JPS6094292A - ア−ム駆動装置 - Google Patents

ア−ム駆動装置

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JPS6094292A
JPS6094292A JP20337883A JP20337883A JPS6094292A JP S6094292 A JPS6094292 A JP S6094292A JP 20337883 A JP20337883 A JP 20337883A JP 20337883 A JP20337883 A JP 20337883A JP S6094292 A JPS6094292 A JP S6094292A
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JP
Japan
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bevel gear
motor
arm
speed
variable speed
Prior art date
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Pending
Application number
JP20337883A
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English (en)
Inventor
實 寺浦
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Nippon Cable System Inc
Original Assignee
Nippon Cable System Inc
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Publication date
Application filed by Nippon Cable System Inc filed Critical Nippon Cable System Inc
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Publication of JPS6094292A publication Critical patent/JPS6094292A/ja
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 らに詳しくはロボットなどのアームを往復回動駆動また
は回転駆動するための装置であって、駆動の開始時およ
び停止時の動きがスムーズで、しかも回転速度および回
動角度を精密に制御しうるアーム駆動装置に関する〇 従来より工業用の搬送ロボット、家庭、病院用の1i用
ロボツトなどのロボットのアーム、あるいはフォークリ
フトのフォークなど、回動軸からほぼ半径方向に突出し
、回動軸廻りに回動または回転自在に設けられている棒
状突起物(以下、単にアームという)を前記回動軸まわ
りに回転駆動するためのアーム駆動装置−とじては、通
常減速機と該減速機を介して接続される1つのモータが
採用されている。すなわちこのものはモータを回転させ
たり、停止させたり、逆方向に回転させることにより前
記アームの回転駆動を行なうものである。
ところがそのようなモータの停止および再起動の過渡状
態においては、電流、電圧が不安定であるためアームの
動きがスムーズでないという問題がある。さらにアーム
とモータの連結部分、アームの回動支持部における摩擦
状態が、たとえば静止摩擦から動PN擦に変化するため
、アームの動きがスムーズでない0またアームを一定方
向に回動させたのちに逆方向に回動させる際には、一旦
モータを停止させて逆回転させる必要があるため、前記
過渡的なスムーズでない状態が頻繁に生じるという問題
がある。
さらに前記従来のアーム駆動装置においてはアームの停
止位置がモータの停止精度に依存しているため、比較的
停止精度が低いという問題がある。
そこで本発明者は叙上の問題を解決すべく鋭意研究を重
ねた結果、 フレーム上に回転自在に設けられている第1傘歯車と、 該第1雅歯と同形状の歯形を有し、第1傘歯車とたがい
に向き合うように、かつ第1傘歯車と共通の回転中心を
有するように前記フレーム上に自転自在に設けられてい
る第2傘歯車と、前記第1傘歯車を回転駆動するための
第1モータと、 前記第2傘歯車を第1命歯車と逆方向に回転駆動するた
めの第2モータと、 前記第1傘歯車および第2傘山車の両方に歯合する遊星
傘歯車と、 該遊星傘歯車を前記共通の回転中心に対してほぼ直角の
軸心廻りに自転可能に、かつ前記共通の回転中心廻りに
公転可能に保持するためのキャリアと1 該キャリアに固定されてなるアームとを有し、前記第1
モータのうち少なくとも一方が電気信号によって回転数
を変えることができる可変速モータであり、該可変速モ
ータの回転数を変えることにより第1および第2傘歯車
の回転数に差を与え、それにより前記遊星歯車を前記共
通の回転中心廻りに公転させると共にアームを回動させ
るように構成されてなることを特徴とするアーム駆動装
置 を採用するときは、1戸1転J’A&動の開始および停
止の動きがスムーズであり、しかも回動辻度および回動
角度を精密に制御しうるというまったく新たな事実を見
出し、本発明を完成するにいたった。
つぎに図面を参NIL L、なから本発明のアーム駆動
装置を説明する。
第1図は本発明のアーム駆動装置の一実施例を示す概略
斜視図、第2図は本発明のアーム駆動装置の他の実施例
を示す一部切欠概略正面図である。
第1図において(1)はフレームである。フレーム(1
)に固定されている軸受け(2)、(1)により第1シ
ヤフト(4)および第2シヤフト(5)がそれぞれ回転
自在に支持されている。第1シヤフト(4)の一端には
矢印(A)方向に回転する第1モータである可変速モー
タ(6)が連結されている。第1シヤフト(4)の他端
には第1傘歯車(7)が固着されている。
f52シャフト(5)の一端には矢印(B)方向に回転
する第2モータである定速モータ(8)が連結されてい
る。第2シヤフト(5)の他端には第2傘歯車(りが固
着されている。前記第1シヤフト(4)と第2シヤ7)
(5)は−直線上に配置されており、それにより第1傘
歯車(7)と第2傘歯車(9)とは共通の回転中心(0
)廻りに回転し、かったがいに向き合うように配置され
ている。第1傘歯車(7)と第2傘歯車(9)の間には
、前記共通の回転中心(0)と直交する公転シャツ) 
(10)が回転中心(0)廻りに回転自在に配置されて
いる。なお第1図においては遊星傘歯車θQ、(1g)
を公転fjJ能に、かつ自Ilk可能に保持するだめの
ギヤリアは、前記公転シャフト00)以外の部分が省略
されている。公転シャツ) (10)には前記第1傘歯
車(7)および第2傘歯車(9)の両方に歯合する2つ
の遊星傘歯車(Jυ、02)が回転自在にlff1ff
されCいる。したがって第1および第2傘Ah車(7)
、(9)、遊星車tJ4車0】)、02)、第1および
第2シヤフ) (4) 、(5)および公転シャフトθ
O)は差動歯車機構を1flJ成している。さらに公転
シャ7)00)の一端にはアームθ、3)を連結するた
めの連結部0ツ)が形成されている。なお第1図には示
されていないが、公転シャフト00)の他端側にはアー
ム03)の重fftとバランスさせるためのバランスウ
ェイトを設けたり、あるいは公転シャフト00)を矢印
(A)方向に(J勢するバネ手段を設けるのが好ましく
、ぞれにより可変速モータ(6)の動力を節減すること
ができ、かつアーム0段の動きをmmスムーズにするこ
とができる。
つぎに叙上のごとく構成される本発明のアーム駆動装置
の作用を説明する。
定速モータ(8)は矢印(E)方向に等速回転をしてい
る。
可速度モータ(6)が矢印(A)方向に定速モータ(8
)と等速で回転するように電気信号で制御されていると
きは、第1傘歯車(γ)と第2傘歯車(9)とが等速で
逆方向に回転するため、遊星傘歯車(]1)、(12)
は同じ位置で矢印(D)、(K)のごとく単に自転して
いるだけである。そのため公転シャツ) (10)も公
転せずにその位置で保持されている。すなわちそのよう
な状態ではアーム03)は一定の位置に停止している。
つぎに電気信号により可変速モータ(6)の回転速度を
わずかに低下させ、第1シヤフト(4)を第2シヤフト
(5)よりも遅く回転させるときは、第1傘歯車(7)
と第2傘歯車(9)の回転速度の差に応じた、かつ第1
および第2傘歯車(7)、(9)と遊星傘歯車(U) 
、(ロ)の歯数の比に応じた速度で公転シャツ) (1
0)が矢印(B)方向に回動する。
公転シャフト(to)が矢印(B)方向に所定の角度だ
け回動したのち、可変速モータ((1)の回転数を再び
定速モータ(8)のlE’i1転数と等しくさせること
により、公転シャツ) (In)はその位置で停止する
また可変速モータ(6)を定速モータ(8)よりも速く
回転させるときは、前記のばあいと逆に公転シャフトα
O)が矢印(A)方向に回動する。
したがって本発明のアーム駆動装置においては、可変速
モータ(13)および定速モータ(8)の回転方向およ
び回転速度にほどんど変化を与えることなく、ずなわぢ
一旦停止させたり逆転させたすすルコトなく、7′−ム
Qa)を往復回動させることができる。そのためモータ
の停止や逆転に伴なう雨撃、振動がほとんどなく、また
静止摩擦状態から動摩擦状部への変化がないため、アー
ムをきわめてスムーズに操作しつるという利点がある。
さらに本発明のアーム駆動装置においては、アームθ8
)の角度位置および回転速度を正確に制御しうるという
利点がある。すなわち従来のアーム駆動装置においては
モータの回転速度を口から一定速度まで上昇させ、さら
に下降させて0に戻す間の速度の変化を時間で積分した
ものが位置の変位に対応するのに対し、本発明のアーム
駆動装置においては、モータの回転速度を対応する。し
たがって停止状態から一定の高速回転までその回転数が
変化する従来の装置に比してモータの回転数の変動幅が
小さく、かつ基帛回転数に対する変化の比率が小さいた
め、アーム03)の角度位置および回動速度の制御を比
較的高精度で行ないつる。
本発明のアーム駆動装置を第2図に示される実施例のよ
うに構成し、差動歯車機構をオイルケース05)内に収
納せしめておくときは、それぞれの歯合部分に常時オイ
ルが供給され、傘歯車(7)、(9>、(1υ、02)
の回転速度を一層高めることができ、歯合前を低減する
ことができる。第2図において(10) 、(17)は
それぞれほぼ円筒状のオイルヶースに)の側板であり、
側板(IQ) 、(17)は第1シヤフト(4)および
第2シーYフト(5)の軸受けをも兼ねている。
側板(IQ) 、(17)の間には公転シャツ) (1
0)と共にキャリアを構成するリング08)が回動自在
に配置されている。リング08)には公転シャフト00
)の両端が固着されている。さらにアーム(図示されて
いない)はリング0J()に固着または連結されている
側板06)、07)とリング08)の間にはオイルシー
ル09)が設けられている。成上のごとく構成するとき
は1アームの取りつけ位置゛が公転シャフト00)の延
長上に限定されず、アームをリング(I8)の任意の位
置に取りつけることができる。
なお第1図および第2図に示される本発明のアーム駆動
装置の実施例においては、それぞれ2つの遊hX傘歯車
(’+) 、θ2)が採用されているが、もちろん遊星
傘歯車が1つだけ採用されていてもよい。そのばあい公
転シャツ) (10)が第2図に示されるリングθ8)
に対して回転自在に設けられ・公転シャフトθ0)と遊
星傘歯車が固着さ”れていてもよい。
第1図に示されるアーム駆動装置の実施例においては、
第1モータだけが可変速モータ(6)であるが、第1モ
ータおよび第2モータを共に可変速モータとするときは
、さらにアーム03)の動きをスムーズにすることがで
きる。すなわち一方の可変速モータの速度をきわめて緩
やかに増加させると共に他方の可変速モータの速度を緩
やかに増加させることにより、両方の可変速モータの速
度差を精密に制御することができる。
また一方の可変速モータの速度を増加させると共に他方
の可変速モータの速度を低下させることにより、アーム
(13)を精密に、しかも速い速度で回動させることが
できる。さらにアーム(ロ)に高負荷がかかり、その負
荷に基づくトルクで一方の可変速モータの速度が一時的
に低下するようなばあいにおいても、他方の可変速モー
タの速度を前記一方の可変速モータの速度にあわせて低
下させることにより、アーム03)の位置を安定した状
態で維持することができる0 本発明における可変速モータとしては、アームの用途な
どに応じて種々のものを採用しつるが、たとえばサイリ
スタ制御モータ、電磁継手ルU御モータなどのように、
電気信号で容易に、かつ正確に回転速度の制御を行ない
うるちのが好ましい。またアームの回動角度の検出器を
設けて前記電’A信−号を・たとえばマイコンなどによ
りフィードバック制御するときは、一層アームの停止精
度を向上さぜうる。
なおいずれか一方のモータが、とくに電気的な故障で停
止したばあいに、他方のモータによりアームが急激に回
動されることを防止するため、モータが停止する前にそ
のモータに連結されている傘歯車とのjl(結をはずす
ためのクラッチをモータと第1および第2傘歯車の間に
介在させておくのが好ましい。それにより一方のモータ
が停止するまえに遊星傘歯車の回転が自由になり、前記
アームの急6B、な回動が防止される0なお傘歯車とし
ては第1図または第2図に示されているスグバ傘歯車の
ほか、マガリバ傘歯車など他の傘歯車を採用しつること
はもちろんである。
成上のごとく本発明のアーム駆動装置はアームをスムー
ズに、しかも精密に駆動しうるものであるため、その実
用価値はきわめて大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のアーム駆動装置の一実施例を示す概略
斜視図、第2図は本発明のアーム駆動装置の他の実施例
を示す一部切欠概略正面図である。 (図面の主要符号) (1):フレーム (6):可変速モータ (7):第1傘歯車 (8):定速モータ (9):第2傘歯車 (10) :公転シャフト (lす、(ロ):遊星傘歯車

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 フレーム上に回転自在に設けられている第1小歯車
    と、 該第1傘歯車と同形状の歯形を有し、第1傘歯車と向き
    合うように、かつ第1傘歯車と共通の回転中心をイjす
    るように前記フレーム上に回転自在に設けられている第
    2傘歯車と、前記第1傘歯車を回転駆動するための第1
    モータと、 前記第2傘歯車を第1傘歯車と逆方向に回転駆動するだ
    めの第2モータと、 前記第1傘歯車および第2傘歯車の両方に歯合する遊星
    傘歯車と、 該遊星傘歯車を前記共通の回転中心に対してほぼ直角の
    軸心廻りに自転可能に、かつ前記共通の回転中心廻りに
    公転可能に保持するためのキャリアと、 該キャリアに固定されてなるアームとを有し、前記第1
    モータと第2モータのうち少なくとも一方が電気信号に
    よって回転数を制御しうる可変速モータであり、該可変
    速モータの回転数を変えることにより第1および第2傘
    歯車の回転数に差を与え、それにより前記遊星傘歯車を
    前記共通の回転中心廻りに公転させると共にアームを回
    動させるように借成されてなるアーム駆動装置。
JP20337883A 1983-10-28 1983-10-28 ア−ム駆動装置 Pending JPS6094292A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20337883A JPS6094292A (ja) 1983-10-28 1983-10-28 ア−ム駆動装置

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JP20337883A JPS6094292A (ja) 1983-10-28 1983-10-28 ア−ム駆動装置

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Publication Number Publication Date
JPS6094292A true JPS6094292A (ja) 1985-05-27

Family

ID=16473040

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JP20337883A Pending JPS6094292A (ja) 1983-10-28 1983-10-28 ア−ム駆動装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013014720A1 (ja) * 2011-07-22 2013-01-31 株式会社安川電機 パラレルリンクロボット

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5114653A (en) * 1974-07-24 1976-02-05 Tokico Ltd Kogyoyorobotsutono kudosochi

Patent Citations (1)

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