JP2536687B2 - 直光モジュ―ル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は直交モジュールに関し、さらに詳細にいえ
ば、直交座標ロボットの１軸を構成するための直交モジ
ュールに関する。

＜従来の技術、および発明が解決しようとする課題＞ 従来から産業用ロボットとして直交座標型ロボット、
水平多関節型ロボット等の種々のタイプのロボットが知
られており、それぞれれの特質を生かすことができる用
途に用いられている。

これら種々のロボットのうち、直交座標型ロボットと
しては、従来から第５図に示すように、フレーム（61）
に設けられた直動軸受（62）によりスライダ（63）を摺
動可能に支持し、フレーム（61）の全長とほぼ等しい長
さのボールネジ（64）とスライダ（63）に設けたボール
ネジナット（65）とを螺合し、駆動源（66）によりボー
ルネジ（64）を自転させることによりスライダ（63）を
摺動させる構成の直交モジュールを構成単位として採用
している。そして、この直交モジュールを必要数だけ組
み合せることにより所望の自由度を達成している。

ところで、上記の構成の直交モジュールにおいては、
スライダ（63）をスムーズに摺動させるためにボールネ
ジ（64）と直動軸受（62）とを平行にしなければならな
いので、組み立ておよび組み立て後の調整が繁雑化する
という不都合がある。また、上記各構成部分同士および
各構成部分を構成する部品同士がボルトにより結合され
ているのであるから、直交モジュール全体としての剛性
を余り高くできず、ひいては直交座標型ロボットの精度
を余り高めることができないという不都合もある。さら
には、全体として部品点数が多いので、組み立て、調整
の作業工数が著しく多くなり、コストアップを招いてし
まうという不都合もある。

＜発明の目的＞ この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであ
り、構成を簡素化でき、しかも剛性を著しく高めること
ができる新規な直交モジュールを提供することを目的と
している。

＜課題を解決するための手段＞ 上記の目的を達成するための、この発明の直交モジュ
ールは、水平面に対して所定角度傾斜した面を有する断
面多角形状の中空のフレーム部材と、中空のフレーム部
材を包囲するスライドベース部材と、スライドベース部
材に自転可能に設けられ、かつフレーム部材を位置決め
すべくフレーム部材の前記傾斜面およびこの傾斜面と対
向する面とに圧接される複数個のローラ部材と、少なく
とも１つのローラ部材に回転力を与える回転駆動源とを
含んでいる。

＜作用＞ 上記の目的を達成するための、この発明の直交モジュ
ールは、水平面に対して所定角度傾斜した面を有する断
面多角形状の中空のフレーム部材をスライドベース部材
により包囲し、フレーム部材の前記傾斜面およびこの傾
斜面と対向する面とに圧接することによりフレーム部材
を位置決めする複数個のローラ部材を設けて、少なくと
も１つのローラ部材に回転駆動源により回転力を与える
ことにより、スライドベース部材を所望の位置までスラ
イドさせることができる。また、フレーム部材を一体形
成するとともに、断面形状を適宜設定することによりフ
レーム部材の剛性を十分に高くできるとともに軽量化を
達成できる。そして、剛性が高くできることに起因して
スライドベース部材の位置決め精度も高くできる。さら
に、全体として部品点数を少なくできるので、組み立
て、調整が著しく容易になり、しかも複数個のローラ部
材を圧接することによりフレーム部材とスライドベース
部材との相対的な位置決めを達成できるので、位置決め
作業も簡素化でき、しかも位置決め精度を高くできるこ
とになる。

＜実施例＞ 以下、実施例を示す添付図面によって詳細に説明す
る。

第１図はこの発明の直交モジュールの一実施例を示す
斜視図、第２図は中央縦断面図であり、断面形状が８角
形状で、かつ中空のフレーム部材（１）と、フレーム部
材（１）を嵌挿し得るスライドベース部材（２）と、ス
ライドベース部材（２）に自転可能に支持され、対向し
て配置された３対のローラ部材（3a）（3b）（3c）を２
組と、その中の１つのローラ部材（3a）のみに自転力を
与える回転駆動源（４）とを有している。

さらに詳細に説明すると、上記フレーム部材（１）は
例えば表面処理性に優れた合金鋼で構成されている。上
記１対のローラ部材（3a）は、例えばフレーム部材
（１）の上面に圧接されるように軸受（3d）によりスラ
イドベース部材（２）に支持されており、一方のローラ
部材（3a）のローラ軸をカプリング（4a）を介して回転
駆動源（４）と連結している。但し、両ローラ部材（3
a）が回転駆動源（４）と連結されていてもよい。上記
他の１対ずつのローラ部材（3b）（3c）は、例えばフレ
ーム部材（１）の下面と隣合う面にそれぞれ圧接される
ように軸（3e）によりスライドベース部材（２）に支持
されており、これら１対ずつのローラ部材（3a）（3b）
（3c）をフレーム部材（１）に圧接することにより、フ
レーム部材（１）とスライドベース部材（２）との相対
位置を正確に設定することができる。尚、スライドベー
ス部材（２）を移動させるために必要な力は、ローラ部
材（3a）とフレーム部材（１）との間に加えられる荷重
を調整することにより得られる。具体的には、対応する
ローラ部材（3a）（3b）（3c）同士の距離を調整し、ま
たは適宜弾性体を介在させ、またはローラ（3b）（3c）
を外径が異なるものと交換すること等により簡単に所望
の荷重を得ることができる。また、フレーム部材（１）
として断面８角形状のものを用いているが、断面６角形
状等適宜断面形状のものを用いることが可能である。

上記の構成の直交モジュールであれば、回転駆動源
（４）によりローラ部材（3a）を自転させるだけでよ
く、ローラ部材（3a）（3b）（3c）によりフレーム部材
（１）を挟圧している関係上、摩擦駆動力が作用し、回
転駆動源（４）の回転方向および回転量に基づいて定ま
る所定位置までスライドベース部材（２）を移動させる
ことができる。そして、回転駆動源（４）を動作させて
いない場合には、スライドベース部材（２）を所望位置
に停止させておくことができる。

＜実施例２＞ 第３図は直交モジュールを上下軸として用いる場合の
実施例を示す縦断面図であり、上記実施例と異なる点
は、フレーム部材（１）の上端部近傍にプーリ（５）を
設けるとともに、フレーム部材（１）の内部に気密的に
係合するスライド可能なピストン部材（６）を設け、両
者をワイヤ（７）で連結した点、およびフレーム部材
（１）の上端面を覆うカバー部材（８）を通して圧力流
体を供給する圧力流体源（９）を設けた点のみである。

したがって、この実施例の場合には、スライドベース
部材（２）の上方にスライドさせるべく回転駆動源
（４）を動作させる場合に、圧力流体源（９）によりフ
レーム部材（１）の内部に圧力流体を供給すればよく、
ピストン部材（６）およびプーリ（５）に巻き掛けられ
たワイヤ（７）を介してスライドベース部材（２）に上
向きの力が作用するのであるから、回転駆動源（４）の
負荷を大幅に低減できるのみならず、ローラ部材（3a）
（3b）（3c）とフレーム部材（１）との圧接力の増大を
も大幅に低減できる。さらに、バランスウェイトを外部
に設ける必要がなく、ピストン部材（６）をフレーム部
材（１）の内部に設けるだけでよいから、直交モジュー
ル全体としての大型化を大幅に抑制できる。

＜実施例３＞ 第４図はさらに他の実施例を示す縦断面図であり、実
施例１と異なる点は、４対のローラ部材（3a）（3b）
（3c）（3f）によりフレーム部材（１）を挟圧した点の
みである。

したがって、この実施例の場合には、ローラ部材の数
の増加に伴なって多少構成が複雑化するが、実施例１と
同様の作用を達成できる。

＜発明の効果＞ 以上のようにこの発明は、部品点数を減少させて構成
を簡素化できるとともに全体として軽量化を達成でき、
しかも十分に高い剛性を達成できるとともに高精度化を
も達成でき、さらに組み立て、調整を著しく容易にする
ことができるという特有の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の直交モジュールの一実施例を示す斜
視図、 第２図は中央縦断面図、 第３図は直交モジュールを上下軸として用いる場合の実
施例を示す縦断面図、 第４図はさらに他の実施例を示す縦断面図、 第５図は従来の直交モジュールの構成を概略的に示す斜
視図。 （１）……フレーム部材、（２）……スライドベース部
材、（3a）（3b）（3c）（3f）……ローラ部材、（４）
……駆動駆動源、（4a）……カプリング

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水平面に対して所定角度傾斜した面を有す
   る断面多角形状の中空のフレーム部材（１）と、中空の
   フレーム部材（１）を包囲するスライドベース部材
   （２）と、スライドベース部材（２）に自転可能に設け
   られ、かつフレーム部材（１）を位置決めすべくフレー
   ム部材（１）の前記傾斜面およびこの傾斜面と対向する
   面とに圧接される複数個のローラ部材（3a）（3b）（3
   c）（3f）と、少なくとも１つのローラ部材（3a）に回
   転力を与える回転駆動源（４）（4a）とを含むことを特
   徴とする直交モジュール。