JP2021000676A - Rotary device - Google Patents
Rotary device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021000676A JP2021000676A JP2019114414A JP2019114414A JP2021000676A JP 2021000676 A JP2021000676 A JP 2021000676A JP 2019114414 A JP2019114414 A JP 2019114414A JP 2019114414 A JP2019114414 A JP 2019114414A JP 2021000676 A JP2021000676 A JP 2021000676A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arm
- wiring
- pipe
- housing
- joint portion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
この発明は、トルクセンサを有する回動装置に関する。 The present invention relates to a rotating device having a torque sensor.
従来から、関節毎にトルクセンサが取付けられ、トルクセンサにより検出されたトルクに基づいて力制御を行うロボットアームが知られている(例えば特許文献1参照)。このロボットアームでは、関節部の内部を介してアーム間に配線が通されている。一方、関節部が細く且つ配線が複数本である場合、アームが回動することで配線が絡まってよじれが生じ、そのねじりトルクが配線に対する負荷としてかかる場合がある。そして、この負荷は関節部における負荷となり、トルクセンサに対する計測外乱となる。 Conventionally, there has been known a robot arm in which a torque sensor is attached to each joint and force control is performed based on the torque detected by the torque sensor (see, for example, Patent Document 1). In this robot arm, wiring is passed between the arms via the inside of the joint portion. On the other hand, when the joint portion is thin and there are a plurality of wires, the rotation of the arm may cause the wires to be entangled and twisted, and the twisting torque may be applied as a load on the wires. Then, this load becomes a load at the joint portion and becomes a measurement disturbance to the torque sensor.
一方、配線の絡みによる負荷を軽減可能な天吊りロボットが知られている(例えば特許文献2参照)。この天吊りロボットでは、第1アームと第2アームとを接続する関節部の内部を介して一端が第1アームの内部で固定され且つ他端が第2アームの内部に位置する配管が設けられ、その配管の内部に配線が通されている。また、配線は、配管の他端側と第2アーム側とが固定されている。
この構成を上記のようなトルクセンサを有するロボットアームに適用することで、配線の絡みによる負荷を軽減可能である。
On the other hand, a ceiling-mounted robot that can reduce the load due to wiring entanglement is known (see, for example, Patent Document 2). In this ceiling-mounted robot, a pipe is provided in which one end is fixed inside the first arm and the other end is located inside the second arm via the inside of the joint portion connecting the first arm and the second arm. , The wiring is passed through the inside of the pipe. Further, in the wiring, the other end side of the pipe and the second arm side are fixed.
By applying this configuration to a robot arm having a torque sensor as described above, it is possible to reduce the load due to the entanglement of wiring.
しかしながら、特許文献2に開示された構成では、配管の一端が第1アームの内部で固定され、また、配線は配管の他端側と第2アーム側とが固定されている。よって、第2アームが回動すると、第2アームの内部で配線のよじれ自体は生じてしまい、配線に対する負荷が生じてしまう。そして、この負荷は関節部における負荷となり、トルクセンサに対する計測外乱となる。
However, in the configuration disclosed in
このように、トルクセンサを有するロボットアームでは、配線に生じるよじれによる負荷がトルクセンサに対する計測外乱となるため、改善が求められている。この課題は、ロボットアームに限らず、トルクセンサを有するその他の回動装置についても同様である。 As described above, in the robot arm having the torque sensor, the load due to the kinking generated in the wiring causes a measurement disturbance to the torque sensor, and therefore improvement is required. This problem is not limited to the robot arm, but the same applies to other rotating devices having a torque sensor.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、トルクセンサを有する回動装置において、従来構成に対して配線にかかる負荷を軽減可能とする回動装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and to provide a rotating device having a torque sensor, which can reduce the load applied to wiring with respect to the conventional configuration. I am aiming.
この発明に係るロボットアームは、第1筐体と、第1筐体に対して回動可能に接続された中空状の関節部を有する第2筐体と、関節部に取付けられたトルクセンサと、関節部の内部を介して一端が第1筐体の内部に位置し且つ他端が第2筐体の内部に位置し、軸心周りに回動可能な配管と、配管の内部を介して第1筐体の内部から第2筐体の内部に通された配線とを備えたことを特徴とする。 The robot arm according to the present invention includes a first housing, a second housing having a hollow joint portion rotatably connected to the first housing, and a torque sensor attached to the joint portion. One end is located inside the first housing and the other end is located inside the second housing via the inside of the joint portion, via a pipe that can rotate around the axis and inside the pipe. It is characterized by having a wiring passed from the inside of the first housing to the inside of the second housing.
この発明によれば、上記のように構成したので、トルクセンサを有する回動装置において、従来構成に対して配線にかかる負荷を軽減可能となる。 According to the present invention, since the configuration is as described above, it is possible to reduce the load on the wiring in the rotating device having the torque sensor as compared with the conventional configuration.
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態1.
図1は実施の形態1に係るロボットアーム(回動装置)の構成例を示す図である。
ロボットアームは、図1に示すように、アーム(第1筐体)1、アーム(第2筐体)2、トルクセンサ3、配管4及び配線5を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a robot arm (rotating device) according to the first embodiment.
As shown in FIG. 1, the robot arm includes an arm (first housing) 1, an arm (second housing) 2, a torque sensor 3, a
アーム1は、内部に空洞を有する筐体である。アーム1の内部には、原動モータ6が設けられている。原動モータ6は、後述する関節部21を回動する。
The
アーム2は、内部に空洞を有する筐体である。アーム2は、関節部21を有する。関節部21は、アーム1に対して回動可能に接続された部位であり、減速機を有する。減速機は、原動モータ6により加えられた動力の回転速度を減じて出力する。関節部21は、中空状に構成されている。この中空状の関節部21によって、アーム2の内部はアーム1の内部に対して連通している。
The
トルクセンサ3は、アーム2が有する関節部21に取付けられ、関節部21に加わるトルクを検出する。図1では、軸心に孔を有する円盤状のトルクセンサ3を用いており、このトルクセンサ3が関節部21のアーム2側(減速機の出力側)に同一(略同一の意味を含む)軸心上に取付けられている。
The torque sensor 3 is attached to the
配管4は、関節部21の内部を介して一端がアーム1の内部に位置し且つ他端がアーム2の内部に位置し、軸心周りに回動可能な部材である。すなわち、配管4は、関節部21の内径に対して外径が小さく、また、関節部21の内部を介してアーム1の内部からアーム2の内部に渡って配置可能な長さに構成されている。配管4は、どのような部材から構成されていてもよいが、関節部21が細い場合等には薄くても強度を確保可能な部材(例えばステンレス鋼)から構成される。また、配管4は、内部に通された配線5のよじれに応じて回動し易くなるように、関節部21の回動により配線5との間で摩擦が生じる径であってもよい。
The
図1では、配管4は、軸受部(第1軸受部)7及び軸受部(第2軸受部)8により回動可能に支持されている。軸受部7は、アーム1の内部に設けられ、配管4の一端側を回動可能に支持する。すなわち、軸受部7は、外輪がアーム1の内部で固定され、内輪に配管4の一端側が固定されている。軸受部8は、アーム2の内部に設けられ、配管4の他端側を回動可能に支持する。すなわち、軸受部8は、外輪がアーム2の内部で固定され、内輪に配管4の他端側が固定されている。
In FIG. 1, the
配線5は、配管4の内部を介してアーム1の内部からアーム2の内部に通されている。配線5は、例えば電源ケーブル又は通信ケーブルである。図1に示す配線5は、一端がアーム1が有する基板(不図示)に接続され、他端がアーム2が有する基板(不図示)に接続されている。なお図1では配線5が1本である場合を示しているが、通常、配線5は複数本束ねられた状態となっている。
The
次に、図1に示す実施の形態1に係るロボットアームによる効果について説明する。
仮に、図1に示す実施の形態1に係るロボットアームにおいて、配管4が回動可能ではない(固定である)とする。この場合、アーム2が回動すると、配線5が配管4との間で擦れ、当該擦れ部分を固定端として配線5のアーム1側又はアーム2側でよじれが生じ、そのねじりトルクが配線5に対する負荷となる。そして、この負荷は関節部21における負荷となり、トルクセンサ3への計測外乱となる。またこの場合、配線5のよじれ方には個体差があり、トルクセンサ3の計測精度にバラつきが生じてしまう。
Next, the effect of the robot arm according to the first embodiment shown in FIG. 1 will be described.
It is assumed that the
これに対し、図1に示す実施の形態1に係るロボットアームでは、一端がアーム1の内部に位置し且つ他端がアーム2の内部に位置して回動可能な配管4が設けられ、この配管4の内部に配線5が通されている。これにより、このロボットアームでは、アーム2が回動して例えば配線5のアーム1側でよじれが生じても、配管4がそのよじれ方向に回動するため、配線5のアーム2側にもよじれが伝達される(符号101参照)。その結果、このロボットアームでは、配線5において、アーム1側からアーム2側に跨る広い範囲でよじれが生じるため、当該範囲に比例して配線5にかかる負荷は小さくなる。よって、このロボットアームでは、トルクセンサ3の計測値に対する配線5の負荷による影響(計測外乱)を低減できる。アーム2が回動して配線5のアーム2側でよじれが生じた場合についても同様である。なお図1に示す配線5では、一端がアーム1が有する基板に接続され、他端がアーム2が有する基板に接続されているため、アーム2が回動するとこれらの固定端(符号102,103に示す端部)が回動支点となってよじれが生じる。
On the other hand, in the robot arm according to the first embodiment shown in FIG. 1, a
なお上記では、ロボットアームが、2つのアーム(アーム1及びアーム2)を備えた2軸のロボットアームである場合を示した。しかしながら、これに限らず、ロボットアームは、3軸以上の多軸のロボットアームでもよい。この場合、それぞれ隣接する2つのアームのうちの一方がアーム1に相当し、他方がアーム2に相当することになる。
In the above description, the case where the robot arm is a biaxial robot arm including two arms (
また上記では、配線5は、一端がアーム1が有する基板に接続され、他端がアーム2が有する基板に接続された場合を示した。しかしながら、これに限らず、配線5はアーム(アーム1又はアーム2)を介して他の構成に接続されるように構成されていてもよい。
Further, in the above, the
以上のように、この実施の形態1によれば、ロボットアームは、アーム1と、アーム1に対して回動可能に接続された中空状の関節部21を有するアーム2と、関節部21に取付けられたトルクセンサ3と、関節部21の内部を介して一端がアーム1の内部に位置し且つ他端がアーム2の内部に位置し、軸心周りに回動可能な配管4と、配管4の内部を介してアーム1の内部からアーム2の内部に通された配線5とを備えた。これにより、実施の形態1に係る回動装置は、従来構成に対して配線5にかかる負荷を軽減可能となる。
As described above, according to the first embodiment, the robot arm is attached to the
実施の形態2.
実施の形態1に係るロボットアームでは、アーム1の内部に設けられた軸受部7及びアーム2の内部に設けられた軸受部8によって、配管4を回動可能に支持する場合を示した。
これに対し、図2に示すように、関節部21の内部に設けられた軸受部9によって、配管4を回動可能に支持してもよい。すなわち、軸受部9は、外輪が関節部21の内部で固定され、内輪に配管4の中央部が固定されている。図2に示す実施の形態2に係るロボットアームについても、図1に示す実施の形態1に係るロボットアームと同様の効果が得られる。
In the robot arm according to the first embodiment, the case where the
On the other hand, as shown in FIG. 2, the
すなわち、図2に示す実施の形態2に係るロボットアームでは、一端がアーム1の内部に位置し且つ他端がアーム2の内部に位置して回動可能な配管4が設けられ、この配管4の内部に配線5が通されている。これにより、このロボットアームでは、アーム2が回動して例えば配線5のアーム1側でよじれが生じても、配管4がそのよじれ方向に回動するため、配線5のアーム2側にもよじれが伝達される(符号201参照)。その結果、このロボットアームでは、配線5において、アーム1側からアーム2側に跨る広い範囲でよじれが生じるため、当該範囲に比例して配線5にかかる負荷は小さくなる。よって、このロボットアームでは、トルクセンサ3の計測値に対する配線5の負荷による影響(計測外乱)を低減できる。アーム2が回動して配線5のアーム2側でよじれが生じた場合についても同様である。なお図2に示す配線5では、一端がアーム1が有する基板に接続され、他端がアーム2が有する基板に接続されているため、アーム2が回動するとこれらの固定端(符号202,203に示す端部)が回動支点となってよじれが生じる。
That is, in the robot arm according to the second embodiment shown in FIG. 2, a
また図2では、軸受部9が関節部21の内部に設けられた場合を示した。しかしながら、これに限らず、軸受部9は、軸心に孔を有する円盤状のトルクセンサ3の内部に設けられていてもよい。
Further, FIG. 2 shows a case where the bearing
なお実施の形態1,2では、回動装置がロボットアームである場合を示した。しかしながら、これに限らず、回動装置は、第1筐体と、第1筐体に対して回動可能に接続された関節部を有する第2筐体と、関節部に取付けられたトルクセンサとを備えた回動装置であればよい。 In the first and second embodiments, the case where the rotating device is a robot arm is shown. However, the rotating device is not limited to this, and the rotating device includes a first housing, a second housing having a joint portion rotatably connected to the first housing, and a torque sensor attached to the joint portion. Any rotating device provided with and may be used.
また、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組合わせ、或いは各実施の形態の任意の構成要素の変形、若しくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。 Further, within the scope of the invention, the present invention can be freely combined with each embodiment, modified any component of each embodiment, or can omit any component in each embodiment. is there.
1 アーム(第1筐体)
2 アーム(第2筐体)
3 トルクセンサ
4 配管
5 配線
6 原動モータ
7 軸受部
8 軸受部
9 軸受部
21 関節部
1 arm (1st housing)
2 arm (second housing)
3
Claims (5)
前記第1筐体に対して回動可能に接続された中空状の関節部を有する第2筐体と、
前記関節部に取付けられたトルクセンサと、
前記関節部の内部を介して一端が前記第1筐体の内部に位置し且つ他端が前記第2筐体の内部に位置し、軸心周りに回動可能な配管と、
前記配管の内部を介して前記第1筐体の内部から前記第2筐体の内部に通された配線と
を備えた回動装置。 With the first housing
A second housing having a hollow joint portion rotatably connected to the first housing, and a second housing.
The torque sensor attached to the joint and
A pipe that is rotatable around the axis and one end is located inside the first housing and the other end is located inside the second housing via the inside of the joint portion.
A rotating device including wiring that is passed from the inside of the first housing to the inside of the second housing via the inside of the piping.
前記第2筐体の内部に設けられ、前記配管の他端側を回動可能に支持する第2軸受部とを備えた
ことを特徴とする請求項1記載の回動装置。 A first bearing portion provided inside the first housing and rotatably supporting one end side of the pipe.
The rotating device according to claim 1, further comprising a second bearing portion provided inside the second housing and rotatably supporting the other end side of the pipe.
ことを特徴とする請求項1記載の回動装置。 The rotating device according to claim 1, further comprising a bearing portion provided inside the joint portion and rotatably supporting the pipe.
前記トルクセンサの内部に設けられ、前記配管を回動可能に支持する軸受部を備えた
ことを特徴とする請求項1記載の回動装置。 The torque sensor is configured in a disk shape having a hole in the axis.
The rotating device according to claim 1, further comprising a bearing portion provided inside the torque sensor and rotatably supporting the pipe.
ことを特徴とする請求項1から請求項4のうちの何れか1項記載の回動装置。 The rotating device according to any one of claims 1 to 4, wherein the pipe has a diameter that causes friction with the wiring due to the rotation of the joint portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019114414A JP2021000676A (en) | 2019-06-20 | 2019-06-20 | Rotary device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019114414A JP2021000676A (en) | 2019-06-20 | 2019-06-20 | Rotary device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021000676A true JP2021000676A (en) | 2021-01-07 |
Family
ID=73993682
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019114414A Pending JP2021000676A (en) | 2019-06-20 | 2019-06-20 | Rotary device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2021000676A (en) |
-
2019
- 2019-06-20 JP JP2019114414A patent/JP2021000676A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10682771B2 (en) | Driving mechanism, robot arm, and robot system | |
JP6299962B2 (en) | Industrial robot | |
JP6500344B2 (en) | Ceiling robot | |
JP7401517B2 (en) | Torsional series elastic actuator | |
JP6277850B2 (en) | Ceiling robot | |
JP6684439B2 (en) | robot | |
KR101194316B1 (en) | Driving modules with hollowness | |
KR101510020B1 (en) | Robot arm | |
US20200108514A1 (en) | Actuator and robot with reliable torque sensor arrangement | |
JP2018118334A (en) | Rotary joint | |
JP2017187165A (en) | Rotary actuator and robot | |
JP7319105B2 (en) | Rotary axis structure and robot | |
JP2019025630A (en) | Rotary shaft cable wiring structure | |
JP2021000676A (en) | Rotary device | |
JPH04111795A (en) | Cable support device | |
JP2004090135A (en) | Joint structure of robot | |
JP6163989B2 (en) | Robot arm and robot | |
JP2015054387A (en) | Robot arm and robot | |
JPH0429996Y2 (en) | ||
JPH071380A (en) | Robot | |
JP6896317B1 (en) | Forceps device | |
JP2015054389A (en) | Robot arm, and robot | |
JP5001800B2 (en) | Cable wiring structure | |
CN110349708A (en) | Cable machine | |
JP2011230236A (en) | Screw fastener |