(57)【要約】【課題】長さ寸法が小さく、構成部材の構造が簡単な産業用ロボットの手首機構を提供することである。【解決手段】産業用ロボットの手首機構（１）は、固定アーム（１１）に回動自在に取り付けられ、先端に回動フランジ（４）を設けている。モータ部と減速機構と軸受を一体に備えた、減速機一体型モータ（７１）が手首機構に設置され、このモータの減速機構の出力軸（７２）にフランジ（４）を直接取り付けて回動させる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
産業用ロボットの固定アームに回動自在に取り付けられ、先端に回動フランジを設けた手首機構において、
モータ部と減速機構と軸受を一体に備えた、減速機一体型モータを手首機構に設置し、該減速機一体型モータの減速機構の出力軸に前記フランジを直接取り付けて回動させることを特徴とする手首機構。
【請求項２】
請求項１記載の手首機構において、前記減速機一体型モータはモータ部、減速機構および軸受が防滴構造である、手首機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、産業用ロボットの固定アームに取り付けられる手首機構に係り、特に、手首機構の先端に設ける回動フランジの取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
産業用ロボットの手首機構として、図２に示す構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−１４１９６８号公報
【０００３】
図２において、手首機構１０１は、産業用ロボットの固定アーム１１１の先端に支持されている。手首機構１０１は、アーム１１１に対して矢印ａのように回動自在な回動アーム１０２と、この回動アームに対して揺動自在な揺動アーム１０３と、この揺動アームに対して回動自在なフランジ１０４の３つの部分からなっている。
【０００４】
回動アーム１０２は根元部分１５が円筒状であるが、根元部分から先はコの字状に形成して、左右のハウジング部１６ａ，１６ｂを設けている。ハウジング部１６ａには軸受１８ａが、また、ハウジング部１６ｂには軸受１８ｂがそれぞれ嵌められている。アーム１０３は、軸受１８ａ，１８ｂによって揺動自在に支持され、内部にモータ収納空間を形成している。フランジ１０４は、揺動アーム１０３に嵌められた軸受２７によって回動自在に支持される。
【０００５】
揺動用モータ３１が、揺動アーム１０３のモータ収納空間内に取り付けられ、減速機構３４を介してアーム１０３を駆動する。揺動用モータ３１と減速機構３４は、アーム１０３の揺動軸線３８と同軸に取り付けられている。
一方、揺動アーム１０３のモータ収納空間内には、回動用モータ３２が取り付けられ、減速機構４４を介してフランジ１０４を駆動する。
【０００６】
ところで、この手首機構は、回動用モータ３２と減速機構４４と軸受２７が順次に直列状に揺動アーム上に配設されていて、揺動用モータ３１の軸線３８からフランジ１０４までの長さ寸法ｃが大きい。また、揺動アーム１０３は、モータ収納空間を内蔵していて、形状が複雑である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した従来の問題点に鑑みて、揺動用モータの軸線からフランジまでの長さが小さく、構成部材の構造が簡単な産業用ロボットの手首機構を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前述の目的を達成するために、本発明は、回動フランジの取付構造を簡略化し、もって手首機構の全体寸法を減少させんとするものである。
本発明による、産業用ロボットの固定アームに回動自在に取り付けられ、先端に回動フランジを設けた手首機構は、モータ部と減速機構と軸受を一体に備えた、減速機一体型モータを設置し、該減速機一体型モータの減速機構の出力軸にフランジを直接取り付けて回動させることを特徴とする。
このように、フランジの回動用モータを、減速機構と軸受を含む一体構造とし、その出力軸にフランジを直接取り付けることによって、これらを順次に直列状にケーシングに設置していた従来の構成に比して、この部分の長さが短くなり、手首機構全体を小さくすることができる。また、従来はフランジ用のモータ、減速機構や軸受をそれぞれ収容し支承するために設けていた構造も不要となるので、手首機構の構造の簡略化が可能である。
【０００９】
減速機一体型モータは、モータ部、減速機構および軸受が防滴構造であることが好ましい。
これによって、従来は揺動アームとフランジで確保していた減速機構とモータと軸受に対する防滴構造が不要となり、手首機構の構造がさらに簡単になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の一例を、図面に基づいて説明する。
図１を参照すると、本例による手首機構１は、前述の従来例と同様に、ロボットの固定アーム１１に対して矢印ａのように回動自在なアーム２と、この回動アームに対して揺動自在なアーム３と、この揺動アームに対して回動自在なフランジ４を有している。
【００１１】
固定アーム１１は、その先端に、減速機構を一体状に備えた減速機一体型のモータ５１を設けており、このモータは、該モータのケース５３をアーム１１に固定して取り付けられている。
回動アーム２は、略Ｔ字状断面の支持部材２ａと、この支持部材に取り付けた、モータ５１と同様な減速機一体型のモータ６１から成る。回動アーム２は、支持部材２ａのＴ字横棒部分をモータ５１の減速機構出力軸５２に固定して、モータ５１に連結している。
また、モータ６１は、支持部材２ａのＴ字縦棒部分に、該モータのケース６３を固定している。モータ６１は、その回転軸線がモータ５１の回転軸線と直交するように、配置されている。
【００１２】
揺動アーム３は、略Ｌ字状断面の支持部材３ａから成り、この支持部材に、モータ５１と同様な構成の減速機一体型のモータ７１を取り付けている。モータ７１は、その回転軸線がモータ６１の回転軸線と直交するように配向して、該モータのケース７３を揺動アーム支持部材３ａのＬ字横棒部分に固定している。揺動アーム３は、支持部材３ａのＬ字縦棒部分をモータ６１の減速機構出力軸６２に固定して、モータ６１に連結している。
フランジ４は、モータ７１の減速機構出力軸７２に取り付けられている。
【００１３】
かくして、回動アーム２が、モータ５１の駆動によって固定アーム１１に対して回動し、揺動アーム３がモータ７１と共に、モータ６１の駆動によって、回動アーム２に対して揺動し、さらに、フランジ４がモータ７１の駆動によって回転することができる。
【００１４】
上述のモータ５１，６１および７１は、図３に示す構造である。
図３の減速機一体型モータは、モータ部８１と、ハーモニックドライブ減速機構８２と、鍔付き円筒状のケース９３とを主要部品としている。
モータ部８１は、従来のＡＣモータ要部と同様の構成であり、ケース９３内に配設されている。減速機構８２も、モータ部８１と同心となるように、ケース９３内に設けている。
【００１５】
減速機構８２は、ウェーブジェネレータ８４と、出力軸９２を含んでいる。ウェーブジェネレータ８４は、モータ部８１の出力軸に連結されている。ケース９３の内周壁には、ウェーブジェネレータ８４の外周に対向して、サーキュラスプライン８５が形成されている。また、出力軸９２には、ウェーブジェネレータ８４とサーキュラスプライン８５の間に入るフレクスプライン８６を設けている。出力軸９２は、主軸受８３によりケース９３に対して回転可能に支承され、モータ部８１により、ウェーブジェネレータ８４とサーキュラスプライン８５とフレクスプライン８６とを介して駆動される。
【００１６】
主軸受８３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８８によって内部が密封され、その他の接合面もＯリングで密閉されていて、防滴構造となっている。
【００１７】
本例では、フランジ回動用の減速機一体型モータ７１は、モータと減速機構と軸受を直列状に配置する従来の構成（図２参照）よりも扁平であり、揺動用モータ６３の回転軸線からフランジ４までの長さ寸法ｃを小さくすることができる。また、揺動アーム３は、モータ収納空間を設ける必要がないので、形状が簡単で、安価に容易に製作可能である。また、揺動アーム３を小さくできるため、手首機構１の全体幅寸法ｂも小さくなる。
さらに、減速機一体型モータ７１がそれ自体で防滴構造であるので、従来は揺動アームとフランジで確保していた減速機構とモータと軸受に対する防滴構造が不要となり、手首機構１の構造がさらに簡単になる。
【００１８】
上述した手首機構は一例であって、本発明の実施の形態はこれに限定されるものではない。
例えば、ハーモニックドライブ減速機のかわりに、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。
また、減速機一体型モータ７１は取付方法を逆にして、出力軸７２を揺動アーム３に連結し、ケース７３をフランジ４に固定することもできる。
【００１９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によると、フランジの取付構造を簡単にし、手首機構全体も小さく構成することができるので、製造が容易であり、手先が小型で汎用性に優れた産業用ロボットの安価な提供を可能にすると云う効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例である産業用ロボット手首機構の概略断面図である。
【図２】従来の産業用ロボット手首機構を示す概略図である。
【図３】図１の手首機構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  手首機構
４  フランジ
１１  固定アーム
７１  （フランジ用）減速機一体型モータ
７２  出力軸
８１  モータ部
８２  ハーモニックドライブ減速機構
８３  主軸受
【図１】
2005014099.tif 000003
【図２】
2005014099.tif 000004
【図３】
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