JPS624561B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、主として産業用ロボツト等の作動装
置における360゜以下の範囲の角変位運動を司る
駆動源として用いられる流体圧揺動モータに関す
る。

従来の流体圧揺動モータでは、作動装置の速度
制御や位置制御等を行なうに当つて、流体圧揺動
モータの駆動軸でその出力部とは反対側に、この
駆動軸の角速度を自動制御するためのブレーキや
パルスエンコーダ等の制御用機構を直接連係して
いたのであるが、これによる場合には次のような
欠点があつた。

即ち、前記制御用機構がブレーキである場合に
は、揺動モータの駆動軸の出力トルクが大きくな
る程ブレーキ容量も非常に大きくなるため、制御
装置全体の大型化を招来し易く、また、前記制御
用機構がパルスエンコーダである場合には、駆動
軸の角変位そのものを直接捕捉するため、その角
変位量の分解能力が低く、作動装置の制御精度が
大雑把になり易い。

本発明は、流体圧揺動モータの駆動軸と制御用
機構との間での伝動系の合理的な改造をもつて前
述の欠点を改善する点に目的を有する。

かかる目的を達成するために講じられた本発明
による流体圧揺動モータの制御装置の特徴構成
は、前記制御用機構が増速機構を介して前記駆動
軸に連係されている点にある。

上記特徴構成による作用効果は次の通りであ
る。

＜作 用＞ 流体圧揺動モータの駆動軸の角変位量を増幅し
た状態で、かつ、そのトルクを可及的に小さくし
た状態で制御用機構に伝えることができるから、
例えば、前記制御用機構がブレーキである場合
は、駆動軸の出力トルクを大きくし乍らもブレー
キ容量が小さくて済み、制御装置のコンパクト化
を図ることができる。また、前記制御用機構がパ
ルスエンコーダである場合には、駆動軸の角変位
量の分解能力が向上し、駆動軸の角速度制御を高
精度に行なうことができる。

＜効 果＞ 従つて、前記流体圧揺動モータの駆動軸と制御
用機構との間の伝動系に前述のような増速機構を
介在するだけの簡単改造をもつて従来欠点を改善
し得るに至つた。

以下、本発明構成の実施例を図面に基づいて詳
述する。

第１図、第２図で示すように、シングルベーン
形の流体圧揺動モータ１の駆動軸１Ａで、その出
力部１ａ側とは反対側に、遊星ギヤ機構利用の増
速機構２を連結し、この増速機構２の出力軸２Ａ
に、前記駆動軸１Ａの角速度を自動制御するため
の機構３の構成部材で、前記出力軸２Ａに制動力
を付与可能な電磁ブレーキ３Ａ及び前記出力軸２
Ａの回転量を検出するパルスエンコーダ３Ｂを設
けている。

前記流体圧揺動モータ１は、密閉状モータケー
ス１Ｂに支承された前記の駆動軸１Ａに、前記モ
ータケース１Ｂの内周面に摺接するベーン１Ｃを
固着すると共に、前記モータケース１Ｂには、前
記ベーン１Ｃとでモータケース１Ｂ内部を二つの
室１Ｄ，１Ｅに区画する壁体１Ｆと前記の両室１
Ｄ，１Ｅに対して圧力流体を給排可能な口１Ｇ，
１Ｈとを設けて構成されている。

前記増速機構２は、前記出力軸２Ａと駆動軸１
Ａの隣接端部に太陽ギヤ２Ｂ及びキヤリヤ２Ｃを
固着し、そのうち、前記キヤリヤ２Ｃに、前記太
陽ギヤ２Ｂに噛合い連動する遊星ギヤ２Ｄを枢着
するとともに、前記モータケース１Ｂに固定連結
された減速ケース２Ｅには、前記遊星ギヤ２Ｄに
噛合い連動する内歯ギヤ２Ｆを固着して構成され
ている。

この増速機構２の増速率は、太陽ギヤ２Ｂ及び
内歯ギヤ２Ｆの歯数を夫々Ｚ_A，Ｚ_Bとすると、 Ｚ_Ａ＋Ｚ_Ｂ／Ｚ_Ａとなる。

そして、前記モータケース１Ｂの一方の室１Ｄ
に圧力流体を供給すると、この室１Ｄの容積を漸
増し乍らかつ同時に他の室１Ｅ内の圧力流体を排
出させ乍らベーン１Ｃが回転され、このベーン１
Ｃに加わる圧力により駆動軸１Ａが回転される。
これに伴い前記の増速機構２を介して出力軸２Ａ
が回転し、同時にパルスエンコーダ３Ｂの入力軸
も回転する。

パルスエンコーダ３Ｂの出力信号がコントロー
ラでカウントされ、これが設定値と一致したとき
にコントローラの制御信号が圧力流体回路中の電
磁バルブを閉動する。同時に電磁ブレーキ３Ａを
作動させる。

前記増速機構２の増速比が例えば10であると、
前記駆動軸１Ａが１回転する間にパルスエンコー
ダ３Ｂの入力軸は10回転する。それ故に、パルス
エンコーダの分解能ψが10゜であるなら、駆動軸
１Ａの揺動角制御の精度は、 360゜×１／１０×１０／３６０＝１／１＝1.0゜ ψ＝１゜なら精度は0.1゜である。

また、出力軸２Ａのトルクが小さくなるから、
電磁ブレーキ３Ａのブレーキ容量が小さくて済
む。

パルスエンコーダ３Ｂが接続されるコントロー
ラとしてマイクロコンピユータなどを利用するの
が好ましい。

尚、前記圧力流体としては油圧、水圧、空気圧
などの何れを使用しても良い。

次に別の実施例を説明する。

〔〕 前記流体圧揺動モータ１としては、上述
実施例のシングルベーン形以外は、ダブルベー
ン形、トリプルベーン形があり、また、ピスト
ン方式のものにはラツクピニオン形、ピストン
ヘリカルスプライン形、ピストンチエーン形、
ピストンリンク形などがあり、何れの形式のも
のでも良い。

〔〕 前記増速機構２として遊星ギヤ機構以外
何でも良い。

〔〕 前記制御用機構３としてダイナモを使用
する。この場合、ダイナモ側の抵抗値を変更し
て駆動軸１Ａの角速度を制御しても良く、ま
た、このダイナモで発電された電力を利用して
駆動軸１Ａの制御用電源に使用しても良い。

〔〕 第３図は上述の如く構成された流体圧揺
動モータＡの使用例を示し、これは、基台４と
これに対して縦軸芯周りで旋回自在なフレーム
５ならびに前記旋回フレーム５に対して横軸芯
周りで上下揺動自在なアーム６を備えた産業用
ロボツトＢの、前記旋回フレーム６の駆動源に
使用したものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る流体圧揺動モータの制御装
置の実施例を示し、第１図は一部切欠側面図、第
２図は第１図の―線断面図、第３図は使用状
態の一例を示す斜視図である。 １…流体圧揺動モータ、１Ａ…駆動軸、１ａ…
出力部、２…増速機構、３…制御用機構、３Ａ…
電磁ブレーキ、３Ｂ…パルスエンコーダ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流体圧揺動モータ１の駆動軸１Ａでその出力
   部１ａ側とは反対側に、駆動軸１Ａ角速度を自動
   制御するための機構３が連係されている流体圧揺
   動モータの制御装置であつて、前記制御用機構３
   が増速機構２を介して前記駆動軸１Ａに連係され
   ている流体圧揺動モータの制御装置。 ２ 前記制御用機構３がブレーキ３Ａとパルスエ
   ンコーダ３Ｂとから構成されたものである特許請
   求の範囲第１項に記載の流体圧揺動モータの制御
   装置。