(57)【要約】【課題】構造が簡単で、手首に対する取付角度を自由に設定し得るエンドエフェクタの提供。【解決手段】産業用ロボットの先端に設置するエンドエフェクタは、減速機構を一体に組み込んだ、工具（１）を駆動するための減速機一体型モータ（４）と、このモータを所望の角度で取り付けるように形成したブラケット（４）とによるモジュール構成とする【選択図】      図１
2005014104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
産業用ロボットの先端に設置するエンドエフェクタにおいて、減速機構を一体に組み込んだ、工具を駆動するための少なくとも１つの減速機一体型モータと、このモータを所望の角度で取り付けるように形成したブラケットとを有することを特徴とする、産業用ロボットのエンドエフェクタ。
【請求項２】
請求項１記載のエンドエフェクタにおいて、前記モータは防水構造である、産業用ロボットのエンドエフェクタ。
【請求項３】
減速機構を一体に組み込んだ減速機一体型モータおよび該モータを所望の角度で取り付けるブラケットから成る軸ユニットと、請求項１または２記載のエンドエフェクタとを組み合わせて構成した、モジュール式手首装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、産業用ロボットの先端に設けるエンドエフェクタの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のサーボ駆動型エンドエフェクタの構造として、エンドエフェクタの工具部分を駆動する機構を、手首軸の駆動機構と一緒にケーシングに収容したものがある（例えば、特許文献１参照）。この構造では、工具部分を手首側の駆動機構に連結しているために、エンドエフェクタは手首に対する取付姿勢を自由に設定することが困難である。
【特許文献１】特開平９−８５６６６号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、構造が簡単で、手首側に対する取付角度の設定が自由なエンドエフェクタの提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の、産業用ロボットの先端に設置するエンドエフェクタは、減速機構を一体に組み込んだ、道具を駆動するための減速機一体型モータと、このモータを所望の角度で取り付けるように形成したブラケットとを有することを特徴とする。
この構成によると、エンドエフェクタの駆動系は１つのまとまったユニットになり、エンドエフェクタの構造が簡単になる。また、このユニットを取り付けるブラケットを所要形状にすることにより、手首側に対するエンドエフェクタ取付角度を容易に設定して、エンドエフェクタを自由に構築することができる。
【０００５】
モータは、防水構造であることが好適である。別個に防水処置を施す必要がなく、エンドエフェクタの構造がさらに簡単になる。
【０００６】
上述のエンドエフェクタを、減速機構を一体に組み込んだ減速機一体型モータおよび該モータを所望の角度で取り付けるブラケットから成る軸ユニットと組み合わせることによって、モジュール式手首装置が得られる。
この手首装置は、軸ユニットもエンドエフェクタも独立したモジュール構造であり、これらモジュールを組み合わせることによって、構成が自由で容易である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図１〜図５を参照して説明する。なお、これら図面では同様な構成部分に同一の参照符号を付して、説明を省略する。
【０００８】
図１は、サーボハンド１０を含む、本発明によるエンドエフェクタを示す。
図１のサーボハンド１０は、手先工具となるツメ部１、スライド機構２、そして減速機構を一体に組み込んだ減速機一体型モータ４を有し、Ｌ字形状のブラッケット３を介して、ロボット手首５に取り付けている。
ブラケット３は、一端部をロボット手首５の先端に、また他端部をモータ４の固定側部分にそれぞれボルト付けしている。ツメ部１は摺動して開閉するようになっていて、作動用のギアを備え、スライド機構２を介してブラケット３に搭載されている。モータ４が、減速機構の出力軸をツメ部１のギアに連結しており、ツメ部１を開閉駆動する。
【０００９】
図２は、２つのサーボハンド１０ａ，１０ｂを設けたエンドエフェクタを示す。各サーボハンド１０ａまたは１０ｂは、図１の実施態様と同様に、ツメ部１、スライド機構２、そして減速機一体型モータ４から成っている。サーボハンド１０ａ，１０ｂは、平板形状のブラケット６の両端にそれぞれ取り付けられ、ブラケット６の中央部は、ロボット手首５の先端にボルト付けされている。
【００１０】
図３と４は、本発明の実施態様である、モジュール構成のロボット手首装置を示す。
図３に示す装置は、図１のエンドエフェクタと、３つの軸ユニット３０，４０，５０とを組み合わせた構成である。これら３つの軸ユニット３０，４０，５０は互いに直交するように配置し、２つのＬ字形状のブラケット４２，５２を介してつながっている。
【００１１】
軸ユニット３０，４０，５０は、サーボハンド１０と同様な減速機一体型モータ３１，４１，５１をそれぞれ備えている。第１の軸ユニット３０のモータ３１は、ロボットアーム７の先端に取り付けられている。このモータ３１の減速機構出力軸に、ブラケット４２の一端部がボルト付けされ、他端部には、第２軸ユニットのモータ４１の減速機構出力軸をボルト付けしている。さらに、第２と第３軸ユニット４０，５０は、それらのモータ４１，５１の固定側部分をブラケット５２の両端にそれぞれボルト付けして、連結されている。
エンドエフェクタは、ブラケット３をモータ５１の減速機構出力軸にボルト付けして、第３軸ユニット５０に取り付けている。
【００１２】
図４の手首装置は、３つの軸ユニット３０，４０，５０を用いている構成は図３の実施態様と同じであるが、モジュール式の折り畳みハンド２０に吸着パッドを設けている点が相違する。
ハンド２０は、図１のハンドと同様な減速機一体型モータ４を備え、このモータの減速機構出力軸に、吸着パッドをもつハンド部材８をボルト付けしている。ハンド２０は、一端部をモータ４の固定側部分に、また他端部をモータ５１の減速機構出力軸にそれぞれボルト付けしたブラケット９によって、第３の軸ユニット５０に取り付けられている。
【００１３】
次に、図５を参照して、本発明に用いる減速機一体型モータの一例を説明する。
図５に示す例は、モータ部１０１と、ハーモニックドライブ減速機構１０２と、鍔付き円筒状のケース１０９とを有する。
モータ部１０１は、従来のＡＣモータと同様の構成であり、モータ部と同軸状の減速機構１０２と共に、モータの静止ないし固定側部分となるケース１０９内に配設している。
【００１４】
減速機構１０２は、モータ部１０１の出力軸に連結したウェーブジェネレータ１０４と、それに隣接して軸受１０３で回転可能に支承した出力軸１０８と、ケース１０９の内周壁に形成したサーキュラスプライン１０５から成る。出力軸１０８は、ウェーブジェネレータ１０４とサーキュラスプライン１０５の間に入るフレクスプライン１０６を有し、これらの噛み合いを介して、モータ部１０１により駆動される。
【００１５】
主軸受１０３はクロスローラ軸受であり、ラジアル荷重とスラスト荷重とモーメント荷重を同時に支持することができる。減速機一体型モータは、オイルシール１０７などによって内部が密封され、防滴構造である。
なお、減速機一体型モータは、上述のハーモニックドライブ減速機のかわりに、例えば、ＲＶ減速機、サイクロ減速機、遊星歯車減速機など、その他の減速手段を用いても良い。主軸受は、クロスローラ軸受のかわりに、アンギュラ玉軸受、テーパコロ軸受など、その他の軸受を用いることができる。
【００１６】
このように、エンドエフェクタの駆動系として、モータ、減速機構および支承軸受をユニット化した減速機一体型モータを使用することにより、本発明のエンドエフェクタは、駆動系内部の支持方法やグリス潤滑のための密閉構造等に煩わされることなく、簡単なブラケットで、任意に構成することができる。
以上、本発明の実施態様を説明したが、本発明はこれら特定の形のみに限定されるものでなく、説明した形態を種々に変更し得る。例えば、減速機一体型モータの出力軸と固定側部分の取付関係は、説明したものと逆にしても、同様な機能を得られる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によると、簡単な構造でエンドエフェクタを自由に構築することができるので、小型で汎用性に優れたエンドエフェクタ、ひいてはこれを用いる産業ロボットの安価な提供を可能にする効果が有る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施態様であるエンドエフェクタを示す部分断面概略図である。
【図２】本発明の別の実施態様である、２つのサーボハンドを備えたエンドエフェクタの部分断面概略図である。
【図３】本発明のさらに別の実施態様であるモジュール構成の手首装置を示す部分断面概略図である。
【図４】本発明のさらに別の実施態様である、吸着パッド式ハンドを備えた手首装置の部分断面概略図である。
【図５】本発明に用いる減速機一体型モータの一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１  ツメ部（工具）
３，６，９  ブラケット
４  減速機一体型モータ
８  吸着パッドをもつハンド部材
１０，１０ａ，１０ｂ  サーボハンド
２０  ハンド
３１，４１，５１  減速機一体型モータ
４２，５２  ブラケット
１０２  オイルシール
【図１】
2005014104.tif 000003
【図２】
2005014104.tif 000004
【図３】
2005014104.tif 000005
【図４】
2005014104.tif 000006
【図５】
2005014104.tif 000007