JPS62277285A

JPS62277285A - 水平関節型ロボツト

Info

Publication number: JPS62277285A
Application number: JP11694886A
Authority: JP
Inventors: 信利鳥居; 亮二瓶; 彰弘寺田
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1986-05-21
Filing date: 1986-05-21
Publication date: 1987-12-02

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（産業上の利用分野）本発明は、産業用ロボットの構造、更に詳しくは水平関
節型ロボットに関する。

（従来の技術）産業用ロボットとしては、従来から溶接作業や自動車の
組立て作業などに５軸、あるいは６軸のロボットが使用
され、三次元的にロボットのハンドを移動させて種々の
サービスを行なっていたが、最近、半導体装訝の組立て
や、簡・車なパレタイジングの作業では各軸が二次元的
に移動する水平関節型ロボットが使用されるようになっ
てきた。

この種口ボットは、床上に設置された基台上に駆動モー
タにより回動可能に配設されたポストを設け、該ポスト
の先端に水平に配設された第１のアームの基端部を固定
し、更に該第１のアームの先端に第２のアームの基端部
を水平面内に回動可能に連結し、該第２のアームの先端
に手首を設けた構造を有する。こうした水平関節型ロボ
ットの第１のアーム内には、通常第２のアームを作動さ
せるための駆動モータが収納され、また第２のアーム内
には手首を作動させる駆動モータが収納されることにな
る。

（発明が解決しようとする問題点）こうした水平関節型ロボットにおいては、基台上に配設
されたポストから遠い位置に配設される第２のアームは
、ポストに作用するモメントを考慮したときには、その
自重を軽くすることが望ましい。しかしながら、従来の
ロボットでは、前述の如く第２のアームの中に手首を作
動するための駆動モータを配設していたので、その重量
を軽くすることは困難であった。従って第２のアームを
支持する第１のアームおよびポスト等を必要以上に堅牢
な構造にしなければならず、製造コストが増大する原因
となっていた。

本発明は、こうした問題点を解消すべくなされたもので
、第２のアームの重量を軽くすることができる新規な構
造を有する水平関節型ロボットを提供することを目的と
している。

（問題点を解決するための手段）本発明によれば、水平方向に回動する少なくとも２本の
アームを有する水平関節型ロボットにおいて、第１のア
ームと、その先端部に回転可能に連結されハニカム構造
板によって構成した第２のアームと、前記第１のアーム
の基端部に配置され／第２のアームの先端部で軸支され
た回転軸を駆動する駆動用モータと、この駆動用モータ
の駆動力を前記回転軸に伝達すべく前記第１、第２のア
ーム内に配置された動力伝達手段とを有することを特徴
とする水平関節型ロポ７）が提供できる。

（作用）本発明による水平関節型ロボットでは、第１のアームの
基端部に駆動用モータを配設して、その駆動力が、第１
．第２の動力伝達手段を介して第２のアームの先端部の
手首等を装着した第２の回転軸に伝達され、又、第２の
アームが高い剛性を持つハニカム構造板により構成され
る。従って、軽量化された第２のアームには、駆動用モ
ータを設けることなく、手首等を駆動できる。

（実施例）以下、図面を用いて本発明の一実施例について説明する
。

第１図は１本発明による水平関節型ロボットの一実施例
を要部を破断して示す側面図、第２図は、その斜視図で
ある。

図において、１は設置場所の床面に固定する基台、２は
該基台１上に回転可能に支持された旋回胴部で、基台ｌ
内に配設された図示しない駆動用のサーボモータによっ
て回転駆動される。３は、該旋回胴部２の上端に固定さ
れた円筒状のポスト、４は第１のアームで、この第１の
アーム４は上記ポスト３の上端に水平に配設され、その
基端部がポスト３の上端にポルト５によって取付けられ
ている。

６は、上記第１の゛アーム４の先端部の下面に取付けら
れた駆動用のサーボモータで、第２のアーム７を駆動す
る。この第２のアーム７は、アルミニウム等の軽量金属
板をハニカム構造に成形しており、前記第１のアーム４
の先端部下側に水平に配設され、その基端部が第１のア
ーム４の先端部に設けられた支持部４ａに軸受８を介し
て水平面内で回動可能に軸支されているとともに、前記
サーボモータ６の回転体と連結されている。９は、これ
ら第１．第２のアーム４．７の回転中心に配設された第
１の回転軸で、前記第１のアーム４唖軸受１０を介して
回転可能に軸支されてし・る。この第１の回転軸９は中
空体によって構成されており、その上端部および下端部
には、各々プーリ１１および１２が取付けられている。

１３は、前記第１のアーム４の基端部においてポスト３
に配設された駆動用のサーボモータ、１４は、このサー
ボモータ１３の回転軸１３ａに取付けられたプーリ、１
５は、このブー９１４と前記第１の回転軸９に取付けら
れたプーリ１１との間に張設されたタイミングベルトで
あって、これらは各ブー９１１．１４によってサーボモ
ータ１３の駆動力を第１の回転軸９に伝達する第１の動
力伝達手段を構成している。

１６は、前記第２のアーム７の先端部に軸受１７を介し
て回転可能に軸支された第２の回転軸で、中空体によっ
て構成され、その中間部分にはプーリ１８が取付けられ
ている。また、この第２の回転軸１６の下端部には、エ
ンドエフェクタ装着フランジ１９が取付けられている。

２０は、このプーリ１８と前記第１の回転軸９に取付け
られたプーリ１２との間に張設されたタイミングヘルド
で、前記各プーリ１２．１８によって第１の回転軸９の
回転を第２の回転軸１６に伝達する第２の動力伝達手段
を構成している。

２１は、第１のアーム４を覆う力／ヘ一で、取付はビス
２２によって装着されており、アーム４の保守・点検時
に外して作業を行なうようにしている。第２のアーム７
の基端側および下方は、カバー２３で、また、その先端
側および上方は力／＜　−２４で覆われ、これらカバー
２３．２４はいづれも合成樹脂により成形されている。

そして、サーボモータ１３には電カケープル２５により
給電され、エンドエフェクタに給電したり圧縮空気を供
給する電カケープルやホース２６も、第１の回転軸９や
第２の回転軸１６が中空体であるので、その中空部に挿
通することで配設される。なお、第２の回転軸１６の上
端には、エンドエフェクタ位置決め用のエンコーダ２７
が装着されている。

このように構成された上記実施例のロボットの動作につ
いて、次に説明する。

基台ｌ内に配設された図示しないサーボモータが駆動す
ると、旋回胴部２が回転され、この旋回胴部２に取付け
られたポスト３を介して第１のアーム４がその基端部を
中心に水平面内で回動される。又、サーボモータ１３が
駆動されると、その駆動力は回転軸１３ａに取付けられ
たプーリ１４、タイミングベルト１５およびプーリ１１
を介して第１の回転軸９に伝達され、更に、第１の回転
軸９に取付けられたプーリ１２．タイミングベルト２０
およびプーリ１８を介して第２の回転軸１６に伝達され
る。このように、第２の回転軸１６に伝達されたサーボ
モータ１３の駆動力は、エンドエフェクタへと伝達され
る。従って、エンドエフェクタを駆動するための駆動モ
ータが第２のアーム７に配設しなくて済み、第２のアー
ムの重量を小さくできる。

また、第２のアーム７は、ハニカム構造板によって構成
されているため、高い剛性を持ちながら更に軽量化を図
ることができる。このように、基台１から遠い位置に配
設される第２のアーム７を軽量にできるので、基台１側
に作用する重力モーメント及び慣性モーメントは小さく
なり、従って、第２のアーム４、ポスト３および基台１
等の剛性を不必要に高めなくてもよく、軽量かつ安価な
ロボットを得ることが出来る。

以上、本発明を図示の一実施例により説明したが、本発
明はこれに限定されるものでなく、本発明の要旨の範囲
内で種々の変形が可能であって、これらを本発明の範囲
から排除するものではない。

（発明の効果）以上説明したように、本発明による水平関節型ロボット
は、第１のアームの先端部に回転可能に連結された第２
のアームをハニカム構造板によって構成し、この第２の
アームの先端部に回転軸を軸支するとともに、前記第１
のアームの基端部に配置された駆動用モータの駆動力を
前記回転軸に伝達する動力伝達手段を、前記第１．第２
のアーム内に配置することにより、第２のアームにエン
ドエフェクタの駆動用モータを配設することなく、前記
回転軸に伝達される動力によりエンドエフェクタを駆動
できる。このように、第２のアームに駆動用モータを配
設する必要がないため、第２のアームを軽量に構成する
ことができる。また、第２のアームが高い剛性を持つハ
ニカム構造板により構成されることによって、基台側に
作用する重力モーメント及び慣性モーメントが小さくな
って、第１のアームや基台等の剛性を不必要に高める必
要がなくなり、軽量かつ安価なロボットが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による水平関節型ロボットの一実施例
の要部を破断して示す側面図、第２図は、同斜視図であ
る。１・・・基台、３・・・ポスト、４・・・第１のアーム
、７・・・第２のアーム、９・・・第１の回転軸、１１
，１２．１４．１８・・・プーリ、１５．２０・・・タ
イミングベルト、１６・・・第２の回転軸。第１図

Claims

【特許請求の範囲】

水平方向に回動する少なくとも２本のアームを有する水
平関節型ロボットにおいて、第１のアームと、その先端
部に回転可能に連結されハニカム構造板によって構成し
た第２のアームと、前記第１のアームの基端部に配置さ
れ第２のアームの先端部で軸支された回転軸を駆動する
駆動用モータと、この駆動用モータの駆動力を前記回転
軸に伝達すべく前記第１、第２のアーム内に配置された
動力伝達手段とを有することを特徴とする水平関節型ロ
ボット。