JPH01295789A - 直交座標ロボットにおける防塵装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 この発明は直交座標ロボットにおける防塵装置に関し、
さらに詳細にいえば、直交座標ロボットの各軸に対応す
る被駆動部を往復動可能に支持する基部ケーシングの開
口部に切屑、塵埃等が侵入することを防止するための防
塵装置に関する。

〈従来の技術〉 従来から切削、研磨等の用途に汎用されている直交座標
ロボットにおいては、各軸組に基部ケーシングの一側面
を解放しておいて、基部ケーシングに内蔵されたボール
ねじと被駆動部に固定したボールねじナツトとを螺合さ
せることにより所定位置まで被駆動部を移動させる基本
的構成が採用されている。具体的には、例えば３次元直
交座標ロボットであれば、ｘ、ｙ、ｚ軸毎に上記の構成
が採用されているとともに、ｚ軸周の基部ケーシングが
Ｘ軸用の被駆動部と一体化され、かつｙ軸用の基部ケー
シングが２軸用の被駆動部と一体化されている。

そして、上記ボールねじとボールねじナツトとの噛合い
部に切屑、塵埃等が付着すると、駆動力の伝達がスムー
ズに行なわれなくなってしまうので、基部ケーシングの
開口に防塵処理を施すことが必要になる。

このような必要性を考慮して従来から、基部ケーシング
の両端部と被駆動部の両端部にそれぞれ通常のジャバラ
の両端が固定した防塵装置、または、通常のジャバラに
代えて巻取りジャバラを用いた防塵装置が採用されてい
た。

そして、これらの防塵装置を採用すれば、被駆動部の移
動に伴ならてジャバラが伸縮するので、基部ケーシング
の開口を常に閉鎖状態とし、切屑、塵埃等の侵入を確実
に阻止することができる。

〈発明が解決しようとする課題〉 上記前者の構成の防塵装置においては、被駆動部の往復
動距離よりも長い基部ケーシングが必要になり、直交座
標ロボットが全体として必要以上に大型化してしまうと
いう問題がある。さらに詳細に説明すると、ジャバラを
使用している関係上、必然的に縮み代が必要になるので
あるから、直交座標ロボットの各軸のストロークを大き
くすると、ジャバラの縮み代も大きくしなければならず
、被駆動部を往復動させるために必要な距離に対して所
定の割合で長い基部ケーシングが必要になるのである。

また、ジャバラは完全に伸長させられた場合にのみ平面
状となるのであるから、通常は程度の差はあるものの、
谷部が存在し、この部分に蓄積させられた切屑、塵埃等
を除去することが困難になってしまう。この結果、蓄積
させられた切屑、塵埃等が基部ケーシングの内部に侵入
する可能性が高くなってしまうという問題もある。

上記後者の構成の防塵装置においては、ジャバラを巻取
るようにしているのであるから、基部ケーシングが必要
以上に長くなることはないが、ジャバラの余分なストロ
ーク分を巻取るためのばねが必要であるから、ばねの張
力に起因して被駆動部を移動させる場合の負荷が大きく
なってしまうという問題がある。上記負荷の増大につい
ては、被駆動部を往復動させるストロークが小さい場合
にはばねの張力を余り大きくしなくてもよいのでさ程問
題にはならないが、ストロークが大きくなれば、ばねの
張力を大きくしなければならないので、側底無視し得な
い状態になってしまう。

また、ジャバラを巻取るための力をばねにより与えてい
るのであるから、耐久性に乏しいという問題があるのみ
ならず、ジャバラが摺動させられることになるのである
から、ジャバラ自体の耐久性も乏しくなってしまうとい
う問題がある。

〈発明の目的〉 この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、
基部ケーシングを必要以上に長くすることなく、しかも
負荷を必要以上に増大させることのない直交座標ロボッ
トにおける防塵装置を提供することを目的としている。

く課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成するための、この発明の防塵装置は、
被駆動部の移動方向両端部に設けた巻取り部と基部ケー
シングの端部との間に基部ケーシングの開口を覆う防塵
シートを設けているとともに、両巻取り部と同一の中心
軸を有し、かつ狭められる方向に付勢されたテーパ溝部
材を設け、両テーパ溝部材同士を互に連動して回転させ
るように連結するテーパベルトを設けている。

但し、上記巻取り部に近接させて防塵シートを基部ケー
シングの開口縁に接触させる補助ローラをさらに設けて
いることが好ましい。

また、上記テーパベルトとしては、両テーパ溝部材同士
を互に逆に回転させるものであってもよく、或は、両テ
ーパ溝部材同士を互に同一方向に回転させるものであっ
てもよい。

く作用〉 以上の構成の防塵装置であれば、被駆動部の移動に伴な
って一方の防塵シートが巻取り部から送り出される。そ
して、一方の防塵シートの送り出しに伴なう一方の巻取
り部の回転がテーパ溝部材とテーパベルトを介して他方
の巻取り部に伝達されるので、他方の巻取り部が他方の
防塵シートを巻取る方向に回転させられる。

また、上記再巻取り部の回転速度は、テーパ溝部材とテ
ーパベルトとの係合状態に基いて定まるとともに、テー
パ溝部材が常時狭められる方向に付勢されているのであ
るから、負荷が小さい場合には、テーパベルトがテーパ
溝部材の周縁部のみと係合し、逆に負荷が大きい場合に
は、テーパベルトがテーパ溝部材の回転中心寄り部と係
合することになる。したがって、防塵シートを同一長さ
だけ巻取り、或は送り出すのに必要な巻取り部の回転数
が異なる場合には、上記負荷が互に異なり、テーパベル
トの係合位置が変化するのであるから、巻取り長さと送
り出し長さが等しくなるように各巻取り部の回転速度を
設定することができる。

この結果、基部ケーシングの開口を覆う両防塵シートの
長さの和が一定長さに保持され、防塵シートのたるみ、
過度の張力に起因する被駆動部の移動阻止等を防止して
、被駆動部の位置に拘らず確実な防塵効果を発揮するこ
とができる。

そして、上記巻取り部に近接させて防塵シートを基部ケ
ーシングの開口縁に接触させる補助ローラをさらに設け
ている場合には、巻取り部の取付は位置を自由に設定す
ることができるとともに、巻取り部における防塵シート
の巻り量の多少に拘らず、防塵シートにより基部ケーシ
ングの開口を確実に覆い、切屑、塵埃等の侵入を確実に
防止することができる。

〈実施例〉 以下、実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。

第４図は直交座標ロボットの構成を概略的に示す斜視図
であり、互に直交する方向における位置を制御するため
の各軸制御部（以下、Ｘ軸制御部、ｙ軸制御部、２軸制
御部と称する）　（ｌｘ）（ｌｙ）（ｌｚ）を有してい
る。

したがって、Ｘ軸制御部（ｌｘ）、ｙ軸制御部（ｌｙ）
およびＺ軸制御部（ｌｚ）における位置をそれぞれ制御
することにより、３次元的に任意の位置決めを行なうこ
とができる。

第３図はＸ軸制御部（ｌｘ）の構成を示す縦断正面図で
あり、第１図はＸ軸制御部（ｌｘ）に組込まれた防塵装
置を詳細に示す拡大図であり、第２図は第１図の■−■
線断面図である。

Ｘ軸方向に十分な長さを有する基部ケーシング（りの−
側面を開放しているとともに、基部ケーシング（２）の
全長にわたってモータ（３ａ）により回転駆動させられ
るボールねじ（３）を有している。そして、上記開放面
から外部に突出する被駆動部（４）の所定位置にボール
ねじナツト（４ａ）を設け、ボールねじナツト（４ａ）
をボールねじ（３）と螺合させておくことにより、被駆
動部（４）を所望距離だけ移動させることができるよう
にしている。尚、上記被駆動部（４）と一体内に２軸制
御部（１ｚ）の基部ケーシング（図示せず）を設けてい
る。

上記開放面を覆う防塵装置は、１対の防塵シート（５ａ
）　（５ｂ）と、各防塵シート（５ａ）　（５ｂ）の先
端部を巻取る巻取りロール（６ａ）　（８ｂ）と、巻取
りロール（６ａ）　（６ｂ）と一体内に設けたテーパ溝
部材（７ａ）　（７ｂ）と、両テーパ溝部材同士を連結
するテーパベルト［Ｆ］）と、防塵シート（５ａ）　（
５ｂ）を基部ケーシング（２）の開口端縁に圧接するた
めの補助ロール（９ａ）　（９ｂ）とから構成されてい
る。

さらに詳細に説明すると、上記巻取りロール（６ａ）は
防塵シート（５ａ）と同一幅の巻取り空間を有しており
、両側に突出形成された軸（８ｃ）を被駆動部（４）か
ら移動方向に向けて突出させられた軸受は部（４ｂ）に
回転可能に支持させられている。そして、一方の側壁外
面（７ｃ）をテーパ状に形成しているとともに、上記テ
ーパと逆のテーパが形成されたリング部材（７ｄ）を上
記軸（６ｃ）にスライド可能に係合させており、しかも
、上記軸受は部（４ｂ）とリング部材（７ｄ）との間に
ばね（７ｅ）を設けることによりテーパ溝部材（７ａ）
を巻取り部（６ａ）と一体内に形成している。

上記防塵シート（５ａ）（５ｂ）は、それぞれ一方の端
縁が基部ケーシング（２）に固定されているとともに、
他方の端縁が巻取り部（６ａ）　（８ｂ）に巻取られて
おり、被駆動部（４）の移動距離に対応して巻取り量が
変化する。

上記テーパベルト（８）は両側面がテーパ溝部材（７ａ
）　（７ｂ）のテーパ面に沿う断面形状を有するエンド
レスベルトである。

尚、ｙ軸制御部（ｌｙ）および２軸制御部（１ｚ）に組
込まれた防塵装置の構成は上記防塵装置と同一の構成で
あるから、説明は省略する。

上記の構成のＸ軸制御部（ｌｘ）の動作は次のとおりで
ある。

図示しないロボットコントローラから供給される制御信
号に基いてモータ（３ａ）が駆動されれば、ボールねじ
Ｇ）が回転駆動させられるので、ボールねじ（３）の回
転数に基いて定まる所定距離だけ被駆動部（４）を移動
させることができる。

被駆動部（４）が巻取り部（６ａ）の方向に移動させら
れる場合には、巻取り部（６ｂ）が基部ケーシング（２
）の端部から離れるのであるから、防塵シート（５ｂ）
に張力が作用し、巻取り部（６ｂ）を反時計方向に回転
させるので、巻取られていた防塵シート（５ｂ）を送り
出し、基部ケーシング（２）の開放面を覆って切屑、塵
埃等の侵入を確実に阻止することができる。

また、巻取り部（６ｂ）が強制的に回転させられれば、
テーパ溝部材（７ｂ）、テーパベルト［Ｆ］）およびテ
ーパ溝部材（７ａ）を介して巻取り部（６ａ）に回転力
が伝達されるので、巻取り部（６ａ）が巻取り部（６ｂ
）と同一方向に回転して防塵シート（５ａ）を巻取り、
基部ケーシング■の開放面を覆って切屑、塵埃等の侵入
を確実に阻止することができる。

上記両巻取り部（６ａ）　（８ｂ）の回転速度の関係に
ついてさらに詳細に説明すると、上記テーパ溝部材（７
ａ）　（７ｂ）は共にばね（７ｅ）によりテーパ溝部が
狭くなるように付勢させられているのであるから、防塵
シート（５ａ）（５ｂ）を送り出し、巻取る場合のテン
ションの大小によってテーパベルト（８）がテーパ溝部
材（７ａ）　（７ｂ）と係合する位置が変化する。そし
て、テーパベル）　（８）の係合位置が変化すれば、両
巻取り部（６ａ）　（８ｂ）の回転速度も変化するので
あるから、巻取り部（６ａ）による防塵シート（５ａ）
の巻取り長さと巻取り部（６ｂ）からの防塵シート（５
ｂ）の送り出し長さを等しくすることができる。

この結果、被駆動部（４）の位置に影響されることなく
、基部ケーシング（２）の開放面を確実に覆い、切屑、
塵埃等の侵入を確実に阻止することができ、直交座標ロ
ボットの位置決め精度を高く維持することができる。

被駆動部（４）が巻取り部（６ｂ）の方向に移動させら
れる場合にも上記と同様に基部ケーシング（２）の開放
面を確実に覆い、切屑、塵埃等の侵入を確実に阻止する
ことができ、直交座標ロボットの位置決め精度を高く維
持することができる。

以上要約すれば、防塵シートを送り出す側においては強
制的に巻取り部が回転させられるのであり、防塵シート
を巻取る側においては最適の減速比、増速比が自動的に
選択され、防塵シートの送り出し長さと等しい長さだけ
防塵シートを巻取ることができる。

尚、この発明は上記の実施例に限定されるものではなく
、例えば、両巻取り部を互に逆方向に回転させるように
テーパベルトを巻掛けるとともに、各巻取り部に対する
防塵シートの巻取り方向を互に同一方向に設定しておく
ことが可能であるほか、防塵シートの巻取り量に対応さ
せて巻取り部を昇降させるようにするとともに、補助ロ
ールを省略することが可能であり、さらに、テーパベル
トと一方のテーパ溝部材との係合位置を固定しておき、
他方のテーパ溝部材との係合位置のみが変化させられる
ようにすることが可能であるほか、この発明の要旨を変
更しない範囲内において種々の設計変更を施すことが可
能である。

〈発明の効果〉 以上のように第１の発明は、１対の巻取り部をテーパ溝
部材とテーパベルトにより連動させるようにしているの
で、防塵シートの巻取り量に対応させて防塵シート巻取
り側の巻取り部に対する減速比、増速比を自動的に設定
し°ζ、一方の防塵シートの送り出し長さと他方の防塵
シートの巻取り長さとを常時等しくすることができ、良
好な防塵効果を発揮することができるという特有の効果
を奏する。

第２の発明は、巻取り部の取付は位置を自由に設定する
ことができるとともに、巻取り部における防塵シートの
巻き取り量の多少に拘らず、防塵シートにより基部ケー
シングの開口を確実に覆い、切屑、塵埃等の侵入を確実
に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はＸ軸制御部に組込まれた防塵装置を詳細に示す
拡大図、 第２図は第１図の■−■線断面図、 第３図はＸ軸制御部の構成を示す縦断正面図、第４図は
直交座標ロボットの構成を概略的に示す斜視図。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、所定長さの基部ケーシング（２）に対して往復動可
   能に被駆動部（４）が設けられた直交座標ロボットにお
   いて、被駆動部（４）の移動方向両端部に設けた巻取り
   部（６ａ） （６ｂ）と基部ケーシング（２）の端部との間に基部ケ
   ーシング（２）の開口を覆う防塵シート（５ａ）（５ｂ
   ）を設けているとともに、両巻取り部（６ａ）（６ｂ）
   と同一の中心軸線を有し、かつ狭められる方向に付勢さ
   れたテーパ 溝部材（７ａ）（７ｂ）を設け、両テーパ溝部材（７ａ
   ）（７ｂ）同士を互に連動して回転させるように連結す
   るテーパベルト（８）を設けていることを特徴とする直
   交座標ロボット における防塵装置。 ２、巻取り部（６ａ）（６ｂ）に近接させて防塵シート
   （５ａ）（５ｂ）を基部ケーシング（２）の開口縁に接
   触させる補助ローラ（９ａ）（９ｂ）をさらに設けてい
   る上記特許請求の範囲第１ 項記載の直交座標ロボットにおける防塵 装置。