JPS6215086A - 直交座標ロボツト - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明は、直交座標ロボットに係り、特に製造の簡易化
を図った直交座標ロボットに関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 従来、直交座標ロボットは、第３図に示すように、鋳物
或は押出し型材等をＸ軸側フレーム１及びＹ軸側フレー
ム２として用い、このフレーム１及び２に夫々Ｙ軸側フ
レーム２のガイドレール３゜駆動モータ４．ボールねじ
等の伝導機構５及び移動体６のガイドシャフト７、駆動
モータ８．ボールねじ等の伝導機構９等の各要素を組付
けていた。

しかしながら、これら各要素の取イ」け面は高度の加Ｔ
精度が要求され、且つフレーム１．２の材料の特徴から
フライスａｌ？Ｖを用いて高精度に加工していた。

一方、最近では、軽量の部品を搬送する手段として、従
来のエアシリンダを使用したいわゆるピックアンドプレ
イスユニットに代えてプログラマブルなものが要求され
てきており、この観点からピックアンドプレイスユニッ
ト並の簡易な直交座標ロボットの出現が望まれている。

しかしながら、従来の直交座標ロボットは、上）小のよ
うな構造であるため、加工及び組立てに対し、必然的に
高精度なものが要求され、この結果、製造性が恕く、高
価なものになる。

［発明の目的］ 本発明の・目的【、１、高精度な加工を余り必要とぜず
、簡便に加工・組立てを行なうことができる直交座標ロ
ボットを提供するにある。

［発明の概要］ 本発明は、板材の折曲げ加工により形成された第１のフ
レームと、この第１のフレームに取付けられた第１のシ
ャフトと、この第１のシャフトに軸方向に沿って移動自
在に嵌合された第１のベアリングと、前記第１のフレー
ムに第１のシャフトと平行に取（＝ｔ　ＧＪられ第１の
モータにより回転される回転伝達歯付きの第２のシャフ
トと、この第２のシャフトに軸方向に沿って移動自在に
嵌合され回転に対しては第２のシレフトと一体的に回転
する第２のベアリングと、この第２のベアリングの外側
に嵌合された第３のベアリングと、前記第１のフレーム
に第１及び第２のシャフトと平行に設ＧＪられ第２のモ
ータにより駆動される第１のベルトと、板材の折曲げ加
工により形成され前記第１のフレームと直交するように
配置されて前記第１及び第３のベアリングに固定される
と共に前記第１のベルトに連結されてこの第１のベルト
により第１及び第２のシャフトに沿って移動される第２
のフレームと、この第２のフレームに前記第１及び第２
のシャフトと直交するように取付けられた第３のシャフ
トと、前記第２のベアリングにこれと一体的に回転する
ように取付けられたブーりと、前記第２のフレームに第
３のシャフトと平行に設けられ前記ブーりによって駆動
される第２のベルｉ〜と、前記第３のシャフトに第４の
ベアリングを介して軸方向に沿って移動自在に支持され
ると共に前記第２のベルトに連結されてこの第２のベル
トにより前記第３のシャツ］へに沿って移動される移動
体とから構成したことを特徴とするものである。

［発明の実施例］ 以下本発明の一実施例を第１図及び第２図に基づいて説
明する。１１は第１のフレームたるＸ軸側フレームであ
り、これは金属板を折曲げ加工することによって形成し
たもので、図示右側面に細長い開口部１２を°形成して
いる。１３は第１のシャフトたる第１のボールスプライ
ンシャフトで、Ｘ軸側フレーム１１内にその長手方向に
沿って配置され、両端部を旋盤により加工したフランジ
１４を介してＸ軸側フレーム１１の長手方向両端部に取
付けている。そして、この第１のボールスプラインシャ
フト１３に図示しないボールを内蔵した第１のベアリン
グ１５を軸方向に移動自在に嵌合している。１６は第２
のシ１アフトたる第２のボールスプラインシャフトで、
Ｘ軸側フレーム１１内に第１のボールスプラインシャフ
ト１３と平行に配置され、両端部を図示しないボールベ
アリングを介してＸ軸側フレーム１１の長手方向両端部
に回転自在に取イ１けている。そして、この第２のボー
ルスプライフシャフト１６には図示しないボールを内蔵
した第２のベアリング１７を軸方向に移動自在に嵌合し
ている。１８はＸ軸側フレーム１１の内底部に配設固定
したサーボモータから成る第１のモータで、これの回転
軸１８ａに駆動プーリ１９を取付け、第２のボールスプ
ラインシャフト１６に取付けた従動プーリ２０との間に
歯付ぎベルトから成る伝導ベルト２１を掛渡している。

従って、第１のモータ１８が起動すると、第２のボール
スプラインシャフト１６が回転するが、第２のリニアベ
アリング１７はこの回転に対しては第２のボールスプラ
インシャフト１６の回転伝達歯たるスプライン歯１６ａ
との係合によりこれと一体的に回転する。２２はボール
ベアリングから成る第３のベアリングで、これは内輪２
２ａを第２のベアリング１７の外側に嵌着している。２
３は第２のフレームたるＹ軸側フレームで、これはＸ軸
側フレーム１１と同様に金属板の折曲げ加工によって形
成したものである。このＹ＠側フレーム２３は、Ｘ軸側
フレーム１１と直交するようにしてその一端部側を開口
部１２からＸ＠側フレーム１１内に挿入配置しており、
このＹ軸側フレーム２３の一端部側を第１及び第２のボ
ールスプラインシャフト１３及び１６が挿通している。

そして、Ｙ軸側フレーム２３を第１のベアリング１５及
び第３のベアリング２２の外輪２２ｂに固定することに
より、このＹ軸側フレーム２３を第１及び第２のボール
スプラインシャフト１３及び１６に軸方向に沿って移動
自在に支持せしめている。

２４はＸ軸側フレーム１１の図示左側面に取付けたサー
ボを一タから成る第２のモータで、Ｘ＠側フレーム１１
内に突出するこの第２のモータ２４の回転ｌｌｌ１ｌ１
２４ａには駆動プーリ２５を取着している。２６はＸ軸
側フレーム１１の左側面に図示しないボールベアリング
を介して回転自在に支持した従動プーリで、この従動プ
ーリ２６と駆動プーリ２５との間には歯付きベルトから
成る第１のベルト２７を第１及び第２のボールスプライ
ンシャツ］−１３及び１６と平行に掛渡している。そし
て、この第１のベルト２７の途中の一箇所を第２図に示
すように締付具２８及びポル］−２９によってＹ軸側フ
レーム２３の底部に固定連結している。従って、Ｙ＠側
フレーム２３は第１のベル１−２７が第２のモータ２４
により駆動されると第１及び第２のボールスプラインシ
ャフト１３及び１６に沿って移動する。３０は第３のシ
ャフトたる第３のボールスプラインシャフトで、Ｙ軸側
フレーム２３内に第１及び第２のボールスプラインシャ
フト１３及び１６と直交するように配置され、両端部を
前記フランジ１４と同様の図示しないフランジを介して
Ｙ軸側フレーム２３の長手方向両端部に取付けられてい
る。３１はＹ軸側フレーム２３内に配置された移動体で
、第３のボールスプラインシャフト３０に嵌合した第１
及び第２のベアリング１５及び１７と同様の第４のベア
リング３２を介して軸方向に沿って移動自在に支持され
ている。

３３はＹ軸側フレーム２３内に位置する前記第２のベア
リング１７に固定されてこの第２のベアリング１７と一
体的に回転するプーリで、このプーリ３３とＹ軸側フレ
ーム２３にボールベアリングを介して回転自在に取付け
られた別のプーリ（いずれも図示せず）との間に歯付き
ベルトから成る第２のベルト３４を第３のボールスプラ
インシャフト３０と平行に掛渡している。そして、この
第２のベルト３４の途中の一箇所を前記Ｘ軸側フレーム
１１に対する第１のベルト２１の連結構成と同様の連結
構成によってＹ＠側フレーム２３に連結している。

次に上記構成の作用を説明する。第２のモータ２４が起
動すると、第１のベルト２７が駆動され、この第１のベ
ルト２７に連結されているＹ軸側フレーム２３が第１及
び第２のボールスプラインシャフト１３及び１６に沿っ
てＸ軸方向に移動する。

一方、第１のモータ１８が起動すると、この回転が伝導
ベルト２１、第２のボールスプラインシャフト１６及び
第２のベアリング１７を順に介してプーリ３３に伝達さ
れ、これにより第２のベルト３４が駆動されて、この第
２のベルト３４に連結されている移動体３１がＹ軸方向
に移動される。

上記構成によれば、Ｘ＠側フレーム１１及びＹ軸側フレ
ーム２３を金属板の折曲げにより形成すると共に、Ｙ＠
側フレーム２３及び移動体３１のガイドとして機能する
第１．第２のボールスプラインシャフト１３．１６及び
第３のボールスプラインシャフト３０を、旋盤加工した
７ランジ１４゜図示しないボールベアリングを介してＸ
軸側フレーム１１及びＹ軸側フレーム２３に取付けるよ
うにしたので、Ｘ軸側フレーム１１及びＹ軸側フレーム
２３の表面をフライス盤により精度良く加工する必要が
なくなり、フレーム１１．２３の曲げ加工を行なうベン
ダー、フランジ１４の加工を行なう旋盤、フランジ１４
や第２のベアリング１７等をフレーム１１及び２３に取
付１ノるための取付孔を加工するボール盤等の一般的な
工作機械により加工することができ、加工や組立てが容
易となり、コストの低減化を図ることができる。また、
フレーム１１．２３は金属板製であり、従来の鋳物製の
ものに比べて、軽量となる。しかも各ボールスプライン
シャツ１−１３．１６．３０はフレーム１１．２３の長
手方向両端部に取付けられているので、これらが梁とし
て作用するようになり、フレーム１１．２３が金属板製
であっても捻りや曲げ等に対し十分なる剛性が得られる
。

尚、本発明は上記し且つ図面に示す実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更し
て実施することができる。

「発明の効果］ 本発明は以上説明したように、第１及び第２のフレーム
を金ｍ＆の曲げ加工により形成すると共に、第２のフレ
ーム及び移動体のガイドをシャフトにより構成するよう
にしたので、製造の簡易化ひいてはコストの低減化を図
ることができ、また全体の軽♀化が）７成できると共に
、シ１？フトによりフレームの剛性が高くなるので、高
精度で且つプログラマブルな直交座標ロボットを提供す
ることができる乙のである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例を示し、第１図は
部分的に破断して示す斜視図、第２図は第１図のＩＩ−
ＩＩ線に沿う拡大断面図であり、第３図は従来の直交座
標ロボットの一例を示す第１図相当図である。 図中、１１はＸ軸側フレーム（第１のフレーム）、１３
は第１のボールスプラインシャフト（第１のシャフト）
、１４はフランジ、１５は第１のベアリング、１６は第
２のボールスプラインシャフト（第２のシャフト）、１
６ａはスプライン歯（回転伝達歯）、１７は第２のベア
リング、１８は第１のモータ、２２は第３のベアリング
、２３はＹ＠側フレーム（第２のフレーム）、２４は第
２のモータ、２７は第１のベルト、２８は締付具、３０
は第３のボールスプラインシャフト（第３のシャフト）
、３１は移動体、３２は第４のベアリング、３３はプー
リ、３４は第２のベルトである。 出願人　　株式会社　　東　　芝 】１ 第　２　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、板材の折曲げ加工により形成された第１のフレーム
   と、この第１のフレームに取付けられた第１のシャフト
   と、この第１のシャフトに軸方向に沿って移動自在に嵌
   合された第１のベアリングと、前記第１のフレームに第
   １のシャフトと平行に取付けられ第１のモータにより回
   転される回転伝達歯付きの第２のシャフトと、この第２
   のシャフトに軸方向に沿って移動自在に嵌合され回転に
   対しては第２のシャフトと一体的に回転する第２のベア
   リングと、この第２のベアリングの外側に嵌合された第
   ３のベアリングと、前記第１のフレームに第１及び第２
   のシャフトと平行に設けられ第２のモータにより駆動さ
   れる第１のベルトと、板材の折曲げ加工により形成され
   前記第１のフレームと直交するように配置されて前記第
   １及び第３のベアリングに固定されると共に前記第１の
   ベルトに連結されてこの第１のベルトにより第１及び第
   ２のシャフトに沿って移動される第２のフレームと、こ
   の第２のフレームに前記第１及び第２のシャフトと直交
   するように取付けられた第３のシャフトと、前記第２の
   ベアリングにこれと一体的に回転するように取付けられ
   たプーリと、前記第２のフレームに第３のシャフトと平
   行に設けられ前記プーリによつて駆動される第２のベル
   トと、前記第３のシャフトに第４のベアリングを介して
   軸方向に沿って移動自在に支持されると共に前記第２の
   ベルトに連結されてこの第２のベルトにより前記第３の
   シャフトに沿って移動される移動体とから構成して成る
   直交座標ロボット。