JPH0118314Y2 - - Google Patents
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- JPH0118314Y2 JPH0118314Y2 JP1099985U JP1099985U JPH0118314Y2 JP H0118314 Y2 JPH0118314 Y2 JP H0118314Y2 JP 1099985 U JP1099985 U JP 1099985U JP 1099985 U JP1099985 U JP 1099985U JP H0118314 Y2 JPH0118314 Y2 JP H0118314Y2
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Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、産業用ロボツトを上下動させるため
の機構に関する。[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a mechanism for vertically moving an industrial robot.
従来技術
一般に、この種の産業用ロボツトは、アーム部
分を上下方向に移動させるために、垂直方向の案
内機構を備えている。従来のこの種の案内機構
は、スプラインシヤフトまたは滑り案内面などを
組み合わせて構成されている。これらの案内面
は、全て直接外部に露出しているため、摺動面
で、油漏れや、発塵源と成り易く、したがつてク
リーンルームなどで使用できないことになる。Prior Art Generally, this type of industrial robot is equipped with a vertical guide mechanism to move the arm portion in the vertical direction. Conventional guide mechanisms of this type are constructed by combining spline shafts, sliding guide surfaces, and the like. Since all of these guide surfaces are directly exposed to the outside, they are sliding surfaces and easily become a source of oil leakage and dust generation, and therefore cannot be used in clean rooms or the like.
このように、従来の上下動機構では、案内面が
解放型となつているため、シール性が悪く、また
潤滑油の飛散や、発塵の恐れがあり、さらに危険
防止のために摺動面にカバーなどが必要とされる
他、電気配線や空気配管等も外部に露出する結果
となる。 As described above, in conventional vertical movement mechanisms, the guide surface is open type, which has poor sealing properties, and there is a risk of lubricant oil scattering and dust generation.In addition, to prevent danger, the sliding surface In addition to requiring covers, electrical wiring, air piping, etc. are exposed to the outside.
考案の目的
ここに、本考案の目的は、上下方向の駆動機構
および必要な配線や配管などを全て内部に密閉状
態で組み込み、発塵防止および防塵機能を高める
とともに、小さな機能で、上下方向の大きなスト
ロークを確保することである。Purpose of the invention The purpose of the invention is to incorporate the vertical drive mechanism and all necessary wiring and piping internally in a sealed state, to improve dust prevention and dustproof functions, and to improve the vertical movement with a small function. The goal is to ensure a large stroke.
考案の構成
そこで、本考案は、筒状の基台の内部にねじ機
構および案内機構を組み込み、ロボツトの本体部
分をこの送りねじ機構によつて上下動させること
を前提とし、基台およびロボツトを支持する筒軸
を同心的に組み合わせ、これらの内部でねじ機構
および上下方向の一対のガイドレールおよびスラ
イド部材を合理的な配置で組み入れ、さらに基台
と筒軸との間のシールによつて可動部分を完全に
密閉し、特殊な環境でもロボツトを利用できるよ
うにしている。Structure of the invention Therefore, the present invention is based on the premise that a screw mechanism and a guide mechanism are incorporated inside a cylindrical base, and that the main body of the robot is moved up and down by this feed screw mechanism. The cylinder shafts to be supported are assembled concentrically, a screw mechanism, a pair of vertical guide rails, and a slide member are incorporated inside these in a rational arrangement, and the cylinder shaft is movable by a seal between the base and the cylinder shaft. The parts are completely sealed, allowing the robot to be used even in special environments.
実施例の構成
以下、本考案の好ましい実施例の構成を図面に
基づいて具体的に説明する。Configuration of Embodiment Hereinafter, the configuration of a preferred embodiment of the present invention will be specifically described based on the drawings.
まず、第1図および第2図は、ロボツト1の全
体的な構成を示している。このロボツト1のロボ
ツト本体2は、下面に取り付けられた筒軸3によ
り基台4に対し上下動自在に支持されている。そ
して上記ロボツト本体2は、垂直方向の軸5a,
6aにより、第1アーム5および第2アーム6を
順次連結しており、先端部分でロボツトハンド7
をその軸7aにより回転自在に支持している。ま
たロボツト本体2は、その内部で第1アーム5を
駆動するためのモータ8、第2アーム6を駆動す
るためのモータ9、およびロボツトハンド7に回
転運動を与えるためのモータ10を収納してい
る。これらのモータ8,9,10の回転は、タイ
ミングプーリやタイミングベルトによつて、従動
側に伝達される。 First, FIGS. 1 and 2 show the overall configuration of a robot 1. As shown in FIG. A robot body 2 of the robot 1 is supported by a cylindrical shaft 3 attached to the lower surface of the base 4 so as to be movable up and down. The robot body 2 has vertical shafts 5a,
6a sequentially connects the first arm 5 and the second arm 6, and the robot hand 7 is connected at the tip.
is rotatably supported by its shaft 7a. The robot body 2 also houses therein a motor 8 for driving the first arm 5, a motor 9 for driving the second arm 6, and a motor 10 for giving rotational motion to the robot hand 7. There is. The rotation of these motors 8, 9, and 10 is transmitted to the driven side by a timing pulley or a timing belt.
次に、第3図および第4図は本考案の要部、す
なわちロボツトの上下動機構11を示している。
この上下動機構11は、主要部として、上記筒軸
3を上下方向に案内するために、一対のガイドレ
ール12、スライド部材13、上下方向に駆動す
るためのねじ軸14、これにはまり合うナツト部
材15および上記ねじ軸14を駆動するための減
速機付モータ40などを備えている。 Next, FIGS. 3 and 4 show the main part of the present invention, that is, the vertical movement mechanism 11 of the robot.
The vertical movement mechanism 11 includes, as main parts, a pair of guide rails 12 for vertically guiding the cylindrical shaft 3, a slide member 13, a screw shaft 14 for driving the cylinder shaft 3 in the vertical direction, and a nut fitted therein. A motor 40 with a reduction gear for driving the member 15 and the screw shaft 14 is provided.
上記基台4は、筒状部分の下底部分で基板17
を備えている。この基板17は、その中心位置の
玉軸受18により上記ねじ軸14を回転自在に支
持しており、またそのねじ軸14を挟んで一対の
ガイドレール12および支柱19を垂直方向に固
定している。このガイドレール12は、支柱19
の背面側に取り付けられており、円弧状の案内面
の部分で、一対のスライド部材13とはまり合つ
ている。なお、このスライド部材13は、ガイド
レール12の案内面に対し、循環型の直線ボール
ベアリングを介在させている。 The base 4 has a substrate 17 at the bottom of the cylindrical portion.
It is equipped with This board 17 rotatably supports the screw shaft 14 by a ball bearing 18 at its center, and also fixes a pair of guide rails 12 and a support 19 vertically across the screw shaft 14. . This guide rail 12 is
It is attached to the back side of the slide member 13, and fits into the pair of slide members 13 at the arcuate guide surface portion. Note that this slide member 13 has a circulating linear ball bearing interposed on the guide surface of the guide rail 12.
そして、これらの一対のスライド部材13は、
背面側でそれぞれのホルダー20を介し、下方で
プレート21に、また上方で筒状のサポート22
にそれぞれ連結されている。上記プレート21
は、ガイドレール12および支柱19を貫通させ
るために、それぞれ対応部分で長孔23を形成し
ており、また中心位置で小判型筒状のハウジング
24により、ねじ軸14と噛み合うナツト部材1
5を回り止め状態で保持している。このねじ軸1
4およびナツト部材15は、摺動抵抗を少なくす
るために、ボールねじ、およびボールねじナツト
により構成されている。 These pair of slide members 13 are
Through each holder 20 on the back side, to the plate 21 at the bottom, and to the cylindrical support 22 at the top.
are connected to each other. Said plate 21
In order to allow the guide rail 12 and the support column 19 to penetrate therethrough, a long hole 23 is formed at the corresponding portion, and the nut member 1 engages with the screw shaft 14 by an oval-shaped cylindrical housing 24 at the center position.
5 is held in a non-rotating state. This screw shaft 1
4 and the nut member 15 are constituted by a ball screw and a ball screw nut in order to reduce sliding resistance.
なお、このねじ軸14は、上端部分で、ガイド
レール12および支柱19の上端面に取り付けら
れたプレート25の玉軸受26によつて回転自在
に支持されており、さらに上端部分で、非通電時
制動型の電磁ブレーキ27に連結されている。こ
の電磁ブレーキ27は、プレート25の上面に取
り付けられた支持枠28によつて下向きに取り付
けられている。 The screw shaft 14 is rotatably supported at its upper end by a ball bearing 26 of a plate 25 attached to the upper end surface of the guide rail 12 and the support column 19, and furthermore, at its upper end, when not energized It is connected to a braking type electromagnetic brake 27. This electromagnetic brake 27 is attached downward by a support frame 28 attached to the upper surface of the plate 25.
一方、前記筒状のサポート22は、スプリング
受け29の部分で、基板17の上に乗せられた圧
縮スプリング30によつて支持されており、上端
部分で筒軸3およびその内部のカバー32に連結
されている。この筒軸3は、基台4の上面に取り
付けられたリング33のシール部材34に摺動可
能な状態で接しており、また、上記基台4の内部
に取り付けられた複数例えば4つのガイドローラ
35に外周面で接しており、さらに上端部分で既
に述べたロボツト本体2に連結されている。上記
ガイドローラ35は、第5図に示すように、それ
ぞれリング33と一体のブラケツト31によつて
支持されている。 On the other hand, the cylindrical support 22 is supported at the spring receiver 29 by a compression spring 30 placed on the base plate 17, and is connected to the cylindrical shaft 3 and the cover 32 inside thereof at the upper end. has been done. This cylindrical shaft 3 is in slidable contact with a sealing member 34 of a ring 33 attached to the upper surface of the base 4, and is also in contact with a plurality of guide rollers, for example, four guide rollers attached inside the base 4. 35 on its outer circumferential surface, and is further connected to the robot main body 2 mentioned above at its upper end. The guide rollers 35 are each supported by a bracket 31 integral with a ring 33, as shown in FIG.
なお、上記基台4は、配線または配管用のガイ
ド37の動きを許容するために垂直方向の窓36
を形成している。このガイド37はサポート22
の側面に取り付けられており、窓36の部分から
基台4の側面に取り付けられたカバー38の部分
に突出している。このカバー38の内部には、制
御盤45などが納められる。 Note that the base 4 has a vertical window 36 to allow movement of a guide 37 for wiring or piping.
is formed. This guide 37 is supported by 22
The cover 38 is attached to the side surface of the base 4 and protrudes from the window 36 to the cover 38 attached to the side surface of the base 4. A control panel 45 and the like are housed inside the cover 38.
そして前記モータ40は、このカバー38の内
部で基台4の取り付け板39に対し、レゾルバ等
の回転検出器16とともに下向きに取り付けられ
ている。このモータ40の出力軸41の回転は、
タイミングプーリ42,43およびタイミングベ
ルト44によつて前記ねじ軸14に伝達される。
なお上記サポート22の側面に、開口側で遮光板
46が取り付けられている。この遮光板46は、
窓36の両側縁に取り付けられたオーバーラン検
出用の2つのフオトセンサ47,48および原点
検出用のフオトセンサ49と対応している。 The motor 40 is attached to a mounting plate 39 of the base 4 inside the cover 38 so as to face downward together with a rotation detector 16 such as a resolver. The rotation of the output shaft 41 of this motor 40 is
It is transmitted to the screw shaft 14 by timing pulleys 42, 43 and a timing belt 44.
Note that a light shielding plate 46 is attached to the side surface of the support 22 on the opening side. This light shielding plate 46 is
This corresponds to two photo sensors 47 and 48 for overrun detection and a photo sensor 49 for origin detection, which are attached to both side edges of the window 36.
考案の作用
次に、上記ロボツト1の動作を考案の作用とと
もに説明する。Effect of the invention Next, the operation of the robot 1 will be explained together with the effect of the invention.
第3図の状態で、圧縮スプリング30は、その
上向きの弾力によつて、サポート22を常に上方
に押し上げているため、ロボツト本体2の荷重
は、殆どこの圧縮スプリング30によつて支持さ
れている。この状態で、モータ40が回転する
と、その回転力は、タイミングプーリ42、タイ
ミングベルト44、タイミングプーリ43を経て
ねじ軸14に伝達される。この結果、ねじ軸14
の回転方向に応じて、ナツト部材15は、回り止
め状態のままプレート21およびハウジング24
とともに上昇または下降方向に移動する。このと
き、圧縮スプリング30がロボツト本体2の自重
を支えているため、モータ40の駆動力は、小さ
くて十分である。このようにして、筒軸3は、基
台4の筒状部に案内されて、ロボツト1に上昇、
または下降運動を与える。 In the state shown in FIG. 3, the compression spring 30 constantly pushes the support 22 upward due to its upward elasticity, so most of the load on the robot body 2 is supported by the compression spring 30. . When the motor 40 rotates in this state, its rotational force is transmitted to the screw shaft 14 via the timing pulley 42, timing belt 44, and timing pulley 43. As a result, the screw shaft 14
Depending on the rotational direction of
move in an upward or downward direction. At this time, since the compression spring 30 supports the weight of the robot body 2, the driving force of the motor 40 is small and sufficient. In this way, the cylindrical shaft 3 is guided by the cylindrical part of the base 4 and ascends to the robot 1.
Or give a downward motion.
また、モータ40が停止した時点で、ナツト部
材15は、ねじ部分の自動止まり作用によつて、
回転しない状態になる。これに加えて、電磁ブレ
ーキ27に対する通電が絶たれるため、電磁ブレ
ーキ27は、モータ40の停止時点でねじ軸14
にブレーキ力を働かせ、その回転を確実に阻止す
る。筒軸3が上下方向に移動するとき、一対のス
ライド部材13が一対のガイドレール12を挟み
込むような状態で、滑らかに案内され、しかもガ
イドローラ35によつて四方から支持されている
から、その中心位置を高い精度のもとに確保しな
がら、上下方向の運動をすることになる。またこ
のような上下動機構11が筒軸3および基台4の
内部に完全におさめられており、しかも筒軸3と
リング33との間にシール部材34が介在してい
るため、上下動機構11は、ロボツト1の使用環
境から完全に遮断され、しかも可動部分の油や塵
埃などが外部に飛び出ないから、クリーンルーム
などの清浄な環境での使用に適する。 Furthermore, when the motor 40 stops, the nut member 15 is automatically stopped by the threaded portion.
It will not rotate. In addition, since the electromagnetic brake 27 is de-energized, the electromagnetic brake 27 operates on the screw shaft 14 when the motor 40 stops.
Apply braking force to the motor to reliably prevent its rotation. When the cylinder shaft 3 moves in the vertical direction, it is smoothly guided by the pair of slide members 13 sandwiching the pair of guide rails 12, and is supported from all sides by the guide rollers 35. It moves vertically while maintaining the center position with high precision. Further, since the vertical movement mechanism 11 is completely housed inside the cylinder shaft 3 and the base 4, and the seal member 34 is interposed between the cylinder shaft 3 and the ring 33, the vertical movement mechanism 11 is completely housed inside the cylinder shaft 3 and the base 4. 11 is completely isolated from the environment in which the robot 1 is used, and since oil and dust from moving parts do not escape to the outside, it is suitable for use in a clean environment such as a clean room.
考案の変形例
上記実施例は、ロボツト1を水平多関節型のも
のとして示しているが、このロボツト1は、その
他の関節型、あるいは直交座標型、さらに円筒座
標型として構成することもできる。Modifications of the Idea Although the above embodiment shows the robot 1 as a horizontal multi-joint type, the robot 1 can also be constructed as another joint type, a Cartesian coordinate type, or even a cylindrical coordinate type.
考案の効果
本考案では、上下方向の駆動機構が基台の内部
におさめられ、かつシール部材によつて完全に密
閉されているから、ベローズや、蛇復式カバー以
外で高い気密が確保でき、特殊な作業環境での使
用が可能となり、また内部の発塵によつても、作
業環境が汚染されないから、クリーンルーム用の
ロボツトとしても適切である。Effects of the invention In this invention, the vertical drive mechanism is housed inside the base and is completely sealed by the sealing member, so high airtightness can be ensured without using bellows or a serpentine cover. The robot can be used in a clean working environment, and the working environment will not be contaminated by internal dust, making it suitable as a clean room robot.
また可動部分が完全に筒軸および基台の内部に
おさめられているから、ロボツトの上下運動時
に、それらの可動部分が隣接の装置などと干渉せ
ず、したがつて安全性が確保できる。 Furthermore, since the movable parts are completely housed inside the cylinder shaft and the base, these movable parts do not interfere with adjacent equipment when the robot moves up and down, thus ensuring safety.
さらに、ロボツト本体が筒軸によつて支持され
ており、この筒軸が上方の部分でガイドローラに
よつて案内され、かつ下方部分でガイドレールや
スライド部材によつても案内されるため、小型な
がらも、高い精度のもとに、大きな上下方向のス
トロークが確保できる。 Furthermore, the robot body is supported by a cylindrical shaft, and this cylindrical shaft is guided by guide rollers in the upper part, and also by guide rails and slide members in the lower part, making it compact. However, it is possible to secure a large vertical stroke with high accuracy.
第1図は本考案の上下動機構を備えたロボツト
の平面図、第2図はロボツトの側面図、第3図は
本考案の上下動機構の垂直断面図、第4図は本考
案の上下動機構の水平断面図、第5図はガイドロ
ーラの支持部の断面図である。
1……ロボツト、2……ロボツト本体、3……
筒軸、4……基台、5……第1アーム、6……第
2アーム、11……上下動機構、12……ガイド
レール、13……スライド部材、14……ねじ
軸、15……ナツト部材、40……モータ、30
……圧縮スプリング、33……リング、34……
シール部材、35……ガイドローラ。
Figure 1 is a plan view of a robot equipped with the vertical movement mechanism of the present invention, Figure 2 is a side view of the robot, Figure 3 is a vertical sectional view of the vertical movement mechanism of the present invention, and Figure 4 is a vertical view of the robot of the present invention. A horizontal sectional view of the moving mechanism, and FIG. 5 is a sectional view of the support portion of the guide roller. 1...Robot, 2...Robot itself, 3...
Cylindrical shaft, 4... Base, 5... First arm, 6... Second arm, 11... Vertical movement mechanism, 12... Guide rail, 13... Slide member, 14... Screw shaft, 15... ... Nut member, 40 ... Motor, 30
...Compression spring, 33...Ring, 34...
Seal member, 35...Guide roller.
Claims (1)
方向のねじ軸と、このねじ軸と噛み合うナツト部
材と、基台により上下動自在に支持され、上部で
ロボツトを支持し、下部がねじ軸、後述ガイドレ
ールを囲む筒軸と、上記基台内にナツト部材より
外側でねじ軸と並べて垂直方向に固定したガイド
レールと、このガイドレールに案内されて移動可
能で、上記のナツト部材および筒軸と一体のスラ
イド部材と、上記基台の上部に固定したリング
と、このリングに設けたシール部材およびその下
面に設けたガイドローラとから成り、上記のシー
ル部材およびガイドローラを上記筒軸の外周に当
てたことを特徴とするロボツトの上下動機構。 A vertical screw shaft supported in a base and rotated by a motor, a nut member that meshes with this screw shaft, supported by the base to be able to move up and down, supporting the robot at the top, and a screw shaft at the bottom, which will be described later. A cylindrical shaft surrounding the guide rail, a guide rail fixed in the base in a vertical direction outside the nut member in line with the screw shaft, and a guide rail that is movable while being guided by the guide rail, and is connected to the nut member and the cylindrical shaft. It consists of an integral sliding member, a ring fixed to the upper part of the base, a sealing member provided on this ring, and a guide roller provided on the lower surface of the ring, and the sealing member and guide roller are attached to the outer periphery of the cylinder shaft. The robot's vertical movement mechanism is characterized by its ability to hit the target.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1099985U JPH0118314Y2 (en) | 1985-01-28 | 1985-01-28 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1099985U JPH0118314Y2 (en) | 1985-01-28 | 1985-01-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61127993U JPS61127993U (en) | 1986-08-11 |
| JPH0118314Y2 true JPH0118314Y2 (en) | 1989-05-29 |
Family
ID=30492702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1099985U Expired JPH0118314Y2 (en) | 1985-01-28 | 1985-01-28 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0118314Y2 (en) |
-
1985
- 1985-01-28 JP JP1099985U patent/JPH0118314Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61127993U (en) | 1986-08-11 |
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