JP2023019928A - Gear device and carrier device having the gear device - Google Patents
Gear device and carrier device having the gear device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023019928A JP2023019928A JP2021125011A JP2021125011A JP2023019928A JP 2023019928 A JP2023019928 A JP 2023019928A JP 2021125011 A JP2021125011 A JP 2021125011A JP 2021125011 A JP2021125011 A JP 2021125011A JP 2023019928 A JP2023019928 A JP 2023019928A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gear
- sub
- motor
- rotation
- arm
- 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.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Manipulator (AREA)
- Gear Transmission (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ギヤ装置及びギヤ装置を備える搬送装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a gear device and a conveying device provided with the gear device.
駆動ギヤと従動ギヤとがかみ合って回転するように構成されたギヤ装置では、歯同士の干渉を防止するためにバックラッシュが設けられている。バックラッシュは、回転時や停止時に歯に衝撃を与える要因となり、振動や騒音の原因となる。そこで、バックラッシュレスの機構を備えるギヤが開発されている。バックラッシュレスのギヤとしては、例えば互いにずらして配置された２枚のギヤ（歯車）で１つのギヤが形成されたダブルギヤが挙げられる。また、例えば特開２０１７－９０４４号公報には、弾性力を利用したバックラッシュレス機構が開示されている。 A gear device in which a driving gear and a driven gear are engaged to rotate is provided with a backlash to prevent interference between teeth. Backlash is a factor that impacts the teeth during rotation and stoppage, causing vibration and noise. Therefore, gears having a backlashless mechanism have been developed. As a backlashless gear, for example, there is a double gear in which one gear is formed by two gears (gears) that are displaced from each other. Further, for example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2017-9044 discloses a backlashless mechanism using elastic force.
しかしながら、ダブルギヤは、構成上、サイズが大きいギヤ（大モジュール）及び大きなトルクを伝達するギヤとしての使用には不向きである。例えば大きなトルクが必要な搬送装置のギヤにダブルギヤを適用することは、耐トルクの観点で困難である。大トルクの装置に適用されたダブルギヤは、経年劣化による頻繁なメンテナンスの発生も懸念される。また、上記のバックラッシュレス機構は、ギヤの構造が複雑となり、製造の面で改善の余地がある。 However, the double gear is structurally unsuitable for use as a gear with a large size (large module) and as a gear that transmits large torque. For example, it is difficult from the viewpoint of torque resistance to apply a double gear to a gear of a conveying device that requires a large torque. Double gears used in high-torque devices may require frequent maintenance due to deterioration over time. In addition, the backlashless mechanism has a complicated gear structure, and there is room for improvement in terms of manufacturing.
また、例えば特許第６７５７５３５号公報に記載の搬送装置のように、リンク機構を高速移動させる装置では、高速回転しているモータ（駆動源）を停止させると、ギヤ間のバックラッシュにより、かみ合い部分に振動が発生しやすい。例えば、上記搬送装置において、高速移動中のアームを中央位置で停止させる場合、停止後の振動及びその振動音が顕著になりやすい。この搬送装置にダブルギヤを適用しても、上記のような課題（ギヤサイズ、耐トルク、及び経年劣化）が発生する。 In addition, in a device that moves a link mechanism at high speed, such as the transport device described in Japanese Patent No. 6757535, when the motor (driving source) rotating at high speed is stopped, the backlash between the gears causes the meshing portion to move. vibration is likely to occur. For example, in the conveying apparatus described above, when the arm that is moving at high speed is stopped at the center position, the vibration and the vibration noise after the stop tend to be noticeable. Even if a double gear is applied to this conveying device, the problems described above (gear size, torque resistance, and aged deterioration) occur.
本発明の目的は、ギヤのサイズやトルクの大きさにかかわらず、複雑な機構なくバックラッシュによる振動を抑制することができるギヤ装置を提供することであり、そのギヤ装置を適用した搬送装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a gear device capable of suppressing vibration due to backlash without a complicated mechanism, regardless of the size of the gear or the magnitude of the torque. to provide.
本発明のギヤ装置は、メインモータと、前記メインモータの駆動力により回転する駆動ギヤと、前記駆動ギヤとかみ合った従動ギヤと、前記従動ギヤの回転軸を構成し、作動対象に前記メインモータの駆動力を伝達する従動軸と、前記従動ギヤ又は前記従動軸に設けられ前記従動ギヤと一体的に回転する一体ギヤとかみ合ったサブギヤと、前記サブギヤを回転させるサブモータと、前記サブモータを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記サブモータが、前記メインモータの駆動力による前記駆動ギヤの回転に応じて、前記従動ギヤの回転方向とは反対方向の駆動力である反対力を前記サブギヤに付与するように、前記サブモータの駆動力を制御する。そして、本発明の搬送装置は、前記ギヤ装置を備える。 A gear device according to the present invention comprises a main motor, a driving gear rotated by the driving force of the main motor, a driven gear meshing with the driving gear, and a rotating shaft of the driven gear. a sub-gear meshing with the driven gear or an integrated gear provided on the driven shaft and rotating integrally with the driven gear, a sub-motor for rotating the sub-gear, and the sub-motor is controlled. a control device, wherein the sub-motor generates a counter force, which is a driving force in a direction opposite to the rotational direction of the driven gear, in accordance with the rotation of the driving gear by the driving force of the main motor. A driving force of the sub-motor is controlled so as to be applied to the sub-gear. And the conveying apparatus of this invention is equipped with the said gear apparatus.
本発明のギヤ装置によれば、従動ギヤには、メインモータの駆動力による回転方向とは反対方向の力、すなわちブレーキとなる力がサブギヤから付与される。これにより、従動ギヤの歯の当接面と駆動ギヤの歯の当接面とが当接した状態が維持され、バックラッシュがない状態と同様の状態が形成される。本発明によれば、サブモータによりバックラッシュがない状態を形成することで、ギヤ間の振動を抑制することができる。また、サブギヤ自体は、普通のギヤで足り、複雑な構造は不要である。また、駆動源にサブモータを用いているため、ギヤ（モジュール）のサイズやトルクの大きさにかかわらず、バックラッシュによる振動等を抑制することができる。このギヤ装置を備える搬送装置によれば、上記同様、ギヤ間の振動を抑制することができる。 According to the gear device of the present invention, the sub-gear imparts to the driven gear a force in a direction opposite to the rotational direction of the driving force of the main motor, that is, a braking force. As a result, the contact surface of the tooth of the driven gear and the contact surface of the tooth of the drive gear are kept in contact with each other, and a state similar to that in which there is no backlash is formed. According to the present invention, vibration between gears can be suppressed by forming a state in which there is no backlash by the sub-motor. In addition, the sub-gear itself can be an ordinary gear, and a complicated structure is not required. In addition, since the sub-motor is used as the drive source, vibrations due to backlash can be suppressed regardless of the size of the gear (module) or the magnitude of the torque. According to the conveying device provided with this gear device, it is possible to suppress the vibration between the gears in the same manner as described above.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。また、説明に用いる各図は概念図である。なお、図面において、ギヤの歯の表示は省略され、ギヤ等の部材の配置が見えるようにアーム等を透視して擬似的にギヤ等の部材が表示されている。また、図面において、ギヤ間に隙間が表示されていても、明細書の説明の通りギヤ同士は噛み合っている。また、図面は概念図であるため、ギヤ等の大きさを正確に表すものではない。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent portions are denoted by the same reference numerals in the drawings. Moreover, each figure used for description is a conceptual diagram. In the drawings, the teeth of the gears are omitted, and the members such as the gears are shown in a pseudo manner by seeing through the arms and the like so that the arrangement of the members such as the gears can be seen. Further, even if the drawings show gaps between the gears, the gears are meshing with each other as described in the specification. Also, since the drawings are conceptual diagrams, they do not accurately represent the sizes of gears and the like.
＜ギヤ装置の構成例＞
図１に示すように、ギヤ装置５は、メインモータ５１と、駆動ギヤ５２と、従動ギヤ５３と、従動軸５３１と、一体ギヤ５４と、サブギヤ５５と、サブモータ５６と、減速機５７と、制御装置５８と、を備えている。メインモータ５１は、例えばサーボモータ等の電動モータである。駆動ギヤ５２は、メインモータ５１の駆動力により回転するギヤである。駆動ギヤ５２は、メインモータ５１の出力軸５１１に接続されている。なお、出力軸５１１は、メインモータ５１の出力軸部にメインモータ５１とは別部材のシャフト部材を同軸的に結合して形成されたものでもよく、駆動軸であるともいえる。メインモータ５１は、減速機構を介して出力軸５１１に駆動力を伝達するように構成されてもよい。
<Configuration example of gear device>
As shown in FIG. 1, the
従動ギヤ５３は、駆動ギヤ５２にかみ合っているギヤである。従動軸５３１は、従動ギヤ５３の回転軸を構成し、作動対象（負荷）にメインモータ５１の駆動力を伝達するシャフト部材である。一体ギヤ５４は、従動ギヤ５３と一体的に回転するギヤである。一体ギヤ５４の回転中心と従動ギヤ５３の回転中心とは、従動軸５３１を介して接続（固定）されている。一体ギヤ５４は、従動ギヤ５３の一部であるともいえる。ギヤ装置５の作動対象は、従動軸５３１に直接又は間接的に設けられる。
The driven
サブギヤ５５は、一体ギヤ５４とかみ合っているギヤである。なお、サブギヤ５５は、従動ギヤ５３にかみ合うように配置されてもよい。サブモータ５６は、減速機５７を介して、サブギヤ５５を回転させる電動モータ（例えばサーボモータ）である。サブギヤ５５は、サブモータ５６の出力軸５６１に設けられている。減速機５７は、サブモータ５６の回転を減速して出力軸５６１に伝達する。
The
図示しないが、メインモータ５１及びサブモータ５６には、それぞれ速度・位置検出器（例えばエンコーダ）が設けられている。速度・位置検出器は、制御装置５８に接続されている。駆動ギヤ５２、従動ギヤ５３、一体ギヤ５４、及びサブギヤ５５は、例えば、はすば歯車（インボリュート歯車）又は平歯車である。サブモータ５６の最大出力（最大駆動力）は、メインモータ５１の最大出力よりも小さい。
Although not shown, each of the
制御装置５８は、例えば電子制御ユニット（ＥＣＵ）であって、メインモータ５１及びサブモータ５６を制御する。制御装置５８は、メインモータ５１及びサブモータ５６に、それぞれ独立して制御電流を印加する。制御装置５８は、例えばサーボドライバ（サーボアンプ）を備え、速度・位置検出器の検出結果に基づいて、メインモータ５１及びサブモータ５６のそれぞれに対して、実際の位置（回転角）、速度（回転数）、及び回転力をそれらの目標値に追従させる。なお、制御装置５８は、例えば互いに通信可能な２つの制御装置、すなわちメインモータ５１の制御装置とサブモータ５６の制御装置とで構成されてもよい。
The
図２に示すように、制御装置５８は、サブモータ５６が、メインモータ５１の駆動力による駆動ギヤ５２の回転に応じて、従動ギヤ５３の回転方向とは反対方向の駆動力である反対力をサブギヤ５５に付与するように、サブモータ５６の駆動力を制御する。例えば、メインモータ５１の作動により駆動ギヤ５２が時計回りに回転すると、駆動ギヤ５２の歯の一方面５２１が、従動ギヤ５３の歯の他方面５３２に当接して押圧し、従動ギヤ５３が反時計回りに回転する。通常、従動ギヤ５３の回転速度（反時計回り）が駆動ギヤ５２の回転速度（反時計回り）よりも早くならない限り、駆動ギヤ５２の何れかの歯の一方面５２１と従動ギヤ５３の何れかの歯の他方面５３２とが当接した状態、すなわちメインモータ５１の駆動力が駆動ギヤ５２から従動ギヤ５３に伝わっている状態が継続される。
As shown in FIG. 2, the
ここで、メインモータ５１が駆動ギヤ５２を時計回りに回転させ、その後、回転を停止させ、再度時計回りに回転させるケースについて説明する。上記のように、駆動ギヤ５２が時計回りに回転すると、駆動ギヤ５２の歯の一方面５２１が従動ギヤ５３の歯の他方面５３２を押圧して従動ギヤ５３が反時計回りに回転する。そして、メインモータ５１が停止すると駆動ギヤ５２は停止するが、バックラッシュ及び何らか要因により、駆動ギヤ５２と従動ギヤ５３との間で振動が発生することがある。このような振動現象により、互いの歯が衝撃を受けるため、耐久性の低下及び騒音の発生が課題となる。
Here, a case will be described in which the
しかしながら、本実施形態によれば、例えばメインモータ５１の駆動開始とともに、あるいはメインモータ５１の開始後から停止前に、制御装置５８が、サブモータ５６を駆動させ（サブモータ５６に給電して積極的に駆動力を発生させ）、サブギヤ５５から従動ギヤ５３に時計回りに回転させる力（反対力）を付与することができる。サブモータ５６は、サブギヤ５５、一体ギヤ５４、及び従動軸５３１を介して、従動ギヤ５３に逆トルクを付与する。
However, according to the present embodiment, the
サブモータ５６は、従動ギヤ５３の歯の他方面５３２を駆動ギヤ５２の歯の一方面５２１に押し当てるように、従動ギヤ５３に力を加える。サブモータ５６の駆動力（反対力）は、メインモータ５１の駆動力よりも小さい。駆動ギヤ５２は、サブモータ５６の反対力よりも大きな反時計回りの力（メインモータ５１の力）を受けて、互いの歯の当接面同士が当接した状態を維持しつつ、反時計回りに回転する。
The
サブモータ５６は、メインモータ５１が停止した後も、サブギヤ５５に上記力を付与し続ける。これにより、メインモータ５１が停止した後も、サブモータ５６によって従動ギヤ５３の歯の他方面５３２が駆動ギヤ５２の歯の一方面５２１に押し付けられ、振動は抑制される。この際、後述するメインモータ５１の固定手段５１２（ブレーキ機能）により、駆動ギヤ５２（出力軸５１１）は固定されている。本実施形態のメインモータ５１は、電磁ブレーキ付きモータである。サブモータ５６は、メインモータ５１が再度駆動するまで（あるいは所定時間）、反対力を付与し続ける。
The sub-motor 56 continues to apply the force to the sub-gear 55 even after the
その後、メインモータ５１が駆動し、従動ギヤ５３が再度反時計回りに回転し始める際も、サブモータ５６の力により駆動ギヤ５２の歯と従動ギヤ５３の歯との当接状態が維持されているため、衝撃や音が発生することなく従動ギヤ５３が回転し始める。このように、サブモータ５６がメインモータ５１の駆動に応じて（例えば、少なくともメインモータ５１の停止直前から）駆動することで、駆動ギヤ５２の停止時の振動、及び停止後の同方向への回転開始時の衝撃を抑制することができる。
Thereafter, even when the
このように、本実施形態のギヤ装置５によれば、従動ギヤ５３には、メインモータ５１の駆動力による回転方向とは反対方向の力、すなわちブレーキとなる力がサブギヤ５５から付与される。これにより、従動ギヤ５３の歯の当接面と駆動ギヤ５２の歯の当接面とが当接した状態が維持され、バックラッシュがない状態と同様の状態が形成される。本実施形態によれば、サブモータ５６によりバックラッシュがない状態を形成することで、ギヤ間の振動を抑制することができる。また、サブギヤ５５自体は、普通のギヤで足り、複雑な構造は不要である。また、駆動源にサブモータ５６を用いているため、ギヤ（モジュール）のサイズやトルクの大きさにかかわらず、バックラッシュによる振動等を抑制することができる。サブモータ５６の反対力による動力のロスは発生するが、振動抑制（耐久性及び静音性の向上）の優先度が高い状況においては特に有効となる。例えば、大トルクの装置におけるギヤ装置５の振動抑制効果は大きい。
As described above, according to the
図１及び図３に示すように、メインモータ５１は、停止時に駆動ギヤ５２（出力軸５１１）を固定する固定手段５１２を備えている。固定手段５１２は、例えば電磁ブレーキである。一例として、固定手段５１２は、一方面にブレーキライニング５１２ｅが設けられたアーマチュア５１２ａと、出力軸５１１に固定されたブレーキハブ５１２ｂと、アーマチュア５１２ａをブレーキハブ５１２ｂに向けて付勢するコイルスプリング５１２ｃと、アーマチュア５１２ａの他方面に対向且つ離間して配置された励磁コイル５１２ｄと、を備えている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
励磁コイル５１２ｄに電圧が印加されると、電磁力によりアーマチュア５１２ａが励磁コイル５１２ｄに引き寄せられる。これにより、アーマチュア５１２ａ及びブレーキライニング５１２ｅがブレーキハブ５１２ｂから離間し、ブレーキ機能が解除され、出力軸５１１は自由に回転可能となる。
When a voltage is applied to the
一方、励磁コイル５１２ｄに電圧が印加されていない状態では、アーマチュア５１２ａ及びブレーキライニング５１２ｅは、コイルスプリング５１２ｃによりブレーキハブ５１２ｂに押し付けられ、出力軸５１１が固定される。これにより、駆動ギヤ５２が固定される。メインモータ５１が停止すると、励磁コイル５１２ｄへの給電も停止し、出力軸５１１及び駆動ギヤ５２が固定される。
On the other hand, when no voltage is applied to the
制御装置５８は、サブモータ５６が、メインモータ５１の作動中（作動開始時を含む）に反対力をサブギヤ５５に付与し始め、メインモータ５１が作動状態から停止状態に切り替わってから所定時間経過するまで、継続して反対力をサブギヤ５５に付与するように、サブモータ５６を制御する。これにより、メインモータ５１停止後の振動を効果的に抑制することができる。制御装置５８が、メインモータ５１の作動開始と同時にサブモータを作動させることで、制御が簡易となる上、メインモータ５１作動中の歯と歯の衝突を効果的に抑制することができる。ギヤ装置５によれば、ギヤの耐久性の向上及びギヤの衝突音の低減が可能となる。
The
＜ギヤ装置を備える搬送装置＞
ギヤ装置５の適用例として、搬送装置１について説明する。本実施形態の搬送装置１は、図４及び図５に示すように、ギヤ装置５と、従動軸５３１が回転可能に支持された基部３と、作動対象として従動軸５３１に設けられたリンク機構４と、を備えている。メインモータ５１の出力は、基部３内に配置された駆動ギヤ５２及び従動ギヤ５３を介して、従動軸５３１及びリンク機構４に伝達される。
<Conveyor equipped with gear device>
As an application example of the
基部３は、筐体であって、ギヤ装置５及びリンク機構４を支持している。基部３の内部には、ギヤ装置５のうちメインモータ５１のハウジング（本体部）と従動軸５３１の一端部を除く部分が配置されている。メインモータ５１及びサブモータ５６のハウジングは、基部３に回転不能に固定されている。各ギヤは、基部３に回転可能に支持されている。なお、基部３は、図示略の他の駆動源により、リンク機構４（基部３）の高さを変更（上下移動）することができる。
The
（リンク機構の構成）
リンク機構４は、スコットラッセルの原理を利用したリンク機構である。具体的に、リンク機構４は、固定ギヤ４１と、第１アーム４２と、第１回転ギヤ４３と、第２回転ギヤ４４と、第２アーム４５と、を備えている。固定ギヤ４１は、基部３に固定されたギヤ（例えばセクターギヤ）である。従動軸５３１は、固定ギヤ４１の中心軸上に配置されている。
(Configuration of link mechanism)
The
第１アーム４２は、長手方向を有するアーム状部材である。第１アーム４２は、例えば、内部空間を有するように複数の板状部材で形成されている。第１アーム４２の内側には、例えば２枚の板状部材に挟まれるように、固定ギヤ４１、第１回転ギヤ４３、及び第２回転ギヤ４４が配置されている。第１アーム４２は、第１回転中心部４２１と、第１連結部４２２と、第１中央部４２３と、を備えている。
The
第１回転中心部４２１は、第１アーム４２のうち、従動軸５３１に固定された部分である。本実施形態の第１回転中心部４２１は、第１アーム４２の一端部（上端部）である。第１連結部４２２は、第１アーム４２のうち、第１回転中心部４２１より下方に位置する部分である。本実施形態の第１連結部４２２は、第１アーム４２の他端部（下端部）である。第１連結部４２２は、第２回転ギヤ４４を回転可能に支持する部分である。
The first
第１中央部４２３は、第１アーム４２のうち、第１回転中心部４２１から第１連結部４２２まで従動軸５３１に直交する方向に延びる部分である。第１中央部４２３は、第１回転中心部４２１と第１連結部４２２とをつなぐ部分ともいえる。第１アーム４２は、従動軸５３１の回転により従動軸５３１を中心に回転する。第１連結部４２２は、従動軸５３１を中心とした円軌道上を揺動する。
The first
第１回転ギヤ４３は、第１中央部４２３に回転可能に支持されたギヤである。第１回転ギヤ４３は、固定ギヤ４１とかみ合っている。第１回転ギヤ４３は、第１アーム４２の回転により第１アーム４２とともに移動し、固定ギヤ４１とのかみ合いにより第１アーム４２と同じ回転方向に回転する。例えば、図４において、従動軸５３１を中心とした第１アーム４２の反時計回りの回転と、第１回転ギヤ４３の回転軸を中心とした第１回転ギヤ４３の反時計回りの回転とは、連動している。このように、第１回転ギヤ４３は、第１アーム４２の回転に連動して回転する。
The first
第２回転ギヤ４４は、第１連結部４２２に回転可能に支持され、第１回転ギヤ４３に連動して第１回転ギヤ４３の回転方向とは逆方向に回転する。本実施形態の第２回転ギヤ４４は、第１回転ギヤ４３にかみ合っている。例えば、図４において、第１回転ギヤ４３の回転軸を中心とした第１回転ギヤ４３の反時計回りの回転と、第２回転ギヤ４４の回転軸を中心とした第２回転ギヤ４４の時計回りの回転とは、連動している。なお、第２回転ギヤ４４と第１回転ギヤ４３とは、例えば複数のギヤやプーリを介することで連動するように構成されてもよい。第２回転ギヤ４４は、第１回転ギヤ４３と直接又は間接的にかみ合っている。
The second
第２アーム４５は、第１アーム４２と同構成のアーム状部材である。第１アーム４２と第２アーム４５とは、互いに材質が異なる同じ形状の部材といえる。第２アーム４５は、第２回転中心部４５１と、第２連結部４５２と、第２中央部４５３と、を備えている。第２回転中心部４５１は、第２アーム４５のうち、第２回転ギヤ４４に連結された部分である。本実施形態の第２回転中心部４５１は、第２アーム４５の一端部（下端部）である。
The
第２回転ギヤ４４の回転軸上には、第２回転ギヤ４４と一体的に回転する軸状部材４４１が設けられている。軸状部材４４１は、第２回転ギヤ４４の中心部から第２回転ギヤ４４の軸方向に延びている。軸状部材４４１は、基部３側の端部である一端部が第２回転ギヤ４４に固定され、他端部が第２アーム４５の第２回転中心部４５１に固定されている。軸状部材４４１により、互いに第２回転ギヤ４４の回転軸を中心とした、第２回転ギヤ４４の回転と第２アーム４５の回転とは連動する。
A shaft-
第２連結部４５２は、第２アーム４５のうち、第２回転中心部４５１より上方に位置する部分である。本実施形態の第２連結部４５２は、第２アーム４５の他端部（上端部）である。第２連結部４５２には、搬送対象物であるワーク８が配置される搬送部材７が設けられている。搬送部材７は、第２連結部４５２から下方に延びている。搬送部材７は、第２連結部４５２に対して回転可能に設置されている。第１実施形態では、第２アーム４５の先端部に対してワーク８が載置される。
The second connecting
第２中央部４５３は、第２アーム４５のうち、第２回転中心部４５１から第２連結部４５２まで従動軸５３１に直交する方向に延びる部分である。第２中央部４５３は、第２回転中心部４５１と第２連結部４５２とをつなぐ部分ともいえる。第２アーム４５は、第２回転ギヤ４４の回転により、第２回転ギヤ４４の回転軸を中心に回転する。第１実施形態のリンク機構４は、後述する設計により、第２連結部４５２が水平方向に直線状に移動するように構成されている。
The second
（リンク機構の動き）
ここで、従動軸５３１を含む平面であって鉛直方向に平行な平面を仮想平面９１として、リンク機構４の動きについて説明する。図４に示すように、リンク機構４は、第１連結部４２２及び第２連結部４５２が、従動軸５３１の回転に応じて、仮想平面９１の一方側の領域６１と他方側の領域６２とを行き来するように構成されている。
(movement of link mechanism)
Here, the movement of the
第１連結部４２２（図では第１連結部４２２の中央）と仮想平面９１との離間距離である第１離間距離Ｄ１は、従動軸５３１の回転に応じて、０から第１所定値までの範囲で変動する。また、第２連結部４５２（図では第２連結部４５２の中央）と仮想平面９１との離間距離である第２離間距離Ｄ２は、従動軸５３１の回転に応じて、０から第１所定値よりも大きい第２所定値までの範囲で変動する。
A first separation distance D1, which is a separation distance between the first connecting portion 422 (the center of the first connecting
以下、第１連結部４２２及び第２連結部４５２が仮想平面９１に近づくように従動軸５３１が回転する従動軸５３１の回転方向を「接近回転方向」と称し、第１連結部４２２及び第２連結部４５２が仮想平面９１から遠ざかるように従動軸５３１が回転する従動軸５３１の回転方向を「離間回転方向」と称する。リンク機構４は、第１離間距離Ｄ１及び第２離間距離Ｄ２が０でない状態において、重力により従動軸５３１に加わる接近回転方向へのトルク（以下「接近トルク」ともいう）が、重力により従動軸５３１に加わる離間回転方向へのトルク（以下「離間トルク」ともいう）よりも大きくなるように構成されている。
Hereinafter, the direction of rotation of the driven
図４において、第２連結部４５２が一方側領域６１にある場合、従動軸５３１の接近回転方向は反時計回りであり、従動軸５３１の離間回転方向は時計回りである。また、図４において、第２連結部４５２が他方側領域６２にある場合、従動軸５３１の接近回転方向は時計回りであり、従動軸５３１の離間回転方向は反時計回りである。図４の矢印は、一方側領域６１において、従動軸５３１が接近回転方向に回転した際の各ギヤ及びアームの回転方向を表している。従動軸５３１の接近回転方向及び離間回転方向は、それぞれ、仮想平面９１を境界として逆方向となる。
In FIG. 4 , when the second connecting
（リンク機構の設計例）
固定ギヤ４１と第２回転ギヤ４４との間には、所定のギヤ比が設定されている。第１実施形態において、第２回転ギヤ４４と固定ギヤ４１とのギヤ比は、１：２である。固定ギヤ４１の歯数（全周に歯がある場合の歯数）は２ｎ（ｎは整数）であり、第１回転ギヤ４３の歯数はｎであり、第２回転ギヤ４４の歯数はｎである（固定ギヤ４１の歯数：第２回転ギヤ４４の歯数＝２：１）。
(Design example of link mechanism)
A predetermined gear ratio is set between the fixed
第１アーム４２の長さは、第２アーム４５の長さと等しい。第１アーム４２の質量は、第２アーム４５の質量よりも大きい。第１アーム４２と第２アーム４５とは、同様の構成（形状）である。材質は例えば、第１アーム４２が鉄製であり、第２アーム４５がアルミニウム製である。
The length of the
リンク機構４は、第２離間距離Ｄ２が第１離間距離Ｄ１の２倍になるように構成されている。仮想平面９１に平行で且つ第２回転ギヤ４４の回転軸を含む平面を第２仮想平面９２とすると、第２仮想平面９２は、第１アーム４２と第２アーム４５とが為す角度を等分する。第２離間距離Ｄ２が第２所定値（最大値）である場合、第１離間距離Ｄ１も第１所定値（最大値）である。以下、離間距離Ｄ１、Ｄ２が最大値である状態を「最遠状態」という。第１実施形態では、最遠状態において、第１アーム４２と第２アーム４５との為す角度は１２０°である。
The
（リンク機構の動作の具体例）
図４に示すような一方側領域６１での最遠状態（以下「一方側最遠状態」という）から、第１アーム４２が反時計回りに６０°回転すると、第１離間距離Ｄ１は０となる。当該第１アーム４２の回転に連動して、第２回転ギヤ４４及び第２アーム４５が時計回りに６０°回転し、第２離間距離Ｄ２も０になる。以下、離間距離Ｄ１、Ｄ２が０である状態を「中央状態」という。
(Specific example of operation of link mechanism)
When the
リンク機構４の状態が一方側最遠状態から中央状態に移行することで、ワーク８は、最遠位置から従動軸５３１の真下まで搬送される。中央状態において、第２連結部４５２の搬送部材７の取り付け位置、第２回転ギヤ４４の回転軸、及び従動軸５３１は、仮想平面９１上に配置される。
By shifting the state of the
リンク機構４は、上述の通り、重力により従動軸５３１に加わる接近トルクＴ１が、重力により従動軸５３１に加わる離間トルクＴ２よりも大きくなるように構成されている。上記の設計例によれば、第１アーム４２と第２アームの質量の差により、接近トルクが離間トルクより大きくなる。
As described above, the
詳細に、接近トルクＴ１は、重力により第１アーム４２が従動軸５３１に加える第１モーメントＭ１と、重力により第２アーム４５が第２回転ギヤ４４に加える第２モーメントＭ２との和に相当する（Ｔ１＝Ｍ１＋Ｍ２）。また、離間トルクＴ２は、第２モーメントＭ２に、第２回転ギヤ４４に対する固定ギヤ４１のギヤ比（ここでは２）を乗算した値に相当する（Ｔ２＝２×Ｍ２）。
Specifically, the approach torque T1 corresponds to the sum of a first moment M1 applied by the
第１アーム４２の質量をｍ１とし、第２アーム４５の質量をｍ２とし、仮想平面９１と第１アーム４２の重心との距離をｌ１とし、第２仮想平面９２と第２アーム４５の重心との距離をｌ２とすると、第１モーメントＭ１は、Ｍ１＝ｍ１×ｇ×ｌ１となり、第２モーメントＭ２は、Ｍ２＝ｍ２×ｇ×ｌ２となる。ｇは重力加速度である。第１実施形態では、ｌ１＝ｌ２である。
The mass of the
したがって、第１実施形態において、Ｔ１＞Ｔ２を満たす条件は、Ｍ１＞Ｍ２となり、ｍ１＞ｍ２となる。第１実施形態では、材質の違いにより、第１アーム４２の質量が、第２アーム４５の質量よりも大きくなっている。これにより、リンク機構４において、接近トルクＴ１が離間トルクＴ２よりも大きくなる。なお、第１アーム４２の質量には、第１アーム４２に設けられた第１回転ギヤ４３及び第２回転ギヤ４４の質量が含まれている。
Therefore, in the first embodiment, the conditions satisfying T1>T2 are M1>M2 and m1>m2. In the first embodiment, the mass of the
離間距離Ｄ１、Ｄ２が０でない状態において、従動軸５３１には、重力により、接近トルクＴ１から離間トルクＴ２を引いた値のトルクΔＴが加わる。ワーク８や搬送部材７の質量によるモーメントは、接近トルクＴ１及び離間トルクＴ２に均等に加わる。このため、Ｔ１＞Ｔ２の関係は、ワーク８や搬送部材７の質量の大小にかかわらず成立する。
When the separation distances D1 and D2 are not 0, the driven
基部３には、離間距離Ｄ１、Ｄ２が最大値である状態（一方側最遠状態）を維持するためのロック機構（図示略）が設けられている。ロック機構は、例えば第１アーム４２に係合してその回転を規制する部材及び係合／非係合を切り替える部材を備えている。
The
ワーク８の搬送の流れの一例について説明すると、まず一方側最遠状態において、例えば基部３の上下運動又は他の装置により、第２連結部４５２下方の搬送部材７にワーク８が載置される。そして、ロック機構が解除されると、重力によるトルクΔＴが従動軸５３１に加わり、第１アーム４２及び第２アーム４５が他方側領域６２に向けて移動する。なお、この際、メインモータ５１が第１アーム４２に駆動力を加えても良い。
An example of the flow of conveying the
従動軸５３１の反時計回りの回転及び第２回転ギヤ４４の時計回りの回転により、第１アーム４２及び第２アーム４５は、仮想平面９１上に到達し、中央状態となる。そして、第１アーム４２及び第２アーム４５は、慣性力により他方側領域６２に進入する。
Due to the counterclockwise rotation of the driven
第１アーム４２及び第２アーム４５は、上記一方側領域６１での移動により発生する慣性力により、他方側領域６２で他方側最遠状態（他方側領域６２での最遠状態）に向けて移動する。慣性力は、リンク機構４の状態が他方側最遠状態になる前に、重力によるトルクΔＴ等により打ち消される。したがって、メインモータ５１は、従動軸５３１に反時計回りの回転力を加えて、他方側最遠状態を達成させる。リンク機構４は、少なくとも重力によるトルクΔＴにより一方側最遠状態から中央状態となり、慣性力とメインモータ５１の駆動力とにより中央状態から他方側最遠状態となる。搬送目的地に到達した状態である他方側最遠状態において、搬送部材７からワーク８が取り除かれる。
The
そして、上記同様に、リンク機構４は、少なくとも重力によるトルクΔＴにより他方側最遠状態から中央状態となり、慣性力とメインモータ５１の駆動力とにより中央状態から一方側最遠状態となる。第１実施形態の設計例では、第２連結部４５２の移動軌跡及びワーク８の移動軌跡は、直線状となる。
Then, in the same manner as described above, the
本実施形態によれば、離間距離Ｄ１、Ｄ２が０以外である場合に、重力により生じる接近トルクＴ１が離間トルクＴ２よりも大きく、従動軸５３１には各アーム４２、４５が仮想平面９１に接近する方向のトルクΔＴ（ΔＴ＝Ｔ１－Ｔ２）が加わる。したがって、搬送の開始位置にセットされた第１アーム４２及び第２アーム４５は、メインモータ５１が従動軸５３１に駆動力を加えることなく、仮想平面９１に接近する。そして、第１アーム４２及び第２アーム４５が一方側領域６１から他方側領域６２に移動した後には、各アーム４２、４５の移動による慣性力がリンク機構４に働く。他方側領域６２において、メインモータ５１は、慣性力で作動するリンク機構４に対して、不足する駆動力を補うように駆動すればよい。つまり、本構成によれば、重力によるトルクΔＴ及び慣性力を利用することで、全体としてリンク機構４の作動に必要なメインモータ５１の出力を低減させることができる。また、メインモータ５１の最大出力を上げることなく（メインモータ５１の大型化なく）、搬送速度の高速化が可能となる。
According to this embodiment, when the separation distances D1 and D2 are other than 0, the approach torque T1 generated by gravity is greater than the separation torque T2, and the
また、上記設計例の構成によれば、第１アーム４２と第２アーム４５とを同様の構成（同型）とした上で、第１アーム４２と第２アーム４５との質量差を調整するだけで、メインモータ５１の出力を低減させる構成を実現することができる。つまり、容易且つ低コストにトルクΔＴが生じる構成を実現できる。また、ワーク８の移動軌跡を直線状にすることができ、振動低減及び省スペース化が可能となる。
Further, according to the configuration of the above design example, the
（ギヤ装置の制御）
一方側最遠状態にあるリンク機構４を他方側最遠状態にするために、制御装置５８は、ロックを解除し、メインモータ５１を一方向（例えば正回転側）に駆動し、従動軸５３１を反時計回りに回転させる。同時に、制御装置５８は、サブモータ５６を駆動させ、従動ギヤ５３に反対力を付与する。
(control of gear device)
In order to bring the
摩擦力を除いて考えると、リンク機構４が一方側最遠状態から中央状態になるまでの間、第１アーム４２及び第２アーム４５には、主に、移動をアシストする力として重力によるトルクΔＴとメインモータ５１の駆動力とが加わり、移動を妨げる力としてサブモータ５６による反対力が加わる。続いて、リンク機構４が中央状態から他方側最遠状態になるまでの間、第１アーム４２及び第２アーム４５には、主に、移動をアシストする力として慣性力とメインモータ５１の駆動力とが加わり、移動を妨げる力としてトルクΔＴと反対力とが加わる。
Considering excluding the frictional force, the
したがって、制御装置５８は、例えば、リンク機構４が中央状態から他方側最遠状態になるまでの間、又は中央状態を過ぎて慣性力がなくなる位置（推定位置）から他方側最遠状態までの間、メインモータ５１の駆動力を、一方側最遠状態から中央状態までの間に加える駆動力よりも大きくする。メインモータ５１は、少なくとも中央状態を過ぎて慣性力がなくなる位置（推定位置）から他方側最遠状態までの間、それまでの駆動力よりも大きな駆動力を従動軸５３１に付与するといえる。なお、リンク機構４が一方側最遠状態から他方側最遠状態になるまでの間、制御装置５８は、メインモータ５１の駆動力を一定にしてもよい。
Therefore, the
一方、他方側最遠状態にあるリンク機構４を一方側最遠状態にするために、制御装置５８は、メインモータ５１を他方向（逆回転側）に駆動し、従動軸５３１を時計回りに回転させる。また、同時に、制御装置５８は、サブモータ５６を駆動させ、従動ギヤ５３に反対力を付与する。
On the other hand, in order to bring the
この場合も、リンク機構４が他方側最遠状態から中央状態になるまでの間、第１アーム４２及び第２アーム４５には、移動をアシストする力としてトルクΔＴとメインモータ５１の駆動力とが加わり、移動を妨げる力として反対力が加わる。また、リンク機構４が中央状態から一方側最遠状態になるまでの間、第１アーム４２及び第２アーム４５には、移動をアシストする力として慣性力とメインモータ５１の駆動力とが加わり、移動を妨げる力としてトルクΔＴと反対力とが加わる。したがって、上記同様、メインモータ５１が、少なくとも中央状態を過ぎて慣性力がなくなる位置（推定位置）から一方側最遠状態までの間、それまでの駆動力よりも大きな駆動力を従動軸５３１に付与するように、制御装置５８はメインモータ５１を制御する。
In this case as well, while the
また、移動中のリンク機構４を中央状態で停止させる場合、制御装置５８は、メインモータ５１を制御して、離間距離Ｄ１、Ｄ２が０となる位置で第１アーム４２及び第２アーム４５を停止させる。メインモータ５１が停止すると、メインモータ５１の駆動力が０となり、固定手段５１２（電磁ブレーキ）により駆動ギヤ５２が固定される。ここで、サブモータ５６等がない従来の構成では、駆動ギヤ５２と従動ギヤ５３とのかみ合い部分で振動が発生し、歯と歯の衝突による騒音が発生する。振動や歯と歯の衝突は、他のタイミングでも起き得るが、メインモータ５１の停止時に顕著となる。
Further, when stopping the moving
本実施形態では、制御装置５８が、メインモータ５１とともにサブモータ５６を制御することで、上記のようなバックラッシュによる振動を抑制することができる。制御装置５８は、メインモータ５１の駆動力による駆動ギヤ５２の回転に応じて、サブモータ５６を制御して、従動ギヤ５３の回転方向とは反対方向の力である反対力をサブギヤ５５に付与する。制御装置５８は、サブモータ５６を制御して、メインモータ５１が従動ギヤ５３に加える力（トルク）の向きとは反対向きの力（トルク）を従動ギヤ５３に加える。これにより、バックラッシュがない状態と同様の状態を形成することができ、ギヤ間の振動は抑制される。
In this embodiment, the
制御例として、一方側最遠状態にあるリンク機構４を移動させて中央状態で停止させる場合、制御装置５８は、メインモータ５１を駆動させるとともに、サブモータ５６も駆動させる。本例の制御装置５８は、メインモータ５１の駆動と同時にサブモータ５６も駆動させる。メインモータ５１は、制御装置５８の制御により、サブモータ５６の駆動力よりも大きい駆動力で、例えば自身の最大出力の５０％の駆動力で、従動ギヤ５３を反時計回りに回転させる。制御装置５８は、例えばリンク機構４が中央状態になるまで、駆動力を従動ギヤ５３に付与する。
As a control example, when moving the
サブモータ５６は、制御装置５８の制御により、メインモータ５１の駆動力よりも小さい駆動力（反対力）、例えば自身の最大出力の１０％の駆動力を、サブギヤ５５及び従動軸５３１を介して従動ギヤ５３に付与する。サブモータ５６は、メインモータ５１が駆動したときから駆動し、リンク機構４が中央状態で停止した後も同方向の駆動力を所定時間付与し続ける。もし、メインモータ５１停止後、ある時間経過後、再びメインモータ５１を駆動し、リンク機構４を中央状態から他方側最遠状態にする場合、再度メインモータ５１が駆動開始するまでサブモータ５６は反対力を付与し続けてもよい。
Under the control of the
また、制御装置５８は、例えば、リンク機構４が一方側最遠状態と中央状態との間の所定位置に達すると、サブモータ５６の駆動力を増大させて（例えば１００％）、第１アーム４２及び第２アーム４５の移動に対するブレーキ力を増大させる。これにより、第１アーム４２及び第２アーム４５の速度が低下し、第１アーム４２及び第２アーム４５の停止が緩やかになる。そして、制御装置５８は、第１アーム４２及び第２アーム４５の停止後、例えば初期の駆動力（最大出力の１０％）に戻すなど、サブモータ５６の駆動力を小さくする。
Further, for example, when the
このように、制御装置５８は、離間距離Ｄ１、Ｄ２が０でない状態から０である状態に近づくほど、サブモータ５６の出力を大きくし、離間距離Ｄ１、Ｄ２が０である状態になった場合、サブモータ５６の出力を小さくする。このような制御は、作動対象（ここではアーム）の停止前に、作動対象に対してブレーキ力を発揮させるため、作動対象の緩やかな停止が可能となる。この制御は、ギヤ装置５を他の装置に適用した場合でも実行可能である。なお、本例のサブモータ５６の出力の変遷は、第１アーム４２移動開始から停止までにおいて、初期設定出力（メインモータ５１作動開始時）、最大出力、初期設定出力（メインモータ５１停止時以降）の順に変化する。
In this way, the
制御装置５８は、リンク機構４が中央状態になった際に、メインモータ５１の固定手段５１２により、出力軸５１１が回転しないようにする。制御装置５８は、リンク機構４が中央状態になった際に、メインモータ５１の出力軸５１１が回転しないように、メインモータ５１を非通電状態に制御して電磁ブレーキを有効にする。
The
リンク機構４が中央状態で停止した際、出力軸５１１及び駆動ギヤ５２は固定され、従動ギヤ５３の歯はサブモータ５６の駆動力により、駆動ギヤ５２の回転時と同様に駆動ギヤ５２の歯に押し付けられている。駆動ギヤ５２は、サブモータ５６からトルクを受けても、メインモータ５１のブレーキ機能により停止した状態が維持される。このように、サブモータ５６でメインモータ５１とは反対の力を従動ギヤ５３に加えることで、ギヤ間の振動を抑制することができる。
When the
サブモータ５６は、制御装置５８の制御により、リンク機構４が中央状態から他端側最遠状態になるまでの間も、メインモータ５１とは反対方向の駆動力を従動ギヤ５３に付与してもよい。この場合、制御装置５８は、他方側最遠状態において、メインモータ５１の回転方向及びサブモータ５６の回転方向をそれぞれ反転させる。この際、駆動ギヤ５２の歯と従動ギヤ５３の歯とが離間し、互いにこれまでとは異なる歯面に当接する。この際に衝撃とその音が発生し得るが、振動でなく衝突が１回であるため悪影響は小さい。そして、他方側最遠状態にあるリンク機構４を移動させて中央状態で停止させる場合、メインモータ５１は従動ギヤ５３を時計回りに回転させる力を出力し、サブモータ５６は従動ギヤ５３を反時計回りに回転させる力を出力する。
Under the control of the
他方側最遠状態から移動して中央状態でリンク機構４を停止させる場合でも、従動ギヤ５３には、サブモータ５６の駆動力がメインモータ５１の駆動力とは反対方向に付与されるため、上記同様、第１アーム４２及び第２アーム４５の停止時における振動は抑制される。反対力の付与により移動において力のロスが生じるが、メインモータ５１停止時の振動を抑制できる効果に比べると小さいロスといえる。
Even when the
このように、本実施形態によれば、サブモータ５６の駆動力（反対力）により、リンク機構４の移動中及び停止中において、従動ギヤ５３の歯が駆動ギヤ５２の歯に押し付けられた状態が継続する。これにより、メインモータ５１稼働中及び停止後の振動が抑制される。
As described above, according to the present embodiment, the driving force (opposite force) of the sub-motor 56 prevents the teeth of the driven
制御装置５８は、例えば、ユーザの操作又はプログラム等により、リンク機構４を中央状態で停止させるタイミングを把握している場合、リンク機構４が一方側最遠状態又は他方側最遠状態にある際に、次のメインモータ５１の駆動後にリンク機構４を中央状態で停止させるというタイミングでサブモータ５６を駆動させ、その他の状況ではサブモータ５６を停止させていてもよい。制御装置５８は、リンク機構４を停止させる前の最遠状態から中央状態への移動時にのみ、サブモータ５６を駆動させてもよい。
For example, when the
本制御例のまとめとして、制御装置５８は、第１アーム４２及び第２アーム４５を、メインモータ５１の駆動力によって、離間距離Ｄ１、Ｄ２が０でない状態から０である状態に向けて移動させる移動処理を実行し、移動処理に続いて第１アーム４２及び第２アーム４５を離間距離Ｄ１、Ｄ２が０である状態で停止させる停止処理を実行する。この場合、制御装置５８は、サブモータ５６が、移動処理中（移動処理開始時を含む）に反対力をサブギヤ５５に付与し始め、停止処理が完了してから所定時間が経過するまで、継続して反対力を付与するように、サブモータ５６を制御する。制御装置５８は、移動処理開始と同時に又は移動処理開始後から停止処理開始までに、サブモータ５６を駆動させる。
As a summary of this control example, the
このように、本実施形態の搬送装置１によれば、バックラッシュによる振動を抑制することができる。搬送装置１のように、アーム（メインモータ５１）をある位置で停止させた場合に振動が発生しやすい装置にギヤ装置５が適用されると、ギヤ装置５が効果的に機能し、振動が抑制される。また、サブモータ５６の経年劣化は小さく、サブギヤ５５に必要な駆動力を継続的に付与でき、メンテナンス性も向上する。
Thus, according to the
＜その他＞
本発明は、上記実施形態に限られない。例えば、搬送装置１において、サブモータ５６の駆動タイミングは、メインモータ５１と同時に限らず、例えばメインモータ５１の停止直前又はアームを緩やかに停止させるための制動力が必要なタイミングであってもよい。ただし、メインモータ５１の作動開始（移動処理の開始）と同時にサブモータ５６を作動させることで、簡易な制御で、アーム移動中の歯同士の衝突も抑制することができる。また、メインモータ５１の固定手段は、上記に限らず、モータ分野で周知のブレーキ機能を適用できる。
<Others>
The present invention is not limited to the above embodiments. For example, in the conveying
（第３アームの追加）
また、リンク機構には別のアームが追加されてもよい。例えば、リンク機構４０は、図６に示すように、本実施形態の構成に対してさらに、第３回転ギヤ４６と、第３アーム４７と、を備えている。第３回転ギヤ４６は、第２アーム４５の第２連結部４５２に回転可能に支持され、第２回転ギヤ４４の回転に連動して第２回転ギヤ４４の回転方向とは逆方向に回転する。第３回転ギヤ４６は、例えばアイドルギヤ（図示略）を介して第２回転ギヤ４４と接続されている。
(Addition of third arm)
Also, another arm may be added to the linkage mechanism. For example, as shown in FIG. 6, the
第３アーム４７は、第１アーム４２よりも短いアーム状部材である。第３アーム４７は、第３回転中心部４７１と、第３連結部４７２と、第３中央部４７３と、を備えている。第３回転中心部４７１は、第３アーム４７のうち、第３回転ギヤに連結された部分である。この連結は、第２回転ギヤ４４と第２アーム４５との連結と同様、第３回転ギヤ４６と連動して回転する軸状部材４６１により実現される。第３回転中心部４７１は、第３アーム４７の一端部（上端部）である。
The
第３連結部４７２は、第３アーム４７のうち、第３回転中心部４７１より下方に位置する部分である。第３連結部４７２は、第３アーム４７の他端部（下端部）である。第３連結部４７２には、搬送部材７とワーク８が配置される。
The third connecting
第３中央部４７３は、第３アーム４７のうち、第３回転中心部４７１から第３連結部４７２まで駆動軸２１に直交する方向に延びる部分である。第３中央部４７３は、第３回転中心部４７１と第３連結部４７２とをつなぐ部分ともいえる。リンク機構４０は、第１連結部４２２、第２連結部４５２、及び第３連結部４７２が、駆動軸２１の回転に応じて、仮想平面９１の一方側領域６１と他方側領域６２とを行き来するように構成されている。
The third
第３連結部４７２と仮想平面９１との離間距離Ｄ３は、０から第３所定値（第３所定値＞第２所定値＞第１所定値）までの範囲で変動する。離間距離Ｄ３は、離間距離Ｄ１、Ｄ２が０になったときに０になる。
A distance D3 between the third connecting
図６の矢印に示すように、第２アーム４５が時計回りに回転して仮想平面９１に接近すると、第３回転ギヤ４６及び第３アーム４７が反時計回りに回転して仮想平面９１に接近する。第２実施形態においても、リンク機構４０は、駆動軸２１に加わる接近トルクＴ１が離間トルクＴ２よりも大きくなるように構成されている。これにより、第１実施形態同様の効果が発揮される。
6, when the
例えば、第３アーム４７により第３回転ギヤ４６に加わるモーメントを第３モーメントＭ３とすると、Ｔ１＝Ｍ１＋Ｍ２＋Ｍ３、及び、Ｔ２＝（Ｍ２＋Ｍ３）×２が成り立つ。Ｔ２の式の「×２」はギヤ比である。第３アーム４７の長さや質量等は、Ｔ１＞Ｔ２が成り立つように設定される。
このように、本発明は、上記実施形態の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の形態で実施することができる。
For example, if the moment applied to the third
As described above, the present invention can be implemented in various forms with various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art, in addition to the above embodiments.
１…搬送装置、３…基部、４、４０…リンク機構、４１…固定ギヤ、４２…第１アーム、４２１…第１回転中心部、４２２…第１連結部、４２３…第１中央部、４３…第１回転ギヤ、４４…第２回転ギヤ、４５…第２アーム、４５１…第２回転中心部、４５２…第２連結部、４５３…第２中央部、４６…第３回転ギヤ、４７…第３アーム、４７１…第３回転中心部、４７２…第３連結部、４７３…第３中央部、５…ギヤ装置、５１…メインモータ、５１２…固定手段、５２…駆動ギヤ、５３…従動ギヤ、５３１…従動軸、５４…一体ギヤ、５５…サブギヤ、５６…サブモータ、５８…制御装置、９１…仮想平面。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記メインモータの駆動力により回転する駆動ギヤと、
前記駆動ギヤとかみ合った従動ギヤと、
前記従動ギヤの回転軸を構成し、作動対象に前記メインモータの駆動力を伝達する従動軸と、
前記従動ギヤ又は前記従動軸に設けられ前記従動ギヤと一体的に回転する一体ギヤとかみ合ったサブギヤと、
前記サブギヤを回転させるサブモータと、
前記サブモータを制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記サブモータが、前記メインモータの駆動力による前記駆動ギヤの回転に応じて、前記従動ギヤの回転方向とは反対方向の駆動力である反対力を前記サブギヤに付与するように、前記サブモータの駆動力を制御する、
ギヤ装置。 main motor and
a driving gear rotated by the driving force of the main motor;
a driven gear meshing with the drive gear;
a driven shaft that constitutes a rotating shaft of the driven gear and transmits the driving force of the main motor to an operation target;
a sub-gear meshing with the driven gear or the integrated gear provided on the driven shaft and rotating integrally with the driven gear;
a sub-motor for rotating the sub-gear;
a control device that controls the sub-motor;
with
The control device causes the sub-motor to apply, to the sub-gear, an opposite force, which is a driving force in a direction opposite to the rotational direction of the driven gear, in accordance with the rotation of the driving gear by the driving force of the main motor. , controlling the driving force of the sub-motor;
gear device.
前記制御装置は、前記サブモータが、前記メインモータの作動中に前記反対力を前記サブギヤに付与し始め、前記メインモータが作動状態から停止状態に切り替わってから所定時間経過するまで、継続して前記反対力を前記サブギヤに付与するように、前記サブモータを制御する、
請求項１に記載のギヤ装置。 The main motor has fixing means for fixing the driving gear when stopped,
The control device causes the sub-motor to start applying the counterforce to the sub-gear while the main motor is operating, and continues to apply the counterforce until a predetermined time elapses after the main motor is switched from an operating state to a stopped state. controlling the sub-motor to apply an opposing force to the sub-gear;
A gear device according to claim 1.
請求項２に記載のギヤ装置。 The control device operates the sub-motor simultaneously with the start of operation of the main motor.
A gear device according to claim 2.
請求項３に記載のギヤ装置。 The control device increases the output of the sub-motor as the main motor moves from an operating state to a stopped state, and decreases the output of the sub-motor after the main motor stops.
A gear device according to claim 3.
前記従動軸を回転可能に支持する基部と、
前記作動対象として前記従動軸に設けられたリンク機構と、を備え、
前記リンク機構は、
前記基部に固定された固定ギヤと、
前記固定ギヤの中心軸上に配置された前記従動軸に固定された第１回転中心部、前記第１回転中心部より下方に位置する第１連結部、及び前記第１回転中心部から前記第１連結部まで前記従動軸に直交する方向に延びる第１中央部を有し、前記従動軸の回転により前記従動軸を中心に回転する第１アームと、
前記第１中央部に回転可能に支持され、前記固定ギヤとかみ合い、前記第１アームの回転に連動して回転する第１回転ギヤと、
前記第１連結部に回転可能に支持され、前記第１回転ギヤに連動して前記第１回転ギヤの回転方向とは逆方向に回転する第２回転ギヤと、
前記第２回転ギヤに連結された第２回転中心部、前記第２回転中心部より上方に位置する第２連結部、及び前記第２回転中心部から前記第２連結部まで前記従動軸に直交する方向に延びる第２中央部を有し、前記第２回転ギヤの回転に連動して回転する第２アームと、
を備え、
前記固定ギヤと前記第２回転ギヤとの間には、所定のギヤ比が設定され、
前記従動軸を含む平面であって鉛直方向に平行な平面を仮想平面とすると、
前記リンク機構は、前記第１連結部及び前記第２連結部が、前記従動軸の回転に応じて、前記仮想平面の一方側の領域と他方側の領域とを行き来するように構成され、
前記第１連結部と前記仮想平面との離間距離である第１離間距離は、前記従動軸の回転に応じて、０から第１所定値までの範囲で変動し、前記第２連結部と前記仮想平面との離間距離である第２離間距離は、前記従動軸の回転に応じて、０から前記第１所定値よりも大きい第２所定値までの範囲で変動し、
前記第１連結部及び前記第２連結部が前記仮想平面に近づくように前記従動軸が回転する前記従動軸の回転方向を接近回転方向とし、前記第１連結部及び前記第２連結部が前記仮想平面から遠ざかるように前記従動軸が回転する前記従動軸の回転方向を離間回転方向とすると、
前記リンク機構は、前記第１離間距離及び前記第２離間距離が０でない状態において、重力により前記従動軸に加わる前記接近回転方向へのトルクが、重力により前記従動軸に加わる前記離間回転方向へのトルクよりも大きくなるように構成されている、
搬送装置。 A gear device according to any one of claims 1 to 4;
a base that rotatably supports the driven shaft;
a link mechanism provided on the driven shaft as the operation target,
The link mechanism is
a fixed gear fixed to the base;
a first rotation center portion fixed to the driven shaft arranged on the central axis of the fixed gear; a first connecting portion located below the first rotation center portion; a first arm having a first central portion extending in a direction orthogonal to the driven shaft to a connecting portion, and rotating about the driven shaft by rotation of the driven shaft;
a first rotary gear that is rotatably supported by the first central portion, meshes with the fixed gear, and rotates in conjunction with the rotation of the first arm;
a second rotating gear rotatably supported by the first connecting portion and rotating in a direction opposite to a rotating direction of the first rotating gear in conjunction with the first rotating gear;
A second rotation center connected to the second rotation gear, a second connection located above the second rotation center, and a section extending from the second rotation center to the second connection at right angles to the driven shaft. a second arm having a second central portion extending in a direction to rotate in conjunction with the rotation of the second rotary gear;
with
A predetermined gear ratio is set between the fixed gear and the second rotating gear,
Assuming that a plane including the driven shaft and parallel to the vertical direction is a virtual plane,
The link mechanism is configured such that the first connecting portion and the second connecting portion move back and forth between a region on one side and a region on the other side of the virtual plane in accordance with rotation of the driven shaft,
A first separation distance, which is a separation distance between the first connecting portion and the virtual plane, varies in a range from 0 to a first predetermined value in accordance with the rotation of the driven shaft. a second separation distance, which is a separation distance from the virtual plane, varies in a range from 0 to a second predetermined value that is larger than the first predetermined value, according to the rotation of the driven shaft;
A rotation direction of the driven shaft in which the driven shaft rotates so that the first connection portion and the second connection portion approach the virtual plane is defined as an approach rotation direction, and the first connection portion and the second connection portion are connected to the virtual plane. Assuming that the rotation direction of the driven shaft in which the driven shaft rotates away from the virtual plane is the separation rotation direction,
In the link mechanism, when the first separation distance and the second separation distance are not 0, the torque applied to the driven shaft by gravity in the approaching rotation direction is applied to the driven shaft by gravity in the separation rotation direction. is configured to be greater than the torque of
Conveyor.
前記制御装置は、
前記第１アーム及び前記第２アームを、前記メインモータの駆動力によって、前記第１離間距離及び前記第２離間距離が０でない状態から０である状態に向けて移動させる移動処理を実行し、前記移動処理に続いて前記第１アーム及び前記第２アームを前記第１離間距離及び前記第２離間距離が０である状態で停止させる停止処理を実行する場合、
前記サブモータが、前記移動処理中に前記反対力を前記サブギヤに付与し始め、前記停止処理が完了してから所定時間が経過するまで、継続して前記反対力を付与するように、前記サブモータを制御する、
請求項５に記載の搬送装置。 The main motor has fixing means for fixing the driving gear when stopped,
The control device is
executing a moving process of moving the first arm and the second arm from a state in which the first separation distance and the second separation distance are not 0 to a state in which the first separation distance and the second separation distance are 0 by the driving force of the main motor; When executing stop processing for stopping the first arm and the second arm in a state where the first separation distance and the second separation distance are 0 subsequent to the movement processing,
The sub-motor is operated such that the sub-motor starts applying the counterforce to the sub-gear during the moving process and continues to apply the counterforce until a predetermined time elapses after the completion of the stop process. Control,
The conveying device according to claim 5.
請求項６に記載の搬送装置。 The control device operates the sub-motor simultaneously with the start of the movement process by the main motor.
The conveying device according to claim 6.
請求項７に記載の搬送装置。 The control device increases the output of the sub-motor as the first separation distance and the second separation distance become closer to 0 from a state where the first separation distance and the second separation distance are not 0, and the first separation distance and the second separation distance become 0. reduce the output of the sub-motor when a state is reached,
The conveying device according to claim 7.
前記第２連結部に回転可能に支持され、前記第２回転ギヤの回転に連動して前記第２回転ギヤの回転方向とは逆方向に回転する第３回転ギヤと、
前記第３回転ギヤに連結された第３回転中心部、前記第３回転中心部より下方に位置する第３連結部、及び前記第３回転中心部から前記第３連結部まで前記駆動軸に直交する方向に延びる第３中央部を有し、前記第３回転ギヤの回転に連動して回転する第３アームと、
をさらに備え、
前記リンク機構は、前記第１連結部、前記第２連結部、及び前記第３連結部が、前記駆動軸の回転に応じて、前記仮想平面の一方側の領域と他方側の領域とを行き来するように構成されている、
請求項５～８の何れか一項に記載の搬送装置。 The link mechanism is
a third rotating gear rotatably supported by the second connecting portion and rotating in a direction opposite to the rotating direction of the second rotating gear in conjunction with the rotation of the second rotating gear;
A third rotation center connected to the third rotation gear, a third connection located below the third rotation center, and a section perpendicular to the drive shaft from the third rotation center to the third connection. a third arm having a third central portion extending in a direction to rotate in conjunction with the rotation of the third rotating gear;
further comprising
In the link mechanism, the first connecting portion, the second connecting portion, and the third connecting portion move back and forth between the area on one side and the area on the other side of the virtual plane according to the rotation of the drive shaft. is configured to
The conveying device according to any one of claims 5-8.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021125011A JP6976476B1 (en) | 2021-07-30 | 2021-07-30 | A transport device equipped with a gear device and a gear device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021125011A JP6976476B1 (en) | 2021-07-30 | 2021-07-30 | A transport device equipped with a gear device and a gear device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP6976476B1 JP6976476B1 (en) | 2021-12-08 |
| JP2023019928A true JP2023019928A (en) | 2023-02-09 |
Family
ID=78815467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021125011A Active JP6976476B1 (en) | 2021-07-30 | 2021-07-30 | A transport device equipped with a gear device and a gear device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6976476B1 (en) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006250182A (en) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Jtekt Corp | Differential gear device |
| JP2009213190A (en) * | 2008-02-29 | 2009-09-17 | Chiba Inst Of Technology | Motor apparatus |
| JP7336215B2 (en) * | 2019-03-08 | 2023-08-31 | キヤノン株式会社 | Robot system, control method, article manufacturing method, program, and recording medium |
| JP2020148323A (en) * | 2019-03-15 | 2020-09-17 | 株式会社リコー | Drive transmission device, driving device, and robot |
-
2021
- 2021-07-30 JP JP2021125011A patent/JP6976476B1/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6976476B1 (en) | 2021-12-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20190002097A1 (en) | Wing flapping apparatus | |
| EP2420674B1 (en) | Method of accumulating kinetic energy and rotor device for accumulating and dissipating kinetic energy | |
| JP5746308B2 (en) | Servo control device with a function to reduce the brake fall amount | |
| TW201610334A (en) | Camera and rotating structure | |
| JP5094812B2 (en) | Linear / rotating mechanism | |
| JP2023019928A (en) | Gear device and carrier device having the gear device | |
| JP2013136136A (en) | Transmission for robot arm driving reduction gear | |
| JP5241382B2 (en) | Industrial robot | |
| JP2005009565A (en) | Vibration damping apparatus | |
| TW201008727A (en) | Industrial robot | |
| TW202118712A (en) | Vibrating conveyor capable of suppressing an increase in cost and installation space by eliminating the need for providing a driving controller for controlling the rotation of a motor | |
| JP6757535B1 (en) | Transport device | |
| JP2013018073A (en) | Manipulator, method of driving manipulator, and robot | |
| WO2018162061A1 (en) | Static torque adjusting arrangement, industrial robot comprising the arrangement and method for adjusting a static torque | |
| CN110962119A (en) | Driving mechanism of robot and robot | |
| JP7441414B2 (en) | Drive devices, robots and image forming devices | |
| JP2016138611A (en) | Torsional vibration reduction device | |
| Sugahara et al. | A multi-DOF human-powered robot using regenerative clutches and constant-force springs | |
| JP5492410B2 (en) | Brake mechanism of rotating cylinder drive | |
| JPH1024335A (en) | Device for driving transporting mechanism of transfer press | |
| JP2020185655A (en) | Link mechanism | |
| TWM554080U (en) | Derailleur assembly | |
| JPH03166083A (en) | Wrist device for robot and industrial robot | |
| CN104896045A (en) | Worm and gear pair drive swing mechanism | |
| JP6763601B2 (en) | Intermittent indexing device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210730 |
|
| A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20210730 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20211026 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211109 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6976476 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |