WO2022215172A1

WO2022215172A1 - 関節装置及びロボット装置

Info

Publication number: WO2022215172A1
Application number: PCT/JP2021/014648
Authority: WO
Inventors: 航雨宮
Original assignee: ファナック株式会社
Priority date: 2021-04-06
Filing date: 2021-04-06
Publication date: 2022-10-13
Also published as: TW202239556A; US20240149475A1; CN117098637A; DE112021006971T5; JPWO2022215172A1

Abstract

目的は、ブレーキの実装位置の自由度を向上することにある。本開示の一態様に係る関節装置２０は、第１リンク１３に軸支され、第２リンク１５に接続される出力シャフト３０と、第１リンクに設置される回転駆動源４１と、回転駆動源の回転力を出力シャフトに伝達する第１伝達機構４５，４７，４９と、第１リンクに設置される制動用シャフト５３と、第１伝達機構とは分離独立して、出力シャフトの回転を制動用シャフトに伝達する第２伝達機構５５，５７，５９と、制動用シャフトの回転を制動する制動機５１と、を具備する。

Description

関節装置及びロボット装置

　本発明は、関節装置及びロボット装置に関する。

　モータなどの駆動源により発生された動力を、ベルト、ギアなどの伝達機構によりロボットの関節軸に伝達し、駆動する機構が知られている。このような機構では、ベルトの破断、ギアの破損などの伝達機構の不具合が発生すると、関節軸にトルクをかける事が出来なくなってしまう。重力方向に対して直交する回転軸を有する関節装置において伝達機構の不具合が発生すると、関節装置の回転側の構造物が、自重により落下してしまい、ロボット、ロボットに装着されたハンド、及びロボット周辺のワーク、治具などの周辺機器が破損してしまう可能性がある。協働ロボットの場合は、共存する作業者に危害が与えられてしまう可能性がある。このような事態を回避するために、特許文献１には、出力軸にブレーキ機構を備える構成が開示されている。

特開2010-142895公報

　しかしながら、特許文献１に開示された構成では、出力軸とブレーキが直接連結されており、ブレーキの実装位置の自由度が低く、出力軸が中空の場合、ブレーキが大きくなってしまう。そのため、ブレーキの実装位置の自由度の向上が望まれている。

　本開示の一態様に係る関節装置は、第１リンクに軸支され、第２リンクに接続される出力シャフトと、第１リンクに設置される回転駆動源と、回転駆動源の回転力を出力シャフトに伝達する第１伝達機構と、第１リンクに設置される制動用シャフトと、第１伝達機構とは分離独立して、出力シャフトの回転を制動用シャフトに伝達する第２伝達機構と、制動用シャフトの回転を制動する制動機と、を具備する。

　本開示の一態様によれば、ブレーキの実装位置の自由度を向上することができる。

図１は、本実施形態に係る関節装置を備えるロボット装置の一例を示す外観図である。図２は、本実施形態に係る関節装置の内部構造を正面側から見た図である。図３は、図２に示す関節装置の内部構造を側方から見た図である。図４は、本実施形態に係る関節装置を備えるロボット装置の構成図である。図５は、本実施形態に係る関節装置の他の例の内部構造を正面側から見た図である。図６は、本実施形態に係る関節装置の他の例の内部構造を正面側から見た図である。図７は、本実施形態に係る関節装置の制動機の他の例を示す図である。

　以下、図面を参照しながら本実施形態に係る関節装置を説明する。関節装置は、構造部分である関節機構と、関節機構を制御する関節制御装置とにより構成される。関節機構は、それ単独で使用することができるし、ロボットアーム機構などの関節としても使用することができる。本実施形態では、関節装置を構成する関節機構をロボットアーム機構の関節に適用し、ロボットアーム機構を制御する制御装置が関節装置を構成する関節制御装置としての機能を有するものとする。以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。

　図１に示すように、本実施形態に係る関節装置２０を備えるロボット装置１は、ロボットアーム機構１０とロボットアーム機構１０を制御する制御装置９０とを備える。

　ロボットアーム機構１０は、基台１１と、基台１１に対して関節Ｊ１を介して接続された第１リンク１３と、第１リンク１３に対して関節Ｊ２を介して接続された第２リンク１５と、第２リンク１５に対して関節Ｊ３を介して接続された第３リンク１７と、第３リンク１７に対して関節Ｊ４を介して接続された第４リンク１８と、第４リンク１８に対して関節Ｊ５を介して接続されたエンドエフェクタ１９とを有する。関節Ｊ１は、重力方向と平行な回転軸を有する回転関節である。関節Ｊ２，関節Ｊ３、関節Ｊ４は、それぞれ重力方向と直交する回転軸を有する回転関節である。関節Ｊ５は、関節Ｊ４の回転軸に直交する回転軸を有する回転関節である。本実施形態では、直交３軸のうち、関節Ｊ１の回転軸と平行な軸をＺ軸、関節Ｊ２，関節Ｊ３、関節Ｊ４の回転軸と平行な軸をＹ軸、Ｙ軸とＺ軸とに直交する軸をＸ軸と定義する。ロボットアーム機構１０が水平面に載置されたとき、Ｚ軸（関節Ｊ１の回転軸）は重力方向と平行となる。

　関節装置２０の構造部分は第１リンク１３と第２リンク１５とを接続する関節Ｊ２に適用される。もちろん、関節装置２０の構造部分は、関節Ｊ２以外の他の関節Ｊ１，Ｊ３，Ｊ４，Ｊ５にも適用することができる。

　図２、図３に示すように、関節装置２０は、第１リンク１３に軸支され、第２リンク１５に接続される出力シャフト３０と、第１リンク１３に設けられ出力シャフト３０の回転を駆動する駆動機構４０と、第１リンク１３に設けられ出力シャフト３０の回転を制動する制動機構５０と、駆動機構４０を構成する駆動用ベルト４９の破断を検出する破断検出センサ７０と、を有する。

　出力シャフト３０は、その回転軸ＲＡ１がＹ軸と平行になるように第１リンク１３にベアリング等を介して回転自在に設けられる。第１リンク１３の内部における出力シャフト３０の端部箇所には２つのプーリー４７，５７が連結されている。駆動用ベルト４９が巻かれるプーリー４７を第１出力用プーリー４７、制動用ベルト５９が巻かれるプーリー５７を第２出力用プーリー５７としてそれぞれを区別する。もちろん、２つのプーリー４７，５７を２本のベルト溝を有する単一のプーリーで代替してもよい。

　駆動機構４０は、モータユニット４１を有する。モータユニット４１は、出力シャフト３０を回転させる動力を発生するサーボモータ（回転駆動源）と、モータの回転を減速する減速機とを有する。モータユニット４１は、ＸＺ平面において、出力シャフト３０に対してオフセットした位置に、駆動用シャフト４３の回転軸ＲＡ２がＹ軸と平行になる向きに設けられる。駆動用シャフト４３には駆動用プーリー４５が連結されている。駆動用プーリー４５は１本のベルト溝を有する。駆動用プーリー４５と第１出力用プーリー４７との間には一定の張力をもって無端状の駆動用ベルト４９が架け渡されている。駆動用プーリー４５、第１出力用プーリー４７及び駆動用ベルト４９は、モータユニット４１の回転力を出力シャフト３０に伝達する第１伝達機構を構成する。

　制動機構５０は、第１リンク１３に回転自在に設けられたシャフト（制動用シャフト５３）を有する。制動用シャフト５３は、第１リンク１３に軸支されていてもよいし、電磁ブレーキ５１などの第１リンク１３に設置された部材にベアリング等を介して回転自在に支持されていてもよい。制動用シャフト５３は、ＸＺ平面において、出力シャフト３０に対してオフセットした位置に、その回転軸ＲＡ３がＹ軸と平行になる向きに設けられる。制動用シャフト５３の一端側には制動用プーリー５５が連結されている。制動用プーリー５５は１本のベルト溝を有する。制動用プーリー５５と第２出力用プーリー５７との間には一定の張力をもって無端状の制動用ベルト５９が架け渡されている。制動用シャフト５３の他端側には、電磁ブレーキ５１が設けられる。例えば、電磁ブレーキ５１としては、非励磁時に制動用シャフト５３の回転を制動し、励磁時に制動用シャフト５３を解放するタイプのものを使用することができる。電磁ブレーキ５１は、非励磁時において、ソレノイドにより摩擦制動部材を制動用シャフト５３に押付け、制動用シャフト５３の回転を摩擦により制動する。制動用プーリー５５、第２出力用プーリー５７及び制動用ベルト５９は、出力シャフト３０の回転力を制動用シャフト５３に伝達する第２伝達機構を構成する。

　破断検出センサ７０は、駆動用ベルト４９の破断を検出する。破断検出センサ７０として、典型的には、可視光線、赤外線などの光を投光部から発射し、検出対象によって反射された光の光量の変化を受光部で検出する反射型の光電センサを使用することができる。破断検出センサ７０は、駆動用ベルト４９のベルト面に対峙する位置に設けられる。破断検出センサ７０は、受光部で受光した光量が閾値以下であるとき、駆動用ベルト４９に破断などの異常が発生したことを示す検出信号を制御装置９０に出力する。

　以下、図４を参照して、ロボット装置１の構成を説明する。　
　ロボット装置１の制御装置９０はプロセッサ９１を有する。プロセッサ９１には、データ・制御バスを介して、記憶装置９３、出力装置９５、関節装置２０のモータドライバ４２、関節装置２０のブレーキ回路５２、及び破断検出センサ７０が接続される。

　出力装置９５は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなどの表示装置である。例えば、出力装置９５には、プロセッサ９１の制御に従って、駆動用ベルト４９に破断などの異常が発生したことを通知する通知画面が表示される。駆動用ベルト４９に異常が生じたことを作業者に報知することができるのであれば、出力装置９５は、スピーカ、ランプ等であってもよい。

　記憶装置９３は、ロボットアーム機構１０を制御するためのロボット制御プログラムと電磁ブレーキ５１を制御するためのブレーキ制御プログラムとを記憶する。プロセッサ９１は、ロボット制御プログラムを実行することで、各関節の位置指令値、速度指令値及びトルク指令値などのモータ制御指令値を生成し、モータドライバ４２に出力する。モータドライバ４２は、プロセッサ９１からのモータ制御指令値に従って、モータの回転軸の回転角、回転速度、回転方向等を検出するロータリエンコーダ（図示しない）の出力を参照しながら、モータを駆動する。それにより、ロボットアーム機構１０は、ロボット制御プログラムで規定されたシーケンスに従って動作する。

　プロセッサ９１は、ブレーキ制御プログラムを実行することで、破断検出センサ７０から検出信号が出力されたことに基づいて、電磁ブレーキ５１を励磁状態から非励磁状態を切り替えるスイッチ指令値を生成し、ブレーキ回路５２に出力する。ブレーキ回路５２は、例えば、トランジスタ等により構成される電気回路である。ブレーキ回路５２は、駆動用ベルト４９が破断していない通常状態において、ブレーキ電源を電磁ブレーキ５１に供給することができ、プロセッサ９１からスイッチ指令値が出力されたことに基づいて、ブレーキ電源の供給を遮断できるように構成されている。通常状態において、電磁ブレーキ５１は励磁され、制動用シャフト５３が解放された状態で維持される。この状態で、制動用シャフト５３は、出力シャフト３０の回転に従動して回転する。駆動用ベルト４９が破断したとき、電磁ブレーキ５１は励磁状態から非励磁状態に切り替えられ、電磁ブレーキ５１により制動用シャフト５３の回転が制動される。電磁ブレーキ５１により制動用シャフト５３に対して発生した制動力は、第２伝達機構を介して出力シャフト３０に伝達される。つまり、制動用シャフト５３の回転が制動されることで、制動用シャフト５３に第２伝達機構を介して接続された出力シャフト３０の回転が制動され、出力シャフト３０に連結された第２リンク１５は、駆動用ベルト４９の破断時における回転位置で停止される。ここでは、駆動用ベルト４９が破断したときのみ電磁ブレーキ５１を使用していたが、駆動用ベルト４９が破断していない通常状態において、出力シャフト３０を減速する用途に使用することもできる。モータと電磁ブレーキ５１とで協働して出力シャフト３０の回転を減速することで、減速に伴うモータ負荷を軽減することができる。

　以上説明した本実施形態に係る関節装置２０によれば、モータユニット４１の回転力を出力シャフト３０に伝達する第１伝達機構と出力シャフト３０の回転力を制動用シャフト５３に伝達する第２伝達機構とを互いに分離独立させることで、駆動用ベルト４９が破断しても、制動機構５０により出力シャフト３０及び出力シャフト３０に連結された第２リンク１５を制動することができ、ロボットアーム機構１０の安全性を向上することができる。

　本実施形態に係る関節装置２０は、モータユニット４１の回転力を第１伝達機構により出力シャフト３０に伝達し、出力シャフト３０の回転力を第２伝達機構を介して制動用シャフト５３に伝達する構成を採用したことで、モータユニット４１（駆動用シャフト４３）と電磁ブレーキ５１（制動用シャフト５３）とを出力シャフト３０に対してオフセットさせることができ、モータユニット４１、電磁ブレーキ５１の実装自由度を向上することができる。出力シャフト３０に対してモータユニット４１と電磁ブレーキ５１とを第１リンク１３の内部において分散させることができるため、出力シャフト３０を電磁ブレーキ５１で直接的に制動する構成、または出力シャフト３０を直接駆動する構成に比べて、関節部分の大型化を抑えられる。特に、電磁ブレーキ５１が出力シャフト３０に直接的に作用しないため、出力シャフト３０が比較的大きい中空シャフトであっても、それによって電磁ブレーキ５１を大きくする必要はなく、制動機構５０を備えることによる関節部分の大型化を抑えられる。

　以下、図２、図５、図６を参照して、出力シャフト３０に対する電磁ブレーキ５１（制動用シャフト５３）及びモータユニット４１（駆動用シャフト４３）の位置関係を説明する。ここでは、ＸＺ平面に関する位置関係について説明する。

　図２、図５、図６に示すように、第２リンク１５の可動範囲（回転範囲）を広げるという観点においては、モータユニット４１は出力シャフト３０に対して電磁ブレーキ５１と同一側であって、電磁ブレーキ５１よりも遠い位置に配置されることが望ましい。第１リンク１３の内部に収容された状態で、Ｙ軸方向に関してモータユニット４１は電磁ブレーキ５１よりも長い。モータユニット４１を出力シャフト３０から遠い基台１１側の位置に配置することで、モータユニット４１を出力シャフト３０に近い位置に配置した場合に比べて、第２リンク１５がモータユニット４１に干渉する角度範囲を狭くすることができ、第２リンク１５の可動範囲（回転範囲）を広げることができる。

　図５に示すように、第１リンク１３の大型化を抑えるという観点においては、関節装置２０を正面側（Ｙ軸方向）から見たときに、電磁ブレーキ５１を、駆動用ベルト４９の軌道の内側の略楕円形の範囲に配置することが望ましい。具体的には、制動用シャフト５３を、その回転軸ＲＡ３が出力シャフト３０の回転軸ＲＡ１と駆動用シャフト４３の回転軸ＲＡ２とを通る直線ＣＬ１上であって、出力シャフト３０の回転軸ＲＡ１と駆動用シャフト４３の回転軸ＲＡ２との間に配置することが望ましい。

　電磁ブレーキ５１を駆動用ベルト４９の軌道の内側に配置できない場合では、図２に示すように、電磁ブレーキ５１（制動用シャフト５３）を駆動用ベルト４９の軌道の外側であって、駆動用ベルト４９に出来るだけ接近した位置に配置することが望ましい。

　さらに、電磁ブレーキ５１を駆動用ベルト４９の軌道の内側に配置できない場合では、図６に示すように、第１リンク１３の内部において、第１リンク１３の長さ方向と平行であって、第１リンク１３の幅中央を通る中心線ＣＬ２に対してモータユニット４１を一方側に寄せて配置し、中心線ＣＬ２に対して電磁ブレーキ５１を他方側に寄せて配置することが望ましい。具体的には、モータユニット４１は、その回転軸ＲＡ２が第１リンク１３の中心線ＣＬ２に対して一方側（－Ｘ方向側）にオフセットした位置に配置され、電磁ブレーキ５１は、制動用シャフト５３の回転軸ＲＡ３が第１リンク１３の中心線ＣＬ２に対して他方側（＋Ｘ方向側）にオフセットした位置に配置される。それにより、駆動用ベルト４９と電磁ブレーキ５１との干渉を避けながら、制動機構５０を備えることによる第１リンク１３の大型化を抑えられる。

　本実施形態では、制動用シャフト５３の回転を制動するために電磁ブレーキ５１を使用したが、制動用シャフト５３の回転を制動できるのであれば、制動機の種類は電磁ブレーキに限定されない。例えば、制動機は、制動用シャフト５３に連結した回転部材に対して他の部材を衝突させることによって、制動用シャフト５３の回転を制動する機械式のものであってもよい。図７に示すように、制動機は、制動用シャフト５３に連結された円盤５４と、係合用アーム５６とを有する。円盤５４は、その外縁に複数の係合用の凹部が形成されている。係合用アーム５６は、駆動用ベルト４９が破断していない通常状態において、その先端が円盤５４から離れた位置に配置され、駆動用ベルト４９が破断したときに、その先端が円盤５４に向かって動くように構成されている。例えば、係合用アーム５６の基端には駆動用ベルト４９に接触して自由に回転するローラ５８が連結されている。ローラ５８は、第１リンク１３に軸支されている。係合用アーム５６は、例えば板バネなどのバネ材、シリコンゴムなどの弾性樹脂部材により、その先端が円盤５４に向かって付勢されている。駆動用ベルト４９が破断していない通常状態、換言すると駆動用ベルト４９によりローラ５８が回転されている状態で、係合用アーム５６の先端は付勢力に抗って円盤５４から離反され、制動用シャフト５３は制動機による制動から解放される。駆動用ベルト４９が破断したとき、換言すると、ローラ５８の回転が停止したとき、係合用アーム５６の先端は円盤５４に向かって付勢され、円盤５４の凹部に係合する。それにより、制動用シャフト５３の回転が制動される。この構成によれば、破断検出センサ７０を不要とすることができるとともに、制動機を電気制御する必要がないため、制動機へのケーブル等の引き回しも不要とすることができる。もちろん、係合用アーム５６を駆動する駆動源としてモータ等の任意の電気部品を使用し、破断検出センサ７０により駆動用ベルト４９の破断が検出されたことに基づいて、電気制御により係合用アーム５６を駆動するようにしてもよい。

　本実施形態では、破断検出センサ７０として光電センサを使用したが、少なくとも駆動用ベルト４９の破断を検出できるのであれば、破断検出センサ７０はこれに限定されない。例えば、駆動用ベルト４９の異常を検出するセンサとして、駆動用ベルト４９に向かってローラを付勢し、駆動用ベルト４９のベルト面に圧接させて、ローラのシャフトの位置の変化を監視し、ローラのシャフトの位置の変化により、駆動用ベルト４９の張力を検出する装置を使用することができる。また、駆動用ベルト４９の異常を検出するセンサとして、駆動用ベルト４９から発生された音波（自然周波数）を感知し、駆動用ベルト４９の張力を測定可能な音波式のベルト張力計を使用することができる。上記の２種の装置は、駆動用ベルト４９の破断だけではなく、駆動用ベルト４９の弛みなどの異常を検出することができる。破断検出センサ７０に代替して上記２つのいずれかの装置を使用する場合、プロセッサ９１は、センサにより駆動用ベルト４９の破断又は弛みが検出されたとき、電磁ブレーキ５１が作動するようにブレーキ回路５２にスイッチ指令値を出力する。駆動用ベルト４９の弛みが検出された時点で駆動用ベルト４９を交換できることで、第１リンク１３の内部の構造部品が破断した駆動用ベルト４９により損傷するリスクを抑えられる。

　なお、駆動用ベルト４９が若干弛んでいる状態であれば、そのまま使用することもできるかもしれない。そのため、センサが駆動用ベルト４９の破断と弛みとを区別して検出できるように構成し、駆動用ベルト４９の破断が検出されたときに電磁ブレーキ５１を作動させ、駆動用ベルト４９が破断したことを出力装置９５を介して作業者に報知し、駆動用ベルト４９の弛みを検出されたときに、電磁ブレーキ５１を作動させずに、駆動用ベルト４９の弛みが発生したことを出力装置９５を介して作業者に報知するようにするなど、駆動用ベルト４９の破断が検出されたときの処理と駆動用ベルト４９の弛みが検出されたときの処理とを異ならせてもよい。例えば、弛みが検出された時点ですぐに駆動用ベルト４９の交換をするのではなく、ロボットアーム機構１０による一連のタスクが終了した時点で、駆動用ベルト４９を交換することで、ロボットアーム機構１０による作業効率の低下を抑えられる。

　本実施形態では、破断検出センサ７０により駆動用ベルト４９を直接監視することで駆動用ベルト４９の破断を検出していたが、駆動用ベルト４９の破断を検出できるのであれば、その構成は上記に限定されない。駆動用ベルト４９が破断したとき、モータの回転力が出力シャフト３０に伝達されないため、モータの回転速度と減速機の減速比とから算出される駆動用シャフト４３の回転速度と、出力シャフト３０及び制動用シャフト５３の回転速度との間に差異が生じる。この差異に基づいて駆動用ベルト４９の破断を検出することができる。この場合、例えば、制動用シャフト５３に、制動用シャフト５３の回転位置を検出する位置検出部として例えばエンコーダを設け、エンコーダの出力値とモータの回転速度とに基づいて、駆動用ベルト４９の破断を検出することができる。

　また、駆動用ベルト４９が破断したときに、モータのシャフト、駆動用シャフト４３及び出力シャフト３０にかかっていたトルクが小さくなるため、このトルクの変化量をトルクセンサなどにより監視することで、駆動用ベルト４９の破断を検出することもできる。

　本実施形態では、モータの回転力を出力シャフト３０に伝達する第１伝達機構としてベルト機構を採用し、出力シャフト３０の回転力を制動用シャフト５３に伝達する第２伝達機構としてベルト機構を採用したが、一方の伝達機構、または両方の伝達機構として複数のギアを組み合わせてなるギア機構を採用してもよいし、ギアとベルトを組み合わせた機構を採用してもよい。伝達機構をギア機構とした場合であっても、伝達機構をベルト機構で構成した場合と同様の効果を奏する。駆動用ベルト４９が破断したときと同様に、第１伝達機構を構成するギアが欠けるなどの異常が発生し、モータの回転力を出力シャフト３０に伝達できなくなってしまうと、第２リンク１５を制動できずに、落下させてしまう可能性がある。そのため、第１伝達機構の異常を検出できるようにし、第１伝達機構の異常を検出したときに電磁ブレーキ５１が作動するように構成すればよい。例えば、第１伝達機構の異常は、既に説明したモータの回転速度と制動用シャフト５３（出力シャフト３０）の回転速度とを利用することで検出することができる。

　本実施形態では、駆動用ベルト４９だけを監視していたが、駆動用ベルト４９とともに制動用ベルト５９も監視するようにしてもよい。この場合、破断検出センサ７０と同一の他の破断検出センサを用いることで、制動用ベルト５９の破断を検出することができる。他の破断検出センサにより制動用ベルト５９の破断が検出されたとき、モータドライバ４２は、プロセッサ９１からの指令に従って、モータの駆動を停止する。それにより、第２リンク１５は、制動用ベルト５９が破断したときの位置で制動される。制動用ベルト５９が破断しただけでは、第２リンク１５の駆動に影響はないものの、制動用ベルト５９が破断した状態で、さらに駆動用ベルト４９が破断してしまうと、第２リンク１５を制動できなくなってしまう。そのため、制動用ベルト５９の破断を検出したときに、モータ制御により、出力シャフト３０の回転を停止させることで、ロボットアーム機構１０の安全性をさらに向上させることができる。

　駆動用ベルト４９と制動用ベルト５９とは、制動用ベルト５９の寿命が駆動用ベルト４９よりも長くなるように設計されていることが望ましい。制動用ベルト５９の寿命を駆動用ベルト４９よりも長くするために、制動用ベルト５９は、駆動用ベルト４９よりも太い部材が用いられる。もちろん、これだけに限定されるものではなく、制動用ベルト５９が剛性の高い材料で形成されたものとしてもよい。メンテナンス時に駆動用ベルト４９と制動用ベルト５９とを同時に交換しているのであれば、駆動用ベルト４９が経年劣化等の要因により破断した場合であっても、駆動用ベルト４９よりも寿命の長い制動用ベルト５９は正常である可能性が高い。駆動用ベルト４９が破断する前に、制動用ベルト５９が破断する可能性を低減することは、制動用ベルト５９の破断を検出する他の破断検出センサを不要としながらも、制動用ベルト５９を他の破断検出センサで監視する場合と同等の安全性を実現する。

　本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１１…基台、１３…第１リンク、１５…第２リンク、２０…関節装置、３０…出力シャフト、４０…駆動機構、４１…モータユニット、４３…駆動用シャフト、４５…駆動用プーリー、４７…第１出力用プーリー、４９…駆動用ベルト、５０…制動機構、５１…電磁ブレーキ、５３…制動用シャフト、５５…制動用プーリー、５７…第２出力用プーリー、５９…制動用ベルト、７０…破断検出センサ。

Claims

　ロボットの第１リンクと第２リンクとを連結する関節装置において、
　前記第１リンクに軸支され、前記第２リンクに接続される出力シャフトと、
　前記第１リンクに設置される回転駆動源と、
　前記回転駆動源の回転力を前記出力シャフトに伝達する第１伝達機構と、
　前記第１リンクに設置される制動用シャフトと、
　前記第１伝達機構とは分離独立して、前記出力シャフトの回転力を前記制動用シャフトに伝達する第２伝達機構と、
　前記制動用シャフトの回転を制動する制動機と、
　を具備する関節装置。
　前記第１伝達機構はベルト機構である、請求項1記載の関節装置。
　前記第２伝達機構はベルト機構である、請求項１又は２に記載の関節装置。
　前記第２伝達機構はギア機構である、請求項１又は２に記載の関節装置。
　前記制動機は電磁ブレーキである、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の関節装置。
　前記第１伝達機構の異常を検出するセンサと、
　前記センサの出力に基づいて、前記制動機を制御する制御部と、
　をさらに具備する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の関節装置。
　前記回転駆動源は、前記出力シャフトに対して前記制動機と同一側であって、前記制動機よりも遠い位置に配置される、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の関節装置。
　前記回転駆動源は前記第１リンクの中心線に対して一方側に寄せて配置され、前記制動機は前記第１リンクの中心線に対して他方側に寄せて配置される、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の関節装置。
　請求項１乃至請求項８のうちいずれか一項に記載の関節装置を備えるロボット装置。