JP4816521B2 - Belt transmission device and robot equipped with the same - Google Patents
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本発明は、スチールベルト等のベルトを用いて、一方の回転軸の回転を他方の回転軸に伝達する、例えば、水平多関節ロボット等のアームの駆動に好適なベルト伝動装置に関する。 The present invention relates to a belt transmission device that uses a belt such as a steel belt to transmit rotation of one rotating shaft to the other rotating shaft, and is suitable for driving an arm of, for example, a horizontal articulated robot.
一般的なベルト伝動装置において、ベルトのテンションを調整する方法としては、(1)プーリA、プーリBの軸間距離を調整することにより、プーリAとプーリB間に設けたベルトのテンションを調整する方法、(2)アイドラプーリをプーリAとプーリB間に巻装したベルトに押し付けることにより、ベルトのテンションを調節する方法、等がある。
水平多関節ロボットのアームのような箇所に使用される場合は、(1)の方法のように軸間距離を変えることは構造的に難しいので、一般的には(2)の方法が取られている。
In a general belt transmission device, the belt tension can be adjusted by (1) adjusting the tension of the belt provided between the pulley A and the pulley B by adjusting the distance between the pulleys A and B. (2) a method of adjusting the tension of the belt by pressing the idler pulley against the belt wound between the pulley A and the pulley B, and the like.
When used in a place such as an arm of a horizontal articulated robot, it is structurally difficult to change the inter-axis distance as in the method (1), so generally the method (2) is taken. ing.
図5は、従来の水平多関節ロボットの平面図を示している。この水平多関節ロボット1は、駆動部2に第1アーム3の一端を回転可能に取り付け、第1アーム3の他端に第2アーム4の一端を回転可能に取り付け、第2アーム4の他端にワークを載せるハンド部5を回転可能に取り付けたものである。このロボットでは、第1アーム3を回転させると、第2アーム4が逆方向に回転すると共に、ハンド部5が第2アーム4とは逆方向に回転し、ハンド部5の先端が直進運動をしてワークを搬送するようになっている。
FIG. 5 shows a plan view of a conventional horizontal articulated robot. The horizontal articulated robot 1 has one end of a first arm 3 rotatably attached to the drive unit 2 and one end of a second arm 4 rotatably attached to the other end of the first arm 3. A
図6は、前記従来の水平多関節ロボットのアーム部の縦断面図である。このロボットでは、中空状の第1の回転入力軸104と、第1の回転入力軸104の内部に同心状に配置された第2の回転入力軸105を備えており、第1の回転入力軸104の端部には第1アーム3が固定されおり、第2の回転入力軸105の端部には駆動プーリ201を備えている。第2の回転入力軸105は、第1アーム3の一端側に配置され、第1アーム3に対して回転自在に取り付けられている。第1アーム3の他端側には、連結軸106A、106Bが第2アーム4の内部に突出して固定されると共に、連結軸106A、106Bに対して従動プーリ202が回転自在に取り付けられている。駆動プーリ201と従動プーリ202との直径比は、1:1なる関係で設けてあり、駆動プーリ201と従動プーリ202との間にはループ状のエンドレスタイプのタイミングベルト203が巻き掛けてある。
また、従動プーリ202の上端には第2アーム4の一端側が固定されており、第2アーム4の内部に突出した連結軸106Bの上端部には駆動プーリ207が固定され、第2アーム4に対して、駆動プーリ207が相対的に回転するようになっている。第2アーム4の他端側には、連結軸110が固定されると共に、連結軸110に対して従動プーリ208が回転自在に取り付けられている。駆動プーリ207と従動プーリ208との直径比は、1:2なる関係で設けてあり、駆動プーリ207と従動プーリ208との間にはループ状のエンドレスタイプのタイミングベルト209が巻き掛けてある。
また、従動プーリ208の上端にはハンド部5が固定されており、第2アーム4に対して、ハンド部5が相対的に回転するようになっている。
また、第1アーム3、第2アーム4の内部には、それぞれ、アイドラプーリ211、211’と、212、212’を備えており、アイドラプーリ211、211’と、212、212’は、タイミングベルトのテンションを調節するために、各々、タイミングベルト203、209に押し当てて取り付けてある。
この構造において、第1の回転入力軸104を第2の回転入力軸105に対して相対的に回転させて、第1アーム3を回転させると、駆動プーリ201は第1アーム3に対して相対的に回転し、この駆動プーリ201の相対回転は、タイミングベルト203を介して従動プーリ202を回転させて第2アーム4が回転する。第2アーム4が回転することで、第2アーム4と駆動プーリ207との間で相対回転が生じ、この相対回転はタイミングベルト209を介して従動プーリ208を回転させてハンド部5が回転する。
このとき、第1アーム3内の駆動プーリ201と従動プーリ202との直径比は1:1なる関係で、第2アーム4内の駆動プーリ207と従動プーリ208との直径比は1:2なる関係で設けてあるので、第2の回転入力軸105の回転に対して第1の回転入力軸104、すなわち、第1アーム3を同一速度で逆方向に回転させると、駆動プーリ201は第1アーム3に対して相対的に2倍の回転量だけ回転することになるので、第2アーム4は第1アームに対して逆方向に2倍の回転量だけ回転し、ハンド部5は第2アーム4に対して逆方向に1/2倍の回転量だけ回転するので、ハンド部5の先端が直進運動をすることになる。
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the arm portion of the conventional horizontal articulated robot. This robot includes a hollow first
One end side of the second arm 4 is fixed to the upper end of the driven
The
Further, inside the first arm 3 and the second arm 4,
In this structure, when the first arm 3 is rotated by rotating the first
At this time, the diameter ratio between the
次に、上述のような従来の水平多関節ロボットでのベルトのテンションの調整方法について説明する。
図7は、上述の水平多関節ロボットの第1アーム3の蓋を外した平面図を示す。上述したように、第1アーム3の一端側には第2アーム4を回転させるための駆動プーリ201が第1アーム3に対して回転自在に取り付けられている。第1アーム3の他端側には、第1アーム3に対して従動プーリ202が回転自在に取り付けられている。駆動プーリ201と従動プーリ202との間にはループ状のエンドレスタイプのタイミングベルト203が巻き掛けてある。また、第1アーム3の内部には、アイドラプーリ211、211’を備えており、アイドラプーリ211、211’は、タイミングベルト203へ所定のテンションを与えるように、タイミングベルト203に押し当てて取り付けてある。
アイドラプーリ211、211’は、ベース板211B、211B’上に軸211A、211A’を固定して取り付けて、この軸211A、211A’に対して回転自在となるように取り付けてある。アイドラプーリ211、211’にて、タイミングベルト203のテンションの調整を行うには、第1アーム3に対するベース板211B、211B’の固定位置を調整することによって、タイミングベルト203へのアイドラプーリ211、211’の押し付け量を調整して、所定のテンションとなるように調整する。
また、図示しないが、第2アーム4についても第1アームの場合と同様の構成で、アイドラプーリ212、212’が、タイミングベルト209へ所定のテンションを与えるように、タイミングベルト209に押し当てて取り付けてある。
Next, a method for adjusting the belt tension in the conventional horizontal articulated robot as described above will be described.
FIG. 7 shows a plan view with the lid of the first arm 3 of the horizontal articulated robot described above removed. As described above, the
The
Although not shown, the second arm 4 has the same configuration as that of the first arm, and the
ところで、上述したように、従来のベルト伝動装置においては、アイドラプーリを使用して、ベルトのテンションを調整するようにしているため、構造が複雑化する上、アイドラプーリを設置する分だけ、アームの省スペース化や軽量化を実現できないという問題があった。
また、上述のようなタイミングベルトの使用は、プーリとタイミングベルト歯形間のバックラッシュや、ベルト材質がポリウレタンやゴム等の弾性体であることにより、プーリの回転方向が逆転するときに、伝達の遅れが発生し、ハンドの直進性に悪影響を及ぼすことがあった。
By the way, as described above, in the conventional belt transmission device, the belt tension is adjusted by using the idler pulley. Therefore, the structure is complicated and the arm is provided only for the installation of the idler pulley. There was a problem that it was not possible to realize space saving and weight reduction.
In addition, the timing belt as described above is used when the backlash between the pulley and the timing belt tooth profile or the belt material is an elastic body such as polyurethane or rubber, so that the transmission of the pulley is reversed. There was a delay, which could adversely affect the straightness of the hand.
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項1に記載の発明は、一対の回転軸の各々に第1のプーリと第2のプーリとが配置され、前記第1のプーリと前記第2のプーリとに巻装されたベルトによって、前記一対の回転軸の一方の回転を他方に伝達するベルト伝動装置において、前記ベルトは、第1の有端ベルトと第2の有端ベルトからなり、前記第1の有端ベルトは、一端が調整ブロックを解して前記第1のプーリの外周の上方に所定の巻き掛け角をもって取り付けられると共に、他端が前記第2のプーリの外周の上方に所定の巻き掛け角をもって取り付けられ、前記第2の有端ベルトは、一端が前記第1のプーリの外周の下方に所定の巻き掛け角をもって取り付けられると共に、他端が前記第1の有端ベルトの巻き掛け方向とは逆となるよう前記第2のプーリの外周の下方に所定の巻き掛け角をもって取り付けられ、前記第1のプーリには、前記調整ブロックが固定される部分に、前記調整ブロックを摺動させながら接線方向に案内する案内部と、前記調整ブロック近傍のネジ穴と、前記ネジ穴に挿入可能なネジ部と前記ネジ部の上部に設けられたテーパ部とを有し、前記調整ブロックに対して取り外し可能なテンション調整ネジと、が設けられ、前記テンション調整ネジを前記ネジ穴へねじ込んだときに、前記テーパ部が前記調整ブロックに当接し、前記案内部によって前記調整ブロックが前記接線方向に移動することによって、前記第1及び第2の有端ベルトの両方のテンションが調整され、前記テンションの調整後に、前記調整ブロックが前記第1のプーリに固定され、前記テンション調整ネジが前記調整ブロックから取り外されて、前記ベルトのテンションを調整を完了するよう構成されたベルト伝動装置とするものである。
また、請求項2に記載の発明は、前記案内部及び前記ネジ穴が、前記第1のプーリの上面に設けられた凹部に設けられ、前記調整ブロックが固定されたとき、前記第1のプーリに埋設されるよう構成された請求項1記載のベルト伝動装置とするものである。
また、請求項3に記載の発明は、前記ベルトは、金属製のスチールベルトである請求項1記載のベルト伝動装置とするものである。
また、請求項4に記載の発明は、複数のアームが互いに連結された水平多関節型の前記アームに、請求項1乃至3いずれかに記載のベルト伝動装置を備えた水平多関節ロボットとするものである。
In order to solve the above problem, the present invention is configured as follows.
In the first aspect of the present invention, the first pulley and the second pulley are arranged on each of the pair of rotating shafts, and the belt wound around the first pulley and the second pulley, In the belt transmission device that transmits one rotation of the pair of rotating shafts to the other, the belt includes a first end belt and a second end belt, and the first end belt has one end. The adjustment block is opened and attached at a predetermined winding angle above the outer periphery of the first pulley, and the other end is attached at a predetermined winding angle above the outer periphery of the second pulley. The two end belts are attached at one end below the outer periphery of the first pulley with a predetermined wrap angle, and the other end is opposite to the wrap direction of the first end belt. Below the outer periphery of the second pulley The first pulley is attached with a fixed winding angle, and a guide portion that guides the adjustment block in a tangential direction while sliding the adjustment block on a portion to which the adjustment block is fixed, and a screw near the adjustment block A tension adjustment screw having a hole, a screw part that can be inserted into the screw hole, and a taper part provided at an upper part of the screw part, and detachable with respect to the adjustment block. When the screw is screwed into the screw hole, the tapered portion comes into contact with the adjustment block, and the adjustment block is moved in the tangential direction by the guide portion, whereby the first and second end belts are moved. Both tensions are adjusted, and after adjusting the tension, the adjusting block is fixed to the first pulley, and the tension adjusting screw is connected to the adjusting block. Removed from click, it is an constructed belt drive to complete the adjustment of the tension of the belt.
According to a second aspect of the present invention, when the guide portion and the screw hole are provided in a recess provided in the upper surface of the first pulley, and the adjustment block is fixed, the first pulley The belt transmission device according to claim 1, wherein the belt transmission device is configured to be embedded in the belt.
The invention according to claim 3 is the belt transmission device according to claim 1, wherein the belt is a metal steel belt.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a horizontal articulated robot comprising the horizontal articulated type arm in which a plurality of arms are connected to each other and the belt transmission device according to any one of the first to third aspects. Is.
請求項1に記載の発明によると、従来のようにアイドラプーリを設置することなく、テンション調整ネジを用いて、簡単な構成でベルトのテンションを調整することができ、省スペース化や軽量化を図ることができる。また、テンション調整ネジが取り外し可能に構成されているので、さらにテンション調整部分が余計なスペースを要することがない。また、本発明によると、ベルトの両端が直接プーリに取り付けられるので、タイミングベルトのようなバックラッシュがなく、プーリの回転方向が逆転するとき、バックラッシュによる伝達の遅れが発生せず、水平多関節ロボットに適用した場合、ハンドの直進性に悪影響を及ぼすことがない。
また、請求項2に記載の発明によると、調整ブロックが第1のプーリに埋設されるよう固定されるので、テンション調整部から余計な凸部がなく、水平多関節ロボットに適用した場合、アーム内で余計なスペースを要することがない。また、プーリの上面に凹部を設けて調整ブロックの位置を調整できるようにしているので、水平多関節ロボットのような水平に延在するアームに適用し、アームの蓋をあければ、上部から簡単にテンションの調整ができるように構成できる。
また、請求項3に記載の発明によると、金属製のスチールベルトを使用するので、ポリウレタンやゴム等の材質の場合と異なり、ベルトの弾性がほとんど無視でき、プーリの回転方向が逆転するとき、伝達の遅れが発生せず、水平多関節ロボットに適用した場合、ハンドの直進性に悪影響を及ぼすことがない。
According to the first aspect of the present invention, the tension of the belt can be adjusted with a simple configuration using a tension adjusting screw without installing an idler pulley as in the prior art, thereby saving space and weight. Can be planned. In addition, since the tension adjusting screw is configured to be removable, the tension adjusting portion does not require extra space. Further, according to the present invention, since both ends of the belt are directly attached to the pulley, there is no backlash like a timing belt, and when the rotation direction of the pulley is reversed, transmission delay due to backlash does not occur, When applied to a joint robot, it does not adversely affect the straightness of the hand.
According to the invention described in claim 2, since the adjustment block is fixed so as to be embedded in the first pulley, there is no extra protrusion from the tension adjustment unit, and when applied to a horizontal articulated robot, There is no need for extra space. In addition, a recess is provided on the top surface of the pulley so that the position of the adjustment block can be adjusted, so it can be applied to horizontally extending arms such as a horizontal articulated robot, and the arm can be easily opened from the top. The tension can be adjusted.
Further, according to the invention of claim 3, since a metal steel belt is used, unlike the case of materials such as polyurethane and rubber, the elasticity of the belt can be almost neglected, and when the rotation direction of the pulley is reversed, There is no transmission delay, and when applied to a horizontal articulated robot, the straightness of the hand is not adversely affected.
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
この実施形態のベルト伝動装置は、水平多関節ロボットのアームを駆動するベルト伝動装置に適用されたものである。水平多関節ロボットの全体構成は、図5に示した従来例と同じであるが、アーム内部に配置されたベルト伝動装置の構造が以下に説明するように異なる。 The belt transmission device of this embodiment is applied to a belt transmission device that drives an arm of a horizontal articulated robot. The overall structure of the horizontal articulated robot is the same as that of the conventional example shown in FIG. 5, but the structure of the belt transmission device arranged inside the arm is different as described below.
図1は、本発明の実施例を示す水平多関節ロボットのアーム部の縦断面図である。このロボットでは、中空状の第1の回転入力軸104と、第1の回転入力軸104の内部に同心状に配置された第2の回転入力軸105を備えており、第1の回転入力軸104の端部には第1アーム3が固定されおり、第2の回転入力軸105の端部には駆動プーリ101を備えている。第2の回転入力軸105は、第1アーム3の一端側に配置され、第1アーム3に対して回転自在に取り付けられている。第1アーム3の他端側には、連結軸106A、106Bが第2アーム4の内部に突出して固定されると共に、連結軸106A、106Bに対して従動プーリ102が回転自在に取り付けられている。駆動プーリ101と従動プーリ102との直径比は、1:1なる関係で設けてある。
また、従動プーリ102の上端には第2アーム4の一端側が固定されており、第2アーム4の内部に突出した連結軸106Bの上端部には駆動プーリ107が固定され、第2アーム4に対して、駆動プーリ107が相対的に回転するようになっている。第2アーム4の他端側には、連結軸110が固定されると共に、連結軸110に対して従動プーリ108が回転自在に取り付けられている。駆動プーリ107と従動プーリ108との直径比は、1:2なる関係で設けてある。
また、従動プーリ108の上端にはハンド部5が固定されており、第2アーム4に対して、ハンド部5が相対的に回転するようになっている。
なお、第1アーム3内の駆動プーリ101と従動プーリ102との間には、ループ状のエンドレスタイプのベルトではなく、それぞれ、直線状で一定長さの第1と、第2の2本のスチールベルト103A、103Bが設置されている。
また、第2アーム4内の駆動プーリ107と従動プーリ108との間には、第1アーム3の場合と同様に、ループ状のエンドレスタイプのベルトではなく、それぞれ、直線状で一定長さの第1と、第2の2本のスチールベルト109A、109Bが設置されている。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an arm portion of a horizontal articulated robot showing an embodiment of the present invention. This robot includes a hollow first
Further, one end of the second arm 4 is fixed to the upper end of the driven
The
In addition, between the
Further, between the driving
図2は図1におけるプーリとベルトの概略構成を示す図で、図2(a)は図1の第1アーム3部分のa−a矢視図、図2(b)は、図1の第1アーム3部分のb−b矢視図である。図2に示すように、本実施例では、第1のベルト103Aは、一端が調整ブロック111を介して駆動プーリ101の外周の上側に所定の巻き掛け角をもって取り付けられると共に、他端が固定部114を介して従動プーリ102の外周の上側に所定の巻き掛け角をもって取り付けられる。調整ブロック111を含むテンション調整部120については後述する。第2のベルト103Bは、一端が固定部115を介して駆動プーリ101の外周の下側に所定の巻き掛け角をもって取り付けられると共に、他端が固定部116を介して第1のベルト103Aの巻き掛け方向と逆にして従動プーリ102の外周の下側に所定の巻き掛け角をもって取り付けられている。
また、図示しないが、第2アーム4についても第1アーム3の場合と同様に、第1のベルト109Aは、一端が調整ブロック112を介して駆動プーリ107の外周の上側に所定の巻き掛け角をもって取り付けられると共に、他端が固定部を介して従動プーリ108の外周の上側に所定の巻き掛け角をもって取り付けられる。第2のベルト109Bは、一端が固定部を介して駆動プーリ107の外周の下側に所定の巻き掛け角をもって取り付けられると共に、他端が固定部を介して第1のベルト109Aの巻き掛け方向と逆にして従動プーリ108の外周の下側に所定の巻き掛け角をもって取り付けられている。
上記固定部114、115、116では、各プーリに穴が設けられている。一方各ベルトに設けられた穴を介して、圧入ピンなどで各ベルトを各プーリの穴に対して完全に固定している。
以上のように、本発明のベルト伝動装置では、両端を有する2本のベルトを2つのプーリに対して、上下高さ違いにかつ巻き掛け方向を互いに逆にして装着している。そして、上段のベルトの一端を、調整ブロックを介して一方のプーリに対して固定しており、上段のベルトの他端は他方のプーリに対して固定部を介して装着されている。また、下段のベルトの両端はそれぞれのプーリに対して固定部を介して装着されるのみである。調整ブロックを含むテンション調整部についての詳細は後述する。
2 is a diagram showing a schematic configuration of the pulley and the belt in FIG. 1, FIG. 2 (a) is a view taken along the line aa of the first arm 3 portion of FIG. 1, and FIG. 2 (b) is a diagram of FIG. It is a bb arrow line view of 1 arm 3 part. As shown in FIG. 2, in this embodiment, the
Although not shown, the first arm 109 </ b> A also has a predetermined winding angle on the upper side of the outer periphery of the driving
In the fixing
As described above, in the belt transmission device of the present invention, the two belts having both ends are mounted on the two pulleys with different vertical heights and opposite winding directions. One end of the upper belt is fixed to one pulley via an adjustment block, and the other end of the upper belt is attached to the other pulley via a fixing portion. In addition, both ends of the lower belt are only attached to the respective pulleys via fixing portions. Details of the tension adjustment unit including the adjustment block will be described later.
以上の構造において、第1の回転入力軸104を第2の回転入力軸105に対して相対的に回転させて、第1アーム3を回転させると、駆動プーリ101は第1アーム3に対して相対的に回転し、この駆動プーリ101の相対回転は、スチールベルト103A、103Bを介して従動プーリ102を回転させて第2アーム4が回転する。第2アーム4が回転することで、第2アーム4と駆動プーリ107との間で相対回転が生じ、この相対回転はスチールベルト109A、109Bを介して従動プーリ108を回転させてハンド部5が回転する。
このとき、第1アーム3内の駆動プーリ101と従動プーリ102との直径比は1:1なる関係で、第2アーム4内の駆動プーリ107と従動プーリ108との直径比は1:2なる関係で設けてあるので、第2の回転入力軸105の回転に対して第1の回転入力軸104、すなわち、第1アーム3を同一速度で逆方向に回転させると、駆動プーリ101は第1アーム3に対して相対的に2倍の回転量だけ回転することになるので、第2アーム4は第1アーム3に対して逆方向に2倍の回転量だけ回転し、ハンド部5は第2アーム4に対して逆方向に1/2倍の回転量だけ回転するので、ハンド部5の先端が直進運動をすることになる。
In the above structure, when the first arm 3 is rotated by rotating the first
At this time, the diameter ratio between the driving
次に以上で説明したベルト伝動装置におけるテンション調整部120について詳細に説明するとともに、ベルトのテンションの調整方法について説明する。
図3は、ベルトのテンション調整を行う際の駆動プーリの要部平面図である。また、図4は、図3におけるc-c断面図である。
図3、図4において、101は駆動プーリで、調整ブロック111の取り付け箇所には凹部101Bが形成されている。凹部101Bは駆動プーリ101の上面の一部に形成されておりプーリ上面よりも1段低く形成された部分である。凹部101Bは上面から見て略T字状になっており、T字形状の一端はプーリの外周部分に開口101Cで開口している。また、T字形状の一部は、案内部101Dのように、開口101Cにおける接線方向とほぼ平行となる方向となるよう形成されている。
調整ブロック111の形状は上面から見て、凹部101BのT字形状の一部に沿って略L字形状に形成されている。調整ブロック111のL字形状の一部は、凹部101Bの案内部101Dに嵌め込まれて摺動できる。このとき、調整ブロック111のL字形状の一端は、開口101Cにおいて、プーリの外周部分の面とほぼ同じ位置になるよう形成されている。この一端に固定部111Cが設けられており、第1のベルト103Aが固定される。具体的には、調整ブロック111の図示しない穴に対して、第1のベルト103Aに形成されている穴を介して、圧入ピンなどでブロックに対してベルトを完全に固定する。なお、開口部101Cは、案内部101Dに沿って調整ブロック111が摺動しても開口部101Cと案内ブロック111が干渉しない程度の隙間を有している。
また、調整ブロック111には、案内部101Dに沿って摺動する部分の近傍に、駆動プーリ101に対して調整ブロック111を固定するための取り付けネジ111A及び111Bが設けられている。なお、凹部101Bには当然ながら、このネジ111A及び111Bが挿入される図示しないネジ穴が形成されている。また、凹部101Bには、調整ブロック111の近傍にもネジ穴101Aが形成されている。
Next, the
FIG. 3 is a plan view of the main part of the drive pulley when the belt tension is adjusted. 4 is a cross-sectional view taken along the line cc in FIG.
3 and 4,
The shape of the
The
113は駆動プーリ101及び調整ブロック111とは別途用意されるテンション調整治具で、その先端にネジ部113Aと中間にテーパ部113Bを有している。テンション調整治具113のネジ部113Aは、上記ネジ穴101Aに挿入されるよう形成されており、このとき、テーパ部113Bが調整ブロック111の一部に当接するようになっている。テンション調整治具113の上端部は、所望の工具でネジ部113Aを回転できるよう形成されている。
113 is a tension adjustment jig prepared separately from the
以上の構成において、ベルトのテンション調整方法について説明する。
調整ブロック111の取り付けネジ111A、111Bを緩めた状態で、テンション調整治具113のネジ部113Aを駆動プーリのネジ穴101Aへねじ込んでいくと、テンション調整治具113が軸方向において下方に移動するとともに、テンション調整治具のテーパ部113Bがくさび作用により調整ブロック111を駆動プーリ101の外周接線方向に押す。したがって、調整ブロック111が第1のベルト103Aを引っ張ることになり、第1のベルト103Aのテンションが増す。一方で、駆動プーリ101と従動プーリ102は第2のベルト103Bにより連結されているので、第1のベルト103Aが引っ張られると、従動プーリ102が回転しようとするが、第2のベルト103Bがそれに抗するので、第2のベルト103Bのテンションも増すことになる。このようにして、テンション調整治具113のねじ込み量を調整することにより、スチールベルト103A、103Bのテンションを調整することができる。所定のテンションに調整したところで、調整ブロック111の取り付けネジ111A、111Bを締めて調整ブロック111の取り付け位置を固定し、テンション調整治具113を取り除けば、テンション調整は完了である。
In the above configuration, a belt tension adjusting method will be described.
When the
本実施例によると、上述のように、テンション調整後はテンション調整治具を取り除くことができるので、アーム内にはアイドラプーリのような複雑な機構が残らず、アームの省スペース化や軽量化を図ることができる。また、調整ブロックは凹部に埋設されており、プーリから突出する部分が少ないので、さらにアームの省スペース化が図れる。
また、ベルトの両端が直接プーリに取り付けられるので、タイミングベルトのようなバックラッシュがなく、プーリの回転方向が逆転するとき、バックラッシュによる伝達の遅れが発生せず、水平多関節ロボットに適用した場合、ハンドの直進性に悪影響を及ぼすことがない。
また、本実施例のように、金属製のスチールベルトを使用すると、ポリウレタンやゴム等の材質の場合と異なり、ベルトの弾性がほとんど無視できるので、プーリの回転方向が逆転するとき、伝達の遅れが発生せず、水平多関節ロボットに適用した場合、ハンドの直進性に悪影響を及ぼすことがない。
なお、上記実施例では、駆動プーリ側に調整ブロックを取り付けて、テンション調整を行う場合を示しているが、従動プーリ側に調整ブロックを取り付けるような構造としてもよい。
According to the present embodiment, as described above, the tension adjustment jig can be removed after the tension adjustment, so there is no complicated mechanism such as an idler pulley in the arm, and the space and weight of the arm are reduced. Can be achieved. Further, since the adjustment block is embedded in the recess and there are few portions protruding from the pulley, further space saving of the arm can be achieved.
In addition, since both ends of the belt are directly attached to the pulley, there is no backlash like a timing belt, and when the rotation direction of the pulley is reversed, transmission delay due to backlash does not occur, and it was applied to a horizontal articulated robot. In this case, the straightness of the hand is not adversely affected.
In addition, when a metal steel belt is used as in this embodiment, the elasticity of the belt can be neglected unlike the case of materials such as polyurethane and rubber, so when the rotation direction of the pulley is reversed, transmission delay is caused. When this is applied to a horizontal articulated robot, the straightness of the hand is not adversely affected.
In the above-described embodiment, the case where the adjustment block is attached to the drive pulley side and the tension adjustment is performed is shown, but the structure may be such that the adjustment block is attached to the driven pulley side.
1 ベルト伝動装置を内在した水平多関節ロボット
2 駆動部
3 第1アーム
4 第2アーム
5 ハンド
101 第1アーム内の駆動プーリ
101A ネジ穴
101B 凹部
101C 開口部
101D 案内部
102 第1アーム内の従動プーリ
103A 第1アーム内の第1のスチールベルト
103B 第1アーム内の第2のスチールベルト
104 第1の回転入力軸
105 第2の回転入力軸
106A、106B 第1アームに固定の連結軸
107 第2アーム内の駆動プーリ
108 第2アーム内の従動プーリ
109A 第2アーム内の第1のスチールベルト
109B 第2アーム内の第2のスチールベルト
110 第2アームに固定の連結軸
111 第1アームの調整ブロック
111A、111B 第1アームの調整ブロックの取り付けネジ
111C 固定部
112 第2アームの調整ブロック
112A、112B 第2アームの調整ブロックの取り付けネジ
113 テンション調整治具
113A テンション調整治具のネジ部
113B テンション調整治具のテーパ部
114 第1アーム内の第1のスチールベルトの固定部
115 第1アーム内の第2のスチールベルトの固定部
116 第1アーム内の第2のスチールベルトの固定部
120 テンション調整部
201 第1アーム内の駆動プーリ
202 第1アーム内の従動プーリ
203 第1アーム内のタイミングベルト
207 第2アーム内の駆動プーリ
208 第2アーム内の従動プーリ
209 第2アーム内のタイミングベルト
211、211’ 第1アーム内のアイドラプーリ
211A、211A’ 第1アーム内のアイドラプーリの軸
211B、211B’ 第1アーム内のアイドラプーリのベース板
212、212’ 第2アーム内のアイドラプーリ
212A、212A’ 第2アーム内のアイドラプーリの軸
212B、212B’ 第2アーム内のアイドラプーリのベース板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Horizontal articulated robot with belt transmission device 2 Drive part 3 1st arm 4 2nd arm 5 Hand 101 Drive pulley 101A in 1st arm Screw hole 101B Recessed part 101C Opening part 101D Guide part 102 Followed in 1st arm Pulley 103A First steel belt 103B in the first arm Second steel belt 104 in the first arm 104 First rotation input shaft 105 Second rotation input shaft 106A, 106B Connecting shaft 107 fixed to the first arm 107 Drive pulley 108 in two arms Driven pulley 109A in second arm First steel belt 109B in second arm Second steel belt 110 in second arm Connection shaft 111 fixed to second arm 111 of first arm Adjustment block 111A, 111B First arm adjustment block mounting screw 111C fixing portion 112 first Two-arm adjustment block 112A, 112B Second arm adjustment block mounting screw 113 Tension adjustment jig 113A Tension adjustment jig screw part 113B Tension adjustment jig taper part 114 First steel belt in the first arm Fixing part 115 Fixing part 116 of the second steel belt in the first arm Fixing part 120 of the second steel belt in the first arm Tension adjusting part 201 Driving pulley 202 in the first arm Driven pulley in the first arm 203 Timing belt 207 in the first arm Drive pulley 208 in the second arm Driven pulley 209 in the second arm Timing belts 211 and 211 ′ in the second arm Idler pulleys 211A and 211A ′ in the first arm Inside idler pulley shaft 211B, 211B 'in first arm The base plate 212, 212 of the idler pulleys' idler pulleys 212A in the second arm, 212A 'axis 212B of the idler pulley in the second arm, 212B' base plate of the idler pulley in the second arm
Claims (4)
前記ベルトは、第1の有端ベルトと第2の有端ベルトからなり、前記第1の有端ベルトは、一端が調整ブロックを解して前記第1のプーリの外周の上方に所定の巻き掛け角をもって取り付けられると共に、他端が前記第2のプーリの外周の上方に所定の巻き掛け角をもって取り付けられ、前記第2の有端ベルトは、一端が前記第1のプーリの外周の下方に所定の巻き掛け角をもって取り付けられると共に、他端が前記第1の有端ベルトの巻き掛け方向とは逆となるよう前記第2のプーリの外周の下方に所定の巻き掛け角をもって取り付けられ、
前記第1のプーリには、前記調整ブロックが固定される部分に、
前記調整ブロックを摺動させながら接線方向に案内する案内部と、
前記調整ブロック近傍のネジ穴と、
前記ネジ穴に挿入可能なネジ部と前記ネジ部の上部に設けられたテーパ部とを有し、前記調整ブロックに対して取り外し可能なテンション調整ネジと、が設けられ、
前記テンション調整ネジを前記ネジ穴へねじ込んだときに、前記テーパ部が前記調整ブロックに当接し、前記案内部によって前記調整ブロックが前記接線方向に移動することによって、前記第1及び第2の有端ベルトの両方のテンションが調整され、前記テンションの調整後に、前記調整ブロックが前記第1のプーリに固定され、前記テンション調整ネジが前記調整ブロックから取り外されて、前記ベルトのテンションを調整を完了するよう構成されたこと、を特徴とするベルト伝動装置。 A first pulley and a second pulley are disposed on each of the pair of rotating shafts, and one of the pair of rotating shafts is rotated by a belt wound around the first pulley and the second pulley. In the belt transmission device that transmits
The belt is composed of a first end belt and a second end belt, and one end of the first end belt is wound around a predetermined block above the outer periphery of the first pulley through an adjustment block. The second end belt is attached at a predetermined angle above the outer periphery of the second pulley, and the other end is attached at a predetermined angle below the outer periphery of the first pulley. Attached with a predetermined wrap angle, and attached with a predetermined wrap angle below the outer periphery of the second pulley so that the other end is opposite to the wrap direction of the first end belt,
The first pulley has a portion where the adjustment block is fixed,
A guide portion for guiding the adjustment block in a tangential direction while sliding the adjustment block;
A screw hole near the adjustment block;
A tension adjustment screw having a screw part that can be inserted into the screw hole and a taper part provided at an upper part of the screw part, and removable with respect to the adjustment block;
When the tension adjusting screw is screwed into the screw hole, the tapered portion comes into contact with the adjusting block, and the adjusting block moves in the tangential direction by the guide portion, whereby the first and second existence screws are provided. Both tensions of the end belt are adjusted, and after adjusting the tension, the adjusting block is fixed to the first pulley, and the tension adjusting screw is removed from the adjusting block to complete the adjustment of the belt tension. A belt transmission device characterized in that the belt transmission device is configured.
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