JPH03154791A - ロボット用多関節アーム - Google Patents
ロボット用多関節アームInfo
- Publication number
- JPH03154791A JPH03154791A JP1296330A JP29633089A JPH03154791A JP H03154791 A JPH03154791 A JP H03154791A JP 1296330 A JP1296330 A JP 1296330A JP 29633089 A JP29633089 A JP 29633089A JP H03154791 A JPH03154791 A JP H03154791A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gear
- arm
- fixed
- fixed shaft
- main post
- 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.)
- Pending
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 6
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
- B25J9/106—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with articulated links
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/02—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type
- B25J9/04—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type by rotating at least one arm, excluding the head movement itself, e.g. cylindrical coordinate type or polar coordinate type
- B25J9/041—Cylindrical coordinate type
- B25J9/042—Cylindrical coordinate type comprising an articulated arm
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］
本発明はロボット用アーム、殊に複数のアームを相対的
に回転させるロボット用多関節アームに関するものであ
る。
に回転させるロボット用多関節アームに関するものであ
る。
［従来の技術］
従来、この種の多関節アームとしては、第４図及び第５
図に示すように第一アーム１０１の一端部に設けたプー
リ１０２をモータ１０３によって駆動し、ベルト１０４
を該アーム１０１の中間部に同軸に固定して設けた２個
一対のプーリ１０５．１０６の一方のプーリ（１０５）
に巻回すると共に、他方のプーリ（１０６）と前記第一
アームの他端部に同軸に固定して設けた２個のプーリ１
０７，１０８のうち上側のプーリ（１０７）とをベルト
１１０により連結してモータ１０３によって２個のプー
リ１０７゜１０８を回転させる。
図に示すように第一アーム１０１の一端部に設けたプー
リ１０２をモータ１０３によって駆動し、ベルト１０４
を該アーム１０１の中間部に同軸に固定して設けた２個
一対のプーリ１０５．１０６の一方のプーリ（１０５）
に巻回すると共に、他方のプーリ（１０６）と前記第一
アームの他端部に同軸に固定して設けた２個のプーリ１
０７，１０８のうち上側のプーリ（１０７）とをベルト
１１０により連結してモータ１０３によって２個のプー
リ１０７゜１０８を回転させる。
そして、前記の２個のプーリのうちの他方のプーリ１０
８と前記プーリ１０２に隣接して架台１１１に固定して
設けたプーリ１１２とをベルト１１３で連結すると共に
、前記第一アーム１０１の他端部には第一アーム１０１
と相対的に回転可能に第二アーム１１４を軸支し、該ア
ーム１１４と前記プーリ１０７．１０８とを一体に連結
してプーリ１０８にベルト１１３を介して連結した架台
１１１に固定したプーリ１０４の回転反力によって第一
アーム１０１と第二アーム１１４を相対的に回転させる
。
８と前記プーリ１０２に隣接して架台１１１に固定して
設けたプーリ１１２とをベルト１１３で連結すると共に
、前記第一アーム１０１の他端部には第一アーム１０１
と相対的に回転可能に第二アーム１１４を軸支し、該ア
ーム１１４と前記プーリ１０７．１０８とを一体に連結
してプーリ１０８にベルト１１３を介して連結した架台
１１１に固定したプーリ１０４の回転反力によって第一
アーム１０１と第二アーム１１４を相対的に回転させる
。
一方、第二アーム１１４の一端部に固定したプーリ１０
９とチャックアーム１１５と一体に軸支したプーリ１１
６とをベルト１１７で連結して、第二アーム１１４の回
転によって、チャックアーム１１５を第二アーム１１４
に対して相対的に回転させるようにしたものが知られて
いる。
９とチャックアーム１１５と一体に軸支したプーリ１１
６とをベルト１１７で連結して、第二アーム１１４の回
転によって、チャックアーム１１５を第二アーム１１４
に対して相対的に回転させるようにしたものが知られて
いる。
［発明が解決°しようとする課題］
従来の多関節アームでは、第一アーム中に実質的に３段
のプーリを設けなければならず構造が複雑となると共に
、その分アームの形状も大きくならざるを得す、重量も
大きくなる。
のプーリを設けなければならず構造が複雑となると共に
、その分アームの形状も大きくならざるを得す、重量も
大きくなる。
このため、アームの慣性モーメントが大きくアームを高
速で動作させる場合、制限を受ける結果となっていた。
速で動作させる場合、制限を受ける結果となっていた。
［課題を解決するための手段］
本発明は、メインボスト１に固定した歯車３と、該歯車
３に被冠するように一端部をメインボスト１に回転可能
に枢着した第一アーム４と、該第一アーム４の他端部に
固定した第一アーム４から突出した歯車８を有する第一
固定軸７と、第一アーム内にあって第一固定軸７に回転
可能に枢着した歯車９と、該歯車９と一体に連結された
前記第一固定軸７に固定した歯車８に被冠するように一
端部を第一固定軸７に回転可能に枢着した第二アーム１
０と、第二アーム１０の他端部に固定した第二固定軸１
２と、第二アーム内にあって第二固定軸１２に回転可能
に枢着した歯車１３と、該歯車１３と一体に連結して第
二アーム１０の外側に設けたチャックアーム１５とより
なり、かつ、メインボスト１に固定した歯車３と第一固
定軸７に枢着した歯車９及び第一固定軸７に固定した歯
車８と第二固定軸１２に枢着した歯車１３を歯付きベル
ト１１．１６等の動力伝達装置によって互に連結したこ
と、更に望ましくは、メインボスト１に固定した歯車３
と第一固定軸７に枢着した歯車９の歯数比を２：１、第
一固定軸７に固定した歯車８と第二固定軸１２に枢着し
た歯車１３の歯数比が１＝２とし、両者の軸間距離１１
゜（２を等しくしたことにより構造が簡単で、小型・軽
量化が可能なロボット用多関節アームを提供するもので
ある。
３に被冠するように一端部をメインボスト１に回転可能
に枢着した第一アーム４と、該第一アーム４の他端部に
固定した第一アーム４から突出した歯車８を有する第一
固定軸７と、第一アーム内にあって第一固定軸７に回転
可能に枢着した歯車９と、該歯車９と一体に連結された
前記第一固定軸７に固定した歯車８に被冠するように一
端部を第一固定軸７に回転可能に枢着した第二アーム１
０と、第二アーム１０の他端部に固定した第二固定軸１
２と、第二アーム内にあって第二固定軸１２に回転可能
に枢着した歯車１３と、該歯車１３と一体に連結して第
二アーム１０の外側に設けたチャックアーム１５とより
なり、かつ、メインボスト１に固定した歯車３と第一固
定軸７に枢着した歯車９及び第一固定軸７に固定した歯
車８と第二固定軸１２に枢着した歯車１３を歯付きベル
ト１１．１６等の動力伝達装置によって互に連結したこ
と、更に望ましくは、メインボスト１に固定した歯車３
と第一固定軸７に枢着した歯車９の歯数比を２：１、第
一固定軸７に固定した歯車８と第二固定軸１２に枢着し
た歯車１３の歯数比が１＝２とし、両者の軸間距離１１
゜（２を等しくしたことにより構造が簡単で、小型・軽
量化が可能なロボット用多関節アームを提供するもので
ある。
［実施例］
以下、図面に示した実施例に沿い説明する。
第１図及び第２図を参照して、メインボスト１にはスト
ッパリング２を介して歯車３が一体に固定されている。
ッパリング２を介して歯車３が一体に固定されている。
また、ストッパリング２には歯車３に被冠するように第
一アーム４の一端部が回転可能に枢支されている。
一アーム４の一端部が回転可能に枢支されている。
ハ第一アーム４は、前記メインボスト１に回転可能に軸
支された駆動軸５の一端に固定されており、該軸５の他
端にはア・−ム伸縮モータ６が連結されている。
支された駆動軸５の一端に固定されており、該軸５の他
端にはア・−ム伸縮モータ６が連結されている。
一方、前記アーム４の他端には第一固定軸７が固定され
ており、該軸７のアーム４を貫通して伸びた端部には歯
車８が、一体に装着されている。また、第一固定軸７の
外周には第一アーム４内に位置して歯車９が回転可能に
嵌合されており、かつ、該歯車９と一体に第二アーム１
０の一端部・が連結されている。
ており、該軸７のアーム４を貫通して伸びた端部には歯
車８が、一体に装着されている。また、第一固定軸７の
外周には第一アーム４内に位置して歯車９が回転可能に
嵌合されており、かつ、該歯車９と一体に第二アーム１
０の一端部・が連結されている。
そして、前記メインボスト１に固定した歯車３と第一固
定軸７に嵌合した歯車９は歯付きベルト１１等の動力伝
達装置により連結されている。また、前記第二アーム１
０の他端部には、第二固定軸１２が固定されており、該
軸１２の外周には第二、アーム１０内に位置して歯車１
３が回転可能に嵌合されている。
定軸７に嵌合した歯車９は歯付きベルト１１等の動力伝
達装置により連結されている。また、前記第二アーム１
０の他端部には、第二固定軸１２が固定されており、該
軸１２の外周には第二、アーム１０内に位置して歯車１
３が回転可能に嵌合されている。
そして、該歯車１３にはりテーナ１４を介してチャック
アーム１５が固定されている。
アーム１５が固定されている。
一方、前記第一固定軸７に固定した歯車８と第二固定軸
１２に嵌合した歯車１３は、歯付きベルト１６等の動力
伝達装置により連結されている。
１２に嵌合した歯車１３は、歯付きベルト１６等の動力
伝達装置により連結されている。
第２図を併せて参照して、前記メインボスト１はハウジ
ング１７に回転可能に支持されたフレーム１８に、支持
されたポールスクリュ１９及び支持ブラケット２０を介
して支持されており、アーム昇降モータ２１を駆動し、
ベルト２２を介してポールスクリュ１９を回転させるこ
とにより、ポールスクリュ１９に沿って昇降するように
なっている。
ング１７に回転可能に支持されたフレーム１８に、支持
されたポールスクリュ１９及び支持ブラケット２０を介
して支持されており、アーム昇降モータ２１を駆動し、
ベルト２２を介してポールスクリュ１９を回転させるこ
とにより、ポールスクリュ１９に沿って昇降するように
なっている。
２３はアーム回転用モータで、前記ハウジング１７にブ
ラケット２４を介して支持されており、その出力軸２５
の一端が前記フレーム１８に固定されており、アーム回
転用モータ２３を駆動することにより、フレーム１８を
介してメインボスト１（アーム）を回転するようになっ
ている。
ラケット２４を介して支持されており、その出力軸２５
の一端が前記フレーム１８に固定されており、アーム回
転用モータ２３を駆動することにより、フレーム１８を
介してメインボスト１（アーム）を回転するようになっ
ている。
前記実施例において、メインボスト１に固定した歯車３
と第一固定軸７に嵌合した歯車９との歯数比を２：１、
また、第一固定軸７に固定した歯車８と第二固定軸に嵌
合した歯車１３の歯数比を１：２とし、かつ、前記歯車
３と９の軸間距離と前記歯車８と１３の軸間距離を等し
く設定しておけば、アーム４，１０を相対的に回転（折
曲げ）させてチャックアーム１５を半径方向に伸縮させ
る場合、チャックアーム１５の向きは一定に保持される
。
と第一固定軸７に嵌合した歯車９との歯数比を２：１、
また、第一固定軸７に固定した歯車８と第二固定軸に嵌
合した歯車１３の歯数比を１：２とし、かつ、前記歯車
３と９の軸間距離と前記歯車８と１３の軸間距離を等し
く設定しておけば、アーム４，１０を相対的に回転（折
曲げ）させてチャックアーム１５を半径方向に伸縮させ
る場合、チャックアーム１５の向きは一定に保持される
。
次にその作用を説明する。
まず、アーム回転モータ２３を駆動するとフレーム１８
が回転し、該フレーム１８に支持されたメインボスト１
も回転するので、アーム４．１０及びチャックアーム１
５は一体として円周方向（θ）に回転する。
が回転し、該フレーム１８に支持されたメインボスト１
も回転するので、アーム４．１０及びチャックアーム１
５は一体として円周方向（θ）に回転する。
また、アーム昇降モータ２１を駆動すると、ベルト２２
を介してポールスクリュ１９が回転し、メインボスト１
が該ポールスクリュ１９に沿って昇降するので、アーム
４．１０及びチャックアーム１５は一体として上下方向
（Ｚ）に昇降する。
を介してポールスクリュ１９が回転し、メインボスト１
が該ポールスクリュ１９に沿って昇降するので、アーム
４．１０及びチャックアーム１５は一体として上下方向
（Ｚ）に昇降する。
そして、アーム伸縮モータ６を駆動すると駆動軸５が回
転され、該軸５と一体に連結された第一アーム４は、メ
インボスト１に対して回転角 だけ回転する。
転され、該軸５と一体に連結された第一アーム４は、メ
インボスト１に対して回転角 だけ回転する。
従って、メインボスト１に固定した歯車３は第一アーム
４に対して相対的回転角ρだけ回転するので、この回転
で歯付きベルト１１を介して歯車９を回転させる。
４に対して相対的回転角ρだけ回転するので、この回転
で歯付きベルト１１を介して歯車９を回転させる。
この時、歯車３と歯車９の歯数比を２＝１としておけば
、歯車９の回転角は一２ρとなるから第二アーム１０の
回転角も一２ρとなる。
、歯車９の回転角は一２ρとなるから第二アーム１０の
回転角も一２ρとなる。
従って、歯車３と歯車９の軸間距離１１と歯車８と歯車
１３の軸間距離ρ２を等しくしておけば歯車１３の回転
軸は半径方向Ｒにのみ移動する。
１３の軸間距離ρ２を等しくしておけば歯車１３の回転
軸は半径方向Ｒにのみ移動する。
一方、第一歯車軸７に固定した歯車８は第二アーム１０
に対して相対的に回転角２ρだけ回転するので、この回
転で歯付きベルト１６を介して歯車１３を回転させる。
に対して相対的に回転角２ρだけ回転するので、この回
転で歯付きベルト１６を介して歯車１３を回転させる。
この時、歯車８と歯車１３の歯数比を１：２としておけ
ば歯車１３の回転角はρとなり、チャックアーム１５も
回転角ρだけ回転する。
ば歯車１３の回転角はρとなり、チャックアーム１５も
回転角ρだけ回転する。
従って、チャックアーム１５は一定の向きに保持された
まま半径方向Ｒにのみ移動（伸縮）する。
まま半径方向Ｒにのみ移動（伸縮）する。
［発明の効果］
本発明によれば、アーム回転機構を簡略化できるのでア
ームを小型・軽量化することが可能である。
ームを小型・軽量化することが可能である。
従って、アームの慣性モーメントも小さくなるからアー
ムを高速で作動させても正確な位置決め制御が可能とな
ると共に故障も少ない等の効果を得ることができる。
ムを高速で作動させても正確な位置決め制御が可能とな
ると共に故障も少ない等の効果を得ることができる。
第１図は本発明を実施したロボット用多関節アームの正
断面図、第２図は同多関節ロボットの一部切截正面図、
第３図は同アームの平面図、第４図は従来のロボット用
多関節アームの正断面図、第５図は同一部切截平面図で
ある。 １・・・メインボスト ３．８・・・固定歯車４・
・・第一アーム ７・・・第一固定軸９．１３・
・・回転歯車 １０・・・第二アーム１１．１６・・
・歯付きベルト（動力伝達装置）１２・・・第二固定軸
１５・・・チャックアーム第２図 ２ 第４図 第５図 １Ｕソ
断面図、第２図は同多関節ロボットの一部切截正面図、
第３図は同アームの平面図、第４図は従来のロボット用
多関節アームの正断面図、第５図は同一部切截平面図で
ある。 １・・・メインボスト ３．８・・・固定歯車４・
・・第一アーム ７・・・第一固定軸９．１３・
・・回転歯車 １０・・・第二アーム１１．１６・・
・歯付きベルト（動力伝達装置）１２・・・第二固定軸
１５・・・チャックアーム第２図 ２ 第４図 第５図 １Ｕソ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）メインポストに固定した歯車と、該歯車に被冠する
ように一端部をメインポストに回転可能に枢着した第一
アームと、該第一アームの他端部に固定した第一アーム
から突出した歯車を有する第一固定軸と、第一アーム内
にあつて第一固定軸に回転可能に枢着した歯車と、該歯
車と一体に連結された前記第一固定軸に固定した歯車に
被冠するように一端部を第一固定軸に回転可能に枢着し
た第二アームと、第二アームの他端部に固定した第二固
定軸と、第二アーム内にあつて第二固定軸に回転可能に
枢着した歯車と、該歯車と一体に連結して第二アームの
外側に設けたチャックアームとよりなり、かつ、メイン
ポストに固定した歯車と第一固定軸に枢着した歯車及び
第一固定軸に固定した歯車と第二固定軸に枢着した歯車
を歯付きベルト等の動力伝達装置によって互に連結した
ことを特徴とするロボット用多関節アーム。 ２）メインポストに固定した歯車と第一固定軸に枢着し
た歯車の歯数比が２：１で、第一固定軸に固定した歯車
と第二固定軸に枢着した歯車の歯数比が１：２であるこ
とを特徴とする請求項１に記載のロボット用多関節アー ム。 ３）メインポストに固定した歯車と第一固定軸に枢着し
た歯車の軸間距離と第一固定軸に固定した歯車と第二固
定軸に枢着した歯車の軸間距離が等しいことを特徴とす
る請求項１に記載のロボット用多関節アーム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1296330A JPH03154791A (ja) | 1989-11-14 | 1989-11-14 | ロボット用多関節アーム |
| US07/611,524 US5046992A (en) | 1989-11-14 | 1990-11-13 | Robot arm capable of three-dimensionally moving a robot arm member |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1296330A JPH03154791A (ja) | 1989-11-14 | 1989-11-14 | ロボット用多関節アーム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03154791A true JPH03154791A (ja) | 1991-07-02 |
Family
ID=17832143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1296330A Pending JPH03154791A (ja) | 1989-11-14 | 1989-11-14 | ロボット用多関節アーム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5046992A (ja) |
| JP (1) | JPH03154791A (ja) |
Cited By (10)
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