JPH01228792A - 直進回転ユニット - 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】 産業上の利用分野 本発明は産業用ロボ、ｌ−に使用されてｈる直進回転ユ
ニットに関するものである。

従来の技術 一般に産業用ロボット、特に水平多関節ロボツトは第２
図のような構成をとっている。以下簡単にその構成につ
いて説明する。第２図において１は本体部、２は第１ア
ーム３は第２アーム、４は直進回転部、６はチャックで
ある。上記のような構成をとった水平多関節ロボットで
は、第１アーム及び第２アームの姿勢により、チャック
を平面内で位置決めし、直進回転部４によシ、チャック
５の上下及び回転方向の位置決めを行なっている。

直進回転部４は、第１アーム２及び第２アーム３から離
れた位置にあるため、平面での位置決めの際には第１ア
ーム２及び第２アーム３を駆動するモータにとって大き
な負荷となる。以上のような理由により、直進回転部４
の軽量化が高速化のための大きな課題となっている。以
下図面を参照しながら、上述した従来の直進回転ユニッ
トの一例について説明する。

第３図は従来の直進回転ユニットの構成を示すものであ
る。第３図において、６はモータであシ、ボールネジ軸
γにタイミングベルトによシ回転が伝えられる。８はボ
ールネジのナットである。９はスプライン軸でプレート
によシボールネジのナツトで接合されているためボール
ネジのナツトと同期して直進運動をする。１０はモータ
であシ、スプラインナツト１１でモータ１０の回転をス
プライン軸９に伝達する。以上のように構成された直進
回転ユニットについて以下その動作について説明する。

まず、直進運動をする場合、モータ６が回転することに
よシタイミングベルトを介して７０ボールネジ軸に伝達
される。ボールネジ軸は直進方向は固定されておシ、ス
プライン軸９と接合されているため回転方向も規制され
ているため、ナツト８が直進運動を行なう。ナツ、ト８
の直進運動はプレートを介して９のスプライン軸に伝達
される。

以上のようにしてスプライン軸が直進運動を行なう。つ
ぎに回転運動をする場合、モータ１ｏが回転スることに
よシタイミングベルト及びスプラインナツト１１を介し
て９のスプライン軸に伝達される。以上のようにして直
進及び回転運動をする。

次に従来の技術の第２の例について、以下図面を参照し
ながら説明する。この場合特許公開昭６２−４９７０号
公報に述べられているが、以下、その概略を図面を参照
しながら説明する。第４図において１２は外周にスプラ
イン溝溝を設けたボーア　７Ｌ／ネジである。１３はボ
ールネジのナツト、１４はポールネジのナツトと接合し
たプーリ、１６はタイミングベルト、１６はプーリで１
７のモータ出力軸に接合されている。１８はスプライン
ナツトで１．１９はスプラインナツトと接合されたプー
リである。２０はタイミングベ／Ｖ　）である。

２１は２２のモータ出力軸と接合されたプーリである。

２３は１２のポールネジ軸と直結されたチャックである
。以上のように構成された直進回転ユニットについて以
下、その動作について説明する。まず直進運動をする場
合は、モータ１７が回転し、その動力がプーリ１６．タ
イミングベルト１６、プーリ１４を介してボールネジ１
３のナツトに伝達される。ポールネジ軸１２はスプライ
ンナツト１８によシ回転方向の運動を規制されているた
め、チャック２３は直進運動を行なう。次に回転運動を
する場合には、モータ２２が回転し、プーリ２１．タイ
ミングベルト２０．プーリ１９を介してスプラインナツ
ト１８に伝達され、スプライン溝によシボールネジ軸１
２に伝達される。

よってチャック２３は回転運動を行なう。以上のように
して、従来の技術の第２の例であるこの直進回転ユニッ
トは直進運動及び回転運動を行なう０発明が解決しよう
とした課題 しかしながら、従来の技術の第１の例では、メカ構成が
複雑であシ重量も大きくなるので水平多関節ロボット等
で第２図の直進回転ユニット４に使用するのには適さな
い。

第２の例では、回転トルクをすべてボールネジ軸１２上
に設けたスプライン溝で伝達する。あるいはスプライン
溝付きのポールネジ軸１２にチャック等を取付は作業を
するため剛性が必要であシ、スプライン溝付きのポール
ネジ軸１２の径を末きくしなければならないＯ，Ｘ、プ
ラインＨ付きのポールネジ軸１２の径が大きくなった場
合ナツト１３の径も大きくなる。高速直進運動の際には
、このナツト１３を急激に加減速しなければならないた
め、モータ１７にとって大きな負荷となる。

本発明は上記問題点にがんかみ高速で直進運動すること
ができ、同軸上で直進運動と回転運動が可能となる直進
回転ユニットを提供するものであ上記問題点を解決する
ため、本発明の直進回転ユニットは、送シねじと前記送
シねじを直進が不可能回転が可能となるように支持した
ハウジングと内面の一部または全部に前記送シねじと螺
合するねじ部をもち、外周にねじの送り方向と平行な方
向に溝をもったナツトと、前記ナツトに設けた溝に沿い
前記ナツトの回転方向を規制するガイド部という構成を
備えたものである。

作　　　用 本発明は上記した構成によシ、送りねじ部に関しては、
チャックを取シ付けないし、回転トルりの伝達も行なわ
ないため、径を小さくすることが可能である。高速直進
運動の際には、前記ネジ軸を急激に加減速するが、ネジ
軸の径を小さくした場合、ロータイナーシャは小さくな
るので、モータにとっては小さな負荷ですみ高速直進運
動が可能となる。

実施例 以下本発明の一実施例の直進回転ユニットについて図面
を参照しながら説明する。

第１図は本発明の実施ににおける直進回転ユニットの構
成を示すものである。第１図において、２４はプーリで
、ボールネジ軸２６に固定されている。２５はモータ２
７の出力軸と直結しているプーリ、２θはボールネジ軸
、２８は外周にスプライン溝を有するボールネジのナツ
ト、２９はスープラインのナツト、３ｏはスプラインの
ナットに固定したプーリ、プーリ３１はプＩＪ−３０と
タイミングベルトでつながっている。３２のモータの出
力軸は３１のプーリと直結している。３３は２６のボー
ルネジ軸及び２９のスプラインナツトを直進を不可能に
回転を可能にしたハウジングである。３４はチャックで
２８のナツトに接合されている。以上のように構成され
た直進回転ユニットに関して以下その動作について説明
する。

まずモータ２７を駆動することによシ、プーリ２６及び
プーリ２４を介してボールネジ軸２６が回転する。ボー
ルネジ軸２６の直進方向を固定しておけば、ナツト２８
はスプラインナツト２９により回転方向を規制されてい
るため、ボτルネジ２８のナツトは直進運動をおこなう
。よってチャック３４は直進運動をする。又モータ３２
を駆動させることにより、プーリ３０，３１を介してス
プラインのナツト２９に回転運動を伝えるためチャック
３４は回転する。ポールネジのナツトは任意に回転する
ことができるよってチャック３４も回転運動する。以上
のように本実施例によれば同軸上で直進運動及び回転運
動ができるユニツ１−の構成が可能である。

発明の効果 以上のように本発明はボールネジのナツトの外周にスプ
ライン溝を設けることによシ、同軸上で高速で直進運動
が可能である直進回転ユニットを提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における産業用ロボット
の直進回転ユニットの要部断面図、第２図は産業用ロボ
ットの斜視図、第３図は従来の産業用ロボットの直進回
転ユニットの斜視図、第４図は従来の他の直進回転ユニ
ットの要部断面図である０ ２６・・・・・・ポールネジ、２８・・・・・・ナツト
、２９・・・・・・スプラインナツト、３３・・・・・
・ハウジング。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１６第　
　１　　図　　　　　　　　ｗ−−一朴ルネ史−２ｇ−
１１ｋＤ＝スフ′ライン１ｌｔ１５ｆ５ｆ−ｒ１４’ｔ
ａｋｌ第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転可能な送りねじと、この滞りねじを直進が不
   可能であり、回転可能になるように支持したハウジング
   と、内面が前記送りねじと螺合するねじ部をもつナット
   と、ナットの回転を規制するガイド部とからなり、前記
   ナットはその外面に設けられた溝によりガイド部と相対
   的に摺動可能となることを特徴とした直進回転ユニット
   。
2. （２）前記ガイド部は前記ナットを任意に回転させるこ
   とが可能であることを特徴とした特許請求の範囲第１項
   記載の直進回転ユニット。