JP2007175844A - ロボットハンドの指ユニットおよび組立方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】多関節指ユニット1は、傘歯車を用いて構成された第1および第2関節部3、5を備えている。各関節部3、5では、先端が封鎖されている筒状ハウジング13、51の内部に、駆動側傘歯車10、44と従動側傘歯車14、56の噛み合い部分、および、関節軸15、57の軸受け部分が組みつけられており、筒状ハウジング13、51の後端の開口部13A、52は、指付け根部の筒状ハウジング7および指本体部の筒状ハウジング41によって塞がれている。関節部3、5の歯車の噛み合い部分、軸受け部分が実質的に密閉されており、これらの部分に外部から異物が侵入することを防止でき、これらの部分から外部に潤滑剤が漏れ出ることもない。
【選択図】図1
Description
回転アクチュエータと、
この回転アクチュエータの回転出力軸の先端部に同軸状態に固定した駆動側傘歯車と、
前記回転出力軸の中心軸線に直交する方向に配列されている関節軸と、
この関節軸に同軸状態に固定され、前記駆動側傘歯車に噛み合っている従動側傘歯車と、
前記関節軸に連結され、当該関節軸に直交する方向に延びている旋回アームと、
この旋回アームに連結されている指本体と、
先端が封鎖され、後端が開口部となっている筒状ハウジングとを有し、
前記筒状ハウジングには、前記関節軸、前記従動側傘歯車および前記駆動側傘歯車が収納されており、
前記関節軸の軸端部のうち、少なくとも一方の第1軸端部が前記筒状ハウジングを貫通して外側に突出し、当該筒状ハウジングの外側において、前記第1軸端部に前記旋回アームが連結されており、
前記筒状ハウジングの前記開口部は、当該筒状ハウジングに取り付けた前記回転アクチュエータによって封鎖されていることを特徴としている。
前記筒状ハウジングにおける前記関節軸の軸線方向の両端位置には、第1および第2開口部が形成され、第2開口部は前記従動側傘歯車を挿入可能な大きさとされており、
前記第1開口部を通って前記第1軸端部が筒状ハウジングの外側に突出しており、
前記筒状ハウジングにおける前記第1開口部の内側の部位に取り付けた第1軸受けによって、前記関節軸における前記第1軸端部が回転自在に支持されており、
前記第1開口部と前記関節軸の隙間はオイルシールによって封鎖されており、
前記第2開口部は、当該第2開口部にねじ込み固定した蓋部材によって封鎖されており、
当該蓋部材の内側端面に形成した円形凹部に装着した第2軸受けによって、前記関節軸における他方の第2軸端部が回転自在に支持されていることを特徴としている。
上記構成の第1関節部3の各部品は次のようにして組み付けることができる。まず、関節軸15の第1軸端部15bの側から第1軸受け16を装着する。また、関節軸15の第2軸端部15cの側から、従動側傘歯車14および第2軸受け17をこの順序で装着する。第1軸受け16、第2軸受け17および従動側傘歯車10が取り付けられた関節軸15を、筒状ハウジング13の開口部21から挿入し、その第1軸端部15bが他方の開口部18に差し通された状態となるように装着する。
次に、第2関節部5の各部品は次のようにして組み付けることができる。まず、関節軸57に第2軸受け59および従動側傘歯車56を装着する。これらが装着された関節軸57を、開口部53bから筒状ハウジング51の内部に挿入して、その第1軸端部57aを開口部53cから突出させた状態で装着する。
上記構成の多関節指ユニット1では、第1関節部3の関節軸15を中心として、指本体部4を上下にほぼ180度の角度範囲で旋回させることができる。また、第2関節部5の関節軸57を中心として、指先部6を同じく、上下にほぼ180度の角度範囲で旋回させることができる。これら指本体部4および指先部6を同時あるいは個別に旋回させることにより、ロボットハンドに要求される各種の動作を実現できる。一般的なロボットハンドの掌機構では、複数本の多関節指ユニットが共通のベース板に取り付けられ、これらを同時あるいは個別に駆動するように構成される。
上記の第1関節部3では、関節軸15の第1軸端部15bのみを筒状ハウジング13から外側に突出させて、そこに旋回アーム20を取り付けてある。関節軸15の両端を筒状ハウジング13の両側から突出させ、2本の旋回アームを各軸端部に取り付け、これらの旋回アームによって指本体部4を支持するようにしてもよい。
Claims (10)
- 回転アクチュエータと、
この回転アクチュエータの回転出力軸の先端部に同軸状態に固定した駆動側傘歯車と、
前記回転出力軸の中心軸線に直交する方向に配列されている関節軸と、
この関節軸に同軸状態に固定され、前記駆動側傘歯車に噛み合っている従動側傘歯車と、
前記関節軸に連結され、当該関節軸に直交する方向に延びている旋回アームと、
この旋回アームに連結されている指本体と、
先端が封鎖され、後端が開口部となっている筒状ハウジングとを有し、
前記筒状ハウジングには、前記関節軸、前記従動側傘歯車および前記駆動側傘歯車が収納されており、
前記関節軸の軸端部のうち、少なくとも一方の第1軸端部が前記筒状ハウジングを貫通して外側に突出し、当該筒状ハウジングの外側において、前記第1軸端部に前記旋回アームが連結されており、
前記筒状ハウジングの前記開口部は、当該筒状ハウジングに取り付けた前記回転アクチュエータの本体先端部によって封鎖されていることを特徴とするロボットハンドの指ユニット。 - 請求項1に記載のロボットハンドの指ユニットにおいて、
前記筒状ハウジングにおける前記関節軸の軸線方向の両端位置には、第1および第2開口部が形成されており、
前記第1開口部を通って前記第1軸端部が筒状ハウジングの外側に突出しており、
前記筒状ハウジングにおける前記第1開口部の内側の部位に取り付けた第1軸受けによって、前記関節軸における前記第1軸端部が回転自在に支持されており、
前記第1開口部と前記関節軸の隙間はオイルシールによって封鎖されており、
前記第2開口部は、当該第2開口部にねじ込み固定した蓋部材によって封鎖されており、
当該蓋部材の内側端面に形成した円形凹部に装着した第2軸受けによって、前記関節軸における他方の第2軸端部が回転自在に支持されていることを特徴とするロボットハンドの指ユニット。 - 請求項2に記載のロボットハンドの指ユニットにおいて、
前記筒状ハウジングの前記先端部は前記関節軸を中心として円弧状に突出した円弧状先端部であり、
この円弧状先端部のうち、前記従動側傘歯車を覆っている部分のみが、他の第1円弧状先端部分より大きな半径の第2円弧状先端部分とされており、
前記指本体の後端は、前記関節軸を中心として、前記第1円弧状先端部分の外側表面に沿って旋回するようになっていることを特徴とするロボットハンドの指ユニット。 - 請求項1ないし3のうちのいずれかの項に記載のロボットハンドの指ユニットにおいて、
前記従動側傘歯車と前記駆動側傘歯車の噛み合い状態などを調整するためのシム板が、前記駆動側傘歯車と、前記回転アクチュエータの前記本体先端部の先端面との間に挿入されていることを特徴とするロボットハンドの指ユニット。 - 請求項4に記載のロボットハンドの指ユニットの組立方法であって、
前記関節軸に前記従動側傘歯車と前記第1および第2軸受けとを組み付け、
これらを、前記第2開口部から前記筒状ハウジング内に挿入して位置決めし、
前記蓋部材を前記第2開口部にねじ込み固定し、
前記オイルシールを装着し、
前記筒状ハウジングの後端の前記開口部から、前記駆動側傘歯車および前記シム板が取り付けられている前記回転アクチュエータの先端部分を挿入して、当該駆動側傘歯車を前記従動側傘歯車に噛み合わせ、
前記筒状ハウジングに前記回転アクチュエータを締結固定することを特徴とするロボットハンドの指ユニットの組立方法。 - 請求項1に記載のロボットハンドの指ユニットにおいて、
前記旋回アームとして、第1および第2旋回アームを備えており、
前記関節軸の前記第1軸端部および他方の第2軸端部の双方が前記筒状ハウジングから外側に突出しており、
前記第1軸端部に前記第1旋回アームが固定され、前記第2軸端部に前記第2旋回アームが固定されていることを特徴とするロボットハンドの指ユニット。 - 請求項6に記載のロボットハンドの指ユニットにおいて、
前記筒状ハウジングにおける前記関節軸の軸線方向の両端位置に第1および第2開口部が形成されており、
前記第1開口部を通って前記第1軸端部が突出しており、前記第2開口部を通って前記第2軸端部が突出しており、
前記第1開口部の内周面と前記第1軸端部の間に装着した第1軸受け、および、前記第2開口部の内周面と前記第2軸端部の間に装着した第2軸受けによって、前記関節軸が回転自在の状態で支持されており、
前記第1旋回アームおよび前記第2旋回アームによって、前記第1軸受けおよび前記第2軸受けの前記軸線方向の移動が拘束されていることを特徴とするロボットハンドの指ユニット。 - 請求項7に記載のロボットハンドの指ユニットにおいて、
前記第1旋回アームおよび前記第2旋回アームの先端部分は、前記関節軸の軸線方向に折れ曲がって相互に接近する方向に延びており、これらの先端部分が相互に連結固定されていることを特徴とするロボットハンドの指ユニット。 - 請求項6ないし8のうちのいずれかの項に記載のロボットハンドの指ユニットにおいて、
前記従動側傘歯車と前記駆動側傘歯車の噛み合い状態などを調整するためのシム板が、前記駆動側傘歯車と、前記回転アクチュエータの前記本体先端部の先端面との間に挿入されていることを特徴とするロボットハンドの指ユニット。 - 請求項9に記載のロボットハンドの指ユニットの組立方法であって、
前記関節軸に前記従動側傘歯車と前記第2軸受けを組み付け、
これらを、前記第2開口部から前記筒状ハウジング内に挿入して位置決めし、
前記第1開口部と前記第1軸端部の間に外側から前記第1軸受けを装着し、
前記第1旋回アームおよび前記第2旋回アームを前記第1および第2軸端部に固定し、
前記筒状ハウジングの後端の前記開口部から、前記駆動側傘歯車および前記シム板が取り付けられている前記回転アクチュエータの先端部分を挿入して、前記従動側傘歯車に前記駆動側傘歯車を噛み合わせ、
前記筒状ハウジングに前記回転アクチュエータを固定することを特徴とするロボットハンドの指ユニットの組立方法。
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