３る相対回転として取り
出される。

尚、２６は上記旋回テーブル１の旋回位置を回転軸２２
の旋回テーブルｌに対Ｊる相対回転から検出するための
リリーフ弁であって、旋回テーブルＪの旋回位置は、図
示しない切換弁に於い−で、゛ンスクスレーフ゛型マニ
プレータのマスクアーム力１らのバイｌ」ソト圧と旋回
テーブルｌの旋回位置に応じて上記リリーフ弁２６から
フィードバンクされるバイＵノド圧とを比較し、これら
両パイロット圧が一致するように制御される。

旋回テーブル１のテーブル面に対して垂直に取り付けた
上記回転軸２２の旋回テーブル１に対する相対回転は上
記回転軸２２１、その上端部に取りイ」りた傘歯車２７
、該傘歯車２７に噛み合ういま一つの傘歯車２８及び該
傘歯車２８の出力軸２９からなる第１歯車機構３０によ
り、旋回テーブル１のテーブル面に平行な上記出力軸２
９の回転に変換している。

上記第１歯車機構３０は、垂直アーム３及び水平アーム
４に沿って夫々設りられる後述の平行リンクの揺動角が
９０度以下に制限されるため、回転軸２２の回転角を１
／Ｎ（実施例では、Ｎ＝２）として出力軸２９から取り
出すようにしている出力軸２９の上記回転角は、出力軸
２９の他端に固定したリンクプレー１・３１、リンクロ
ッＩ”　３２及び垂直アーム３の支軸７に揺動自在に取
り（ｑけたいま一つのリンクプレート３３が形成する第
２平行リンク３４により、上記リンクプレート３３に伝
達している。

上記リンクプレート３３の揺動角はさらに、上記リンク
プレー１−３３、リンクロッド３５、水平アーム４の支
軸８に揺動自在に取り（＝Ｊげたリンクプレート３Ｇ及
び垂直アーム３が形成する第３平行リンク３７により、
上記リンクプレー１・３６に伝達しζいる。

上記リンクプレー１・３６の揺動角は、リンクロッド３
８、水平アーム４の先端に設けた支軸３９に揺動自在に
設けたスプロケット４０と一体のリンクアーム４０ａ、
水平アーム４及び上記リンクプレー１・３６が形成する
第４平行リンク４１により、上記スソスＵケソト４０に
伝達し、該スプロケット４０の揺動角は、更にチェーン
４２、手４部５の軸受部材４３に軸承される回転軸４４
の−０１旧こ固定したスプロケット４５、上記軸受部材
４３を自する手市部５の保持部＋Ａ４Ｇ　（第１図参照
）及び上記スプＵケノｌ’　４０からなる回転伝達機構
４７により、上記スブロケソ１−４５に伝達している。

従来のスカーフィング用マニプレークの手首駆動機構に
おいては、軸受部材４３に支承される上記回転軸４４は
、水平アーム４及び垂直アーム３の揺動面に垂直であっ
て、上記回転軸４４の回転は、その他端に取りイ鳳」け
た傘歯車４８に該傘歯車４８に噛み合ういま一つの傘歯
車４９および該傘歯車４９に入力軸５０を結合したｌ：
１−タリナーボモーク５１からなる第２歯車機構５２に
より、上記揺動面に含まれる手首部５の垂直基準軸５３
のまわりの回転に変換しζいる。

上記第２歯車機構５２は、回転軸４４の回転角をＮ（実
施例では、Ｎ＝２）倍するとともに、トルク増幅手段と
してのロークリサーボモータ５１により、回転１ｊｄ１
４４のトルクを増幅している。

上記ロークリサーボモータ５１の出力軸５４には、スカ
ーフィング用のノズルを左右に揺動させるための揺動モ
・−夕５７の取イ１」部材５８を取り伺りている。また
、５６はノズルを６１１後に揺動させるための揺動モー
タで、その出力軸５５にノズル（図示していない）を取
り（＝Ｊげている。

なお、第３図において、６０は垂直アーム３の駆動用の
油圧シリンダであって、該油圧シリンダ６０は、そのビ
ス１−ンロツド６１を出没させ°Ｃ、ブラケット６に設
けた支軸６２に揺動自在に設けたリンクプレート６３の
揺動角を変化させ、該リンクプレート６３、リンクロッ
ド６４、垂直アーム３の支軸７からリンクリッド６４と
の結合部分までの部材及び上記支軸７からリンクプレー
１・６３の支軸６２までのブラケソｌ−６の部月が形成
する平行リンク６５を介して、リンクプレー１・６３の
上記揺１１ｉＪ＋角を垂直アーム３に伝達し“Ｃいる。

上記垂直アーム３の揺動角は、リンクプレー１・６３の
揺動角として、リリーフ弁６６で検出され、旋回テーブ
ル１の旋回位置の制御と全く同様にし゛（、マスク）′
−ムからのパイロット圧に従って制御される。

また、６７はリンクプレー１−６３を當に一定の向きに
イ」勢し、油圧シリンダ６０のシリンダＵノド６１の出
没時に生ずる垂直アーム３の駆動系ガタを除去するため
の垂直アーム３のバランス用ハネである。

つぎに、第４図において、７１および７２はいずれもロ
ボットの手首部５の垂直基準軸５３の方向を、垂直アー
ム３及び水平アーム４の揺動に無関係に、一定に保持さ
せるためのリンクリッドである。

上記リンクロンドア１は、ブラケット６と水平アーム４
の支軸８に揺動自在に取り付ｋｊたリンクプレート７３
の一端とを結合しており、垂直アーム３、ブラケット６
およびリンクプレー１・７３と共に、第６平行リンク７
４を構成する。

一方、いま一つのリンクロ・／ドア２ば、上記リンクプ
レート７３の他端とロータリサーボモータ５１から突出
させた結合部材７５とを結合しており、水平チーム４、
リンクプレート７３、リンクリッド７２は第７平行リン
ク７６を構成する。

なお、上記第４図において、８０は水平アーム４の駆動
用のシリンダであって、該油圧シリンダ８０は、そのビ
ン、１−ンロノド８１を出没させて、垂直アーム３の支
軸７に揺動自在に設りたリンクプレー１・８２の揺動角
を変化さゼ、該リンクプレーＩ−８２、リンクリッド８
３、垂直アーム３および、水平アーム４とが形成する平
行リンク８４を介して、リンクプレーＩ・８２の上記揺
動角を水平アーム４に伝達している。　上記水平アーム
４の揺動角は、リンクプレート８２の揺動角として、リ
リーフ弁８５で検出され、旋回テーブルｌの旋回位置の
制御と全く同様にして、マスター）′−ムからのパイロ
ット圧に従って制御される。

また、８６はリンクプレーＩ・８２を當に一定の向きに
（＝３勢し、油圧シリンダ８０のシリンダ１，１ノド８
１の出没時に生ずる水平アーム４の駆動系のガタを除去
゛Ｊ゛るための水平゛７−ム４のバランス用ハネである
。

マニプレータの手首制御装置を上記構成と３−れば、ｈ
２回テーブル■が、第５図に示すように、旋回中心１２
の回りに（−θ）旋回回すると、第１平行リンク２０の
リンク部材１９は、旋回テーブル１に対し一ζ相対的に
（十〇）旋回回する。

リンク部＋４１．９の上記旋回により、第１歯車機構３
０の回転軸２２が旋回テーブル１に対しζ（＋θ）広回
転し、上記第１歯車機構３０の出力軸２９が（θ／Ｎ）
広回転する。

出力軸２９が、上記のように、（θ／Ｎ）広回転すると
、第２平行リンク３４のリンクプレー１−３１および３
３が（θ／Ｎ）度だり揺動し２、この揺動角（θ／Ｎ）
は、第３平行リンク３７、第４平行リンク４１及び第５
平行リンク４７により、垂直アーム３から水平アーム４
に沿って手首部５の回転軸４４に伝達され、該回転軸４
４は（θ／Ｎ）広回転する。

上記回転軸４４の回転角度（θ／　Ｎ　）は、第２歯車
機構５２でＮ倍され、Ｕ−タリーサーボモータ５１の入
力軸５０は（→−θ）広回転する。

ロータリサーボモータ５１の入力軸５０が（−１−θ）
広回転すると、その出力軸５４も（＋θ）広回転するこ
とになる。

従って、旋回テーブル１が（−θ）旋回回すると、ロー
タリサーボモータ５１の出力！Ｉｌ＋　５４　ｃこ取伺
部祠５８により取りイ′−］げた揺動モータ５７の出力
軸の中心を通る平角部５の水平基準ｆｉ１１Ｉ５７　；
Ｊは（→−θ）旋回回することになる。

又、上記とは逆に、第６図に示すよ・うに、旋回テーブ
ルｌが（→−θ）旋回回して水平アーム４が（十〇）旋
回回すると、上記の水平基？（へ軸５７ａは（−（ｌ　
）旋回回するごとになる。

」二記から、旋回チーゾル１をどのように１正回さ−Ｕ
ようとも、手繭°部５の水平基準軸５７ａは、第６図に
示すように、塗装面１００に対して一定の角度θ■を保
持することになる。

以上述べた従来のスカーフィング用マニゾレータの場合
、手首部分を旋回テーブル１の回転に伴ってこれと逆方
向に同じ角度分だＣＪ旋回さ−Ｕて手灯部分の方向を富
に一定に保つことが出来、然もそのよ・うな機能を機械
的手段（平行リンクや回転伝達手段）のみによって駆動
するものであるから、装置が安価であると共に電気的制
御手段を用いた場合と比べ、温度や湿度の変化、埃等に
よる外乱等の影響を受けることがなく、上記したＪうな
例えば圧延工程に於りるよ・うな厳しい環境下で使用し
Ｃ４）誤動作や故障がないとい・）極めで人きな長所を
自するものであるが、ごのようなマニプＩ／−夕等にお
いては手η部分の方向が當に一定に保持されるのみで、
逆にこれを垂直基準軸５３の回りに任、意の角度回転さ
せる機能に欠り°Ｃおり、その為平角部の自由度を高め
る為に第３図に示した如くＩ転出力増幅装置であるロー
タリサーボモータ５１の出力軸５４に更に揺動モータ５
７や５６等のアクチュエータを取りイリげる必要が自り
、スカーフィング用ノズル等の工具のｌや上記アクチュ
エ〜り５７．５６等の重量に幻して充分の強度と回転力
を有する手首機構が必要となり、装置の大型化が促進さ
れるのである。

本発明は以上述べたような従来のＴ前機構の欠点が自由
度を高めるためのアクチュエータをロークリサーボモー
タの出力軸ツ降に取り伺りている点に起因する事に鑑み
、これらの自由度を確保するための回！１１−駆動ｌａ
横をＩ」−タリサーボ七−りの入力軸側に設り得るよう
に成し、ロータリサーボモータの出力軸に取りイ・」け
る負荷の軽減を図５って装置全体の小型化を達成せんと
するものである。

続いて第７図以下の添イ４図面を参照して本発明を具体
化した実施例につき詳しく説明する。ここに第７図は本
発明の−・実施例である手前制御装置に用いることので
きる手首機構の斜視図である。

図中第１図乃至第６図に記載した要素と共通の要素には
同一の符号を使用する。

これらの図に於い°（平市部５は第１図乃至第６図に示
したものと同様であり、水平アームイの先端に取りイ１
り部１０５によって揺動可１１ヒに取り伺けられ、結合
部月７５ｔこ連結したリンク１．Ｉ、１７２によ、って
取り伺り部１０５の周りにＩｉｉ動運動を行う。この手
市゛部５内に設りられたロークリサーボモータ５１の入
力軸５０は、その先台１１１に庁１￥１！１？４８を有
しており、この傘歯車４８は手ろ゛部５のケーシング１
０６に回転自在に支承され）こ水”Ｐの駆動ｆｆｉ＋ｌ
＋　Ｉ　Ｏ７に取りイ＝ＪＧ：Ｉられた第２山車４ｊμ
構１０８を構成する傘歯車１０９と１＋９め合っ゛（い
る。外歯車１０９は前記駆動軸１０７に回転自在に取り
（＝ＪｋＪられており、この傘１′ｌ′Ｉ車１．０９と
一体且つ同軸に取り旬ｌｊられた傘歯車１１０．　＋ｉ
ｉｊ記駆動Φ１１間０７に取りイ」けられた差動歯車列
１１１の一部を構成している。

差動歯車列１１１は、前記駆動軸１０７に同軸に固着さ
れた傘歯車１１２と、この傘歯車１１２及び前記傘ｌｈ
車１１０の両方にＩＩΩめ合・う全歯Ｚｌｒ、　１１３
とより構成されている。この傘歯車１１３は駆動軸１０
７に回転自在に取り（＝ＪＵられた揺動軸１１４に回転
自在に取り付けられており、駆動軸１０７か回転して傘
歯車１１２が回転すると、この回転が傘歯車１１３を介
して（ｉ＋：歯車１１０に伝達され、これと一体の傘歯
車１０９が回転するＪ。

うに構成されている。この駆動軸１０７はその端部に第
３図に示したチェーンスプｕヶノト４５を固定しＣおり
、このチェーンスブロケノ１−に巻がけられたチェーン
４２（第３図参照）によって回転される。

上記揺動軸１１４の先Ｄｉ：ｉにはケーシング１０Ｇに
取り（＝Ｊけた支点ビン１１５に揺動自在に取り（（Ｊ
けた油圧シリンダ１１６のビス１〜ンロノド１１７の先
端が屈折可能に係着されており、ビス１−ンロッドｉ１
７の油圧シリンダ１１６への出没←、二よって揺動軸１
１４及び該揺動軸１１４に取りイζｊりた傘歯車１１３
が傘歯車１１２及び１１０と噛め合いつり駆動軸１０７
の周りに回動する。

１ｆｉＪ記ｌ」−タリザーボモータ５１の出力軸５４に
同軸に固着した歯車１１８は、前記ケーシング１０６に
取りイ・ｊげた軸受１１９によって回転自在に支承され
た中空軸１２０の上端に固着した歯車１２１と１１ムみ
合っており、該中空軸１２０の下部１にはスカーフィン
グ用ノズル１２２の取り（＝Ｊけ部１２３が固着されて
いる。

ｉゾ５いて」二記実施例の作動について説明するが、水
平アーム４、垂直）′−ム３の揺動運動及び旋回テーブ
ルｌの旋回による第１山車機構３０、リンクロッド３２
．３５．３８又は平行リンク３４．３７．４１の作動及
びごれに伴うスプＩＪゲット４０の回Ｉトまでの説明は
既に述べたので、ごごでは省略する。

即し前記した旋回テーブル１の旋回を補正゛Ｊる為に旋
回テーブルの旋回に応じ一ζスゾｌ」ケソｌ−４０が回
動゛３−ると、ごのスブＵケソ１−４０と手首部５に設
けたスプロケット４５が両スプＵケソ１〜に掛は渡され
ノこチェーン４２によって回動し、該スプし１ケソト４
５を一端に固着した駆動軸１０７　（第３図に於ける回
軸軸４４）が回転”ｊるごとにＪ、り前記したようにこ
の回転が差動歯車１１１を構成する傘歯車ｌＪ２．１１
３．１１０、及びこれと一体の傘歯車１０９に伝達され
、傘歯車１０９と（１ムみ合う傘歯車４８を先端に自Ｊ
るロークリ９−一ホモータ５１の入力軸５０が回転し、
この入力軸５０の回転に対応し゛（Ｉ」−タリジーホモ
ータ５１の出力軸５４が回転］−ルクを増幅され゛ζ回
転し、この出力軸５４に取り（＝Ｊりた歯車１１８及び
これと噛み合う歯車１２１を介してＩ力車１２１を固着
した中空軸１２０の下端に取り（＝Ｊりだスカーフィン
グ用ノズル１２２が中空軸１２００輔芯（第３図に於け
る垂直基準軸５３に相当する）の回りに旋回運動する。

そして前記したと同様に第１　ｉ’１．．１軍機構３０
の山数比、第２Ｉ％車機横１０８の歯数比、及び山車１
１８と１２１の歯数の比を適当に選定することにより、
旋回テーブル１の旋回角度θに対してスカーフィング用
ノズル１２２が旋回テーブル１の回転方向とは逆の方向
に同じ角度θだりに回し、旋回テーブルのＭｉ回にもか
かわらすスカーフィング用ノズル１２２は一定の向きを
維持する。但し上記の説明では油圧°シリンダ１１（ｉ
が全く作動していない状態であり、この油圧シリンダ１
１６が作動しζも歯車１１３が駆動軸１０７の回りに回
転するとその回転角度に応じた分だリス力−ソイング用
ノズル１２２が中空軸１２０の軸芯の回りにＪｋ回する
ことになる。

即ら、今旋回テーブルが停止した状ｊム１−（油圧シリ
ンダ１１６を作動させん場合を考えると、ｋ回テーブル
エが停止しζいるので駆動軸１０７も旋回ゼず、歯車１
１２はケーシング１０Ｇに対し−ζ固定した状態を維持
する。この状態で油圧シリンダ１１６を作動させてピス
トンロッド１１７を出没させると、前記したように揺動
軸１１４が駆動軸１０７の回りに回動し、揺動軸１１４
に取り（＝Ｊけた傘歯車１１３が固定状態の傘歯車１１
２と噛み合い状態を保らながら駆動軸１０７の回りに公
転する為、両歯車の噛み合い位置のずれにより傘歯車１
１３が揺動軸１１４の回りに回転を起ごし、この自転が
傘歯車１１０に伝達されて傘歯車１０９を回転させ、傘
歯車１０９と噛み合うロークリサーボモータ５１例の傘
歯車４８．を回転させ、ロータリ′ザーボモータ５１を
作動させて山車１１８．１２１、中空軸１２０を介して
スカーフィング用ノズル１２２を中空軸１２０の軸芯の
回りに旋回させる。上記した油圧シリンダ１１５の作動
によるスカーフィング用ノズル１２２の旋回角度は差動
両軍１１１の作用により駆動軸１０１が回転している時
でも同様に発揮され、第２歯車機構１０８による減速比
及び歯車１１８と１２１との歯数の比は一定であるから
、シリンダ１１６によるピストンロッド１１７の押し出
し暁に対してノズル１２２の旋回角度は一義的に定まり
、ピストンロッド１１７の押し出し量を任息に定めるこ
とによりノズル１２２を任意の角度だけ旋回させること
が出来る。

以上述べた実施例はスカーフィング用マニプレータを対
象としたものであるが、本発明はスカーフィング用の他
に鋳バリ取り作業用、塗装用、トンネル掘削装置、建設
機械、荷投機械、海洋開発装置或いは鋳鍛工場で使用す
るロボットやマニプレータ等に広く適用するごとが可能
である。

以上ｉＹ述したことから明もかなよ・うに本発明はヘー
スに回転可能に取り付けた旋回テーブルの上に揺動可能
に取り付りられ、上記旋回テーブルのテーブル面に垂直
な揺動面内で］：８動づる垂直アームと、該垂直アーム
の先端に取すイ」りられて上記揺動面内で１■動する水
平アームと、該水平アーノ、の先端部に多次元的に回動
可能となるように取り（＝Ｊげた丁灯部とを備えた多関
節型ロボット、マニプレータ等の手首制御装置に於いて
、旋回テーブルの回転角を上記テーブル面に垂直な回転
軸の回転として取り出して上記テーブル面に平行な出力
軸の回転として出力する第１歯車機構と、該第１歯車機
構の出力軸の回転角を垂直アーム及び水平アームに沿い
これら両アームの動きに無関係に手首部まで伝達する回
転角伝達機構と、該回転角伝達機構の出力軸の回転によ
り」−記手釘部をテーブル面に垂直な上記（：１：動向
内に含まれる基準軸のまわりに上記旋回テーブルとは逆
の向きに補正回転させる差動歯車を含む第２歯車機構と
、上記差動歯車を構成する伝達歯車を差動歯車の軸芯の
まわりに回動せしめる回転駆動機構と、上記第２山屯機
構の出力軸に連結されたロークリサーボモータとを有し
てなり、該ＬＩ−クリサーボモータの出力軸に取り（＝
Ｊりた手首部の向きを上記回転角伝途（幾構と回転駆動
機構とで制御するようになしたごとを特徴とする手首制
御装置であるから１Ｍ回テーブルの回転角を回転伝達機
構を通し゛（ロボット等の手許部に伝達し、該手首部を
その垂直基準軸の回りに旋回テーブルとは逆の向きに補
正回転さ−Ｕるように成し、この補正機構が機械的装置
を使用しζいるので、厳しい環境下に於い′（使用し−
ζも呪動作や制御精度の低下を招来することがなく、且
つ装置の価格を大幅に低下させるものであり、又出力増
幅機構であるロータリサーボモータの入力軸側に設＆Ｊ
た差動山車及びこれを駆動させる油圧シリンダ等の回転
駆動機構によゲこ手許部を任意の方向に旋回させること
が出来る為、水平アーームや垂直アームの動きに関係な
く小さな入力で大型の重い作業工具を動作させることが
でき、手ｉ部分の小型軽量化、更には手−画部分を支承
するチー１１部分の軽量化を達成することが出力）（、
従ゲ（装置全体として大幅なコストダウンの連成が可能
となるものである。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の基礎となる手首制御装置の一例である
スカーフィング用マニプレータの側面図、第２図は第１
図に示したマニプｌ／−夕の平面図、第３図及び第４図
はそれぞれ上記マニプレータの手首制御装置の機構を示
す模式図、第５図は第１平行リンクによる旋回テーブル
の旋回角度の検出動作の説明図、第６図は水平アームの
７ｊ′ｌｔ：回に苅するマニプレータの手ｉ部の制御の
説明図、第゛１図は本発明の一実施例である手首制御装
置に用いることの出来る手首機構の斜視図である。 （符号の説明） ■・・・旋回テーブル、２・・・ヘ−ス、３・・・垂直
アーム、４・・・水平アー・人、５・・・手許部、１１
・・・油圧シリンダ、１２・・・ｋ回中心、２０・・・
第１平行リンク、３０・・・第１歯車機構、３４・・・
第２リンク機構、３７・・・第３リンク機構、４１・・
・第４リンク機構、４７・・・回転伝達機構、１０８・
・・第２歯車機構、１１１・・・差動歯車列、１０７・
・・駆動軸、４５・・・スプロケット、１１６・・・油
圧シリンジ　（回転駆動機構）、１１３・・・傘歯車く
伝達歯車）、ｌｌｉ・・・ロークリサーボモータ、１２
０・・・中空軸、１２２・・・スカーフィング用ノズル
。 出願人　　株式会社　神戸盟鋼所 代理人　　弁理士　　本庄　武男 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ヘースに回転可能に取り（＝Ｊげた旋回テーブルの
   上に揺動可能に取すイ」けられ、上記旋回テーブルのテ
   ーブル面に垂直な揺動面内で揺動する垂直アームと、該
   垂直ｒ−ムの先端に取り付りられて上記揺動面内で揺動
   する水平アームと、該水平アームの先端部に多次元的に
   回動可能となるように取りイー］りた手首部とを備えた
   多関節型ロボソ１−、マニプレータ等の手首制御装置に
   於いて、旋回テーブルの回転角を上記テーブル面に垂直
   な回転軸の回転としζ取り出し゛Ｃ上記テーブル面に平
   行な出力軸の回転として出力する第１歯車機構と、該第
   １山車機構の出力軸の回転角を垂直アーム及び水平アー
   ムに沿いこれら両アームの動きに無関係に手首部まで伝
   達する回転角伝達機構と、該回転角伝達機構の出力軸の
   回転により上記手値部をテーブル面に垂直な上記揺動面
   内に含まれる基準軸のまわりに上記旋回テーブルとは逆
   の向きに補正回転させる差動歯車を含む第２歯車機構と
   、上記差動歯車を構成する伝達歯車を差動歯車の軸芯の
   まわりに回動せしめる回転駆動機構と、上記第２歯車機
   構の出力軸に連結されたロークリサーボモータとを有し
   てなり、該ロークリサーボモータの出力軸に取り伺けた
   手首部の向きを上記回転角伝達機構と回転駆動機構とで
   制御するようになしたごとを特徴とする手首制御装置。