JP2707716B2

JP2707716B2 - １軸駆動源によるデュアルヘッド装置

Info

Publication number: JP2707716B2
Application number: JP1106886A
Authority: JP
Inventors: 一郎伊藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1989-04-26
Filing date: 1989-04-26
Publication date: 1998-02-04
Anticipated expiration: 2013-02-04
Also published as: JPH02284891A

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は、産業用設備において部品移送動作を行う装
置に関し、詳しくは自動組立機等の設備において２種類
の異なる部品の装入・取出し等の動作を行うデュアルヘ
ッド装置に関する。

「従来の技術」自動組立機等の設備において、組立上の主体となる部
品に２種類の異なる部品を組付けるための移送動作を行
うには、各部品の形状に合わせた２種類の移送用のヘッ
ドが必要となる。

そして、これら２種類のヘッドを選択的に駆動するた
めに、駆動源を２軸設けたデュアルヘッド装置があっ
た。

また、駆動源は１軸とし、各ヘッドを手動あるいは自
動で交換して所望のヘッドを駆動するデュアルヘッド装
置があった。

そしてロボットのハンド部に２種類のヘッドを保持
し、割出し手段により所望のヘッドを割出して駆動する
デュアルヘッド装置があった。

「発明が解決しようとする課題」上記の従来技術のうち、駆動源を２軸設けて２種類の
ヘッドを選択的に駆動するデュアルヘッド装置には、駆
動源が２軸あるために重量が大きくなること、各駆動源
を独立させて駆動するために制御手段が複雑になること
等の問題点があった。

また、駆動源を１軸とし、各ヘッドを手動あるいは自
動で交換して所望のヘッドを駆動するデュアルヘッド装
置には、ヘッドの交換を可能とするための機構が複雑に
なること、ヘッドの交換に伴うロスタイムが発生するこ
と等の問題点があった。

そして、ロボットのハンド部に２種類のヘッドを保持
し、割出し手段により所望のヘッドを割出して使用する
デュアルヘッド装置には、前記割出し手段を作動させる
ための専用の駆動源、あるいはクラッチ等の動力伝達切
換手段が必要になること等の問題点があった。

本発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、
その課題とするところは、２種類のヘッドを１軸の駆動
源により選択的に駆動し、簡単な構造で２種類の異なる
部品の移送が可能なデュアルヘッド装置を提供すること
である。

「課題を解決するための手段」上記の課題を解決するために本発明は、駆動用歯車を
正逆回転させる１軸の駆動源と、前記駆動用歯車と噛合
って前記駆動源により回転駆動される第１の歯車と、前
記第１の歯車と噛合って前記第１の歯車の回転により回
転駆動される第２の歯車と、前記第1,第２の歯車にそれ
ぞれ固着された互いに平行な第1,第２のおねじ部材と、
それら第1,第２のおねじ部材にそれぞれ螺合し回転を拘
束された第1,第２のめねじ部材と、それら第1,第２のめ
ねじ部材にそれぞれ固着された第1,第２のヘッドとを備
え、それら第1,第２のヘッドは前記駆動源の回転により
前記第1,第２のおねじ部材の軸線方向で互いに逆方向に
駆動されることを特徴とする、１軸駆動源によるデュア
ルヘッド装置を提供する。

「作用」上記構成によれば、駆動源による駆動用歯車の正逆回
転により、第１のおねじ部材を介さずに第１の歯車が回
転駆動されると共に、この第１の歯車の回転によって第
２の歯車が回転駆動され、第1,第２のおねじ部材、第1,
第２のめねじ部材を介して第1,第２のヘッドが前記第1,
第２のおねじ部材の軸線方向で互いに逆方向に駆動され
る。まず、前記駆動源によって前記駆動用歯車を一の回
転方向に駆動し、一方のヘッドを組立上の主体となる部
品に向けて駆動して一の部品を移送し、次に前記駆動源
によって前記駆動用歯車を他の回転方向に駆動し、他方
のヘッドを前記組立上の主体となる部品に向けて駆動し
て他の部品を移送するというように、１軸の駆動源を正
逆回転させることにより、２種類の部品が順次組立上の
主体となる部品に向けて移送される。また、第１のおね
じ部材を介さずに第1,第２の歯車を駆動しているため、
第１のおねじ部材によるねじり変形に影響されずに第1,
第２のヘッドをタイミングよく互いに逆に駆動すること
ができる。その結果、第1,第２のヘッドによる２つの部
品の移送をタイミング良く行うことができる。

「実施例」以下本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は本発明の１軸駆動源によるデュアルヘッド装
置を示す正面図、第２図はそのII−II線断面図、第３図
は左側面図である。

このデュアルヘッド装置は、メインフレーム１と、該
メインフレーム１に固着されたブラケット３とに各部品
が組付けられて構成されている。

ブラケット３には１軸の正逆回転可能なモータ５が固
着されている。モータ５にはピニオン７が、図示しない
キー等の動力伝達手段を介して組付けられている。

中間歯車９は、小歯車9aと大歯車9bとが一体に形成さ
れている。小歯車9aはピニオン７と噛み合っている。大
歯車9bは、歯数が等しい歯車10と噛み合っている。従っ
て、第２図において、モータ５によりピニオン７が時計
方向に回転駆動されれば中間歯車９は反時計方向に回転
し、歯車10は時計方向に回転する。また、モータ５が逆
転し、ピニオン７が反時計方向に回転駆動されれば中間
歯車９は時計方向に回転し、歯車10は反時計方向に回転
する。

中間歯車９には第１のボールねじ11が、そして歯車10
には第２のボールねじ12が、それぞれ図示しないキー等
の動力伝達手段を介して組付けられている。第1,第２の
ボールねじ11,12にはいずれも右ねじが螺刻されてい
る。第1,第２のボールねじ11,12は、メインフレーム１
のブラケット３側の端面に固着されたベアリングユニッ
ト13,13、およびメインフレーム１の他の端部に設けら
れたラジアル玉軸受14,14により軸支されている。ベア
リングユニット13,13にはそれぞれ２個のアンギュラ玉
軸受13aが内蔵されており、第1,第２のボールねじ11,12
に作用する主なラジアル荷重とスラスト荷重とを負担し
ている。

第1,第２のボールナット15,16は第1,第２のボールね
じ11,12にそれぞれ螺合している。第1,第２のボールナ
ット15,16は、ボルト17により第1,第２のテーブル19,20
にそれぞれ固着されている。第1,第２のテーブル19,20
は、リニアスライドガイドであるレール21,21により高
精度で案内されて第1,第２のボールねじ11,12の軸線方
向にそれぞれ摺動自在となっている。第1,第２のボール
ナット15,16は第1,第２のテーブル19,20によりそれぞれ
回転を拘束されているので、第1,第２のボールねじ11,1
2の回転により第1,第２のテーブル19,20が第1,第２のボ
ールねじ11,12の軸線方向に駆動される。

第１のテーブル19には第１のヘッド23は固着され、第
２のテーブル20には第２のヘッド24が固着されている。
これら第1,第２のヘッド23,24は、部品等をピックアッ
プするチャックあるいは治具等を備えており、第１のヘ
ッド23と第２のヘッド24とでは、相異なる形状の部品が
保持可能である。

「作動」上記構成の作動につき説明する。

まずモータ５により、第２図においてピニオン７が時
計方向に回転駆動されると、中間歯車９が反時計方向に
回転する。従って第１のボールねじ11も反時計方向に回
転する。ここで、第１のボールねじ11には右ねじが螺刻
されているので、第１図において第１のヘッド23は、第
１のボールナット15,第１のテーブル19を介して、ブラ
ケット３から離れる方向である矢印Ａの方向に駆動され
て破線にて示す前端位置に向かう。また、この時歯車10
は第２図において時計方向に回転する。従って第２のボ
ールねじ12も時計方向に回転し、第２のボールねじ12に
は右ねじが螺刻されているので、第１図において第２の
ヘッド24は、第２のボールナット16,第２のテーブル20
を介して、ブラケット３に近付く方向である矢印Ｂの方
向に駆動されて破線にて示す後端位置に向かう。

次に、モータ５が逆転され、第２図においてピニオン
７が反時計方向に回転駆動されると、中間歯車９、およ
び第１のボールねじ11が時計方向に回転し、第１図にお
いて第１のヘッド23は、第１のボールナット15,第１の
テーブル19を介して、ブラケット３に近付く方向である
矢印Ｃの方向に駆動されて二点鎖線にて示す後端位置に
向かう。また、この時歯車10、および第２のボールねじ
12は第２図において反時計方向に回転するから、第１図
において第２のヘッド24は、第２のボールナット16,第
２のテーブル20を介して、ブラケット３から離れる方向
である矢印Ｄの方向に駆動されて二点鎖線にて示す前端
位置に向かう。

このようにして、ピニオン７が時計方向に回転駆動さ
れれば、第１のヘッド23はＡ方向へ、第２のヘッド24は
Ｂ方向へと同時に駆動され、ピニオン７が反時計方向に
回転駆動されれば、第１のヘッド23はＣ方向へ、第２の
ヘッド24はＤ方向へと同時に駆動される。第1,第２のヘ
ッド23,24は、それぞれ同時に逆方向に駆動され、モー
タ５が逆転されれば、第1,第２のヘッド23,24の駆動方
向もそれぞれ逆転される。

従って、モータ５の正逆回転によって、第1,第２のヘ
ッド23,24により、２種類の異なる部品を、組立上の主
体となる部品に順次装入することができる。また、おね
じ部材11,12を介さずにモータ５によるピニオン７の回
転駆動を歯車9,10に伝達して、これら歯車9,10を回転駆
動しているため、おねじ部材11,12のねじり変形に影響
されずに第1,第２のヘッド23,24をタイミングよく互い
に逆に駆動することができる。その結果、第1,第２のヘ
ッド23,24による２つの部品の移送やタイミング良く行
うことができる。

本実施例による１軸駆動源によるデュアルヘッド装置
を、直交座標系ロボットのＺ軸に設ければ、２種の部品
を装入するにあたっての使い勝手が向上できるととも
に、駆動源が１軸の為、軽量，低コストで実施できる。

また本実施例によれば、１軸の駆動源としてモータを
使用しているので、電気的制御により各ヘッドのストロ
ークを任意に変更できるという効果がある。

「他の実施例」本発明は上記実施例の細部にまで限定されるものでは
なく、例えば上記実施例ではテーブルに固着されたヘッ
ドは、部品の装入・取出を行うための該部品等をピック
アップするチャックあるいは治具を備えたものであった
が、前記ヘッドをねじ締めヘッドとすれば、呼びあるい
は頭部形状の異なる２種類のねじを順次締結することが
できる。

また、上記実施例ではおねじ部材とめねじ部材とをボ
ールねじとボールナットの組合わせとしているが、ねじ
部を台形ねじとした、ねじとナットの組合わせによって
も同様の作動が得られ、かつ大きな負荷に対応できる。

そして、上記実施例ではレールとしてリニアスライド
ガイドを使用してテーブルが案内されるようになってい
るが、前記レールにボールブッシュ等の直線運動ガイド
を使用するのであってもよい。

そして、上記実施例では１軸の駆動源としてモータを
使用してヘッドのストロークを変更可能にしているが、
ヘッドのストロークは一定とし、駆動源として正逆回転
可能なエヤー式ロータリーアクチュエータを使用すれ
ば、より安価に実施可能である。

「発明の効果」以上述べたように、本発明の１軸駆動源によるデュア
ルヘッド装置では、駆動源による駆動用歯車の正逆回転
により、第１のおねじ部材を介さずに第１の歯車が回転
駆動されると共に、この第１の歯車の回転によって第２
の歯車が回転駆動され、第1,第２のおねじ部材、第1,第
２のめねじ部材を介して、第1,第２のヘッドが前記第1,
第２のおねじ部材の軸線方向で互いに逆方向に駆動され
るので、前記駆動源の正逆回転により、２種類の部品が
順次組立上の主体となる部品に向けて移送される。

このように、本発明によれば、１軸の駆動源により機
械的な切換手段を必要としない簡単な構造で２種類の異
なる部品の選択的な移送が可能になるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明の実施例である１軸駆動源によるデュア
ルヘッド装置を示す正面図、第２図は前記デュアルヘッ
ド装置のII−II線断面図、第３図は前記デュアルヘッド
装置の第２のヘッドを省略して示す左側面図である。５…モータ、９…中間歯車、10…歯車、11,12…第1,第
２のボールねじ、15,16…第1,第２のボールナット、23,
24…第1,第２のヘッド。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動用歯車を正逆回転させる１軸の駆動源
と、前記駆動用歯車と噛合って前記駆動源により回転駆動さ
れる第１の歯車と、前記第１の歯車と噛合って前記第１の歯車の回転により
回転駆動される第２の歯車と、前記第1,第２の歯車にそれぞれ固着された互いに平行な
第1,第２のおねじ部材と、それら第1,第２のおねじ部材にそれぞれ螺合し、回転を
拘束された第1,第２のめねじ部材と、それら第1,第２のめねじ部材にそれぞれ固着された第1,
第２のヘッドとを備え、前記第1,第２のヘッドは、前記駆動用歯車の回転により
前記第1,第２のおねじ部材の軸線方向で互いに逆方向に
駆動されることを特徴とするデュアルヘッド装置。