JPH0529573Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は移動機構に関し、詳しくは、工業用ロ
ボツトやNC工作機械等に使用され、精密な直線
運動が要求される移動機構に関する。

〔従来の技術〕

本願人は先に高速かつ高精度で直線運動を行う
ことができる手段としてローラの摩擦力でもつて
ガイドバーを狭持した状態で走行可能な移動機構
を提案した。（特願昭62−113868〜113870号参照） これらの提案によれば、固定台上に敷設された
ガイドレール上を移動自在な移動台と、固定台上
にガイドレールと平行に配設されたガイドバー
と、ガイドバーに圧接し、移動台に設けた駆動源
によつて駆動され、移動台を移動させる駆動ロー
ラと、上記の移動台に関連して設けられ、移動台
の移動位置を検出する手段とを備え、移動台の移
動位置を検出する手段を介して駆動源による移動
台の移動を制御するようにしたことを特徴とする
ものであり、このように構成することによつて、
高精度で移動位置を検出することが可能であり、
しかも、移動台をガイドレールに沿つて高速で移
動させることができる。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述したような移動機構では、
ガイドバーと、これを狭持するごとく配置された
移動台を、直進運動させるためのガイドレールの
平行度を正確に出し、取りつけることは、一般に
難しく、平行度がわずかでもずれていると、移動
台上の駆動ローラはガイドバーよりわずかに離
れ、圧接力が低下し、スリツプを発生させる。ま
たは駆動ローラがガイドバーにわずかに接近し、
圧接力が増加し、面圧が増加し、駆動ローラおよ
びガイドバーの寿命を悪化させるという難点があ
つた。

本考案の目的は、上述した従来の課題に着目
し、その解決を図るべく、常に駆動ローラと圧接
ローラとの間にガイドバーが密接に狭持された状
態に保たれて移動台を走行させることができ、装
置全体の延命を図ることのできる移動機構を提供
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

かかる目的を達成するために、本考案は、固定
台上に敷設されたガイドレール上を移動自在な移
動台と、前記固定台に両端部が固定され、前記ガ
イドレールと平行して空間に配設された方形断面
のガイドバーと、該ガイドバーの側面に圧接し、
前記移動台に設けた駆動源によつて駆動され、前
記移動台を移動させる駆動ローラと、前記ガイド
バーを挟むように前記駆動ローラの反対側に配置
された２つの圧接ローラと、該２つの圧接ローラ
を前記ガイドバーに圧接させることにより前記駆
動ローラを前記ガイドバーに圧接させる圧接力を
発生させる圧接力発生手段と、前記ガイドバーの
両端支持部近傍の中心線に沿つて配設され、当該
ガイドバーを垂直方向に貫通するほぼ長円ないし
長方形型の貫通孔からなる前記ガイドバーの水平
方向の変位を許容する手段と、を具備したことを
特徴とするものである。

〔作用〕

本考案によれば、駆動ローラと圧接ローラとの
間に圧接力発生手段による圧接力によつて挟持さ
れるガイドバーの両端支持部近傍に垂直方向に貫
通させたほぼ長円ないし長方形型の貫通孔を穿設
し、ガイドバー全体が貫通孔を介して水平方向に
変位可能なようにしたので、双方のローラから伝
わる圧接力に従つてガイドバーの方がそれになら
つて変位することにより、ガイドバーに駆動ロー
ラおよび圧接ローラを密接に接触させることが可
能となりローラの圧接力の変化を防止し、装置の
運転寿命をのばすことが可能となり、また、孔明
け加工の手間も少なく簡単ですみ、コスト低減に
も寄与する。

〔実施例〕

以下に、図面に基づいて本考案の実施例を詳細
かつ具体的に説明する。

第１図は本考案を直行型ロボツトに適用した例
を示す。ここで、１は固定ベース、２は固定ベー
ス１上を走行移動可能な移動台、３は移動台２に
取付けられたロボツトアームである。なお、本例
では図示しないがロボツトアーム３上にこれに沿
つて移動自在な走行部材が設けられ、更に走行部
材に上下方向に昇降自在なロボツトハンドが設け
られる。

４は移動台２上に配設されたガイドレールであ
り、第２図に示すようにガイドレール４は２本が
平行して並設される。また、第１図において５は
ガイドバーであり、ガイドバー５はガイドレール
４と平行、かつ固定ベース１上の中空位置に配設
され、その両端部はバー固定部材６により固定さ
れると共に上述した移動台２の上部構成板２Ａと
下部構成板２Ｂとの間の空間を通り抜けるように
導設される。

７は移動台２上に支持台８を介して取付けられ
たサーボモータであり、モータ７の回転軸７Ａは
カツプリング９を介して駆動ローラ軸１０Ａと連
結され、また駆動ローラ軸１０Ａの先端部には上
記の第２ガイドバー５の側面に接触する駆動ロー
ラ１０が取付けられている。なお、１１は駆動ロ
ーラ軸１０Ａを第２図に示すようにして軸支して
いるベアリングである。

このようにガイドバー５と接触を保つ駆動ロー
ラ１０に対して、本例では第３図に示すようにガ
イドバー５の反対側の側面に圧接ローラ部材１２
を配置し、この圧接ローラ部材１２を第２図に示
すようなばね収納部材１３のばね１３Ａによりガ
イドバー５に向けて偏倚させ、以て、駆動ローラ
１０をガイドバー５に密接させるようにする。す
なわち、圧接ローラ部材１２に設けられている一
対の圧接ローラ１４と駆動ローラ１０との間にガ
イドバー５が狭持された状態となるので、モータ
７の駆動回転により移動台２全体をガイドバー５
に沿つて移動させることができる。

しかして本例では、方形断面のガイドバー５の
両端支持部近傍のそれぞれ中心部に、第１図に示
すように滑らかな曲線の長円ないし長方形型の貫
通孔７０を穿設し、その貫通孔７０の外側部分に
２本の縦梁が残置されるようになして、貫通孔７
０の間でガイドバー５全体が矢印Ｎで示すように
水平方向に変位し易いようにする。

このようにガイドバー５を構成することによ
り、組立誤差等の原因でガイドバー５に対する駆
動ローラ１０および圧接ローラ１４の取付け相対
位置が多少悪く、片当りが生じる傾向があるとし
てもガイドバー５全体がそれに対応して変位し、
駆動ローラ１０と圧接ローラ１４との間に狭持さ
れ易い状態に保つことができる。

第４Ａ図および第４Ｂ図は上述した貫通孔７０
の形態の一例を示す。

本例の場合、厚さ25mm、幅30mmのガイドバー５
に対して、図に示すように20×50mmの長方形の貫
通孔７０を穿設し、その四隅に半径Ｒ＝５mmの隅
肉を付し、これによつて孔７０の両外側に、幅５
mm、深さ25mmの梁部７０Ａを形成した。従つて、
これによりガイドバー５全体を例えば１点鎖線で
示す形態に変位され易くすることができる。

更に第１図において、２１は移動台２上に取付
けられたロータリエンコーダ、２２はエンコーダ
２１と不図示のカツプリングを介して取付けられ
たピニオンギヤ装置（以下で単にピニオンギヤと
いう）である。しかしてこのピニオンギヤ２２は
図示しないがバツクラツシが生じないようにばね
で互いに反対方向に偏倚される上下の２段に構成
されており、これらのピニオンギヤ２２が固定ベ
ース１上に設けられたラツクギヤ２３と噛合する
ことにより、モータ７によつて移動台２を第１ガ
イドレール４に沿つて移動させたときに、その移
動位置をエンコーダ２１を介して検出することが
でき、従つて、エンコーダ２１を介して移動台２
の移動を正確に制御することができる。

そこでいま、移動台２が任意の位置に仮に移動
させられ、そこで停止したとすると、ピニオンギ
ヤ２２ではその上部および下部ピニオンギヤが不
図示のばねの付勢力によつて互いに反対の回転方
向に付勢される形態に保たれるので、ラツクギヤ
２３との間にバツクラツシ発生の虞がない。

このように構成した移動機構においては、移動
台２を介してロボツトアーム３を移動させたとき
に、圧接ローラ１４が受ける反力Ｆはロボツトア
ーム３の加速度αおよびその質量ｍの条件によつ
て決まる一方、圧接ローラ１４はその反力Ｆに耐
えて、しかもガイドバー５との間にすべりが生じ
ない状態に保たれなければならない。すなわち、
ガイドバー５と圧接ローラ１４との間の摩擦係数
をμとした場合、 Ｐ＞Ｆ／μ＝mα／μ ……(1) 式(1)の条件を満足するような圧接力Ｐを設定す
る必要があり、従つて、ばね１３Ａのばね力は上
述のような条件のもとに設定される。

本例によれば、上述したような圧接力Ｐをもつ
て、ガイドバー５を駆動ローラ１０と圧接ローラ
１４との間に狭持させた状態に保ちながら、駆動
ローラ１０をモータ７によつて駆動することによ
り移動台２を介してロボツトアーム３を所望の位
置にまで自在に移動させることができるもので、
しかもその移動による位置決めがエンコーダ２１
に直結したバツクラツシのないピニオンギヤ装置
２２とラツクギヤ２３との間の噛合状態によつて
得られるので、高精度の位置決めを保つて、ロボ
ツトアーム３を移動させることが可能であり、し
かもこの場合、上述したような圧接力でガイドバ
ー５が駆動ローラ１０と圧接ローラ１４との間に
保持される一方、ガイドバー５の方が貫通孔７０
およびその両外側の梁部７０Ａを介して水平方向
に変位可能に構成されているので、ガイドバー５
にローラ類が片当りするようなことがない。本願
人は実験装置を試作し、最高1.5m／secの移動速
度で、正確な位置規制を実施することができた。

また、本例では移動体の主体である移動台２が
２本の第１ガイドレール４に跨つて移動させられ
るもので、しかもその移動を掌るモータ７が移動
台２に搭載されており、モータ７によつて駆動さ
れる駆動ローラ１０と圧接ローラ１４との間にガ
イドバー５を狭持した状態で移動するためにその
間の摩擦による十分な把持力が存在する限り、仮
に摩擦が生じたとしてもなんら支障なく、しかも
高精度を保つて装置を作動させることができる。
更にまた、仮にガイドバー５とローラ間にすべり
が生じたとしても、バツクラツシのないピニオン
ギヤ２２とラツクギヤ２３との間の噛合により移
動台２を正確な移動位置に規制することができ
る。また、上述した圧接力Ｐの強弱をばね１３Ａ
の調整によつて自在に変更可能なことは勿論であ
り、また移動機構自体の組立ならびに調整も容易
であり、充分な耐久性を持たせることができる。

なお、以上に説明した実施例ではほぼ長方形型
の貫通孔をガイドバーの中心線に沿つて１個形成
したが、ガイドバーの両端部近傍に形成する貫通
孔の形状はこれに限られるものではなく、また、
その形態も例えば２個の貫通孔を中心線対称に形
成してもよく、要はローラから受ける圧接力に順
応してガイドバー５全体が水平方向のみに変位し
易く、駆動ローラ１０に密接する働きを発生させ
るように梁部が形成されたものであればどのよう
な形態の貫通孔であつてもよいことはいうまでも
ない。

（考案の効果） 以上説明してきたように、本考案によれば、固
定台上に敷設されたガイドレール上を移動自在な
移動台と、前記固定台に両端部が固定され、前記
ガイドレールと平行して空間に配設された方形断
面のガイドバーと、該ガイドバーの側面に圧接
し、前記移動台に設けた駆動源によつて駆動さ
れ、前記移動台を移動させる駆動ローラと、前記
ガイドバーを挟むように前記駆動ローラの反対側
に配置された２つの圧接ローラと、該２つの圧接
ローラを前記ガイドバーに圧接させることにより
前記駆動ローラを前記ガイドバーに圧接させる圧
接力を発生させる圧接力発生手段と、前記ガイド
バーの両端支持部近傍の中心線に沿つて配設さ
れ、当該ガイドバーを垂直方向に貫通するほぼ長
円ないし長方形型の貫通孔からなる前記ガイドバ
ーの水平方向の変位を許容する手段と、を具備し
たので、ガイドバーとガイドレールの相対取付け
位置が多少ずれていてもガイドバーの方が容易に
駆動ローラ、圧接ローラにならつて相互間に接触
が保たれる状態とすることができ、摩損を防ぐこ
とによつて装置の運転寿命をのばし、さらにガイ
ドバーの取付けを含む全体の組立作業をも容易に
することができるようになつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案移動機構の構成の一例を示す斜
視図、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面図、第３図
は第１図の駆動系を取出して模式的に示す斜視
図、第４Ａ図および第４Ｂ図は本考案にかかるガ
イドバーとその貫通孔の一例を示すそれぞれ側面
図および平面図である。 １……固定ベース、２……移動台、３……ロボ
ツトアーム、４……第１ガイドレール、５……
（第２）ガイドバー、７……サーボモータ、７Ａ
……駆動軸、８……支持台、１０……駆動ロー
ラ、１２……圧接ローラ部材、１３……ばね収納
部材、１３Ａ……ばね、１４……圧接ローラ、２
１……エンコーダ、２２……ピニオンギヤ、２３
……ラツクギヤ、７０……貫通孔、７０Ａ……梁
部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 固定台上に敷設されたガイドレール上を移動自
   在な移動台と、 前記固定台に両端部が固定され、前記ガイドレ
   ールと平行して空間に配設された方形断面のガイ
   ドバーと、 該ガイドバーの側面に圧接し、前記移動台に設
   けた駆動源によつて駆動され、前記移動台を移動
   させる駆動ローラと、 前記ガイドバーを挟むように前記駆動ローラの
   反対側に配置された２つの圧接ローラと、 該２つの圧接ローラを前記ガイドバーに圧接さ
   せることにより前記駆動ローラを前記ガイドバー
   に圧接させる圧接力を発生させる圧接力発生手段
   と、 前記ガイドバーの両端支持部近傍の中心線に沿
   つて配設され、当該ガイドバーを垂直方向に貫通
   するほぼ長円ないし長方形型の貫通孔からなる前
   記ガイドバーの水平方向の変位を許容する手段
   と、 を具備したことを特徴とする移動機構。