JP2011048227A - Composite connector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光通信に用いられる複合コネクターに関する。 The present invention relates to a composite connector used for optical communication.
各種生産現場において、作業の自動化や省力化のため産業用ロボットが多用されている。産業用ロボットとしては、複数の回動式アームを有し、その終端の回動式アームの回動端部に作業軸を設けたスカラー型ロボットが知られている。この種のスカラー型ロボットは、例えば、基台に、水平方向へ延びるとともに回動自在のアームを複数設け、アームの最終端部に作業軸を設けている。この作業軸は、アームに上下方向へ移動自在に支持されるとともに、回転自在に支持されている。この作業軸の下端部には、作業対象物に作業を実施するロボットハンド等のエンドエフェクターが取り付けられている(特許文献1参照)。 In various production sites, industrial robots are frequently used for work automation and labor saving. As an industrial robot, there is known a scalar type robot that has a plurality of rotary arms and has a work shaft at the rotary end of the rotary arm at the end thereof. In this type of scalar robot, for example, a base is provided with a plurality of arms that extend in the horizontal direction and are rotatable, and a work shaft is provided at the final end of the arm. The work shaft is supported by the arm so as to be movable in the vertical direction, and is supported rotatably. An end effector such as a robot hand for performing work on a work target is attached to the lower end of the work shaft (see Patent Document 1).
近年、産業用ロボットによる作業の高度化に伴い、ロボットハンド等のエンドエフェクターに求められる機能がより高度化している。そのため、エンドエフェクターには、電磁バルブ等の駆動部材やカメラを含む各種センサー、および、それらを制御するコントローラー等が搭載される。その結果、エンドエフェクターの動作を制御するための制御信号の送信や各種センサーからのデータの授受を行うために、多くの信号線が必要になってくる。そのため、省配線化を目的にモーター等の駆動信号を、光ファイバーを用いて光通信方式で伝送することが提案されている(特許文献2参照)。 In recent years, with the advancement of work by industrial robots, functions required for end effectors such as robot hands have become more sophisticated. Therefore, the end effector is mounted with various sensors including a driving member such as an electromagnetic valve and a camera, and a controller for controlling them. As a result, a large number of signal lines are required to transmit control signals for controlling the operation of the end effector and to exchange data from various sensors. Therefore, it has been proposed to transmit a drive signal of a motor or the like by an optical communication method using an optical fiber for the purpose of wiring reduction (see Patent Document 2).
上述の光通信方式は、光ファイバーの接続に光カップリングを用いている。そのため、光通信のために単機能の光コネクターが必要になる。また、産業用ロボットは、エンドエフェクターとして、ロボットハンドや真空吸着機構等を有している。そのため、把持部を動作させるためのエアーシリンダーを動作させるため、および部品を吸着するために吸着部分を真空状態にするために空気配管が必要になる。その結果、空気配管用の継ぎ手が必要になる。光コネクターと空気配管用の継ぎ手を別々に設けるとそのためのスペースが必要になりロボットの小型化が困難になってしまう。 The optical communication system described above uses optical coupling for connecting optical fibers. Therefore, a single-function optical connector is required for optical communication. Industrial robots have robot hands, vacuum suction mechanisms, and the like as end effectors. Therefore, an air pipe is required to operate an air cylinder for operating the gripping part and to make the suction part vacuum to suck parts. As a result, a joint for air piping is required. If the optical connector and the joint for the air pipe are separately provided, a space for that is required, and it is difficult to reduce the size of the robot.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
(適用例1)光通信に用いられる複合コネクターであって、外部からの信号を入出力する外部端子と、前記外部端子から入出力された前記信号を光信号として送受信する光信号送受信部と、光通信に用いられる光導波路が軸線に沿って設けられている空気配管を含む複数の前記空気配管を接続する配管継ぎ手と、を備え、前記空気配管は、前記配管継ぎ手に嵌合される端部に前記光導波路の光入出部が形成されており、前記光信号送受信部は、前記光入出部に対して光信号を送受信することを特徴とする複合コネクター。 (Application example 1) A composite connector used for optical communication, an external terminal for inputting and outputting a signal from the outside, an optical signal transmitting and receiving unit for transmitting and receiving the signal input and output from the external terminal as an optical signal, A pipe joint that connects the plurality of air pipes including an air pipe in which an optical waveguide used for optical communication is provided along the axis, and the air pipe is fitted to the pipe joint. The optical connector is formed with an optical input / output part, and the optical signal transmitting / receiving part transmits / receives an optical signal to / from the optical input / output part.
この構成によれば、複合コネクターは、光通信に用いられる光導波路が軸線に沿って設けられている空気配管を接合できるとともに、空気配管に設けられる光導波路を用いて光通信で信号を送受信することができる。そのため、光コネクターと空気配管用の継ぎ手を共通に設けることができ、コネクター部の省スペースおよび小型化が可能になる。 According to this configuration, the composite connector can join the air pipe in which the optical waveguide used for optical communication is provided along the axis, and transmits and receives signals by optical communication using the optical waveguide provided in the air pipe. be able to. For this reason, an optical connector and a joint for air piping can be provided in common, and the connector portion can be saved in space and reduced in size.
(適用例2)前記光信号送受信部は、前記光入出部に対して送信もしくは受信する光信号を集光させるレンズを備えていることを特徴とする上記の複合コネクター。 (Application Example 2) The composite connector described above, wherein the optical signal transmission / reception unit includes a lens that collects an optical signal transmitted to or received from the optical input / output unit.
この構成によれば、空気配管に設けられた光導波路の光入出部に対して光信号を送受信することができる。 According to this configuration, an optical signal can be transmitted to and received from the light input / output portion of the optical waveguide provided in the air pipe.
(適用例3)前記外部端子は、光ファイバーが結合された光プラグが接続される光レセプタクルであることを特徴とする上記の複合コネクター。 (Application Example 3) The composite connector as described above, wherein the external terminal is an optical receptacle to which an optical plug coupled with an optical fiber is connected.
この構成によれば、外部から光信号として送信される信号を接続することができる。 According to this configuration, a signal transmitted as an optical signal from the outside can be connected.
(適用例4)前記外部端子は、電気信号を入出力する電気コネクターであって、前記電気コネクターは、複合コネクター内部において、光信号―電気信号変換器もしくは電気信号―光信号変換器に接続されていることを特徴とする上記の複合コネクター。 Application Example 4 The external terminal is an electrical connector that inputs and outputs electrical signals, and the electrical connector is connected to an optical signal-electrical signal converter or an electrical signal-optical signal converter inside the composite connector. A composite connector as described above.
この構成によれば、外部から電気信号として送信される信号を光信号に変換して光導波路に送受信することができる。 According to this configuration, a signal transmitted as an electrical signal from the outside can be converted into an optical signal and transmitted / received to / from the optical waveguide.
以下、本実施例の複合コネクターについて、スカラー型ロボットに適用した場合を例にとり、図面を参照して説明する。なお、説明を簡便にするため、図面における各部材は簡略化し、一部、縮尺を異ならせて図示している。 Hereinafter, the composite connector of the present embodiment will be described with reference to the drawings, taking as an example the case of application to a scalar robot. In addition, in order to simplify description, each member in the drawings is simplified and partially illustrated in different scales.
(スカラー型ロボットの構造について)
まず、スカラー型ロボットの構造について、図1を参照して説明する。図1は、スカラー型ロボットの構成を示す概略図であり、(a)はスカラー型ロボットの概略斜視図、(b)は、スカラー型ロボットの模式断面図である。なお、スカラー型ロボットは、水平面に設置される。図面において、その水平面上の1方向をX方向とし、水平面上でX方向と直交する方向をY方向とし、X方向およびY方向と直交する方向(重力方向)をZ方向としている。
(About the structure of a scalar robot)
First, the structure of the scalar robot will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a scalar robot, (a) is a schematic perspective view of the scalar robot, and (b) is a schematic sectional view of the scalar robot. The scalar robot is installed on a horizontal plane. In the drawing, one direction on the horizontal plane is defined as an X direction, a direction orthogonal to the X direction on the horizontal plane is defined as a Y direction, and a direction orthogonal to the X direction and the Y direction (gravity direction) is defined as a Z direction.
図1(a),(b)に示すように、スカラー型ロボット(以下、ロボット100という)は、基台10と、支持台11と、支持台11に対して水平方向に延びる第1アーム部16と、第1アーム部16に接合され同じく水平方向に延びる第2アーム部18と、この第2アーム部18の他方の端部を貫通して上下方向に延びる作業軸30と、作業軸30を昇降および回転させる作業軸駆動部40と、作業軸30の下端に取り付けられたエンドエフェクターとしてのロボットハンド50と、制御部20とを備えている。
As shown in FIGS. 1A and 1B, a scalar robot (hereinafter referred to as a robot 100) includes a
基台10は、矩形の板状に形成されロボット100の設置面に配置されており、基台10上には支持台11が配置されている。図1(b)に示すように、支持台11の内部には空間が形成され、この空間は支持板12により上下に分割されている。支持板12の下側には駆動部としての第1モーター13が配置されている。支持板12の上側には第1減速機14が配置されている。また、支持台11の底面側にはロボット100の動作を制御する制御部20が設けられている。
The
第1減速機14の入力軸には第1モーター13の回転軸13aが接続されている。第1減速機14の上側には出力軸14aが配置されている。そのため、第1減速機14は、第1モーター13の回転軸13aの回転を減速し出力軸14aに伝えることができる。なお、第1減速機14には各種の減速機構を採用することができる。本実施形態では、例えば、ハーモニックドライブ(登録商標)を採用している。支持台11の上面には孔部11aが形成され、孔部11aから出力軸14aが突出して配置されている。
第1アーム部16は、略直方体部を有する形状に形成され、一端が出力軸14aに接続され、出力軸14aを支点として水平方向に回転可能に設けられている。すなわち、第1モーター13が回転駆動することにより、第1アーム部16は水平方向に回動することができる。
A
The
図1(b)に示すように、第1アーム部16の第1モーター13と反対側の他端には第2減速機15、駆動部としての第2モーター17がこの順にZ方向に重ねて配置されている。そして、第2減速機15の出力軸15aが図中Z方向下側に配置されている。第1アーム部16には第2減速機15と対向する場所に孔部16aが形成され、孔部16aから出力軸15aが突出して配置されている。第2モーター17の回転軸(図示しない)は第2減速機15の入力軸と接続されている。そのため、第2減速機15は、第2モーター17の回転軸の回転を減速し第2減速機15の出力軸15aに伝えることができる。
As shown in FIG. 1B, a second speed reducer 15 and a
第2アーム部18は、略直方体部を有する形状に形成され、一端が出力軸15aに接続され、出力軸15aを支点として水平方向に回転可能に設けられている。すなわち、第2モーター17が回転駆動することにより、第2アーム部18は水平方向に回動することができる。なお、第1モーター13及び第2モーター17は、電気信号によって回転方向を制御可能であればよく、直流モーター、パルスモーター、交流モーター等の各種類のモーターを用いることができる。本実施形態では、例えば、直流モーターを採用している。
The
図1(a),(b)に示すように、第2アーム部18上において出力軸15aに接続された側と反対側の端部には、第2アーム部18の端部を貫通して上下方向に延びる作業軸30と、作業軸30を昇降および回転させる作業軸駆動部40とが設けられている。作業軸駆動部40は、作業軸30を上下方向に移動させる昇降装置35と、作業軸30を回転させる回転駆動装置45と、これらの装置を覆うカバー49とが設けられている。このカバー49は、第2アーム部18の側縁に沿う形状であって、第2アーム部18の第2モーター17と反対側の端部の全域を覆う形状に形成されている。作業軸30は、作業軸駆動部40によって昇降および回転駆動させられる。この作業軸駆動部40の詳細については後述する。
As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the end of the
ロボットハンド50は、上述の作業軸30の下端に取り付けられている。ロボットハンド50は、作業軸30の昇降および回転動作に伴って、昇降および回転することができる。また、ロボットハンド50は、作業対象物としてのワークに対して各種作業を実施する。そのため、例えば、ワークを挟んで保持し移動させる作業を例にとると、ロボットハンド50は、ワークの位置を確認するためのカメラを含む各種センサー(図示せず)、ワークを挟んで保持するための指部51、その指部51を動作させる機構部(図示せず)、電磁バルブ、エアーシリンダーおよび各種モーター等の機構部の駆動源(図示せず)、およびこれらを制御するコントローラー(図示せず)を備えている。
The
制御部20は、図示しない中央演算部、記憶部、ドライバー回路、インターフェース等を備えている。ドライバー回路は、第1モーター13、第2モーター17、作業軸駆動部40およびロボットハンド50の駆動源を駆動する回路である。そして、ドライバー回路およびロボットハンド50に設けられた各種センサー、コントローラー等が中央演算部と接続されている。また、中央演算部は、インターフェースを介して外部コンピューターに接続されている。記憶部は、ロボット100を制御する動作手順を示したプログラムソフトや制御に用いるデータ等を記憶している。中央演算部はプログラムソフトに従ってロボット100を総合的に制御する。
The
上述の構成を備えるロボット100は、制御部20からの制御信号に従って、第1アーム部16、第2アーム部18および作業軸30の動作を制御して、ロボットハンド50をワークの位置(所定の位置)に移動させ、さらにロボットハンド50の動作を制御してワークに対して所定の作業を実施することができる。
The
(作業軸駆動部の構造について)
ここで、作業軸駆動部の構造について、図2を参照して説明する。図2は、作業軸駆動部の構造を示す概略図である。図2に示すX方向およびZ方向は、図1に示すX方向およびZ方向と同一な方向を示す。
(About work shaft drive structure)
Here, the structure of the work shaft drive unit will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic diagram showing the structure of the work shaft drive unit. The X direction and the Z direction shown in FIG. 2 indicate the same directions as the X direction and the Z direction shown in FIG.
図2に示すように、作業軸駆動部40は、作業軸30を上下方向に移動させる昇降装置35と、作業軸30を所望の角度だけ回転させる回転駆動装置45とを備えている。昇降装置35は、図示しない第3モーターから駆動力を受けて回転することができるボールねじ軸32と、このボールねじ軸32に螺合されたボールねじナット33と、このボールねじナット33に一端部を固定されるとともに他端部に作業軸30が連結された上部連結部材34とによって構成されている。この昇降装置35の各回転部材は、軸線が上下方向を指向するように形成されている。
As shown in FIG. 2, the work
ボールねじ軸32は、下端部を第2アーム部18に図示しない軸受によって回転自在に支持されるとともに、第2アーム部18に立設したフレーム25に上端部を図示しない軸受によって回転自在に支持されている。上部連結部材34と作業軸30との接続部分には、作業軸30が回転することができるように図示しない軸受が介装されている。なお、この軸受は、上面側にストッパー部を有し、作業軸30の上下方向への移動を規制している。
The ball screw
回転駆動装置45は、作業軸30の外周部に回転自在に支持され、図示しない第4モーターから回転力を受けるハーモニックドライブ(登録商標)からなる第3減速機42と、この第3減速機42の出力部材であるフレクスプライン42aに固着されたボールスプラインナット44とによって構成されている。ボールスプラインナット44は、従来からよく知られているものと同等の構造のもので、作業軸30に下端部から上端部まで延びるように形成した縦溝(図示せず)に係入する多数のボール(図示せず)を循環移動できるように内蔵し、作業軸30の上下方向への移動を許容しながら、作業軸30の回転を規制する構造のものである。
The
すなわち、ボールスプラインナット44が第3減速機42のフレクスプライン42aと一体的に回転することによって、作業軸30がボールスプラインナット44と一体的に同一回転で回転する。また、上述した昇降装置35のボールねじ軸32が回転してボールねじナット33が上昇または下降することにより、作業軸30がボールスプラインナット44に支えられながら上下方向に移動する。なお、作業軸30は、ボールスプラインナット44に嵌合されることによって第2アーム部18を貫通するとともに支持されている。
That is, when the
上述の構成を備える作業軸駆動部40は、第2アーム部18を貫通する作業軸30を所望の距離だけ上下方向に移動させることができるとともに、所望の角度だけ回転させることができる。なお、ロボットハンド50は、この作業軸30の下端部に固着されているため、所望の距離だけ上下方向に移動することができるとともに、所望の角度だけ回転することができる。
The work
なお、作業軸30は、円筒状に形成され、外周部には、ボールスプラインナット44に内蔵された多数のボールが係入する下端部から上端部まで延びるように形成した縦溝(図示しない)が形成されており、内周部は中空となり中空部30aを構成している。本実施形態では、スペース効率向上のために、この作業軸30の内周部の中空部分には、ロボットハンド50の指部51を動作させる機構部の駆動源となるエアーシリンダーに空気を送ったり、ワークを吸着するため空気を吸引するフレキシブルチューブからなるエアーチューブが内蔵される。
The
(ロボット用信号伝達装置および複合コネクターについて)
ここで、本実施例の複合コネクターを適用したロボット用信号伝達装置について、図3〜図6を参照して説明する。図3は、ロボット用信号伝達装置の全体構造を示す概略図である。図4は、光伝送路を説明する図であり、(a)は、光伝送路の全体図、(b)は、フレキシブルチューブの両端の詳細図、(c)は、光導波路の構造を示す図である。図5は、複合コネクターの1例を説明する断面図であり、(a)は、複合コネクターAを示す断面図であり、(b)は、複合コネクターAの接続状態を示す断面図である。図6は、複合コネクターの他の例を説明する断面図であり、(a)は、複合コネクターBを示す断面図であり、(b)は、複合コネクターBの接続状態を示す断面図である。図3に示すX方向およびZ方向は、図1に示すX方向およびZ方向と同一な方向を示す。
(Robot signal transmission devices and composite connectors)
Here, a robot signal transmission device to which the composite connector of this embodiment is applied will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a schematic diagram showing the overall structure of the robot signal transmission device. 4A and 4B are diagrams illustrating an optical transmission line, where FIG. 4A is an overall view of the optical transmission line, FIG. 4B is a detailed view of both ends of a flexible tube, and FIG. 4C is a structure of an optical waveguide. FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating an example of the composite connector, (a) is a cross-sectional view showing the composite connector A, and (b) is a cross-sectional view showing a connection state of the composite connector A. FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating another example of the composite connector, (a) is a cross-sectional view showing the composite connector B, and (b) is a cross-sectional view showing a connection state of the composite connector B. . The X direction and the Z direction shown in FIG. 3 indicate the same directions as the X direction and the Z direction shown in FIG.
図3に示すように、ロボット用信号伝達装置60は、光伝送路62と、複合コネクターAと、複合コネクターBとを有している。複合コネクターAは、作業軸駆動部40の昇降装置35を構成する上部連結部材34に配置されており、複合コネクターBは、ロボットハンド50に配置されている。そして、光伝送路62は、その両端が複合コネクターAおよび複合コネクターBに接続されている。ロボット用信号伝達装置60は、ロボット100の制御部20から第1アーム部16および第2アーム部18の内部を、例えば電気配線等で伝送されるロボットハンド50の制御信号や、ロボットハンド50から送信される各種センサーからのデータを、作業軸駆動部40を介して、第2アーム部18とロボットハンド50との間で伝達する役割を担うものである。
As shown in FIG. 3, the robot
図4(a),(b)に示すように、光伝送路62は、上述のロボットハンド50の機構部の駆動源となる空気を送るための空気配管としての第2エアーチューブ75と光導波路77とから構成されている。図4(c)に示すように、光導波路77は、光学的な特性をもつ物質を用いてテープ状または薄板状に形成されており、光路となるコア78と、コア78を取り囲むクラッド79から構成されている。コア78とクラッド79は屈折率が異なり境界面で全反射を起こして光を進行させる。コア78およびクラッド79の材料としては、例えば、高純度ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエーテル系樹脂等が好適に用いられる。本実施例では、光導波路は、クラッドの上下を保護部材77dで覆った薄いテープ状に形成されている。そのため、光導波路77は、可撓性を有する。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the
図4(b)に示すように、第2エアーチューブ75は、合成ゴム等からなる可撓性を有するとともに捻回耐性を有するフレキシブルチューブであって、側面に長手方向に沿って一本の溝部75aが形成されている。この第2エアーチューブ75の溝部75aには上述の光導波路77が第2エアーチューブ75の外周面から突出しないように接着剤等で貼り付けられている。光伝送路62の両端部62a,bには、光入出部80a,bが形成されている。光入出部80a,bは、光導波路77の保護部材77dが一部円形に除去されているとともに、その位置に対応する光導波路77が光入出部80a,b側を頂点とする直角二等辺三角形状にダイシング加工されている。
As shown in FIG. 4 (b), the
すなわち、45度にダイシング加工でカットされているため、カット面81がミラーとして機能する。そのため、一方の光入出部80aから入射した光は、カット面81で反射して進行方向が変えられ、コア78とクラッド79の境界面で全反射しつつコア78内を進み、同じく、もう一つのカット面81で反射され光の進行方向が変えられ、他方の光入出部80bから出射される。なお、この第2エアーチューブ75は、図2に示すロボット100の作業軸30の中空部30aに収容されている。
That is, since it is cut by dicing at 45 degrees, the
次いで、複合コネクターAについて説明する。図5(a),(b)に示すように、複合コネクターAは、外部端子としての光接続端子部61と、第1チューブ接続部66と、第1光入出射部72と、ケース83とから構成されている。ケース83は、直方体形状に形成され、上面83aに光接続端子部61としての光レセプタクル69が設けられている。光レセプタクル69は、中空部を有する円筒状に形成され、外部に向かって光プラグが挿入される挿入口69aを有し、挿入口69aと反対の位置(内部方向)に第1光入出射部72を構成するレンズ71が配設されている。なお、光レセプタクル69に接合される光プラグとレンズ71とは光軸を図中Z方向に沿って共通にしている。
Next, the composite connector A will be described. As shown in FIGS. 5A and 5B, the composite connector A includes an optical
第1チューブ接続部66は、図3に示す第1アーム部16および第2アーム部18の内部の収納された第1エアーチューブ73と前述の第2エアーチューブ75とを接続する継ぎ手76を有している。継ぎ手76は、第1エアーチューブ73と第2エアーチューブ75とをそれぞれ挿入するチューブレセプタクル76aとチューブレセプタクル76bとを有し、チューブレセプタクル76aおよびチューブレセプタクル76bのそれぞれの挿入口はケース83の2つの側面83b,83c側で開口されている。すなわち、継ぎ手76の軸線は図中X方向に沿っており、上述のレンズ71の光軸と直交している。詳しくは、レンズ71の光軸は、チューブレセプタクル76bの部分で、継ぎ手76の軸線と直交している。
The first
また、チューブレセプタクル76bは、レンズ71の光軸が到達する位置に穴部74aが形成されている。さらに、チューブレセプタクル76bは、第2エアーチューブ75の軸方向および回転方向を位置決めできる位置決め部74を有している。なお、第2エアーチューブ75の位置決め方法については、特に限定しない。第2エアーチューブ75の端面を軸線方向の度当たりとし第2エアーチューブ75の端面に切り欠きを設け、チューブレセプタクル76bの位置決め部74に切り欠きに対応する係合部を設けて位置決めとしてもよい。
The
図5(b)に示すように、このチューブレセプタクル76bには、前述の第2エアーチューブ75の一端が嵌合される。このとき、第2エアーチューブ75は、チューブレセプタクル76bの位置決め部74によって位置決めされ、光導波路77の光入出部80aがチューブレセプタクル76bの穴部74aから露出される。
As shown in FIG. 5B, one end of the
次いで、複合コネクターBについて説明する。図6(a),(b)に示すように、複合コネクターBは、第2チューブ接続部86と光信号―電気信号変換器もしくは電気信号―光信号変換器(以降、OE/EO変換器87という)と第2光入出射部88とケース95とから構成されている。第2チューブ接続部86は、上述の第2エアーチューブ75とロボットハンド50内に設けられ、ロボットハンド50の指部51を動作させる機構部を駆動させる図示しないエアーシリンダーに空気を送る第3エアーチューブ92とを接続する継ぎ手93とを有している。継ぎ手93は、第2エアーチューブ75と第3エアーチューブ92とをそれぞれ挿入するチューブレセプタクル93aとチューブレセプタクル93bとを有し、チューブレセプタクル93aおよびチューブレセプタクル93bのそれぞれの挿入口はケース95の2つの側面95b,c側で開口されている。すなわち、継ぎ手93は、軸線を図中X方向に沿うように配置されている。
Next, the composite connector B will be described. As shown in FIGS. 6A and 6B, the composite connector B includes a second
チューブレセプタクル93aには、前述の第2エアーチューブ75の他端が嵌合され、第2エアーチューブ75の軸方向および回転方向を位置決めできる位置決め部94を有している。なお、第2エアーチューブ75の位置決め方法については、特に限定しない。第2エアーチューブ75の端面を軸線方向の度当たりとし第2エアーチューブ75の端面に切り欠きを設け、チューブレセプタクル93aの位置決め部94に切り欠きに対応する係合部を設けて位置決めとしてもよい。そして、第2エアーチューブ75の他端が位置決め部94によって位置決めされたとき、光導波路77の光入出部80bが外部に露出するように、チューブレセプタクル93aには穴部94aが形成されている。
The
OE/EO変換器87は、光信号を電気信号に電気信号を光信号に変換する機能を有し、光信号送受信部87aと電気信号送受信部87bとを相対する面に有している。OE/EO変換器87は、電気信号送受信部87b側が外部方向を対向するようにケース95の下面95dに設けられている。OE/EO変換器87の光信号送受信部87a側には所定の間隔をおいて第2光入出射部88を構成するレンズ71が配設されている。レンズ71と、図中Z方向に沿いチューブレセプタクル93aの穴部94aから露出する光入出部80bと、光信号送受信部87aとは、光軸を図中Z方向に沿って共通にしている。
The OE /
(ロボット用信号の伝達方法について)
ここで、上述の複合コネクターA,Bを用いたロボット用信号の伝達方法について説明する。図1に示すロボット100の制御部20から光ファイバーケーブル70を介して伝送されるロボットハンド50の制御信号(光信号)は、図5(b)に示す光ファイバーケーブル70の端部に設けられた光プラグ68が複合コネクターAの光レセプタクル69に挿入されることによって、複合コネクターAに伝達される。複合コネクターAに伝達された光信号は、第1光入出射部72を構成するレンズ71によって集光され、継ぎ手76のチューブレセプタクル76bの穴部74aに向かって出射される。
(Robot signal transmission method)
Here, a method for transmitting a robot signal using the above-described composite connectors A and B will be described. The control signal (optical signal) of the
継ぎ手76のチューブレセプタクル76bには、光伝送路62としての第2エアーチューブ75が挿入されている。そのため、光信号は、チューブレセプタクル76bの穴部74aから露出される光導波路77の光入出部80aに伝達される。光入出部80aから光導波路77に伝達された光信号は、図4(b),(c)に示す光入出部80aのカット面81で反射して進行方向が変えられ、光導波路77を構成するコア78とクラッド79の境界面で全反射しつつコア78内、すなわち光伝送路62の光導波路77内を進む。光導波路77を進む光信号は、光導波路77のもう1つのカット面81で反射され光の進行方向が変えられ、他方の光入出部80bから出射される。
A
第2エアーチューブ75の一方の端部は、複合コネクターBの継ぎ手93のチューブレセプタクル93aに位置決めされ挿入されている。従って、光信号は複合コネクターBに伝達される。光入出部80bから出射され複合コネクターBに伝達された光信号は、図6(b)に示す第2光入出射部88を構成するレンズ71によって集光され、OE/EO変換器87の光信号送受信部87aに伝達される。OE/EO変換器87に伝達された光信号は、OE/EO変換器87によって電気信号に変換され電気信号送受信部87bにいたる。本実施例では、電気信号送受信部87bには電気コネクター89が接続されているため、電気信号は、電気コネクター89を介してロボットハンド50に設けられた回路基板90に伝送される。
One end of the
このようにして、ロボット用信号伝達装置60は、ロボット100の制御部20から伝送されるロボットハンド50の制御信号をロボットハンド50の回路基板やコントローラーに伝達することができる。また、ロボットハンド50から送信される各種センサーからのデータは、上述とは逆の経路を経てロボット100の制御部20に伝達されることができる。
In this way, the robot
以下、実施形態の効果を記載する。
(1)この構成によれば、複合コネクターA,Bは、光通信に用いられる光導波路77が軸線に沿って設けられている第2エアーチューブ75を接合できるとともに、第2エアーチューブ75に設けられる光導波路77を用いて光通信で信号を送受信することができる。そのため、光通信用のコネクターと第2エアーチューブ75の継ぎ手76,93を共通に設けることができ、省スペースおよび小型のコネクターを提供することができる。
Hereinafter, effects of the embodiment will be described.
(1) According to this configuration, the composite connectors A and B can be joined to the
20…制御部、30…作業軸、30a…中空部、34…上部連結部材、40…作業軸駆動部、50…ロボットハンド、60…ロボット用信号伝達装置、61…光接続端子部、62…光伝送路、66…第1チューブ接続部、69…外部端子としての光レセプタクル、71…レンズ、72…光信号送受信部としての第1光入出射部、75…空気配管としての第2エアーチューブ、76,93…配管継ぎ手としての継ぎ手、77…光導波路、78…コア、79…クラッド、80a,b…光入出部、81…カット面、83,95…ケース、86…第2チューブ接続部、87…光信号―電気信号変換器もしくは電気信号―光信号変換器としてのOE/EO変換器、88…光信号送受信部としての第2光入出射部、100…ロボット。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
外部からの信号を入出力する外部端子と、
前記外部端子から入出力された前記信号を光信号として送受信する光信号送受信部と、
光通信に用いられる光導波路が軸線に沿って設けられている空気配管を含む複数の前記空気配管を接続する配管継ぎ手と、を備え、
前記空気配管は、前記配管継ぎ手に嵌合される端部に前記光導波路の光入出部が形成されており、
前記光信号送受信部は、前記光入出部に対して光信号を送受信することを特徴とする複合コネクター。 A composite connector used for optical communication,
An external terminal that inputs and outputs external signals;
An optical signal transmission / reception unit for transmitting / receiving the signal input / output from / to the external terminal as an optical signal;
A pipe joint that connects the plurality of air pipes including an air pipe in which an optical waveguide used for optical communication is provided along an axis; and
The air pipe is formed with a light input / output portion of the optical waveguide at an end fitted to the pipe joint,
The composite connector, wherein the optical signal transmission / reception unit transmits / receives an optical signal to / from the optical input / output unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009197792A JP2011048227A (en) | 2009-08-28 | 2009-08-28 | Composite connector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009197792A JP2011048227A (en) | 2009-08-28 | 2009-08-28 | Composite connector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011048227A true JP2011048227A (en) | 2011-03-10 |
Family
ID=43834595
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2009197792A Withdrawn JP2011048227A (en) | 2009-08-28 | 2009-08-28 | Composite connector |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2011048227A (en) |
-
2009
- 2009-08-28 JP JP2009197792A patent/JP2011048227A/en not_active Withdrawn
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