JPH03234495A

JPH03234495A - ロボットアームのスチールバンド駆動装置

Info

Publication number: JPH03234495A
Application number: JP3020190A
Authority: JP
Inventors: Yasutaka Nakajima; 中島　靖隆
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-02-09
Filing date: 1990-02-09
Publication date: 1991-10-18

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】［産業上の利用分野コ本発明は、ロボットアームの駆動に関するものである。

［従来の技術］近年、ロボット業界における水平多関節ダイレクトドラ
イブロボット（以下ＤＤロボットと略す）が多種開発さ
れている。

以下図面を参照しながら前記した従来のロボットアーム
の駆動の一例について説明する。

第１０図は、従来のＤＤロボットの平面図を示すもので
ある。２１は本体である。２２は第一アームで本体に内
蔵された第一モーターおよびエンコーダーを有する第一
駆動手段で直結され回動する（図示せず）。２３は第二
アームで前記第一アーム２２の他端に回動自在に設けら
れている。２４は回動ドラムで前記本体２１内に内蔵さ
れた第二モーターおよびエンコーダーを有する第二駆動
手段に直結されていて（図示せず）、かつ前記第一アー
ム２２とは回動自在である。

２５は従動ドラムで、前記第二アーム２３と直結されて
いる。

２６はスチールベルトＡで、取付部材ａ２９で前記回動
ドラム２４にネジ３０．３１で固着されている。他端は
、同様に取り付部材ｂ３２で前記従動ドラム２５にネジ
で固着されている（図示せず）。２７はスチールベルト
Ｂで前記スチールベル）Ａ２６とは段差で取付部材ｃ３
３で前記回動ドラム２４にネジで固着されている（図示
せず）。

他端は同様に取り付部材ｄ３４で前記従動ドラム２５に
ネジで固着されている（図示せず）。

第１１図は、前記回動ドラム２４の斜視図である。二本
のスチールベルトＡ２６、同Ｂ２７は互いに段違いでか
つ平行に駆動できるように前記取り付部材ａ２９、同ｃ
３３で位置決めかつ固着されている。

第１２図は、前記回動ドラム２４と前記従動ドラム２５
に、二本のスチールベルトＡ２６、同Ｂ２７が互いに段
違いでかつ平行に駆動できるように取り付けられている
状態を示す。

以上のように構成された２本のスチールベルトＡ２６、
同Ｂ２７について、以下その駆動動作について説明する
。

第１３図から第１６図はその動作を示した動作図である
。

まず、スチールベルトＡ２６は回動ドラム２４の直線引
っ張り部に取付部材ａ２９が当接しない位置から矢印方
向（時計方向）に回ると、従動ドラム２５の外周に沿っ
て他端を取付部材ｃ３２で固着されているために、引張
が作用して従動ドラム２５が矢印方向（時計方向）に回
ることになり、従動ドラム２５が固着された第二アーム
２３が回動する。この回動角が第二アーム２３の作用角
である。第１３図は支店の位置を示し、第１４図は終点
の位置を示す。

一方スチールベルトＢ２７は、従動ドラム２５の直線引
っ張り部に取付部材ｄ３４が当接しない位置から矢印方
向（時計方向）に回される。回動ドラム２４の外周に沿
って他端を取付部材ｃ３３で固着されているために、引
張が作用して回動ドラム２４が矢印方向（時計方向）に
回ることになる。

第１５図は始点の位置を示し、第１６図は終点の位置を
示す。

次に第二アーム２３を反時計方向に戻す動作は、第１６
図の状態から回動ドラム２４が反時計方向に回ることに
よって、スチールベルトＢ２７側に引張が作用して、従
動ドラム２５を反時計方向に回動させる。

なお、第１７図は第１０図の各々ドラムに取り付部材で
スチールベルトを取り付た状態を示す拡大平面図である
。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら前記従来技術の構成では、各ドラム間を平
行にスチールベルトを張り、駆動させるもので、その回
動範囲は各スチールベルトを各ドラムに取りつけている
取付部材の端面部が、各スチールベルトの平行になる点
よりも後部に位置することが必要である。なぜならば、
スチールベルトの張力によって取付部材との取付部分が
平行になると、屈曲部分に張力がかかり切断することに
なる。そして、スチールベルトを平行に掛けた場合は、
第二アームの回動範囲は、各ドラムの直径および各ドラ
ム間距離に関係なく一定であるという課題を有していた
。

本発明は、前記従来技術の課題を解決するため、第二ア
ームの回動範囲を増大させるようにしたロボットアーム
のスチールベルト駆動装置を提供することを目的とする
。

［課題を解決するための手段］前記目的を達成するため、本発明のロボットアームのス
チールベルト駆動装置は、第一駆動手段と第二駆動手段
を内蔵したロボット本体の第一駆動手段と直結され同軸
中心で回動する第一アームと、この第一アームの他端で
回動自在に設けられた第二アームと、この第二アームを
回動させるために前記本体の第二駆動手段に直結された
回動ドラムを前記第一駆動手段との同軸に回動自在に設
けると共に他端には第二アームと直結された従動ドラム
を設け、前記回動ドラムとの間に各々の端部を取り付部
材によって固着された往復動作のできる２本のスチール
ベルトを段違いに設け、この２本のスチールベルトを十
字状に掛けて前記第二アームの回動角を大きくしたこと
を特徴とする。

［作用］前記した本発明の構成によれば、２本のスチールベルト
を平行に掛けた場合に比べ十字状に掛は合わせると各々
のドラムにベルトの巻き付は角が大きくなり、その角度
に対応して回動角を増大させることができる。また各々
のドラム直径とドラム間距離に対応することとなる。す
なわち、ドラム直径が大きくなると回動角は大きくなり
、またドラム間距離が短くなると回動角は大きくなるこ
ととなる。

［実施例コ以下本発明の一実施例のスチールバンドの駆動装置につ
いて、図面を参照しながら説明する。

第１図から第９図は本発明の第一の実施例におけるスチ
ールバンドの駆動装置の平面図を示すものである。

第１図は、ＤＤロボットの平面図を示すものである。１
はＤＤロボット本体である。２は第一アームで本体に内
蔵した第一モーターとエンコーダーを有する第一駆動手
段１５で直結され回動する（第２図に示す）。３は第二
アームで、前記第一アーム２の他端に回動自在に設けら
れている。４は回動ドラムで、前記本体１内に内蔵され
た第二モーターとエンコーダーを有する第二駆動手段１
６に直結され、前記第一アーム２とは回動自在である。

５は従動ドラムで前記第二アーム３と直結されている。

６はスチールベルトＡで取付部材ａ９で前記回動ドラム
４にネジ１０．１１で固着されている。他端は、同様に
取り付部材ｂ１２で前記従動ドラム５にネジで固着され
ている（図示せず）。７はスチールベルトＢで、前記ス
チールベルトＡ６とは段差で取付部材ｃ１３で前記回動
ドラム４にネジで固着されている（図示せず）。他端は
同様に取り付部材ｄ１４で前記従動ドラム５にネジで固
着されている（図示せず）。

第３図は、前記回動ドラム４の斜視図である。

二本のスチールベルトＡ６、Ｂ７は互いに段違いでかつ
十文字状に駆動できるように前記取り付部材ａ９、同ｃ
１３で位置決めかつ固着されている。

第４図は、前記回動ドラム４と前記従動ドラム５に、二
本のスチールベルトＡ６、同Ｂ７が互いに段違いでかつ
十文字状に駆動できるように取り付けられている状態を
示す。

以上のように構成された２本のスチールベルトＡ６、同
Ｂ７について、以下その駆動動作について説明する。

第５図から第８図はその動作を示した動作図である。ま
ずスチールベルトＡ６は回動ドラム４の傾斜部の接線引
っ張り部に取付部材ａ９が当接しない位置から矢印方向
（時計方向）に回ると従動ドラム５の外周に沿って他端
を取付部材ｃ１２で固着されているために引張が作用し
て従動ドラム５が矢印方向（反時計方向）に回ることに
なり従動ドラム５固着された第二アーム３が回動する。

この回動角がすなわち第二アーム３の作動角である。

第５図は始点の位置を示し、第６図は終点の位置を示す
。

一方スチールベルトＢ７は従動ドラム５の傾斜部の接線
引っ張り部に取付部材ｄ１４が当接しない位置から矢印
方向（反時計方向）に回される。

回動ドラム４の外周に沿って他端を取付部材Ｃ１３で固
着されているために引張が作用して回動ドラム４が矢印
方向（時計方向）に回ることになる。

第７図は始点の位置を示し、第８図は終点の位置を示す
。

次に第二アーム３を反時計方向に戻す動作は、第８図の
状態から回動ドラム４が反時計方向に回ることによって
スチールベルトＢ７側に引張が作用して、従動ドラム５
を時計方向に回動させる。

なお第９図は、第１図の各々ドラムに取り付部材でスチ
ールベルトを取り付だ状態を示す拡大平面図である。

以上のように本実施例によれば、二本のスチールベルト
を段違いに設けかつ十字状に掛けあわせて設けることに
より、各々のドラムへの巻き付は角が増大して第二アー
ムの回転範囲が増大することになる。

「発明の効果」以上説明した通り本発明によれば、第一駆動手段と第二
駆動手段を内蔵した本体とこの本体の第一駆動手段と直
結され同軸中心で回動する第一アームと、この第一アー
ムの他端で回動自在に設けられた第二アームと、この第
二アームを回動させるために上述本体の第二駆動手段に
直結された回動ドラムを前記第一駆動手段との同軸に回
動自在に設けると共に他端には第二アームと直結された
従動ドラムを設け、前記回動ドラムとの間に各２々の端
部を取り付部材によって固着された往、複動作のできる
２本のスチールベルトを段違いに設け、かつこの２本の
スチールベルトを十字状に掛けあわせるということによ
り各々のドラムへの巻き付は角が大きくなる。すなわち
各々のドラム間で２本のスチールベルトが平行になる点
が平行掛けにくらべると十字状掛けの傾斜角に対応して
増大することになる。この巻き付は角の増大が第二アー
ムの回転範囲の増大となりロボットの作業領域が拡大す
ることになる。また２本のスチールベルトが十字掛けの
ためスチールベルトのずれが防止テ獄きるし、２本のス
チールベルトを張る場合、各々のドラム間調整範囲が小
さくなるなどその効果は大なるものである。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明の実施例におけるロボットアームのスチ
ールベルト駆動装置の平面図、第２図は第１８！！１の
側面図、第３図は第１図の回動ドラム部の斜視図、第４
図は第１図の各々ドラム間に十字状に掛けられた２本の
スチールベルトの拡大平面図、第５図から第８図までは
第１図の動作を示す平面図、第９図は第１図の各々ドラ
ムに取り付部材でスチールベルトを取り付だ状態を示す
拡大平面図、第１０図は従来のロボットアームのスチ・
−ルベルト駆動装置の平面図、第１１図は第１０図の回
動ドラム部の斜視図、第１２図は第１０図の各々ドラム
間に平行に掛けられた２本のスチールベルトの拡大平面
図、第１３図から第１６図までは第１０図の動作を示す
平面図１、第１７図は第１０図の各々ドラムに取り付部
材でスチールベルトを取り付た状態を示す拡大平面図で
ある。１・・・ＤＤロボット本体、２・・・第一アーム、３・
・・第二アーム、４・・・回動ドラム、５・・・従動ド
ラム、６．７・・・スチールベルト、　９，１２，１３
゜１４・・・取り付部材、　１０．１１・・・ネジ、１
５・・・第一駆動手段、１６・・・第二駆動手段。４・・・回動ドラム　　　　　　　　　　第１図５・・
・従動ドラム６．７・・・スチー・ルベルト９．１２゜ｔ：（，１４・・取り付部材第２図第３図３Ｎ４図第９図２４・・・回動ドラム２５・・・従動ドラム２６．２７・・・スチールベルト２９．３２．３３．３４・・・取付部材３０．３１・・
・ネジ第１２図第１７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）第一駆動手段と第二駆動手段を内蔵したロボット
本体の第一駆動手段と直結され同軸中心で回動する第一
アームと、この第一アームの他端で回動自在に設けられ
た第二アームと、この第二アームを回動させるために前
記本体の第二駆動手段に直結された回動ドラムを前記第
一駆動手段との同軸に回動自在に設けると共に他端には
第二アームと直結された従動ドラムを設け、前記回動ド
ラムとの間に各々の端部を取り付部材によって固着され
た往復動作のできる２本のスチールベルトを段違いに設
け、この２本のスチールベルトを十字状に掛けて前記第
二アームの回動角を大きくしたことを特徴とするロボッ
トアームのスチールベルト駆動装置。