JP7010201B2 - 回転アクチュエータ及びロボット - Google Patents

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本発明は、モータと、停止しているモータの回転を規制する回転規制機構と、を備えてロボットなどの産業用機械に搭載可能な回転アクチュエータとそれを備えるロボットに関する。
従来の産業用ロボットとして、支持部材としてのベースと、関節部を介してベースに連結される第1アームと、関節部を介して第1アームの先端側に連結される第2アームと、関節部を介して第2アームの先端側に連結される手首部と、を備えるものがある。また、この種の産業用ロボットでは、関節部は、ロータ及びステータを有するモータと、モータに連結される減速機と、ロータの停止状態を維持するための安全ブレーキと、を備えて関節部自体が回転アクチュエータとして構成されている。
そして、このような産業用ロボットに搭載される回転アクチュエータとして、モータと、停止しているモータの回転を規制する回転規制機構と、を備えるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
この特許文献1の回転アクチュエータでは、回転規制機構は、モータのロータに固定される円盤状の回転側規制部材と、回転側規制部材と係合してその回転移動を規制するピン状の規制部材と、規制部材をロータの軸方向へ移動させる駆動機構と、を備えている。また、この回転側規制部材の周縁には、ロータの径方向外側へ突出する複数の突起部が設けられる。そして、規制部材の先端には、周方向で隣り合う突起部間に入り込んで回転側規制部材の回転移動を規制する円環状の規制部が設けられる。
また、この駆動機構は、周方向における突起部の間に規制部材が配置される規制位置と、周方向における突起部の間から規制部材が外れる規制解除位置との間で、規制部材を移動させる。そのために、駆動機構は、規制部材をロータの軸方向一方側(例えば上側)に付勢する付勢部材と、規制部材をロータの軸方向他方側(例えば下側)に移動させるソレノイドと、を有している。ソレノイドは、規制部材を押圧するプランジャを有しており、ソレノイドが非通電状態となったとき、すなわち規制部材が規制位置にある場合、ソレノイドのプランジャがソレノイドの本体部の上側に移動して保持される。
特開2017-189081号公報
上記特許文献1の回転アクチュエータでは、規制部材が規制位置にある場合、ソレノイドのプランジャの上端部はケース体に形成される貫通孔から突出する構造となっている。そのため、突出したプランジャの上端部によってケース体の外部から回転規制機構の規制が容易に解除される可能性があり、その結果、予期せぬモータの駆動を招いてしまう可能性があり、改善の余地があった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、規制部材が規制位置にある場合、その規制部材の規制解除をケース体の外部から操作可能とするとともに、予期せぬ規制解除を防止することができる回転アクチュエータ及びそれを備えるロボットを提供することを目的としている。
(1)
ロータ及びステータを有するモータと、
停止している前記ロータの回転を規制するための回転規制機構と、
前記モータ及び前記回転規制機構が収容されるケース体と、を備え、
前記回転規制機構は、前記ロータに固定された円環状の回転側規制部材と、前記回転側規制部材の外周面に周方向に沿って形成された複数の突起部の間に挿入されて前記周方向における前記回転側規制部材の移動を規制する規制部材と、前記周方向における前記突起部の間に前記規制部材が配置される規制位置及び前記周方向における前記突起部の間から前記規制部材が外れる規制解除位置の間で、前記規制部材を前記ロータの軸方向に移動させるための駆動機構と、を有し、
前記駆動機構は、前記規制部材を前記規制位置に向かって付勢する付勢部材と、前記規制部材を前記規制解除位置に向かって移動させるソレノイドと、有し、
前記ケース体には、前記ソレノイドのプランジャの前記規制部材に当接する側の一端部と反対側の他端部に対向する部分に貫通孔が形成されており、
前記プランジャの前記他端部は、前記規制部材が前記規制位置にある状態にて前記ケース体の内部に位置している回転アクチュエータ。
(1)の回転アクチュエータでは、ソレノイドのプランジャの他端部が、規制部材が規制位置と規制解除位置の何れにある場合でもケース体の内側に配置されており、このプランジャの他端部の対向するケース体の部分に、プランジャの他端部をケース体の外部から押圧可能な貫通孔が形成されている。そのため、規制部材が規制位置にある場合、ケース体の貫通孔を通じてソレノイドのプランジャの他端部を押圧することで、その規制部材の規制解除をケース体の外部から行うことができる。また、ソレノイドのプランジャがケース体から外部に露出されないので、不用意な接触を回避して、予期せぬ規制解除を防止することができる。
(2)
(1)記載の回転アクチュエータであって、
前記規制部材が前記規制位置にある状態にて、前記プランジャの前記他端部は前記貫通孔の内部に位置する回転アクチュエータ。
(2)のように構成すると、規制部材が規制位置にある際、ソレノイドのプランジャの他端部がケース体の貫通孔を通じて視認し易くなるので、ケース体の外部からプランジャの他端部をより容易に押圧することができる。またこのとき、プランジャの他端部が押し込まれた場合、プランジャの他端部が貫通孔から視認しにくくなるので、規制部材の規制解除がなされたことをより容易に把握することができる。
(3)
(1)又は(2)記載の回転アクチュエータであって、
前記ケース体の内面における前記貫通孔の周囲に設けられた壁部を備える回転アクチュエータ。
(3)のように構成すると、壁部が補強部として機能して、ケース体に貫通孔が形成されても貫通孔の周縁部の剛性を高めることができる。
(4)
(1)から(3)のいずれか1項記載の回転アクチュエータであって、
前記規制部材は、前記軸方向に垂直な断面の形状が一様の柱状の部材である回転アクチュエータ。
特許文献1に記載の規制部材は、規制部材の一端部にフランジ部を有し、このフランジ部で回転側規制部材に係合していた。このため、従来の規制部材では、回転側規制部材との係合の際、フランジ部で面圧を受け、この面圧が、規制部材をスライド移動自在に支持する規制部材の、フランジ部以外の小径部分を介して固定部材に伝わるので、固定部材に伝わる力が大きくなっていた。
これに対し、(4)の回転アクチュエータでは、規制部材は、軸方向に垂直な断面の形状が一様の柱状の部材である。このように構成すると、固定部材との接触面積を大きく稼ぐことができるので、回転側規制部材の突起部と規制部材との係合の際、その係合に伴う面圧を小さくすることができる。これにより、従来の規制部材と比べて、固定部材の負荷を軽減して固定部材に対する摩耗や応力影響を抑制することができる。また、従来の規制部材と比べて、構造を簡素化することができるので、製造コストを低減することができる。また、回転軸規制部材と規制部材との係合位置が軸方向で外れた場合でも規制を確実に行うことができ、規制部材の位置決め精度に余裕を持たせることができる。
(5)
(4)記載の回転アクチュエータであって、
前記規制部材が前記規制位置にある状態にて、前記規制部材における前記プランジャの前記一端部と当接する側の面は、前記軸方向において、前記規制部材を挟む前記突起部の間よりも外側に位置する回転アクチュエータ。
(5)のように構成すると、回転側規制部材と規制部材との係合をより確実に行わせることができる。
(6)
ロータ及びステータを有するモータと、
停止している前記ロータの回転を規制するための回転規制機構と、
前記モータ及び前記回転規制機構が収容されるケース体と、を備え、
前記回転規制機構は、前記ロータに固定された円環状の回転側規制部材と、前記回転側規制部材の外周面に周方向に沿って形成された複数の突起部の間に挿入されて前記周方向における前記回転側規制部材の移動を規制する規制部材と、前記周方向における前記突起部の間に前記規制部材が配置される規制位置及び前記周方向における前記突起部の間から前記規制部材が外れる規制解除位置の間で、前記規制部材を前記ロータの軸方向に移動させるための駆動機構と、を有し、
前記駆動機構は、前記規制部材を前記規制位置に向かって付勢する付勢部材と、前記規制部材を前記規制解除位置に向かって移動させるソレノイドと、有し、
前記ソレノイドのプランジャの前記規制部材に当接する側の一端部と反対側の他端部は、前記規制部材が前記規制位置にある状態にて前記ケース体の内部に位置し且つ前記ケース体によって覆われて非露出となっており、
前記ケース体における前記プランジャの前記他端部に対向する部分は、前記他端部側と反対側からの外力を受けて前記他端部側に変形して前記他端部に当接可能な弾性を持つ部材によって構成されている回転アクチュエータ。
(6)のように構成すると、プランジャの他端部がケース体から非露出となる。このため、不用意な規制解除を防ぐことができると共に、ケース体内部に異物が混入するのを防ぐことができる。
(7)
(6)記載の回転アクチュエータであって、
前記部分における前記他端部側の面には、前記他端部に向けて突出する凸部が形成されている回転アクチュエータ。
(7)のように構成すると、凸部によってプランジャの他端部に向けて外力を集中させることができ、規制解除操作を容易にすることができる。また凸部の高さを適切に設定することにより、ケース体の上記部分を必要以上に弾性変形させる必要がなく、ケース体の設計自由度を高めることができる。
(8)
(6)又は(7)記載の回転アクチュエータであって、
前記ケース体における前記部分が形成された領域の外表面は、前記回転側規制部材の軸方向に垂直であり、
前記部分に対し前記回転側規制部材の径方向外側には、前記軸方向に平行な前記ケース体の側面が形成されており、
前記ケース体には、前記領域の前記外表面と前記側面とを繋ぎ且つ当該外表面に対して傾斜した傾斜面が形成されている回転アクチュエータ。
(8)のように構成すると、例えばケース体全体を柔軟性のある材料にて形成した場合に、上記部分が弾性変形する際におけるケース体の支点を、上記部分よりも回転側規制部材の径方向内側に離すことができ、上記部分を撓みやすくすることができる。また、ケース体における上記部分よりも回転側規制部材の径方向の外側においては、傾斜面と側面を繋ぐ部分が支点となるため、この傾斜面によって上記部分が撓みやすくなる。この結果、規制解除操作を容易、迅速、かつ確実に行うことが可能になる。
(9)
(1)から(8)のいずれか1つに記載の回転アクチュエータによって構成される関節部を備えるロボット。
(9)のロボットでは、関節部において規制部材が規制位置にある場合、その規制部材の規制解除をケース体の外部から操作可能とするとともに、予期せぬ規制解除を防止することが可能となる。
本発明によれば、規制部材が規制位置にある場合、その規制部材の規制解除をケース体の外部から操作可能とするとともに、予期せぬ規制解除を防止することができる。
本発明の実施の形態に係る産業用ロボットの正面図である。 (A)は図1に示す産業用ロボットの斜視図であり、(B)は(A)に示す産業用ロボットが動作している様子を示す斜視図である。 図1に示す関節部の縦断面図である。 図3に示すG部の構成を説明するための拡大図であり、(A)は規制ピンが規制解除位置にある状態を示す拡大図であり、(B)は規制ピンが規制位置にある状態を示す拡大図である。 図3に示す回転側規制部材及び規制ピンの平面図である。 図3に示すH部の構成を説明するための拡大図であり、(A)は、図3に示す規制ピンが規制位置にあるときのプランジャの上端部の状態を説明するための拡大図であり、(B)は、図3に示す規制ピンが規制解除位置にあるときのプランジャの上端部の状態を説明するための拡大図である。 本発明の実施の形態に係るプランジャの変形例を説明するための拡大図である。 本発明の実施の形態に係る規制ピンの変形例を説明するための拡大図である。 図3に示すH部の構成の変形例を説明するための拡大図であり、(A)は、規制ピンが規制位置にあるときの状態を説明するための拡大図であり、(B)は、規制ピンが規制解除位置にあるときの状態を説明するための拡大図である。 ケース体の形状の変形例を説明するための模式図であり、図3に示すH部の構成を示す図である。
以下、図面を参照しながら、本発明に係る実施の形態を説明する。
(産業用ロボットの概略構成)
まず図1及び図2を参照して、本発明の実施の形態に係る産業用ロボットの構成についてその概略を説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る産業用ロボットの正面図である。図2(A)は図1に示す産業用ロボットの斜視図であり、図2(B)は図2(A)に示す産業用ロボットが動作している様子を示す斜視図である。
図1及び図2に示すように、本形態の産業用ロボット(以下「ロボット」ともいう)1は、所定の製品の組立や製造などに用いられる多関節ロボットであり、組立ラインや製造ラインに設置されて使用される。ロボット1は、複数の関節部2と、複数のアーム3と、を備えている。本形態では、ロボット1は、6個の関節部2と、2本のアーム3と、を備えている。
なお、以下の説明では、6個の関節部2のそれぞれを区別して表す場合、6個の関節部2のそれぞれを「第1関節部2A」、「第2関節部2B」、「第3関節部2C」、「第4関節部2D」、「第5関節部2E」及び「第6関節部2F」とする。また、以下の説明では、2本のアーム3のそれぞれを区別して表す場合、2本のアーム3のそれぞれを「第1アーム3A」及び「第2アーム3B」とする。
また、ロボット1は、第1関節部2Aに相対回動可能に連結される支持部材4をさらに備えている。支持部材4は、フランジ部4aを有して鍔付きの円筒状に形成されている。支持部材4の内周側には、支持部材4の軸方向に貫通する貫通孔(図示省略)が形成されている。フランジ部4aは、円環状に形成されており、ロボット1のベースとして底面部分を構成している。また、アーム3は、細長い円筒状に形成されている。
ロボット1では、第1関節部2Aと第2関節部2Bとが相対回動可能に連結され、第2関節部2Bと第1アーム3Aの基端とが固定されている。また、第1アーム3Aの先端と第3関節部2Cとが固定され、第3関節部2Cと第4関節部2Dとが相対回動可能に連結される。さらに、第4関節部2Dと第2アーム3Bの基端とが相対回動可能に連結され、第2アーム3Bの先端と第5関節部2Eとが固定され、第5関節部2Eと第6関節部2Fとが相対回動可能に連結されている。また、第6関節部2Fには、ハンドや工具などが相対回動可能に取付可能となっている。
以下、関節部2の具体的な構成を説明する。なお、図1に示すように、本形態では、第1関節部2Aと第2関節部2Bと第3関節部2Cとが同じ大きさで形成され、第4関節部2Dと第5関節部2Eと第6関節部2Fとが同じ大きさで形成されている。また、第1関節部2A、第2関節部2B及び第3関節部2Cの大きさは、第4関節部2D、第5関節部2E及び第6関節部2Fの大きさよりも大きく設けられている。ただし、第1関節部2A、第2関節部2B及び第3関節部2Cと、第4関節部2D、第5関節部2E及び第6関節部2Fとは、大きさが相違する点を除けば同様に構成されている。
(関節部の構成)
次に、図3~図6を参照して、関節部2の構成について具体的に説明する。図3は、図1に示す関節部2の縦断面図である。図4は、図3に示すG部の構成を説明するための拡大図であり、図4(A)は規制ピン(規制部材)32が規制解除位置にある状態を示す拡大図であり、図4(B)は規制ピン32が規制位置にある状態を示す拡大図である。図5は、図3に示す回転側規制部材31及び規制ピン32の平面図である。図6は、図3に示すH部の構成を説明するための拡大図であり、図6(A)は、図3に示す規制ピン32が規制位置にあるときのプランジャ41aの上端部の状態を説明するための拡大図であり、図6(B)は、図3に示す規制ピン32が規制解除位置にあるときのプランジャ41aの上端部の状態を説明するための拡大図である。
なお、以下の説明では、説明の便宜上、図3のZ1方向側を「上」側とし、その反対側であるZ2方向側を「下」側とする。また、図3のX1方向側を「左」側として、その反対側であるX2の方向側を「右」側とする。
図3に示すように、関節部2は、モータ10と、モータ10に連結される減速機20と、モータ10の回転位置を検出するための位置検出機構60と、モータ10及び位置検出機構60が電気的に接続される回路基板Bと、モータ10と減速機20と位置検出機構60と回路基板Bとを収納するケース体80と、を含んで構成されており、関節部2自体が回転アクチュエータとして構成されている。
モータ10は、径方向の中心に貫通孔が形成された中空モータであり、中空状の回転軸12を備えている。また、モータ10は、ロータ11とステータ14と、を備えている。また、減速機20は、径方向の中心に貫通孔が形成された中空減速機である。モータ10と減速機20とは上下方向で重なって配置されている。具体的には、モータ10が上側に配置され、減速機20が下側に配置されている。また、モータ10と減速機20とは同軸上に配置されている。
本形態の減速機20は、中空波動歯車装置であり、剛性内歯歯車21と、可撓性外歯歯車22と、波動発生部23と、クロスローラベアリング26と、を備えている。波動発生部23は、モータ10の回転軸12に連結される中空状の入力軸24と、入力軸24の外周側に取り付けられるウエーブベアリング25と、を備えている。本形態では、剛性内歯歯車21が減速機20の出力軸となっている。
また、関節部2は、停止しているロータ11の回転を規制する回転規制機構30と、モータ10の回転軸12及び減速機20の入力軸24の内周側に挿通される筒状の管状部材17と、剛性内歯歯車21に固定される出力側部材18と、をさらに備えている。回転規制機構30と管状部材17とも同様に、ケース体80に収納されている。
モータ10は、前述したように、ロータ11とステータ14とを備えている。ロータ11は、回転軸12と、回転軸12に固定される駆動用磁石13と、を備えている。回転軸12は、上下方向に細長い略円筒状に形成されており、回転軸12の軸方向と上下方向とが一致するように配置されている。すなわち、上下方向は、回転軸12の軸方向であるとともにロータ11の軸方向である。そして、駆動用磁石13は、円筒状に形成されている。駆動用磁石13の長さ(上下方向の長さ)は、回転軸12よりも短く設定されており、
駆動用磁石13は回転軸12の下端側部分の外周面に固定されている。
ステータ14は、全体として略円筒状に形成されており、駆動用磁石13の外周面を覆うように駆動用磁石13の外周側(径方向外側)に配置されている。回転軸12の上端側部分は、ステータ14の上端面よりも上側に突出している。このステータ14は、駆動用コイル(不図示)と、インシュレータを介して駆動用コイルが巻回される複数の突極を有するステータコア(不図示)と、を備えている。ステータコアの突極は、内周側に向かって突出するように形成されており、突極の先端面は、駆動用磁石13の外周面に対向している。モータ10は、ケース体80に固定されている。具体的には、ステータ14の外周面がケース体80に固定されている。
減速機20は、前述したように、剛性内歯歯車21と、可撓性外歯歯車22と、波動発生部23と、クロスローラベアリング26と、を備えている。剛性内歯歯車21は、扁平な略円筒状に形成されており、剛性内歯歯車21の軸方向と上下方向とが一致するように配置されている。すなわち、上下方向は、減速機20の出力軸である剛性内歯歯車21の軸方向となっている。そして、剛性内歯歯車21は、クロスローラベアリング26の内輪26aに固定されている。クロスローラベアリング26の外輪26bは、ケース体80の下端側部分に固定されており、剛性内歯歯車21は、クロスローラベアリング26を介してケース体80の下端側部分に回転可能に保持されている。
可撓性外歯歯車22は、上端にフランジ部22aを有して鍔付きの略筒状に形成されている。フランジ部22aは、略円環状に形成されており、フランジ部22aの外周側部分は、ケース体80に固定されている。すなわち、減速機20は、ケース体80に固定されている。また、剛性内歯歯車21は、減速機20の下端側部分を構成している。可撓性外歯歯車22のフランジ部22aは、減速機20の上端側部分を構成している。剛性内歯歯車21の内周面には、内歯が形成されている。可撓性外歯歯車22の下端側の外周面には、剛性内歯歯車21の内歯と噛み合う外歯が形成されている。
波動発生部23は、前述したように、入力軸24とウエーブベアリング25とを備えている。入力軸24は、全体として上下方向に細長い筒状に形成されており、入力軸24の軸方向と上下方向とが一致するように配置されている。また、入力軸24の、下端側部分以外の部分は、細長い略円筒状に形成されている。入力軸24の下端側部分は、入力軸24の軸方向から見たときの内周面の形状が円形状に形成されており、入力軸24の軸方向から見たときの外周面の形状が楕円形状となる楕円部24aとなっている。
波動発生部23の入力軸24の上端側部分は、モータ10の回転軸12の下端側部分の内周側に挿入されて固定されている。具体的には、入力軸24の上端側部分は、回転軸12の、駆動用磁石13が固定された部分の内周側に挿入されて固定されている。回転軸12と入力軸24とは同軸上に配置されている。また、入力軸24の上端側部分は、接着により回転軸12に固定されている。
上下方向における入力軸24の中心部分は、ベアリング16に回転可能に支持されている。ベアリング16は、ボールベアリングである。このベアリング16は軸受保持部材15に取り付けられ、軸受保持部材15はケース体80に固定されている。すなわち、入力軸24は、軸受保持部材15を介してケース体80に取り付けられるベアリング16に回転可能に支持されている。軸受保持部材15は、円環状かつ平板状に形成されており、可撓性外歯歯車22のフランジ部22aと上下方向で重なるようにケース体80に固定されている。
ウエーブベアリング25は、可撓性の内輪(不図示)及び外輪(不図示)を備えたボールベアリングである。このウエーブベアリング25は、楕円部24aの外周面に沿って配置されており、楕円状に撓んでいる。可撓性外歯歯車22の、外歯が形成される下端側部分は、ウエーブベアリング25を囲むようにウエーブベアリング25の外周側に配置されており、この部分は、楕円状に撓んでいる。可撓性外歯歯車22の外歯は、楕円状に撓む可撓性外歯歯車22の下端側部分の長軸方向の2か所で、剛性内歯歯車21の内歯と噛み合っている。
出力側部材18は、フランジ部18aと筒部18bとを有して鍔付きの略円筒状に形成されている。この出力側部材18は、出力側部材18の軸方向と上下方向とが一致するように配置されており、出力側部材18の内周側には、上下方向に貫通する貫通孔18cが形成されている。フランジ部18aは、平板状かつ円環状に形成されており、筒部18bの下端に繋がっている。フランジ部18aは、フランジ部18aの上面が剛性内歯歯車21の下面に接触するように剛性内歯歯車21に固定されている。また、フランジ部18aは、ケース体80の下端よりも下側に配置されており、ケース体80の外側に配置されている。
筒部18bの上端側には、筒部18bの下端側部分よりも外径の小さい小径部18dが形成されており、筒部18bの上端側部分の外周側には、上下方向に直交する円環状の段差面18eが形成されている。小径部18dは、管状部材17の下端側部分の内周側に挿入されており、管状部材17の下端面は、段差面18eに対向している。また、貫通孔18cは、管状部材17の内周側に通じている。筒部18bの上端側部分は、減速機20の入力軸24の下端側部分の内周側に配置されている。筒部18bの外周面と入力軸24の下端側部分の内周面との間には、ベアリング19が配置されている。ベアリング19は、ボールベアリングである。
管状部材17は、上下方向に細長い円筒状に形成されており、管状部材17の軸方向と上下方向とが一致するように配置されている。前述のように、管状部材17は、回転軸12及び入力軸24の内周側に挿通されている。管状部材17の上端面は、回転軸12の上端面よりも上側に配置され、管状部材17の下端面は、入力軸24の下端面よりも上側に配置されている。また、前述したように、管状部材17の下端側部分の内周側に出力側部材18の小径部18dが挿入されるとともに管状部材17の下端面が段差面18eに対向しており、管状部材17の下端側は、出力側部材18に保持されている。
管状部材17の上端側は、保持部材50に保持されている。保持部材50は、支柱51に固定され、支柱51は、ケース体80に固定されている。すなわち、保持部材50は、支柱51を介してケース体80に固定されている。保持部材50は、管状部材17の上端側を保持する円筒状の保持部50aを備えている。保持部50aは、保持部50aの軸方向と上下方向とが一致するように配置されており、保持部50aの内周側には、上下方向に貫通する貫通孔50bが形成されている。
保持部50aの下端側には、保持部50aの上端側よりも内径の大きい大径部50cが形成されており、保持部50aの下端側部分の内周側には、上下方向に直交する円環状の段差面50dが形成されている。管状部材17の上端側は大径部50cの内周側に挿入されており、管状部材17の上端面は段差面50dに対向している。また、貫通孔50bは、管状部材17の内周側に通じている。
位置検出機構60は、モータ10のステータ14の上側に配置されている。この位置検出機構60は、回転軸12の上端側に固定されるスリット板61と、センサ62と、を備えている。センサ62は、互いに対向するように配置される発光素子と受光素子とを備える透過型の光学式センサである。センサ62は、エンコーダホルダとしての固定部材35に固定されている。
固定部材35は、ケース体80に固定されている。すなわち、センサ62は、固定部材35を介してケース体80に固定されている。位置検出機構60のスリット板61は、薄い平板状に形成されるとともに円環状に形成されている。スリット板61には、スリット板61の周方向に一定の間隔で複数のスリット孔(不図示)が形成されている。スリット板61は、スリット板61の周方向の一部分がセンサ62の発光素子と受光素子との間に配置されるようにモータ10の回転軸12に固定されている。
ケース体80は、上下の両端が開口するケース本体81と、ケース本体81の上端側の開口を塞ぐカバー82と、を備えている。ケース本体81の下端側の開口は、減速機20により塞がれている。ケース本体81の側面には、上下方向に直交する方向で開口する開口部81aが形成されている。すなわち、ケース体80には、上下方向に直交する方向で開口する開口部81aが形成されている。開口部81aは、ケース本体81の側面部分を貫通するように形成されている。
また、カバー82の上面部分には、後述する駆動機構40を構成するソレノイド41のプランジャ41aの上端部を臨む貫通孔82aが形成されている。すなわち、ケース体80には、貫通孔82aが形成されている。貫通孔82aは、上下方向でカバー82の上面部分を貫通するように形成されており、貫通孔82aを介してケース体80の内部と外部とが連通している。また、貫通孔82aは略丸孔状に形成されており、ケース体80(カバー82)の内面における貫通孔82aの周囲には、略筒状の壁部82bが下側に突出して一体に設けられている。
図3及び図4に示すように、回転規制機構30は、停止しているロータ11をその停止位置で保持するために設けられており、ケース体80に収容されている。この回転規制機構30は、平板状かつ略円環状の回転側規制部材31と、回転側規制部材31と係合して、回転側規制部材31の周方向における回転側規制部材31の移動を規制する規制ピン(規制部材)32と、規制ピン32をロータ11の軸方向に沿って上下方向へ移動させる駆動機構40と、を有して構成される。
図3及び図6に示すように、駆動機構40は、規制ピン32を上側へ付勢する付勢部材としての圧縮コイルバネ42と、プランジャ41aを介して規制ピン32を下側へ移動させるソレノイド41と、を有している。ソレノイド41は、ソレノイド41が通電状態となったときにソレノイド41のプランジャ41aが下側へ突出するようにケース体80に固定されている。プランジャ41aの上端部(他端部)は、ソレノイド41の本体部41bよりも上側に突出している。
ソレノイド41のプランジャ41aは、プランジャ41aの下端部(一端部)で規制ピン32に当接して押圧することで、後述する規制解除位置に規制ピン32をロータ11の軸方向に沿って移動させる。また、プランジャ41aの上端部は、ソレノイド41が非通電状態となったとき、換言すると、プランジャ41aが上側に移動して後述する規制位置に規制ピン32がある場合でも、ケース体80の内部に位置するように設けられる。
具体的には、前述したように、ケース体80の貫通孔82aはソレノイド41のプランジャ41aの規制ピン32に当接する側の一端部と反対側の他端部に対向する部分に形成されている。そして、ソレノイド41のプランジャ41aの上端部は、規制ピン32が規制位置にある状態にて、ケース体80の貫通孔82aからロータ11の軸方向でオフセットされた状態で、貫通孔82aの下側に位置する。ただし、このとき、ソレノイド41のプランジャ41aの上端部は、ケース体80の貫通孔82aを通じて視認容易に配置されている。
図3に示すように、回転側規制部材31は、回転側規制部材31の厚さ方向と上下方向とが一致するようにロータ11の回転軸12の上端面に固定されており、位置検出機構60よりも上側に配置されている。図5に示すように、回転側規制部材31の外周面には、回転側規制部材31の径方向の外側へ突出する複数の突起部31aが、回転側規制部材31の周方向に沿って一定の間隔で形成されている。本形態では、12個の突起部31aが、回転側規制部材31の中心に対して30°ピッチで形成されている。また、突起部31aは、上下方向から見たときの形状が略等脚台形状となるように形成されている。なお、回転側規制部材31に形成される突起部31aの数は特に限定されておらず、11個以下であってもよいし、13個以上であってもよい。
図3、図4及び図6に示すように、規制ピン32は、ロータ11の軸方向(上下方向)に垂直な断面の形状が一様の円柱状の部材であり、規制ピン32の軸方向と上下方向とが一致するように配置されている。規制ピン32は、規制ピン32の上側に配置されるプランジャ41aに固定されている。具体的には、規制ピン32は、プランジャ41aの下端部に当接された状態で固定されている。
図4及び図6に示すように、規制ピン32の下端面には、上側に向かって窪む凹部32aが形成されており、凹部32aの中には、駆動機構40の圧縮コイルバネ42の上端側部分が配置されている。
なお、本形態では、規制ピン32を円柱状に形成するが、これに限定されない。上下方向に垂直な断面の形状が一様な柱状の部材であれば、多角柱でもよく、例えば、三角柱、四角柱、又は六角柱なども適宜採用することができる。
また、規制ピン32は、上下方向から見たときに、回転側規制部材31の外周側に配置されている。具体的には、図5に示すように、上下方向から見たときに、回転側規制部材31の複数の突起部31aの先端面を結ぶ仮想円VCよりも規制ピン32の一部が、回転側規制部材31の径方向の内側に配置されるように、規制ピン32が配置されている。図3及び図4に示すように、リニアブッシュ33も同様に、上下方向に垂直な断面の形状が一様の柱状に形成されており、リニアブッシュ33の軸方向と上下方向とが一致するように配置されている。
リニアブッシュ33は、固定部材35の上面に形成される凹部35a(図4参照)に全体的に挿嵌されて配置されている。リニアブッシュ33の下端面は、凹部35aの底面に当接している。また、凹部35aの底面には、駆動機構40の圧縮コイルバネ42の下端側部分が配置される窪み35bが下側に向かって窪むように形成されている。リニアブッシュ33の内周側には、規制ピン32が全体的に挿嵌されて配置されている。
また、本形態では、駆動機構40のソレノイド41は、モータ10の停止時に非通電状態となっており、モータ10の駆動時に通電状態となる。図4(B)に示すように、ソレノイド41が通電状態でないとき、駆動機構40の圧縮コイルバネ42の付勢力により、回転側規制部材31の突起部31aの間に規制ピン32が配置されるように規制ピン32が上昇している。そのため、回転側規制部材31の突起部31aと規制ピン32との係合により、停止しているロータ11の回転が規制される。その一方、ソレノイド41が通電状態となると、図4(A)に示すように、プランジャ41aが下側へ突出して、回転側規制部材31の突起部31aの間から規制ピン32が外れるまで、規制ピン32が下降する。そのため、ロータ11が回転可能となる。
このように、駆動機構40は、回転側規制部材31の突起部31aの間に規制ピン32が配置される規制位置(図4(B)に示す位置)と、回転側規制部材31の突起部31aの間から規制ピン32が外れる規制解除位置(図4(A)に示す位置)との間で規制ピン32を移動させる。また、駆動機構40の圧縮コイルバネ42は、規制位置に向かって規制ピン32を付勢する。ソレノイド41は、規制位置にある規制ピン32を規制解除位置に向かって移動させる。
そして、図6(A)に示すように、規制ピン32が規制位置にあるときは、ソレノイド41のプランジャ41aの上端部は、ケース体80の壁部82bの内部に位置し、且つケース体80の内部に収納されており、ケース体80の外部に露出することはない。そして、例えば棒状部材などを用いて、この貫通孔82aを通じてプランジャ41aの上端部が、内部に向けて押圧されると(すなわち、下側に向かって押圧されると)、図6(B)に示すように、規制位置にある規制ピン32は、規制解除位置へ移動する。このとき、ソレノイド41のプランジャ41aの上端部は、ケース体80の貫通孔82aを通じて視認困難に配置されている。
また、図6(A)に示すように、規制ピン32が規制位置にある状態にて、規制ピン32の上端面(規制ピン32におけるプランジャ41aの一端部と当接する側の面)は、規制ピン32が規制解除位置にある状態(図6(B)参照)での回転側規制部材31における規制ピン32側と反対側の面、すなわち回転側規制部材31の上端面よりも上側に位置するように設けられる。換言すると、規制ピン32が規制位置にある状態における規制ピン32の上端面は、ロータ11の軸方向(規制ピン32の可動方向)において、規制ピン32を挟む突起部31aの間よりも外側に位置する。更に換言すると、規制ピン32が規制位置にある状態における規制ピン32の上端面は、規制ピン32を挟む突起部31aの間からロータ11の軸方向に突出している。
このように構成されることにより、本形態の規制ピン32は、回転側規制部材31の突起部31aの間に入り込んで回転側規制部材31の移動を規制する規制部となっている。なお、規制ピン32が規制解除位置にあるときには、回転側規制部材31の外周側に配置される駆動機構40のプランジャ41aは、回転側規制部材31の突起部31aに接触しない位置に配置されている。
図3に示すように、回路基板Bは、ガラスエポキシ基板などのリジッド基板であり、平板状に形成されている。この回路基板Bは、回路基板Bの厚さ方向と上下方向とが一致するようにケース体80に固定されている。また、回路基板Bは、ケース体80の上端側に固定されており、回転側規制部材31よりも上側に配置されている。管状部材17の上端は、回路基板Bの上面よりも上側に配置されている。
回路基板Bには、モータ10を駆動するためのモータ駆動回路や、回路基板Bに入力される信号を回路基板Bの外部へ出力するための信号伝達回路が実装されている。また、回路基板Bには、少なくとも2個のコネクタが実装されている。2個のコネクタのうちの一方のコネクタに接続される配線は、管状部材17の内周側を通過するように引き回された後、出力側部材18の貫通孔18cから引き出されている。他方のコネクタに接続される配線は、ケース体80の開口部81aから引き出されている。
(関節部、アームの連結構造)
再度図2を参照して、本形態に係るロボット1の関節部2及びアーム3の連結構造について説明する。
上述したように、支持部材4と第1関節部2Aとが相対回動可能に連結され、第1関節部2Aと第2関節部2Bとが相対回動可能に連結されている。また、第2関節部2Bと第1アーム3Aの基端とが固定され、第1アーム3Aの先端と第3関節部2Cとが固定され、第3関節部2Cと第4関節部2Dとが相対回動可能に連結されている。また、第4関節部2Dと第2アーム3Bの基端とが相対回動可能に連結され、第2アーム3Bの先端と第5関節部2Eとが固定され、第5関節部2Eと第6関節部2Fとが相対回動可能に連結されている。具体的には、たとえば、図2(B)に示す動作をロボット1が行うことが可能となるように、以下のように、各関節部2及びアーム3が連結されている。
なお、以下の説明では、第1関節部2Aの剛性内歯歯車21の軸方向を「第1関節部2Aの軸方向」とし、第2関節部2Bの剛性内歯歯車21の軸方向を「第2関節部2Bの軸方向」とする。また、第3関節部2Cの剛性内歯歯車21の軸方向を「第3関節部2Cの軸方向」とし、第4関節部2Dの剛性内歯歯車21の軸方向を「第4関節部2Dの軸方向」とする。また、第5関節部2Eの剛性内歯歯車21の軸方向を「第5関節部2Eの軸方向」とし、第6関節部2Fの剛性内歯歯車21の軸方向を「第6関節部2Fの軸方向」とする。
まず、支持部材4と第1関節部2Aとは、第1関節部2Aのフランジ部18aに、支持部材4の、フランジ部4aが形成されていない側の端面が固定されることで連結されている。すなわち、第1関節部2Aの軸方向と支持部材4の軸方向とが一致するように支持部材4と第1関節部2Aとが連結されている。第1関節部2Aと第2関節部2Bとは、第1関節部2Aの軸方向と第2関節部2Bの軸方向とが直交するように連結されている。また、第2関節部2Bのフランジ部18aに、第1関節部2Aのケース本体81の、開口部81aが形成された側面が固定されている。
第2関節部2Bと第1アーム3Aとは、第2関節部2Bの軸方向と第1アーム3Aの長手方向(軸方向)とが直交するように連結されている。また、第2関節部2Bのケース本体81の、開口部81aが形成された側面に第1アーム3Aの基端が固定されている。第1アーム3Aと第3関節部2Cとは、第1アーム3Aの長手方向と第3関節部2Cの軸方向とが直交するように連結されている。また、第3関節部2Cのケース本体81の、開口部81aが形成された側面に第1アーム3Aの先端が固定されている。
第3関節部2Cと第4関節部2Dとは、第3関節部2Cの軸方向と第4関節部2Dの軸方向とが直交するように連結されている。また、第3関節部2Cのフランジ部18aに、第4関節部2Dのケース本体81の、開口部81aが形成された側面が固定されている。より具体的には、第4関節部2Dのケース本体81の開口部81aが形成された側面に固定される連結部材5を介して、第3関節部2Cのフランジ部18aに、第4関節部2Dのケース本体81の開口部81aが形成された側面が固定されている。連結部材5は、第3関節部2Cのフランジ部18aに固定されるフランジ部5aを備えて鍔付きの円筒状に形成されている。
第4関節部2Dと第2アーム3Bとは、第4関節部2Dの軸方向と第2アーム3Bの長手方向とが一致するように連結されている。また、第4関節部2Dのフランジ部18aに第2アーム3Bの基端が固定されている。なお、第2アーム3Bの基端には、第4関節部2Dのフランジ部18aに第2アーム3Bの基端を固定するためのフランジ部3aが形成されており、第4関節部2Dのフランジ部18aとフランジ部3aとが互いに固定されている。
第2アーム3Bと第5関節部2Eとは、第2アーム3Bの長手方向と第5関節部2Eの軸方向とが直交するように連結されている。また、第5関節部2Eのケース本体81の、開口部81aが形成された側面に第2アーム3Bの先端が固定されている。第5関節部2Eと第6関節部2Fとは、第5関節部2Eの軸方向と第6関節部2Fの軸方向とが直交するように連結されている。また、第5関節部2Eのフランジ部18aに、第6関節部2Fのケース本体81の、開口部81aが形成された側面が固定されている。
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態の関節部2は、ロータ11及びステータ14を有するモータ10と、停止しているロータ11の回転を規制するための回転規制機構30と、モータ10及び回転規制機構30が収容されるケース体80と、を備え、回転規制機構30は、ロータ11に固定された円環状の回転側規制部材31と、回転側規制部材31の外周面に周方向に沿って形成された複数の突起部31aの間に挿入されて該周方向における回転側規制部材31の移動を規制する規制ピン32と、該周方向における突起部31aの間に規制ピン32が配置される規制位置及び該周方向における突起部31aの間から規制ピン32が外れる規制解除位置の間で、規制ピン32をロータ11の軸方向に移動させるための駆動機構40と、を有する。駆動機構40は、規制ピン32を規制位置に向かって付勢する圧縮コイルバネ42と、規制ピン32を規制解除位置に向かって移動させるソレノイド41と、有する。ケース体80には、ソレノイド41のプランジャ41aの上端部に対向する部分に貫通孔82aが形成されており、プランジャ41aの上端部は、規制ピン32が規制位置にある状態にてケース体80の内部に位置している。
このような構成の関節部2では、ソレノイド41のプランジャ41aの上端部が、規制ピン32が規制位置と規制解除位置の何れにある場合でもケース体80の内側に配置されており、更に、このプランジャ41aの上端部に対向するケース体80の部分に、プランジャ41aの上端部をケース体80の外部から押圧可能な貫通孔82aが形成されている。そのため、規制ピン32が規制位置にある場合、ケース体80の貫通孔82aを通じてソレノイド41のプランジャ41aの上端部を押圧することで、その規制ピン32の規制解除をケース体80の外部から行うことができる。また、ソレノイド41のプランジャ41aがケース体80から外部に露出されないので、不用意な接触を回避して、予期せぬ規制解除を防止することができる。
また、本形態では、ケース体80の内面における貫通孔82aの周囲に設けられた壁部82bを備える。そのため、壁部82bが補強部として機能して、ケース体80に貫通孔82aが形成されても貫通孔82aの周縁部の剛性を高めることができる。
また、本形態では、規制ピン32は、軸方向に垂直な断面の形状が一様の柱状の部材である。そのため、規制ピン32をスライド移動自在に支持する固定部材35との接触面積を大きく稼ぐことができるので、回転側規制部材31の突起部31aと規制ピン32との係合の際、その係合に伴う面圧を小さくすることができる。これにより、従来の規制部材と比べて、固定部材35の負荷を軽減して、固定部材35に対する摩耗や応力影響を抑制することができる。また、従来の規制部材と比べて、構造を簡素化することができるので、製造コストを低減することができる。また、回転側規制部材31と規制ピン32との係合位置が上下方向(軸方向)で外れた場合でも規制を確実に行うことができ、規制ピン32の位置決め精度に余裕を持たせることができる。
また、本形態では、規制ピン32が規制位置にある状態にて、規制ピン32の上端面は、規制ピン32が規制解除位置にある状態での回転側規制部材31の上端面よりもプランジャ41a側に位置する。言い換えると、規制ピン32が規制位置にある状態における規制ピン32の上端面は、回転側規制部材31の突起部31aの間よりも外側に位置する。そのため、回転側規制部材31と規制ピン32との係合をより確実に行わせることができる。
(他の実施の形態)
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。
上述した形態では、規制ピン32が規制位置にある状態にて、ソレノイド41のプランジャ41aの上端部(他端部)が、ケース体80の貫通孔82aからロータ11の軸方向でオフセットされた状態で、貫通孔82aの下側に位置しているが、これに限定されない。
上述した形態の変形例として、図7に示すように、ソレノイド41の本体部41bよりも、上側に突出するプランジャ41aの上端部の長さが長く設けられており、規制ピン32が規制位置にある状態にて、プランジャ41aの上端部は、ケース体80の貫通孔82aの内部に位置するように設けてもよい。なお、このときにも上述した形態と同様に、ソレノイド41のプランジャ41aの上端部は、ケース体80の外部に露出することはない。
この変形例によれば、ソレノイド41のプランジャ41aの上端部がケース体80の貫通孔82aを通じてより視認し易くなる。このため、ケース体80の外部からプランジャ41aの上端部をより容易に押圧することができる。また、プランジャ41aの上端部が押し込まれた場合には、プランジャ41aの上端部が貫通孔82aから視認しにくくなるので、規制ピン32の規制解除がなされたことをより容易に把握することができる。
上述した形態では、規制ピン32は、軸方向に垂直な断面の形状が一様の柱状の部材により設けられているが、これに限定されない。上述した形態の別の変形例として、図8に示すように、規制ピン32の上端側には規制ピン32の下端側よりも内径の小さい小径部32bが形成されており、規制ピン32の小径部32bの下側周縁に上下方向に直交する円環状の段差面32cが形成されてもよい。規制ピン32の下端側は固定部材35の凹部35aに挿嵌されており、規制ピン32の上端部は回転側規制部材31と係合する係合部分となる。この場合、回転側規制部材31の突起部31aと規制ピン32との係合の際、その係合に伴う面圧をより小さくすることができる。
上述した形態では、ケース体80のカバー82におけるプランジャ41aの上端部に対向する部分に貫通孔82aが形成されているが、この貫通孔82aを削除し、プランジャ41aの上端部が、カバー82によって覆われて、ケース体80の外部に非露出の構成となっていてもよい。
図9は、図3に示すH部の構成の変形例を説明するための拡大図であり、(A)は、規制ピン32が規制位置にあるときの状態を説明するための拡大図であり、(B)は、(A)の状態からプランジャ41aが下方に押されて、規制ピン32が規制解除位置に移動した状態を説明するための拡大図である。
図9に示す変形例は、カバー82におけるプランジャ41aの上端部に対向する位置に形成されていた貫通孔82aが弾性部材83によって埋められた点と、壁部82bが削除された点とを除いては、図6と同じ構成である。
弾性部材83は、図9(B)に示すように、カバー82の外側(プランジャ41aの上端部側と反対側)からの外力Fを受けて、プランジャ41aの上端部側に変形して、この上端部に当接可能な弾性を持つ部材である。弾性部材83としては、弾性を持つものであれば限定はされないが、例えばゴム、シリコーン、エラストマ等が用いられる。
更に、弾性部材83は、カバー82の内側(プランジャ41aの上端部側)の面に、プランジャ41aの上端部に向かって突出する凸部83aを有している。弾性部材83は、外力Fを受けた際に、この凸部83aがプランジャ41aの上端部に当接してプランジャ41aを下方に押し下げる。
図9(A)に示すように、ソレノイド41に通電がなされていない状態では、圧縮コイルバネ42の付勢力によってプランジャ41aは上方に付勢されて、プランジャ41aと弾性部材83とは近接又は当接した状態にある。規制解除を行う際には、操作者が、指等によって弾性部材83をカバー82の外側から下方に押圧する。この押圧による外力Fによって、図9(B)に示すように、弾性部材83は下方に変位し、凸部83aがプランジャ41aの上端部に当接しながらこの上端部を押し下げる。つまり、この押圧による外力Fは、凸部83aからプランジャ41aの上端部に伝達される。これにより、プランジャ41aが下方に移動し、規制ピン32が規制解除位置へと移動することになる。
図9に示す変形例によれば、プランジャ41aがケース体80から外部に露出されないので、プランジャ41aに対する不用意な接触を回避して、予期せぬ規制解除を防止することができる。また、ケース体80内部への異物の混入を防ぐことができる。また、弾性部材83には凸部83aが形成されているため、外力Fが凸部83aに集中しやすくなり、規制解除操作を容易に行うことが可能となる。
上述した形態では、弾性部材83とカバー82が別体であり、弾性部材83がカバー82の一部に埋め込まれる構成である。しかし、カバー82全体が例えば樹脂等で形成され、このカバー82におけるプランジャ41aの上端部に対向する部分を薄く形成することで、この部分に弾性を持たせた構成としてもよい。この構成によれば、カバー82と弾性部材83を一体的に形成でき、製造コストを低減することができる。
図10は、図9に示すカバー82の形状の変形例であるカバー82Aの構成を示す模式図であり、図3のH部の構成を示す図である。図10に示すカバー82Aは、上端の外表面が、回転側規制部材31の軸方向に垂直な面820、821と、面820と面821とを繋ぐ、回転側規制部材31の軸方向に平行な面822と、により構成されている。面821は、カバー82Aにおける弾性部材83が形成された領域の外表面を構成している。
また、カバー82Aは、弾性部材83よりも回転側規制部材31の径方向外側に、回転側規制部材31の軸方向に平行な側面824を外表面として有している。カバー82Aは、更に、この側面824と面821とを繋ぎ且つ面821に対して傾斜する傾斜面823を外表面として有している。
図10に示す変形例によれば、上述したように弾性部材83とカバー82を一体的に形成した構成において、弾性部材83を押圧した際のカバー82の変形を支える支点の位置(図3の符号F1で示す位置)が、弾性部材83の形成される部分から遠い位置となるため、カバー82が撓みやすくなり、結果として、弾性部材83の部分が撓みやすくなる。また、弾性部材83を押圧した際のカバー82の変形を支える支点の位置が、弾性部材83の形成される部分よりも回転側規制部材31の径方向外側においては、傾斜面823と側面824を繋ぐ位置となり、カバー82及びこの部分が傾斜面823によって撓みやすくなる。この結果、規制解除作業を行いやすくなり、規制解除を迅速かつ確実に行うことが可能となる。
上述した形態では、駆動機構40の圧縮コイルバネ42が規制ピン32を上側へ付勢し、ソレノイド41が規制ピン32を下側へ移動させているが、これに限定されない。例えば、圧縮コイルバネ42が規制ピン32を下側へ付勢し、ソレノイド41が規制ピン32を上側へ移動させてもよい。また、上述した形態では、駆動機構40の圧縮コイルバネ42により規制ピン32が付勢されているが、これに限定されない。例えば、引張りコイルバネなどの他のバネ部材により規制ピン32が付勢されてもよい。
上述した形態では、剛性内歯歯車21が減速機20の出力軸となっているが、これに限定されない。例えば、可撓性外歯歯車22が減速機20の出力軸となっていてもよい。この場合、剛性内歯歯車21がケース体80及びクロスローラベアリング26の内輪26aに固定され、可撓性外歯歯車22がクロスローラベアリング26の外輪26b及び出力側部材18のフランジ部18aに固定される。また、上述した形態では、減速機20は、中空波動歯車装置であるが、これに限定されない。例えば、減速機20は、中空波動歯車装置以外の中空減速機であってもよい。また、減速機20は、中空減速機以外の減速機であってもよい。また、上述した形態では、モータ10は中空モータであるが、これに限定されない。例えば、モータ10は中空モータ以外のモータであってもよい。また、上述した形態では、モータ10はいわゆるインナーロータ型のモータであるが、これに限定されない。例えば、モータ10は、アウターロータ型のモータであってもよい。
上述した形態では、ロボット1は、6個の関節部2を備えているが、これに限定されない。例えば、ロボット1が備える関節部2の数は5個以下であってもよいし、7個以上であってもよい。また、上述した形態では、ロボット1は2本のアーム3を備えているが、これに限定されない。例えば、ロボット1が備えるアーム3の数は、1本であってもよいし、3本以上であってもよい。また、上述した形態では、ロボット1の関節部2がモータ10及び減速機20などを有する回転アクチュエータによって構成されているが、これに限定されない。例えば、回転アクチュエータはロボット1の関節部2以外に使用されてもよい。またその他、回転アクチュエータはθステージ(回転ステージ)の駆動部などに使用されてもよい。また、上述した形態では、ロボット1は、産業用ロボットであるが、ロボット1は、様々な用途に適用可能である。例えば、ロボット1は、サービス用ロボットであってもよい。
1 産業用ロボット
2 関節部
10 モータ
11 ロータ
12 回転軸
14 ステータ
30 回転規制機構
31 回転側規制部材
31a 突起部
32 規制ピン(規制部材)
35 固定部材
40 駆動機構
41 ソレノイド
41a プランジャ
41b 本体部
42 圧縮コイルバネ
80 ケース体
82 カバー
82a 貫通孔
82b 壁部
83 弾性部材

Claims (6)

  1. ロータ及びステータを有するモータと、
    停止している前記ロータの回転を規制するための回転規制機構と、
    前記モータ及び前記回転規制機構が収容されるケース体と、を備え、
    前記回転規制機構は、前記ロータに固定された円環状の回転側規制部材と、前記回転側規制部材の外周面に周方向に沿って形成された複数の突起部の間に挿入されて前記周方向における前記回転側規制部材の移動を規制する規制部材と、前記周方向における前記突起部の間に前記規制部材が配置される規制位置及び前記周方向における前記突起部の間から前記規制部材が外れる規制解除位置の間で、前記規制部材を前記ロータの軸方向に移動させるための駆動機構と、を有し、
    前記駆動機構は、前記規制部材を前記規制位置に向かって付勢する付勢部材と、前記規制部材を前記規制解除位置に向かって移動させるソレノイドと、有し、
    前記ソレノイドのプランジャの前記規制部材に当接する側の一端部と反対側の他端部は、前記規制部材が前記規制位置にある状態にて前記ケース体の内部に位置し且つ前記ケース体によって覆われて非露出となっており、
    前記ケース体における前記プランジャの前記他端部に対向する部分は、前記他端部側と反対側からの外力を受けて前記他端部側に変形して前記他端部に当接可能な弾性を持つ部材によって構成され
    前記弾性を持つ部材は前記ケース体に埋め込まれており、
    前記付勢部材によって付勢され前記規制部材が前記規制位置にある状態にて前記弾性を持つ部材と前記部分が当接している回転アクチュエータ。
  2. 請求項1記載の回転アクチュエータであって、
    前記部分における前記他端部側の面には、前記他端部に向けて突出する凸部が形成されている回転アクチュエータ。
  3. 請求項1記載の回転アクチュエータであって、
    前記規制部材は円柱状であり上側に向かって窪む凹部が形成され、
    前記凹部に前記付勢部材の上端側部分が配置されている回転アクチュエータ。
  4. 請求項1記載の回転アクチュエータであって、
    前記規制部材は前記ロータの軸方向から見た際に前記回転側規制部材の外周側に配置され、前記突起部の先端面を結ぶ仮想円よりも前記規制部材の一部が、前記回転側規制部材の径方向の内側に配置されている回転アクチュエータ。
  5. 請求項1から4のいずれか1項記載の回転アクチュエータであって、
    前記ケース体における前記部分が形成された領域の外表面は、前記回転側規制部材の軸方向に垂直であり、
    前記部分に対し前記回転側規制部材の径方向外側には、前記軸方向に平行な前記ケース体の側面が形成されており、
    前記ケース体には、前記領域の前記外表面と前記側面とを繋ぎ且つ当該外表面に対して傾斜した傾斜面が形成されている回転アクチュエータ。
  6. 請求項1からのいずれか1項記載の回転アクチュエータによって構成される関節部を備えるロボット。
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