JPS6377676A - 工業用一軸ロボツト - 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】 こ３１発１９１の詳細／ρ説明 （ｑ文士の利用分野） 本発明は、生産自動化機械の直線運動方向の位置決めを
行う工業用一軸ロボットに関する。

（従来技術） 従来のかかるｌロボットにおいて、直線的に往復移動す
る部材の先端に作業用の工具あるいはハンド（ツール）
を取付け、比較的、狭い空間に出没して物を取り出した
りするものがある。この種のロボットでは、し−夕によ
り駆動されるねじ軸に螺合したナツトにスプライン軸が
固定されたものが知られているが、従来でｔよ第６図に
示すように、ねじ軸とスプライン軸とが異なる二軸に分
かれてい　Ｉこ　。

すなわち、第６図において、ハウジング１にモータ２が
固定されるとと６に、このモータ２により回転駆動され
るねじ軸３が軸支され、このねじ（１噛３にナツト４が
螺合されるとともに、このナツト４にブラケットを介し
てねじ軸３とは異なる軸芯状に、回転止めされた、例え
ばスプラインを設置）だ＋ｋ　５の一端が連結され、こ
のスプライン＠５の他端側はハウジング１に固定された
スプライン軸受６に支承させたものでなる。このスプラ
イン１１噛５の先端部（第６図で番よ下η１：部）にツ
ールを取付け、モータ駆動にてスプライン軸５を軸受６
に対して昇降移動させることにより、狭い空間であって
もツールが出没可能で作業ができるようにしている。

ところが、従来のものは、異なる軸芯上にねじ軸とスプ
ライン軸とを右するため、これらを支持するブラケット
等を多く必要とし、仝休の構成の大幅な小型化は困難で
あり、また、千は低減も限界があり、慣性質ｉ４の影響
を無視できない。ざらには、Ｉｉ、］軸でないため作業
の反力が加わると曲げモーメントが発生する可能性が大
きく、これに耐えるに１よ、成る程度、堅牢な構成が必
要とされ、その結果、上記の問題を解消することがより
一層困難となる。

（発明の目的） 本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、ねじ軸
とスプライン軸とをｌ］芯状に設けｎいに伸縮自在とし
たことにより、大幅な小■！化、軒ｍ化を図ることがで
きる丁業用一軸ロボットを促（ｊｔすることを目的とす
る。

（発明の構成） 本発明は、ねじ軸がし一夕駆動されることにより、この
ねじ軸に螺合したプツトが直線的に往復移動する１５？
用一軸〔］ホホラにおいて、ハウジングに固定されたモ
ータの出力軸をねじ軸の一端に連結し、このねじ軸の外
周て・ねじ軸と同芯状に中空の回転止めされた軸を設け
、この軸の一端をねじ軸に螺合したナツトに固定すると
ともに他端をハウジングに取付けたスプライン軸受に支
承させるとともに先端にツールを取付け、かつ、ねじ軸
の他端を上記軸の中空内壁に摺動支持させたものである
。

（実施例） 本発明の一実施例について第１図、第２図に基いて説明
する。ハウジング１にモータ２が固定され、このモータ
２の出力軸はカップリング３を介してねじ軸４の一端に
連結されている。このねじ軸４ど同芯状に中空の回転と
めされた、例えばスプラインを設けた情５（以下、スプ
ライン軸という）を設け、このスプライン軸５の一端は
ねじ軸４に螺合したナツト６に固定している。このナツ
ト６はボールベアリングを内蔵し摺動抵抗が小ざく、か
つガタッキの極めて少ないものを用いている。また、ハ
ウジング１より延設されたシリング状のカバー（ハウジ
ングの一部）７の先端部（図では下端部）に軸受ホルダ
ー８を固定し、この軸受ホルダー８の内部にはボールス
プライン軸受９が保持され、このボールスプライン軸受
９に１記スプライン軸５の他端を支承させている。この
ボールスプライン軸受９Ｇよ、第２図に示される通り、
例えば軸方向で、かつ放射方向３方線上に複数個のボー
ル９ａが内蔵され、これに対応するスプライン軸５の軸
方向外周面にボール９ａが嵌まる溝９ｂが形成されたも
のでなる。また、ねじ軸４の一端（上端）は軸受１０に
よりハウジング１に支持させ、他端（下端）４ａは上記
スプライン軸５の中空内壁にベアリング４ｂを介して摺
動支持さけている。そして、ト記スプライン軸５の先端
にはツール（図示せず）が取付けられる軸１１が固定さ
れている。

なお、図中、１２．１３．１４は弾性材でなるダンパー
、１５は位置検出用のセンサである。

上記構成において、モータ２を駆動することにより、ね
じｌＮ１４を回転させれば、これに螺合したナラ１−〇
が回転回り止めされたスプライン軸５に固定されている
ため、プツト６、スプライン軸５はねじ軸方向に移動す
る。このとき、スプライン軸５はボールスプライン軸受
９に案内されて直線的にねじ軸ぺないしハウジング１に
対して伸縮自在な仙ぎをすることになる。かくして、モ
ータ２の駆動を制御することにより、スプライン軸５を
移動させるとともに位置決め制御２ａでき、所望の作業
を行うことができる。ここに、本発明のごとく、ねじ＠
４とスプライン軸５とを同芯状に設けることにより、従
来のように５１４なる軸芯としたものに比し、ブラケッ
ト等を必葭とせず、小型！１１重化を図ることができる
。

第３図、第４図は上記一軸［１ポツトの使用例を示寸。

づなわち、第３図は水平多関節ロボットＡの先端関節Ａ
１に本発明の一軸ロボットＢを７＠方向に取付けてＺ軸
（垂直方向）動作を得る場合であって、第４図はロボッ
ｌ−の旋回軸Ｃに本発明の一軸ロボットＢを取付けて、
ピックとブレイス動作を得る場合である。このように組
合せて使用される場合が多く、したがって、先端部に取
付けられるユニットは小型、軽Ｖ化されるほど、狭い空
間においても動きがｉｌｌ杓されることが少なく用途の
制限がなくなり、かつ、慣性質Ｍが減少して精密な位置
制御が可能となる。また、ねじ軸４とスプライン４ｄｌ
　５が異なる軸芯でなく同芯状に設けられているため、
作業時の反力により曲げモーメントが発生１゛ることも
防１にできる。

次に、本発明の伯の実施例を第５図に基いて説明する。

この実施例ではシリンダ別能をもたＶたカバー７とスプ
ライン軸５の間の、ダンパー１４とピストン機能をもた
せたダンパー１３とに挟まれた空間１６に、エアを供給
し得る構成とした点が上記実施例と相違する。すなわち
、圧縮エアをレギュレータ１７、リリーフバルブ１８を
介してエアポート１９より上記空間１６に供給し、また
、ダンパー１３より上側の空間のエアは排気孔となるマ
フラー２０を通して排出し得るようにしている。

この構成において、ロボットを垂直使用時であって、特
にＩｌ！１１１１に市ｆＩｔ物が取付けられた場合、［
１ポツトの自重と相俟ってモータ２には大きな負イ４が
かかることになるが、エアを空間１６に供給することに
より、モータ２のバックアップイ１用を得ることができ
、上下方向の位置決めを１１１「に行うことができる。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、モータ駆動されるねじ軸
と同芯状に回転止めされた軸を設け、この軸をねじ軸に
螺合させたナツトに固定したことによって、上記軸にね
じ軸と同芯にて伸縮自在４【動きが１９られるようにし
たものであって、従来のように１１￥なる軸芯をもった
ものに比し、ブラケット等を必要とせず、仝体構成の大
幅な小型、軽ｎ１化を図ることができ、したがって狭い
空間であっても容易にロボット先端を挿入させることが
で８・、用途上の制約が少なくなり、また、憤性質吊が
小さくなることから位置制御の精度を高めることがぐき
、また、作業時の反力によって曲げモーメントが発生す
ることもなくなり、より一層の軽重化が可能となるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による工業用一軸ロボットの
断面図、第２図は第１図の［−ＩＩ線断面図、第３図、
第４図は同［１ポツトの使用例を示ず図、第５図は本発
明の他の実施例を示す断面図、第６図は従来の一層ロボ
ットの要部断面図である。 １・・・ハウジング、２・・・モータ、４・・・ねじ軸
、４ｂ・・・ベアリング、５・・・軸、６・・・ナツト
、７・・・カバー（ハウジング）、９・・・ボールスプ
ライン軸受。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ねじ軸がモータ駆動されることにより、このねじ軸
   に螺合したナットが直線的に往復移動する工業用一軸ロ
   ボットにおいて、ハウジングに固定されたモータの出力
   軸をねじ軸の一端に連結し、このねじ軸の外周でねじ軸
   と同芯状に中空の回転止めされた軸を設け、この軸の一
   端をねじ軸に螺合したナットに固定するとともに他端を
   ハウジングに取付けたスプライン軸受に支承させるとと
   もに先端にツールを取付け、かつ、ねじ軸の他端を上記
   軸の中空内壁に摺動支持させたことを特徴とする工業用
   一軸ロボット。