JPS63109994A - 工業用ロボツトの手首機構 - Google Patents
工業用ロボツトの手首機構Info
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- JPS63109994A JPS63109994A JP25550886A JP25550886A JPS63109994A JP S63109994 A JPS63109994 A JP S63109994A JP 25550886 A JP25550886 A JP 25550886A JP 25550886 A JP25550886 A JP 25550886A JP S63109994 A JPS63109994 A JP S63109994A
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- JP
- Japan
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- shaft
- inner casing
- outer casing
- rotating shaft
- hand holder
- Prior art date
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- Pending
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 title description 22
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 title description 21
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 21
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 8
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
- B25J9/104—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with cables, chains or ribbons
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J17/00—Joints
- B25J17/02—Wrist joints
- B25J17/0283—Three-dimensional joints
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
- B25J9/102—Gears specially adapted therefor, e.g. reduction gears
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
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。
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〕
本発明は、手首部に減速機を有する工業用ロボットの手
首機構に係り、特に高速化と、歯車部分の組立、調整お
よび保守に好適な手首機構に関する。
首機構に係り、特に高速化と、歯車部分の組立、調整お
よび保守に好適な手首機構に関する。
生産現場における工業用のロボットの普及が拡大するに
伴って、ロボットの作業対象は種々多様となっている。
伴って、ロボットの作業対象は種々多様となっている。
このような複雑な作業対象に対応するため、工業用ロボ
ットにおいては、空間部における手首の姿勢を任意に選
択できるように、一般に２又は３の動作自由度が得られ
る手首機構が必要である。
ットにおいては、空間部における手首の姿勢を任意に選
択できるように、一般に２又は３の動作自由度が得られ
る手首機構が必要である。
このような手首機構として、従来は第３図に示すように
、ロボットアーム８０の後部中空室８０ａ内に配置され
たアクチュエータ８１Ａ、８１Ｂ。
、ロボットアーム８０の後部中空室８０ａ内に配置され
たアクチュエータ８１Ａ、８１Ｂ。
８１Ｇの回転を、それぞれに直結された減速機８２Ａ、
８２Ｂ、８２Ｃを介して所定の回転速度に減速した後、
その回転動力は、ロボットアーム８０内に挿通支持され
た回転軸８３Ａ、８３Ｂ。
８２Ｂ、８２Ｃを介して所定の回転速度に減速した後、
その回転動力は、ロボットアーム８０内に挿通支持され
た回転軸８３Ａ、８３Ｂ。
８３Ｃにそれぞれ伝達される。
そして、回転軸８３Ａに伝達された回転動力は、回転軸
８３Ａに直結された外ケーシング８５を駆動して矢印α
方向に回転させている。また回転軸８３Ｂに伝達された
回転動力は、該回転軸８３Ｂの先端に一体的に設けられ
たがさ歯車８６を介して内ケーシング８８に連結された
かさ歯車８９に伝達され、内ケーシング８８を駆動して
矢印β方向に回転させ、また回転軸８３Ｇに伝達された
回転動力は、かさ歯車９０，９１．９２を介してハンド
保持体９３に連結されたがさ歯車９５に伝達され、ハン
ド保持体９３を駆動して矢印γ方向に回転させる構成と
なっている。
８３Ａに直結された外ケーシング８５を駆動して矢印α
方向に回転させている。また回転軸８３Ｂに伝達された
回転動力は、該回転軸８３Ｂの先端に一体的に設けられ
たがさ歯車８６を介して内ケーシング８８に連結された
かさ歯車８９に伝達され、内ケーシング８８を駆動して
矢印β方向に回転させ、また回転軸８３Ｇに伝達された
回転動力は、かさ歯車９０，９１．９２を介してハンド
保持体９３に連結されたがさ歯車９５に伝達され、ハン
ド保持体９３を駆動して矢印γ方向に回転させる構成と
なっている。
また第４図は、特開昭５９−７３２９７号公報に開示さ
れた手首機構であり、ロボットアーム内に収納された回
転軸１０１の回転動力が、その先端に設けられた１組の
かさ歯車１０２Ａ、１０２Ｂ、プーリ・タイミングベル
ト機構１０３．ハーモニックドライブ（株式会社ハーモ
ニックドライブシステム社の登録商標）減速機１０４を
介して外ケーシング１０５に伝達され、該外ケーシング
１０５を回転させている。該外ケーシング１０５内には
、内ケーシング１０６が軸受１０７Ａ。
れた手首機構であり、ロボットアーム内に収納された回
転軸１０１の回転動力が、その先端に設けられた１組の
かさ歯車１０２Ａ、１０２Ｂ、プーリ・タイミングベル
ト機構１０３．ハーモニックドライブ（株式会社ハーモ
ニックドライブシステム社の登録商標）減速機１０４を
介して外ケーシング１０５に伝達され、該外ケーシング
１０５を回転させている。該外ケーシング１０５内には
、内ケーシング１０６が軸受１０７Ａ。
１０７Ｂにより回転可能に支持されている。また回転軸
１１の軸心中空部内に収納された回転軸１０８の回転動
力は、その先端に一体的に設けられたかさ歯車１０９Ａ
、該かさ歯車１０９Ａと噛合する１組のかさ歯車１０９
Ｂ、プーリ・タイミングベルト機構１１１、ハーモニッ
クドライブ減速機１１２を介して、該ハーモニックドラ
イブ減速機１１２の出力側に設けられた１組のかさ歯車
１１３Ａ、１１３Ｂに伝達され、かさ歯車１１３Ｂと一
体的に形成されたハンド保持体１１５を回転させる構成
となっている。
１１の軸心中空部内に収納された回転軸１０８の回転動
力は、その先端に一体的に設けられたかさ歯車１０９Ａ
、該かさ歯車１０９Ａと噛合する１組のかさ歯車１０９
Ｂ、プーリ・タイミングベルト機構１１１、ハーモニッ
クドライブ減速機１１２を介して、該ハーモニックドラ
イブ減速機１１２の出力側に設けられた１組のかさ歯車
１１３Ａ、１１３Ｂに伝達され、かさ歯車１１３Ｂと一
体的に形成されたハンド保持体１１５を回転させる構成
となっている。
しかし、上記前者の従来技術によれば、手首先端の負荷
トルクが直接かさ歯車１回転軸に伝達されるため、かさ
歯車および回転軸の直径を大きくする必要があり１手首
機構が大形化する要因となっていた。またかさ歯車が減
速機の出力側に設置されているため１組立精度、加工精
度を高くする必要がある。また回転軸８３Ａの回転によ
り外ケーシング８５がα方向に回転すると同時に、内ケ
ーシング８８がβ方向に、またハンド保持体９３がγ方
向に回転するため、各回転方向を同時に所定の方向に動
作させる際には、ハンド保持体９３の回転速度範囲を大
きくする必要があるという問題があった。
トルクが直接かさ歯車１回転軸に伝達されるため、かさ
歯車および回転軸の直径を大きくする必要があり１手首
機構が大形化する要因となっていた。またかさ歯車が減
速機の出力側に設置されているため１組立精度、加工精
度を高くする必要がある。また回転軸８３Ａの回転によ
り外ケーシング８５がα方向に回転すると同時に、内ケ
ーシング８８がβ方向に、またハンド保持体９３がγ方
向に回転するため、各回転方向を同時に所定の方向に動
作させる際には、ハンド保持体９３の回転速度範囲を大
きくする必要があるという問題があった。
また上記後者の従来技術によれば、かさ歯車１０２Ａ、
１０２Ｂ、１０９Ａ、１０９Ｂが外ケーシング１０５の
内部に配置されているため、組立、調整が円建になると
いう問題があった。さらに１組のかさ歯車１１３Ａ、１
１３Ｂがハーモニックドライブ減速機１１２の出力側に
設置されているため、かさ歯車１１３Ａ、１１３Ｂの組
立時のがたが、手首機構全体の精度に直接影響するなど
の問題があった。
１０２Ｂ、１０９Ａ、１０９Ｂが外ケーシング１０５の
内部に配置されているため、組立、調整が円建になると
いう問題があった。さらに１組のかさ歯車１１３Ａ、１
１３Ｂがハーモニックドライブ減速機１１２の出力側に
設置されているため、かさ歯車１１３Ａ、１１３Ｂの組
立時のがたが、手首機構全体の精度に直接影響するなど
の問題があった。
本発明の目的は、ロボットアームに配置した駆動手段か
ら減速機までの伝達トルクを駆動手段の出力軸トルクと
ほぼ等しい状態で伝達できるように、かつ動力伝達径路
に用いられているかさ歯車を外ケーシングの外側に配置
できるようにした工業用ロボットの手首機構を提供する
ものである。
ら減速機までの伝達トルクを駆動手段の出力軸トルクと
ほぼ等しい状態で伝達できるように、かつ動力伝達径路
に用いられているかさ歯車を外ケーシングの外側に配置
できるようにした工業用ロボットの手首機構を提供する
ものである。
Ｃ問題点を解決するための手段〕
かかる目的達成のため、本発明に係る工業用ロボットの
手首機構は、ロボットアーム内に挿通され、かつ駆動手
段により回転駆動される３重の第１、第２．および第３
の回転軸と、該３重の回転軸のうち、最外側の第１の回
転軸の先端に固着され、内部に前記第２、第３の回転軸
を挿通支持させる外ケーシングと、該外ケーシングに対
して前記第１の回転軸と直交する軸回りに回転可能に支
持され、かつ前記第２の回転軸に連動して駆動される内
ケーシングと、該内ケーシングの先端に減速機を介して
回転可能に装着されたハンド保持体と、前記第２および
第３の回転軸と平行で、かつ半径方向に偏心した位置に
前記外ケーシングに回転可能に支持され、前記第２およ
び第３の回転軸に連動してそれぞれ回転駆動される内ケ
ーシング用平行軸およびハンド保持体用平行軸と、前記
内ケーシング用平行軸と直交して前記外ケーシングに回
転可能に支持され、該外ケーシング内に設けられた減速
機を介して前記内ケーシングを駆動する内ケーシング用
駆動軸と、前記ハンド保持体用平行軸と直交し、かつ前
記内ケーシング用駆動軸と同一軸線上に前記ハンド保持
体を一連のかさ歯車を介して駆動するハンド保持体駆動
軸と、を備えたものである。
手首機構は、ロボットアーム内に挿通され、かつ駆動手
段により回転駆動される３重の第１、第２．および第３
の回転軸と、該３重の回転軸のうち、最外側の第１の回
転軸の先端に固着され、内部に前記第２、第３の回転軸
を挿通支持させる外ケーシングと、該外ケーシングに対
して前記第１の回転軸と直交する軸回りに回転可能に支
持され、かつ前記第２の回転軸に連動して駆動される内
ケーシングと、該内ケーシングの先端に減速機を介して
回転可能に装着されたハンド保持体と、前記第２および
第３の回転軸と平行で、かつ半径方向に偏心した位置に
前記外ケーシングに回転可能に支持され、前記第２およ
び第３の回転軸に連動してそれぞれ回転駆動される内ケ
ーシング用平行軸およびハンド保持体用平行軸と、前記
内ケーシング用平行軸と直交して前記外ケーシングに回
転可能に支持され、該外ケーシング内に設けられた減速
機を介して前記内ケーシングを駆動する内ケーシング用
駆動軸と、前記ハンド保持体用平行軸と直交し、かつ前
記内ケーシング用駆動軸と同一軸線上に前記ハンド保持
体を一連のかさ歯車を介して駆動するハンド保持体駆動
軸と、を備えたものである。
上述の構成によれば、駆動手段からの動力が第１、第２
および第３の回転軸に伝達されると、外ケーシングが第
１の回転軸と一体的に回転し、内ケーシングが第１の回
転軸と直交する軸回りに回転する。同時に、ハンド保持
体用平行軸およびハンド保持体駆動軸が回転し、減速機
により減速されてハンド保持体が第１の回転軸と平行な
軸回りに回転する。
および第３の回転軸に伝達されると、外ケーシングが第
１の回転軸と一体的に回転し、内ケーシングが第１の回
転軸と直交する軸回りに回転する。同時に、ハンド保持
体用平行軸およびハンド保持体駆動軸が回転し、減速機
により減速されてハンド保持体が第１の回転軸と平行な
軸回りに回転する。
（実施例）
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。
第１図および第２図は本発明の実施例に係り、工業用ロ
ボット１は、旅回体２と、基台３と、直立アーム５と、
ロボットアーム６を設けた手首機構８とを備えており、
旅回体２は、基台３上に旅回可能に装着されている。直
立アーム５は、旅回体２の上端に直立して揺動可能に枢
着されており、ロボットアーム６は直立アーム５の上端
に、水平方向に突出して揺動可能に枢着されている。
ボット１は、旅回体２と、基台３と、直立アーム５と、
ロボットアーム６を設けた手首機構８とを備えており、
旅回体２は、基台３上に旅回可能に装着されている。直
立アーム５は、旅回体２の上端に直立して揺動可能に枢
着されており、ロボットアーム６は直立アーム５の上端
に、水平方向に突出して揺動可能に枢着されている。
ロボットアーム（以下、単にアームという）６の基端部
６ａには、駆動手段であるアクチュエータＩＯＡ、ＩＯ
Ｂ、ＩＯＣが配置されており、アーム６内には、最外側
の第１の回転軸１１Ａと、該第１の回転軸１１Ａの軸心
に形成された中空部に収容された第２の回転軸１１Ｂと
、該第２の回転軸１１Ｂの軸心に形成された中空部に収
納された最外側の第３の回転軸１１Ｃとがそれぞれ回転
可能に支持されている。そして、第１、第２および第３
の回転軸１１Ａ、ＩＩＢ、ＩＩＣは、減速機（図示せず
）を介してそれぞれアクチュエータ１０Ａ、ＩＯＢ、Ｉ
ＯＣから動力を伝達されている。
６ａには、駆動手段であるアクチュエータＩＯＡ、ＩＯ
Ｂ、ＩＯＣが配置されており、アーム６内には、最外側
の第１の回転軸１１Ａと、該第１の回転軸１１Ａの軸心
に形成された中空部に収容された第２の回転軸１１Ｂと
、該第２の回転軸１１Ｂの軸心に形成された中空部に収
納された最外側の第３の回転軸１１Ｃとがそれぞれ回転
可能に支持されている。そして、第１、第２および第３
の回転軸１１Ａ、ＩＩＢ、ＩＩＣは、減速機（図示せず
）を介してそれぞれアクチュエータ１０Ａ、ＩＯＢ、Ｉ
ＯＣから動力を伝達されている。
外ケーシング１２は、第１の回転軸１１Ａの先端に固着
されており、アーム６の先端部６ｂに設けられた軸受１
３Ａ、１３Ｂにより回転可能に支持されている。歯付き
プーリ１５は中空円筒状に形成され、第２の回転軸１１
Ｂの先端に固着されており、その軸部１５ａは、外ケー
シング１２の中空部内に設けられた軸受１６により回転
可能に支持されている。
されており、アーム６の先端部６ｂに設けられた軸受１
３Ａ、１３Ｂにより回転可能に支持されている。歯付き
プーリ１５は中空円筒状に形成され、第２の回転軸１１
Ｂの先端に固着されており、その軸部１５ａは、外ケー
シング１２の中空部内に設けられた軸受１６により回転
可能に支持されている。
外ケーシング１２の外周面には、第２の回転軸１１Ｂと
平行で、かつ偏心し、軸受１８Ａ、１８Ｂにより回転可
能に支持された内ケーシング用平行軸１９が配置されて
おり、該平行軸１９の一端には歯付きプーリ２０が、他
端にばかさ歯車２１がそれぞれ固着され、歯付きプーリ
１５，２０間には、外ケーシング１２に形成された孔１
２ａを通して歯付きベルト２２が巻き掛けられている。
平行で、かつ偏心し、軸受１８Ａ、１８Ｂにより回転可
能に支持された内ケーシング用平行軸１９が配置されて
おり、該平行軸１９の一端には歯付きプーリ２０が、他
端にばかさ歯車２１がそれぞれ固着され、歯付きプーリ
１５，２０間には、外ケーシング１２に形成された孔１
２ａを通して歯付きベルト２２が巻き掛けられている。
かさ歯車２１は、平行軸１９と直交する方向に外ケーシ
ング１２に設けられた軸受２３により回転可能に支持さ
れた内ケーシング用駆動軸２５の一端に固着されたかぎ
歯車２６と噛合している。
ング１２に設けられた軸受２３により回転可能に支持さ
れた内ケーシング用駆動軸２５の一端に固着されたかぎ
歯車２６と噛合している。
内ケーシング３ｏは、駆動軸２５と同心で外ケーシング
１２内に設けられた軸受３１Ａ、３１Ｂにより、外ケー
シング１２に回転可能に支持されている。外ケーシング
１２には、ハーモニックドライブ減速機の固定側サーキ
ュラスプライン３２が固着され、該サーキュラスプライ
ン３２と、駆動軸２５に固着されたウェーブジェネレー
タ３３と、内ケーシング３０に固着された出方側サーキ
ュラスプライン３５との組み合せにより減速機を構成し
ている。
１２内に設けられた軸受３１Ａ、３１Ｂにより、外ケー
シング１２に回転可能に支持されている。外ケーシング
１２には、ハーモニックドライブ減速機の固定側サーキ
ュラスプライン３２が固着され、該サーキュラスプライ
ン３２と、駆動軸２５に固着されたウェーブジェネレー
タ３３と、内ケーシング３０に固着された出方側サーキ
ュラスプライン３５との組み合せにより減速機を構成し
ている。
歯付きプーリ３６は第３の回転軸１１ｃの先端に固着さ
れ、その軸部３６ａは、歯付きプーリ１５内に設けられ
た軸受３８により回転可能に支持されている。また外ケ
ーシング１２の外周面には。
れ、その軸部３６ａは、歯付きプーリ１５内に設けられ
た軸受３８により回転可能に支持されている。また外ケ
ーシング１２の外周面には。
第３の回転軸１１Ｃと平行で、かつ偏心し、軸受３９Ａ
、３９Ｂにより回転可能に支持されたハンド保持体用平
行軸４０が配置されており、該平行軸４０の一端には歯
付きプーリ４１が、他端にはかさ歯車４２がそれぞれ固
着され、歯付きプーリ３６．４１間には、外ケーシング
１２に形成された孔１２ｂを通して歯付きベルト４３が
巻き掛けられている。かさ歯車４２は、平行軸４０と直
交する方向に駆動軸２５と同一軸線上に外ケーシング１
２に設けられ軸受４５により回転可能に支持されたハン
ド保持体駆動軸４６の一端に固着されたかさ歯車４８と
噛合している。内ケーシング１２内に位置する駆動軸４
６の他端には、かさ歯車４９が固着されている。
、３９Ｂにより回転可能に支持されたハンド保持体用平
行軸４０が配置されており、該平行軸４０の一端には歯
付きプーリ４１が、他端にはかさ歯車４２がそれぞれ固
着され、歯付きプーリ３６．４１間には、外ケーシング
１２に形成された孔１２ｂを通して歯付きベルト４３が
巻き掛けられている。かさ歯車４２は、平行軸４０と直
交する方向に駆動軸２５と同一軸線上に外ケーシング１
２に設けられ軸受４５により回転可能に支持されたハン
ド保持体駆動軸４６の一端に固着されたかさ歯車４８と
噛合している。内ケーシング１２内に位置する駆動軸４
６の他端には、かさ歯車４９が固着されている。
内ケーシング１２内には、一端にがさ歯車４９と噛合す
るかさ歯車５０を固着したハンド伝動軸５１が内ケーシ
ング１２の軸線と平行に軸受５２Ａ、５２Ｂにより回転
可能に支持されている。
るかさ歯車５０を固着したハンド伝動軸５１が内ケーシ
ング１２の軸線と平行に軸受５２Ａ、５２Ｂにより回転
可能に支持されている。
ハンド保持体５３は、一端を開口した円筒状に形成され
、その内周面が内ケーシング３０の外周面に設けられた
軸受５５により回転可能に支持されている。内ケーシン
グ３０の先端には、ハーモニックドライブ減速機の固定
側サーキュラスプライン５６が固着され、該サーキュラ
スプライン５６と、ハンド伝動軸５１の先端に固着され
たウェーブジェネレータ５８と、ハンド保持体５３の内
部に固着された出力側サーキュラスプライン５９との組
合せにより減速機を構成している。
、その内周面が内ケーシング３０の外周面に設けられた
軸受５５により回転可能に支持されている。内ケーシン
グ３０の先端には、ハーモニックドライブ減速機の固定
側サーキュラスプライン５６が固着され、該サーキュラ
スプライン５６と、ハンド伝動軸５１の先端に固着され
たウェーブジェネレータ５８と、ハンド保持体５３の内
部に固着された出力側サーキュラスプライン５９との組
合せにより減速機を構成している。
なお、第１図において、６０は外ケーシング１２の外周
面を被覆するためのカバーで、外ケーシング１２に着脱
可能に取り付けられている。
面を被覆するためのカバーで、外ケーシング１２に着脱
可能に取り付けられている。
つぎに、本発明の実施例の作用を説明する。
アクチュエータＩＯＡからの動力は、減速機を介して第
１の回転軸１１Ａに伝達され、この回転トルクにより第
１の回転軸１１Ａに固着された外ケーシング１２が矢印
αの方向に回転する。つぎにアクチュエータ１０Ｂから
減速機を介して第２の回転軸１１Ｂに動力が伝達される
と、歯付きプーリ１５、歯付きベルト２２および歯付き
プーリ２０により内ケーシング用平行軸１９が回転し、
かさ歯車２１．２６を介して内ケーシング用駆動軸２５
に回転トルクが伝達され、この回転トルクによりウェー
ブジェネレータ５８、固定側サーキュラスプライン３２
および出力側サーキュラスプライン３５を介して内ケー
シング３０が外ケーシング１２に対して矢印βの方向に
回転する。
１の回転軸１１Ａに伝達され、この回転トルクにより第
１の回転軸１１Ａに固着された外ケーシング１２が矢印
αの方向に回転する。つぎにアクチュエータ１０Ｂから
減速機を介して第２の回転軸１１Ｂに動力が伝達される
と、歯付きプーリ１５、歯付きベルト２２および歯付き
プーリ２０により内ケーシング用平行軸１９が回転し、
かさ歯車２１．２６を介して内ケーシング用駆動軸２５
に回転トルクが伝達され、この回転トルクによりウェー
ブジェネレータ５８、固定側サーキュラスプライン３２
および出力側サーキュラスプライン３５を介して内ケー
シング３０が外ケーシング１２に対して矢印βの方向に
回転する。
アクチュエータＩＯＣから減速機を介して第３の回転軸
１１Ｃに動力が伝達されると、歯付きプーリ３６．歯付
きベルト４３および歯付きプーリ４１によりハンド保持
体用平行軸４０が回転し、かさ歯車４２．４８を介して
ハンド保持体駆動軸４６に回転トルクが伝達され、この
回転トルクにより、かさ歯車４９．５０を介してハンド
伝動軸５１が回転する。ハンド伝動軸５１の回転は、内
ケーシング３０先端に配置されたハーモニックドライブ
減速機により減速されてハンド保持体５３に伝達され、
該ハンド保持体５３は矢印γの方向に回転する。
１１Ｃに動力が伝達されると、歯付きプーリ３６．歯付
きベルト４３および歯付きプーリ４１によりハンド保持
体用平行軸４０が回転し、かさ歯車４２．４８を介して
ハンド保持体駆動軸４６に回転トルクが伝達され、この
回転トルクにより、かさ歯車４９．５０を介してハンド
伝動軸５１が回転する。ハンド伝動軸５１の回転は、内
ケーシング３０先端に配置されたハーモニックドライブ
減速機により減速されてハンド保持体５３に伝達され、
該ハンド保持体５３は矢印γの方向に回転する。
このように、本実施例によれば、内ケーシング３０、ハ
ンド保持体５３への動力伝達径路において、ハーモニッ
クドライブ減速機入力端までは、高速、小トルクで伝達
されるため、回転軸、かさ歯車、歯付ベルト、歯付きプ
ーリおよびこれらを支持する軸受類は、強度面から比較
的に小形化することができ、手首機構８を小形で、かつ
軽量にすることができる。また、この間に用いられてい
るかさ歯車２１，２６，４２，４Ｂ、４９．５０および
歯付きベルト２２．４３のバックラッシュの影響は、ハ
ーモニックドライブ減速機の高減速比の影響で縮小され
る。
ンド保持体５３への動力伝達径路において、ハーモニッ
クドライブ減速機入力端までは、高速、小トルクで伝達
されるため、回転軸、かさ歯車、歯付ベルト、歯付きプ
ーリおよびこれらを支持する軸受類は、強度面から比較
的に小形化することができ、手首機構８を小形で、かつ
軽量にすることができる。また、この間に用いられてい
るかさ歯車２１，２６，４２，４Ｂ、４９．５０および
歯付きベルト２２．４３のバックラッシュの影響は、ハ
ーモニックドライブ減速機の高減速比の影響で縮小され
る。
また、内ケーシング用平行軸１９と、ハンド保持体用平
行軸４０とを外ケーシング１２に設けることにより、か
さ歯車２１，２６，４２．４８の組立および調整ならび
に歯付きベルト２２．４３の張力＠整をカバー６を取り
外すことにより容易に行うことができる。さらに外ケー
シング１２のα方向の動作に伴う内ケーシング３０のβ
方向への動作およびハンド保持体５３のγ方向への干渉
は、ハーモニックドライブ機構の高減速化により。
行軸４０とを外ケーシング１２に設けることにより、か
さ歯車２１，２６，４２．４８の組立および調整ならび
に歯付きベルト２２．４３の張力＠整をカバー６を取り
外すことにより容易に行うことができる。さらに外ケー
シング１２のα方向の動作に伴う内ケーシング３０のβ
方向への動作およびハンド保持体５３のγ方向への干渉
は、ハーモニックドライブ機構の高減速化により。
その影響を小さくすることができ、その結果、βおよび
γ方向への動作高速化が容易となる。
γ方向への動作高速化が容易となる。
第３図は、内ケーシング３０およびハンド保持体５３の
駆動機構の他の実施例に係り、第２の回転軸１１Ｂの歯
付きプーリ１５と平行軸４０の歯付きプーリ４１に歯付
きベルト２２が巻き掛けられており、また第３の回転軸
１１Ｃの歯付きプーリ３６と平行軸１９の歯付きプーリ
２０に歯付きベルト４３が巻き掛けられている。その他
の構成は、第１図に示すものと同様である。
駆動機構の他の実施例に係り、第２の回転軸１１Ｂの歯
付きプーリ１５と平行軸４０の歯付きプーリ４１に歯付
きベルト２２が巻き掛けられており、また第３の回転軸
１１Ｃの歯付きプーリ３６と平行軸１９の歯付きプーリ
２０に歯付きベルト４３が巻き掛けられている。その他
の構成は、第１図に示すものと同様である。
上記第３図に示す実施例によれば、第３の回転軸１１Ｃ
より直径の大きい第２の回転軸１１Ｂによりハンド保持
体５３を駆動させているので、アーム６の長さを長くし
、かつハンド保持体５３を高速回転させた場合、すなわ
ち、第２の回転軸１１Ｂを高速回転させた場合でも、第
２の回転軸１１Ｂは、第３の回転軸１１ｃより固有振動
数が高く共振状態になることはない。従って、第２の回
転軸１１Ｂが他の部材に干渉するおそれがなくなる。一
方、第３の回転軸１１Ｇは、比較的回転数の遅い内ケー
シング３０を駆動させているので、その回転数が遅く、
共振状態になることはない。
より直径の大きい第２の回転軸１１Ｂによりハンド保持
体５３を駆動させているので、アーム６の長さを長くし
、かつハンド保持体５３を高速回転させた場合、すなわ
ち、第２の回転軸１１Ｂを高速回転させた場合でも、第
２の回転軸１１Ｂは、第３の回転軸１１ｃより固有振動
数が高く共振状態になることはない。従って、第２の回
転軸１１Ｂが他の部材に干渉するおそれがなくなる。一
方、第３の回転軸１１Ｇは、比較的回転数の遅い内ケー
シング３０を駆動させているので、その回転数が遅く、
共振状態になることはない。
上述のとおり、本発明によれば、構成部品を小形にする
ことができるので１手首機構を小形で。
ことができるので１手首機構を小形で。
かつ軽量にすることができる。また組立および保守時に
調整を必要とする構成部品が外ケーシングの外周面に配
置されているので、その構造部品の調整をカバーを取り
外すだけで容易に行うことができる。またハーモニック
ドライブ減速機の高減速化により各回転軸間の干渉を小
さく抑えることができるので、高速化に適した手首装置
を得ることができる。
調整を必要とする構成部品が外ケーシングの外周面に配
置されているので、その構造部品の調整をカバーを取り
外すだけで容易に行うことができる。またハーモニック
ドライブ減速機の高減速化により各回転軸間の干渉を小
さく抑えることができるので、高速化に適した手首装置
を得ることができる。
第１図は本発明に係る工業用ロボットの手首機構の縦断
面図、第２図は工業用ロボットの側面図、第３図は内ケ
ーシングおよびハンド保持体の駆動機構の他の実施例を
示す縦断面図、第４図および第５図は従来例に係る工業
用ロボットの手首機構の縦断面図である。 １・・・工業用ロボット、６・・・ロボットアーム。 ８・・・手首機構、ＩＯＡ、ＩＯＢ、ＩＯＣ・・・駆動
手段であるアクチュエータ、ＩＩＡ、ＩＩＢおよび１１
Ｃ・・・第１．第２および第３の回転軸、１２・・・外
ケーシング、１９・・・内ケーシング用平行軸、２５・
・・内ケーシング用駆動軸。 ３０・・・内ケーシング、４０・・・ハンド保持体用平
行軸、４２．４８，４９．５０・・・かさ歯車、４６・
・・ハンド保持体駆動軸、５３・・・ハンド保持体。
面図、第２図は工業用ロボットの側面図、第３図は内ケ
ーシングおよびハンド保持体の駆動機構の他の実施例を
示す縦断面図、第４図および第５図は従来例に係る工業
用ロボットの手首機構の縦断面図である。 １・・・工業用ロボット、６・・・ロボットアーム。 ８・・・手首機構、ＩＯＡ、ＩＯＢ、ＩＯＣ・・・駆動
手段であるアクチュエータ、ＩＩＡ、ＩＩＢおよび１１
Ｃ・・・第１．第２および第３の回転軸、１２・・・外
ケーシング、１９・・・内ケーシング用平行軸、２５・
・・内ケーシング用駆動軸。 ３０・・・内ケーシング、４０・・・ハンド保持体用平
行軸、４２．４８，４９．５０・・・かさ歯車、４６・
・・ハンド保持体駆動軸、５３・・・ハンド保持体。
Claims (1)
- ロボットアーム内に挿通され、かつ駆動手段により回転
駆動される３重の第１、第２および第３の回転軸と、該
３重の回転軸のうち、最外側の第１の回転軸の先端に固
着され、内部に前記第２、第３の回転軸を挿通支持させ
る外ケーシングと、該外ケーシングに対して前記第１の
回転軸と直交する軸回りに回転可能に支持され、かつ前
記第２の回転軸に連動して駆動される内ケーシングと、
該内ケーシングの先端に減速機を介して回転可能に装着
されたハンド保持体と、前記第２および第３の回転軸と
平行で、かつ半径方向に偏心した位置に前記外ケーシン
グに回転可能に支持され、前記第２および第３の回転軸
に連動してそれぞれ回転駆動される内ケーシング用平行
軸およびハンド保持体用平行軸と、前記内ケーシング用
平行軸と直交して、前記外ケーシングに回転可能に支持
され、該外ケーシング内に設けられた減速機を介して前
記内ケーシングを駆動する内ケーシング用駆動軸と、前
記ハンド保持体用平行軸と直交し、かつ前記内ケーシン
グ用駆動軸と同一線上に前記ハンド保持体を一連のかさ
歯車を介して駆動するハンド保持体駆動軸と、を備えた
工業用ロボットの手首機構。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25550886A JPS63109994A (ja) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | 工業用ロボツトの手首機構 |
| DE19873736355 DE3736355A1 (de) | 1986-10-27 | 1987-10-27 | Handgelenkmechanismus fuer industrieroboter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25550886A JPS63109994A (ja) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | 工業用ロボツトの手首機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63109994A true JPS63109994A (ja) | 1988-05-14 |
Family
ID=17279725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25550886A Pending JPS63109994A (ja) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | 工業用ロボツトの手首機構 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63109994A (ja) |
| DE (1) | DE3736355A1 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0297590U (ja) * | 1989-01-18 | 1990-08-03 | ||
| JP2010269400A (ja) * | 2009-05-21 | 2010-12-02 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | ロボットの関節構造、及びそれを備えるロボット |
| JP2012223850A (ja) * | 2011-04-19 | 2012-11-15 | Yaskawa Electric Corp | 駆動機構およびロボット |
| TWI458613B (zh) * | 2010-06-01 | 2014-11-01 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | 機器人臂部件 |
| CN109476020A (zh) * | 2016-07-22 | 2019-03-15 | Cmr外科有限公司 | 用于机器人关节的齿轮组件 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE508735C2 (sv) * | 1995-01-27 | 1998-11-02 | Asea Brown Boveri | Handledsenhet till en industrirobot |
| CN101659058B (zh) * | 2009-09-22 | 2011-01-12 | 陈宁 | 两个自由度的机械臂关节模块 |
| CN102259337B (zh) * | 2010-05-28 | 2013-11-06 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 机器人臂部件 |
| CN103121216A (zh) * | 2011-11-18 | 2013-05-29 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 机器人臂部件 |
| US11691270B2 (en) * | 2019-07-31 | 2023-07-04 | Sanctuary Cognitive Systems Corporation | Mechanism with three degrees-of-freedom (DOF) output to provide independent control over roll, pitch, and yaw of output structure |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE8511948U1 (de) * | 1985-04-22 | 1985-07-11 | GdA Gesellschaft für digitale Automation mbH, 8000 München | Getriebeanordnung für eine Industrieroboterhand |
-
1986
- 1986-10-27 JP JP25550886A patent/JPS63109994A/ja active Pending
-
1987
- 1987-10-27 DE DE19873736355 patent/DE3736355A1/de not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0297590U (ja) * | 1989-01-18 | 1990-08-03 | ||
| JP2010269400A (ja) * | 2009-05-21 | 2010-12-02 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | ロボットの関節構造、及びそれを備えるロボット |
| TWI458613B (zh) * | 2010-06-01 | 2014-11-01 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | 機器人臂部件 |
| JP2012223850A (ja) * | 2011-04-19 | 2012-11-15 | Yaskawa Electric Corp | 駆動機構およびロボット |
| CN109476020A (zh) * | 2016-07-22 | 2019-03-15 | Cmr外科有限公司 | 用于机器人关节的齿轮组件 |
| JP2019524259A (ja) * | 2016-07-22 | 2019-09-05 | シーエムアール サージカル リミテッドＣｍｒ Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｌｉｍｉｔｅｄ | ロボットアーム |
| CN109476020B (zh) * | 2016-07-22 | 2022-09-23 | Cmr外科有限公司 | 用于机器人关节的齿轮组件 |
| CN115256360A (zh) * | 2016-07-22 | 2022-11-01 | Cmr外科有限公司 | 外科手术机械臂 |
| US11597102B2 (en) | 2016-07-22 | 2023-03-07 | Cmr Surgical Limited | Gear packaging for robotic joints |
| US12036667B2 (en) | 2016-07-22 | 2024-07-16 | Cmr Surgical Limited | Gear packaging for robotic joints |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3736355A1 (de) | 1988-05-05 |
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