JP2887426B2 - Single axis combined motion unit - Google Patents

Single axis combined motion unit

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JP2887426B2
JP2887426B2 JP4298207A JP29820792A JP2887426B2 JP 2887426 B2 JP2887426 B2 JP 2887426B2 JP 4298207 A JP4298207 A JP 4298207A JP 29820792 A JP29820792 A JP 29820792A JP 2887426 B2 JP2887426 B2 JP 2887426B2
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shaft
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nuts
rotate
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恵延 小泉
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Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、2つのナットにより軸
を軸方向に移動すると共に回転させる一軸複合動作ユニ
ットに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a single-shaft combined operation unit in which a shaft is axially moved and rotated by two nuts.

【0002】[0002]

【従来の技術】直交X−Yロボット或いはスカラ型ロボ
ットにはチャックやハンドをZ軸及びθ軸方向に移動及
び回転させる一軸複合動作ユニットがアームの先端に設
けられている。この種の一軸複合動作ユニットとして、
本出願人は先に図4に示すような、スプラインナット及
びボールねじナットを各々ロータ部としたモータを構成
し、上記各ナットを直接回転駆動する図4に示すダイレ
クトドライブ式の一軸複合動作ユニットを提案した。
2. Description of the Related Art An orthogonal XY robot or a scalar type robot is provided with a single-axis composite operation unit for moving and rotating a chuck or a hand in the Z-axis and θ-axis directions at the tip of an arm. As this kind of uniaxial composite operation unit,
The applicant has previously constructed a motor having a spline nut and a ball screw nut as rotor portions as shown in FIG. 4 and directly drives the above-mentioned nuts to rotate directly. Suggested.

【0003】即ち、図4において、軸1の略中央部から
上方側の外周には、ねじ溝1aが設けられ、下方側の外
周には軸線に平行なスプライン溝1bが設けられ、ねじ
溝1aにはボールねじナット3が係合し、スプライン溝
1bにはスプラインナット2が係合するように離間して
配設されている。さらに、ボールねじナット3の外周中
央には、例えば周方向にN・S極が着磁された環状の永
久磁石からなるロータ部4が配設され、これに固定子5
が所定の間隔をあけて対向配置している。固定子5の上
下端は一対のコアホルダー5aによって挟持され、この
固定子5と上記回転子4によって回転駆動用のモータM
1が構成されている。
That is, in FIG. 4, a screw groove 1a is provided on the outer periphery of the shaft 1 from the substantially central portion to the upper side, and a spline groove 1b parallel to the axis is provided on the lower outer periphery of the shaft 1. , The ball screw nut 3 is engaged with the spline groove 1b, and the spline nut 2 is spaced apart from the spline groove 1b. Further, at the center of the outer periphery of the ball screw nut 3, a rotor portion 4 composed of, for example, an annular permanent magnet whose N and S poles are magnetized in the circumferential direction is disposed.
Are arranged facing each other at a predetermined interval. The upper and lower ends of the stator 5 are sandwiched by a pair of core holders 5a, and the stator 5 and the rotor 4
1 is configured.

【0004】一方、上記スプラインナット2の外周中央
にも、ロータ部6が配設されていて固定子7が対向配置
されている。固定子7の上下端は一対のコアホルダー7
aによって挟持され、これら固定子7と上記回転子6に
よってスプラインナット2を回転駆動するモータM2を
構成している。これらモータM1及びM2の各固定子
5,7は、直交X−Yロボット或いはスカラ型ロボット
のアームに取り付けられた円筒状のハウジング8の内周
に各々離間して嵌合固着されている。また、各固定子
5,7のコアホルダー5a,7aの内周縁と、上記ボー
ルねじナット3及びスプラインナット2との間には、サ
ポートベアリング9,10を配設している。
[0004] On the other hand, a rotor portion 6 is also provided at the center of the outer periphery of the spline nut 2 and a stator 7 is arranged to face the spline nut 2. The upper and lower ends of the stator 7 are a pair of core holders 7.
a, and constitutes a motor M2 for rotating the spline nut 2 by the stator 7 and the rotor 6 described above. The stators 5 and 7 of the motors M1 and M2 are separately fixed to the inner periphery of a cylindrical housing 8 attached to the arm of the orthogonal XY robot or the SCARA robot. Support bearings 9 and 10 are disposed between the inner peripheral edges of the core holders 5 a and 7 a of the stators 5 and 7 and the ball screw nut 3 and the spline nut 2.

【0005】そして、モータM1を回転駆動すると、こ
れと一体のボールねじナット3が直接回転し、ボールね
じがねじ溝1aを移動することにより軸1がZ軸方向に
移動する。一方、モータM2を回転駆動するとスプライ
ンナット2が直接回転し、これがスプライン溝1bに係
合して軸1をθ軸方向に回転させる。
When the motor M1 is driven to rotate, the ball screw nut 3 integral with the motor M1 directly rotates, and the ball screw moves in the screw groove 1a, whereby the shaft 1 moves in the Z-axis direction. On the other hand, when the motor M2 is rotationally driven, the spline nut 2 rotates directly, and this engages with the spline groove 1b to rotate the shaft 1 in the θ-axis direction.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ように構成すると、軸1をZ軸方向及びθ軸方向に移動
または回転させるために、専用の各ナット2,3を使用
していることから、軸1に対してZ軸方向のみ、或いは
θ軸方向のみに大きな負荷が加わった場合は、この負荷
をボールねじナット3或いはスプラインナット2が個々
に受けることになる。従って、高負荷に対して正常に動
作させるためには、各ナット2,3を回転駆動可能な性
能を有するモータM1,M2にしなくてはならず、必然
的に大型化してしまう問題点がある。また、軸1をZ軸
方向またはθ軸方向に単独に移動または回転させる場合
は、一方のモータM1またはM2の一方を駆動し、他方
をロック状態にしなくてはならず、このロックによって
モータが発熱する問題点がある。
However, with the above configuration, the dedicated nuts 2 and 3 are used to move or rotate the shaft 1 in the Z-axis direction and the θ-axis direction. When a large load is applied to the shaft 1 only in the Z-axis direction or only in the θ-axis direction, the ball screw nut 3 or the spline nut 2 receives this load individually. Therefore, in order to operate normally under a high load, each of the nuts 2 and 3 must be provided with the motors M1 and M2 having a performance capable of rotationally driving, and there is a problem that the size is inevitably increased. . When the shaft 1 is moved or rotated independently in the Z-axis direction or the θ-axis direction, one of the motors M1 or M2 must be driven and the other must be in a locked state. There is a problem of generating heat.

【0007】本発明は、このような問題点を解消するた
めになされたもので、大きな耐荷重を有しながらシンプ
ルな構成で小型化することができ、しかも、発熱を減少
させることのできる一軸複合動作ユニットを提供するこ
とを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and has a simple structure that has a large withstand load, can be reduced in size with a simple structure, and can reduce heat generation. It is an object to provide a composite operation unit.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】 本発明は、螺旋状の
じ溝を外周に設けた軸と、このねじ溝に係合して軸を移
動させるナットとを備えた一軸複合動作ユニットにおい
上記軸には一方側と他方側に各々リードが異なる第
1及び第2のねじ溝が設けられ、この第1のねじ溝には
第1のモータによって回転駆動される第1のナットを係
合させ、第2のねじ溝には第2のモータによって回転駆
動される第2のナットを係合させて、上記第1及び第2
のナットを上記第1及び第2のモータで共に回転させつ
つ、上記軸に対し回転を伴わない軸方向移動や軸方向移
動を伴わない回転等の各種の動作を付与可能に構成して
いる。
Means for Solving the Problems The present invention provides a single-shaft composite including a shaft provided with a spiral screw groove on the outer periphery, and a nut engaged with the screw groove to move the shaft. Operating unit smell
Te, respectively first and second thread groove leads are different are provided on one side and the other side in the shaft, to the first screw groove
A first nut, which is rotationally driven by a first motor, is engaged, and the second screw groove is rotated by a second motor.
And a second nut which is dynamic engaged, the first and second
The nuts are rotated by the first and second motors together.
In addition, axial movement without rotation or axial movement
Various operations such as rotation without movement can be provided .

【0009】[0009]

【作用】軸の外周に設けた一方側と他方側に各々リード
が異なる第1及び第2のねじ溝に、各々モータによって
回転駆動される第1及び第2のナットを個々に係合させ
る構成とし、これら第1及び第2のナット両者を協調制
御することにより、軸がZ軸方向及びθ軸方向に移動ま
たは回転させる。このとき、軸に掛かるZ軸方向または
θ軸方向の負荷は、第1及び第2のナットの双方に分散
されるので、比較的小さな耐荷重のナット及びこれを回
転駆動するモータが使用可能となることから小型化でき
る。また、軸をZ軸方向またはθ軸方向の一方に移動ま
たは回転させる場合であっても、常に第1及び第2のモ
ータを回転させるため、ロック状態による発熱がなくな
る。
The first and second nuts, each of which is rotationally driven by a motor, are individually engaged with first and second screw grooves provided on one side and the other side of the shaft and having different leads on the other side. The shaft is moved or rotated in the Z-axis direction and the θ-axis direction by cooperatively controlling both the first and second nuts. At this time, since the load on the shaft in the Z-axis direction or the θ-axis direction is distributed to both the first and second nuts, a relatively small load-bearing nut and a motor for rotating the nut can be used. Therefore, the size can be reduced. Further, even when the shaft is moved or rotated in one of the Z-axis direction and the θ-axis direction, since the first and second motors are always rotated, heat generation due to the locked state is eliminated.

【0010】[0010]

【実施例】 以下、本発明にかかる一軸複合動作ユニッ
トの実施例について図面を参照しながら説明する。図1
において、軸21の外周には、中央を境にした一方側と
他方側に各々リードが異なる第1のねじ溝21aと、第
2のねじ溝21bが設けられている。軸21の一方側に
設けた第1のねじ溝21aは、所定のリード角θ1とリ
ードピッチ を有している。これに対して、軸21の
他方側に設けた第2のねじ溝21bは、上記第1のねじ
溝21aに対してリード角θ2を2×θ1に設定すると
共に、リードピッチ 2×l に設定している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the uniaxial composite operation unit according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG.
In the outer periphery of the shaft 21, a first screw groove 21a and a second screw groove 21b having different leads are provided on one side and the other side with respect to the center. The first screw groove 21a provided on one side of the shaft 21 has a predetermined lead angle θ1 and the lead pitch l 1. In contrast, the second screw groove 21b provided on the other side of the shaft 21 sets a lead angle θ2 to 2 × .theta.1 with respect to the first screw groove 21a, the lead pitch l 2 2 × l is set to 1 .

【0011】 そして、第1のねじ溝21aにはボール
ねじナットからなる第1のナット22が係合し、リード
が異なる第2のねじ溝21bには、このリード角及びリ
ードピッチに合致したボールねじナットからなる第2の
ナット23が係合するように離間して配設されている。
ボールねじナットからなる第1のナット22は周知の構
成であり、円筒状のナット22aと左右のエンドキャ
ップ22bによって囲まれた内部には、上記ねじ溝21
aを循環する図示しない多数のボールが内設され、ナッ
22aの外周にはサポートベアリング22cを介し
て外輪22dが回転自在に設けられている。この外輪2
2dには取付け孔22eが形成されている。また、第
のナット23も同様に構成されている。
A first nut 22 composed of a ball screw nut is engaged with the first screw groove 21a, and a ball matching the lead angle and the lead pitch is fitted to the second screw groove 21b having a different lead. The second nut 23 made of a screw nut is disposed so as to be engaged with the second nut 23 so as to be engaged therewith.
The first nut 22 composed of a ball screw nut has a well-known configuration, and the inside of the first groove 22 surrounded by a cylindrical nut portion 22a and left and right end caps 22b has the above-described screw groove 21.
A number of balls (not shown) circulating a are provided inside, and an outer ring 22d is rotatably provided on the outer periphery of the nut portion 22a via a support bearing 22c. This outer ring 2
An attachment hole 22e is formed in 2d. Also, the second
The nut 23 is similarly configured.

【0012】上記第1のナット22の隣には、図2に示
すように、軸21と同軸に駆動用の第1のモータM1が
並設され、第2のナット23の隣には、やはり軸21と
同軸に駆動用の第2のモータM2が並設されている。そ
して、これら第1及び第2のモータM1,M2は、離間
して配設された第1及び第2のナット22,23の間に
位置するように並設されている。
As shown in FIG. 2, a first motor M1 for driving is provided next to the first nut 22 coaxially with the shaft 21, and next to the second nut 23, as shown in FIG. A second motor M2 for driving is provided side by side coaxially with the shaft 21. The first and second motors M1 and M2 are juxtaposed so as to be located between the first and second nuts 22 and 23 which are arranged apart from each other.

【0013】また、上記第1及び第2のモータM1,M
2との間には、これらモータによって回転駆動される両
ナット22,23の各々の回転角度を正確に検出するた
めの一対のロータリーエンコーダーRE1,RE2が、
やはり軸21と同軸に並設されている。そして、上記第
1のモータM1の後述するロータ部24と上記第1のナ
ット22及びロータリーエンコーダーRE1とは、軸2
1の外周に回転自在に配設された第1の連結部材36を
介して連結されている。また、同様に上記第2のモータ
M2のロータ部27と上記第2のナット23及びロータ
リーエンコーダーRE2も、第2の連結部材37を介し
て連結されている。
The first and second motors M1, M
2, a pair of rotary encoders RE1 and RE2 for accurately detecting the rotation angle of each of the nuts 22 and 23 rotationally driven by these motors,
Again, they are arranged coaxially with the shaft 21. The first motor M1 has a rotor 24, which will be described later, and the first nut 22 and the rotary encoder RE1 are connected to the shaft 2
1 is connected via a first connecting member 36 rotatably disposed on the outer periphery of the first member. Similarly, the rotor portion 27 of the second motor M2, the second nut 23, and the rotary encoder RE2 are also connected via a second connection member 37.

【0014】上記第1のモータM1は、上記第1の連結
部材36と一体に、例えば周方向にN・S極が着磁され
た環状の永久磁石からなるロータ部24が配設されてい
る。さらに、ロータ部24の外周には固定子コア25が
所定の間隔をあけて対向配置されている。固定子コア2
5には、図示しない複数の突極が形成され、各突極には
各相の駆動コイル26が巻回されている。この固定子コ
ア25の駆動コイル26に所定の駆動電流を通電するこ
とにより、ロータ部24が回転付勢されると共に、第1
の連結部材36を介して第1のナット22とロータリー
エンコーダーRE1が所定の回転角度をもって回転駆動
される。
The first motor M1 is provided with a rotor section 24 made of, for example, an annular permanent magnet having N and S poles magnetized in the circumferential direction, integrally with the first connecting member 36. . Further, stator cores 25 are arranged on the outer periphery of the rotor section 24 so as to face each other at a predetermined interval. Stator core 2
5, a plurality of salient poles (not shown) are formed, and a driving coil 26 of each phase is wound around each salient pole. When a predetermined drive current is applied to the drive coil 26 of the stator core 25, the rotor portion 24 is rotationally urged, and the first
The first nut 22 and the rotary encoder RE1 are rotationally driven at a predetermined rotation angle via the connecting member 36 of FIG.

【0015】一方、上記第2のモータM2も上記第1の
モータM1と同様に構成され、上記第2の連結部材37
と一体に、例えば永久磁石からなるロータ部27が配設
されている。さらに、ロータ部27の外周には固定子コ
ア28が対向配置され、この固定子コア28の複数の突
極にも各相の駆動コイル29が巻回されている。そし
て、上記駆動コイル29に所定の駆動電流を通電するこ
とにより、ロータ部27が回転付勢されると共に、第2
の連結部材37を介して、第2のナット23及びロータ
リーエンコーダーRE2が所定の回転角度をもって回転
駆動される。
On the other hand, the second motor M2 is configured similarly to the first motor M1, and the second connecting member 37
A rotor unit 27 made of, for example, a permanent magnet is provided integrally with the rotor unit 27. Further, a stator core 28 is disposed on the outer periphery of the rotor portion 27 so as to face the same, and drive coils 29 of each phase are wound around a plurality of salient poles of the stator core 28. By applying a predetermined drive current to the drive coil 29, the rotor portion 27 is urged to rotate, and the second
The second nut 23 and the rotary encoder RE2 are rotationally driven at a predetermined rotation angle via the connecting member 37 of FIG.

【0016】 第1のモータM1の固定子コア25の端
面には、内周に第1のナット22を嵌合し、ボルト38
によって固定した円筒状のナットホルダー30、及び側
板31がネジ32によって一体連結されている。また、
第2のモータM2の固定子コア28の端面にも、内周に
第2のナット23を嵌合し、ボルト39によって固定し
たナットホルダー33、及び側板34がネジ35によっ
て一体連結されている。そして、ナットホルダー30,
33或いは側板31,34は、前述した直交X−Yロボ
ット或いはスカラ型ロボットのアームに取り付けられ
る。
The first nut 22 is fitted on the inner periphery of the end face of the stator core 25 of the first motor M1 , and a bolt 38
The cylindrical nut holder 30 and the side plate 31 fixed by the screw are integrally connected by a screw 32. Also,
Also on the end face of the stator core 28 of the second motor M2, the nut nut 33 is fitted on the inner periphery, and the nut holder 33 and the side plate 34 fixed by bolts 39 are integrally connected by screws 35. And nut holder 30,
33 or the side plates 31 and 34 are attached to the arm of the orthogonal XY robot or the scalar robot described above.

【0017】 次に、以上の構成からなる一軸複合動作
ユニットの動作を説明する。第1のナット22はモータ
M1の各相の駆動コイル26に所定の電流を通電するこ
とにより、ロータ部24が回転付勢されて直説回転する
ように構成されている。一方、第2のナット23は同様
にモータM2によりロータ部27を回転付勢さること
により回転するように構成されている。これら第1及び
第2のナット22、23両者の回転を差動動作として協
調制御させ、軸21Z軸方向およびθ軸方向に移動ま
たは回転させる。
Next, the operation of the single-axis composite operation unit having the above configuration will be described. The first nut 22 is configured so that when a predetermined current is applied to the drive coils 26 of each phase of the motor M1, the rotor portion 24 is rotationally urged to rotate in a straight line. On the other hand, the second nut 23 is configured to rotate by Rukoto rotate biasing the rotor portion 27 by the motor M2 as well. The rotation of both the first and second nuts 22 and 23 is coordinated and controlled as a differential operation to move or rotate the shaft 21 in the Z-axis direction and the θ-axis direction.

【0018】 即ち、軸21の両ねじ溝21a,21b
の設定関係は、第2のねじ構21bを第1のねじ溝21
aに対してリード角θ2を2×θ1に設定し、リードピ
ッチ 2×l に設定しているから、第1のナット
22と第2のナット23との回転数を2対1として、同
一方向に回転付勢すると軸21は回転せず軸方向に移動
する。軸21を回転させずに逆方向に移動させるには、
上記第1のナット22と第2のナット23を上記と同じ
回転数比で逆方向に回転付勢すればよい。
That is, both screw grooves 21 a and 21 b of the shaft 21
Is set so that the second screw structure 21b is connected to the first screw groove 21.
Set the lead angle θ2 to 2 × .theta.1 with respect to a, because they set the lead pitch l 2 to 2 × l 1, and the first nut 22 a rotational speed of the second nut 23 2: 1 When the shaft 21 is urged to rotate in the same direction, the shaft 21 does not rotate and moves in the axial direction. To move in the opposite direction the shaft 21 without rotating,
What is necessary is just to urge the first nut 22 and the second nut 23 in the opposite direction at the same rotational speed ratio as above.

【0019】 また、上記第1のナット22と第2のナ
ット23を同一の回転数で正転方向に回転付勢すると、
軸21は軸方向移動はせず正転方向に回転する。軸21
軸方向移動はさせずに、逆転方向に回転させるには、
上記第1のナット22と第2のナット23を同じ回転数
で逆転方向に回転付勢すればよい。以上の動作は、軸2
1を前進・後退、及び正転・逆転させた基本動作である
が、両ナット22,23を適宜の回転数及び回転方向に
よって回転付勢することにより、軸21に複雑な動作を
させることができる。
When the first nut 22 and the second nut 23 are urged to rotate in the forward direction at the same rotation speed,
The shaft 21 does not move in the axial direction but rotates in the normal rotation direction. Shaft 21
The without axial movement, To rotate in the reverse direction,
What is necessary is just to urge the first nut 22 and the second nut 23 to rotate in the reverse direction at the same rotation speed. The above operation is performed on axis 2
This is a basic operation in which the shaft 1 is moved forward and backward, and is rotated forward and backward. However, it is possible to cause the shaft 21 to perform a complicated operation by urging the nuts 22 and 23 to rotate at an appropriate rotation speed and rotation direction. it can.

【0020】 このような動作を得るには、第1及び第
2のモータM1,M2を協調して駆動制御させることに
なるが、前述のように両モータM1,M2にはロータリ
ーエンコーダーRE1,RE2が設けられ、これから得
られた回転角度信号に基づき、第1及び第2のナット2
2,23の回転角度をマイクロコンピュータを用いて協
調制御するならば、軸21のZ軸及びθ軸方向の高精度
な位置制御が容易に達成される。そして、軸21の下端
に固設したロボット等のチャックを図示しないワークに
対して精度よく位置決めしたり、或いは移動させること
ができる。
In order to obtain such an operation, the first and second motors M1 and M2 are cooperatively driven and controlled. As described above, the rotary encoders RE1 and RE2 are connected to both motors M1 and M2. Are provided, based on the rotation angle signal obtained from the first and second nuts 2.
If the rotational angles of the shafts 2 and 23 are cooperatively controlled using a microcomputer, highly accurate position control of the shaft 21 in the Z-axis and θ-axis directions can be easily achieved. Then, a chuck such as a robot fixed to the lower end of the shaft 21 can be accurately positioned or moved with respect to a work (not shown).

【0021】 図3は、軸の他の実施例を示すもので、
軸41の外周には、中央を境にした一方側と他方側の直
径を異ならせ、各々リードが異なる第1のねじ溝41a
と第2のねじ溝41bが設けられている。小径に形成さ
れた軸41の一方側に設けた第1のねじ溝41aは、所
定のリード角θ3とリードピッチ を有している。こ
れに対して、大径に形成された軸41の他方側に設けた
第2のねじ溝41bは、上記第1のねじ溝41aに対し
て同じ角度のリード角θ4に設定すると共に、リードピ
ッチ が異なるように設定されている。そして、第1
のねじ溝41a及び第2のねじ溝41bには、各々のリ
ード角及びリードピッチに適合する図示しない第1及び
第2のナットが係合するようにされている。このような
軸41を用いて一軸複合動作ユニットを構成しても、前
述した動作をさせることができる。
FIG. 3 shows another embodiment of the shaft.
On the outer periphery of the shaft 41, a first screw groove 41a having different diameters on one side and the other side with respect to the center, each having a different lead.
And a second screw groove 41b. The first screw groove 41a provided on one side of the axis 41 a smaller diameter has a predetermined lead angle θ3 and the lead pitch l 3. On the other hand, the second screw groove 41b provided on the other side of the shaft 41 having a large diameter is set at the same lead angle θ4 with respect to the first screw groove 41a, and the lead pitch is set to the same value. l 4 is set to be different. And the first
The first and second nuts (not shown) that fit the respective lead angles and lead pitches are engaged with the screw groove 41a and the second screw groove 41b. The above-described operation can be performed even when a single-axis composite operation unit is configured using such a shaft 41.

【0022】尚、上述の実施例は一例を示すもので、第
1のナットはボールねじナットに限らず、一般的なねじ
とナットの構成であっても良く、また、モータをステッ
ピングモータの構成とする等、本発明を逸脱しない範囲
で種々変更可能である。
The above-described embodiment is merely an example. The first nut is not limited to a ball screw nut, but may be a general screw and nut configuration. Various modifications can be made without departing from the present invention.

【0023】[0023]

【発明の効果】 以上の説明から明らかなように、本発
明の一軸複合動作ユニットによれば、軸の外周に設けた
一方側と他方側に各々リードが異なる第1及び第2のね
じ溝に、各々第1のモータ及び第2のモータによって回
転駆動される第1及び第2のナットを個々に係合させる
構成としたので、これら第1及び第2のナット両者を
1及び第2のモータで協調制御することにより、両者を
共に回転させつつ軸をZ軸方向及びθ軸方向に移動また
は回転させることができる。このとき、軸に掛かるZ軸
方向またはθ軸方向の負荷は、第1及び第2のナットが
共に回転しているので第1及び第2のナットの双方に分
散される。この結果、比較的小さな耐荷重のナット及び
これを回転駆動するモータが使用可能となるので、ユニ
ットを小型化できる。また、軸をZ軸方向またはθ軸方
向の一方に移動または回転させる場合であっても、常に
第1及び第2のモータを回転させるため、ロック状態に
よる発熱を低減することができる利点がある。
As is apparent from the above description, according to the uniaxial combined operation unit of the present invention, the first and second screw grooves provided with different leads on one side and the other side provided on the outer periphery of the shaft. , since a structure for engaging the first and second nut which is rotationally driven by each first motor and the second motor individually, the first and second nut both the
By coordinated control at 1 and a second motor, both
The shaft can be moved or rotated in the Z-axis direction and the θ-axis direction while rotating together . At this time, the load applied to the shaft in the Z-axis direction or the θ-axis direction is caused by the first and second nuts.
Because they are rotating together, they are distributed to both the first and second nuts . As a result, a relatively small load-bearing nut and a motor for rotating the nut can be used, so that the unit can be downsized. Further, even when the shaft is moved or rotated in one of the Z-axis direction and the θ-axis direction, since the first and second motors are always rotated, there is an advantage that heat generation due to the locked state can be reduced. .

【0024】[0024]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一軸複合動作ユニットの実施例を示す
一部分解側面図である。
FIG. 1 is a partially exploded side view showing an embodiment of a uniaxial composite operation unit of the present invention.

【図2】同モータ駆動一軸複合動作ユニットを示す断面
図である。
FIG. 2 is a sectional view showing the motor-driven single-axis composite operation unit.

【図3】軸の構成を示す側面図である。FIG. 3 is a side view showing a configuration of a shaft.

【図4】従来のモータ駆動一軸複合動作ユニットを示す
断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a conventional motor-driven single-axis composite operation unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 軸 21a 第1のねじ溝 21b 第2のねじ溝 22 第1のナット(ボールねじナット) 23 第2のナット(ボールねじナット) 24,27 ロータ部 25,28 固定子36,37 連結部材 M1 第1のモータ M2 第2のモータReference Signs List 21 shaft 21a first screw groove 21b second screw groove 22 first nut (ball screw nut) 23 second nut (ball screw nut) 24, 27 rotor part 25, 28 stator 36, 37 connecting member M1 First motor M2 Second motor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F16H 25/20 - 25/24 H02K 7/06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) F16H 25/20-25/24 H02K 7/06

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 螺旋状のねじ溝を外周に設けた軸と、こ
のねじ溝に係合して上記軸を移動させるナットとを備え
一軸複合動作ユニットにおいて、上記軸には一方側と
他方側に各々リードが異なる第1及び第2のねじ溝が設
けられ、この第1のねじ溝には第1のモータによって回
転駆動される第1のナットを係合させ、上記第2のねじ
溝には第2のモータによって回転駆動される第2のナッ
トを係合させて、上記第1及び第2のナットを上記第1
及び第2のモータで共に回転させつつ上記軸に対し回転
を伴わない軸方向移動や軸方向移動を伴わない回転等の
各種の動作を可能にしたことを特徴とする一軸複合動作
ユニット。
1. A single-shaft compound operation unit comprising a shaft provided with a helical thread groove on its outer periphery and a nut engaged with the thread groove to move the shaft, wherein the shaft has one side and the other. A first and a second thread groove having different leads are provided on each side, and the first thread groove is rotated by a first motor.
A first nut driven to rotate is engaged, a second nut rotationally driven by a second motor is engaged in the second thread groove, and the first and second nuts are First
And rotate with respect to the shaft while rotating with the second motor.
Axial movement without rotation or rotation without axial movement
A single-axis composite operation unit characterized by enabling various operations .
【請求項2】 前記第1及び第2のナットには、各々を
回転駆動する前記第1及び第2のモータのロータ部を一
体的に連結したことを特徴とする請求項1記載の一軸複
合動作ユニット。
The method according to claim 2, wherein the first and second nuts, uniaxial composite according to claim 1, characterized in that integrally connected to the rotor portion of the first and second motors for rotating the respective Operating unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS63158351A (en) * 1986-12-18 1988-07-01 Hitachi Electronics Eng Co Ltd Lead screw
JPH01247866A (en) * 1988-03-28 1989-10-03 Brother Ind Ltd Single shaft complex motion device

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