JP2009180287A - 移動装置および移動式ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】ラック＆ピニオンギアを用いて高精度に長距離移動可能な移動装置および移動式ロボットを提供する。
【解決手段】モータと減速機とを組み合わせた走行駆動部からの動力により駆動ギアを駆動し、駆動ギアと噛み合うアイドラギア４４がラックギア３０と噛み合い、走行駆動部からの駆動力をラックギア３０に伝達し、駆動ギアとアイドラギア４４とをフレーム上で軸支したフローティングギア部を設け、走行台車上にて駆動ギアの軸を中心として回動可能に支持している。フローティングギア部はバネユニットでラックギア３０側に付勢されている。走行台車に固定された走行駆動部に直結された駆動ギア自体は可動とせず、アイドラギア４４が軸位置を可変とすることで、ラックギア３０との噛み合わせポイントが直線上になくとも、常に所望の噛み合わせポイントを保って走行することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は移動装置および移動式ロボットに関し、特にラック＆ピニオンギアで位置規制されレール上を走行する台車を用いた移動装置と、該台車に搭載されて移動する移動式ロボットに関する。

従来よりレール上を往復移動する移動装置には、ラックギアとピニオンギアが噛み合うように構成した機構が多用されているが、上記ラック＆ピニオンギア機構においては特に位置決め精度が重要となっている。

ラック＆ピニオンギア機構は一直線状に一定ピッチで配列したラックギアの歯にピニオンギアの歯が噛み合って回転することで、ピニオンギアを備えた移動体あるいはラックギア側はスライド移動することが出来るが、このとき互いに噛み合うラックギアの歯とピニオンギアの歯の間には僅かな隙間に基づくバックラッシュがある。このバックラッシュは往復移動するギアの位置精度を低下させる。例えばピニオンギアの回転によって移動する移動体が正しく移動しないと正確な位置合わせをすることが出来なくなる。

例えば図６（Ｂ）に示すように複数のラックギア１３０を連結し、走行駆動部１１６側に設けられたピニオンギア１４０がラックギア１３０と噛み合いながら移動する際、ラックギア１３０が噛み合い方向にずれて敷設されている場合は、ピニオンギア１４０とラックギア１３０との噛み合い位置がずれてしまう。

これにより当然、バックラッシュの精度が一定にならずガタが出るため走行台車の移動精度は確保できない。また走行中にギア同士の摩擦が増大し、異音の発生など種々の弊害の虞がある。

これに対して、バックラッシュを無くす構成として例えばラックギア基部の一方側に複数の歯を等ピッチで起立すると共に、各ギアの歯を弾性変形可能に形成したラックギアとする構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかし上記の方法ではギアの歯が弾性変形するため強度に不安が残り、産業用ロボットのような重量物を１０〜２０ｍ単位で長距離高速走行させる移動用台車を駆動するラック＆ピニオンギアに応用することはできない。

あるいはラックギアの背面に調整用ローラを押し当て、ラックギアとピニオンギアとの噛み合わせを調整用ローラにて調整可能とした構成が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

しかし上記の方法では複数のラックギアを連結した境目にて噛み合い位置がずれる状況には対応できない。このため、ラックギア同士の連結箇所を乗り越える際にガタつき、噛み込みが発生する虞がある。

産業用ロボットのような重量物を１０〜２０ｍ単位で長距離高速走行させるためには移動長と同じ長さのラックギアを必要とするが、市販品のラックギアでは最長でも１．５ｍ程度しかなく、実際には複数のラックギアを連結して要求される長さとする方法が採用されている。このためラックギア同士に連結箇所が発生し、建て付け精度によってはピニオンギアとの噛み合い深さが製造時の想定誤差範囲を超える虞もある。このため上記の方法は１０〜２０ｍ単位で長距離高速走行させる移動用台車を駆動するためのラック＆ピニオンギアに応用することはできない。
特開２００５−６９２６２号公報 特開２０００−３０４１１８号公報

本発明は上記事実を考慮し、ラック＆ピニオンギアを用いて高精度に長距離移動可能な移動装置および移動式ロボットを提供することを目的とする。

請求項１に記載の移動装置は、敷設されたラックギヤと、移動体上に設けられた駆動手段により回転駆動されるドライブギアと、前記ドライブギアと前記ラックギアの間に設けられ両方と噛み合うピニオンギアと、を備え、前記ピニオンギアの回転軸は前記ドライブギアの回転軸を中心に回動可能に支持され、前記ピニオンギアは前記ラックギアの噛み合い面に付勢手段で付勢されることを特徴とする。

上記構成の発明では、ラックギアと噛み合うピニオンギアを、駆動手段で駆動されるドライブギアの軸を中心にして回動可能に支持したことで、ラックギアの位置ズレを吸収し且つ付勢手段でピニオンギアをラックギア側に付勢することで走行時のギア噛み合い量が安定した移動装置とすることができる。

請求項２に記載の移動装置は、前記付勢手段がバネであり、前記ピニオンギアと同軸に設けられたローラと、前記ラックギアの噛み合い面と平行に設けられ、前記ピニオンギアと前記ラックギアとが所定の噛み合い位置にあるとき、前記ローラと当接する突き当て面と、前記ピニオンギアの同軸上に回転可能に支持され、前記突き当て面の裏側へ延設されるアームと、前記アームの自由端部に回転可能に設けられ、前記突き当て面の裏面に当接する外れ止めローラと、を備えたことを特徴とする。

上記構成の発明では、ピニオンギアと同軸のローラと、ラックギアと平行な突き当て面とが当接することで、ピニオンギアとラックギアとの最短距離を規制し、噛み込みで走行不能となる事態を回避することができる。且つ、突き当て面の裏側には外れ止めローラが設けられ、ピニオンギアとラックギアとの噛み合い距離が離れすぎてギア飛びを起こす事態を回避することができる。

請求項３に記載の移動装置は、旋回動作を直線動作に変え、前記付勢手段を縮ませる保持手段を備えたことを特徴とする。

上記構成の発明では、付勢手段のバネを縮めた状態で保持できる構造としたことで、組立時や調整時に付勢手段のバネを手で縮める必要がなく、作業効率を改善することができる。

請求項４に記載の移動装置は、前記付勢手段がアクチュエータであることを特徴とする。

上記構成の発明では、付勢手段にアクチュエータを用いることで、ラックギアの歯ごとに噛み合い位置をプログラムし、ラックギアの加工精度および敷設精度にかかわらず最適な噛み合い位置を維持することができる。

請求項５に記載の移動式ロボットは、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の移動装置に産業用ロボットが搭載されたことを特徴とする。

上記構成の発明では、走行時のギア噛み合い量が安定し、位置再現精度の良い移動式ロボットとすることができる。

本発明は上記構成としたので、ラック＆ピニオンギアを用いて高精度に長距離移動可能な移動装置および移動式ロボットとすることができる。

＜装置概要＞
図１には、本発明の第１実施形態に係る移動装置を備えた移動式ロボットが示されている。

図１に示すように、移動式ロボット１０は敷設されたレール１４上に沿って、車輪１３を備えた走行台車１２が移動可能に設けられ、走行台車１２上にはサーボモータ１５と減速機１７からなる走行駆動部１６と、４〜６軸程度の産業用ロボット２０が搭載されている。

走行台車１２は、走行駆動部１６によって駆動され、レール１４と平行に敷設されたラックギア３０と噛み合うフローティングギア部４０によってレール１４上を車輪１３で走行可能とされており、走行駆動部１６および産業用ロボット２０への電源供給、および制御用にケーブル支持案内装置２２によって支持および保護されたケーブル２３によって図示しない制御部と接続されている。またケーブル支持案内装置２２にかえてトロリー線とパンタグラフを組み合わせた架線集電構造としてもよい。あるいは車輪１３に代えてＬＭガイドのスライダー等で走行台車１２がレール１４上で走行可能に支持されていてもよい。

図３〜図７には本発明の第１実施形態に係る移動式ロボットのフローティングギア部が示されている。

フローティングギア部４０は図３に示すように走行駆動部１６により駆動される駆動ギア４２にアイドラギア４４が噛み合い、ラックギア３０に動力を伝達する。ラックギア３０には平面部３２が設けられ、ギア部３０Ａと平行に突き当て面を形成している。このときラックギア３０は図３（Ａ）に示すように一体形成でも、図３（Ｂ）に示すようにギア部３０Ａを外枠３１に固定してもよい。

図４〜図６に示すようにフローティングギア部４０はフレーム４１に駆動ギア４２を基準としてアイドラギア４４が、噛み合い位置を調整可能に支持されており、またアイドラギア４４を基準として外れ止めローラ４８が、軸間距離を調整可能に支持されている。

またフローティングギア部４０は走行台車１２上に、駆動ギア４２の軸４２Ａを中心として矢印４０Ａの方向に回動可能に支持されており、図５に示すようにラックギア３０に対してアイドラギア４４の軸を回動させ、噛み合い深さを調整可能に支持されている。

図６（Ａ）に示すようにアイドラギア４４には略同軸上にローラ４６が設けられており、ラックギア３０上にギア部３０Ａと平行に設けられた平面部３２に当接し、後述する偏芯カラーによりアイドラギア４４とラックギア３０との噛み合い深さが予め設定された所定の量より大きくならないように規制している。

さらにアイドラギア４４の軸から所定の距離を軸としてローラ４６と対向する位置に外れ止めローラ４８が設けられ、ラックギア３０の背面（ギア部３０Ａの裏側）に当接し、ギア部３０Ａとアイドラギア４４との噛み合わせが外れないように支持している。

またフレーム４１に設けられた押圧箇所４１Ａには走行台車１２上に回動可能に支持されたバネユニット５０が軸支され、矢印５０Ａの方向にフレーム４１を付勢している。

図７（Ａ）に示すようにアイドラギア４４は偏芯シャフト６０および偏芯カラー６４により軸支されており、駆動ギア４２との間隔すなわち噛み合い深さを、偏芯シャフト６０を回転させることで偏芯範囲６０Ａにおいてアイドラギア４４の軸を駆動ギア４２の軸４２Ａに対して位置調整可能な構造となっている。

またローラ４６は偏芯カラー６４に軸支され、偏芯カラー６４を回転させることでローラ４６はアイドラギア４４の軸からの距離を偏芯範囲６４Ａにおいて調整可能な構造となっている。これによりローラ４６の、ラックギア３０の平面部３２に対する突出量を調整可能であり、アイドラギア４４とラックギア３０との噛み合い深さを偏芯範囲６４Ａにおいて調整可能な構造となっている。

これにより図７（Ｂ）に示すようにフローティングギア部４０を、軸４２Ａを中心として回動可能に支持し、駆動ギア４２とアイドラギア４４との噛み合い深さ、及びアイドラギア４４とラックギア３０との噛み合い深さを調整可能な構造となっている。フローティングギア部４０は矢印４０Ａ方向に回動可能であるためバネユニット５０にて矢印５０Ａ方向に付勢し、またラックギア３０の背面に外れ止めローラ４８を設けることでアイドラギア４４とラックギア３０との噛み合わせが所定量より浅くなることを防ぐ構造となっている。

図８には本発明の第１実施形態に係るフローティングギア部のバネユニットが示されている。

バネユニット５０は図８に示すように、ギア側ブラケット５７に設けられたフランジ５３と、固定側ブラケット５９に固定されたフランジ５５との間に設けられた圧縮バネ５４が、ギア側ブラケット５７に固定されたシャフト５２を通して所定の力を掛け圧縮した状態で保持されている。ギア側ブラケット５７はフローティングギア部４０に回転中心５６で回動自在に支持され、フランジ５５は固定側ブラケット５９に回転中心５８で回動自在に支持されている。圧縮バネ５４の反発力はバネユニット５０を伸長する方向に掛かり、フローティングギア部４０を図６（Ａ）の矢印５０Ａ方向に付勢する。

＜作用効果＞
次に本実施形態の作用効果について説明する。

本実施形態に係る移動式ロボット１０の走行駆動部１６に設けられたフローティングギア部４０はアイドラギア４４がラックギア３０のギア部３０Ａと噛み合い、回転することで全体の移動と位置制御とを行っている。

現在、部品工場などで産業用ロボットを使用する場合、産業用ロボットの作業領域が届かない箇所では新たにロボットを増設して対応することもできるが、コスト、メンテナンス面、システムの煩雑さ等から、単一のロボットを走行台車に搭載して移動させ、作業を行う方がメリットが大きい。

このため比較的重量の大きい、６軸産業用ロボットなどを搭載した走行台車を作業中に移動させ、設定された位置に所望の位置精度で停止させる必要が生じる。

本実施形態では、ラックギア３０は移動式ロボット１０の走行必要範囲をカバーする長さが求められるが、市販のラックギアでは最大でも１５００ｍｍ程度の長さであるため、実際には複数のラックギアを繋ぎ合わせて使用することとなる。

このとき、図２（Ａ）に示すようにラックギア１３０とピニオンギア１４０との噛み合わせポイントがライン１３０Ｃのように直線上にあれば問題はないが、実際にはラックギア３０の加工精度が十分であっても、施工の際にラックギア３０を敷設する位置精度が十分でないため、図２（Ｂ）に示すようにラックギア３０とアイドラギア４４との噛み合わせポイントは本来あるべきライン３０Ｃから外れる虞がある。

すなわちラックギア３０を構成するラックギアユニット３０Ｂのうち、ラックギアユニット３０Ｂ３がアイドラギア４４から遠ざかる方向に位置がずれていれば、噛み合わせポイントはライン３０Ｄのようになり、本来のライン３０Ｃからは距離Ｄ１だけ遠くなり、噛み合わせが浅くなってしまう。

逆にラックギアユニット３０Ｂ４がアイドラギア４４の軸に近付く方向にずれていれば、噛み合わせポイントはライン３０Ｅのようになり、本来のライン３０Ｃからは距離Ｄ２だけ近くなり、噛み合わせが深くなってしまう。

上記のように噛み合わせ位置がずれると、バックラッシュ精度が一定値を保てずガタが出るため、停止位置制度を確保できない。また深くなり過ぎることで最悪の場合、アイドラギア４４とラックギア３０が噛み込んで走行台車１２が走行不能となる虞がある。

これに対して本発明の第１実施形態では、まずモータ１５と減速機１７とを組み合わせた走行駆動部１６からの動力により駆動ギア４２を駆動し、駆動ギア４２と噛み合うアイドラギア４４がラックギア３０と噛み合い、走行駆動部１６からの駆動力をラックギア３０に伝達している。

さらに駆動ギア４２とアイドラギア４４とをフレーム４１上で軸支したフローティングギア部４０を設け、走行台車１２上にて駆動ギア４２の軸を中心として回動可能に支持している。またフローティングギア部４０はバネユニット５０でラックギア３０側に付勢されている。

また、アイドラギア４４は偏芯シャフト６０により軸支され、偏芯シャフト６０を回転させることで駆動ギア４２との噛み合わせ量を調整可能であり、加えてローラ４６は偏芯カラー６４により軸支されているので、偏芯カラー６４を回転させることでローラ４６のアイドラギア４４に対する突出量を調整することができる。

これにより走行台車１２に固定された走行駆動部１６に直結されている駆動ギア４２自体は可動とせず、これに噛み合うアイドラギア４４が軸位置を可変とすることができ、ラックギア３０の施工精度に問題があり噛み合わせポイントが直線上になくとも、常に所望の噛み合わせポイントを保ちながら走行することができる。上記の噛み合わせポイントは偏芯シャフト６０および偏芯カラー６４の回転により調整可能である。

さらに、バネユニット５０によりフローティングギア部４０がラックギア３０側に付勢されているため、ラックギアユニット３０Ｂがアイドラギア４４の軸から遠ざかる方向にずれた場合でもバネユニット５０による押圧力でアイドラギア４４の軸位置を追随させることができる。

また、アイドラギア４４と同軸に設けられたローラ４６が、ラックギア３０と平行に設けられ、噛み合わせポイントのライン３０Ｃから距離Ｂの位置にある平面部３２に当接し、両ギアの噛み合わせ深さが所定量以上にならない構造とすることにより、アイドラギア４４とラックギア３０が噛み込んで走行台車１２が走行不能となる事態を防ぐことが出来る。

すなわちラックギア３０を構成するラックギアユニット３０Ｂ自体の工作精度は十分に高いため、噛み合わせポイントのライン３０Ｃと平面部３２との距離Ｂもまた十分な精度が保たれる。これにより平面部３２に当接するローラ４６の、ラックギア３０に対する軸位置も十分な精度で保たれ、ローラ４６と同軸に設けられたアイドラギア４４の位置精度もまた保つことができる。

さらに、フローティングギア部４０には外れ止めローラ４８が設けられ、ローラ４６と外れ止めローラ４８とでラックギア３０を挟持することで、アイドラギア４４の噛み合わせ深さが所定量より浅くなり、あるいはギア同士の噛み合わせが外れてしまう事態を防ぐことができる。すなわち走行台車１２が高速で走行する際、ラックギアユニット３０Ｂの位置がアイドラギア４４の軸から遠ざかる方向にずれた場合にバネユニット５０による押圧力に加えて、アイドラギア４４とラックギア３０との噛み合わせ深さを所定量まで保証することができる。

＜第２実施形態＞
図９には本発明の第２実施形態に係るバネユニットが示されている。

なお、前述の第１実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。

図９に示すように、バネユニット５０はギア側ブラケット５７に設けられたフランジ５３と、固定側ブラケット５９に固定されたフランジ５５との間に設けられた圧縮バネ５４が、ギア側ブラケット５７に固定されたシャフト５２を通して所定の力を掛け圧縮した状態で保持されている。

フランジ５３とフランジ５５とには、それぞれシャフト５２と平行にボルト８０が螺合するネジ穴８３を備えたプレート８２と、ボルト８０が挿抜可能なバカ孔８５が設けられたプレート８４とが設けられている。

プレート８４のバカ孔８５にボルト８０を挿通し、プレート８２のネジ穴８３にねじ込んで行くと、プレート８２とプレート８４との間隔が狭まるに連れて圧縮バネ５４はフランジ５３とフランジ５５とにより圧縮された状態で保持される。

フローティングギア部４０を装置組立時にセットする場合や、保守管理時などでバネユニット５０を取り外した場合、再度バネユニット５０を取り付けるには圧縮バネ５４を再度圧縮し、回転軸５６および５８で支持する必要があるが、圧縮バネ５４の押圧力は場合によっては２００〜２５０ｋｇｆ程度になることもあり、人力で圧縮バネ５４を圧縮しながらバネユニット５０を組み付ける作業は、特にフローティングギア部４０が低い位置にある場合などに困難を伴う。

本実施形態においてボルト８０を締め付け、プレート８２および８４を接近させた状態であれば圧縮バネ５４は所定量圧縮された状態で保持されるので、この状態で組み付けを行い、組み付け作業後にボルト８０を緩めることで、作業者は圧縮バネ５４を人力で圧縮しながら行う組み付け作業から開放される。

＜第３実施形態＞
図１０には本発明の第３実施形態に係る駆動部が示されている。

なお、前述の第１実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。

第１実施形態においては走行駆動部１６の出力は走行台車１２の下側に出るため、フローティングギア部４０を走行駆動部１６の直下に設け、駆動ギア４２もまた走行駆動部１６の直下に配置されている。

しかしフローティングギア部４０の配置は上記の構成に限定されるものではなく、図１０に示す第２実施形態のように、軸を横向き配置されたモータ１５からの出力をカップリング１９で減速機１７に伝達し、さらに減速機１７の上方に設けられたフローティングギア部４０に出力する構成としてもよい。

この構成により、大型部品であるモータ１５を走行台車１２の上に設ける必要がなくなるので、走行台車１２上における産業用ロボット２０など、その他の部品配置をより自由に行うことができる。

＜第４実施形態＞
図１１には本発明の第４実施形態に係る走行台車が示されている。

なお、前述の第１実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。

図１１（Ｂ）に示すように、第４実施形態に係る走行台車１２に設けられたフローティングギア部４０はアイドラギア４４の噛み合い面が一対の車輪１３（左右輪）の中央、すなわち車軸の中央と略一致するように設けられている。これにより走行台車１２がカーブに差し掛かっても一対の車輪１３（左右輪）の中央にあるアイドラギア４４の噛み合い位置は、常に車軸の中央、すなわちレール１４の中央に保たれる。

ここで、走行台車１２上におけるフローティングギア部４０の位置は走行駆動部１６の位置により規定されるが、走行台車１２の中央近傍に配置された場合、図１１（Ａ）のように走行台車１１２の略中央にアイドラギア１４４が位置する。レール１１４がカーブを形成するとき、レール１１４の間に設けられたラックギア１３０はレール１１４と同心円状のカーブを描いて敷設される。

このときアイドラギア１４４はレール１１４のカーブに差し掛かると内輪差によってラックギア１３０との間に間隙が生じてしまう。これはラックギア１３０がレール１１４とは等間隔であっても、車輪１１３の軌跡（あるいは両輪の中間の軌跡）とアイドラギア１４４の軌跡とが一致しておらず、走行台車１１２の中央近傍はカーブ内においてはラックギア１３０の描く軌跡よりも緩やかなカーブを描くためである。このためアイドラギア１４４はカーブ走行中にラックギア１３０と離れる方向に移動してしまい（図中距離ｄ）、この距離がフローティングギア部４０の調整ストロークを越えると正確な噛み合い深さを維持できない虞がある。

これに対して本実施形態においては、アイドラギア４４の噛み合い面は常にレール１４の中央に保たれるので、走行台車１２がカーブに差し掛かってもラックギア３０との噛み合い深さが影響されることはなく、常に安定した噛み合いポイントを維持することができる。すなわち車輪１３の中心にアイドラギア４４の中心を一致させるように設計することで、図１１（Ａ）に示すズレ量ｄを十分に０に近付けることができる。

また部品を配置する必要など、設計の要求上、両者を完全に一致させられない場合であっても、十分に両者が近く距離ｄが小さければ、フローティングギア部４０と併用することにより、フローティングギア部４０の調整ストローク内にズレ量ｄを吸収することができる。

＜第５実施形態＞
図１２には本発明の第５実施形態に係るフローティングギア部が、図１３には本発明の第５実施形態に係るフローティングギア部とラックギアとの噛み合いポイントが示されている。

前記各実施形態においては、フローティングギア部４０はバネユニット５０内に設けられた圧縮バネ５４の反発力にてラックギア３０のギア面方向に付勢され、噛み合い位置を規制しているが、本実施形態においてはフローティングギア部４０を付勢するバネユニット５０に替えてアクチュエータ７０が設けられている。

また、本実施形態においてはラックギア３０の平面部３２、およびこれと当接するローラ４６は設けられていない。加えて外れ止めローラ４８もまた設ける必要はない。

図１２に示すように本実施形態においてはバネユニット５０に替えてアクチュエータ７０を用いることで、フローティングギア部４０をバネの反発力で機械的に付勢せず、ラックギア３０の位置変動（アイドラギア４４との噛み合い深さ変動）をアクチュエータ７０による押し引き（図中矢印７０Ａ）で吸収し、ラックギア３０とアイドラギア４４との噛み合いポイントを常に一定に保つことができる。

前記各実施形態においては図１３（Ａ）に示すように、ラックギア３０を構成するラックギアユニット３０Ｂの位置は走行軸（走行方向）のみ制御されており、図中Ｙ軸方向の位置精度はバネユニット５０による押圧力で吸収していた。

本実施形態においては図１３（Ｂ）に示すように、噛み合い深さ方向（図中Ｘ軸方向）の制御を新たに１軸追加し、ラックギア３０の各歯ごとに設定された、図中Ｐ１〜Ｐｎで示したティーチングポイントごとに最適な噛み合い位置をプログラムすることができる。
例えば走行中、アイドラギア４４がラックギアユニット３０Ｂ２から３０Ｂ３へと乗り換えた際には図中ｄ３だけズレ量が発生するが、厳密にはＰ１０（ｘ１０、ｙ１０）からＰ１１（ｘ１１、ｙ１１）へラックギア３０の歯一個分の変動であり、次の歯ではＰ１２（ｘ１２、ｙ１２）の噛み合い位置となる。アクチュエータ７０を用いることで、この歯毎の位置変動を吸収することができる。

これにより、ラックギア３０の歯ごとに最適な噛み合い位置が維持されるので、ラックギア３０の施工精度のみならずラックギアユニット３０Ｂの加工精度に問題があった場合でもアイドラギア４４を正しくラックギア３０との噛み合い位置に規制することができる。

さらに、アクチュエータ７０は押し引き両方向の制御を行うので、それぞれの方向への移動限界を規制する平面部３２とローラ４６、外れ止めローラ４８を設ける必要はないため、少ない部品点数で単純な構成とすることができる。

またラックギア３０は平面部３２が不要なため、市販品を用いることが可能となり、コストダウンが可能となる。

＜その他＞
以上、本発明の実施例について記述したが、本発明は上記の実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。

すなわち本実施形態では産業用ロボットを例に挙げたが、これに限定せずレール上を移動する走行台車をラック＆ピニオンギアで駆動するものであれば、例えば交通機関などに応用してもよい。

あるいは工作機械の主軸及びその他の軸またはベット等のラック＆ピニオン方式の精密な（精度を必要とする）送り装置や、Ｘ−Ｙテーブル及び回転（テーブル）装置等に応用してもよい。

本発明に係る移動装置を備えた移動式ロボットを示す斜視図である。 本発明に係る移動装置のラックギアとピニオンギアの噛み合い位置変動を示す平面図である。 本発明の第１実施形態に係る移動装置のフローティングギア部を示す概念図である。 本発明の第１実施形態に係る移動装置のフローティングギア部を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る移動装置のフローティングギア部の動作を示す概念図である。 本発明の第１実施形態に係る移動装置のフローティングギア部および従来の移動装置を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る移動装置のフローティングギア部を示す拡大断面図および平面図である。 本発明の第１実施形態に係る移動装置のバネユニットを示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係る移動装置のバネユニットを示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係る移動装置の駆動部を示す断面図である。 本発明の第４実施形態に係る移動装置および従来の移動装置のレールとラックギアの配置を示す平面図である。 本発明の第５実施形態に係る移動装置のフローティングギア部とアクチュエータを示す平面図である。 本発明の第５実施形態に係る移動装置のラックギアとティーチングポイントを示す側面図である。

符号の説明

１０ 移動式ロボット
１２ 走行台車（移動体）
１３ 車輪
１４ レール
１５ 走行用サーボモータ
１６ 走行駆動部（駆動手段）
１７ 減速機
２０ 産業用ロボット
２２ ケーブル支持案内装置
２３ ケーブル
３０ ラックギア
３０Ａ ギア部
３０Ｂ ラックギアユニット
３１ 外枠
３２ 平面部（突き当て面）
４０ フローティングギア部
４１ フレーム
４１Ａ 押圧箇所
４２ 駆動ギア（ドライブギア）
４２Ａ 軸
４４ アイドラギア（ピニオンギア）
４６ ローラ
４８ 外れ止めローラ
５０ バネユニット（付勢手段）
５２ シャフト
５４ 圧縮バネ
６０ 偏芯シャフト
６０Ａ 偏芯範囲
６２ 固定カラー
６４ 偏芯カラー
６４Ａ 偏芯範囲
７０ アクチュエータ
８０ ボルト（保持手段）
８２ プレート
８４ プレート
１１２ 走行台車
１１３ 車輪
１１４ レール
１３０ ラックギア
１４０ ピニオンギア
１４４ アイドラギア

Claims (5)

1. 敷設されたラックギヤと、
   移動体上に設けられた駆動手段により回転駆動されるドライブギアと、
   前記ドライブギアと前記ラックギアの間に設けられ両方と噛み合うピニオンギアと、
   を備え、
   前記ピニオンギアの回転軸は前記ドライブギアの回転軸を中心に回動可能に支持され、
   前記ピニオンギアは前記ラックギアの噛み合い面に付勢手段で付勢されることを特徴とする移動装置。
2. 前記付勢手段がバネであり、
   前記ピニオンギアと同軸に設けられたローラと、
   前記ラックギアの噛み合い面と平行に設けられ、前記ピニオンギアと前記ラックギアとが所定の噛み合い位置にあるとき、前記ローラと当接する突き当て面と、
   前記ピニオンギアの同軸上に回転可能に支持され、前記突き当て面の裏側へ延設されるアームと、
   前記アームの自由端部に回転可能に設けられ、前記突き当て面の裏面に当接する外れ止めローラと、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の移動装置。
3. 旋回動作を直線動作に変え、前記付勢手段を縮ませる保持手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の移動装置。
4. 前記付勢手段がアクチュエータであることを特徴とする請求項１に記載の移動装置。
5. 請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の移動装置に産業用ロボットが搭載されたことを特徴とする移動式ロボット。

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