JPH0637221Y2 - Rotary friction drive - Google Patents

Rotary friction drive

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JPH0637221Y2
JPH0637221Y2 JP12046288U JP12046288U JPH0637221Y2 JP H0637221 Y2 JPH0637221 Y2 JP H0637221Y2 JP 12046288 U JP12046288 U JP 12046288U JP 12046288 U JP12046288 U JP 12046288U JP H0637221 Y2 JPH0637221 Y2 JP H0637221Y2
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drive
rotating body
roller
outer peripheral
housing
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康宏 澤田
雄策 我妻
武雄 谷田
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Description

【考案の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この考案は、回転体を摩擦ローラを介して、所定の減速
比により回転駆動するための回転摩擦駆動装置、例え
ば、多関節ロボツトの関節部分において使用される回転
摩擦駆動装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial application] The present invention relates to a rotary friction drive device for rotating a rotating body through a friction roller at a predetermined reduction ratio, for example, a joint portion of an articulated robot. The present invention relates to a rotary friction drive device used in.

[従来の技術] 従来、多関節ロボツト等において用いられる回転摩擦駆
動装置としては、例えば、特開昭60-161083号公報に示
されるように、駆動モータからの回転力を減速ギヤを介
して伝達する方式が知られている。しかしながら、この
ようにギヤを介して駆動力を伝達する方式においては、
ギヤが本来有するバツクラツシユや、ギヤ歯面の摩耗等
が発生し、回転位置決め精度や耐久性の観点で問題があ
る。
[Prior Art] Conventionally, as a rotary friction drive device used in an articulated robot or the like, for example, as shown in JP-A-60-161083, the rotational force from a drive motor is transmitted through a reduction gear. The method of doing is known. However, in the method of transmitting the driving force via the gear in this way,
There is a problem in terms of rotational positioning accuracy and durability due to backlash that the gear originally has and wear of the gear tooth surface.

このため、ギヤを用いない回転摩擦駆動装置として、例
えば、特公昭62-46742号公報に示されるように、相互に
接触するローラの摩擦力により、動力を伝達する遊星ロ
ーラ式動力伝達装置が存在する。この遊星ローラ式動力
伝達装置は、外周部に厚肉部を設けることにより、中立
面を外周寄りに位置せしめて、相手ローラとの接触部の
変形能を増加し、小さな軸方向押付け力でもつて大きな
圧接力を得るようにすると共に、油圧を使用せずに機械
的な加圧手段を使用することにより、構造が簡単で且つ
低コスト化を達成することを目的としている。
Therefore, as a rotary friction drive device that does not use a gear, for example, as shown in Japanese Patent Publication No. 62-46742, there is a planetary roller type power transmission device that transmits power by frictional force of rollers contacting each other. To do. In this planetary roller power transmission device, by providing a thick portion on the outer peripheral portion, the neutral surface is positioned closer to the outer peripheral portion, the deformability of the contact portion with the mating roller is increased, and even with a small axial pressing force. In order to obtain a large pressure contact force, and to use a mechanical pressurizing means without using hydraulic pressure, it is an object to achieve a simple structure and cost reduction.

この従来の遊星ローラ式動力伝達装置は、上述した目的
を達成するため、弾性ローラを備え、この弾性ローラの
弾性変形に基づき複数の遊星ローラと太陽ローラとの間
に摩擦力が発生するように構成されている。
In order to achieve the above-mentioned object, this conventional planetary roller power transmission device is provided with an elastic roller so that a frictional force is generated between the plurality of planetary rollers and the sun roller based on the elastic deformation of the elastic roller. It is configured.

[考案が解決しようとする課題] しかしながら、このような従来の遊星ローラ式動力伝達
装置においては、複数の遊星ローラを太陽ローラに転接
させているので、これら複数の遊星ローラの直径寸法が
異なつていると、実質的に太陽ローラに転接できないこ
ととなり、この結果、回転伝達のバランスが取れなくな
る。また、直径寸法の大きい遊星ローラにおいて、極端
な摩耗が生じることになる。また、更には、直径寸法の
大きい遊星ローラが当接する側の押圧力が大きくなり、
太陽ローラあるいはリングローラを支持する軸受けに偏
った力が作用することとなり、軸受けの寿命が短くなる
ことも考えられる。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in such a conventional planetary roller power transmission device, since a plurality of planetary rollers are brought into contact with the sun roller, the diameter dimensions of the plurality of planetary rollers are different. If so, it is practically impossible to make rolling contact with the sun roller, and as a result, the rotation transmission cannot be balanced. Further, extreme wear occurs in the planetary roller having a large diameter dimension. In addition, the pressing force on the side where the planetary roller with a large diameter comes into contact increases,
It is conceivable that a biased force acts on the bearing that supports the sun roller or the ring roller, which shortens the life of the bearing.

また、弾性ローラの変形量は非常に僅かなものであるた
め、長期間の使用によりこの弾性ローラに摩耗が生じる
と、遊星ローラとの間に滑りが生じることになる。この
ように遊星ローラとの間に滑りが生じると、伝達トルク
の減少を伴なうことになる。この為、滑りが生じた時点
で、再度、弾性ローラの弾性変形量を調整しなければな
らず、保守点検の点で問題がある。
Further, since the elastic roller has a very small deformation amount, when the elastic roller is worn due to long-term use, slippage occurs between the elastic roller and the planetary roller. When slip occurs between the planetary roller and the planetary roller as described above, the transmission torque is reduced. Therefore, when slippage occurs, the amount of elastic deformation of the elastic roller must be adjusted again, which causes a problem in maintenance and inspection.

この考案は上述した問題点に鑑みてなされたもので、こ
の考案の目的は、簡単な構成で、例え、摩擦ローラに摩
耗が生じたとしても、良好に回転力を伝達することが出
来ると共に、保守・点検が容易な回転摩擦駆動装置を提
供することである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to have a simple structure, and even if the friction roller is worn, it is possible to satisfactorily transmit the rotational force. (EN) Provided is a rotary friction drive device which can be easily maintained and inspected.

また、軸受けに偏った力が作用することなく、軸受けの
寿命が短くなることを防止できる回転摩擦駆動装置を提
供することである。
Another object of the present invention is to provide a rotary friction drive device capable of preventing the life of the bearing from being shortened without exerting a biased force on the bearing.

更に、この考案は、ロボツト、特に垂直多関節型やスカ
ラー型の関節ロボツトの回転駆動力伝達装置への適用に
好適する回転摩擦駆動装置に関している。
Further, the present invention relates to a rotary friction drive device suitable for application to a rotary drive force transmission device of a robot, particularly a vertical multi-joint type or scalar type joint robot.

このような関節ロボツトは、重量物の把持、運搬用とし
て負荷荷重が大きく、前述した弾性ローラによる回転伝
達では、負荷荷重により弾性変形量の変動を生じること
になる。この為、可動部の移動制御の精度を補償するこ
とが困難となる問題点がある。
Such a joint robot has a large load load for gripping and carrying heavy objects, and in the rotation transmission by the elastic roller described above, the elastic deformation amount varies due to the load load. Therefore, there is a problem that it is difficult to compensate the accuracy of movement control of the movable portion.

この考案の第2の目的は、回転体と、この回転体に圧接
する摩擦ローラ及び駆動源から前記回転体に駆動力を伝
達する駆動ローラとを、剛性を有する剛体で構成するこ
とにより、前記回転体の回転制御を高精度に保障し得る
回転摩擦駆動装置を提供することである。
A second object of the present invention is to provide the rotating body, the friction roller that is brought into pressure contact with the rotating body, and the drive roller that transmits the driving force from the drive source to the rotating body with a rigid rigid body. An object of the present invention is to provide a rotary friction drive device capable of ensuring the rotation control of a rotating body with high accuracy.

[課題を解決するための手段] 上述した課題を解決し、目的を達成するため、この考案
にかかる回転摩擦駆動装置は、一端側を基台に直立さ
せ、他端側に荷重部を有する起立軸部を、回転駆動する
ための回転摩擦駆動装置において、前記起立軸部の下端
部に固定され、前記基台に対して水平面内で回転自在に
支持された略円盤状の回転体と、該回転体の外周円筒面
と転接して前記回転体を回転駆動する駆動ローラと、こ
の駆動ローラを回転自在に支持する駆動ハウジングと、
この駆動ハウジングに固定され、前記駆動ローラに前記
回転体を回転させる駆動力を発生させるための駆動モー
タと、前記回転体の回転中心を中心として前記駆動ロー
ラと略対向する位置に配置され、前記回転体の外周円筒
面に転接する圧接ローラと、この圧接ローラを回転自在
に支持するローラ支持部材と、前記基台上に配置され、
前記駆動ハウジングを前記回転体の外周円筒面に接近及
び離間する方向に移動可能且つ前記回転体の回転方向に
移動不能にガイドする係合部と、前記ローラ支持部材を
前記回転体の外周円筒面に圧接するように付勢するバネ
機構と、前記バネ機構の反力により、前記回転体の外周
円筒面から離間する方向に付勢される圧接ハウジング
と、この圧接ハウジングと前記駆動ハウジングとを互い
に連結する接続ロッドと、前記バネ機構により発生され
るところの前記圧接ローラを前記回転体の外周円筒面に
圧接させる力の反力を前記圧接ハウジングと前記接続ロ
ッドとを介して前記駆動ハウジングに作用させ、前記反
力により前記駆動ハウジングを前記回転体の外周円筒面
に接近する方向に付勢し、前記駆動ローラを前記回転体
の外周円筒面に圧接させることを特徴としている。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the problems described above and achieve the object, a rotary friction drive device according to the present invention has one end side upright on a base and the other end having a load portion. In a rotary friction drive device for rotationally driving a shaft portion, a substantially disk-shaped rotating body that is fixed to a lower end portion of the upright shaft portion and is rotatably supported in a horizontal plane with respect to the base, A drive roller that rotates on the outer peripheral cylindrical surface of the rotating body to drive the rotating body, and a drive housing that rotatably supports the drive roller,
A drive motor that is fixed to the drive housing and that generates a drive force that causes the drive roller to rotate the rotating body, and is disposed at a position that substantially opposes the drive roller about a rotation center of the rotating body, A pressure contact roller that rolls on the outer peripheral cylindrical surface of the rotating body, a roller support member that rotatably supports the pressure contact roller, and is arranged on the base.
An engaging portion that guides the drive housing so as to move toward and away from the outer peripheral cylindrical surface of the rotating body and immovably in the rotating direction of the rotating body, and the roller support member for the outer peripheral cylindrical surface of the rotating body. A spring mechanism for urging the pressure mechanism to press against each other, a pressure contact housing that is urged by a reaction force of the spring mechanism in a direction away from the outer peripheral cylindrical surface of the rotating body, and the pressure contact housing and the drive housing A reaction force of the connecting rod that connects the connecting rod and the pressing roller, which is generated by the spring mechanism, to the outer peripheral cylindrical surface of the rotating body is applied to the drive housing through the pressing housing and the connecting rod. Then, the reaction force urges the drive housing toward the outer peripheral cylindrical surface of the rotating body, and the drive roller is pressed against the outer peripheral cylindrical surface of the rotating body. It is characterized by causing.

[作用] 以上の様に構成される回転摩擦駆動装置においては、駆
動ローラを支持する駆動ハウジングと圧接ハウジングと
を接続ロッドで連結し、圧接ローラを回転体の外周円筒
面に押し付ける反力を利用して駆動ローラを回転体の外
周円筒面に押し付ける様にしている。この結果、圧接ロ
ーラと駆動ローラとは、常時回転体の外周円筒面に圧接
されることとなり、圧接ローラまたは駆動ローラが摩耗
した場合でも、回転体と圧接ローラ及び駆動ローラとの
圧接状態が維持されて、良好に駆動ローラの回転力を回
転体に伝達することができる。また、圧接ローラを円筒
面に押し付ける反力が、駆動ローラを円筒面に押し付け
る押し付け力となる様にしているので、圧接ローラ及び
駆動ローラを回転体に押し付ける力が回転体の軸受けに
対して外力とならないため、回転体の軸受けに偏った力
が働かず、軸受けの寿命が短くなることを防止すること
ができる。
[Operation] In the rotary friction drive device configured as described above, the drive housing supporting the drive roller and the pressure contact housing are connected by the connecting rod, and the reaction force for pressing the pressure contact roller against the outer peripheral cylindrical surface of the rotating body is used. Then, the drive roller is pressed against the outer peripheral cylindrical surface of the rotating body. As a result, the pressure contact roller and the drive roller are always in pressure contact with the outer peripheral cylindrical surface of the rotating body, and even if the pressure contact roller or the drive roller is worn, the pressure contact state between the rotating body, the pressure contact roller and the drive roller is maintained. Thus, the rotational force of the drive roller can be satisfactorily transmitted to the rotating body. Further, since the reaction force that presses the pressure contact roller against the cylindrical surface becomes the pressing force that presses the drive roller against the cylindrical surface, the force that presses the pressure contact roller and the drive roller against the rotating body is an external force against the bearing of the rotating body. Therefore, it is possible to prevent the biased force from acting on the bearing of the rotating body and shorten the life of the bearing.

[実施例] 以下に、この考案に係わる回転摩擦駆動装置の第1の実
施例の構成を、多関節ロボツトに適用した場合につき、
添付図面の第1図乃至第8図を参照して、詳細に説明す
る。
[Embodiment] In the following, the configuration of the first embodiment of the rotary friction drive device according to the present invention is applied to an articulated robot,
A detailed description will be given with reference to FIGS. 1 to 8 of the accompanying drawings.

先ず、この多関節ロボツト10は、第1図及び第2図に示
すように、水平スカラー式に構成されており、図示しな
い土台上に構成される基台12と、この基台12上に、垂直
軸回りに回転自在に取り付けられ、この考案の特徴とな
る回転摩擦駆動装置14を介して回転駆動される起立軸部
16とを備えている。この起立軸部16の先端部には、水平
に延出する第1の水平アーム18の基端部が固着されてい
る。また、この第1の水平アーム18の先端部には、第2
の水平アーム20の基端部が回転自在に取り付けられてい
る。この第2の水平アーム20の先端部には、垂直アーム
22が垂直軸回りに回動自在に、且つ、垂直軸に沿つて上
下動可能に取り付けられている。そして、この垂直アー
ム22の下端には、コンプライアンス装置24を介して、フ
インガ装置26が取着されている。
First, as shown in FIGS. 1 and 2, the articulated robot 10 is configured in a horizontal scalar type, and a base 12 formed on a base (not shown), and on the base 12, A standing shaft portion that is rotatably mounted around a vertical axis and is rotationally driven through a rotary friction drive device 14 that is a feature of the present invention.
16 and. The base end of a horizontally extending first horizontal arm 18 is fixed to the tip of the standing shaft 16. In addition, the tip of the first horizontal arm 18 has a second
The base end of the horizontal arm 20 is rotatably attached. At the tip of this second horizontal arm 20, a vertical arm
22 is attached so as to be rotatable about a vertical axis and vertically movable along the vertical axis. A finger device 26 is attached to the lower end of the vertical arm 22 via a compliance device 24.

上述した起立軸部16は中空筒体から形成され、この起立
軸部16内には、第1の水平アーム18に対して第2の水平
アーム20を回転駆動するための第2の駆動モータ28が収
納されている。また、第1及び第2の水平アーム18,20
は、夫々中空体から形成されている。そして、第1の水
平アーム18内を延出した状態で、第2の水平アーム20の
基端部と駆動モータ28の駆動軸とを互いに連結するエン
ドレスベルト30が張設されている。
The standing shaft portion 16 described above is formed of a hollow cylindrical body, and inside the standing shaft portion 16, a second drive motor 28 for rotationally driving the second horizontal arm 20 with respect to the first horizontal arm 18. Is stored. Also, the first and second horizontal arms 18, 20
Are each formed of a hollow body. An endless belt 30 that stretches the inside of the first horizontal arm 18 and connects the base end of the second horizontal arm 20 and the drive shaft of the drive motor 28 to each other is stretched.

また、起立軸部16の上部には、垂直アーム22を上下方向
に沿つて移動駆動するための第3の駆動モータ32aと、
回転駆動するための第4の駆動モータ32bが載置されて
いる。これら第3及び第4の駆動モータ32a,32bの駆動
力は、図示しない動力伝達機構を介して、垂直アーム22
に伝達されるよう設定されている。更に、上述したフイ
ンガ装置26は、図示しない駆動機構を介して駆動され、
図示しない部品を把持するように構成されている。
A third drive motor 32a for moving and driving the vertical arm 22 in the vertical direction is provided above the standing shaft portion 16,
A fourth drive motor 32b for rotationally driving is mounted. The driving force of the third and fourth drive motors 32a and 32b is supplied to the vertical arm 22 via a power transmission mechanism (not shown).
It is set to be transmitted to. Further, the finger device 26 described above is driven via a drive mechanism (not shown),
It is configured to grip a component (not shown).

尚、これら第2乃至第4の駆動モータ28,32a,32bには、
図示していないが、これらの回転量を検出するためのロ
ータリエンコーダが取り付けられ、後述する制御ユニツ
トに接続されている。
The second to fourth drive motors 28, 32a, 32b are
Although not shown, a rotary encoder for detecting these rotation amounts is attached and connected to a control unit described later.

次に、この考案の特徴となる起立軸部16を回転駆動する
ための回転摩擦駆動装置14について、第3図及び第4図
を参照して説明する。
Next, a rotary friction drive device 14 for rotationally driving the upright shaft portion 16, which is a feature of the present invention, will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

第3図に示すように、この回転摩擦駆動装置14は、上述
した基台12の中心部上に固着された段付き円筒状の固定
支持台34を備えている。この固定支持台34の上部外周縁
には、クロスローラベアリング36を介して、リング状の
回転体38(第4図に示す)が垂直軸回りに回転自在に取
り付けられている。この回転体38の上面には、出力フラ
ンジ部材40が固着されており、この出力フランジ部材40
の上面には、上述した起立軸部16の下端が、これと共に
一体回転するように接続されている。
As shown in FIG. 3, the rotary friction drive device 14 includes a stepped cylindrical fixed support base 34 fixed to the central portion of the base 12 described above. A ring-shaped rotating body 38 (shown in FIG. 4) is attached to the outer peripheral edge of the upper portion of the fixed support base 34 via a cross roller bearing 36 so as to be rotatable around a vertical axis. An output flange member 40 is fixed to the upper surface of the rotating body 38.
The lower end of the standing shaft portion 16 described above is connected to the upper surface of the so as to rotate integrally therewith.

ここで、この基台12の左右両端には、いんろうの関係
で、図中左右方向に沿つて移動可能に、且つ、この基台
12から下方へ脱落不能に、圧接ハウジング42及び駆動ハ
ウジング44が、夫々取着されている。これら圧接ハウジ
ング42と駆動ハウジング44とは、4本の接続ロツド46a,
46b,46c,46dを介して、互いに接続されている。換言す
れば、これら圧接ハウジング42と駆動ハウジング44と
は、4本の接続ロツド46a〜46dを介して、互いに一体
に、左右方向に沿つて移動するように接続されている。
Here, the left and right ends of the base 12 are movable in the horizontal direction in the drawing due to the anchorage, and the base is also movable.
A press-contact housing 42 and a drive housing 44 are attached to each other so as not to fall downward from 12. The pressure contact housing 42 and the drive housing 44 are connected to each other by four connecting rods 46a,
They are connected to each other via 46b, 46c, 46d. In other words, the press-contact housing 42 and the drive housing 44 are connected to each other through the four connecting rods 46a to 46d so as to move integrally in the left-right direction.

この駆動ハウジング44は、回転体38に対向する側面が開
放された中空筐体から形成され、これの上面には、取付
ステイ48を介して第1の駆動モータ50が取着されてい
る。この第1の駆動モータ50は、垂直軸回りに回転駆動
されるモータ軸52を下方に向けて延出した状態で備えて
いる。このモータ軸52の下端は、カツプリングジヨイン
ト54を介して、駆動軸56の上端に接続されている。
The drive housing 44 is formed of a hollow housing whose side surface facing the rotating body 38 is open, and the first drive motor 50 is attached to the upper surface of the drive housing 44 via a mounting stay 48. The first drive motor 50 is provided with a motor shaft 52, which is rotationally driven about a vertical axis, extending downward. The lower end of the motor shaft 52 is connected to the upper end of a drive shaft 56 via a coupling joint 54.

この駆動軸56は、一対のベアリング58a,58bを介して、
駆動ハウジング44に垂直軸回りに回転自在に取り付けら
れている。また、この駆動軸56の上端は、駆動ハウジン
グ44を突出して、これの上方に取り出されており、上述
したように、カツプリングジヨイント54に接続されてい
る。この駆動軸56の両ベアリング58a,58bに挟まれた部
分には、上述した回転体38の外周面に転接する摩擦ロー
ラとしての駆動ローラ60が同軸に固着されている。この
ように、駆動ローラ60の上下両端部をベアリング58a,58
bにより軸支されているので、これが回転体38に圧接状
態で転接する場合において、回転軸線の倒れ込みが確実
に防止されることになる。
This drive shaft 56, via a pair of bearings 58a, 58b,
It is attached to the drive housing 44 so as to be rotatable about a vertical axis. Further, the upper end of the drive shaft 56 projects from the drive housing 44 and is taken out above the drive housing 44, and is connected to the coupling joint 54 as described above. A drive roller 60 as a friction roller that is in rolling contact with the outer peripheral surface of the rotating body 38 is coaxially fixed to a portion of the drive shaft 56 sandwiched between the bearings 58a and 58b. In this way, the upper and lower ends of the drive roller 60 are connected to the bearings 58a, 58a.
Since it is rotatably supported by b, it is possible to reliably prevent the rotation axis from collapsing when it rolls against the rotating body 38 in a pressure contact state.

一方、上述した圧接ハウジング42も、駆動ハウジング44
と同様に、回転体38に対向する側面が開放された中空筐
体から形成されている。この圧接ハウジング42内には、
所定の直径の延出方向に沿つて摺動自在に、ローラ支持
部材62が配設されている。このローラ支持部材62には、
一対の圧接ローラ64,64が、摩擦ローラとして、対応す
る支軸64a,64bを介して、垂直軸回りに回転自在に軸支
されている。これら圧接ローラ64,66は、上述した回転
体38の外周面に転接するよう配設されている。
On the other hand, the pressure contact housing 42 described above is also the drive housing 44.
Similarly to the above, it is formed of a hollow housing whose side surface facing the rotating body 38 is open. In this pressure contact housing 42,
A roller support member 62 is arranged so as to be slidable along the extending direction of a predetermined diameter. The roller support member 62 includes
A pair of pressure contact rollers 64, 64 are rotatably supported as friction rollers via corresponding support shafts 64a, 64b so as to be rotatable about a vertical axis. These pressure rollers 64, 66 are arranged so as to be in rolling contact with the outer peripheral surface of the rotating body 38 described above.

ここで、これら摩擦ローラとしての駆動ローラ60及び圧
接ローラ64,66においては、各々の外周面が太鼓状に半
径方向外方に膨出するよう形成されている。一方、各ロ
ーラ60,64,66が転接する回転体38の外周面も、同様に、
太鼓状に形成されている。このように各ローラ60,64,66
と回転体38との転接面を太鼓状に形成することにより、
各ローラ60,64,66の回転軸線に仮に傾きが生じていたと
しても、略上下方向に関して中央部付近で点で転接する
ことになり、当たり状態が良好に維持されると共に、ロ
ーラの片減りが防止され、ローラの寿命が延びる効果を
奏することが出来るものである。
Here, in the drive roller 60 and the pressure contact rollers 64 and 66 as the friction rollers, their outer peripheral surfaces are formed to bulge outward in the radial direction like a drum. On the other hand, the outer peripheral surface of the rotating body 38 on which the rollers 60, 64, 66 are in rolling contact, similarly,
It is shaped like a drum. In this way each roller 60, 64, 66
By forming the rolling contact surface between the and the rotating body 38 in a drum shape,
Even if the rotation axes of the rollers 60, 64, 66 are tilted, the rollers will roll at a point near the center in the vertical direction, maintaining a good contact condition and reducing the roller's unevenness. Is prevented, and the life of the roller can be extended.

また、この圧接ハウジング42内には、このローラ支持部
材62を延出方向に沿つて回転体38に向けて付勢し、これ
に支持された両圧接ローラ64,66が回転体38の外周面に
所定の付勢力で圧接するように、ばね機構68が設けられ
ている。このばね機構68は、複数の皿ばねを、交互に逆
転させた状態で積み重ねて内蔵されている。これら皿ば
ねは、圧縮状態から解放される際の偏倚に応じて、付勢
力を発揮するよう設定されている。
In the pressure contact housing 42, the roller support member 62 is urged toward the rotating body 38 along the extending direction, and both pressure contact rollers 64 and 66 supported by the roller supporting member 62 are provided on the outer peripheral surface of the rotating body 38. A spring mechanism 68 is provided so as to press-contact with a predetermined biasing force. The spring mechanism 68 is built up by stacking a plurality of disc springs in a state where they are alternately reversed. These disc springs are set to exert a biasing force in accordance with the bias when released from the compressed state.

ここで、このように回転駆動される回転体38と一体に回
転される出力フランジ部材40の中央部には、透孔40aが
形成されており、この透孔40aの上方に位置した状態
で、取付ステイ70を介して、回転体38の回転位置を正確
に検出するための第1のロータリエンコーダ72が取り付
けられている。また、固定支持台34の中央部上、即ち、
第1のロータリエンコーダ72の直下方の固定支持台34上
には、第1のロータリエンコーダ72の検出端72aを相対
的に回転駆動するための固定軸74が上下方向に延出した
状態で固定されている。この固定軸74の上端は、上述し
た透孔40aを貫通して第1のロータリエンコーダ72の直
下方に延出しており、これと検出端74aの下端とは、カ
ツプリングジヨイント76を介して互いに連結されてい
る。
Here, a through hole 40a is formed in the central portion of the output flange member 40 that is rotated integrally with the rotating body 38 that is rotationally driven in this way, and in a state of being positioned above this through hole 40a, A first rotary encoder 72 for accurately detecting the rotational position of the rotating body 38 is attached via the attachment stay 70. Further, on the central portion of the fixed support 34, that is,
A fixed shaft 74 for relatively rotationally driving the detection end 72a of the first rotary encoder 72 is fixed on the fixed support base 34 immediately below the first rotary encoder 72 in a vertically extended state. Has been done. The upper end of the fixed shaft 74 penetrates through the through hole 40a and extends immediately below the first rotary encoder 72, and the lower end of the detection end 74a and the lower end of the detection end 74a are connected via a coupling joint 76. Connected to each other.

このように第1のロータリエンコーダ72が設けられてい
るので、第1の駆動モータ50の駆動力が、駆動ローラ60
と回転体38との摩擦係合を介して回転体38に伝達され、
この回転体38が回転駆動されると、この回転体38の回転
に同期して、第1のロータリエンコーダ72も回転される
ことになる。ここで、この第1のロータリエンコーダ72
の検出端72aは、固定軸74に連結されているので、この
検出端72aは、第1のロータリエンコーダ72に対して相
対的に回転することになる。このようにして、回転体38
の回転位置、即ち、起立軸部16の回転位置が正確に検出
されることになる。
Since the first rotary encoder 72 is thus provided, the driving force of the first drive motor 50 is
Is transmitted to the rotating body 38 via frictional engagement between the rotating body 38 and
When the rotating body 38 is rotationally driven, the first rotary encoder 72 is also rotated in synchronization with the rotation of the rotating body 38. Here, this first rotary encoder 72
Since the detection end 72a is connected to the fixed shaft 74, the detection end 72a rotates relative to the first rotary encoder 72. In this way, the rotating body 38
The rotational position of 1, that is, the rotational position of the upright shaft portion 16 is accurately detected.

一方、第1の駆動モータ50のモータ軸52の上端には、第
2のロータリエンコーダ78と、タコジエネレータ80とが
共に取着されている。ここで、第2のロータリエンコー
ダ78は、第1の駆動モータ50の回転量、即ち、駆動ロー
ラ60の回転量もしくは回転位置を検出するために設けら
れており、タコジエネレータ80は駆動ローラ60の回転速
度を検出するために設けられている。
On the other hand, a second rotary encoder 78 and a tachogenerator 80 are both attached to the upper end of the motor shaft 52 of the first drive motor 50. Here, the second rotary encoder 78 is provided to detect the rotation amount of the first drive motor 50, that is, the rotation amount or the rotation position of the drive roller 60, and the tachogenerator 80 is used to rotate the drive roller 60. It is provided to detect speed.

尚、この第1及び第2のロータリエンコーダ72,78とタ
コジエネレータ80との検出結果は、後述する制御ユニツ
トに送られ、この制御ユニツトにおけるロボツト10の駆
動制御に用いられるものである。
The detection results of the first and second rotary encoders 72 and 78 and the tachogenerator 80 are sent to a control unit, which will be described later, and used for drive control of the robot 10 in this control unit.

以上のように構成される回転摩擦駆動装置14において、
以下に、その回転駆動動作を説明する。
In the rotary friction drive device 14 configured as described above,
The rotation driving operation will be described below.

圧接ハウジング42において、ばね機構68の付勢力がセツ
トされると、このセツトに応じて、ローラ支持部材62
は、回転体38に向けて偏倚し、この結果、このローラ支
持部材62に支持された両圧接ローラ64,66は、回転体38
の外周面に所定の圧接力で圧接することになる。一方、
この圧接力の反力として、圧接ハウジング42は回転体38
から離間する方向に偏倚されることになる。
When the biasing force of the spring mechanism 68 is set in the press-contact housing 42, the roller support member 62 is set in accordance with the set force.
Is biased toward the rotating body 38, and as a result, the pressure contact rollers 64 and 66 supported by the roller supporting member 62 are
Will be pressed against the outer peripheral surface with a predetermined pressing force. on the other hand,
As a reaction force of this pressure contact force, the pressure contact housing 42 is
Will be biased in a direction away from.

この結果、圧接ハウジング42に4本の接続ロツド46a〜4
6dを介して一体に接続された駆動ハウジング44は、回転
体38に対して近接する方向に偏倚されることとなる。即
ち、この駆動ハウジング44に軸支された駆動ローラ60
は、所定の圧接力で、回転体38の外周面に圧接すること
になる。
As a result, four connecting rods 46a-4
The drive housing 44, which is integrally connected via 6d, is biased in a direction in which the drive housing 44 approaches the rotating body 38. That is, the drive roller 60 axially supported by the drive housing 44
Is pressed against the outer peripheral surface of the rotating body 38 with a predetermined pressing force.

このように駆動ローラ60が回転体38の外周面に圧接する
状態において、両者は摩擦係合し、駆動ローラ60の回転
に応じて、回転体38は回転駆動されることになる。
In this manner, when the drive roller 60 is in pressure contact with the outer peripheral surface of the rotating body 38, both are frictionally engaged, and the rotating body 38 is rotationally driven according to the rotation of the drive roller 60.

次に、以上のように構成される回転摩擦駆動装置14を備
えた多関節ロボツト10の駆動制御の制御内容を、以下に
詳細に説明する。
Next, the control content of the drive control of the articulated robot 10 including the rotary friction drive device 14 configured as described above will be described in detail below.

第5図に示すように、この多関節ロボツト10の制御系
は、制御ユニツトとしてのCPU82を備えている。このCPU
82には、バスライン84を介して、第1の水平アーム18の
回転駆動制御を司る第1の制御回路86と、第2の水平ア
ーム20の回転駆動制御を司る第2の制御回路88と、垂直
アーム22の上下駆動制御を司る第3の制御回路90と、垂
直アーム22の回転駆動制御を司る第4の制御回路92とが
接続されている。ここで,第1の制御回路86は、第1の
駆動モータ50に接続され、第2の制御回路88は、第2の
駆動モータ28に接続され、第3及び第4の制御回路90,9
2は、第3及び第4の駆動モータ32a,32bに夫々接続され
ている。
As shown in FIG. 5, the control system of the articulated robot 10 includes a CPU 82 as a control unit. This CPU
82 includes a first control circuit 86 that controls the rotational drive of the first horizontal arm 18 and a second control circuit 88 that controls the rotational drive of the second horizontal arm 20 via the bus line 84. A third control circuit 90 that controls vertical drive of the vertical arm 22 and a fourth control circuit 92 that controls rotational drive of the vertical arm 22 are connected. Here, the first control circuit 86 is connected to the first drive motor 50, the second control circuit 88 is connected to the second drive motor 28, and the third and fourth control circuits 90, 9 are connected.
2 is connected to the third and fourth drive motors 32a and 32b, respectively.

また、このCPU82には、同じバスライン84を介して、記
憶手段としてのメモリ94と、CPU82に対して、制御動作
を支持するための操作部96と、信号の入・出力を制御す
るためのI/O制御回路98とが接続されている。更に、こ
のCPU82には、同じバスライン84を介してインターフエ
イス回路100が接続されており、このインターフエイス
回路100には、第1及び第2のロータリエンコーダ72,78
が接続されると共に、A/D変換器102を介してタコジエネ
レータ80が接続されている。
Further, in the CPU 82, through the same bus line 84, a memory 94 as a storage unit, an operation unit 96 for supporting the control operation with respect to the CPU 82, and a signal input / output control unit The I / O control circuit 98 is connected. Further, an interface circuit 100 is connected to the CPU 82 via the same bus line 84, and the interface circuit 100 includes first and second rotary encoders 72, 78.
Is also connected, and the tachogenerator 80 is connected via the A / D converter 102.

ここで、この制御系においては、例えば、フインガ装置
26を、第6図に示すように、符号αで示す初期位置か
ら、符号βで示す目的位置まで移動させる場合におい
て、第7図に示すフローチヤートに従い、制御動作を実
行するよう設定されている。また、フインガ装置26が初
期位置αに位置する状態において、基準軸として機能す
るx軸と第1の水平アーム18とは、角度θを成してお
り、第1の水平アーム18と第2の水平アーム20とは、角
度θを成しているものとする。また、フインガ装置26
が目的位置βに位置する状態において、x軸と第1の水
平アーム18とは、角度θを成しており、第1の水平ア
ーム18と第2の水平アーム20とは、角度θを成してい
るものとする。
Here, in this control system, for example, a finger device
As shown in FIG. 6, when 26 is moved from the initial position indicated by the reference symbol α to the target position indicated by the reference symbol β, the control operation is set in accordance with the flow chart shown in FIG. . Further, when the finger device 26 is located at the initial position α, the x-axis that functions as a reference axis and the first horizontal arm 18 form an angle θ 1 , and the first horizontal arm 18 and the second horizontal arm 18 form an angle θ 1 . It is assumed that the horizontal arm 20 makes an angle θ 2 . In addition, the finger device 26
Is located at the target position β, the x-axis and the first horizontal arm 18 form an angle θ 3 , and the first horizontal arm 18 and the second horizontal arm 20 form an angle θ 4 It is assumed that

このような条件も下で、この制御系は第7図に示すよう
な手順で制御動作を実行するものである。即ち、この制
御手順がスタートすると、ステツプS10において、初期
位置α及び操作部96を介して入力された目的位置βの読
み込みが実行される。この後、ステツプS12において、
初期位置α及び目的位置βに基づき、メモリ94に予め記
憶された相関関係に基づいて、初期位置αと目的位置β
とにおける第1及び第2の水平アーム18,20の角度デー
タθ,θ,θ,θを夫々読み込む。そして、ス
テツプS14において、第1の水平アーム18の必要移動角
度Δθ(=θ−θ)と第2の水平アーム20の必要
移動角度Δθ(=θ−θ)を演算する。この後、
このステツプS14における演算結果に基づいて、ステツ
プS16において、第1及び第2の水平アーム18,20の回動
速度v,vが、これら第1及び第2の水平アーム18,2
0の動作が同時に終了するように演算される。
Under such conditions, the control system executes the control operation according to the procedure shown in FIG. That is, when this control procedure starts, in step S10, reading of the initial position α and the target position β input via the operation unit 96 is executed. After this, in step S12,
Based on the initial position α and the target position β, based on the correlation stored in advance in the memory 94, the initial position α and the target position β
The angle data θ 1 , θ 2 , θ 3 , θ 4 of the first and second horizontal arms 18, 20 at and are read respectively. Then, in step S14, the required movement angle Δθ 1 (= θ 1 −θ 3 ) of the first horizontal arm 18 and the required movement angle Δθ 2 (= θ 2 −θ 4 ) of the second horizontal arm 20 are calculated. . After this,
On the basis of the calculation result in step S14, in step S16, the rotation speeds v 1 and v 2 of the first and second horizontal arms 18 and 20 are set to the first and second horizontal arms 18 and 2, respectively.
It is calculated so that the operation of 0 ends at the same time.

この後、ステツプS18において、タイマ(ダウンカウン
タ)に5msecをセツトする。そして、ステツプS20におい
て、フインガ装置26の現在位置γを、回転体38に接続さ
れた第1のロータリエンコーダ72と、第2の駆動モータ
28に接続された図示しないロータリエンコーダとからの
夫々の検出結果に基づいて演算する。そして、ステツプ
S22において、この演算された現在位置γに基づいて、
メモリ94を介して、この現在位置γに位置するために必
要な第1及び第2の水平アーム18,20の夫々の角度
θ,θを読み込む。
After that, in step S18, the timer (down counter) is set to 5 msec. Then, in step S20, the current position γ of the finger device 26 is set to the first rotary encoder 72 connected to the rotating body 38 and the second drive motor.
The calculation is performed based on the respective detection results from a rotary encoder (not shown) connected to 28. And step
In S22, based on the calculated current position γ,
Through the memory 94, the respective angles θ 5 and θ 6 of the first and second horizontal arms 18 and 20 necessary for being located at this current position γ are read.

尚、この角度θ,θを、以下において現在値として
定義する。また、角度θ,θを、以下において目標
値として定義する。尚、この制御手順において、最初に
このステツプS20が実行される際において、初期位置α
と現在位置γとは一致する。
The angles θ 5 and θ 6 will be defined as current values below. Further, the angles θ 3 and θ 4 will be defined as target values below. In this control procedure, when this step S20 is first executed, the initial position α
And the current position γ match.

この後、ステツプS24において、目的値と現在値との差
の絶対値から、偏差ΔSが演算される。そして、ステツ
プS26において、この偏差ΔSが、所定の閾値THよりも
小さいかが判別される。このステツプS26において、NO
と判断された場合、即ち、現在値が閾値THで現される所
の、目的値にあると判別される許容範囲に無いと判断さ
れた場合には、ステツプS28において、上述したステツ
プS16で演算した回動速度v,vに夫々基づき、第1
及び第2の駆動モータ50,28に、駆動制御信号を出力す
る。
Then, in step S24, the deviation ΔS is calculated from the absolute value of the difference between the target value and the current value. Then, in step S26, it is determined whether this deviation ΔS is smaller than a predetermined threshold value TH. In this step S26, NO
If it is determined that the current value is represented by the threshold value TH, and it is determined that the current value is not within the permissible range to be determined to be the target value, in step S28, the operation in step S16 described above is performed. Based on the respective rotational speeds v 1 and v 2
And a drive control signal to the second drive motors 50 and 28.

この後、ステツプS30において、タイマが零に至つたか
否かを判別する。このステツプS30において、NOと判断
された場合、即ち、未だタイマが零に到達していないと
判断される場合には、このステツプS30が繰り返し実行
される。そして、このステツプS30において、YESと判断
される場合、即ち、タイマが零に至つたと判断される
と、上述したステツプS18に進み、再び、タイマに5msec
を設定して、上述した手順を繰り返す。
Then, in step S30, it is determined whether or not the timer has reached zero. When NO is determined in this step S30, that is, when it is determined that the timer has not reached zero yet, this step S30 is repeatedly executed. Then, if YES is determined in this step S30, that is, if it is determined that the timer reaches zero, the process proceeds to the above-mentioned step S18, and the timer is reset to 5 msec.
Is set and the above procedure is repeated.

一方、上述したステツプS26において、YESと判断された
場合、即ち、偏差ΔSが閾値THよりも小さくなり、目的
値の許容範囲内に至つたと判断される場合には、ステツ
プS32に進み、ここで、駆動制御信号の出力を停止し、
一連の制御手順を終了する。
On the other hand, if YES is determined in step S26 described above, that is, if the deviation ΔS is smaller than the threshold value TH and the target value is within the allowable range, the process proceeds to step S32. Stop the drive control signal output,
A series of control procedures ends.

このような制御内容でロボツト10は、駆動制御されるも
のであるが、このロボツト10においては、上述したよう
に、例え、駆動ローラ60に摩耗が生じたとしても、駆動
ローラ60と回転体38との間の転接状態は良好に維持され
るものである。しかしながら、仮に、駆動ローラ60の摩
耗量が過大になると、転接状態は維持されるものの、回
転体38の回転速度の最大値が低減することになり、所期
の能力の劣化が生じることになる。このため、この第1
の実施例においては、第12図を参照して上述した制御手
順とは独立して、例えば、毎朝このロボツト10のパワー
オンが指示される毎に起動される割り込みルーチンによ
り、摩耗量の検出制御動作が実行されるよう設定されて
いる。
The robot 10 is drive-controlled by such control contents, but in the robot 10, as described above, even if the drive roller 60 is worn, for example, the drive roller 60 and the rotating body 38 are The rolling contact condition between and is well maintained. However, if the amount of wear of the drive roller 60 becomes excessive, the rolling contact state will be maintained, but the maximum value of the rotation speed of the rotating body 38 will decrease, and the desired performance will deteriorate. Become. Therefore, this first
In the embodiment, independently of the control procedure described above with reference to FIG. 12, for example, the detection control of the wear amount is performed by an interrupt routine that is activated every morning when the power on of the robot 10 is instructed. The operation is set to execute.

以下に、第8図を参照して、この摩耗量検出のための割
り込みルーチンを説明する。
The interrupt routine for detecting the wear amount will be described below with reference to FIG.

即ち、所定の割り込みタイミングが来ると、ステツプS4
0において、予めメモリ94に記憶されているテストラン
用の回転体38の回転速度Vと、回転体38の回転角度θ
と、駆動ローラ60の直径(所期設定値)Dと、回転体
38の直径dと、駆動ローラ60の1回転当たりに出力され
る第2のロータリエンコーダ78から出力されるパルス数
Pとが、夫々定数として読み込まれる。ここで、上述し
た回転速度Vは、互いに転接する駆動ローラ60と回転
体38との間に、滑りが発生しない程度の遅い値に設定さ
れている。
That is, when the predetermined interrupt timing comes, step S4
At 0, the rotation speed V T of the test run rotor 38 and the rotation angle θ of the rotor 38 previously stored in the memory 94.
T , the diameter of the drive roller 60 (desired set value) D, and the rotating body
The diameter d of 38 and the number P of pulses output from the second rotary encoder 78 per rotation of the drive roller 60 are read as constants. Here, the above-mentioned rotation speed V T is set to a slow value such that slippage does not occur between the driving roller 60 and the rotating body 38 which are in rolling contact with each other.

そして、ステツプS42において、第1の制御回路86に対
して、上述した回転速度Vで、角度θだけ回転体38
が回動するよう、制御信号が送られ、ステツプS44にお
いて、この制御信号に基づき、第1の駆動モータ50は、
駆動ローラ60を回転駆動し、これにより、回転体38は角
度θだけ回動して停止することになる。
Then, in step S42, the rotating body 38 is rotated by the angle θ T at the above-described rotational speed V T with respect to the first control circuit 86.
A control signal is sent to rotate the first drive motor 50 based on the control signal in step S44.
The drive roller 60 is rotationally driven, whereby the rotary body 38 is rotated by the angle θ T and stopped.

この後、ステツプS46において、回転開始から停止まで
の回転体38の回動量を数値的に検出するため、第1のロ
ータリエンコーダ72か出力されたパルス数Nを検出す
る。そして、ステツプS48において、この回転体38の回
転に伴ない検出されたパルス数Nに基づき、実際の(現
在の)駆動ローラ60の直径D′を以下の式から演算す
る。即ち、摩耗は回転体38と駆動ローラ60の両者に発生
するものであるが、ここで、回転体38の直径は駆動ロー
ラ60の直径に対して充分に大きいので、回転体38の摩耗
量は無視出来るものと仮定する。この仮定に立ち、且
つ、上述したように両者に滑りが発生しないとすると、
両者の互いの回動移動した距離は等しいものとなる。こ
れにより、 dπ×θ/360=D′π×N/P が成立する。この式よりD′は、 D′=dθP/360N として規定されることになる。
Thereafter, in step S46, the number of pulses N output from the first rotary encoder 72 is detected in order to numerically detect the amount of rotation of the rotating body 38 from the start of rotation to the stop. Then, in step S48, the diameter D'of the actual (current) drive roller 60 is calculated from the following equation based on the pulse number N detected with the rotation of the rotating body 38. That is, wear occurs on both the rotating body 38 and the drive roller 60. Here, since the diameter of the rotating body 38 is sufficiently larger than the diameter of the drive roller 60, the amount of wear of the rotating body 38 is Suppose it can be ignored. Based on this assumption, and assuming that slippage does not occur on both sides as described above,
The distances in which the two rotate and move are equal to each other. As a result, dπ × θ T / 360 = D′ π × N / P holds. From this equation, D ′ is defined as D ′ = dθ T P / 360N.

ここで上述したように、d,θ,Pは予め定められた定数
であり、Nは検出値であるので、D′は、一義的に定め
られることになる。
Here, as described above, d, θ T , P are predetermined constants and N is a detection value, so D ′ is uniquely determined.

そして、ステツプS50において、この演算された駆動ロ
ーラ60の実際の直径D′と、駆動ローラ60の所期設定値
Dとの差、即ち、摩耗量Mを演算する。この後、ステツ
プS52において、この演算された摩耗量Mが、予め定め
られた許容値Mよりも大きいか否かが判別される。
Then, in step S50, the difference between the calculated actual diameter D'of the drive roller 60 and the desired set value D of the drive roller 60, that is, the wear amount M is calculated. After that, in step S52, it is determined whether or not the calculated wear amount M is larger than a predetermined allowable value M 0 .

このステツプS52において、NOと判断された場合、即
ち、演算された摩耗量Mが許容値Mより以下であると
判断される場合には、この駆動ローラ60を用いて駆動制
御しても実質的に問題が無いと判断されるので、この検
出手順を終了して、リターンする。一方、このステツプ
S52において、YESと判断される場合、即ち、演算された
摩耗量Mが許容値Mよりも大きいと判断さえる場合に
は、ステツプS54に進み、このステツプS54において、警
報動作を実行し、、作業者に駆動ローラ60の取り換え動
作を喚起し、リターンする。
When it is determined NO in step S52, that is, when the calculated wear amount M is less than or equal to the allowable value M 0, even if the drive control is performed using the drive roller 60, the drive control is substantially performed. Since it is determined that there is no problem, the detection procedure is terminated and the process returns. On the other hand, this step
When YES is determined in S52, that is, when it is determined that the calculated wear amount M is larger than the allowable value M 0 , the process proceeds to step S54, and in step S54, the alarm operation is executed, The operator is prompted to replace the drive roller 60, and the process returns.

このように駆動ローラ60の摩耗量Mは、数値的に検出す
ることが出来るので、この摩耗量Mが許容値Mを越え
た場合に、この駆動ローラ60を取り換えることが出来、
第1の水平アーム18の最高速度は、常に良好に、所期の
値に維持されることが出来ることになる。
Since the wear amount M of the drive roller 60 can be detected numerically in this way, the drive roller 60 can be replaced when the wear amount M exceeds the allowable value M 0 .
The maximum speed of the first horizontal arm 18 will always be well maintained at the desired value.

上述した実施例においては、この回転摩擦駆動装置10
は、水平スカラー型の多関節ロボツトに適用するよう説
明したが、この考案に係わる回転摩擦駆動装置は、この
ような水平スカラー型の多関節ロボツトのみに適用され
るものでなく、垂直スカラー型の多関節ロボツトに適用
することも出来るし、円筒灯型の多関節ロボツトに適用
することも可能である。
In the embodiment described above, this rotary friction drive device 10
Has been described as being applied to a horizontal scalar type multi-joint robot, the rotary friction drive device according to the present invention is not applied only to such a horizontal scalar type multi-joint robot, but to a vertical scalar type. It can be applied to an articulated robot or a cylindrical light type articulated robot.

また、上述した実施例において、この回転摩擦駆動装置
は、基台12と起立軸部16との間に設けられるように説明
したが、このような構成に限定さえることなく、第1の
アームと第2のアームとの間に介設するように構成して
も良いことは言うまでもない。
Further, in the above-described embodiment, the rotary friction drive device is described as being provided between the base 12 and the upright shaft portion 16, but the present invention is not limited to such a configuration, and is not limited to the first arm. It goes without saying that it may be configured so as to be interposed between the second arm and the second arm.

更に、上述した実施例において、摩擦ローラとして、3
本のローラ(2本の圧接ローラと1本の駆動ローラ)を
備えるように説明したが、この考案はこのような数値に
限定されることなく、少なくとも2本の摩擦ローラを備
える状態で、所期の目的を達成することが出来るもので
ある。
Further, in the above-described embodiment, the friction roller is 3
Although the present invention has been described as having two rollers (two pressing rollers and one driving roller), the present invention is not limited to such a numerical value, and may be provided with at least two friction rollers. The purpose of the period can be achieved.

[考案の効果] 以上詳述した様に、この考案に係る回転摩擦駆動装置
は、一端側を基台に直立させ、他端側に荷重部を有する
起立軸部を、回転駆動するための回転摩擦駆動装置にお
いて、前記起立軸部の下端部に固定され、前記基台に対
して水平面内で回転自在に支持された略円盤状の回転体
と、該回転体の外周円筒面と転接して前記回転体を回転
駆動する駆動ローラと、この駆動ローラを回転自在に支
持する駆動ハウジングと、この駆動ハウジングに固定さ
れ、前記駆動ローラに前記回転体を回転させる駆動力を
発生させるための駆動モータと、前記回転体の回転中心
を中心として前記駆動ローラと略対向する位置に配置さ
れ、前記回転体の外周円筒面に転接する圧接ローラと、
この圧接ローラを回転自在に支持するローラ支持部材
と、前記基台上に配置され、前記駆動ハウジングを前記
回転体の外周円筒面に接近及び離間する方向に移動可能
且つ前記回転体の回転方向に移動不能にガイドする係合
部と、前記ローラ支持部材を前記回転体の外周円筒面に
圧接するように付勢するバネ機構と、前記バネ機構の反
力により、前記回転体の外周円筒面から離間する方向に
付勢される圧接ハウジングと、この圧接ハウジングと前
記駆動ハウジングとを互いに連結する接続ロッドと、前
記バネ機構により発生されるところの前記圧接ローラを
前記回転体の外周円筒面に圧接させる力の反力を前記圧
接ハウジングと前記接続ロッドとを介して前記駆動ハウ
ジングに作用させ、前記反力により前記駆動ハウジング
を前記回転体の外周円筒面に接近する方向に付勢し、前
記駆動ローラを前記回転体の外周円筒面に圧接させるこ
とを特徴としている。
[Advantages of the Invention] As described in detail above, the rotary friction drive device according to the present invention has a rotation shaft for rotating and driving the upright shaft portion having one end upright on the base and the load portion on the other end. In the friction drive device, a substantially disk-shaped rotating body that is fixed to the lower end portion of the upright shaft portion and is rotatably supported in the horizontal plane with respect to the base, and is in rolling contact with the outer peripheral cylindrical surface of the rotating body. A drive roller that rotationally drives the rotating body, a drive housing that rotatably supports the drive roller, and a drive motor that is fixed to the drive housing and that generates a driving force that causes the drive roller to rotate the rotating body. A pressure contact roller disposed at a position substantially facing the drive roller about the center of rotation of the rotating body and rollingly contacting an outer peripheral cylindrical surface of the rotating body,
A roller support member that rotatably supports the pressure contact roller, and a roller support member that is disposed on the base and is capable of moving the drive housing in a direction toward and away from an outer peripheral cylindrical surface of the rotating body and in a rotating direction of the rotating body. From the outer peripheral cylindrical surface of the rotating body, an engaging portion that guides immovably, a spring mechanism that urges the roller supporting member to press the outer peripheral cylindrical surface of the rotating body, and a reaction force of the spring mechanism. A pressure contact housing that is biased in the direction of separation, a connecting rod that connects the pressure contact housing and the drive housing to each other, and the pressure contact roller that is generated by the spring mechanism are pressed against the outer peripheral cylindrical surface of the rotating body. A reaction force of the force to be applied to the drive housing via the pressure contact housing and the connecting rod, and the reaction force causes the drive housing to move around the outer circumference of the rotating body. Biased in a direction to approach the cylinder surface, it is characterized in that for pressing the drive roller to the outer peripheral cylindrical surface of the rotating body.

従つて、この考案によれば、圧接ローラ、駆動ローラに
摩耗が生じたとしても、駆動力の伝達を保障することが
出来る回転摩擦駆動装置が提供されることになる。ま
た、この考案によれば、圧接ローラ、駆動ローラを剛性
を有する剛体、例えば、金属材料により形成することに
より、ロボツト等の中荷重の駆動力を必要とする回転摩
擦装置に適用することも出来るようになる回転摩擦駆動
装置が提供されることになる。
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide the rotary friction drive device capable of ensuring the transmission of the driving force even if the pressure contact roller and the drive roller are worn. Further, according to the present invention, the pressure contact roller and the driving roller are made of a rigid body having rigidity, for example, a metal material, so that it can be applied to a rotary friction device such as a robot which requires a medium load driving force. A rotary friction drive will be provided.

また、更には、軸受けに偏った力が作用することなく、
軸受けの寿命が短くなることが防止できる回転摩擦駆動
装置が提供される。
Moreover, without biased force acting on the bearing,
Provided is a rotary friction drive device capable of preventing the bearing from having a short life.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの考案に係わる回転摩擦駆動装置の第1の実
施例が適用される水平スカラー型の多関節ロボツトの構
成を概略的に示す正面図; 第2図は第1図に示す多関節ロボツトの構成を詳細に示
す上面図図; 第3図は第1図に示す多関節ロボツトに採用された回転
摩擦駆動装置の構成を示す縦断面図; 第4図は第3図に示す回転摩擦駆動装置の構成を示す平
面断面図; 第5図はロボツトの制御計の構成を示すブロツク図; 第6図は第1及び第2の水平アームの角度位置を概略的
に示す平面図; 第7図はロボツトの基本的な動作制御手順を示すフロー
チヤート; 第8図は駆動ローラの摩耗量を検出するためのフローチ
ヤートである。 図中、10…多関節ロボツト、12…基台、14…回転摩擦駆
動装置(第1の実施例)、16…起立軸部、18…第1の水
平アーム、20…第2の水平アーム、22…垂直アーム、24
…コンプライアンス装置、26…フインガ装置、28…第2
の駆動モータ、30…エンドレスベルト、32a…第3の駆
動モータ、32b…第4の駆動モータ、34…固定支持台、3
4a…本体、34b…周壁部、36…クロスローラベアリン
グ、38…回転体、38a…膨出部、40…出力フランジ部
材、40a…透孔、42…圧接ハウジング、44…駆動ハウジ
ング、46a〜46d…接続ロツド、48…取付ステイ、50…第
1の駆動モータ、52…モータ軸、54…カツプリングジヨ
イント、56…駆動軸、58a;58b…ベアリング、60…駆動
ローラ、62…ローラ支持部材、64;66…圧接ローラ、68
…ばね機構、68a…板ばね、70…取付ステイ、72…第1
のロータリエンコーダ、72a…検出端、74…固定軸、76
…カツプリングジヨイント、78…第2のロータリエンコ
ーダ、80…タコジエネレータ、82…CPU、84…バスライ
ン、86…第1の制御回路、88…第2の制御回路、90…第
3の制御回路、92…第4の制御回路、94…メモリ、96…
操作部、98…I/O制御回路、100…インターフエイス回
路、102…A/D変換器である。
1 is a front view schematically showing the construction of a horizontal scalar type multi-joint robot to which the first embodiment of the rotary friction drive device according to the present invention is applied; FIG. 2 is a multi-joint shown in FIG. FIG. 3 is a top view showing the structure of the robot in detail; FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the structure of the rotary friction drive device adopted in the multi-joint robot shown in FIG. 1; FIG. 4 is the rotary friction shown in FIG. FIG. 5 is a block diagram showing the structure of the drive unit; FIG. 5 is a block diagram showing the structure of the robot controller; FIG. 6 is a plan view schematically showing the angular positions of the first and second horizontal arms; FIG. 8 is a flow chart showing the basic operation control procedure of the robot; FIG. 8 is a flow chart for detecting the wear amount of the drive roller. In the drawing, 10 ... Articulated robot, 12 ... Base, 14 ... Rotational friction drive device (first embodiment), 16 ... Standing shaft portion, 18 ... First horizontal arm, 20 ... Second horizontal arm, 22 ... Vertical arm, 24
… Compliance device, 26… Finger device, 28… Second
Drive motor, 30 ... Endless belt, 32a ... Third drive motor, 32b ... Fourth drive motor, 34 ... Fixed support base, 3
4a ... Main body, 34b ... Peripheral wall portion, 36 ... Cross roller bearing, 38 ... Rotating body, 38a ... Swelling portion, 40 ... Output flange member, 40a ... Through hole, 42 ... Pressure contact housing, 44 ... Drive housing, 46a-46d ... connecting rod, 48 ... mounting stay, 50 ... first drive motor, 52 ... motor shaft, 54 ... coupling joint, 56 ... drive shaft, 58a; 58b ... bearing, 60 ... drive roller, 62 ... roller support member , 64; 66 ... Pressure contact roller, 68
... Spring mechanism, 68a ... Leaf spring, 70 ... Mounting stay, 72 ... First
Rotary encoder, 72a ... Detecting end, 74 ... Fixed axis, 76
... Coupling joint, 78 ... Second rotary encoder, 80 ... Tachogenerator, 82 ... CPU, 84 ... Bus line, 86 ... First control circuit, 88 ... Second control circuit, 90 ... Third control circuit , 92 ... Fourth control circuit, 94 ... Memory, 96 ...
An operation unit, 98 ... I / O control circuit, 100 ... interface circuit, 102 ... A / D converter.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】一端側を基台に直立させ、他端側に荷重部
を有する起立軸部を、回転駆動するための回転摩擦駆動
装置において、 前記起立軸部の下端部に固定され、前記基台に対して水
平面内で回転自在に支持された略円盤状の回転体と、 該回転体の外周円筒面と転接して前記回転体を回転駆動
する駆動ローラと、 この駆動ローラを回転自在に支持する駆動ハウジング
と、 この駆動ハウジングに固定され、前記駆動ローラに前記
回転体を回転させる駆動力を発生させるための駆動モー
タと、 前記回転体の回転中心を中心として前記駆動ローラと略
対向する位置に配置され、前記回転体の外周円筒面に転
接する圧接ローラと、 この圧接ローラを回転自在に支持するローラ支持部材
と、 前記基台上に配置され、前記駆動ハウジングを前記回転
体の外周円筒面に接近及び離間する方向に移動可能且つ
前記回転体の回転方向に移動不能にガイドする係合部
と、 前記ローラ支持部材を前記回転体の外周円筒面に圧接す
るように付勢するバネ機構と、 前記バネ機構の反力により、前記回転体の外周円筒面か
ら離間する方向に付勢される圧接ハウジングと、 この圧接ハウジングと前記駆動ハウジングとを互いに連
結する接続ロッドと、 前記バネ機構により発生されるところの前記圧接ローラ
を前記回転体の外周円筒面に圧接させる力の反力を前記
圧接ハウジングと前記接続ロッドとを介して前記駆動ハ
ウジングに作用させ、前記反力により前記駆動ハウジン
グを前記回転体の外周円筒面に接近する方向に付勢し、
前記駆動ローラを前記回転体の外周円筒面に圧接させる
ことを特徴とする回転摩擦駆動装置。
1. A rotary friction drive device for rotationally driving an upright shaft portion having one end upright on a base and a load portion on the other end side, the upright shaft portion being fixed to a lower end portion of the upright shaft portion, A substantially disk-shaped rotating body rotatably supported in a horizontal plane with respect to a base, a drive roller rollingly driving the rotating body by rolling contact with an outer peripheral cylindrical surface of the rotating body, and the drive roller being rotatable. A drive housing for supporting the drive roller, a drive motor fixed to the drive housing for generating a drive force for rotating the rotary body on the drive roller, and a drive motor substantially opposed to the drive roller about a rotation center of the rotary body. And a roller supporting member that rotatably contacts the outer peripheral cylindrical surface of the rotating body, a roller supporting member that rotatably supports the pressing roller, and the drive housing that is disposed on the base and that rotates the rotating body. And an engaging portion that guides the roller support member so as to be movable toward and away from the outer peripheral cylindrical surface of the rotating body and immovably in the rotating direction of the rotating body, and urges the roller supporting member so as to press-contact the outer peripheral cylindrical surface of the rotating body. A spring mechanism, a pressure contact housing that is urged by a reaction force of the spring mechanism in a direction away from the outer peripheral cylindrical surface of the rotating body, a connecting rod that connects the pressure contact housing and the drive housing to each other, A reaction force of a force generated by a spring mechanism for pressing the pressure contact roller against the outer peripheral cylindrical surface of the rotating body is applied to the drive housing via the pressure contact housing and the connecting rod, and the reaction force causes Biasing the drive housing in a direction approaching the outer peripheral cylindrical surface of the rotating body,
A rotary friction drive device, wherein the drive roller is brought into pressure contact with an outer peripheral cylindrical surface of the rotating body.
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