JPH0513510Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 Ａ 産業上の利用分野 本考案は、過負荷防止機構と位置検出器とを有
するロボツトの関節に関する。

Ｂ 考案の概要 本考案は、主部に対して駆動される従部と、駆
動手段との間に過負荷防止機構を設け、従部の回
動位置を検出する位置検出器を設けたロボツトの
関節において、 主部の先端に一定の間隔をおいて一対の支持部
を一体に形成し、一対の支持部間に従部の基端部
を配設するとともに基端部の両側に形成した回動
軸を夫々の支持部で回動自在に支持し、基端部の
一側に位置検出器を設ける一方、他側に過負荷防
止機構を介して駆動手段を連動連結することによ
り、 過負荷防止機構の働きで駆動手段と従部との相
対的回動位置がずれても、位置検出器が従部の真
の回動位置を検出するようにしたものである。

Ｃ 従来の技術 ロボツトの関節は、従来以下のように構成して
いる。即ち、主部に対して従部を回動自在に設
け、主部に取り付けたモータを、摩擦力等によつ
て回転力を伝える過負荷防止機構を介して従部に
連動連結する一方、モータに直接に位置検出器を
連動連結している。

Ｄ 考案が解決しようとする問題点 ところが、位置検出器がモータに直接に連動連
結されているため、過負荷防止機構が動作してモ
ータと従部との相対的な回動位置がずれると、主
部に対する従部の現実の回動位置が位置検出器に
よつて検出されないという問題が生じる。

そこで本考案に斯かる問題を解決し、位置検出
器が常に従部の現実の回動位置を検出するロボツ
トの関節を提供することを目的とする。

Ｅ 問題点を解決するための手段 斯かる目的を達成するための本考案の構成は、
主部の先端に、相互に一定間隔を有する一対の支
持部を一体に形成し、従部の基端部を一対の支持
部間に配設するとともに基端部の両側に一体的に
形成した回動軸を夫々の支持部で回動自在に支持
し、基端部の一側においては回動軸の軸心に一致
させて位置検出器の入力軸を支持部に固定する一
方、位置検出器本体を入力軸の軸心と直角なレバ
ーの一端に固着して他端を回動軸に回動自在に結
合し、基端部の他側においては回動軸に過負荷防
止機構を設けるとともに過負荷防止機構を主部内
の駆動手段に連動連結し、過負荷防止機構は、回
動軸をとりまいて基端部の他側の面に固着された
摩擦板と、回動軸に挿通されるとともに片側が摩
擦板に接し駆動手段によつて回転される主歯車
と、回動軸に挿通されるとともに主歯車を摩擦板
へ押圧する皿バネを介して回動軸に螺合した締付
ナツトとで構成したことを特徴とする。

Ｆ 作用 主部に収納された駆動手段を運転すると、その
回転力は過負荷防止機構の主歯車へ伝わり、主歯
車の回転力は皿バネによつて主歯車が付勢される
従部へ伝わる。つまり、主部に対して従部が回動
する。このとき基端部の一側においては、従部の
回動と共にレバーが回動し、入力軸の固定された
位置検出器の本体が回動する。その結果、位置検
出器が従部の回動位置を正確に検出する。

従部に過負荷が加わり、そのために過負荷防止
機構が動作し、皿バネの付勢力が働いているにも
拘わらず従部に対して主歯車が相対的に空回りし
た場合であつても、位置検出器は主部に対する従
部の相対的な真の回動位置を検出する。

Ｇ 実施例 以下、本考案を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。

図のようにロボツトの関節は主部としてのアー
ム１と、アーム１に対して回動自在な従部として
のハンド２とで構成される。

アーム１は、フレーム１ａと、図中の上部のカ
バー１ｂと、下部のカバー１ｃと、カバー１ｃに
取り付けたカバー１ｄ，１ｅ，１ｆとで構成さ
れ、図中左方である先端には相互に一定間隔だけ
離して一対の支持部３，４が一体的に形成されて
いる。

一対の支持部３，４の間にはハンド２の基端部
２ａが配設され、基端部２ａの両側に一体的に設
けた回動軸５、６が支持部３，４に回動自在に支
持されている。即ち、基端部２ａの一側である図
中の上面にはボルト７を介して回動軸５が固定さ
れるとともに回動軸５が軸受８を介して支持部３
に回動自在に支持される一方、基端部２ａの他側
である図中の下面にはボルト９を介して回動軸６
が固定されるとともに回動軸６が軸受１１を介し
て支持部４に回動自在に支持されている。

基端部２ａの一側では、入力軸１２ａの軸心を
回動軸５の軸心と一致させた状態で、位置検出器
１２の入力軸１２ａが補助部材３３を介してカバ
ー１ｂに固定されている。位置検出器１２の本体
には、入力軸１２ａと直角な方向へ伸びるレバー
１３の一端が固着され、レバー１３の他端に形成
された孔１３ａが回動軸５から図中の上方へ突出
して形成された凸部５ａに回動自在に嵌め込まれ
ている。

基端部２ａの他側においては、回動軸６に過負
荷防止機構１４を介し、駆動手段としてアーム１
内に設けたモータ１５と連動連結されている。以
下にこの構成を説明する。過負荷防止機構１４は
回動軸６のまわりをとりまいて本実施例では基端
部２ａの他側の面と平行に回動軸６に形成した面
に固着されたリング状の摩擦板１６と、回動軸６
に挿通されるとともに図中の上面が摩擦板１６に
当接する主歯車１７と、主歯車１７を摩擦板１６
へ付勢する皿バネ１８及び平座金１９を介して回
動軸６に螺合したナツト２０とで構成されてい
る。皿バネ１８の選定により、過負荷防止機構１
４が動作するときの負荷を設定できる。前記歯車
１７は、２本の軸受２１を介して軸２２に回転自
在に支持されたアイドルギヤ２３を介し、軸受２
４を介して回転自在に支持された平歯車２５に連
動連結されている。この平歯車２５は減速機とし
ての本実施例では商品名ハーモニツクドライブ２
６を介してモータ１５の出力軸１５ａに連動連結
されている。なお、２７は軸受である。

本実施例ではモータ１５はボルト３０を介して
モータフランジ２８に取り付けられ、モータフラ
ンジ２８は一対の軸受２９を介し、出力軸１５ａ
を中心として回動自在にフレーム１ａに支持され
ている。モータフランジ２８の図中左上には受板
２８ａが一体に形成され、受板２８ａと図中の受
板２８ａの紙面に対して裏側に位置する図示しな
いフレーム１ａとの間には力検出器３１が設けら
れている。そして、図中の左端がフレーム１ａに
固定された曲がり梁３２の自由端（右端）が、紙
面に対する表側から裏側へ力検出器３１を一定量
だけ押圧した状態にして取り付けられ、モータ１
５へ加わるいずれの方向への負荷もひとつの力検
出器３１で検出できるようになつている。

ハンド２内のリード線は、基端部２ａから回動
軸５の中を通し、曲がり梁３２の横からフレーム
１ａの図中の右端を通して肘の方へ配線されてい
る（図示せず）。

次に、斯かるロボツトの関節の作用を説明す
る。

モータ１５を回転させると、その出力軸１５ａ
の回転はハーモニツクドライブ２６で減速され、
平歯車２５、アイドルギヤ２３、過負荷防止機構
１４を介してハンド２へ伝わり、ハンド２は回動
軸５，６を中心として回動する。

このとき、アイドルギヤ２３と噛み合う主歯車
１７の回転は、皿バネ１８によつて主歯車１７が
押圧される摩擦板１６へ摩擦力によつて伝わり、
ハンド２は主歯車１７と一体的に回動する。しか
し、ハンド２に加わる外力が過大すぎると、主歯
車１７と摩擦板１６との間に働く回転力が摩擦力
よりも大きくなり、主歯車１７と摩擦板１６との
間にすべりが生じる。つまり、モータ１５へ過負
荷が加わることはない。

モータ１５へ負荷が加わると、モータ１５は出
力軸１５ａの回転方向とは逆方向の回転力を受
け、そのためにモータ１５を取り付けたモータフ
ランジ２８が出力軸１５ａを中心として回転しよ
うとする。このモータフランジ２８の回転力によ
り、受板２８ａが紙面と直角にいずれかの方向へ
動き、フレーム１ａと受板２８ａとの間にあつて
受板２８ａから圧縮力を与えられるか又は曲がり
梁３２によつて与えられている圧縮力が小さくさ
れる力検出器３１がモータ１５に加わる負荷を検
出する。

アーム１に対してハンド２が回動すると、回動
軸５もアーム１に対して回動し、その結果、レバ
ー１３及び位置検出器本体が入力軸１２ａを中心
として回動する。このことは位置検出器１２に対
して相対的に入力軸１２ａが回転したこととな
り、ハンド２の回転位置が検出される。本考案で
は、アーム１とハンド２との間に位置検出器１２
を設けたので過負荷防止機構１４が動作しても、
ハンド２の回動した現実の角度が検出される。

なお、本実施例では主部がアームであつて従部
がハンドの場合のロボツトの関節を示したが、ア
ームとアームの関節や肩とアームとの関節であつ
てもよい。

Ｈ 考案の効果 以上説明したように本考案によるロボツトの関
節によれば、従部における基端部の一側に位置検
出器を設ける一方、他側に過負荷防止機構を設け
るとともに過負荷防止機構を駆動手段に連動連結
したので、過負荷防止機構が動作しても位置検出
器は従部の現実の回動位置を検出することができ
る。従つて主部に対する従部の回動位置を常に正
確に検出することができ、従部の制御が容易に行
える。

【図面の簡単な説明】

図は本考案によるロボツトの関節の実施例を示
す断面図である。 １……アーム、２……ハンド、２ａ……基端
部、３，４……支持部、５，６……回動軸、１２
……位置検出器、１２ａ……入力軸、１３……レ
バー、１４……過負荷防止機構、１５……モー
タ、１６……摩擦板、１７……主歯車、１８……
皿バネ、２０……ナツト。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 主部の先端に、相互に一定間隔を有する一対の
   支持部を一体に形成し、従部の基端部を一対の支
   持部間に配設するとともに基端部の両側に一体的
   に形成した回動軸を夫々の支持部で回動自在に支
   持し、 基端部の一側においては回動軸の軸心に一致さ
   せて位置検出器の入力軸を支持部に固定する一
   方、位置検出器本体を入力軸の軸心と直角なレバ
   ーの一端に固着して他端を回動軸に回動自在に結
   合し、 基端部の他側においては回動軸に過負荷防止機
   構を設けるとともに過負荷防止機構を主部内の駆
   動手段に連動連結し、 過負荷防止機構は、回動軸をとりまいて基端部
   の他側の面に固着された摩擦板と、回動軸に挿通
   されるとともに片側が摩擦板に接し駆動手段によ
   つて回転される主歯車と、回動軸に挿通されると
   ともに主歯車を摩擦板へ押圧する皿バネを介して
   回動軸に螺合した締付ナツトとで構成したことを
   特徴とするロボツトの関節。