JP2011218488A - Joint structure - Google Patents
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Abstract
【課題】関節構造の小型化に寄与する。
【解決手段】本発明に係る関節構造1は、第1のアーム部110と、第1のアーム部110に対して回転可能に連結された第2のアーム部120と、第2のアーム部120に駆動装置5からの駆動力を伝達する中空プーリ130と、を備える。中空プーリ130の外周部131には、配線9が収められる切り欠き部131aが形成されている。これにより、配線9をベルト11の平面領域内にほぼ配置することができるので、従来のように配線を大きく外方に振る必要がなく、関節構造を小型化することができる。そのため、引き出しや冷蔵庫などの狭い空間での作業性を向上させることができる。
【選択図】図1The present invention contributes to miniaturization of a joint structure.
A joint structure 1 according to the present invention includes a first arm part 110, a second arm part 120 rotatably connected to the first arm part 110, and a second arm part 120. And a hollow pulley 130 for transmitting a driving force from the driving device 5. A cutout portion 131 a in which the wiring 9 is accommodated is formed on the outer peripheral portion 131 of the hollow pulley 130. As a result, the wiring 9 can be arranged almost in the plane region of the belt 11, so that it is not necessary to shake the wiring largely outward as in the prior art, and the joint structure can be downsized. Therefore, workability in a narrow space such as a drawer or a refrigerator can be improved.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、関節構造に関する。 The present invention relates to a joint structure.
従来からロボットアーム等の関節構造としては、特許文献1乃至6に開示されているように、アーム部周辺に配置される配線の露出を軽減する技術が開示されている。すなわち、特許文献1乃至6の関節構造は、アーム部の回転部外方から当該アーム部内に配線を収納している。特に特許文献1の関節構造は、アーム部に駆動装置からの駆動力を伝達する中空プーリを連結しており、アーム部の外方から配線を中空プーリの中空部を介して当該アーム部内に収納している。
Conventionally, as a joint structure such as a robot arm, as disclosed in
特許文献1乃至6の関節構造は、アーム部の回転部外方から当該アーム部内に配線を収納している。このとき、特許文献1の関節構造のように、アーム部に中空プーリが連結している場合、配線が中空プーリに接触しないように、配線をアーム部の外方から取り回し、配線を中空プーリの中空部に通す。そのため、配線がアーム部の回転部外方に大きくはみ出し、関節構造の大型化を招く。
In the joint structures of
本発明の目的は、このような問題を解決するためになされたものであり、関節構造の小型化に寄与することである。 An object of the present invention is to solve such a problem, and contributes to miniaturization of the joint structure.
本発明に係る関節構造は、第1のアーム部と、前記第1のアーム部に対して回転可能に連結された第2のアーム部と、前記第2のアーム部に駆動装置からの駆動力を伝達する中空プーリと、を備え、前記中空プーリの外周部には、配線が収められる切り欠き部が形成されている。これにより、配線を中空プーリに駆動力を伝達するベルトの平面領域内にほぼ配置することができるので、従来のように配線を大きく外方に振る必要がなく、関節構造を小型化することができる。そのため、当該関節構造をロボットアームに用いると、引き出しや冷蔵庫などの狭い空間での作業性を向上させることができる。さらに中空プーリに切り欠き部を形成するので、中空プーリの軽量化に寄与する。また、配線の取り回しが簡素化されるので、関節構造を簡単な構成で被覆することができる。 The joint structure according to the present invention includes a first arm portion, a second arm portion rotatably connected to the first arm portion, and a driving force from a driving device to the second arm portion. And a hollow pulley for transmitting a wire, and a notch for receiving wiring is formed in an outer peripheral portion of the hollow pulley. As a result, since the wiring can be arranged almost in the plane area of the belt that transmits the driving force to the hollow pulley, it is not necessary to shake the wiring largely outward as in the prior art, and the joint structure can be downsized. it can. Therefore, when the joint structure is used for a robot arm, workability in a narrow space such as a drawer or a refrigerator can be improved. Furthermore, since a notch part is formed in a hollow pulley, it contributes to the weight reduction of a hollow pulley. In addition, since the wiring is simplified, the joint structure can be covered with a simple configuration.
前記中空プーリは前記第2のアーム部の出力軸に連結されており、前記第2のアーム部の出力軸は、前記中空プーリの中空部に連続する中空部が形成され、前記中空プーリの切り欠き部に収められた前記配線は、前記中空プーリの中空部及び前記第2のアーム部の中空部に通されること、が好ましい。これにより、配線は第2のアーム部が回動しても捩れたり、垂れ下がったりすることが殆どない。そのため、配線の寿命を長期化することができる。 The hollow pulley is connected to the output shaft of the second arm portion, and the output shaft of the second arm portion is formed with a hollow portion continuous with the hollow portion of the hollow pulley, and the hollow pulley is cut. It is preferable that the wiring housed in the notch portion is passed through the hollow portion of the hollow pulley and the hollow portion of the second arm portion. As a result, the wiring hardly twists or hangs down even when the second arm portion rotates. Therefore, the life of the wiring can be extended.
前記第1のアーム部には、前記配線を前記第1のアーム部の一方の側部から他方の側部に通過させる配線通過部を備えること、が好ましい。 It is preferable that the first arm portion includes a wiring passage portion that allows the wiring to pass from one side portion of the first arm portion to the other side portion.
前記中空プーリの表面には、前記配線との摩擦を低減する摩擦低減部材が設けられていること、が好ましい。これにより、配線の寿命をより長期化することができる。 It is preferable that a friction reducing member for reducing friction with the wiring is provided on the surface of the hollow pulley. Thereby, the lifetime of wiring can be prolonged.
以上、説明したように、本発明によると、関節構造の小型化に寄与できる。 As described above, according to the present invention, the joint structure can be reduced in size.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
但し、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
However, the present invention is not limited to the following embodiment. In addition, for clarity of explanation, the following description and drawings are simplified as appropriate.
本実施の形態に係る関節構造1は、図1に示すように、ロボットアーム2の手首部に適用されている。関節構造1は、図2及び図3に示すように、第1のアーム部110、第2のアーム部120、中空プーリ130を備える。
The
第1のアーム部110は平板部材である。第1のアーム部110の一端部は、図3に示すように、当該平板部分に対して略直交する配置でリング状の連結部111が形成されている。第1のアーム部110の連結部111は、基部210に軸受け3を介して回転可能に連結されている。すなわち、第1のアーム部110は、基部210に対して直交方向に回転中心O1を有する。但し、第1のアーム部110の回転方向は特に限定されない。
The
第1のアーム部110の他端部に貫通穴が形成されており、当該貫通穴には軸受け4が嵌め込まれている。そして、軸受け4を挟んで一方に中空プーリ130が配置されている。軸受け4を挟んで他方に第2のアーム部120が配置されている。軸受け4の内部には、第2のアーム部120の回転軸121が通されている。すなわち、第2のアーム部120は、第1のアーム部110に対して直交方向に回転中心O2を有する。
A through hole is formed in the other end portion of the
第1のアーム部110における第2のアーム部120が配置されている側の側面には、駆動装置である電動モータ5が配置されている。すなわち、第1のアーム部110の一端部近傍には、電動モータ5の駆動トルクを増幅させる減速ギア6が貫通するように設けられている。このとき、減速ギア6の入力軸が第1のアーム部110を挟んで電動モータ5が配置されている側に配置される。この減速ギア6の入力軸に電動モータ5の回転軸が連結される。一方、減速ギア6の出力軸が第1のアーム部110を挟んで中空プーリ130が配置されている側に配置される。この減速ギア6の出力軸にプーリ7が連結される。
On the side surface of the
第1のアーム部110における軸受け4と減速ギア6との間の位置には、配線通過部として貫通穴8が形成されている。貫通穴8には、図3に示すように、基部210から延びる配線9が通される。貫通穴8を通った配線9は、第1のアーム部110を挟んで電動モータ5が配置されている側からプーリ7が配置されている側に配置される。
A through
第2のアーム部120も平板部材である。第2のアーム部120の一端部に回転軸121が形成されている。回転軸121は軸受け4内に通されている。その結果、第2のアーム部120は、第1のアーム部110に対して回転中心O2を中心として回転可能に連結されている。第2のアーム部120には、回転軸121に中空部121aが形成されている。第2のアーム部120の他端部には、図1に示すように、ロボットハンド2aが連結されている。第2のアーム部120には、例えばロボットハンド2aの制御装置10が設けられている。
The
中空プーリ130は、第2のアーム部120の回転軸121に連結されている。中空プーリ130とプーリ7との間には、ベルト11が渡されている。その結果、電動モータ5の回転駆動力は、減速ギア6、プーリ7、ベルト11を介して中空プーリ130に伝達される。中空プーリ130には、第2のアーム部120における回転軸121の中空部121aと連続するように中空部130aが形成されている。
The
さらに中空プーリ130の外周部131には、配線9が収められる切り欠き部131aが形成されている。すなわち、配線9は、図3に示すように、第1のアーム部110の貫通穴8を通されて、第1のアーム部110を挟んで中空プーリ130が配置されている側に配置される。そして、配線9は、中空プーリ130の切り欠き部131aを介して、中空プーリ130の中空部130a及び第2のアーム部120における回転軸121の中空部121aの内部を通されて、制御装置10に接続される。これにより、配線9をベルト11の平面領域内にほぼ配置することができるので、従来のように配線9を大きく外方に振る必要がなく、関節構造を小型化することができる。そのため、本実施の形態のように関節構造1をロボットアームに用いると、引き出しや冷蔵庫などの狭い空間での作業性を向上させることができる。さらに中空プーリ130に切り欠き部131aを形成するので、中空プーリ130の軽量化に寄与する。また、配線9の取り回しが簡素化されるので、関節構造を簡単な構成で被覆することができる。
Further, a
このとき、配線9は、一旦中空プーリ130の中空部130a及び第2のアーム部120における回転軸121の中空部121aの内部を通されてから制御装置10に接続されるので、配線9は第2のアーム部120が回動しても捩れたり、垂れ下がったりすることが殆どない。そのため、配線9の寿命を長期化することができる。
At this time, since the
ここで、切り欠き部131aは、図4及び図5に示すように、中空プーリ130が回転した際に配線9が当該中空プーリ130の外周部131に接触しないように形成されることが好ましい。これにより配線9の寿命を長期化することができる、ちなみに、図4は、第2のアーム部120の回転角度が0°の場合の切り欠き部131aと配線9との配置関係を示している。図5は、第2のアーム部120が矢印A方向に45°回転した際の切り欠き部131aと配線9との配置関係を示している。すなわち、切り欠き部131aの形成領域は、中空プーリ130の回転角度に依存する。このとき、第2のアーム部120の回転角度を大きく確保したい場合は、必然的に中空プーリ130の回転角度も大きくなるので、切り欠き部131aを大きく形成する必要がある。この場合、中空プーリ130の直径に比べて、プーリ7の直径を大きくし、ベルト11の中空プーリ130への巻き付け角度θを小さくすることで、第2のアーム部120の回転角度を大きく確保することができる。
Here, as shown in FIGS. 4 and 5, the
なお、中空プーリ130が回転した際に当該中空プーリ130と配線9との摩擦を軽減するために、図6に示すように、中空プーリ130の表面に摩擦低減部材12が設けられていることが好ましい。摩擦低減部材12は、中空プーリ130における当該中空プーリ130の回転中心O2と切り欠き部131aの端部とをそれぞれ結んだ線で囲まれた領域に少なくとも設けられていれば良い。これにより、配線9の寿命をより長期化することができる。
In order to reduce friction between the
以上、本発明に係る関節構造の実施の形態を説明したが、上記の構成に限らず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で、変更することが可能である。
上記実施の形態では、関節構造をロボットアームの手首部に適用しているが、適用される箇所は特に限定されない。
上記実施の形態では、プーリ相互をベルトで連結しているが、ワイヤやチェーンで連結しても良い。
上記実施の形態では、配線9が制御装置に接続されているが、配線9が接続される要素は特に限定されない。そのため、配線9はエア供給線であったり、信号線、電源線であったりする。
The embodiment of the joint structure according to the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the above configuration, and can be changed without departing from the technical idea of the present invention.
In the said embodiment, although the joint structure is applied to the wrist part of a robot arm, the location applied is not specifically limited.
In the above embodiment, the pulleys are connected to each other by a belt, but may be connected by a wire or a chain.
In the above embodiment, the
1 関節構造
2 ロボットアーム、2a ロボットハンド
5 電動モータ
6 減速ギア
7 プーリ
8 貫通穴
9 配線
10 制御装置
11 ベルト
12 摩擦低減部材
110 第1のアーム部
111 連結部
120 第2のアーム部、121 回転軸、121a 中空部
130 中空プーリ、130a 中空部
131 外周部、131a 切り欠き部
210 基部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記第1のアーム部に対して回転可能に連結された第2のアーム部と、
前記第2のアーム部に駆動装置からの駆動力を伝達する中空プーリと、を備え、
前記中空プーリの外周部には、配線が収められる切り欠き部が形成されていることを特徴とする関節構造。 A first arm part;
A second arm portion rotatably connected to the first arm portion;
A hollow pulley that transmits a driving force from a driving device to the second arm portion,
A joint structure characterized in that a cutout portion for accommodating a wiring is formed on an outer peripheral portion of the hollow pulley.
前記第2のアーム部の出力軸は、前記中空プーリの中空部に連続する中空部が形成され、
前記中空プーリの切り欠き部に収められた前記配線は、前記中空プーリの中空部及び前記第2のアーム部の中空部に通されることを特徴とする請求項1に記載の関節構造。 The hollow pulley is connected to the output shaft of the second arm portion;
The output shaft of the second arm portion is formed with a hollow portion continuous with the hollow portion of the hollow pulley,
2. The joint structure according to claim 1, wherein the wiring housed in the cutout portion of the hollow pulley is passed through the hollow portion of the hollow pulley and the hollow portion of the second arm portion.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2010090178A JP2011218488A (en) | 2010-04-09 | 2010-04-09 | Joint structure |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020504680A (en) * | 2017-01-18 | 2020-02-13 | ロボティズ カンパニー リミテッドRobotis Co.,Ltd. | Semi-hollow actuator module |
| US11077549B2 (en) | 2017-11-06 | 2021-08-03 | Seiko Epson Corporation | Robot and robot system |
| US12023804B2 (en) | 2021-11-26 | 2024-07-02 | Seiko Epson Corporation | Robot arm and robot system |
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- 2010-04-09 JP JP2010090178A patent/JP2011218488A/en active Pending
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