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    公开号:WO1992013683A1
    申请号:PCT/JP1992/000088
    申请日:1992-01-29
    公开日:1992-08-20
    发明作者:Toshiaki Iwanaga；Kazuhiro Haniya；Tsuyoshi Tanoue
    申请人:Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki；
    IPC主号:B25J17-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書 産業用 ロ ボ ッ 卜 の手首機構 技 術 分 野
    [0002] 本発明 は、 産業用 ロ ボ ッ 卜 の手首機構 に関す る も の で 特 に手首先端の旋回軸 と ア - ム の軸心が同一線上 に構成 さ れた構造に 係 る 。
    [0003] 背 景 技 術
    [0004] 一般に 、 産業用 ロ ボ ッ ト の手首機構 は ロ ボ ッ 卜 が行 う べ き 作業の集約 さ れ る 軸端機構であ り 、 手首 に お け る 所 謂 ， β , 7 軸の旋回 ♦ 回動が 自 在であ る こ と は勿論、 小形でかつ 回転の伝達が円滑で力 の強い こ と が求め ら れ る 。 従来技術の一つ と し て特開昭 6 3 — 1 8 5 5 9 5 号 公報 ； 産業用 ロ ボ ッ 卜 の手首 [以下、 こ れを 「従来例」 と い う ] がみ ら れ る 。 こ の従来例 は、 第 3 図 に そ の側断 面図を表わす。
    [0005] 第 3 図 に お い て、 減速機 （図示 し て い な い） で減速 さ れた 7 軸 6 3 の軸 内部 に軸受 5 1 で支承 さ れた外側旋回 軸 7 を備え る と と も に 、 さ ら に そ の 内側 に軸受で支承す る 内側旋回軸 8 を設 け てお り 、 一方の外側旋回軸 7 は傘 歯車 5 a, 5 b を介 し て 軸の減速機 6 に入 り 、 ^ 軸の上 下揺動 [ い わ ゆ る 3 回動 ] を行い、 他方の 内側旋回軸 8 は傘歯車 4 a.4 b を経てか ら 、 平歯車列 9 a, 9 b, 9 c を 介 し て後再び傘歯車 2 b, 2 a を経由 し て、 な 軸の減速機 1 1 に入 り 手首 1 を所謂 な 旋回す る 。
    [0006] し か し な力 ら、 そ の従来例は手首部の前面部の部材
    [0007] 1 0 に 旋回軸の減速機 1 1 を配設 し、 8軸の減速機 6 を配置 し、 こ れ ら はそれぞれ駆動系の最終段に構え る と と も に、 な 旋回軸の '减速機 1 1 へは傘歯車 4 a, 4 b 力、 ら 平歯車列 9 a, 9 b, 9 c , 傘歯車 2 b, 2 a の伝達機構を介 し て入力 さ れ、 軸の減速機 6 へは傘歯車 4 a, 4 b の伝 達機構を介 し て入力 さ れてい る ので、 α 軸の平歯車列 9 a , 9 b , 9 c 伝達部にお け る 両端の平歯車列 9 a , 9 c を継 ぐノ< ッ ク ラ シ ュ調整用の平歯車 9 b が設け られてい る 力、 ら 、 構成部品の点数が多 く な り 、 し か も伝達部品の回転 イ ナ — シ ャ カ《大 き く な る と い う 欠点があ っ た。
    [0008] 発 明 の 開 示
    [0009] 本発明 は こ れ ら に鑑み、 従来例の ひ 軸の平歯車列を傘 歯車機構に改良 し 、 その 際、 先端側の傘歯車 と は軸心の 交差角 を鋭角 に構成す る こ と で、 α 軸の '减速機の配置を 変えずに、 し か も 歯車数を削減 さ れる 産業用 ロ ボ ッ 卜 の 手首機構を提供す る こ と を 目 的 と す る。
    [0010] 本発明 に よ る 産業用 ロ ボ ッ 卜 の手首機構は、 ロ ボ ッ ト ア ー ム の先端部に取付け ら れた手首部の、 前面部に は 口 ボ ッ ト ア ー ム の軸心と 同一軸心上に 回転軸の減速機を配 置 し 、 側面に は ロ ボ ッ ト ア ー ム軸心 と 垂直に な る よ う に 曲げ軸の '减速機を配置す る と と も に、 ロ ボ ッ ト ア ー ム 内 に 同一轴心 （ 7 軸） 上 に 内側旋回軸 と 外側旋回軸が旋回 自 在 に支持 さ れ、 そ れぞれの旋回軸の先端に は、 傘歯車 が取 り 付け ら れ、 外側旋回軸の先端の傘歯車は、 曲 げ軸 の入力傘歯車 と 唾み合い 回動が伝達 さ れて手首の 曲 げ回 動を行 う 装置を設け、 内側旋回軸の先端の傘歯車 は、 口 ボ ッ ト ア ー ム軸 に垂直に支持 さ れた S 軸をなす傘歯車 と 喃み合 い 、 さ ら に こ の S 軸を なす傘歯車の軸心に対 し て 鋭角 に軸心を配設 し た傾斜回転軸の両端に傘歯車機構を そ れぞれ 1 つずつ組み合わせ、 さ ら に 内側旋回軸 （ α 軸） の '减速機の入力傘歯車 と 嚙み合い、 旋回が伝達 さ れて手 首の旋回を行 う 装置を備え る も の で、 軸か ら α 軸への 動力の伝達手段が両者の軸心が直角 に交差 し な いで鋭角 に交差 し て、 歯車数の削減か ら 、 そ の歯車の イ ナ 一 シ ャ の低減 と バ ッ ク ラ ッ シ ュ の調整を '减少 さ せ る よ う に し た こ と を特徴 と す る 。
    [0011] (作用）
    [0012] こ の よ う に構成 さ れた本発明 の産業用 ロ ボ ッ 卜 の手首 機構に よ れば、 従来例の 旋回軸の 3 個の平歯車列を撤 去 し て、 1 本の傘歯車機構で旋回の伝達をす る た め歯車 数の削減が図 ら れ、 産業用 ロ ボ ッ 卜 の手首の一段の縮小 と コ ン ノ、。 ク ト 化がな さ れ る 。
    [0013] 図 面 の 簡 単 な 説 明
    [0014] 第 1 図 は本発明 に な る産業用 ロ ボ ッ 卜 の手首機構の一 実施例の構成を示す要部の側断面図。 第 2 図は本発明 に よ る 産業用 ロ ボ ッ 卜 の手首機構の他 の実施例の構成の要部を表す側断面図。
    [0015] 第 3 図は従来例を示す要部の側断面図。
    [0016] 発明を実施す る た めの最良の形態 以下、 本発明 を第 1 図及び第 2 図 に示す実施例を参照 し 、 従来例 と 同一 も し く は相当の部材に は同一の符号を 用 いて説明す る 。
    [0017] 第 1 図 に、 本発明 に よ る 本発明 の産業用 ロ ボ ッ 卜 の手 首機構の一実施例の要部を側断面図で表す。 手首部 1 の ロ ボ ッ ト ア ー ム 6 3 [ 7 軸 ] と 同一軸線上に旋回軸 [ α 軸 ] 8 の減速機 1 1 (第 1 の '减速機） を配設 し 、 ロ ボ ッ ト ァ — ム 6 3 の側面に曲 げ軸 [ 3 軸 ] の減速機 6 (第 2 の減速機） を配置す る 。
    [0018] は じ め に、 旋回軸 [ ひ 軸 ] の減速機 1 1 への旋回の 人 力方法を説明す る と 、 ロ ボ ッ 卜 ア ー ム 6 3 内 に外側旋回 軸 7 と相互に軸受 5 1 で旋回 自 在に支承 し支持 さ れた内 側旋回軸 8 の先端傘歯車 4 b (第 2 の傘歯車） に対 し て、 ほ ぼ水平な軸心 （ ；3 回転軸） を持つ傘歯車 4 a (第 4 の 傘歯車） を喃み合わせ、 こ の傘歯車 4 a を一方の軸端に 固着 し た軸 4 1 ( ^ 回転軸） の他の軸端に傘歯車 3 b (第 5 の傘歯車） を嵌合固着 さ せ る 。 傘歯車 4 a は軸 4 1 ( ^ 回転軸） に螺着 さ れてお り 、 軸受 4 2 を介 し て 口 ボ ッ ト ァ — ム 6 3 に 固着 し た ハ ウ ジ ン グ 4 3 に旋回 自 在 に支承 さ れ、 軸受 4 2 の 内， 外輪 は断面で示 し た ハ ウ ジ ン グ 4 3 , 軸 4 1 の段差の部分お よ び傘歯車 3 b (第 5 の傘歯車） の 嵌合部で位置決め さ れ る 。
    [0019] こ の傘歯車 3 b の軸心 （ 回転軸） に 対 し そ の軸心
    [0020] (傾斜回転軸） が鋭角 で交差 し 、 つ ま り 傘歯車 3 b と 鋭 角 で唯み合 う 傘歯車 3 a (第 6 の傘歯車） が傾斜回転軸 の一端 に配設 さ れ る 。 そ の傘歯車 3 a は軸 2 4 [軸 2 4
    [0021] • 小径部 3 1 · 大径部 2 1 で一本の W (傾斜回転軸） を 形成す る 〗 に嵌合 さ れてお り 、 軸 2 4 の小径部 3 1 は二 - ドル · ベァ リ ン グ 3 2 で旋回 自 在 に支承 さ れ、 ニ ー ド ル ♦ ベア リ ン グ 3 2 は押え リ ン グ 3 3 と ハ ウ ジ ン グ 2 0 で固定 さ れ る 。
    [0022] 軸 2 4 の大径部 2 1 は軸受 2 2 に よ り 旋回 自 在 に支承 さ れ、 軸受 2 2 は ハ ウ ジ ン グ 2 ◦ と リ ン グ状押え板 2 3 で固定 さ れ、 大径部 2 1 の軸端に は傘歯車 2 b (第 7 の 傘歯車） が嵌合 さ れて、 減速機 1 1 への旋回の入力軸
    [0023] ( 軸） を なす傘歯車 2 a (第 8 の傘歯車） と 嚙み 合 う ， 減速機 1 1 は部材 1 0 の先端穴 1 3 内 に嵌合 さ れ、 出 力端 1 2 を経て手首部 1 を α 軸回 り に旋回 さ せ る 。 次 に . 曲 げ軸 [ 軸 ] の '减速機 6 への 回動の入力方法を説明す る 。 ロ ボ ッ ト ア ー ム 6 3 内 に 内側旋回軸 8 と 相互 に軸受 5 1 で旋回 自 在 に 支承 し支持 さ れた外側旋回軸 7 の先端 傘歯車 5 a (第 1 の傘歯車） に '减速機 6 の入力軸を な す 傘歯車 5 b (第 3 の傘歯車） が嚙み 合 い、 減速機 6 で滅 速 さ れ、 出力軸 6 2 か ら の 出力 は部材 1 0 に 伝達 さ れ、 こ の部材 1 0 の 曲 げ [揺動 ] 運動が 自 在に行われ る 。 こ の部材 1 0 は軸受 1 4 で揺動 自 在に支持さ れ、 軸受 1 4 は ノ、 ウ ジ ン グ 4 3 に支持 さ れてい る 。 な お、 6 1 は グ リ ー ス · カ ノく' 一 であ り 、 3 4 は カ ノく' 一 2 0 に開け た窓で傘 歯車のバ ッ ク · ラ ッ シ ュ な どの保全に供 し てお り 、 図示 し てい な い力 こ の窓 に は シ ー ノレ力 配設 し てあ り グ リ ー ス • カ バ — 6 1 な ど と協調 し て内部の傘歯車群に グ リ ー ス 等の潤滑剤を封入充填 し てい る 。
    [0024] 本発明の他の実施例の要部を側断面図で第 2 図 に表す , こ の他の実施例 は、 旋回軸 [ α軸 ] の減速機 1 1 への 入力方法 と し て、 ロ ボ ッ ト ア ー ム 6 3 内 に 内側旋回軸 8 の先端傘歯車 4 b (第 2 の傘歯車） か ら 次段の水平軸 4 1 ( S 回転軸） の一方端傘歯車 4 a (第 4 の傘歯車） への 回 転伝達手段を、 さ ら に改良 し 、 端部の傘歯車 4 a の配置 の適正化 と 、 軸 4 1 の支持を両持梁に し て歯車伝達の不 整の生起を絶無に し てい る。
    [0025] こ の第 2 図に示す他の実施例 は、 傘歯車 5 b (第 3 の傘 歯車） の内周 に 円柱状の窪みを開 け、 そ の窪みの 中心部 か ら ボル ト 5 3 を介 し て傘歯車 5 b を曲げ 軸の減速機 6 (第 2 の減速機） の入力軸 [図示 し てい な い ] に螺合 固着 し 、 そ の窪み の 内周側面に軸受 5 2 を装着 し て い る 。
    [0026] こ の軸受 5 2 の外輪の外周側面は窪みの 内周側面に 嵌 合 し 、 こ の軸受 5 2 の 内周側面は傘歯車 4 a の 内周部を 伸延 し た突出 円柱部の外周面に嵌台 さ せ、 そ の突出 円柱 部の 中心部か ら ボル 卜 4 6 を介 し て傘歯車 4 a を ^ 回転 4 1 に螺合固着 し た産業用 ロ ボ ッ 卜 の手首機構で あ る ま た 、 傘歯車 4 a の 曲 げ軸減速機 6 側に は 内周部を伸 延 し た突出 円柱部の外周面 に段差 4 4 を設け、 こ れ と リ ン グ状押え板 4 5 で軸受 5 2 の 内輪を左右両側か ら 位置 決め し て い る 。
    [0027] 以上説明 し た よ う に 、 本発明 の産業用 ロ ボ ッ 卜 の手首 機構 は旋回軸 軸 ] の減速機入力軸 に嚙合 う 一部の傘 歯車組を鋭角 に嚙合わせ る こ と で、 歯車数の削減が な さ れ、 ひ い て は イ ナ — シ ャ の低減がで き 、 加減速性能の著 し い 向上 につ な力《 る 。 ま た 、 歯車の嚙台い数 も 減 る の で 歯車の バ ッ ク ラ シ ュ な どの調整す る 工数の減少に も な る 本発明 は上述の実施例の み に 限定 し て解釈すべ き で は な い。 そ の要 旨を逸脱 し な い範囲で、 本発明 は別の種 々 の態様で実施す る こ と がで き る 。
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲
    1 . ロ ボ ッ ト ア ー ム の先端部に取付け られた手首部 の、 前面部に は ロ ボ ッ 卜 ア ー ム の ァ 軸心 と 同一の軸心で あ る α 軸心上に回転軸の第 1 の減速機を配置 し 、
    側面に は ロ ボ ッ ト ア ー ム の ァ 軸心 と 垂直に な る よ う に 曲 げ ^ 軸の第 2 の減速機を配置す る と と も に、
    ロ ボ ッ 卜 ア ー ム 内 に ァ 軸心 と 同一軸心上に 内側旋回軸 と外側旋回軸が旋回 自 在に支持 さ れ、
    外側旋回軸の先端に は第 1 の傘歯車が取 り 付け ら れ、 内側旋回軸の先端に は第 2 の傘歯車が取 り 付け ら れ、 第 1 の傘歯車は曲 げ軸の入力手段 と な る よ う に装着 さ れた第 3 の傘歯車 と 嚙み合い，
    曲げ軸の入力の回動がそ の第 3 の傘歯車を介 し て伝達 さ れ、 第 2 の減速機を介 し て手首の 曲 げ回動を行 う 装置 を設け た も の にお い て、
    第 2 の傘歯車は ロ ボ ッ 卜 ア ー ム の 7 軸 に垂直に支持 さ れた 3 回転軸の一端に装着 し た第 4 の傘歯車 と 嚙み合い、 さ ら に ^ 回転軸の他端に装着 し た第 5 の傘歯車 と 嚙み 合い、 こ の第 5 の傘歯車の軸心に対 し て鋭角 に軸心を配 設 し て回転 自在に支承 さ れ傾斜回転軸の一端に装着 し た 第 6 の傘歯車を備え、
    そ の傾斜回転軸の他端 に第 7 の傘歯車を装着 し 、 こ の第 7 の傘歯車に喃み合い 内側旋回軸の第 1 の '减速 機の入力手段 と な る よ う に装着 さ れた第 8 の傘歯車を介 し て、 内側旋回軸 の旋回が伝達 さ れて手首の旋回を行 う 装置を具備す る
    こ と を特徴 と す る 産業用 ロ ボ ッ 卜 の手首機構。
    2 . 請求項 1 記載の産業用 ロ ボ ッ 卜 の手首機構に お い て、
    第 3 の傘歯車の 内周 に 円柱状の窪み を開 け、
    そ の窪み の 中心部か ら ボル ト を介 し て第 3 の傘歯車を 曲 げ 軸の第 2 の減速機に 固着 し 、
    そ の窪みの 内周側面に軸受を装着 し 、
    こ の軸受の外輪の外周側面は窪みの 内周側面に嵌合 し こ の軸受の 内周側面は第 4 の傘歯車の 内周部を伸延 し た 突出 円柱部の外周面に嵌合 さ せ、
    そ の突出 円柱部の 中心部か ら ボル ト を介 し て第 4 の傘 歯車を 3 回転軸 に 固着 し た
    こ と を特徴 と す る 産業用 ロ ボ ッ 卜 の手首機構。
    类似技术:
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    优先权:
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