JPS635231B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は多種少量生産における部品の挿入、取
出し、組立て等に使用する汎用性に富んだ産業用
ロボツトに関する。

従来技術 最近、この種の汎用性に富んだ産業用ロボツト
が注目を集めるようになつているが、産業用ロボ
ツトの利用が増大するに従つて、各種のロボツト
が開発されている。中でも、１台のロボツトの回
りに複数の作業ステーシヨンを設けて作業させる
場合、ロボツトの接地面積は小さく、作業域は広
いものが必要となる関係で、水平方向に旋回自在
な複数のアームを有する多関節型のロボツトが数
多く開発されている。この種のロボツトの中で
も、第４図に示す多関節型のロボツトでは第１ア
ーム２が基台５に固定された支柱６に貫挿され、
その回りを旋回するように構成されている関係
で、第１アーム２がほぼ１回転でき、その作業範
囲は非常に広いものとなつている。

発明が解決しようとする問題点 そのため、上記のような作業を行なう場合に
は、非常に有効となつているが、支柱６に対して
第１アーム２が水平に旋回する際に第１アーム２
を水平に保持できるように第５図に示すように第
１アーム２の基部の上下端にローラベアリング５
１，５１が配置され、しかもローラベアリング５
１，５１間の距離が充分に取られている。そのた
め、ロボツトの第１アーム２が重くなると支柱６
を大きくする関係でローラベアリング５１も大き
なものを使用せねばならず、これに応じてローラ
ベアリング５１，５１間の距離も大きくせねばな
らず、支柱のみならず、ロボツト全体が大型化
し、ロボツトの重量が増加し、その安定を期すた
め、支柱６を固定する基台５も大きくする必要が
あり、コスト高を招く等の欠点が生じている。ま
た、支柱６を第１アーム２から突出させ、その上
端に減速機８を配置して、これに第１モータ１１
を連結しなければならないため、減速機８を収納
するギヤーケース５２が第１アーム２の上端に必
要となり、第１モータ１１の第１駆動軸１２と支
柱６との芯あわせの際にまず第１駆動軸１２とギ
ヤーケース５２との芯あわせを行つて後、ギヤー
ケース５２と第１アーム２との芯あわせを行い、
さらに第１アーム２と支柱６との芯あわせを行わ
ねばならず、芯あわせが極めて面倒で、しかも芯
づれを招き易い等の欠点が生じている。また、ギ
ヤーケース５２のため、ロボツトの高さが極端に
高くなつてその第１モータ１１の組付け、交換の
作業が極めて面倒となる等の欠点が生じている。

問題点を解決する手段 本発明は上記欠点の除去を目的とするもので、
支柱に第１アームを嵌挿するとともに、支柱の上
部と第１アームの下部との間にクロスローラベア
リングを配置し、しかもモータの回転を受ける減
速機を前記第１アーム内に収納するように構成し
ている。また、前記支柱は天井部を有する筒状に
形成されており、この天井部の外周は前記クロス
ローラベアリングの支持部をなすように構成され
ている。

作 用 そのため、減速機を収納するギヤーケースが不
要となり、モータが直接アームに固定でき、モー
タの駆動軸と支柱との芯合わせが簡単に行え、組
立てが容易となる。また、ロボツトの高さも低く
なり、モータの取付け、交換等の作業が容易とな
るばかりか、アームを含む旋回部の重量も軽くな
るので支柱を固定する基台も特別大きくする必要
もなくなる。さらに、前記クロスローラベアリン
グは大きな曲げモーメント荷重に絶えることがで
き、しかもその支持部は非常に薄くて済むので、
アームを支持する支柱をクロスローラベアリング
の厚みある天井部を有する筒状にして、筒状の最
強部である天井部でクロスローラベアリングを保
持することができる。そのため、装置の軽量化が
計れるばかりか、筒内に電気配線、エア配管など
を収納でき、シンプルな外観の装置を提供するこ
とができる。また、全長に渡つて心出しを行う必
要のある中実の支柱が不要となり、安価な支柱を
提供でき、装置のコストを軽減することができ
る。

実施例 以下本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。第１図ないし第３図において、１は多関節型
の産業用ロボツトであり、第１アーム２および第
２アーム３を有している。第１アーム２の基部は
第１穴部４を有しており、第１アーム２が基台５
に固定された支柱６に貫挿され、この支柱６が第
１アーム２の下部に位置するように構成されてい
る。しかも、この支柱６は上部に天井部を有する
筒状をなしており、この天井部は後記するクロス
ローラベアリングの厚みにほぼ等しい肉厚を有
し、しかもその外周はクロスローラベアリングの
支持部をなすように構成されている。前記支柱６
の上部と第１アーム２の下部との間にはクロスロ
ーラベアリング７が配置されており、第１アーム
２が支柱６の回りを旋回可能に保持されている。
また、前記支柱６の上端には減速機８のフレクス
プライン９が固定され、しかもこれを囲うように
第１アーム２にサーキユラスプライン１０が固定
されている。一方、前記第１アーム２には第１モ
ータ１１が直接固定されており、その第１駆動軸
１２にはウエーブジエネレータ１３が固定されて
おり、このウエーブジエネレータ１３の回転によ
りフレクスプライン９がサーキユラスプライン１
０に噛合して第１モータ１１の回転を減速し、こ
れを第１アーム２に伝達するように構成されてい
る。また前記第１モータ１１の上端にはパルスエ
ンコーダ（図示せず）が固定されており、第１モ
ータ１１の回転角が検出されるように構成されて
いる。

前記第１アーム２と支柱６との間にはクロスロ
ーラベアリング７の上方に位置してシール機構１
４が配置されており、第１アーム２の基部の第１
穴部４にオイルが充満され、前記ウエーブジエネ
レータの潤滑を行うように構成されている。ま
た、前記支柱６の中央部には第１抜取り穴１５が
穿設されており、この第１抜取り穴１５に連通し
て第１パイプ１６が配置され、その一端は閉止さ
れ、支柱６の側面から突出するように配置されて
いる。

また、前記支柱６は等間隔をおいて配置された
複数個のボルト１７により基台５に固定され、し
かも前記ボルト１７は第１アーム２の可動範囲を
規制するストツパ１８を併せて固定するように構
成されている。

一方、前記第１アーム２の先端部は第２穴部１
９を有し、その下方から第２アーム３が貫挿され
ている。この第２アーム３は回転軸部２０を有
し、この回転軸部２０が第１アーム２の下部に位
置するように構成されている。しかも、この回転
軸部２０の上部と第２アーム３の下部との間には
クロスローラベアリング７ａが配置されており、
第２アーム３が第１アーム２の下側で旋回可能に
保持されている。また、前記回転軸部２０の上端
には減速機８ａのフレクスプライン９ａが固定さ
れ、しかもこれを囲うように第１アーム２の先端
部の上方にサーキユラスプライン１０ａが固定さ
れている。一方、前記第１アーム２の先端部には
第２モータ２２が直接固定されており、その第２
駆動軸２３にはウエーブジエネレータ１３ａが固
定されている。このウエーブジエネレータ１３ａ
は回転すると、フレクスプライン９ａがサーキユ
ラスプライン１０ａに噛合して第２モータ２２の
回転を減速し、これを第２アーム３に伝達するよ
うに構成されている。また、前記第２モータ２２
の上端には第２パルスエンコーダ（図示せず）が
固定されており、第２モータ２２の回転角度が検
出されるように構成されている。

前記第２アーム３と回転軸部２０との間にはク
ロスローラベアリング７ａの上部に位置してシー
ル機構１４ａが配置されており、第１アーム２の
先端部の第２穴部１９を第２ギヤー部としてオイ
ルが充満されるように構成されている。また、前
記回転軸部２０の中央部には第２抜取り穴２１が
穿設されており、この穴に連通して第２パイプ２
４が配置され、その一端は閉止され、下方に向う
ように構成されている。

前記第２アーム３の先端にはねじ締めユニツト
２５が固定されている。このねじ締めユニツト２
５は第２アーム３の先端に２個のボルトにより固
定された固定シヤフト２６を有し、この固定シヤ
フト２６の上下端にブラケツト２７が固定されて
いる。このブラケツト２７には２本のガイドシヤ
フト２８が固定されており、しかもこのガイドシ
ヤフト２８にはドライバ台２９が摺動自在に案内
されている。このドライバ台２９には前記ブラケ
ツト２７に固定されたシリンダ３０のロツド３１
が連結されており、ドライバ台２９に昇降動作を
与えるように構成されている。また、前記ドライ
バ台２９にはドライバ本体３２が固定されてお
り、このドライバ本体３２に第３モータ３３が固
定されている。この第３モータ３３の第３駆動軸
３３ａは下方に位置し、この第３駆動軸３３ａに
は回転軸３４が連結されている。また、この回転
軸３４は前記ドライバ本体３２に回転自在に保持
されており、しかもその下端にはドライバビツト
３５が連結されている。

一方、前記ドライバ台２９には保持スリーブ３
６が固定されており、この保持スリーブ３６には
吸引スリーブ３７がドライバビツト３５の延びる
方向に昇降自在に保持されている。また、この吸
引スリーブ３７は吸引部３７ａを有し、しかもこ
の吸引部３７ａはドライバビツト３５の周囲に空
気室を有している。前記吸引スリーブ３７の下端
には前記ドライバビツト３５を内包するように案
内スリーブ３８が固定されており、その先端が後
記するチヤツクユニツト３９内に達するように構
成されている。

前記ブラケツト２７は前記案内スリーブ３８の
ガイドを兼用しており、しかもその下端には一対
のチヤツク爪４０を有するチヤツクユニツト３９
が固定されている。また、前記ブラケツト２７は
固定シヤフト２６の後方にも突出しており、前記
第２アーム３の下端に螺入された調整ボルト４１
とこれに螺合する２個のナツト４２とにより挾持
され、固定されるように構成されている。

発明の効果 上記産業用ロボツトでは、支柱６に対する第１
アーム２の旋回を支柱６の上部と第１アーム２の
下部との間に配置したクロスローラベアリング７
により案内しているので、第１アーム２が長くな
つて大きなベアリングが必要となつても、ベアリ
ングとしてクロスローラベアリング７が１個のみ
でよいばかりか、クロスローラベアリングは大き
な曲げモーメント荷重に絶えることができ、しか
もその支持部は非常に薄くて済むので、アームを
支持する支柱をクロスローラベアリングの厚みあ
る天井部を有する筒状にして、筒状の最強部であ
る天井部でクロスローラベアリングを保持するこ
とができ、装置の軽量化が計れ、しかも筒内に電
気配線、エア配管などを収納でき、シンプルな外
観の装置を提供することができる等の利点があ
る。また、上記産業用ロボツトでは、第１アーム
２の基部にスペースを形成する一方、この第１ア
ーム２の基部のスペースを減速機８のギヤー部と
しているので、減速機８のためのギヤーケースが
不要となり、部品点数が減少するばかりか、第１
アーム２に直接第１モータ１１を固定でき、第１
モータの駆動軸と支柱との芯合わせを第１アーム
を基準に行え、組立てが容易となる等の利点があ
る。また、このロボツトでは全長に渡つて心出し
を行う必要のある中実の支柱が不要となり、安価
な支柱を提供できるばかりか、これまで支柱を垂
直に保持するために必要であつた支柱のつかみ代
が不要となり、その分装置の高さを低くでき、し
かも支柱６を固定する基台５も特別大きなものを
用いる必要もなく、軽量にして安価なロボツトを
提供することが可能となる等の利点がある。ま
た、ロボツトの高さが低いため、モータの取付
け、交換等の作業も極めて容易となる等の利点も
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の要部拡大断面図、第２図は本
発明の全体説明図、第３図は第２図の要部拡大断
面図、第４図は従来例の全体説明図、第５図は第
４図の要部拡大断面図である。 １……産業用ロボツト、２……第１アーム、３
……第２アーム、４……第１穴部、５……基台、
６……支柱、７，７ａ……クロスローラベアリン
グ、８，８ａ……減速機、９，９ａ……フレクス
プライン、１０，１０ａ……サーキユラスプライ
ン、１１……第１モータ、１２……第１駆動軸、
１３，１３ａ……ウエーブジエネレータ、１４１
４ａ……シール機構、１５……第１抜取り穴、１
６……第１パイプ、１７……ボルト、１８……ス
トツパ、１９……第２穴部、２０……回転軸部、
２１……第２抜取り穴、２２……第２モータ、２
３……第２駆動軸、２４……第２パイプ、２５…
…ねじ締めユニツト、２６……固定シヤフト、２
７……ブラケツト、２８……ガイドシヤフト、２
９……ドライバ台、３０……シリンダ、３１……
ロツド、３２……ドライバ本体、３３……第３モ
ータ、３３ａ……第３駆動軸、３４……回転軸、
３５……ドライバビツト、３６……保持スリー
ブ、３７……吸引スリーブ、３７ａ……吸引部、
３８……案内スリーブ、３９……チヤツクユニツ
ト、４０……チヤツク爪、４１……調整ボルト、
４２……ナツト、５１……ローラベアリング、５
２……ギヤーケース。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 支柱にアームを貫挿するとともに、支柱とア
   ームとの間にクロスローラベアリングを配置し、
   アームを支柱に沿つて回転自在に構成する一方、
   支柱の上端に減速機を取付け、この減速機にモー
   タの駆動軸を連結するとともに、モータをアーム
   に固定してモータの回転を減速機により減速して
   アームに伝達するように構成した産業用ロボツト
   において、 支柱を天井部が設けられた筒状に形成するとと
   もに、この支柱の天井部の外周をクロスローラベ
   アリングの支持部としたことを特徴とする産業用
   ロボツト。