JPS63145858A - 減速機構防振装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、ハーモニックドライブ減速機に起因して発生
するたとえば、ロボットのアームの振動を抑制するため
の減速機構防振装置に関する。

（従来の技術） ハーモニックドライブ減速機では、減速機久方軸１回転
につき２回のトルク変動が発生し、そのトルク変動が加
振源となり、たとえばロボットのアームが振動すること
がある。特に、トルク変動の振動数がロボットの固有振
動数と一致した時、ロボットのアームは共振振動を起こ
す。

こうした振動に対する防振装置として、モータ軸プーリ
と減速機入力軸プーリとの歯数比を１対２とし、さらに
モータ軸プーリに適当な偏心をもたせることにより、モ
ータ軸の偏心プーリと減速機入力軸プーリとタイミング
ベルトで発生するトルク変動で、ハーモニックドライブ
減速機に起因するトルク変動を打ち消し、たとえばロボ
ットのアームの共振振動を低減させる防振装置が提案さ
れている。

第５にその減速機構防振装置の断面図を、第６図に減速
機入力軸プーリとモータ軸の偏心プーリとタイミングベ
ルトの模式図を示す。

しかしながら、上記の減速機構防振装置ではタイミング
ベルト部分の減速比が２に限定されてしまうという問題
点があった。つまり、一般的にはハーモニックドライブ
減速機の減速比とタイミングベルト部分の減速比を適当
に選択することにより、減速機構全体としである程度の
範囲内において任意の減速比が得られるが、上記の減速
機構防振装置でタイミングベルド部分の減速比が２に限
定されてしまうことにより、減速機構全体の減速比の種
類は、ハーモニックドライブ減速機で選択できる数種類
に限られてしまうため任意の減速比を得ることができな
いという問題点があった。

（発明が解決しようとする問題点） 上記の減速機構防振装置にあたっては、ハーモニックド
ライブ減速機の減速比を変えることによっである限られ
た数種類の減速比の場合にのみ防振の効果を発揮するこ
とができたが、それ以外の減速比の場合（こついては防
振の効果を発揮することができなかった。

そこで、本発明は任意の減速比ｌこおいても、ハーモニ
ックドライブ減速機に起因する、たとえばロボットのア
ームの共振振動を低減させることのできる減速機構防振
装置を提供することを目的としている。

〔発明の構成〕

（問題を解決するための手段） 本発明の減速機構防振装置は、ハーモニックドライブ減
速機、減速機入力軸プーリ、モータ軸プーリおよびタイ
ミングベルトからなる減速機構に加え、減速機入力軸プ
ーリとの歯数比が％の適当な偏心をもつ１つあるいは２
つのアイドラープーリとによって構成されている。

（作用） ハーモニックドライブ減速機に起因して生じる減速機入
力軸１回転につき２回のトルク変動を打ち消すためのト
ルク変動を以下のような方法で発生させる。つまり、ア
イドラープーリと減速機入力軸プーリとの歯数比を１対
２としさらにアイドラープーリに適当な偏心をもたせる
ことにより、アイドラープーリ１回転につき１回、すな
わち減速機入力軸１回転につき２回のトルク変動をアイ
ドラー偏心プーリと減速機入力軸プーリとモータ軸プー
リとタイミングベルトによって発生させることができる
。このアイドラー偏心プーリと減速機入力軸プーリと、
モータ軸プーリとタイミングベルトによって生じるトル
ク変動量については、アイドラー偏心プーリの偏心量お
よびタイミングベルトの初期張力により、ハーモニック
ドライブによって生じるトルク変動量と同レベルとなる
ように調節できる。そして、両トルク変動の位相が逆位
相となるように、あるいはモータ軸を正逆回転させた時
、共に逆位相に近くなるように減速機構部に組み込むこ
とにより、ハーモニックドライブ減速機に起因するトル
ク変動とアイドラー偏心プーリ、減速機入力軸プーリ、
モータ軸プーリ、タイミングベルトによって生じるトル
ク変動とが互いに打ち消し合うため、結果的にハーモニ
ックドライブ減速機に起因するたとえばロボットのアー
ムの共振振動は低減される。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明に係る減速機構防振装置の第１の実施
例であり、ロボット関節駆動部の断面図である。図中（
１）は、関節部を駆動するためのサーボモータ、（２１
はハーモニックドライブ減速機である。（３）はモータ
軸ブーＩＪ　、（４）は減速機入力軸プーリ、（５）は
偏心アイドラープーリであり、これらのプーリは、（６
）のタイミングベルトでつながれている。偏心アイドラ
プーリ（５）は、タイミングベルト（６）の腹部に取り
付けられ、タイミングベルト（６）の初期張力の調節も
行なえる。偏心アイドラープーリ（５）の歯数は、減速
機入力軸プーリ（４）の歯数の％に限定されているが、
モータ軸ブーＩＪ　（３１ｌこついては限定されておら
ず、任意の減速比が得られる。

第２図は、第１の実施例におけるモータ軸プーリ（３）
と（４）減速機入力軸プーリ（４）と、偏心アイドラー
プーリ（５）と（６）タイミングベルトの模式図である
。

図中Ｏは、プーリの幾何学中心、０′はプーリの回転中
心を表わしている。モータ軸プーリ（３）と減速機入力
軸ブー１月４）については、幾何学中心と回転中心は一
致しているが、偏心アイドラープーリ（５）については
適当な偏心が与えられているため、幾何学中心と回転中
心とは一致していない。

第３図は、本発明に係る減速機構防振装置の第２の実施
例であり、第１の実施例の第２図と同様にタイミングベ
ルト（６）部分の模式図である。構成されている部品の
機能については第１の実施例と同様であるが、第１の実
施例では偏心アイドラープーリ（５）をタイミングベル
ト（６）の腹部に取り付けであるのに対し、第２の実施
例ではタイミングベルト（６）の背部に取り付けである
。このため、タイミングベルト（６）の腹部だけでなく
背部にも歯のあるベルトを用いる必要がある。

スペース的にタイミングベルト（６）の内側に余裕のあ
る場合は、第１の実施例を、外側に余裕のある場合は第
２の実施例を適用することができる。

第４図は、本発明に係る減速機構防振装置の第３の実施
例であり、第１の実施例の第２図と同様ｌこタイミング
ベルト（６ン部分の模式図である。第１゜第２の実施例
と異なる点は、偏心アイドラープーリ（５）を２つに増
やし、その２つの偏心アイドラープーリ（５）を、（３
）モータ軸プーリ（３）と減速機入力軸、プーリ（４）
の中心を結ぶ線に対し対称となる位置に構成したという
点である。このように構成することにより、サーボモー
タ（１１の正逆回転に対しても対称となり、偏心アイド
ラープーリ（５）によって発生するトルク変動も回転ｌ
こ対し対称に発生させることができるようＥこなる。従
って防振の効果を正逆回転共に同様に発揮できるという
利点がある。

〔発明の効果〕

以上、詳述してきたようζこ本発明によれば、タイミン
グベルト部の減速比を２に限定することなく、適当な偏
心をもつ１つあるいは２つの偏心アイドラープーリと、
偏心アイドラープーリとの歯数比が２倍の減速機入力軸
プーリとモータ軸プーリとタイミングベルトによって発
生するトルク変動で、ハーモニックドライブ減速機に起
因するトルク変動を打ち消す結果、たとえばロボットの
アームのハーモニックドライブに起因して発生する共振
撮動を低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る減速機構防振装置の第１の実施
例の構成を示すロボット関節駆動部の断面図であり、第
２図は第１の実施例のタイミングベルト部分の概略図、
第３図、第４図は第２．第３の実施例のタイミングベル
ト部分の概略図、第５図は従来の減速機構防振装置の構
成を示すロボット関節駆動部の断面図、第６図はそのタ
イミングベルト部分の概略図である。 １・・・サーボモータ、２・・・ハーモニックドライブ
減速機、３・・・モータ軸プーリ、４・・・減速機入力
軸プーリ、５・・・偏心アイドラープーリ、６・・・タ
イミングベルト、７・・・クロスローラーベアリンク、
８・・・モータ軸偏心プーリ、０・・・プーリ幾何学中
心、０′・・・プーリ回転中心。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. サーボモータとハーモニックドライブ減速機とモータ軸
   プーリと減速機入力軸プーリと１つあるいは２つのアイ
   ドラープーリと上記プーリをつなぐタイミングベルトを
   具備し、前記アイドラープーリと減速機入力軸プーリと
   の歯数比を１対２とし、さらにアイドラープーリに適当
   な偏心をもたせたことを特徴とする減速機構防振装置。