JP2023503522A - モジュラーロボットジョイント、エンコーダ読み取りヘッド位置調整機構、及び、エンコーダ読み取りヘッドの位置調整の方法 - Google Patents

Abstract

本発明はモジュラーロボットジョイント、エンコーダ読み取りヘッド位置調整機構及びエンコーダ読み取りヘッドの位置調整のための方法を開示し、エンコーダ読み取りヘッド位置調整機構がエンコーダ読み取りヘッドブラケットの片側に配置され、下部支持部及び上部支持部が含まれ、下部支持部及び上部支持部は互いに接続されており、ポジショニング接続部材によってポジショニングされ、上部支持部は押し当て接続部材によって下部支持部に強く押し当てられ、エンコーダ読み取りヘッドが上部支持部の上面に固定され、エンコーダ磁石リングとは反対側にあり、エンコーダ磁石リングはモータシャフトあるいは中空シャフトに固定されており、下部支持部と上部支持部との間の距離は押し当て接続部材とポジショニング接続部材によって調整が可能で、それによって読み取りヘッドと磁石リングとの間の軸方向距離が予め決められた値に調整可能で、寸法チェーン上の関連部分の処理不正確さが適度に削減され、処理コストも削減され、読み取りヘッドと磁石リングとの間の関連距離はロボットジョイントを組み立て及びデバッグした時に調整が簡単なため、良好な技術的結果を達成する。【選択図】図３

Description

本発明はロボットの分野、特に、モジュラーロボットジョイント及びその中の特定の構造に関するものである。

共同制作ロボットのモジュラーロボットジョイントのコンパクトさとミニチュア化は重要な開発方向であり、マシーン全体のパラメータに直結している。モジュラージョイント操作の安定性及び精度はロボットアームの能力に重要である。先行技術においては、ほとんどのモジュラージョイントはコンパクトな構造的スペースの中でフレームレスモータを使用し、また、ジョイントを制御するための情報として使用するためにモータ及びジョイント出力シャフトの回転速度を読み取るために高速シャフト及び低速シャフトエンコーダを使用していた。一般的に、エンコーダ読み取りヘッドの検知面とエンコーダ磁石リングの表面との間の正確な距離が必要である。エンコーダマニュアルによっては、実際の設置距離と理論的な設置距離との間のエラーは０.５ｍｍである。

先行技術である中国実用新案第２０７５４８７９０号明細書はドライブデバイスとロボットを開示し、中国特許出願公開第１０９７１５３４８号明細書はマニピュレータ用のドライブユニットを開示し、ロボットモジュラージョイントにはドライブセンサーデバイス１８とドリブンセンサーデバイス２２が含まれ、それらは回路板１３の上に供され、回路板１３はカバー１１からスタッド１２の上に固定されている。ドライブセンサーデバイス１８に該当するセンサーリング１７はセンサーリング１７がドライブシャフト８と一緒に回転するよう、維持リング１９の上にマウントされている。ドリブンセンサーデバイス２２に該当するセンサーリング２０はセンサーシャフト１６の上にマウントされ、保持リング２１によって固定されている。この技術的なソリューションにおいて、ドライブセンサーデバイス１８とセンサーリング１７との間の距離及びドリブンセンサーデバイス２２とセンサーリング２０との間の距離を調整できない。この距離の許容範囲は関連部分の寸法許容によってのみ保証することができる。但し、モジュラージョイントには多くのコンポーネントがあり、寸法の縛りが比較的複雑なため、センサーデバイスとセンサーリングとの間の距離が全て該当する部分の許容を制御することで保証されたら、製造コストが増加し、組み立てやデバッグの時に調整や制御が簡単ではない。

中国実用新案第２０７５４８７９０号明細書 中国特許出願公開第１０９７１５３４８号明細書

先行技術の最低１つでも問題点を解決することが本発明の目的である。

モータ、レジューサ、中空シャフト、出力フランジ、ブレーキ、及びエンコーダを含むモジュラーロボットジョイントを供すること、中空シャフトは出力フランジに固定されており、前記モータはレジューサを通じて出力フランジへパワーを出力し、エンコーダはモータの回転速度あるいは中空シャフトの回転速度を検知するために使用され、制御システムに情報をフィードバックし、エンコーダには磁石リングと読み取りヘッドが含まれており、磁石リングはモータシャフトあるいは中空シャフトに固定されており、読み取りヘッドブラケットが更に供され、読み取りヘッドブラケットには読み取りヘッド位置調整機構が供され、読み取りヘッドは読み取りヘッド位置調整機構の上に配置され磁石リングの反対側にあり、読み取りヘッドと磁石リングとの間の軸方向距離は読み取りヘッド位置調整機構を調整することで予め決められた値に調整することができる。

更に、読み取りヘッド位置調整機構には下部支持部と上部支持部が含まれており、下部支持部と上部支持部は互いに接続されており、ポジショニング接続部材によってポジショニングされ、上部支持部は押し当て接続部材によって下部支持部に対して強く押し当てられており、読み取りヘッドは上部支持部の上面に固定されている。

更に、読み取りヘッドは読み取りヘッド固定部材によって上部支持部の上面に固定されている。

更に、読み取りヘッド固定部材は読み取りヘッド固定ねじである。

更に、ポジショニング接続部材はポジショニングねじである。

更に、押し当て接続部材は押し当てねじである。

更に、エンコーダは高速サイドエンコーダであり、磁石リングは高速サイド磁石リングであり、読み取りヘッドは高速サイド読み取りヘッドであり、読み取りヘッドブラケットは高速サイド読み取りヘッドブラケットであり、高速サイド読み取りヘッドブラケットはブレーキハウジングに固定されている 。

更に、ポジショニング接続部材は１つ、２つあるいはそれ以上のグループに分けられ、押し当て接続部材は１つ、２つあるいはそれ以上のグループに分けられている。

本発明はまた、モジュラーロボットジョイント用にエンコーダ読み取りヘッドポジション調整機構を備え、エンコーダ読み取りヘッドポジション調整機構はエンコーダ読み取りヘッドブラケットの片側に配置され、下部支持部及び上部支持部を含み、下部支持部及び上部支持部は互いに接続されており、ポジショニング接続部材によってポジショニングされ、上部支持部は押し当て接続部材によって下部支持部に強く押し当てられ、エンコーダ読み取りヘッドが上部支持部の上面に固定され、エンコーダ磁石リングの反対側にあり、エンコーダ磁石リングがモータシャフトあるいは中空シャフトに固定され、読み取りヘッドと磁石リングとの間の軸方向距離が予め決められた値によって調整できるよう、下部支持部と上部支持部との間の距離は押し当て接続部材とポジショニング接続部材を調整することで調整可能である。

本発明はまた、モジュラーロボットジョイントのエンコーダ読み取りヘッドの位置を調整するための方法を供し、特徴としては、以下のステップが含まれている。

（１）読み取りヘッドポジション調整機構が供され、読み取りヘッドポジション調整機構が読み取りヘッドブラケット上に供され、読み取りヘッドポジション調整機構には上部支持部と下部支持部が含まれ、上部支持部と下部支持部は互いに接続されており、ポジショニング接続部材によってポジショニングされ、上部支持部は押し当て接続部材によって下部支持部に対して強く押し当てられている。

（２）読み取りヘッドは上部支持部の側面の上面に設置され、磁石リングの反対側にある。

（３）読み取りヘッドと磁石リングとの間の軸方向距離は押し当て接続部材とポジショニング接続部材を調整することで、予め決められた値に調整ができる。

更に、前記方法は以下のステップを含む。

読み取りヘッドと磁石リングとの間の軸方向距離が予め決められた値Ｄｓよりも大きい場合、以下の調整ステップが実行される。

Ｓ１：ポジショニング接続部材が上に向かってある一定の距離を動くように回転させる。

Ｓ２：押し当て接続部材がある一定の距離を下向きに動くように回転させる。

エンコーダの読み取りヘッドと磁石リングとの間の軸方向距離が予め決められた値Ｄｓと同等になるまで、ステップＳ１とＳ２を組み合わせる、又は、繰り返す。

読み取りヘッドと磁石リングの表面との間の軸方向距離が予め決められた値Ｄｓより少ない場合、以下の調整ステップが実行される。

Ｓ３：ポジショニング接続部材がある一定の距離を下向きに動くよう回転させる。

Ｓ２：押し当て接続部材がある一定の距離を上向きに動くよう回転させる。

エンコーダの読み取りヘッドと磁石リングとの間の軸方向距離が予め決められた値Ｄｓと同等になるまで、前記ステップＳ３及びＳ４を組み合わせるか、繰り返す。

更に、方法は組み立て後のモジュラーロボットジョイントの調整プロセスのために使用される。

エンコーダがより正確で、寸法チェーン上の関連部分の精度の処理が適度に削減され、また、処理コストも削減され、ロボットジョイントが組み立て及びデバッグされた時に、読み取りヘッドと磁石リングとの間の相対的な距離が簡単に調整でき、好ましい技術的な結果を達成できるよう、軸方向における読み取りヘッドと磁石リングの相対的な距離は読み取りヘッドと磁石リングとの距離が設置精度条件を満たすことを保証するためにモジュラーロボットジョイントの読み取りヘッドブラケット上の読み取りヘッドポジション調整機構を設置することで、便利に柔軟性を持った方法で調整ができる。

本発明の前記または付加的な側面や利点が明らかになり、以下の図面と共に、実施形態の解説から、簡単に理解できるようになる。

図１は本発明のモジュラーロボットジョイントの軸方向断面図である。 図２は本発明の実施形態１のモジュラーロボットの分解立体図である。 図３は本発明の実施形態１のモジュラーロボットジョイントの読み取りヘッドポジション調整機構の詳細な構造図である。 図４は図３においてＡ－Ａに沿って取られた図式的な断面図である。 （ａ）は本発明の実施形態１のモジュラーロボットジョイントの読み取りヘッドポジション調整機構のｄ＞Ｄｓの特定の調整プロセスの模式図であり、（ｂ）は本発明の実施形態１のモジュラーロボットジョイントの読み取りヘッドポジション調整機構のｄ＜Ｄｓの特定の調整プロセスの模式図である。

以下では、本発明の実施形態が詳細に解説される。実施形態の幾例かは付随する図面の中で示され、そこで、同じあるいは同様の参照番号は通して同じあるいは同様の機能を有する同じあるいは同様の要素を指す。以下で図面に関連を持つ解説されている実施形態は例示的であり、本発明を説明するためのみに使用され、本発明の制限として解釈されるべきではない。

本発明の説明において、方向あるいは位置的な関係を示す「縦」、「横」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「上部」「下部」やその他同様の用語は図面の中で示されている方向あるいは位置的な関係を示し、前記用語は本発明が特定の方向で構築及び操作されることを必要とする代わりの発明の解説を容易化するためのみに使用される。本発明の制限として理解されるべきではない。

更に、本発明の解説において、「設置」、「接続」や「連結」のような用語は前記用語の意味が明らかである場合を除き、広義に解釈すべきで、それは例えば、前記用語が機械的な接続あるいは電気接続、あるいは直接の接続あるいは中間の媒体による間接的な接続、あるいは２つのコンポーネントの内部接続の意味が可能である。当業者にとって、本発明における前記用語の特定の意味は特定の条件に従って理解することができる。

更に、以下の方法の解説及びここで解説されている以外のプロセスあるいは方法の解説やフローチャートには指示を実行できるモジュール、断片あるいは部分を含み、これには特定の論理的な機能あるいはプロセス実行のための１つあるいは複数のステップを含み、本発明の好ましい実施形態の範囲には示されたあるいは議論された順番にはない付加的な実行が含まれ、これは当業者によって実施形態が本発明に属することを理解されるべきである。

フローチャートあるいはここで解説されているその他の中で解説されている論理またはステップは例えば、論理的な機能を実行するために考慮できる実行可能な指示の順番であったり、指示実行システム、装置あるいはデバイス（例えば、コンピュータベースシステム、プロセッサを含むシステム、あるいは指示実行システム、装置あるいはデバイスからの指示を取得及び実行できるその他システム）を使用することでコンピュータによって読み取り可能な媒体に内蔵されていたり、あるいは指示実行システム、装置あるいはデバイスを使用することができる。「コンピュータで読み取り可能な媒体」とは指示実行システム、装置あるいはデバイスによって使用するためにプログラムを含有、保存、通信、伝達あるいは送信できるあらゆるデバイス、あるいは本発明に従った指示実行システム、装置あるいはデバイスであることが可能である。コンピュータにより読み取り可能な媒体のより具体的な例（すべてではない）には、１つあるいは複数の電気接続（電子デバイス）、ポータブルコンピュータディスク筐体（磁気デバイス）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、消去及び編集可能な読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭあるいはフラッシュメモリー）、ファイバー光学デバイスやポータブル光学ディスク読み取り専用メモリ（ＣＤＲＯＭ）が含まれている。更に、コンピュータで読み取り可能媒体はプログラムを印刷できる紙あるいはその他適切な媒体でも構わず、その理由は、例えば、紙あるいはその他媒体をスキャンすることでプログラムを取得することができ、その後、編集、解釈、あるいはその他適切な処理方法に続き、コンピュータメモリの中に保存できるからである。

本発明の各部分はハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアあるいはそれらの組み合わせによって実行されることを理解すべきである。前記の筐体において、メモリに保存されえているソフトウェアあるいはファームウェアによって複数のステップあるいは方法が実行され、適切な指示実行システムによって実行される。

実施形態１
図１から５で示されているように、本実施形態はモジュラーロボットジョインを開示し、それにはモータ、レジューサ、中空シャフト１８、出力フランジ１、ブレーキ１４その他同様のものが含まれている。その中で、モータにはモータハウジング７、モータ固定子８、モータロータ９及びモータシャフト１０が含まれている。レジューサはハーモニックレジューサで、ハーモニックレジューサにはフレキシブルホイール２１、リジッドホイール２３、及びウェーブ発生器２２が含まれている。中空シャフト１８が出力フランジ１に固定されている。モータはレジューサを通して出力フランジ１へパワーを出力する。エンコーダには高速サイドエンコーダと低速サイドエンコーダが含まれている。高速サイドエンコーダはモータの回転速度を検知するために使用され、低速サイドエンコーダは中空シャフト１８の回転速度の検知と制御システムへの情報をフィードバックするために使用される。

エンコーダには磁石リングと読み取りヘッドが含まれ、磁石リングがモータあるいは中空シャフト１８のモータシャフト１０に固定され、読み取りヘッドブラケットが更に供され、読み取りヘッドブラケットが読み取りヘッドポジション調整機構３０によって供され、読み取りヘッドが読み取りヘッドポジション調整機構３０の上に配置され、その反対側に磁石リングがあり、読み取りヘッドと磁石リングとの間の軸方向距離は読み取りヘッドポジション調整機構を調整することで予め決められた値に調整が可能である。

高速サイドエンコーダの読み取りヘッド及び低速サイドエンコーダの両方は読み取りヘッド位置調整機構によって調整が可能である。この実施形態は高速サイドエンコーダを例に取っていて、読み取りヘッド調整機構による読み取りヘッドの調整位置の原理及び構造を付帯的に解説している。

図３から５で示されているように、高速サイドエンコーダには高速サイド磁石リング１３と高速サイド読み取りヘッド１２が含まれている。読み取りヘッドポジション調整機構３０は高速サイド読み取りヘッドブラケット１１の横に配置され、下部支持部３０１と上部支持部３０２が含まれている。下部支持部３０１と上部支持部３０２は互いに接続されており、ポジショニング接続によってポジショニングされていて、上部支持部３０２は押し当て接続部材によって下部支持部３０１に対して強く押し当てられ、高速サイド読み取りヘッド１２は上部支持部３０２の上面に固定されている。

特に、ポジショニング接続部材はポジショニングねじ３０４であり、押し当て接続部材は押し当てねじ３０５で、高速サイド読み取りヘッド１２が読み取りヘッド固定部材によって上部支持部３０２の上面に固定されていて、読み取りヘッド固定部材は読み取りヘッド固定ねじ３０６である。

そこで、高速サイド磁石リング１３がモータシャフト１０の上に固定されており、高速サイド読み取りヘッドブラケット１１がモータハウジング７に接続されている。

図５は読み取りヘッドポジション調整機構３０の作動原理を説明するために使用されている。読み取りヘッドポジション調整機構３０は構造的に二部に分かれており、それはつまり、下部支持部３０１と上部支持部３０２で、下部支持部３０１が高速サイド読み取りヘッドブラケット１１の上にマウントされ、高速サイド読み取りヘッド１２が上部支持部３０２の上にマウントされている。上部支持部と下部支持部との間の距離はポジショニングねじ３０４によって保証され、上部支持部が押し当て接続部材によって下部支持部に対して強く押し当てられ、ポジショニングねじが上部支持部３０２の通し穴を通り、下部支持部３０１のねじ穴と働きあっている。押し当てねじ３０５は上部支持部３０２のねじ穴と働き合い、下部支持部３０１に対して押し当てられている。

上部支持部３０２と下部支持部３０１との間の距離はポジショニングねじ３０４と押し当てねじ３０５の回転数を調整することで調整が可能であり、そうすることで、高速サイド読み取りヘッドと高速サイド磁石リングとの間の軸方向距離を調整する。特に、図５（ａ）で示されているように、読み取りヘッドと磁石リングの表面との間の距離が組み立て後に推奨されている設置距離Ｄｓよりも大きい場合、まず、ポジショニングねじ３０４が上に向かってある一定の距離を動くように回転させ、その後、押し当てねじ３０５が下に向かってある一定の距離を動くように回転させることで、読み取りヘッドと磁石リングの表面との間の距離ｄを推奨されている設置距離Ｄｓに調整される。読み取りヘッドと磁石リングとの間の距離が組み立て後に推奨されている設置距離Ｄｓより小さい場合、図５（ｂ）で示されているように、まず、押し当てねじ３０５が上に向かってある一定の距離を動くように回転させ、その後、ポジショニングねじ３０４が下に向かってある一定の距離を動くように回転させることで、読み取りヘッドと磁石リングの表面との間の距離が推奨されている設置距離Ｄｓに調整される。

ポジショニング接続部材は具体的には、１つのグループ、２つのグループあるいはそれ以上のグループに分かられており、押し当て接続部材は具体的に１つのグループ、２つのグループ、あるいはそれ以上のグループに分けられている。

軸方向における高速サイド読み取りヘッドと高速サイド磁石リングとの間の相対的な距離は読み取りヘッドポジション調整機構をモジュラーロボットジョイントの高速サイド読み取りヘッドブラケットの上に設置することで調整でき、そうすることで、エンコーダがより正確に、そして寸法チェーン上の関連部分の処理の不正確さが適度に削減され、処理コストも削減される。

更に、モータ固定子８及びモータロータ９がそれぞれモータハウジング７とモータシャフト１０に接続されていることを特記すべきである。モータシャフト１０は入力シャフト２４に接続され、モータシャフト１０及び入力シャフト２４が２つのベアリングによって支持されている。ロータハブ２７がモータシャフト１０に固定されている。ブレーキハウジング１５が高速サイド読み取りヘッドブラケット１１に固定されている。ブレーキ１４がブレーキハウジング１５に固定されている。入力シャフト２４がウェーブ発生器２２に接続されている。摩擦構造部材２８がフレキシブルホイール２１とトルクセンサ６との間に供され、フレキシブルホイール２１の合わせ面とトルクセンサ６の合わせ面が同時に摩擦構造部材２８に対して強く押し当てられている。トルクセンサ６は出力エンドハウジング５及びモータハウジング７に接続されている。リジッドホイール２３が出力フランジ１に接続されている。出力フランジ１及びベアリングインナーリング圧力プレート２がクロスローラーベアリング４のインナーリングに対して強く押し当てられ、出力エンドハウジング５及びベアリングアウターリング圧力プレート３がクロスローラーベアリング４のアウターリングに対して強く押し当てられている。マグネチックシールドプレート２９がモータ固定子８とモータ固定子９に近い高速サイド読み取りヘッドブラケット１１の側面にマウントされている。

低速サイド磁石リング１７及び輪１９が低速サイド磁石リングブラケット１６に接続されており、輪１９が中空シャフト１８に接続されている。中空シャフトの左側が出力フランジ１に接続されている。低速サイド磁石リングブラケット１６がベアリングを通して、ブレーキハウジング１５に接続されている。低速読み取りヘッドがブレーキハウジング１５に接続されている。

実施形態２
図３から５で示されているように、この実施形態はモジュラーロボットジョイント用のエンコーダ読み取りヘッドポジション調整機構を開示する。エンコーダ読み取りヘッドポジション調整機構がエンコーダ読み取りヘッドブラケットの片側に配置され、下部支持部３０１と上部支持部３０２を含み、下部支持部３０１と上部支持部３０２が互いに接続されており、ポジショニング接続部材によってポジショニングされ、上部支持部３０２が押し当て接続部材によって下部支持部３０１に対して強く押し当てられていて、エンコーダ読み取りヘッドが上部支持部３０２の上面に固定され、エンコーダ磁石リングの反対側にある。エンコーダ磁石リングがモータシャフト１０あるいは中空シャフト１８に固定され、下部支持部３０１と上部支持部３０２との間の距離は押し当て接続部材とポジショニング接続部材を調整することで調整可能となり、従って、読み取りヘッドと磁石リングとの間の軸方向距離が予め決められた値に調整ができる。

実施形態３
この実施形態は以下のステップを含むモジュラーロボットジョイントのエンコーダ読み取りヘッドのポジションを調整するための方法を開示する。

（１）読み取りヘッドポジション調整機構が供されている。読み取りヘッドポジション調整機構が読み取りヘッドブラケット上に供されている。読み取りヘッドポジション調整機構には上部支持部と下部支持部が含まれている。上部支持部と下部支持部は互いに接続されており、ポジショニング接続部材によってポジショニングされ、上部支持部が押し当て接続部材によって下部支持部に対して強く押し当てられている。

（２） 読み取りヘッドが上部支持部の側面の表面上に設置され、その反対側には磁石リングがある。

（３）読み取りヘッドと磁石リングとの間の軸方向距離は押し当て接続部材とポジショニング接続部材を調整することで予め決められた値に調整ができる。

更に、方法には以下のステップが含まれている。

読み取りヘッドと磁石リングとの間の軸方向距離が予め決められた値Ｄｓより大きい場合、以下の調整ステップが実行される。

Ｓ１：ポジショニング接続部材がある一定の距離を上に向けて動くために回転させる。

Ｓ２：押し当て接続部材がある一定の距離を下に向けて動くために回転させる。

エンコーダの読み取りヘッドと磁石リングとの間の軸方向距離が予め決められた値Ｄｓになるまで、ステップＳ１とＳ２を適度に組み合わせる、又は、繰り返す。

読み取りヘッドと磁石リングの表面との軸方向距離が予め決められた値Ｄｓより少ない場合、以下の調整ステップが実行される。

Ｓ３：ポジショニング接続部材が下に向けてある一定の距離動かすために回転させる。

Ｓ２：押し当て接続部材が上に向けてある一定の距離動かすために回転させる。

エンコーダの読み取りヘッドと磁石リングとの間の軸方向距離が予め決められた値Ｄｓと同じになるまで、ステップＳ３とＳ４を適度に組み合わせる、又は、繰り返す。

この方法は組み立て後のモジュラーロボットジョイントの調整プロセスのために使用される。

この明細書の解説の中で、「１つの実施形態」、「幾つかの実施形態」、「幾例」、「特定な例」、あるいは「ある例」やその他の同様の用語は最低でも１つの実施形態あるいは本発明の例の中に含まれている例、構造、材料あるいは特徴または実施形態と一緒に解説されている特定な機能を意味する。この仕様書の中で、前記用語の図式的表現は必ずしも同じ実施形態あるいは例を指すものではない。更に、解説されている特定の機能、構造、材料あるいは特徴は１つあるいは複数の実施形態または例と一緒に適切な方法で組み合わせることがある。本発明の実施形態が示され、解説されたが、当業者はこれらの実施形態の多種多様な変更、修正、置き換え及び代用が本発明の方針及び目的から逸脱することなく行えることを理解している。本発明の範囲は請求項及びそれと同種類のものによって定義される。

１ 出力フランジ
２ ベアリングインナーリング押し当てプレート
３ ベアリングアウターリング押し当てプレート
４ クロスローラーベアリング
５ 出力エンドハウジング
６ トルクセンサ
７ モータハウジング
８ モータ固定子
９ モータロータ
１０ モータシャフト
１１ 高速サイド読み取りヘッドブラケット
１２ 高速サイド読み取りヘッド
１３ 高速サイド磁石リング
１４ ブレーキ
１５ ブレーキハウジング
１６ 低速サイド読み取りヘッドブラケット
１７ 低速サイド磁石リング
１８ 中空シャフト
１９ 輪
２０ 低速サイド読み取りヘッド
２１ フレキシブルホイール
２２ ウェーブ発生器
２３ リジッドホイール
２４ 入力シャフト
２５ フレキシブルホイールマウントプレート
２６ シールリング
２７ ロータハブ
２８ 摩擦構造部材
２９ マグネチックシールドプレート
３０ 読み取りヘッドポジション調整機構

Claims (12)

1. モータ、レジューサ、中空シャフト（１８）、出力フランジ（１）、ブレーキ（１４）及びエンコーダを含むモジュラーロボットジョイントであって、前記中空シャフト（１８）は前記出力フランジ（１）に固定されており、前記モータは前記レジューサを通して前記出力フランジへパワーを出力し、前記エンコーダは、前記モータ又は前記中空シャフトの回転速度を検知しするために使用され、制御システムへ情報をフィードバックし、前記エンコーダは磁石リング及び読み取りヘッドを含み、前記磁石リングは前記モータのモータシャフト又は前記中空シャフトに固定され、
   読み取りヘッドブラケットを更に備えており、前記読み取りヘッドブラケットは読み取りヘッドポジション調整機構（３０）が設けられ、前記磁石リングの反対側にあり、前記読み取りヘッドと前記磁石リングとの間の軸方向距離は、前記読み取りヘッドポジション調整機構（３０）を調整することによって予め決められた値に調整することができることを特徴とするモジュラーロボットジョイント。
2. 前記読み取りヘッドポジション調整機構（３０）は、下部支持部（３０１）及び上部支持部（３０２）を含み、前記下部支持部（３０１）及び前記上部支持部（３０２）が互いに接続されており、ポジショニング接続部材によってポジショニングされ、前記上部支持部（３０２）が押し当て接続部材によって前記下部支持部（３０１）に対して強く押し当てられており、前記読み取りヘッドが前記上部支持部（３０２）の上面に固定されていることを特徴とする請求項１に記載のモジュラーロボットジョイント。
3. 前記読み取りヘッドが読み取りヘッド固定部材によって前記上部支持部（３０２）の上面に固定されていることを特徴とする請求項２に記載のモジュラーロボットジョイント。
4. 前記読み取りヘッド固定部材が読み取りヘッド固定ねじ（３０６）であることを特徴とする請求項３に記載のモジュラーロボットジョイント。
5. 前記ポジショニング接続部材がポジショニングねじ（３０４）であることを特徴とする請求項２に記載のモジュラーロボットジョイント。
6. 前記押し当て接続部材が押し当てねじ（３０５）であることを特徴とする請求項２に記載のモジュラーロボットジョイント。
7. 前記エンコーダは高速サイドエンコーダであり、前記磁石リングが高速サイド磁石リング（１３）であり、前記読み取りヘッドが高速サイド読み取りヘッド（１２）であり、前記読み取りヘッドブラケットが高速サイド読み取りヘッドブラケット（１１）であり、前記高速サイド読み取りヘッドブラケット（１１）がブレーキハウジング（１５）に固定されていることを特徴とする請求項１に記載のモジュラーロボットジョイント。
8. 前記ポジショニング接続部材が１つ、２つ、あるいはそれ以上のグループに分けられ、押し当て接続部材が１つのグループ、２つのグループ、又は、複数のグループに分けられていることを特徴とする請求項２に記載のモジュラーロボットジョイント。
9. モジュラーロボットジョイント用エンコーダ読み取りヘッドポジション調整機構であって、エンコーダ読み取りヘッドポジション調整機構は、エンコーダ読み取りヘッドブラケットの片側に配置され、下部支持部（３０１）及び上部支持部（３０２）を含み、前記下部支持部（３０１）及び前記上部支持部（３０２）が互いに接続され、ポジショニング接続部材によってポジショニングされ、前記上部支持部（３０２）が押し当て接続部材によって前記下部支持部（３０１）に対して強く押し当てられており、エンコーダ読み取りヘッドが前記上部支持部（３０２）の上面に固定され、エンコーダ磁石リングの反対側にあり、前記エンコーダ磁石リングがモータシャフト（１０）又は中空シャフト（１８）に固定され、前記下部支持部（３０１）と前記上部支持部（３０２）との間の距離は、読み取りヘッドと磁石リングとの間の軸方向距離を予め決められた値に調整することができるように、押し当て接続部材及びポジショニング接続部材を調整することによって調整することができることを特徴とするモジュラーロボットジョイント用エンコーダ読み取りヘッドポジション調整機構。
10. モジュラーロボットジョイントのエンコーダ読み取りヘッドの位置調整のための方法であって、以下のステップ、
    （１）読み取りヘッドポジション調整機構が備えられ、前記読み取りヘッドポジション調整機構が読み取りヘッドブラケット上に備えられ、前記読み取りヘッドポジション調整機構には上部支持部及び下部支持部が含まれ、前記上部支持部及び前記下部支持部は互いに接続され、ポジショニング接続部材によってポジショニングされ、前記上部支持部は押し当て接続部材によって前記下部支持部に対して強く押し当てられおり、
    （２）読み取りヘッドは、前記上部支持部の側面の表面に設置され、磁石リングの反対側にあり、
    （３）前記読み取りヘッドと前記磁石リングとの間の軸方向距離は、押し当て接続部材及びポジショニング接続部材を調整することで予め決められた値に調整が可能である、
    を含むことを特徴とするモジュラーロボットジョイントのエンコーダ読み取りヘッドの位置調整のための方法。
11. 更に以下のステップ、
    読み取りヘッドと磁石リングとの間の軸方向距離が予め決められた値Ｄｓよりも大きい場合、以下の調整ステップが実行される、
    Ｓ１：ポジショニング接続部材が上に向かってある一定の距離動くように回転させる、
    Ｓ２：押し当て接続部材が下に向かってある一定の距離動くように回転させる、
    エンコーダの読み取りヘッドと磁石リングとの間の軸方向距離が予め決められた値Ｄｓと同じになるまで、ステップＳ１及びＳ２を適度に組み合わせる、又は、繰り返す、
    読み取りヘッドと磁石リングの表面との間の軸方向距離が、予め決められた値Ｄｓより小さい場合、以下の調整ステップが実行される、
    Ｓ３：ポジショニング接続部材が下に向かってある一定の距離動くように回転させる、
    Ｓ４：押し当て接続部材が上に向かってある一定の距離動くように回転させる、
    エンコーダの読み取りヘッドと磁石リングとの間の軸方向距離が予め決められた値Ｄｓと同じになるまで、ステップＳ３及びＳ４組み合わせる、又は、は繰り返す、
    を含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 前記方法が組み立て後のモジュラーロボットジョイントの調整プロセスのために使用されることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の方法。

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