JPH0346274B2

JPH0346274B2 -

Info

Publication number: JPH0346274B2
Application number: JP60007135A
Authority: JP
Inventors: Kenji Oka
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1985-01-18
Filing date: 1985-01-18
Publication date: 1991-07-15
Also published as: JPS61168489A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は工業用ロボツトに関する。

〔従来技術〕

従来、工業用ロボツトの支柱、アーム等の変位
を検出するには、これら支柱、アーム等の関節部
の一方側に設けられた固定歯車に、関節部の他方
側に設けられた回転歯車を噛み合わせ、この回転
歯車の回転量を、この回転歯車に同軸的に取り付
けられたポテンシヨメータにより検出して行つて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、このような従来の工業用ロボツトに
おいては、互いに噛み合う固定歯車と回転歯車の
歯間にバツクラツシユ（遊び）があるため、回転
歯車が正回転した後逆回転する際に、前記バツク
ラツシユが埋まるまでの時間、ポテンシヨメータ
に不感帯が生じてこの間ポテンシヨメータが応答
せず、前記支柱、アーム等の変位を正確に検出す
ることができないという問題があつた。そして、
前記固定歯車、回転歯車の歯が摩耗すると、この
バツクラツシユに係る問題はさらにひどくなり、
また、前記問題は固定歯車、回転歯車が偏心して
いる場合においても同様に生じる。

そこで、前記問題を解消すべく固定歯車、回転
歯車の軸間距離を強制的に短かくすると、ポテン
シヨメータが破損したり、回転歯車とポテンシヨ
メータとの連結軸が折れたりするおそれがある。

また、前記固定歯車、回転歯車間に異物が介入
した場合においても、前記連結軸が折れるおそれ
がある。

本発明は従来の工業用ロボツトがもつ以上のよ
うな欠点を取り除いた工業用ロボツトを提供する
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、その目的を達成するために、一方の
部材に他方の部材が回動軸を介して回動自在に設
けられた工業用ロボツトにおいて、支点軸を中心
に前記他方の部材に回動可能に設けられた回動部
材と、前記回動軸の近傍にあつて前記一方の部材
に固定して設けられた固定歯車と、前記回動部材
に回転自在に設けられ前記固定歯車に接離可能に
噛み合わせられる回転歯車と、該回転歯車に該回
転歯車の回転量を検出すべく連結されたポテンシ
ヨメータと、前記固定歯車と前記回転歯車とが噛
合するように前記固定歯車側へ前記回動部材を付
勢されるばねとから構成している。

〔発明の効果〕

固定歯車に回転歯車をばねにより常に押し付け
て、一噛み合い歯の両側の〓間を同時になくし、
簡単な構造でかつ安いコストで固定歯車と回転歯
車の歯間のバツクラツシユをなくすことができ、
これによりポテンシヨメータの不感帯もなくな
り、支柱、アーム等の変位を正確に検出すること
ができて精度が大幅に向上し、その精度は、固定
歯車、回転歯車の歯が摩耗しても変らず、高精度
を保持することができ、固定歯車、回転歯車間に
異物が介入しても、回転歯車がばねの力に抗して
固定歯車から遠ざかる方向へ逃げることができる
ので、ポテンシヨメータが破損したり、回転歯
車、ポテンシヨメータ間の軸が折れたりするのを
防止することができ、前記精度を維持することが
できる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図乃至第５図に
基づいて説明する。第４図中１ａは工業用ロボツ
トであり、この工業用ロボツト１ａの基台１ｂ上
の関節部の一方の部材（サポート）１ｃに設けら
れた回動軸１ｄには、この回動軸１ｄを中心に前
記関節部の他方の部材（支柱）１ｅが回動自在に
設けられている。支柱１ｅの上端にはアーム１ｆ
が回動自在に設けられている。支柱１ｅの側面下
部の所定箇所には下記構成の変位検出装置のベ
ース１が固定して取り付けられている。このベー
ス１は矩形板からなり、その一端には、この矩形
板をＬ字形に折曲して形成された折曲部１ｇが設
けられている。ベース１のコーナには第２図及び
第３図に示すように段付きの支点軸２が固定され
ている。

支点軸２には回動部材（回動板）３がベース１
と離間対向させられて回動自在に取り付けられて
いる。この回動板３は矩形板からなつている。回
動板３のコーナ部にはボス４が設けられており、
回動板３はベアリング５を介して支点軸２に嵌合
されている。６，７はワツシヤ、８は支点軸２の
先端にねじ込まれたナツトである。回動板３のボ
ス４を含む対角線上のボス４の反対側に位置する
コーナ部には、このコーナ部がベース１側へ折り
曲げられて成形された折曲部９が設けられてい
る。

また、回動板３にはポテンシヨメータ１０が取
付けられている。このポテンシヨメータ１０は、
回動板３のボス４に近い短辺３ａ寄り位置に取り
付けられ、かつ回動板３のベース１側に位置させ
られている。ポテンシヨメータ１０の回転軸１１
は回動板３を貫通しており、回転軸１１の端部に
は回転歯車１２が固定して取り付けられている。
この回転歯車１２は、工業用ロボツトの関節部の
回動軸１ｄに同軸的に設けられこの関節部の一方
の部材（サポート）１ｃに固定された固定歯車
（第２図に１点鎖線で示す）１３に接離可能に噛
み合わせられている。

一方、前記回動板３の短辺３ａ側でかつボス４
と反対側コーナ部の下方には、軸状突起１４がベ
ース１と一体的に設けられている。

他方、回動板３の折曲部９の近傍でかつ回動板
３の中央寄り位置には、ベース１側へ突出した軸
状突起１５が回動板３と一体的に設けけられてい
る。これら軸状突起１４，１５間にはポテンシヨ
メータ１０を破損させない所定のばね定数を有す
るばね１６が固定歯車１３側へ回転歯車１２を付
勢するように設けられている。即ちばね１６は固
定歯車１３と回転歯車１２とが噛合するように固
定歯車１３側へ回動部材３を付勢させている。

また、ベース１の折曲部１ｇには、回動板３の
折曲部９に対向しかつこの折曲部９に対し進退調
節自在にストツパ１７が設けられている。このス
トツパ１７は、折曲部１ｇにねじ込まれたボルト
１８とこのボルト１８に螺合されたナツト１９と
からなつている。

しかして、工業用ロボツト１ａの関節部の一方
の部材（サポート）１ｃに対し関節部の他方の部
材（支柱）１ｅが回動すると、固定歯車１３の外
周を回転歯車１２がばね１６の適当な力により固
定歯車１３に押し付けられた状態で回転しつつ遊
星歯車状に回動する。すると、回転歯車１２の回
転量が回転軸１１を介してポテンシヨメータ１０
により検出される。

なお、ストツパ１７のボルト１８の先端と折曲
部９との間の隙間は固定歯車１３、回転歯車１２
のモジユール×２以下となるよう調整することに
より、これら両歯車の噛み合いが外れないように
設定される。

この実施例によれば、固定歯車１３に回転歯車
１２をばね１６により常に押し付けて、一つの噛
み合い歯の両側の〓間を同時になくし、簡単な構
造でかつ安いコストで固定歯車１３と回転歯車１
２の歯間のバツクラツシユをなくすことが可能と
なり、これによりポテンシヨメータ１０の不感帯
も生じず、支柱１ｅの変位を正確に検出すること
ができ、工業用ロボツトの精度を大幅に向上させ
ることができる。

なお、前記実施例においては、関節部の一方の
部材をサポート１ｃとし、関節部の他方の部材を
支柱１ｅとしたが、これに限られることなく、こ
の逆であつてもよく、また第６図に示すように工
業用ロボツトの関節部の一方の部材を支柱１e₁と
し、関節部の他方の部材をアーム１f₁としてもよ
い。即ち、工業用ロボツト１a₁の関節部の一方の
部材（支柱）１e₁に設けられた回動軸１d₁には、
この回動軸１d₁を中心に前記関節部の他方の部材
（アーム）１f₁が回動自在に設けられている。ア
ーム１f₁の側面には、支柱１e₁の上方の所定箇所
に位置して前記実施例の変位検出装置と同一構
成の変位検出装置のベース１が取り付けられて
いる。そして、この変位検出装置の回転歯車１
２は、工業用ロボツト１a₁の関節部の回動軸１d₁
に同軸的に設けられかつこの関節部の一方の部材
（支柱）１e₁に固定された固定歯車１３₁に接離可
能に噛み合わせられている。なお、アーム１f₁に
取り付けられた変位検出装置の外側にはカバー
（図示せず）が取り付けられている。

しかして、工業用ロボツト１a₁の関節部の一方
の部材（支柱）１e₁に対し関節部の他方の部材
（アーム）１f₁が回動すると、固定歯車１３₁の外
周を回転歯車１２がばね１６の適当な力により固
定歯車１３₁に押し付けられた状態で回転しつつ
遊星歯車状に回動する。これにより、回転歯車１
２の回転量が回転軸１１を介してポテンシヨメー
タ１０により検出され、支柱１e₁に対するアーム
１f₁の変位が分る。なお、この実施例において前
記実施例と同一部分には同一符号を付してその一
部の説明を省略する。

また、この実施例においては、関節部の一方の
部材を支柱１e₁とし、関節部の他方の部材をアー
ム１f₁としたが、これに限られることなく、この
逆に一方の部材をアーム１f₁とし、他方の部材を
支柱１e₁としてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す要部の側面
図、第２図はその要部の平面図、第３図は第２図
の矢視図、第４図は本発明の一実施例を示す概
略側面図、第５図は第４図のＶ矢視断面図、第６
図は本発明の他の実施例を示す概略側面図、第７
図は第６図の矢視図である。１ａ，１a₁……工業用ロボツト、１ｃ……一方
の部材（サポート）、１ｄ……回動軸、１ｅ……
他方の部材（支柱）、１e₁……一方の部材（支
柱）、１f₁……他方の部材（アーム）、１……ベー
ス、２……支点軸、３……回動部材（回動板）、
１０……ポテンシヨメータ、１２……回転歯車、
１３，１３₁……固定歯車、１６……ばね、１７
……ストツパ。

Claims

【特許請求の範囲】

１一方の部材に他方の部材が回動軸を介して回
動自在に設けられた工業用ロボツトにおいて、支
点軸を中心に前記他方の部材に回動可能に設けら
れた回動部材と、前記回動軸の近傍にあつて前記
一方の部材に固定して設けられた固定歯車と、前
記回動部材に回転自在に設けられ前記固定歯車に
接離可能に噛み合わせられる回転歯車と、該回転
歯車に該回転歯車の回転量を検出すべく連結され
たポテンシヨメータと、前記固定歯車と前記回転
歯車とが噛合するように前記固定歯車側へ前記回
動部材を付勢させるばねとからなる工業用ロボツ
ト。