JPS62141349A - 角変位伝達機構 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は１例えばロボットの関節機構や、各種精密工作
機械や自動組立機械の位置決め機構に用いて好適な、角
変位伝達機構に関する。

（従来の技術） 直接駆動（ＤＩ　ｒｅｃｔ　Ｄｒｉｖｅ　）モータは、
被動側との間に減速機構を設けていがいので、バックラ
、シ晶がなく剛性が高く々るので高速の応答を得ること
ができる。そこで、ロボットの関節などのように高速で
精確な位置決めをする必要のあるものに採用される。

他方ロボットアームは自由に物体を扱うために６自由度
以上の自由度が必要であシ、各１自由度に応じて１関節
と、駆動用モータが装置されている。そこで、駆動用モ
ータと関節とは直結されていることが望ましいが１手首
に対応する関節では駆動モータが集中するために設置す
る場所がなくなると共に、アームの重量がかたよるため
、アームの制御性が悪くなる欠点がある。

そこで、モータと関節とを離して、伝達機構を介して動
力を伝達していた。

（発明が解決しようとする問題点） 伝達機構には平ベルトや歯車が用いられる。しかし、前
者にはすベシが存在し、後者にはバ、クラッシが存在し
て精確な角変位を伝達できない問題点があった。

本発明はこのような問題点を解決したもので。

駆動モータの回転角を精確に伝達する角変位伝達機構を
実現することを目的とする。

（問題点を解決する手段） このような目的を達成する本発明は、モータに直接駆動
される第１のプーリと、この第１のプーリの駆動力が伝
達される第２のプーリとを備えた角変位伝達機構におい
て、一端が第１のプーリに固定され他端が第２のプーリ
に固定されると共Ｋ。

第１及び第２のプーリの間で略十字形状となるように装
着された第１及び第２のベルトを設けたことを特徴とす
るものである。

（作用） 第１及び第２のベルトは第１及び第２のプーリに固定さ
れているので、すベルやパックラッシが生ずることなく
精確に、第１のプーリの角変位を第２のプーリに同一角
変位で伝達する。

（実施例） 以下図面を用いて本発明を説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す構成図で、ここではロ
ボットへの適用例を表す。図において、１はロボットア
ームを地面に固定するベース、２はペース１に回動自在
に取付けられた胴部、３は胴部２に回動自在に取付けら
れた肩部、４は肩部３に取付けられた肩部で、胴部２．
肩部３．肩部４の回動する軸をそれぞれθ１．θ２．θ
３とし、パルスモータによって直接駆動される。肩部４
はノ・ンドを装着する手首５を先端に有しており１手首
５を左右に振るヨー（ｙａｗ　）軸（θ４）と、上下に
振るピッチ（ｐｉｔｃｈ　）軸（θ５）と、左右に回す
ロール（ｒｏｌｌ　）軸（θ６）の３自由度を有する。

本発明にかかる角変位伝達機構はピッチ軸（θ５）Ｋ用
いられている。第２図は第１図のピッチ軸の要部拡大図
である。図において、６はピッチ軸の駆動力を発生する
パルスモータ、７はパルスモータ６を制御すると共に必
要な電力を供給する電源モータ制御部、８はパルスモー
タ６に直接駆動される第１のプーリ、９は第１のプーリ
８に被動されてピッチ動作をする第２のプーリ、１０は
一端が第１のプーリ８に固定され他端が第２のプーリ９
に固定された第１のベル）、１１は一端が第１のプーリ
８に固定され他端が第２のプーリ９に固定された第２の
ベルトで、これらのベル）１０．１１は略十字形状とな
るようにプーリ８，９の間に装着された金属製（例えば
ステンレス鋼を用い厚さ０．１〜０．２ｍｍとする）の
ものである。即ち、ベルト１０．１１は互いに逆向ＩＫ
プーリ８，９に巻きつく様に装着され、その長さは一方
のプーリを一回転したときに他方のプーリにベルトの一
端が接続されているだけの長さを少なくとも有する。

らの固定具ｎ、１３はプーリ８，９の周面上に略直線上
に配置されておりベル）　１０．　ＩＩＫ張力を与える
与圧手段を併せて有する。１４は次の関節に接続するシ
ャフト、１５はプーリ９を肩部４のフレームに装着する
シャフトである。

第３図はベル）　１０．１１に張力を与える機構を示す
構成断面図である。図において、プーリ９の局面の一部
に凹部９ａが形成されており、固定具１３に並んで設け
た押圧部材１６によって凹部９ａに対応する位置でベル
ト１１を押圧している。ベルト１１は押圧部１３ａによ
って僅かＫたわみ、ベルト１１に張力が発生する。尚、
固定具１３及び押圧部材１６は取付ねじ１７によってプ
ーリ８，９に取付けられている。

このように構成された装置の動作を第４図に基づいて説
明する。第４図はピッチ軸θ５の断面図で。

（４）は時計回りに９０度回転した姿勢、（Ｂ）は基本
となる姿勢、Ｃ）は反時計回、ｊ）Ｋ９０度回転した姿
勢を示している。

第４図ω）に示す如く、ベル）１０．１１は十字掛けに
類似しておシ、パルスモータ６が時計回シ、反時計回り
のいずれの方向に回転しても、一方のベルトは駆動側の
プーリ８に巻取られ、他方のベルトは被動側のプーリ９
に巻取られる。ベルト１０゜１１には張力を加えてあり
、金属製表ので強度剛性共に高く、バ、クラ、シを生ず
ることなくパルスモータ６の回転角を精確に伝達する。

第５図は、ベル）１０．１１のプーリ８．９に対する装
着状態を示す説明図で、囚は平行掛け、ω）は十字掛け
を示している。平行掛けは、プーリ８゜９の回転方向が
同一になるが、ベル）１０．１１の一端をプーリ８，９
に固定しているのでプーリの回転可能な角度が基準姿勢
から９０度までに限定される欠点がある。十字掛けは、
プーリ８，９の回転方向が逆となるが、プーリ８，９間
の距離に応じた角度αだけプーリの回転可能な角度が増
加する。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、プーリ８゜９に固
定されたベル）１０．１１によシパルスモータ６の回転
角を伝達しているので精確な送シができる。また十字掛
けにしているので、プーリの回転可能な角度が平行掛け
に比べ大きくなっている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は第１
図の要部拡大図、第３図はベルトに張力を与える機構の
説明図、第４図は動作説明図、第５図は平行掛けと十字
掛けとの比較図である。 ８．９・・・フ−！Ｊ　、　１０．１１・・・ベルト。 第１図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 モータに直接駆動される第１のプーリと、 この第１のプーリの駆動力が伝達される第２のプーリ とを備えた角変位伝達機構において、 一端が第１のプーリに固定され他端が第２のプーリに固
   定されると共に、第１及び第２のプーリの間で略十字形
   状となるように装着された第１及び第２のベルト を設けたことを特徴とする角度変位伝達機構。