JP2022103668A - Actuator, and robot - Google Patents

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Abstract

To provide an actuator and the like capable of suppressing vibration at the operation time by enhancing flexural rigidity of a rod.SOLUTION: An actuator 100 includes: a ball screw shaft where a rotational motion of an output shaft of a motor is transmitted; a ball screw nut provided at the ball screw shaft; a slide part 160 having a first holding part 186 where the ball screw nut is mounted and a second holding part 187 which is overlapped with the first holding part 186, and performing a linear motion according to the rotational motion of the ball screw shaft; a tubular first rod 175 whose one end is held at the first holding part 186; a tubular second rod 176 whose one end is held at the second holding part 187; and a tip bracket 190 for connecting the first rod 175 and the second rod 176 at the other ends respectively. The ball screw shaft penetrates the first holding part 186, and one end is rotatably supported on an inner peripheral surface of the first rod 175.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、アクチュエータ、及びロボットに関する。 The present invention relates to actuators and robots.

ボールねじを利用して、作動ロッドを軸線方向に直線移動させるアクチュエータが実用化されている。例えば引用文献1は、中央に作動ロッドが設けられ、モータによりボールねじ軸が回転すると、ボールねじ軸に螺合するナットが作動ロッドを軸線方向に移動させるアクチュエータを開示する。 An actuator that linearly moves the operating rod in the axial direction using a ball screw has been put into practical use. For example, Cited Document 1 discloses an actuator in which an operating rod is provided in the center, and when the ball screw shaft is rotated by a motor, a nut screwed to the ball screw shaft moves the operating rod in the axial direction.

実公平2-5143号公報Jitsufuku No. 2-5143 Gazette

特許文献1のアクチュエータでは、作動ロッドに設定された移動量が大きくアクチュエータの長手方向の長さが長くなるにつれて、一本の作動ロッドでは曲げ剛性が不足しやすく振動が生じやすい。一方で、引用文献1の第6図には、1対のロッドを設けたアクチュエータが開示されているが、ロッドが並んだ方向以外の方向における曲げ剛性は、一本の作動ロッドよりも大きくできるものの振動を抑制できる程ではなく、依然として振動が生じやすい。 In the actuator of Patent Document 1, as the amount of movement set in the actuating rod is large and the length in the longitudinal direction of the actuator becomes long, the bending rigidity of one actuating rod tends to be insufficient and vibration tends to occur. On the other hand, although FIG. 6 of Cited Document 1 discloses an actuator provided with a pair of rods, the bending rigidity in a direction other than the direction in which the rods are lined up can be made larger than that of a single operating rod. It is not enough to suppress the vibration of things, and vibration is still likely to occur.

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、ロッドの曲げ剛性を高めて動作時の振動を抑制することができるアクチュエータ、及びロボットを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide an actuator and a robot capable of increasing the bending rigidity of a rod and suppressing vibration during operation. ..

本発明に係るアクチュエータは、モータの出力軸の回転運動が伝達されて回転運動するボールねじ軸と、前記ボールねじ軸に設けられたボールねじナットと、前記ボールねじナットが取り付けられた第1保持部と、前記第1保持部に重なった第2保持部とを有し、前記ボールねじ軸の回転運動に伴って直線運動するスライド部と、前記第1保持部に一端が保持された管状の第1ロッドと、前記第2保持部に一端が保持された管状の第2ロッドと、前記第1ロッドと前記第2ロッドとをそれぞれの他端で連結する先端ブラケットと、を備え、前記ボールねじ軸は、前記第1保持部を貫通し、一端が前記第1ロッドの内周面に回転可能に支持されている。 The actuator according to the present invention has a ball screw shaft that rotates by transmitting the rotational movement of the output shaft of the motor, a ball screw nut provided on the ball screw shaft, and a first holding to which the ball screw nut is attached. A tubular portion having a portion and a second holding portion that overlaps the first holding portion, and having a slide portion that linearly moves with the rotational movement of the ball screw shaft, and a tubular portion whose one end is held by the first holding portion. The ball includes a first rod, a tubular second rod whose one end is held by the second holding portion, and a tip bracket that connects the first rod and the second rod at their respective other ends. The screw shaft penetrates the first holding portion, and one end thereof is rotatably supported by the inner peripheral surface of the first rod.

前記第2保持部には、前記第2ロッドに形成された中空部に接続する貫通孔が形成されており、前記先端ブラケットには、前記第2ロッドに形成された中空部に接続する開口が形成されており、前記第2保持部から前記第2ロッドを通り、前記先端ブラケットを貫く、配線を通すための通路が形成されていてもよい。 The second holding portion is formed with a through hole connected to the hollow portion formed in the second rod, and the tip bracket has an opening connected to the hollow portion formed in the second rod. It may be formed, and a passage for passing wiring from the second holding portion through the second rod and penetrating the tip bracket may be formed.

前記スライド部には、前記通路を通る配線の中間部を固定するための配線固定具が設けられていてもよい。 The slide portion may be provided with a wiring fixture for fixing the intermediate portion of the wiring passing through the passage.

前記第2保持部に一端が保持された管状の第3ロッドをさらに備え、前記スライド部が直線運動する方向からみた場合、前記第1ロッド、前記第2ロッド、及び前記第3ロッドは、それぞれの中心が二等辺三角形の頂点に位置するように配置されていてもよい。 The second holding portion further includes a tubular third rod whose one end is held, and when the slide portion is viewed from the direction of linear motion, the first rod, the second rod, and the third rod are respectively. It may be arranged so that the center of is located at the apex of the isosceles triangle.

前記第2保持部には、前記第3ロッドに形成された中空部に接続する貫通孔が形成されており、前記先端ブラケットには、前記第3ロッドに形成された中空部に接続する開口が形成されており、前記第2保持部から前記第3ロッドを通り、前記先端ブラケットを貫く、配線を通すための通路が形成されていてもよい。 The second holding portion is formed with a through hole connected to the hollow portion formed in the third rod, and the tip bracket has an opening connected to the hollow portion formed in the third rod. It may be formed, and a passage for passing wiring from the second holding portion through the third rod and penetrating the tip bracket may be formed.

前記スライド部を直線運動可能に支持するベース本体をさらに備え、前記スライド部と前記ベース本体との間には、前記スライド部の移動方向に沿って連なり転動する転動体が介在してもよい。 A base body that supports the slide portion in a linear motion may be further provided, and a rolling element that rolls continuously along the moving direction of the slide portion may be interposed between the slide portion and the base body. ..

前記ボールねじ軸の前記一端には、前記第1ロッドの内周面と接触して前記第1ロッドの振れを抑制する振れ止め部材が設けられていてもよい。 At one end of the ball screw shaft, a steady rest member that comes into contact with the inner peripheral surface of the first rod and suppresses the runout of the first rod may be provided.

本発明に係るロボットは、前記先端ブラケットに第2のアクチュエータが取り付けられた上記のアクチュエータを備え、前記第2のアクチュエータの配線は、少なくとも前記第2ロッドの中空部を通り前記先端ブラケットから導かれる。 The robot according to the present invention includes the actuator in which the second actuator is attached to the tip bracket, and the wiring of the second actuator is guided from the tip bracket through at least the hollow portion of the second rod. ..

本発明によれば、ロッドの曲げ剛性を高めて動作時の振動を抑制することができるアクチュエータ、及びロボットを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an actuator and a robot capable of increasing the bending rigidity of a rod and suppressing vibration during operation.

本発明の実施の形態に係るアクチュエータを適用したロボットの斜視図。The perspective view of the robot to which the actuator which concerns on embodiment of this invention is applied. 本発明の実施の形態に係るアクチュエータの分解斜視図。An exploded perspective view of the actuator according to the embodiment of the present invention. 図2中の切断線III-IIIにおけるアクチュエータの断面図。Sectional drawing of the actuator in cutting line III-III in FIG. 図2中の切断線IV-IVにおけるアクチュエータの断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of the actuator at the cutting line IV-IV in FIG. 本発明の実施の形態に係るアクチュエータが有する駆動機構の斜視図。The perspective view of the drive mechanism which the actuator which concerns on embodiment of this invention has. 図5中の矢印VIから見た駆動機構の側面図。A side view of the drive mechanism as seen from the arrow VI in FIG. 本発明の実施の形態に係るアクチュエータが有する駆動機構の分解斜視図。An exploded perspective view of a drive mechanism included in the actuator according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係るアクチュエータが有する駆動機構の分解斜視図。An exploded perspective view of a drive mechanism included in the actuator according to the embodiment of the present invention. 図7に示す駆動部の分解斜視図。An exploded perspective view of the drive unit shown in FIG. 7. 図7に示す付勢部の分解斜視図。An exploded perspective view of the urging portion shown in FIG. 7. 図7に示すぜんまい機構が解放状態にあるときの断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view when the royal fern mechanism shown in FIG. 7 is in the released state. 図7に示すぜんまい機構が巻上状態にあるときの断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view when the royal fern mechanism shown in FIG. 7 is in the hoisting state. 図7に示す増速部の分解斜視図。An exploded perspective view of the speed-increasing portion shown in FIG. 7. 図6中の切断線XIV-XIVにおける駆動機構の断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view of a drive mechanism in the cutting line XIV-XIV in FIG. 図6中の切断線XV-XVにおける駆動機構の断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view of a drive mechanism in the cutting line XV-XV in FIG. 図6中の切断線XVI-XVIにおける駆動機構の断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view of a drive mechanism in the cutting line XVI-XVI in FIG. 図3中の“XVII”部の拡大図。An enlarged view of the "XVII" part in FIG. 図3中の“XVIII”部の拡大図。An enlarged view of the "XVIII" part in FIG. 図2に示すスライド部の斜視図。FIG. 2 is a perspective view of the slide portion shown in FIG. 図4中の“XX”部の拡大図。Enlarged view of "XX" part in FIG. 図4中の“XXI”部の拡大図。An enlarged view of the "XXI" part in FIG. 図2中の切断線XXII-XXIIにおけるアクチュエータの断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of the actuator in the cutting line XXII-XXII in FIG. アクチュエータの動作を説明するための図であり、ロッドが徐々に突出していく様子((a)~(c))を示した側面図。It is a figure for demonstrating the operation of an actuator, and is the side view which showed the state ((a)-(c)) that a rod gradually protrudes.

以下、本発明の実施の形態に係るアクチュエータ、及びロボットについて、図面を参照しながら説明する。なお、図1に示すように、X軸、Y軸、Z軸が定められた直交座標を定義しており、この直交座標を適宜参照しながら説明する。ここで、+Z軸方向は上方であり、-Z軸方向は下方である。すなわち、X軸、Y軸は水平方向に平行であり、Z軸は鉛直方向に平行である。 Hereinafter, the actuator and the robot according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, orthogonal coordinates in which the X-axis, Y-axis, and Z-axis are defined are defined, and these orthogonal coordinates will be described as appropriate. Here, the + Z-axis direction is upward, and the −Z-axis direction is downward. That is, the X-axis and the Y-axis are parallel in the horizontal direction, and the Z-axis is parallel in the vertical direction.

(Z軸用のアクチュエータ100が適用されたロボット1の概要)
図1に示すように、本発明の実施の形態に係るアクチュエータ100が適用されたロボット1は、長手方向がX軸に沿って配置されたX軸用のアクチュエータ10と、長手方向がY軸に沿って配置されたY軸用のアクチュエータ20と、長手方向がZ軸に沿って配置されたZ軸用のアクチュエータ100と、Z軸用のアクチュエータ100の一端に設けられた手首ユニット30と、手首ユニット30に設けられたグリッパ40とを備えている。また、本実施の形態においては、手首ユニット30と、グリッパ40と、が設置されているが、これに限られない。手首ユニット、グリッパ以外の別のツール、電子デバイス、エア駆動型の機器であってもよい。
(Outline of Robot 1 to which Actuator 100 for Z-axis is applied)
As shown in FIG. 1, the robot 1 to which the actuator 100 according to the embodiment of the present invention is applied has an actuator 10 for an X-axis arranged along the X-axis in the longitudinal direction and an actuator 10 for the X-axis in the longitudinal direction. An actuator 20 for the Y axis arranged along the axis, an actuator 100 for the Z axis arranged along the Z axis in the longitudinal direction, a wrist unit 30 provided at one end of the actuator 100 for the Z axis, and a wrist. It is provided with a gripper 40 provided in the unit 30. Further, in the present embodiment, the wrist unit 30 and the gripper 40 are installed, but the present invention is not limited to this. It may be a wrist unit, another tool other than the gripper, an electronic device, or an air-driven device.

X軸用のアクチュエータ10は、X軸方向に沿って配置された図示しないX軸用のボールねじと、このX軸用のボールねじを駆動する図示しないX軸用のモータを有している。XYブラケット11は、X軸用のボールねじナット(不図示)に固着しており、X軸用のモータの出力軸の回転方向及び回転量を制御することにより、XYブラケット11をX軸に沿って直線移動させて所望の位置に停止させることができる。なお、XYブラケット11は、Y軸用のアクチュエータ20を保持している。これにより、XYブラケット11がX軸方向に沿って移動することにより、Y軸用のアクチュエータ20をX軸方向に沿って移動させることができる。 The actuator 10 for the X-axis has a ball screw for the X-axis (not shown) arranged along the X-axis direction, and a motor for the X-axis (not shown) for driving the ball screw for the X-axis. The XY bracket 11 is fixed to a ball screw nut (not shown) for the X axis, and by controlling the rotation direction and the amount of rotation of the output shaft of the motor for the X axis, the XY bracket 11 is moved along the X axis. It can be moved linearly and stopped at a desired position. The XY bracket 11 holds the actuator 20 for the Y axis. As a result, the XY bracket 11 moves along the X-axis direction, so that the actuator 20 for the Y-axis can be moved along the X-axis direction.

Y軸用のアクチュエータ20は、Y軸方向に沿って配置された図示しないY軸用のボールねじと、このY軸用のボールねじを駆動する図示しないY軸用のモータを有している。YZブラケット21は、Y軸用のボールねじナット(不図示)に固着しており、Y軸用のモータの出力軸の回転方向及び回転量を制御することにより、YZブラケット21をY軸に沿って直線移動させて所望の位置に停止させることができる。なお、YZブラケット21は、Z軸用のアクチュエータ100を保持している。これにより、YZブラケット21がY軸方向に沿って移動することにより、Z軸用のアクチュエータ100をY軸方向に沿って移動させることができる。 The actuator 20 for the Y-axis has a ball screw for the Y-axis (not shown) arranged along the Y-axis direction and a motor for the Y-axis (not shown) for driving the ball screw for the Y-axis. The YZ bracket 21 is fixed to a ball screw nut (not shown) for the Y axis, and by controlling the rotation direction and the amount of rotation of the output shaft of the motor for the Y axis, the YZ bracket 21 is moved along the Y axis. It can be moved linearly and stopped at a desired position. The YZ bracket 21 holds the actuator 100 for the Z axis. As a result, the YZ bracket 21 moves along the Y-axis direction, so that the actuator 100 for the Z-axis can be moved along the Y-axis direction.

Z軸用のアクチュエータ100は、図3、図4に示すように、Z軸方向に沿って配置されZ軸用のボールねじ軸101と、このZ軸用のボールねじ軸101を駆動するZ軸用のモータ120と、ボールねじ軸101と螺合したボールねじナット188が取り付けられたスライド部160とを内部に有している。スライド部160は、-Z軸方向の端部が先端ブラケット190で連結された円管状の第1ロッド175、第2ロッド176、及び第3ロッド177(以下これらのロッドを総称する場合にはロッド175,176,177と記載する)を保持している。なお、先端ブラケット190には、図1に示す手首ユニット30が取り付けられる。これにより、モータ120がボールねじ軸101を回転駆動することにより、スライド部160はZ軸方向に沿って移動する。このスライド部160のZ軸方向の移動に伴い、複数のロッド175,176,177及び図1に示す手首ユニット30は、Z軸方向に沿って移動する。 As shown in FIGS. 3 and 4, the Z-axis actuator 100 is arranged along the Z-axis direction and drives the Z-axis ball screw shaft 101 and the Z-axis ball screw shaft 101. It has a motor 120 for use and a slide portion 160 to which a ball screw nut 188 screwed with the ball screw shaft 101 is attached. The slide portion 160 includes a circular tubular first rod 175, a second rod 176, and a third rod 177 whose ends in the −Z axis direction are connected by a tip bracket 190 (hereinafter, rods are collectively referred to as rods). 175,176,177). The wrist unit 30 shown in FIG. 1 is attached to the tip bracket 190. As a result, the motor 120 rotates and drives the ball screw shaft 101, so that the slide portion 160 moves along the Z-axis direction. With the movement of the slide portion 160 in the Z-axis direction, the plurality of rods 175, 176, 177 and the wrist unit 30 shown in FIG. 1 move along the Z-axis direction.

手首ユニット30は、図1に示すように、Z軸用のアクチュエータ100の下端に取り付けられている。手首ユニット30は、例えば、R方向に回転する。このR方向の回転とは、Z軸回りの回転である。また、手首ユニット30は、B方向(X軸回り)に回転可能な回転部30aを有している。 As shown in FIG. 1, the wrist unit 30 is attached to the lower end of the actuator 100 for the Z axis. The wrist unit 30 rotates in the R direction, for example. This rotation in the R direction is rotation around the Z axis. Further, the wrist unit 30 has a rotating portion 30a that can rotate in the B direction (around the X axis).

グリッパ40は、図1に示すように、手首ユニット30の回転部30aにT方向(Z軸回り)に回転可能に取り付けられている。そのため、グリッパ40は、X軸用のアクチュエータ10、Y軸用のアクチュエータ20、及びZ軸用のアクチュエータ100によって、X軸・Y軸・Z軸の三次元空間内で任意に移動制御されるとともに、手首ユニット30によってR方向、B方向、及びT方向に回転される。また、グリッパ40は、物品を把持するための2つの爪部41,42を有している。2つの爪部41、42の間隔を変化させることにより、物品を把持したり、把持した物品を離したりすることができる。ロボット1は、例えば、グリッパ40で把持した物品を、各種のアクチュエータで所望の位置まで搬送する搬送用ロボットとして動作する。 As shown in FIG. 1, the gripper 40 is rotatably attached to the rotating portion 30a of the wrist unit 30 in the T direction (around the Z axis). Therefore, the gripper 40 is arbitrarily moved and controlled in the three-dimensional space of the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis by the actuator 10 for the X-axis, the actuator 20 for the Y-axis, and the actuator 100 for the Z-axis. , Rotated by the wrist unit 30 in the R, B, and T directions. Further, the gripper 40 has two claw portions 41 and 42 for gripping the article. By changing the distance between the two claws 41 and 42, the article can be gripped and the gripped article can be separated. The robot 1 operates, for example, as a transport robot that transports an article gripped by the gripper 40 to a desired position by various actuators.

(Z軸用のアクチュエータ100の構成)
次に、Z軸用のアクチュエータ100の構成について、詳細に説明する。アクチュエータ100は、図2に示すように、各種の部品が設置されたベース180と、ベース180に取り付けられて各種の部品を覆うカバー181とを有している。ベース180とカバー181とでアクチュエータ100の筐体50を構成し、アクチュエータ100の各種部品を収容するための収容空間を形成する。ベース180は、後述するように、付勢部112(図3、4)を収容する収容部198と、Z軸方向に沿って移動するスライド部160をZ軸方向に沿って移動可能に支持するベース本体199と、複数のロッド175,176,177をZ軸方向に沿って移動可能に支持するハウジング200とを備えている。
(Structure of Actuator 100 for Z-axis)
Next, the configuration of the actuator 100 for the Z axis will be described in detail. As shown in FIG. 2, the actuator 100 has a base 180 on which various parts are installed, and a cover 181 attached to the base 180 to cover various parts. The base 180 and the cover 181 form a housing 50 of the actuator 100, and form a storage space for accommodating various parts of the actuator 100. As will be described later, the base 180 movably supports the accommodating portion 198 accommodating the urging portion 112 (FIGS. 3 and 4) and the slide portion 160 moving along the Z-axis direction. It includes a base body 199 and a housing 200 that movably supports a plurality of rods 175, 176, 177 along the Z-axis direction.

アクチュエータ100は、図3に示すように、+Z軸方向側の部分(アクチュエータ100の上部)にボールねじ軸101を回転駆動する駆動機構110を備えている。駆動機構110は、図5、図6に示すように、ボールねじ軸101(図3)を回転駆動するための動力を出力する駆動部111と、ボールねじ軸101を所定の回転方向に付勢する付勢部112と、付勢部112の回転を増速する増速部113とを有している。 As shown in FIG. 3, the actuator 100 includes a drive mechanism 110 for rotationally driving the ball screw shaft 101 in a portion (upper part of the actuator 100) on the + Z axis direction side. As shown in FIGS. 5 and 6, the drive mechanism 110 urges the drive unit 111 that outputs the power for rotationally driving the ball screw shaft 101 (FIG. 3) and the ball screw shaft 101 in a predetermined rotational direction. It has an urging unit 112 and a speed increasing unit 113 that accelerates the rotation of the urging unit 112.

駆動部111は、図7、図8に示すように、モータ120と、モータ120に接続されたプーリ121と、モータ120を増速部113に取り付けるための取付具122とを有している。 As shown in FIGS. 7 and 8, the drive unit 111 has a motor 120, a pulley 121 connected to the motor 120, and a fixture 122 for attaching the motor 120 to the speed increasing unit 113.

モータ120は、図9に示すように、例えばステッピングモータであり、ロータ、ステータ、エンコーダ等を有している。モータ120には、図示しないケーブルユニットのケーブルを介して電源から電力が供給される。またケーブルユニットはモータ120に外部からの電力供給や制御信号の入出力等を行うケーブルとケーブルを保護するケーブルガイドを含む。モータ120に電力が供給されることによって、モータ120のロータが回転する。このロータの回転運動は、Z軸方向に沿って延出する出力軸123に出力される。 As shown in FIG. 9, the motor 120 is, for example, a stepping motor and has a rotor, a stator, an encoder, and the like. Power is supplied to the motor 120 from a power source via a cable of a cable unit (not shown). Further, the cable unit includes a cable for supplying electric power from the outside, input / output of a control signal, and the like to the motor 120, and a cable guide for protecting the cable. By supplying electric power to the motor 120, the rotor of the motor 120 rotates. The rotary motion of this rotor is output to the output shaft 123 extending along the Z-axis direction.

プーリ121は、外側からねじ込まれたねじ124により出力軸123に固定されている。これにより、プーリ121は、出力軸123とともに回転する。 The pulley 121 is fixed to the output shaft 123 by a screw 124 screwed from the outside. As a result, the pulley 121 rotates together with the output shaft 123.

取付具122は、例えば金属製のプレートが曲げ加工されて形成されている。取付具122は、ねじ125によりモータ120と固定される矩形状の平板部122aと、平板部122aの対辺から垂直に立設した2つの立設部122bと、立設部122bの端辺から外側に向けて形成されたフランジ部122cとを有している。平板部122aの中央には開口122dが形成されている。モータ120の出力軸123は、この開口122dを貫通した状態でプーリ121が取り付けられる。これにより、プーリ121は、平板部122aと2つの立設部122bと図5に示す増速部113とで囲まれた空間に収容される。また、2つのフランジ部122cのそれぞれには、図9に示すように、長手方向がX軸方向を向いた2つの長孔122eが、X軸方向に並んで形成されている。フランジ部122cは、図7、図8に示すように、増速部113に接した状態で長孔122eに挿通されたねじ126がねじ込まれて固定されている。このように、ねじ126が挿通される孔を長孔122eとすることで、駆動部111の増速部113に対する取付位置を、X軸方向に沿う方向に調整することができる。これにより、プーリ121に架け渡される後述するタイミングベルト166の張力を調整することができる。 The fixture 122 is formed by bending, for example, a metal plate. The fixture 122 has a rectangular flat plate portion 122a fixed to the motor 120 by a screw 125, two upright portions 122b vertically erected from opposite sides of the flat plate portion 122a, and outside from the end side of the upright portion 122b. It has a flange portion 122c formed toward the surface. An opening 122d is formed in the center of the flat plate portion 122a. The pulley 121 is attached to the output shaft 123 of the motor 120 in a state of penetrating the opening 122d. As a result, the pulley 121 is accommodated in the space surrounded by the flat plate portion 122a, the two standing portions 122b, and the speed increasing portion 113 shown in FIG. Further, as shown in FIG. 9, two elongated holes 122e whose longitudinal direction faces the X-axis direction are formed in each of the two flange portions 122c side by side in the X-axis direction. As shown in FIGS. 7 and 8, the flange portion 122c is fixed by screwing a screw 126 inserted into the elongated hole 122e in a state of being in contact with the speed increasing portion 113. By setting the hole through which the screw 126 is inserted to be the elongated hole 122e in this way, the mounting position of the drive unit 111 with respect to the speed increasing portion 113 can be adjusted in the direction along the X-axis direction. As a result, the tension of the timing belt 166, which will be described later, is adjusted over the pulley 121.

付勢部112は、図7、図8に示すように、駆動部111よりも+Z軸の方向に配置されている。付勢部112は、ぜんまい機構127と、ぜんまい機構127に接続されたプーリ128と、ぜんまい機構127を増速部113に取り付けるための取付プレート129とを有している。 As shown in FIGS. 7 and 8, the urging unit 112 is arranged in the direction of the + Z axis with respect to the driving unit 111. The urging portion 112 has a royal fern mechanism 127, a pulley 128 connected to the royal fern mechanism 127, and a mounting plate 129 for attaching the royal fern mechanism 127 to the speed increasing portion 113.

ぜんまい機構127は、図10に示すように、円筒形状の外筒部130と、外筒部130の-Z軸方向側の端部に取り付けられた第1フランジ131と、外筒部130の+Z軸方向側の端部に取り付けられた第2フランジ132とが組み立てられて、内部に各種の部品を収容、保持する。具体的に、ぜんまい機構127は、各種の部品として、回転軸133、第1ぜんまいばね134、隔壁プレート135、及び第2ぜんまいばね136を有している。 As shown in FIG. 10, the royal fern mechanism 127 includes a cylindrical outer cylinder portion 130, a first flange 131 attached to an end portion of the outer cylinder portion 130 on the −Z axis direction side, and + Z of the outer cylinder portion 130. A second flange 132 attached to the end on the axial direction is assembled to accommodate and hold various parts inside. Specifically, the herb mechanism 127 has a rotary shaft 133, a first spring 134, a partition plate 135, and a second spring 136 as various parts.

外筒部130は、空洞の貫通する方向がZ軸方向に沿うように配置されている。外筒部130の-Z軸方向側の端部には、円周上に複数のねじ孔130aが形成されている。これらのねじ孔130aは、第1フランジ131をねじ止めするためのものである。同様に、外筒部130の+Z軸方向側の端部には、円周上に複数のねじ孔(不図示)が形成されている。これらのねじ孔は、第2フランジ132をねじ止めするためのものである。また、外筒部130の内周面130bには、Z軸方向に沿ってL字状の溝130cが全長にわたって形成されている。このL字状の溝130cは、後述するように、第1ぜんまいばね134及び第2ぜんまいばね136の一端を係止する。 The outer cylinder portion 130 is arranged so that the penetrating direction of the cavity is along the Z-axis direction. A plurality of screw holes 130a are formed on the circumference at the end of the outer cylinder portion 130 on the −Z axis direction side. These screw holes 130a are for screwing the first flange 131. Similarly, a plurality of screw holes (not shown) are formed on the circumference at the end of the outer cylinder portion 130 on the + Z axis direction side. These screw holes are for screwing the second flange 132. Further, on the inner peripheral surface 130b of the outer cylinder portion 130, an L-shaped groove 130c is formed over the entire length along the Z-axis direction. The L-shaped groove 130c locks one end of the first spring 134 and the second spring 136, as will be described later.

第1フランジ131は、図10に示すように、円形状に形成されており、円周上にあけられた貫通孔131aにねじ137を通して、外筒部130の-Z軸方向側の端部にねじ止めされている。第1フランジ131の中央には円形状の開口131bが形成されており、第1フランジ131は、開口131bの形成された箇所に、回転軸133を回転可能に支持するベアリング138を有している。 As shown in FIG. 10, the first flange 131 is formed in a circular shape, and the screw 137 is passed through the through hole 131a formed on the circumference to the end portion of the outer cylinder portion 130 on the −Z axis direction side. It is screwed. A circular opening 131b is formed in the center of the first flange 131, and the first flange 131 has a bearing 138 that rotatably supports the rotating shaft 133 at the location where the opening 131b is formed. ..

第2フランジ132は、円形状に形成されており、円周上にあけられた貫通孔132aにねじ139を通して、外筒部130の+Z軸方向側の端部にねじ止めされている。第2フランジ132の中央には円形状の開口132bが形成されており、回転軸133を回転可能に支持するベアリング140が開口132bに収容されている。 The second flange 132 is formed in a circular shape, and a screw 139 is passed through a through hole 132a formed on the circumference and screwed to the end of the outer cylinder portion 130 on the + Z axis direction side. A circular opening 132b is formed in the center of the second flange 132, and a bearing 140 that rotatably supports the rotating shaft 133 is housed in the opening 132b.

回転軸133は、図10に示すように、断面が円形の棒状部材であり、中央部に形成された大径部133aと、大径部133aの両端に大径部133aよりも径の小さな小径部133b、133cとを有している。また、大径部133aには、外周面が切り欠かれて形成された溝133dが長手方向に沿って形成されている。回転軸133は、外筒部130を貫通し、-Z軸方向側の小径部133bはベアリング138に嵌められて回転可能に軸支され、+Z軸方向側の小径部133cはベアリング140に嵌められて回転可能に軸支されている。 As shown in FIG. 10, the rotary shaft 133 is a rod-shaped member having a circular cross section, and has a large diameter portion 133a formed in the central portion and a small diameter smaller than the large diameter portion 133a at both ends of the large diameter portion 133a. It has parts 133b and 133c. Further, in the large diameter portion 133a, a groove 133d formed by cutting out the outer peripheral surface is formed along the longitudinal direction. The rotary shaft 133 penetrates the outer cylinder portion 130, the small diameter portion 133b on the −Z axis direction side is fitted to the bearing 138 and rotatably supported, and the small diameter portion 133c on the + Z axis direction side is fitted to the bearing 140. It is rotatably supported.

第1ぜんまいばね134は、図11,12に示すように、金属製の帯状材料が渦巻状に加工されて形成されている。第1ぜんまいばね134の外側の端部には、曲げ加工により形成された第1引掛部134aが形成されている。第1引掛部134aは、外筒部130の溝130cに挿入されて係止される。一方、第1ぜんまいばね134の内側の端部には、図11,12に示すように、曲げ加工により形成された第2引掛部134bが形成されている。第2引掛部134bは、回転軸133の溝133dに当接して係止される。 As shown in FIGS. 11 and 12, the first spring 134 is formed by processing a metal strip-shaped material into a spiral shape. At the outer end of the first spring 134, a first hook portion 134a formed by bending is formed. The first hook portion 134a is inserted into the groove 130c of the outer cylinder portion 130 and locked. On the other hand, as shown in FIGS. 11 and 12, a second hook portion 134b formed by bending is formed at the inner end of the first spring 134. The second hook portion 134b abuts on the groove 133d of the rotating shaft 133 and is locked.

第2ぜんまいばね136は、図10に示すように、隔壁プレート135を挟んで第1ぜんまいばね134とは反対側の+Z方向側に配置されている。第2ぜんまいばね136は、第1ぜんまいばね134と同様の構成を有しており、第1引掛部136aは、図11に示す外筒部130の溝130cに挿入されて係止される。一方、第2引掛部136bは、回転軸133の溝133dに当接して係止される。 As shown in FIG. 10, the second spring 136 is arranged on the + Z direction side opposite to the first spring 134 with the partition plate 135 interposed therebetween. The second spring 136 has the same configuration as the first spring 134, and the first hooking portion 136a is inserted into the groove 130c of the outer cylinder portion 130 shown in FIG. 11 and locked. On the other hand, the second hooking portion 136b abuts on the groove 133d of the rotating shaft 133 and is locked.

このように、回転軸133は、Z軸に沿って並んだ第1ぜんまいばね134及び第2ぜんまいばね136を介して外筒部130に接続している。これにより、ぜんまいばねがエネルギーを解放した図11に示す状態から、回転軸133を図中時計回りの方向に回転していくと、ぜんまいばねにエネルギーが蓄積されていき、やがて図12に示すようにぜんまいばねを構成する帯状材料が巻き上げられて中央に寄せ集められる。図12に示す状態から、回転軸133に作用する外力を取り除くと、ぜんまいばねは、回転軸133を図中反時計回りに回転させながら蓄積したエネルギーを徐々に解放していく。やがてぜんまいばねは、図11に示すようにエネルギーを解放した状態に復帰する。 In this way, the rotary shaft 133 is connected to the outer cylinder portion 130 via the first mainspring 134 and the second mainspring 136 arranged along the Z axis. As a result, when the rotation shaft 133 is rotated in the clockwise direction in the figure from the state shown in FIG. 11 in which the mainspring releases energy, energy is accumulated in the mainspring, and as shown in FIG. The band-shaped material that constitutes the mainspring is wound up and gathered in the center. When the external force acting on the rotating shaft 133 is removed from the state shown in FIG. 12, the mainspring gradually releases the stored energy while rotating the rotating shaft 133 counterclockwise in the figure. Eventually, the mainspring returns to the state in which the energy is released as shown in FIG.

取付プレート129は、図10に示すように、矩形状のプレートから構成されており、回転軸133を挿通させる開口129aと、開口129aの周囲に配された4つの貫通孔129bと、ぜんまい機構127を取付けるための4つの貫通孔129cとが形成されている。4つの貫通孔129cは、長孔から構成されており、長手方向が同じ方向を向くように形成されている。取付プレート129は、貫通孔129bを通したねじ141により第1フランジ131にねじ止めされている。取付プレート129は、第1フランジ131よりも大きく、図7、図8に示すように、一部がぜんまい機構127の側方へ突出している。この突出した部分に、貫通孔129cが形成されている。ぜんまい機構127は、貫通孔129cに挿通されたねじ142により、増速部113にねじ止めされている。なお、ねじ142が挿通される貫通孔129cを長孔とすることで、付勢部112の増速部113に対する取付位置を調整することができる。これにより、プーリ128に架け渡される後述するタイミングベルト152の張力を調整することができる。また、貫通孔129cの長手方向の向きは、プーリ128の軸心と、タイミングベルト152が架け渡される後述するプーリ151(図13,14)の軸心とをXY平面内において結んだ方向と一致している。しかしながら、両方向を一致させるかは任意である。これにより、タイミングベルト152の張力の調整を容易に行うことができる。 As shown in FIG. 10, the mounting plate 129 is composed of a rectangular plate, and has an opening 129a through which the rotating shaft 133 is inserted, four through holes 129b arranged around the opening 129a, and a royal fern mechanism 127. There are four through holes 129c for mounting the above. The four through holes 129c are composed of elongated holes and are formed so that the longitudinal directions face the same direction. The mounting plate 129 is screwed to the first flange 131 by a screw 141 that has passed through the through hole 129b. The mounting plate 129 is larger than the first flange 131, and a part thereof protrudes to the side of the royal fern mechanism 127 as shown in FIGS. 7 and 8. A through hole 129c is formed in this protruding portion. The royal fern mechanism 127 is screwed to the speed increasing portion 113 by a screw 142 inserted through the through hole 129c. By making the through hole 129c through which the screw 142 is inserted a long hole, the mounting position of the urging portion 112 with respect to the speed increasing portion 113 can be adjusted. As a result, the tension of the timing belt 152, which will be described later, is adjusted over the pulley 128. Further, the longitudinal direction of the through hole 129c is one with the direction in which the axis of the pulley 128 and the axis of the pulley 151 (FIGS. 13 and 14) to be described later to which the timing belt 152 is bridged are connected in the XY plane. I am doing it. However, it is optional to match both directions. Thereby, the tension of the timing belt 152 can be easily adjusted.

プーリ128は、図10に示すように、取付部材143を介して回転軸133に接続されている。取付部材143は、ねじ144により回転軸133の小径部133bに固定されている。プーリ128は、ねじ145により取付部材143に固定されている。これにより、プーリ128は、回転軸133とともにZ軸を中心にして回転する。 As shown in FIG. 10, the pulley 128 is connected to the rotary shaft 133 via the mounting member 143. The mounting member 143 is fixed to the small diameter portion 133b of the rotating shaft 133 by a screw 144. The pulley 128 is fixed to the mounting member 143 by a screw 145. As a result, the pulley 128 rotates about the Z axis together with the rotation axis 133.

増速部113は、図5、図6に示すように、Z軸方向に配置された駆動部111と付勢部112との間に設けられている。増速部113は、駆動部111が出力した運動を図3に示すボールねじ軸101に伝達するとともに、付勢部112が出力する回転軸133の回転運動を増速してボールねじ軸101に伝達する。増速部113は、図7、図8に示すように、Z軸方向に間隔をあけて配置された第1プレート146、第2プレート147、及び第3プレート148を有している。第1プレート146と第2プレート147との間には、棒状部材である間隔保持部材149が配置されることで、両者はZ軸方向に間隔をあけて配置されている。また、第2プレート147と第3プレート148との間には、棒状部材である間隔保持部材150が配置されることで、両者はZ軸方向に間隔をあけて配置されている。このように、Z軸方向に間隔をあけて配置された3枚のプレートに、以下で説明する増速部113の各種の部品が取り付けられている。 As shown in FIGS. 5 and 6, the speed increasing unit 113 is provided between the driving unit 111 and the urging unit 112 arranged in the Z-axis direction. The speed increasing unit 113 transmits the motion output by the drive unit 111 to the ball screw shaft 101 shown in FIG. 3, and accelerates the rotational motion of the rotating shaft 133 output by the urging unit 112 to the ball screw shaft 101. introduce. As shown in FIGS. 7 and 8, the speed increasing unit 113 has a first plate 146, a second plate 147, and a third plate 148 arranged at intervals in the Z-axis direction. A spacing member 149, which is a rod-shaped member, is arranged between the first plate 146 and the second plate 147, so that the two are arranged at intervals in the Z-axis direction. Further, the interval holding member 150, which is a rod-shaped member, is arranged between the second plate 147 and the third plate 148, so that the two are arranged at intervals in the Z-axis direction. In this way, various parts of the speed-increasing portion 113 described below are attached to the three plates arranged at intervals in the Z-axis direction.

第1プレート146は、図8、図13に示すように、ねじ109が挿入され、第2プレート147に固着した間隔保持部材149にねじ止めされている。第1プレート146は、図8に示すように、+Z軸方向側からねじ142により取付プレート129が取り付けられることで付勢部112を保持する。また、第1プレート146には、扇状に切り欠かれた切欠き146aが形成されており、これにより付勢部112のプーリ128を-Z軸方向側である第2プレート147との間に配置することができる。第1プレート146と第2プレート147との間には、図14に示すように、プーリ128に加えて、プーリ128よりも小径のプーリ151と、プーリ128とプーリ151とに架け渡されたタイミングベルト152とが配置されている。これにより、回転軸133に接続されたプーリ128の回転運動は、タイミングベルト152を介してプーリ151に増速されて伝達される。 As shown in FIGS. 8 and 13, the first plate 146 is screwed to the spacing member 149 fixed to the second plate 147 with the screw 109 inserted. As shown in FIG. 8, the first plate 146 holds the urging portion 112 by attaching the mounting plate 129 from the + Z axis direction side by the screw 142. Further, the first plate 146 is formed with a notch 146a notched in a fan shape, whereby the pulley 128 of the urging portion 112 is arranged between the first plate 146 and the second plate 147 on the −Z axis direction side. can do. As shown in FIG. 14, between the first plate 146 and the second plate 147, in addition to the pulley 128, a pulley 151 having a diameter smaller than that of the pulley 128, and a timing of being bridged between the pulley 128 and the pulley 151. The belt 152 and the belt 152 are arranged. As a result, the rotational motion of the pulley 128 connected to the rotary shaft 133 is accelerated and transmitted to the pulley 151 via the timing belt 152.

第2プレート147は、図13に示すように、ねじ156が挿入され、第3プレート148に固着した間隔保持部材150にねじ止めされている。第2プレート147には、回転軸154をZ軸方向に沿って貫通させるとともに回転軸154の+Z軸方向側のベアリング162aを収容するための貫通孔147aと、回転軸161の+Z軸方向側のベアリング161aを収容するための収容孔147bとが形成されている。貫通孔147aを貫通した回転軸154には、ねじ153によりプーリ151が接続されている。これにより、プーリ151の回転運動が、回転軸154に伝達される。また、第2プレート147と第3プレート148との間には、図15に示すように、回転軸154が接続されたプーリ155と、プーリ155よりも小径であり回転軸161が連結されたプーリ158と、プーリ155とプーリ158とに架け渡されたタイミングベルト157と、タイミングベルト157に接触してガイドするアイドラ159とを有している。回転軸154に接続されたプーリ155の回転運動は、タイミングベルト157を介してプーリ158に増速されて伝達される。 As shown in FIG. 13, the second plate 147 is screwed to the space holding member 150 fixed to the third plate 148 with the screw 156 inserted. The second plate 147 has a through hole 147a for allowing the rotation shaft 154 to penetrate along the Z-axis direction and accommodating the bearing 162a on the + Z-axis direction side of the rotation shaft 154, and the + Z-axis direction side of the rotation shaft 161. A housing hole 147b for housing the bearing 161a is formed. A pulley 151 is connected to the rotating shaft 154 that penetrates the through hole 147a by a screw 153. As a result, the rotary motion of the pulley 151 is transmitted to the rotary shaft 154. Further, as shown in FIG. 15, between the second plate 147 and the third plate 148, a pulley 155 to which the rotating shaft 154 is connected and a pulley having a smaller diameter than the pulley 155 and to which the rotating shaft 161 is connected are connected. It has a 158, a timing belt 157 bridged between the pulley 155 and the pulley 158, and an idler 159 that contacts and guides the timing belt 157. The rotational motion of the pulley 155 connected to the rotary shaft 154 is accelerated and transmitted to the pulley 158 via the timing belt 157.

第3プレート148は、図13に示すように、+Z軸方向側の面に間隔保持部材150が固着されている。第3プレート148には、回転軸154の-Z軸方向側のベアリング162bを収容するための収容孔148aと、回転軸161の-Z軸方向側のベアリング161bを収容するための収容孔148bとが形成されている。回転軸161は、第3プレート148に形成された収容孔148bを貫通し、-Z軸方向に突出している。この-Z軸方向に突出した回転軸161の部分に、プーリ164と、軸継手165とが取り付けられている。 As shown in FIG. 13, the third plate 148 has the spacing member 150 fixed to the surface on the + Z axis direction side. The third plate 148 has an accommodating hole 148a for accommodating the bearing 162b on the −Z axis direction side of the rotating shaft 154, and an accommodating hole 148b for accommodating the bearing 161b on the −Z axis direction side of the rotating shaft 161. Is formed. The rotating shaft 161 penetrates the accommodating hole 148b formed in the third plate 148 and projects in the −Z axis direction. A pulley 164 and a shaft joint 165 are attached to a portion of the rotary shaft 161 projecting in the −Z axis direction.

プーリ164は、外周面からねじ込まれたねじ119により回転軸161に固定されている。また、第3プレート148の-Z軸方向側には、図16に示すように、プーリ164と駆動部111のプーリ121とに架け渡されたタイミングベルト166が配置されている。タイミングベルト166は、モータの出力軸123と直交する方向に配置されている。なお、駆動部111のプーリ121とプーリ164とは同径である。これにより、駆動部111が出力する回転運動は、タイミングベルト166を介して、プーリ164に伝達する。 The pulley 164 is fixed to the rotating shaft 161 by a screw 119 screwed from the outer peripheral surface. Further, as shown in FIG. 16, a timing belt 166 bridged between the pulley 164 and the pulley 121 of the drive unit 111 is arranged on the −Z axis direction side of the third plate 148. The timing belt 166 is arranged in a direction orthogonal to the output shaft 123 of the motor. The pulley 121 and the pulley 164 of the drive unit 111 have the same diameter. As a result, the rotational motion output by the drive unit 111 is transmitted to the pulley 164 via the timing belt 166.

軸継手165は、図13に示すように、外周面からねじ込まれたねじ167により回転軸161に取り付けられている。この軸継手165は、図17に示すように、連結軸169の+Z軸方向側の端部に設けられた軸継手168と連結される。これにより、回転軸161(図13)の回転運動が、連結軸169に伝達される。 As shown in FIG. 13, the shaft joint 165 is attached to the rotary shaft 161 by a screw 167 screwed from the outer peripheral surface. As shown in FIG. 17, the shaft joint 165 is connected to the shaft joint 168 provided at the end of the connecting shaft 169 on the + Z axis direction side. As a result, the rotational motion of the rotary shaft 161 (FIG. 13) is transmitted to the connecting shaft 169.

連結軸169は、図17に示すように、Z軸方向に沿って延びる回転軸であり、-Z軸方向側の端部にボールねじ軸101の小径部101bが外周面からねじ込まれたねじ172により固定されている。 As shown in FIG. 17, the connecting shaft 169 is a rotating shaft extending along the Z-axis direction, and a screw 172 in which a small diameter portion 101b of the ball screw shaft 101 is screwed from the outer peripheral surface at an end portion on the −Z axis direction side. Is fixed by.

ボールねじ軸101は、図17に示すように、外周面に螺旋状のねじが形成されたボールねじ軸本体101aと、ボールねじ軸本体101aの+Z方向側の端部に形成された小径部101bとを有している。また、ボールねじ軸101はさらに、図18に示すように、-Z方向側の端部に形成された小径部101cと、小径部101cに嵌め込まれた振れ止め部材102とを有している。ボールねじ軸101は、図3、図18に示すように、中央に孔175aが形成された第1ロッド175と軸線Aが一致するように配置されおり、少なくとも長さ方向における一部が円管状の第1ロッド175内に差し込まれた状態で配置されている。小径部101b、101cは、その径がボールねじ軸本体101aよりも小さい。上述のように、ボールねじ軸101は、小径部101bが連結軸169に連結されていることから、連結軸169の回転に伴い、Z軸周りに回転する。 As shown in FIG. 17, the ball screw shaft 101 has a ball screw shaft main body 101a in which a spiral screw is formed on the outer peripheral surface and a small diameter portion 101b formed at the end of the ball screw shaft main body 101a on the + Z direction side. And have. Further, as shown in FIG. 18, the ball screw shaft 101 further has a small diameter portion 101c formed at an end portion on the −Z direction side and a steady rest member 102 fitted in the small diameter portion 101c. As shown in FIGS. 3 and 18, the ball screw shaft 101 is arranged so that the axis A coincides with the first rod 175 having a hole 175a formed in the center, and at least a part thereof in the length direction is a circular tube. It is arranged in a state of being inserted into the first rod 175 of the above. The diameter of the small diameter portions 101b and 101c is smaller than that of the ball screw shaft main body 101a. As described above, since the small diameter portion 101b is connected to the connecting shaft 169, the ball screw shaft 101 rotates around the Z axis as the connecting shaft 169 rotates.

振れ止め部材102は、図18に示すように、外周面に溝102bが形成されたリング状の振れ止め部材本体102aと、溝102bに収容された弾性部材102cとを有している。ボールねじ軸101は、振れ止め部材本体102aが小径部101cに嵌合した状態で、第1ロッド175に形成された孔175aに挿入されている。弾性部材102cは、例えばフッ素ゴム製のOリングである。なお、弾性部材102cの断面における直径は、溝102bの深さよりも大きい。そのため、弾性部材102cは、振れ止め部材本体102aの外周面から突出しており、弾性変形して第1ロッド175の内周面と接触する。これにより、Z軸方向に移動する第1ロッド175の振れを抑制することができる。 As shown in FIG. 18, the steady rest member 102 has a ring-shaped steady rest member main body 102a having a groove 102b formed on an outer peripheral surface thereof, and an elastic member 102c housed in the groove 102b. The ball screw shaft 101 is inserted into the hole 175a formed in the first rod 175 in a state where the steady rest member main body 102a is fitted in the small diameter portion 101c. The elastic member 102c is, for example, an O-ring made of fluororubber. The diameter of the elastic member 102c in the cross section is larger than the depth of the groove 102b. Therefore, the elastic member 102c protrudes from the outer peripheral surface of the steady rest member main body 102a and elastically deforms to come into contact with the inner peripheral surface of the first rod 175. This makes it possible to suppress the runout of the first rod 175 that moves in the Z-axis direction.

ベアリングハウジング170は、図17に示すように、Z軸方向に沿った貫通孔170aを有しており、ベース180に固定されている。貫通孔170aには、ボールねじ軸101の+Z軸方向側の一部と、ボールねじ軸101に連結された連結軸169の-Z軸方向側の一部とが収容されている。一方、連結軸169は、ベアリングハウジング170の端部から+Z軸方向に突出した部分を有している。また、ベアリングハウジング170は、貫通孔170aにベアリング171を有している。ベアリング171は、ボールねじ軸101の+Z軸方向側の端部近傍を回転可能に支持する。また、ベアリングハウジング170の+Z軸方向側の端部には、ねじ174によりブレーキ173がねじ止めされている。 As shown in FIG. 17, the bearing housing 170 has a through hole 170a along the Z-axis direction and is fixed to the base 180. The through hole 170a accommodates a part of the ball screw shaft 101 on the + Z axis direction side and a part of the connecting shaft 169 connected to the ball screw shaft 101 on the −Z axis direction side. On the other hand, the connecting shaft 169 has a portion protruding in the + Z axis direction from the end portion of the bearing housing 170. Further, the bearing housing 170 has a bearing 171 in the through hole 170a. The bearing 171 rotatably supports the vicinity of the end portion of the ball screw shaft 101 on the + Z axis direction side. Further, a brake 173 is screwed to the end of the bearing housing 170 on the + Z axis direction side by a screw 174.

ブレーキ173は、例えば、通電を遮断するとブレーキがかかる無励磁作動形ブレーキであり、中央に連結軸169を貫通させるための開口が形成されている。ブレーキ173は、円板状のプレート173aと、連結軸169を保持する円板状のロータ173bと、図示しないスプリング及びコイルが設けられたステータ173cと、ロータ173bとステータ173cとの間に設けられた円板状のアーマチュア173dとを備えている。ステータ173cに設けられた図示しないスプリングは、アーマチュア173dを+Z軸方向に押し上げる力を作用させる。ブレーキ173の通電が遮断された状態である場合、図示しないスプリングによって押し上げられたアーマチュア173dは、プレート173aとの間でロータ173bを挟み込む。これにより、通電を遮断した状態で、連結軸169の回転を停止したり、連結軸169が停止した状態を維持したりすることができる。一方、ブレーキ173に通電すると、ステータ173cに設けられた図示しないコイルがアーマチュア173dをステータ173c側(-Z軸方向側)に引き付け、アーマチュアによる挟み込みがなくなったロータ173bは回転自在の状態となる。 The brake 173 is, for example, a non-excitation actuated brake in which the brake is applied when the energization is cut off, and an opening for penetrating the connecting shaft 169 is formed in the center. The brake 173 is provided between the disc-shaped plate 173a, the disc-shaped rotor 173b holding the connecting shaft 169, the stator 173c provided with springs and coils (not shown), and the rotor 173b and the stator 173c. It is equipped with a disc-shaped armature 173d. A spring (not shown) provided on the stator 173c exerts a force that pushes the armature 173d up in the + Z axis direction. When the energization of the brake 173 is cut off, the armature 173d pushed up by a spring (not shown) sandwiches the rotor 173b with the plate 173a. As a result, it is possible to stop the rotation of the connecting shaft 169 or maintain the stopped state of the connecting shaft 169 while the energization is cut off. On the other hand, when the brake 173 is energized, a coil (not shown) provided on the stator 173c attracts the armature 173d to the stator 173c side (-Z axis direction side), and the rotor 173b without being pinched by the armature becomes rotatable.

スライド部160には、図2に示すように、第1ロッド175、第2ロッド176、及び第3ロッド177の+Z軸方向側の端部がそれぞれ取り付けられている。スライド部160は、これらのロッド175,176,177とともにZ軸方向に沿って移動する。スライド部160は、図19に示すように、第1保持部186と、第1保持部186の+X方向側の面に重なった第2保持部187と、Y軸方向に並んだ配線214,216(図2)を固定するための第1配線固定具182と、Y軸方向に並んだ配線215,217(図2)を固定するための第2配線固定具183と、第1保持部186の角部にそれぞれ取り付けられた配線押え部184a,184b,185a,185bとを備えている。なお、配線214,215,216,217は、電力線及び信号線を含む。 As shown in FIG. 2, the slide portion 160 is attached with the ends of the first rod 175, the second rod 176, and the third rod 177 on the + Z axis direction side, respectively. The slide portion 160 moves along the Z-axis direction together with these rods 175, 176, and 177. As shown in FIG. 19, the slide portion 160 includes a first holding portion 186, a second holding portion 187 overlapping the surface of the first holding portion 186 on the + X direction side, and wirings 214 and 216 arranged in the Y-axis direction. A first wiring fixture 182 for fixing (FIG. 2), a second wiring fixture 183 for fixing wirings 215 and 217 (FIG. 2) arranged in the Y-axis direction, and a first holding portion 186. It includes wiring retainers 184a, 184b, 185a, and 185b attached to the corners, respectively. The wirings 214, 215, 216, and 217 include power lines and signal lines.

第1保持部186には、図19に示すように、Z軸方向に貫通した貫通孔186aが形成されている。貫通孔186aの-Z軸方向側の内周面には、めねじ186bが形成されている。このめねじ186bには、図3に示す第1ロッド175の+Z方向側の端部に形成されたおねじ175bがねじ込まれる。これにより、第1保持部186は、第1ロッド175の+Z方向側の端部を保持する。また、貫通孔186a内の+Z軸方向側には、図3、図17に示すように、ボールねじナット188が設けられている。このように、第1保持部186は、ボールねじナット188を保持するナットホルダとしての機能を有している。ボールねじナット188は、図17に示すように、ボールねじ軸本体101aに螺合しており、その内周面にはボールねじ部が形成されている。このボールねじナット188は、ボールねじ軸本体101aに金属製の球体を介して嵌め込まれる。これにより、ボールねじ軸101の回転運動が、ボールねじナット188の直線運動に変換され、ボールねじナット188を保持する第1保持部186は直線運動をする。第1ロッド175は、ボールねじナット188を保持する第1保持部186に、ボールねじ軸101と軸線を一致させた状態で直接取り付けられている。そのため、ボールねじ軸101とボールねじナット188との間で直線運動に変換された力が直接的に第1ロッド175に伝達する。このことから、第1ロッド175は、図1に示す手首ユニット30等が取り付けられた先端ブラケット190を上下動させる際のメインロッドとして機能する。 As shown in FIG. 19, the first holding portion 186 is formed with a through hole 186a penetrating in the Z-axis direction. A female thread 186b is formed on the inner peripheral surface of the through hole 186a on the −Z axis direction side. A male screw 175b formed at the end of the first rod 175 on the + Z direction side shown in FIG. 3 is screwed into the female screw 186b. As a result, the first holding portion 186 holds the end portion of the first rod 175 on the + Z direction side. Further, as shown in FIGS. 3 and 17, a ball screw nut 188 is provided on the + Z axis direction side in the through hole 186a. As described above, the first holding portion 186 has a function as a nut holder for holding the ball screw nut 188. As shown in FIG. 17, the ball screw nut 188 is screwed into the ball screw shaft main body 101a, and a ball screw portion is formed on the inner peripheral surface thereof. The ball screw nut 188 is fitted into the ball screw shaft main body 101a via a metal sphere. As a result, the rotational movement of the ball screw shaft 101 is converted into a linear motion of the ball screw nut 188, and the first holding portion 186 holding the ball screw nut 188 makes a linear motion. The first rod 175 is directly attached to the first holding portion 186 that holds the ball screw nut 188 with the ball screw shaft 101 and the axis aligned with each other. Therefore, the force converted into linear motion between the ball screw shaft 101 and the ball screw nut 188 is directly transmitted to the first rod 175. For this reason, the first rod 175 functions as a main rod for moving the tip bracket 190 to which the wrist unit 30 and the like shown in FIG. 1 are attached up and down.

第2保持部187には、図19に示すように、Z軸方向に貫通した貫通孔187a,187cが、Y軸方向に並んで形成されている。貫通孔187a,187cの-Z軸方向側の内周面には、めねじ187b,187dがそれぞれ形成されている。めねじ187dには、図20に示すように、第3ロッド177の+Z方向側の端部に形成されたおねじ177aがねじ込まれる。これにより、第2保持部187は、第3ロッド177の+Z方向側の端部を保持し、貫通孔187cと第3ロッド177に形成された貫通孔177bとが接続される。同様に、図19に示すめねじ187bには、図3に示す第2ロッド176の+Z方向側の端部に形成されたおねじ(不図示)がねじ込まれる。これにより、第2保持部187は、第2ロッド176の+Z方向側の端部を保持する。これにより、図19に示す第2保持部187に形成された貫通孔187aと第2ロッド176の貫通孔(不図示)が接続される。なお、第2保持部187は、第1保持部186と比較して、ボールねじナットを有していないことからZ軸方向に短く、第2ロッド176及び第3ロッド177を保持するために第1保持部186に重なったロッドブラケットとして機能する。そのため、第2ロッド176及び第3ロッド177は、ボールねじ軸101と軸線が一致しておらず、ボールねじ軸101とボールねじナット188との間で直線運動に変換された力は、第2保持部187を介して間接的に第2ロッド176及び第3ロッド177に伝達する。そのため、第2ロッド176及び第3ロッド177は、図1に示す手首ユニット30等が取り付けられた先端ブラケット190を上下動させる際に、第1ロッド175を補助する補助ロッドとして機能する。 As shown in FIG. 19, through holes 187a and 187c penetrating in the Z-axis direction are formed in the second holding portion 187 side by side in the Y-axis direction. Female threads 187b and 187d are formed on the inner peripheral surfaces of the through holes 187a and 187c on the −Z axis direction side, respectively. As shown in FIG. 20, a male screw 177a formed at the end of the third rod 177 on the + Z direction side is screwed into the female screw 187d. As a result, the second holding portion 187 holds the end portion of the third rod 177 on the + Z direction side, and the through hole 187c and the through hole 177b formed in the third rod 177 are connected to each other. Similarly, a male screw (not shown) formed at the end of the second rod 176 on the + Z direction side shown in FIG. 3 is screwed into the female screw 187b shown in FIG. As a result, the second holding portion 187 holds the end portion of the second rod 176 on the + Z direction side. As a result, the through hole 187a formed in the second holding portion 187 shown in FIG. 19 and the through hole (not shown) of the second rod 176 are connected. The second holding portion 187 is shorter in the Z-axis direction than the first holding portion 186 because it does not have a ball screw nut, and is second to hold the second rod 176 and the third rod 177. 1 Functions as a rod bracket overlapped with the holding portion 186. Therefore, the axes of the second rod 176 and the third rod 177 do not match the ball screw shaft 101, and the force converted into linear motion between the ball screw shaft 101 and the ball screw nut 188 is the second force. It is indirectly transmitted to the second rod 176 and the third rod 177 via the holding portion 187. Therefore, the second rod 176 and the third rod 177 function as auxiliary rods to assist the first rod 175 when the tip bracket 190 to which the wrist unit 30 and the like shown in FIG. 1 are attached is moved up and down.

このように、第1保持部186及び第2保持部187に保持されたロッド175,176,177を-Z軸方向からみた場合、図22に示すように、第1ロッド175から第2ロッド176までの距離と、第1ロッド175から第3ロッド177までの距離とが等しい。すなわち、二等辺三角形の頂点の位置にそれぞれの中心が位置するように、ロッド175,176,177が配置されている。すなわち、筐体50内で偏りがないようにロッド175,176,177が配置されている。 As described above, when the rods 175, 176, 177 held by the first holding portion 186 and the second holding portion 187 are viewed from the −Z axis direction, as shown in FIG. 22, the first rod 175 to the second rod 176 Is equal to the distance from the first rod 175 to the third rod 177. That is, the rods 175, 176, and 177 are arranged so that their centers are located at the positions of the vertices of the isosceles triangle. That is, the rods 175, 176, and 177 are arranged so as not to be biased in the housing 50.

第1配線固定具182は、図22に示すように、配線を挟み込んで中間部を固定するY軸方向に並んだ第1固定部182aと第2固定部182bとを有している。第1固定部182aは、+Y側に設けられた配線216の中間部を固定し、第2固定部182bは、-Y側に設けられた配線214の中間部を固定する。 As shown in FIG. 22, the first wiring fixture 182 has a first fixing portion 182a and a second fixing portion 182b arranged in the Y-axis direction in which the wiring is sandwiched and the intermediate portion is fixed. The first fixing portion 182a fixes the intermediate portion of the wiring 216 provided on the + Y side, and the second fixing portion 182b fixes the intermediate portion of the wiring 214 provided on the −Y side.

第2配線固定具183は、図19に示すように、配線を挟み込んで中間部を固定するY軸方向に並んだ第1固定部183aと第2固定部183bとを有している。第1固定部183aは、+Y側に設けられた配線217の中間部を固定し、第2固定部183bは、-Y側に設けられた配線215の中間部を固定する。 As shown in FIG. 19, the second wiring fixture 183 has a first fixing portion 183a and a second fixing portion 183b arranged in the Y-axis direction in which the wiring is sandwiched and the intermediate portion is fixed. The first fixing portion 183a fixes the intermediate portion of the wiring 217 provided on the + Y side, and the second fixing portion 183b fixes the intermediate portion of the wiring 215 provided on the −Y side.

配線押え部184aは、ねじ189を介して-Y軸方向から第1保持部186の-Z軸方向側の角部に取り付けられ、第1保持部186から-Z軸方向に突出するとともに、突出端から-X軸方向へ延びた取付部材191aと、-X軸方向へ延びた取付部材191aの先端部に設けられたコロ192aとを有している。また、第1保持部186には、-Y軸方向からねじ189を介して、+Z軸方向側の角部に配線押え部184bが取り付けられている。配線押え部184bは、配線押え部184aと同様の構成を有しており、取付部材191bとコロ192b(図20)とを有している。 The wiring holding portion 184a is attached to the corner portion of the first holding portion 186 on the −Z axis direction side from the −Y axis direction via the screw 189, and protrudes from the first holding portion 186 in the −Z axis direction. It has a mounting member 191a extending in the −X-axis direction from the end, and a roller 192a provided at the tip of the mounting member 191a extending in the −X-axis direction. Further, a wiring holding portion 184b is attached to the first holding portion 186 at a corner portion on the + Z axis direction side from the −Y axis direction via a screw 189. The wiring presser portion 184b has the same configuration as the wiring presser portion 184a, and has a mounting member 191b and a roller 192b (FIG. 20).

取付部材191aの-X軸方向へ延びた部分と第1保持部186の-Z軸方向の端面との間には、リターン194aが設置されている。第1保持部186の+Z軸方向の端面にも同様にリターン194bが設置されている。第1保持部186の-Y軸方向を向いた側面には、湾曲した凹面を有する溝186cがZ軸方向に沿って形成されている。また、リターン194a、194bには、リターン194a、194bの内部に形成された反転路(不図示)に通じる開口194c、194dが溝186cの両端部に形成されている。さらに第1保持部186の内部には、リターン194a、194bの反転路(不図示)と接続される、Z軸方向に延びる通路(不図示)が形成されている。これらの反転路(不図示)と通路(不図示)とは、転動するボール193の循環路の一部を形成する。これにより、ボール193は長円形状の軌道T上に沿って配置され、該軌道T上を転動する。また、開口194c、194dには、ボール193を溝186cから反転路(不図示)へ導入する掬い上げ部が形成されている。 A return 194a is installed between the portion of the mounting member 191a extending in the −X axis direction and the end surface of the first holding portion 186 in the −Z axis direction. Similarly, the return 194b is installed on the end face of the first holding portion 186 in the + Z axis direction. A groove 186c having a curved concave surface is formed along the Z-axis direction on the side surface of the first holding portion 186 facing the −Y-axis direction. Further, in the returns 194a and 194b, openings 194c and 194d leading to an inversion path (not shown) formed inside the returns 194a and 194b are formed at both ends of the groove 186c. Further, inside the first holding portion 186, a passage (not shown) extending in the Z-axis direction is formed, which is connected to the reversing path (not shown) of the returns 194a and 194b. These inversion paths (not shown) and passages (not shown) form part of the circulation path of the rolling ball 193. As a result, the ball 193 is arranged along the oval-shaped orbit T and rolls on the orbit T. Further, in the openings 194c and 194d, a scooping portion for introducing the ball 193 from the groove 186c to the reversing path (not shown) is formed.

コロ192aは、図19に示すように、円柱体をなしており、回転軸をY軸に向けられている。取付部材191aに取り付けられたコロ192aは、取付部材191aから-Z軸方向に一部が突出しているとともに、図22に示すように取付部材191aから-X軸方向に一部が突出している。また、取付部材191bに取り付けられたコロ192b(図20)も、同様に、取付部材191bから一部が突出している。 As shown in FIG. 19, the roller 192a has a cylindrical body, and its rotation axis is directed to the Y axis. The roller 192a attached to the mounting member 191a has a part protruding from the mounting member 191a in the −Z axis direction and a part protruding from the mounting member 191a in the −X axis direction as shown in FIG. 22. Further, the roller 192b (FIG. 20) attached to the attachment member 191b also partially protrudes from the attachment member 191b.

配線押え部185aは、配線押え部184aと同様の構成を有しており、図19に示すように第1保持部186に対する取付方向が異なるだけである。すなわち配線押え部185aは、取付部材195aと、取付部材195aに設けられたコロ196aとを備えている。また、配線押え部185bは、配線押え部184bと同様の構成を有しており、第1保持部186に対する取付方向が異なるだけである。すなわち配線押え部185bは、取付部材195bと、取付部材195aに設けられた図示しないコロとを備えている。また、取付部材195aの-X軸方向へ延びた部分と第1保持部186の-Z軸方向の端面との間にはリターン197aが設置されており、取付部材195bの-X軸方向へ延びた部分と第1保持部186の+Z軸方向の端面との間には図示しないリターンが設置されている。なお、第1保持部186の+Y軸方向を向いた側面にも-Y軸方向を向いた側面の溝186cと同様の溝(不図示)がZ軸方向に沿って設置されており、-Z軸方向側に設けられたリターン197a及び+Z軸方向側に設けられた図示しないリターン内に形成された反転路(不図示)と第1保持部186の+Y軸方向を向いた側面の溝(不図示)と第1保持部186の内部に形成されたZ軸方向に延びる通路(不図示)とで転動する複数のボールの循環路となる軌道が形成されている。このように構成されたスライド部160は、図2に示すように、Z軸方向に沿って延びるベース本体199によって、Z軸方向に移動可能に支持されている。 The wiring presser portion 185a has the same configuration as the wiring presser portion 184a, only the mounting direction with respect to the first holding portion 186 is different as shown in FIG. That is, the wiring holding portion 185a includes a mounting member 195a and a roller 196a provided on the mounting member 195a. Further, the wiring presser portion 185b has the same configuration as the wiring presser portion 184b, only the mounting direction with respect to the first holding portion 186 is different. That is, the wiring holding portion 185b includes a mounting member 195b and a roller (not shown) provided on the mounting member 195a. Further, a return 197a is installed between the portion extending in the −X axis direction of the mounting member 195a and the end surface of the first holding portion 186 in the −Z axis direction, and extends in the −X axis direction of the mounting member 195b. A return (not shown) is installed between the portion and the end surface of the first holding portion 186 in the + Z axis direction. A groove (not shown) similar to the groove 186c on the side surface facing the −Y axis direction is also installed on the side surface of the first holding portion 186 facing the + Y axis direction along the Z axis direction. A reversal path (not shown) formed in a return 197a provided on the axial side and a return (not shown) provided on the + Z axis direction, and a groove on the side surface of the first holding portion 186 facing the + Y axis direction (not shown). A trajectory forming a circulation path for a plurality of balls that roll is formed by a passage (not shown) formed inside the first holding portion 186 and a passage extending in the Z-axis direction (not shown). As shown in FIG. 2, the slide portion 160 configured in this way is movably supported in the Z-axis direction by the base body 199 extending along the Z-axis direction.

ベース本体199は、図22に示すように、Z軸方向(図面に垂直な方向)を長手方向とする底壁201と、この底壁201の+Y側及び-Y側に形成された側壁202,203とを有している。ベース本体199は、例えば、アルミニウムを押出成形することによって形成されている。 As shown in FIG. 22, the base main body 199 has a bottom wall 201 whose longitudinal direction is the Z-axis direction (direction perpendicular to the drawing), and side walls 202 formed on the + Y side and −Y side of the bottom wall 201. It has 203. The base body 199 is formed, for example, by extrusion molding aluminum.

底壁201には、短手方向(Y方向)における中央に長手方向(Z方向)に延びる突出部201aが形成されているとともに、突出部201aの+Y側及び-Y側にZ軸方向に延びる凹部201b,201cが形成されている。この凹部201bは、底壁201の全長にわたって形成されており、Z方向における位置により、配線217あるいは配線216(図2)を敷設するための空間として利用される。また、凹部201cは、底壁の全長にわたって形成されており、Z軸方向における位置により、配線215あるいは配線214を敷設するための空間として利用される。 The bottom wall 201 is formed with a protrusion 201a extending in the longitudinal direction (Z direction) at the center in the lateral direction (Y direction), and extends in the Z-axis direction to the + Y side and −Y side of the protrusion 201a. The recesses 201b and 201c are formed. The recess 201b is formed over the entire length of the bottom wall 201, and is used as a space for laying the wiring 217 or the wiring 216 (FIG. 2) depending on the position in the Z direction. Further, the recess 201c is formed over the entire length of the bottom wall, and is used as a space for laying the wiring 215 or the wiring 214 depending on the position in the Z-axis direction.

側壁202の-Y側の面及び側壁203の+Y側の面には、凹部202a,203aがそれぞれ形成されている。この凹部202a,203aには、Z軸方向を長手方向とする略直方体に形成された鋼製レール206,207が取り付けられている。鋼製レール206の-Y側の面及び鋼製レール207の+Y側の面には、Z軸方向に沿って溝206a,207aがそれぞれ形成されている。溝206a,207aは、互いに向き合うように形成されており、溝206a,207aの内面は、略湾曲面として構成されている。具体的には、溝207aの内面は、図19に示すボール193を保持する湾曲面に形成されている。同様に、溝206aの内面は、第1保持部186の+Y軸方向を向いた側面に設けられるボール(不図示)を保持する湾曲面に形成されている。 Recesses 202a and 203a are formed on the −Y side surface of the side wall 202 and the + Y side surface of the side wall 203, respectively. Steel rails 206 and 207 formed in a substantially rectangular cuboid with the Z-axis direction as the longitudinal direction are attached to the recesses 202a and 203a. Grooves 206a and 207a are formed along the Z-axis direction on the −Y side surface of the steel rail 206 and the + Y side surface of the steel rail 207, respectively. The grooves 206a and 207a are formed so as to face each other, and the inner surface of the grooves 206a and 207a is configured as a substantially curved surface. Specifically, the inner surface of the groove 207a is formed on a curved surface that holds the ball 193 shown in FIG. Similarly, the inner surface of the groove 206a is formed as a curved surface for holding a ball (not shown) provided on the side surface of the first holding portion 186 facing the + Y axis direction.

ベース本体199には、図19に示すように、第1保持部186の-Y軸方向側に設けられた複数のボール193と、+Y軸方向側に設けられた複数のボール(不図示)とを介して、スライド部160が取り付けられる。ベース本体199にスライド部160が取り付けられると、図22に示すベース本体199の鋼製レール207の溝207aと、図19に示す第1保持部186の-Y軸方向側の溝186cとの間にZ軸方向に連なるボール193が挟まれる。同様に図22に示すベース本体199の鋼製レール206の溝206aと、図19に示す第1保持部186の+Y軸方向側の溝(不図示)との間にZ軸方向に連なるボール(不図示)が挟まれる。このように、スライド部160とベース本体199との間にZ軸方向に連なる転動体であるボールが介在することにより、スライド部160はベース本体199にZ軸方向に沿って移動可能に支持されている。 As shown in FIG. 19, the base body 199 includes a plurality of balls 193 provided on the −Y axis direction side of the first holding portion 186 and a plurality of balls (not shown) provided on the + Y axis direction side. The slide portion 160 is attached via the above. When the slide portion 160 is attached to the base main body 199, between the groove 207a of the steel rail 207 of the base main body 199 shown in FIG. 22 and the groove 186c of the first holding portion 186 on the −Y axis direction side shown in FIG. A ball 193 connected in the Z-axis direction is sandwiched between the two. Similarly, a ball (not shown) connected in the Z-axis direction between the groove 206a of the steel rail 206 of the base body 199 shown in FIG. 22 and the groove (not shown) on the + Y-axis direction of the first holding portion 186 shown in FIG. (Not shown) is sandwiched. In this way, the ball, which is a rolling element connected in the Z-axis direction, is interposed between the slide portion 160 and the base body 199, so that the slide portion 160 is movably supported by the base body 199 along the Z-axis direction. ing.

ハウジング200は、図2に示すように、ベース180の一部を構成しており、ベース本体199の-Z側の端部に取り付けられている。ハウジング200は、例えば、ダイカストにより形成されている。また、ハウジング200には、図18に示すように、第1ロッド175を通すための貫通孔200aが形成されており、この貫通孔200aの中心に軸線を一致させたベアリング208bが、ハウジング200の+Z軸方向側の面に一体に設置されているフランジ部208a内に圧入されている。ベアリング208bは、例えばオイルレスベアリングである。これにより、第1ロッド175は、ベアリング208bによりZ軸方向に移動可能に支持される。 As shown in FIG. 2, the housing 200 constitutes a part of the base 180 and is attached to the end portion of the base main body 199 on the −Z side. The housing 200 is formed, for example, by die casting. Further, as shown in FIG. 18, the housing 200 is formed with a through hole 200a for passing the first rod 175, and the bearing 208b whose axis is aligned with the center of the through hole 200a is the housing 200. It is press-fitted into the flange portion 208a integrally installed on the surface on the + Z axis direction side. The bearing 208b is, for example, an oilless bearing. As a result, the first rod 175 is movably supported in the Z-axis direction by the bearing 208b.

また、ハウジング200には、図2に示すように、第2ロッド176を通すための貫通孔200bと、第3ロッド177を通すための貫通孔200cとが、Y軸方向に並んで形成されている。図21に示すように、貫通孔200cの中心に軸線を一致させたベアリング210bが、ハウジング200の+Z軸方向側の面に一体に設置されているフランジ部210a内に圧入されている。同様に、図18に示すように、貫通孔200bの中心に軸線を一致させたベアリング209bが、ハウジング200の+Z方向側の面に一体に設置されているフランジ部209a内に圧入されている。ベアリング209b,210bも、例えばオイルレスベアリングである。これにより、第2ロッド176及び第3ロッド177は、それぞれベアリング209b,210bによりZ軸方向に移動可能に支持される。 Further, as shown in FIG. 2, in the housing 200, a through hole 200b for passing the second rod 176 and a through hole 200c for passing the third rod 177 are formed side by side in the Y-axis direction. There is. As shown in FIG. 21, the bearing 210b whose axis is aligned with the center of the through hole 200c is press-fitted into the flange portion 210a integrally installed on the surface of the housing 200 on the + Z axis direction side. Similarly, as shown in FIG. 18, the bearing 209b whose axis is aligned with the center of the through hole 200b is press-fitted into the flange portion 209a integrally installed on the surface of the housing 200 on the + Z direction side. The bearings 209b and 210b are also, for example, oilless bearings. As a result, the second rod 176 and the third rod 177 are movably supported in the Z-axis direction by the bearings 209b and 210b, respectively.

先端ブラケット190は、図2に示すように、矩形状のプレートから形成されており、ロッド175,176,177のそれぞれの-Z側の端部が接続されている。このうち第1ロッド175と先端ブラケット190とは、図18に示すように、ねじ込み部材211を介して接続される。ねじ込み部材211は、-Z軸方向側にフランジ部211aを有する円柱状部材であり、+Z軸方向側におねじ211bが形成されている。ねじ込み部材211は、ザグリ加工された先端ブラケット190の開口190aから挿入され、第1ロッド175の内周面に形成されためねじ175cに螺合される。これにより、第1ロッド175と先端ブラケット190とが接続される。 As shown in FIG. 2, the tip bracket 190 is formed of a rectangular plate, and the ends of the rods 175, 176, and 177 on the −Z side are connected to each other. Of these, the first rod 175 and the tip bracket 190 are connected via a screwing member 211 as shown in FIG. The screw-in member 211 is a columnar member having a flange portion 211a on the −Z axis direction side, and a screw 211b is formed on the + Z axis direction side. The screw-in member 211 is inserted through the opening 190a of the counterbore-processed tip bracket 190, is formed on the inner peripheral surface of the first rod 175, and is therefore screwed into the screw 175c. As a result, the first rod 175 and the tip bracket 190 are connected.

第3ロッド177は、図21に示すように、-Z軸方向側の端部にリング状のフランジ213が嵌めこまれた状態で、外周からねじ止めされている。これにより、第3ロッド177の端部にフランジ213が固定されている。フランジ213は、-Z軸方向側の端部を先端ブラケット190に当接した状態で、先端ブラケット190の-Z軸方向側からねじ218がねじ込まれる。これにより、フランジ213に先端ブラケット190が取り付けられる。なお、第2ロッド176も同様に、図18に示すように、-Z軸方向側の端部にフランジ212が取り付けられた状態で、先端ブラケット190に固定されている。 As shown in FIG. 21, the third rod 177 is screwed from the outer periphery in a state where the ring-shaped flange 213 is fitted to the end portion on the −Z axis direction side. As a result, the flange 213 is fixed to the end of the third rod 177. A screw 218 is screwed into the flange 213 from the −Z axis direction side of the tip bracket 190 with the end portion on the −Z axis direction side in contact with the tip bracket 190. As a result, the tip bracket 190 is attached to the flange 213. Similarly, as shown in FIG. 18, the second rod 176 is also fixed to the tip bracket 190 with the flange 212 attached to the end portion on the −Z axis direction side.

また、先端ブラケット190には、図2に示すように、第2ロッド176と第3ロッド177とが取り付けられた箇所に円形状の開口190b,190cが形成されている。開口190cは、図21に示すように、円管状の第3ロッド177の貫通孔177bと中心が一致する位置に形成されている。同様に、開口190bは、第2ロッド176の貫通孔176a(図22)と中心が一致する位置に形成されている。これにより、第2ロッド176及び第3ロッド177の内部に通した配線を先端ブラケット190に形成した開口190b,190cから外側に出すことができる。 Further, as shown in FIG. 2, the tip bracket 190 is formed with circular openings 190b and 190c at locations where the second rod 176 and the third rod 177 are attached. As shown in FIG. 21, the opening 190c is formed at a position centered on the through hole 177b of the circular tubular third rod 177. Similarly, the opening 190b is formed at a position centered on the through hole 176a (FIG. 22) of the second rod 176. As a result, the wiring passed through the inside of the second rod 176 and the third rod 177 can be taken out from the openings 190b and 190c formed in the tip bracket 190.

なお、アクチュエータ100には、図17に示すモータ120やブレーキ173を動作させるための各種の配線、及び図1に示すアクチュエータ100が直接的あるいは間接的に保持する手首ユニット30やグリッパ40の配線が設けられる。配線は、一つ一つの束が太くなることがないように分割して異なる箇所に敷設されている。 The actuator 100 has various wirings for operating the motor 120 and the brake 173 shown in FIG. 17, and wirings for the wrist unit 30 and the gripper 40 directly or indirectly held by the actuator 100 shown in FIG. It will be provided. The wiring is divided and laid in different places so that each bundle does not become thick.

アクチュエータ100の-Y方向側に設けられた図2に示す配線214,215は、図4に示すようにY軸用のアクチュエータ20から延び、ベース本体199の凹部201c(図22)にあけられた挿通孔199aを通りアクチュエータ100の内部に通される。挿通孔199aを通された配線214,215のうち、配線214は、ベース本体199に形成された凹部201c(図22)内を-Z軸方向に向けて敷設させられた後に、180度折り曲げられて+Z軸方向に延び、図20に示すように、スライド部160に設けられた第1配線固定具182に中間部が固定されている。第1配線固定具182から延びた配線214は、再び180度折り曲げられて、スライド部160の貫通孔187cから第3ロッド177の貫通孔177bまで通される。第3ロッド177の貫通孔177bを通された配線214は、図21に示すように先端ブラケット190に形成された開口190cから外側に出て、先端ブラケット190に取り付けられた手首ユニット30(図1)まで延設される。このように、アクチュエータ100には、スライド部160から第3ロッド177を通り、先端ブラケット190を貫く、配線を通すための連続した通路が形成されている。 Wiring 214, 215 shown in FIG. 2 provided on the −Y direction side of the actuator 100 extends from the actuator 20 for the Y axis as shown in FIG. 4, and is opened in the recess 201c (FIG. 22) of the base body 199. It is passed through the insertion hole 199a and inside the actuator 100. Of the wirings 214 and 215 passed through the insertion hole 199a, the wiring 214 is laid in the recess 201c (FIG. 22) formed in the base body 199 in the −Z axis direction, and then bent 180 degrees. As shown in FIG. 20, the intermediate portion is fixed to the first wiring fixture 182 provided on the slide portion 160. The wiring 214 extending from the first wiring fixture 182 is bent 180 degrees again and passed from the through hole 187c of the slide portion 160 to the through hole 177b of the third rod 177. The wiring 214 passed through the through hole 177b of the third rod 177 exits from the opening 190c formed in the tip bracket 190 as shown in FIG. 21, and the wrist unit 30 attached to the tip bracket 190 (FIG. 1). ) Will be extended. As described above, the actuator 100 is formed with a continuous passage for passing the wiring from the slide portion 160 through the third rod 177 and penetrating the tip bracket 190.

一方、配線215は、ベース本体199に形成された凹部201c(図22)内を+Z軸方向に向けて敷設された後に180度折り曲げられて、図20に示すように、スライド部160に設けられた第2配線固定具183に中間部が固定されている。第2配線固定具183から延びた配線215は、配線214とともに、スライド部160の貫通孔187cから第3ロッド177の貫通孔177bまで通され、図21に示すように先端ブラケット190に形成された開口190cから外側に出て、先端ブラケット190に取り付けられた手首ユニット30(図1)まで延設される。なお、配線215の一部は、途中で分岐して、モータ120やブレーキ173を動作させるための配線となる。 On the other hand, the wiring 215 is laid in the recess 201c (FIG. 22) formed in the base body 199 in the + Z axis direction, then bent 180 degrees, and is provided in the slide portion 160 as shown in FIG. The intermediate portion is fixed to the second wiring fixture 183. The wiring 215 extending from the second wiring fixture 183 was passed from the through hole 187c of the slide portion 160 to the through hole 177b of the third rod 177 together with the wiring 214, and was formed in the tip bracket 190 as shown in FIG. It extends outward from the opening 190c to the wrist unit 30 (FIG. 1) attached to the tip bracket 190. A part of the wiring 215 is branched in the middle to become wiring for operating the motor 120 and the brake 173.

アクチュエータ100の+Y方向側に設けられた図2に示す配線216,217も同様に、ベース本体199の凹部201b(図22)にあけられた挿通孔(不図示)を通り、アクチュエータ100の内部に通される。配線216,217は、図2に示すように、配線214,215と同様の経路を通り、図3に示すように、第2ロッド176の内部に通される。第2ロッド176の内部を通された配線214,215は、先端ブラケット190から外側に出て、先端ブラケット190に取り付けられた手首ユニット30(図1)まで延設される。このように、アクチュエータ100には、スライド部160から第2ロッド176を通り、先端ブラケット190を貫く、配線を通すための連続した通路が形成されている。 Similarly, the wirings 216 and 217 shown in FIG. 2 provided on the + Y direction side of the actuator 100 also pass through the insertion hole (not shown) formed in the recess 201b (FIG. 22) of the base body 199 and enter the inside of the actuator 100. Be passed. As shown in FIG. 2, the wirings 216 and 217 follow the same route as the wirings 214 and 215, and are passed through the inside of the second rod 176 as shown in FIG. The wirings 214 and 215 passed through the inside of the second rod 176 go out from the tip bracket 190 and extend to the wrist unit 30 (FIG. 1) attached to the tip bracket 190. As described above, the actuator 100 is formed with a continuous passage for passing the wiring from the slide portion 160 through the second rod 176 and penetrating the tip bracket 190.

このように、第2ロッド176及び第3ロッド177は、先端ブラケット190に設けられた手首ユニット(図1)用の配線を通すための経路を形成している。 As described above, the second rod 176 and the third rod 177 form a path for passing the wiring for the wrist unit (FIG. 1) provided on the tip bracket 190.

(Z軸用のアクチュエータ100の動作)
次に、Z軸用のアクチュエータ100の具体的な動作について説明する。図23に示すアクチュエータ100は、+Z方向が上方、-Z軸方向が下方となるようにして配置されている。なお、図23(a)~(c)において、第2ロッド176は図示されていないが、第3ロッド177の奥側の同一位置に配置されていることから、第3ロッド177の符号に隣接した箇所にかっこ書きで第2ロッド176の符号を付している。また、アクチュエータ100の内部の様子が理解できるように、図23(a)~(c)においては、カバー181(図2)の図示を省略している。
(Operation of actuator 100 for Z axis)
Next, the specific operation of the actuator 100 for the Z axis will be described. The actuator 100 shown in FIG. 23 is arranged so that the + Z direction is upward and the −Z axis direction is downward. Although the second rod 176 is not shown in FIGS. 23 (a) to 23 (c), it is adjacent to the reference numeral of the third rod 177 because it is arranged at the same position on the back side of the third rod 177. The code of the second rod 176 is attached to the marked part in parentheses. Further, in order to understand the internal state of the actuator 100, the cover 181 (FIG. 2) is not shown in FIGS. 23 (a) to 23 (c).

図23(a)に示すアクチュエータ100は、スライド部160が移動可能な範囲のなかで最も上方の位置にある状態であり、ロッド175,176,177が最も引っ込んだ状態にある。このとき、アクチュエータ100に電源が供給されていなければ、図17に示すブレーキ173が作動し、ボールねじ軸101の回転を停止させた状態を維持することができる。また、ぜんまい機構127は、図11に示すように、エネルギーを全て解放した状態にあるか、ぜんまい機構127が蓄積可能な全エネルギー量うちの一部のみを蓄積した状態にある。 The actuator 100 shown in FIG. 23A is in a state where the slide portion 160 is in the uppermost position in the movable range, and the rods 175, 176, and 177 are in the most retracted state. At this time, if power is not supplied to the actuator 100, the brake 173 shown in FIG. 17 is activated, and the state in which the rotation of the ball screw shaft 101 is stopped can be maintained. Further, as shown in FIG. 11, the royal fern mechanism 127 is in a state where all the energy is released, or a royal fern mechanism 127 is in a state where only a part of the total amount of energy that can be stored is stored.

図23(a)に示す状態から、アクチュエータ100に電源が供給されると、ブレーキ173(図17)によるブレーキが解除される。そして、モータ120の出力軸123(図16)がスライド部160を下方に移動させる方向(第1出力方向)に回転すると、その回転運動は、図16に示すプーリ121及びタイミングベルト166を介して、プーリ164に伝達する。このように、プーリ164に伝達された回転運動は、図17に示すように、同軸上に位置するボールねじ軸101に伝達する。これにより、ボールねじ軸101が第1回転方向に回転し、ボールねじナット188を支持するスライド部160はベース本体199上を下方へと移動する。このスライド部160の移動に伴い、スライド部160に一端が保持されたロッド175,176,177と、ロッド175,176,177の他端に取り付けられた先端ブラケット190は下方へと移動し、やがて図23(b)に示す状態となる。このように、スライド部160が下方へ移動すると、図23(a)から図23(b)に示すように、第1配線固定具182に中間部が固定された配線214は、-Z軸方向に押し戻されてベース本体199上に敷設されていく。一方、第2配線固定具183に中間部が固定された配線215は、-Z軸方向に引っ張られてベース本体199上に敷設されていた配線が立ち上がっていく。なお図23(b)の状態は、スライド部160が上下動できる範囲のうち、中間の位置にある状態である。 When power is supplied to the actuator 100 from the state shown in FIG. 23 (a), the brake by the brake 173 (FIG. 17) is released. Then, when the output shaft 123 (FIG. 16) of the motor 120 rotates in the direction of moving the slide portion 160 downward (first output direction), the rotational motion is transmitted via the pulley 121 and the timing belt 166 shown in FIG. , Transmit to the pulley 164. As shown in FIG. 17, the rotational motion transmitted to the pulley 164 is transmitted to the ball screw shaft 101 located coaxially. As a result, the ball screw shaft 101 rotates in the first rotation direction, and the slide portion 160 supporting the ball screw nut 188 moves downward on the base body 199. As the slide portion 160 moves, the rod 175, 176, 177, one end of which is held by the slide portion 160, and the tip bracket 190 attached to the other end of the rod 175, 176, 177 move downward, and eventually. The state shown in FIG. 23 (b) is obtained. When the slide portion 160 moves downward in this way, as shown in FIGS. 23 (a) to 23 (b), the wiring 214 whose intermediate portion is fixed to the first wiring fixture 182 is in the −Z axis direction. It is pushed back to and laid on the base body 199. On the other hand, the wiring 215 whose intermediate portion is fixed to the second wiring fixture 183 is pulled in the −Z axis direction, and the wiring laid on the base main body 199 rises up. The state of FIG. 23B is a state in which the slide portion 160 is in the middle position within the range in which the slide portion 160 can move up and down.

このように、アクチュエータ100がスライド部160を下方に移動させる動作に伴い、図7に示すぜんまい機構127にはエネルギーが蓄積されていく。すなわち、モータ120から出力された回転運動は、増速部113を介して、プーリ128に伝達される。これにより、図10に示すように、プーリ128が連結されたぜんまい機構127の回転軸133は回転し、第1ぜんまいばね134及び第2ぜんまいばね136を巻き取っていく。これにより、ぜんまい機構127にはエネルギーが徐々に蓄積されていく。このようにぜんまい機構127に蓄積されるエネルギーは、ボールねじ軸101に第2回転方向に回転させる付勢力を作用させる。この第2回転方向は、スライド部160を上方へと移動させるボールねじ軸101の回転方向である。 As described above, as the actuator 100 moves the slide portion 160 downward, energy is stored in the royal fern mechanism 127 shown in FIG. 7. That is, the rotational motion output from the motor 120 is transmitted to the pulley 128 via the speed increasing portion 113. As a result, as shown in FIG. 10, the rotation shaft 133 of the mainspring mechanism 127 to which the pulley 128 is connected rotates and winds up the first mainspring 134 and the second mainspring 136. As a result, energy is gradually stored in the Zenmai mechanism 127. The energy stored in the royal fern mechanism 127 as described above causes the ball screw shaft 101 to act on the urging force for rotating in the second rotation direction. This second rotation direction is the rotation direction of the ball screw shaft 101 that moves the slide portion 160 upward.

図23(b)に示す状態から、さらにモータ120の出力軸123を第1出力方向に回転すると、やがて図23(c)に示すように、スライド部160は移動可能な範囲のうちで最も下方に位置し、ロッド175,176,177は筐体50から最も突出した状態となる。このように、図23(b)から図23(c)に状態が変化する際にも、ぜんまい機構127のエネルギーは蓄積されていき、図23(c)の状態にあるときに、ぜんまい機構127には最大のエネルギーが蓄積される。このように、アクチュエータ100は、ぜんまい機構127を巻き上げながら(エネルギーを蓄積しながら)スライド部160を下方へと移動させる。 When the output shaft 123 of the motor 120 is further rotated in the first output direction from the state shown in FIG. 23 (b), the slide portion 160 is eventually moved to the lowermost position in the movable range as shown in FIG. 23 (c). The rods 175, 176, and 177 are located in the most protruding state from the housing 50. In this way, even when the state changes from FIG. 23 (b) to FIG. 23 (c), the energy of the royal fern mechanism 127 is accumulated, and when the state is in the state of FIG. 23 (c), the royal fern mechanism 127 The maximum energy is stored in. In this way, the actuator 100 moves the slide portion 160 downward while winding up the royal fern mechanism 127 (while accumulating energy).

図23(c)に示す状態から、モータ120の出力軸123(図16)がスライド部160を上方へと移動させる方向(第2出力方向)に回転すると、ボールねじ軸101は第2回転方向に回転し、スライド部160はベース本体199上を上方へと移動する。この間、ボールねじ軸101は、ぜんまい機構127によって第2回転方向に付勢されている。すなわち、モータ120は、ぜんまい機構127が出力する付勢力の補助を受けながら、スライド部160を上方へと移動させる。これにより、ロッド175,176,177は徐々に引っ込んでいく。やがてアクチュエータ100は、図23(b)に示す状態となり、さらにモータ120を動作させることにより図23(c)に示すように、スライド部を最も上方に位置させた状態とすることができる。 When the output shaft 123 (FIG. 16) of the motor 120 rotates in the direction (second output direction) for moving the slide portion 160 upward from the state shown in FIG. 23 (c), the ball screw shaft 101 rotates in the second rotation direction. The slide portion 160 moves upward on the base body 199. During this time, the ball screw shaft 101 is urged in the second rotation direction by the royal fern mechanism 127. That is, the motor 120 moves the slide portion 160 upward while being assisted by the urging force output by the royal fern mechanism 127. As a result, the rods 175, 176, and 177 are gradually retracted. Eventually, the actuator 100 is in the state shown in FIG. 23 (b), and by further operating the motor 120, the slide portion can be in the state of being positioned at the uppermost position as shown in FIG. 23 (c).

このように、スライド部160が上方へ移動すると、図23(c)から図23(a)に示すように、第1配線固定具182に中間部が固定された配線214は、+Z軸方向に引っ張られてベース本体199上に敷設されていた配線が立ち上がっていく。一方、第2配線固定具183に中間部が固定された配線215は、+Z軸方向に押し戻されてベース本体199上に敷設されていく。なお、配線216,217は、スライド部160が移動する間、配線214,215と同様の動きをする。 As shown in FIGS. 23 (c) to 23 (a), when the slide portion 160 moves upward in this way, the wiring 214 whose intermediate portion is fixed to the first wiring fixture 182 is in the + Z axis direction. The wiring that was pulled and laid on the base body 199 stands up. On the other hand, the wiring 215 whose intermediate portion is fixed to the second wiring fixture 183 is pushed back in the + Z axis direction and laid on the base main body 199. The wirings 216 and 217 behave in the same manner as the wirings 214 and 215 while the slide portion 160 moves.

なお、図22に示すように、各種の配線は、スライド部160に隣接するベース本体199の凹部201b,201cに敷設され、上述のようにスライド部160の移動により引っ張られたり押されたりして移動する。この際、ベース本体199に敷設された各種の配線は、スライド部160の角部に設けたコロ192a,192b,196a(残り1つのコロは不図示)に押えられることで、各種の配線の動きをばらつかせることなく一定にすることができる。また、各種の配線を押える部分を、コロ192a,192b,196a(残り1つのコロは不図示)とすることで、配線214,215,216,217の損傷を防止できるとともに、スライド部160の移動が妨げられるのを防止できる。 As shown in FIG. 22, various wirings are laid in the recesses 201b and 201c of the base main body 199 adjacent to the slide portion 160, and are pulled or pushed by the movement of the slide portion 160 as described above. Moving. At this time, the various wirings laid on the base body 199 are pressed by the rollers 192a, 192b, 196a (the remaining one roller is not shown) provided at the corners of the slide portion 160, so that the movement of the various wirings is performed. Can be made constant without scattering. Further, by using rollers 192a, 192b, and 196a (the remaining one roller is not shown), the wirings 214, 215, 216, and 217 can be prevented from being damaged, and the slide portion 160 can be moved. Can be prevented from being disturbed.

このように動作するアクチュエータ100は、モータ120の出力軸123の回転方向及びステップ数を制御することで、スライド部160を所望の位置に移動させることができる。 The actuator 100 operating in this way can move the slide portion 160 to a desired position by controlling the rotation direction and the number of steps of the output shaft 123 of the motor 120.

(効果)
上記の実施の形態によれば、スライド部160と先端ブラケット190とを3本のロッド175,176,177で互いの間隔をあけて連結している。これにより、例えば1本のロッド175のみで連結した場合と比較して、曲げ剛性を高めることができ、動作時の振動を低減することができる。
(effect)
According to the above embodiment, the slide portion 160 and the tip bracket 190 are connected to each other by three rods 175, 176, 177 at intervals. As a result, the bending rigidity can be increased and the vibration during operation can be reduced as compared with the case where the rods are connected by only one rod 175, for example.

また、スライド部160と先端ブラケット190とを連結するロッド175,176,177を-Z軸方向からみた場合、二等辺三角形の頂点の位置にそれぞれの中心が位置するように配置している。このように、ロッド175,176,177を筐体50内で偏りがないように配置することで、Z軸(直線運動方向)に直交するいずれの方向に対しても曲げ剛性を高めることができる。これにより、動作時の振動を低減することができる。 Further, when the rods 175, 176, 177 connecting the slide portion 160 and the tip bracket 190 are viewed from the −Z axis direction, the rods are arranged so that their centers are located at the vertices of the isosceles triangle. By arranging the rods 175, 176, and 177 so as not to be biased in the housing 50 in this way, the bending rigidity can be increased in any direction orthogonal to the Z axis (linear motion direction). .. This makes it possible to reduce vibration during operation.

また、先端ブラケット190に取り付けられた手首ユニット30のための配線を、第2ロッド176及び第3ロッド177の中空部に通し、先端ブラケット190に形成された開口190b,190cから出すことで手首ユニット30に導いている。これにより、アクチュエータ100の先端に取り付けられるアクチュエータの配線を容易に配置することができる。 Further, the wiring for the wrist unit 30 attached to the tip bracket 190 is passed through the hollow portions of the second rod 176 and the third rod 177, and the wrist unit is taken out from the openings 190b and 190c formed in the tip bracket 190. Leading to 30. This makes it possible to easily arrange the wiring of the actuator attached to the tip of the actuator 100.

また、スライド部160には、第2ロッド176及び第3ロッド177の中空部を通る配線の中間部を固定する第1配線固定具182及び第2配線固定具183が設けられている。これにより、配線をスライド部160とともに直線移動させることができ、配線がスライド部160の移動を妨げることがない。 Further, the slide portion 160 is provided with a first wiring fixture 182 and a second wiring fixture 183 for fixing an intermediate portion of wiring passing through the hollow portions of the second rod 176 and the third rod 177. As a result, the wiring can be linearly moved together with the slide portion 160, and the wiring does not hinder the movement of the slide portion 160.

また、スライド部160のそれぞれの角部にコロ192a,192b,196a(残り1つのコロは不図示)を設けている。アクチエータ100に配置された配線は、スライド部160の移動とともに引っ張られたり押されたりしながら移動し変形する。この際、ベース本体199に敷設された配線は、コロ192a,192b,196a(残り1つのコロは不図示)に押えられることで、配線の動きをばらつかせることなく一定にすることができる。また、配線を押える部分を、コロ192a,192b,196a(残り1つのコロは不図示)とすることで、配線の損傷を防止できるとともに、スライド部160の移動が妨げられるのを防止することができる。 Further, rollers 192a, 192b, and 196a (the remaining one roller is not shown) are provided at each corner of the slide portion 160. The wiring arranged in the actuator 100 moves and deforms while being pulled or pushed as the slide portion 160 moves. At this time, the wiring laid on the base main body 199 is pressed by the rollers 192a, 192b, 196a (the remaining one roller is not shown), so that the movement of the wiring can be made constant without being scattered. Further, by setting the portions for holding the wiring to rollers 192a, 192b, 196a (the remaining one roller is not shown), it is possible to prevent damage to the wiring and prevent the movement of the slide portion 160 from being hindered. can.

また、アクチュエータ100の通電を遮断すると、ボールねじ軸101にブレーキがかかる無励磁作動形のブレーキ173を設けている。これにより、アクチュエータ100の電源を落としたときや停電したときに、意図せずロッド175,176,177などが重力により下方へと移動することを防止することができる。 Further, a non-excitation actuated type brake 173 is provided in which a brake is applied to the ball screw shaft 101 when the energization of the actuator 100 is cut off. This makes it possible to prevent the rods 175, 176, 177 and the like from unintentionally moving downward due to gravity when the power of the actuator 100 is turned off or a power failure occurs.

また、スライド部160とベース本体199との間には、Z軸方向(スライド部160の移動方向)に連なる転動体であるボールが介在している。このボールは、Z軸方向に延びる溝に挟まれており、スライド部160が移動する際には、スライド部160の移動方向であるZ軸方向に沿って転動する。このように、スライド部160は、自身が移動可能な方向に沿って連なり転動する転動体の介在により直線運動可能である。そのため、スライド部160は、自身の移動方向とは異なる方向から作用する力、例えばモータの回転に起因したトルクに対して抵抗し、振動がロッドに伝わりにくい。これにより、作業軸の先端部の振れの発生を抑制することができる。 Further, a ball, which is a rolling element connected in the Z-axis direction (moving direction of the slide portion 160), is interposed between the slide portion 160 and the base main body 199. This ball is sandwiched between grooves extending in the Z-axis direction, and when the slide portion 160 moves, it rolls along the Z-axis direction, which is the movement direction of the slide portion 160. In this way, the slide portion 160 can move linearly by the intervention of a rolling element that continuously rolls along a direction in which it can move. Therefore, the slide portion 160 resists a force acting from a direction different from its own moving direction, for example, a torque caused by the rotation of the motor, and the vibration is less likely to be transmitted to the rod. As a result, it is possible to suppress the occurrence of runout at the tip of the work shaft.

この発明は、上記実施の形態に限定されず、様々な変形及び応用が可能である。上記実施の形態では、スライド部160に1本のメインロッドとしての第1ロッド175に加え、補助ロッドとして第2ロッド176および第3ロッド177の2本のロッドを設けたが、設ける補助ロッドの本数は任意であり、例えば1本としてもよいし、3本以上としてもよい。なお、ロッドの配置も上述のように二等辺三角形の頂点に中心が位置するような配置に限定されない。例えば、補助フランジを多く配置するのであれば、メインロッドを中心に、円周上に補助ロッドを配置してもよい。このように所定の方向に偏ることなくロッドを配置することで、ロッドの軸線に直交する様々な方向における曲げ剛性を高めることができる。また、二等辺三角形の特殊形状として正三角形の頂点に中心が位置するように、3本のロッドを配置してもよい。これにより、偏りのないロッドの配置を実現することができる。 The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications and applications are possible. In the above embodiment, the slide portion 160 is provided with two rods, a second rod 176 and a third rod 177, as auxiliary rods in addition to the first rod 175 as one main rod. The number is arbitrary, and may be, for example, one or three or more. The arrangement of the rods is not limited to the arrangement in which the center is located at the apex of the isosceles triangle as described above. For example, if many auxiliary flanges are arranged, the auxiliary rods may be arranged on the circumference centering on the main rod. By arranging the rods without being biased in a predetermined direction in this way, it is possible to increase the bending rigidity in various directions orthogonal to the axis of the rod. Further, as a special shape of an isosceles triangle, three rods may be arranged so that the center is located at the apex of the equilateral triangle. As a result, it is possible to realize an even arrangement of rods.

また、上記実施の形態では、2本の補助ロッドの全てに配線を配置したが、補助ロッドの全てに配線を配置する必要はなく、一部の補助ロッドのみに配線を配置してもよい。また、上述の配線経路には、配線だけでなく、エア配管等の配管類も同様に設置可能である。 Further, in the above embodiment, the wiring is arranged on all of the two auxiliary rods, but it is not necessary to arrange the wiring on all of the auxiliary rods, and the wiring may be arranged only on a part of the auxiliary rods. Further, not only wiring but also piping such as air piping can be similarly installed in the above-mentioned wiring path.

また、ロッドは円管状であると説明したが、ロッドの断面形状は任意であり、角管からなるロッドを採用してもよいし、楕円形の断面形状を有するロッドを採用してもよい。 Further, although it has been described that the rod has a circular tubular shape, the cross-sectional shape of the rod is arbitrary, and a rod made of a square tube may be adopted, or a rod having an elliptical cross-sectional shape may be adopted.

また、アクチュエータ100のロッド175,176,177の移動方向を上下方向としたロボット1について説明したが、アクチュエータ100の設置する向きは任意であり、水平方向にロッド175,176,177に移動するようにアクチュエータ100を配置してもよい。 Further, although the robot 1 in which the moving direction of the rods 175, 176, 177 of the actuator 100 is the vertical direction is described, the direction in which the actuator 100 is installed is arbitrary, and the robot 1 is moved horizontally to the rods 175, 176, 177. The actuator 100 may be arranged in the.

また、アクチュエータ100は、内部にモータ120が取り付けられた構成であると説明したが、モータを着脱可能な構成を採用して、アクチュエータ自体はモータを有していない構成としてもよい。この場合、ユーザは、取り付けたモータの出力軸とボールねじとを公知の伝動手段を用いて接続すればよい。 Further, although the actuator 100 has been described as having a configuration in which the motor 120 is mounted inside, a configuration in which the motor can be attached and detached may be adopted, and the actuator itself may have a configuration in which the motor itself does not have a motor. In this case, the user may connect the output shaft of the attached motor and the ball screw by using a known transmission means.

1:ロボット
10:アクチュエータ
11:XYブラケット
20:アクチュエータ
21:YZブラケット
30:手首ユニット
30a:回転部
40:グリッパ
41,42:爪部
50:筐体
100:アクチュエータ
101:ボールねじ軸
101a:ボールねじ軸本体
101b,101c:小径部
102:振れ止め部材
102a:振れ止め部材本体
102b:溝
102c:弾性部材
110:駆動機構
111:駆動部
112:付勢部
113:増速部
120:モータ
121:プーリ
122:取付具
122a:平板部
122b:立設部
122c,211a:フランジ部
122e:長孔
123:出力軸
127:ぜんまい機構
128:プーリ
129:取付プレート
130:外筒部
130b:内周面
130c:溝
131:第1フランジ
132:第2フランジ
133:回転軸
133a:大径部
133b,133c:小径部
133d:溝
134:第1ぜんまいばね
136:第2ぜんまいばね
134a,136a:第1引掛部
134b,136b:第2引掛部
135:隔壁プレート
138,140:ベアリング
143:取付部材
146:第1プレート
146a:切欠き
147:第2プレート
148:第3プレート
149,150:間隔保持部材
151:プーリ
152,157:タイミングベルト
154:回転軸
155,158:プーリ
159:アイドラ
160:スライド部
161:回転軸
162a,162b:ベアリング
164:プーリ
165,168:軸継手
166:タイミングベルト
169:連結軸
170:ベアリングハウジング
171:ベアリング
173:ブレーキ
175:第1ロッド
175a:孔
176:第2ロッド
177:第3ロッド
180:ベース
181:カバー
182:第1配線固定具
182a,183a:第1固定部
182b,183b:第2固定部
183:第2配線固定具
184a,184b,185a,185b:配線押え部
186:第1保持部
187:第2保持部
188:ボールねじナット
190:先端ブラケット
191a,191b:取付部材
192a,192b,196a:コロ
193:ボール
194a,194b,197a:リターン
195a,195b:取付部材
198:収容部
199:ベース本体
199a:挿通孔
200:ハウジング
201:底壁
201a:突出部
201b,201c:凹部
202,203:側壁
202a,203a:凹部
214,215,216,217:配線
206,207:鋼製レール
206a,207a:溝
208a,209a,210a:フランジ部
208b,209b,210b:ベアリング
211:ねじ込み部材
212,213:フランジ
1: Robot 10: Actuator 11: XY bracket 20: Actuator 21: YZ bracket 30: Wrist unit 30a: Rotating part 40: Gripper 41, 42: Claw part 50: Housing 100: Actuator 101: Ball screw shaft 101a: Ball screw Shaft main body 101b, 101c: Small diameter portion 102: Anti-sway member 102a: Anti-sway member main body 102b: Groove 102c: Elastic member 110: Drive mechanism 111: Drive unit 112: Energizing unit 113: Acceleration unit 120: Motor 121: Pulley 122: Mounting tool 122a: Flat plate portion 122b: Standing portion 122c, 211a: Flange portion 122e: Long hole 123: Output shaft 127: Spring mechanism 128: Pulley 129: Mounting plate 130: Outer cylinder portion 130b: Inner peripheral surface 130c: Groove 131: 1st flange 132: 2nd flange 133: Rotating shaft 133a: Large diameter portion 133b, 133c: Small diameter portion 133d: Groove 134: 1st screw spring 136: 2nd screw spring 134a, 136a: 1st hook portion 134b , 136b: 2nd hook 135: partition plate 138, 140: bearing 143: mounting member 146: 1st plate 146a: notch 147: 2nd plate 148: 3rd plate 149, 150: spacing member 151: pulley 152 , 157: Timing belt 154: Rotating shaft 155,158: Pulley 159: Idler 160: Slide part 161: Rotating shaft 162a, 162b: Bearing 164: Pulley 165, 168: Shaft joint 166: Timing belt 169: Connecting shaft 170: Bearing Housing 171: Bearing 173: Brake 175: 1st rod 175a: Hole 176: 2nd rod 177: 3rd rod 180: Base 181: Cover 182: 1st wiring fixture 182a, 183a: 1st fixing part 182b, 183b: Second fixing part 183: Second wiring fixture 184a, 184b, 185a, 185b: Wiring holding part 186: First holding part 187: Second holding part 188: Ball screw nut 190: Tip bracket 191a, 191b: Mounting member 192a , 192b, 196a: Roller 193: Ball 194a, 194b, 197a: Return 195a, 195b: Mounting member 198: Accommodating part 199: Base body 199a: Insertion hole 200: Housing 201: Bottom wall 201a: Protruding part 201b, 201c: Recessed part 202, 203: Side walls 202a, 203a: Recesses 214, 215, 216, 217: Wiring 206, 207: Steel rail 206 a, 207a: Grooves 208a, 209a, 210a: Flange portions 208b, 209b, 210b: Bearing 211: Screw-in member 212, 213: Flange

Claims (8)

モータの出力軸の回転運動が伝達されて回転運動するボールねじ軸と、
前記ボールねじ軸に設けられたボールねじナットと、
前記ボールねじナットが取り付けられた第1保持部と、前記第1保持部に重なった第2保持部とを有し、前記ボールねじ軸の回転運動に伴って直線運動するスライド部と、
前記第1保持部に一端が保持された管状の第1ロッドと、
前記第2保持部に一端が保持された管状の第2ロッドと、
前記第1ロッドと前記第2ロッドとをそれぞれの他端で連結する先端ブラケットと、を備え、
前記ボールねじ軸は、前記第1保持部を貫通し、一端が前記第1ロッドの内周面に回転可能に支持されている、
アクチュエータ。
A ball screw shaft that rotates by transmitting the rotational movement of the output shaft of the motor,
The ball screw nut provided on the ball screw shaft and
A slide portion having a first holding portion to which the ball screw nut is attached and a second holding portion overlapping the first holding portion and linearly moving with the rotational movement of the ball screw shaft.
A tubular first rod whose one end is held by the first holding portion,
A tubular second rod whose one end is held by the second holding portion,
A tip bracket for connecting the first rod and the second rod at the other end of each is provided.
The ball screw shaft penetrates the first holding portion, and one end thereof is rotatably supported by the inner peripheral surface of the first rod.
Actuator.
前記第2保持部には、前記第2ロッドに形成された中空部に接続する貫通孔が形成されており、
前記先端ブラケットには、前記第2ロッドに形成された中空部に接続する開口が形成されており、
前記第2保持部から前記第2ロッドを通り、前記先端ブラケットを貫く、配線を通すための通路が形成されている、
請求項1に記載のアクチュエータ。
The second holding portion is formed with a through hole connected to the hollow portion formed in the second rod.
The tip bracket is formed with an opening connected to the hollow portion formed in the second rod.
A passage is formed from the second holding portion through the second rod, penetrating the tip bracket, and passing wiring.
The actuator according to claim 1.
前記スライド部には、前記通路を通る配線の中間部を固定するための配線固定具が設けられている、
請求項2に記載のアクチュエータ。
The slide portion is provided with a wiring fixture for fixing an intermediate portion of wiring passing through the passage.
The actuator according to claim 2.
前記第2保持部に一端が保持された管状の第3ロッドをさらに備え、
前記スライド部が直線運動する方向からみた場合、前記第1ロッド、前記第2ロッド、及び前記第3ロッドは、それぞれの中心が二等辺三角形の頂点に位置するように配置されている、
請求項1から3のいずれか1項に記載のアクチュエータ。
Further, a tubular third rod having one end held by the second holding portion is further provided.
When viewed from the direction in which the slide portion moves linearly, the first rod, the second rod, and the third rod are arranged so that their respective centers are located at the vertices of an isosceles triangle.
The actuator according to any one of claims 1 to 3.
前記第2保持部には、前記第3ロッドに形成された中空部に接続する貫通孔が形成されており、
前記先端ブラケットには、前記第3ロッドに形成された中空部に接続する開口が形成されており、
前記第2保持部から前記第3ロッドを通り、前記先端ブラケットを貫く、配線を通すための通路が形成されている、
請求項4に記載のアクチュエータ。
The second holding portion is formed with a through hole connected to the hollow portion formed in the third rod.
The tip bracket is formed with an opening connected to the hollow portion formed in the third rod.
A passage is formed from the second holding portion through the third rod, penetrating the tip bracket, and passing wiring.
The actuator according to claim 4.
前記スライド部を直線運動可能に支持するベース本体をさらに備え、
前記スライド部と前記ベース本体との間には、前記スライド部の移動方向に沿って連なり転動する転動体が介在している、
請求項1から5のいずれか1項に記載のアクチュエータ
Further provided with a base body that supports the slide portion so that it can move linearly,
A rolling element that rolls continuously along the moving direction of the slide portion is interposed between the slide portion and the base main body.
The actuator according to any one of claims 1 to 5.
前記ボールねじ軸の前記一端には、前記第1ロッドの内周面と接触して前記第1ロッドの振れを抑制する振れ止め部材が設けられている、
請求項1から6のいずれか1項に記載のアクチュエータ。
At one end of the ball screw shaft, a steady rest member that comes into contact with the inner peripheral surface of the first rod and suppresses the runout of the first rod is provided.
The actuator according to any one of claims 1 to 6.
前記先端ブラケットに第2のアクチュエータが取り付けられた請求項1から7のいずれか1項に記載のアクチュエータを備え、
前記第2のアクチュエータの配線は、少なくとも前記第2ロッドの中空部を通り前記先端ブラケットから導かれる、
ロボット。
The actuator according to any one of claims 1 to 7, wherein a second actuator is attached to the tip bracket.
The wiring of the second actuator is guided from the tip bracket through at least the hollow portion of the second rod.
robot.
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