JP4557196B2 - 単軸ロボット - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば部品等を移動するために用いられる単軸ロボットに関する。
【0002】
【従来の技術】
このような単軸ロボットは、例えば、シリンダの代用として部品等を正確な位置に移動するために用いられている。この単軸ロボットは、例えばロボット本体にレールと、このレールに摺動可能に係合したガイド軸受と、ボールネジ軸をレールに平行させて回動可能に配置し、このボールネジ軸にはテーブルガイド内に配置されたナット部材が螺着され、ボールネジ軸の回動によりテーブルガイドがレール上を移動し、このテーブルガイドにより部品の移動を可能にしたものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このような単軸ロボットでは、ボールネジ軸の端部を駆動モータの回転部に挿着して一体回転可能にすると、単軸ロボットを小型にすることができる。
【0004】
ところで、ボールネジ軸の端部を駆動モータの回転部に挿着し、回転部に形成した締付孔から押しねじを螺着してボールネジ軸の端部を締め付け固定すると、押しねじの押圧力によりボールネジ軸の端部に局部的な面圧がかかり、端部の曲がりが生じる。このボールネジ軸を駆動モータにより回転すると、ボールネジ軸が振れて作動誤差が生じると共に、ボールネジ軸の所定箇所に集中して荷重がかかるようになり耐久性が低下する等の問題がある。
【0005】
また、回転部に形成した締付孔から押しねじを螺着してボールネジ軸の端部を締め付け固定しているだけであると、ボールネジ軸が軸方向にずれる虞があり、接着剤等で固定すると、駆動モータのメンテナンス時にボールネジ軸を取り外すことができない。
【0006】
この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、小型化が可能で、ボールネジ軸を回転する時の振れを軽減し、作動誤差の発生を防止すると共に耐久性を向上させることができ、しかもメンテナンスが容易である単軸ロボットを提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。
【0008】
請求項1に記載の発明は、『テーブルガイドにより部品の移動が可能である単軸ロボットにおいて、
前記テーブルガイドを移動するボールネジ軸を備え、
前記ボールネジ軸の端部を、中空軸状の回転部の中空部となる挿入孔に挿着し、
前記ボールネジ軸の端部に切欠き平面部を形成すると共に、前記回転部に前記ボールネジ軸の位置及び回転速度を検出するレゾルバセンサを構成する永久磁石と駆動モータを構成する永久磁石とが前記回転部の軸方向に並べてそれぞれ固定され、
前記レゾルバセンサを構成する永久磁石と前記駆動モータを構成する永久磁石との中間部において、前記ボールネジ軸の端部の切欠き平面部と面一となり、前記挿入孔への開口を有する切欠き凹部を形成し、
前記切欠き凹部に前記回転部の側方外方から着脱可能な押え部材を係合し固定することで、前記開口を介して前記切欠き平面部を前記押え部材で直接押圧し、
前記回転部と前記ボールネジ軸とを一体回転可能にしたことを特徴とする単軸ロボット。』である。
【0009】
請求項1に記載の発明によれば、ボールネジ軸に局部的に面圧が集中して曲がることがなくなり、ボールネジ軸を回転する時の振れを防止し、作動誤差の発生を防止すると共に耐久性を向上させることができる。
【0010】
また、押え部材が切欠き平面部に係合するから、ボールネジ軸が軸方向にずれることが防止できる。しかも、押え部材を着脱することでボールネジ軸と回転部を分解でき駆動モータのメンテナンスが容易である。
【0011】
請求項に記載の発明は、『前記ボールネジ軸の端部の前記切欠き平面部と面一となる前記切欠き凹部の平面状の底部における前記開口の両側に取付ネジ孔を形成し、
前記押え部材に形成した取付孔を貫通して締付スクリュを前記取付ネジ孔に螺着することで、前記押え部材を前記切欠き凹部に締結固定したことを特徴とする請求項1に記載の単軸ロボット。』である。
【0012】
請求項に記載の発明によれば、押え部材を切欠き凹部に締結固定し一体化することで、小型化が可能である。
【0015】
請求項に記載の発明は、『前記押え部材は、前記回転部と同一円周面を有するプレートであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の単軸ロボット。』である。
【0016】
請求項に記載の発明によれば、押え部材が回転部と同一円周面を有するプレートであり、ボールネジ軸の円滑な回転が可能である。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の単軸ロボットの実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。図1は単軸ロボットの側面図、図2は単軸ロボットの断面図、図3は回転部、ボールネジ軸の端部及び押え部材の分解拡大断面図、図4は回転部、ボールネジ軸の端部及び押え部材の分解拡大斜視図、図5は回転部を示す図である。
【0018】
この第の実施の形態の単軸ロボット1は、図1に示すように、ロボット本体2にテーブルガイド3が直線的に移動可能に設けられている。テーブルガイド3には先端ツール等が保持され、例えば部品を所定の位置に移動する。
【0019】
このロボット本体2は、筒体2a、蓋体2b,2c及びハウジング2dからなっている。このロボット本体2内にボールネジ軸4が配置され、このボールネジ軸4の先端部4aが軸受5を介して蓋体2bに、中間部4bが軸受6を介して蓋体2cに、基端部4cは軸受7を介してハウジング2dに回動可能に支持されている。
【0020】
ボールネジ軸4の基端部4cには、駆動モータ30及びレゾルバセンサ40の回転部31が設けられている。回転部31には、駆動モータ30の永久磁石30aとレゾルバセンサ40の永久磁石40aが固定されている。駆動モータ30は、永久磁石30aの周りに配置される駆動コイル30bがステータ30cに取付けられ、この駆動コイル30bに電源線30dが接続されている。
【0021】
レゾルバセンサ40は、永久磁石40aの周りに配置される検出コイル40bがステータ40cに取付けられ、この検出コイル40bに信号線40dが接続されている。
【0022】
電源線30dから電力を供給することで駆動モータ30が駆動され、これによりボールネジ軸4が回転される。レゾルバセンサ40では、信号線40dからの出力信号によりボールネジ軸4の位置及び回転速度を検出するようになっている。
【0023】
ボールネジ軸4には、テーブルガイド3内に配置されたナット部材9が螺着され、テーブルガイド3は、筒体2aに設けられた蓋20に挿通されている。また、筒体2aには、レール10が設けられ、テーブルガイド3はレール10をスライドして移動可能になっており、ボールネジ軸4の回動により移動する。
【0024】
ロボット本体2の筒体2aには、内側にテーブルガイド3の移動方向に沿った吸引通路21を形成する。この吸引通路21を外部に連通させる配管(不図示)の外側配管口に、図示しない吸引管が連結され、吸引管とブロア(不図示)を連結することでロボット本体内を吸引する。
【0025】
筒体2aの上部は、テーブルガイド3の移動方向に沿って吸引通路21を上方に開口する開口部21aが形成されている。この開口部21aは、可撓性テープ22で覆われている。可撓性テープ22は、その長手方向の両端部22a,22bがプレート90,91により押えられ、このプレート90,91がボルト24,25により蓋体2b,2cに締付固定されている。可撓性テープ21の両端部22a,22b以外は、ロボット本体2に固定されないで筒体2aの上部の開口部21aを覆っている。
【0026】
この実施の形態では、ボールネジ軸4の基端部4cを駆動モータ30及びレゾルバセンサ40の回転部31に挿着することで小型化される。さらに、ボールネジ軸4の位置及び回転速度を検出するレゾルバセンサ40を備え、このレゾルバセンサ40の回転部と駆動モータ30の回転部とを回転部31により一体化することで、より一層小型化が可能である。
【0027】
次に、回転部31とボールネジ軸4との一体化について説明する。
【0028】
ボールネジ軸4の基端部4cに切欠き平面部4dが形成され、この基端部4cに挿入される駆動モータ30の回転部31には、ボールネジ軸4の基端部4cの切欠き平面部4dと面一となる切欠き凹部31aが形成されている。
【0029】
この切欠き凹部31aには、図4に示すように、挿通孔31bが開口し、開口の両側に取付ネジ孔31cが4箇所に形成されている。切欠き凹部31aに押え部材32を係合し、押え部材32に形成した4箇所の取付孔32aから締付スクリュ33を取付ネジ孔31cに螺着して締付固定する。押え部材32は、ダイカストにより成形され、しかも平面を有するプレートであり、加工が容易で安価である。
【0030】
押え部材32を切欠き凹部31aに係合して締付固定することで、押え部材32が切欠き平面部4dを押圧するから、ボールネジ軸4に局部的に面圧が集中して曲がることがなくなり、ボールネジ軸4が回転する時の振れを防止し、作動誤差の発生を防止すると共に耐久性を向上させることができる。
【0031】
また、押え部材32が切欠き平面部4dに係合することで、ボールネジ軸4が軸方向にずれることが防止できる。しかも、押え部材32を着脱することでボールネジ軸4と回転部31を分解でき、駆動モータ30やレゾルバセンサ40のメンテナンスが容易である。
【0032】
押え部材は、図6及び図7に示すように構成することができ、図6は回転部、ボールネジ軸の端部及び押え部材の分解拡大断面図、図7は押え部材を示す図である。
【0033】
この実施の形態の押え部材60は、ダイカストにより成形され、押圧面60aと回転部31と同一円周面60bを有している。この押え部材60には一対の取付凹部60cが対称位置に形成され、この取付凹部60cに取付孔60dから締付スクリュ61を回転部31に螺着して締付固定する。
【0034】
この実施の形態では、押え部材60が回転部31と同一円周面60bを有するプレートであり、ボールネジ軸4の円滑な回転が可能である。
【0035】
さらに、押え部材は、図8に示すように構成することができ、この実施の形態の押え部材60は、図6及び図7の実施の形態と同様に構成されるが、取付孔60dを対向して2個ずつ、合計4個形成されており、この4個の取付孔60dに締付スクリュを回転部に螺着して締付固定することでより押圧面60aの面圧が高くなり、回転部のトルクを増すことができる。
【0036】
【発明の効果】
前記したように、請求項1記載の発明では、テーブルガイドを移動するボールネジ軸の端部を駆動モータの回転部に挿着することで小型化でき、しかもボールネジ軸に局部的に面圧が集中して曲がることがなくなり、ボールネジ軸を回転する時の揺れを防止し、作動誤差の発生を防止すると共に耐久性を向上させることができる。
【0037】
また、押え部材が切欠き平面部に係合するから、ボールネジ軸が軸方向にずれることが防止できる。しかも、押え部材を着脱することでボールネジ軸と回転部を分解でき駆動モータのメンテナンスが容易である。
【0038】
請求項に記載の発明では、押え部材を切欠き凹部に締結固定し一体化することで、小型化が可能である。
【0040】
請求項に記載の発明では、押え部材が回転部と同一円周面を有するプレートであり、ボールネジ軸の円滑な回転が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】単軸ロボットの側面図である。
【図2】単軸ロボットの断面図である。
【図3】回転部、ボールネジ軸の端部及び押え部材の分解拡大断面図である。
【図4】回転部、ボールネジ軸の端部及び押え部材の分解拡大斜視図である。
【図5】回転部を示す図である。
【図6】回転部、ボールネジ軸の端部及び押え部材の分解拡大断面図である。
【図7】押え部材を示す図である。
【図8】他の実施の形態の押え部材を示す図である。
【符号の説明】
1 単軸ロボット
2 ロボット本体
3 テーブルガイド
4 ボールネジ軸
4c ボールネジ軸4の基端部
4d 切欠き平面部
9 ナット部材
30 駆動モータ
31 回転部
31a 切欠き凹部
31b 挿通孔
31c 取付ネジ孔
32 押え部材
32a 取付孔
33 締付スクリュ
40 レゾルバセンサ
60 押え部材
60a 押圧面
60b 円周面
60c 取付凹部
60d 取付孔

Claims (3)

  1. テーブルガイドにより部品の移動が可能である単軸ロボットにおいて、
    前記テーブルガイドを移動するボールネジ軸を備え、
    前記ボールネジ軸の端部を、中空軸状の回転部の中空部となる挿入孔に挿着し、
    前記ボールネジ軸の端部に切欠き平面部を形成すると共に、前記回転部に前記ボールネジ軸の位置及び回転速度を検出するレゾルバセンサを構成する永久磁石と駆動モータを構成する永久磁石とが前記回転部の軸方向に並べてそれぞれ固定され、
    前記レゾルバセンサを構成する永久磁石と前記駆動モータを構成する永久磁石との中間部において、前記ボールネジ軸の端部の切欠き平面部と面一となり、前記挿入孔への開口を有する切欠き凹部を形成し、
    前記切欠き凹部に前記回転部の側方外方から着脱可能な押え部材を係合し固定することで、前記開口を介して前記切欠き平面部を前記押え部材で直接押圧し、
    前記回転部と前記ボールネジ軸とを一体回転可能にしたことを特徴とする単軸ロボット。
  2. 前記ボールネジ軸の端部の前記切欠き平面部と面一となる前記切欠き凹部の平面状の底部における前記開口の両側に取付ネジ孔を形成し、
    前記押え部材に形成した取付孔を貫通して締付スクリュを前記取付ネジ孔に螺着することで、前記押え部材を前記切欠き凹部に締結固定したことを特徴とする請求項1に記載の単軸ロボット。
  3. 前記押え部材は、前記回転部と同一円周面を有するプレートであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の単軸ロボット。
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