JPH0810135B2

JPH0810135B2 - 旋回装置

Info

Publication number: JPH0810135B2
Application number: JP23099390A
Authority: JP
Inventors: 邦彦吉田; 忠塩畑; 敬蔵久保寺; 敏明武田; 憲一野口
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1990-08-31
Filing date: 1990-08-31
Publication date: 1996-01-31
Anticipated expiration: 2011-01-31
Also published as: JPH04110711A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、ロボット等の電気装置において、中心にケ
ーブルを通す貫通穴を有する旋回モータを有し、360度
以上720度以下の限定された旋回角度を持たせた旋回装
置に関する。

（従来の技術と発明が解決しようとする課題）第11図は加工後の内歯歯車１の歯形の測定を行なう装
置であり、定盤２上に支持体３を位置調整可能に設置
し、該支持体３上に旋回モータ４を介してＸ軸（紙面に
垂直方向）移動装置５、Ｙ軸移動装置６、Ｚ軸移動装置
７を介して、内歯歯車１の歯の表面に近接、あるいは接
触して歯形を測定するセンサ８を取付け、旋回モータ４
の旋回中心を内歯歯車１の中心に合わせ、前記各移動装
置５〜７を、センサ８の位置が予め記憶されている歯車
の基準歯形に合致するように駆動してセンサ８からの変
位信号を記録し、歯形を測定するものである。

このような歯形測定装置あるいはその他のロボット等
の電気装置において、リミットスイッチ等によう原点検
出動作等のために原点（測定始点）の回転方向の前後を
往復動させ、また測定は360度以上行なわなければなら
ないため、旋回モータ４は被旋回体4aを360度以上旋回
させるものでなければならない。

被旋回体4aを360度以上旋回可能とするため、従来
は、各移動装置５〜７の駆動電力や制御信号あるいは検
出信号の授受を行なうケーブルは旋回体4aの外部を通し
ていたが、360度以上で使用するためには、旋回体4aの
外周部に、ケーブルにたるみを持たせて支持する装置を
設けなければならず、大きなスペースを必要とするた
め、移動装置５〜７の移動範囲、すなわち作業範囲が制
限される欠点があり、また、ケーブルも長くなるため、
制御信号、検出信号の信号ラインにノイズが乗りやすく
なり、誤動作を招く欠点を有する。

最近、ロボット等電気装置を有する旋回モータ４とし
て、高精度の割出しができるエンコーダ内蔵のダイレク
トドライブ形ステッピングモータが使用されるようにな
ってきた。この形のモータには、中心部にケーブル等を
通すための貫通穴が設けられており、これにより、ケー
ブル処理が容易となった。

しかし、ケーブルを内部に通す構造では、ケーブルが
捻られて断線しないためには、360度未満の狭い範囲で
しか使用できなかった。

本発明は、上記した点に鑑み、旋回中心部に貫通穴を
有する旋回モータを使用した旋回装置において、旋回範
囲が360度以上となり、しかも捻れ等が生じないように
構成され、旋回角度が720度以下に制限された旋回装置
を提供することを目的としてなされたものである。

（課題を解決するための手段）この目的を達成するために、本発明は、中心にケーブ
ルを通す貫通穴を有する旋回モータを有する旋回装置に
おいて、旋回モータを支持する支持体にチャンバを設
け、該チャンバ内に、前記ケーブルの貫通穴に通す部分
と支持体から外部に引き出される部分の間の部分をルー
プ状に収容し、前記支持体に、向きの異なる２個のレバ
ーを有するフォークレバーを、回動範囲規制手段により
制限された回動範囲だけ旋回可能に設け、前記モータの
被旋回体にストライカを設け、前記ストライカと前記フ
ォークレバーとの位置関係は、フォークレバーの一方の
レバーがストライカの回転軌跡上にあるときは他方のレ
バーは前記回転軌跡から外れた非接触位置にあり、か
つ、ストライカが回動する際に、一方のレバーの他方の
レバー側の面にストライカが当接するときには、その当
接によりフォークレバーを回動させて他方のレバーがス
トライカの回転軌跡に位置するように回動させ、反対に
ストライカが一方のレバーの他方のレバーの反対側の面
に当接すると、フォークレバーの回転が前記回動範囲規
制手段により阻止されて旋回モータの回動が阻止される
位置関係に配置したことを特徴とする。

（作用）本発明による旋回装置は、被旋回体の旋回により、被
旋回体に設けられたストライカがフォークレバーの一方
のレバーの他方のレバー側の面に当接すると、該レバー
をストライカが押し、フォークレバーが回動し、他方の
レバーがストライカの回転軌跡に位置する。そしてさら
に被旋回体が前記と同方向に１回転回動することによ
り、前記他方のレバーの前記一方のレバーの反対側の面
にストライカが当接するが、フォークレバーが回動範囲
規制手段により回動を阻止されるため、被旋回体の旋回
が阻止される。被旋回体が逆方向に旋回する場合には、
前記と逆方向の動作となり、フォークレバーが１個設け
られる場合には360度以上720度以下の範囲に旋回範囲が
規制され、フォークレバーが２個設けられる場合には、
フォークレバーの間隔により、360度以上720度以下の任
意の旋回範囲に設定される。

（実施例）第１図は本発明による旋回装置の一実施例を示す縦断
面図、第２図、第３図はそれぞれ第１図のＡ−Ａ、Ｂ−
Ｂ断面図、第４図は第３図の一部拡大図、第５図は第４
図のＣ−Ｃ断面図である。第１図において、２は前記定
盤、３は支持体、４は旋回モータであり、旋回モータ４
の固定部4bはボルト10により支持体３上に固定され、旋
回モータ４の被旋回体4a上には、前記した移動装置５〜
７等からなるロボット装置11が搭載される。

12は支持体３内に設けたチャンバであり、前記ロボッ
ト装置11に駆動電力、制御信号、検出信号等を授受する
電線等を内蔵したケーブル13が、接続金具14を介して支
持体３の外周部に固定され、チャンバ12内の部分13aは
第２図にも示すように、ループ状に収容され、旋回モー
タ４の貫通穴９内の部分は、該貫通穴９内に嵌合したケ
ーブル保護用プラスチック製スリーブ15に通して前記移
動装置５〜７等からなるロボット装置11に接続される。

第１図、第３図〜第５図に示すように、前記支持体３
の被旋回体4aの外周に対応する個所には、枢着ピン16を
中心として回動自在にフォークレバー17が取付けられ
る。該フォークレバー17は、例えば90度の角度をなすよ
うに、２個のレバーａ、ｂを有するもので、該フォーク
レバー17は、第１のレバーａが被旋回体4aの半径方向に
突出した状態（第２のレバーｂが支持体３上に固定した
回動範囲規制手段としてのストッパ18に当接した状態）
から、第１のレバーａが別のストッパ19に当接するほぼ
90度の範囲で回動可能である。なお、このレバーａ、ｂ
でなす角度および回動可能な角度は90度に限定されな
い。

20は被旋回体4aの外周の下部にボルト21により取付け
たストライカであり、該ストライカ20は、被旋回体4aの
旋回に伴ない、前記フォークレバー17に当接して回動さ
せるか、あるいはフォークレバー17に当接することによ
り回動が阻止されるものである。

第４図、第５図に示すように、フォークレバー17が安
定した動作をし、振動によって動くことを防止するた
め、デテント機構が設けられている。このデテント機構
は、第１のレバーａまたは第２のレバーｂが被旋回体4a
の外周に対して直角に向いているときには、下方から押
し上げられているボール22、23の間に位置して容易にず
れないようにしたものである。すなわち、上面開口部を
小径となるように支持体３に穿設した２つの縦穴24に、
レバーａ、ｂの回動の途中でこれらの下面に圧接させる
ボール22、23をその一部が縦穴24の上面開口部から上方
に突出するように、ボール22、23と、縦穴24の底部に螺
合したプラグ25との間に押しばね26を介在させてなる。

この実施例において、第４図に示すように、フォーク
レバー17の第１のレバーａの第２のレバーｂの反対側の
面にストライカ20が当接した状態において、時計方向に
回る方向に旋回モータ４を作動させようとすると、第２
のレバーｂがストッパ19に当接し、被旋回体4aの旋回が
阻止される。この状態から、旋回モータ４の作動により
被旋回体4aを反時計方向に回動させ、１回転させると、
ストライカ20が第１のレバーａの第２のレバーｂ側の面
に当接し、これを押し、第１のレバーａを２点鎖線ｄで
示す退避位置に回動させ、第２のレバーｂがストライカ
20の回転軌跡上に位置する。この状態でボール22、23間
に第２のレバーｂが挟まり、フォークレバー17は安定す
る。さらに被旋回体4aを反時計方向に１回転させると、
こんどはストライカ20が第２のレバーｂの第１のレバー
ａの反対側の面に当接するが、第１のレバーａがストッ
パ19に当接するので、被旋回体4aの旋回が阻止される。
従って、被旋回体は720度以下の範囲で回動可能であ
る。

このような回動動作の際、ケーブル13のチャンバ12内
のループ状をなす部分13aは、渦巻き状に巻き数が多く
なる動作、あるいは渦巻が解かれる動作をしてケーブル
13にねじれが生じることを防止する。また、回転数を２
回以下にすることにより、ケーブル13に無理な力がかか
ることが防止される。

ところで、このようなフォークレバー17を用いたもの
では、上記説明から明白なように、フォークレバー17の
向きを外部から勝手に変えられたのでは、旋回範囲が２
回転以上になり、ケーブル13が無理に曲げられ切断する
おそれが生じる。そこで第１図、第３図、第４図に示す
ように、フォークレバー17の近傍に、支持体３に固定し
て、フォークレバー17の向きが変えられることを防止す
るカバー31を取付ける。ここでカバー17として透明材料
を用いれば、フォークレバー17の向きを目視できるが、
不透明材料を用いた場合には、フォークレバー17の向き
がカバー31によって目視できなくなるので、目視できる
ように窓32を設け、該窓32からのぞけばフォークレバー
17の向きが分かるようにする。この場合、フォークレバ
ー17の第１のレバーａと第２のレバーｂまたはこれらの
突起部に異なる方向の矢印を付しておけば、ある方向に
ついては１回転以上旋回でき、他の方向には１回転以上
旋回できない等のことが判別できることになる。

第６図（ａ）は前記フォークレバーをストライカ20の
回転軌跡に縁って２組（17A、17B）設けたものであり、
このように２組のフォークレバー17A、17Bを設ければ、
回転範囲を720度−θ（θはストライカ20がどちらの方
向に回転させてもフォークレバー17A、17Bのいずれも通
過できる位置にある側のフォークレバー17A、17Bの被旋
回体4aの旋回中心Ｏを中心としてなす角度）の旋回角度
が得られる。この実施例の構成を実現するには、ストラ
イカ20がどの位置にあるときにも、フォークレバー17
A、17Bの少なくとも一方については通過できるような位
置と姿勢の関係を持つ必要がある。すなわち、第６図
（ａ）の状態ではストライカ20を時計回りに動かせばフ
ォークレバー17Bは通過できるが、反時計回りにすれ
ば、フォークレバー17Aにより阻止され、また、第６図
（ａ）の状態から時計方向に回してフォークレバー17B
を通過した第６図（ｂ）の状態においては、この状態か
ら時計方向に回せば、フォークレバー17Aを通過でき、
逆に反時計回りに回せば、フォークレバー17Bも通過で
き、さらに、第６図（ｂ）の状態から時計回りに回して
第６図（ｃ）の状態とすれば、この状態からさらに時計
回りに回すとフォークレバー17Bにより阻止されるが、
反時計回りに回すとフォークレバー17Aは通過できる。
第７図のように、どちらの方向に回してもストライカ20
がフォークレバー17A、17Bの双方に旋回を阻止される関
係にするとこのような動作はできない。

第８図は本発明の他の実施例を示す横断面図であり、
フォークレバー17の枢着ピン16をストライカ20の回転軌
跡を外側に設けることにより、フォークレバー17の取付
け方向を内外逆にしたもので、前記実施例と同様の作用
をなす。

第９図の平面図およびそのＤ−Ｄ断面図である第10図
は本発明の他の実施例を示すもので、前記フォークレバ
ー17の代わりに、市販のフォークレバー17付きリミット
スイッチ33を用いたもので、該リミットスイッチ33は、
レバーのストッパ、デテント機構を有するものである。
このようなリミットスイッチ33を用いれば、被旋回体4a
の旋回が限界位置に達したことを検出できる。

上記の説明は、ロボット装置11が支持体３の上部に設
けられる例について示したが、ロボット装置11が支持体
３より旋回モータ４を介して支持されるものにも本発明
を適用できる。

（発明の効果）請求項１によれば、ケーブルをチャンバ内でループ状
にし、かつ被旋回体と支持体との間にストライカとフォ
ークレバーとからなる旋回角限定装置を設けて360度以
上720度以下の旋回角度が設定されるようにしたので、
中心にケーブルを通す貫通穴を有する旋回モータにより
構成される旋回装置において、ケーブルに捻り等による
無理な力を加わってケーブルを損傷させることがなく前
記角度範囲で旋回させることのできる旋回装置が実現で
きる。

また、ケーブルが旋回モータの内部を通るものが実現
されるので、Ｘ、Ｙ移動装置等の移動にケーブルが邪魔
をせず、作業範囲を懐深いところまで広げることがで
き、かつ旋回装置がスペースをとらず、狭いところに設
置できる。

また、ケーブルの外部における引き回し部分が短縮さ
れるため、ノイズ等による誤動作が少なくなると共に、
外観も整然とした良好なものとなる。

請求項２によれば、２個のフォークレバーの間隔を選
定することにより、旋回角度を360度以上720度以下の任
意の角度に設定できる。

請求項３によれば、フオークレバーを外部から動かす
ことができないため、ケーブルが設定角度以上に捻られ
ることがない。

請求項４によれば、カバーにフォークレバーの向きを
監視する窓を設けたので、どちら方向に旋回可能である
かを確認でき、手作業により被旋回体を旋回させる場合
に有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による旋回装置の一実施例を示す縦断面
図、第２図、第３図はそれぞれ第１図のＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ
断面図、第４図は第３図の一部拡大図、第５図は第４図
のＣ−Ｃ断面図、第６図（ａ）〜（ｃ）は本発明の他の
実施例をストライカの種々の位置について示す平面図、
第７図は第６図と異なるストライカとフォークレバーと
の位置関係を示す平面図、第８図は本発明の他の実施例
を示す平面図、第９図は本発明の他の実施例を示す平面
図、第10図は第９図のＤ−Ｄ断面図、第11図は本発明の
旋回装置を用いる装置の一例を示す側面図である。 3:支持体、4:旋回モータ、4a:被旋回体、12:チャンバ、
13:ケーブル、13a:ループ状部、16:枢着ピン、17、17
A、17B:フォークレバー、18、19:ストッパ、20:ストラ
イカ、222、23:ボール、24:縦穴、25:プラグ、26:押し
ばね、31:カバー、32:窓、33:リミットスイッチ、a:第
１のレバー、b:第２のレバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者武田敏明茨城県土浦市神立町650番地日立建機株式会社土浦工場内 (72)発明者野口憲一茨城県土浦市神立町650番地日立建機株式会社土浦工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中心にケーブルを通す貫通穴を有する旋回
モータを有する旋回装置において、旋回モータを支持す
る支持体にチャンバを設け、該チャンバ内に、前記ケー
ブルの貫通穴に通す部分と支持体から外部に引き出され
る部分の間の部分をループ状に収容し、前記支持体に、
向きの異なる２個のレバーを有するフォークレバーを、
回動範囲規制手段により制限された回動範囲だけ旋回可
能に設け、前記モータの被旋回体にストライカを設け、
前記ストライカと前記フォークレバーとの位置関係は、
フォークレバーの一方のレバーがストライカの回転軌跡
上にあるときは他方のレバーは前記回転軌跡から外れた
非接触位置にあり、かつ、ストライカが回動する際に、
一方のレバーの他方のレバー側の面にストライカが当接
するときには、その当接によりフォークレバーを回動さ
せて他方のレバーがストライカの回転軌跡に位置するよ
うに回動させ、反対にストライカが一方のレバーの他方
のレバーの反対側の面に当接すると、フォークレバーの
回転が前記回動範囲規制手段により阻止されて旋回モー
タの回動が阻止される位置関係に配置したことを特徴と
する旋回装置。
【請求項２】前記フォークレバーを前記ストライカの回
転軌跡に沿って２組設けると共に、ストライカが任意の
回動位置にあるときに、時計方向あるいは反時計方向に
回動させた際に、少なくとも一方のフォークレバーにつ
いてはストライカの回動を阻止しない姿勢をとるように
配置したことを特徴とする請求項１記載の旋回装置。
【請求項３】前記フォークレバーの近傍にフォークレバ
ーへの人手の接触を防止するカバーを設けたことを特徴
とする請求項１または２記載の旋回装置。
【請求項４】前記カバーにフォークレバーの向きを目視
する窓を設けたことを特徴とする請求項３記載の旋回装
置。