JP6132019B2 - 駆動装置及びロボット装置 - Google Patents

駆動装置及びロボット装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6132019B2
JP6132019B2 JP2015517129A JP2015517129A JP6132019B2 JP 6132019 B2 JP6132019 B2 JP 6132019B2 JP 2015517129 A JP2015517129 A JP 2015517129A JP 2015517129 A JP2015517129 A JP 2015517129A JP 6132019 B2 JP6132019 B2 JP 6132019B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shaft member
shaft
unit
rotation
transmission
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.)
Active
Application number
JP2015517129A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2014185489A1 (ja
Inventor
賢治 小俣
賢治 小俣
喬 長瀬
喬 長瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Publication of JPWO2014185489A1 publication Critical patent/JPWO2014185489A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6132019B2 publication Critical patent/JP6132019B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/14Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00Controls for manipulators
    • B25J13/08Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B25J13/088Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices with position, velocity or acceleration sensors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/12Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements electric
    • B25J9/126Rotary actuators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/10Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with arrangements for protection from ingress, e.g. water or fingers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S901/00Robots
    • Y10S901/02Arm motion controller
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S901/00Robots
    • Y10S901/19Drive system for arm
    • Y10S901/23Electric motor

Description

本発明は、駆動装置及びロボット装置に関する。
本願は、2013年5月17日に出願された日本国特願2013−104922号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
モータの回転数と、モータの入力軸に接続された減速機の回転数との双方を検出する検出装置として、例えば特許文献1には、モータの駆動で回転する中空の入力軸の回転を第一検出器で検出し、減速機に設けられ入力軸の中空部を貫通する出力軸の回転を第二検出器で検出する駆動装置が開示されている。
実用新案登録第2522495号
しかしながら、特許文献1に記載の駆動装置の構成では、減速機内のグリースが、中空入力軸の隙間を伝わって、反負荷側のモータに設けられた第一検出器及び第二検出器に流れ込むおそれがあった。このため、グリースや当該グリースに含まれる粉体などの異物が第一検出器及び第二検出器に付着し、検出精度の低下など重大な問題を招く恐れがあった。また駆動装置を垂直状態で使用した場合に、減速機が上側で、各センサが下側に配置された状態になると、重力の影響で、グリース等が下側に流れやすくなり、検出不能になるなど、品質や信頼性の問題があった。
本発明の態様は、モータに接続された減速機内のグリース等が各センサ側に流れ出さないような機構部を配置し、検出精度の低下を抑制することが可能な信頼性の高い駆動装置及びロボット装置を提供することを目的とする。
本発明の第一の態様に従えば、第一軸部材を回転させる駆動部を有するモータと、第一軸部材の回転を第一軸部材とは異なる第二軸部材に伝達させる伝達部と、第一軸部材に設けられ、駆動部の回転に関する情報を検出する第一検出器と、第二軸部材に設けられ、伝達部の回転に関する情報を検出する第二検出器と、第一検出器及び第二検出器のうち少なくとも一方を含む検出部へ向けた異物の移動を抑制する抑制部とを備える駆動装置が提供される。
本発明の第二の態様に従えば、軸部材と、当該軸部材を駆動させる駆動装置と、駆動装置を制御する制御部とを備え、駆動装置として、本発明の第一の態様に従う駆動装置が用いられるロボット装置が提供される。
本発明の態様によれば、検出精度の低下を抑制することが可能な信頼性の高い駆動装置及びロボット装置を提供することができる。
第一実施形態に係る駆動装置の全体構成を示す断面図である。 第一実施形態に係る駆動装置の一部の構成を示す断面図である。 第二実施形態に係る駆動装置の一部の構成を示す断面図である。 第三実施形態に係る駆動装置の一部の構成を示す断面図である。 第四実施形態に係る駆動装置の一部の構成を示す断面図である。 第五実施形態に係る駆動装置の一部の構成を示す断面図である。 第六実施形態に係るロボット装置の構成を示す図である。 変形例に係る駆動装置の一部の構成を示す断面図である。
以下、図面を参照して、本発明の第一実施形態を説明する。
駆動装置100は、モータ1と、中空モータ軸(第一軸部材)2と、減速機(伝達部)3と、出力軸(第二軸部材)4と、検出部5と、抑制部6と、これらを収容するハウジング12と、各部を制御する制御部CONTとを備えている。
モータ1は、回転部に永久磁石を配置し、固定部に巻線を配置した、いわゆる同期電動機のサーボモータである。モータのシャフトは、中空モータ軸2になっている。モータ1の回転を負荷側に設けられた減速機3によって減速させた回転速度で出力軸4を回転させる。中空モータ軸2及び出力軸4は、共通の回転軸AXの軸線回りに回転するように配置されている。
以下、各図の説明においてはXYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。中空モータ軸2及び出力軸4の回転軸AX方向をZ軸方向とし、当該Z軸方向に垂直な平面上の直交方向をそれぞれX軸方向及びY軸方向とする。
中空モータ軸2は、略円筒形状に形成されており、中空部2aが設けられている。中空モータ軸2は、モータ1の回転駆動により回転軸AXの軸線回りに回転するものであり、減速機3に伝達する。中空モータ軸2は、モータ1を貫通して設けられている。中空モータ軸2のうち回転軸AXの軸線方向の両端部2b、2cは、モータ1から突出している。中空モータ軸2の+Z側の端部には、回転ハブ21が一体的に連結されている。
減速機3は、中空モータ軸2の回転を出力軸に伝達する。減速機3としては、例えばハーモニックギア機構が用いられている。この他に、例えば歯車減速機、遊星歯車機構などを用いることもできる。減速機3は、第一伝達部材(ウェーブジェネレータ)31と、第二伝達部材(フレクススプライン)32と、第三伝達部材(サーキュラスプライン)33とを有している。これらはそれぞれが噛み合うように配置されている。第二伝達部材32は、第四伝達部材34を介して出力軸4に連結されている。減速機3では、回転の円滑のため、第一伝達部材31、第二伝達部材32及び第三伝達部材33の間で、それぞれ潤滑油(グリースなど)が用いられている。
出力軸4は、第一軸部4aと、第二軸部4bとを有している。第一軸部4a及び第二軸部4bは、回転軸AXを中心として当該回転軸AXの軸線周りに回転する。したがって、中空モータ軸2と第一軸部4a及び第二軸部4bとは、同軸状態で配置されている。第一軸部4a及び第二軸部4bは、カップリング部(調整部)30によって連結されている。
カップリング部30は、出力軸4の回転軸AXに対する偏心を調整可能である。
第一軸部4aは、減速機3のハウジング部(図示せず)にクロスローラベアリング等の軸受部材11を介して支持されている。第一軸部4aは、中空モータ軸2の−Z側に配置されている。
第二軸部4bは、カップリング部30の+Z側に配置されている。第二軸部4bは、中空部2aに挿入されており、Z方向に入力軸2を貫通して配置されている。第二軸部4bは、中空部2aから+Z側に突出する突出部4cを有している。
検出部5は、第一検出器EC1と、第二検出器EC2とを有している。
第一検出器EC1は、モータ1の回転に関する情報を検出する。第一検出器EC1は、回転ハブ21と、スケール41と、検出部42とを有している。回転ハブ21は、中空モータ軸2の+Z側の端部2cに固定されている。スケール41は、例えば円板状に形成されており、回転軸AXと直交する面に平行に配置されている。スケール41は、回転ハブ21に固定されている。したがって、入力軸2、回転ハブ21及びスケール41は、一体的に回転可能となっている。
検出部42は、スケール41に対向して配置されている。スケール41のうち検出部42に対向する面には、円周方向に沿って不図示の第一指標パターンが形成されている。検出部42は、スケール41の指標パターンで反射した検知光を、例えばフォトダイオードなどの受光素子で受光することにより、スケール41の回転に関する情報、すなわち入力軸2及びモータ1の回転に関する情報を検出する。
第二検出器EC2は、減速機3の回転に関する情報を検出する。第二検出器EC2は、回転ハブ22と、スケール51と、検出部52とを有している。回転ハブ22は、第二軸部4bの突出部4cに固定されている。スケール51は、例えば円板状に形成されており、回転軸AXと直交する面に平行に配置されている。スケール51は、回転ハブ22に固定されている。したがって、第二軸部4b、回転ハブ22及びスケール51は、一体的に回転可能となっている。
検出部52は、スケール51に対向して配置されている。スケール51のうち検出部52に対向する面には、円周方向に沿って不図示の第二指標パターンが形成されている。検出部52は、スケール51の第二指標パターンで反射した検知光を、例えばフォトダイオードなどの受光素子で受光することにより、スケール51の回転に関する情報、すなわち出力軸4及び減速機3の回転に関する情報を検出する。
抑制部6は、検出部5へ向けた異物の移動を抑制する。異物としては、例えば減速機3から排出されるグリースなどが挙げられる。減速機3から排出されたグリースが中空モータ軸2を介して検出部5側へ移動し、検出部5の各部に付着すると、検出部5における検出精度に影響を及ぼす場合がある。抑制部6は、検出部5へ向けた異物の移動を抑制することにより、このような検出精度への悪影響を低減することが可能となっている。抑制部6は、例えば減速機3と検出部5との間に配置されている。
図2は、抑制部6の構成を拡大して示す断面図である。
図2に示すように、抑制部6は、中空モータ軸2の中空部2aの外側に設けられている。抑制部6は、シールベアリング61と、ベアリング保持部材62、63とを有している。シールベアリング61は、減速機3の第一伝達部材31と第四伝達部材34との間に跨って接触している。シールベアリング61により、第一伝達部材31と第四伝達部材34との間が覆われている。したがって、この第一伝達部材31と第四伝達部材34との間から流出しようとする異物(例、潤滑油等)は、ベアリング保持部材62、63とシールベアリング61によって流出が抑制されることになる。
シールベアリング61及びベアリング保持部材62、63は、カップリング部30及び第二軸部4bに対してそれぞれ非接触となるように配置されている。このため、シールベアリング61及びベアリング保持部材62、63のフリクショントルクがカップリング部30や第二軸部4bに作用することが無く、カップリング部30及び第二軸部4bにねじれや振動が加わらずに済むことになる。
次に、本実施形態の駆動装置100の動作について説明する。
モータ1の駆動により中空モータ軸2が回転すると、減速機3を介して出力軸4が減速機3の減速比に応じた回転数で回転する。
中空モータ軸2の回転により、回転ハブ21及びスケール41が回転し、検出部42がスケール41の回転に関する情報を検出することにより、モータ1の回転に関する情報を検出することができる。同様に、出力軸4の回転により回転ハブ22及びスケール51が回転し、検出部52がスケール51の回転に関する情報を検出することにより、減速機3の回転に関する情報を検出することができる。
出力軸4の回転においては、第一軸部4a及び第二軸部4bが一体的に回転する。出力軸4のうち+Z側の端部近傍においては、回転ハブ21に対して第二軸部4bが回転軸受60を介して支持される。このため、スケール41及びスケール51は、第二軸部4bが長くなり直角度等の誤差で第二検出器EC2側の先端が回転軸AXから変位する場合でも、軸振れ等を生じさせず、ほぼ偏心することなく、回転軸AXに対して高い同心度及び同軸度で回転する。
また、第二軸部4bは、カップリング部30を介して第一軸部4aに連結されているため、第一軸部4aが第二軸部4bに対して偏心している場合や、第一軸部4aの軸線が第二軸部4bの軸線に対して傾いている場合でも、カップリング部30が弾性変形して偏心や傾きを調整(吸収)する。そのため、第二軸部4bは第一軸部4aの軸線の位置・傾きに悪影響を及ぼされることなく、回転軸AXに対して高い同心度及び同軸度で回転することになる。
また、本実施形態では、シールベアリング61と、ベアリング保持部材62、63が配置されることにより、第一伝達部材31と第四伝達部材34との間から流出しようとする異物(例、グリース等)の流出が抑制されることになる。
以上のように、本実施形態では、中空モータ軸2を回転させるモータ1と、中空モータ軸2の回転を出力軸4に伝達させる減速機3と、中空モータ軸2に設けられ回転に関する情報を検出する第一検出器EC1と、出力軸4に設けられ減速機3の回転に関する情報を検出する第二検出器EC2と、第一検出器EC1及び第二検出器EC2のうち少なくとも一方を含む検出部5へ向けた異物の移動を抑制する抑制部6とを備える。そのため、例えば減速機3から検出部5へ向けた異物の移動が抑制されることになる。
減速機3では、回転の円滑のため、第一伝達部材31、第二伝達部材32及び第三伝達部材33の間で潤滑油(グリースなど)が用いられている。この潤滑油は、回転に伴って減速機3から排出される場合がある。減速機3から排出された潤滑油が出力軸4を介して検出部5側へ移動し、検出部5の各部に付着すると、検出部5における検出精度に影響を及ぼす場合がある。このように、抑制部6により、検出部5へ向けた異物の移動が抑制されるため、検出精度の低下を抑制することが可能となる。
また、抑制部6が出力軸4の第二軸部4bに対して非接触に設けられているため、第二軸部4bに対するフリクショントルクの作用が回避される。これにより、第二軸部4bが高速回転する場合であっても抑制部6を設けることができる。
[第二実施形態]
次に、本発明の第二実施形態を説明する。
図3は、第二実施形態に係る駆動装置200の構成を示す断面図である。本実施形態においては、第一実施形態の構成要素と同一又は同等の要素については同一符号を付し、その説明を省略または簡略化する。
第一実施形態においては、抑制部6としてシールベアリング61及びベアリング保持部材62、63が設けられた構成であった。本実施形態では、図3に示すように、抑制部206がラビリンス構造になっている点で、第一実施形態とは異なっている。
ラビリンス構造は、非接触構造のため、より高速回転の場合に用いることができる。
減速機203は、第一伝達部材231と、第二伝達部材232と、第三伝達部材233とを有している。これらはそれぞれが噛み合うように噛み合うように配置されている。また、第三伝達部材233は、第二伝達部材232に噛み合うように配置されている。第二伝達部材232は、第四伝達部材234を介して出力軸4に連結されている。また第四伝達部材234には、抑制部材235が取り付けられている。
第一伝達部材231は−Z側に、複数の突出部を有している。抑制部材235は+Z軸側に複数の突出部を有している。第一伝達部材231の突出部と、抑制部材235の突出部は、わずかな隙間を空けて互い違いに組み合わせたように配置されている。他の構成については、第一実施形態と同一である。
このように、本実施形態では、抑制部206は、第一伝達部材231及び抑制部材235の一部が変形したラビリンス構造となっている。この抑制部206により、第一伝達部材231、第二伝達部材232、第三伝達部材233、及び第四伝達部材234の間に用いられる潤滑油が内径側に移動するのを抑制することができる。
[第三実施形態]
次に、本発明の第三実施形態を説明する。
図4は、第三実施形態に係る駆動装置300の構成を示す断面図である。本実施形態においては、第一実施形態の構成要素と同一又は同等の要素については同一符号を付し、その説明を省略または簡略化する。
本実施形態では、抑制部として、第一伝達部材331、第二伝達部材332、第三伝達部材333及び第四伝達部材334を有する減速機303と入力軸2との間にオイルシール機構(遮蔽部)306が設けられている点で、上記実施形態とは異なっている。他の構成は、第一実施形態と同様である。オイルシール機構は、簡単構造でしかも完全接触タイプであることから、低速回転において高い信頼性を要する用途に用いることができる。
オイルシール機構306は、入力軸2の端部2bの−Z側に配置されている。オイルシール機構306は、出力軸4の第二軸部4bの外周面の一周に亘って接触して配置されている。このように、オイルシール機構306により、入力軸2の中空部2aが塞がれた状態となる。このため、第二軸部4bを伝ってZ方向に移動しようとする異物の移動が抑制される。
また、オイルシール機構306は、減速機303の第一伝達部材331と出力軸4の第二軸部4bとの間に跨って配置されている。したがって、第一伝達部材331と第二軸部4bとの間から流出しようとする異物(潤滑油など)の移動が抑制される。オイルシール機構306は、減速機303の第一伝達部材331と第二伝達部材332との間に跨って、これらの内周面を覆っている。したがって、第一伝達部材331と第二伝達部材332との間から流出しようとする異物(潤滑油など)の移動が抑制される。
なお、オイルシール機構306は、出力軸4の第二軸部4bに接触する構成である。したがって、オイルシール機構306は、例えば第二軸部4bが低速回転する場合に用いることができ、異物の移動を抑制することができる。
[第四実施形態]
次に、本発明の第四実施形態を説明する。
図5は、第四実施形態に係る駆動装置400の構成を示す断面図である。本実施形態においては、第一実施形態の構成要素と同一又は同等の要素については同一符号を付し、その説明を省略または簡略化する。
本実施形態では、抑制部として、第一伝達部材431、第二伝達部材432、第三伝達部材433及び第四伝達部材434を有する減速機403と入力軸2との間に接触型のシールベアリング(遮蔽部)406が設けられている点で、上記実施形態とは異なっている。他の構成は、第一実施形態と同様である。本実施形態は、例えば、検出器シャフトに伝わるねじり振動やラテラル振動が大きくない用途に用いることができる。
シールベアリング406は、入力軸2の端部2bの−Z側に配置されている。シールベアリング406は、出力軸4の第二軸部4bの外周面の一周に亘って接触して配置されている。このように、シールベアリング406により、入力軸2の中空部2aが塞がれた状態となる。
このため、第二軸部4bを伝ってZ方向に移動しようとする異物の移動が抑制される。
また、シールベアリング406は、減速機403の第一伝達部材431と出力軸4の第二軸部4bとの間に跨って配置されている。したがって、第一伝達部材431と第二軸部4bとの間から流出しようとする異物(潤滑油など)の移動が抑制される。シールベアリング406は、減速機403の第一伝達部材431と出力軸4の第二軸部4bとの間に跨って、これらの内周面を覆っている。したがって、第一伝達部材431と第二伝達部材432との間から流出しようとする異物(潤滑油など)の移動が抑制される。
なお、シールベアリング406は、出力軸4の第二軸部4bに接触する構成である。したがって、シールベアリング406は、例えば第二軸部4bが低速回転する場合に用いることができ、異物の移動を抑制することができる。
[第五実施形態]
次に、本発明の第五実施形態を説明する。
図6は、第五実施形態に係る駆動装置500の構成を示す断面図である。本実施形態においては、第一実施形態の構成要素と同一又は同等の要素については同一符号を付し、その説明を省略または簡略化する。
本実施形態では、抑制部として、第一伝達部材531、第二伝達部材532、第三伝達部材533及び第四伝達部材534を有する減速機503と入力軸2との間に接触型のリング機構(遮蔽部)506が設けられている点で、上記実施形態とは異なっている。他の構成は、第一実施形態と同様である。リング機構506は、例えば第二軸部4bが低速回転する場合に簡易に利用できることから、コストダウンが要求される用途に用いることができる。
リング機構506は、断面視V字状に形成されており、入力軸2の端部2bの−Z側に配置されている。リング機構506は、出力軸4の第二軸部4bの外周面の一周に亘って接触して配置されている。このように、リング機構506により、入力軸2の中空部2aが塞がれた状態となる。このため、第二軸部4bを伝ってZ方向に移動しようとする異物の移動が抑制される。
また、リング機構506は、減速機503の第一伝達部材531と第三伝達部材535との間に跨って配置されている。したがって、第一伝達部材531と第三伝達部材535との間から流出しようとする異物(潤滑油など)の移動が抑制される。リング機構506は、減速機503の第一伝達部材531と第四伝達部材534との間に跨って、これらの内周面を覆っている。したがって、第二伝達部材532と第三伝達部材533との間から流出しようとする異物(潤滑油など)の移動が抑制される。
[第六実施形態]
次に、本発明の第六実施形態を説明する。
図7は、上記実施形態のいずれかに記載の駆動装置ACT(100、200、300、400、500)を備えるロボット装置RBTの一部(指部分の先端)の構成を示す図である。
図7に示すように、ロボット装置RBTは、末節部101、中節部102及び関節部103を有しており、末節部101と中節部102とが関節部103を介して接続された構成になっている。関節部103には軸支持部103a及び軸部103bが設けられている。軸支持部103aは中節部102に固定されている。軸部103bは、軸支持部103aによって固定された状態で支持されている。
末節部101は、接続部101a及び歯車101bを有している。接続部101aには、関節部103の軸部103bが貫通した状態になっており、当該軸部103bを回転軸として末節部101が回転可能になっている。この歯車101bは、接続部101aに固定されたベベルギアである。接続部101aは、歯車101bと一体的に回転するようになっている。
中節部102は、筐体102a及び駆動装置ACTを有している。駆動装置ACTは、上記実施形態に記載の駆動装置100〜500を用いることができる。駆動装置ACTは、筐体102a内に設けられている。駆動装置ACTには、回転軸部材104aが取り付けられている。回転軸部材104aの先端には、歯車104bが設けられている。この歯車104bは、回転軸部材104aに固定されたベベルギアである。歯車104bは、上記の歯車101bとの間で噛み合った状態になっている。
上記のように構成されたロボット装置RBTは、駆動装置ACTの駆動によって回転軸部材104aが回転し、当該回転軸部材104aと一体的に歯車104bが回転する。
歯車104bの回転は、当該歯車104bと噛み合った歯車101bに伝達され、歯車101bが回転する。当該歯車101bが回転することで接続部101aも回転し、これにより末節部101が軸部103bを中心に回転する。
このように、本実施形態によれば、駆動装置ACTを搭載することにより、例えば高い回転位置精度で末節部101を回転させることができる。
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
例えば、図8に示すように、上記第一実施形態の構成に加えて、出力軸4の第二軸部4bの外周面に保護部材(振動抑制部)7が配置された構成の駆動装置100Aとしてもよい。
駆動装置100Aが外部機構に接続される場合、外部機構の振動が出力軸4の第一軸部4a及び第二軸部4bを介して第二検出器EC2に伝達される場合がある。保護部材7が設けられることにより、このような外部機構の振動の伝達が抑制されることになる。これにより、高精度の検出を行うことができる。なお、保護部材7としては、例えばゴム等が用いられるが、ゴムの他にも防振可能な材料を適宜選択して用いることができる。
また、例えば、上記第一実施形態において、制御部CONTがフルクローズドループ制御を行う構成であってもよい。例えば第一検出器EC1及び第二検出器EC2が設けられる構成において制御部CONTがフルクローズドループ制御を行うことにより、減速機3の出力軸4の回転を制御することが可能となる。
また、減速機3から潤滑油やオイルミストなどが流出しようとしても、抑制部6が設けられているため、流出が抑制される。これにより、第二検出器EC2側において検出精度が安定する。このような構成においてフルクローズドループ制御を行うことにより、駆動装置を大型化することなく、高分解能の回転角度検出が可能できる。
例えば、第六実施形態に記載のロボット装置RBTに用いられる駆動装置ACTにおいて、図7に示す制御部CONTがフルクローズドループ制御を行うことにより、ロボット装置RBTが精密な位置決めを行うことが可能となる。これにより、ベアリングのシャフト嵌合作業など、数十ミクロンを要求する組立作業を高精度に行うことが可能となる。
RBT…ロボット装置 EC1…第一検出器 EC2…第二検出器 1…モータ 2…入力軸 3…減速機 4…出力軸 5…検出部 6…抑制部 7…保護部材 10…駆動部 30…カップリング部 100、100A、200、300、400、500…駆動装置 CONT…制御部

Claims (14)

  1. 第一軸部材を回転させる駆動部を有するモータと、
    前記第一軸部材の回転を前記第一軸部材とは異なる第二軸部材に伝達させる伝達部と、
    前記第一軸部材に設けられ、前記駆動部の回転に関する情報を検出する第一検出器と、
    前記第二軸部材に設けられ、前記伝達部の回転に関する情報を検出する第二検出器と、
    記検出部へ向けた前記伝達部から排出される異物の移動を抑制する抑制部と、
    を備える駆動装置であって、
    前記伝達部は、前記第一軸部材に接する第一の伝達部材と、前記第二軸部材に連結する第二の伝達部材と、を含み、
    前記抑制部は、前記第一の伝達部材と、前記第二の伝達部材との間に跨って接触している、駆動装置。
  2. 第一軸部材を回転させる駆動部を有するモータと、
    前記第一軸部材の回転を前記第一軸部材とは異なる第二軸部材に伝達させる伝達部と、
    前記第一軸部材に設けられ、前記駆動部の回転に関する情報を検出する第一検出器と、
    前記第二軸部材に設けられ、前記伝達部の回転に関する情報を検出する第二検出器と、
    記検出部へ向けた前記伝達部から排出される異物の移動を抑制する抑制部と、
    を備える駆動装置であって、
    前記伝達部は、第一軸部材に接する第一の伝達部材と、第二軸部材に連結する第二の伝達部材と、を含み、
    前記抑制部は、前記第二の伝達部材に取り付けられており、前記第一部材と前記抑制部とがラビリンス構造を構成している、駆動装置。
  3. 第一軸部材を回転させる駆動部を有するモータと、
    前記第一軸部材の回転を前記第一軸部材とは異なる第二軸部材に伝達させる伝達部と、
    前記第一軸部材に設けられ、前記駆動部の回転に関する情報を検出する第一検出器と、
    前記第二軸部材に設けられ、前記伝達部の回転に関する情報を検出する第二検出器と、
    記検出部へ向けた前記伝達部から排出される異物の移動を抑制する抑制部と、
    を備える駆動装置であって、
    前記伝達部は、第一軸部材に接する第一の伝達部材を含み、
    前記抑制部は、前記第一の伝達部材と、前記第二軸部材の軸部との間に跨って配置されたオイルシール機構又はシールベアリングである、駆動装置。
  4. 第一軸部材を回転させる駆動部を有するモータと、
    前記第一軸部材の回転を前記第一軸部材とは異なる第二軸部材に伝達させる伝達部と、
    前記第一軸部材に設けられ、前記駆動部の回転に関する情報を検出する第一検出器と、
    前記第二軸部材に設けられ、前記伝達部の回転に関する情報を検出する第二検出器と、
    記検出部へ向けた前記伝達部から排出される異物の移動を抑制する抑制部と、
    を備える駆動装置であって、
    前記抑制部は、前記第一軸部材の第一検出器とは反対側の端部に、第二軸部材の軸部の外周面の一周に亘って接触するように配置されているリング機構である、駆動装置。
  5. 前記第一軸部材は、中空部を有し、
    前記第二軸部材は、少なくとも一部が前記中空部に挿入されている
    請求項1から請求項4のうちいずれか一項に記載の駆動装置。
  6. 前記第一軸部材及び前記第二軸部材は、共通の回転軸を中心として回転するように配置 されている
    請求項5に記載の駆動装置。
  7. 前記第一軸部材は、回転軸の軸線方向の両端部が前記駆動部から突出するように前記駆 動部を貫通して設けられ、
    前記伝達部は、前記第一軸部材の一方の端部に設けられており、
    前記第一検出器は、前記第一軸部材の他方の端部に設けられている
    請求項5又は請求項6に記載の駆動装置。
  8. 前記第二軸部材は、前記中空部から突出する突出部を有し、
    前記第二検出器は、前記突出部に設けられている
    請求項5から請求項7のうちいずれか一項に記載の駆動装置。
  9. 前記抑制部は、前記第二軸部材に対して非接触となるように設けられている
    請求項1から請求項3のうちいずれか一項に記載の駆動装置。
  10. 前記第二軸部材の振動を抑制する振動抑制部を更に備える
    請求項1から請求項9のうちいずれか一項に記載の駆動装置。
  11. 前記振動抑制部は、前記第一軸部材と前記第二軸部材とを連結するカップリング部を有する請求項10に記載の駆動装置。
  12. 前記振動抑制部は、前記第二軸部材の周面に配置された保護部材を有する
    請求項10又は請求項11に記載の駆動装置。
  13. 軸部材と、
    前記軸部材を駆動させる駆動装置と、
    前記駆動装置を制御する制御部とを備え、
    前記駆動装置として、請求項1から請求項12のうちいずれか一項に記載の駆動装置が用いられる
    ロボット装置。
  14. 前記制御部は、前記駆動装置に対してフルクローズドループ制御を行う
    請求項13に記載のロボット装置。
JP2015517129A 2013-05-17 2014-05-15 駆動装置及びロボット装置 Active JP6132019B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013104922 2013-05-17
JP2013104922 2013-05-17
PCT/JP2014/062945 WO2014185489A1 (ja) 2013-05-17 2014-05-15 駆動装置及びロボット装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2014185489A1 JPWO2014185489A1 (ja) 2017-02-23
JP6132019B2 true JP6132019B2 (ja) 2017-05-24

Family

ID=51898464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015517129A Active JP6132019B2 (ja) 2013-05-17 2014-05-15 駆動装置及びロボット装置

Country Status (4)

Country Link
US (2) US9793778B2 (ja)
JP (1) JP6132019B2 (ja)
CN (3) CN105246656B (ja)
WO (1) WO2014185489A1 (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6191692B2 (ja) * 2013-07-09 2017-09-06 株式会社安川電機 ロボットおよびロボットの関節機構
EP3275393A4 (en) * 2015-03-25 2018-11-21 Sony Olympus Medical Solutions Inc. Medical observation device, surgical observation device, and medical observation system
JP6849653B2 (ja) * 2016-02-25 2021-03-24 株式会社ダイヘン 駆動装置
EP3421193B1 (en) * 2016-02-25 2022-11-23 Daihen Corporation Drive device
JP6785836B2 (ja) 2016-02-25 2020-11-18 株式会社ダイヘン 駆動装置
ES2727850T3 (es) * 2017-03-29 2019-10-21 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Sistema de medición de ángulos
CN112805536A (zh) * 2018-09-24 2021-05-14 株式会社尼康 编码器、驱动装置、机器人装置、控制系统及其控制方法
JP2020102939A (ja) * 2018-12-21 2020-07-02 日本電産株式会社 アクチュエータ
JP2022120267A (ja) * 2021-02-05 2022-08-18 本田技研工業株式会社 回転電機システム
JP2022142033A (ja) * 2021-03-16 2022-09-30 住友重機械工業株式会社 ギヤモータ

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4577127A (en) * 1983-12-21 1986-03-18 Westinghouse Electric Corp. Lightweight electric robotic actuator
JP2522495Y2 (ja) * 1988-03-28 1997-01-16 株式会社 ハーモニック・ドライブ・システムズ 減速装置の出力制御装置
US5203748A (en) * 1990-05-09 1993-04-20 Canon Kabushiki Kaisha Rotary driving system and robot operating thereon
JP2588381Y2 (ja) * 1992-01-29 1999-01-06 オリエンタルモーター株式会社 電動機用直交軸減速機
JPH0573367U (ja) * 1992-03-11 1993-10-08 株式会社小松製作所 旋回減速機の摩耗粉防御用ラビリンス
CN2338537Y (zh) * 1998-08-25 1999-09-15 郑书先 防尘轴承座
JP2002089638A (ja) * 2000-09-14 2002-03-27 Sumitomo Heavy Ind Ltd 駆動装置のシリーズ
JP3869715B2 (ja) * 2001-12-17 2007-01-17 ユニシア ジェーケーシー ステアリングシステム株式会社 電動パワーステアリング装置
JP2005153047A (ja) * 2003-11-21 2005-06-16 Fanuc Ltd ロボットの関節装置。
WO2005107042A1 (de) * 2004-04-01 2005-11-10 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Elektromotor und baureihe von elektromotoren
JP2008176982A (ja) * 2007-01-17 2008-07-31 Railway Technical Res Inst スリップリング支持装置
JP2008213098A (ja) * 2007-03-06 2008-09-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 割り出しテーブル
CN100544902C (zh) * 2007-08-29 2009-09-30 哈尔滨工业大学 空间机械臂垂直式模块化关节
CN100563949C (zh) * 2007-08-29 2009-12-02 哈尔滨工业大学 空间机械臂模块化关节
JP2009121550A (ja) * 2007-11-13 2009-06-04 Honda Motor Co Ltd モータ式動力装置
CN101476612B (zh) * 2009-03-19 2010-06-23 清华大学 一种用于主减速器的扭转减振器
JP5440227B2 (ja) * 2009-06-19 2014-03-12 株式会社安川電機 中空減速機内蔵アクチュエータ
CN101585190B (zh) * 2009-06-24 2011-01-05 北京理工大学 一种机器人关节及其辅助设计方法和装置
JP5451373B2 (ja) * 2009-10-30 2014-03-26 ユキワ精工株式会社 工具保持体
CN201569661U (zh) * 2009-12-18 2010-09-01 河南丰博自动化有限公司 一种测速装置和一种测速机构
JP2011134050A (ja) * 2009-12-24 2011-07-07 Nikon Corp 駆動装置、駆動方法、及び装置
WO2012050130A1 (ja) * 2010-10-12 2012-04-19 株式会社ニコン エンコーダ、駆動装置及びロボット装置
JP5488494B2 (ja) * 2011-02-23 2014-05-14 株式会社安川電機 ロボットシステム
JP2012230083A (ja) * 2011-04-27 2012-11-22 Nikon Corp エンコーダ及び駆動装置
CN102218739B (zh) * 2011-05-23 2013-08-07 哈尔滨工业大学 具有力位感知功能的机械臂模块化关节
JP2012257402A (ja) * 2011-06-09 2012-12-27 Nikon Corp 駆動装置及びロボット装置
WO2013039204A1 (ja) * 2011-09-15 2013-03-21 株式会社ニコン トルク制限機構、駆動装置及びロボット装置
US9293962B2 (en) * 2012-03-30 2016-03-22 Korea Institute Of Machinery & Materials Hollow driving module

Also Published As

Publication number Publication date
CN107598914A (zh) 2018-01-19
CN107030718B (zh) 2020-11-20
CN105246656B (zh) 2017-11-21
CN107030718A (zh) 2017-08-11
US9793778B2 (en) 2017-10-17
US20180019640A1 (en) 2018-01-18
US20160072366A1 (en) 2016-03-10
US10044242B2 (en) 2018-08-07
CN105246656A (zh) 2016-01-13
JPWO2014185489A1 (ja) 2017-02-23
WO2014185489A1 (ja) 2014-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6132019B2 (ja) 駆動装置及びロボット装置
EP2169263B1 (en) Reduction gear device with motors, and industrial machine
WO2018151210A1 (ja) 電動機付き減速機
WO2019198525A1 (ja) 関節ユニット、ロボットアーム及びロボット
US11174931B2 (en) Driving apparatus
US11092228B2 (en) Driving apparatus
KR101194316B1 (ko) 중공구동모듈
US20170001304A1 (en) Actuator
KR101194313B1 (ko) 중공구동모듈
JPWO2017203753A1 (ja) アクチュエータ
JP6491456B2 (ja) トラクション動力伝達装置
JP7285738B2 (ja) ギヤドモータ
JP2016070285A (ja) 減速装置
JP2017093076A (ja) 回転電機
US11339867B2 (en) Driving apparatus
JP6656755B2 (ja) 扁平アクチュエータ
JP2016164432A (ja) 遊星ローラ式の動力伝達装置
WO2020262387A1 (ja) モータアセンブリ
JP2005233206A (ja) 軸受構造
KR20190008604A (ko) 앵귤러베어링이 장착된 모터
JP2007178436A (ja) 相対回転状態検知装置
JPH0578076U (ja) ディスプレイ機器のオートスイング装置
TWM510392U (zh) 旋轉驅動裝置
JP2015036562A (ja) ドグクラッチ機構の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
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: 20170321

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170403

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6132019

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250