特許 7393974 バックラッシ除去装置、バックラッシ除去方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-29

(45)【発行日】2023-12-07

(54)【発明の名称】バックラッシ除去装置、バックラッシ除去方法

(51)【国際特許分類】

   F16H 55/18 20060101AFI20231130BHJP

   B25J 11/00 20060101ALI20231130BHJP

   F16H 55/17 20060101ALI20231130BHJP

【ＦＩ】

F16H55/18

B25J11/00 Z

F16H55/17 B

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020031754

(22)【出願日】2020-02-27

(65)【公開番号】P2021134861

(43)【公開日】2021-09-13

【審査請求日】2023-01-12

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(73)【特許権者】

【識別番号】501428545

【氏名又は名称】株式会社デンソーウェーブ

(74)【代理人】

【識別番号】110000567

【氏名又は名称】弁理士法人サトー

(72)【発明者】

【氏名】藤井 琢也

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 章元

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 美文

(72)【発明者】

【氏名】早川 明日香

(72)【発明者】

【氏名】峯田 涼平

【審査官】前田 浩

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－１１８０００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２８３２６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｈ ５５／１８

Ｂ２５Ｊ １１／００

Ｆ１６Ｈ ５５／１７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロボット（１）に設けられているギヤ部品（５）のバックラッシを除去するバックラッシ除去装置（１２）であって、
前記ギヤ部品は、両端側で固定される軸部材（９）と、前記軸部材に相対回転可能な状態で支持されるギヤ（７、１０）とを有するものであり、
一端側を固定した状態の前記軸部材に所定のトルクで周方向へのねじりを加えるねじり機構（１３）と、
前記ねじり機構によって周方向へのねじりが加えられた状態の前記軸部材の他端側を溶接して固定する溶接機構（１４）と、
を備えるバックラッシ除去装置。

【請求項2】

前記ロボットが載置され、前記軸部材と同軸で前記ロボットを回転させるターンテーブル（１５）を備える請求項１記載のバックラッシ除去装置。

【請求項3】

前記ねじり機構を、前記軸部材に周方向へのねじりを加えた状態で前記ターンテーブルと同期して回転させる回転機構（１６）を備える請求項２記載のバックラッシ除去装置。

【請求項4】

前記ねじり機構は、前記軸部材の溶接される側の端部に形成されている溝部に挿入するねじり治具（１３ｂ）と、前記ねじり治具を前記軸部材と同軸で回転させるねじり駆動部（１３ａ）とを備えており、前記ねじり治具を所定のトルクで回転させることによって前記軸部材に周方向へのねじりを加える請求項１から３のいずれか一項記載のバックラッシ除去装置。

【請求項5】

前記溶接機構は、１つのモータからの出力を２系統の伝達経路で駆動対象物まで伝達するいずれか一方の前記伝達経路に設けられている前記ギヤ部品を溶接する請求項１から４のいずれか一項記載のバックラッシ除去装置。

【請求項6】

ロボット（１）に設けられているギヤ部品（５）のバックラッシを除去するバックラッシ除去方法であって、
両端側が固定される軸部材（９）と前記軸部材に相対回転可能な状態で支持されているギヤ（７、１０）とを有する前記ギヤ部品を、前記軸部材の一端側を固定した状態で前記軸部材に所定のトルクで周方向へのねじりを加えつつ、前記軸部材の他端側を溶接して固定する溶接工程（Ｓ５）を含むバックラッシ除去方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ロボットに設けられているギヤ部品のバックラッシを除去するバックラッシ除去装置、バックラッシ除去方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ロボットの分野では、高精度な位置決め行うために、波動歯車装置を用いた減速機が採用されている。ただし、比較的小型のロボットの場合には、減速機を小型化する必要があることから、複数のギヤ部品を用いた多段式の減速機を採用することもある。そして、多段式の減速機では、高精度な位置決めを行うためにバックラッシを除去することが求められる。そのため、例えば特許文献１では、複数のモータを用いることによってバックラッシを除去することが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００７－３１５４２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、ギヤ部品のバックラッシを除去するために追加部材を用いることは、ロボットの小型化を損なうおそれがある。
本開示は、小型化を損なうことなくロボットのギヤ部品のバックラッシを除去することができるバックラッシの除去装置、バックラッシ除去方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

実施形態のバックラッシ除去装置（１２）は、ロボット（１）に設けられているギヤ部品（５）のバックラッシを除去するものであって、ギヤ部品は、両端側で固定される軸部材（９）と、軸部材に相対回転可能な状態で支持されるギヤ（７、１０）とを有するものであり、一端側を固定した状態の軸部材に所定のトルクで周方向へのねじりを加えるねじり機構（１３）と、ねじり機構によって周方向へのねじりが加えられた状態の軸部材の他端側を溶接して固定する溶接機構（１４）とを備える。これにより、軸部材にねじりを復元しようとする復元力が生じ、その復元力によってギヤが付勢されてバックラッシが除去される。このとき、軸部材は、ギヤ部品に予め設けられている部材であるため、追加部材を要することがない。したがって、小型化を損なうことなくロボットのギヤ部品のバックラッシを除去することができる。

【0006】

また、実施形態のバックラッシ除去方法は、ロボット（１）に設けられているギヤ部品（５）のバックラッシを除去するものであって、両端側が固定される軸部材（９）と軸部材に相対回転可能な状態で支持されているギヤ（７、１０）とを有するギヤ部品を、軸部材の一端側を固定した状態で軸部材に所定のトルクで周方向へのねじりを加えつつ、軸部材の他端側を溶接して固定する溶接工程（Ｓ５）を含む。これにより、軸部材にねじりを復元しようとする復元力が生じ、その復元力によってギヤが付勢されてバックラッシが除去される。このとき、軸部材は、ギヤ部品に予め設けられている部材であるため、追加部材を要することがない。したがって、小型化を損なうことなくロボットのギヤ部品のバックラッシを除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施形態によるロボットの構成を模式的に示す図

【図2】減速機の構成を模式的に示す図

【図3】ギヤ部品の構成を模式的に示す図

【図4】バックラッシの態様を模式的に示す図

【図5】バックラッシ除去装置の構成を模式的に示す図

【図6】トーションバーにねじりを加える態様を模式的に示す図

【図7】バックラッシ除去方法における工程の流れを示す図

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、実施形態について図面を参照しながら説明する。
図1に示すように、ロボット１は、ベース１ａ、第１アーム１ｂ、第２アーム１ｃ、第３アーム１ｄ、第４アーム１ｅ、第５アーム１ｆ、およびフランジ１ｇを備えている。つまり、本実施形態では、ロボット１として垂直多関節型のいわゆる６軸ロボットを想定している。ただし、自由度が７以上のいわゆる７軸ロボットや、水平多関節型のいわゆる４軸ロボットを対象とすることもできる。

【0009】

第１アーム１ｂは、ベース１ａに相対回転可能に連結されている。以下、ベース１ａに対する第１アーム１ｂの回転軸を、第１軸（Ｊ１）と称する。また、第２アーム１ｃは第１アーム１ｂに対して相対回転可能に連結されており、第３アーム１ｄは第２アーム１ｃに対して相対回転可能に連結されており、第４アーム１ｅは第３アーム１ｄに対して相対回転可能に連結されており、第５アーム１ｆは第４アーム１ｅに対して相対回転可能に連結されている。そして、第５アーム１ｆの先端に、図１ではワークを把持するハンド２を設けたフランジ１ｇが接続されている。

【0010】

このロボット１は、比較的小型に設計されている。ここで、比較的小型とは、例えば人が作業する作業台の上に載置可能な程度の大きさを想定している。このようなロボット１は、人と協同して各種の作業を行ういわゆる協調ロボットとして用いられる。

【0011】

また、ロボット１には、周知のように各関節部分に図示しないモータおよび減速機構が設けられている。そして、ロボット１は、制御装置３から出力される制御指令に基づいて各モータが駆動されることによって任意の姿勢に制御される。以下、第１アーム１ｂを駆動するためにベース１ａと第１アーム１ｂとの間の関節部分に設けられている減速機構を、減速機４と称する。

【0012】

この減速機４は、比較的小型のロボット１の内部に収容する必要があることから、図２に平面視にて模式的に示すように、複数のギヤ部品５で構成された多段式の構成を採用している。なお、図２では、説明の簡略化のために、各ギヤ部品５の歯は示していない。また、図２では、モータ６側から見て１段目のギヤ部品５には符号に「Ａ」を付加してギヤ部品５Ａと示し、２段目のギヤ部品５には符号に「Ｂ」を付加してギヤ部品５Ｂと示し、３段目のギヤ部品５には符号に「Ｃ」を付加してギヤ部品５Ｃと示し、最終段となるギヤ部品５には符号に「Ｄ」を付加してギヤ部品５Ｄと示している。

【0013】

また、減速機４は、モータの出力を２系統の伝達経路でギヤ部品５Ｄまで伝達する構成となっている。これは、減速機４はロボット１の全体を駆動する位置に設けられていることから、比較的大きなトルクをギヤ部品５Ｄに伝達する必要があるためである。以下、図２において図示左側の伝達経路を便宜的に経路Ｌと称し、図示右側の伝達経路を便宜的に経路Ｒと称するとともに、説明のために、経路Ｌを構成するギヤ部品５には符号の末尾に「Ｌ」を付し、経路Ｒを構成するギヤ部品５には符号の末尾に「Ｒ」を付している。

【0014】

減速機４の場合、モータ６の出力は、まず出力ピニオン６ａを介してギヤ部品５Ａに伝達される。なお、図２において各ギヤ部品５に重なっている各矢印は、ギヤ部品５の回転方向を示している。このギヤ部品５Ａには外周歯が設けられており、ギヤ部品５Ａの外周歯とギヤ部品５ＢＬおよびギヤ部品５ＢＲの外周歯とが噛み合うことにより、モータの出力がギヤ部品５Ａからギヤ部品５ＢＬおよびギヤ部品５ＢＲに伝達される。ここでは、図２に示すギヤ部品５の外縁に位置する歯を外周歯と称し、内周側に位置する歯を内周歯と称している。

【0015】

これらギヤ部品５ＢＬおよびギヤ部品５ＢＲには外周歯と同期して回転する内周歯が設けられており、それぞれの内周歯がギヤ部品５ＣＬの外周歯またはギヤ部品５ＣＲの外周歯と噛み合うことにより、モータの出力がギヤ部品５ＢＬからギヤ部品５ＣＬに、また、ギヤ部品５ＢＲからギヤ部品５ＣＲに伝達される。

【0016】

ギヤ部品５ＣＬおよびギヤ部品５ＣＲには外周歯と同期して回転する内周歯が設けられており、それぞれの内周歯がギヤ部品５Ｄの外周歯と噛み合うことにより、モータの出力がギヤ部品５ＣＬおよびギヤ部品５ＣＬからギヤ部品５Ｄに伝達される。このギヤ部品５Ｄは、第１アーム１ｂが連結および固定されるものであり、複数の取り付け孔を有する固定部が設けられている。そして、ギヤ部品５Ｄが回転すると、それに同期して第１アーム１ｂが回転する。

【0017】

さて、この減速機４は、ロボット１の関節部分のうち最もベース１ａ側に設けられている。換言すると、減速機４は、ロボット１の姿勢の起点となる位置に設けられている。そのため、減速機４には高い位置決め精度が求められる。これは、ギヤ部品５Ｄの回転角度がずれた場合には、ロボット１の先端に位置するフランジ１ｇの位置が大きくずれてしまうためである。減速機４の場合、位置決め精度はギヤ部品５Ｄの回転角度の精度に相当する。

【0018】

そのため、本実施形態では、第１アーム１ｂを駆動するために設けられている減速機４を、後述するバックラッシの除去対象としている。また、詳細は後述するが、本実施形態では、複数のギヤ部品５を備える減速機４において、前段側から伝達された出力を後段側に伝達する中段に配置されるギヤ部品５であって一方の経路Ｒに設けられているギヤ部品５ＣＲを、バックラッシを除去する対象としている。なお図２には、バックラッシを除去する対象であるギヤ部品５ＣＲの回転軸をハッチングにて模式的に示している。このギヤ部品５ＣＲの回転軸は、後述する溶接個所に相当する。

【0019】

ここで、ギヤ部品５ＣＲの詳細について説明する。ギヤ部品５ＣＲは、図３に示すように、外面が内周歯として機能する小ピニオン７、小ピニオン７が圧入されている内周側シャフト８、棒状に形成されている軸部材としてのトーションバー９、外面が外周歯として機能する大ピニオン１０、および大ピニオン１０が圧入されている外周側シャフト１１を備えている。

【0020】

小ピニオン７は内周側シャフト８に対して相対回転可能な状態で外周面に圧入され、大ピニオン１０は外周側シャフト１１に対して相対回転可能な状態で外周面に圧入される。そして、トーションバー９は、内周側シャフト８の内周に設けられている図示しない挿入口に挿入された状態で、図示下方の端部が溶接により内周側シャフト８に固定される。また、トーションバー９は、外周側シャフト１１の内周に設けられている図示しない挿入口に挿入された状態で、後述するように溶接機構によって溶接により固定される。

【0021】

このとき、内周側シャフト８は、ロボット１のベース１ａ内の構造物に固定される。このため、トーションバー９は、図示下方の一端が内周側シャフト８を介して固定され、図示上方の他端も固定されることになる。つまり、ギヤ部品５ＣＲは、両端側で固定される軸部材としてのトーションバー９と、その軸部材に相対回転可能な状態で支持されるギヤとしての小ピニオン７および大ピニオン１０とを有している。なお、小ピニオン７および大ピニオン１０は、互いに連結された状態になっており、一体に回転する。

【0022】

次に、ギヤ部品５ＣＲに生じるバックラッシについて説明する。前述のように、ギヤ部品５ＣＲの外周歯は、ギヤ部品５Ｄの外周歯と噛み合うことになる。このとき、図４に対策なしとして示すように、バックラッシに対する対策を行っていない場合には、ギヤ部品５ＣＲの外周歯とギヤ部品５Ｄの外周歯との間にバックラッシつまりは隙間（Ｘ）が生じる可能性がある。このバックラッシは、いわゆる遊びとして意図的に設けられているものの、位置決め精度が低下する要因になるおそれがある。なお、図４では視認しやすいように意図的におおきなバックラッシを示しているが、実際のバックラッシは周知のように極微小なものである。

【0023】

そのため、トーションバー９に矢印Ｙ１にて示すように周方向へのねじりが加えると、そのねじりによってトーションバー９に逆向きの復元力が生じ、矢印Ｙ２にて示すようにギヤ部品５ＣＲの大ピニオン１０には、ねじりと逆向きの付勢力が発生する。その結果、矢印Ｈにて示す領域のように、大ピニオン１０が付勢されることでギヤ部品５ＣＲの外周歯とギヤ部品５Ｄの外周歯とが接触した状態、つまりは、バックラッシが除去された状態になる。そして、バックラッシが除去されることにより、ギヤ部品５Ｄに対するギヤ部品５ＣＲの位置関係が精度よく定まることになる。

【0024】

ただし、このギヤ部品５ＣＲは、ロボット１に組み込まれるものである。そのため、ロボット１に組み込む前に、ギヤ部品５ＣＲ単体に対してねじりを加えたとしても、そのねじりは、ギヤ部品５ＣＲをロボット１に組み込む際に戻ってしまうおそれがある。

【0025】

そのため、本実施形態では、図５に示すバックラッシ除去装置１２を用いることにより、ねじりが加えられた状態のギヤ部品５ＣＲをロボット１に組み付け可能にしている。このバックラッシ除去装置１２は、ねじり機構１３、溶接機構１４、ターンテーブル１５、および回転機構１６などを備えている。

【0026】

ねじり機構１３は、一端側を固定した状態のトーションバー９に所定のトルクで周方向へのねじりを加えるものである。このねじり機構１３は、例えばサーボモータで構成されたねじり駆動部１３ａと、ねじり駆動部１３ａによって回転されるねじり治具１３ｂとを備えており、回転機構１６に支持された状態で、その全体が上下動可能に構成されている。

【0027】

図６に示すように、トーションバー９の上端には、直線状の溝部９ａが形成されている。この溝部９ａは、本実施形態ではトーションバー９を径方向に貫通する直線状に形成されている。そして、ねじり治具１３ｂは、トーションバー９側の端部が溝部９ａに挿入可能な形状に形成されている。本実施形態では、ねじり治具１３ｂの端部は、いわゆるマイナスドライバーのような形状をしており、溝部９ａに挿入可能な厚みと、概ねトーションバー９の直径と同じ程度の幅を有している。

【0028】

また、ねじり治具１３ｂは、概ねトーションバー９の直径と同等の太さに形成された軸部分が、トーションバー９の上端から所定の長さで伸びている。そして、ねじり機構１３は、ねじり治具１３ｂの端部をトーションバー９の溝部９ａに挿入した状態で、ねじり駆動部１３ａによりねじり治具１３ｂを所定のトルクで回転させることによって、トーションバー９に周方向へのねじりを加える。

【0029】

溶接機構１４は、本実施形態では照射向きが可変な状態で支持されているレーザ溶接機１４ａを備えている。レーザ溶接機１４ａは、周知のように、レーザ光１４ｂを照射することにより溶接個所を溶接する。そのため、溶接機構１４は、電極を用いる溶接手法と比べると、溶接個所に与える物理的な外力を抑制することが可能になる。そのため、回転体の中心軸として機能するトーションバー９にたわみが発生するおそれが低減される。本実施形態の場合、溶接個所は、図６に示したトーションバー９の外周と外周側シャフト１１の上端との境界（Ｋ）である。この溶接機構１４は、図示しない支持部材によって支持されている。

【0030】

ターンテーブル１５は、減速機４が組みつけられた状態のロボット１が載置されるものであり、載置されたロボット１を、トーションバー９を中心として、トーションバー９を中心軸として回転させる。本実施形態では、ターンテーブル１５には、減速機４が組みつけられた状態のベース１ａが載置される。このターンテーブル１５は、例えばサーボモータで構成されたテーブル駆動部１５ａによって回転駆動される。これにより、レーザ溶接機１４ａを固定した状態で、トーションバー９の上端側の全周を溶接することが可能になる。これにより、ねじり機構１３によって周方向へのねじりが加えられた状態でトーションバー９を溶接して固定することができる。

【0031】

ところで、ターンテーブル１５の回転に同期させてねじり駆動部１３ａによりねじり治具１３ｂを回転させ続ければ、ねじりを加えた状態でトーションバー９を溶接することが可能になると考えられる。その一方で、トルクを正確に加え続けて溶接するためには、トルクを加えた状態にねじり機構１３を維持しつつ溶接できることが好ましいと考えられる。そこで、本実施形態では、バックラッシ除去装置１２に回転機構１６を設けている。

【0032】

この回転機構１６は、例えばサーボモータにより構成されており、ねじり機構１３とともに上下動可能な状態で図示しない支持部材によって支持されている。そして、回転機構１６は、その出力にねじり機構１３が接続されており、ねじり機構１３の全体をターンテーブル１５と同期させて回転させる。つまり、回転機構１６は、ねじり機構１３を、トーションバー９に周方向へのねじりを加えた状態でターンテーブル１５と同期して回転させる。これにより、トーションバーに与えるトルクを一定に保ちつつ、トーションバー９の全周に渡って溶接することが可能になる。

【0033】

次に、上記した構成の作用について説明する。
前述のように、多段式の減速機４は、ロボット１の小型化に寄与すると考えられる一方、バックラッシを除去することが求められる。ただし、バックラッシを除去するために追加部材を設けることは、ロボット１の小型化を損なうおそれがある。そこで、本実施形態では、多段式の減速機４を採用するロボット１において、上記したバックラッシ除去装置１２を用い、以下に説明するバックラッシ除去方法により、小型化を損なうことなくバックラッシを除去することができるようにしている。

【0034】

バックラッシ除去方法では、図７に示すように、ステップＳ１において、ロボット１ここではベース１ａを載置する。このとき、図６に示すように、バックラッシ除去装置１２の近くには作業台１８が配置されており、破線にて示すようにベース１ａが作業台１８に載置される。この作業台１８では、溶接前の事前準備が行われる。具体的には、作業台１８には、破線にて示すように位置決め治具１９が予め用意されている。そして、図７に示すステップＳ２において、ベース１ａを位置決め治具１９に取り付けることにより、ベース１ａに位置決め治具１９を装着する。

【0035】

この位置決め治具１９には、ギヤ部品５ＣＲの内周側シャフト８に設けられている位置決め孔８ａに挿入される位置決めピン１９ａが設けられている。このとき、ギヤ部品５ＣＲは、下端側で予めベース１ａに固定された状態になっている。そのため、位置決めピン１９ａが位置決め孔８ａに挿入されるようにベース１ａを載置することで、ギヤ部品５ＣＲの中心軸が位置決めピン１９ａの中心軸と一致するようになる。つまり、位置決め治具１９とギヤ部品５ＣＲの中心軸との位置関係が定まることになる。

【0036】

また、作業台１８には、溶接個所の高さを計測する計測器２０が設けられている。この計測器２０は、例えばレーザ距離計により構成されており、図７に示すステップＳ３において、位置決め治具１９を装着した状態における溶接位置の高さを計測する。このとき計測された高さは、溶接機構１４による溶接時に利用される。

【0037】

高さが計測されると、図７に示すステップＳ４において、位置決め治具１９を装着した状態のロボット１を、ターンテーブル１５に載置する。このとき、位置決め治具１９は、ターンテーブル１５上の所定の位置に載置される。この所定の位置は、位置決めピン１９ａの中心軸とターンテーブル１５の回転軸とが一致する位置として予め設定されている。そのため、位置決め治具１９を所定の位置に載置することにより、ターンテーブル１５の回転軸とギヤ部品５ＣＲの中心軸つまりはトーションバー９の中心軸とが、互いに一致することになる。つまり、ターンテーブル１５とトーションバー９との位置関係が定まることになる。

【0038】

そして、図７に示すステップＳ５において、溶接が行われる。このステップＳ５では、両端側が固定される軸部材としてのトーションバー９と、トーションバー９に相対回転可能な状態で支持されている小ピニオン７および大ピニオン１０とを有するギヤ部品５ＣＲを、トーションバー９の図示下方の一端側を固定した状態で、トーションバー９に所定のトルクで周方向へのねじりを加えつつ、トーションバー９の図示上方の他端側を溶接して固定する。このステップＳ５は、溶接工程に相当する。

【0039】

より具体的には、トーションバー９は、ねじり機構１３により周方向に所定のトルクが加えられた状態で、ターンテーブル１５によってベース１ａとともに回転する。このとき、ねじり機構１３は、回転機構１６によってターンテーブル１５と同期して全体的に回転する。その結果、トーションバー９は、ねじりが加えられた状態であって、且つ、一定のトルクが与えられた状態で、自身の中心軸を中心として回転する。

【0040】

そして、溶接機構１４は、レーザ溶接機１４ａの焦点を計測した高さに合わせた状態で、より厳密にいえば、その高さにおけるトーションバー９の外周と外周側シャフト１１の上端との境界の位置に焦点を合わせた状態で溶接を行う。このとき、ねじり治具１３ｂは、上記したように概ねトーションバー９の直径と同じ大きさであり、トーションバー９の上端から所定の長さで伸びていることから、ねじりを加えた状態でトーションバー９を回転させたとしても、レーザ光１４ｂを遮ることがない。

【0041】

そのため、レーザ溶接機１４ａを移動させなくてもトーションバー９の外周の全域を溶接することができる。また、本実施形態では、ターンテーブル１５を概ね２周半させることにより、トーションバー９の外周を２周半に渡って溶接している。このようにして、多段式の減速機４を構成するギヤ部品５ＣＲを、トーションバー９にねじりを加えた状態で溶接および固定している。

【0042】

以上説明したバックラッシ除去装置１２およびバックラッシ除去方法によれば、次のような効果を得ることができる。

【0043】

バックラッシ除去装置１２は、両端側で固定される軸部材としてのトーションバー９と、トーションバー９に相対回転可能な状態で支持される小ピニオン７および大ピニオン１０とを有するギヤ部品５のバックラッシを除去するものであって、一端側を固定した状態のトーションバー９に所定のトルクで周方向へのねじりを加えるねじり機構１３と、ねじり機構１３によって周方向へのねじりが加えられた状態のトーションバー９の他端側を溶接して固定する溶接機構１４と、を備える。

【0044】

これにより、トーションバー９には、ねじりが加えられた状態でその両端が固定されることから、ねじりを復元しようとする復元力が発生する。そして、その復元力により、小ピニオン７および大ピニオン１０が周方向に付勢され、ギヤ部品５の歯が他のギヤ部品５の歯と当接した状態になる。これにより、減速機４のバックラッシを除去することができる。そして、トーションバー９は、ギヤ部品５に必要な部材であることから、バックラッシを除去しない場合と比べて追加部材が発生しない。したがって、小型化を損なうことなくロボット１のギヤ部品５のバックラッシを除去することができる。

【0045】

また、両端側が固定される軸部材としてのトーションバー９と、トーションバー９に相対回転可能な状態で支持されている小ピニオン７および大ピニオン１０とを有するギヤ部品５を、トーションバー９の図示下方の一端側を固定した状態で、トーションバー９に所定のトルクで周方向へのねじりを加えつつ、トーションバー９の図示上方の他端側を溶接して固定する溶接工程を含むバックラッシ除去方法によっても、小型化を損なうことなくロボット１のギヤ部品５のバックラッシを除去することができる。

【0046】

また、バックラッシ除去装置１２は、ロボット１が載置され、トーションバー９と同軸でロボット１を回転させるターンテーブル１５を備えている。これにより、溶接機構１４を移動させなくても、トーションバー９の全周を溶接することができる。

【0047】

また、バックラッシ除去装置１２は、ねじり機構１３を、トーションバー９に周方向へのねじりを加えた状態でターンテーブル１５と同期して回転させる回転機構１６を備えている。これにより、トーションバー９に与えるねじり、つまりは、トーションバー９に与えるトルクを容易に一定に保つことができる。

【0048】

また、バックラッシ除去装置１２では、ねじり機構１３は、トーションバー９の溶接される側の端部に形成されている溝部９ａに挿入するねじり治具１３ｂと、ねじり治具１３ｂをトーションバー９と同軸で回転させるねじり駆動部１３ａとを備えており、ねじり治具１３ｂを所定のトルクで回転させることによってトーションバー９に周方向へのねじりを加える。これにより、ロボット１に組み付けた状態で、トーションバー９にねじりを加えることができる。

【0049】

このとき、ねじり治具１３ｂは、トーションバー９の端部から所定の長さで形成されている。そのため、溶接機構１４を移動させなくてもレーザ光１４ｂが遮られることがなく、容易にトーションバー９の全周を溶接することができる。

【0050】

また、バックラッシ除去装置１２では、溶接機構１４は１つのモータからの出力を２系統の伝達経路で駆動対象物まで伝達する減速機４において、いずれか一方の伝達経路に設けられているギヤ部品５を溶接する。これにより、バックラッシを除去するための作業負荷を過度に増加させることなく、また、ロボット１の構造を過度に変更することなく、バックラッシを除去することができる。

【0051】

また、バックラッシ除去装置１２では、溶接機構１４は、減速機４のうち前段側から伝達された出力を後段側に伝達する中段に配置されるギヤ部品５を溶接する。これにより、バックラッシを除去するための作業負荷を過度に増加させることなく、また、ロボット１の構造を過度に変更することなく、バックラッシを除去することができる。

【0052】

また、バックラッシ除去装置１２では、溶接機構１４は、トーションバー９の周囲を１周以上に渡って溶接する。これにより、トーションバー９を強固に固定することができる。また、溶接されない部位がなくなるので、復元力の偏りをなくすことができ、トーションバー９が変形することを抑制できる。

【0053】

実施形態では多段式の減速機４に用いるギヤ部品５を対象としてバックラッシを除去したが、実施形態とは段数が異なる減速機４に用いるギヤ部品５を対象とすることができる。また、減速機４以外に用いられるギヤ部品５を対象とすることができる。また、実施形態では小ピニオン７および大ピニオン１０を有するギヤ部品５を対象とした例を示したが１つのピニオンを有するギヤ部品５を対象とすることができる。

【0054】

実施形態では回転機構１６を設け、ねじり機構１３全体をターンテーブル１５に同期して回転させる構成を例示したが、回転機構１６を設けることなく、トルクを与えつつターンテーブル１５と同期してねじり治具１３ｂを回転させる構成とすることができる。

【0055】

本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に含まれるものである。

【0056】

本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

【符号の説明】

【0057】

図面中、１はロボット、５はギヤ部品、７は小ピニオン（ギヤ）、９はトーションバー（軸部材）、１０は大ピニオン（ギヤ）、１２はバックラッシ除去装置、１３はねじり機構、１４は溶接機構、１５はターンテーブル、１６は回転機構を示す。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】