JP2010214501A

JP2010214501A - 単軸ロボット及びケース部材

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Publication number: JP2010214501A
Application number: JP2009062614A
Authority: JP
Inventors: Makoto Kamogawa; 良加茂川; Takashi Kaieda; 隆海江田
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2009-03-16
Filing date: 2009-03-16
Publication date: 2010-09-30
Anticipated expiration: 2029-03-16
Also published as: JP5269655B2

Abstract

【課題】構成の簡素化及び低廉化を図る共に生産性及びメンテナンス性を向上させる。
【解決手段】単軸ロボットは、前後方向（一軸方向）に延びるケース部材と、これに収容される可動部材１０と、この可動部材を移動させる駆動手段とを含む。ケース部材は、可動部材１０を前後方向に移動可能に支持するガイドレール２及び支持ブロック２６，２７等のカバー固定用部材と、このレール２の当該レール２に沿って前後方向に延びる一対の側面カバー３と、支持ブロック２６，２７等に固定される端面カバーとを有する。端面カバーは、各側面カバー３と嵌合可能な嵌合部を有し、各側面カバー３は、それぞれ端面カバーに嵌合することにより両端面カバーに挟持された状態で、当該端面カバーを介してガイドレール２に固定されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、モータの駆動により可動部材を一軸方向に移動させる単軸ロボットおよび当該単軸ロボットに適したケース部材に関するものである。

従来から、回転モータを駆動源とするねじ送り機構によりスライダ（可動部材）を一軸方向に移動させるように構成された単軸ロボットが一般に知られている。

特許文献１には、この種の単軸ロボットの一例が記載されている。この文献１に記載される単軸ロボットは、一軸方向に延びる箱形のハウジング（ケース部材）を有し、このハウジング内にスライダとねじ送り機構を収容した構成となっている。ハウジングは、一軸方向に延びる基台及び一対のサイドカバーと、これらの長手方向端部に配置されるフロントカバー及びリアカバーとにより構成されている。そして、前記基台にスライダが移動可能に支持され、このスライダを駆動するねじ送り機構の各パーツが当該基台に組付けられている。

特開２０００−１９７３０４号公報

従来のこの種の単軸ロボットは、基台又はこれに固定されるブロック部材等に各カバーがねじ止めされて上記ハウジングが構成されている。そのため、基台や各カバーの製造に数多くのねじ孔等の二次加工が必要になると共に、組立に多くのねじ部材（ボルト）を使用する必要があり、これが単軸ロボットの低廉化を図る上でのマイナス要素の一つとなっている。また、生産時には、各カバーの固定に多くのねじ止め作業を要する上、カバー毎に異なる方向から当該作業を行う必要があるため、各カバーの組付け作業に時間を要していた。この点はメンテナンスの際にも同様である。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、単軸ロボットの構成の簡素化及び低廉化を図ること、また、その生産性やメンテナンス性を向上させることを目的とするものである。

上記課題を解決するための本発明は、一軸方向に延びるケース部材と、このケース部材内に収容されかつ前記一軸方向に移動可能に支持される可動部材と、この可動部材を移動させる駆動手段とを含む単軸ロボットにおいて、前記ケース部材は、前記可動部材を移動可能に支持するためのベース部材と、このベース部材の幅方向両側にそれぞれ配置されて当該ベース部材に沿って前記一軸方向に延びる一対の側面カバーと、ベース部材の前記一軸方向における末端部分にそれぞれ固定される端面カバーと、を含み、前記各端面カバーは、前記各側面カバーの末端部分と嵌合可能な嵌合部をそれぞれ有し、前記各側面カバーは、それぞれ前記嵌合部に嵌合することにより両端面カバーの間にそれぞれ挟持された状態で当該端面カバーを介して前記ベース部材に固定されているものである。

この単軸ロボットによれば、各側面カバーが両端面カバーの間に挟持された状態でこれら端面カバーを介してベース部材に固定されるため、ねじ孔やねじ部材等、各側面カバーを固定するための固有の固定手段が不要となる。そのため、生産コストを抑えることができ、又組立（生産）や分解（メンテナンス）時の作業性を向上させることが可能となる。

具体的には、前記端面カバーの嵌合部は、前記側面カバーの厚み方向内外両面にそれぞれ接するように前記側面カバーの断面形状に対応して配列される複数の嵌合片を有し、前記一軸方向に沿って前記側面カバーの末端部分が前記嵌合片の間に差し込まれることにより当該側面カバーと嵌合するように構成されている。

この構成によれば、各端面カバーと各側面カバーとを相互に抜き差しするだけで、簡単にケース部材を組立てることができ、また分解することができる。

また、各端面カバーは、前記ベース部材に嵌合することにより当該ベース部材に位置決めされると共に、特定の一方向であってかつ互いに同一の方向からねじ部材により前記ベース部材に固定されている。

この構成によれば、両端面カバーを特定の一方向からの作業のみで難なくベース部材に対して固定することが可能となるため、単軸ロボット（特に、ケース部材）の組立や分解時の作業性がより一層向上する。

なお、上記の単軸ロボットにおいて、ベース部材は、前記可動部材を移動可能に支持するガイドレールとこのガイドレールの端部に組付けられるカバー固定用部材とからなり、当該カバー固定用部材に対して前記各端面カバーが固定されているのが好適である。

つまり、ベース部材は、可動部材のガイドレールを支持するための当該レールとは別体の基台であってもよいが、上記のようにガイドレールそのものをベース部材とする構成によれば、単軸ロボットの構成の簡素化及び低廉化をより進めることが可能となる。

また、前記駆動手段は、前記可動部材に組付けられるナット部材と、前記一軸方向に延びかつ前記ナット部材に挿入された状態でその両端部が前記ベース部材に回転可能に支持されるねじ軸と、前記ねじ軸の一端側に配置されて当該ねじ軸を回転駆動するモータとを含む構成とすることができ、この場合、前記端面カバーのうち前記モータに近接する側の端面カバーは、前記嵌合部を有するカバー本体部とこれに対して着脱可能に装着される蓋部とを含み、前記側面カバーと協働して前記モータを収容するための収容部を形成すると共に前記カバー本体部から前記蓋カバーを取外した状態で前記収容部を開放するように構成されているのが好適である。

この構成によれば、組立や分解時の結線等の作業を、当該収容部を開放した状態で側面カバーを取り外せば勿論のこと、側面カバーを取り外さなくてもケース部材の外側から難なく行うことが可能となり、組立や分解時の作業性が向上する。

なお、上記単軸ロボットは、前記ケース部材に前記一軸方向に延びかつ上方に開口する開口部が設けられ、当該開口部から一部分が外部に突出するように前記可動部材が構成されると共に、当該可動部材の内部を通過するように、前記開口部を塞ぐための前記一軸方向に延びるシャッタ部材が前記ケース部材の上面部分に設けられた構成でもよく、この場合には、前記ベース部材は、前記一軸方向における前記開口部の外側の位置にそれぞれカバーを固定するための固定部を有し、前記各端面カバーは、当該固定部に嵌合すると共に当該固定部に対して上方から前記ねじ部材により固定されており、前記シャッタ部材は、前記一軸方向両端部のうち少なくとも一方側が前記端面カバーに重ねられた状態で当該端面カバーと共に前記ねじ部材により前記固定部に固定されているのが好適である。

この構成によれば、端面カバーを固定するためのねじ部材を兼用してシャッタ部材を固定することができるため、シャッタ部材専用のねじ部等の固定手段が不要となる。

一方、本発明は、一軸方向に延びるケース部材と、このケース部材内に収容されかつ前記一軸方向に移動可能に支持される可動部材と、前記可動部材を移動させる駆動手段とを含む単軸ロボットの前記ケース部材であって、前記可動部材を移動可能に支持するためのベース部材と、このベース部材の幅方向両側にそれぞれ配置されて当該ベース部材に沿って前記一軸方向に延びる一対の側面カバーと、ベース部材の前記一軸方向における末端部分にそれぞれ固定される端面カバーと、を含み、前記各端面カバーは、前記各側面カバーの末端部分と嵌合可能な嵌合部をそれぞれ有し、前記各側面カバーは、それぞれ前記嵌合部に嵌合することにより両端面カバーの間にそれぞれ挟持された状態で当該端面カバーを介して前記ベース部材に固定されているように構成されているものである。

このようなケース部材によれば、上述した単軸ロボットのケース部材として有用なものとなる。

以上説明したように、本発明の単軸ロボットによれば、ねじ孔やねじ部材等、各側面カバーを固定するための固有の固定手段を不要とした簡素な構成となり、これにより低廉化を図ることができ、また、生産性やメンテナンス性を向上させることが可能となる。

本発明に係る単軸ロボット（本発明に係るケース部材が適用される）を示す側面図である。単軸ロボットを示す平面図である。単軸ロボットを示す図１のIII−III線断面である。単軸ロボットの分解斜視図である。単軸ロボットを示す図３のV−V線断面である。単軸ロボットを示す図３のVI−VI線断面である。単軸ロボットを示す図３のVII−VII線断面である。単軸ロボットを示す図３のVIII−VIII線断面である。単軸ロボットの分解断面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の一形態について詳述する。

図１〜図４は、本発明に係る単軸ロボット（本発明に係るケース部材が適用されている単軸ロボット）を概略的に示しており、図１は平面図、図２は側面図、図３は断面図、図４は分解斜視図でそれぞれ単軸ロボットを示している。

同図に示す単軸ロボットは、一軸方向に延びる細長のケース部材１と、このケース部材１に直線的に移動可能に支持される可動部材１０と、この可動部材１０を駆動する駆動手段とを含む。なお、この実施形態では、便宜上、ケース部材１が延びる一軸方向を前後方向（図１中の左方を「前」、右方を「後」とする）、これと直交する水平な方向（図１の上下方向）を幅方向（又は左右方向）として説明する。

前記ケース部材１は、主にガイドレール２からなるベース部材と、このベース部材の幅方向両側にそれぞれ配置されて当該ベース部材に沿って延びる一対の側面カバー３，３と、ベース部材の前後方向末端部分に固定される端面カバー４，５（必要に応じて前端カバー４、後端カバー５と呼ぶ）とを含み、上面部に前後方向に延びる開口部１ａを備えた断面矩形の箱形の形状を有している。なお、ケース部材１の詳細構造については後に詳述する。

前記可動部材１０は、前記開口部１ａからその一部を上方に突出させた状態で前記ケース部材１の内部に収容され、前記ガイドレール２に移動可能に支持されている。具体的には、図５に示すように、可動部材１０はその下面に一対の前後方向所定長さのスライダ１０１，１０１を備えており、これらスライダ１０１，１０１がガイドレール２を幅方向両側から挟み込んだ状態でそれぞれ当該ガイドレール２に対して摺動可能に係合している。これにより可動部材１０がガイドレール２に対して移動可能に支持されている。

可動部材１０のうち前記開口部１ａを介してケース部材１の上方に突出した部分（テーブル部１０ａと称す）には、その幅方向両端にそれぞれ前後方向に延びる一対の工具取付部１０２が設けられている。これらの工具取付部１０２は、テーブル部１０ａの他の部分よりも上方に突出しており、それぞれ略水平な工具取付面を上端部に備えている。各工具取付面には複数のねじ孔１０３が穿設されており、これによって可動部材１０に対して用途に応じた各種の工具や機器等が取付可能となっている。

図３及び図５に示すように、テーブル部１０ａの上面のうち両工具取付部１０２の間には着脱可能な樹脂製の保護部材１２が装着され、さらに工具取付部１０２を除く部分の全体を上から覆うように着脱可能な樹脂製のテーブルカバー１３がテーブル部１０ａに装着されている。

保護部材１２とテーブルカバー１３との間には前後方向に貫通する上下方向に扁平な隙間が形成され、シャッタ６（本発明のシャッタ部材に相当する）がこの隙間を通過するように配置されている。シャッタ６は、ケース部材１の前記開口部１ａを塞ぐもので、前後方向に細長でかつ可撓性を有するステンレス製の薄板からなり、図１及び図３に示すに、ケース部材１の上面部分に配置され、テーブル部１０ａの内部、つまり前記保護部材１２とテーブルカバー１３との上記隙間を通過した状態で、その前後両端が後述する支持ブロック２６，２７に対して固定されている。

保護部材１２の上面及びテーブルカバー１３の下面は、それらの高さが前後方向に変化するように、具体的にはテーブル部１０ａの前後方向中間位置で最も高くなり同方向両端位置で最も低くなるように形成されている。これにより保護部材１２とテーブルカバー１３との間に上向きに凸となる上記隙間が形成されている。従って、可動部材１０が移動すると、テーブルカバー１３の前後方向両端部１３ａ,１３ａのうち可動部材１０の移動方向前方の端部下面により押し下げられて開口部１ａを閉じるシャッタ６が、保護部材１２の移動方向前部に沿って持ち上げられるとともに、保護部材１２の移動方向後部では、テーブルカバー１３の前後方向両端部１３ａ,１３ａのうち上記移動方向後方となる端部下面によりシャッタ６が押し下げられ、開口部１ａがシャッタ６により閉じられることとなる。なお、テーブルカバー１３の前後方向両端部１３ａ，１３ａは保護部材１２よりも前後方向外側に延設されており、さらに前記両端部１３ａ，１３ａの下面の高さ位置は保護部材１２の前後両端の上面の高さ位置よりも低く（開口部１ａのシャッタ６当接面の高さにシャッタ６の厚みを加えた高さに）設定されている。従って、上記隙間を通過するシャッタ６はテーブルカバー１３の前後両端部１３ａで下方に抑え込まれながら保護部材１２の上面に沿って摺動することとなり、その結果、シャッタ６の振動が防止され、可動部材１０移動時の静穏化が図られている。

可動部材１０の駆動手段は、前記可動部材１０に組込まれ固定されるナット部材２１と、ガイドレール２に沿って前後方向に延び、かつ前記ナット部材２１に挿入されるねじ軸２２と、このねじ軸を回転駆動するためのモータ２４とを含む。つまり、駆動手段は、モータ２４によるねじ軸２２の正逆回転駆動を、ナット部材２１を介して前後方向の推進力に変換し、この推進力により可動部材１０を移動させるように構成されている。

前記ねじ軸２２はガイドレール２に回転可能に支持され、モータ２４はガイドレール２に固定され、前記ねじ軸２２と前記モータ２４の出力軸２４ａとがモータ２４の回転駆動力を前記ねじ軸２２に伝達し得るように互いに連結されている。

詳しくは、ガイドレール２の前後方向両端部に支持ブロック２６がボルトＢ１１により、支持ブロック２７が不図示のボルトによりそれぞれ固定され、前記ねじ軸２２の前端が前側の支持ブロック２６（適宜、前側ブロック２６という）に軸受２３ａを介して回転可能にかつ軸方向に固定（拘束された状態で）支持されると共に、後側の支持ブロック２７（適宜、後側ブロック２７という）にねじ軸２２の後端が軸受２３ｂを介して回転可能にかつ軸方向に固定支持されている。

前側ブロック２６には、モータ取付用のブラケット２８が固定されている。このブラケット２８は、図３及び図４に示すように、前後方向に延びる水平部２８ａとその前端部から垂下する垂直部２８ｂとを有した断面Ｌ字型の形状を有しており、水平部２８ａを介して前側ブロック２６の上面にボルト等により固定されている。そして、モータ２４が前記垂直部２８ｂの前面に４本の通しボルト２９（図６に示す）により固定され、前側ブロック２６及びブラケット２８（垂直部２８ｂ）に形成される貫通孔２６１，２８１を通じてモータ２４の出力軸２４ａとねじ軸２２とが互いに向かい合わせに配置され、この状態で当該出力軸２４ａとねじ軸２２とがカップリング２５を介して互いに連結されている。

図１，図９に示すように、ブラケット２８が固定される前側ブロック２６の上面には前後方向に延びる凸状２６ａが形成され、ブラケット２８の垂直部２８ｂの下面には前後方向に延びる凹部（図９参照）がそれぞれ形成されている。そして、これら凹凸を嵌合させた状態で前側ブロック２６上面にブラケット２８（垂直部２８ｂ）が重ねられて互いに固定されることで、前側ブロック２６に対してモータ２４が上下方向及び幅方向に位置決めされている。なお、図４では、モータ２４及びブラケット２８を前側ブロック２６から前側に引き離した状態で示している。

前記ケース部材１は、前後方向に延びる開口部１ａが上面に形成された断面矩形の箱形形状を有している。このケース部材１は、上記の通り、ガイドレール２等からなるベース部材と、このベース部材の幅方向両側にそれぞれ配置される側面カバー３，３と、ベース部材の前後方向末端部分に固定される端面カバー４，５とを含み、当実施形態では、支持ブロック２６，２７及びブラケット２８も上記ベース部材に含まれる。

このケース部材１では、各端面カバー４，５に側面カバー３と嵌合可能な嵌合部がそれぞれ設けられており、各側面カバー３，３の末端部がそれぞれ各端面カバー４，５に嵌合することにより各側面カバー３が当該端面カバー４，５の間に挟持された状態で当該端面カバー４，５を介してガイドレール２に組付けられている。以下、詳細に説明する。

各側面カバー３，３は、図５に示すように、上下に延びる側面部３１と、この側面部３１の上下各端部からケース内側に向かって略水平に延びる底面部３２及び上面部３３とを有する断面コ字形の左右対称な形状を有している。これら側面カバー３，３は、アルミニウム等の押出し材により形成されている。なお、側面カバー３，３の側面部３１のうち上下方向のやや下方寄りの位置には、ケース外側（幅方向外側）に膨出する膨出部３１ａが形成されている。また、図４，図６に示すように、側面カバー３，３の前記上面部３３は、前記モータ２４の収容スペースを上方に広く確保するために前記ブラケット２８（垂直部２８ｂ）より前側の部分にはほとんど無く、後述するようにシャッタ６で塞ぐことが可能な開口部１ａを形成すべく、垂直部２８ｂより後側の部分に設けられている。

前端カバー４は、図２〜図４及び図７に示すように別体のカバー本体部４Ａと蓋部４Ｂとを含み、前記側面カバー３と協働してモータ２４を収容するための収容部を形成する。前端カバー４及び蓋部４Ｂは、ＡＢＳ等の同じ樹脂材料で形成されている。

カバー本体部４Ａは、単軸ロボットの前端面を形成する前面部４０と、この前面部４０の下端から後方に延びて前記モータ２４の下方を覆う下面部４１と、前面部４０の幅方向両端からそれぞれ後方に延びる左右一対の側面ガイド部４２，４２とを一体に有している。そして、下面部４１の先端をブラケット２８のモータ取付面、つまり垂直部２８ｂの後端面に突き当てた状態で、蓋部４Ｂが前側ブロック２６にボルトＢ１で固定されることにより、蓋部４Ｂと一体に前側ブロック２６及びブラケット２８に対して固定されている。

カバー本体部４Ａの前記下面部４１は、モータ２４よりも若干広幅の板状に形成されており、その幅方向両端には略垂直に立ち上がる垂直片４１ａが設けられている。また、下面部４１の先端には、その端面から突出する一対のボス４１ｂ，４１ｂが幅方向に所定間隔を隔てて並設されており、図３，図６及び図７に示すように、各ボス４１ｂ，４１ｂがブラケット２８（垂直部２８ｂ）に形成された嵌合用凹部２８２（図９参照）に差し込まれた状態で下面部４１の先端が上記のように垂直部２８ｂに突き当てられることで、カバー本体部４Ａが、ブラケット２８に対して前後方向及び幅方向に位置決めされている。なお、下面部４１は前後方向の寸法がモータ２４のケース部分よりも大きく設定されており、これによりカバー本体部４Ａの前面部４０とモータ２４との間に、配線処理用の空間が形成されている。

カバー本体部４Ａの側面ガイド部４２，４２は、互いに左右対称に形成されている。各側面ガイド部４２，４２は、図４に示すように、上下方向に並ぶ３つの板状ガイド片（上から第１ガイド片４２ａ、第２ガイド片４２ｂ、第３ガイド片４２ｃと称す）をそれぞれ有する。

各側面ガイド部４２，４２のガイド片４２ａ〜４２ｃは、図７に示すように千鳥状の配置となっている。具体的には、第１，第３のガイド片４２ａ，４２ｃは、前記下面部４１よりも幅方向外側の位置で上下に並び、第２ガイド片４２ｂは、下面部４１の前記第１垂直片４１ａの上方に並んでいる。つまり、図に示すように、第１ガイド片４２ａ及び下面部４１の垂直片４１ａと各第１、第３のガイド片４２ａ，４２ｃとの間に側面カバー３の前端部分が差し込まれ、側面カバー３の厚み方向内外両面にこれらガイド片等が圧接することによりカバー本体部４Ａと側面カバー３とが互いに嵌合している。当実施形態では、これらの垂直片４１ａやガイド片４２ａ〜４２ｃが本発明の嵌合片に相当する。

前記蓋部４Ｂは、逆皿形の部材で、カバー本体部４Ａの前面部４０の位置から前側ブロック２６（軸受２３ａの部分）の位置を覆うように前後方向に細長に形成されている。蓋部４Ｂは、その前端部に幅方向に並ぶ一対のフック４５，４５を有すると共に、後端部であってその幅中間位置にはねじ止め用の一つの穿孔部４６を有している。そして、カバー本体部４Ａの前面部４０の上端に形成された係止部４４，４４に対して前記フック４５，４５を前方側から係合させた状態で、図３に示すように、モータ２４等の上方に蓋部４Ｂが被せられ、この状態で、ボルトＢ１が上記穿孔部４６及びブラケット２８の貫通孔を通じて前側ブロック２６のねじ孔に螺合、挿入されることにより、蓋部４Ｂがブラケット２８及び前側ブロック２６に固定されている。なお、前記開口部１ａのうち前側ブロック２６より前方部分の開口幅は、ブラケット２８やモータ２４の幅より大きく、前記蓋部４Ｂはこの開口部１ａの前方部分を上方から塞ぐように設けられている。

つまり、カバー本体部４Ａの下面部４１先端がブラケット２８に対してその前側から突き当てられ、かつボス４１ｂ，４１ｂが凹部２８２（図９参照）に差し込まれることにより、カバー本体部４Ａがブラケット２８に対して前後方向及び幅方向に位置決めされ、このカバー本体部４Ａに対して係合する蓋部４Ｂがブラケット２８等に固定されることで、カバー本体部４Ａおよび蓋部４Ｂからなる前端カバー４の全体が１本のボルトＢ１によってブラケット２８等に固定されている。従って、この実施形態では、前側ブロック２６及びブラケット２８が前端カバー４を固定するための本発明に係るカバー固定用部材（又はカバーを固定するための固定部）に相当する。

後端カバー５は、図２〜図４及び図８に示すように、単軸ロボットの後端面を形成する後面部５０と、この後面部５０の上端部分から前方に延びる上面部５１と、後面部５０の幅方向両端からそれぞれ前方に延びる左右一対の側面ガイド部５２，５２と、後面部５０のうち各側面ガイド部５２，５２よりも内側の位置に形成されて前方に延びるそれぞれ左右一対の上側嵌合部５３，５３及び下側嵌合部５４，５４とを一体に有している。

上面部５１は、その幅方向中間位置に上下方向に貫通するねじ止め用の一つの穿孔部５１ａを有している。上側嵌合部５３，５３及び下側嵌合部５４，５４は、図８に示すように、矩形断面を有する前記後側ブロック２７の四隅部分にほぼ対応した断面Ｌ字形の形状を有している。そして、当該各嵌合部５３，５３、５４，５４が後側ブロック２７の四隅部分に、上面部５１が後側ブロック２７の上面突出部分にそれぞれ外嵌するように後側ブロック２７に対してその後側から後端カバー５組付けられ、この状態で、図３に示すように、上方からボルトＢ２が前記穿孔部５１ａを通じて後側ブロック２７のねじ孔に螺合、挿入されることにより、後端カバー５が上下左右に位置決めされた状態で後側ブロック２７に固定されている。従って、この実施形態では、後側ブロック２７が後端カバー５を固定するための本発明に係るカバー固定用部材（およびカバーを固定するための固定部）に相当する。

後端カバー５の前記各側面ガイド部５２，５２は、前端カバー４（カバー本体部４Ａ）の各側面ガイド部４２，４２と同様の構成を有している。すなわち、側面ガイド部５２，５２は、左右対称に形成されており、図４に示すように、上下方向に並ぶ３つの板状ガイド片（上から第１ガイド片５２ａ、第２ガイド片５２ｂ、第３ガイド片５２ｃと称す）をそれぞれ含む。各側面ガイド部５２，５２のガイド片５２ａ〜５２ｃは、図８に示すように千鳥状に並んでおり、具体的には、第１，第３のガイド片５２ａ，５２ｃは上下に並び、第２ガイド片５２ｂは他のガイド片５２ａ，５２ｃよりも僅かに内側に並んでいる。これにより、上記の上面部５１及び各嵌合部５３、５４と各側面ガイド部５２，５２とにより側面カバー３の断面形状に対応した溝状の嵌合部が形成されている。つまり、同図に示すように、前記上面部５１、第１ガイド片５２ａ及び第３ガイド片５２ｃと前記嵌合部５３，５４及び第２ガイド片５２ｂとの間に前記側面カバー３の後端部分が差し込まれ、側面カバー３の厚み方向内外両面にこれらガイド片等が圧接することにより後端カバー５に側面カバー３が嵌合している。当実施形態では、これらの嵌合部５３，５４やガイド片５２ａ〜５２ｃが本発明の嵌合片に相当する。

このケース部材１では、このように各端面カバー４，５に各側面カバー３の前後の末端部とそれぞれ嵌合可能な嵌合部が設けられており、各側面カバー３の前後の末端部がそれぞれこの嵌合部に嵌合することにより両端面カバー４，５の間に各側面カバー３が挟持された状態でガイドレール２等からなるベース部材に固定されている。そして、このケース部材１の前端部分、具体的には前側ブロック２６より前側の部分に、前端カバー４及び側面カバー３が協働してモータ２４の収納部が形成され、前記モータ２４がこの収容部に収容されると共に前端カバー４から蓋部４Ｂのみを取り外すことにより、この収容部を開放できるようになっている。

また、ケース部材１の上面のうち当該収容部よりも後方側、具体的には前側ブロック２６より後側の部分において、両側面カバー３，３の上面部３３、３３の間にはスペースがあり、前後方向に延びる前記開口部１ａが形成されている（図５参照）。前記可動部材１０の一部（テーブル部１０ａ）がこの開口部１ａを介してケース部材１の上方に突出している。上記の通り、この開口部１ａは、上面部３３、３３上に密着する前記シャッタ６により塞がれるようになっている。このシャッタ６は、その前端部が前側ブロック２６に、後端部が後側ブロック２７にそれぞれ固定されている。具体的に説明すると、シャッタ６の前後両端にはその厚み方向に貫通する貫通孔６ａ，６ｂが形成されている。そして、前側ブロック２６の上面であって蓋部４Ｂの後端部分が重ね合わされる部分には、その幅方向中間位置にボス２６２が突設される一方、前記蓋部４Ｂの対応箇所にはボス２６２に対応する凹部４７が形成されており（図９参照）、前側の貫通孔６ａにボス２６２を通した状態でシャッタ６の前端部が前側ブロック２６と蓋部４Ｂとの間に挟み込こまれ、前記蓋部４ＢがボルトＢ１により前側ブロック２６に脱着可能に固定されることによりシャッタ６の前端部が前側ブロック２６に固定されている。また、シャッタ６の後端部が後側ブロック２７の上面と後端カバー５の上面部５１との間に差し込まれ、前記ボルトＢ２がシャッタ６の貫通孔６ｂを通じて後側ブロック２７のねじ孔に螺合、挿入されることにより、シャッタ６の後端部が後側ブロック２７に脱着可能に固定されている。

以上説明したように、この単軸ロボットでは、ガイドレール２等からなるベース部材、側面カバー３，３及び端面カバー４，５等によりケース部材１が構成されるが、上記の通り、この単軸ロボットでは、各側面カバー３，３が両端面カバー４，５の間にそれぞれ挟持された状態で当該端面カバー４，５を介してベース部材に固定されている構成となっているため、側面カバー３を固定するためのねじ孔やねじ部材（ボルト）等の専用の固定手段が必要ない。従って、各側面カバーを各々複数のボルトで固定する従来のこの種の単軸ロボットに比べると、各カバー３〜５この固定に必要なボルトの数やねじ孔等の二次加工を低減することができ、構成の簡素化及び低廉化を図ることができる。

また、生産性やメンテナンス性を向上させることもできる。例えば、図４に示すように、ガイドレール２に対して支持ブロック２６，２７、ねじ軸２２、可動部材１０及びモータ２４等を予め組付けておけば（この部品をアッセンブリ部品と称す）、例えば、以下の手順に従って各カバー３〜５を上記アッセンブリ部品に組付けることで、簡単、かつ速やかに単軸ロボットを完成させることができる。
（１）後端カバー５を後側ブロック２７に対して嵌合させ、各側面カバー３をガイドレール２の両側に平行に並べた状態で各々の後端を後端カバー５に差し込み互いに嵌合させる。
（２）前端カバー４のカバー本体部４Ａに各側面カバー３の前端を差し込みながらカバー本体部４Ａを前方からアッセンブリ部材に近づけ、さらに下面部４１先端のボス４１ｂ，４１ｂをブラケット２８の凹部２８２に差し込みながら、当該下面部４１の先端をブラケット２８（垂直部２８ｂ）に突き当てる。
（３）シャッタ６を可動部材１０のテーブル部１０ａ上に載置し、テーブル部１０ａの前後で開口部１ａを塞ぐ形で前記上面部３３，３３上に載置した状態で、当該シャッタ６の後端部を後端カバー５の上面部５１と後側ブロック２７との間に差し込み、ボルトＢ２を後側ブロック２７に締結することにより、後端カバー５及びシャッタ６の後端部を後側ブロック２７に仮止めする。そして、シャッタ６の貫通孔６ａを前記ボス２６２に掛けた状態で、シャッタ６の前端部を前側ブロック２６上に重ね、その後、前記ボルトＢ２を本締めして後端カバー５及びシャッタ６の後端部を後側ブロック２７に固定する。
（４）フック４５，４５を係止部４４に引っかけて蓋部４Ｂをカバー本体部４Ａに係合させ、この状態で蓋部４Ｂをモータ２４、ブラケット２８を覆うようにブロック２６に重ね、シャッタ６の前端部及びブラケット２８の水平部２８ａの後端部を蓋部４Ｂと前側ブロック２６との間に挟み込む。そして、ボルトＢ１を前側ブロック２６に締結することにより前端カバー４（カバー本体部４Ａ及び蓋部４Ｂ）、ブラケット２８及びシャッタ６の前端部を前側ブロック２６に固定する。
（５）可動部材１０（テーブル部１０ａ）に対してシャッタ６の上からテーブルカバー１３を装着する。なお、上記説明では言及していないが、このテーブルカバー１３には弾性を有したフックが一体形成されており、テーブルカバー１３をテーブル部１０ａに重ねて中央部を下方に押さえた状態で、外方４箇所を上方に弾性変形させると、この４箇所に一体形成されたフックがそれぞれ前後方向外方に広がり、当該フックがテーブル部１０ａの側面部分等に係合可能となり、これによってテーブルカバー１３がテーブル部１０ａに係止される構成となっている。

つまり、この単軸ロボットでは、僅か２本のボルトＢ１，Ｂ２で全てのカバー３〜５を固定することができる。そのため、各側面カバーを各々複数のボルトで固定した上で、さらに各端面カバーを各々複数のボルトで固定する必要がある従来のこの種の単軸ロボットと比較すると、カバー３〜５の固定作業に要する時間を大幅に削減することができる。また、メンテナンス時には、僅か２本のボルトＢ１，Ｂ２を取り外すだけで、単軸ロボットを極めて簡単に図４に示す状態（上記アッセンブリ部品の状態）にまで分解することができる。従って、単軸ロボットの生産性やメンテナンス性を格段に向上させることができる。

特に、この単軸ロボットでは、ケース部材１の組立に必要な各ボルトＢ１，Ｂ２は、何れも単軸ロボットに対して同方向（上側）から締め付けるので、作業者は、一方向からの作業で難なく各カバー３〜５を固定してカバー部材１を組立てることができる。従って、側面カバーや端面カバーをそれぞれ複数のボルトで複数の方向から固定している従来のこの種の単軸ロボットのように、姿勢や工具の方向を何度も変えながらボルトを締め付ける必要がなく、作業負担を大幅に軽減することができる。従って、この点でも単軸ロボットの生産性やメンテナンス性を向上させることができる。

また、この単軸ロボットでは、シャッタ６の前端部をボス２６２に係止した状態で前側ブロック２６と蓋部４Ｂとの間に挟み込み、シャッタ６の後端部を後端カバー５の上面部５１と後側ブロック２７との間に挟み込んだ状態で後端カバー固定用のボルトＢ２で後端カバー５と共に後側ブロック２７に固定する構成となっている。つまり、シャッタ６についても、専用の固定手段（ねじ部材）を用いることなく支持ブロック２６，２７に固定する構成となっている。従って、この点でも単軸ロボットの構成の簡素化及び低廉化を図ることができ、又生産性及びメンテナンス性を向上させることが可能となる。

なお、以上説明した単軸ロボット（本発明に係るケース部材が適用される単軸ロボット）は、本発明の好ましい実施形態の一例であってその具体的な構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

例えば、実施形態の単軸ロボットでは、可動部材１０を移動可能に支持する鉄製のガイドレール２とこれに固定される支持ブロック２６，２７及びブラケット２８により本発明に係るベース部材が構成されているが、例えばアルミニウム合金等の押出し材からなる基台を設け、この基台上に鉄製のガイドレール２や支持ブロック２６，２７等を固定する構成とすることも可能であり、この場合には、当該基台をベース部材としてケース部材１を構成することができる。但し、実施形態のように主にガイドレール２等をベース部材とするケース部材１の構成によれば、上記基台を設ける場合に比べて単軸ロボットの構成部品が少なくなり、簡素で安価な単軸ロボットを提供する上で有利となる。

また、実施形態の単軸ロボットでは、可動部材１０を移動させるための駆動手段として、回転モータを用いた所謂ねじ送り機構を採用しているが、可動部材１０をリニアモータでダイレクト駆動する構成でもよい。この場合には、例えば上記のようなアルミニウム合金等の押出し材からなる基台を設けたケース部材１を構成し、この基台上にガイドレール２及びリニアモータの固定子（長尺の磁性体の上に複数の永久磁石を並べて固定したもの）を配置する一方、可動部材１０にリニアモータの可動子（電機子）を固定する。基台の長手方向両端にはねじ軸２２の支持ブロック２６，２７の代わりに、軸受のない単なる駒部材となるカバー固定用部材（又はカバーの固定部）を基台上に設け、これらに端面カバー４，５を固定する。なお、この構成の場合には、実施形態のようなモータ２４の収容部が不要となるため、前端カバー４については、後端カバー５に準じた構造の前端カバー４を設けるようにすればよい。

１ケース部材
２ガイドレール
３側面カバー
４前端カバー
４Ａカバー本体部
４Ｂ蓋部
５後端カバー
６シャッタ
１０可動部材
２４モータ

Claims

一軸方向に延びるケース部材と、このケース部材内に収容されかつ前記一軸方向に移動可能に支持される可動部材と、この可動部材を移動させる駆動手段とを含む単軸ロボットにおいて、
前記ケース部材は、前記可動部材を移動可能に支持するためのベース部材と、このベース部材の幅方向両側にそれぞれ配置されて当該ベース部材に沿って前記一軸方向に延びる一対の側面カバーと、ベース部材の前記一軸方向における末端部分にそれぞれ固定される端面カバーと、を含み、前記各端面カバーは、前記各側面カバーの末端部分と嵌合可能な嵌合部をそれぞれ有し、前記各側面カバーは、それぞれ前記嵌合部に嵌合することにより両端面カバーの間にそれぞれ挟持された状態で当該端面カバーを介して前記ベース部材に固定されていることを特徴とする単軸ロボット。
請求項１に記載の単軸ロボットにおいて、
前記端面カバーの嵌合部は、前記側面カバーの厚み方向内外両面にそれぞれ接するように前記側面カバーの断面形状に対応して配列される複数の嵌合片を有し、前記一軸方向に沿って前記側面カバーの末端部分が前記嵌合片の間に差し込まれることにより当該側面カバーと嵌合するように構成されていることを特徴とする単軸ロボット。
請求項１又は２に記載の単軸ロボットにおいて、
前記各端面カバーは、前記ベース部材に嵌合することにより当該ベース部材に位置決めされると共に、特定の一方向であってかつ互いに同一の方向からねじ部材により前記ベース部材に固定されていることを特徴とする単軸ロボット。
請求項１乃至３の何れか一項に記載の単軸ロボットにおいて、
前記ベース部材は、前記可動部材を移動可能に支持するガイドレールとこのガイドレールの端部に組付けられるカバー固定用部材とからなり、当該カバー固定用部材に対して前記各端面カバーが固定されていることを特徴とする単軸ロボット。
請求項１乃至４の何れか一項に記載の単軸ロボットにおいて、
前記駆動手段は、前記可動部材に組付けられるナット部材と、前記一軸方向に延びかつ前記ナット部材に挿入された状態でその両端部が前記ベース部材に回転可能に支持されるねじ軸と、前記ねじ軸の一端側に配置されて当該ねじ軸を回転駆動するモータとを含み、
前記端面カバーのうち前記モータに近接する側の端面カバーは、前記嵌合部を有するカバー本体部とこれに対して着脱可能に装着される蓋部とを含み、前記側面カバーと協働して前記モータを収容するための収容部を形成すると共に前記カバー本体部から前記蓋カバーを取外した状態で前記収容部を開放するように構成されていることを特徴とする単軸ロボット。
請求項３に記載の単軸ロボットにおいて、
前記ケース部材に前記一軸方向に延びかつ上方に開口する開口部が設けられ、当該開口部から一部分が外部に突出するように前記可動部材が構成されると共に、当該可動部材の内部を通過するように、前記開口部を塞ぐための前記一軸方向に延びるシャッタ部材が前記ケース部材の上面部分に設けられており、
前記ベース部材は、前記一軸方向における前記開口部の外側の位置にそれぞれカバーを固定するための固定部を有し、前記各端面カバーは、当該固定部に嵌合すると共に当該固定部に対して上方から前記ねじ部材により固定されており、
前記シャッタ部材は、前記一軸方向両端部のうち少なくとも一方側が前記端面カバーに重ねられた状態で当該端面カバーと共に前記ねじ部材により前記固定部に固定されていることを特徴とする単軸ロボット。
一軸方向に延びるケース部材と、このケース部材内に収容されかつ前記一軸方向に移動可能に支持される可動部材と、前記可動部材を移動させる駆動手段とを含む単軸ロボットの前記ケース部材であって、
前記可動部材を移動可能に支持するためのベース部材と、このベース部材の幅方向両側にそれぞれ配置されて当該ベース部材に沿って前記一軸方向に延びる一対の側面カバーと、ベース部材の前記一軸方向における末端部分にそれぞれ固定される端面カバーと、を含み、前記各端面カバーは、前記各側面カバーの末端部分と嵌合可能な嵌合部をそれぞれ有し、前記各側面カバーは、それぞれ前記嵌合部に嵌合することにより両端面カバーの間にそれぞれ挟持された状態で当該端面カバーを介して前記ベース部材に固定されているように構成されていることを特徴とするケース部材。