JPH0118314Y2

JPH0118314Y2 -

Info

Publication number: JPH0118314Y2
Application number: JP1099985U
Authority: JP
Priority date: 1985-01-28
Filing date: 1985-01-28
Publication date: 1989-05-29
Also published as: JPS61127993U

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

【図面の簡単な説明】

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。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

基台内に支持され、モータにより回転する垂直
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。