JPS6244390A - 産業用ロボツト - Google Patents

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（よ、たとえば、中型クラスで、しかも垂直多
関節形アーク溶接ロボットなどの産業用ロボットにおけ
るハンド装置、すなオ）ち手首装置と、この手首装置を
駆動する複数のサーボモータへの配線装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

第７図は上述した「曲げ運動」と「ひねり運動」とを行
う２軸手首装置を備えた従来周知の垂直多関節形の産業
用ロボット斜視図、第８図は上述した「曲げ運動」と「
ひねり連動」に「振り運動」を加えた３軸手首装置を備
えた従来周知の垂直多関節形の産業用ロボットの斜視図
である。これら産業用ロボットは、進退運動する一対の
アーム（人、）、（人２）を揺動自在に取り付けた支柱
（Ｂ）と、上記一方のアーム（Ａｔ）の先端部に取り付
けられ、たとえば溶接トーチ（Ｃ）を備えた曲げ連動と
ひねり運動とを行う手首（Ｄ）　と、この手首（Ｄ）に
曲げ運動（矢印Ｘ）を加える曲げ運動用サーボモータ（
Ｅ）と、手首（ＤＪ　にひねり運動（矢印Ｙ）を加えろ
ひねり運動用サーボモータ（Ｆ）　と、第８図に示すよ
うに手首（Ｄ）に付加され、振り運動用サーボモータ（
Ｇ）によって振り運動（矢印Ｚ）を行う振り軸（］（）
等によって構成されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

最近のこの種産業ロボットは、たとえば第７図に示す２
種手首装置のように、曲げ運動用サーボモータ（Ｅ）　
　と、ひねり運動用サーボモータ（Ｆ）　　とが手首（
Ｄ）　　と離れている遠隔ドライブ方式から、第８図に
示す３軸手首装置のように、手首（Ｄ）の近傍に振り運
動用サーボモータ（Ｇ）を取り付けた高精度のいわゆる
ダイレクトドライブ方式に移行しつつあるが、このよう
に手首装置のドライブ方式がダイレクトドライブ方式に
なり、そして手首装置の軸数が増加すると、狭部なロボ
ットアーム内におけろケーブルの配線が著しく困テ（ｔ
になる欠点がある１１ 乙の発明はかかる点に着目してなされたもので、手打装
置を駆動ずろ全てのサーボモータをロボットアームに装
着１７てダイレクトドライブ方式とし、しかもロボッ）
・アーム内におけるケーブルの配線を容易にした産業用
ロボット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〕

この発明にかかる産業用ロボットは、手首装置に「曲げ
連動」　「ひねり運動」および「振り運動」を行わせる
複数のサーボモータを第１０ボッ１−アームと第２０ボ
ツ）−アームの中間部と、それぞれの両端部に配置して
高精度のダイレクトドライブ方式とし、更にロボットア
ーム内におけるケーブルの配線を容易にするために、第
２ロボットアームとこの第２０ボットに回転自在に支承
された第１ロボットアームとの間にケーブル収容室を設
けろようにしたものである。

〔作用〕

乙の発明においては、手首装置に「曲げ運動」「ひねり
運動」および「振り運動」を行わせる複数ノサーボモ〜
夕を、第１ロボットアームと第２０ボツＩ・アームに重
量的にバランスよく配置してグイし・りトドライブ方式
とするとともに、第１ロボットアームと第２ロボットア
ームとの間にケーブル収容室を設けるようにしたので、
ケーブルの配線がきわめて容易になった。

〔発明の実施例〕

第１図〜第６図は、何れもこの発明の一実施例を示すも
ので、第１図りよ産業用ロボットの正面図、第２図は平
面図、第３図は第１図の（ＩＮ）−（Ｉ）線における断
面図、第４図は第２図の（ＩＶ）−（ＩＶｌ線における
断面図、第５図は第４図の（Ｖ）−（Ｖ）線における拡
大断面図、第６図は第１ロボットアームの一半を示す斜
視図である。まず第１図〜第４図において、（１）（よ
従来周知の垂直多関節形のロボット本体、（２人）は乙
の四ボット本体（１）の中空状の支柱（１人）と、通常
の支柱（ＩＢ）に取り付けられた中空状の第２ロボット
アーム（２Ｂ）内に軸受（３１，（４）を介して回転自
在に支承された第１０ボツＩ・アームで、この第１ロボ
ットアーム（２Ａ）の自由端側はひねりサーボモータ（
１６）に接続するケーブル（２３）を挿入するためのケ
ーブル挿入溝（２Ａ＋）が形成され、またこの第１ロボ
ットアーム（２人）の内方端側〔支柱（ＩＡ）　、　（
ＩＢ）側）は第２ロボットアーム（２Ｂ）の内周面との
間にケーブル収容室（２６）を形成するために強度的に
最少必要限度の細軸部（２人２）に形成されている。（
５）は第２ロボットアーム（２Ｂ）の後部端にこれと同
心的に取付けられた振り運動用サーボモータで、これは
減速機（６）を介して第１ロボットアーム（２人）の細
軸部（２Ａ２）の内方端に同心的に直結され、この第１
のロボットアーム（２人）を全体的に回転させる振り運
動用サーボモータである。

（７）は第１ロボットアーム（２Ａ）のほぼ中間部にお
いてこれとほぼ直交する方向に取り付けられ、軸受（１
０）　、　（Ｉｌｌ　により回転自在に支承されたスプ
ロケットホイル（９）に減速機（８）を介して直結され
た曲げ運動要サーボモータ、（１２）は第１ロボットア
ーム（２人）の自由端部にこれと直交する方向に軸受（
１４１，（１５）によって回転自在に支承された曲げ運
動出力軸で、乙の曲げ運動出力軸（１２）には第１ロボ
ットアーム（２人）と同一方向に延長してひねり運動用
サーボモータ（１６）が取り付けられ、さらにこのひね
り運動用サーボモータ（１６）は、曲げ運動出力軸（１
２）に軸受（１９）を介して回転自在に支承されたひね
り運動出力軸（１８）に減速機（１７）を介して互いに
同心的に直結されている。（１３）はスプロケットホイ
ル（９）と、曲げ運°動出力軸（１２）に設けたスプロ
ケットホイル（１２ａｌ　に巻掛けられたチェーンでこ
のチェーン（１３）は曲げ運動用サーボモータ（７）の
回転をスプロケッ）−ホイル（９）および（１２ａ）を
介して曲げ運動軸（１２）に伝達するために設けられた
ものである。

（２３）　、　（２４）、　’（２５）は中空状の支柱
（１人）内に押通されそれぞれの一端をロボット制郵装
Ｍ（図示せず）に接続した複数のケーブルで、このうち
のケーブル（２３）は第２ロボットアーム（２Ｂ）内の
ケーブル収容室（２６）および第１０ボツ）・アーム（
２人）内のケーブル挿入溝（２Ａ１１を経てひねり運動
用サーボモータ（１６）に接続され、またケーブル（２
４）は第２ロボットアーム（２８）内のケーブル収容室
（２６）を経て曲げ運動用サーボモータ（７）（こ接続
され、さらにケーブル（２５）は支柱（１人）の上端部
から第２ロボットアーム（２Ｂ）に形成された挿通孔（
２７）を経て振り運動用サーボモータ（５）に接続され
ている。なお、第５図において、（２７）は支柱（ＩＡ
ｌ内の上部において上部釜ケーブル（２３１、（２４）
　、　（２５）をフォーク状に支持する絶縁材料からな
る支持片である。また、第４、■および第６図において
（２１）　、　（２２）は第１ロボットアーム（２人）
のケーブル挿入溝（２ＡＩ）を上下から覆う断面コ字形
の一対のカバーである。

乙の発明にかかる産業用ロボットは上記のように構成さ
れているので、第３図に示すようにひねり運動用サーボ
モータ（１６）を所定速度で正逆回転させると、連動出
力軸（１８）にはひねり連動（矢印Ｙ）が与えられ、ま
た曲げ運動用サーボモータ（７）を所定速度で正逆回転
させると、第４図に示すように、スプロケットホイル（
９１→チエーン（１３）→スプロケットホイル（１２ａ
）を介して曲げ運動出力軸（１２）には曲げ運動（矢印
Ｘ）が与えられ、さらに振り運動サーボモータ（５）を
所定速度で正逆回転させると、減速機（６）を介して第
１０ボツト７−ム（２人）に＋、１曲げ運動用サーボモ
ータ（７）およびひねり運動用サーボモータ（１６）と
一体に振り運動（矢印Ｚ）が与えられる。

以上述へたように、この発明の産業用ロボットは、手首
装置に「曲げ運動」　「ひねり運動」および「振り運動
」を行わせる複数のサーボモータを第１ロボットアーム
と第２ロボットアームの中間部と、それぞれの両端部に
配置してダイレフ）・ドライブ方式にしたので、産業用
ロボットの高精度化に貢献するばかりでなく、ロボット
アーム内におけるケーブルの配線を容易にするために、
第２ロボットアームと、この第２０ボツトに回転自在に
支承された第１四ボツトアームとの間において第１ロボ
ットアームの一部に細軸部を形成してケーブル収容室を
設けるようにしたので、ロボットアームの小型化と、配
線の簡素化に層れた効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は何れもこの発明の一実施例を示したも
ので、第１図は垂直多関節形の産業用ロボッＩ・の正面
図、第２図は平面図、第３図は第１図の（、ｌＩ［）−
（Ｉ）線における断面図、第４図は第２図の（■）−（
ＩＶ）線における断面図、第５図は第４図の（Ｖ）−（
Ｖ）線における拡大断面図、第６図は第１ロボットアー
ムの一半を示す斜視図である。第７図は２軸手首装置を
備えた従来の垂直多関節形ロボッ）・を示す斜視図、第
８図は３軸手首装置を備えた従来の垂直多関節形ロボッ
トを示す斜視図である。 図において、（１）はロボット本体、（ＩＡ）　、　（
ＩＢ）は支柱、（２人）は第１ロボットアーム、（２人
１）はケーブル挿入溝、（２Ａ２）は細軸部、（２Ｂ）
は第２ロボットアーム、（５）は振り運動用サーボモー
タ、（７）は曲げ運動用サーボモータ、（１２）は曲げ
運動出力軸、ｆ６＋、　（８１，（１７）は減速機、ｆ
９１　、　（１２ａ）　ｌよスプｏ　’／”　ットホイ
ル、（］３）はチェーン、（１６）はひねり運動用す−
ボモータ、（１８）はひねり運動出力軸、（２６）はケ
ーブル収容室である。なお、図中同一符号または相当部
分を示す。 代理人　弁理士　佐　藤　正　年 第１図 第２図 Ｂ 第５図 第６図 第７図 第８図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）曲げ出力運動軸を駆動する曲げ運動用サーボモー
   タと、ひねり運動出力軸を駆動するひねり運動用サーボ
   モータと、上記両出力軸と両サーボモータとに一体に振
   り運動を与える振り運動用サーボモータとがロボット本
   体の中空状の支柱に取り付けられた第２ロボットアーム
   と、この第２ロボットアーム内に回転自在に取り付けら
   れ第１ロボットアームの中間部とそれぞれの両端部に配
   置してダイレクトドライブ方式とし、上記第１ロボット
   アームに細軸部を形成して上記各サーボモータに電力を
   供給する複数のケーブルのケーブル収容室を形成したこ
   とを特徴とする産業用ロボット。
2. （２）第１ロボットアームは、ケーブル挿入溝が形成さ
   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
   産業用ロボット。
3. （３）曲げ運動用サーボモータの回転を一対のスプロケ
   ットと、これに巻掛けられたチェーンによって曲げ運動
   出力軸に伝達するようにしたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の産業用ロボット。