JPS62292389A

JPS62292389A - ロボット用手首機構

Info

Publication number: JPS62292389A
Application number: JP62144994A
Authority: JP
Inventors: レイフ　テレデン
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1986-06-12
Filing date: 1987-06-10
Publication date: 1987-12-19
Anticipated expiration: 2010-04-05
Also published as: JPH0729271B2; US4806069A; SE453580B; SE8602626D0; DE3719063A1; SE8602626L

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】３、発明の詳細な説明く工業上の利用分野〉本発明は工業用ロボットに関するもの−ぐあり、特にロ
ボット用の手首機構に関するものである。

手首機構はロボットアームに取付けられたリストハウジ
ングとハウジング内に支持され、かつロボットアームの
長手軸線に対して垂直な回転軸線を有するリスト部（通
常チルト部という）と、チルト部に回動可能に支持され
たツールアタッチメントと、チルト部とツールアタッチ
メントとを回転する駆動装置とを右している。駆＠１５
Ａ置は少なくとし一対の円筒歯車を右している。

〈従来の技術〉ロボットの精度をｎめるため、手首機構の歯車装置のバ
ックラッシュをできるだけ小さくすることは重要なこと
である。このためギア８ｉｉ！を調整可能にすることは
よく知られている。２つの円筒歯車のバックラッシュを
調整する機構がいくつが知られている。しかしながら、
これらの機構はスペースを必要とし、従って自動車のボ
ディ等の狭いスペースにおいてうまく接近作動づるロボ
ット用の手首機構には不適当である。この種の従来技術
の別な欠点として組立後の調整がめ／υどうであること
がある。

〈問題点を解決するための手段〉本発明の目的は手首機構の円筒歯車装置のバックラッシ
ュの調整が容易に迅速に達成できるこの種の手首機構を
提供することであり、この調整に必要な装置による手首
機構のサイズの増大はほとＩνどない。

本発明によると、上記目的は歯車装置の２つの円筒歯車
の間に配置された中間歯車を、円形軌道にそって調整部
材により移動可能な支持部材上に設けることにより達成
され、円形軌道の中心は歯車のうちの１つの回転軸線に
一致している。支持部材が移動して中間歯車が自動的に
２つの歯車の門に位置する設Ｈ１により、バックラッシ
ュの迅速な調整が可能になる。支持部材はリストハウジ
ングの円形円筒状の壁面により適当に案内される。

このため余分なスペースを不要とし、駆動部材の曙械的
な安定性が中間歯車の軸力を直接リストハウジングに伝
達することにより得られる。

本発明によると、中間歯車は可動支持部材に配置された
偏心軸に取イ１けられている。この配置により中間歯車
と２つの歯車のうちのそれぞれの削切な調整が可能にな
る。加えて、許容、ｆｔ差の範囲が比較的広くできる。

〈実施例〉以下、本発明を図面を参照して詳述する。

第１図に示すロボットは、基盤２に対して垂直な軸線（
八）の回りをモーター（Ｍｌ）により回！ｌＪ司能なス
タンド１を有している。第１のロボットアーム３、すな
わち主アームは軸線（Ｂ）の回りでスタンド１に回動可
能に支持されている。第１のアーム３の上端部には、第
２のアーム４、づなわち二次アームが軸線（Ｃ）の回り
に回動可能に取付けられている。アーム４の回転は平行
連結［］ツラド１と連動しており、平行連結ロッド１１
の下端ｔよモーターで駆動されるクランク１２に関節由
めされており、その上端はアーム４の侵部に関節止めさ
れている。アーム３及び４を回転させる歯車装置を有し
たモーターはスタンド１内に組込まれている。

第２図はロボットの二次アーム４の平面図である。二次
アームは軸線（Ｃ）の回りに回転可能な後部４１と、そ
の後部４１に枢着され、かつアーム４の長手軸線（Ｄ）
の回りに回転可能な管状前部４２とから構成されている
。アームの前部４２の先端部はリスト（手首）を構成し
ており、手首は２つの手首部材５０．６０から構成され
、その間にリス１〜部５すなわちチルト部が軸線（Ｅ）
の回りに回動可能で、かつ回転盤６の形をとったツール
取付部を有して枢着されている。回転盤６はチルト部５
の長手軸線（Ｆ）の回りを回転可能である。

第３図はアームの前部４２、チルト部５及び回転１６の
駆ｖＪ構成を示している。アームの前部４２は４つの円
筒状歯車４３．４４．４５及び４６を右した歯車装置を
介してモーター（Ｍ４）により駆動される。歯車４６は
アーム部４２に固定的に設けられている。

チルト部５は円錐状ビニオン５１を介してモーター（Ｍ
５）により駆ｆｊｌされる。ビニオン５’Ｎよモーター
軸に固定されており、かつアームの前部４２の回転軸線
（Ｄ）に対して重直な軸線（Ｇ）の回りでリストハウジ
ングに回転可能に支持された円錐歯車５２と係合してい
る。歯車５２は円筒ビニオン５３に固定されており、ビ
ニオン５３は中間歯車５４を介してチルトハウジングに
固定されたギアリム５５を駆動する。

チルト部材の駆！ｊｌ装置と同様に円！３６の駆動装置
はモーター（Ｍ６）を右しており、モーターの軸にはビ
ニオン６１が取付０られており、円錐歯車６２と係合し
ている。歯車６２はリストハウジング内に回動可能に支
持されており、リスト部４２の回転軸ＦＪ（Ｄ）に対し
て垂直な軸線（１−１＞の回りを回動する。歯車６２は
円錐ビニオン６３と一体に形成されてＪ３す、中間歯車
６４を介して円筒歯車６５を駆動する。歯車６５はチル
ト部５の回転＠線（Ｅ＞の回りに回転可能に支持されて
いる。歯車６５は円錐ビニオン６６と一体形成されてお
り、゛円錐ビニオン６６は回転円盤６に固定された円Ｉ
＠市６７と係合している。

第４図及び第５図は同一な２つのりストハーフのうちの
１つにおける駆動装ｄの中央部の構成を示している。軸
ビン７２はリストハウジングのうちの１つ７１に固定さ
れており、円ｆｆｌ歯車６２は軸ビン７２に回動可能に
支持されている。軸ビン７５は歯車６２にねじ止めされ
ており、円筒ビニオン６３は軸ピン７５に固着されてい
る。軸ビン７２及び７５は同軸的に設けられている。駆
動モーター（Ｍ６）はリストハウジングハーフ７１にね
じＩＬめされ、とニオン６１は駆動モーター（Ｍ６）の
軸に固定されており、歯車６２と係合している。

ビニオン６３により、中間歯車６４を介して円筒歯車６
５が駆動される。歯車６５はチルト軸７８に回動可能に
支持されており、チルト軸７８は軸線（Ｅ）の回りでリ
ストハウジング内に回動可能に支持されている。

中間歯車６４は、はぼ環状扇状の調整円盤８２に回転可
能に取（−１＄−Ｊられた偏心軸ピン８１上にボールベ
アリング８０により支持されている。この円盤８２はリ
ストハウジング内の円形円筒状の壁面８３により案内さ
れ、ビニオン６３の回転軸線と一致する中心を有する円
形軌道にそって２つの調整ねじ８４．８５により移動可
能となっている。

調整ねじ８４．８５はリストハウジング内に固定された
環状扇状の対の支持部材８６内に固定されている。

円筒歯車６３．６４及び６５のバックラッシュを調整す
るとき、まず偏心軸ビン８１は南１ｉ　６３及び６４の
バックラッシュが所定のレベルになるまで回転され、軸
ピン８１がワツシＡ−１−８７を軸端にねじ止めするこ
とにより固定される。その１殺調整円盤８２は歯車６４
と６５とのバックラッシュが所定レベルになるまで調整
ねじ８４．８５ににり回転される。調整円盤８２が移動
されるとき軸ビン８１が充分大きな偏心度をもって回転
されるならば、バックラッシュの調整は甲−ステップで
も行なうことができる。中間歯車６４は歯車６３と６５
とのＴｈ５Ｉに位置決めされる。

第６図はバックラッシュの調整装置の変更例を示す。こ
の実施例ではくさび部材８８．８９が調整ねじ８４．８
５のかわりに用いられ、調整ねじ９０及び９１によりリ
ストハウジング７１の外部から可動支持部材８２と対の
支持部材８６との間で挿入または用法き可能である。

本発明は上記実施例に限定されるものでなくいくつかの
変更が可能である。リストハウジング内の歯車及びベア
リングが高精度に形成されていれば、例えば軸ビン８１
は偏心させる必要がない。

さらに、対の支持部材８６はリストハウジング内に固定
された別部材にする必要はない。ハウジングが鋳造され
る場合、対の支持部材がハウジングと一体のショルダ一
部材としてもよい。この場合、調整ねじ８４．８５は円
盤８２にねじ溝を有し、そのヘッドをリストハウジング
のｕ　Ｎショルダ一部材に当ててもよい。

調整ねじ８２はリストハウジングの円筒状壁面８３によ
り案内するかわりに、円盤８２は軸ピン７５により、案
内されてもよい。しかしながら、この場合軸ビン７２を
長くして手首の幅を大きくしなければならないので、わ
ずかながら欠点が生じる。ざらに、中間歯車の軸力はこ
の長い軸ビンにより吸収されなければならず軸ビンが変
形を受け、ロボットの再現性を損なう場合もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による工業用ロボットの側面図、第２図
は工業用ロボットの二次アームの平面図、第３図は手首
機構のそれぞれの部材用の駆シ」装置の概略図、第４図
は破断して示されたリストハウジングの側面図、第５図
は手首機構の一部破断平面図、及び第６図は手首機構の
円筒状歯車装置の伯の変更例を示づ概略図である。１・・・スタンド、　　　　　２・・・基盤、３・・・
第１のアーム（主アーム）、４・・・第２のアーム（二次アーム）、５・・・手首部
（チルト部）、６・・・回転盤、１１・・・連結ロッド
、　　　１２・・・クランク、４１・・・接部、　　　
　　４２・・・前部、４３．４４，４５．４６・・・歯
車、５０．６０・・・手首部材１５１・・・ビニオン、５２
・・・歯車、　　　　　　５３・・・ビニオン、５４・
・・中間歯車、　　　５５・・・ギアリム、６１・・・
ビニオン、　　　６２・・・歯車、６３・・・ビニオン
、　　　６４・・・中間歯車、６５・・・歯車、　　　
　　６６・・・ビニオン、６７・・・歯車、７１・・・リストハウジングハーフ、７２・・・軸ビン、　　　　７５・・・軸ビン、７８・
・・チルト軸、　　８０・・・ボールベアリング、８１
・・・偏心軸ビン、　８２・・・円盤、８３・・・壁面
、　　　　８４．８５・・・合成ねじ、８６・・・対の
支持部材、８７・・・ワッシャー、８８．８９・・・く
さび部材、９０．９１・・・ねじ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ロボットアームに取付けられたリストハウジング
と、前記ハウジングに回動可能に支持され、前記ロボッ
トアームの長手軸線に対し垂直な回転軸線を有する手首
部（チルト部）と、前記チルト部内に回動可能に支持さ
れたツールアタッチメントと前記チルト部と前記ツール
アタッチメントとを駆動する駆動装置とを有しており、
前記駆動装置が平行な回転軸線を有する円筒歯車から成
る少なくとも１つの歯車輪列を有しており、中間歯車を
介して第１の歯車が第２の歯車を駆動するロボット用手
首機構において、前記中間歯車が可動支持体に支持され
ており、前記可動支持体が前記第１の歯車の回転軸線と
一致する中心を有する円形軌道にそつて調整部材により
移動可能であることを特徴とするロボット用手首機構。
（２）特許請求の範囲第１項記載のロボット用手首機構
において、前記支持部材がその表面において、前記ハウ
ジングの円形円筒案内面と接触しており、前記案内面の
中心線が前記第１の歯車の回転軸線と一致していること
を特徴とするロボット用手首機構。
（３）特許請求の範囲第１項または第２項記載のロボッ
ト用手首機構において、前記中間歯車が前記可動支持部
材に配置された偏心ベアリングピンに支持されているこ
とを特徴とするロボット用手首機構。
（４）特許請求の範囲第３項記載のロボット用手首機構
においてロッキング部材が前記支持部材上に配置されて
おり、前記ベアリングピンを所定位置に固定することを
特徴とするロボット用手首機構。
（５）特許請求の範囲第２項から第４項までのいずれか
１項記載のロボット用手首機構において、前記支持部材
が、円盤の端面とハウジングの対の支持部材との間に配
置された２つの調整ねじから成る調整部材により前記ハ
ウジングの前記案内面に押圧されるように配置された、
ほぼ環状扇状調整円盤から構成されていることを特徴と
するロボット用手首機構。
（６）特許請求の範囲第５項記載のロボット用手首機構
において、前記対の支持部材がほぼ環状、扇状であり、
前記調整円盤とともに前記第１の歯車の軸を包囲してい
ることを特徴とするロボット用手首機構。
（７）特許請求の範囲第２項から第４項までのいずれか
１項記載のロボット用手首機構において、前記調整部材
がハウジングにおいて前記移動支持部材と対の支持部材
との間を移動可能なくさび部材から成ることを特徴とす
るロボット用手首機構。