JPS61228154A

JPS61228154A - ロボツトの関節装置

Info

Publication number: JPS61228154A
Application number: JP6662685A
Authority: JP
Inventors: Naoki Hamaguchi; 浜口　修喜
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1985-04-01
Filing date: 1985-04-01
Publication date: 1986-10-11

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】〔産業上の利用分野〕この発明は、たとえば生産ラインにおける製品に対する
溶接作業、または組立て部品の移動作業を自動的に行な
う産業用ロボットにおいて、ロボット本体の昇降支柱と
、この昇降支柱に旋回自在ｌ：取付けられたアーム間、
および複数のアーム間を旋回自在に連結する関節装置（
：関するものである。

る。

〔従来の技術〕

第６図〜第６図は従来のこの種産業用ロボットと関節装
置を示すものである。第５図と第４図（＝示すロボット
の平面図と正面図において、（１）は昇降自在な昇降支
柱（２）を有し、各種制御装置（図示せず）を内蔵した
ロボット本体、（６Ａ）は上記昇降支柱（２）の上端部
ｌ：第１の関節装置（４Ａ）を介して旋回自在に取付け
られた第１のアーム、（３Ｂ）はこの第１のアーム（３
人）の自由端部に第２の関節装置（４Ｂ）を介して旋回
自在に取付けられた第２のアームで、この第２のアーム
（３Ｂ）の自由端部にはたとえばワークまたはツール等
を把持するためのハンド装置（図示せず）が装着される
よう（：なされている。次（ユ、第５図お、ｔび第６図
に示す第２の関節（４Ｂ）の断面図〔第１の関節（４Ａ
）も構成は同一である〕において、（５）はモータ軸（
５ａ）に関節装置（６）を装着した駆動モータで、上記
関節袋＃（６）は、ウェーブ・ジェネレータ（７）と、
フレキシブル・スプライン（８）と、サーキュラ・スプ
ライン（９）と１：よって構成されており、上記ウェー
ブ・ジェネレータ（７）は第６図に示すよう（：、楕円
形のカム（７ａ）と、その外周に嵌め込まれたボールベ
アリング（７ｂ）と（：よって構成され、このボールベ
アリング（７ｂ）の内輪は上記カム（７ａ）に固着され
、またその外輪はボールを介して弾性変形するようにな
されている。次５：、フレキシブル・スプライン（８）
は、薄肉状の弾性を有する金属カップで形成されており
、その外周には上記サーキュラ・スプライン（９）の内
歯と部分的に噛合する外歯が形成されている。なお、上
記サーキュラ・スプライン（９）の内歯は、上記フレキ
シブル・スプラインの外歯と同一ビッデで歯数が２〜５
枚多く形成されている。また、上記サーキュラ・スプラ
イン（９）は上記駆動モータ（５）および第１のアーム
（３Ａ）と一体をなすハウジングα０に固定されている
。

さらに、上記フレキシブル・スプライン（８）は固定ボ
ルトαコを介して上記第２のアーム（５Ｂ）に一体に固
定されている。また、（２）は第２のアーム（６Ｂ）を
上記ハウジング■に旋回自在に支承させるためのベアリ
ングである。

従来のロボット（：おける関節装置は上記のように構成
されているので、駆動モータ（５）のモータ軸（５ａ）
によってウェーブ・ジェネレータ（７）が回転すると、
フレキシブル・スプライン（８）が弾性変形してサーキ
ュラ・スプライン（９）との歯の噛み合い位置が順次移
動し、ウェーブ・ジェネレータ（７）が１回転したとき
、フレキシブル・スプライン（８）の歯数はサーキュラ
・スプライン（９）の歯数よりも２〜６枚少ないため、
その分だけウェーブ・ジェネレータ（７）の回転方向と
は逆方向に移動する。すなわち、モータ軸（５ａ）の１
回転ｌ：対し、フレキシブル・スプライン（８）はウェ
ーブ・ジェネレータ（７）の歯数２〜６枚相当分だけ回
転する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来のロボットにおける関節装置においては、
回転の伝達をフレキシブル・スプライン（８）の歯と、
サーキュラ・スプライン（９）の歯の噛み合いによって
行なうようにしているため、必然的に回転時「バックラ
ッシュ」が必要であり、したがって、第１と第２のアー
ム（３Ａ）（６Ｂ）の位置決めを高精度に行なうことが
できないばかりでなく、ロボットの起動・停止時に振動
が発生し易い欠点がある。

この発明は、かかる点に着目してなされたもので、歯車
による「バックラッシュ」の問題を解決したロボットの
関節装置を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明にかかるロボットの関節装置は、回転の伝達を
遊星ローラ減速装置によって行なうようにしたものであ
る。

〔作　用〕

この発明（−おいては、回転の伝達に遊星ローラ減速装
置を用いるようにしたので、歯車のように「バックラッ
シュ」を必要としないので、アームの高精度の位置決め
が可能となり、しかもロボットの起動・停止時の振動が
ない。

〔発明の実施例〕

第１図および第２図は何れもこの発明の一実施例を示す
ものであるが、上述した従来のもの〔第５図および第６
図〕と同一符号は同一構成部材につきその説明を省略す
る。

叫は駆動モータ（５）のモータ軸（５ａ）と一体に回　
　　　・□転する太陽ローラ、α４は上記第１のアーム
（５ａ）および駆動モータ（５）と一体をなすハウジン
グαＯの内周面に嵌合固定された断面コ字形で、しかち
りング状の弾性リングで、この弾性リングα４は外力を
与えると弾性変形し、外力がなくなると元の形状に戻る
材料によって形成されている。（至）はこの弾性リング
（１４と、上記太陽ローラ（至）との間に、圧入した状
態で回転自在に挿入された複数の遊星ローラで、この各
遊星ローラ（ト）は上記第２のアーム（３Ｂ）ｃ固定ボ
ルトμｓ（：よって固定された支持台αηに植設された
複数の支持軸０８（＝ベアリング（至）を介して回転自
在Ｃ；支承されている。

この発明のロボットにおける関節装置は上記のように構
成されているので、駆動モータ（５）のモータ軸（５ａ
）によって太陽ローラ（至）が回転すると、これの外周
面に圧接されている複数の遊星ローラ（ト）は同時に反
対方向に回転し始めるととも（：、この遊星ローラ（至
）は弾性リングＣＩ４の内周面にも圧接しているため、
この各遊星ローラ（２）は自転しながら、太陽ローラ（
至）の周囲を公転することになり、この各遊星ローラ（
ト）は支軸（至）および支持台側を介して第２のアーム
（６Ｂ）を減速旋回させる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、この発明（＝よれば、ロボットの昇
降支柱または第１のアームと一体をなす駆動モータの回
転を、太陽ローラおよび複数の遊星ローラならびに連性
リングを介して第１または第２のアーム（ユ減速伝達す
るようにしたので、従来のよう（：歯車を用いたものの
ように「バンクラッシュ」を必要としないので、アーム
の高精度の位置決めが可能となるばかりでなく、ロボッ
トの起動・停止時の振動も防止することができる優れた
効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明の一実施例を示すもので
、第１図は関節装置の縦断面図、第２図は第１図の（１
）　−（１）線Ｉ：おける断面図である。第６図および
第４図は産業用ロボットの平面図と正面図、第５図は従
来の関節装置を示す縦断面図、第６図は第５図の（ロ）
−（至）線口おける断面図である。図（；おいて、（υはロボット本体、（２）は昇降支柱
。（３Ａ）は第１のアーム、（３Ｂ）は第２のアーム。（５）は駆動モータ、叫はハウジング、（至）は太陽ロ
ーラ、α４は弾性リング、四は遊星ローラ、αηは支持
台、α峠は支軸である。なお、図中同一符号は同一また
は相当部分を示す。代理人　弁理士　木　村　三　朗第１図第２図３Ａ、　　享Ｉのγ−ち３Ｂ；　寥２のアーム５　二　Ｊｇ　も−ｕ−７１ｏ：ハシジ′ンフパ１３　、刃協、−７１４：５豪、）ギリ〉２１′ １５：ノｊ果ローラ１７：支持台１８：１軸第３図　　２第４図Ａ第５図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ロボット本体の昇降支柱または第１のアームと一
体をなす駆動モータの回転を、太陽ローラおよび複数の
遊星ローラならびに弾性リングを介して第１または第２
のアームに減速伝達するようにしたことを特徴とするロ
ボットの関節装置。
（２）遊星ローラは弾性リングと太陽ローラとの間に圧
入した状態で回転自在に挿入されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のロボットの関節装置。
（３）遊星ローラは第１または第２のアームと一体をな
す支持台の支軸に回転自在に支承されていることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のロボットの関節装置
。