WO1995011781A1 - Joint driving structure for an industrial robot - Google Patents

Description

明 細 書 産業用ロボットの関節部 β)構造 [技術分野]

本発明は、 産業用の多関節ロボットにおけるアーム間の関節部駆動構造に関す る。

[背雑術]

従来、 産業用多関節ロボッ卜のアーム間の関節部駆動構造は、 第 1アームの端 部に減速機の固定部を固定し、 固定部に軸受を介して設けられた減速機出力軸に 第 2アームの一方端を固定し、 減速機入力軸を TOモータにより回転駆動して、 第 2アームを減速機出力軸の回りに回転するようにしたものがある （例えば、 日 本特開平 1 - 1 9 3 1 8 5号、 日本特開平 2— 1 1 6 4 8 2号）。

また、 関節部をコンパクトにまとめるために、 例えば図 2に示すように、 第 2 アーム Aを回 する顧助モータ B、駆動モータ Bの回転を検出する回転検出 器 Cおよび減速機 Dを密閉した箱状の第 1アーム Eの内側に内蔵し、 駆動モータ Bの動力供耠用のケーブル F、 回転検出器 Cのリ一ド線 Gを外部に出さないよう にしてある。 また、 第 1アーム Eから第 2アーム Aに設けたエンドェフエクタ （ 図示しない） に接続させるケーブル は、 第 1アーム Eの内側から側面に設けた Iを通して外部に出し、 第 2アーム Aの側面に設けた賺穴 Jから第 2ァ —ム Aの内側に入れている。

ところが、 日本特開平 1一 1 9 3 1 8 5号、 日本特開平 2 - 1 1 6 4 8 2号な どの^技術では、 駆動モータのケーブルや回転検出器のリード線が外部に露出 するので、 アームが移動動作を行う時にケーブルやリード線が外部の物体に接触 して する恐れがあった。

また、 ェンドエフエクタに接続するケ一ブルを通す @¾ 穴にはシールを施すな どの手間がかかっていた。 また、 モ一夕が箱状のアームの内側に内蔵されたものは、 アームの中に密 閉されるため、 ®¾モータの発生熱が «Iモータの負荷側フランジから減速機ま たはアームを介して放散されるのみで、 高頻度でアームを動作させる場合、 冷却 が十分に行われにくいという欠点があつた。 圆の閎示]

本発明の目的は、 ケーブルゃリ一ド線をアームの内側に @¾¾可能とすると共に 、 ,モータの ¾ ^を負荷側および反負荷側の両面からアームを介して放散させ て^ ¾し、 髙赚のアーム動作が可能な関節部駆動構造を難することである。 本発明は、 第 1アームの箱状の と第 2アームの箱状の端部とを軸受を介し て回転し得るように し、 2アームを回転 する «Jモータの回転軸 に減速機の入力部を結合し、 前記 «Iモータを前霞 2アームの «5に内蔵した 産業用 πポットの閧節部駆動構造において、 前記駆動モ一夕の固定部に固定した 反負荷側ブラケットを前 2アームの端部に固定するとともに、 n己減速機の 固定部を lii ^!iモータの固定部に固定し、 前記減速機の出力部を輔 1ァー ムの ¾ϊに固定したものである。

また、 前記第 2アームの に設けた tfl己軸受を支持するハウジング部を中空 状に形成して 己ハウジング部から編 fi^ 1アームの に通じる空間部を設け 、 間部を介して ΙΐΓΕ^ 1アームから藤 2アームへケ一ブルを通すよう にしたものである。

このため、第 1アームの ¾¾Jに第 2アームの ¾を軸受を介して回転し得るよ うに結合する共に、 ¾機を連結した駆動モータの反負荷側ブラケットを第 2ァ ームに結合し、 減速機の出力側を第 1アームに結合して、 «モータの発生熱を ,モータの負荷側と反負荷側の両側から放散させるようにしてあるので、 効果が大きく、 髙頻度のアーム動作を行うことが可能となる。

また、 箱状に形成した第 2アームの中空のハウジング部から第 1ァームの内側 に通る空間部を設けて、 モータ、 回転検出器、 エンドエフヱクタ等のケープ ルを、 第 2アームから第 1アームの内側に配置するようにしてあるので、 アーム を動作させた時にケーブルが外部の物体に接触することがなく、 ケーブルを外部 に出すことのない完全な密¾ 造とすること力でき、 安全な動作を行うことがで きる。

したがって、 本発明によれば、 第 2アームを回転駆動する駆動モータを第 2ァ ー厶の端部に内蔵し、 駆動モータのケーブル、 回転検出器にリード線、 第 2ァ一 ムのェンドエフエクタのケーブル等を箱状の第 1アーム、 第 2アームの内側に配 鬣するようにしてあるので、 ケーブル等をアームの内側に内蔵することが可能と なり、 を確保できると共に、 ケーブル等が外部の物体に接触することな く安全に第 1アーム、 第 2アームを動作させることができる。

また、 隱モータの発生熱を負荷側および反負荷側の両面から第 1アーム、 第 2アームに «して放熱するので、 ί ^効果が大きくなり、 モータ容量を大きく することなく、 高頻度のアーム動作を できる産業用 σボッ卜の関節部 «I構 造を提供できる効果がある。 [図面の卿な説明]

図 1は、 本発明の実施例を示す側断面図である。

図 2は、 例を示す側断面図である。

[発明を するための最良の形想]

以下、 本発明を図に示す雄例に基づいて説明する。

図 1は本発明の^ i例を示す側断面図である。

図において、 第 1アーム 1の «5 1 1と第 2アーム 2の端部 2 1を箱状に形成 し、聰 1 1の內側と M5;2 1に設けた中空状のハウジング部 2 2との間に軸受 3を設けて、 第 2アーム 2を回 し得るように支持してある。 第 2アーム 2の端 部 2 1は箱状に形成され、 その中に軸受 3と同軸になるように第 2アーム 2を回 転 ¾1する,モータ 4を配置し、 βモータ 4の固定部 4 0に固定した反負荷 側ブラケット 4 1側を 2 1に固定してある。 また、 W)モータ 4の固定部 4 0には、 負荷側ブラケット 4 2を介して減速機 5のリング状の固定部 5 1を固定 してある。 固定部 5 1の内側には軸受 5 2を介して出力部である減速機構部 5 3 を支持し、 減速 «iTO 5 3の側面は第 1アーム 1の 1に固定してある。 駆 動モータ 4の負荷側ブラケット 4 2の中央部から突出した回転軸 4 3には小歯車 4 4を設け、 減速機 5の減速機 5 3の内側に設けた歯車 5 4に嚙み合わされ ている。

駆動モータ 4の反負荷側には回転検出器 6が内蔵され、 回転検出器 6の入出力 のためのリード線 6 1は、 第 2アーム 2内に一度、 固定され、 後述の動力ケープ ル 1 3に沿って固定されてハウジング部 2 2の内側を通り第 1アーム 1の内側に 通じる空間部 7の中を通して M¾iされている。 第 2アーム 2のェンドエフエクタ (図示しない） に供給する動力ケーブル 2 3も第 1アーム 1の内側からハウジン グ部 2 2の内側を通り、 第 2アーム 2の内側に通るようにしてある。 麵モータ 4のケーブル 4 5も、 回転検出器 6のリード線 6 1と同様に、 一度、 第 2アーム 2内にて動力ケーブル 2 3に沿って固定され、 動力ケーブル 2 3と共に空間部 7 の中を通して配線されている。 駆動モータ 4の負荷側の回転軸 4 3の端部には保 持用の電磁ブレーキ 8を設けてあり、 そのブレ一キ用ケ一ブル 8 1は、 電磁ブレ ーキ 8のカバ一 8 2の内側から第 1アーム 1の内側に通されている。

なお、 電磁ブレーキ 8は、 反負荷側ブラケット 4 1に固定し、 ブレーキ用ケ一 ブル 8 1をケーブル 4 5、 リード線 6 1、 動力ケーブル 2 3と共に空間 7を通し て第 1アーム 1の中に配線するようにしてもよい。

駆動モータ 4を railして回転軸 4 3を回転すると、 小歯車 4 4、 歯車 5 4およ び 機 5の減速機 3を介して第 1アーム 1を回転しょうとするトルクが 発生する。第 1アーム 1をベース等に固定すると、 その反作用により、 駆動モー 夕 4が固定された第 2アーム 2が相対的に軸受 3を介し、 第 1アーム 1に対して て回転する。

職モータ 4からの発生熱は、 反負荷側ブラケット 1から第 2アーム 2に伝 達されると共に、 負荷側ブラケット 4 2から減速機 5を介して第 1アーム 1に伝 達されて外気に SC^される。

なお、 上記説明では第 1アームをベースに固定し、 ケーブル 4 5、 リード線 6 1、 動力ケーブル 2 3、 ブレーキ用ケーブル 8 1等のケ一ブル類を第 2アーム 2 の∞から空閭部 7を通して第 1アーム 1の内側に通す場合にっレ、て説明したが 、 第 2アームをベースに固定し、 ブレーキ用ケーブル 8 1を動力ケーブル 2 3に 沿って固定して第 1アーム 1から第 2アーム 2に通すと共に、 ケーブル 4 5、 リ 一ド線 6 1は直接、 第 2アーム 2の内側に通す場合についても上記構成を適用す ることができる。

[産 の利用可能性]

本発明は、 産業用ロボットのアーム間の閟節部駆動構造に適用して、 ケーブル 等をアームの内側に内蔵することができ、 密封構造を確保できると共に、 ケープ ル等が外部の物体に接触することなく安全に第 1アーム、 第 2アームを動作させ ることができる産業用ロボットの関節部 «1構造を製造、 $1^する分野に利用で さる。

Claims

請 求 の 範 囲 .

1 . 第 1アームの箱状の «5と第 2アームの箱状の端部とを軸受を介して回転し 得るように し、 蘭 2アームを回転 «1する駆動モータの回転軸に減速機 の入力部を結合し、 蘭己駆動モータを jf己第 2アームの端部に内蔵した産業用口 ボッ卜の関節部駆動構造において、 前記駆動モータの固定部に固定した反負荷側 ブラケットを i 第 2アームの «5に固定するとともに、 前記減速機の固定部を Ιίί Ι^動モータの固定部に固定し、 前 速機の出力部を前記第 1アームの端部 に固定したことを特徵とする産業用ロボッ卜の関節部 構造。

2 . ¾na^ 2アームの に設けた前記軸受を支持するハウジング部を中空状に 形成して黼己ハウジング部から前記第 1アームの ¾に通じる空間部を設け、 前 言 a¾間部を介して蘭 1アームから前記第 2アームへケーブルを通すようにし た請求の範囲第 1項 l¾の産業用口ボットの関節部,構造。