JP7381204B2 - ロボット - Google Patents
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Description
本実施形態に係るロボット1は、図1および図2に示されるように、例えば、6軸多関節型ロボットである。
第1の関節軸J1は、被設置面である床面に設置されるベース(第1リンク部材)2と旋回胴(第2リンク部材)3との間に設けられ、ベース2に対して旋回胴3を、鉛直な第1軸線(回転軸線)A回りに回転させることができる。
第3の関節軸J3は、第1アーム(第1リンク部材)4と第2アーム(第2リンク部材)5との間に設けられ、第1アーム4に対して第2アーム5を、第2軸線Bに平行な第3軸線(回転軸線)C回りに回転させることができる。
第1の関節軸J1は、図3に示されるように、第1軸線A回りに相対回転可能に連結されたベース2および旋回胴3と、回転駆動力を発生するモータ7と、モータ7の回転軸7aの回転を減速する減速機8とを備えている。
モータ7は、第1軸線Aから離間した位置に配置されている。モータ7と減速機8との間には、モータ7の回転軸7aの回転を減速機8に伝達する一対の歯車9,10が設けられている。
第2の関節軸J2は、図4および図5に示されるように、第2軸線(回転軸線)B回りに相対回転可能に連結された旋回胴(第1リンク部材)3および第1アーム(第2リンク部材)4と、回転駆動力を発生するモータ22と、モータ22の回転軸22aの回転を減速する減速機23とを備えている。
第4の関節軸J4は、第1の関節軸J1のベース2を手首ユニット6、旋回胴3を第2アーム5に置き換えただけの、第1の関節軸J1と同等の構造を有しているので説明を省略する。
図1および図2には、第1の関節軸J1と第4の関節軸J4の構成には同一の符号を付し、第2の関節軸J2と第3の関節軸J3の構成にも同一の符号を付している。
本実施形態に係るロボット1によれば、モータ7,22により発生した回転駆動力が減速機に入力されると、モータ7,22の回転軸7a,22aの回転が減速機8,23によって減速させられて、減速機8,23の入力軸部12,24と出力軸部13,25とが相対回転させられる。
そして、スケール部材18がガイド管15に固定され、センサ19が旋回胴3あるいは第2アーム5を挟んで間接的に入力軸部12に固定されているので、センサ19とスケール部材18との間に、入力軸部12と出力軸部13との相対回転に等しい相対回転が発生する。これにより、出力側エンコーダ17Bによって、入力軸部12と出力軸部13との相対回転角度を精度よく検出することができる。
また、第2および第3の関節軸J2,J3においては、出力軸部25が固定されたリンク部材4,5の出力軸部25とは反対側の側面に設けた取付面4aに、スケール部材27を直接取り付けている。
その結果、出力側エンコーダ17B,26Bへの外部からのアクセスを容易にし、ロボット1を分解しなくても、スケール部材18,27およびセンサ19,28の交換および調整を行うことができるという利点がある。
この場合には、ガイド管15が入力軸部12に固定されればよい。
2 ベース(第1リンク部材)
3 旋回胴(第1リンク部材、第2リンク部材)
4 第1アーム(第1リンク部材、第2リンク部材)
4a 取付面
5 第2アーム(第1リンク部材、第2リンク部材)
6 手首ユニット(第2リンク部材)
7,22 モータ
7a,22a 回転軸
8,23 減速機
12,24 入力軸部
13,25 出力軸部
17A,26A 入力側エンコーダ
17B,26B 出力側エンコーダ
18,27 スケール部材
18a,27a 円筒面
19,28 センサ
20,29 中央孔(凹部)
30,32 突起(凸部)
31 固定部材
33 凹部
A 第1軸線(回転軸線)
B 第2軸線(回転軸線)
C 第3軸線(回転軸線)
D 第4軸線(回転軸線)
J1,J2,J3,J4,J5,J6 関節軸
Claims (12)
- 第1リンク部材と、
第2リンク部材と、
第3リンク部材と、
前記第1リンク部材と前記第2リンク部材を相対的に動作させる第1の関節軸と、
前記第2リンク部材と前記第3リンク部材を相対的に動作させる第2の関節軸とを備え、
前記第1の関節軸が、前記第1リンク部材と前記第2リンク部材との間に設けられた第1の減速機と、該第1の減速機に入力する回転駆動力を発生する第1のモータと、該第1のモータの回転角度を検出する入力側エンコーダと、前記第1の減速機の出力を検出する第1のエンコーダとを備え、
前記第2の関節軸が、前記第2リンク部材と前記第3リンク部材との間に設けられた中空の第2の減速機と、該第2の減速機の出力を検出する第2のエンコーダとを備え、
前記第1の関節軸の軸線が、前記第2の関節軸の軸線と略垂直になるように配置され、
前記第1リンク部材が、前記第1のエンコーダと前記第1の減速機との間に位置し、
前記第2リンク部材が、前記第2のエンコーダと前記第2の減速機との間に位置し、
前記第1の減速機が、前記第1リンク部材に固定された第1の出力軸部と、前記第2リンク部材に固定された第1の入力軸部とを備え、
前記第2の減速機が、前記第2リンク部材に固定された第2の入力軸部と、前記第3リンク部材に固定された第2の出力軸部と、一端が前記第2の入力軸部および前記第2の出力軸部の一方に固定され、他端が前記第2の入力軸部および前記第2の出力軸部の他方が固定される前記第2リンク部材または前記第3リンク部材の表面よりも突出して配置される筒状部材とを備え、
前記第1のエンコーダが、前記第1リンク部材の前記第2リンク部材とは反対側に位置する面に取り付けられ、
前記第2のエンコーダが、センサによる角度検出用のパターンを有するスケール部材を備え、
該スケール部材が、前記筒状部材の前記他端に着脱可能に設けられているロボット。 - 前記第1のエンコーダが、角度検出用の第1のパターンを有する第1のスケール部材と、該第1のスケール部材の前記第1のパターンを検出する第1のセンサとを備え、
前記第2のエンコーダが、該第2のエンコーダの前記スケール部材の前記パターンを検出するセンサを備える請求項1に記載のロボット。 - 前記第1リンク部材に設けられ、前記第1の関節軸の軸線に直交する方向に延びる取付面を備え、
前記第1のスケール部材が、前記取付面に板厚方向の一表面を密着させて着脱可能に固定され、
前記第1のセンサが、前記第2リンク部材に固定された固定部材に取り付けられている請求項2に記載のロボット。 - 前記第1のスケール部材の前記一表面に凹部が設けられ、前記取付面に凸部が設けられ、
前記凹部と前記凸部とが、前記第1の関節軸の軸線方向に嵌合可能に設けられている請求項3に記載のロボット。 - 前記凸部が、前記第1の関節軸の軸線を中心として該第1の関節軸の軸線に沿う方向に延びる円柱状に形成され、
前記第1のスケール部材がリング板状に形成され、
前記凹部が前記第1のスケール部材の中央孔である請求項4に記載のロボット。 - 前記第1のスケール部材が平板状であり、前記第2のエンコーダの前記スケール部材がリング状である請求項2から請求項5のいずれかに記載のロボット。
- 前記第1のスケール部材または前記第2のエンコーダの前記スケール部材が円筒面を有し、
該円筒面に、前記第1のパターンまたは前記第2のエンコーダの前記パターンが設けられ、
前記第1のセンサまたは前記第2のエンコーダの前記センサが、前記円筒面に対して径方向に間隔をあけて配置されている請求項2から請求項6のいずれかに記載のロボット。 - 前記第2のエンコーダの前記スケール部材が、カバーによって覆われている請求項2から請求項7のいずれかに記載のロボット。
- 前記第1のエンコーダの少なくとも一部が、前記第1リンク部材の表面に設けられ、
前記第2のエンコーダの少なくとも一部が、前記第2リンク部材の表面に設けられている請求項1から請求項8のいずれかに記載のロボット。 - 前記筒状部材が、前記第2の減速機と略同軸に配置され、中空構造を有する請求項1から請求項9のいずれかに記載のロボット。
- 前記筒状部材が、前記第2の関節軸の軸線に沿う方向に配線を挿通可能である請求項1から請求項10のいずれかに記載のロボット。
- 前記第2の関節軸が、前記第2リンク部材と前記第3リンク部材を相対駆動させる第2のモータを備え、
該第2のモータが、前記第2の関節軸の軸線から離間した位置に設けられている請求項1から請求項11のいずれかに記載のロボット。
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