JPS6117836Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は教示・再生方式の工業用ロボツトの回
転型アクチユエータに関し、手動による教示操作
の際の作業腕の軽動化を図ろうとするものであ
る。

この種のロボツトにおいて、作業腕は、教示操
作時に手動で軽快に動かせ得ることが正確な位置
決めを行わせる上にも、あるいは操作者の負担を
緩和させる上からも好ましいことは言う迄もな
い。

ところで、上記回転型アクチユエータは一般
に、小型、軽量で高トルク容量を持つものが望ま
れるため減速機構を組み合せて使用されることが
多いが、このものにおいて、手動で出力側から教
示操作を軽快に行うことは不可能である。

本考案は、上記の如き減速機構を組み込んだタ
イプの回転型アクチユエータの教示操作時におけ
る軽動化を図ろうとするものであつて、減速機構
としてハーモニツク減速機構を用い、該減速機構
にクラツチ機構を設けたことを特徴とするもので
ある。

以下に、本考案を図示の実施例について具体的
に説明する。

第１図において、２はハーモニツク減速機構を
組み込んだハウジングで、該ハウジング２の上部
に回転型駆動装置１を設けるとともに、該駆動装
置１の出力軸４をハーモニツク減速機構に接続す
る一方、ハウジング２内の下部に、ハーモニツク
減速機構に接続する作業腕３用駆動軸１２を設け
ている。出力軸４と駆動軸１２は同心でかつ相対
する位置に配置されている。

ハーモニツク減速機構は次のとおりである。

すなわち、上記出力軸４の端部の周囲にボス５
を介して楕円板状ウエブ・ジエネレータ６の中心
を固定しており、該ウエブ・ジエネレータ６の外
周に玉軸受７を設けている。玉軸受７のケージ７
ｂ内に収納した各玉７ａは、楕円板状ウエブ・ジ
エネレータ６の回転に伴つて半径方向に移動自在
になつている。玉軸受７の外周にはカツプ状フレ
クス・スプライン８の上端外周を配置している。
周知のように、このフレクス・スプライン８は可
撓性を有し、その筒状部８ａの上記上端外周に
は、第２図によく示されるように、外歯８ｃを有
している。このフレクス・スプライン８は玉軸受
７の各玉７ａの半径方向の移動に伴つて容易に変
形することができる。フレクス・スプライン８の
筒状部８ａの外歯８ｃの外周には、円上に内歯１
８ａを有するサーキユラー・スプライン１８を設
けている。内歯１８ａは長軸方向において外歯８
ｃと噛合するが、短軸方向では離れている。この
サーキユラー・スプライン１８の内歯は、前記フ
レクス・スプライン８の内歯１８ａより２枚程度
歯数が多くなつていて長軸方向において外歯８ｃ
と噛合するが、短軸方向ではこれと噛合しない。
また、このサーキユラー・スプライン１８は、ハ
ウジング２の本体２ａ並びに該本体２ａ内に組み
込まれた筒状ホルダー９と該本体の蓋体２ｂ間で
回転自在に支持されている。フレクス・スプライ
ン８の底部８ｂは前記駆動軸１２に固定されてい
る。

ハーモニツク減速機構は上記のとおりであつ
て、上記ホルダー９を含むクラツチ機構は次のよ
うになつている。

すなわち、ハウジング２の側面に油圧通路１４
を有する油圧伝達部材１３を設けるともに、ハウ
ジング２に上記油圧通路１４と連通する油圧通路
２１を形成し、該通路２１を上記ホルダー９を上
下動自在に収納する。ハウジング２に形成した空
所２２の下部に開口せしめている。油圧伝達部材
１３の油圧通路１４の圧油供給口には図示しない
油圧装置が連結される。しかして、該油圧装置に
より圧油が油圧通路１４，２１を介して空所２２
に供給されると、ホルダー９は上方に持ち上げら
れて、その上面と蓋体２ｂ間でサーキユラー・ス
プライン１８を回転不自在に保持する。一方、空
所２２内から圧油が排除されると、ホルダー９は
第１図に示した状態に戻つて、サーキユラー・ス
プライン１８を解放し、回転自在にする。

さて、上記クラツチ機構によつて、サーキユラ
ー・スプライン１８が固定された状態で駆動装置
１が運転されると、その出力軸４がボス５および
ウエブ・ジエネレータ６と共に回転する。そうす
ると、ウエブ・ジエネレータ６が楕円板状に形成
されている関係で玉軸受７の各玉７ａが半径方向
に順次移動せしめられ、一方、サーキユラー・ス
プライン１８が固定されている関係で、フレク
ス・スプラインの筒状部８ａの上端周囲が各玉７
ａで半径方向に強制的に変形せしめられると、長
軸方向の外歯８ｃとサーキユラー・スプライン１
８の内歯と噛み合い移動して、フレクス・スプラ
イン８が、ウエブ・ジエネレータ６の１回転に対
して、外歯８ｃと内歯１８ａとの歯数の差分だけ
例えば２枚分だけ反対方向に回転し、駆動軸１２
並びに作業腕３を減速回転する。

上記の動作は再生動作であるが、教示操作は次
の如くなされる。

先ず、油圧装置によつて、ハウジング２の空所
２２内の圧油が排除され、ホルダー９のサーキユ
ラー・スプライン１８に対する固定の解除がなさ
れ、サーキユラー・スプライン１８は回転自在と
なる。この状態で、教示の内容に従つて作業腕３
を回転させると、サーキユラー・スプライン１８
は自在に回転可能なため、フレクス・スプライン
８が駆動軸１２を介して、サーキユラー・スプラ
イン１８と共に玉軸受７の周囲を回転する。この
教示操作は手動で極めて軽快に行うことができ
る。

上記教示操作に基づく駆動軸１２の回転は該軸
の周囲に固定したプーリー１７並びに該プーリー
１７に図示しない伝達手段を介して図示しない回
転角検出装置により検出される。前記再生動作
は、この回転角検出装置により検出された回転角
度に従つてなされる。

尚図中、１０はピストンとしてホルダー９の内
周および外周に嵌め込まれて空所２２の壁面との
間をシールするＯリング、１５は駆動軸１２のた
めの軸受、１１は駆動軸１２の外周に設けたスペ
ーサである。

上記実施例における駆動装置１は油圧、空圧、
電動等何れのタイプであつてもよい。

上記実施例においては、クラツチ機構を油圧ク
ラツチで構成しているが、本考案はこの実施例に
限定されるものではなく、例えば電磁クラツチ等
の他の構成としてもよい。また、玉軸受７はロー
ラを組込んだ軸受にすることもできる。

上記実施例の具体的説明から明らかな如く、本
考案に係る工業用ロボツトのアクチユエータは、
駆動装置の出力軸と作業腕駆動用駆動軸間にハー
モニツク減速機構を設け、該ハーモニツク減速機
構のサーキユラー・スプラインを固定・固定解放
するクラツチ機構を設けたので、教示操作時に、
クラツチ機構によりサーキユラー・スプラインの
固定を解放することによつて作業腕駆動用駆動軸
と駆動装置の出力軸間の連結を断つことができ
き、作業腕を駆動軸と共に非常に軽快に手動操作
することができ、所期の目的を達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の１実施例に係る工業用ロボツ
トのアクチユエータの縦断面図、第２図は第１図
のアクチユエータに採用されたハーモニツク減速
機構を平面的に示す説明的横断面図である。 １……駆動装置、２……ハウジング、４……出
力軸、６……ウエブ・ジエネレータ、７……軸
受、８……フレクス・スプライン、８ｃ……外
歯、９……ホルダー、１２……駆動軸、１８……
サーキユラー・スプライン、１８ａ……内歯。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 駆動装置の出力軸と該出力軸と同心でかつ相対
   する作業腕駆動用駆動軸間にハーモニツク減速機
   構を設けたものにして、 上記出力軸の端部に楕円板状ウエブ・ジエネレ
   ータの中心部を固定するとともに、該ウエブ・ジ
   エネレータの外周に、該ウエブ・ジエネレータの
   回転によつて玉又はローラが径方向に移動せしめ
   られる軸受を介装する一方、上記駆動軸の端部に
   カツプ状フレクス・スプラインの底部を固定する
   とともに外歯を有するその上端外周を上記軸受の
   周囲に配置し、上記フレクス・スプラインの上端
   外周に、該フレクス・スプラインの上記外歯の一
   部と噛み合う内歯を円上に有して、上記ウエブ・
   ジエネレータの回転時に上記フレクス・スプライ
   ンをウエブ・ジエネレータと逆方向に減速回転さ
   せるサーキユラー・スプラインを設け、該サーキ
   ユラー・スプラインを自在に固定・解放するクラ
   ツチ機構を設け、さらに、上記駆動軸に該駆動軸
   の回転角を検出する回転角検出装置を伝達手段を
   介して接続し、教示操作時において、作業腕を駆
   動軸と共に回転せしめるとき、上記クラツチ機構
   によりサーキユラー・スプラインを解放して、上
   記フレクス・スプラインが上記サーキユラー・ス
   プラインと共にウエブ・ジエネレータに対して回
   転するようにするとともに、上記回転角検出装置
   により駆動軸の回転角を検出するように構成し、
   さらに、上記クラツチ機構は、ハーモニツク減速
   機構のハウジング内における上記サーキユラー・
   スプラインの下方に、該サーキユラー・スプライ
   ンの下面に対して接離するホルダーを設け、該ホ
   ルダーをその駆動手段により上方に持ち上げて、
   サーキユラー・スプラインをホルダーと上記ハウ
   ジングの蓋体間に回転不在に保持するように構成
   したことを特徴とする教示・再生型工業用ロボツ
   トのアクチユエータ。