JPH09136286A - Positioning device and machine tool having three legs - Google Patents
Positioning device and machine tool having three legsInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 関節部に球面軸受を使用した場合には位置決
め精度が低く、また高速で運転すると関節部が外れやす
かった。更に許容揺動角が小さいので、可動部材の移動
領域が著しく制限されていた。
【解決手段】 二本のアーム20とこのアーム20の一
端及び他端にそれぞれ配置された連結部材21,22と
で四辺形をなす三組のリンク機構23により三本の脚を
構成し、一端の連結部材21を駆動側部材25を介して
移動させることにより、他端の連結部材22に取付けら
れたエンドプレート24を空間で平行移動させる工作機
械である。連結部材21,22は、駆動側部材25又は
エンドプレート24に取付けられたハウジングと、この
ハウジングに回動自在に軸支されたシャフトと、アーム
20がこのシャフトの回転中心軸に略直交する直交軸ま
わりに自在に揺動するように、前記シャフトの両端部と
アーム20の端部とをそれぞれ連結する一対の連結部と
を備えている。
(57) [Abstract] [Problem] When a spherical bearing is used in the joint, the positioning accuracy is low, and the joint is easily disengaged when operating at high speed. Further, since the allowable swing angle is small, the moving area of the movable member is extremely limited. SOLUTION: Three legs are constituted by three pairs of link mechanisms 23 forming a quadrangle with two arms 20 and connecting members 21 and 22 arranged at one end and the other end of the arm 20, respectively. This is a machine tool that moves the connecting member 21 of 1 through the drive side member 25 to move the end plate 24 attached to the connecting member 22 at the other end in parallel in space. The connecting members 21 and 22 are a housing attached to the driving side member 25 or the end plate 24, a shaft rotatably supported by the housing, and an arm 20 that is orthogonal to the rotation center axis of the shaft. It is provided with a pair of connecting portions that respectively connect both end portions of the shaft and the end portion of the arm 20 so as to freely swing around the axis.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、三本の脚により可
動部材を空間で移動させる位置決め装置に係り、例え
ば、可動部材に設けられた主軸を回転させてワーク(被
加工物)を機械加工する工作機械に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positioning device for moving a movable member in space by means of three legs. For example, a work (workpiece) is machined by rotating a spindle provided on the movable member. Related to machine tools.
【0002】[0002]
【従来の技術】関節部を介して複数のロボットアームを
直列に連結した産業用ロボットが広く使用されている
が、このロボットアームは片持ち梁構造なので、大きな
質量の運動部を運動させる必要があり、また、関節部の
誤差や遊びが拡大されて位置決め精度が低下する可能性
がある。一方、マシニングセンタなど工作機械では、主
軸とワークとを相対移動させるのに、大きな質量の主軸
頭,コラム及びテーブル等を大きな駆動力により移動さ
せる必要がある。2. Description of the Related Art Industrial robots in which a plurality of robot arms are connected in series via joints are widely used. However, since this robot arm has a cantilever structure, it is necessary to move a moving part having a large mass. There is also a possibility that the error or play of the joint portion is enlarged and the positioning accuracy is lowered. On the other hand, in a machine tool such as a machining center, in order to relatively move a spindle and a workpiece, it is necessary to move a spindle head having a large mass, a column, a table and the like by a large driving force.
【0003】これに対して、例えば特公平4−4531
0号公報には、三本の脚を構成して三次元的に運動する
三組のリンク機構により可動部材を空間で移動させる位
置決め装置が開示されている。この位置決め装置の構造
は「パラレルメカニズム」と呼ばれており、従来の産業
用ロボットや工作機械などと比較すると、運動部が軽量
なので駆動力が小さくてすみ、高速で運動できる特徴を
有している。このパラレルメカニズムに関する技術は、
特開平5−237732号公報,特表平5−50033
7号公報,特開平6−190667号公報及び米国特許
第4,976,582号にも開示されている。On the other hand, for example, Japanese Patent Publication No. 4-4531
Japanese Unexamined Patent Publication No. 0 discloses a positioning device which moves a movable member in a space by three sets of link mechanisms which form three legs and move three-dimensionally. The structure of this positioning device is called "parallel mechanism". Compared with conventional industrial robots and machine tools, the moving part has a light weight, so the driving force is small and it can move at high speed. There is. The technology related to this parallel mechanism is
JP-A-5-237732 and JP-A-5-50033.
No. 7, JP-A-6-190667 and US Pat. No. 4,976,582.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】可動部材を空間で移動
させる三本の脚を、四辺形をなす三組のリンク機構によ
り構成した場合に、関節部に球面軸受を使用すると、関
節部の誤差や遊びのために位置決め精度が低くしかも高
速で運動すると関節部が外れやすいという課題がある。
また、ラジアル方向の負荷容量に比べてスラスト方向の
負荷容量はその数分の一しかなく、軸受部の隙間に関し
ては、スラスト方向はラジアル方向の数倍もあり、その
値は100μmにも達する。そのため、球面軸受を用い
た位置決め装置を、高剛性及び高精度が要求される工作
機械や産業用ロボットとして使用することが難しかった
(NIKKEI MECHANICAL(1995年3
月20日発行)参照)。前記球面軸受は許容揺動角が小
さいので、可動部材の移動領域が著しく制限されてい
た。また、パラレルメカニズムは各リンク機構が三次元
的に運動するので、その制御が難しく、加工プログラム
の作成も高度且つ複雑であった。If a spherical bearing is used for the joint when the three legs for moving the movable member in the space are constituted by three sets of quadrilateral link mechanisms, the error of the joint will occur. There is a problem that the joint is easily disengaged if the positioning accuracy is low and the robot is moved at high speed due to play.
Further, the load capacity in the thrust direction is only a fraction of the load capacity in the radial direction, and the clearance in the bearing portion is several times as large as that in the radial direction, and the value reaches 100 μm. Therefore, it was difficult to use a positioning device using a spherical bearing as a machine tool or an industrial robot that requires high rigidity and high accuracy (NIKKEI MECHANICAL (March 1995).
Issued on the 20th of a month)). Since the spherical bearing has a small allowable swing angle, the moving area of the movable member is significantly limited. In addition, since each link mechanism of the parallel mechanism moves three-dimensionally, it is difficult to control the parallel mechanism, and the creation of a machining program is sophisticated and complicated.
【0005】本発明は、斯かる課題を解決するためにな
されたもので、高い位置決め精度及び高剛性の関節構造
を有し、可動部材を広い移動領域で移動させることがで
き、また三組のリンク機構の制御が簡単になる位置決め
装置及び工作機械を提供することを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, has a joint structure with high positioning accuracy and high rigidity, can move a movable member in a wide moving area, and has three sets. An object of the present invention is to provide a positioning device and a machine tool in which control of a link mechanism is simplified.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明に係る三本の脚を有する位置決め装置は、二
本のアームとこのアームの一端の間及び他端の間にそれ
ぞれ配置された連結部材とで四辺形をなす三組のリンク
機構により三本の脚を構成し、前記一端の連結部材を駆
動側部材を介して移動させることにより、前記他端の連
結部材に取付けられた可動部材を空間で平行移動させて
位置決めする装置であって、前記連結部材は、前記駆動
側部材又は前記可動部材に取付けられたハウジングと、
このハウジングに回動自在に軸支されたシャフトと、前
記アームがこのシャフトの回転中心軸に略直交する直交
軸まわりに自在に揺動するように、前記シャフトの両端
部と前記アームの端部とをそれぞれ連結する一対の連結
部とを備えたものである。In order to achieve the above-mentioned object, a positioning device having three legs according to the present invention is arranged between two arms and one end and the other end of the arms, respectively. The three linking mechanisms that form a quadrangle with the connected connecting member form three legs, and the connecting member at the one end is attached to the connecting member at the other end by moving the connecting member via the drive side member. A device for parallelizing and positioning a movable member in a space, wherein the connecting member includes a housing attached to the drive side member or the movable member,
A shaft rotatably supported by the housing, and both ends of the shaft and an end of the arm so that the arm freely swings around an orthogonal axis substantially orthogonal to the rotation center axis of the shaft. And a pair of connecting portions for respectively connecting and.
【0007】一つの好ましい態様として、前記シャフト
と前記ハウジングとの間には、前記シャフトの半径方向
への移動を規制し且つ予圧をかけて前記シャフトを軸支
するラジアル用ベアリングと、前記シャフトの前記回転
中心軸方向への移動を規制し且つ予圧をかけて前記シャ
フトを軸支するスラスト用ベアリングとが装着され、前
記連結部では、前記シャフト端部にピンを前記直交軸方
向に取付け、このピンに嵌装された外周面球面状部材
と、前記アームの端部に取付けられた係合部材の球面状
内周面とを摺接させて前記係合部材を摺動可能にしてい
る。In a preferred embodiment, a radial bearing for restricting radial movement of the shaft and pre-loading the shaft between the shaft and the housing, and a radial bearing for supporting the shaft. A thrust bearing that restricts the movement in the direction of the rotation center axis and applies a preload to axially support the shaft is mounted, and at the connecting portion, a pin is attached to the shaft end portion in the orthogonal axial direction. The spherical member on the outer peripheral surface fitted to the pin and the spherical inner peripheral surface of the engaging member attached to the end of the arm are brought into sliding contact with each other so that the engaging member can slide.
【0008】また、前記駆動側部材の基端部がフレーム
側に揺動自在に支持されるとともに先端部が前記一端の
連結部材に揺動自在に連結され、駆動モータにより回動
するピニオンに噛合して往復移動するラックが前記駆動
側部材先端部に揺動自在に連結され、前記駆動側部材は
付勢部材により、この付勢部材の取付け位置に働く重力
と略同じ付勢力で上方に引っ張られていることが好まし
い。例えば、前記位置決め装置は工作機械であり、回転
駆動される主軸を有する主軸頭を前記可動部材に設けて
いる。Further, a base end portion of the drive side member is swingably supported on the frame side, and a tip end portion is swingably connected to the connecting member at the one end, and meshes with a pinion rotated by a drive motor. A reciprocating rack is swingably connected to the tip of the driving side member, and the driving side member is pulled upward by an urging member with substantially the same urging force as gravity acting at the mounting position of the urging member. Is preferably provided. For example, the positioning device is a machine tool, and a spindle head having a spindle that is rotationally driven is provided on the movable member.
【0009】好ましい具体的な位置決め装置は、二本の
アームとこのアームの一端の間及び他端の間にそれぞれ
配置された連結部材とで四辺形をなす三組のリンク機構
により三本の脚を構成し、前記一端の連結部材を駆動側
部材を介して移動させることにより、前記他端の連結部
材に取付けられて主軸頭が設けられた可動部材を空間で
平行移動させ、前記主軸頭の主軸を回転させる工作機械
である。そして、前記連結部材は、前記駆動側部材又は
前記可動部材に取付けられたハウジングと、このハウジ
ングに回動自在に軸支されたシャフトと、前記アームが
このシャフトの回転中心軸に略直交する直交軸まわりに
自在に揺動するように、前記シャフトの両端部と前記ア
ームの端部とをそれぞれ連結する一対の連結部とを備え
ている。前記シャフトと前記ハウジングとの間には、前
記シャフトの半径方向への移動を規制し且つ予圧をかけ
て前記シャフトを軸支するラジアル用ベアリングと、前
記シャフトの前記回転中心軸方向への移動を規制し且つ
予圧をかけて前記シャフトを軸支するスラスト用ベアリ
ングとが装着され、前記連結部では、前記シャフト端部
にピンを前記直交軸方向に取付け、このピンに嵌装され
た外周面球面状部材と、前記アームの端部に取付けられ
た係合部材の球面状内周面とを摺接させて前記係合部材
を摺動可能にし、前記駆動側部材の基端部がフレーム側
に揺動自在に支持されるとともに先端部が前記一端の連
結部材に揺動自在に連結され、駆動モータにより回動す
るピニオンに噛合して往復移動するラックが前記駆動側
部材先端部に揺動自在に連結され、前記駆動側部材は引
張ばねにより、この引張ばねの取付け位置に働く重力と
略同じ付勢力で上方に引っ張られている。A preferred specific positioning device is a three-legged three-legged link mechanism having three arms of a quadrilateral structure with two arms and connecting members respectively arranged between one end and the other end of the arms. And moving the connecting member at the one end through the drive-side member, the movable member attached to the connecting member at the other end and provided with the spindle head is translated in space, A machine tool that rotates a spindle. The connecting member includes a housing attached to the drive-side member or the movable member, a shaft rotatably supported by the housing, and the arm orthogonal to the rotation center axis of the shaft. A pair of connecting portions that respectively connect both end portions of the shaft and the end portion of the arm are provided so as to freely swing around an axis. Between the shaft and the housing, a radial bearing that regulates the radial movement of the shaft and applies a preload to axially support the shaft, and a movement of the shaft in the rotation center axis direction are provided. A thrust bearing that regulates and applies a preload to axially support the shaft is mounted, and a pin is attached to the shaft end portion in the orthogonal axial direction at the connecting portion, and an outer peripheral surface spherical surface fitted to the pin is attached. -Shaped member and the spherical inner peripheral surface of the engagement member attached to the end of the arm are slidably contacted to each other so that the engagement member is slidable, and the base end of the drive-side member faces the frame. A rack that is swingably supported and has a tip end swingably connected to the connecting member at the one end, and a rack that reciprocates by meshing with a pinion that is rotated by a drive motor is swingable along the tip end of the drive side member. In a row Is, by the driving-side member is a tension spring, it is pulled upward at substantially the same biasing force of gravity acting on the attachment position of the tension spring.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
を図1乃至図6を参照して説明する。本発明に係る三本
の脚を有する位置決め装置は、組立作業又は搬送作業等
を行う産業用ロボットや、ワーク(被加工物)の切削な
ど機械加工を行う工作機械に適用することができるが、
本実施形態では工作機械の場合を示している。なお、位
置決め装置は、三組のリンク機構により構成される少な
くとも三本の脚を有していればよく、その他の脚を別途
有する場合であってもよい。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION An example of an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. The positioning device having three legs according to the present invention can be applied to an industrial robot that performs an assembly operation, a transfer operation, or the like, or a machine tool that performs machining such as cutting of a work (workpiece),
In this embodiment, the case of a machine tool is shown. It should be noted that the positioning device only needs to have at least three legs composed of three sets of link mechanisms, and may have other legs separately.
【0011】図1は本発明に係る工作機械の正面構造
図、図2は図1の工作機械を説明するための概略図であ
る。図1に示すように、位置決め装置としての立形の工
作機械1は、立設された四本の柱2と、柱2の上部に水
平方向に取付けられた天井部材3と、天井部材3の下方
に位置して柱2に水平方向に取付けられてワーク4又は
パレット(図示せず)を着脱可能に載置するためのテー
ブル5とを有している。FIG. 1 is a front structural view of a machine tool according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic view for explaining the machine tool of FIG. As shown in FIG. 1, a vertical machine tool 1 as a positioning device includes four vertically installed pillars 2, a ceiling member 3 horizontally attached to an upper portion of the pillar 2, and a ceiling member 3. It has a table 5 which is located below and is horizontally attached to the column 2 for detachably mounting a work 4 or a pallet (not shown).
【0012】天井部材3とテーブル5との間の空間が加
工領域6となり、この加工領域6にパラレルメカニズム
機構7の大部分が配置されている。加工領域6は、切粉
やクーラント等の飛散防止のために周囲がスプラッシュ
カバー8により囲まれた密閉空間になっている。天井部
材3の上部はカバー9に囲まれた駆動室10になってお
り、ここにパラレルメカニズム機構7の駆動モータ11
などの駆動部が配置されている。A space between the ceiling member 3 and the table 5 becomes a processing area 6, and most of the parallel mechanism mechanism 7 is arranged in the processing area 6. The processing area 6 is an enclosed space surrounded by a splash cover 8 to prevent chips and coolant from scattering. The upper part of the ceiling member 3 is a drive chamber 10 surrounded by a cover 9, and here, a drive motor 11 of the parallel mechanism mechanism 7 is provided.
The driving part such as is arranged.
【0013】図1及び図2に示すように、パラレルメカ
ニズム機構7において、二本のアーム20とこのアーム
20の一端(例えば、上端)の間に配置されて連結され
た連結部材21と他端(例えば、下端)の間に配置され
て連結された連結部材22とで四辺形(例えば、平行四
辺形が好ましい)をなす三組のリンク機構23により、
可動部材としてのエンドプレート24を三次元的に運動
させる三本の脚を構成している。本実施形態の連結部材
21,22は略同一の構造及び寸法を有しており、平行
四辺形の短い辺に相当する部分をなしているが、連結部
材21,22の構造や寸法が互いに異なって、リンク機
構が台形状等の四辺形を有する場合であってもよい。As shown in FIGS. 1 and 2, in the parallel mechanism mechanism 7, two arms 20 and a connecting member 21 and the other end that are arranged between one end (for example, an upper end) of the arms 20 and are connected to each other. (For example, a parallelogram is preferable) and three sets of link mechanisms 23 that are arranged between (for example, lower ends) and are connected to each other.
The three legs that move the end plate 24 as a movable member three-dimensionally are configured. The connecting members 21 and 22 of this embodiment have substantially the same structure and dimensions, and form a portion corresponding to the short side of the parallelogram, but the connecting members 21 and 22 have different structures and dimensions. Thus, the link mechanism may have a trapezoidal or other quadrilateral shape.
【0014】そして、一端の連結部材21を駆動側部材
25を介して移動させることにより、他端の連結部材2
2に取付けられたエンドプレート24を常に水平な姿勢
を維持させながら空間で平行移動させて位置決めしてい
る。エンドプレート24は六角形をなす板状に形成され
ており、その中心部には、回転駆動される主軸26を有
する主軸頭27が取付けられている。エンドプレート2
4より下方に向けて配置された主軸26には、工具28
が着脱可能に装着されている。主軸頭27には、主軸2
6を回転させる主軸用モータ36が取付けられている。Then, by moving the connecting member 21 at one end through the driving side member 25, the connecting member 2 at the other end is moved.
The end plate 24 attached to the No. 2 is moved in parallel and positioned in space while always maintaining a horizontal posture. The end plate 24 is formed in a hexagonal plate shape, and a spindle head 27 having a spindle 26 that is rotationally driven is attached to the center of the end plate 24. End plate 2
A tool 28 is attached to the main shaft 26 arranged downward from No. 4.
Is detachably mounted. The spindle head 27 has a spindle 2
A spindle motor 36 for rotating 6 is attached.
【0015】柱2及び天井部材3は工作機械1のフレー
ムを構成しており、天井部材3の中央部には、下方に突
出してパラレルメカニズム機構7を支持する支持部29
が一体的に形成されている。支持部29は下方を向いて
いる三本のサポート材30を一体的に有しており、これ
らサポート材30は周方向に均等に配置されている。駆
動側部材25の基端部31が、フレーム側即ちサポート
材30に揺動自在に支持されるとともに、駆動側部材2
5の先端部32が、一端の連結部材21に揺動自在に連
結されている。The pillar 2 and the ceiling member 3 constitute a frame of the machine tool 1, and a support portion 29 for projecting downward and supporting the parallel mechanism mechanism 7 is formed in the central portion of the ceiling member 3.
Are integrally formed. The support portion 29 integrally has three support members 30 facing downward, and these support members 30 are uniformly arranged in the circumferential direction. The base end portion 31 of the drive side member 25 is swingably supported by the frame side, that is, the support member 30, and the drive side member 2 is provided.
A tip portion 32 of 5 is swingably connected to the connecting member 21 at one end.
【0016】ラック34は、駆動モータ11により回動
するピニオン33に噛合して矢印Hのように往復移動す
るとともに、駆動側部材先端部32に揺動自在に連結さ
れている。このピニオン33とラック34とにより倍力
機構を構成している。駆動側部材25は付勢部材として
の引張ばね35により、引張ばね35の取付け位置Bに
働く重力と略同じ付勢力で上方に引っ張られている。前
記構成のリンク機構23,駆動側部材25及びラック3
4からなる運動部と、ラック34に噛合するピニオン3
3を回転させる駆動モータ11とにより構成されるユニ
ット機構38を三組設けて、これら三組のユニット機構
38により、リンク機構23の下端部に支持されたエン
ドプレート24を空間で水平移動させて位置決めする。The rack 34 meshes with the pinion 33 that is rotated by the drive motor 11, reciprocates as shown by the arrow H, and is swingably connected to the drive-side member tip portion 32. The pinion 33 and the rack 34 constitute a booster mechanism. The driving-side member 25 is pulled upward by a tension spring 35 as a biasing member with a biasing force substantially the same as the gravity acting on the attachment position B of the tension spring 35. The link mechanism 23, the drive side member 25, and the rack 3 having the above configuration
4 and a pinion 3 that meshes with the rack 34
Three sets of unit mechanisms 38 configured by the drive motor 11 for rotating 3 are provided, and the end plates 24 supported by the lower end of the link mechanism 23 are horizontally moved in space by these three sets of unit mechanisms 38. Position.
【0017】主軸用モータ36と三台の駆動モータ11
は、制御装置37により制御されるようになっている。
制御装置37は、所定の加工プログラムに従って各駆動
モータ11を制御して各運動部の各リンク機構23を移
動させ変形させることにより、工具28の軌跡を制御す
るとともに、主軸用モータ36を駆動して主軸26及び
工具28を高速で回転させる。The spindle motor 36 and the three drive motors 11
Are controlled by the control device 37.
The control device 37 controls the locus of the tool 28 and drives the spindle motor 36 by controlling each drive motor 11 according to a predetermined machining program to move and deform each link mechanism 23 of each motion part. The spindle 26 and the tool 28 are rotated at high speed.
【0018】図3はリンク機構23の下部を示す縦断面
図、図4はリンク機構の下部の平面図で一部を断面で示
している。図5はユニット機構38の上部を示す部分断
面構造図、図6はユニット機構38の上部を下から見た
底面図で一部を断面で示している。図3,図4及び図6
に示すように、略同じ寸法及び構造を有している連結部
材21,22は、駆動側部材25又はエンドプレート2
4に取付けられたハウジング40と、ハウジング40に
回動自在に軸支されたシャフト41と、アーム23がシ
ャフト41の回転中心軸Cに略直交する直交軸Dまわり
に自在に揺動するように、シャフト41の両端部とアー
ム20の端部20aとをそれぞれ連結する一対の連結部
42とを備えている。FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing the lower portion of the link mechanism 23, and FIG. 4 is a plan view of the lower portion of the link mechanism 23, showing a part of it in section. FIG. 5 is a partial cross-sectional structural view showing the upper part of the unit mechanism 38, and FIG. 6 is a bottom view of the upper part of the unit mechanism 38 seen from below, and a part thereof is shown in cross section. 3, 4 and 6
As shown in FIG. 3, the connecting members 21 and 22 having substantially the same size and structure are the driving side member 25 or the end plate 2.
4, a housing 40 mounted on the housing 4, a shaft 41 rotatably supported by the housing 40, and an arm 23 so as to freely swing about an orthogonal axis D that is substantially orthogonal to the rotation center axis C of the shaft 41. , A pair of connecting portions 42 respectively connecting the both ends of the shaft 41 and the end 20a of the arm 20.
【0019】図3に示すように、シャフト41とハウジ
ング40との間には、シャフト41の半径方向への移動
を規制し且つ予圧をかけてシャフト41を軸支するラジ
アル用ベアリングであるニードルベアリング43と、シ
ャフト41の回転中心軸C方向への移動を規制し且つ予
圧をかけてシャフト41を軸支するスラスト用ベアリン
グである一対のボールベアリング(又は、ローラベアリ
ング)44とが装着されている。なお、ニードルベアリ
ング43とボールベアリング44は、一個のアンギュラ
ベアリングに置き換えることもできる。ニードルベアリ
ング43自体には予め予圧がかけられているので、この
ベアリング部43には誤差や遊びはほとんどなく、高精
度になっている。As shown in FIG. 3, between the shaft 41 and the housing 40, a needle bearing which is a radial bearing for restricting the radial movement of the shaft 41 and preloading the shaft 41 for axial support. 43 and a pair of ball bearings (or roller bearings) 44, which are thrust bearings that regulate the movement of the shaft 41 in the direction of the rotation center axis C and preload the shaft 41 to support the shaft 41. . The needle bearing 43 and the ball bearing 44 can be replaced with a single angular bearing. Since the needle bearing 43 itself is preloaded in advance, the bearing portion 43 has high accuracy with almost no error or play.
【0020】シャフト41は、大径のヘッド部45と、
ヘッド部45から回転中心軸C方向に延びて断面円形を
なし、先端部に雄ねじ47が形成された円筒部46と、
ヘッド部45から回転中心軸C方向の外方に突出する突
出部48とを有して、全体が一体的に形成されている。
円筒部46の先端部と突出部48には、回転中心軸C方
向の外方に開放するような二股状部49が形成されてお
り、二股状部49にアーム端部20aが連結されてい
る。なお、シャフト41へのベアリング43,44の組
込みを容易にするために、シャフト41を図3の左右に
分割可能な組立て構造にしてもよいが、本実施形態のよ
うに全体を一体的にする方が、シャフト41の強度及び
長さ精度が向上するので好ましい。The shaft 41 includes a head portion 45 having a large diameter,
A cylindrical portion 46 extending from the head portion 45 in the direction of the central axis of rotation C to have a circular cross section, and a male screw 47 formed at the tip end portion;
It has a protrusion 48 that protrudes outward in the direction of the rotation center axis C from the head portion 45, and is integrally formed as a whole.
A forked portion 49 that opens outward in the direction of the rotation center axis C is formed at the tip end of the cylindrical portion 46 and the protruding portion 48, and the arm end portion 20a is connected to the forked portion 49. . It should be noted that the shaft 41 may have an assembly structure that can be divided into the left and right parts in FIG. 3 in order to facilitate the incorporation of the bearings 43 and 44 into the shaft 41, but the entire structure is integrated as in the present embodiment. It is preferable that the strength and length accuracy of the shaft 41 are improved.
【0021】ハウジング40を両側から挟持する一対の
ボールベアリング44は、ヘッド部45と雄ねじ47に
ねじ込まれたナット50とにより両側から挟まれて強く
固定されている。これにより、各ボールベアリング44
は回転中心軸C方向外方から予圧がかけられた状態にな
って遊びがなくなり、シャフト41はハウジング40に
対してボールベアリング44を介して回転中心軸C方向
に移動しないように正確に軸支される。ニードルベアリ
ング43の内周面51とシャフト41の外周面41aと
の間には、ニードル43aが予圧をかけられた状態で装
着されているので、ハウジング40に対してシャフト4
1は半径方向に移動しないように回動自在に正確に軸支
される。A pair of ball bearings 44 for holding the housing 40 from both sides are strongly fixed by being sandwiched from both sides by a head portion 45 and a nut 50 screwed into a male screw 47. As a result, each ball bearing 44
Is preloaded from the outside in the direction of the rotation center axis C to eliminate the play, and the shaft 41 is accurately supported so as not to move in the direction of the rotation center axis C with respect to the housing 40 via the ball bearing 44. To be done. Since the needle 43a is mounted between the inner peripheral surface 51 of the needle bearing 43 and the outer peripheral surface 41a of the shaft 41 in a preloaded state, the shaft 4 is not attached to the housing 40.
1 is rotatably and accurately supported so as not to move in the radial direction.
【0022】アーム端部20a内には、球面状内周面5
5を有する係合部材54が挿入され、ピン58により係
止されている。シャフト41の両端部に形成された二股
状部49に、ピン52が直交軸D方向を向いて掛け渡さ
れて取付けられている。ピン52に嵌装された外周面球
面状部材53と、アーム端部20aの係合部材54の球
面状内周面55とを球面で摺接させて、係合部材54を
摺動可能にしている。即ち、ピン52を介して二股状部
49と球面状部材53とが一体化し、球面状部材53に
対して係合部材54の球面運動が可能になるので、係合
部材54とアーム20とが図4の矢印Eに示すように相
対的に僅かに揺動できることになる。したがって、シャ
フト41とアーム20との間に位置ズレがあっても、こ
れは連結部42で係合部材54と一体的にアーム20が
摺動して吸収されるので、リンク機構23の変形動作が
滑らかに行われる。A spherical inner peripheral surface 5 is provided in the arm end 20a.
The engaging member 54 having the number 5 is inserted and locked by the pin 58. The pins 52 are attached to the bifurcated portions 49 formed at both ends of the shaft 41 so as to extend in the orthogonal axis D direction. The outer peripheral surface spherical member 53 fitted to the pin 52 and the spherical inner peripheral surface 55 of the engaging member 54 of the arm end portion 20a are slidably in spherical contact with each other to make the engaging member 54 slidable. There is. That is, the forked portion 49 and the spherical member 53 are integrated via the pin 52, and the spherical movement of the engaging member 54 with respect to the spherical member 53 becomes possible, so that the engaging member 54 and the arm 20 are separated from each other. As shown by the arrow E in FIG. 4, it can relatively swing slightly. Therefore, even if there is a positional deviation between the shaft 41 and the arm 20, this is absorbed by the sliding movement of the arm 20 integrally with the engaging member 54 at the connecting portion 42, so that the link mechanism 23 deforms. Is done smoothly.
【0023】なお、球面状部材53と係合部材内周面5
5とを上述のように直接接触させてもよいが、合成樹脂
等により形成された潤滑性のあるブッシュを両部材5
3,54間に介装させてもよい。また、連結部42は、
すべり接触の代わりに、剛性が大きく予圧がかけられ得
るボールベアリングなどを使用したころがり接触により
連結すれば、更に抵抗が小さくなってアーム20を滑ら
かに揺動させることができる。The spherical member 53 and the inner peripheral surface 5 of the engaging member
5 may be brought into direct contact with each other as described above, but a bush having lubricity formed of synthetic resin or the like may be used for both members 5
You may interpose between 3 and 54. Further, the connecting portion 42 is
If a ball bearing or the like that has a high rigidity and can be preloaded is used instead of the sliding contact, the resistance can be further reduced and the arm 20 can be swung smoothly.
【0024】こうして連結部材21,22に連結された
アーム20は、連結部材21,22の関節部により回転
中心軸Cまわりに揺動し且つ直交軸Dまわりに揺動する
ので、二つの動作を組合せて両軸C,Dの交点Pを中心
として自在に揺動することになり、球面軸受と同じ三次
元の運動を実現できる。しかも、シャフト41の回動角
は無制限であり、直交軸Dに対する揺動角も大きいの
で、全体の許容揺動角は大きくなり、アーム20は広い
領域で移動することができる。The arm 20 connected to the connecting members 21 and 22 in this way swings about the central axis C of rotation and about the orthogonal axis D by the joint portion of the connecting members 21 and 22, so that two movements are performed. By combining them, they freely swing about the intersection P of both axes C and D, and the same three-dimensional movement as the spherical bearing can be realized. Moreover, since the rotation angle of the shaft 41 is unlimited and the swing angle with respect to the orthogonal axis D is large, the overall swing angle is large and the arm 20 can move in a wide area.
【0025】図3及び図4に示すように、各リンク機構
23の下端の連結部材22は、円周方向に均等に配置さ
れて、エンドプレート24にボルト57とピン57aと
により所定位置に位置決めされて締結固定されている。
なお、図4においては、連結部材22の構造を明確化す
るために、各連結部材22毎にアーム20が異なる姿勢
をとった場合や切断面が異なる場合を示している。As shown in FIGS. 3 and 4, the connecting members 22 at the lower end of each link mechanism 23 are evenly arranged in the circumferential direction, and are positioned at predetermined positions on the end plate 24 by the bolts 57 and the pins 57a. It is fastened and fixed.
Note that, in FIG. 4, in order to clarify the structure of the connecting member 22, a case where the arm 20 takes a different posture for each connecting member 22 and a case where the cutting surface is different are shown.
【0026】図5及び図6に示すように、シャフト59
が二つのサポート材30間に掛け渡され、サポート材3
0の底面にボルト59aにより固定されている。T字形
をなす駆動側部材25の基端部31が、シャフト59に
回動自在に支持されている。基端部31から外方に一体
的に延びている腕部60は、基端部31を中心として矢
印Fに示すように上下に揺動する。腕部60の先端部3
2には、上端の連結部材21のハウジング40がボルト
61により締結固定されている。腕部先端部32の上部
には、ラック34が矢印Gに示すように揺動自在に連結
されている。ラック34は、腕部先端部32に取付けら
れたベアリング63とベアリング63内に挿入されてラ
ック先端部34bに取付けられたピン62とを介して揺
動自在になっている。As shown in FIGS. 5 and 6, the shaft 59
Is hung between the two support materials 30, and the support material 3
It is fixed to the bottom surface of 0 with a bolt 59a. The base end portion 31 of the T-shaped drive side member 25 is rotatably supported by the shaft 59. The arm portion 60 integrally extending outward from the base end portion 31 swings up and down around the base end portion 31 as shown by an arrow F. Tip 3 of arm 60
The housing 40 of the connecting member 21 at the upper end is fastened and fixed to the second member 2 by bolts 61. A rack 34 is swingably connected to the upper end of the arm tip 32 as shown by an arrow G. The rack 34 is swingable via a bearing 63 attached to the arm tip 32 and a pin 62 inserted in the bearing 63 and attached to the rack tip 34b.
【0027】腕部60の途中の取付け位置Bの上面に
は、引張ばね35の下端部を係止する係止部67が設け
られており、引張ばね35の上端部は天井部材3に設け
られた係止部3aに係止されている。腕部60は引張ば
ね35により常に上方に引っ張られ、しかも引張ばね3
5のばね力(付勢力)は、係止部67に作用する重力と
略同じになっている。これにより、ピニオン33には前
記重力による負荷はかからず、ラック34,駆動側部材
25及びリンク機構23からなる運動部は、小さな駆動
力で高速度で運動することができる。A locking portion 67 for locking the lower end of the tension spring 35 is provided on the upper surface of the attachment position B in the middle of the arm 60, and the upper end of the tension spring 35 is provided on the ceiling member 3. It is locked to the locking portion 3a. The arm portion 60 is always pulled upward by the tension spring 35, and the tension spring 3
The spring force (biasing force) of 5 is approximately the same as the gravity acting on the locking portion 67. Accordingly, the load due to the gravity is not applied to the pinion 33, and the moving portion including the rack 34, the driving side member 25, and the link mechanism 23 can move at high speed with a small driving force.
【0028】ラック34を往復移動させるピニオン33
の高さ位置には、ラック34をピニオン33側に常に押
付けるための押付け機構65が駆動室10内に配設され
ている。押付け機構65は、ラック34の背面側に形成
された平坦面34aに接触して自在に回動するローラ6
4と、軸方向に進退移動自在にスリーブ68内に嵌合し
てローラ64を支持する軸69と、矢印Jに示すように
軸69をラック34方向に付勢する圧縮ばね66とを備
えている。圧縮ばね66の付勢力により、軸69を介し
てローラ64を常にラック34側に押付けているので、
ラック34は、ピニオン33とローラ64の間に挟持さ
れた状態で、離脱することなく確実に矢印Hに示すよう
に往復移動する。A pinion 33 for moving the rack 34 back and forth.
A pressing mechanism 65 for constantly pressing the rack 34 to the pinion 33 side is disposed in the drive chamber 10 at the height position of. The pressing mechanism 65 contacts the flat surface 34a formed on the rear surface side of the rack 34 and freely rotates with the roller 6.
4, a shaft 69 that fits in the sleeve 68 so as to be movable back and forth in the axial direction to support the roller 64, and a compression spring 66 that biases the shaft 69 in the rack 34 direction as shown by an arrow J. There is. Since the roller 64 is constantly pressed to the rack 34 side via the shaft 69 by the urging force of the compression spring 66,
The rack 34, while being sandwiched between the pinion 33 and the roller 64, reliably moves back and forth as shown by an arrow H without being separated.
【0029】次に、本実施形態の動作を説明する。制御
装置37から駆動信号が三台の駆動モータ11と主軸用
モータ36とに出力されると、各駆動モータ11はピニ
オン33を回動させ、主軸用モータ36は主軸26を高
速で回転させる。ピニオン33の回転運動により、ラッ
ク34は矢印Gのようにピン62まわりに揺動しながら
矢印Hのように移動する。Next, the operation of this embodiment will be described. When a drive signal is output from the control device 37 to the three drive motors 11 and the spindle motor 36, each drive motor 11 rotates the pinion 33, and the spindle motor 36 rotates the spindle 26 at a high speed. Due to the rotational movement of the pinion 33, the rack 34 swings around the pin 62 as indicated by the arrow G and moves as indicated by the arrow H.
【0030】ラック34の動作により腕部60が矢印F
のように基端部31まわりに上下に揺動するので、腕部
先端部32に連結する上端の連結部材21を介してリン
ク機構23は三次元的に運動する。これにより、エンド
プレート24は水平の姿勢を保ちながら高い位置決め精
度で平行移動することになり、主軸26により回転する
工具28によってワーク4へのタッピングや穴加工など
機械加工が正確になされる。The arm 60 is moved by the arrow F by the operation of the rack 34.
Since it swings up and down around the base end portion 31 as described above, the link mechanism 23 moves three-dimensionally via the connecting member 21 at the upper end connected to the arm end portion 32. As a result, the end plate 24 is moved in parallel with high positioning accuracy while maintaining the horizontal posture, and the tool 28 rotated by the main shaft 26 accurately performs machining such as tapping or hole machining on the work 4.
【0031】リンク機構の関節部に球面軸受を使用した
従来技術の場合には、位置決め精度が悪くまた高速で運
動すると関節部が外れる虞があった。これに対して、本
発明では、ハウジング40に対してシャフト41をベア
リング43,44を介して軸支し、且つ、連結部42を
介してアーム20を連結したので、リンク機構23の剛
性と運動速度を著しく向上させることができる。また、
シャフト41の半径方向及び回転中心軸C方向の動きを
規制し且つこれら両方向について予圧をかけて軸支する
とともに、連結部42を介してアーム20を直交軸Dま
わりに揺動自在に支持している。したがって、連結部材
21,22の関節部での誤差や遊びはなく、リンク機構
23の関節構造の剛性と精度が向上することになり、リ
ンク機構23が高速で三次元運動しても関節部が外れる
ことはなく、また高精度にエンドプレート24の位置決
めができる。In the case of the prior art in which the spherical bearing is used for the joint portion of the link mechanism, the positioning accuracy is poor and there is a possibility that the joint portion may come off when moving at high speed. On the other hand, in the present invention, since the shaft 41 is rotatably supported by the housing 40 via the bearings 43 and 44 and the arm 20 is connected via the connecting portion 42, the rigidity and motion of the link mechanism 23 are increased. The speed can be significantly improved. Also,
The movement of the shaft 41 in the radial direction and the direction of the rotation center axis C is regulated and preloaded in both directions to support the shaft, and the arm 20 is swingably supported around the orthogonal axis D via the connecting portion 42. There is. Therefore, there is no error or play in the joint portions of the connecting members 21 and 22, and the rigidity and accuracy of the joint structure of the link mechanism 23 is improved, so that the joint portions do not move even when the link mechanism 23 moves three-dimensionally at high speed. It does not come off, and the end plate 24 can be positioned with high accuracy.
【0032】ハウジング40に対してシャフト41は自
在に回動でき、且つシャフト41に対してアーム20は
連結部42を介して大きな揺動角で揺動できるので、エ
ンドプレート24の移動可能領域は殆ど制限を受けず広
い移動領域で任意の場所に移動できる。また、アーム2
0はシャフト41の回転中心軸Cとこれに略直交する直
交軸Dを中心として揺動するので、アーム20の揺動中
心は常に両軸C,Dの交点Pにあることになる。したが
って、三組のリンク機構23を運動させるための制御が
簡単になり、加工プログラムの作成が容易になる。Since the shaft 41 can freely rotate with respect to the housing 40 and the arm 20 can swing with respect to the shaft 41 at a large swing angle via the connecting portion 42, the movable area of the end plate 24 is You can move to any place in a wide moving area with almost no restrictions. Also, arm 2
Since 0 swings about the rotation center axis C of the shaft 41 and the orthogonal axis D that is substantially orthogonal to the rotation center axis C, the swing center of the arm 20 is always located at the intersection P of both axes C and D. Therefore, the control for moving the three sets of link mechanisms 23 is simplified, and the machining program is easily created.
【0033】更に、連結部42では、シャフト41に対
してアーム20が球面で摺接するようにしたので、例え
リンク機構23の各部品の製作誤差があってもこの誤差
を球面状摺接部が吸収することになり、リンク機構23
は常に精度よく平行四辺形を保ちながら滑らかに変形す
る。また、球面式の連結構造にしたので連結部42全体
の構造がコンパクトになる。Further, at the connecting portion 42, the arm 20 is slidably in contact with the shaft 41 on the spherical surface. Therefore, even if there is a manufacturing error in each component of the link mechanism 23, this error is caused by the spherical sliding contact portion. Will be absorbed and the link mechanism 23
Deforms smoothly while always maintaining a parallelogram with high accuracy. Further, since the spherical connection structure is adopted, the entire structure of the connecting portion 42 becomes compact.
【0034】このように、リンク機構23の関節構造の
剛性と精度が向上したので、本発明は工作機械に適用す
ることができるが、組立作業,塗装作業,搬送作業,測
定作業,加工作業などに使用される産業用ロボットにも
適用することができる。例えば、搬送用ロボットの場合
には、エンドプレート24の下面にバキューム式の吸盤
を取付けて被搬送物を吸引してハンドリングすることが
できる。また、エンドプレート24にタッチセンサ又は
レーザ発振器を取付ければ、それぞれ三次元測定用の測
定器又はレーザ加工機になる。なお、各図中同一符号は
同一又は相当部分を示す。As described above, since the rigidity and accuracy of the joint structure of the link mechanism 23 are improved, the present invention can be applied to a machine tool. However, assembling work, painting work, carrying work, measuring work, working work, etc. It can also be applied to industrial robots used in. For example, in the case of a transfer robot, a vacuum suction cup may be attached to the lower surface of the end plate 24 to suck and handle an object to be transferred. Further, if a touch sensor or a laser oscillator is attached to the end plate 24, it becomes a measuring instrument or laser processing machine for three-dimensional measurement, respectively. The same reference numerals in the drawings indicate the same or corresponding parts.
【0035】[0035]
【発明の効果】本発明は上述のように構成したので、リ
ンク機構の剛性及び位置決め精度を向上させることがで
きる。また、可動部材を広い移動領域で移動させること
ができ、更に、三組のリンク機構の制御が簡単になる。Since the present invention is constructed as described above, the rigidity and positioning accuracy of the link mechanism can be improved. Further, the movable member can be moved in a wide moving area, and further, the control of the three sets of link mechanisms becomes simple.
【図1】図1乃至図6は本発明の実施形態の一例を示す
図で、図1は工作機械の正面構造図である。1 to 6 are views showing an example of an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a front structural view of a machine tool.
【図2】図1の工作機械を説明するための概略図であ
る。FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the machine tool of FIG.
【図3】リンク機構の下部を示す縦断面図である。FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing a lower portion of a link mechanism.
【図4】リンク機構の下部の平面図である。FIG. 4 is a plan view of a lower portion of the link mechanism.
【図5】ユニット機構の上部を示す部分断面構造図であ
る。FIG. 5 is a partial cross-sectional structural view showing the upper part of the unit mechanism.
【図6】ユニット機構の上部を下から見た底面図であ
る。FIG. 6 is a bottom view of the upper part of the unit mechanism as viewed from below.
1 工作機械(位置決め装置) 3 天井部材(フレーム) 11 駆動モータ 20 アーム 20a アームの端部 21 上端の連結部材(一端の連結部材) 22 下端の連結部材(他端の連結部材) 23 リンク機構 24 エンドプレート(可動部材) 25 駆動側部材 26 主軸 27 主軸頭 31 基端部 32 先端部 33 ピニオン 34 ラック 35 引張ばね(付勢部材) 40 ハウジング 41 シャフト 42 連結部 43 ニードルベアリング(ラジアル用ベアリング) 44 ボールベアリング(スラスト用ベアリング) 52 ピン 53 外周面球面状部材 54 係合部材 55 球面状内周面 B 付勢部材の取付け位置 C 回転中心軸 D 直交軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Machine tool (positioning device) 3 Ceiling member (frame) 11 Drive motor 20 Arm 20a End part of arm 21 Connecting member at upper end (connecting member at one end) 22 Connecting member at lower end (connecting member at other end) 23 Link mechanism 24 End plate (movable member) 25 Drive side member 26 Spindle 27 Spindle head 31 Base end part 32 Tip part 33 Pinion 34 Rack 35 Extension spring (biasing member) 40 Housing 41 Shaft 42 Connecting part 43 Needle bearing (radial bearing) 44 Ball bearing (thrust bearing) 52 pin 53 outer peripheral surface spherical member 54 engaging member 55 spherical inner peripheral surface B mounting position of biasing member C rotation center axis D orthogonal axis
Claims (5)
び他端の間にそれぞれ配置された連結部材とで四辺形を
なす三組のリンク機構により三本の脚を構成し、 前記一端の連結部材を駆動側部材を介して移動させるこ
とにより、前記他端の連結部材に取付けられた可動部材
を空間で平行移動させて位置決めする装置であって、 前記連結部材は、前記駆動側部材又は前記可動部材に取
付けられたハウジングと、このハウジングに回動自在に
軸支されたシャフトと、前記アームがこのシャフトの回
転中心軸に略直交する直交軸まわりに自在に揺動するよ
うに、前記シャフトの両端部と前記アームの端部とをそ
れぞれ連結する一対の連結部とを備えたことを特徴とす
る三本の脚を有する位置決め装置。1. Three legs are formed by three sets of quadrilateral link mechanisms, each of which is composed of two arms and a connecting member disposed between one end and the other end of the arm. In which the movable member attached to the connecting member at the other end is translated and positioned in space by moving the connecting member of the driving side member, wherein the connecting member is the driving side member. Alternatively, a housing attached to the movable member, a shaft rotatably supported by the housing, and the arm so as to freely swing around an orthogonal axis substantially orthogonal to the rotation center axis of the shaft, A positioning device having three legs, comprising a pair of connecting portions respectively connecting both ends of the shaft and an end of the arm.
は、前記シャフトの半径方向への移動を規制し且つ予圧
をかけて前記シャフトを軸支するラジアル用ベアリング
と、前記シャフトの前記回転中心軸方向への移動を規制
し且つ予圧をかけて前記シャフトを軸支するスラスト用
ベアリングとが装着され、 前記連結部では、前記シャフト端部にピンを前記直交軸
方向に取付け、このピンに嵌装された外周面球面状部材
と、前記アームの端部に取付けられた係合部材の球面状
内周面とを摺接させて前記係合部材を摺動可能にしたこ
とを特徴とする請求項1に記載の三本の脚を有する位置
決め装置。2. A radial bearing for restricting radial movement of the shaft and pre-loading the shaft between the shaft and the housing, and a rotation center axis of the shaft. A thrust bearing that regulates the movement in the direction and applies a preload to axially support the shaft, and in the connecting portion, a pin is attached to the shaft end portion in the orthogonal axial direction and is fitted to the pin. 7. The engaging member is slidable by slidably contacting the formed spherical member on the outer peripheral surface with the spherical inner surface of the engaging member attached to the end of the arm. 1. A positioning device having three legs according to 1.
揺動自在に支持されるとともに先端部が前記一端の連結
部材に揺動自在に連結され、 駆動モータにより回動するピニオンに噛合して往復移動
するラックが前記駆動側部材先端部に揺動自在に連結さ
れ、 前記駆動側部材は付勢部材により、この付勢部材の取付
け位置に働く重力と略同じ付勢力で上方に引っ張られて
いることを特徴とする請求項1又は2に記載の三本の脚
を有する位置決め装置。3. A base end portion of the drive side member is swingably supported on the frame side, and a tip end portion is swingably connected to the connecting member at the one end, and meshes with a pinion rotated by a drive motor. A rack that reciprocates is swingably connected to the tip of the drive-side member, and the drive-side member is pulled upward by a biasing member with a biasing force that is substantially the same as the gravity acting at the mounting position of the biasing member. A positioning device having three legs according to claim 1 or 2, wherein the positioning device has three legs.
転駆動される主軸を有する主軸頭を前記可動部材に設け
たことを特徴とする請求項1,2又は3に記載の三本の
脚を有する位置決め装置。4. The three legs according to claim 1, wherein the positioning device is a machine tool, and a spindle head having a spindle driven to rotate is provided on the movable member. Positioning device having.
び他端の間にそれぞれ配置された連結部材とで四辺形を
なす三組のリンク機構により三本の脚を構成し、 前記一端の連結部材を駆動側部材を介して移動させるこ
とにより、前記他端の連結部材に取付けられて主軸頭が
設けられた可動部材を空間で平行移動させ、前記主軸頭
の主軸を回転させる工作機械であって、 前記連結部材は、前記駆動側部材又は前記可動部材に取
付けられたハウジングと、このハウジングに回動自在に
軸支されたシャフトと、前記アームがこのシャフトの回
転中心軸に略直交する直交軸まわりに自在に揺動するよ
うに、前記シャフトの両端部と前記アームの端部とをそ
れぞれ連結する一対の連結部とを備え、 前記シャフトと前記ハウジングとの間には、前記シャフ
トの半径方向への移動を規制し且つ予圧をかけて前記シ
ャフトを軸支するラジアル用ベアリングと、前記シャフ
トの前記回転中心軸方向への移動を規制し且つ予圧をか
けて前記シャフトを軸支するスラスト用ベアリングとが
装着され、 前記連結部では、前記シャフト端部にピンを前記直交軸
方向に取付け、このピンに嵌装された外周面球面状部材
と、前記アームの端部に取付けられた係合部材の球面状
内周面とを摺接させて前記係合部材を摺動可能にし、 前記駆動側部材の基端部がフレーム側に揺動自在に支持
されるとともに先端部が前記一端の連結部材に揺動自在
に連結され、 駆動モータにより回動するピニオンに噛合して往復移動
するラックが前記駆動側部材先端部に揺動自在に連結さ
れ、 前記駆動側部材は引張ばねにより、この引張ばねの取付
け位置に働く重力と略同じ付勢力で上方に引っ張られて
いることを特徴とする三本の脚を有する工作機械。5. Three legs are constituted by three sets of quadrilateral link mechanisms, each of which is composed of two arms and a connecting member disposed between one end and the other end of the arms, respectively. Machine tool for rotating the main shaft of the spindle head by moving the connecting member of the second embodiment through the drive side member to move in parallel the movable member attached to the connecting member at the other end and provided with the spindle head. The connecting member includes a housing attached to the drive-side member or the movable member, a shaft rotatably supported by the housing, and the arm substantially orthogonal to a rotation center axis of the shaft. A pair of connecting portions that respectively connect both ends of the shaft and an end of the arm so as to freely swing about the orthogonal axis, and the shuffling member is provided between the shaft and the housing. A radial bearing that regulates the radial movement of the shaft and preloads the shaft to support the shaft, and a radial bearing that regulates the movement of the shaft in the rotation center axis direction and preloads the shaft. A thrust bearing is mounted, and at the connecting portion, a pin is attached to the shaft end portion in the orthogonal axial direction, and an outer peripheral surface spherical member fitted to the pin and an end portion of the arm are attached. The spherical inner peripheral surface of the engaging member is slidably contacted with the engaging member so that the engaging member is slidable, the base end of the driving-side member is swingably supported on the frame side, and the distal end is A rack that is swingably connected to a connecting member at one end and that reciprocates by meshing with a pinion that is rotated by a drive motor is swingably connected to the leading end of the drive-side member. , This tension A machine tool having three legs, which is pulled upward by a biasing force that is substantially the same as the force of gravity acting on a mounting position of a spring.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31717295A JPH09136286A (en) | 1995-11-11 | 1995-11-11 | Positioning device and machine tool having three legs |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31717295A JPH09136286A (en) | 1995-11-11 | 1995-11-11 | Positioning device and machine tool having three legs |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09136286A true JPH09136286A (en) | 1997-05-27 |
Family
ID=18085265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31717295A Pending JPH09136286A (en) | 1995-11-11 | 1995-11-11 | Positioning device and machine tool having three legs |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09136286A (en) |
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