JP2000301478A - 2軸駆動装置 - Google Patents

2軸駆動装置

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JP2000301478A
JP2000301478A JP11111635A JP11163599A JP2000301478A JP 2000301478 A JP2000301478 A JP 2000301478A JP 11111635 A JP11111635 A JP 11111635A JP 11163599 A JP11163599 A JP 11163599A JP 2000301478 A JP2000301478 A JP 2000301478A
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JP
Japan
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pulley
drive
drive mechanism
axis
driven pulley
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JP11111635A
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English (en)
Inventor
Shigetoshi Kawakami
成年 川上
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NEC Corp
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NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、簡素な構成でかつ応答性や動作速
度の低下を防止することのできる2軸駆動装置を提供す
ることを目的とする。 【解決手段】 直線状のガイドレール11と、このガイ
ドレールに摺動可能に装着されたテーブル13と、この
テーブルに回転可能に装着された回転軸14と、前記テ
ーブルを前記ガイドレールに沿って移動させる第1の駆
動機構Aと、前記回転軸を回転させる第2の駆動機構A
とを備え、前記第2の駆動機構には、前記回転軸に回転
を与えるモータ1が設けられ、このモータに、前記第1
の駆動機構がクラッチ機構2を介して接続されているこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえばロボット
のハンドやステージ装置等に用いられ、直線的な移動
と、この直線的な移動方向と直交する軸回りの回転とを
行わせるための2軸駆動装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の2軸駆動装置は、直線方
向の往復運動と回転運動とを行わせるために、独立した
駆動機構を備えており、かつ、これらの駆動機構は、個
々に駆動用のモータを装備しているのが、一般的であ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の2軸駆動装置にあっては、各駆動機構毎にモ
ータを装備していることから、つぎのような改善すべき
問題点がある。すなわち、モータを2個用いることによ
り、構造が煩雑化するとともに、駆動系の重量が増加し
て、応答性の低下や動作速度の低下を生じてしまうとい
った問題点である。
【0004】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、簡素な構成でかつ応答性や動作速度
の低下を防止することのできる2軸駆動装置を提供する
ことを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
の2軸駆動装置は、直線方向に沿った移動と、この直線
方向の移動方向と直交する軸線回りの回動とを行わせる
ための2軸駆動装置であって、直線状のガイドレール
と、このガイドレールに摺動可能に装着されたテーブル
と、このテーブルに回転可能に装着された回転軸と、前
記テーブルを前記ガイドレールに沿って移動させる第1
の駆動機構と、前記回転軸を回転させる第2の駆動機構
とを備え、前記第2の駆動機構には、前記回転軸に回転
を与えるモータが設けられ、このモータに、前記第1の
駆動機構がクラッチ機構を介して接続されていることを
特徴とする。本発明の請求項2に記載の2軸駆動装置
は、請求項1に記載の前記第1の駆動機構が、前記モー
タに、前記クラッチ機構を介して連設された駆動プーリ
と、この駆動プーリに対して、前記ガイドレールの長さ
方向に間隔をおいて配設された従動プーリと、これら駆
動プーリと従動プーリとの間に巻回された無端帯とを備
え、この無端帯に、前記テーブルが連結されていること
を特徴とする。本発明の請求項3に記載の2軸駆動装置
は、請求項1または請求項2に記載の前記第2の駆動機
構が、前記第1の駆動機構を構成する駆動プーリと同軸
上に配設されるとともに、前記モータに直結された駆動
プーリと、前記第1の駆動機構を構成する従動プーリと
同軸上に配設された従動プーリと、前記回転軸に固定さ
れたメインプーリと、これらの駆動プーリと従動プーリ
との間に巻回された無端帯とによって構成されているこ
とを特徴とする。本発明の請求項4に記載の2軸駆動装
置は、請求項3に記載の前記第2の駆動機構を構成する
駆動プーリとメインプーリとの間、および、前記従動プ
ーリとメインプーリとの間に、前記テーブルに回転自在
に装着されて、前記無端帯を、前記メインプーリに対し
て所定の周長巻き付けるアイドルプーリが設けられてい
ることを特徴とする。本発明の請求項5に記載の2軸駆
動装置は、請求項1ないし請求項4の何れかに記載の前
記第1の駆動機構による直線的な移動に際して、前記第
2の駆動機構が同時駆動されるようになされていること
を特徴とする。本発明の請求項6に記載の2軸駆動装置
は、請求項1ないし請求項5の何れかに記載の前記第2
の駆動機構が、前記第1の駆動機構による直線的な移動
に際して、前記回転軸の前記テーブルに対する軸回りの
相対的な位置関係を一定に保持するようになされている
ことを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて詳細に説明する。本実施形態に係わる2軸駆
動装置は、図1および図3に示すように板状のベース8
と、直線状のガイドレール11と、このガイドレール1
1に摺動可能に装着されたテーブル13と、このテーブ
ル13に回転可能に装着された回転軸14と、前記テー
ブル13を前記ガイドレール11に沿って移動させる第
1の駆動機構Aと、前記回転軸14を回転させる第2の
駆動機構Bとを備え、前記第2の駆動機構Bには、前記
回転軸13に回転を与えるモータ1が設けられ、このモ
ータ1に、前記第1の駆動機構Aがクラッチ機構2を介
して接続された基本構成となっている。
【0007】ついでこれらの詳細について説明すれば、
前記モータ1は、前記ベース8に一体に装着されている
とともに、その駆動軸1aが、前記ベース8の上方に突
出するように位置させられ、この駆動軸1aの先端部分
には、前記クラッチ機構2が設けられている。
【0008】前記第1の駆動機構Aは、前記モータ1の
駆動軸1aに、前記クラッチ機構2を介して連設された
駆動プーリ6と、前記ベース8上で、前記駆動プーリ6
に対して、前記ガイドレール11の長さ方向に間隔をお
いた位置に立設された支持軸15に回転自在に装着され
た従動プーリ10と、これら駆動プーリ6と従動プーリ
10との間に巻回された無端帯3とを備え、この無端帯
3に、前記テーブル13がベルトクランプ9を介して連
結されており、前記駆動プーリ6が回転駆動させられて
前記無端帯3がその長さ方向に走行させられることによ
り、この無端帯3に連結されている前記テーブル13
が、図2に矢印Xで示すように、ガイドレール11に沿
って往復移動させられるようになっている。
【0009】一方、前記テーブル13の下面には、前記
ガイドレール11に摺動自在に係合させられるガイドブ
ロック12が一体に取り付けられて、前記テーブル13
の移動方向を規制するようになっている。
【0010】前記第2の駆動機構Bは、前記第1の駆動
機構Aを構成する駆動プーリ6と同軸上に配設されると
ともに、モータ1の駆動軸1aに直結された駆動プーリ
7と、前記支持軸15に回転自在に支持された従動プー
リ16と、前記回転軸14に固定されたメインプーリ5
と、これらの駆動プーリ7と従動プーリ16との間に巻
回された無端帯4とによって構成されており、この無端
帯4は、その途中において、前記回転軸14に一体に設
けられているメインプーリ5へ巻回させられている。そ
して、前記モータ1が起動させられて、前記無端帯4が
その長さ方向に走行させられることにより、前記回転軸
14が、図2に矢印θで示すように、メインプーリ5と
ともに、前記ベース8に対して相対回動させられるよう
になっている。また、前記駆動プーリ7は、前記第1の
駆動機構Aを構成する駆動プーリ6と同一の外径となさ
れている。この回転方向は、図においては一方向のみを
示してあるが、逆方向に対しても行われることはもちろ
んである。
【0011】また、本実施形態においては、前記第2の
駆動機構Bを構成する駆動プーリ7とメインプーリ5と
の間、および、前記従動プーリ16とメインプーリ5と
の間に、前記テーブル13に回転自在に装着されて、前
記無端帯4を、前記メインプーリ5に対して所定の周長
巻き付けるアイドルプーリ17,18が設けられてい
る。
【0012】ついで、このように構成された本実施形態
に係わる2軸駆動装置の作用について説明する。まず、
回転軸14の直線的な移動を行うには、クラッチ機構2
を接続状態にした後に、モータ1を所定方向に、たとえ
ば、図2に矢印(イ)方向に回転させる。これによっ
て、駆動プーリ6が所定角度回転させられるとともに、
この駆動プーリ6の回転量に応じて、前記無端帯3がそ
の長さ方向に所定距離走行させられ、この結果、この無
端帯3に連結されているテーブル13が、図5に示すよ
うにガイドレール11に沿って所定距離α移動させられ
る。この移動距離αは、前記無端帯3の走行距離と一致
する。
【0013】一方、このような第1の駆動機構Aによる
直線的な移動に際して、前記第2の駆動機構Bも同時駆
動される。ここで、この第2の駆動機構Bの駆動が停止
させられた状態で第1の駆動機構Aが前述したように駆
動させられたと仮定すると、テーブル13の直線的な移
動に伴って、第2の駆動機構Bを構成する無端帯4が停
止状態にあるために、前記メインプーリ5がテーブル1
3に対して相対回転させられることとなり、その相対回
転量は、前記第1の駆動機構Aにおける無端帯3の走行
長さに相当する回転量である。また、前記第2の駆動機
構Bが同時駆動されると、これに伴って、前記メインプ
ーリ5に、テーブル13に対する相対回転が与えられ、
この第2の駆動機構Bによるメインプーリ5の回転方向
は、第2の駆動機構Bを停止させた状態におけるメイン
プーリ5のテーブル13に対する回転の向きと逆方向と
なる。そして、この駆動プーリ7の外径が第1の駆動機
構Aの駆動プーリ6と同一となされていることにより、
両無端帯3,4の走行量が等しく、この結果、前記メイ
ンプーリ5の逆方向への回転量が、第2の駆動機構Bを
停止させた状態におけるメインプーリ5のテーブル13
に対する回転量と等しくなり、すなわち、図4に示すよ
うに、無端帯3,4の走行量αに対応した回転量とな
り、テーブル13に対するメインプーリ5の相対回転量
が零となる。したがって、回転軸14が、テーブル13
に対して、一定した姿勢に保持された状態で直線的に移
動させられる。
【0014】一方、前述のように、第1の駆動機構Aと
第2の駆動機構Bが常に同時駆動させられると、前記回
転軸14の、テーブル13に対する軸回りの独立した位
置調整ができない。そのために、本実施形態において
は、直線的な移動を行った後に、クラッチ機構2を断状
態として第1の駆動機構Aをモータ1から切り離すこと
により、第2の駆動機構Bのみの駆動を可能としてい
る。このように、本実施形態に係わる2軸駆動装置にあ
っては、一つのモータ1によって、直線的な移動、なら
びに、この直線移動方向と直交した軸回りの回動をそれ
ぞれ独立して行わせることが可能となる。
【0015】したがって、モータ1を増やすことなく2
軸駆動を実現することができ、装置の軽量化ならびに簡
素化を行い、応答性や応答速度の低下を防止することが
できる。
【0016】なお、前記実施形態において示した各構成
部材の諸形状や寸法等は一例であって、設計要求等に基
づき種々変更可能である。たとえば、前記実施形態にお
いては、ガイドレール11が設けられたベース8にモー
タ1を装着した例について示したが、これを、テーブル
13にモータ1を装着することも可能である。また、ク
ラッチ機構2を断状態として、第1の駆動機構Aをモー
タ1から切り離した状態において、前記第1の駆動機構
Aの不要な動きを拘束するために、適宜の位置、たとえ
ば、前記クラッチ機構2自体に、ブレーキを設けること
も可能である。
【0017】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、単一のモータにより2軸駆動を行うことができ、装
置の軽量化ならびに簡素化を行い、応答性や応答速度の
低下を防止することができ、モータを一つとすることに
より、部品点数の増加を抑えてローコスト化を図ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す外観斜視図である。
【図2】本発明の一実施形態を示す平面図である。
【図3】本発明の一実施形態を示す正面図である。
【図4】本発明の一実施形態の動作を説明するための平
面図である。
【図5】本発明の一実施形態の動作を説明するための平
面図である。
【符号の説明】
1 モータ 1a 駆動軸 2 クラッチ機構 3 無端帯(第1の駆動機構) 4 無端帯(第2の駆動機構) 5 メインプーリ 6 駆動プーリ(第1の駆動機構) 7 駆動プーリ(第2の駆動機構) 8 ベース 9 ベルトクランプ 10 従動プーリ(第1の駆動機構) 11 ガイドレール 12 ガイドブロック 13 テーブル 14 回転軸 15 支持軸 16 従動プーリ(第2の駆動機構) 17 アイドルプーリ(第2の駆動機構) 18 アイドルプーリ(第2の駆動機構) A 第1の駆動機構 B 第2の駆動機構

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直線方向に沿った移動と、この直線方向
    の移動方向と直交する軸線回りの回動とを行わせるため
    の2軸駆動装置であって、直線状のガイドレールと、こ
    のガイドレールに摺動可能に装着されたテーブルと、こ
    のテーブルに回転可能に装着された回転軸と、前記テー
    ブルを前記ガイドレールに沿って移動させる第1の駆動
    機構と、前記回転軸を回転させる第2の駆動機構とを備
    え、前記第2の駆動機構には、前記回転軸に回転を与え
    るモータが設けられ、このモータに、前記第1の駆動機
    構がクラッチ機構を介して接続されていることを特徴と
    する2軸駆動装置。
  2. 【請求項2】 前記第1の駆動機構が、前記モータに、
    前記クラッチ機構を介して連設された駆動プーリと、こ
    の駆動プーリに対して、前記ガイドレールの長さ方向に
    間隔をおいて配設された従動プーリと、これら駆動プー
    リと従動プーリとの間に巻回された無端帯とを備え、こ
    の無端帯に、前記テーブルが連結されていることを特徴
    とする請求項1に記載の2軸駆動装置。
  3. 【請求項3】 前記第2の駆動機構が、前記第1の駆動
    機構を構成する駆動プーリと同軸上に配設されるととも
    に、前記モータに直結された駆動プーリと、前記第1の
    駆動機構を構成する従動プーリと同軸上に配設された従
    動プーリと、前記回転軸に固定されたメインプーリと、
    これらの駆動プーリと従動プーリとの間に巻回された無
    端帯とによって構成されていることを特徴とする請求項
    1または請求項2に記載の2軸駆動装置。
  4. 【請求項4】 前記第2の駆動機構を構成する駆動プー
    リとメインプーリとの間、および、前記従動プーリとメ
    インプーリとの間に、前記テーブルに回転自在に装着さ
    れて、前記無端帯を、前記メインプーリに対して所定の
    周長巻き付けるアイドルプーリが設けられていることを
    特徴とする請求項3に記載の2軸駆動装置。
  5. 【請求項5】 前記第1の駆動機構による直線的な移動
    に際して、前記第2の駆動機構が同時駆動されるように
    なされていることを特徴とする請求項1ないし請求項4
    の何れかに記載の2軸駆動装置。
  6. 【請求項6】 前記第2の駆動機構が、前記第1の駆動
    機構による直線的な移動に際して、前記回転軸の前記テ
    ーブルに対する軸回りの相対的な位置関係を一定に保持
    するようになされていることを特徴とする請求項1ない
    し請求項5の何れかに記載の2軸駆動装置。
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