JPH0241890A - 産業用ロボットのエンコーダ取付構造 - Google Patents
産業用ロボットのエンコーダ取付構造Info
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- JPH0241890A JPH0241890A JP19057888A JP19057888A JPH0241890A JP H0241890 A JPH0241890 A JP H0241890A JP 19057888 A JP19057888 A JP 19057888A JP 19057888 A JP19057888 A JP 19057888A JP H0241890 A JPH0241890 A JP H0241890A
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- JP
- Japan
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- encoder
- shaft
- arm
- motor
- mounting
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Links
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- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
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- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J13/00—Controls for manipulators
- B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
- B25J13/088—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices with position, velocity or acceleration sensors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野］
本発明は関節形ロボットのロボットアームに、位置検出
するエンコーダを直接取付ける構造に関〔従来の技術〕 モータにより駆動される関節形ロボットに於いては、回
転角度の位置検出は、モータに取付けられた光学的エン
コーダで行なわれるが、ロボットアームがモータから減
速機構を介して駆動されるタイプにあっては、減速機構
の有するバックラッシュなどにより、エンコーダの示す
回転角度とアームの回転角度とは１対１に対応しない。
するエンコーダを直接取付ける構造に関〔従来の技術〕 モータにより駆動される関節形ロボットに於いては、回
転角度の位置検出は、モータに取付けられた光学的エン
コーダで行なわれるが、ロボットアームがモータから減
速機構を介して駆動されるタイプにあっては、減速機構
の有するバックラッシュなどにより、エンコーダの示す
回転角度とアームの回転角度とは１対１に対応しない。
この問題を解決するために、アームの回転角度を直接検
出するように、タイミングベルト等の伝達手段を介さず
に、エンコーダのシャフトをアームと一体となって回転
するように取り付けている。また、モータがアームを直
接駆動するダイレクトドライブロボットにおいては、そ
の構造上、エンコーダのシャフトがアームと一体となっ
て回転するように位置検出エンコーダが取付けられてい
る。
出するように、タイミングベルト等の伝達手段を介さず
に、エンコーダのシャフトをアームと一体となって回転
するように取り付けている。また、モータがアームを直
接駆動するダイレクトドライブロボットにおいては、そ
の構造上、エンコーダのシャフトがアームと一体となっ
て回転するように位置検出エンコーダが取付けられてい
る。
第６図は、従来のエンコーダの取付構造であって、モー
タにより駆動される中空シャフト７にア−ム３が固定し
てあり、回転するアーム３にネジＳ０で固定されたエン
コーダシャツ！・取付部材１５の突出スリーブ１６の嵌
入孔１１□にエンコーダシャフト２２を精密嵌合した上
、ネジＳ３によって取付部材１５とシャフト２２とを固
定して、エンコーダシャフト２２がアーム３と一体回転
するように取付けである。
タにより駆動される中空シャフト７にア−ム３が固定し
てあり、回転するアーム３にネジＳ０で固定されたエン
コーダシャツ！・取付部材１５の突出スリーブ１６の嵌
入孔１１□にエンコーダシャフト２２を精密嵌合した上
、ネジＳ３によって取付部材１５とシャフト２２とを固
定して、エンコーダシャフト２２がアーム３と一体回転
するように取付けである。
一方、エンコーダ本体２１は、非回動の固定シャフト８
にエンコーダ取付板９′を介してネジＳ＋、Ｓｚによっ
て取付けである。
にエンコーダ取付板９′を介してネジＳ＋、Ｓｚによっ
て取付けである。
第７図は、エンコーダ取付板９′の平面図であり、該取
付板９′はケーブル類挿通用の径り、の穴を打抜いた円
環形状であって、外周には突出した４個の取付片９１’
を有し、取付片９１’には半径方向に伸縮性を付与する
だめの２本の切込溝９４゜９５が平行に、且つ異なる側
縁から切り込んである。
付板９′はケーブル類挿通用の径り、の穴を打抜いた円
環形状であって、外周には突出した４個の取付片９１’
を有し、取付片９１’には半径方向に伸縮性を付与する
だめの２本の切込溝９４゜９５が平行に、且つ異なる側
縁から切り込んである。
取付板９′の本体上のボルト孔９３′はエンコーダ本体
２１との取付用であり、取付片９１′上のボルト孔９２
′ はシャフト８との取付用である。
２１との取付用であり、取付片９１′上のボルト孔９２
′ はシャフト８との取付用である。
第６図の如くエンコーダを取付けたものにあっては、取
付板９′が切込溝９４ 、９５を有しているため、エン
コーダシャフト（検出器シャフト）が完全な心出しのさ
れてない状態であっても、シャフトの回転時の偏心作用
は各取付片９１′の切込溝９４ 、９５による半径方向
伸縮によって吸収出来る。
付板９′が切込溝９４ 、９５を有しているため、エン
コーダシャフト（検出器シャフト）が完全な心出しのさ
れてない状態であっても、シャフトの回転時の偏心作用
は各取付片９１′の切込溝９４ 、９５による半径方向
伸縮によって吸収出来る。
エンコーダ（検出器）シャフト２２のモータシャフト、
即ち回転中空シャフト７、に対する心出しは、アーム３
に対する取付部材１５の取付精度、取付部材のスリーブ
１６の加工精度に依存し、エンコーダシャフトとモータ
シャフトとの完全な中心合せは加工精度上不可能であり
、結局エンコーダシャフト下端をベアリングＲ２で支承
しているエンコーダ本体２１の取付板９′による半径方
向の弾性により、エンコーダシャフトの回転の偏心を吸
収することが必要であった。
即ち回転中空シャフト７、に対する心出しは、アーム３
に対する取付部材１５の取付精度、取付部材のスリーブ
１６の加工精度に依存し、エンコーダシャフトとモータ
シャフトとの完全な中心合せは加工精度上不可能であり
、結局エンコーダシャフト下端をベアリングＲ２で支承
しているエンコーダ本体２１の取付板９′による半径方
向の弾性により、エンコーダシャフトの回転の偏心を吸
収することが必要であった。
そして、エンコーダが弾性作用を有する取付板９′で支
承されるため、モータとエンコーダ間の剛性が低下し、
モータが発振を引起こして制御が不安定になる。
承されるため、モータとエンコーダ間の剛性が低下し、
モータが発振を引起こして制御が不安定になる。
本発明は、モータとエンコーダシャフトとの関係を剛性
関係とし、且つ両者間の中心合せ（心出し）を達成して
上述の欠陥を解決するものである。
関係とし、且つ両者間の中心合せ（心出し）を達成して
上述の欠陥を解決するものである。
〔課題を解決するための手段及び作用］例えば第１図に
示す如く、アームと一体となって回転するエンコーダシ
ャフト取付部材１５のスリーブ１６内の嵌入孔Ｈ、内に
、エンコーダシャフト２２を遊嵌状に嵌太し、スリーブ
１６の外方から螺入した複数の調節ネジ１８で心出し調
節して取付け、゛エンコーダ本体２１を半径方向には剛
性を有するエンコーダ取付板９を介して非回転のロボッ
トシャフト８に剛性的に取付けた。
示す如く、アームと一体となって回転するエンコーダシ
ャフト取付部材１５のスリーブ１６内の嵌入孔Ｈ、内に
、エンコーダシャフト２２を遊嵌状に嵌太し、スリーブ
１６の外方から螺入した複数の調節ネジ１８で心出し調
節して取付け、゛エンコーダ本体２１を半径方向には剛
性を有するエンコーダ取付板９を介して非回転のロボッ
トシャフト８に剛性的に取付けた。
従って、エンコーダシャフト２２は、モータの回転軸、
即ちアームの回転軸Ｘ−Ｘに対して心出し状態で固定出
来ると共に、その心出し状態でエンコーダ取付板９をロ
ボットシャフト８にネジＳ、で固定出来、モータと検出
器としてのエンコーダとは剛性的に一体化出来て、従来
のモータの発振原因であった歪み取りの可撓性が存在し
なくなる。
即ちアームの回転軸Ｘ−Ｘに対して心出し状態で固定出
来ると共に、その心出し状態でエンコーダ取付板９をロ
ボットシャフト８にネジＳ、で固定出来、モータと検出
器としてのエンコーダとは剛性的に一体化出来て、従来
のモータの発振原因であった歪み取りの可撓性が存在し
なくなる。
本発明をダイレクトドライブロボットに適用した。第２
図は本発明を適用したロボットの全体斜視図であり、第
３図はその第１アーム３の駆動機構のみを示す略示断面
図である。
図は本発明を適用したロボットの全体斜視図であり、第
３図はその第１アーム３の駆動機構のみを示す略示断面
図である。
第２図及び第３図から明らかな如く、ステータ１２及び
ロータ１１から成るダイレクトドライブモータ１及び４
が、それぞれ第１アーム３及び第２アーム６を駆動する
ために配置されており、各アームの回転位置を検出する
ためにそれぞれエンコーダ２及び５がアームと一体回転
するように取付けられている。便宜のため第１アームの
エンコーダに就いてのみ図解説明するが、第２アームに
就いても、エンコーダの取付けに関しては基本的に同一
である。
ロータ１１から成るダイレクトドライブモータ１及び４
が、それぞれ第１アーム３及び第２アーム６を駆動する
ために配置されており、各アームの回転位置を検出する
ためにそれぞれエンコーダ２及び５がアームと一体回転
するように取付けられている。便宜のため第１アームの
エンコーダに就いてのみ図解説明するが、第２アームに
就いても、エンコーダの取付けに関しては基本的に同一
である。
モータ１のロータ１１に固定された中空シャフト７はベ
アリングＢ１によって非回転のロボットシャフト８のま
わりで回転するように取付けられており、中空シャフト
マに第１アーム３が一体的に固定されている。
アリングＢ１によって非回転のロボットシャフト８のま
わりで回転するように取付けられており、中空シャフト
マに第１アーム３が一体的に固定されている。
第１図に示す如く、エンコーダ本体２１はベアリングＢ
２を介してエンコーダシャフト２２を回転自在に支承し
ている。
２を介してエンコーダシャフト２２を回転自在に支承し
ている。
エンコーダ取付板９は第５図に示す如く、径り、の穴を
中央部に有し、外周に等間隔に４個の取付片を有し、且
つボルト孔９３ 、９２を有する形態に、鋼板を打抜い
て形成した。ボルト孔９２は、位置調節出来るように螺
入ネジボルトの軸径より大径とした。
中央部に有し、外周に等間隔に４個の取付片を有し、且
つボルト孔９３ 、９２を有する形態に、鋼板を打抜い
て形成した。ボルト孔９２は、位置調節出来るように螺
入ネジボルトの軸径より大径とした。
エンコーダシャフト取付部材１５は、下方に突出したス
リーブ１６内にシャフト径りより大径の孔Ｈ１を設け、
等間隔の４個のネジ孔を設けた。
リーブ１６内にシャフト径りより大径の孔Ｈ１を設け、
等間隔の４個のネジ孔を設けた。
即ち、第４図に示す如く、径りのエンコーダシャフト２
２とスリーブ１６の孔Ｈ１との間は、間隔ｄを保つ寸法
関係とし、スリーブ１６に４個のネジ孔１７を設けた。
２とスリーブ１６の孔Ｈ１との間は、間隔ｄを保つ寸法
関係とし、スリーブ１６に４個のネジ孔１７を設けた。
エンコーダの組付けは、エンコーダ取付板９をエンコー
ダ本体２１にネジＳ２を介して固定し、取付板９をボル
ト孔９２を介してロボットシャフト８上にネジＳ１を弛
めた状態で仮止めし、エンコーダシャフト取付部材１５
を、そのスリーブ孔Ｈ１をエンコーダシャフト２２の上
端に嵌合してネジＳ０によってアーム３に固定し、次い
でスリーブ１６のネジ孔１７に各調節ネジ１８を螺太し
、ダイアルゲージＧを当てて第１アームの回転軸ＸＸと
エンコーダシャフト２２とを心出しした後、各調節ネジ
１８を設定し、ネジＳ、によってエンコーダシャフト取
付部材１５とシャフト２２とを固定し、ネジＳ、によっ
てエンコーダ取付板９とロボットシャフト８とを固定し
、カバー１９をした。
ダ本体２１にネジＳ２を介して固定し、取付板９をボル
ト孔９２を介してロボットシャフト８上にネジＳ１を弛
めた状態で仮止めし、エンコーダシャフト取付部材１５
を、そのスリーブ孔Ｈ１をエンコーダシャフト２２の上
端に嵌合してネジＳ０によってアーム３に固定し、次い
でスリーブ１６のネジ孔１７に各調節ネジ１８を螺太し
、ダイアルゲージＧを当てて第１アームの回転軸ＸＸと
エンコーダシャフト２２とを心出しした後、各調節ネジ
１８を設定し、ネジＳ、によってエンコーダシャフト取
付部材１５とシャフト２２とを固定し、ネジＳ、によっ
てエンコーダ取付板９とロボットシャフト８とを固定し
、カバー１９をした。
得られた取付構造にあっては、エンコーダシャフト２２
が、アーム旋回軸、即ちモータ軸Ｘ−Ｘと心出しされて
モータのロータ１１と剛性的に結合されており、且つシ
ャフト下端とベアリングＢ２を介して取付けられたエン
コーダ本体２１もシャフトの心出し状態で半径方向に剛
体である取付板９を介して剛体のロボットシャフト８に
固定されているため、モータ１の回転はエンコーダ２に
どのような歪応力をも生ずることなく、エンコーダは１
回転が８０万パルスに相当し、７．８×１Ｏ−６ｒａｄ
の分解能を有するものを採用したにかかわらず、剛体結
合体として回転して１．モータに何ら発振を生じなかっ
た。
が、アーム旋回軸、即ちモータ軸Ｘ−Ｘと心出しされて
モータのロータ１１と剛性的に結合されており、且つシ
ャフト下端とベアリングＢ２を介して取付けられたエン
コーダ本体２１もシャフトの心出し状態で半径方向に剛
体である取付板９を介して剛体のロボットシャフト８に
固定されているため、モータ１の回転はエンコーダ２に
どのような歪応力をも生ずることなく、エンコーダは１
回転が８０万パルスに相当し、７．８×１Ｏ−６ｒａｄ
の分解能を有するものを採用したにかかわらず、剛体結
合体として回転して１．モータに何ら発振を生じなかっ
た。
エンコーダシャフトを、アーム旋回軸と一致するように
調整してからアームに一体化して取付けるため、アーム
の回転は検出器（エンコーダ）に無理な力を負荷するこ
とがなく、従ってエンコーダを十分な剛性を持たして取
付けることが出来、位置検出精度ならびに制御安定性が
向上する。
調整してからアームに一体化して取付けるため、アーム
の回転は検出器（エンコーダ）に無理な力を負荷するこ
とがなく、従ってエンコーダを十分な剛性を持たして取
付けることが出来、位置検出精度ならびに制御安定性が
向上する。
第１図は、本発明のエンコーダ取付部の縦断面図。
第２図は、本発明の実施したロボットの全体斜視図であ
り、第３図はその第１軸部の縦断面図。 第４図は、本発明の調節用ネジ部分の平面図であり、第
５図は本発明に用いるエンコーダ取付板の平面図。 第６図は、従来のエンコーダ取付部の縦断面図であり、
第７図は従来のエンコーダ取付板の平面図。 １．４：ダイレクトドライブモータ、 ２．５：エンコーダ、 ３：第１アーム、６：第２ア
ーム、 ７：中空シャフト、８：シャフト、
９：エンコータ取付板、ｌｌ：ロータ、 １２
：ステータ、１５：エンコーダシャフト取付部材、 １６：スリーブ、 １７：ネジ孔、１８：調節ネジ
、 １９：カバー ２１：エンコーダ本体、 ２２：エンコーダシャフト。 １．４・・・ダイレクトドライブモータ２，５・・・エ
ンコーダ ３・・・第１アーム ６・・・第２アーム ７・・・中空シャフト ８・・・ンヤフト ９・・・エンコーダ取付板 １１°°・ロータ １２・・・ステータ １５・・・エンコーダシャフト取付部材１６・・・スリ
ーフ １７・・・ネジ孔 １８・・・調節ネジ １９・・・カバ ２１・・・エンコーダ本体 ２２・・・エンコーダ取付板ト × 第 帛 ４コ
り、第３図はその第１軸部の縦断面図。 第４図は、本発明の調節用ネジ部分の平面図であり、第
５図は本発明に用いるエンコーダ取付板の平面図。 第６図は、従来のエンコーダ取付部の縦断面図であり、
第７図は従来のエンコーダ取付板の平面図。 １．４：ダイレクトドライブモータ、 ２．５：エンコーダ、 ３：第１アーム、６：第２ア
ーム、 ７：中空シャフト、８：シャフト、
９：エンコータ取付板、ｌｌ：ロータ、 １２
：ステータ、１５：エンコーダシャフト取付部材、 １６：スリーブ、 １７：ネジ孔、１８：調節ネジ
、 １９：カバー ２１：エンコーダ本体、 ２２：エンコーダシャフト。 １．４・・・ダイレクトドライブモータ２，５・・・エ
ンコーダ ３・・・第１アーム ６・・・第２アーム ７・・・中空シャフト ８・・・ンヤフト ９・・・エンコーダ取付板 １１°°・ロータ １２・・・ステータ １５・・・エンコーダシャフト取付部材１６・・・スリ
ーフ １７・・・ネジ孔 １８・・・調節ネジ １９・・・カバ ２１・・・エンコーダ本体 ２２・・・エンコーダ取付板ト × 第 帛 ４コ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、アーム（３）と一体となって回転するエンコーダシ
ャフト取付部材（１５）にエンコーダシャフト（２２）
を調節ネジ（１８）によって心出し調節して取付け、エ
ンコーダ本体（２１）を非回転部にエンコーダ取付板（
９）を介して半径方向に剛性的に取付けた産業用ロボッ
トのエンコーダ取付構造。 ２、エンコーダシャフト取付部材（１５）のスリーブ１
６内にエンコーダシャフト（２２）を遊嵌し、スリーブ
（１６）の外方から複数の調節ネジ（１８）で心出しし
て取付けた請求項１に記載の産業用ロボットエンコーダ
取付構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19057888A JPH0241890A (ja) | 1988-08-01 | 1988-08-01 | 産業用ロボットのエンコーダ取付構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19057888A JPH0241890A (ja) | 1988-08-01 | 1988-08-01 | 産業用ロボットのエンコーダ取付構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0241890A true JPH0241890A (ja) | 1990-02-13 |
Family
ID=16260391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19057888A Pending JPH0241890A (ja) | 1988-08-01 | 1988-08-01 | 産業用ロボットのエンコーダ取付構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0241890A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005183401A (ja) * | 2003-12-23 | 2005-07-07 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | Ｘ線源支持組立体 |
| JP2020142309A (ja) * | 2019-03-04 | 2020-09-10 | 株式会社アイエイアイ | 回転・直進機構と回転・直進機構位置決用治具と回転・直進機構位置決方法とスカラロボット |
| CN112677143A (zh) * | 2020-11-24 | 2021-04-20 | 河海大学常州校区 | 可扩展式平面关节型机器人 |
| JP2025106146A (ja) * | 2024-01-02 | 2025-07-14 | 東佑達自動化科技股▲ふん▼有限公司 | ロボットアームの腕部装置 |
| JP7783467B1 (ja) * | 2025-04-11 | 2025-12-09 | ファナック株式会社 | エンコーダユニットおよびロボット |
-
1988
- 1988-08-01 JP JP19057888A patent/JPH0241890A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005183401A (ja) * | 2003-12-23 | 2005-07-07 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | Ｘ線源支持組立体 |
| JP2020142309A (ja) * | 2019-03-04 | 2020-09-10 | 株式会社アイエイアイ | 回転・直進機構と回転・直進機構位置決用治具と回転・直進機構位置決方法とスカラロボット |
| CN112677143A (zh) * | 2020-11-24 | 2021-04-20 | 河海大学常州校区 | 可扩展式平面关节型机器人 |
| JP2025106146A (ja) * | 2024-01-02 | 2025-07-14 | 東佑達自動化科技股▲ふん▼有限公司 | ロボットアームの腕部装置 |
| JP7783467B1 (ja) * | 2025-04-11 | 2025-12-09 | ファナック株式会社 | エンコーダユニットおよびロボット |
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