JPS58114883A - 工業用ロボツト - 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】 本発明は円筒座標形工業用ロボットの構造に関するもの
である。

一般に工業用ロボットは各軸に直流モーターを用い、各
軸ごとの運動を行なうには直流モーターを各々独立した
位置及び方向に取付け、回転運動を直線運動に変換する
伝達機構を持ち、減速機又はギア等を使用して駆動して
いるものである。

しかし構造が非常に複雑となり大型化し、組み立てにく
く、しかもコスト高となる欠点があった。

本発明は上記欠点を解決するもので、ロボットチャック
の上下運動と旋回運動を同芯軸上の２個の直流モーター
で動作させ、水平運動はリニアモーターにより動作させ
るもので、以下図面によシこれを詳細に説明すれば、（
１）は面状のロボット本体で、該ロボット本体（１）の
上部に取付けられたベース駆動用モーターの固定台（２
）には上面にフラット形のダイレクトモーターであるベ
ース駆動用モーター（３）が固定され、該ぺ一ヌ駆動用
モーターの固定台（２）には中心孔（４）を穿設し、ベ
ース駆動用モーター（３）の出力軸（５）を遊嵌させる
もので、その出力軸（５）の上端にはべ一ヌ（６）が設
けられており、その下端にはタイミングブー！Ｊ　−＋
７＋が嵌合され、該タイミングプーリー（７）からタイ
ミングプーリー（８）へタイミングベ／ｌ’　）　＋９
１により回転を伝達する。前記タイミングフ−！Ｊ　−
（８１にはベース駆動用）くルヌエンコータ゛−Ｕαト
ヘース駆動用タコジェネレーター（１１１と７５；取付
けられ、これらベース駆動用）＜ルヌエンコーダーαα
及びベーク駆動用タコジェネレーター（１１１はベース
駆動用モーターの固定台（２）に取付けられている。

又このベース駆動用モーターの固定台（２）には例えば
ドーナツ形のノ曹ジング（１２１を設け、該）＼ウジン
グｕｚの内側縁日に嵌合されたベアＩＪンク゛（１４１
Ｃ！リベーヌ（６）をガイドするもので、ベース駆動用
モーター（３）の回転は前記出力軸（５）を介してベー
；ｚ　（６１へ直接伝達され、前記ベース駆動用パルス
エンコーダーｕＯ）によシ回転角度を検出し、前記ベー
ク駆動用タコジェネレーター（１１）により回転速度を
検出するものである。

次にベース（６）の上面には３本のスライドシャフトー
Ｌ５１ヲ立設し、該スライドシャフト（１５）の先端に
はヌライドシャフ）　（１５１の平行度を保持するだめ
の天板（１６）を取付ける。

又スライドシャフト（１５）の案内により上下に昇降す
る水平駆動部（Ｉ７１があり、該水平駆動部（１ηの中
心に有する取付部（１８）にはベアリンク（１９）によ
りボールねじ（２０）の上端を嵌着させ、該ボールねし
＠）の下方にはベース（６）に固定されたナラ）　（２
１＋に螺挿させ、該ボールねじ（支））の下端にはスプ
ラインシャフト（２２）を連結させ、該スプラインシャ
フト（２２）はスプライン軸受り）に挿入され、かつ該
スプライン軸受（２３）は上下駆動用モーター出力軸□
□□に嵌合し、該ナラ）ｔ２１１は前記出力軸（５）に
設けられた中む孔型に挿入されるもので、フラット形の
ダイレクトモーターである上下駆動用モーター　（２５
１はモーター取付台（２６）に固定されてお９、」二下
駆動用モーター出力軸（財）にはタイミングプーリー勿
が嵌合され、該タイミングプーリーτからタイミングプ
ーリー例へタイミングベルト□□□）により回転を伝達
する。

前記タイミングプーリー例には上下駆動用パ　　　！ル
ヌエンコーダー（３０１ト上下駆動用タコジエネレータ
ー（３Ｉ）とが取付けられている。

父上下駆動用モーターの）の回転は上下駆動用モーター
価）の出力軸（財）から前記スプラインシャフト■を経
てボールねじ（２０）へ伝達され、ボールねじ■の回転
は前記す’ノ）　（２１１により上下運動へ変換され、
水平駆動部０ηを昇降させる。

このとき前記上下駆動用パルヌエンコーダー■により水
平駆動部（１７）の上下位置を検出し、前記上下駆動用
タコジェネレーター（３１）により上下移動速度を検出
するものである。

又前記スプラインシャフト＠は上下駆動用モーター器の
出力軸（財）に嵌合されたスプライン軸受■により回転
させられるとともにボールねじ■の上下動にともない上
下駆動用モーター（２５）の出力軸（至）の中心の透孔
（苅を上下に運動するものである。

又水平駆動部Ｑ７１はボールねじ（２０）と連結するこ
とによって水平駆動部（１７１全体を上下運動させ、水
平駆動部０′７１に用いられているリニアモーター（３
２の摺動部（３３）にロボ・ノドチャ、ツク（３４）を
取付けることによって、ロボットチャック（３・Ｄを水
平及び上下方向へ動作させるものである。

又水平駆動部（１７ｊはベース（６）に立設したスライ
ドシャフト（１５）で案内させ、ロボットチャック（３
４Ｊに回転方向・−の動作をさせる。つまり２個の直流
モーターと１個のリニアモーターを使用してロボットチ
ャック（３４）は水平運動、」二下運動、旋回運動の３
次元方向への運動を行なうものである。

一般に通常のモーターでは電気的エネルギーを回転運動
に変換し、直線運動を得るが、リニアモーター（３２で
は直接直線運動を得ることが出来リニアモーター（３２
）の摺動部（３３）には永久磁石（ａ）が設けられ、リ
ニアモーター（３急の固定側には電磁石（ｂ）が取付け
られておシ、両磁石（ａ）（ｂ）の反撥力によって動作
するものである。

したがってリニアモーター（３？Ｉを使用すると一般の
モーターの回転運動を直線運動へ変換する機構を省略す
ることが出来る為、小型、軽量化を計ることが出来る。

本発明のロボット形、式をベース駆動部、上下駆動部と
に分けるとこの内水平部動部は所要動力が少なくこの部
分にリニアモーターを用いるとロボット上部が更に軽量
化されるので他の２個のモーター容量を小さくすること
が出来る。

又従来工業用ロボットの動力源は各軸すべて直流サーボ
モーターを使用し、この向上下運動部のモーターはロボ
ット上部に配置されていたが本発明における工業用ロボ
ットは水平運動部にリニアモーターを用いて上下運動用
モーターをロボット本体下部のベース駆動用モーターと
の同芯軸上に配置させ、このことによって水平運動部の
モーターの回転運動を直線運動へ変換する機構を省略さ
せ、水平運動部を小型、軽量化し、上下運動部及び左右
回転部のモーターの容量をも小型化出来る。

父上下運動用モーターの重量がべ一７駆動用モーターの
動力負担にならず、ボールねじをペースの中心に配置で
きる為、ロボット上部の慣性負荷が小さくなシ、位置決
め精度が向上し、かつ安定した構造となシロボット自体
の動作も良好となシコヌトが頗る安価でその上組立工程
も軽減出来るものである。

さらにベース駆動用モーターは一般に円柱形で長さが長
く、この出力軸に減速機を取付け、減速機の出力軸とベ
ースを連結していたが、本発明ではベース駆動用モータ
ーにフラット形の厚みの薄いモーターをベースに直結し
、ダイレクトドライブとしたもので、ロボットの高さ方
向が有効に使える等多くの特徴を有するものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明工業用ロボットの一実施例を示すもので、第
１図はロボット本体の要部切欠側断面図、第２図は同正
面図である。 （１）・・・ロボット本体、（２）・・・ベース駆動用
モーターの固定台、（３）・・・ベース駆動用モーター
。 （５）・・・出力軸、（６）・・・ベース、　（７１（
８１・・・タイミングプーリー、（９）・・・タイミン
グベルト。 （１０）・・・ベース駆動用パルスエンコーダー。 （１１）・・・ベース駆動用タコジェネレーター。 （１２）・・・ハウシング、　＋１５１・・・スライド
シャフト。 ａη・・・水平駆動部、■・・・ボールねじ。 ｃ！１）・・・ナツト、■・・・ヌプラインシャフト。 （２）・・・スプライン軸受、（２４１・・・上下駆動
用モーター出力軸、（２５）・・・上下駆動用モーター
。 （支）・・・モーター取付台、＠□□□・・・タイミン
グプーリー、＠・・・タイミングベルト、（至））・・
・上下駆動用パルスエンコーダー、　Ｃ３＋）・・・上
下駆動用タコジェネレーター、　国−・・リニアモータ
ー。 關・・・リニアモーター（３２の摺動部。 （ロ）・・・ロボットチャック 第　１　図 第２図 手続袖止出（方式） ％式％ １　事件の表、■：、　　　　昭和５６年特１１願第２
１１４２０号３　？山王をする者 ４　補ノｌ−、命令のＥｌ　ｆｌ　　　　昭和５７年４
月９日５　補正のｚ１象　　願書及び明細書

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　ロボットチャックの上下運動と旋回運動を同
   芯軸上の２個のモーターにて動作させるようにしたこと
   を特徴とする工業用ロボット。 （２１ロボット本体上部にリニアモーターを取付けて同
   芯軸上の２個のモーターによって水平運動、上下運動、
   旋回運動の３次元方向の運動をさせることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の工業用ロボット。