JP5076152B2 - ロボット - Google Patents
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Description
請求項1〜3のロボットでは、1対のベース駆動用ボール螺子に螺合した1対のベース駆動用ボールナットが旋回ベースに連結され、それら1対のベース駆動用ボール螺子が1対のベース駆動用サーボモータによって別々に回転駆動される。これにより、1対のベース駆動用ボールナットを同一方向に同一速度で直動させて、旋回ベースをスライドさせたり、1対のベース駆動用ボールナットを異なる方向に同一速度で直動させて、旋回ベースをツイストさせたり、さらには、1対のベース駆動用ボールナットを異なる方向又は同一方向に異なる速度で直動させて、旋回ベースをスライドさせながらツイストさせる動作を、1対のベース駆動用サーボモータにより行わせることができる。そして、それら1対のベース駆動用サーボモータが固定ベースに取り付けられているので、ツイスト動作の俊敏性を向上させるために1対のベース駆動用サーボモータの容量を上げてモータ重量が増しても、従来のように、スライド動作の俊敏性が低下することはない。即ち、本発明の構成によれば、スライド動作の俊敏性の低下させずにツイスト動作の俊敏性を向上させることが可能になる。しかも、1対のベース駆動用サーボモータが旋回ベースのスライド駆動とツイスト駆動の両方の駆動源として兼用されているので、従来のようにスライド駆動専用のモータとツイスト駆動専用のモータとを設けた構造に比べてモータの有効利用が図られる。また、1対のベース駆動用サーボモータの両方のモータ出力トルクをツイスト動作に偏重して用いてツイスト動作の俊敏性を向上させたり、スライド動作に偏重して用いてスライド動作の俊敏性を向上させることもできる。なお、本発明の構成では、従来のように旋回ベースを旋回させるためのモータを直動ベースに搭載していないのでエネルギー効率にも優れる。
請求項4のロボットのように直動シャフトを1対備えた構成にすれば、直動シャフトを1つ備えた構成に比べて大きなツイスト用トルクを直動シャフトから旋回アームへと伝達することができる。
請求項5のロボットでは、旋回ベースのうち直動ベースに対して回転可能に連結されたツイスト筒部内に動力変換機構等を収容したので、外観が簡素化されると共に動力変換機構等の可動部分の防塵を図ることができる。
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
11 固定ベース
20 直動ベース
30 旋回ベース
31 ツイスト筒部
31B 第1閉塞盤
31C 第2閉塞盤
31D シャフト挿通孔
32 連結プレート
33 中継ガイドレール
34 中継スライダ
35 中継ベース
36 ナット連結用ベアリング
37 中継ピン
41 ベース駆動用ボール螺子
42 ベース駆動用ボールナット
51 直動シャフト
52 シャフト連絡部材
60 第1アーム(旋回アーム)
61 第2アーム
62 第3アーム
81 ベース駆動用サーボモータ
Claims (5)
- 固定ベースに固定されてベーススライド方向に平行に延びた1対のガイドレールと、
前記1対のガイドレールの間に差し渡された状態でそれらガイドレールに直動のみ可能に連結されて前記ベーススライド方向にスライドする直動ベースと、
前記1対のガイドレールに挟まれた位置でそれらガイドレール同士の対向方向と前記ベーススライド方向との両方向に対して直交したベースツイスト軸を中心軸とする旋回用ベアリングにより前記直動ベースに回転のみ可能に連結された旋回ベースと、
前記ベースツイスト軸を間に挟んだ位置で互いに平行になって前記ベーススライド方向に延び、前記固定ベースに回転可能に支持された1対のベース駆動用ボール螺子と、
前記1対のベース駆動用ボール螺子に螺合すると共に前記旋回ベースに連結され、前記1対のベース駆動用ボール螺子の回転によって直動可能な1対のベース駆動用ボールナットと、
前記ベースツイスト軸を間に挟んだ位置に配置されかつ互いに接近及び離間するように前記旋回ベースに直動可能に連結された1対の中継ベースと、各前記中継ベースと各前記ベース駆動用ボールナットとを前記ベースツイスト軸と平行な軸回りに回動可能に連結する1対のナット連結用ベアリングとを備えてなり、前記旋回ベースに対する各前記ベース駆動用ボールナットの前記ベースツイスト軸と平行な軸回りの回動と、前記ベース駆動用ボールナット同士の接近及び離間とを許容するように、各前記ベース駆動用ボールナットを前記旋回ベースに連結するベース・ナット連結機構と、
前記固定ベースに取り付けられて前記1対のベース駆動用ボール螺子を別々に回転駆動し、前記1対のベース駆動用ボールナットを別々に任意の速度で直動させることが可能な1対のベース駆動用サーボモータと、
前記ベースツイスト軸の軸方向に延びかつ前記旋回ベースに対して前記ベースツイスト軸の軸方向に直動可能に連結されかつ、前記旋回ベースと一体にツイストする直動シャフトと、
前記直動シャフトに固定されて、前記ベースツイスト軸方向と交差する方向に延びた旋回アームと、
前記旋回ベースに取り付けられたアーム直動用サーボモータと、
前記アーム直動用サーボモータの回転出力を前記直動シャフトの直動に変換する動力変換機構とを備えたことを特徴とするロボット。 - 前記1対のベース駆動用ボール螺子を前記ベースツイスト軸から同じ距離となる位置に配置したことを特徴とする請求項1に記載のロボット。
- 前記ベースツイスト軸と平行な方向で、前記ガイドレールと前記ベース駆動用ボール螺子とが重なるように配置されたことを特徴とする請求項1又は2に記載のロボット。
- 前記直動シャフトは1対になって前記ベースツイスト軸の両側に配置されると共に、それら1対の直動シャフトの一端部の間がシャフト連絡部材にて連結される一方、他端部の間が前記旋回アームにて連結され、
前記動力変換機構は、前記ベースツイスト軸に沿って延び、前記アーム直動用サーボモータによって回転駆動されるボール螺子と、前記シャフト連絡部材に回転不能に固定され、前記ボール螺子に螺合したボールナットとからなることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1の請求項に記載のロボット。 - 前記旋回ベースには、前記直動シャフト及び前記動力変換機構を収容しかつ前記直動ベースに回転可能に連結されたツイスト筒部と、前記ツイスト筒部の一端を閉塞した第1閉塞盤と、前記ツイスト筒部の他端を閉塞した第2閉塞盤とが備えられ、
前記アーム直動用サーボモータの回転出力部は、前記第1閉塞盤に取り付けられると共に、前記第1閉塞盤に貫通形成された貫通孔を通して前記動力変換機構に連結され、
前記直動シャフトは、前記第2閉塞盤に貫通形成されたシャフト挿通孔を通して前記ツイスト筒部の内外に挿通され、
前記直動シャフトのうち前記ツイスト筒部の外部に位置した端部に、前記旋回アームが固定されたことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1の請求項に記載のロボット。
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