JP2014020515A - Brake device, driving system, and robot - Google Patents
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Abstract
【課題】アーム等の保持の確実性を高めること。
【解決手段】実施形態に係るブレーキ装置は、ブレーキディスクと、複数のアーマチュアと、移動機構と、複数の被係止部と、複数の係止部とを備える。ブレーキディスクは、回転電機が有するシャフトの回転に伴って回転する。複数のアーマチュアは、ブレーキディスクと対向配置される。移動機構は、複数のアーマチュアをブレーキディスクに対して相対的に移動させる。複数の被係止部は、ブレーキディスクのアーマチュア側の板面に対して所定のピッチで設けられる。複数の係止部は、複数のアーマチュアのブレーキディスク側の板面に対して被係止部と係合可能なピッチで設けられる。そして、複数のアーマチュアのうち少なくとも1つに形成される係止部の位相が他のアーマチュアに形成される係止部の位相と異なる。
【選択図】図7AAn object of the present invention is to increase the certainty of holding an arm or the like.
A brake device according to an embodiment includes a brake disk, a plurality of armatures, a moving mechanism, a plurality of locked portions, and a plurality of locking portions. The brake disk rotates as the shaft of the rotating electrical machine rotates. The plurality of armatures are arranged to face the brake disc. The moving mechanism moves the plurality of armatures relative to the brake disk. The plurality of locked portions are provided at a predetermined pitch with respect to the armature side plate surface of the brake disc. The plurality of locking portions are provided at pitches that can be engaged with the locked portions with respect to the plate surfaces on the brake disk side of the plurality of armatures. And the phase of the latching | locking part formed in at least 1 among several armatures differs from the phase of the latching | locking part formed in another armature.
[Selection] Figure 7A
Description
開示の実施形態は、ブレーキ装置、駆動システムおよびロボットに関する。 The disclosed embodiments relate to a brake device, a drive system, and a robot.
従来、モータを備えたロボットが、生産現場等において多用されている。ロボットのアーム等の可動部を駆動するモータには、摩擦力を利用してモータの回転を停止させるブレーキ装置が設けられる場合があり、かかるブレーキ装置によってアーム等の可動部の位置を保持することとしている。 Conventionally, robots equipped with motors are frequently used in production sites. A motor that drives a movable part such as an arm of a robot may be provided with a brake device that uses frictional force to stop the rotation of the motor, and the position of the movable part such as an arm is held by such a brake device. It is said.
上述したブレーキ装置は、たとえばブレーキシューの摩耗等による経年劣化あるいは油脂の混入等によって制動力が低下し、アーム等の可動部を保持することが困難となる場合がある。 In the brake device described above, the braking force may be reduced due to, for example, deterioration over time due to wear of a brake shoe or the addition of oil and fat, and it may be difficult to hold a movable part such as an arm.
このため、現在では、たとえばブレーキ装置のメンテナンスを定期的に実施し、制動力が低下する前に必要に応じて交換作業等を行うこととしているが、アーム等の可動部の保持はより確実に行われることが望ましい。 For this reason, at present, for example, maintenance of the brake device is regularly performed, and replacement work is performed as necessary before the braking force is reduced. However, the movable part such as the arm is more reliably held. It is desirable to be done.
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、アーム等の保持の確実性を高めることができるブレーキ装置、駆動システムおよびロボットを提供することを目的とする。 One aspect of the embodiments has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a brake device, a drive system, and a robot that can increase the certainty of holding an arm or the like.
実施形態の一態様に係るブレーキ装置は、ブレーキディスクと、複数のアーマチュアと、移動機構と、複数の被係止部と、複数の係止部とを備える。ブレーキディスクは、回転電機が有するシャフトの回転に伴って回転する。複数のアーマチュアは、ブレーキディスクと対向配置される。移動機構は、複数のアーマチュアをブレーキディスクに対して相対的に移動させる。複数の被係止部は、ブレーキディスクのアーマチュア側の板面に対して所定のピッチで設けられる。複数の係止部は、複数のアーマチュアのブレーキディスク側の板面に対して被係止部と係合可能なピッチで設けられる。そして、複数のアーマチュアのうち少なくとも1つに形成される係止部の位相が他のアーマチュアに形成される係止部の位相と異なる。 A brake device according to an aspect of an embodiment includes a brake disk, a plurality of armatures, a moving mechanism, a plurality of locked portions, and a plurality of locking portions. The brake disk rotates as the shaft of the rotating electrical machine rotates. The plurality of armatures are arranged to face the brake disc. The moving mechanism moves the plurality of armatures relative to the brake disk. The plurality of locked portions are provided at a predetermined pitch with respect to the armature side plate surface of the brake disc. The plurality of locking portions are provided at pitches that can be engaged with the locked portions with respect to the plate surfaces on the brake disk side of the plurality of armatures. And the phase of the latching | locking part formed in at least 1 among several armatures differs from the phase of the latching | locking part formed in another armature.
また、実施形態の一態様に係る駆動システムは、回転電機と、回転電機のシャフトの回転を規制するブレーキ装置とを備える。ブレーキ装置は、ブレーキディスクと、複数のアーマチュアと、移動機構と、複数の被係止部と、複数の係止部とを備える。ブレーキディスクは、回転電機が有するシャフトの回転に伴って回転する。複数のアーマチュアは、ブレーキディスクと対向配置される。移動機構は、複数のアーマチュアをブレーキディスクに対して相対的に移動させる。複数の被係止部は、ブレーキディスクのアーマチュア側の板面に対して所定のピッチで設けられる。複数の係止部は、複数のアーマチュアのブレーキディスク側の板面に対して被係止部と係合可能なピッチで設けられる。そして、複数のアーマチュアのうち少なくとも1つに形成される係止部の位相が他のアーマチュアに形成される係止部の位相と異なる。 Moreover, the drive system which concerns on the one aspect | mode of embodiment is provided with a rotary electric machine and the brake device which controls rotation of the shaft of a rotary electric machine. The brake device includes a brake disk, a plurality of armatures, a moving mechanism, a plurality of locked portions, and a plurality of locking portions. The brake disk rotates as the shaft of the rotating electrical machine rotates. The plurality of armatures are arranged to face the brake disc. The moving mechanism moves the plurality of armatures relative to the brake disk. The plurality of locked portions are provided at a predetermined pitch with respect to the armature side plate surface of the brake disc. The plurality of locking portions are provided at pitches that can be engaged with the locked portions with respect to the plate surfaces on the brake disk side of the plurality of armatures. And the phase of the latching | locking part formed in at least 1 among several armatures differs from the phase of the latching | locking part formed in another armature.
また、実施形態の一態様に係るロボットは、実施形態の一態様に係る駆動システムを備え、該駆動システムを用いて姿勢を変更または保持する。 A robot according to one aspect of the embodiment includes the drive system according to one aspect of the embodiment, and changes or holds the posture using the drive system.
実施形態の一態様によれば、アーム等の保持の確実性を高めることができる。 According to one aspect of the embodiment, the certainty of holding an arm or the like can be increased.
以下、添付図面を参照して、本願の開示するブレーキ装置、駆動システムおよびロボットの実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of a brake device, a drive system, and a robot disclosed in the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by embodiment shown below.
(第1の実施形態)
まず、第1の実施形態に係るロボットの構成について図1を用いて説明する。図1は、第1の実施形態に係るロボットの模式斜視図である。以下では、説明の便宜上、ロボット1の旋回位置が図1に示す状態であるとしてロボット1における各部位の位置関係を説明する。また、以下では、Z軸方向を鉛直方向とする。
(First embodiment)
First, the configuration of the robot according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic perspective view of the robot according to the first embodiment. Hereinafter, for convenience of explanation, the positional relationship of each part in the
また、ここでは、ロボット1が、2つのハンド部を備えた搬送ロボットである場合の例について説明するが、ハンド部の数はこれに限られない。たとえば、ハンド部が1つの搬送ロボットにも適用することができる。また、ここでは、ハンド部が搬送する被搬送物として、液晶用のガラス基板や太陽光発電用の基板等の薄板状のワークを例に挙げて説明するが、被搬送物はこれに限られない。
Here, an example in which the
図1に示すように、ロボット1は、旋回機構10と、昇降機構20と、水平アームユニット30とを備える。
As shown in FIG. 1, the
旋回機構10は、基台11と、旋回台12とを備える。基台11は、たとえば床面等に設置される。基台11の上部には、旋回台12が旋回軸Oを中心に旋回可能に取り付けられる。旋回台12は、鉛直軸である旋回軸Oを中心として旋回する。かかる旋回台12が旋回することにより、昇降機構20および水平アームユニット30は、旋回軸Oを中心として旋回する。
The
昇降機構20は、支柱21と、脚部ユニット22とを備える。支柱21は、旋回台12の先端部から鉛直方向に立設される部材である。脚部ユニット22は、基端部が支柱21の先端部に支持され、先端部において水平アームユニット30を支持する部材である。昇降機構20は、脚部ユニット22の姿勢を変化させることで、水平アームユニット30を旋回軸Oと平行な軸に沿って上下方向に昇降させる。
The
脚部ユニット22は、第1昇降用アーム24と、第2昇降用アーム26とを備える。第1昇降用アーム24は、基端部が支柱21の先端部と第1関節部23を介して連結される。これにより、第1昇降用アーム24は、水平軸である第1関節部23の関節軸を中心として、支柱21の先端部に回転可能に支持される。
The
第2昇降用アーム26は、基端部が第1昇降用アーム24の先端部と第2関節部25を介して連結される。これにより、第2昇降用アーム26は、水平軸である第2関節部25の関節軸を中心として、第1昇降用アーム24の先端部に回転可能に支持される。
The base of the
水平アームユニット30は、第2昇降用アーム26の先端部と第3関節部27を介して連結される。これにより、水平アームユニット30は、水平軸である第3関節部27の関節軸を中心として、第2昇降用アーム26の先端部に回転可能に支持される。
The
このように、第1の実施形態に係るロボット1は、1つの脚部ユニット22を用いて水平アームユニット30を支持する。このため、2以上の昇降アームユニットで水平アームユニット30を支持する場合に比べて、構成を簡素化することができる。
As described above, the
水平アームユニット30は、下側アームユニット31aと、上側アームユニット31bとを備える。下側アームユニット31aは、ハンド部33aと、アーム部32aと、下側支持部材34aとを備える。ハンド部33aは、被搬送対象物である薄板状のワークWを載置する。アーム部32aは、基端部が下側支持部材34aに支持され、先端部においてハンド部33aを支持する。下側支持部材34aは、第2昇降用アーム26の先端部に、第3関節部27の関節軸を中心として回転可能に支持される。下側支持部材34aには、上側支持部材34bの基端部が固定され、アーム部32aの基端部が回転可能に支持される。
The
上側アームユニット31bは、ハンド部33bと、アーム部32bと、上側支持部材34bとを備える。ハンド部33bは、被搬送対象物である薄板状のワークW(図示せず)を載置する。アーム部32bは、基端部が上側支持部材34bに回転可能に支持され、先端部においてハンド部33bを支持する。上側支持部材34bは、その基端部が下側支持部材34aの基端部に連結され、第3関節部27の関節軸を中心として回転可能に支持される。
The
水平アームユニット30は、アーム部32a,32bを伸縮させることによって、ハンド部33a,33bを所定の方向へ移動させる。たとえば、ロボット1が図1に示す旋回位置にある場合、アーム部32a,32bはX方向の正方向または負方向にハンド部33a,33bを直線的に移動させる。
The
第1の実施形態に係るロボット1は、たとえば、次のように図示しないストッカに保管されたワークWをストッカから取り出し、図示しない搬送位置へ搬送する。なお、ここでは、ハンド部33aでワークWをすくい上げて搬送する場合について説明するが、ハンド部33bによる搬送も同様である。
The
まず、ロボット1は、昇降機構20によって水平アームユニット30を上昇又は下降させることによって、ストッカ内に保管されて取り出し対象となるワークWの高さよりも少し低い高さにハンド部33aを位置させる。なお、ストッカ内には、たとえば、ロボット1が設置される工場の天井近くの高さから床面近くの高さまでの間に、ワークWが一定の間隔を持って積み重ねられ保管される。
First, the
つづいて、ロボット1は、アーム部32aを駆動してハンド部33aを水平方向に直線的に移動させて、ワークWを保管するストッカ内にハンド部33aを進入させ、その後、昇降機構20によって水平アームユニット30を上昇させる。これにより、ハンド部33a上にワークWが載置される。
Subsequently, the
つづいて、ロボット1は、アーム部32aを縮ませることによってワークWを載置したハンド部33aをストッカ内から水平方向に直線的に退出させる。その後、ロボット1は、ハンド部33aの先端部がワークWの搬送位置の方向へ向くように水平アームユニット30および昇降機構20を旋回機構10によって旋回させる。
Subsequently, the
つづいて、ロボット1は、アーム部32aを再び伸ばすことによって、ハンド部33aを水平方向に直線的に移動させ、ハンド部33aを搬送位置の上方に進入させる。そして、ロボット1は、昇降機構20によって水平アームユニット30を下降させる。これにより、ハンド部33aの位置が下降し、ワークWが搬送位置に載置される。
Subsequently, the
このように、ロボット1は、アーム部32a,32bの伸縮によるハンド部33a,33bの移動、昇降機構20による水平アームユニット30の昇降および旋回機構10による水平アームユニット30の旋回によってワークWの搬送を行う。
As described above, the
こうしたロボット1の動作は、通信ネットワークを介してロボット1と接続された制御装置5からの指示によって行われる。
Such an operation of the
制御装置5は、ロボット1の駆動制御を行う制御装置である。具体的には、ロボット1の各関節部23,25,27には、モータが設けられており、制御装置5は、これらモータの駆動を指示する。ロボット1は、制御装置5からの指示に従って各モータを個別に任意の角度だけ回転させることで、旋回機構10、昇降機構20および水平アームユニット30を駆動させる。ロボット1と制御装置5とを接続する通信ネットワークとしては、たとえば有線LAN(Local Area Network)や無線LANといった一般的なネットワークを用いることができる。なお、ここでは図示を省略するが、旋回台12およびアーム部32a,32bにも同様のモータが設けられており、制御装置5は、これらモータの駆動指示も行う。
The
ここで、モータには、たとえば駆動電源遮断時においてモータの回転を規制するためのブレーキ装置(以下、「内部ブレーキ」と記載する)が内蔵される。また、モータの外部にも、モータの回転を規制するためのブレーキ装置(以下、「外部ブレーキ」と記載する)が設けられる。 Here, the motor incorporates, for example, a brake device (hereinafter referred to as “internal brake”) for restricting the rotation of the motor when the drive power supply is shut off. Also, a brake device (hereinafter referred to as “external brake”) for restricting the rotation of the motor is provided outside the motor.
第1の実施形態では、内部ブレーキおよび外部ブレーキとして無励磁作動式電磁ブレーキが用いられる。無励磁作動式電磁ブレーキは、電源供給時には電磁力によって制動力が解除され、電源遮断時にはバネ等の機械的作用で制動力が作用する仕組みを持ったブレーキ装置である。これらのブレーキ装置により、ロボット1の姿勢が保持され、昇降機構20や水平アームユニット30の位置ずれが防止される。
In the first embodiment, non-excitation actuated electromagnetic brakes are used as the internal brake and the external brake. The non-excitation actuated electromagnetic brake is a brake device having a mechanism in which a braking force is released by an electromagnetic force when power is supplied and a braking force is applied by a mechanical action such as a spring when the power is shut off. With these brake devices, the posture of the
ブレーキ装置は、摩擦力を利用してモータの回転を停止させるのが一般的である。このため、たとえばブレーキシューの摩耗等による経年劣化あるいは油脂の混入等によって制動力が低下する場合がある。従来では、たとえばメンテナンスを定期的に行い、必要に応じて交換作業を行うことでブレーキの制動力低下による昇降機構20等の位置ずれを未然に防ぐこととしている。しかし、昇降機構20等の位置ずれは、より確実に防止することが望ましい。
In general, the brake device stops the rotation of the motor by using a frictional force. For this reason, the braking force may decrease due to, for example, deterioration over time due to wear of the brake shoes or the addition of oil or fat. Conventionally, for example, maintenance is performed periodically, and replacement work is performed as necessary, thereby preventing a positional shift of the elevating
特に、第1の実施形態に係るロボット1は、図1に示すように、1つの脚部ユニット22で水平アームユニット30を支持するタイプのロボットである。このため、2つ以上の脚部ユニットで水平アームユニットを支持するタイプのロボットと比べて、構成を簡素化することができるものの、ブレーキの制動力が低下した場合に昇降機構等の位置ずれが発生し易い。また、第1の実施形態に係るロボット1のように、液晶用ガラス基板や太陽光発電用基板を搬送するロボットは、基板が大型化していっていることに伴い、アームも大型化していっている。従って、重量化したアームは、より位置ずれが発生しやすくなってきている。
In particular, the
そこで、第1の実施形態に係るロボット1は、摩擦力だけでなく、せん断力も用いてモータを停止させるブレーキ装置を外部ブレーキに採用することで、昇降機構20等の保持の確実性を高めることとした。
Therefore, the
以下では、第1の実施形態に係るロボット1が備える内部ブレーキの構成および動作を具体的に説明する。なお、以下では、内部ブレーキおよび外部ブレーキが、無励磁作動式電磁ブレーキである場合の例について説明するが、内部ブレーキおよび外部ブレーキは無励磁作動式電磁ブレーキに限定されない。
Below, the structure and operation | movement of an internal brake with which the
図2は、ロボット1の模式側面図である。図2に示すように、ロボット1は、第1関節部23と、第2関節部25と、第3関節部27とを備える。第1関節部23は、第1昇降用アーム24の基端部と支柱21の先端部とを連結する関節部である。第2関節部25は、第2昇降用アーム26の基端部と第1昇降用アーム24の先端部とを連結する関節部である。第3関節部27は、水平アームユニット30と第2昇降用アーム26の先端部とを連結する関節部である。
FIG. 2 is a schematic side view of the
第1関節部23には、モータ41a、減速機42aおよび外部ブレーキ44aが設けられる。第2関節部25には、モータ41b、減速機42bおよび外部ブレーキ44bが設けられる。第3関節部27には、モータ41c、減速機42cおよび外部ブレーキ44cが設けられる。そして、各モータ41a〜41cは、内部ブレーキ43a〜43cを内蔵する。
The first
これらモータ41a〜41cと、外部ブレーキ44a〜44cと、内部ブレーキ43a〜43cと、減速機42a〜42cとを含んで駆動システムが構成される。なお、駆動システムは、少なくともモータ41a〜41cの何れか1つと、それに対応する1つの外部ブレーキ44a〜44cとを含んでいればよい。また、モータ41a〜41cは、回転電機の一例である。
A drive system is configured including these
第1関節部23では、モータ41aの回転が減速機42aによって減速されて出力されることで、第1昇降用アーム24が回転し、支柱21に対する第1昇降用アーム24の姿勢が変化する。また、第1関節部23では、電源供給遮断時には、内部ブレーキ43aおよび外部ブレーキ44aが作動することによって、支柱21に対する第1昇降用アーム24の姿勢が保持される。
In the first
第2関節部25では、モータ41bの回転が減速機42bによって減速されて出力されることで、第2昇降用アーム26が回転し、第1昇降用アーム24に対する第2昇降用アーム26の姿勢が変化する。また、第2関節部25では、電源供給遮断時には、内部ブレーキ43bおよび外部ブレーキ44bが作動することによって、第1昇降用アーム24に対する第2昇降用アーム26の姿勢が保持される。
In the second
第3関節部27では、モータ41cの回転が減速機42cによって減速されて出力されることで、水平アームユニット30が回転し、第2昇降用アーム26に対する水平アームユニット30の姿勢が変化する。また、第3関節部27では、電源供給遮断時には、内部ブレーキ43cおよび外部ブレーキ44cが作動することによって、第2昇降用アーム26に対する水平アームユニット30の姿勢が保持される。
In the third
なお、ここでは図示を省略するが、基台11と旋回台12とを連結する関節部にも、第1関節部23〜第3関節部27と同様の駆動システムが設けられる。かかる駆動システムによって旋回台12が旋回軸Oを中心として旋回し、旋回台12が旋回することにより、昇降機構20および水平アームユニット30が旋回軸Oを中心として旋回する。このように、基台11および旋回台12は、駆動システムを用いて昇降機構20を旋回させる旋回機構の一例である。
In addition, although illustration is abbreviate | omitted here, the drive system similar to the 1st joint part 23-the 3rd
次に、モータ41a〜41c、減速機42a〜42cおよび外部ブレーキ44a〜44cの具体的な構成について説明する。ここでは、一例として第1関節部23に設けられたモータ41a、減速機42aおよび外部ブレーキ44aの構成について図3を用いて説明する。図3は、モータ41a、減速機42aおよび外部ブレーキ44aの構成を示す模式断面図である。
Next, specific configurations of the
図3に示すように、第1関節部23では、モータ41aが支柱21に固定され、減速機42aが第1昇降用アーム24に固定される。また、外部ブレーキ44aは、減速機42aを介してモータ41aと対向配置され、減速機42aの減速機本体部421に固定される。
As shown in FIG. 3, in the first
モータ41aは、シャフト51と、ハウジング52と、固定子53と、回転子54と、内部ブレーキ43aとを備える。シャフト51は、軸受56を介してハウジング52に回転自在に支持される。
The
ハウジング52の内周には、固定子53が固着される。固定子53は、固定子コア53aと、固定子巻線53bとを備える。また、固定子53の内周側には、空隙を介して回転子54が対向配置される。回転子54は、シャフト51の外周面に設けられる円筒状の回転子コア54aと、回転子コア54aの外周側に配置された複数の永久磁石54bとを備え、シャフト51と同軸に回転する。
A
このように構成されたモータ41aでは、固定子53の固定子巻線53bに電流が流れることにより、固定子53の内側に回転磁界が発生する。そして、この回転磁界と回転子54の永久磁石54bが発生する磁界との相互作用によって回転子54が回転し、この回転子54の回転に伴ってシャフト51が回転する。
In the
内部ブレーキ43aは、シャフト51の反負荷側に設けられる。かかる内部ブレーキ43aは、一般的な無励磁作動式電磁ブレーキであり、ブレーキディスク61と、ブレーキシュー62(摩擦部材に相当)と、アーマチュア63と、サイドプレート64と、バネ65と、コイル66とを備える。
The
かかる内部ブレーキ43aは、コイル66に電圧が印加されると、バネ65に反してアーマチュア63が磁気吸引され、アーマチュア63およびブレーキシュー62間の間隔が開く。これにより、シャフト51は、制動力が解除されて回転自在となる。一方、電源が遮断されて無励磁状態となると、アーマチュア63がバネ65の力によってブレーキシュー62側に移動し、ブレーキシュー62がアーマチュア63とサイドプレート64とによって押圧されて制動力が発生する。これにより、シャフト51は、回転が規制された状態となる。
In the
減速機42aは、シャフト51の負荷側に接続される。かかる減速機42aは、たとえば遊星歯車型の減速機であり、入力軸422と、太陽歯車423と、遊星歯車424と、出力軸425とが減速機本体部421内に配設される。入力軸422は、シャフト51に接続され、シャフト51と一体かつ同軸に回転する。太陽歯車423は、入力軸422に固定され、かつその中心軸をシャフト51の中心軸と同一としている。遊星歯車424は、減速機本体部421の内周面と太陽歯車423の外周面との間に回転自在に配置される。出力軸425は、基端部が遊星歯車424の回転中心位置に接続され、先端部が支柱21に固定される。
The
このように構成された減速機42aでは、入力軸422がシャフト51と一体に回転すると、かかる入力軸422の回転に伴って太陽歯車423が回転し、太陽歯車423の回転に伴って遊星歯車424が自転しつつ太陽歯車423を中心として公転する。そして、かかる遊星歯車424の公転に伴って出力軸425が回転することによって、支柱21に対する第1昇降用アーム24の姿勢が変化することとなる。
In the
なお、減速機42aは、シャフト51の回転を減じて出力することができるものであればよく、その構成は、図3に示したものに限定されない。
Note that the
次に、外部ブレーキ44aの構成について説明する。外部ブレーキ44aは、減速機42aを介してモータ41aと対向する位置に配置され、減速機42aの入力軸422の回転を規制することによってシャフト51の回転を規制するブレーキ装置である。上述したように、第1の実施形態に係る外部ブレーキ44aは、摩擦力だけでなく、せん断力も利用してモータの回転を規制する。
Next, the configuration of the
外部ブレーキ44aは、ブレーキディスク71と、サイドプレート72と、2つの第1アーマチュア73A,73Bと、2つの第1バネ74A,74B(付勢部材に相当)と、第1コイル75(電磁コイルに相当)と、第1ガイド76とを備える。また、外部ブレーキ44aは、第2アーマチュア77と、第2バネ78(第2付勢部材に相当)と、第2コイル79(第2電磁コイルに相当)と、第2ガイド80とを備える。
The
ブレーキディスク71は、内周面が内歯車状に形成された環状の部材である。かかるブレーキディスク71は、内周面が減速機42aの入力軸422に形成されたスプライン部422aと噛み合うことで、入力軸422と一体的に回転するとともに、入力軸422の延在方向に沿って移動可能である。
The
また、ブレーキディスク71の板面には、ブレーキシュー131および第1噛合部132が設けられる。これらの構成について図4を用いて説明する。図4は、ブレーキディスク71の構成を示す模式正面図である。
A
ブレーキシュー131は、たとえばゴム等の摩擦抵抗の高い材料で形成された部材であり、図4に示すように、ブレーキディスク71の外周部近傍に周方向に沿って環状に設けられる。かかるブレーキシュー131は、ブレーキディスク71の両面に設けられており(図3参照)、制動時においてサイドプレート72および第2アーマチュア77と当接することによって摩擦力を生じさせる。
The
第1噛合部132は、ブレーキディスク71の第1アーマチュア73A,73Bおよび第2アーマチュア77が配置される側の板面に設けられる部材であり、ブレーキシュー131よりも内周側に設けられる。
The
第1噛合部132は、複数の被係止部132aを有する。被係止部132aは、ブレーキディスク71の板面に対して略垂直(ここでは、X軸負方向)に突出する部位であり、ブレーキディスク71の径方向に沿って延在する。また、被係止部132aは、ブレーキディスク71の回転方向に沿って放射状に所定のピッチで設けられる。ここでは、被係止部132aの形状が台形であるものとするが、被係止部132aの形状は、たとえばインボリュート形状等であってもよい。
The
図3に戻り、サイドプレート72について説明する。サイドプレート72は、ブレーキディスク71と対向配置される部材であり、たとえば減速機42aの減速機本体部421に固定される。
Returning to FIG. 3, the
第1アーマチュア73A,73Bおよび第2アーマチュア77は、サイドプレート72が配置される側とは反対側においてブレーキディスク71と対向配置される部材である。第1アーマチュア73A,73Bは、ブレーキディスク71の下側半分(Z軸負方向側)と対向する位置に配置され、第2アーマチュア77は、ブレーキディスク71の上側半分(Z軸正方向側)と対向する位置に配置される。
The
第1アーマチュア73A,73Bのブレーキディスク71側の板面には、挿通孔111、切欠部112および第2噛合部113,114が設けられる。また、第2アーマチュア77のブレーキディスク71側の板面には、挿通孔121が設けられる。
An
ここで、第1アーマチュア73A,73Bおよび第2アーマチュア77の構成について図5を用いて具体的に説明する。図5は、第1アーマチュア73A,73Bおよび第2アーマチュア77の構成を示す模式正面図である。
Here, the configuration of the
図5に示すように、第2アーマチュア77は、円環を半分に分割した形状を有する。かかる第2アーマチュア77の外周部近傍には、複数(ここでは、3つ)の挿通孔121が周方向に沿って形成される。各挿通孔121には、X軸方向に沿って延在する第2ガイド80(図3参照)がそれぞれ挿通される。第2アーマチュア77は、かかる第2ガイド80によって第2コイル79およびサイドプレート72間を移動可能に支持される。
As shown in FIG. 5, the
なお、第2アーマチュア77は、ブレーキディスク71の第1噛合部132と当接しないように、内周側が第1アーマチュア73A,73Bよりも大きく開口している。
The
一方、第1アーマチュア73A,73Bは、それぞれ円環を1/4に分割した形状を有する。第1アーマチュア73A,73Bの外周部近傍には、複数(ここでは、2つ)の挿通孔111がそれぞれ周方向に沿って形成される。各挿通孔111には、X軸方向に沿って延在する第1ガイド76(図3参照)がそれぞれ挿通される。第1アーマチュア73A,73Bは、かかる第1ガイド76によって第1コイル75およびサイドプレート72間を移動可能に支持される。
On the other hand, the
また、第1アーマチュア73A,73Bには、挿通孔111よりも内周側に切欠部112が形成される。具体的には、切欠部112は、ブレーキディスク71側の板面のブレーキシュー131と対向する位置に形成される。かかる切欠部112を設けることにより、第1アーマチュア73A,73Bがブレーキシュー131と当接して、後述する第1噛合部132と第2噛合部113,114との係合動作が阻害されることを防止することができる。
Further, the
切欠部112よりもさらに内周側には、第2噛合部113,114がそれぞれ設けられている。これら第2噛合部113,114は、ブレーキディスク71側の板面の第1噛合部132と対向する位置に形成される。
第2噛合部113,114は、それぞれ複数の係止部113a,114aを有する。係止部113a,114aは、ブレーキディスク71の第1噛合部132が有する被係止部132aと同一形状であり、被係止部132aと係合可能なピッチ、たとえば、同一ピッチあるいは整数倍または整数分の一倍のピッチで設けられる。各係止部113a,114aは、第1アーマチュア73A,73B(ブレーキディスク71)の径方向に沿って延在し、かつ、第1アーマチュア73A,73Bの板面に対してブレーキディスク71の回転方向に沿って放射状に配置される。
The
そして、第1の実施形態に係る外部ブレーキ44aでは、一方の第1アーマチュア73Aに対して所定のピッチで設けられる係止部113aの位相と、他方の第1アーマチュア73Bに対して所定のピッチで設けられる係止部114aの位相とを異ならせることとしている。かかる点について、図6を用いて説明する。図6は、係止部113a,114aの位相ずれを説明するための図である。
In the
なお、図6においては、理解を容易にするために、周方向L(図5参照)に並べて配置される係止部113a,114aを直線上に展開した場合の図を示している。
In FIG. 6, for easy understanding, a diagram in which the locking
図6に示すように、第2噛合部113が有する複数の係止部113aおよび第2噛合部114が有する複数の係止部114aは、ピッチは同一であるが、位相が互いに異なっている。なお、図6では、複数の係止部114aの位相を、複数の係止部113aの位相に対して半周期ずらして設けた場合の例を示している。
As shown in FIG. 6, the plurality of locking
図3に戻り、外部ブレーキ44aの他の構成について説明する。第1バネ74A,74Bは、第1アーマチュア73A,73Bをブレーキディスク71に近接する方向にそれぞれ付勢する付勢部材である。また、第1コイル75は、通電時において第1アーマチュア73A,73Bを第1バネ74A,74Bの付勢力に抗して電磁吸引する電磁コイルである。
Returning to FIG. 3, another configuration of the
また、第2バネ78は、第2アーマチュア77をブレーキディスク71に近接する方向にそれぞれ付勢する付勢部材である。また、第2コイル79は、通電時において第2アーマチュア77を第2バネ78の付勢力に抗して電磁吸引する電磁コイルである。
The second springs 78 are urging members that urge the
第1コイル75および第2コイル79に通電すると、外部ブレーキ44aは励磁状態となる。そして、第1アーマチュア73A,73Bおよび第2アーマチュア77がそれぞれ第1バネ74A,74Bおよび第2バネ78の付勢力に抗して第1コイル75および第2コイル79に磁気吸引される。これにより、ブレーキディスク71に対する押し付け力が開放され、シャフト51が回転可能となる。
When the
一方、駆動電源が遮断されて無励磁状態となると、外部ブレーキ44aでは、第2バネ78の付勢力によって第2アーマチュア77がブレーキディスク71へ押し付けられる。これにより、ブレーキディスク71が第2アーマチュア77とともにサイドプレート72側へ移動し、ブレーキシュー131の摩擦力によってブレーキディスク71の回転が規制される。この結果、シャフト51の回転が規制される。
On the other hand, when the drive power supply is cut off and the non-excited state is established, the
このように、外部ブレーキ44aは、第2アーマチュア77を用いてブレーキディスク71をサイドプレート72へ押し付けることにより、ブレーキシュー131の摩擦力を利用してシャフト51の回転を規制することができる。
In this manner, the
さらに、第1の実施形態に係る外部ブレーキ44aでは、駆動電源が遮断されて無励磁状態となると、第1バネ74A,74Bの付勢力によって第1アーマチュア73A,73Bがサイドプレート72側へ押し付けられる。これにより、第1アーマチュア73A,73Bの第2噛合部113,114がブレーキディスク71の第1噛合部132と係合し、これによって生じるせん断力により、ブレーキディスク71の回転が規制されてシャフト51の回転が規制される。
Furthermore, in the
上述したように、第2噛合部113が有する複数の係止部113aと、第2噛合部114が有する複数の係止部114aとは、位相がずれている。これにより、一方の第2噛合部113,114が第1噛合部132と噛み合うことができなくても、他方の第2噛合部113,114が第1噛合部132と噛み合うことができるようにしている。かかる点について図7Aおよび図7Bを用いて説明する。図7Aおよび図7Bは、第1噛合部132と第2噛合部113,114との係合動作の説明図である。
As described above, the plurality of locking
図7Aに示すように、ブレーキディスク71の回転位置によっては、第1噛合部132が有する被係止部132aと第2噛合部113が有する係止部113aとが衝突する、すなわち、第1噛合部132および第2噛合部113の山同士が当接する可能性がある。このような場合、第2噛合部113は第1噛合部132と係合することができない。
As shown in FIG. 7A, depending on the rotational position of the
しかし、第2噛合部114が有する複数の係止部114aは、第2噛合部113が有する複数の係止部113aとは位相が異なるため、上記のように第2噛合部113が第1噛合部132と噛み合わない場合であっても、第1噛合部132と係合することができる。
However, since the plurality of locking
また、図7Bに示すように、第1噛合部132および第2噛合部114の山同士が当接し、第1噛合部132と第2噛合部114とが係合することができない場合もある。しかし、かかる場合には、第2噛合部113が第1噛合部132と係合することで、シャフト51の回転を規制することができる。
In addition, as shown in FIG. 7B, the peaks of the
このように、第1の実施形態に係る外部ブレーキ44aは、ブレーキディスク71に第1噛合部132を設けるとともに、第1アーマチュア73A,73Bに第2噛合部113,114を設け、これらを係合させることとした。すなわち、ブレーキディスク71の回転をせん断力によって規制することとしたため、摩擦力を利用してシャフト51の回転を規制する場合と比較して、ブレーキシュー131の経年劣化等による制動力の低下が生じ難く、第1昇降用アーム24等の可動部の保持をより確実に行うことができる。
As described above, in the
しかも、第1の実施形態に係る外部ブレーキ44aは、2つの第1アーマチュア73A,73Bを備え、一方の第1アーマチュア73A,73Bに設けられる係止部113a,114aの位相を、他方の第1アーマチュア73A,73Bに設けられる係止部113a,114aの位相と異ならせることとした。これにより、第1噛合部132と第2噛合部113,114とをより確実に係合させることができる。
Moreover, the
次に、第1アーマチュア73A,73Bおよび第2アーマチュア77の動作タイミングについて図8を用いて説明する。図8は、第1アーマチュア73A,73Bおよび第2アーマチュア77の動作タイミングを示す図である。
Next, the operation timing of the
図8に示すように、第1の実施形態に係るロボット1では、第1アーマチュア73A,73Bの作動タイミングを第2アーマチュア77よりも遅らせることとしている。具体的には、電源供給が遮断されると(図8の(1)参照)、まず、第2アーマチュア77が作動し(図8の(2)参照)、ブレーキシュー131の摩擦力によってシャフト51の回転が規制される。
As shown in FIG. 8, in the
そして、第2アーマチュア77が作動してから所定時間tが経過した後、第1アーマチュア73A,73Bが作動する(図8の(3)参照)。かかる所定時間tは、第2アーマチュア77が作動してからシャフト51が停止するまでの時間よりも長い時間である。すなわち、第1アーマチュア73A,73Bは、シャフト51が停止した状態で作動する。
Then, after a predetermined time t has elapsed since the
このように、第1の実施形態に係るロボット1では、第1アーマチュア73A,73Bの作動タイミングを第2アーマチュア77よりも遅らせることとした。言い換えれば、第1コイル75の通電遮断タイミングを第2コイル79よりも遅らせることとした。
Thus, in the
これにより、第1アーマチュア73A,73Bおよび第2アーマチュア77を同時に作動させた場合と比較して、モータ41aや減速機42aが受ける衝撃を低減することができる。また、シャフト51が停止した状態で第1アーマチュア73A,73Bを作動させることとしたため、第1噛合部132と第2噛合部113,114とを係合させ易く、被係止部132aや係止部113a,114aの破損も生じ難い。
Thereby, compared with the case where
また、第1の実施形態に係るロボット1では、第1コイル75への電源供給ラインに対して遅延回路の一種であるフライホイールダイオードを設けることによって、第1アーマチュア73A,73Bを第2アーマチュア77よりも遅く作動させることとしている。図9は、第1コイル75への電源供給ラインの一例を示す図である。
In the
図9に示すように、第1コイル75への電源供給ラインには、フライホイールダイオード45が第1コイル75と逆並列に接続されている。このようにフライホイールダイオード45を設けることで、たとえば、スイッチ46がオフされた場合あるいはDC(Direct Current)電源47からの電源供給が遮断された場合に、電流は、経路hを辿って流れる。これにより、第1アーマチュア73A,73Bの作動タイミングが、第2アーマチュア77よりも遅れることとなる。
As shown in FIG. 9, a
このように、第1コイル75への電源供給ラインに遅延回路の一種であるフライホイールダイオード45を設け、かかるフライホイールダイオード45を用いて第1コイル75の通電遮断タイミングを第2コイル79よりも遅らせることとした。すなわち、第1アーマチュア73A,73Bの作動タイミングの遅延を、フライホイールダイオード45のような遅延回路を用いて実現することで、制御装置5を用いて第1アーマチュア73A,73Bの作動タイミングを制御する場合とは異なり、停電等によってロボット1および制御装置5がダウンした場合であっても、第1アーマチュア73A,73Bの作動タイミングをずらすことができる。
As described above, the
なお、ここでは、遅延回路の一つとしてフライホイールダイオード45を用いて説明したが、これに限ったものではなく、たとえばコンデンサ等を遅延回路として用いてもよい。また、ここでは、遅延回路を用いて第1アーマチュア73A,73Bの作動タイミングをずらす場合の例を示したが、上記のように制御装置5が第1アーマチュア73A,73Bおよび第2アーマチュア77の作動タイミングを制御することによって、第1アーマチュア73A,73Bの作動タイミングをずらすこととしてもよい。
Here, the
第1バネ74A,74Bおよび第1コイル75は、第1アーマチュア73A,73Bをブレーキディスク71に対して相対的に移動させる移動機構の一例である。同様に、第2バネ78および第2コイル79は、第2アーマチュア77をブレーキディスク71に対して相対的に移動させる第2移動機構の一例である。ここでは、1つの第1コイル75を備える場合の例を示したが、第1コイル75は、第1アーマチュア73A,73Bごとに設けてもよい。
The first springs 74A, 74B and the
上述してきたように、第1の実施形態に係る外部ブレーキ44aは、ブレーキディスク71と、複数の第1アーマチュア73A,73Bと、第1バネ74A,74Bおよび第1コイル75と、複数の被係止部132aと、複数の係止部113a,114aとを備える。
As described above, the
ブレーキディスク71は、モータ41aが有するシャフト51の回転に伴って回転する。複数の第1アーマチュア73A,73Bは、ブレーキディスク71と対向配置される。第1バネ74A,74Bおよび第1コイル75は、複数の第1アーマチュア73A,73Bをブレーキディスク71に対して相対的に移動させる。複数の被係止部132aは、ブレーキディスク71の第1アーマチュア73A,73B側の板面に対して所定のピッチで設けられる。複数の係止部113a,114aは、複数の第1アーマチュア73A,73Bのブレーキディスク71側の板面に対して被係止部132aと係合可能なピッチで設けられる。そして、複数の第1アーマチュア73A,73Bのうち少なくとも1つに形成される係止部113a,114aの位相が他の第1アーマチュア73A,73Bに形成される係止部113a,114aの位相と異なる。
The
したがって、第1の実施形態に係る外部ブレーキ44aによれば、アーム等の保持の確実性を高めることができる。
Therefore, according to the
また、第1の実施形態に係る駆動システムでは、モータ41aが、モータ41aに内蔵されてシャフト51の回転を規制する内部ブレーキ43aをさらに備え、外部ブレーキ44aが、モータ41aと別体に設けられることとした。
In the drive system according to the first embodiment, the
このように、1つのモータ41aに対して内部ブレーキ43aおよび外部ブレーキ44aの2つのブレーキ装置を備えることとしたため、モータ41aの回転を内部ブレーキ43aのみで規制する場合と比較して制動力を高めることができる。また、内部ブレーキ43aおよび外部ブレーキ44aのうちの一方の制動力が経年劣化等によって不十分となった場合であっても、他方のブレーキ装置によってモータ41aの回転を規制することができるため、アーム等の位置ずれをより確実に防ぐことができる。
As described above, since the two brake devices of the
また、第1の実施形態に係る駆動システムは、シャフト51の回転を減じて出力する減速機42aをさらに備え、外部ブレーキ44aが、減速機42aの入力軸422の回転を規制することによってシャフト51の回転を規制することとした。
The drive system according to the first embodiment further includes a
これにより、被係止部132aや係止部113a,114aを比較的広めのピッチで形成した場合であっても、アーム等の位置ずれを好適に防止することができ、被係止部132aや係止部113a,114aの加工を容易化することができる。
Thereby, even if it is a case where the to-
すなわち、被係止部132aや係止部113a,114aを広めの間隔で形成した場合、被係止部132aと係止部113a,114aとが噛み合うまでにブレーキディスク71がずれる量が多くなる。しかし、ブレーキディスク71のずれ量、すなわち、シャフト51のずれ量は、減速機42aによって低減されて第1昇降用アーム24へ伝達されるため、第1昇降用アーム24のずれ量は、ブレーキディスク71のずれ量と比較してわずかなものとなる。
That is, when the locked
このように、ブレーキディスク71が比較的大きくずれたとしても、第1昇降用アーム24は僅かしかずれないため、被係止部132aや係止部113a,114aを比較的広めのピッチで形成した場合であっても、アーム等の位置ずれを好適に防止することができる。したがって、被係止部132aや係止部113a,114aの加工が容易になる。
In this way, even if the
(第2の実施形態)
外部ブレーキは、第1の実施形態において示した構成に限定されない。そこで、以下では、外部ブレーキの他の構成について図10を用いて説明する。図10は、第2の実施形態に係る外部ブレーキの構成を示す模式断面図である。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同様の部分については、既に説明した部分と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
(Second Embodiment)
The external brake is not limited to the configuration shown in the first embodiment. Therefore, hereinafter, another configuration of the external brake will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the external brake according to the second embodiment. In the following description, parts that are the same as those already described are given the same reference numerals as those already described, and redundant descriptions are omitted.
図10に示すように、第2の実施形態に係る外部ブレーキ44a_1は、第1の実施形態に係る外部ブレーキ44aが備えるブレーキディスク71およびサイドプレート72に代えて、ブレーキディスク71_1およびサイドプレート72_1を備える。
As shown in FIG. 10, the external brake 44a_1 according to the second embodiment includes a brake disk 71_1 and a side plate 72_1 instead of the
ブレーキディスク71_1は、サイドプレート72_1側の板面に第3噛合部133を備える。第3噛合部133は、第1噛合部132と同様の部材であり、複数の被係止部(第2被係止部に相当)を有する。また、サイドプレート72_1は、ブレーキディスク71_1側の板面における第3噛合部133と対向する位置に第4噛合部142を備える。第4噛合部142は、第2噛合部113,114と同様の部材であり、複数の係止部(第2係止部に相当)を備える。
The brake disc 71_1 includes a
駆動電源が遮断されて無励磁状態となると、外部ブレーキ44a_1では、第2バネ78の付勢力によって第2アーマチュア77がブレーキディスク71_1へ押し付けられ、ブレーキディスク71_1が第2アーマチュア77とともにサイドプレート72_1側へ移動する。これにより、ブレーキディスク71_1の第3噛合部133がサイドプレート72_1の第4噛合部142と係合し、これによって生じるせん断力により、ブレーキディスク71_1の回転が規制されてシャフト51の回転が規制される。
When the drive power supply is cut off and the non-excited state is established, in the external brake 44a_1, the
なお、ブレーキシュー131による摩擦力を利用した回転規制が阻害されないように、サイドプレート72_1には、ブレーキディスク71_1側の板面の第3噛合部133と対向する位置に切欠部141が形成され、かかる切欠部141に対して第4噛合部142が形成される。
The side plate 72_1 is formed with a
このように、第2の実施形態に係る外部ブレーキ44a_1は、ブレーキディスク71_1と第1アーマチュア73A,73Bとの間だけでなく、ブレーキディスク71_1とサイドプレート72_1との間においても、せん断力を利用した回転規制を行う。このため、第1昇降用アーム24等の可動部の保持の確実性をより一層高めることができる。
As described above, the external brake 44a_1 according to the second embodiment uses the shear force not only between the brake disc 71_1 and the
(第3の実施形態)
また、第1アーマチュアおよび第2アーマチュアの配置についても、上述した各実施形態に限定されるものではない。そこで、以下では、第1アーマチュアおよび第2アーマチュアの他の配置例について図11Aおよび図11Bを用いて説明する。図11Aおよび図11Bは、第1アーマチュアおよび第2アーマチュアの他の配置例を示す図である。
(Third embodiment)
Further, the arrangement of the first armature and the second armature is not limited to the above-described embodiments. Therefore, in the following, another arrangement example of the first armature and the second armature will be described with reference to FIGS. 11A and 11B. FIG. 11A and FIG. 11B are diagrams showing other arrangement examples of the first armature and the second armature.
たとえば、図11Aに示すように、外部ブレーキは、円環状の第2アーマチュア77_1の内周側に、第1アーマチュア73A_1,73B_1を備える構成であってもよい。かかる場合の第1アーマチュア73A_1,73B_1は、円環を半分に分割した形状をそれぞれ有する。 For example, as shown in FIG. 11A, the external brake may be configured to include first armatures 73A_1 and 73B_1 on the inner peripheral side of the annular second armature 77_1. In this case, the first armatures 73A_1 and 73B_1 each have a shape obtained by dividing the ring into halves.
また、第1アーマチュア73A_1,73B_1は、外周部近傍に複数の挿通孔111_1を備え、かかる挿通孔111_1よりも内周側に第2噛合部113_1,114_1を備える。第2噛合部113_1,114_1は、前述の第2噛合部113,114と同様、複数の係止部113a,114aをそれぞれ備えており、これら係止部113a,114aの位相はずれている。なお、第2アーマチュア77_1は、外周部近傍に複数の挿通孔121_1を備える。
The first armatures 73A_1 and 73B_1 include a plurality of insertion holes 111_1 in the vicinity of the outer peripheral portion, and include second engagement portions 113_1 and 114_1 on the inner peripheral side of the insertion hole 111_1. The second engagement portions 113_1 and 114_1 are provided with a plurality of
このように、第1アーマチュア73A_1,73B_1は、円環状に形成された第2アーマチュア77_1の内周側に配置されてもよい。 Thus, the first armatures 73A_1 and 73B_1 may be disposed on the inner peripheral side of the second armature 77_1 formed in an annular shape.
また、これとは逆に、第2アーマチュアの外周側に第1アーマチュアが配置されてもよい。すなわち、図11Bに示すように、外部ブレーキは、円環状の第2アーマチュア77_2の外周側に、第1アーマチュア73A_2,73B_2を備える構成であってもよい。かかる場合の第1アーマチュア73A_2,73B_2も、円環を半分に分割した形状をそれぞれ有する。 On the contrary, the first armature may be arranged on the outer peripheral side of the second armature. That is, as shown in FIG. 11B, the external brake may be configured to include the first armatures 73A_2 and 73B_2 on the outer peripheral side of the annular second armature 77_2. The first armatures 73A_2 and 73B_2 in such a case also have a shape obtained by dividing the ring into halves.
第1アーマチュア73A_2,73B_2は、外周部近傍に複数の挿通孔111_2を備え、かかる挿通孔111_2よりも内周側に第2噛合部113_2,114_2を備える。第2噛合部113_2,114_2は、前述の第2噛合部113,114と同様、複数の係止部113a,114aをそれぞれ備えており、これら係止部113a,114aの位相はずれている。なお、第2アーマチュア77_2は、外周部近傍に複数の挿通孔121_2を備える。
The first armatures 73A_2 and 73B_2 include a plurality of insertion holes 111_2 in the vicinity of the outer peripheral portion, and include second engagement portions 113_2 and 114_2 on the inner peripheral side of the insertion hole 111_2. Similar to the
(第4の実施形態)
ところで、上述してきた各実施形態では、外部ブレーキが第1アーマチュアと第2アーマチュアとを備える場合の例を示したが、外部ブレーキは、必ずしも第2アーマチュアを備えることを要しない。かかる点について図12を用いて説明する。図12は、第4の実施形態に係る外部ブレーキが備える第1アーマチュアの構成を示す図である。
(Fourth embodiment)
By the way, in each embodiment mentioned above, although the example in case an external brake was provided with the 1st armature and the 2nd armature was shown, the external brake does not necessarily need to be provided with the 2nd armature. This point will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of the first armature provided in the external brake according to the fourth embodiment.
図12に示すように、第4の実施形態に係る外部ブレーキは、第1アーマチュア73_3,73B_3のみを備え、第2アーマチュアを備えない。第1アーマチュア73_3,73B_3は、円環を半分に分割した形状をそれぞれ有する。また、第1アーマチュア73A_3,73B_3は、外周部近傍に複数の挿通孔111_3を備え、かかる挿通孔111_3よりも内周側に第2噛合部113_3,114_3を備える。第2噛合部113_3,114_3は、前述の第2噛合部113,114と同様、複数の係止部113a,114aをそれぞれ備えており、これら係止部113a,114aの位相はずれている。
As shown in FIG. 12, the external brake according to the fourth embodiment includes only the first armatures 73_3 and 73B_3 and does not include the second armature. The first armatures 73_3 and 73B_3 each have a shape obtained by dividing the ring into halves. The first armatures 73A_3 and 73B_3 include a plurality of insertion holes 111_3 in the vicinity of the outer peripheral portion, and second engagement portions 113_3 and 114_3 on the inner peripheral side of the insertion hole 111_3. The second engagement portions 113_3 and 114_3 are provided with a plurality of
このように、外部ブレーキは、せん断力を利用した回転規制のみを行う構成であってもよい。 As described above, the external brake may be configured to perform only the rotation restriction using the shearing force.
(第5の実施形態)
上述してきた各実施形態では、ロボットが、1つの脚部ユニットで水平アームユニットを支持するタイプのロボットである場合の例について説明したが、ロボットのタイプは、これに限ったものではない。
(Fifth embodiment)
In each of the embodiments described above, an example in which the robot is a type of robot that supports the horizontal arm unit with one leg unit has been described. However, the type of robot is not limited to this.
たとえば、ロボットは、2つ以上の脚部ユニットで水平アームユニットを支持するタイプのロボットであってもよい。以下では、かかるロボットの例について図13を用いて説明する。図13は、第5の実施形態に係るロボットの模式斜視図である。 For example, the robot may be a type of robot that supports a horizontal arm unit with two or more leg units. Below, the example of this robot is demonstrated using FIG. FIG. 13 is a schematic perspective view of a robot according to the fifth embodiment.
図13に示すように、第5の実施形態に係るロボット1aは、基台310と、昇降機構320と、水平アームユニット330とを備える。また、昇降機構320は、基台310に対して回転可能に取り付けられた旋回部321と、旋回部321の両端にそれぞれ立設された支柱部322,323とを備える。また、昇降機構320は、水平アームユニット330を回転可能に支持する支持ベース部324と、基端部が支柱部322,323にそれぞれ支持され、先端部で支持ベース部324を支持する2つの脚部ユニット325,326とを備える。
As shown in FIG. 13, the
また、脚部ユニット325は、支柱部322に対して基端部が回転可能に支持された第1脚部325aと、第1脚部325aの先端部に回転可能に基端部が支持され、かつ支持ベース部324を先端部で支持する第2脚部325bとを備える。同様に、脚部ユニット326は、支柱部323に対して基端部が回転可能に支持された第1脚部326aと、第1脚部326aの先端部に回転可能に基端部が支持され、かつ支持ベース部324を先端部で支持する第2脚部326bとを備える。
In addition, the
水平アームユニット330は、ワークを載置するためのハンド部331a,331bと、ハンド部331a,331bをそれぞれ先端で支持するアーム部332a,332bとを備える。水平アームユニット330は、第1の実施形態に係る水平アームユニット30と同様、アーム部332a,332bの伸縮によってハンド部331a,331bを所定方向へ移動させる。
The
かかる昇降機構320では、2つの脚部ユニット325,326の姿勢を変化させることによって水平アームユニット330を上下方向に移動させる。なお、昇降機構320は、2つの脚部ユニット325,326を用いて水平アームユニット330を支持するため、第1の実施形態に係る昇降機構20と比較して水平アームユニット330をより確実に保持することができる。
In the elevating
そして、昇降機構320の各関節部、すなわち、第1脚部325a,326aの基端部が支柱部322,323の先端部において回転可能に連結される第1関節部および第2脚部325b,326bの基端部が第1脚部325a,326aの先端部において回転可能に連結される第2関節部には、内部ブレーキを内蔵したモータ、減速機および外部ブレーキがそれぞれ設けられる。これらモータ、減速機、内部ブレーキおよび外部ブレーキの構成は、上述してきた各実施形態に係るモータ、減速機、内部ブレーキおよび外部ブレーキと同様である。
And each joint part of the raising /
このように、ロボットは、2つの脚部ユニットによって水平アームユニットを支持するタイプのロボットであってもよい。なお、かかるロボットとしては、たとえば、特許第4466785号、特許第4822085号、特開2011−125947号公報等において開示されているロボットを適用することができる。図13では、2つの脚部ユニットを備えるロボットを示したが、脚部ユニットの数は2つ以上であってもよい。 As described above, the robot may be a type of robot that supports the horizontal arm unit by two leg units. In addition, as this robot, the robot currently disclosed in patent 4466785, patent 4822085, Unexamined-Japanese-Patent No. 2011-125947 etc. is applicable, for example. Although FIG. 13 shows a robot including two leg units, the number of leg units may be two or more.
また、ロボットは、たとえば直動型の搬送ロボットであってもよい。このようなロボットとしては、たとえば、特許第4221733号、特許第4911371号、特開2010−274413号公報等において開示されているロボットを適用することができる。 Further, the robot may be a direct-acting transfer robot, for example. As such a robot, for example, the robots disclosed in Japanese Patent No. 4221733, Japanese Patent No. 4911371, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-274413, and the like can be applied.
また、ロボットは、走行軸を有するタイプのロボットであってもよい。このようなロボットとしては、たとえば、特許第4501103号、特開2000−084877号公報等において開示されているロボットを適用することができる。なお、走行軸は、1軸であってもよいし、互いに直交する2軸であってもよい。 The robot may be a robot having a traveling axis. As such a robot, for example, a robot disclosed in Japanese Patent No. 4501103, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-084877, or the like can be applied. The traveling axis may be one axis or two axes orthogonal to each other.
なお、上述してきた各実施形態では、本願の開示するブレーキ装置を外部ブレーキに対して適用した場合の例について説明したが、本願の開示するブレーキ装置は、回転電機に内蔵される内部ブレーキに対しても適用可能である。 In each of the embodiments described above, an example in which the brake device disclosed in the present application is applied to an external brake has been described. However, the brake device disclosed in the present application can be applied to an internal brake built in a rotating electrical machine. Is applicable.
また、上述してきた各実施形態では、外部ブレーキおよび内部ブレーキが、無励磁作動式電磁ブレーキである場合の例について説明したが、外部ブレーキおよび内部ブレーキは、無励磁作動式以外のブレーキ装置であってもよい。また、アーマチュアをブレーキディスクに対して相対的に移動させる移動機構は、各実施形態において説明した付勢部材および電磁コイルを備えるもの以外のものであってもよい。 In each of the above-described embodiments, the example in which the external brake and the internal brake are non-excitation operation type electromagnetic brakes has been described. However, the external brake and the internal brake are brake devices other than the non-excitation operation type. May be. The moving mechanism for moving the armature relative to the brake disk may be other than the urging member and the electromagnetic coil described in each embodiment.
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。 Further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Thus, the broader aspects of the present invention are not limited to the specific details and representative embodiments shown and described above. Accordingly, various modifications can be made without departing from the spirit or scope of the general inventive concept as defined by the appended claims and their equivalents.
1 ロボット
41a モータ
42a 減速機
43a 内部ブレーキ
44a 外部ブレーキ
71 ブレーキディスク
72 サイドプレート
73A,73B 第1アーマチュア
74A,74B 第1バネ
75 第1コイル
76 第1ガイド
77 第2アーマチュア
78 第2バネ
79 第2コイル
80 第2ガイド
112 切欠部
113,114 第2噛合部
113a,114a 係止部
131 ブレーキシュー
132 第1噛合部
132a 被係止部
133 第3噛合部
141 切欠部
142 第4噛合部
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記ブレーキディスクと対向配置される複数のアーマチュアと、
前記複数のアーマチュアを前記ブレーキディスクに対して相対的に移動させる移動機構と、
前記ブレーキディスクの前記アーマチュア側の板面に対して所定のピッチで設けられる複数の被係止部と、
前記複数のアーマチュアの前記ブレーキディスク側の板面に対して前記被係止部と係合可能なピッチで設けられる複数の係止部と
を備え、
前記複数のアーマチュアのうち少なくとも1つに形成される前記係止部の位相を他の前記アーマチュアに形成される前記係止部の位相と異ならせたこと
を特徴とするブレーキ装置。 A brake disc that rotates as the shaft of the rotating electrical machine rotates,
A plurality of armatures arranged to face the brake disc;
A moving mechanism for moving the plurality of armatures relative to the brake disc;
A plurality of locked portions provided at a predetermined pitch with respect to the armature side plate surface of the brake disc;
A plurality of locking portions provided at a pitch engageable with the locked portion with respect to a plate surface on the brake disc side of the plurality of armatures,
The brake device according to claim 1, wherein a phase of the locking portion formed on at least one of the plurality of armatures is different from a phase of the locking portion formed on another armature.
前記ブレーキディスクと対向配置される第2アーマチュアと、
前記第2アーマチュアを前記ブレーキディスクに対して相対的に移動させる第2移動機構と
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のブレーキ装置。 A friction member provided on a plate surface of the brake disc;
A second armature disposed opposite to the brake disc;
The brake device according to claim 1, further comprising: a second moving mechanism that moves the second armature relative to the brake disk.
前記複数のアーマチュアを前記ブレーキディスクに近接する方向に付勢する付勢部材と、
通電時において前記複数のアーマチュアを前記付勢部材の付勢力に抗して電磁吸引する電磁コイルと
を備え、
前記第2移動機構は、
前記第2アーマチュアを前記ブレーキディスクに近接する方向に付勢することによって前記第2アーマチュアを前記摩擦部材に当接させる第2付勢部材と、
通電時において前記第2アーマチュアを前記第2付勢部材の付勢力に抗して電磁吸引する第2電磁コイルと
を備えることを特徴とする請求項2に記載のブレーキ装置。 The moving mechanism is
A biasing member that biases the plurality of armatures in a direction approaching the brake disc;
An electromagnetic coil that electromagnetically attracts the plurality of armatures against the biasing force of the biasing member when energized,
The second moving mechanism includes:
A second urging member that abuts the second armature against the friction member by urging the second armature in a direction approaching the brake disc;
The brake device according to claim 2, further comprising: a second electromagnetic coil that electromagnetically attracts the second armature against an urging force of the second urging member when energized.
を特徴とする請求項3に記載のブレーキ装置。 4. The brake device according to claim 3, wherein energization cutoff timing of the electromagnetic coil is delayed with respect to the second electromagnetic coil. 5.
をさらに備え、
前記遅延回路を用いて前記電磁コイルの通電遮断タイミングを前記第2電磁コイルよりも遅らせること
を特徴とする請求項4に記載のブレーキ装置。 A delay circuit provided in a power supply line to the electromagnetic coil;
The brake device according to claim 4, wherein an energization cutoff timing of the electromagnetic coil is delayed with respect to the second electromagnetic coil using the delay circuit.
前記ブレーキディスク側の板面の前記摩擦部材と対向する位置に切欠部を備えること
を特徴とする請求項2〜5のいずれか一つに記載のブレーキ装置。 The plurality of armatures are:
The brake device according to any one of claims 2 to 5, wherein a notch portion is provided at a position facing the friction member on a plate surface on the brake disc side.
前記ブレーキディスクの前記サイドプレート側の板面に対して所定のピッチで設けられる複数の第2被係止部と、
前記サイドプレートの前記ブレーキディスク側の板面に対して前記第2被係止部と係合可能なピッチで設けられる複数の第2係止部と
をさらに備えることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載のブレーキ装置。 A side plate disposed opposite to the brake disc on the side opposite to the side on which the plurality of armatures are disposed;
A plurality of second locked portions provided at a predetermined pitch with respect to the plate surface on the side plate side of the brake disc;
2. A plurality of second locking portions provided at a pitch engageable with the second locked portion with respect to a plate surface of the side plate on the brake disk side. The brake device as described in any one of 6.
前記ブレーキディスク側の板面の前記第2被係止部と対向する位置に切欠部を備え、
前記複数の第2係止部は、前記切欠部に形成されること
を特徴とする請求項7に記載のブレーキ装置。 The side plate is
A notch is provided at a position facing the second locked portion of the plate surface on the brake disc side,
The brake device according to claim 7, wherein the plurality of second locking portions are formed in the notch portion.
前記回転電機のシャフトの回転を規制するブレーキ装置と
を備え、
前記ブレーキ装置は、
回転電機が有するシャフトの回転に伴って回転するブレーキディスクと、
前記ブレーキディスクと対向配置される複数のアーマチュアと、
前記複数のアーマチュアを前記ブレーキディスクに対して相対的に移動させる移動機構と、
前記ブレーキディスクの前記アーマチュア側の板面に対して所定のピッチで設けられる複数の被係止部と、
前記複数のアーマチュアの前記ブレーキディスク側の板面に対して前記被係止部と係合可能なピッチで設けられる複数の係止部と
を備え、
前記複数のアーマチュアのうち少なくとも1つに形成される前記係止部の位相を他の前記アーマチュアに形成される前記係止部の位相と異ならせたこと
を特徴とする駆動システム。 Rotating electrical machinery,
A brake device for restricting rotation of the shaft of the rotating electrical machine,
The brake device is
A brake disc that rotates as the shaft of the rotating electrical machine rotates,
A plurality of armatures arranged to face the brake disc;
A moving mechanism for moving the plurality of armatures relative to the brake disc;
A plurality of locked portions provided at a predetermined pitch with respect to the armature side plate surface of the brake disc;
A plurality of locking portions provided at a pitch engageable with the locked portion with respect to a plate surface on the brake disc side of the plurality of armatures,
The drive system according to claim 1, wherein a phase of the locking portion formed in at least one of the plurality of armatures is different from a phase of the locking portion formed in another armature.
該回転電機に内蔵されて前記シャフトの回転を規制する内部ブレーキ装置
をさらに備え、
前記ブレーキ装置は、
前記回転電機と別体に設けられること
を特徴とする請求項9に記載の駆動システム。 The rotating electric machine is
An internal brake device built in the rotating electrical machine to restrict the rotation of the shaft;
The brake device is
The drive system according to claim 9, wherein the drive system is provided separately from the rotating electrical machine.
をさらに備え、
前記ブレーキ装置は、
前記減速機の入力軸の回転を規制することによって前記シャフトの回転を規制すること
を特徴とする請求項8または9に記載の駆動システム。 A speed reducer that reduces the rotation of the shaft and outputs the output;
The brake device is
The drive system according to claim 8 or 9, wherein the rotation of the shaft is regulated by regulating the rotation of the input shaft of the speed reducer.
エンドエフェクタおよび該エンドエフェクタを移動させるアーム部を備えるアームユニットと、
前記駆動システムを用いて前記アームユニットを昇降させる昇降機構と
を備えたロボットであること
を特徴とする請求項12に記載のロボット。 The robot is
An arm unit including an end effector and an arm unit for moving the end effector;
The robot according to claim 12, comprising a lifting mechanism that lifts and lowers the arm unit using the drive system.
をさらに備えることを特徴とする請求項13に記載のロボット。 The robot according to claim 13, further comprising a turning mechanism that turns the lifting mechanism using the drive system.
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