JP7331466B2 - robot - 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、を有する回転アクチュエータが搭載され、複数の関節部と関節部に連結されるアームとを有するロボットに関する。 The present invention relates to a robot equipped with a rotary actuator having a motor and a rotation restricting mechanism for restricting rotation of the stopped motor, and having a plurality of joints and an arm connected to the joints.

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。 As a conventional industrial robot, a base as a support member, a first arm connected to the base via a joint, a second arm connected to the tip side of the first arm via a joint, and a joint and a wrist connected to the distal end side of the second arm via a portion. Also, in this type of industrial robot, the joint portion includes a motor having a rotor and a stator, a speed reducer connected to the motor, and a safety brake for maintaining the rotor in a stopped state. is configured as a rotary actuator.

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)。 As a rotary actuator mounted on such an industrial robot, there is known one that includes a motor and a rotation restricting mechanism that restricts the rotation of the stopped motor (see, for example, Patent Document 1). .

この特許文献1のロボットに搭載される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。 In the rotary actuator mounted on the robot disclosed in Patent Document 1, the rotation restricting mechanism includes a disk-shaped rotation-side restricting member fixed to the rotor of the motor, and engages with the rotating-side restricting member to restrict its rotational movement. A pin-shaped regulating member and a driving mechanism for moving the regulating member in the axial direction of the rotor are provided. Further, a plurality of protrusions protruding radially outward of the rotor are provided on the peripheral edge of the rotation-side regulating member. At the tip of the restricting member, an annular restricting portion is provided that enters between the projections adjacent in the circumferential direction to restrict the rotational movement of the rotation-side restricting member.

特開2017-189081号公報JP 2017-189081 A

上記特許文献1のロボットに搭載される回転アクチュエータでは、突起部と規制部とが係合(衝突)することでロータを停止させて保持させる構造である。そのため、例えばモータの回転の際に突起部の間に規制部が入り込む場合、ロータが停止するまで規制部にそのまま回転力が伝わり衝撃力として負担がかかる。それにより、突起部と規制部とが衝突する1点に過大な力が作用して、これら突起部及び規制部が破損又は変形する可能性がある。また、突起部と規制部との係合をロータの保持のみならず非常時のロータの制動にも用いたい場合がある。この場合、モータの回転の際に突起部の間に規制部が入り込む際、突起部又は規制部に打痕がつく、あるいは規制部が突起部を飛び越してしまい直ぐには止まれない可能性がある。このようなとき、複数の関節部を有するロボットが不測の動作をする可能性があり、耐久性及び作業性の点で改善の余地があった。 The rotary actuator mounted on the robot disclosed in Patent Document 1 has a structure in which the rotor is stopped and held by engagement (collision) between the protrusion and the restricting portion. Therefore, for example, when the restricting portion enters between the protrusions during rotation of the motor, the rotating force is transmitted to the restricting portion as it is until the rotor stops, and the impact force is imposed on the restricting portion. As a result, there is a possibility that an excessive force acts on one point where the protrusion and the restricting portion collide, and the protrusion and the restricting portion are damaged or deformed. Further, there are cases where it is desired to use the engagement between the protrusion and the restricting portion not only for holding the rotor but also for braking the rotor in an emergency. In this case, when the restricting portion enters between the protrusions during rotation of the motor, there is a possibility that the protrusion or the restricting portion may be dented, or the restricting portion may jump over the protrusion and the motor may not be stopped immediately. In such a case, a robot having a plurality of joints may move unexpectedly, leaving room for improvement in terms of durability and workability.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、小型かつ軽量の第一回転規制機構と、大ブレーキトルク且つ高耐久の第二回転規制機構とを併用することで、関節部の位置毎に適した回転規制機構を導入することができ、ロボットの耐久性向上、作業性向上を両立させることができるロボットを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the circumstances described above, and by using both a compact and lightweight first rotation restricting mechanism and a second rotation restricting mechanism with large brake torque and high durability, the position of the joint can be adjusted. To provide a robot capable of introducing a rotation regulating mechanism suitable for each occasion and achieving both improved durability and improved workability of the robot.

(1)
複数の関節部と前記関節部に連結されるアームとを有するロボットであって、
前記複数の関節部は、モータ及び当該モータの回転を規制する第一回転規制機構を含む少なくとも1つの第一関節部と、モータ及び当該モータの回転を規制する第二回転規制機構を含む少なくとも1つの第二関節部と、を含み、
前記第一回転規制機構は、前記モータの回転軸によって支持された第一回転体の外周部に形成された複数の突起の間に第一部材を挿入することによって当該モータの回転を規制する機構であり、
前記第二回転規制機構は、前記モータの回転軸によって支持された第二回転体の前記回転軸の方向の端面に第二部材を当接させることによって生じる摩擦力によって当該モータの回転を規制する機構であり、
前記第二関節部は、トルクの出力方向側から順に、減速機、前記モータ、前記第二回転規制機構、及び前記モータの回転位置を光学的に検出する検出器が配置された構成であり、
前記第二回転規制機構の前記第二回転体と前記検出器との間には、前記第二部材を前記モータの回転軸方向に移動させるための磁力を発生させるコイルを収容するコイルホルダが設けられている、ロボット。
(1)
A robot having a plurality of joints and an arm connected to the joints,
The plurality of joints includes at least one first joint including a motor and a first rotation restricting mechanism that restricts rotation of the motor, and at least one including a motor and a second rotation restricting mechanism that restricts rotation of the motor. a second articulation, and
The first rotation restricting mechanism is a mechanism for restricting rotation of the motor by inserting a first member between a plurality of projections formed on an outer peripheral portion of a first rotating body supported by a rotating shaft of the motor. and
The second rotation restricting mechanism restricts rotation of the motor by a frictional force generated by bringing a second member into contact with an end surface of a second rotating body supported by the rotating shaft of the motor in the direction of the rotating shaft. is a mechanism,
The second joint portion has a configuration in which a speed reducer, the motor, the second rotation restriction mechanism, and a detector that optically detects the rotational position of the motor are arranged in order from the torque output direction side,
A coil holder that houses a coil that generates a magnetic force for moving the second member in the rotation axis direction of the motor is provided between the second rotating body of the second rotation restricting mechanism and the detector. Robot .

(1)のロボットでは、小型かつ軽量の第一回転規制機構と、大ブレーキトルク且つ高耐久の第二回転規制機構とを併用して、互いに停止又は制動のメカニズムや特性が異なる少なくとも2種類の回転規制機構を含んでロボットを構成する。これにより、ロボットの各関節部の要求トルクや、その全体のサイズや重量などのロボット全体の特性やバランスからそれぞれの関節部の位置に応じて回転規制機構の種類を適宜選択して、各関節部の停止や制動の点で、ロボット全体を最適化することができる。すなわち、関節部の位置毎に適した規制機構を導入することができ、ロボットの耐久性向上、作業性向上を両立させることができる。
また、第二回転規制機構の第二回転体と検出器との間に、コイルホルダが配設されるので、第二回転規制機構の使用に伴って第二回転体の摩擦粉が発生した場合でも、コイルホルダが障壁となってその摩擦粉が検出器側にまで侵入するのを抑制することができる。この侵入の抑制により、検出器の動作に影響するのを防止することができる。
(2)
複数の関節部と前記関節部に連結されるアームとを有するロボットであって、
前記複数の関節部は、モータ及び当該モータの回転を規制する第一回転規制機構を含む少なくとも1つの第一関節部と、モータ及び当該モータの回転を規制する第二回転規制機構を含む少なくとも1つの第二関節部と、を含み、
前記第一回転規制機構は、前記モータの回転軸によって支持された第一回転体の外周部に形成された複数の突起の間に第一部材を挿入することによって当該モータの回転を規制する機構であり、
前記第二回転規制機構は、前記モータの回転軸によって支持された第二回転体の前記回転軸の方向の端面に第二部材を当接させることによって生じる摩擦力によって当該モータの回転を規制する機構であり、
前記第二関節部は、前記モータの回転軸に固定され且つ当該モータの磁石を支持する磁石ホルダを備え、
前記第二回転規制機構の前記第二回転体には、多角形の穴が形成されており、
前記第二回転体は、前記多角形の穴に嵌るアタッチメントを介して前記磁石ホルダに固定されている、ロボット。
(2)のロボットでは、小型かつ軽量の第一回転規制機構と、大ブレーキトルク且つ高耐久の第二回転規制機構とを併用して、互いに停止又は制動のメカニズムや特性が異なる少なくとも2種類の回転規制機構を含んでロボットを構成する。これにより、ロボットの各関節部の要求トルクや、その全体のサイズや重量などのロボット全体の特性やバランスからそれぞれの関節部の位置に応じて回転規制機構の種類を適宜選択して、各関節部の停止や制動の点で、ロボット全体を最適化することができる。すなわち、関節部の位置毎に適した規制機構を導入することができ、ロボットの耐久性向上、作業性向上を両立させることができる。
また、第二回転規制機構の組立・生産時において、焼き嵌め固定の後に着磁工程を設けたり、構成部材の配置順に応じて工程を適切に入れ替えたりすることが作業工程上、容易にすることができる。
In the robot of (1), a small and lightweight first rotation regulating mechanism and a large brake torque and high durability second rotation regulating mechanism are used together, and at least two types of stopping or braking mechanisms and characteristics are different from each other. A robot is configured including a rotation control mechanism. As a result, the type of rotation control mechanism can be appropriately selected according to the position of each joint based on the required torque of each joint of the robot, the characteristics of the robot as a whole, such as its overall size and weight, and its balance. The entire robot can be optimized in terms of stopping and braking parts. That is, it is possible to introduce a regulation mechanism suitable for each position of the joint portion, and to improve durability and workability of the robot at the same time.
In addition, since the coil holder is arranged between the second rotating body of the second rotation restricting mechanism and the detector, even if frictional powder from the second rotating body is generated due to the use of the second rotation restricting mechanism, However, the coil holder acts as a barrier to prevent the friction powder from entering the detector. This intrusion suppression can prevent it from affecting the operation of the detector.
(2)
A robot having a plurality of joints and an arm connected to the joints,
The plurality of joints includes at least one first joint including a motor and a first rotation restricting mechanism that restricts rotation of the motor, and at least one including a motor and a second rotation restricting mechanism that restricts rotation of the motor. a second articulation, and
The first rotation restricting mechanism is a mechanism for restricting rotation of the motor by inserting a first member between a plurality of projections formed on an outer peripheral portion of a first rotating body supported by a rotating shaft of the motor. and
The second rotation restricting mechanism restricts rotation of the motor by a frictional force generated by bringing a second member into contact with an end surface of a second rotating body supported by the rotating shaft of the motor in the direction of the rotating shaft. is a mechanism,
The second joint portion includes a magnet holder that is fixed to the rotating shaft of the motor and supports the magnet of the motor,
A polygonal hole is formed in the second rotating body of the second rotation restricting mechanism,
The robot, wherein the second rotating body is fixed to the magnet holder via an attachment that fits into the polygonal hole.
In the robot of (2), a small and lightweight first rotation regulating mechanism and a large brake torque and high durability second rotation regulating mechanism are used together, and at least two types of stopping or braking mechanisms and characteristics are different from each other. A robot is configured including a rotation control mechanism. As a result, the type of rotation control mechanism can be appropriately selected according to the position of each joint based on the required torque of each joint of the robot, the characteristics of the robot as a whole, such as its overall size and weight, and its balance. The entire robot can be optimized in terms of stopping and braking parts. In other words, it is possible to introduce a regulation mechanism suitable for each position of the joint, and to improve both durability and workability of the robot.
In addition, when assembling and producing the second rotation restricting mechanism, it is possible to facilitate the work process by providing a magnetization process after shrink-fitting and appropriately changing the process according to the arrangement order of the constituent members. can be done.


(1)または(2)記載のロボットであって、
前記複数の関節部のうち、最も先端側に配置された関節部は前記第一関節部であり、最も基端側に配置された関節部は前記第二関節部であるロボット。
( 3 )
The robot according to (1) or (2) ,
Among the plurality of joints, the joint closest to the distal end is the first joint, and the joint closest to the proximal end is the second joint.

ここで、複数の関節部と関節部に連結されるアームを有するロボットにおいて、ロボットの先端側は軽量化が一般的に要求される。このことから、最も先端側に配置された関節部は、小型かつ軽量の第一回転規制機構が含まれて構成される第一関節部が適している。その一方、ロボットの基端側(根元側)は例えば天井面や地面などの固定面に固設される場合もあり、このような場合、基端側の関節部は要求トルクが大きくなる。このことから、最も基端側に配置された関節部は、大ブレーキトルク且つ高耐久の第二回転規制機構が含まれて構成される第二関節部が適している。すなわち()のように、ロボットの先端側や基端側の位置に応じて回転規制機構を適宜選択して導入することにより、ロボット全体の特性やバランスからロボット全体をより適切に最適化することができる。 Here, in a robot having a plurality of joints and an arm connected to the joints, the front end side of the robot is generally required to be lightweight. For this reason, the first joint that is configured to include the compact and lightweight first rotation restricting mechanism is suitable for the joint that is arranged on the most distal end side. On the other hand, the base end side (base side) of the robot may be fixed to a fixed surface such as a ceiling surface or the ground, and in such a case, the required torque of the joint portion on the base end side becomes large. For this reason, the second joint portion that includes the second rotation restricting mechanism with large brake torque and high durability is suitable for the joint portion that is arranged on the most proximal side. That is, as in ( 3 ), by appropriately selecting and introducing a rotation control mechanism according to the position of the robot's distal end side and proximal end side, the robot as a whole is more appropriately optimized from the characteristics and balance of the robot as a whole. be able to.


(1)または(2)記載のロボットであって、
前記複数の関節部のうち、最も先端側に配置される前記アームの三次元位置を決めるための関節部は前記第二関節部であり、当該アームの先端側に連結される関節部は前記第一関節部であるロボット。
( 4 )
The robot according to (1) or (2) ,
Among the plurality of joint portions, the joint portion for determining the three-dimensional position of the arm arranged on the most distal side is the second joint portion, and the joint portion connected to the distal side of the arm is the second joint portion. A robot with one joint.

ここで、複数の関節部と関節部に連結されるアームを有するロボットにおいて、ロボットの先端側のアームの三次元位置(位置姿勢のうち主に位置)を決定するための要求トルクは一般的に大きくなる。このことから、そのための関節部は大ブレーキトルク且つ高耐久の第二回転規制機構が含まれて構成される第二関節部が適している。その一方、アームの先端側に連結される関節部は主に姿勢を決定するためのものであるので、このアームの位置を決定するための要求トルクはそれほど大きくなる必要はない。このことから、そのアームの先端側に連結される関節部は、小型かつ軽量の第一回転規制機構が含まれて構成される第一関節部が適している。すなわち()のように、各アームの位置決定又は姿勢決定それぞれに対する寄与度に応じて回転規制機構を適宜選択して導入することにより、ロボット全体の特性やバランスからロボット全体をより適切に最適化することができる。 Here, in a robot having a plurality of joints and an arm connected to the joints, the required torque for determining the three-dimensional position (mainly the position among the positions and orientations) of the arm on the tip side of the robot is generally growing. For this reason, the joint portion for that purpose is suitable for the second joint portion configured to include the second rotation restricting mechanism with large brake torque and high durability. On the other hand, since the joint connected to the distal end of the arm is mainly for determining the posture, the required torque for determining the position of the arm does not need to be so large. For this reason, the first joint that is configured to include the compact and lightweight first rotation restricting mechanism is suitable for the joint that is connected to the distal end side of the arm. That is, as in ( 4 ), by appropriately selecting and introducing the rotation control mechanism according to the degree of contribution to each arm's position determination or attitude determination, the entire robot can be more appropriately optimized from the characteristics and balance of the entire robot. can be


(1)または(2)記載のロボットであって、
前記複数の関節部のうち、出力トルクが閾値以下となる関節部が前記第一関節部であり、出力トルクが前記閾値を超える関節部が前記第二関節部であるロボット。
( 5 )
The robot according to (1) or (2) ,
Among the plurality of joints, the joint having an output torque equal to or less than a threshold is the first joint, and the joint having an output torque exceeding the threshold is the second joint.

)のように構成すると、複数の関節部と関節部に連結されるアームを有するロボットにおいて、各関節部に要求される出力トルクの大小に応じて回転規制機構を適宜選択して導入することにより、ロボット全体の特性やバランスからロボット全体をより適切に最適化することができる。 When configured as in ( 5 ), in a robot having a plurality of joints and an arm connected to the joints, the rotation restricting mechanism is appropriately selected and introduced according to the magnitude of the output torque required for each joint. As a result, the entire robot can be optimized more appropriately based on the characteristics and balance of the robot as a whole.


)から(4)のいずれか記載のロボットであって、
2つの前記アームを含み、
前記複数の関節部として6つの関節部を含み、
前記6つの関節部のうち、先端側に配置された3つの関節部はそれぞれ前記第一関節部であり、基端側に配置された3つの関節部はそれぞれ前記第二関節部であるロボット。
( 6 )
The robot according to any one of ( 3 ) to (4),
comprising two said arms;
including six joints as the plurality of joints,
Of the six joints, the three joints arranged on the distal side are the first joints, and the three joints arranged on the proximal side are the second joints.

)のロボットでは6つの関節部を有する場合、先端側に配置された3つの関節部はともに要求トルクがそれほど大きくなる必要がないため、小型かつ軽量の第一回転規制機構が含まれて構成される第一関節部が適している。その一方、基端部に配置された3つの関節部はともに、先端側の3つの関節部と比べて要求トルクが大きくなる。そのため、基端部に配置された3つの関節部は、大ブレーキトルク且つ高耐久の第二回転規制機構が含まれて構成される第二関節部が適している。 If the robot of ( 6 ) has six joints, it is not necessary for the required torque to be so large for the three joints located on the tip side. A configured first articulation is suitable. On the other hand, the three joints arranged at the proximal end require a larger torque than the three joints at the distal end. Therefore, the three joints arranged at the proximal end are suitable for the second joint that includes a second rotation restricting mechanism with large brake torque and high durability.


(1)から()のいずれか記載のロボットであって、
前記第二関節部は、前記モータ及び前記第二回転規制機構を収容する筐体を備え、
前記筐体における前記モータの回転軸方向に直交する方向の端部には、電線を通す穴部が設けられ、
前記穴部には、前記穴部を補強する補強部材が形成されているロボット。
( 7 )
The robot according to any one of (1) to ( 6 ),
the second joint includes a housing that accommodates the motor and the second rotation restricting mechanism,
A hole through which an electric wire is passed is provided at an end of the housing in a direction orthogonal to the rotation axis direction of the motor,
The robot, wherein a reinforcing member is formed in the hole to reinforce the hole.

ここで、第二回転規制機構を所定の関節部に搭載する場合、その関節部の外形は大型化する傾向にあり、これに伴って筐体も大型化する。そのため、()のように構成すると、第二回転規制機構を搭載して関節部の筐体が大型化した場合でも、電線を通すための穴部に補強部材が形成されるので、関節部の筐体の強度を高めることができる。これにより、ロボットの動作時におけるロボット自体の振動などを抑制することができる。 Here, when the second rotation restricting mechanism is mounted on a predetermined joint portion, the outer shape of the joint portion tends to increase in size, and accordingly the housing also increases in size. Therefore, with the configuration of ( 7 ), even if the second rotation restricting mechanism is mounted and the housing of the joint is enlarged, a reinforcing member is formed in the hole through which the electric wire is passed. can increase the strength of the housing. As a result, it is possible to suppress the vibration of the robot itself during operation of the robot.

(8)
)記載のロボットであって、
前記コイルホルダと前記モータのロータとの隙間は、前記第二部材と前記第二回転体との当接により生じ得る摩耗粉の通過を抑制する距離となっているロボット。
(8)
( 1 ) The robot according to
In the robot, the gap between the coil holder and the rotor of the motor is a distance that suppresses the passage of abrasion powder generated by the contact between the second member and the second rotating body.

(8)のように構成すると、コイルホルダとモータのロータとの隙間が摩擦粉の通過を抑制する距離に設定されるので、その摩擦粉が検出器側にまで侵入するのをより一層抑制することができる。 With the configuration of (8), the gap between the coil holder and the rotor of the motor is set to a distance that suppresses the passage of the frictional powder, thereby further suppressing the entry of the frictional powder into the detector. be able to.

(9)
(1)記載のロボットであって、
前記第二関節部は、前記モータの回転軸に固定され且つ当該モータの磁石を支持する磁石ホルダを備え、
前記第二回転規制機構の前記第二回転体には、多角形の穴が形成されており、
前記第二回転体は、前記多角形の穴に嵌まるアタッチメントを介して前記磁石ホルダに固定されているロボット。
(9)
(1 ) The robot according to
The second joint portion includes a magnet holder that is fixed to the rotating shaft of the motor and supports the magnet of the motor,
A polygonal hole is formed in the second rotating body of the second rotation restricting mechanism,
The robot, wherein the second rotating body is fixed to the magnet holder via an attachment that fits into the polygonal hole.

(9)のように構成すると、第二回転規制機構の組立・生産時において、焼き嵌め固定の後に着磁工程を設けたり、構成部材の配置順に応じて工程を適切に入れ替えたりすることが作業工程上、容易にすることができる。 With the configuration as in (9), when assembling and producing the second rotation restricting mechanism, it is possible to provide a magnetization process after shrink-fitting and appropriately change the process according to the arrangement order of the constituent members. The process can be facilitated.

本発明によれば、小型かつ軽量の第一回転規制機構と、大ブレーキトルク且つ高耐久の第二回転規制機構とを併用することで、関節部の位置毎に適した回転規制機構を導入することができ、ロボットの耐久性向上、作業性向上を両立させることができる。 According to the present invention, a rotation restriction mechanism suitable for each joint position is introduced by using both a small and lightweight first rotation restriction mechanism and a large brake torque and high durability second rotation restriction mechanism. It is possible to improve the durability of the robot and improve the workability at the same time.

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。1 is a front view of an industrial robot according to an embodiment of the invention; FIG. (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。(A) is a perspective view of the industrial robot shown in FIG. 1, and (B) is a perspective view showing how the industrial robot shown in (A) is operating. 図1に示す第4関節部、第5関節部及び第6関節部の縦断面図である。1. It is a longitudinal cross-sectional view of the 4th joint part shown in FIG. 1, the 5th joint part, and the 6th joint part. 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なる状態を示す拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view for explaining the configuration of the G section shown in FIG. 3, where (A) is an enlarged view showing a state in which the regulation pin is in the regulation release position, and (B) is a state in which the regulation pin is in the regulation position; is an enlarged view showing the. 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。4 is a plan view of a rotation-side regulating member and a regulating pin shown in FIG. 3; FIG. 図1に示す第1関節部、第2関節部及び第3関節部の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the 1st joint part, the 2nd joint part, and the 3rd joint part which are shown in FIG. 図6のH断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line H of FIG. 6; 図6のI矢視図である。FIG. 7 is a view in the direction of arrow I in FIG. 6;

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。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.

(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1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1の正面図である。図2(A)は図1に示す産業用ロボット1の斜視図であり、図2(B)は図2(A)に示す産業用ロボット1が動作している様子を示す斜視図である。
(Schematic configuration of industrial robot)
First, with reference to FIGS. 1 and 2, the outline of the configuration of an industrial robot 1 according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a front view of an industrial robot 1 according to an embodiment of the invention. 2(A) is a perspective view of the industrial robot 1 shown in FIG. 1, and FIG. 2(B) is a perspective view showing how the industrial robot 1 shown in FIG. 2(A) operates.

図1及び図2に示すように、本形態の産業用ロボット1(以下「ロボット1」ともいう)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。本形態のロボット1は、複数の関節部2,3と、複数の関節部2,3に連結される複数のアーム4と、を備えている。本形態では、ロボット1は、6個の関節部2,3と、2本のアーム4と、を備えている。 As shown in FIGS. 1 and 2, an industrial robot 1 (hereinafter also referred to as "robot 1") of this embodiment is a multi-joint robot used for assembling and manufacturing predetermined products, and is used in assembly lines and manufacturing lines. installed and used. The robot 1 of this embodiment includes multiple joints 2 and 3 and multiple arms 4 connected to the multiple joints 2 and 3 . In this embodiment, the robot 1 has six joints 2 and 3 and two arms 4 .

なお、以下の説明では、6個の関節部2,3のそれぞれを区別して表す場合、6個の関節部2,3のそれぞれについて、ロボット1の基端側に配置される3つを「第2型関節部2」、その先端側に配置される3つを「第1型関節部3」という。さらに、「第2型関節部2」のそれぞれについては、ロボット1の基端側から順に「第1関節部2A」、「第2関節部2B」及び「第3関節部2C」ともいう。「第1型関節部3」のそれぞれについては、ロボット1の基端側から順に「第4関節部3A」、「第5関節部3B」及び「第6関節部3C」ともいう。また、以下の説明では、2本のアーム4のそれぞれを区別して表す場合、2本のアーム4のそれぞれについては、ロボット1の基端側から順に「第1アーム4A」及び「第2アーム4B」という。 In the following description, when each of the six joints 2 and 3 is separately represented, three of the six joints 2 and 3 arranged on the base end side of the robot 1 are referred to as the "second joints." The type 2 joint part 2" and the three parts arranged on the tip side thereof are called the "first type joint part 3". Further, each of the "second type joints 2" is also referred to as "first joint 2A", "second joint 2B" and "third joint 2C" in order from the base end side of the robot 1. Each of the "first type joints 3" is also referred to as "fourth joint 3A", "fifth joint 3B" and "sixth joint 3C" in order from the base end side of the robot 1. Further, in the following description, when each of the two arms 4 is distinguished, each of the two arms 4 will be referred to as "first arm 4A" and "second arm 4B" in order from the base end side of the robot 1. ”.

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5をさらに備えている。支持部材5は、フランジ部5aを有して鍔付きの円筒状に形成されている。支持部材5の内周側には、支持部材5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5a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。支持部材5は、フランジ部5aを介して生産工場内の地面又は天井面などの固定面に強固に連結して固設される。また、アーム4は、細長い円筒状に形成されている。 Further, the robot 1 further includes a support member 5 that is connected to the first joint portion 2A so as to be relatively rotatable. The support member 5 has a flanged cylindrical shape with a flange portion 5a. A through hole (not shown) is formed in the inner peripheral side of the support member 5 so as to extend through the support member 5 in the axial direction. The flange portion 5a is formed in an annular shape, and constitutes a bottom portion as a base of the robot 1. As shown in FIG. The support member 5 is firmly connected and fixed to a fixed surface such as the ground or ceiling surface in the production factory via the flange portion 5a. Also, the arm 4 is formed in an elongated cylindrical shape.

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4Aの基端とが固定されている。また、第1アーム4A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3Aとが相対回動可能に連結される。さらに、第4関節部3Aと第2アーム4Bの基端とが相対回動可能に連結され、第2アーム4Bの先端と第5関節部3Bとが固定され、第5関節部3Bと第6関節部3Cとが相対回動可能に連結されている。また、第6関節部3C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。 In the robot 1, the first joint portion 2A and the second joint portion 2B are connected so as to be relatively rotatable, and the second joint portion 2B and the base end of the first arm 4A are fixed. Further, the tip of the first arm 4A and the third joint portion 2C are fixed, and the third joint portion 2C and the fourth joint portion 3A are connected so as to be relatively rotatable. Further, the fourth joint portion 3A and the proximal end of the second arm 4B are connected so as to be relatively rotatable, the distal end of the second arm 4B and the fifth joint portion 3B are fixed, and the fifth joint portion 3B and the sixth joint portion 3B are fixed. 3 C of joint parts are connected so that relative rotation is possible. A hand, a tool, or the like can be attached to the sixth joint portion 3C so as to be relatively rotatable.

すなわち、本形態のロボット1は、シリアルリンク構造を採用しており、第4関節部3A、第5関節部3B及び第6関節部3Cはロボット1の先端側に配置され、第6関節部3Cが最も先端側に配置される。第1関節部2A、第2関節部2B及び第3関節部2Cはロボット1の基端側に配置され、第1関節部2Aが最も基端側に配置される。また、上述したロボット1の関節構成上、第1関節部2A、第2関節部2B及び第3関節部2Cは、最も先端側に配置される第2アーム4Bの三次元位置(換言すれば、位置姿勢のうち主に位置)を決定するための関節部2である。そして、第4関節部3A、第5関節部3B及び第6関節部3Cは、第2アーム4Bの先端側に連結される関節部3である。 That is, the robot 1 of this embodiment employs a serial link structure, the fourth joint portion 3A, the fifth joint portion 3B, and the sixth joint portion 3C are arranged on the tip side of the robot 1, and the sixth joint portion 3C is arranged on the most distal side. The first joint portion 2A, the second joint portion 2B, and the third joint portion 2C are arranged on the proximal side of the robot 1, and the first joint portion 2A is arranged on the most proximal side. In addition, due to the joint configuration of the robot 1 described above, the first joint portion 2A, the second joint portion 2B, and the third joint portion 2C are three-dimensional positions (in other words, The joint part 2 mainly determines the position among the positions and orientations. The fourth joint portion 3A, the fifth joint portion 3B and the sixth joint portion 3C are the joint portions 3 connected to the distal end side of the second arm 4B.

ここで、本形態では、下述するように、各関節部2,3はモータ10を含む回転アクチュエータとして構成される。また各関節部2,3には、そのモータ10それぞれの回転を規制する回転規制機構30,70が搭載される。回転規制機構30,70として2種類の機構が採用されており、第一回転規制機構30はピン接触式であり、第二回転規制機構70は電磁式である。第1関節部2A、第2関節部2B及び第3関節部2Cの第2型関節部2には第二回転規制機構70が搭載され、第4関節部3A、第5関節部3B及び第6関節部3Cの第1型関節部3には第一回転規制機構30が搭載される。 Here, in this embodiment, each of the joints 2 and 3 is configured as a rotary actuator including the motor 10 as described below. Rotation restriction mechanisms 30 and 70 for restricting rotation of the motors 10 are mounted on the joints 2 and 3, respectively. Two types of mechanisms are employed as the rotation restricting mechanisms 30 and 70. The first rotation restricting mechanism 30 is of the pin contact type, and the second rotation restricting mechanism 70 is of the electromagnetic type. A second rotation restricting mechanism 70 is mounted on the second type joint portion 2 of the first joint portion 2A, the second joint portion 2B and the third joint portion 2C. A first rotation restricting mechanism 30 is mounted on the first type joint portion 3 of the joint portion 3C.

以下、その第1型関節部3及び第2型関節部2それぞれの具体的構成についてさらに説明する。なお、図1に示すように、本形態では、第2型関節部2において第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1型関節部3において第4関節部3Aと第5関節部3Bと第6関節部3C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3A、第5関節部3B及び第6関節部3Cの大きさよりも大きく設けられている。すなわち、第2型関節部2は第1型関節部3より大きい。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3A、第5関節部3B及び第6関節部3Cとは、その大きさ及び回転規制機構30,70が相違する点を除けば同様に構成されている。まず第1型関節部3の構成について説明する。 Specific configurations of the first type joint portion 3 and the second type joint portion 2 will be further described below. As shown in FIG. 1, in this embodiment, the first joint portion 2A, the second joint portion 2B, and the third joint portion 2C in the second joint portion 2 are formed to have the same size, and the first joint portion 2C is formed to have the same size. In the portion 3, the fourth joint portion 3A, the fifth joint portion 3B, and the sixth joint portion 3C are formed with the same size. Also, the sizes of the first joint portion 2A, the second joint portion 2B, and the third joint portion 2C are provided larger than the sizes of the fourth joint portion 3A, the fifth joint portion 3B, and the sixth joint portion 3C. . That is, the second type joint part 2 is larger than the first type joint part 3 . However, the first joint portion 2A, the second joint portion 2B and the third joint portion 2C and the fourth joint portion 3A, the fifth joint portion 3B and the sixth joint portion 3C are different in size and rotation control mechanism 30, They are constructed similarly except that 70 is different. First, the configuration of the first type joint portion 3 will be described.

(第1型関節部の構成)
次に図3~図5を参照して、第1型関節部3、つまり第一回転規制機構30が搭載される第4関節部3A、第5関節部3B及び第6関節部3Cの構成について具体的に説明する。図3は、図1に示す第1型関節部3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32(規制部材)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。
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。
(Structure of first type joint)
Next, with reference to FIGS. 3 to 5, configurations of the first type joint portion 3, that is, the fourth joint portion 3A, the fifth joint portion 3B, and the sixth joint portion 3C on which the first rotation restricting mechanism 30 is mounted. A specific description will be given. FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the first type joint portion 3 shown in FIG. 4A and 4B are enlarged views for explaining the configuration of the G portion shown in FIG. 3, and FIG. 4(B) is an enlarged view showing a state in which the regulation pin 32 is in the regulation position. 5 is a plan view of the rotation-side regulating member 31 and the regulating pin 32 shown in FIG. 3. FIG.
In the following description, for convenience of explanation, the Z1 direction side in FIG. 3 will be referred to as the "upper" side, and the Z2 direction side, which is the opposite side, will be referred to as the "lower" side. In addition, the X1 direction side in FIG. 3 is defined as the "left" side, and the opposite X2 direction side is defined as the "right" side.

図3に示すように、第1型関節部3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(検出器)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(筐体)と、を含んで構成されており、第1型関節部3自体が回転アクチュエータとして構成されている。 As shown in FIG. 3, the first type joint 3 includes a motor 10, a speed reducer 20 connected to the motor 10, a position detection mechanism 60 (detector) for detecting the rotational position of the motor 10, A circuit board B to which the motor 10 and the position detection mechanism 60 are electrically connected, and a case body 80 (housing) that houses the motor 10, the speed reducer 20, the position detection mechanism 60, and the circuit board B. The first type joint portion 3 itself is configured as a rotary actuator.

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、中空状の磁石ホルダ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。 The motor 10 is a hollow motor with a through hole formed in the center in the radial direction, and includes a hollow magnet holder 12 . Also, the motor 10 includes a rotor 11 and a stator 14 . Further, the speed reducer 20 is a hollow speed reducer having a through hole formed in the center in the radial direction. The motor 10 and the speed reducer 20 are arranged to overlap each other in the vertical direction. Specifically, the motor 10 is arranged on the upper side, and the speed reducer 20 is arranged on the lower side. Also, the motor 10 and the speed reducer 20 are coaxially arranged.

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の磁石ホルダ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弾性ベアリング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。 The speed reducer 20 of this embodiment is a hollow wave gear device, and includes a rigid internal gear 21 , a flexible external gear 22 , a wave generator 23 , and a cross roller bearing 26 . The wave generator 23 includes a hollow input shaft 24 connected to the magnet holder 12 of the motor 10 and an elastic bearing 25 attached to the outer peripheral side of the input shaft 24 . In this embodiment, the rigid internal gear 21 serves as the output shaft of the speed reducer 20 .

また、第1型関節部3は、停止しているロータ11の回転を規制する第一回転規制機構30と、モータ10の磁石ホルダ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回転軸17(モータの回転軸)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。第一回転規制機構30と回転軸17とも同様に、ケース体80に収納されている。 Further, the first type joint portion 3 is inserted through a first rotation restricting mechanism 30 that restricts the rotation of the stopped rotor 11, the magnet holder 12 of the motor 10, and the input shaft 24 of the speed reducer 20. and an output-side member 18 fixed to the rigid internal gear 21 . The first rotation restricting mechanism 30 and the rotating shaft 17 are similarly housed in the case body 80 .

モータ10は、上述したように、ロータ11とステータ14と回転軸17を備えている。ロータ11は、磁石ホルダ12と、磁石ホルダ12に固定される駆動用磁石13と、を備えている。磁石ホルダ12は、モータ10の回転軸17に一体に固定され、駆動用磁石13を固定する。また、磁石ホルダ12は、上下方向に細長い略円筒状に形成されており、磁石ホルダ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、磁石ホルダ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、磁石ホルダ12よりも短く設定されており、駆動用磁石13は磁石ホルダ12の下端側部分の外周面に固定されている。 The motor 10 includes the rotor 11, the stator 14, and the rotary shaft 17, as described above. The rotor 11 includes a magnet holder 12 and a driving magnet 13 fixed to the magnet holder 12 . The magnet holder 12 is integrally fixed to the rotating shaft 17 of the motor 10 and fixes the driving magnet 13 . The magnet holder 12 is formed in a generally cylindrical shape elongated in the vertical direction, and is arranged so that the axial direction of the magnet holder 12 is aligned with the vertical direction. That is, the vertical direction is the axial direction of the magnet holder 12 and the axial direction of the rotor 11 . The driving magnet 13 is formed in a cylindrical shape. The length (length in the vertical direction) of the driving magnet 13 is set shorter than that of the magnet holder 12 , and the driving magnet 13 is fixed to the outer peripheral surface of the lower end portion of the magnet holder 12 .

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。磁石ホルダ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。 The stator 14 is formed in a substantially cylindrical shape as a whole, and is arranged on the outer peripheral side (outside in the radial direction) of the driving magnet 13 so as to cover the outer peripheral surface of the driving magnet 13 . The upper end side portion of the magnet holder 12 protrudes upward from the upper end surface of the stator 14 . The stator 14 includes a drive coil (not shown) and a stator core (not shown) having a plurality of salient poles around which the drive coil is wound via insulators. The salient poles of the stator core are formed so as to protrude toward the inner peripheral side, and the tip surfaces of the salient poles face the outer peripheral surface of the drive magnet 13 . Motor 10 is fixed to case body 80 . Specifically, the outer peripheral surface of the stator 14 is fixed to the case body 80 .

減速機20は、上述したように、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。 The speed reducer 20 includes the rigid internal gear 21, the flexible external gear 22, the wave generator 23, and the cross roller bearing 26, as described above. The rigid internal gear 21 is formed in a flat, substantially cylindrical shape, and is arranged so that the axial direction of the rigid internal gear 21 coincides with the vertical direction. That is, the vertical direction is the axial direction of the rigid internal gear 21 that is the output shaft of the speed reducer 20 . The rigid internal gear 21 is fixed to an inner ring 26 a of a cross roller bearing 26 . The outer ring 26b of the cross roller bearing 26 is fixed to the lower end portion of the case body 80, and the rigid internal gear 21 is rotatably held by the lower end portion of the case body 80 via the cross roller bearing 26. there is

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。 The flexible external gear 22 has a flange portion 22a at its upper end and is formed in a substantially cylindrical shape with a flange. The flange portion 22 a is formed in a substantially annular shape, and the outer peripheral portion of the flange portion 22 a is fixed to the case body 80 . That is, the speed reducer 20 is fixed to the case body 80 . Further, the rigid internal gear 21 constitutes the lower end side portion of the speed reducer 20 . A flange portion 22 a of the flexible external gear 22 constitutes an upper end portion of the speed reducer 20 . Internal teeth are formed on the inner peripheral surface of the rigid internal gear 21 . External teeth that mesh with the internal teeth of the rigid internal gear 21 are formed on the outer peripheral surface of the flexible external gear 22 on the lower end side.

波動発生部23は、上述したように、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状となる楕円部24aとなっている。 The wave generator 23 has the input shaft 24 and the wave bearing 25 as described above. The input shaft 24 is formed in a cylindrical shape elongated in the vertical direction as a whole, and is arranged so that the axial direction of the input shaft 24 coincides with the vertical direction. A portion of the input shaft 24 other than the lower end portion is formed in an elongated, substantially cylindrical shape. The lower end portion of the input shaft 24 has a circular inner peripheral surface when viewed from the axial direction of the input shaft 24, and an outer peripheral surface having a circular shape when viewed from the axial direction of the input shaft 24. The elliptical portion 24a has an elliptical shape.

波動発生部23の入力軸24の上端側部分は、モータ10の磁石ホルダ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、磁石ホルダ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。磁石ホルダ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、接着により磁石ホルダ12に固定されている。 The upper end portion of the input shaft 24 of the wave generator 23 is inserted into and fixed to the inner peripheral side of the lower end portion of the magnet holder 12 of the motor 10 . Specifically, the upper end portion of the input shaft 24 is inserted into and fixed to the inner peripheral side of the portion of the magnet holder 12 to which the driving magnet 13 is fixed. The magnet holder 12 and the input shaft 24 are arranged coaxially. Further, the upper end portion of the input shaft 24 is fixed to the magnet holder 12 by adhesion.

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。 A center portion of the input shaft 24 in the vertical direction is rotatably supported by the bearing 16 . Bearing 16 is a ball bearing. This bearing 16 is attached to the bearing holding member 15 , and the bearing holding member 15 is fixed to the case body 80 . That is, the input shaft 24 is rotatably supported by the bearing 16 attached to the case body 80 via the bearing holding member 15 . The bearing holding member 15 is formed in an annular flat plate shape, and is fixed to the case body 80 so as to overlap the flange portion 22a of the flexible external gear 22 in the vertical direction.

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。 Wave bearing 25 is a ball bearing with a flexible inner ring (not shown) and an outer ring (not shown). The wave bearing 25 is arranged along the outer peripheral surface of the elliptical portion 24a and bent in an elliptical shape. The lower end portion of the flexible external gear 22 where the external teeth are formed is arranged on the outer peripheral side of the wave bearing 25 so as to surround the wave bearing 25, and this portion is bent in an elliptical shape. The external teeth of the flexible external gear 22 mesh with the internal teeth of the rigid internal gear 21 at two locations in the longitudinal direction of the lower end portion of the flexible external gear 22 that bends in an elliptical shape. .

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。 The output side member 18 has a flange portion 18a and a cylinder portion 18b and is formed in a substantially cylindrical shape with a flange. The output side member 18 is arranged so that the axial direction of the output side member 18 is aligned with the vertical direction. ing. The flange portion 18a is formed in a flat and annular shape and is connected to the lower end of the cylindrical portion 18b. The flange portion 18 a is fixed to the rigid internal gear 21 so that the upper surface of the flange portion 18 a contacts the lower surface of the rigid internal gear 21 . Further, the flange portion 18 a is arranged below the lower end of the case body 80 and outside the case body 80 .

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、回転軸17の下端側部分の内周側に挿入されており、回転軸17の下端面は、段差面18eに対向している。また、貫通孔18cは、回転軸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。 A small diameter portion 18d having an outer diameter smaller than that of the lower end portion of the cylindrical portion 18b is formed on the upper end side of the cylindrical portion 18b. An annular step surface 18e is formed. The small diameter portion 18d is inserted into the inner peripheral side of the lower end portion of the rotating shaft 17, and the lower end surface of the rotating shaft 17 faces the stepped surface 18e. Further, the through hole 18 c communicates with the inner peripheral side of the rotating shaft 17 . The upper end portion of the cylindrical portion 18b is arranged on the inner peripheral side of the lower end portion of the input shaft 24 of the speed reducer 20 . A bearing 19 is arranged between the outer peripheral surface of the cylindrical portion 18b and the inner peripheral surface of the lower end portion of the input shaft 24. As shown in FIG. Bearing 19 is a ball bearing.

回転軸17は、モータ10の回転軸として構成されており、磁石ホルダ12を介して回転駆動される。回転軸17は、上下方向に細長い円筒状に形成され、回転軸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。上述のように、回転軸17は、磁石ホルダ12及び入力軸24の内周側に挿通されている。回転軸17の上端面は、磁石ホルダ12の上端面よりも上側に配置され、回転軸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、上述したように、回転軸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回転軸17の下端面が段差面18eに対向しており、回転軸17の下端側は、出力側部材18に保持されている。 The rotating shaft 17 is configured as a rotating shaft of the motor 10 and is rotationally driven via the magnet holder 12 . The rotating shaft 17 is formed in a vertically elongated cylindrical shape, and is arranged so that the axial direction of the rotating shaft 17 is aligned with the vertical direction. As described above, the rotary shaft 17 is inserted through the inner peripheral sides of the magnet holder 12 and the input shaft 24 . The upper end surface of the rotating shaft 17 is arranged above the upper end surface of the magnet holder 12 , and the lower end surface of the rotating shaft 17 is arranged above the lower end surface of the input shaft 24 . Further, as described above, the small diameter portion 18d of the output side member 18 is inserted into the inner peripheral side of the lower end portion of the rotating shaft 17, and the lower end surface of the rotating shaft 17 faces the stepped surface 18e. A lower end side of 17 is held by an output side member 18 .

回転軸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、回転軸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。 The upper end side of the rotating shaft 17 is held by a holding member 50 . The holding member 50 is fixed to the support 51 , and the support 51 is fixed to the case body 80 . That is, the holding member 50 is fixed to the case body 80 via the struts 51 . The holding member 50 has a cylindrical holding portion 50 a that holds the upper end side of the rotating shaft 17 . The holding portion 50a is arranged such that the axial direction of the holding portion 50a is aligned with the vertical direction, and a through hole 50b is formed through the holding portion 50a in the vertical direction on the inner peripheral side of the holding portion 50a.

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。回転軸17の上端側は大径部50cの内周側に挿入されており、回転軸17の上端面は段差面50dに対向している。また、貫通孔50bは、回転軸17の内周側に通じている。 A large-diameter portion 50c having an inner diameter larger than that of the upper end of the holding portion 50a is formed at the lower end of the holding portion 50a. An annular step surface 50d is formed. The upper end side of the rotating shaft 17 is inserted into the inner peripheral side of the large diameter portion 50c, and the upper end surface of the rotating shaft 17 faces the stepped surface 50d. Further, the through hole 50 b communicates with the inner peripheral side of the rotating shaft 17 .

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、磁石ホルダ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。 The position detection mechanism 60 is arranged above the stator 14 of the motor 10 . This position detection mechanism 60 includes a slit plate 61 fixed to the upper end side of the magnet holder 12 and a sensor 62 . The sensor 62 is a transmissive optical sensor that includes a light-emitting element and a light-receiving element that are arranged to face each other. The sensor 62 is fixed to the fixed member 35 as an encoder holder.

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の磁石ホルダ12に固定されている。 The fixing member 35 is fixed to the case body 80 . That is, the sensor 62 is fixed to the case body 80 via the fixing member 35 . The slit plate 61 of the position detection mechanism 60 is formed in a thin flat plate shape and in an annular shape. A plurality of slit holes (not shown) are formed in the slit plate 61 at regular intervals in the circumferential direction of the slit plate 61 . The slit plate 61 is fixed to the magnet holder 12 of the motor 10 so that a portion of the slit plate 61 in the circumferential direction is arranged between the light emitting element and the light receiving element of the sensor 62 .

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。 The case body 80 includes a case body 81 with openings at both upper and lower ends, and a cover 82 that closes the upper end side opening of the case body 81 . The lower end side opening of the case main body 81 is closed by the speed reducer 20 . The side surface of the case main body 81 is formed with an opening 81a that opens in a direction perpendicular to the vertical direction. That is, the case body 80 is formed with an opening 81a that opens in a direction perpendicular to the vertical direction. The opening 81a is formed so as to pass through the side portion of the case main body 81 .

また、カバー82の上面部分には、下述する第一回転規制機構30の駆動機構40を構成する、ピン43が配置される貫通孔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いる。 A through-hole 82a in which a pin 43, which constitutes the driving mechanism 40 of the first rotation restricting mechanism 30 described later, is arranged is formed in the upper surface portion of the cover 82. As shown in FIG. That is, the case body 80 is formed with a through hole 82a. The through hole 82a is formed so as to penetrate the upper surface portion of the cover 82 in the vertical direction, and the inside and the outside of the case body 80 communicate through the through hole 82a. Moreover, the through hole 82a is formed in a substantially round hole shape.

図3及び図4に示すように、第一回転規制機構30は、第1型関節部3において、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。この第一回転規制機構30は、平板状かつ略円環状の回転側規制部材31(第一回転体)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32(第一部材)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。すなわち、本形態の第一回転規制機構30は、モータ10の磁石ホルダ12によって支持された回転側規制部材31の外周部に形成された下述の複数の突起部31a(突起)の間に規制ピン32を挿入することによってモータ10の回転を規制する機構である。 As shown in FIGS. 3 and 4, the first rotation restricting mechanism 30 is provided in the first type joint portion 3 to hold the stopped rotor 11 at its stop position. Contained. The first rotation restricting mechanism 30 engages a plate-shaped and substantially annular rotation restricting member 31 (first rotating body) with the rotation restricting member 31 to prevent rotation of the rotation restricting member 31 in the circumferential direction. It includes a regulation pin 32 (first member) that regulates the movement of the side regulation member 31 and a drive mechanism 40 that moves the regulation pin 32 vertically along the axial direction of the rotor 11 . That is, the first rotation regulating mechanism 30 of this embodiment is regulated between a plurality of protrusions 31a (protrusions) described below formed on the outer peripheral portion of the rotation-side regulating member 31 supported by the magnet holder 12 of the motor 10. It is a mechanism that restricts the rotation of the motor 10 by inserting the pin 32 .

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。 The drive mechanism 40 has a compression coil spring 42 as a biasing member that biases the regulation pin 32 upward, and a solenoid 41 that moves the regulation pin 32 downward via a plunger 41a.

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、下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。本体部41bから上側へ突出しているプランジャ41aの上端部には、ピン43が固定されている。 The solenoid 41 is fixed to the case body 80 so that the plunger 41a of the solenoid 41 protrudes downward when the solenoid 41 is energized. The upper end (the other end) of the plunger 41 a protrudes above the main body 41 b of the solenoid 41 . The plunger 41a of the solenoid 41 moves the regulation pin 32 along the axial direction of the rotor 11 to a regulation release position, which will be described later, by contacting and pressing the regulation pin 32 with the lower end (one end) of the plunger 41a. . A pin 43 is fixed to the upper end portion of the plunger 41a protruding upward from the body portion 41b.

ピン43は、円柱状の軸部43aと、軸部43aの一端から径方向の外側へ広がる円環状のフランジ部43bと、を有して鍔付きの円柱状に形成されている。すなわち、ピン43は、ピン43の軸方向と上下方向とが一致するように、かつ、フランジ部43bが下側に配置されるようにプランジャ41aの上端部に固定されている。また、ピン43は、プランジャ41aと同軸上に配置されている。ピン43の軸部43aは、ケース体80の貫通孔82aの中に配置されている。軸部43aの外径は、貫通孔82aの内径よりもわずかに小さく設定される。
なお、ピン43のフランジ部43bの下面には、プランジャ41aの上端部が挿入されて固定されるための凹部が形成されている。
The pin 43 has a cylindrical shaft portion 43a and an annular flange portion 43b extending radially outward from one end of the shaft portion 43a, and is formed in a cylindrical shape with a flange. That is, the pin 43 is fixed to the upper end portion of the plunger 41a so that the axial direction of the pin 43 is aligned with the vertical direction, and the flange portion 43b is arranged on the lower side. Further, the pin 43 is arranged coaxially with the plunger 41a. A shaft portion 43 a of the pin 43 is arranged in the through hole 82 a of the case body 80 . The outer diameter of the shaft portion 43a is set slightly smaller than the inner diameter of the through hole 82a.
The lower surface of the flange portion 43b of the pin 43 is formed with a recess into which the upper end portion of the plunger 41a is inserted and fixed.

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の磁石ホルダ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。
As shown in FIG. 3, the rotation-side regulating member 31 is fixed to the upper end surface of the magnet holder 12 of the rotor 11 so that the thickness direction of the rotation-side regulating member 31 is aligned with the vertical direction. It is arranged above 60. As shown in FIG. 5 , on the outer peripheral surface of the rotation-side regulating member 31 , a plurality of projections 31 a projecting radially outward of the rotation-side regulating member 31 are formed along the circumferential direction of the rotation-side regulating member 31 . are formed at intervals of In this embodiment, 12 protrusions 31a are formed at a pitch of 30° with respect to the center of rotation-side regulating member 31 . In addition, the protrusion 31a is formed to have a substantially isosceles trapezoidal shape when viewed in the vertical direction.
The number of protrusions 31a formed on the rotation-side regulating member 31 is not particularly limited, and may be 11 or less, or 13 or more.

図3及び図4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。 As shown in FIGS. 3 and 4, the restricting pin 32 is a cylindrical member having a uniform cross-sectional shape perpendicular to the axial direction (vertical direction) of the rotor 11. are arranged so that the The regulating pin 32 is fixed to a plunger 41 a arranged above the regulating pin 32 . Specifically, the regulation pin 32 is fixed in contact with the lower end of the plunger 41a.

図4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。 As shown in FIG. 4, the lower end surface of the regulating pin 32 is formed with a concave portion 32a that is recessed upward, and the upper end portion of the compression coil spring 42 of the drive mechanism 40 is arranged in the concave portion 32a. It is In addition, in this embodiment, the restricting pin 32 is formed in a columnar shape, but is not limited to this.

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。 The regulating pin 32 is arranged on the outer peripheral side of the rotation-side regulating member 31 when viewed in the vertical direction. Specifically, as shown in FIG. 5 , when viewed from above and below, a portion of the regulating pin 32 is more inclined than the virtual circle VC connecting the tip surfaces of the plurality of projections 31 a of the rotation-side regulating member 31 . A regulating pin 32 is arranged so as to be arranged radially inside the side regulating member 31 . As shown in FIGS. 3 and 4, the linear bushing 33 is similarly formed into a columnar shape with a uniform cross-sectional shape perpendicular to the vertical direction, so that the axial direction of the linear bushing 33 is aligned with the vertical direction. are placed in

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。 The linear bushing 33 is entirely inserted into a recess 35a (see FIG. 4) formed in the upper surface of the fixing member 35. As shown in FIG. The lower end surface of the linear bushing 33 is in contact with the bottom surface of the recess 35a. Further, a recess 35b in which the lower end portion of the compression coil spring 42 of the drive mechanism 40 is arranged is formed in the bottom surface of the recess 35a so as to be recessed downward. On the inner peripheral side of the linear bushing 33, the restricting pin 32 is entirely inserted and arranged.

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。 Further, in this embodiment, the solenoid 41 of the drive mechanism 40 is in a non-energized state when the motor 10 is stopped, and is in an energized state when the motor 10 is driven. As shown in FIG. 4B, when the solenoid 41 is not energized, the urging force of the compression coil spring 42 of the driving mechanism 40 causes the regulating pin 32 to be arranged between the protrusions 31a of the rotation-side regulating member 31. , the restricting pin 32 is raised. Therefore, the rotation of the stopped rotor 11 is restricted by the engagement between the protrusion 31 a of the rotation-side restricting member 31 and the restricting pin 32 . On the other hand, when the solenoid 41 is energized, as shown in FIG. 4A, the plunger 41a protrudes downward, and the restriction pin 32 is released from between the protrusions 31a of the rotation-side restriction member 31. Pin 32 descends. Therefore, the rotor 11 becomes rotatable.

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。
なお、規制ピン32が規制解除位置にある際、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る。
In this way, the drive mechanism 40 is configured to have a regulating position (the position shown in FIG. The regulation pin 32 is moved between the regulation release position (the position shown in FIG. 4A) where the regulation pin 32 is removed from the space 31a. Also, the compression coil spring 42 of the drive mechanism 40 biases the regulation pin 32 toward the regulation position. The solenoid 41 moves the regulation pin 32 from the regulation position toward the regulation release position.
When the regulation pin 32 is at the regulation release position, the plunger 41a of the driving mechanism 40 arranged on the outer peripheral side of the rotation-side regulation member 31 is arranged at a position not to contact the protrusion 31a of the rotation-side regulation member 31. .

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。回転軸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。 As shown in FIG. 3, the circuit board B is a rigid board such as a glass epoxy board, and is formed in a flat plate shape. The circuit board B is fixed to the case body 80 so that the thickness direction of the circuit board B is aligned with the vertical direction. Further, the circuit board B is fixed to the upper end side of the case body 80 and arranged above the rotation-side restricting member 31 . The upper end of the rotating shaft 17 is arranged above the upper surface of the circuit board B. As shown in FIG.

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、回転軸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。 A motor drive circuit for driving the motor 10 and a signal transmission circuit for outputting a signal input to the circuit board B to the outside of the circuit board B are mounted on the circuit board B. FIG. At least two connectors are mounted on the circuit board B. As shown in FIG. A wire connected to one of the two connectors is routed so as to pass through the inner peripheral side of the rotating shaft 17 and then pulled out from the through hole 18 c of the output side member 18 . The wiring to be connected to the other connector is pulled out from the opening 81 a of the case body 80 .

(第2型関節部の構成)
次に図6~図8を参照して、第2型関節部2、つまり第二回転規制機構70が搭載される第1関節部2A、第2関節部2B及び第3関節部2Cの構成について具体的に説明する。図6は、図1に示す第1関節部2A、第2関節部2B及び第3関節部2Cの縦断面図である。図7は、図6のH-H断面図である。図8は、図6のI矢視図である。
なお、以下の説明でも、説明の便宜上、図3と同様に、図6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6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。また、図7及び図8のY1方向側を「後」側として、その反対側であるY2の方向側を「前」側とする。
(Structure of second type joint)
Next, referring to FIGS. 6 to 8, configurations of the second type joint portion 2, that is, the first joint portion 2A, the second joint portion 2B, and the third joint portion 2C on which the second rotation restricting mechanism 70 is mounted. A specific description will be given. FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the first joint portion 2A, the second joint portion 2B and the third joint portion 2C shown in FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line HH of FIG. 6. FIG. 8 is a view in the direction of arrow I in FIG. 6. FIG.
In the following description, for convenience of explanation, the Z1 direction side in FIG. 6 is referred to as the "upper" side, and the Z2 direction side, which is the opposite side, is referred to as the "lower" side, as in FIG. In addition, the X1 direction side in FIG. 6 is the "left" side, and the opposite X2 direction side is the "right" side. In addition, the Y1 direction side in FIGS. 7 and 8 is defined as the "rear" side, and the Y2 direction side, which is the opposite side, is defined as the "front" side.

図6に示すように、第2型関節部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。また、第2型関節部2は、停止しているロータ11の回転を規制する第二回転規制機構70と、モータ10の磁石ホルダ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回転軸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。第1型関節部3と同様に、モータ10及び第二回転規制機構70は、ケース体80に収容される。
なお、第2型関節部2は、第1型関節部3の第一回転規制機構30の代わりに第二回転規制機構70を有しており、第2回転規制機構以外の部分は第1型関節部3と同様に構成される。そのため、第2型関節部2の構成において、第1型関節部3と同一又は同等部分については、図面に同一あるいは同等符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する。
As shown in FIG. 6, the second type joint section 2 includes a motor 10, a speed reducer 20 connected to the motor 10, a position detection mechanism 60 for detecting the rotational position of the motor 10, the motor 10 and the position A circuit board B to which the detection mechanism 60 is electrically connected, and a case body 80 that houses the motor 10, the speed reducer 20, the position detection mechanism 60, and the circuit board B. It is itself configured as a rotary actuator. In addition, the second type joint portion 2 is inserted through the second rotation restricting mechanism 70 that restricts the rotation of the stopped rotor 11, the magnet holder 12 of the motor 10, and the input shaft 24 of the speed reducer 20. and an output-side member 18 fixed to the rigid internal gear 21 . The motor 10 and the second rotation restricting mechanism 70 are accommodated in the case body 80 in the same manner as the first type joint portion 3 .
The second mold joint 2 has a second rotation restricting mechanism 70 in place of the first rotation restricting mechanism 30 of the first mold joint 3, and parts other than the second rotation restricting mechanism are the first mold joints. It is configured in the same manner as the joint section 3 . Therefore, in the configuration of the second type joint portion 2, the same or equivalent parts as those of the first type joint portion 3 are denoted by the same or equivalent reference numerals in the drawings, and the description thereof is omitted or simplified.

第二回転規制機構70は、第2型関節部2において、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(筐体)に収容されている。第二回転規制機構70は、第一回転規制機構30とは異なり、電磁式、具体的には電磁ブレーキ機構であり、その電磁ブレーキ機構としては例えば無励磁動作型、励磁動作型などが挙げられる。第2型関節部2では、上述したように第一回転規制機構30は搭載されず、固定部材35とモータ10との間において上下方向で所定の間隔が空けられ、その空間に第二回転規制機構70が配置される。第二回転規制機構70は、固定部材35の下側に固定される。つまり、第2型関節部2は、トルクの出力方向側から順に、減速機20、モータ10、第二回転規制機構70、位置検出機構60が配置された構成となっている。なお、第2型関節部2の固定部材35には、図3に示した凹部35a及び窪み35bは設けられない。 The second rotation restricting mechanism 70 is provided in the second type joint section 2 to hold the stopped rotor 11 at its stop position, and is accommodated in the case body 80 (housing). Unlike the first rotation restricting mechanism 30, the second rotation restricting mechanism 70 is an electromagnetic brake mechanism, specifically an electromagnetic brake mechanism. Examples of the electromagnetic brake mechanism include a non-excitation operation type and an excitation operation type. . In the second type joint portion 2, the first rotation restricting mechanism 30 is not mounted as described above, and a predetermined space is provided in the vertical direction between the fixed member 35 and the motor 10, and the second rotation restricting mechanism is provided in the space. A mechanism 70 is arranged. The second rotation restricting mechanism 70 is fixed to the lower side of the fixing member 35 . That is, the second type joint portion 2 has a configuration in which the speed reducer 20, the motor 10, the second rotation restriction mechanism 70, and the position detection mechanism 60 are arranged in this order from the torque output direction side. The fixing member 35 of the second type joint part 2 is not provided with the concave portion 35a and the recess 35b shown in FIG.

第二回転規制機構70は、平板状且つ略円環状のヨーク71(コイルホルダ)と、平板状かつ略円環状の摩擦板72(第二回転体)と、摩擦板72とモータ10の磁石ホルダ12の間に介在して、摩擦板72と磁石ホルダ12との周方向の移動を規制する平板状且つ環状のハブ73(アタッチメント)と、摩擦板72の上端面(回転軸17の方向の端面)に対し面接触(当接)して、摩擦板72の周方向の移動を規制する可動板74(第二部材)と、を有して構成される。すなわち、第二回転規制機構70は、モータ10の磁石ホルダ12(回転軸17)によって支持された摩擦板72の上端面に可動板74を当接させることによって生じる摩擦力によってモータ10の回転を規制する機構である。 The second rotation restricting mechanism 70 includes a flat plate-shaped and substantially circular yoke 71 (coil holder), a flat plate-shaped and substantially circular friction plate 72 (second rotor), the friction plate 72 and the magnet holder of the motor 10 . 12 interposed between the friction plate 72 and the magnet holder 12 to restrict the circumferential movement of the friction plate 72 and the magnet holder 12; ), and a movable plate 74 (second member) that restricts the movement of the friction plate 72 in the circumferential direction. That is, the second rotation restricting mechanism 70 restricts the rotation of the motor 10 by the friction force generated by bringing the movable plate 74 into contact with the upper end surface of the friction plate 72 supported by the magnet holder 12 (rotating shaft 17) of the motor 10. It is a regulatory mechanism.

ヨーク71は、固定部材35の下端面に周方向に亘って形成される周溝に嵌合され固定され、その結果、第二回転規制機構70の摩擦板72と位置検出機構60との間に配置される。また、ヨーク71は、その下端面に周方向に亘って形成される収容溝71aと、この収容溝71aに収容される略円環状のコイル71bと、可動板74を摩擦板72に向けて付勢する複数のバネ(不図示)と、を有して構成される。 The yoke 71 is fitted and fixed in a circumferential groove formed in the lower end surface of the fixing member 35 in the circumferential direction. placed. The yoke 71 has an accommodation groove 71a formed in the lower end face in the circumferential direction, a substantially annular coil 71b accommodated in the accommodation groove 71a, and a movable plate 74 facing the friction plate 72. and a plurality of biasing springs (not shown).

コイル71bは、通電されると可動板74を上方向(モータ10の回転軸方向)に移動させるための磁力を発生させる。また、バネは、ヨーク71に設けられた穴部に挿入されており、その下端部は可動板74に接触される。また、ヨーク71とモータ10のロータ11(磁石ホルダ12)との隙間は、可動板74と摩擦板72との当接により生じ得る摩耗粉の通過を抑制する距離に設定されている。これにより、位置検出機構60側にその摩擦粉が侵入するのを防止可能となっている。
なお、バネとしては特に限定されないが、例えばコイルバネなどが挙げられる。
When the coil 71b is energized, it generates a magnetic force for moving the movable plate 74 upward (in the direction of the rotating shaft of the motor 10). Also, the spring is inserted into a hole provided in the yoke 71 and its lower end is in contact with the movable plate 74 . Further, the gap between the yoke 71 and the rotor 11 (magnet holder 12) of the motor 10 is set to a distance that suppresses the passage of abrasion powder that may be generated by contact between the movable plate 74 and the friction plate 72. FIG. This makes it possible to prevent the friction powder from entering the position detection mechanism 60 side.
Although the spring is not particularly limited, for example, a coil spring can be used.

図7に示すように、ハブ73の外形は、略矩形状(多角形)に形成されており、その内形は磁石ホルダ12の外形に対応して円環状に形成されている。また、図6に示すように、磁石ホルダ12の上下方向で中間部分の外周側には、上下方向に直交する円環状の段差面12aが形成されている。ハブ73は、その内形で磁石ホルダ12に挿嵌されるとともに、その下端面で磁石ホルダ12の段差面12aに対向している。これにより、ハブ73は、磁石ホルダ12に強固に固定されている。 As shown in FIG. 7 , the outer shape of the hub 73 is formed in a substantially rectangular (polygonal) shape, and the inner shape thereof is formed in an annular shape corresponding to the outer shape of the magnet holder 12 . Further, as shown in FIG. 6, an annular step surface 12a perpendicular to the vertical direction is formed on the outer peripheral side of the middle portion of the magnet holder 12 in the vertical direction. The inner shape of the hub 73 is inserted into the magnet holder 12 , and the lower end surface of the hub 73 faces the stepped surface 12 a of the magnet holder 12 . Thereby, the hub 73 is firmly fixed to the magnet holder 12 .

図6及び図7に示すように、摩擦板72には、ハブ73の外形に対応して略矩形状(多角形)の穴72aが形成される。その略矩形状の穴72aにハブ73が内嵌されている。つまり摩擦板72は、その略矩形状の穴72aに嵌まるハブ73を介して磁石ホルダ12に支持されている。
なお、本形態は、摩擦板72の穴72aを略矩形状に形成したが、これに限定されない。多角形であればよく、矩形以外にも三角形、五角形又は六角形や台形などが挙げられる。穴72aは、スプライン形状であってもよい。
As shown in FIGS. 6 and 7 , the friction plate 72 is formed with a substantially rectangular (polygonal) hole 72 a corresponding to the outer shape of the hub 73 . A hub 73 is fitted in the substantially rectangular hole 72a. That is, the friction plate 72 is supported by the magnet holder 12 via a hub 73 fitted in the substantially rectangular hole 72a.
In this embodiment, the hole 72a of the friction plate 72 is formed in a substantially rectangular shape, but it is not limited to this. Polygons may be used, and other than rectangles, triangles, pentagons, hexagons, trapezoids, and the like may be used. The hole 72a may be spline-shaped.

図6に示すように、可動板74は、磁性材料からなり、磁石ホルダ12に挿入され、磁石ホルダ12の軸方向、つまり上下方向で移動可能にヨーク71と摩擦板72との間に介挿される。可動板74は、回転軸17の周方向には回転しないように、ヨーク71と摩擦板72との間に配置されている。可動板74は、上側に移動する際はヨーク71の下端面に当接し、下側に移動する際は摩擦板72の上端面に当接する。第二回転規制機構70は、トルクの出力方向から順に、ハブ73と摩擦板72との連結体、可動板74及びヨーク71が配置された構成となっている。 As shown in FIG. 6, the movable plate 74 is made of a magnetic material, is inserted into the magnet holder 12, and is interposed between the yoke 71 and the friction plate 72 so as to be movable in the axial direction of the magnet holder 12, that is, in the vertical direction. be The movable plate 74 is arranged between the yoke 71 and the friction plate 72 so as not to rotate in the circumferential direction of the rotating shaft 17 . The movable plate 74 contacts the lower end surface of the yoke 71 when moving upward, and contacts the upper end surface of the friction plate 72 when moving downward. The second rotation regulating mechanism 70 has a configuration in which a connecting body between a hub 73 and a friction plate 72, a movable plate 74, and a yoke 71 are arranged in order from the torque output direction.

また、本形態では、第二回転規制機構70のヨーク71のコイル71b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。また、第2型関節部2の稼働時に異常が発生した場合、モータ10の駆動時においてもヨーク71のコイル71bは非通電状態に切り替えられ、第2型関節部2は異常停止される。すなわち、ヨーク71のコイル71bが通電状態ではないとき磁力が発生せず、ヨーク71のバネの付勢力により、可動板74が下側に移動して摩擦板72に当接する。この当接により、摩擦板72はその周方向の移動が規制され、その結果、ロータ11の回転が規制される。その一方、ヨーク71が通電状態となると磁力を発生し、バネの付勢力に抗して可動板74を上側に移動させる。この移動により摩擦板72と可動板74との当接状態が解除されて間隙が形成される。そのため、ロータ11が回転可能となる。 Further, in this embodiment, the coil 71b of the yoke 71 of the second rotation restricting mechanism 70 is in a non-energized state when the motor 10 is stopped, and is in an energized state when the motor 10 is driven. Further, when an abnormality occurs during operation of the second type joint portion 2, the coil 71b of the yoke 71 is switched to a non-energized state even when the motor 10 is driven, and the second type joint portion 2 is abnormally stopped. That is, when the coil 71 b of the yoke 71 is not energized, no magnetic force is generated, and the biasing force of the spring of the yoke 71 causes the movable plate 74 to move downward and contact the friction plate 72 . Due to this contact, the friction plate 72 is restricted from moving in the circumferential direction, and as a result, the rotation of the rotor 11 is restricted. On the other hand, when the yoke 71 is energized, a magnetic force is generated to move the movable plate 74 upward against the biasing force of the spring. Due to this movement, the contact state between the friction plate 72 and the movable plate 74 is released and a gap is formed. Therefore, the rotor 11 becomes rotatable.

このように、第二回転規制機構70は、摩擦板72と可動板74とが当接する規制位置と、摩擦板72から可動板74が離れる規制解除位置と、の間で可動板74を移動させる。ヨーク71のバネは、規制位置に向かって可動板74を付勢する。ヨーク71のコイル71bは、通電されると規制位置にある可動板74を規制解除位置に向かって移動させる。 Thus, the second rotation restricting mechanism 70 moves the movable plate 74 between the restricting position where the friction plate 72 and the movable plate 74 are in contact with each other and the restriction release position where the movable plate 74 separates from the friction plate 72. . A spring of the yoke 71 biases the movable plate 74 toward the restricted position. When the coil 71b of the yoke 71 is energized, it moves the movable plate 74 from the regulated position toward the regulated position.

また、本形態では、第2型関節部2には上述したように第二回転規制機構70が搭載される。第二回転規制機構70は電磁式であり、第一回転規制機構30のピン接触式に比べるとその占有容積及び重量が大きい。そのため、第2型関節部2のケース体80は、第1型関節部3よりも大きく設けられる。そして、図8に示すように、その第2型関節部2のケース体80の側面(モータ10の回転軸方向に直交する方向の端部)において、その上側部分に略矩形状の開口部81b(穴部)が形成される。この開口部81bは上下方向に直交する方向に開口しており、この開口部81bには電線が通される。また、開口部81bには、その略矩形状の前後中間部分において上下方向に延びて開口部81bの上端縁と下端縁とを掛け渡す補強部材81cが形成される。補強部材81cは、開口部81bの強度を補強する。 Further, in this embodiment, the second rotation restricting mechanism 70 is mounted on the second type joint portion 2 as described above. The second rotation restricting mechanism 70 is of an electromagnetic type, and has a larger occupied volume and weight than the pin contact type of the first rotation restricting mechanism 30 . Therefore, the case body 80 of the second type joint part 2 is provided larger than the first type joint part 3 . As shown in FIG. 8, a substantially rectangular opening 81b is provided in the upper side of the side surface of the case body 80 of the second die joint 2 (the end in the direction perpendicular to the rotation axis direction of the motor 10). (hole) is formed. The opening 81b is open in a direction perpendicular to the vertical direction, and an electric wire is passed through the opening 81b. In the opening 81b, a reinforcing member 81c extending in the vertical direction is formed in the substantially rectangular front-rear intermediate portion to span the upper edge and the lower edge of the opening 81b. The reinforcing member 81c reinforces the strength of the opening 81b.

(第1型関節部、第2型関節部及びアームの連結構造)
再度図2を参照して、本形態に係るロボット1の第2型関節部2、第1型関節部3及びアーム4の連結構造について説明する。
(Connecting structure of first type joint, second type joint and arm)
With reference to FIG. 2 again, the connecting structure of the second type joint 2, the first type joint 3 and the arm 4 of the robot 1 according to this embodiment will be described.

上述したように、支持部材5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4Aの基端とが固定され、第1アーム4A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3Aとが相対回動可能に連結されている。また、第4関節部3Aと第2アーム4Bの基端とが相対回動可能に連結され、第2アーム4Bの先端と第5関節部3Bとが固定され、第5関節部3Bと第6関節部3Cとが相対回動可能に連結されている。具体的には、例えば、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2,3及びアーム4が連結されている。 As described above, the support member 5 and the first joint portion 2A are connected so as to be relatively rotatable, and the first joint portion 2A and the second joint portion 2B are connected so as to be relatively rotatable. Further, the second joint portion 2B and the proximal end of the first arm 4A are fixed, the distal end of the first arm 4A and the third joint portion 2C are fixed, and the third joint portion 2C and the fourth joint portion 3A are fixed. It is connected so that relative rotation is possible. Further, the fourth joint portion 3A and the proximal end of the second arm 4B are connected so as to be relatively rotatable, the distal end of the second arm 4B and the fifth joint portion 3B are fixed, and the fifth joint portion 3B and the sixth joint portion 3B are fixed. 3 C of joint parts are connected so that relative rotation is possible. Specifically, for example, the joints 2 and 3 and the arm 4 are connected as follows so that the robot 1 can perform the motion shown in FIG. 2(B).

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3Aの剛性内歯歯車21の軸方向を「第4関節部3Aの軸方向」とする。また、第5関節部3Bの剛性内歯歯車21の軸方向を「第5関節部3Bの軸方向」とし、第6関節部3Cの剛性内歯歯車21の軸方向を「第6関節部3Cの軸方向」とする。 In the following description, the axial direction of the rigid internal gear 21 of the first joint portion 2A is defined as "the axial direction of the first joint portion 2A", and the axial direction of the rigid internal gear 21 of the second joint section 2B is defined as " "the axial direction of the second joint portion 2B". Further, the axial direction of the rigid internal gear 21 of the third joint portion 2C is defined as "the axial direction of the third joint portion 2C", and the axial direction of the rigid internal gear 21 of the fourth joint portion 3A is defined as "the fourth joint portion 3A". "axis direction". Further, the axial direction of the rigid internal gear 21 of the fifth joint portion 3B is defined as the “axial direction of the fifth joint portion 3B”, and the axial direction of the rigid internal gear 21 of the sixth joint portion 3C is defined as the “sixth joint portion 3C”. "axis direction".

まず、支持部材5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5の、フランジ部5a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5の軸方向とが一致するように支持部材5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81bが形成された側面が固定されている。 First, the support member 5 and the first joint portion 2A are connected by fixing the end surface of the support member 5 on the side where the flange portion 5a is not formed to the flange portion 18a of the first joint portion 2A. there is That is, the support member 5 and the first joint portion 2A are connected so that the axial direction of the first joint portion 2A and the axial direction of the support member 5 are aligned. The first joint portion 2A and the second joint portion 2B are connected so that the axial direction of the first joint portion 2A and the axial direction of the second joint portion 2B are orthogonal. A side surface of the case main body 81 of the first joint portion 2A having the opening 81b is fixed to the flange portion 18a of the second joint portion 2B.

第2関節部2Bと第1アーム4Aとは、第2関節部2Bの軸方向と第1アーム4A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81bが形成された側面に第1アーム4Aの基端が固定されている。第1アーム4Aと第3関節部2Cとは、第1アーム4A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81bが形成された側面に第1アーム4Aの先端が固定されている。 The second joint portion 2B and the first arm 4A are connected so that the axial direction of the second joint portion 2B and the longitudinal direction (axial direction) of the first arm 4A are orthogonal. Further, the proximal end of the first arm 4A is fixed to the side surface of the case main body 81 of the second joint portion 2B where the opening 81b is formed. The first arm 4A and the third joint portion 2C are connected so that the longitudinal direction of the first arm 4A and the axial direction of the third joint portion 2C are orthogonal. Further, the tip of the first arm 4A is fixed to the side surface of the case main body 81 of the third joint 2C where the opening 81b is formed.

第3関節部2Cと第4関節部3Aとは、第3関節部2Cの軸方向と第4関節部3A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3A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3A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6を介して、第3関節部2Cのフランジ部18aに、第4関節部3A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6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。 The third joint portion 2C and the fourth joint portion 3A are connected so that the axial direction of the third joint portion 2C and the axial direction of the fourth joint portion 3A are orthogonal. Further, the side surface of the case main body 81 of the fourth joint portion 3A, in which the opening portion 81a is formed, is fixed to the flange portion 18a of the third joint portion 2C. More specifically, the fourth joint portion is attached to the flange portion 18a of the third joint portion 2C via the connecting member 6 fixed to the side surface of the case main body 81 of the fourth joint portion 3A where the opening portion 81a is formed. The side surface of the case main body 81 of 3A on which the opening 81a is formed is fixed. The connecting member 6 has a flanged cylindrical shape with a flange portion 5a fixed to the flange portion 18a of the third joint portion 2C.

第4関節部3Aと第2アーム4Bとは、第4関節部3Aの軸方向と第2アーム4B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3Aのフランジ部18aに第2アーム4Bの基端が固定されている。
なお、第2アーム4Bの基端には、第4関節部3Aのフランジ部18aに第2アーム4Bの基端を固定するためのフランジ部4aが形成されており、第4関節部3Aのフランジ部18aとフランジ部4aとが互いに固定されている。
The fourth joint portion 3A and the second arm 4B are connected so that the axial direction of the fourth joint portion 3A and the longitudinal direction of the second arm 4B are aligned. Also, the proximal end of the second arm 4B is fixed to the flange portion 18a of the fourth joint portion 3A.
A flange portion 4a for fixing the proximal end of the second arm 4B to the flange portion 18a of the fourth joint portion 3A is formed at the proximal end of the second arm 4B. The portion 18a and the flange portion 4a are fixed to each other.

第2アーム4Bと第5関節部3Bとは、第2アーム4Bの長手方向と第5関節部3B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3B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4Bの先端が固定されている。第5関節部3Bと第6関節部3Cとは、第5関節部3Bの軸方向と第6関節部3C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3Bのフランジ部18aに、第6関節部3C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。 The second arm 4B and the fifth joint portion 3B are connected so that the longitudinal direction of the second arm 4B and the axial direction of the fifth joint portion 3B are orthogonal. Further, the tip of the second arm 4B is fixed to the side surface of the case main body 81 of the fifth joint 3B where the opening 81a is formed. The fifth joint portion 3B and the sixth joint portion 3C are connected so that the axial direction of the fifth joint portion 3B and the axial direction of the sixth joint portion 3C are orthogonal. Further, the side surface of the case body 81 of the sixth joint portion 3C, in which the opening portion 81a is formed, is fixed to the flange portion 18a of the fifth joint portion 3B.

このように第1型関節部3、第2型関節部2及びアーム4が連結されることにより、第2型関節部2は、第2アーム4B及び第1型関節部3を支持するため、第2型関節部2の第1関節部2A、第2関節部2B及び第3関節部2Cの出力トルク(要求トルク)は大きい。その一方、第1型関節部3は、第2型関節部2と比較してその先端側に支持を要する機構が取り付けられないため、第1型関節部3の第4関節部3A、第5関節部3B及び第6関節部3Cの要求トルクは、第2型関節部2に比べて小さくて済む。すなわち、6つの関節部2,3のうち、出力トルクが閾値以下となる関節部2,3は第1型関節部3の第4関節部3A、第5関節部3B及び第6関節部3Cである。そして、出力トルクが閾値を越える関節部2,3は第2型関節部2の第1関節部2A、第2関節部2B及び第3関節部2Cである。 By connecting the first type joint part 3, the second type joint part 2 and the arm 4 in this way, the second type joint part 2 supports the second arm 4B and the first type joint part 3. The output torque (required torque) of the first joint portion 2A, the second joint portion 2B, and the third joint portion 2C of the second type joint portion 2 is large. On the other hand, unlike the second type joint portion 2, the first type joint portion 3 does not have a mechanism that requires support attached to its distal end side. The required torque of the joint portion 3B and the sixth joint portion 3C may be smaller than that of the second type joint portion 2. That is, among the six joint portions 2 and 3, the joint portions 2 and 3 whose output torque is equal to or less than the threshold are the fourth joint portion 3A, the fifth joint portion 3B and the sixth joint portion 3C of the first type joint portion 3. be. The joint portions 2 and 3 whose output torque exceeds the threshold are the first joint portion 2A, the second joint portion 2B and the third joint portion 2C of the second type joint portion 2, respectively.

(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態では、複数(本形態では6つ)の関節部2,3は、モータ10及びこのモータ10の回転を規制する第一回転規制機構30を含む第1型関節部3と、モータ10及びこのモータ10の回転を規制する第二回転規制機構70を含む第2型関節部2と、を含む。第一回転規制機構30は、モータ10の回転軸17によって支持された回転側規制部材31(第一回転体)の外周部に形成された複数の突起部31a(突起)の間に規制ピン32(第一部材)を挿入することによってモータ10の回転を規制する機構である。第二回転規制機構70は、モータ10の回転軸17によって支持された摩擦板72(第二回転体)の回転軸17の方向の端面に可動板74(第二部材)を当接させることによって生じる摩擦力によってモータ10の回転を規制する機構である。
(Main effects of this form)
As described above, in this embodiment, the plurality (six in this embodiment) of the joints 2 and 3 are the first type joints including the motor 10 and the first rotation restricting mechanism 30 that restricts the rotation of the motor 10. 3, and a second type joint 2 including a motor 10 and a second rotation restricting mechanism 70 that restricts the rotation of the motor 10. The first rotation regulating mechanism 30 includes a regulating pin 32 between a plurality of protrusions 31a (protrusions) formed on the outer peripheral portion of a rotation-side regulating member 31 (first rotating body) supported by the rotating shaft 17 of the motor 10. It is a mechanism for restricting the rotation of the motor 10 by inserting (the first member). The second rotation restricting mechanism 70 is configured by bringing a movable plate 74 (second member) into contact with the end surface of the friction plate 72 (second rotating body) supported by the rotating shaft 17 of the motor 10 in the direction of the rotating shaft 17. It is a mechanism that regulates the rotation of the motor 10 by the generated frictional force.

小型かつ軽量の第一回転規制機構30と、大ブレーキトルク且つ高耐久の第二回転規制機構70とを併用して、互いに停止又は制動のメカニズムや特性が異なる2種類の回転規制機構30,70を含んでロボット1が構成されている。これにより、ロボット1の各関節部2,3の要求トルクや、その全体のサイズや重量などのロボット1全体の特性やバランスからそれぞれの関節部2,3の位置に応じて回転規制機構30,70の種類を適宜選択して、各関節部2,3の停止や制動の点で、ロボット1全体を最適化することができる。すなわち、関節部2,3の位置毎に適した規制機構を導入することができ、ロボット1の耐久性向上、作業性向上を両立させることができる。 Two types of rotation restricting mechanisms 30, 70 having different stopping or braking mechanisms and characteristics are used in combination with a small and lightweight first rotation restricting mechanism 30 and a second rotation restricting mechanism 70 with large brake torque and high durability. The robot 1 is configured including As a result, the rotation restricting mechanisms 30, 30, 30, 30, 300, 300, 300, 300, 300, 300, 300, 300, 300, 300, 300, 300, 300, 300, and 300 can be controlled according to the positions of the joints 2, 3 according to the required torque of the joints 2, 3 of the robot 1, and the characteristics and balance of the robot 1 as a whole, such as its overall size and weight. By appropriately selecting the type of 70, the entire robot 1 can be optimized in terms of stopping and braking the joints 2 and 3. FIG. That is, a regulation mechanism suitable for each position of the joints 2 and 3 can be introduced, and both durability improvement and workability improvement of the robot 1 can be achieved.

また、本形態では、複数の関節部2,3のうち、最も先端側に配置された関節部2,3は第一回転規制機構30を有する第1型関節部3(第一関節部)である。最も基端側に配置された関節部は第二回転規制機構70を有する第2型関節部2(第二関節部)である。 Further, in this embodiment, among the plurality of joints 2, 3, the joints 2, 3 arranged on the most distal side are the first type joints 3 (first joints) having the first rotation restricting mechanism 30. be. The joint portion located closest to the proximal end is the second type joint portion 2 (second joint portion) having the second rotation restricting mechanism 70 .

ここで、複数の関節部2,3と関節部2,3に連結されるアーム4を有するロボット1において、ロボット1の先端側は軽量化が一般的に要求される。このことから、最も先端側に配置された関節部3は、小型かつ軽量の第一回転規制機構30が含まれて構成される第1型関節部3(第一関節部)が適している。その一方、ロボット1の基端側(根元側)は例えば天井面や地面などの固定面に固設される場合もあり、このような場合、基端側の関節部2は要求トルクが大きくなる。このことから、最も基端側に配置された関節部2は、大ブレーキトルク且つ高耐久の第二回転規制機構70が含まれて構成される第2型関節部2(第二関節部)が適している。すなわちこのように、ロボット1の先端側や基端側の位置に応じて回転規制機構30,70を適宜選択して導入することにより、ロボット1全体の特性やバランスからロボット1全体をより適切に最適化することができる。 Here, in the robot 1 having a plurality of joints 2 and 3 and an arm 4 connected to the joints 2 and 3, the front end side of the robot 1 is generally required to be lightweight. For this reason, the first-type joint part 3 (first joint part) configured to include the compact and lightweight first rotation restricting mechanism 30 is suitable for the joint part 3 arranged on the most distal side. On the other hand, the base end side (base side) of the robot 1 may be fixed to a fixed surface such as a ceiling surface or the ground. . For this reason, the joint portion 2 arranged on the most proximal side is the second type joint portion 2 (second joint portion) that includes the second rotation restricting mechanism 70 with large braking torque and high durability. Are suitable. That is, by appropriately selecting and introducing the rotation restricting mechanisms 30 and 70 according to the position of the robot 1 on the distal end side and the proximal end side, the robot 1 as a whole can be controlled more appropriately from the characteristics and balance of the robot 1 as a whole. can be optimized.

また、本形態では、複数の関節部2,3のうち、最も先端側に配置されるアーム4の三次元位置を決めるための関節部2,3は第2型関節部2(第二関節部)である。このアーム4の先端側に連結される関節部は第1型関節部3(第一関節部)である。 Further, in this embodiment, among the plurality of joints 2 and 3, the joints 2 and 3 for determining the three-dimensional position of the arm 4 arranged on the most distal side are the second type joints 2 (second joints ). The joint portion connected to the distal end side of the arm 4 is the first type joint portion 3 (first joint portion).

ここで、複数の関節部2,3と関節部2,3に連結されるアーム4を有するロボット1において、ロボット1の先端側のアーム4の三次元位置(位置姿勢のうち主に位置)を決定するための要求トルクは一般的に大きくなる。このことから、そのための関節部2は大ブレーキトルク且つ高耐久の第二回転規制機構70が含まれて構成される第2型関節部2(第二関節部)が適している。その一方、アーム4の先端側に連結される関節部3は主に姿勢を決定するためのものであるので、この姿勢を決定するための要求トルクはそれほど大きくなる必要はない。このことから、そのアーム4の先端側に連結される関節部3は、小型かつ軽量の第一回転規制機構30が含まれて構成される第1型関節部3(第一関節部)が適している。すなわちこのように、各アーム4の位置決定又は姿勢決定それぞれに対する寄与度に応じて回転規制機構30,70を適宜選択して導入することにより、ロボット1全体の特性やバランスからロボット1全体をより適切に最適化することができる。 Here, in the robot 1 having a plurality of joints 2 and 3 and an arm 4 connected to the joints 2 and 3, the three-dimensional position (mainly the position among the positions and orientations) of the arm 4 on the tip side of the robot 1 is The required torque for determination is generally large. For this reason, the second-type joint 2 (second joint) configured to include the second rotation restricting mechanism 70 with large braking torque and high durability is suitable for the joint 2 for this purpose. On the other hand, since the joint portion 3 connected to the tip side of the arm 4 is mainly for determining the posture, the required torque for determining this posture does not need to be so large. For this reason, the joint 3 connected to the distal end side of the arm 4 is suitable for the first-type joint 3 (first joint) configured to include the small and lightweight first rotation restricting mechanism 30. ing. That is, by appropriately selecting and introducing the rotation restricting mechanisms 30 and 70 in accordance with the degree of contribution to position determination or attitude determination of each arm 4, the robot 1 as a whole can be improved from the characteristics and balance of the robot 1 as a whole. can be properly optimized.

また、本形態では、複数の関節部2,3のうち、出力トルクが閾値以下となる関節部3が第1型関節部3(第一関節部)である。出力トルクが閾値を超える関節部2が第2型関節部2(第二関節部)である。 Further, in the present embodiment, among the plurality of joint portions 2 and 3, the joint portion 3 whose output torque is equal to or less than the threshold is the first type joint portion 3 (first joint portion). The joint portion 2 whose output torque exceeds the threshold is the second type joint portion 2 (second joint portion).

このため、複数の関節部2,3と関節部2,3に連結されるアーム4を有するロボット1において、各関節部2,3に要求される出力トルクの大小に応じて回転規制機構30,70を適宜選択して導入することにより、ロボット1全体の特性やバランスからロボット1全体をより適切に最適化することができる。 Therefore, in the robot 1 having a plurality of joints 2 and 3 and the arm 4 connected to the joints 2 and 3, the rotation restricting mechanisms 30 and 30 are controlled according to the magnitude of the output torque required for each joint 2 and 3. By appropriately selecting and introducing 70, the entire robot 1 can be optimized more appropriately from the characteristics and balance of the robot 1 as a whole.

また、本形態では、2つのアーム4を含み、複数の関節部2,3として6つの関節部2,3を含む。6つの関節部2,3のうち、先端側に配置された3つの関節部3はそれぞれ第1型関節部3(第一関節部)である。基端側に配置された3つの関節部2はそれぞれ第2型関節部2(第二関節部)である。 Moreover, in this embodiment, two arms 4 are included, and six joints 2 and 3 are included as the plurality of joints 2 and 3 . Of the six joints 2 and 3, the three joints 3 arranged on the distal end side are the first type joints 3 (first joints). Each of the three joints 2 arranged on the proximal end side is a second type joint 2 (second joint).

本形態のように6つの関節部2,3を有する場合、先端側に配置された3つの関節部3はともに要求トルクがそれほど大きくなる必要がないため、小型かつ軽量の第一回転規制機構30が含まれて構成される第1型関節部3(第一関節部)が適している。その一方、基端部に配置された3つの関節部2はともに、先端側の3つの関節部3を比べて要求トルクが大きくなる。そのため、基端部に配置された3つの関節部2は、大ブレーキトルク且つ高耐久の第二回転規制機構70が含まれて構成される第2型関節部2(第二関節部)が適している。 When six joints 2 and 3 are provided as in this embodiment, the three joints 3 arranged on the distal end side do not need to require a large torque, so the compact and lightweight first rotation restricting mechanism 30 A first type joint 3 (first joint) is suitable. On the other hand, the three joints 2 arranged at the proximal end require a larger torque than the three joints 3 at the distal end. Therefore, the three joints 2 arranged at the proximal end are suitable for the second type joints 2 (second joints) configured to include the second rotation restricting mechanism 70 with large braking torque and high durability. ing.

また、本形態では、第2型関節部2(第二関節部)は、モータ10及び第二回転規制機構70を収容するケース体80(筐体)を備える。ケース体80におけるモータ10の回転軸方向に直交する方向の端部には、電線を通す開口部81a(穴部)が設けられ、開口部81bには、開口部81bを補強する補強部材81cが形成されている。 Further, in this embodiment, the second type joint portion 2 (second joint portion) includes a case body 80 (housing) that houses the motor 10 and the second rotation restricting mechanism 70 . An opening 81a (hole) through which an electric wire is passed is provided at the end of the case body 80 in a direction perpendicular to the rotation axis direction of the motor 10, and a reinforcing member 81c for reinforcing the opening 81b is provided in the opening 81b. formed.

ここで、第二回転規制機構70を所定の関節部2に搭載する場合、その関節部2の外形は大型化する傾向にあり、これに伴ってケース体80(筐体)も大型化する。そのため、このように構成すると、第二回転規制機構70を搭載して関節部2のケース体80が大型化した場合でも、電線を通すための開口部81bに補強部材81cが形成されるので、関節部2のケース体80の強度を高めることができる。これにより、ロボット1の動作時におけるロボット1自体の振動などを抑制することができる。なお、このような補強部材は、関節部3のケース体80に設けられた電線を通すための開口部に設けられてもよい。 Here, when the second rotation restricting mechanism 70 is mounted on a predetermined joint portion 2, the external shape of the joint portion 2 tends to increase, and accordingly the case body 80 (housing) also increases in size. Therefore, with this configuration, even if the second rotation restricting mechanism 70 is mounted and the case body 80 of the joint portion 2 is enlarged, the reinforcing member 81c is formed in the opening 81b for passing the electric wire. The strength of the case body 80 of the joint portion 2 can be increased. As a result, vibration of the robot 1 itself can be suppressed when the robot 1 operates. Note that such a reinforcing member may be provided in an opening provided in the case body 80 of the joint portion 3 for passing an electric wire.

また、本形態では、第2型関節部2(第二関節部)は、トルクの出力方向側から順に、減速機20、モータ10、第二回転規制機構70、及びモータ10の回転位置を光学的に検出する位置検出機構60(検出器)が配置された構成である。第二回転規制機構70の摩擦板72(第二回転体)と位置検出機構60との間には、摩擦板72をモータ10の回転軸方向に移動させるための磁力を発生させるコイル71bを収容するヨーク71が設けられている。 Further, in this embodiment, the second type joint portion 2 (second joint portion) optically detects the rotational positions of the speed reducer 20, the motor 10, the second rotation restricting mechanism 70, and the motor 10 in this order from the torque output direction side. It is a configuration in which a position detection mechanism 60 (detector) that detects the target is arranged. Between the friction plate 72 (second rotating body) of the second rotation restricting mechanism 70 and the position detection mechanism 60, a coil 71b for generating a magnetic force for moving the friction plate 72 in the rotation axis direction of the motor 10 is accommodated. A yoke 71 is provided.

このように、第二回転規制機構70の摩擦板72(第二回転体)と位置検出機構60(検出器)との間に、ヨーク71が配設されるので、第二回転規制機構70の使用に伴って摩擦板72の摩擦粉が発生した場合でも、ヨーク71が障壁となってその摩擦粉が位置検出機構60側にまで侵入するのを抑制することができる。この侵入の抑制により、位置検出機構60の動作に影響するのを防止することができる。 In this manner, the yoke 71 is arranged between the friction plate 72 (second rotating body) of the second rotation restricting mechanism 70 and the position detecting mechanism 60 (detector). Even if friction powder is generated from the friction plate 72 during use, the yoke 71 serves as a barrier to prevent the friction powder from entering the position detection mechanism 60 side. By suppressing this intrusion, it is possible to prevent the operation of the position detection mechanism 60 from being affected.

また、本形態では、ヨーク71とモータ10のロータ11(磁石ホルダ12)との隙間は、可動板74(第二部材)と摩擦板72(第二回転体)との当接により生じ得る摩耗粉の通過を抑制する距離となっている。 Further, in this embodiment, the gap between the yoke 71 and the rotor 11 (magnet holder 12) of the motor 10 is the wear that can occur due to contact between the movable plate 74 (second member) and the friction plate 72 (second rotating body). It is a distance that suppresses the passage of powder.

このため、ヨーク71とロータ11との隙間が摩擦粉の通過を抑制する距離に設定されるので、その摩擦粉が位置検出機構60(検出器)側にまで侵入するのをより一層抑制することができる。 Therefore, since the gap between the yoke 71 and the rotor 11 is set to a distance that suppresses the passage of the friction powder, it is possible to further suppress the friction powder from entering the position detection mechanism 60 (detector) side. can be done.

また、本形態では、第2型関節部2(第二関節部)は、モータ10の回転軸17に固定され且つこのモータ10の駆動用磁石13を支持する磁石ホルダ12を備える。第二回転規制機構70の摩擦板72(第二回転体)には、略矩形状(多角形の一例)の穴72aが形成されている。摩擦板72は、その略矩形状の穴72aに嵌まるハブ73を介して磁石ホルダ12に支持されている。 Further, in this embodiment, the second type joint portion 2 (second joint portion) includes a magnet holder 12 that is fixed to the rotating shaft 17 of the motor 10 and supports the driving magnet 13 of the motor 10 . A substantially rectangular (an example of a polygonal) hole 72a is formed in the friction plate 72 (second rotor) of the second rotation restricting mechanism 70 . The friction plate 72 is supported by the magnet holder 12 via a hub 73 fitted in the substantially rectangular hole 72a.

このため、第二回転規制機構70の組立・生産時において、焼き嵌め固定の後に着磁工程を設けたり、構成部材の配置順に応じて工程を適切に入れ替えたりすることが作業工程上、容易にすることができる。 Therefore, during the assembly and production of the second rotation restricting mechanism 70, it is easy to provide a magnetization process after shrink-fitting and appropriately change the process according to the arrangement order of the constituent members. can do.

(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。
(Other embodiments)
The embodiment described above is an example of the preferred embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

上述した形態では、第一回転規制機構30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、第一回転規制機構30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。 In the embodiment described above, the compression coil spring 42 of the first rotation restricting mechanism 30 urges the restricting pin 32 upward, and the solenoid 41 moves the restricting pin 32 downward, but it is not limited to this. For example, the compression coil spring 42 may urge the regulation pin 32 downward, and the solenoid 41 may move the regulation pin 32 upward. Further, in the embodiment described above, the compression coil spring 42 of the first rotation restricting mechanism 30 urges the restricting pin 32, but this is not restrictive. For example, the regulation pin 32 may be biased by another spring member such as a tension coil spring.

上述した形態では、回転側規制部材31の突起部31aは、ロータ11の径方向の外側へ突出するように形成されているが、これに限定されない。例えば、突起部31aは、ロータ11の径方向の内側へ突出するように形成されてもよい。 In the embodiment described above, the protrusion 31a of the rotation-side regulating member 31 is formed so as to protrude radially outward of the rotor 11, but is not limited to this. For example, the protrusion 31 a may be formed to protrude radially inward of the rotor 11 .

上述した形態では、駆動機構40のプランジャ41aの上端部にピン43が固定されているが、これに限定されない。例えば、プランジャ41aの上端部にピン43が固定されていなくてもよい。この場合には、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なっており、プランジャ41aの上端部は、ケース体80の貫通孔82aの中に配置されている。また、規制ピン32が規制位置にあるとき、プランジャ41aの上端部はケース体80の外部に突出しており、ケース体80の外部に突出しているプランジャ41aの上端部がケース体80の内部に向かって押されると、規制位置にある規制ピン32が規制解除位置へ移動する。 Although the pin 43 is fixed to the upper end portion of the plunger 41a of the drive mechanism 40 in the embodiment described above, the present invention is not limited to this. For example, the pin 43 may not be fixed to the upper end of the plunger 41a. In this case, the length of the upper end portion of the plunger 41a that protrudes upward from the body portion 41b of the solenoid 41 is longer, and the upper end portion of the plunger 41a is arranged in the through hole 82a of the case body 80. ing. When the regulating pin 32 is at the regulating position, the upper end of the plunger 41a protrudes outside the case body 80, and the upper end of the plunger 41a protruding outside the case body 80 extends toward the inside of the case body 80. When pressed, the regulating pin 32 at the regulating position moves to the regulating position.

なお、駆動機構40のプランジャ41aの上端部にピン43が固定されていない場合、規制ピン32が規制位置にあるときにプランジャ41aの上端部がケース体80の内部に配置されていてもよい。この場合、カバー82に貫通孔82aが形成されていなくてもよい。 If the pin 43 is not fixed to the upper end of the plunger 41a of the drive mechanism 40, the upper end of the plunger 41a may be arranged inside the case body 80 when the regulating pin 32 is in the regulating position. In this case, the cover 82 may not have the through hole 82a.

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。 In the embodiment described above, the rigid internal gear 21 serves as the output shaft of the speed reducer 20, but it is not limited to this. For example, the flexible external gear 22 may serve as the output shaft of the speed reducer 20 . In this case, the rigid internal gear 21 is fixed to the case body 80 and the inner ring 26a of the cross roller bearing 26, and the flexible external gear 22 is fixed to the outer ring 26b of the cross roller bearing 26 and the flange portion 18a of the output side member 18. be done. Moreover, although the speed reducer 20 is a hollow wave gear device in the embodiment described above, it is not limited to this. For example, the speed reducer 20 may be a hollow speed reducer other than the hollow wave gear device. Also, the speed reducer 20 may be a speed reducer other than the hollow speed reducer. Moreover, although the motor 10 is a hollow motor in the embodiment described above, it is not limited to this. For example, motor 10 may be a motor other than a hollow motor. Further, although the motor 10 is a so-called inner rotor type motor in the embodiment described above, it is not limited to this. For example, the motor 10 may be an outer rotor type motor.

上述した形態では、ロボット1は、6個の関節部2,3を備えているが、これに限定されない。例えば、ロボット1が備える関節部2,3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4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4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2,3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2,3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。 Although the robot 1 has six joints 2 and 3 in the embodiment described above, it is not limited to this. For example, the number of joints 2 and 3 included in the robot 1 may be five or less, or may be seven or more. Moreover, although the robot 1 is provided with two arms 4 in the form mentioned above, it is not limited to this. For example, the number of arms 4 provided in the robot 1 may be one, or three or more. In addition, in the embodiment described above, the joints 2 and 3 of the robot 1 are configured by rotary actuators having the motor 10 and the speed reducer 20, but the present invention is not limited to this. For example, rotary actuators may be used other than the joints 2 and 3 of the robot 1 . In addition, the rotary actuator may be used as a driving portion of a θ stage (rotational stage). Moreover, although the robot 1 is an industrial robot in the embodiment described above, the robot 1 can be applied to various uses. For example, robot 1 may be a service robot.

1 産業用ロボット(ロボット)
2 第2型関節部
2A 第1関節部
2B 第2関節部
2C 第3関節部
3 第1型関節部
3A 第4関節部
3B 第5関節部
3C 第6関節部
4 アーム
4A 第1アーム
4B 第2アーム
4a フランジ部
5 支持部材
5a フランジ部
6 連結部材
6a フランジ部
10 モータ
11 ロータ
12 磁石ホルダ
12a 段差面
13 駆動用磁石(磁石)
14 ステータ
15 軸受保持部材
16 ベアリング
17 回転軸
18 出力側部材
18a フランジ部
18b 筒部
18c 貫通孔
18d 小径部
18e 段差面
19 ベアリング
20 減速機
21 剛性内歯歯車
22 可撓性外歯歯車
22a フランジ部
23 波動発生部
24 入力軸
24a 楕円部
25 ウエーブベアリング
26 クロスローラベアリング
26a 内輪
26b 外輪
30 第一回転規制機構
31 回転側規制部材(第一回転体)
31a 突起部(突起)
32 規制ピン(第一部材)
32a 凹部
33 リニアブッシュ
35 固定部材
35a 凹部
35b 窪み
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
43 ピン
43a 軸部
43b フランジ部
50 保持部材
50a 保持部
50b 貫通孔
50c 大径部
50d 段差面
51 支柱
60 位置検出機構(検出器)
61 スリット板
62 センサ
70 第二回転規制機構
71 ヨーク
71a 収容溝
71b コイル
72 摩擦板(第二回転体)
72a 穴
73 ハブ
74 可動板(第二部材)
80 ケース体(筐体)
81 ケース本体
81a 開口部
81b 開口部(穴部)
81c 補強部材
82 カバー
82a 貫通孔
1 Industrial robots (robots)
2 Second type joint 2A First joint 2B Second joint 2C Third joint 3 First type joint 3A Fourth joint 3B Fifth joint 3C Sixth joint 4 Arm 4A First arm 4B 2 Arm 4a Flange 5 Supporting member 5a Flange 6 Connecting member 6a Flange 10 Motor 11 Rotor 12 Magnet holder 12a Step surface 13 Driving magnet (magnet)
14 Stator 15 Bearing holding member 16 Bearing 17 Rotating shaft 18 Output side member 18a Flange 18b Cylindrical portion 18c Through hole 18d Small diameter portion 18e Step surface 19 Bearing 20 Reducer 21 Rigid internal gear 22 Flexible external gear 22a Flange 23 Wave motion generating part 24 Input shaft 24a Elliptical part 25 Wave bearing 26 Cross roller bearing 26a Inner ring 26b Outer ring 30 First rotation restricting mechanism 31 Rotation side restricting member (first rotor)
31a projection (projection)
32 Regulating pin (first member)
32a recess 33 linear bushing 35 fixing member 35a recess 35b recess 40 drive mechanism 41 solenoid 41a plunger 41b body portion 42 compression coil spring 43 pin 43a shaft portion 43b flange portion 50 holding member 50a holding portion 50b through hole 50c large diameter portion 50d step surface 51 Post 60 Position detection mechanism (detector)
61 slit plate 62 sensor 70 second rotation restricting mechanism 71 yoke 71a housing groove 71b coil 72 friction plate (second rotor)
72a hole 73 hub 74 movable plate (second member)
80 case body (casing)
81 Case body 81a Opening 81b Opening (hole)
81c reinforcing member 82 cover 82a through hole

Claims (9)

複数の関節部と前記関節部に連結されるアームとを有するロボットであって、
前記複数の関節部は、モータ及び当該モータの回転を規制する第一回転規制機構を含む少なくとも1つの第一関節部と、モータ及び当該モータの回転を規制する第二回転規制機構を含む少なくとも1つの第二関節部と、を含み、
前記第一回転規制機構は、前記モータの回転軸によって支持された第一回転体の外周部に形成された複数の突起の間に第一部材を挿入することによって当該モータの回転を規制する機構であり、
前記第二回転規制機構は、前記モータの回転軸によって支持された第二回転体の前記回転軸の方向の端面に第二部材を当接させることによって生じる摩擦力によって当該モータの回転を規制する機構であり、
前記第二関節部は、トルクの出力方向側から順に、減速機、前記モータ、前記第二回転規制機構、及び前記モータの回転位置を光学的に検出する検出器が配置された構成であり、
前記第二回転規制機構の前記第二回転体と前記検出器との間には、前記第二部材を前記モータの回転軸方向に移動させるための磁力を発生させるコイルを収容するコイルホルダが設けられている、ロボット。
A robot having a plurality of joints and an arm connected to the joints,
The plurality of joints includes at least one first joint including a motor and a first rotation restricting mechanism that restricts rotation of the motor, and at least one including a motor and a second rotation restricting mechanism that restricts rotation of the motor. a second articulation, and
The first rotation restricting mechanism is a mechanism for restricting rotation of the motor by inserting a first member between a plurality of projections formed on an outer peripheral portion of a first rotating body supported by a rotating shaft of the motor. and
The second rotation restricting mechanism restricts rotation of the motor by a frictional force generated by bringing a second member into contact with an end surface of a second rotating body supported by the rotating shaft of the motor in the direction of the rotating shaft. is a mechanism,
The second joint portion has a configuration in which a speed reducer, the motor, the second rotation restriction mechanism, and a detector that optically detects the rotational position of the motor are arranged in order from the torque output direction side,
A coil holder that houses a coil that generates a magnetic force for moving the second member in the rotation axis direction of the motor is provided between the second rotating body of the second rotation restricting mechanism and the detector. Robot .
複数の関節部と前記関節部に連結されるアームとを有するロボットであって、A robot having a plurality of joints and an arm connected to the joints,
前記複数の関節部は、モータ及び当該モータの回転を規制する第一回転規制機構を含む少なくとも1つの第一関節部と、モータ及び当該モータの回転を規制する第二回転規制機構を含む少なくとも1つの第二関節部と、を含み、The plurality of joints includes at least one first joint including a motor and a first rotation restricting mechanism that restricts rotation of the motor, and at least one including a motor and a second rotation restricting mechanism that restricts rotation of the motor. a second articulation, and
前記第一回転規制機構は、前記モータの回転軸によって支持された第一回転体の外周部に形成された複数の突起の間に第一部材を挿入することによって当該モータの回転を規制する機構であり、The first rotation restricting mechanism is a mechanism for restricting rotation of the motor by inserting a first member between a plurality of projections formed on an outer peripheral portion of a first rotating body supported by a rotating shaft of the motor. and
前記第二回転規制機構は、前記モータの回転軸によって支持された第二回転体の前記回転軸の方向の端面に第二部材を当接させることによって生じる摩擦力によって当該モータの回転を規制する機構であり、The second rotation restricting mechanism restricts rotation of the motor by a frictional force generated by bringing a second member into contact with an end surface of a second rotating body supported by the rotating shaft of the motor in the direction of the rotating shaft. is a mechanism,
前記第二関節部は、前記モータの回転軸に固定され且つ当該モータの磁石を支持する磁石ホルダを備え、The second joint portion includes a magnet holder that is fixed to the rotating shaft of the motor and supports the magnet of the motor,
前記第二回転規制機構の前記第二回転体には、多角形の穴が形成されており、A polygonal hole is formed in the second rotating body of the second rotation restricting mechanism,
前記第二回転体は、前記多角形の穴に嵌るアタッチメントを介して前記磁石ホルダに固定されている、ロボット。The robot, wherein the second rotating body is fixed to the magnet holder via an attachment that fits into the polygonal hole.
請求項1または2記載のロボットであって、
前記複数の関節部のうち、最も先端側に配置された関節部は前記第一関節部であり、最も基端側に配置された関節部は前記第二関節部であるロボット。
The robot according to claim 1 or 2 ,
Among the plurality of joints, the joint closest to the distal end is the first joint, and the joint closest to the proximal end is the second joint.
請求項1または2記載のロボットであって、
前記複数の関節部のうち、最も先端側に配置される前記アームの三次元位置を決めるための関節部は前記第二関節部であり、当該アームの先端側に連結される関節部は前記第一関節部であるロボット。
The robot according to claim 1 or 2 ,
Among the plurality of joint portions, the joint portion for determining the three-dimensional position of the arm arranged on the most distal side is the second joint portion, and the joint portion connected to the distal side of the arm is the second joint portion. A robot with one joint.
請求項1または2記載のロボットであって、
前記複数の関節部のうち、出力トルクが閾値以下となる関節部が前記第一関節部であり、出力トルクが前記閾値を超える関節部が前記第二関節部であるロボット。
The robot according to claim 1 or 2 ,
Among the plurality of joints, the joint having an output torque equal to or less than a threshold is the first joint, and the joint having an output torque exceeding the threshold is the second joint.
請求項からのいずれか1項記載のロボットであって、
2つの前記アームを含み、
前記複数の関節部として6つの関節部を含み、
前記6つの関節部のうち、先端側に配置された3つの関節部はそれぞれ前記第一関節部であり、基端側に配置された3つの関節部はそれぞれ前記第二関節部であるロボット。
The robot according to any one of claims 3 to 5 ,
comprising two said arms;
including six joints as the plurality of joints,
Of the six joints, the three joints arranged on the distal side are the first joints, and the three joints arranged on the proximal side are the second joints.
請求項1からのいずれか1項記載のロボットであって、
前記第二関節部は、前記モータ及び前記第二回転規制機構を収容する筐体を備え、
前記筐体における前記モータの回転軸方向に直交する方向の端部には、電線を通す穴部が設けられ、
前記穴部には、前記穴部を補強する補強部材が形成されているロボット。
The robot according to any one of claims 1 to 6 ,
the second joint includes a housing that accommodates the motor and the second rotation restricting mechanism,
A hole through which an electric wire is passed is provided at an end of the housing in a direction orthogonal to the rotation axis direction of the motor,
The robot, wherein a reinforcing member is formed in the hole to reinforce the hole.
請求項記載のロボットであって、
前記コイルホルダと前記モータのロータとの隙間は、前記第二部材と前記第二回転体との当接により生じ得る摩耗粉の通過を抑制する距離となっているロボット。
The robot according to claim 1 ,
In the robot, the gap between the coil holder and the rotor of the motor is a distance that suppresses the passage of abrasion powder generated by the contact between the second member and the second rotating body.
請求項1記載のロボットであって、
前記第二関節部は、前記モータの回転軸に固定され且つ当該モータの磁石を支持する磁石ホルダを備え、
前記第二回転規制機構の前記第二回転体には、多角形の穴が形成されており、
前記第二回転体は、前記多角形の穴に嵌るアタッチメントを介して前記磁石ホルダに固定されているロボット。
The robot according to claim 1 ,
The second joint portion includes a magnet holder that is fixed to the rotating shaft of the motor and supports the magnet of the motor,
A polygonal hole is formed in the second rotating body of the second rotation restricting mechanism,
The robot, wherein the second rotating body is fixed to the magnet holder via an attachment that fits into the polygonal hole.
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