JPS6343045A - 産業用ロボツトの調和減速機のトルク変動緩和機構 - 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、調和減速機の加工および組み込み精度誤差に
より生じる調和減速機のトルク変動に起因する振動を防
止する調和減速機のトルク変動緩和機構に関するもので
ある。

従来の技術 従来、産業用ロボットの減速機には調和減速機が広く使
用されてきたが、調和減速機には、主に入力回転周波数
の２倍の周波数で回転トルクが変動する現象があり、共
振振動をはじめ種々の振動の要因としてその防止が問題
とされてきた。この現象は、調和減速機の加工および組
み込み精度誤差により生じることが知られており、従来
は、以下のような対策が採用されて来た。

精度向上による対策では、調和減速機の加工及び組み立
て時の精度向上が、又、機構的対策では、ウニイブジェ
ネレータ及びサーキュラスプラインにフレキシビリティ
を持たし得る機構を付加するなどの対策が知られていた
。

これらの内、前者の精度向上による対策では、精度向上
に技術的、コスト的な限界があることと、各部精度のバ
ラツキの組み合わせにより生じる品質の不均一が問題と
なることが知られている。一方、機構的対策法に於いて
は、ウニイブジェネレータに７レキシピリテイを持たす
ため、入力軸とウニイブジェネレータのカム部の間にオ
ルダム継手を配する方法が広〈実施されており、効果的
であることが知られている。

以下に従来の調和減速機の構成を図面を参照しながら説
明する。第４図は、従来の調和減速機の一般的な構成を
示すものであり、第４図において、１はサーキュラスプ
ライン、２はフレクスプライン、３は出力軸、４はサー
キュラスプラインの取付ベースである。フレクスプライ
ン２は、出力軸３と同一の中心軸を持つように出力軸３
に固定され、これらの中心軸と一致した中心軸を持つよ
うにサーキュラスプラインの取付ベース４に固定された
サーキュラスプライン１と噛み合う。

発明が解決しようとする問題点 調和減速機がトルク変動を生じないためには、上記従来
の調和減速機の一般的な構成で示したように、調和減速
機各構成要素が同一の中心軸を持てばよい。しかしなが
ら、実際には各種精度誤差により調和減速機各構成要素
はそれぞれ異なった固定の、あるいは移動する中止軸を
持っており、これら中心軸の不一致はサーキュラスプラ
インやフレクスプラインに異常な変形を強いることとな
り、トルク変動を生じさせる結果となる。調和減速機の
トルク変動を緩和するためには、サーキュラスプライン
の円周方向に十分な剛性を保ちつつ、全半径方向及び面
振れ方向にフレキシビリティを持たし、上記精度誤差を
吸収して、各要素の中心軸を一致させることが効果的で
あることが知られているが、これを実現するだめの機構
については、サーキュラスプラインに、出力軸トルクと
等しい大きな回転トルクが作用することと、サーキュラ
スプラインの円周方向のガタあるいは剛性の低下は、直
接的に出力軸に悪影響を与え伝達角度誤差を大きくする
ことなどからオルダム継手のような機構は不適であるこ
とが知られておシ、問題とされてきたが、サーキュラス
プライン１はサーキュラスプラインの取付ベース４に直
接固定されていた。

本発明は、上記欠点に鑑み、調和減速機のトルク変動を
緩和し、トルク変動に起因する振動を効果的に防止でき
る機構を提供することを目的とする。゛ 問題点を解決するだめの手段 本発明は、産業用ロボットに用いられる調和減速機のサ
ーキュラスプラインと同一の中心を持つ円筒の中央部分
をコイルスプリング状に加工した保持器を具備し、この
保持器の一端をペースに固定し、保持器の他端をサーキ
ュラスプラインに取付、サーキュラスプラインを軸方向
の片側、あるいは両側から弾性支持する構成としたもの
である。

作　　用 上記構成により、調和減速機の精度誤差は、保持機が弾
性°変形することにより吸収され、サーキュラスプライ
ンやフレクスプラインに異常な変形を強いることなく歯
の噛み合いを正常に保ち、調和減速機のトルク変動を緩
和する。

実施例 以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。第１図は、本発明の一実施例における調和減
速機のトルク変動緩和機構の構成を示すものであり、第
１図において、１はサーキュラスプライン、２はフレク
スプライン、３は出力軸であシ、以上は第４図の構成と
同様のものである。この第１図において、第４図の構成
と異なるのは、サーキュラスプライン１の取付ベース４
の形状を変更し、サーキュラスプライン１との間に保持
器５を設けた点であシ、保持器５はサーキュラスプライ
ン１を弾性支持する。

以上のように構成された調和減速機のトルク変動緩和機
構がどのように動作して精度誤差を吸収し、トルク変動
を緩和するかを以下、２種類の精度誤差に対する場合を
図面を参照しながら説明する。

第２図は、第１図に示した実施例において、サーキュラ
スプラインの取付ベース４の中心軸と出力軸の中心軸が
平行にずれている場合、すなわち、偏心している場合の
調和減速機のトルク変動緩和機構の動作を示すものであ
シ、第２図において、ｅは偏心量を表わす。同図におい
て、保持器５は、偏心量ｅにみあう量だけ同図のごとく
弾性変形し、サーキュラスプライン１やフレクスプライ
ン２に異常な変形を強いることなく歯の噛み合いを正常
に保ち調和減速機のトルク変動を緩和することができる
。

第３図は、第２図に示した実施例において、サーキュラ
スプライン１の取付ベース４の中心軸と出力軸の中心軸
が傾いている場合の調和減速機のトルク変動緩和機構の
動作を示すものである。第３図において、θは傾斜角を
表わす。保持器６は傾斜角θにみあう量だけ同図のごと
く弾性変形し、サーキュラスプライン１やフレクスプラ
イン２に異常な変形を強いることなく歯の噛み合いを正
常に保ち、調和減速機のトルク変動を緩和することがで
きる。

なお、第１図に示した実施例では、保持器５は単一でサ
ーキーラスプライン１の片側からだけサーキュラスプラ
イン１を弾性支持しているが、スペースその他の理由に
より、単一の保持器では十分な動作が得られない場合に
は二組の保持器をサーキュラスプライン１の両側に設け
て弾性支持してもよいことは言うまでもない。

発明の効果 以上のように本発明は、サーキュラスプラインと同一の
中心を持つ円筒の中央部分をコイルスプリング状に加工
した保持器を設けることにより、調和減速機の加工およ
び組み込み精度誤差によシ生じる調和減速機のトルク変
動を緩和し、これに起因する種々の振動を防止すること
ができ、その実用的効果は大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における調和減速機のトルク
変動緩和機構の断面図、第２図は、第１図に示した実施
例において、サーキーラスプラインの取付ペース４の中
心軸と出力軸の中心軸が平行にずれている場合、すなわ
ち、偏心している場合の調和減速機のトルク変動緩和機
構の動作を示す断面図、第３図は、第１図に示した実施
例において、サーキュラスプラインの取りつけベース４
−の中心軸と出力軸の中心軸が傾いている場合の調和減
速機トルク変動緩和機構の動作を示す断面図、第４図は
従来の調和減速機の断面図である。 １・・・・・・サーキュラスプライン、４・・・・・・
サーキュラスプラインの取付ペース、６・・・・・・保
持器。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 産業用ロボットに用いられる調和減速機のサーキュラス
   プラインと同一の中心を持つ円筒の中央部分をコイルス
   プリング状に加工した保持器を具備し、前記保持器の一
   端を前記サーキュラスプラインの取付ベースに固定し、
   前記保持器の他端を前記サーキュラスプラインに取付け
   、前記サーキュラスプラインを軸方向の片側あるいは両
   側から弾性支持したことを特徴とする産業用ロボットの
   調和減速機のトルク変動緩和機構。