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JP2012183619A - Joint device - Google Patents

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JP2012183619A
JP2012183619A JP2011049221A JP2011049221A JP2012183619A JP 2012183619 A JP2012183619 A JP 2012183619A JP 2011049221 A JP2011049221 A JP 2011049221A JP 2011049221 A JP2011049221 A JP 2011049221A JP 2012183619 A JP2012183619 A JP 2012183619A
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JP
Japan
Prior art keywords
connecting portion
joint device
rotation
rotation angle
connection part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2011049221A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shizuo Hashimoto
靜生 橋本
Junichi Ueno
純一 上野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Impulse Co Ltd
Original Assignee
Fuji Impulse Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Impulse Co Ltd filed Critical Fuji Impulse Co Ltd
Priority to JP2011049221A priority Critical patent/JP2012183619A/en
Publication of JP2012183619A publication Critical patent/JP2012183619A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a joint device of a robot, which can achieve a relative rotation angle that exceeds 360 degrees even with a mechanism for regulating the relative rotation angle between a first connection part and a second connection part.SOLUTION: The joint device for connecting the first connection part 1 and the second connection part 2 through a bearing part includes: a first stopper pin 6 provided in the first connection part; a second stopper pin 8 provided in the second connection part 2; and an intermediate ring 7 concentrically formed with the second connection part 2 freely to rotate. The intermediate ring 7 includes: a projecting part 7d capable of rotating by only a first rotation angle (θ1) relative to the first stopper pin 6; and a recessed part 7e capable of rotating by only a second rotation angle (θ2) relative to the second stopper pin 8. After the rotation more than the first or the second rotation angle is regulated by any one of the projecting part 7d and the recessed part 7e, the maximum of the relative rotation angle between the first connection part and the second connection part is allowed to be (θ1+θ2) till the rotation is regulated by the another of the projecting part 7d and the recessed part 7e.

Description

本発明は、第1連結部と第2連結部を軸受部を介して、共通の回転軸に対し相対回転可能に連結したロボットの関節装置に関するものである。   The present invention relates to a joint device for a robot in which a first connecting portion and a second connecting portion are connected via a bearing portion so as to be rotatable relative to a common rotating shaft.

産業用のロボットは、人間の行う作業を自動化したり、部品組み立て作業や検査などの種々の目的で用いられている(例えば、下記特許文献1)。かかるロボットにおいては、関節装置を設けることが不可欠であり、第1連結部と第2連結部とが、軸受部を介して相対回転可能に連結されている。   Industrial robots are used for various purposes such as automating human work, assembling parts, and inspection (for example, Patent Document 1 below). In such a robot, it is indispensable to provide a joint device, and the first connection portion and the second connection portion are connected to each other via a bearing portion so as to be relatively rotatable.

かかる場合において、上記相対回転の角度を制限する必要がある場合がある。例えば、連結部を介して配線を通す場合である。相対回転角度が360゜を大きく超えて、無制限に設定してしまうと、配線がねじれてしまい断線等の不具合が生じる。そこで、相対回転角度を規制する必要がある。かかる回転角度を規制する場合の構成を図6に概念的に示す。   In such a case, it may be necessary to limit the angle of the relative rotation. For example, it is a case where wiring is passed through a connecting portion. If the relative rotation angle greatly exceeds 360 ° and is set to unlimited, the wiring is twisted, resulting in problems such as disconnection. Therefore, it is necessary to regulate the relative rotation angle. FIG. 6 conceptually shows a configuration for restricting such a rotation angle.

第1連結部100に対して第2連結部200が相対回転可能に連結されている。第1連結部100には、ストッパーピン101が固定して取り付けられている。第2連結部200には、規制突起201が一体形成されている。図6の状態では、第2連結部200は、これ以上時計方向には回転できないが、反時計方向には回転可能である。反時計方向に角度α回転した後、ストッパーピン101に、反対側から当接して、これ以上、反時計方向に回転できない状態になる。   The 2nd connection part 200 is connected with respect to the 1st connection part 100 so that relative rotation is possible. A stopper pin 101 is fixedly attached to the first connecting part 100. The second connecting portion 200 is integrally formed with a regulation protrusion 201. In the state of FIG. 6, the second connecting part 200 cannot rotate further clockwise, but can rotate counterclockwise. After rotating by an angle α in the counterclockwise direction, the stopper pin 101 comes into contact with the opposite side and cannot be rotated further counterclockwise.

特開2011−5635号公報JP 2011-5635 A

上記の構成の場合、第2連結部200が相対回転できる角度αは360゜以下である。これは、ストッパーピン101の大きさが有限である以上、原理的に360゜を超えることはできない。しかし、実際には、360゜を超える相対回転角度を実現したいという要望がある。これにより、ロボットとしての作動範囲が広がり、さらに自由度が高まるからである。   In the case of the above configuration, the angle α at which the second connecting part 200 can relatively rotate is 360 ° or less. This is in principle not allowed to exceed 360 ° as long as the size of the stopper pin 101 is finite. However, in reality, there is a desire to realize a relative rotation angle exceeding 360 °. This is because the operating range of the robot is expanded and the degree of freedom is further increased.

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、ロボットの関節装置において、第1連結部と第2連結部の相対回転角度を規制する機構を持ちながらも、360゜を超える相対回転角度を実現できる関節装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and its problem is that the joint apparatus of the robot exceeds 360 ° while having a mechanism for regulating the relative rotation angle between the first connecting portion and the second connecting portion. To provide a joint device capable of realizing a relative rotation angle.

上記課題を解決するため本発明に係る関節装置は、
第1連結部と第2連結部を軸受部を介して、回転軸に対し相対回転可能に連結したロボットの関節装置であって、
第1連結部または第2連結部の一方に設けられた第1ストッパー部材と、
第1連結部または第2連結部の他方に設けられた第2ストッパー部材と、
第1連結部または第2連結部に、前記回転軸と同心でフリーに回転可能な中間部材と、を備え、
前記中間部材は、前記第1ストッパー部材に対して時計方向から当接する位置と反時計方向から当接する位置との間で第1回転角度(θ1)だけ回転可能にする第1回転規制部と、
前記第2ストッパー部材に対して時計方向から当接する位置と反時計方向から当接する位置との間で第2回転角度(θ2)だけ回転可能にする第2回転規制部と、を備えており、
前記第1回転規制部と第2回転規制部のいずれか一方により、それ以上の回転が規制された後も、前記第1回転規制部と第2回転規制部のいずれか他方により回転が規制されるまで、第1連結部と第2連結部の相対回転角度を最大で、(θ1+θ2)まで許容するように構成したことを特徴とするものである。
In order to solve the above-described problems, the joint device according to the present invention provides:
A joint device for a robot in which a first connecting portion and a second connecting portion are connected via a bearing portion so as to be rotatable relative to a rotating shaft,
A first stopper member provided on one of the first connecting part or the second connecting part;
A second stopper member provided on the other of the first connecting part or the second connecting part;
An intermediate member that is concentric with the rotating shaft and freely rotatable on the first connecting portion or the second connecting portion,
A first rotation restricting portion that allows the intermediate member to rotate by a first rotation angle (θ1) between a position in contact with the first stopper member from a clockwise direction and a position in contact with the counterclockwise direction;
A second rotation restricting portion that is rotatable by a second rotation angle (θ2) between a position that contacts the second stopper member from the clockwise direction and a position that contacts the second stopper member from the counterclockwise direction;
Even after the further rotation is restricted by one of the first rotation restricting portion and the second rotation restricting portion, the rotation is restricted by either one of the first rotation restricting portion and the second rotation restricting portion. Until then, the relative rotation angle between the first connecting portion and the second connecting portion is configured to be allowed up to (θ1 + θ2).

かかる構成による関節装置の作用・効果を説明する。説明の便宜上、第1連結部に第1ストッパー部材が設けられ、第2連結部に第2ストッパー部材が設けられているものとして説明する。本発明としては、第1連結部に第2ストッパー部材が、第2連結部に第1ストッパー部材が設けられていてもよい。そして、中間部材が設けられているところに本発明の特徴がある。この中間部材は、第1ストッパー部材に対して当接する第1回転規制部を設けており、これにより、第1回転角度(θ1)の相対回転が可能になる。また、第2ストッパー部材に対して当接する第2回転規制部を設けており、これにより、第2回転角度(θ2)の相対回転が可能になる。   The operation and effect of the joint device having such a configuration will be described. For convenience of explanation, it is assumed that a first stopper member is provided at the first connecting portion and a second stopper member is provided at the second connecting portion. In the present invention, the first connecting portion may be provided with a second stopper member, and the second connecting portion may be provided with a first stopper member. The present invention is characterized in that the intermediate member is provided. The intermediate member is provided with a first rotation restricting portion that comes into contact with the first stopper member, thereby enabling relative rotation of the first rotation angle (θ1). Moreover, the 2nd rotation control part contact | abutted with respect to a 2nd stopper member is provided, and, thereby, the relative rotation of a 2nd rotation angle ((theta) 2) is attained.

例えば、第2連結部を回転させて第2回転規制部により、それ以上の回転が規制された後も、第1回転規制部により回転が規制されるまで、第1連結部と第2連結部の相対回転角度を最大で、(θ1+θ2)まで可能にしている。例えば、θ1とθ2は、いずれも360゜を超えることができないのは前述の通りである。しかし、上記のように構成すれば、(θ1+θ2)で360゜を超える回転角度を実現できる。以上のように、中間部材を設けるという簡素な構成ながらも、360゜を超える相対回転角度を実現できる関節装置を提供することができる。   For example, after the second connecting portion is rotated and further rotation is restricted by the second rotation restricting portion, until the rotation is restricted by the first rotation restricting portion, the first connecting portion and the second connecting portion. The maximum relative rotation angle of (θ1 + θ2) is possible. For example, as described above, neither θ1 nor θ2 can exceed 360 °. However, if configured as described above, a rotation angle exceeding 360 ° can be realized by (θ1 + θ2). As described above, it is possible to provide a joint device that can realize a relative rotation angle exceeding 360 ° with a simple configuration in which an intermediate member is provided.

本発明において、前記中間部材は、リング状に形成され、外径側に前記第1回転規制部としての突出部が形成され、内径側に前記第2回転規制部としての円弧状凹部が形成されていることが好ましい。   In the present invention, the intermediate member is formed in a ring shape, a protrusion as the first rotation restricting portion is formed on the outer diameter side, and an arc-shaped recess as the second rotation restricting portion is formed on the inner diameter side. It is preferable.

このように、リング状の中間部材とすることで、第1・第2回転規制部の構成を内径側と外径側に効率よく配置することできる。従って、関節装置自体も大型化せずに、中間部材を配置することができる。   As described above, by using the ring-shaped intermediate member, the configurations of the first and second rotation restricting portions can be efficiently arranged on the inner diameter side and the outer diameter side. Therefore, the intermediate member can be arranged without increasing the size of the joint device itself.

本発明において、前記第1ストッパー部材と第2ストッパー部材は、夫々、軸状の部材として形成されていることが好ましい。   In the present invention, it is preferable that the first stopper member and the second stopper member are each formed as a shaft-shaped member.

軸状の部材とすることで、第1連結部や第2連結部への形成も容易に行うことができ、配置スペースも抑制することができる。なお、軸状部材としては、円筒、円柱、角柱等、種々の形状により形成することができ、特定の形状に限定されるものではない。   By setting it as a shaft-shaped member, formation to a 1st connection part and a 2nd connection part can also be performed easily, and arrangement | positioning space can also be suppressed. In addition, as a shaft-shaped member, it can form with various shapes, such as a cylinder, a cylinder, and a prism, and is not limited to a specific shape.

本発明において、前記中間部材の前記内径側が、第1連結部または第2連結部に設けられた円筒状突出部に嵌合されることが好ましい。   In this invention, it is preferable that the said internal diameter side of the said intermediate member is fitted by the cylindrical protrusion part provided in the 1st connection part or the 2nd connection part.

かかる構成により、中間部材を回転自在に取り付けることができる。また、中間部材を嵌合取り付けするための特別な部材も必要ない。   With this configuration, the intermediate member can be rotatably attached. Further, a special member for fitting and attaching the intermediate member is not necessary.

本発明に係るロボットの関節装置を有するロボットのアームを示す断面図Sectional drawing which shows the arm of the robot which has the joint apparatus of the robot which concerns on this invention 関節装置の構成を示す断面図Sectional view showing the configuration of the joint device 関節装置の構成を示す外観斜視図External perspective view showing the configuration of the joint device 中間リングの作用を説明する図Diagram explaining the action of the intermediate ring 中間リングの作用を説明する図Diagram explaining the action of the intermediate ring 中間リングの作用を説明する図Diagram explaining the action of the intermediate ring 中間リングの作用を説明する図Diagram explaining the action of the intermediate ring 別実施形態に係る中間リングの作用を説明する図The figure explaining the effect | action of the intermediate ring which concerns on another embodiment 別実施形態に係る中間リングの作用を説明する図The figure explaining the effect | action of the intermediate ring which concerns on another embodiment 別実施形態に係る中間リングの作用を説明する図The figure explaining the effect | action of the intermediate ring which concerns on another embodiment 別実施形態に係る中間リングの作用を説明する図The figure explaining the effect | action of the intermediate ring which concerns on another embodiment 従来技術の問題点を説明する図Diagram explaining the problems of the prior art

本発明に係るロボットの関節装置の好適な実施形態を図面を用いて説明する。図1は、本発明に係るロボットの関節装置を有するロボットのアームを示す断面図である。図2は、関節装置の構成を示す断面図である。図3は、関節装置の構成を示す外観斜視図(図1,図2に示す装置を下部から見た図)である。   A preferred embodiment of a joint device for a robot according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an arm of a robot having a robot joint device according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the joint device. FIG. 3 is an external perspective view showing the configuration of the joint apparatus (view of the apparatus shown in FIGS. 1 and 2 as viewed from below).

<関節装置の構成>
ロボットを構成する第1アームA1と第2アームA2が関節装置Bにより互いに回転可能に連結されている。関節装置Bは、第1連結部1と第2連結部2を備えている。また、第1連結部1と第2連結部2の間には、ラジアル軸受3と、上下のスラスト軸受4,5が介在されている。第1連結部1と第2連結部2は、垂直な回転軸周りに相対回転可能に構成されている。
<Configuration of joint device>
A first arm A1 and a second arm A2 constituting the robot are connected to each other by a joint device B so as to be rotatable. The joint device B includes a first connecting part 1 and a second connecting part 2. Further, a radial bearing 3 and upper and lower thrust bearings 4 and 5 are interposed between the first connecting portion 1 and the second connecting portion 2. The 1st connection part 1 and the 2nd connection part 2 are comprised so that relative rotation is possible around the perpendicular | vertical rotating shaft.

<第1連結部>
第1連結部1は、第1本体10と第2本体11により構成され、第2本体11は平板状に形成される。第1本体10と第2本体11を結合したとき、内面側に軸受収容凹部1aが形成される。第2本体11の底面11aは、ラジアル軸受3の上端部を受け止め、かつ、位置決めする。第2本体11の表面11bは、スラスト軸受4を受け止め、かつ、位置決めする。
<First connecting part>
The 1st connection part 1 is comprised by the 1st main body 10 and the 2nd main body 11, and the 2nd main body 11 is formed in flat form. When the 1st main body 10 and the 2nd main body 11 are couple | bonded, the bearing accommodating recessed part 1a is formed in the inner surface side. The bottom surface 11 a of the second body 11 receives and positions the upper end portion of the radial bearing 3. The surface 11b of the second main body 11 receives and positions the thrust bearing 4.

第1本体10の軸受収容凹部1aを形成する上面10aは、ラジアル軸受3の下端部を受け止め、かつ、位置決めする。第1本体10の底面10bは、スラスト軸受5を受け止め、かつ、位置決めする。   The upper surface 10 a that forms the bearing housing recess 1 a of the first main body 10 receives and positions the lower end portion of the radial bearing 3. The bottom surface 10 b of the first main body 10 receives and positions the thrust bearing 5.

第1本体10には、図3に示すように、径方向に張り出した(フランジ状の)大径部10cが設けられている。この大径部10cの表面に、第1ストッパー部材として機能する第1ストッパーピン6が圧入等の方法により植設されている。   As shown in FIG. 3, the first main body 10 is provided with a large-diameter portion 10c (flange-shaped) projecting in the radial direction. A first stopper pin 6 that functions as a first stopper member is implanted on the surface of the large-diameter portion 10c by a method such as press fitting.

<第2連結部>
第2連結部2は、第1本体20と、第2本体21と、第3本体22を結合して構成される。第1本体20は、円筒状であり、その中心部は配線を通すための空間として機能する。第1本体20の外周面20aは、ラジアル軸受3が嵌合する。段差部20bにより、ラジアル軸受3の位置決めを行っている。
<Second connecting part>
The second connecting portion 2 is configured by combining the first main body 20, the second main body 21, and the third main body 22. The 1st main body 20 is cylindrical shape, The center part functions as a space for letting a wiring pass. The radial bearing 3 is fitted to the outer peripheral surface 20 a of the first main body 20. The radial bearing 3 is positioned by the step portion 20b.

第2本体21は、ボルト23により、第1本体20の上端面に結合される。第2本体21の裏面21aは、スラスト軸受4を受け止め、かつ、位置決めする。第2本体21は、平板状の上面21bと円筒状の側面21cと、フランジ状の大径部21dが一体形成されて構成される。大径部21dは、第1連結部1の大径部10cと同じ外径を有しており、互いに近接して向かい合っている。   The second main body 21 is coupled to the upper end surface of the first main body 20 by a bolt 23. The back surface 21a of the second main body 21 receives and positions the thrust bearing 4. The second body 21 is configured by integrally forming a flat upper surface 21b, a cylindrical side surface 21c, and a flange-shaped large-diameter portion 21d. The large-diameter portion 21d has the same outer diameter as the large-diameter portion 10c of the first connecting portion 1, and faces each other close to each other.

第3本体22は、平板状であり、第1本体20の下端面とボルト24により結合される。第3本体22の裏面(上面)22aは、スラスト軸受5を受け止め、かつ、位置決めする。第3本体の側面には、歯部22bが形成され、後述するベルトが係合する。第3本体22の底面(下面)22cには段差部22dが形成され、中間リング7(中間部材に相当)が回転自在に嵌合される。第3本体22の中央部にも配線を通すための貫通孔が形成されている。   The third main body 22 has a flat plate shape and is coupled to the lower end surface of the first main body 20 by a bolt 24. The back surface (upper surface) 22 a of the third main body 22 receives and positions the thrust bearing 5. A tooth portion 22b is formed on the side surface of the third main body, and a belt described later is engaged therewith. A step portion 22d is formed on the bottom surface (lower surface) 22c of the third main body 22, and the intermediate ring 7 (corresponding to an intermediate member) is rotatably fitted. A through hole is also formed in the center of the third main body 22 for passing the wiring.

第3本体22の底面には、第2ストッパー部材として機能する第2ストッパーピン8が圧入等により植設されている。   A second stopper pin 8 that functions as a second stopper member is implanted on the bottom surface of the third main body 22 by press fitting or the like.

中間リング7は、リング状本体7aの内径部が第3本体22の段差部22dに嵌合している。中間リング7の外周面には第1回転規制部として機能する突出部7bが一体形成される。突出部7bには、第1ストッパーピン6に直接当接可能な第1当接面7cと第2当接面7dが形成されている。   In the intermediate ring 7, the inner diameter portion of the ring-shaped main body 7 a is fitted to the stepped portion 22 d of the third main body 22. A projecting portion 7 b that functions as a first rotation restricting portion is integrally formed on the outer peripheral surface of the intermediate ring 7. A first contact surface 7c and a second contact surface 7d that can directly contact the first stopper pin 6 are formed on the protruding portion 7b.

中間リング7の内周面には、第2回転規制部として機能する円弧状凹部7eが形成されている。円弧状凹部7eには、第2ストッパーピン8に直接当接可能な第1当接面7fと第2当接面7gが形成されている。   An arcuate recess 7e that functions as a second rotation restricting portion is formed on the inner peripheral surface of the intermediate ring 7. A first contact surface 7f and a second contact surface 7g that can directly contact the second stopper pin 8 are formed in the arc-shaped recess 7e.

図1に示すように、第2連結部2の第3本体22の下面に、連動ギヤ30が結合されている。連動ギヤ30の回転軸は垂直に設定されている。この連動ギヤ30と噛み合う駆動ギヤ31が駆動軸32に軸支されている。駆動ギヤ31の回転軸は水平に設定されている。なお、連動ギヤ30には、回転位置検出機構(不図示)が設けられており、連動ギヤ30の回転位置、すなわち、第2連結部2の回転位置が検出される。駆動軸32は、不図示のモータにより回転駆動される。   As shown in FIG. 1, the interlocking gear 30 is coupled to the lower surface of the third main body 22 of the second connecting portion 2. The rotation axis of the interlocking gear 30 is set to be vertical. A drive gear 31 that meshes with the interlocking gear 30 is supported by a drive shaft 32. The rotation shaft of the drive gear 31 is set horizontally. The interlocking gear 30 is provided with a rotational position detecting mechanism (not shown), and the rotational position of the interlocking gear 30, that is, the rotational position of the second connecting portion 2 is detected. The drive shaft 32 is rotationally driven by a motor (not shown).

第1アームA1を構成する部品は、カバー部材40の内部に収容される。第1連結部1の第1本体10は、カバー部材40の軸受部40aの位置に取り付けられている。第2アームA2を構成する部品は、カバー部材41の内部に収容される。カバー部材41の軸受部41aに第2連結部2の第2本体21が結合される。これにより、駆動軸32を駆動することで、第2連結部2が回転し、第2アームA2が回転駆動される。   Parts constituting the first arm A <b> 1 are accommodated in the cover member 40. The first main body 10 of the first connecting portion 1 is attached to the position of the bearing portion 40 a of the cover member 40. Parts constituting the second arm A <b> 2 are accommodated in the cover member 41. The second main body 21 of the second connecting portion 2 is coupled to the bearing portion 41 a of the cover member 41. Thereby, by driving the drive shaft 32, the second connecting portion 2 rotates and the second arm A2 is rotationally driven.

<中間リングの作用(1)>
次に、本発明の特徴である中間リング7の作用について説明する。図4A〜4Dは、第2連結部2を回転させていくときの様子を示す図であり、図1,図2に示す装置を下部から見た図である。図4Aの位置では、突出部7bの第1当接部7cは、第1連結部1の第1ストッパーピン6に当接している。また、円弧状凹部7eの第1当接部7fが第2ストッパーピン8に当接している。第2ストッパーピン8を時計方向に回転しようとしても、これ以上は回転できない。
<Operation of intermediate ring (1)>
Next, the operation of the intermediate ring 7 which is a feature of the present invention will be described. 4A to 4D are views showing a state when the second connecting portion 2 is rotated, and is a view of the apparatus shown in FIGS. 1 and 2 as viewed from below. In the position of FIG. 4A, the first contact portion 7 c of the protruding portion 7 b is in contact with the first stopper pin 6 of the first connecting portion 1. Further, the first contact portion 7 f of the arcuate recess 7 e is in contact with the second stopper pin 8. Even if the second stopper pin 8 is rotated clockwise, it cannot be rotated any more.

図4Aの状態から第2連結部2を反時計方向に回転させる。すると、図4Bに示すように、第2ストッパーピン8が反時計方向に回転し、第2ストッパーピン8が円弧状凹部7eの第2当接部7gに当接する。この時の、第2ストッパーピン8の回転角度はθ2である。なお、第1ストッパーピン6と第1当接部7cとの位置関係に変更はない。   The 2nd connection part 2 is rotated counterclockwise from the state of FIG. 4A. Then, as shown in FIG. 4B, the second stopper pin 8 rotates counterclockwise, and the second stopper pin 8 comes into contact with the second contact portion 7g of the arcuate recess 7e. At this time, the rotation angle of the second stopper pin 8 is θ2. The positional relationship between the first stopper pin 6 and the first contact portion 7c is not changed.

更に、第2連結部2を回転させると、図4Cに示すように、第2ストッパーピン8が円弧状凹部7eの第2当接部7gを押しながら、中間リング7を反時計方向に回転させる。そして、図4Dに示すように、突出部7bの第2当接部7dが第1ストッパーピン6に当接した時点で、これ以上反時計方向には回転できなくなる。中間リング7が回転する角度はθ1である。   Further, when the second connecting portion 2 is rotated, as shown in FIG. 4C, the second stopper pin 8 rotates the intermediate ring 7 in the counterclockwise direction while pressing the second contact portion 7g of the arcuate recess 7e. . As shown in FIG. 4D, when the second contact portion 7d of the protruding portion 7b contacts the first stopper pin 6, it can no longer rotate counterclockwise. The angle at which the intermediate ring 7 rotates is θ1.

従って、第2連結部2は第1連結部1に対して、(θ1+θ2)の角度だけ、回転できる。θ1もθ2も原理的に360゜を超えることはできないが、(θ1+θ2)は360゜を超えることができる。第2連結部2を時計方向に回転させるときの動作は、上記とは逆に、図4D〜図4Aをたどることになる。   Accordingly, the second connecting portion 2 can rotate with respect to the first connecting portion 1 by an angle of (θ1 + θ2). Neither θ1 nor θ2 can theoretically exceed 360 °, but (θ1 + θ2) can exceed 360 °. The operation when rotating the second connecting portion 2 in the clockwise direction follows FIGS. 4D to 4A, contrary to the above.

図2に示すように、第2連結部2の中央部は配線を通すための空間として使用される。従って、第2連結部2を第1連結部1に対して回転させる場合、無限に回転可能に構成すると、配線がねじれてしまい断線等の不具合が生じる。そこで、ストッパーピン等を設けることで、相対回転角度を規制している。   As shown in FIG. 2, the center part of the 2nd connection part 2 is used as a space for letting wiring pass. Therefore, when rotating the 2nd connection part 2 with respect to the 1st connection part 1, if comprised so that it can rotate infinitely, wiring will be twisted and malfunctions, such as a disconnection, will arise. Therefore, the relative rotation angle is regulated by providing a stopper pin or the like.

一方、単にストッパーピンを設けるだけの構成では、回転可能な角度は360゜以下になる。しかし、実際には、360゜を超える回転角度を実現したいという要望がある。上記のように、中間リング7を設けることで、360゜を超える回転角度を実現することができる。これにより、ロボットとしての作動範囲が広がり、さらに自由度が高まる。   On the other hand, if the stopper pin is simply provided, the rotatable angle is 360 ° or less. However, in reality, there is a desire to realize a rotation angle exceeding 360 °. As described above, by providing the intermediate ring 7, a rotation angle exceeding 360 ° can be realized. Thereby, the operation range as a robot is expanded, and the degree of freedom is further increased.

<中間リングの作用(2)>
上記実施形態では、第1連結部1が固定で第2連結部2が回転する構成を説明した。これとは逆に第1連結部1が回転し第2連結部2が固定されている場合の作用を図5A〜5Dにより説明する。すなわち、第1連結部1の方に駆動源が接続されている場合の動作を説明する。図5も図4と同様に、装置の下部から見た図である。
<Operation of the intermediate ring (2)>
In the above embodiment, the configuration in which the first connecting portion 1 is fixed and the second connecting portion 2 rotates is described. On the contrary, the operation when the first connecting portion 1 is rotated and the second connecting portion 2 is fixed will be described with reference to FIGS. That is, the operation when the drive source is connected to the first connecting portion 1 will be described. FIG. 5 is also a view as seen from the lower part of the apparatus, similar to FIG.

図5Aに示す状態は図4Aと同じである。第1連結部1の第1ストッパーピン6がこの状態から時計方向へ回転する。図5Bは回転している途中である。図5Cは更に回転して、第1ストッパーピン6が突出部7dの第1当接部7bに当接した状態である。第1ストッパーピン6が回転した角度はθ1である。   The state shown in FIG. 5A is the same as FIG. 4A. The 1st stopper pin 6 of the 1st connection part 1 rotates clockwise from this state. FIG. 5B is in the middle of rotation. FIG. 5C shows a state in which the first stopper pin 6 is in contact with the first contact portion 7b of the protruding portion 7d by further rotating. The angle at which the first stopper pin 6 is rotated is θ1.

この状態から更に第1連結部1を回転させていくと、第1ストッパーピン6が中間リング7を更に押して、中間リング7を時計方向へ回転させる。これにより、円弧状凹部7eの第1当接部7fが第2ストッパーピン8から離れていき、図5Dに示すように、第2当接部7gが第2ストッパーピン8に当接する。これにより、第1ストッパーピン6は、これ以上、時計方向へ回転することができなくなる。この場合も、第1連結部1は第2連結部2に対して、(θ1+θ2)の角度だけ、回転でき、(θ1+θ2)は360゜を超えることができる。   If the 1st connection part 1 is further rotated from this state, the 1st stopper pin 6 will further push the intermediate ring 7, and will rotate the intermediate ring 7 clockwise. As a result, the first contact portion 7f of the arcuate recess 7e moves away from the second stopper pin 8, and the second contact portion 7g contacts the second stopper pin 8 as shown in FIG. 5D. As a result, the first stopper pin 6 can no longer rotate clockwise. Also in this case, the first connecting part 1 can rotate with respect to the second connecting part 2 by an angle of (θ1 + θ2), and (θ1 + θ2) can exceed 360 °.

<別実施形態>
本発明に係る関節装置が用いられるロボットについては、特定の用途に限定されるものではない。本実施形態において中間リング7は、第2連結部2に設けられているが、第1連結部1に設けるようにしてもよい。本実施形態では、θ1がθ2よりもかなり大きな角度で設定されているが、角度配分については、適宜設定することができる。
<Another embodiment>
The robot using the joint device according to the present invention is not limited to a specific application. In the present embodiment, the intermediate ring 7 is provided in the second connecting portion 2, but may be provided in the first connecting portion 1. In the present embodiment, θ1 is set at a considerably larger angle than θ2, but the angle distribution can be set as appropriate.

A1 第1アーム
A2 第2アーム
1 第1連結部
2 第2連結部
3 ラジアル軸受
4 スラスト軸受
5 スラスト軸受
6 第1ストッパーピン
7 中間リング
7b 突出部
7c 第1当接面
7d 第2当接面
7e 円弧状凹部
7f 第1当接面
7g 第2当接面
8 第2ストッパーピン
10 第1本体
11 第2本体
20 第1本体
21 第2本体
22 第3本体
A1 1st arm A2 2nd arm 1 1st connection part 2 2nd connection part 3 Radial bearing 4 Thrust bearing 5 Thrust bearing 6 1st stopper pin 7 Intermediate ring 7b Protrusion part 7c 1st contact surface 7d 2nd contact surface 7e Arc-shaped recess 7f First contact surface 7g Second contact surface 8 Second stopper pin 10 First body 11 Second body 20 First body 21 Second body 22 Third body

Claims (4)

第1連結部と第2連結部を軸受部を介して、回転軸に対し相対回転可能に連結したロボットの関節装置であって、
第1連結部または第2連結部の一方に設けられた第1ストッパー部材と、
第1連結部または第2連結部の他方に設けられた第2ストッパー部材と、
第1連結部または第2連結部に、前記回転軸と同心でフリーに回転可能な中間部材と、を備え、
前記中間部材は、前記第1ストッパー部材に対して時計方向から当接する位置と反時計方向から当接する位置との間で第1回転角度(θ1)だけ回転可能にする第1回転規制部と、
前記第2ストッパー部材に対して時計方向から当接する位置と反時計方向から当接する位置との間で第2回転角度(θ2)だけ回転可能にする第2回転規制部と、を備えており、
前記第1回転規制部と第2回転規制部のいずれか一方により、それ以上の回転が規制された後も、前記第1回転規制部と第2回転規制部のいずれか他方により回転が規制されるまで、第1連結部と第2連結部の相対回転角度を最大で、(θ1+θ2)まで許容するように構成したことを特徴とする関節装置。
A joint device for a robot in which a first connecting portion and a second connecting portion are connected via a bearing portion so as to be rotatable relative to a rotating shaft,
A first stopper member provided on one of the first connecting part or the second connecting part;
A second stopper member provided on the other of the first connecting part or the second connecting part;
An intermediate member that is concentric with the rotating shaft and freely rotatable on the first connecting portion or the second connecting portion,
A first rotation restricting portion that allows the intermediate member to rotate by a first rotation angle (θ1) between a position in contact with the first stopper member from a clockwise direction and a position in contact with the counterclockwise direction;
A second rotation restricting portion that is rotatable by a second rotation angle (θ2) between a position that contacts the second stopper member from the clockwise direction and a position that contacts the second stopper member from the counterclockwise direction;
Even after the further rotation is restricted by one of the first rotation restricting portion and the second rotation restricting portion, the rotation is restricted by either one of the first rotation restricting portion and the second rotation restricting portion. The joint device is configured to allow a maximum relative rotation angle of the first connecting portion and the second connecting portion up to (θ1 + θ2).
前記中間部材は、リング状に形成され、外径側に前記第1回転規制部としての突出部が形成され、内径側に前記第2回転規制部としての円弧状凹部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の関節装置。 The intermediate member is formed in a ring shape, a protrusion as the first rotation restricting portion is formed on the outer diameter side, and an arc-shaped recess as the second rotation restricting portion is formed on the inner diameter side. The joint device according to claim 1. 前記第1ストッパー部材と第2ストッパー部材は、夫々、軸状の部材として形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の関節装置。 The joint device according to claim 1, wherein each of the first stopper member and the second stopper member is formed as a shaft-like member. 前記中間部材の前記内径側が、第1連結部または第2連結部に設けられた円筒状突出部に嵌合されることを特徴とする請求項2に記載の関節装置。 The joint device according to claim 2, wherein the inner diameter side of the intermediate member is fitted into a cylindrical protrusion provided in the first connection portion or the second connection portion.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023128655A1 (en) * 2021-12-29 2023-07-06 (주)미래컴퍼니 Joint apparatus

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0366585A (en) * 1989-08-02 1991-03-22 Fujitsu Ltd Articulated robot
JPH0365688U (en) * 1989-10-27 1991-06-26
JPH0493194A (en) * 1990-08-09 1992-03-25 Fujitsu Ltd Rotation range regulation mechanism for robot joints
JPH06297379A (en) * 1993-04-16 1994-10-25 Fanuc Ltd Overtravel detecting device for industrial robot
JPH1044083A (en) * 1996-07-30 1998-02-17 Samsung Electron Co Ltd Robot rotary joint stopper
JP2005246516A (en) * 2004-03-02 2005-09-15 Yaskawa Electric Corp Stopper device and robot
JP2007275482A (en) * 2006-04-12 2007-10-25 Suncall Engineering Kk Knee joint assist device
JP2011005635A (en) * 2001-10-22 2011-01-13 Yaskawa Electric Corp Articulated robot

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0366585A (en) * 1989-08-02 1991-03-22 Fujitsu Ltd Articulated robot
JPH0365688U (en) * 1989-10-27 1991-06-26
JPH0493194A (en) * 1990-08-09 1992-03-25 Fujitsu Ltd Rotation range regulation mechanism for robot joints
JPH06297379A (en) * 1993-04-16 1994-10-25 Fanuc Ltd Overtravel detecting device for industrial robot
JPH1044083A (en) * 1996-07-30 1998-02-17 Samsung Electron Co Ltd Robot rotary joint stopper
JP2011005635A (en) * 2001-10-22 2011-01-13 Yaskawa Electric Corp Articulated robot
JP2005246516A (en) * 2004-03-02 2005-09-15 Yaskawa Electric Corp Stopper device and robot
JP2007275482A (en) * 2006-04-12 2007-10-25 Suncall Engineering Kk Knee joint assist device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023128655A1 (en) * 2021-12-29 2023-07-06 (주)미래컴퍼니 Joint apparatus

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