JPS62171565A - 産業用ロボツトの旋回装置 - Google Patents

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は産業用ロボットの旋回装置に係り、特に旋回装
置の構造の改良に関する。

〔発明の背景〕

第７図は産業用ロボットの旋回装置の従来例を示してい
る。この旋回装置は、ベース１と、ベース１に軸受３，
４を介して回転自在に支持された旋回枠２と、旋回駆動
用モータ５と、そのモータ５の動力を減速しかつ旋回枠
２に伝達する減速機６とを備えて構成されている。

減速機６は、旋回駆動用モータ５の出力軸に装着された
楕円状の減速機回転体７と、その減速機回転体７の外周
に嵌着されたボールベアリング（図示せず）と、これの
外周に一端部が装着されかつ他端部が旋回枠２に設けら
れた入力軸１ａと連結されたフレックススプライン８と
、これの外周に設けられた外歯と噛合する内歯を内周に
有し、かつベース１の内方に設けられた支持部１ｂに固
定されたサーキュラスプライン９とを備え、駆動モータ
５によって減速機回転体７が駆動されると、その動力が
ボールベアリング、フレックススプライン８の順に伝達
され、フレックススプライン８に伝達された動力が、ボ
ールベアリングとサーキュラスプライン９間で減速され
て、旋回枠２の入力軸１ａに伝達されるようにしている
。

旋回駆動用モータ５はベース１の内方位置に設置されて
いる。

ところで、上記に示す従来の旋回装置は、減速機６の構
成部品及び旋回枠２の入力軸１ａが同軸線上に配置され
ているので、小形化できる利点がある。

しかし乍ら、このタイプの減速機６には動力伝達経路に
組立上、止むを得ないガタがあり、そのため、旋回装置
自体の精度に限界をきたし、ロボットをより高精度にし
難い問題がある。

また、旋回駆動用モータ５がベース１内に設置されてい
るので、モータ５をメインテナンスする場合、ロボット
全体を倒してから取出さなければならず、そのため、元
々重量のあるロボットでは倒すのに手間がかかるばかり
でなく、ロボットを倒す際のスペースを考慮しなければ
ならず、しかもそれだけロスタイムが長くなる等の問題
がある。

なお、この種の旋回装置の公知技術としては、特開昭５
９−０１９６９５号公報に開示されたものがある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解消し、動力
伝達経路のガタをなくし、また旋回駆動用モータのメン
テナンスを簡単に行え、しかも剛性を高め得る産業用ロ
ボットの旋回＃Ａ置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は （ｉ）　　ベースに固定された固定歯車と。

（ｉｉ）　　該固定歯車の周りに互いに間隔をおいて配
置され、かつ固定歯車と噛合し、前記旋回枠に軸支され
た２個の歯車と、 （ｉｉｉ）　　前記旋回枠の外壁に取付けられた旋回駆
動用モータと、 （ｉｖ）　　該旋回駆動用モータの出力軸に取付けられ
た２個の主動側プーリと、前記各歯車の近傍に配置され
かつ前記旋回枠に軸支された２個の従動側プーリと、主
動側プーリ及び従動側ブーり間に掛け渡された巻掛伝動
部材と、各従動側プーリ及びこれと対応する前記各歯車
間に設けられた中間歯車とを有して構成され、かつ前記
旅回ＩＷ動用モータの動力を減速して前記固定歯車と噛
合する歯車に伝達する２系組の動力伝達系と、 （ｖ）　この２系統の動力伝達系の少なくとも１個所に
設けられたバックラッシュ除去手段と。

を備えていることに特徴を有し、これによって前記の目
的を達成できたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施の一例を第１図乃至第６図について
説明する。第１図は本発明の第１の実施例を示す断面図
、第２図は２系統の動力伝達系を示す第１図のＡ−Ａ線
に相当する矢視図、第３図は第２図のＢ−Ｂ線に相当す
る断面図、第４図は第２図のＣ−Ｃ線に相当する断面図
、第５図は第４図のＤ矢視に相当する平面図、第６図は
２系統の動力伝達系の歯車とベースの固定歯車とのバッ
クラッシュ除去状態を示す説明図である。

第１図に示される産業用ロボットの旋回装置は。

ベース１１に旋回枠１２が回転自在に支持されて構成さ
れている。

前記ベース１１には軸受１３の内輪と嵌合する周壁１４
が形成され、その周壁１４がわに支持軸１５が同軸上に
固定され、一方旋回枠１２の上下位置には軸受１３及び
１６の外輪と嵌合する周壁１７．１８が形成され。

その周壁１７が軸受１３を介してベース１１の嵌合壁１
４に支持され、かつ周壁１８が軸受１６を介してベース
１１の支持軸】５に支持されている。

そして、前記旋回装置は、固定歯車２０と、２個の歯車
２１．２２と、旋回駆動用モータ２３と、２系統の動力
伝達系２４．２５と、バックラッシュ除去機構２６とを
備えている。

前記固定歯車２０は第１図、第２図に明示されるように
、ベース１１の支持軸１５に同軸上に固定されていて、
外周に外歯が形成されている。

前記２個の歯車２１．２２は、第１図乃至第４図に示さ
れるように、各々が保持具２７に軸受２８．２９を介し
て取付けられた第１シヤフト３０に軸支されている。保
持具２７は旅回枠１２の内部位置に設けられている。

そして、歯車２１．２２の外周にはベース１１の固定歯
車２０と噛合する外歯が設けられている。

さらに、前記２個の歯車２１．２２は、固定歯車２０の
周りに互いに間隔をおいて配置され、例えば第２図に示
されるように互いに略対向する位置に配置されている。

前記旋回駆動用モータ２３は、その出力軸を旅回枠１１
の内方に向けて、旅回枠■１の外壁に設置されている。

前記２系統の動力伝達系２４．２５は、主動側プーリ３
１，３２と、従動側プーリ３３．３４と、巻掛伝動部材
３５．３５と、中間歯車３６．３６とを有して構成され
ている。

即ち、主動側プーリ３＋、　３２は施回駆勅用モータ２
３の出力軸に取付けられている。

一方の従動側プーリ３３は、第３図に示されるように、
旅回枠１２の保持具２７に軸受３７．３８を介して取付
けられた第２シヤフト３９にキー止め等によって軸支さ
れ、他方の従動側プーリ３４は、第４図に示されるよう
に、一方の従動側プーリ３３がわと同様にして取付けら
れた第２シヤフト３９に後述するバックラッシュ除去機
構２６を介して軸支され、かつ夫々は各歯車２１．２２
の近傍位置に配置されている。

巻掛伝動部材３５．３５は夫々が主動側プーリ３１゜３
２及び従動側プーリ３３．３４間に掛け渡されており、
旋回駆動用モータ２３の駆動時、主動側プーリ３１゜３
２の動力を従動側プーリ３３．３４に伝達するようにベ
ルトで構成されているに の巻掛伝動部材３５にはその巻掛伝動部材のテンション
を調節する調節機構４２が設けられている。

調節機構４２．４２は夫々が軸受からなるテンション部
材４３と、このテンション部材を搭載しかつ旅回枠１２
内において巻掛伝動部材３５と交差方向に移動可能に取
付けられた搭載台４４とを備え、搭載台４４の位置決め
によって夫々のテンション部材４３が巻掛伝動部材３５
の各々に同程度のテンションを与えて、巻掛伝動部材３
５．３５の双方が同位相で動力伝動するようにしている
。

中間歯車３６．３６は夫々が保持具２７内において第２
シヤフト３９に軸支された第１ギヤ４０と、その第１ギ
ヤ４０と噛合しかつ第１シヤフト３０に軸支された第２
ギヤ４１とを有して構成されている。

前記２系統の動力伝達系２４．２５は、旋回駆動用モー
タ２によって主動側プーリ３１．３２が、駆動されると
、巻掛伝動部材３５を介して従動側プーリ３３゜３４が
夫々回転し、その回転により中間歯車３６の第１ギヤ４
０．第２ギヤ４１を介して各歯車２１．２２が回転する
ことにより、旋回駆動用モータ２３の動力を減速して各
歯車２１．２２に伝達するようにしている。

前記バックラッシュ除去機構２６は、第４図、第５図に
示されるように、一方の動力伝達系２５の第２シヤフト
３９に軸支されかつ軸線を中心とする周りに設けられた
複数の長孔４５を有するフランジ４６と、そのフランジ
４６に長孔４５より従動側プーリ３４を締結するボルト
４７とを有している。このバンクラッシュ除去機構２６
は、旋回装置の組付けの際、予めボルト４７を緩めてお
き、固定歯車２０の歯面に対し歯車２１の歯面において
回転方向の前部を突き当てたとき、歯車２２の歯面にお
いて回転方向の後部をこれと対応する固定歯車２０の歯
面に突き当てた状態にし、ボルト４７でフランジ４６と
従動側プーリ３４とを位置決め固定することにより、各
歯車２１゜２２及び固定歯車２０間のバックラッシュを
取り除くようにしている。

次に、バックラッシュ除去の具体例を述べる。

まず、２系統の動力伝達系２４．２５の各巻掛伝動部材
３５．３５に調節機構４２．４２によって適度なテンシ
ョンを与えた後、旋回駆動用モータ２３の出力軸紮第２
図に示す矢印り方向に手動で回転して、第６図に示すよ
うに一方の動力伝達系２４の歯車２１の歯面をベース１
１の固定歯車２０の歯面に突き当てさせ、この状態で旋
回駆動用モータ２３の出力軸をロックする。

これにより、一方の動力伝達系２４の第１ギヤ４０及び
第２ギヤ４１間のバックラッシュが取り除かれると共に
、歯車２１及び固定歯車２０間のバックラッシュが取り
除かれる。

次いで、他方の動力伝達系２５に設けられたバックラッ
シュ除去機構２６のボルト４７を緩めておき。

そのフランジ４６を第２図に示す矢印Ｈ方向に手動で回
転すると、フランジ４６を軸支している第２シヤフ１〜
３９と歯車４０．４１と歯車２１とが一体的に回ること
により、その歯車２１の歯面を第６図に示すようにベー
ス１１の固定歯車２０の歯面に対し反対側の位置で突き
当てさせ、この突き当てた状態でポル１−４７を締付け
てフランジ４６と従動側プーリ３４を固定する。

これにより、バンクラッシュ除去機構２６の調節によっ
て歯車２２を固定歯車２０に対し一方の動力伝達系２４
の歯車２１と反対側で突き当たるので、双方の動力伝達
系２４．２５の第１ギヤ４０及び第２ギヤ４１間のバッ
クラッシュと共に、歯車２１．２２及び固定歯車２０間
のバックラッシュを取り除くことができる。

その結果、双方の動力伝達系２４．２５のガタがなく、
かつ動力伝達系２４．２５及び固定歯車２０間のガタも
なくなるので、旅回装置自体の精度をいっそう高めるこ
とができ、それだけ産業用ロボットの高精度化を達成し
得る。

この旅回装置は、旋回駆動用モータ２３が駆動されると
、その動力が主動側プーリ３１．３２、巻掛伝動部材３
５．従動側プーリ３３．３４．中間歯車３６を有する２
系統の動力伝達系により減速されて固定歯車２０と噛合
する２個の歯車２１．２２に伝達され、２個の歯車２１
．２２が自転し乍ら固定歯車２０の周りを相対的に公転
することにより、旅回枠１２がベース１１に対し回転す
る。

上記旅回装置において、動力伝達系２４．２５の中で、
主動側プーリ３１．３２及び従動側プーリ３３．３４間
に巻掛伝動部材３５を巻き掛けて、動力入力がわが高速
・低トルクの伝達内容となっているが、従動側プーリ３
３．３４と歯車２１．２２間に歯車３５を設けて動力出
力がわが低速・高トルクの伝達内容となっているので、
全体として高い剛性を得ることができる。しかも２系統
の動力伝達系２４．２５が互いに同一部品で構成してい
るので、部品の製作及び組付けを簡素化でき、それだけ
コストの低減が可能になる。

さらに、旅回１東動用モータ２３をメインテナンスする
際、旋回駆動用モータ２３を旅回枠１２の外壁に１投置
しているから、そのままの状態で旋回駆動用モータ２３
の取付け・取外しを行え、従来のようにベース１の内部
にモータ６を設置したものと比較すると、ロボット全体
を倒すことや、それに要する時間及びスペースの配慮等
が不要になり、メインテナンスを極めて容易に行い得る
。

なお２図示実施例ではバックラッシュ除去機構２６を一
方の動力伝達系２５の従動側プーリ３４に設けた例を示
したが、本発明においては必ずしもそれに限定されるも
のではなく、要は２系統の動力伝達系２４．２５のうち
、主動側プーリと従動側プーリと歯車との何れか一個所
に設ければ所期の機能を有することができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明は、２系統の動力伝達系によ
り旅回枠の外壁に設置された旋回駆動用モータの動力を
減速して、ベースの固定歯車と噛合する歯車に伝達させ
、２系統の動力伝達系の少なくとも一個所にバックラッ
シュ除去手段を設けて構成したので、動力伝達経路のガ
タを確実に取り除くことができ、また旋回駆動用モータ
のメインテナンスを簡単に行え、しかも剛性を高め得る
利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す断面図、第２図は
２系統の動力伝達系を示す第１図のＡ−Ａ線に相当する
矢視図、第３図は第２図のＢ−Ｂ線に相当する断面図、
第４図は第２図のＣ−Ｃ線に相当する断面図、第５図は
第４図のＤ矢視に相当する平面図、第６図は２系統の動
力伝達系の歯車とベースの固定歯車とのバックラッシュ
除去状態を示す説明図、第７図は従来の産業用ロボッ１
−の旋回装置を示す断面図である。 １１・・ベース、　１２・・・旅回枠、２０・・・固定
歯車、２１゜２２・・・歯車、２３・・・旋回駆動用モ
ータ、　２４．２５・・・２系統の動力伝達機構、２６
・・・バックラッシュ除去機構。 ３１、３２・・・主動側プーリ、　３３．３４・・・従
動側プーリ。 ３５・・巻掛伝動部材、３６・・・中間歯車。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ベースに回転自在に旋回枠を支持する産業用ロボットの
   旋回装置において、 （ｉ）前記ベースに固定された固定歯車と、（ｉｉ）該
   固定歯車の周りに互いに間隔をおいて配置され、かつ固
   定歯車と噛合し、前記旋回枠に軸支された２個の歯車と
   、 （ｉｉｉ）前記旋回枠の外壁に取付けられた旋回駆動用
   モータと、 （ｉｖ）該旋回駆動用モータの出力軸に取付けられた２
   個の主動側プーリと、前記各歯車の近傍に配置されかつ
   前記旋回枠に軸支された２個の従動側プーリと、主動側
   プーリ及び従動側プーリ間に掛け渡された巻掛伝動部材
   と、各従動側プーリ及びこれと対応する前記各歯車間に
   設けられた中間歯車とを有して構成され、かつ前記旋回
   駆動用モータの動力を減速して前記固定歯車と噛合する
   歯車に伝達する２系統の動力伝達系と、 （ｖ）この２系統の動力伝達系の少なくとも１個所に設
   けられたバックラッシュ除去手段と、を備えていること
   を特徴とする産業用ロボットの旋回装置。