JPH0756298B2 - 減速クラツチ機構 - Google Patents
減速クラツチ機構Info
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- JPH0756298B2 JPH0756298B2 JP62031267A JP3126787A JPH0756298B2 JP H0756298 B2 JPH0756298 B2 JP H0756298B2 JP 62031267 A JP62031267 A JP 62031267A JP 3126787 A JP3126787 A JP 3126787A JP H0756298 B2 JPH0756298 B2 JP H0756298B2
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- Japan
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- locking means
- output shaft
- speed reducer
- clutch mechanism
- rack
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D11/00—Clutches in which the members have interengaging parts
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/0081—Programme-controlled manipulators with master teach-in means
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J17/00—Joints
- B25J17/02—Wrist joints
- B25J17/0241—One-dimensional joints
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
- B25J9/102—Gears specially adapted therefor, e.g. reduction gears
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D25/00—Fluid-actuated clutches
- F16D25/06—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
- F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Robotics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
- Portable Nailing Machines And Staplers (AREA)
- Structure Of Transmissions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、動力を伝達するときの減速とクラッチ機能を
併せもつ機構に関し、特に、ダイレクト教示型のロボッ
トの駆動系において有用である。
併せもつ機構に関し、特に、ダイレクト教示型のロボッ
トの駆動系において有用である。
発明の背景 高減速比の減速機を使用するロボットをダイレクト教示
する場合、減速機を介して駆動源であるサーボモータの
出力軸が回されるため、オペレータがロボットのアーム
を操作する時の操作力は、非常に大きなものとなる。
する場合、減速機を介して駆動源であるサーボモータの
出力軸が回されるため、オペレータがロボットのアーム
を操作する時の操作力は、非常に大きなものとなる。
そこで従来は、ダイレクト教示型のロボットの駆動系の
構成として、例えば第６図に示すものが知られている。
構成として、例えば第６図に示すものが知られている。
つまり、モータの回転制御用の検出器２を有するサーボ
モータ３の出力軸と減速機４の入力軸とが連結され、こ
の減速機４の出力軸とアーム１の駆動力伝達機構とがク
ラッチ５を介して接続されている。
モータ３の出力軸と減速機４の入力軸とが連結され、こ
の減速機４の出力軸とアーム１の駆動力伝達機構とがク
ラッチ５を介して接続されている。
更に、上記アーム１の駆動力伝達機構には、教示専用の
検出器６が直結されている。
検出器６が直結されている。
従って、ダイレクト教示時には、クラッチ５によってア
ーム１と減速機４とが切り離され、軽動化されたアーム
１をオペレータが操作することによって得られるアーム
１に関する教示位置が、検出器６によって位置情報に変
換され、図示せぬ制御操作に入力される。
ーム１と減速機４とが切り離され、軽動化されたアーム
１をオペレータが操作することによって得られるアーム
１に関する教示位置が、検出器６によって位置情報に変
換され、図示せぬ制御操作に入力される。
他方、ロボットのプレイバック時には、クラッチ５によ
ってアーム１と減速機４とが接続され、上記制御装置に
よって所定の減速比及び駆動トルクでアーム１が駆動制
御される。
ってアーム１と減速機４とが接続され、上記制御装置に
よって所定の減速比及び駆動トルクでアーム１が駆動制
御される。
ところが、上記構成により駆動系においては、モータの
回転制御用と教示専用との２台の検出機が必要とされる
ため、構造が複雑になると共にコスト高になるという問
題点がある。
回転制御用と教示専用との２台の検出機が必要とされる
ため、構造が複雑になると共にコスト高になるという問
題点がある。
発明の目的 本発明は、上記事情に鑑みて創案されたものであり、例
えば、ダイレクト教示型のロボットの駆動系に用いた場
合、ダイレクト教示時には大きな操作力を必要とせず、
また、モータに接続された検出器を用いることにより教
示専用の検出器が省略された、構造が簡単で且つ安価な
駆動系を構成することのできる減速クラッチ機構の提供
を目的とするものである。
えば、ダイレクト教示型のロボットの駆動系に用いた場
合、ダイレクト教示時には大きな操作力を必要とせず、
また、モータに接続された検出器を用いることにより教
示専用の検出器が省略された、構造が簡単で且つ安価な
駆動系を構成することのできる減速クラッチ機構の提供
を目的とするものである。
発明の構成 上記目的を達成するために、本発明が採用する主たる手
段は、その要旨とするところが、モータの出力軸に連結
され、且つ同一軸芯上に設けられた入／出力軸の軸芯を
中心として回転可能に支持された本体フレームお有する
減速機と、上記減速機の本体フレームの回転を阻止する
ための第１の係止手段とを有する減速クラッチ機構にお
いて、上記第１の係止手段の非係止時に、この本体フレ
ームと減速機の出力軸とを係合させ、この減速機の出力
軸と上記モータの出力軸とを一体的に回転させるための
第２の係止手段と、上記第１の係止手段と第２の係止手
段とを交互に作動するための切替手段とを具備した点に
係る伝達クラッチ機構である。
段は、その要旨とするところが、モータの出力軸に連結
され、且つ同一軸芯上に設けられた入／出力軸の軸芯を
中心として回転可能に支持された本体フレームお有する
減速機と、上記減速機の本体フレームの回転を阻止する
ための第１の係止手段とを有する減速クラッチ機構にお
いて、上記第１の係止手段の非係止時に、この本体フレ
ームと減速機の出力軸とを係合させ、この減速機の出力
軸と上記モータの出力軸とを一体的に回転させるための
第２の係止手段と、上記第１の係止手段と第２の係止手
段とを交互に作動するための切替手段とを具備した点に
係る伝達クラッチ機構である。
尚、上記モータには、回転位置検出用の検出器を有する
サーボモータも含まれることは言うまでもない。
サーボモータも含まれることは言うまでもない。
発明の作用 第１の係止手段で減速機の本体フレームの回転が阻止さ
れ、上記本体フレームと減速機の出力軸とを係合させる
ための第２の係止手段が非係止の状態の時、減速機の出
力軸は、この減速機の入力軸に接続されたモータによっ
て、所定の減速比及び出力トルクで回転される。
れ、上記本体フレームと減速機の出力軸とを係合させる
ための第２の係止手段が非係止の状態の時、減速機の出
力軸は、この減速機の入力軸に接続されたモータによっ
て、所定の減速比及び出力トルクで回転される。
他方、切替手段によって上記第1,第２の係止手段が交互
に作動し、第２の係止手段で減速機の本体フレームと出
力軸とが係合し、本体フレームに対する出力軸の回転が
阻止され、且つ第１の係止手段が非係止の状態の時、減
速機の本体フレームは回転可能となり、出力軸は、この
減速機の入力軸と接続されたモータによって、減速機内
部の減速機構を介さずに、モータの出力軸と一体的に回
転される。
に作動し、第２の係止手段で減速機の本体フレームと出
力軸とが係合し、本体フレームに対する出力軸の回転が
阻止され、且つ第１の係止手段が非係止の状態の時、減
速機の本体フレームは回転可能となり、出力軸は、この
減速機の入力軸と接続されたモータによって、減速機内
部の減速機構を介さずに、モータの出力軸と一体的に回
転される。
従って、例えば、上記減速機の出力軸にロボットのアー
ムの駆動力伝達機構が接続されている場合、ロボットの
ダイレクト教示時には、第１の係止手段を非係止の状態
とし、第２の係止手段を係止の状態する。
ムの駆動力伝達機構が接続されている場合、ロボットの
ダイレクト教示時には、第１の係止手段を非係止の状態
とし、第２の係止手段を係止の状態する。
他方、プレイバック時には、第１の係止手段を係止の状
態とし、第２の係止手段を非係止の状態とする。
態とし、第２の係止手段を非係止の状態とする。
実施例 以下添付図面を参照して、本発明を具体化した実施例に
つき説明し、本発明の理解に供する。
つき説明し、本発明の理解に供する。
尚、以下の実施例は、本発明を具体化した一例であっ
て、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではな
い。
て、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではな
い。
ここに第１図は本発明の一実施例に係る減速クラッチ機
構の側断面図、第２図は上記減速クラッチ機構における
減速機の側断面図、第３図（ａ），（ｂ）は上記減速ク
ラッチ機構の第１及び第２の係止手段におけるクラッチ
部の一例であって同図（ａ）は斜視図、同図（ｂ）は同
図（ａ）におけるＡ−Ａ′矢視断面図、第４図は第３図
におけるクラッチ部の噛合関係を示す説明図、第５図は
本発明の他の実施例に係る減速クラッチ機構の側断面図
である。
構の側断面図、第２図は上記減速クラッチ機構における
減速機の側断面図、第３図（ａ），（ｂ）は上記減速ク
ラッチ機構の第１及び第２の係止手段におけるクラッチ
部の一例であって同図（ａ）は斜視図、同図（ｂ）は同
図（ａ）におけるＡ−Ａ′矢視断面図、第４図は第３図
におけるクラッチ部の噛合関係を示す説明図、第５図は
本発明の他の実施例に係る減速クラッチ機構の側断面図
である。
この実施例に係る減速クラッチ機構Ｂでは、上記減速ク
ラッチ機構Ｂの全体の構造を示す第１図及びこの減速ク
ラッチ機構Ｂを構成してその出力側に配設される減速機
Ｃ構造を模式的に表す第２図に明らかな如く、同一軸芯
７上に入／出力軸8,9を有し、噛合い且つ回転する複数
の歯車10a,10b,10c,10dを介して減速される減速機Ｃ
（第２図参照）の上記入力軸８に、図示せぬ回転位置検
出用の検出器を有するサーボモータ11の出力軸11aが連
結されており、このサーボモータ11はモータハウジング
12に固定されている。
ラッチ機構Ｂの全体の構造を示す第１図及びこの減速ク
ラッチ機構Ｂを構成してその出力側に配設される減速機
Ｃ構造を模式的に表す第２図に明らかな如く、同一軸芯
７上に入／出力軸8,9を有し、噛合い且つ回転する複数
の歯車10a,10b,10c,10dを介して減速される減速機Ｃ
（第２図参照）の上記入力軸８に、図示せぬ回転位置検
出用の検出器を有するサーボモータ11の出力軸11aが連
結されており、このサーボモータ11はモータハウジング
12に固定されている。
上記減速機Ｃの本体フレーム13の外周面には、円筒形状
のハウジング14が装着されており、このハウジング14
は、上記軸芯７を中心に回転可能となるように、軸受け
15,15を介してクラッチハウジング16で支持されてい
る。
のハウジング14が装着されており、このハウジング14
は、上記軸芯７を中心に回転可能となるように、軸受け
15,15を介してクラッチハウジング16で支持されてい
る。
上記ハウジング14の軸芯７方向の両側面には、ラック1
7,18（第３図（ａ），（ｂ）参照）が刻設されており、
上記一方のラック17と噛合可能なラック19が刻設され円
板状のディスク20の外周面には、軸芯７方向にスプライ
ン21が刻設されている。そして、このスプライン21と噛
合し、上記ディスク20を軸芯７方向に摺動案内するため
のスプライン22が内周面に刻設されたスプラインリング
23が、前記クラッチハウジング16に固定されている。
7,18（第３図（ａ），（ｂ）参照）が刻設されており、
上記一方のラック17と噛合可能なラック19が刻設され円
板状のディスク20の外周面には、軸芯７方向にスプライ
ン21が刻設されている。そして、このスプライン21と噛
合し、上記ディスク20を軸芯７方向に摺動案内するため
のスプライン22が内周面に刻設されたスプラインリング
23が、前記クラッチハウジング16に固定されている。
上記他方のラック18と噛合可能なラック24が刻設された
円筒形状のラックプレート25の内周面には、軸芯７方向
にスプライン26が刻設されており、このスプライン26と
噛合し、上記ラックプレート25を軸芯７方向に摺動案内
するためのスプライン27が外周面に刻設されたスプライ
ンリング28が、前記減速機Ｃの出力軸９の外周縁部に固
着されている。
円筒形状のラックプレート25の内周面には、軸芯７方向
にスプライン26が刻設されており、このスプライン26と
噛合し、上記ラックプレート25を軸芯７方向に摺動案内
するためのスプライン27が外周面に刻設されたスプライ
ンリング28が、前記減速機Ｃの出力軸９の外周縁部に固
着されている。
そして、上記ラックプレート25を軸受29を介して回転可
能に支持する円板状のディスク30が、前記クラッチハウ
ジング16で軸芯７方向へ摺動可能に支持された複数のコ
ネクティングロッド31によって、前記ディスク20と一体
的に連結されている。
能に支持する円板状のディスク30が、前記クラッチハウ
ジング16で軸芯７方向へ摺動可能に支持された複数のコ
ネクティングロッド31によって、前記ディスク20と一体
的に連結されている。
この場合、上記ハウジング14のラック17,ラック19,ディ
スク20,スプライン21,22,スプラインリング23等で前記
減速機Ｃの本体フレーム13の回転を阻止するための第１
の係止手段Ｄが構成され、上記ハウジング14のラック1
8,ラック24,ラックプレート25,スプライン26,27,スプラ
インリング28等で上記第１の係止手段Ｄの非係止時に、
減速機Ｃの本体フレーム13と出力軸９とを係合させるた
めの第２の係止手段Ｅが構成され、クラッチ機構が実現
されている。
スク20,スプライン21,22,スプラインリング23等で前記
減速機Ｃの本体フレーム13の回転を阻止するための第１
の係止手段Ｄが構成され、上記ハウジング14のラック1
8,ラック24,ラックプレート25,スプライン26,27,スプラ
インリング28等で上記第１の係止手段Ｄの非係止時に、
減速機Ｃの本体フレーム13と出力軸９とを係合させるた
めの第２の係止手段Ｅが構成され、クラッチ機構が実現
されている。
そして、上記クラッチ機構が、第1,第２の係止手段D,E
の作動時、減速機Ｃの本体フレーム13及び出力軸９に対
して１回転中の予め定められた所定箇所でのみ噛合可能
となるように、第３図（ａ），（ｂ）に示す如く、上記
ハウジング14のラック17,18の接合面の軸芯７から偏心
した位置に、ピン32,32が植設されており、上記ラック1
7,18と噛合可能なディスク20のラック19,ラックプレー
ト25のラック24の各接合面には、上記ピン32,32を嵌入
し、１回転中の噛合を１箇所にのみ限定するためのピン
穴33,33が刻設されている。
の作動時、減速機Ｃの本体フレーム13及び出力軸９に対
して１回転中の予め定められた所定箇所でのみ噛合可能
となるように、第３図（ａ），（ｂ）に示す如く、上記
ハウジング14のラック17,18の接合面の軸芯７から偏心
した位置に、ピン32,32が植設されており、上記ラック1
7,18と噛合可能なディスク20のラック19,ラックプレー
ト25のラック24の各接合面には、上記ピン32,32を嵌入
し、１回転中の噛合を１箇所にのみ限定するためのピン
穴33,33が刻設されている。
尚、この場合、上記ピン32及びピン穴33に代わって、キ
ー及びキー溝の嵌合による上記機能を具現化することも
可能である。
ー及びキー溝の嵌合による上記機能を具現化することも
可能である。
また、上記第1,第２の係止手段D,Eの関係は、第４図に
示すことく、ラック17と19若しくはラック18と24の各噛
合高さｈよりも噛合時に対向する他のラックの歯先間寸
法ｘの方が小さいため、後述の切替手段で上記第１の切
替手段Ｄと第２の切替手段Ｅとが交互に切り替えられる
際のディスク20及びラックプレート25の摺動中に、ハウ
ジング14のラック17,18がラック19と24とから完全には
ずれて位置ずれが生ずるということはない。
示すことく、ラック17と19若しくはラック18と24の各噛
合高さｈよりも噛合時に対向する他のラックの歯先間寸
法ｘの方が小さいため、後述の切替手段で上記第１の切
替手段Ｄと第２の切替手段Ｅとが交互に切り替えられる
際のディスク20及びラックプレート25の摺動中に、ハウ
ジング14のラック17,18がラック19と24とから完全には
ずれて位置ずれが生ずるということはない。
前記ディスク20の側面には、バネ34によって常時矢印35
方向（第１の係止手段Ｄのハウジング14のラック17とデ
ィスク20のラック19とが噛合し、減速機Ｃの本体フレー
ム13の回転を阻止する方向）に弾性付勢されるピストン
37が固着されており、このピストン37の一端部の外周面
37aが、前記クラッチハウジング16に固着され、ピスト
ン37を軸芯７方向へ摺動案内するシリンダチューブ38の
内周面に摺接されている。
方向（第１の係止手段Ｄのハウジング14のラック17とデ
ィスク20のラック19とが噛合し、減速機Ｃの本体フレー
ム13の回転を阻止する方向）に弾性付勢されるピストン
37が固着されており、このピストン37の一端部の外周面
37aが、前記クラッチハウジング16に固着され、ピスト
ン37を軸芯７方向へ摺動案内するシリンダチューブ38の
内周面に摺接されている。
そして、上記シリンダチューブ38の側壁であってこのシ
リンダチューブ38とピストン37の一端部とで形成される
シリンダ部38aに連通する箇所には、エアー供給口39が
穿設され、このエアー供給口39からエアーを供給するこ
とにより、ピストン37はバネ34の弾性付勢力に抗して矢
印36方向へ摺動駆動されるため、上記第１の係止手段Ｄ
は非係止の状態となり、他方、第２の係止手段Ｅのハウ
ジング14のラック18とラックプレート25のラック24とが
噛合し、減速機Ｃの本体フレーム13と出力軸９とが係合
状態となる。
リンダチューブ38とピストン37の一端部とで形成される
シリンダ部38aに連通する箇所には、エアー供給口39が
穿設され、このエアー供給口39からエアーを供給するこ
とにより、ピストン37はバネ34の弾性付勢力に抗して矢
印36方向へ摺動駆動されるため、上記第１の係止手段Ｄ
は非係止の状態となり、他方、第２の係止手段Ｅのハウ
ジング14のラック18とラックプレート25のラック24とが
噛合し、減速機Ｃの本体フレーム13と出力軸９とが係合
状態となる。
この場合、上記バネ34,ピストン37,シリンダチューブ38
等で上記第１の係止手段Ｄと第２の係止手段Ｅとを交互
に作動するための切替手段Ｆが構成されている。
等で上記第１の係止手段Ｄと第２の係止手段Ｅとを交互
に作動するための切替手段Ｆが構成されている。
上記したようにして減速クラッチ機構Ｂは構成されてい
る。
る。
次に、上記減速クラッチ機構Ｂの動作について、第１図
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
まず、第１図では、バネ34で矢印35方向へ弾性付勢され
るピストン37の作用によって第１の係止手段Ｄのハウジ
ング14のラック17とディスク20のラック19とが噛合し、
減速機Ｃの本体フレーム13の勝点が阻止され、他方、第
２の係止手段Ｅハウジング14のラック18とラックプレー
ト25のラック24とが離間し、減速機Ｃの出力軸９のみが
回転可能の状態にある。
るピストン37の作用によって第１の係止手段Ｄのハウジ
ング14のラック17とディスク20のラック19とが噛合し、
減速機Ｃの本体フレーム13の勝点が阻止され、他方、第
２の係止手段Ｅハウジング14のラック18とラックプレー
ト25のラック24とが離間し、減速機Ｃの出力軸９のみが
回転可能の状態にある。
従って、減速機Ｃの出力軸９は、この減速機Ｃの入力軸
８（第２図参照）に接続されたサーボモータ11によっ
て、所定の減速比（予め設定された減速機Ｃの減速比）
及び出力トルクで回転駆動される。
８（第２図参照）に接続されたサーボモータ11によっ
て、所定の減速比（予め設定された減速機Ｃの減速比）
及び出力トルクで回転駆動される。
次に、エアー供給口39からシリンダ部38aにエアーが供
給され、矢印36方向へ摺動駆動される切替手段Ｆのピス
トン37の作用によって、第１の係止手段Ｄのハウジング
14のラック17とディスク20のラック19とが離間し、減速
機Ｃの本体フレーム13が回転可能の状態となり、他方、
第２の係止手段Ｅのハウジング14のラック18とラックプ
レート25のラック24とが噛合し、減速機Ｃの出力軸９の
上記本体フレーム13に対する回転が阻止された時、減速
機Ｃの本体フレーム13が上記サーボモータ11によって回
転されるため、上記減速機Ｃの出力軸９は、減速機Ｃ内
部の減速機構を介さずにサーボモータ11の出力軸11aと
一体的に回転駆動される。
給され、矢印36方向へ摺動駆動される切替手段Ｆのピス
トン37の作用によって、第１の係止手段Ｄのハウジング
14のラック17とディスク20のラック19とが離間し、減速
機Ｃの本体フレーム13が回転可能の状態となり、他方、
第２の係止手段Ｅのハウジング14のラック18とラックプ
レート25のラック24とが噛合し、減速機Ｃの出力軸９の
上記本体フレーム13に対する回転が阻止された時、減速
機Ｃの本体フレーム13が上記サーボモータ11によって回
転されるため、上記減速機Ｃの出力軸９は、減速機Ｃ内
部の減速機構を介さずにサーボモータ11の出力軸11aと
一体的に回転駆動される。
従って、例えば、上記減速機Ｃの出力軸９に図示せぬダ
イレクト教示型のロボットアームの駆動力伝達機構を接
続した場合、ロボットのダイレクト教示時には第１の係
止手段Ｄを非係止の状態とし、第２の係止手段Ｅを係止
の状態とする。
イレクト教示型のロボットアームの駆動力伝達機構を接
続した場合、ロボットのダイレクト教示時には第１の係
止手段Ｄを非係止の状態とし、第２の係止手段Ｅを係止
の状態とする。
その結果、サーボモータ11の出力軸11aが減速機Ｃの減
速機構を介さずにこの減速機Ｃの出力軸９との減速比を
１対１として回されるため、オペレータは非常に小さな
操作力でアームを操作することができる。また、この時
のアームに関する教示位置は、上記サーボモータ11の図
示せぬ回転位置検出用の検出器によって位置情報に変換
され、図示せぬ制御装置に入力される。
速機構を介さずにこの減速機Ｃの出力軸９との減速比を
１対１として回されるため、オペレータは非常に小さな
操作力でアームを操作することができる。また、この時
のアームに関する教示位置は、上記サーボモータ11の図
示せぬ回転位置検出用の検出器によって位置情報に変換
され、図示せぬ制御装置に入力される。
他方、プレイバック時には、第１の係止手段Ｄを係止の
状態とし、第２の係止手段Ｅを非係止の状態とする。そ
の結果、上記アームは、上記制御装置及び回転位置検出
用の検出器によって所定の減速比と駆動トルクとで駆動
制御される。つまり、上記減速クラッチ機構Ｂをダイレ
クト教示型のロボットに適用することにより、ダイレク
ト教示時及びプレイバック時に共通の検出器を使用する
ことができる。
状態とし、第２の係止手段Ｅを非係止の状態とする。そ
の結果、上記アームは、上記制御装置及び回転位置検出
用の検出器によって所定の減速比と駆動トルクとで駆動
制御される。つまり、上記減速クラッチ機構Ｂをダイレ
クト教示型のロボットに適用することにより、ダイレク
ト教示時及びプレイバック時に共通の検出器を使用する
ことができる。
また、上記第1,第２の係止手段D,Eの作動時には、前述
した如く、減速機Ｃの本体フレーム13及び出力軸９に対
する１回転中の噛合位置が１箇所にのみ限定され、ラッ
ク17と19若しくはラック18と24の各噛合高さｈよりも噛
合時に対向する他のラックの歯先間寸法ｘの方が小さく
構成されているため、教示時の位置データとプレイバッ
ク時の位置データとの相関関係を機械的に整合させるこ
とができ、更に、ディスク20及びラックプレート25の摺
動中に、ハウジング14のラック17,18がラック19と24と
から完全にはずれて位置ずれが生ずるということはな
い。
した如く、減速機Ｃの本体フレーム13及び出力軸９に対
する１回転中の噛合位置が１箇所にのみ限定され、ラッ
ク17と19若しくはラック18と24の各噛合高さｈよりも噛
合時に対向する他のラックの歯先間寸法ｘの方が小さく
構成されているため、教示時の位置データとプレイバッ
ク時の位置データとの相関関係を機械的に整合させるこ
とができ、更に、ディスク20及びラックプレート25の摺
動中に、ハウジング14のラック17,18がラック19と24と
から完全にはずれて位置ずれが生ずるということはな
い。
尚、上記実施例では、第1,第２の係止手段D,Eは共通の
切換手段Ｆによって駆動されているが、上記第1,第２の
係止手段D,Eそれぞれに独立した切替手段を設け得るこ
とは言うまでもない。
切換手段Ｆによって駆動されているが、上記第1,第２の
係止手段D,Eそれぞれに独立した切替手段を設け得るこ
とは言うまでもない。
また、上記構成による減速クラッチ機構Ｂでは、エアー
を供給することにより、第1,第２の係止手段D,Eの切り
替えを行い、減速機Ｃの出力軸９の回転数と共に駆動ト
ルクも変化されるため、リモートティーチング時に減速
比を１対１とし、駆動トルクを減少させた状態でアーム
を駆動することにより、このアームが誤ってオペレータ
や周辺機器に衝突した場合における損傷をできるだけ小
さく押さえることができる。
を供給することにより、第1,第２の係止手段D,Eの切り
替えを行い、減速機Ｃの出力軸９の回転数と共に駆動ト
ルクも変化されるため、リモートティーチング時に減速
比を１対１とし、駆動トルクを減少させた状態でアーム
を駆動することにより、このアームが誤ってオペレータ
や周辺機器に衝突した場合における損傷をできるだけ小
さく押さえることができる。
次に、本発明の他の実施例である減速クラッチ機構Ｇに
ついて、上記減速クラッチ機構Ｂとの相違点のみ第５図
に基づいて説明する。
ついて、上記減速クラッチ機構Ｂとの相違点のみ第５図
に基づいて説明する。
この減速クラッチ機構Ｇでは、同図に示す如く、減速機
Ｃの本体フレーム13が、この減速機Ｃの出力軸９に対し
て所定ストローク（後述の第１の係止手段Ｄと第２の係
止手段Ｅとの切替に必要とされるストローク）だけ軸芯
７方向へ摺動可能に構成されており、上記本体フレーム
13の外周面に装着された円筒形状のハウジング14が、デ
ィスク20に固定された円筒形状の支持部材44の内周面に
装着された複数のカムフォロア41で回転自在に支持され
ている。尚、上記ディスク20は、クラッチハウジング16
に固着されたピン45によって軸芯７方向へ摺動可能に支
持されている。
Ｃの本体フレーム13が、この減速機Ｃの出力軸９に対し
て所定ストローク（後述の第１の係止手段Ｄと第２の係
止手段Ｅとの切替に必要とされるストローク）だけ軸芯
７方向へ摺動可能に構成されており、上記本体フレーム
13の外周面に装着された円筒形状のハウジング14が、デ
ィスク20に固定された円筒形状の支持部材44の内周面に
装着された複数のカムフォロア41で回転自在に支持され
ている。尚、上記ディスク20は、クラッチハウジング16
に固着されたピン45によって軸芯７方向へ摺動可能に支
持されている。
更に、上記ハウジング14の外周面に刻設された溝部43に
は上記支持部材44の内周面に装着された複数のカムフォ
ロア42が嵌入されており、このカムフォロア42の移動に
より上記ハウジング14が軸芯７方向へ摺動駆動される。
は上記支持部材44の内周面に装着された複数のカムフォ
ロア42が嵌入されており、このカムフォロア42の移動に
より上記ハウジング14が軸芯７方向へ摺動駆動される。
上記ハウジング14の一端部の側面にはラック17が刻設さ
れており、このラック17と噛合可能なラック19の刻設さ
れた本体フレーム係止板46が、クラッチハウジング16に
固定されている。更に、上記ハウジング14の一端部の側
面に取り付けられた出力軸係止板47にはラック18が刻設
されており、このラック18と噛合と噛合可能なラック24
の刻設されたラックプレート25が前記減速機Ｃの出力軸
９に固定されている。
れており、このラック17と噛合可能なラック19の刻設さ
れた本体フレーム係止板46が、クラッチハウジング16に
固定されている。更に、上記ハウジング14の一端部の側
面に取り付けられた出力軸係止板47にはラック18が刻設
されており、このラック18と噛合と噛合可能なラック24
の刻設されたラックプレート25が前記減速機Ｃの出力軸
９に固定されている。
この場合、上記ハウジング14のラック17,ラック19,本体
フレーム係止板46等で前記減速機Ｃの本体フレーム13の
回転を阻止するための第１の係止手段Ｄが構成され、上
記ハウジング14に係止手段Ｄが構成され、上記ハウジン
グ14に取り付けられた出力軸係止板47のラック18,ラッ
ク24,ラックプレート25等で上記第１の係止手段Ｄの非
係止時に、減速機Ｃの本体フレーム13と出力軸９とを係
合させるための第２の係止手段Ｅが構成されている。
フレーム係止板46等で前記減速機Ｃの本体フレーム13の
回転を阻止するための第１の係止手段Ｄが構成され、上
記ハウジング14に係止手段Ｄが構成され、上記ハウジン
グ14に取り付けられた出力軸係止板47のラック18,ラッ
ク24,ラックプレート25等で上記第１の係止手段Ｄの非
係止時に、減速機Ｃの本体フレーム13と出力軸９とを係
合させるための第２の係止手段Ｅが構成されている。
上記したように構成される減速クラッチ機構Ｇにおいて
は、前記減速クラッチ機構Ｂの場合と同様、第５図に示
す第１の係止手段Ｄによる減速機Ｃの本体フレーム13の
回転阻止の状態から、エアー供給口39からシリンダ部38
aにエアーが供給されることにより、矢印36方向へ摺動
駆動される切替手段Ｆのピストン37の作用によって、上
記第１の係止手段Ｄが非係止の状態となり、他方、第２
の係止手段Ｅが係止の状態となり、出力軸９の本体フレ
ーム13に対する回転が阻止される。
は、前記減速クラッチ機構Ｂの場合と同様、第５図に示
す第１の係止手段Ｄによる減速機Ｃの本体フレーム13の
回転阻止の状態から、エアー供給口39からシリンダ部38
aにエアーが供給されることにより、矢印36方向へ摺動
駆動される切替手段Ｆのピストン37の作用によって、上
記第１の係止手段Ｄが非係止の状態となり、他方、第２
の係止手段Ｅが係止の状態となり、出力軸９の本体フレ
ーム13に対する回転が阻止される。
従って、上記構成による減速クラッチ機構Ｇにおいても
前記減速クラッチ機構Ｂの場合と同様の機能及び効果を
奏することができるのである。
前記減速クラッチ機構Ｂの場合と同様の機能及び効果を
奏することができるのである。
発明の効果 本発明は、上記したように、モータの出力軸に連結さ
れ、且つ同一軸芯上に設けられた入／出力軸の軸芯を中
心として回転可能に支持された本体フレームを有する減
速機と、上記減速機の本体フレームの回転を阻止するた
めの第１の係止手段とを有する減速クラッチ機構におい
て、上記第１の係止手段の非係止時に、この本体フレー
ムと減速機の出力軸とを係合させ、この減速機の出力軸
と上記モータの出力軸とを一体的に回転させるための第
２の係止手段と、上記第１の係止手段と第２の係止手段
とを交互に作動するための切換手段とを具備したことを
特徴とする減速クラッチ機構であるから、例えば、ダイ
レクト教示型ロボットの駆動系に用いた場合、ダイレク
ト教示時には大きな操作力を必要とせず、また、モータ
に接続されたこのモータの回転位置検出用の検出器を用
いることにより教示専用の検出器が省略された、構造が
簡単で且つ安価な駆動系を構成することのできる減速ク
ラッチ機構の提供が可能となるのである。
れ、且つ同一軸芯上に設けられた入／出力軸の軸芯を中
心として回転可能に支持された本体フレームを有する減
速機と、上記減速機の本体フレームの回転を阻止するた
めの第１の係止手段とを有する減速クラッチ機構におい
て、上記第１の係止手段の非係止時に、この本体フレー
ムと減速機の出力軸とを係合させ、この減速機の出力軸
と上記モータの出力軸とを一体的に回転させるための第
２の係止手段と、上記第１の係止手段と第２の係止手段
とを交互に作動するための切換手段とを具備したことを
特徴とする減速クラッチ機構であるから、例えば、ダイ
レクト教示型ロボットの駆動系に用いた場合、ダイレク
ト教示時には大きな操作力を必要とせず、また、モータ
に接続されたこのモータの回転位置検出用の検出器を用
いることにより教示専用の検出器が省略された、構造が
簡単で且つ安価な駆動系を構成することのできる減速ク
ラッチ機構の提供が可能となるのである。
第１図は本発明の一実施例に係る減速クラッチ機構の側
断面図、第２図は上記減速クラッチ機構における減速機
の側断面図、第３図（ａ），（ｂ）は上記減速クラッチ
機構の第１及び第２の係止手段におけるクラッチ部の一
例であって同図（ａ）は斜視図，同図（ｂ）は同図
（ａ）におけるＡ−Ａ′矢視断面図、第４図は第３図に
おけるクラッチ部の噛合関係を示す説明図、第５図は本
発明の他の実施例に係る減速クラッチ機構の側断面図、
第６図は従来のダイレクト教示型ロボットの駆動系の構
成を表す概念図である。 （符号の説明） ７……軸芯、８……入力軸 ９……出力軸 10a,10b,10c,10d……歯車 11……サーボモータ 11a……出力軸 12……モータハウジング 13……本体フレーム、14……ハウジング 15……軸受 16……クラッチハウジング 17,18,19……ラック 20……ディスク 21,22……スプライン 23……スプラインリング 24……ラック、25……ラックプレート 26,27……スプライン 28……スプラインリング 29……軸受、30……ディスク 31……コネクティングロッド 32……ピン、33……ピン穴 34……バネ、35,36……矢印 37……ピストン 38……シリンダチューブ 39……エアー供給口、37a……外周面 38a……シリンダ部 41,42……カムフォロア 43……溝部、44……支持部材 45……ピン 46……本体フレーム係止板 47……出力軸係止板 B,G……減速クラッチ機構 Ｃ……減速機、Ｄ……第１の係止手段 Ｅ……第２の係止手段、Ｆ……切替手段。
断面図、第２図は上記減速クラッチ機構における減速機
の側断面図、第３図（ａ），（ｂ）は上記減速クラッチ
機構の第１及び第２の係止手段におけるクラッチ部の一
例であって同図（ａ）は斜視図，同図（ｂ）は同図
（ａ）におけるＡ−Ａ′矢視断面図、第４図は第３図に
おけるクラッチ部の噛合関係を示す説明図、第５図は本
発明の他の実施例に係る減速クラッチ機構の側断面図、
第６図は従来のダイレクト教示型ロボットの駆動系の構
成を表す概念図である。 （符号の説明） ７……軸芯、８……入力軸 ９……出力軸 10a,10b,10c,10d……歯車 11……サーボモータ 11a……出力軸 12……モータハウジング 13……本体フレーム、14……ハウジング 15……軸受 16……クラッチハウジング 17,18,19……ラック 20……ディスク 21,22……スプライン 23……スプラインリング 24……ラック、25……ラックプレート 26,27……スプライン 28……スプラインリング 29……軸受、30……ディスク 31……コネクティングロッド 32……ピン、33……ピン穴 34……バネ、35,36……矢印 37……ピストン 38……シリンダチューブ 39……エアー供給口、37a……外周面 38a……シリンダ部 41,42……カムフォロア 43……溝部、44……支持部材 45……ピン 46……本体フレーム係止板 47……出力軸係止板 B,G……減速クラッチ機構 Ｃ……減速機、Ｄ……第１の係止手段 Ｅ……第２の係止手段、Ｆ……切替手段。
Claims (4)
- 【請求項１】モータの出力軸に連結され、且つ同一軸芯
上に設けられた入／出力軸の軸芯を中心として回転可能
に支持された本体フレームを有する減速機と、 上記減速機の本体フレームの回転を阻止するための第１
の係止手段とを有する減速クラッチ機構において、 上記第１の係止手段の非係止時に、この本体フレームと
減速機の出力軸とを係合させ、この減速機の出力軸と上
記モータの出力軸とを一体的に回転させるための第２の
係止手段と、 上記第１の係止手段と第２の係止手段とを交互に作動す
るための切替手段とを具備したことを特徴とする減速ク
ラッチ機構。 - 【請求項２】上記減速クラッチ機構がダイレクト教示型
ロボットのアームの駆動力伝達機構に接続されてなる特
許請求の範囲第１項記載の減速クラッチ機構。 - 【請求項３】上記モータにダイレクト教示時とプレイバ
ック時とに共用される回転位置検出用の検出器が接続さ
れてなる特許請求の範囲第２項記載の減速クラッチ機
構。 - 【請求項４】上記第１の係止手段及び第２の係止手段が
一体的に連結され、それぞれ減速機の本体フレーム及び
減速機の出力軸に対して１回転中の所定箇所で噛合可能
に構成されてなる特許請求の範囲第１項，第２項又は第
３項記載の減速クラッチ機構。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62031267A JPH0756298B2 (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | 減速クラツチ機構 |
| US07/150,045 US4846017A (en) | 1987-02-13 | 1988-01-29 | Speed reduction clutch mechanism |
| NO880607A NO880607L (no) | 1987-02-13 | 1988-02-11 | Koblingsmekanisme med hastighetsreduksjon. |
| KR1019880001385A KR910003775B1 (ko) | 1987-02-13 | 1988-02-13 | 감속 클러치 기구 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62031267A JPH0756298B2 (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | 減速クラツチ機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63199931A JPS63199931A (ja) | 1988-08-18 |
| JPH0756298B2 true JPH0756298B2 (ja) | 1995-06-14 |
Family
ID=12326562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62031267A Expired - Fee Related JPH0756298B2 (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | 減速クラツチ機構 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4846017A (ja) |
| JP (1) | JPH0756298B2 (ja) |
| KR (1) | KR910003775B1 (ja) |
| NO (1) | NO880607L (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102615652B (zh) * | 2012-04-13 | 2014-06-04 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 基于双电磁离合器的二自由度机器人关节 |
| CN107175684A (zh) * | 2017-06-02 | 2017-09-19 | 深圳诺欧博智能科技有限公司 | 一种舵机及机器人 |
| CN112356040A (zh) * | 2020-10-20 | 2021-02-12 | 中信重工开诚智能装备有限公司 | 一种侦察机器人抗冲击保护离合装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2884812A (en) * | 1956-11-14 | 1959-05-05 | Reis Smil | Automatic speed changing transmission for rotary motion |
| US3971461A (en) * | 1974-08-28 | 1976-07-27 | Caterpillar Tractor Co. | Axially compact clutch and brake mechanism |
| US4567788A (en) * | 1982-05-20 | 1986-02-04 | Doug Nash Equipment And Engineering, Inc. | Overdrive transmission |
-
1987
- 1987-02-13 JP JP62031267A patent/JPH0756298B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-01-29 US US07/150,045 patent/US4846017A/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-02-11 NO NO880607A patent/NO880607L/no unknown
- 1988-02-13 KR KR1019880001385A patent/KR910003775B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR880010262A (ko) | 1988-10-07 |
| JPS63199931A (ja) | 1988-08-18 |
| US4846017A (en) | 1989-07-11 |
| NO880607D0 (no) | 1988-02-11 |
| KR910003775B1 (ko) | 1991-06-12 |
| NO880607L (no) | 1988-08-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |