JP7456236B2 - robot - Google Patents
robot Download PDFInfo
- Publication number
- JP7456236B2 JP7456236B2 JP2020059830A JP2020059830A JP7456236B2 JP 7456236 B2 JP7456236 B2 JP 7456236B2 JP 2020059830 A JP2020059830 A JP 2020059830A JP 2020059830 A JP2020059830 A JP 2020059830A JP 7456236 B2 JP7456236 B2 JP 7456236B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bearing
- arm
- shaft member
- axis
- robot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 15
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 14
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 15
- 239000012636 effector Substances 0.000 description 12
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 3
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000009429 electrical wiring Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Description
本発明は、ロボットに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to robots.
近年、工場では人件費の高騰や人材不足により、各種ロボットやそのロボット周辺機器によって、人手で行われてきた作業の自動化が加速している。例えば、特許文献1に記載されているロボットは、第1部材および第2部材が相対的に回転することにより動作し、各種作業を行う。
In recent years, due to rising labor costs and a shortage of human resources in factories, the automation of tasks that were previously performed manually has been accelerated using various robots and their peripheral devices. For example, the robot described in
特許文献1に記載されているロボットでは、第1部材が第2部材に片持ち支持されている。また、第1部材には、第1かさ歯車が固定されており、第2部材には、第2かさ歯車が固定されている。第2かさ歯車は、モーターに接続されており、モーターが出力した回転力により回転する。そして、第2かさ歯車と噛み合っている第1かさ歯車に回転力が伝達され、第1部材が回転する。
In the robot described in
しかしながら、特許文献1に記載されているロボットでは、第1かさ歯車を支持する部材の根元がベアリングによって支持されている構成であるため、第1部材が第2部材に対して回転する際、軸ずれが生じるおそれがある。
However, in the robot described in
本発明のロボットは、凸部を有し、第1軸の軸回りに回転する第1部材と、
前記第1部材に接続され、第2軸の軸回りに回転する第2部材と、
前記第2部材を前記第2軸の軸回りに回転駆動させる駆動部と、
前記駆動部の出力を前記第2部材に伝達する伝達機構と、を備え、
前記伝達機構は、
前記駆動部の前記出力により前記第1軸の軸回りに回転する軸部材と、
前記軸部材と前記凸部との間に設置され、前記第1軸の軸回りに回転し、前記軸部材を支持する第1ベアリングと、
前記軸部材の一端部に設けられた第1かさ歯車と、
前記第1かさ歯車と噛み合い、前記駆動部の前記出力を前記第2部材に伝達する第2かさ歯車と、を有し、
前記軸部材は、前記軸部材の一端側に開放し、前記凸部が挿入される凹部を有し、
前記第1ベアリングは、前記凹部の内周部と前記凸部との間で、かつ、前記第1かさ歯車よりも前記軸部材の他端側に配置されていることを特徴とする。
The robot of the present invention includes a first member having a convex portion and rotating around a first axis;
a second member connected to the first member and rotating around a second axis;
a drive unit that rotates the second member around the second shaft;
a transmission mechanism that transmits the output of the drive section to the second member,
The transmission mechanism is
a shaft member that rotates around the first shaft by the output of the drive unit;
a first bearing installed between the shaft member and the convex portion, rotating around the first shaft and supporting the shaft member;
a first bevel gear provided at one end of the shaft member;
a second bevel gear that meshes with the first bevel gear and transmits the output of the drive unit to the second member;
The shaft member has a recess that is open at one end of the shaft member and into which the convex portion is inserted;
The first bearing is disposed between the inner circumference of the recess and the protrusion, and closer to the other end of the shaft member than the first bevel gear.
<第1実施形態>
図1は、第1実施形態のロボットシステムの全体構成を示す図である。図2は、図1に示すロボットシステムのブロック図である。図3は、図1に示すロボットの先端部の縦断面図である。図4は、図3に示す軸部材の凹部および第1部材の凸部の拡大断面図である。
<First embodiment>
FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a robot system according to a first embodiment. FIG. 2 is a block diagram of the robot system shown in FIG. 1. FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the tip of the robot shown in FIG. 1. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the recessed portion of the shaft member and the convex portion of the first member shown in FIG. 3. FIG.
以下、本発明のロボットを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。なお、以下では、説明の便宜上、ロボットアームについては、図1中の基台11側を「基端」、その反対側、すなわち、エンドエフェクター20側を「先端」とも言う。図3では、左側が先端側であり、右側が基端側である。また、図3および図4では、軸部材19の下側を一端側とし、上側を他端側とする。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The robot of the present invention will be described in detail below based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings. Hereinafter, for convenience of explanation, the
図1に示すように、ロボットシステム100は、ロボット1と、ロボット1を制御する制御装置3と、教示装置4と、を備える。
As shown in FIG. 1, the
まず、ロボット1について説明する。
図1に示すロボット1は、本実施形態では単腕の6軸垂直多関節ロボットであり、基台11と、ロボットアーム10と、を有する。また、ロボットアーム10の先端部にエンドエフェクター20を装着することができる。エンドエフェクター20は、ロボット1の構成要件であってもよく、ロボット1の構成要件でなくてもよい。
First, the
The
なお、ロボット1は、図示の構成に限定されず、例えば、双腕型の多関節ロボットであってもよい。また、ロボット1は、水平多関節ロボットであってもよい。
Note that the
基台11は、ロボットアーム10を下側から駆動可能に支持する支持体であり、例えば工場内の床に固定されている。ロボット1は、基台11が中継ケーブル18を介して制御装置3と電気的に接続されている。なお、ロボット1と制御装置3との接続は、図1に示す構成のように有線による接続に限定されず、例えば、無線による接続であってもよく、さらには、インターネットのようなネットワークを介して接続されていてもよい。
The
本実施形態では、ロボットアーム10は、第1アーム12と、第2アーム13と、第3アーム14と、第4アーム15と、第5アーム16と、第6アーム17とを有し、これらのアームが基台11側からこの順に連結されている。なお、ロボットアーム10が有するアームの数は、6つに限定されず、例えば、1つ、2つ、3つ、4つ、5つまたは7つ以上であってもよい。また、各アームの全長等の大きさは、それぞれ、特に限定されず、適宜設定可能である。
In this embodiment, the
基台11と第1アーム12とは、関節171を介して連結されている。そして、第1アーム12は、基台11に対し、鉛直方向と平行な第1回動軸を回動中心とし、その第1回動軸回りに回動可能となっている。第1回動軸は、基台11が固定される床の法線と一致している。
The
第1アーム12と第2アーム13とは、関節172を介して連結されている。そして、第2アーム13は、第1アーム12に対し、水平方向と平行な第2回動軸を回動中心として回動可能となっている。第2回動軸は、第1回動軸に直交する軸と平行である。
The
第2アーム13と第3アーム14とは、関節173を介して連結されている。そして、第3アーム14は、第2アーム13に対して水平方向と平行な第3回動軸を回動中心として回動可能となっている。第3回動軸は、第2回動軸と平行である。
The
第3アーム14と第4アーム15とは、関節174を介して連結されている。そして、第4アーム15は、第3アーム14に対し、第3アーム14の中心軸方向と平行な第4回動軸を回動中心として回動可能となっている。第4回動軸は、第3回動軸と直交している。
The
第4アーム15と第5アーム16とは、関節175を介して連結されている。そして、第5アーム16は、第4アーム15に対して第5回動軸(軸O5)を回動中心として回動可能となっている。第5回動軸は、第4回動軸と直交している。
The
第5アーム16と第6アーム17とは、関節176を介して連結されている。そして、第6アーム17は、第5アーム16に対して第6回動軸(軸O6)を回動中心として回動可能となっている。第6回動軸は、第5回動軸と直交している。
The
また、第6アーム17は、ロボットアーム10の中で最も先端側に位置するロボット先端部となっている。この第6アーム17は、ロボットアーム10の駆動により、エンドエフェクター20ごと回動することができる。
Further, the
また、図1に示すように、第4アーム15は、1つの支持部151により、第5アーム16を支持している。すなわち、第4アーム15は、第5アーム16を片持ち支持している。
Further, as shown in FIG. 1, the
このように、ロボット1は、第1部材としての第5アーム16を、第1軸である軸O5の軸回りに回転し、片持ち支持する第3部材としての第4アーム15を備える。これにより、後述するような本発明の効果がより顕著に得られる。
In this manner, the
ロボット1は、駆動部としてのモーターM1、モーターM2、モーターM3、モーターM4、モーターM5およびモーターM6と、エンコーダーE1、エンコーダーE2、エンコーダーE3、エンコーダーE4、エンコーダーE5およびエンコーダーE6とを備える。モーターM1は、関節171に内蔵され、基台11と第1アーム12とを相対的に回転させる。モーターM2は、関節172に内蔵され、第1アーム12と第2アーム13とを相対的に回転させる。モーターM3は、関節173に内蔵され、第2アーム13と第3アーム14とを相対的に回転させる。モーターM4は、関節174に内蔵され、第3アーム14と第4アーム15とを相対的に回転させる。モーターM5は、第4アーム15に内蔵され、第4アーム15と第5アーム16とを相対的に回転させる。モーターM6は、第4アーム15に内蔵され、第5アーム16と第6アーム17とを相対的に回転させる。
The
また、エンコーダーE1は、関節171に内蔵され、モーターM1の位置を検出する。エンコーダーE2は、関節172に内蔵され、モーターM2の位置を検出する。エンコーダーE3は、関節173に内蔵され、モーターM3の位置を検出する。エンコーダーE4は、関節174に内蔵され、モーターM4の位置を検出する。エンコーダーE5は、第4アーム15に内蔵され、モーターM5の位置を検出する。エンコーダーE6は、第4アーム15に内蔵され、モーターM6の位置を検出する。
Furthermore, the encoder E1 is built into the joint 171 and detects the position of the motor M1. Encoder E2 is built into joint 172 and detects the position of motor M2. Encoder E3 is built into joint 173 and detects the position of motor M3. Encoder E4 is built into joint 174 and detects the position of motor M4. Encoder E5 is built into
なお、関節175および関節176には、モーターM5、モーターM6、エンコーダーE5およびエンコーダーE6は、配置されていない。 Note that the motor M5, the motor M6, the encoder E5, and the encoder E6 are not arranged at the joint 175 and the joint 176.
エンコーダーE1~E6は、制御装置3と電気的に接続されており、モーターM1~モーターM6の位置情報、すなわち、回転量が制御装置3に電気信号として送信される。そして、この情報に基づいて、制御装置3は、モーターM1~モーターM6を、図2に示すモータードライバーD1~モータードライバーD6を介して駆動させる。すなわち、ロボットアーム10を制御するということは、モーターM1~モーターM6を制御することである。
The encoders E1 to E6 are electrically connected to the
第6アーム17には、エンドエフェクター20を着脱可能に装着することができる。エンドエフェクター20は、本実施形態では、互いに接近離間可能な一対の爪部を有し、各爪部によりワークを把持、解除するハンドで構成される。なお、エンドエフェクター20としては、図示の構成に限定されず、吸引により作業対象物を把持するハンドであってもよい。また、エンドエフェクター20としては、例えば、研磨機、研削機、切削機や、ドライバー、レンチ等の工具であってもよい。
The
なお、第6アーム17とエンドエフェクター20との間には、図示しない力覚センサーが配置されていてもよい。
Note that a force sensor (not shown) may be arranged between the
また、ロボット座標系において、エンドエフェクター20の先端には、制御点であるツールセンターポイントTCPが設定される。ロボットシステム100では、ツールセンターポイントTCPの位置をロボット座標系で把握しておくことにより、ツールセンターポイントTCPを制御の基準とすることができる。
Further, in the robot coordinate system, a tool center point TCP, which is a control point, is set at the tip of the
次に、制御装置3および教示装置4について説明する。
図1に示すように、制御装置3は、本実施形態では、ロボット1と離れた位置に設置されている。ただし、この構成に限定されず、基台11に内蔵されていてもよい。また、制御装置3は、ロボット1の駆動を制御する機能を有し、前述したロボット1の各部と電気的に接続されている。制御装置3は、制御部31と、記憶部32と、通信部33と、を有する。これらの各部は、例えばバスを介して相互に通信可能に接続されている。
Next, the
As shown in FIG. 1, the
制御部31は、例えば、CPU(Central Processing Unit)で構成され、記憶部32に記憶されている動作プログラム等の各種プログラムを読み出し、実行する。制御部31で生成された信号は、通信部33を介してロボット1の各部に送信される。これにより、ロボットアーム10が所定の作業を所定の条件で実行したりすることができる。記憶部32は、制御部31が実行可能な各種プログラム等を保存する。記憶部32としては、例えば、RAM(Random Access Memory)等の揮発性メモリー、ROM(Read Only Memory)等の不揮発性メモリー、着脱式の外部記憶装置等が挙げられる。通信部33は、例えば有線LAN(Local Area Network)、無線LAN等の外部インターフェースを用いて制御装置3との間で信号の送受信を行う。
The
図1および図2に示すように、教示装置4は、表示部41を有し、ロボットアーム10に対して動作プログラムを作成、入力したりする機能を有する。教示装置4としては、特に限定されず、例えば、タブレット、パソコン、スマートフォン、ティーチングペンダント等が挙げられる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the teaching device 4 has a
以上、ロボットシステム100の構成について簡単に説明した。
次に、ロボットアーム10の手先部分、すなわち、第4アーム15~第6アーム17の構造について詳細に説明する。なお、以下では、第5アーム16を第1部材、第6アーム17を第2部材、第4アーム15を第3部材として説明する。ただし、本発明ではこれに限定されず、他の部位にも適用することができる。例えば、第1部材を第1アーム12、第2部材を第2アーム13、第3部材を基台11に適用してもよい。また、第1部材を第2アーム13、第2部材を第3アーム14、第3部材を第1アーム12に適用してもよい。また、第1部材を第3アーム14、第2部材を第4アーム15、第3部材を第2アーム13に適用してもよい。
The configuration of the
Next, the structure of the hand portion of the
第4アーム15は、中空のアーム本体150を有する。アーム本体150は、その先端部に、第5アーム16を片持ち支持する支持部151を有する。また、アーム本体150内には、駆動部5Aおよび駆動部6Aが配置されている。
The
駆動部5Aは、モーターM5、エンコーダーE5、減速機160、ベルト51およびプーリー52を有する。モーターM5が出力する回転力は、減速機160によって減速される。また、減速機160の出力軸には、ベルト51が掛け回されている。ベルト51は、無端ベルトで構成されている。ベルト51は、減速機160の出力軸およびプーリー52の外周部に掛け回されている。また、ベルト51の内周部、減速機160の出力軸およびプーリー52の外周部には、歯が形成されている。ベルト51の歯は、減速機160の出力軸の歯およびプーリー52の外周部の歯と噛み合っている。これにより、モーターM5が出力した回転力により、減速機160およびベルト51を介してプーリー52が回転する。なお、減速機160は、ウェーブジェネレーター160A、フレクスプライン160B、サーキュラスプライン160Cを有する波動減速機である。
The
プーリー52は、筒状をなし、内周側に後述する軸部材19を挿通している。すなわち、プーリー52は、軸部材19と同心的に、軸部材19の外周側に配置されている。また、プーリー52は、その中心軸が、軸O5と一致した状態で配置されている。また、プーリー52は、ウェーブジェネレーター160Aに固定されている。フレクスプライン160Bは、第4アーム15のアーム本体部151に固定されている。サーキュラスプライン160Cは、第5アーム16のアーム本体161に固定されている。これにより、プーリー52を回転させると、ウェーブジェネレーター160Aとフレクスプライン160Bが回転し、第5アーム16を、軸O5の軸回りに回転させることができる。
The
また、プーリー52の外周部には、ベアリング23Aが設けられており、プーリー52の内周部には、ベアリング21Cが設けられている。ベアリング23Aは、内輪がプーリー52に固定されており、外輪が第4アーム15に固定されている。このため、プーリー52は、第4アーム15に対して回転可能となる。ベアリング21Cに関しては、後述する。
Further, a
駆動部6Aは、モーターM6、エンコーダーE6、減速機170、ベルト61およびプーリー62を有する。モーターM6が出力する回転力は、減速機170によって減速される。また、減速機170の出力軸には、ベルト61が掛け回されている。ベルト61は、無端ベルトで構成されている。ベルト61は、減速機170の出力軸およびプーリー62の外周部に掛け回されている。また、ベルト61の内周部、減速機170の出力軸およびプーリー62の外周部には、歯が形成されている。ベルト61の歯は、減速機172の出力軸の歯およびプーリー62の外周部の歯と噛み合っている。これにより、モーターM6が出力した回転力により、減速機170およびベルト61を介してプーリー62が回転する。なお、減速機170は、ウェーブジェネレーター170A、フレクスプライン170B、サーキュラスプライン170Cを有する波動減速機である。
The
プーリー62は、固定部材620によって、軸部材19の他端部19Bに固定されている。プーリー62は、軸部材19と同心的に配置されている。プーリー52とプーリー62とは、一端側からこの順で同心的に配置されている。プーリー62が回転すると、軸部材19も軸O5の軸回りに回転し、後述するように、第6アーム17も回転する。
The
次に、第5アーム16および第6アーム17について説明する。
第5アーム16は、第4アーム15の支持部151に接続されており、軸O5の軸回りに回転する。第5アーム16は、支持部151に支持されている部位よりも先端側に、筒状部162を有する。筒状部162の先端側には、第6アーム17が回転可能に接続されている。
Next, the
The
また、第5アーム16は、凸部163を有する。凸部163は、図4に示すように、円柱状をなしており、軸部材19の一端側から他端側に向かって突出している。また、凸部163は、一端側の第1部分163Aと、第1部分163Aよりも他端側の第2部分163Bと、第2部分163Bよりも他端側の第3部分163Cと、を有する。第1部分163Aは、第2部分163Bよりも外径が大きい。第2部分163Bは、第3部分163Cよりも外径が大きい。第3部分163Cは、最も外径が小さい部分である。
Further, the
また、第2部分163Bと第3部分163Cとの境界部には、外径が急峻に変化した第1段差部163Dが形成されている。この第1段差部163Dは、ベアリング21Aの位置決めを行う機能を有する。このことに関しては、後述する。
Further, a first stepped
第6アーム17は、リング状をなし、軸O6の軸回りに回転する。第6アーム17の中心部には、筒状体171Aが挿通されている。筒状体171Aは、軸O6に沿って延在し、第5アーム16の筒状部162の基端側に開放している。この筒状体171Aには、例えば、エンドエフェクター20の制御線や電気配線等、各種ケーブルが挿通される。これにより、第5アーム16内において各種ケーブルを引き回す必要がなく、第5アーム16の内部構成を簡素にすることができる。
The
次に、伝達機構7について説明する。
図3に示すように、伝達機構7は、軸部材19と、第1かさ歯車71と、第2かさ歯車72と、ベアリング21Aと、ベアリング21Bと、ベアリング21Cと、ベアリング22Aと、ベアリング22Bと、を有する。
Next, the
As shown in FIG. 3, the
軸部材19は、一端部19Aと他端部19Bとを有し、軸O5に沿って延在している。一端部19Aは、外径が拡大した部分であり、一端側に開放する凹部190を有する。図4に示すように、凹部190は、第1部分190Aと、第2部分190Bと、第3部分190Cと、を有する。
The
第1部分190Aは、凹部190において、最も一端側に位置する部分であり、内径が最も大きい。第2部分190Bは、第1部分190Aよりも他端側に位置する部分であり、内径が第1部分190Aよりも小さい。第3部分190Cは、第2部分190Bよりも他端側に位置する部分であり、内径が第2部分190Bよりも小さい。
The
また、第1部分190Aと第2部分190Bとの境界部には、内径が急峻に変化した第2段差部190Dが形成されている。第2段差部190Dは、ベアリング21Bの位置決めを行う機能を有する。このことに関しては、後述する。
Further, a second stepped
軸部材19の他端部19Bには、前述したプーリー62が固定されている。また、他端部19Bの外周部には、ベアリング21Cの内輪が固定されている。
The
このような軸部材19は、プーリー62と固定されているため、モーターM6が出力した回転力によりプーリー62が回転すると、軸部材19が回転する。
Since such a
軸部材19の一端部19Aには、第1かさ歯車71が設けられている。第1かさ歯車71は、リング状をなす歯車である。図示の構成では、第1かさ歯車71の内周部が凹部190の第1部分190Aを構成している。このため、第1かさ歯車71の内周部が凹部190の一部を構成していると捉えてもよい。すなわち、凹部190は、第2部分190Bと第3部分190Cを有し、第1かさ歯車71の内周部である第1部分190Aと連通しているともいえる。
A
図3に示すように、第2かさ歯車72は、第1かさ歯車71と噛み合い、回転力を第6アーム17に伝達する。第2かさ歯車72は、本実施形態では、筒状体720を介してウェーブジェネレーター170Aに固定されている。これにより、第2かさ歯車72に、第1かさ歯車71からの回転力が伝達されると、第6アーム17が軸O6の軸回りに回転する。
As shown in FIG. 3, the
また、筒状体720の外周部には、ベアリング22Aが設けられており、筒状体171Aの外周部には、ベアリング22Bが設けられている。
In addition, bearing 22A is provided on the outer periphery of
ベアリング22Aおよびベアリング22Bの外輪は、第5アーム16の筒状部162の内周部に固定されている。また、ベアリング22Aの内輪は、筒状体720の外周部に固定され、ベアリング22Bの内輪は、ウェーブジェネレーター170Aの外周部に固定されている。このような構成により、第6アーム17、ウェーブジェネレーター170A、筒状体720および第2かさ歯車72は、第5アーム16の筒状部162によって軸O6の軸回りに回転可能に支持されている。
The outer rings of the
次に、ベアリング21A~ベアリング21Cについて説明する。
図4に示すように、ベアリング21Aは、凹部190の内周部と凸部163との間に配置され、軸部材19を回転可能に支持する第1ベアリングである。また、ベアリング21Aは、第1かさ歯車71よりも軸部材19の他端側に配置されている。具体的には、ベアリング21Aは、凹部190の第3部分190C内で、かつ、凸部163の第3部分163Cに対応する位置に固定されている。換言すれば、ベアリング21Aは、軸O5および軸O6と直交する方向から見たとき、第1かさ歯車71と重なっていない。
Next, the
As shown in FIG. 4, the bearing 21A is a first bearing that is disposed between the inner circumference of the
図4に示すように、ベアリング21Bは、凹部190の内周部と凸部163との間に配置され、軸部材19を回転可能に支持する第2ベアリングである。ベアリング21Bは、ベアリング21Aよりも軸部材19の一端側に配置されている。具体的には、ベアリング21Bは、凹部190の第1部分190A内で、かつ、凸部163の第1部分163Aに対応する位置に固定されている。換言すれば、ベアリング21Bは、軸O5および軸O6と直交する方向から見たとき、第1かさ歯車71と重なっている。
As shown in FIG. 4, the bearing 21B is a second bearing that is disposed between the inner circumference of the
ここで、ロボットアーム10を作動しているとき、ロボットアーム10の姿勢や、ロボットアーム10に加わる外力の向き等によっては、図4中矢印で示す方向に力が加わることがある。すなわち、軸部材19には、ベアリング21Aおよびベアリング21Bを起点として、軸部材19が揺動する、すなわち、軸部材19に軸ずれが生じる方向に力が加わることがある。ロボット1では、軸部材19は、軸部材19の根元部分よりも、第4アーム15側でベアリング21Aにより支持されている。すなわち、軸部材19は、第1かさ歯車71よりも他端側にてベアリング21Aによって支持されている。これにより、軸部材19が根元部分、すなわち、最も一端側の部分のみが支持されている構成に比べ、軸部材19の軸ずれの原因となる回転の起点を他端側にずらすことができる。よって、軸部材19の軸ずれを抑制することができる。
Here, when the
また、ロボット1では、凹部190内にベアリング21Aが配置されており、軸部材19を内側から支持する構成である。このため、軸部材19を外側から支持する構成、すなわち、ベアリング21Aが外側に配置されている構成に比べ、軸部材19の軸ずれの際にベアリング21Aにかかる負荷を軽減することができる。よって、軸部材19の軸ずれを効果的に抑制することができる。ロボット1では、ベアリング21Aが第1かさ歯車71よりも他端側に配置されていることと、ベアリング21Aが凹部190内に配置されていることとが相まって、軸部材19の軸ずれを効果的に抑制することができる。
Furthermore, in the
また、第1ベアリングであるベアリング21Aは、第1かさ歯車71に対し、第1軸である軸O5に沿った方向に離間している。これにより、軸部材19の軸ずれの原因となる回転の起点を、より確実に他端側にずらすことができる、よって、軸部材19の軸ずれをより効果的に抑制することができる。
Moreover, the bearing 21A, which is the first bearing, is spaced apart from the
また、前述したように、伝達機構7は、凹部190の内周部と凸部163との間で、かつ、軸部材19の一端側に配置され、第2軸である軸O6の軸回りに回転し、軸部材19を支持する第2ベアリングであるベアリング21Bを有する。これにより、軸部材19の軸ずれの原因となる回転の起点を2か所とすることができる。よって、軸部材19の軸ずれをより効果的に抑制することができる。
As described above, the
また、第2ベアリングであるベアリング21Bは、第1軸である軸O5および第2軸である軸O6と直交する方向から見たとき、第1かさ歯車71と重なっている。これにより、ベアリング21Bが根元部分を支持する構成となる。よって、軸部材19の軸ずれをより効果的に抑制することができる。
Further, the bearing 21B, which is the second bearing, overlaps with the
また、第1ベアリングであるベアリング21Aと、第2ベアリングであるベアリング21Bとは、第2軸である軸O5に沿った方向に離間して配置されている。これにより、軸部材19の軸ずれの原因となる回転の起点の2か所を離間させることができる。よって、軸部材19の軸ずれをさらに効果的に抑制することができる。
Moreover, the bearing 21A, which is the first bearing, and the bearing 21B, which is the second bearing, are spaced apart from each other in the direction along the axis O5, which is the second axis. Thereby, the two starting points of rotation, which cause axis deviation of the
また、第1ベアリングであるベアリング21Aは、第2ベアリングであるベアリング21Bよりも外径が小さい。これにより、軸部材19を凸部163に挿入して組み立てる際、ベアリング21Bを先に凸部163に挿通し、次いで、ベアリング21Aを凸部163に挿通するという簡単な方法により、組み立てることができる。さらに、より負荷がかかりやすい根元のベアリング21Bの径を大きくすることにより、ベアリング21Bが破損してしまうのを防止または抑制することができる。
Furthermore, the
また、凸部163は、前記第1ベアリングであるベアリング21Aと当接し、ベアリング21Aの位置決めを行う第1段差部163Dを有する。これにより、組み立てを行う際、ベアリング21Aの位置決めを容易に行うことができる。また、例えば、ロボットアーム10の駆動中に、軸部材19に対し凸部163側に接近する方向に力が加わったとしても、軸部材19と凸部163との位置関係を規制することができる。
Further, the
また、第2ベアリングであるベアリング21Bの内周部は、凸部163の外周部と当接し、凹部190は、ベアリング21Bの外周部と当接する第2段差部190Dを有する。これにより、ベアリング21Bの位置決めを行うことができる。
Further, the inner peripheral part of the bearing 21B, which is the second bearing, contacts the outer peripheral part of the
また、図3に示すように、第3ベアリングであるベアリング21Cは、プーリー52と軸部材19の他端部19Bとの間に配置されている。また、ベアリング21Cの内輪は、軸部材19に固定され、ベアリング21Cの外輪は、プーリー52に固定されている。
Further, as shown in FIG. 3, a
このように、伝達機構7は、凹部190の内周部と凸部163との間で、かつ、第1ベアリングであるベアリング21Aよりも軸部材19の他端側に配置され、第1軸である軸O5の軸回りに回転し、軸部材19を支持する第3ベアリングであるベアリング21Cを有する。このベアリング21Cにより、軸部材19の他端部19Bを支持することができる。よって、軸部材19の軸ずれをさらに効果的に抑制することができる。
In this way, the
また、図3に示すように、ロボット1では、第6アーム17の筒状体171Aは、ベアリング22Aおよびベアリング22Bによって回転可能に支持されている。また、ベアリング22Aおよびベアリング22Bは、軸O6に沿って離間して配置されている。これにより、筒状体171Aの軸ずれの原因となる回転の起点を、互いに離間した2ヵ所とすることができる。よって、筒状体171Aの軸ずれをより効果的に防止することができる。
Further, as shown in FIG. 3, in the
ベアリング22Aおよびベアリング22Bの外輪は、第5アーム16の筒状部162の内周部に固定されている。また、ベアリング22Aの内輪は、筒状体720の外周部に固定され、ベアリング22Bの内輪は、ウェーブジェネレーター170Aの外周部に固定されている。このような構成により、第6アーム17、ウェーブジェネレーター170A、筒状体720および第2かさ歯車72は、第5アーム16の筒状部162によって軸O6の軸回りに回転可能に支持されている。
The outer rings of the
以上説明したように、ロボット1は、凸部163を有し、第1軸である軸O5の軸回りに回転する第1部材である第5アーム16と、第5アーム16に接続され、第2軸である軸O6の軸回りに回転する第2部材である第6アーム17と、第6アーム17を軸O6の軸回りに回転駆動させる駆動部であるモーターM6と、モーターM6の出力を第6アーム17に伝達する伝達機構7と、を備える。また、伝達機構7は、モーターM6の前記出力により回転する軸部材19と、軸部材19の一端部19Aと凸部163との間に設置され、軸O5の軸回りに回転し、軸部材19を支持する第1ベアリングであるベアリング21Aと、軸部材19の一端部19Aに設けられた第1かさ歯車71と、第1かさ歯車71と噛み合い、前記駆動部の出力を第6アーム17に伝達する第2かさ歯車72と、を有する。また、軸部材19は、軸部材19の一端側に開放し、凸部163が挿入される凹部190を有する。そして、ベアリング21Aは、凹部190の内周部と凸部163との間で、かつ、第1かさ歯車71よりも軸部材19の他端側に配置されている。これにより、軸部材19が根元部分、すなわち、最も一端側の部分のみが支持されている構成に比べ、軸部材19の軸ずれの原因となる回転の起点を他端側にずらすことができる。よって、軸部材19の軸ずれを抑制することができる。
As described above, the
また、ロボット1は、第1部材である第5アーム16を、第1軸である第5回動軸O5の軸回りに回転し、片持ち支持する第3部材である第6アーム17を備える。このように第5アーム16が第4アーム15に片持ち支持されている構成であるからこそ、軸部材19の軸ずれが生じやすい。したがって、このような構成であると、本発明の効果、すなわち、軸部材19の軸ずれを抑制するという効果を顕著に得ることができる。
The
<変形例>
図5は、変形例を示す軸部材の凹部および第1部材の凸部の拡大断面図である。
図5に示す変形例では、軸部材19の外周部には、ベアリング23Aが設置されている。ベアリング23Aは、内輪が軸部材19に固定されており、外輪が図示しない第5アーム16に直接的または間接的に固定されている。また、ベアリング23Aは、軸部材19の長手方向の中央部に配置されている。このような構成によれば、軸部材19の軸ずれの原因となる回転の起点を、軸部材19の中央部に配置することができる。よって、軸部材19の軸ずれを抑制することができる。
<Modified example>
FIG. 5 is an enlarged sectional view of a concave portion of a shaft member and a convex portion of a first member, showing a modified example.
In the modification shown in FIG. 5, a bearing 23A is installed on the outer circumference of the
以上、本発明のロボットを図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。また、ロボットの各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構造物と置換することができる。また、任意の構造体が付加されていてもよい。 Although the illustrated embodiment of the robot of the present invention has been described above, the present invention is not limited thereto. Furthermore, each part of the robot can be replaced with any structure that can perform a similar function. Further, an arbitrary structure may be added.
1…ロボット、3…制御装置、4…教示装置、5A…駆動部、6A…駆動部、7…伝達機構、10…ロボットアーム、11…基台、12…第1アーム、13…第2アーム、14…第3アーム、15…第4アーム、16…第5アーム、17…第6アーム、18…中継ケーブル、19…軸部材、19A…一端部、19B…他端部、20…エンドエフェクター、21A…ベアリング、21B…ベアリング、21C…ベアリング、22A…ベアリング、22B…ベアリング、23A…ベアリング、31…制御部、32…記憶部、33…通信部、41…表示部、51…ベルト、52…プーリー、61…ベルト、62…プーリー、71…歯車、72…歯車、100…ロボットシステム、150…アーム本体、151…支持部、160…減速機、160A…ウェーブジェネレーター、160B…フレクスプライン、160C…サーキュラスプライン、161…アーム本体、162…筒状部、163…凸部、163A…第1部分、163B…第2部分、163C…第3部分、163D…第1段差部、170…減速機、170A…ウェーブジェネレーター、170B…フレクスプライン、170C…サーキュラスプライン、171…関節、171A…筒状体、172…関節、173…関節、174…関節、175…関節、176…関節、190…凹部、190A…第1部分、190B…第2部分、190C…第3部分、190D…第2段差部、620…固定部材、720…筒状体、D1…モータードライバー、D2…モータードライバー、D3…モータードライバー、D4…モータードライバー、D5…モータードライバー、D6…モータードライバー、E1…エンコーダー、E2…エンコーダー、E3…エンコーダー、E4…エンコーダー、E5…エンコーダー、E6…エンコーダー、M1…モーター、M2…モーター、M3…モーター、M4…モーター、M5…モーター、M6…モーター、O5…軸、O6…軸、TCP…ツールセンターポイント 1...robot, 3...control device, 4...teaching device, 5A...drive unit, 6A...drive unit, 7...transmission mechanism, 10...robot arm, 11...base, 12...first arm, 13...second arm, 14...third arm, 15...fourth arm, 16...fifth arm, 17...sixth arm, 18...relay cable, 19...shaft member, 19A...one end, 19B...other end, 20...end effector, 21A...bearing, 21B...bearing, 21C...bearing, 22A...bearing, 22B...bear Ring, 23A...bearing, 31...control unit, 32...storage unit, 33...communication unit, 41...display unit, 51...belt, 52...pulley, 61...belt, 62...pulley, 71...gear, 72...gear, 100...robot system, 150...arm body, 151...support unit, 160...reduction gear, 160A...wave generator, 160B...flex spline, 160C...circular spline, 161...arm body, 162...cylindrical portion, 163...projection portion, 163A...first portion, 1 63B...second portion, 163C...third portion, 163D...first step portion, 170...reduction gear, 170A...wave generator, 170B...flex spline, 170C...circular spline, 171...joint, 171A...cylindrical body, 172...joint, 173...joint, 174...joint, 175...joint, 176...joint, 190...recess, 190A...first portion, 190B...second portion, 190C...third portion, 190D...second step portion, 620...fixing member, 720...cylindrical body, D1...motor driver, D2...motor driver, D3...motor driver, D4...motor driver, D5...motor driver, D6...motor driver, E1...encoder, E2...encoder, E3...encoder, E4...encoder, E5...encoder, E6...encoder, M1...motor, M2...motor, M3...motor, M4...motor, M5...motor, M6...motor, O5...axis, O6...axis, TCP...tool center point
Claims (10)
前記第1部材に接続され、第2軸の軸回りに回転する第2部材と、
前記第2部材を前記第2軸の軸回りに回転駆動させる駆動部と、
前記駆動部の出力を前記第2部材に伝達する伝達機構と、を備え、
前記伝達機構は、
前記駆動部の前記出力により前記第1軸の軸回りに回転する軸部材と、
前記軸部材と前記凸部との間に設置され、前記軸部材を支持する第1ベアリングと、
前記軸部材の一端部に設けられた第1かさ歯車と、
前記第1かさ歯車と噛み合い、前記駆動部の前記出力を前記第2部材に伝達する第2かさ歯車と、を有し、
前記軸部材は、前記軸部材の一端側に開放し、前記凸部が挿入される凹部を有し、
前記第1ベアリングは、前記凹部の内周部と前記凸部との間で、かつ、前記第1かさ歯車よりも前記軸部材の他端側に配置されていることを特徴とするロボット。 a first member having a protrusion and rotating about a first shaft;
a second member connected to the first member and adapted to rotate about a second shaft;
A drive unit that rotates the second member about the second shaft;
a transmission mechanism that transmits the output of the drive unit to the second member,
The transmission mechanism includes:
a shaft member that rotates about an axis of the first shaft by the output of the drive unit;
a first bearing disposed between the shaft member and the protruding portion and supporting the shaft member;
A first bevel gear provided at one end of the shaft member;
a second bevel gear that meshes with the first bevel gear and transmits the output of the drive unit to the second member,
the shaft member has a recess that is open to one end side of the shaft member and into which the protrusion is inserted,
The robot is characterized in that the first bearing is disposed between an inner periphery of the recess and the protrusion, and on the other end side of the shaft member relative to the first bevel gear.
前記凸部は、前記第1ベアリングの内周部と当接する第1段差部を有する請求項1または2に記載のロボット。 The outer circumferential portion of the first bearing abuts the inner circumferential portion of the recess,
The robot according to claim 1 or 2, wherein the convex portion has a first stepped portion that comes into contact with an inner peripheral portion of the first bearing.
前記凹部は、前記第2ベアリングの外周部と当接する第2段差部を有する請求項4ないし7のいずれか1項に記載のロボット。 The inner peripheral part of the second bearing contacts the outer peripheral part of the convex part,
The robot according to any one of claims 4 to 7, wherein the recess has a second stepped portion that comes into contact with an outer peripheral portion of the second bearing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020059830A JP7456236B2 (en) | 2020-03-30 | 2020-03-30 | robot |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020059830A JP7456236B2 (en) | 2020-03-30 | 2020-03-30 | robot |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021154465A JP2021154465A (en) | 2021-10-07 |
JP7456236B2 true JP7456236B2 (en) | 2024-03-27 |
Family
ID=77918987
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020059830A Active JP7456236B2 (en) | 2020-03-30 | 2020-03-30 | robot |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7456236B2 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120085191A1 (en) | 2010-10-11 | 2012-04-12 | Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. | Robot arm assembly |
JP2020006450A (en) | 2018-07-04 | 2020-01-16 | ファナック株式会社 | Wrist structure of robot |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH089154B2 (en) * | 1989-02-20 | 1996-01-31 | トキコ株式会社 | Industrial robot |
-
2020
- 2020-03-30 JP JP2020059830A patent/JP7456236B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120085191A1 (en) | 2010-10-11 | 2012-04-12 | Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. | Robot arm assembly |
JP2020006450A (en) | 2018-07-04 | 2020-01-16 | ファナック株式会社 | Wrist structure of robot |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021154465A (en) | 2021-10-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3952955B2 (en) | Articulated robot | |
JP4233578B2 (en) | Wrist drive structure of industrial robot | |
JP5225658B2 (en) | Robot for work | |
US8109173B2 (en) | Parallel robot provided with wrist section having three degrees of freedom | |
US8893578B2 (en) | Parallel robot provided with wrist section having three degrees of freedom | |
WO2017183505A1 (en) | Work device and dual-arm work device | |
US20120266720A1 (en) | Drive apparatus and robot | |
KR20130129852A (en) | Industrial robot with drives which extend in a hand basic housing | |
JP2007118177A (en) | Double-arm robot | |
US4683772A (en) | Hand gear train with three degrees of freedom | |
JP2018140456A (en) | Scalar robot | |
JP6277672B2 (en) | robot | |
WO2018088445A1 (en) | Working device and double-arm type working device | |
KR20200067440A (en) | Industrial Robot Gripper | |
JP7456236B2 (en) | robot | |
JP6535976B2 (en) | robot | |
JP4270041B2 (en) | Robot wrist device and robot equipped with the same | |
JP7537113B2 (en) | robot | |
JPH06292343A (en) | Double-spindle driving mechanism | |
WO2018055721A1 (en) | Robot | |
JP2005040923A (en) | Shaft structure of robot and articulated robot provided with it | |
JP4761054B2 (en) | Articulated robot | |
KR20240131036A (en) | Decoupled cable-driven revolute joint device for wearable robot | |
WO2022163789A1 (en) | Arm robot | |
JP2023162715A (en) | Robot, control method of the same, manufacturing method of article using the same, wire used in the same, control program, and recording medium |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD07 | Notification of extinguishment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7427 Effective date: 20200828 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20210913 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20211108 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230222 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20231011 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20231017 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231213 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240213 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240226 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7456236 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |