JPH0411026Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、ロボツトアームの支軸に取付けられ
るプーリをスリツプなしで確実に回すことによ
り、駆動モータの回転に応じたロボツトアーム旋
回位置の再現性を安定させたロボツトアームの駆
動ベルト機構に関する。

（従来の技術） 従来、ロボツトアームを駆動させるには、アー
ムの支軸に直接駆動モータを連結するか、あるい
はタイミングベルトや歯車を介して行なつてい
る。

アームの支軸に直接駆動モータを取付けると、
アームの質量が増大し、アームを高速動作させる
際、設計上および経済上の制約を受けることにな
る。

このため、通常は駆動モータに連結された歯車
による伝動機構側とロボツトアームの支軸に歯切
りされたプーリをそれぞれ組付け、このプーリ間
にタイミングベルトを掛け渡しロボツトアーム側
に重量の負担をかけずに軽量化を図つている。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら上記構成によると、ベルトの歯お
よびプーリの歯のピツチ誤差や歯のたわみ等によ
り、プーリとタイミングベルト間にバツクラツシ
ユが発生する。このためモータの回転に応じたロ
ボツトアームの旋回位置動作は、ある範囲内でふ
らつくことになり、確実な位置決め操作ができ
ず、ロボツトアーム先端のアクチユエータがワー
クを取りそこなつたり、ワークを所定位置に載置
できない等の問題点が生じた。

このような問題点を解決するため、本考案の目
的は、伸縮性の少ない薄板材で所定の帯形状に加
工した駆動ベルトを使用して、その基部の両端を
プーリに固定し、かつ巻回した自由端部の双方を
プーリ間で連結した構成とすることにより、プー
リと駆動ベルト間のスリツプを防止するととも
に、ロボツトアームを360°以内の旋回角度範囲で
動作可能としたロボツトアームのベルト機構を提
供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本考案のロボツトア
ームの駆動ベルト機構は、ロボツトアームを駆動
する伝動機構系に配設されるプーリと、 帯状の薄板材であつて、前記プーリの各々にネ
ジ等の固定手段で基部を固定して巻回するととも
に、該基部と重なり合わない範囲で各プーリに巻
付けられ、該プーリ間に延在する自由端部同士を
連結した駆動ベルトとからなり、 前記プーリを少なくとも180°以上360°未満の範
囲内で回動可能としたことを特徴としている。

（作用） このような構成としたことにより、ロボツトア
ームへ駆動力を伝えるベルト駆動機構は、各プー
リにそれぞれベルトの基部が固定され、しかもプ
ーリ外周面にベルト部分を重ねないように巻付け
てプーリ間に掛け渡されるため、一方のプーリを
正逆転させると、それに伴ない駆動ベルトが移動
して他方のプーリを駆動することになる。

このとき、駆動ベルトは伸縮不能なものであ
り、プーリ外周面にベルトの基部を固定している
ため、プーリと駆動ベルトとの間でスリツプを発
生させることなく、プーリの外周面上を移動する
ベルト長さに見合つてプーリが回転する。

また、ベルトの自由端部側がプーリ外周面から
離れる方向へ移動すると、逆に基部側のベルトを
巻付けることになり、固定手段もプーリの回転に
伴ない移動するが、固定手段がベルトに接触しな
い回転範囲でのみプーリを回転させることによ
り、一方のプーリの回転移動量を他方のプーリへ
同じ移動量でもつて伝達するので、伝動駆動系に
スリツプ、バツクラツシユ等を発生させず、ロボ
ツトアームの旋回位置の再現性が確保される。

（実施例） 本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図および第２図に示すロボツトアームの駆
動ベルト機構１は、ロボツトアームの支軸等に取
付けるプーリ２，２と、該プーリ２，２間に掛け
渡される所定長の駆動ベルト３とから構成され
る。

プーリ２は第３図に示すように、所定長の半径
を有する筒状外周面４を有し、中心部に貫通孔５
を設けるとともに、この貫通孔５に挿入された支
軸に固定するため、貫通孔５に対してねじ孔６ａ
を立設した小径部７を一方の端部側に設けた通常
使用される形状となつている。ただ、本考案にお
いては、プーリ２に駆動ベルト３の一端部をねじ
止め固定するねじ孔６ａを設けている。

駆動ベルト３は、第４図および第５図に示すよ
うに、帯状の薄板材料からなるもので、たとえば
0.2mm厚のステンレス鋼板をプレス等により成形
加工したものである。

第１実施例としての駆動ベルト３ａは、プーリ
間を連結する基部３１にその長手方向に沿う長孔
８を設けて、二列のベルト部９，９を形成し、か
つこのベルト部９が合わさつた基部３１の両端
は、それぞれプーリ取付用の小孔１０を有する。
さらに基部３１の両端から長孔８の延長線上に沿
つて自由端部としての先端ベルト部１１，１１を
延在させている。この先端ベルト部１１の幅は、
ベルト部９の一列のベルト幅Ｑとほぼ等しい。ま
た、先端ベルト部１１の先端部にはそれぞれ小孔
１２を設けている。

長孔８の幅Ｐは、ベルト部９の幅Ｑよりも大き
く、先端ベルト部１１をプーリ２に巻付けたとき
重なり合わないものとする。

また、第２実施例としての駆動ベルト３ｂは、
第１実施例とは逆に自由端部側が、フオーク状に
分れた先端ベルト部１１，１１でなり、基部３１
の中心部は一列のベルト部９となつている。

各小孔１０，１２は第１実施例と同様に基部３
１の両端部と先端ベルト部１１の先端部にそれぞ
れ設けられている。

ここで、フオーク部分の切欠部の幅Ｒは長孔８
の幅Ｐに、先端ベルト部１１の幅Ｓのベルト部９
の幅Ｑとほぼ一致している。

次に、プーリ２に駆動ベルト３を組付ける手順
を説明する。

第６図に示すロボツトアームの駆動装置２０に
おいて、第１ロボツトアーム１４の基端部１５側
の支軸１６にねじ止めして取付けたプーリ２ａ
と、自由端部１７側に第２ロボツトアーム１８の
基端部１９を介装させ、第１、第２ロボツトアー
ム１４，１８を連結した支軸２１にねじ止めして
取付けたプーリ２ｂとの間に駆動ベルト３を取付
ける。

たとえば、第１実施例の駆動ベルト３ａをプー
リ２に取付けるには、まずプーリ２ａの外周面４
に駆動ベルト３ａの一端側を巻付けるとともに、
基部３１の小孔１０と外周面４のねじ孔６ｂを合
わせてねじ２２で締付け固定する。

次に、他方のプーリ２ｂにも、同様に駆動ベル
ト３ａの他端側を巻き付けねじ２３で締付け固定
する。また、先端ベルト部１１はプーリ２ａ，２
ｂに巻回された二列のベルト部９，９間のプーリ
外周面上に巻付けられ、その先端部がプーリ２
ａ，２ｂ間に延在するので、これを重ね合わせて
ねじ２４とナツト２５で締付け固定される。

この場合、駆動ベルト３の固定手段として、ね
じ２２，２３，２４、およびナツト２５を用いた
が、本考案では、他の固定手段、たとえばリベツ
ト、ハトメ等を利用してもよい。ただ、ねじ締付
けであれば、自由に駆動ベルト３の取りはずしを
行なうことができ、またプーリ間の距離の違いに
よる調整が可能となる。

このようにプーリ２，２間に掛け渡された駆動
ベルト３は、二列のベルト部９がそれぞれのプー
リに固定されたベルトの基部３１の端部３２に重
ならない位置、即ち、Ａ，Ｂ（第２図参照）から
プーリが回転して先端ベルト部１１にねじ２２，
２３が接触するまでの各回転角度範囲，ｍ内で
正逆回転が可能となる。

つまり、プーリ２，２が第２図中時計方向に回
転するときの回転角度範囲移動でき、プーリ
２，２が反時計方向へ回転するときには、ｍの回
転角度範囲移動できるので、最大＋ｍの角度範
囲移動可能となる。

これをプーリ径50mm、ねじM3を使用すると、
第７図に示すように第１ロボツトアーム１４に対
する第２ロボツトアーム１８の振れ角θは、構造
上の理由から両アームが干渉したりする場合を除
き、約315°程度プーリ２を回転させることができ
る。

したがつて、プーリ２ａ，２ｂに駆動ベルト３
を組付けたロボツトアームの駆動装置２０によれ
ば、第１駆動モータ２６を作動させると、ギヤ２
７を介して第１ロボツトアーム１４に固定された
ギヤ２８を回転させるので、第１ロボツトアーム
１４は駆動モータ２６の制御により所定の旋回角
度移動する。

一方、第２駆動モータ２９を駆動させると、ギ
ヤ３０を介して支軸１６と一体に取付けたギヤ３
３を回転させるので、プーリ２ａが駆動モータ２
９の回転方向と逆に回転し、駆動ベルト３を介し
てプーリ２ｂを回転させる。この結果第１ロボツ
トアーム１４の自由端部側に支持された第２ロボ
ツトアーム１８はプーリ２ｂの回転に従つてプー
リの回転方向に上記回転角度範囲内で移動可能と
なり、第２ロボツトアーム１８の旋回位置は第２
駆動モータ２９によつて正確に制御可能とするこ
とができる。

（考案の効果） 以上説明したことから明らかなように、本考案
は駆動ベルトがプーリの所定位置に固定され、プ
ーリ間に掛け渡されるので、スリツプやバツクラ
ツシユが生じない。しかも駆動ベルトは常にプー
リの所定の外周面軌道上を移動するからベルトが
蛇行したり、プーリから外れることがない。

また、駆動ベルトが伸縮性の少ない薄板材を使
用しているので、プーリに歯切加工を施こす必要
もなく安価であり、しかも軽量でベルトの伸び疲
労がきわめて少ない。更にプーリの支軸を両端支
持する構造であつても、プーリをはずしたり、プ
ーリ間の距離を変える等の作業もいらず、ベルト
変換が容易である。

この結果、プーリの支持構造も確実となるの
で、装置としてのロボツトアームの駆動ベルト機
構の信頼性を高め、ロボツトアームの旋回位置の
再現性が高いという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るロボツトアームの駆動ベ
ルト機構を示す斜視図、第２図は第１図の装置の
平面図であつて、プーリの回転角度範囲を示す
図、第３図は本考案の構成要素であるプーリの一
実施例を示す一部縦断側面図、第４図および第５
図は本考案の構成要素である駆動ベルトの第１・
第２実施例を示す正面図、第６図は本考案を用い
たロボツトアーム駆動装置を示す平面図、第７図
は本考案におけるロボツトアームの旋回角度を示
す説明図である。 １……駆動ベルト機構、２……プーリ、３……
駆動ベルト、｛６ａ……ねじ孔、１０，１２……
小孔、２２，２３，２４……ねじ、２５……ナツ
ト｝固定手段、１１……先端ベルト部（自由端
部）、３１……基部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) ロボツトアームを駆動する伝動機構系に配設
   されるプーリと、 帯状の薄板材であつて、前記プーリの各々に
   ネジ等の固定手段で基部を固定して巻回すると
   ともに、該基部と重なり合わない範囲で各プー
   リに巻付けられ、該プーリ間に延在する自由端
   部同士を連結した駆動ベルトとからなり、 前記プーリを少なくとも180°以上360°未満の
   範囲内で回動可能としたロボツトアームの駆動
   ベルト機構。 (2) 駆動ベルトは、前記基部の両側に延在するフ
   オーク部を有し、その各自由端部と前記基部の
   両端にそれぞれ取付孔を形成するとともに、前
   記基部のベルト部分が前記フオーク部間の切欠
   幅よりも小幅に縮小して形成したことを特徴と
   する実用新案登録請求の範囲第１項記載のロボ
   ツトアームの駆動ベルト機構。 (3) 駆動ベルトは、前記基部が所定幅の長孔に沿
   つて隔てられた二列のベルト部を有し、かつ該
   ベルト部を結合する両端部にそれぞれ取付孔を
   形成した構成であり、前記基部の両側に前記長
   孔の延長線上に沿つて延在し、その自由端部に
   取付孔を有するとともに、前記長孔の所定幅よ
   り小幅な先端ベルト部を形成したことを特徴と
   する実用新案登録請求の範囲第１項記載のロボ
   ツトアームの駆動ベルト機構。