JP6604923B2

JP6604923B2 - 操作機構移動制御装置

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Publication number: JP6604923B2
Application number: JP2016166081A
Authority: JP
Inventors: 直幸吉村; 道和花田
Original assignee: 株式会社コスモスウェブ
Priority date: 2016-08-26
Filing date: 2016-08-26
Publication date: 2019-11-13
Anticipated expiration: 2036-08-26
Also published as: JP2018030222A

Description

本発明は、対象物を加工し、移動し、或いは対象物に対し所定の処理を施すなどの各種操作を行うための操作機構を上記対象物との関係において所要位置に移動制御するための操作機構移動制御装置に関するものである。

従来、被加工物を加工するための操作機構移動制御装置としては、小型から大型のものが種々の装置が知られている。当然のことであるが、小さい被加工物を少量加工する場合には、小型の装置が適している。

例えば、ネジ締付け、ハンダ付け、洗浄、組立、液体塗布、注油、ピン圧入等の支援に用いられる卓上ロボット装置が特許文献１に開示されている。

また、特許文献２には、卓上型ロボットによる作業の自由度を高めて多種類の作業を行い、卓上型ロボットの剛性を高め、ワークと作業工具との相対移動範囲を多種類に変更することを目的とした卓上型ロボットが開示されている。この卓上型ロボットは、作業テーブルに対しＸブロック、Ｙブロック、Ｚブロックをそれぞれの方向に移動可能に、また、着脱台座によりＸブロックが着脱可能とされている。

しかしながら、上記特許文献１に記載の装置は、長方形箱型のガイド機構に設けられたガイドレールに沿ってロボット駆動部が横方向に移動するように設計されているものである。このため、卓上ロボット装置を長時間使用することで長方形箱型のガイド機構がロボット駆動部の重さにより変形や撓みが発生し、ロボット駆動部がスムーズに移動しづらくなることが憂慮される。

また、特許文献２に記載のロボットにあっては、Ｘ方向ブロックをＸ方向レールに沿ってＸ方向に移動するように設計されている。このため、卓上ロボット装置を長時間使用することでＸ方向レールに装着されている、モータ、Ｚ方向レール、Ｘ方向ブロック、Ｚ方向ブロック、などの重量によりＸ方向レールに歪みや撓みが発生する虞れがあり、Ｘ方向ブロックがスムーズに移動しづらくなる等の問題が危惧される。

そこで、本願出願人は、貫通孔を有する基台に、貫通孔を有する回転盤を複数重ねて配置し、貫通孔にはスライダを配置した駆動装置の出願を行った。この装置は、回転盤の回転によりスライダを移動させるものであるため、構成部材の重量による各部の歪みが生じ難いものである（特許文献３参照）。

特開平６−１４３０６２号公報特開２００２−６６９６５号公報特開２０１５−８７００７号公報

しかしながら、貫通孔を有する基台に、貫通孔を有する回転盤を複数重ねて配置した構成であるため、基台の一方の面に構成部材が集中し、装置が複雑化し大型化する傾向がある。

本発明は、上記のような従来の操作機構移動制御装置が有している弱点を克服せんとしてなされたもので、その目的は、構成部材の重量による各部の歪みや歪みが生じ難く、しかも、装置が複雑化し大型化することを防ぐことが可能な操作機構移動制御装置を提供することである。更に、各部が回転する場合に相互に回転を阻害することなく、適切に操作機構の移動制御を行うようにすることを目的とする。

本発明に係る操作機構移動制御装置は、第１の平面とこの第１の平面の裏面である第２の平面を有し、前記第１の平面から前記第２の平面へ貫通する第１の円形孔が形成された平板状の基台と、前記第１の円形孔に臨むように前記基台に設けられた第１の軸受と、前記第１の軸受において前記第１の平面側に突出して回転可能に遊嵌され、前記第１の円形孔と同一方向に貫通した第２の円形孔が形成された第１の円盤状回転体と、前記第２の円形孔に臨むように前記第１の円盤状回転体に設けられた第２の軸受と、前記第２の軸受において前記第２の平面側に突出して回転可能に遊嵌され、前記第１の円形孔と同一方向に貫通した第３の円形孔が形成された第２の円盤状回転体と、前記第３の円形孔に設けられた第３の軸受と、前記第３の軸受において軸方向に移動可能に遊嵌され、一端側に操作機構が取り付けられる棒状体と、前記第１の円盤状回転体を回転させる第１の回転機構及びこの第１の回転機構を駆動する第１の駆動源と、前記第２の円盤状回転体を回転させる第２の回転機構及びこの第２の回転機構を駆動する第２の駆動源と、前記棒状体を軸方向に移動させる第３の駆動機構及びこの第３の駆動機構を駆動する第３の駆動源とを具備することを特徴とする。

本発明に係る操作機構移動制御装置では、前記第１の駆動源は第１のモータであり、前記第１の回転機構は前記第１の円盤状回転体の円周側壁部に巻回され、前記第１のモータの回転により前記第１の円盤状回転体を回転させる第１のベルトであり、前記第２の駆動源は、第２のモータであり、前記第２の回転機構は前記第２の円盤状回転体の円周側壁部に巻回され、前記第２のモータの回転により前記第２の円盤状回転体を回転させる第２のベルトであることを特徴とする。

本発明に係る操作機構移動制御装置では、前記第１の円盤状回転体の円周側壁部及び前記第２の円盤状回転体の円周側壁部は、歯車状に歯が形成され、前記第１のベルトと前記第２のベルトは、前記歯に係合する係合歯を有することを特徴とする。

本発明に係る操作機構移動制御装置では、前記第１のモータを前記第２の平面に設け、この第１のモータの回転軸を前記第１の平面側に突出させて該第１のモータの回転軸に歯付きのプーリを嵌合して、前記第１のベルトを搬送し、前記第２のモータを前記第２の円盤状回転体において前記第１の平面側に設け、この第２のモータの回転軸を前記第２の平面側に突出させて該第２のモータの回転軸に歯付きのプーリを嵌合して、前記第２のベルトを搬送するように構成したことを特徴とする。

本発明に係る操作機構移動制御装置では、前記第３の駆動源は、前記第２の円盤状回転体において前記第１の平面側に設けられた第３のモータであり、前記第３の駆動機構は前記第３のモータの回転軸に嵌合された円盤プーリの表面における外周近傍から前方へ突出して設けられたアームと、前記棒状体に設けられ前記アームを回転可能に挟持する挟持手段であることを特徴とすることを特徴とする。

本発明に係る操作機構移動制御装置では、前記第１の軸受は、前記第１の円形孔に臨むように設けられた複数のプーリであり、前記第２の軸受は、前記第２の円形孔に臨むように設けられた複数のプーリであることを特徴とする。

本発明に係る操作機構移動制御装置では、第１の円盤状回転体は、前記第１の円形孔に臨むように設けられた複数のプーリの凹部に係合するフランジを有し、第２の円盤状回転体は、前記第２の円形孔に臨むように設けられた複数のプーリの凹部に係合するフランジを有することを特徴とする。

本発明に係る操作機構移動制御装置では、前記第１の円形孔は、基台の中心よりずれた位置に設けられていることを特徴とする。

本発明に係る操作機構移動制御装置では、前記第１の円盤状回転体及び第２の円盤状回転体は互いに同一方向、または互いに逆方向に回転し、前記第１の円盤状回転体及び前記第２の円盤状回転体の回転速度は同一、または異ならせて回転することを特徴とする。

本発明に係る操作機構移動制御装置では、前記第１の円盤状回転体と前記第２の円盤状回転体は、それぞれ単独で、時計回りにも、反時計回りにも回転することを特徴とする。

本発明に係る操作機構移動制御装置では、前記棒状体に回転運動を行わせる第４の駆動機構と、この第４の駆動機構を駆動する第４の駆動源とを有することを特徴とする。

本発明に係る操作機構移動制御装置では、前記第４の駆動源は第４のモータであり、前記第４の駆動機構は、前記第４のモータの回転軸に嵌合された歯付きのプーリと、前記棒状体に嵌合された歯付きのフランジと、頭部及び下端部に歯付きのプーリが嵌合された回転伝達柱と、前記第４のモータの回転軸に嵌合された歯付きのプーリと前記回転伝達柱の頭部に嵌合されたプーリとを結合する歯付きのベルトと、前記棒状体に嵌合された歯付きのフランジと前記回転伝達柱の下端部に嵌合されたプーリとを結合する歯付きのベルトとにより構成されることを特徴とする。

本発明に係る操作機構移動制御装置では、前記回転伝達柱は、第２の円盤状回転体の回転軸上に回転可能に立設されており、前記第４のモータの回転軸は、第１の円盤状回転体の回転軸に一致するように、前記第４のモータが設けられていることを特徴とする。

本発明に係る操作機構移動制御装置によれば、基台の第１の平面側に第１の円盤状回転体が突出して回転可能に遊嵌され、第１の円盤状回転体において基台の他方側である第２の平面側に第２の円盤状回転体が突出して回転可能に遊嵌されているので、構成部材の重量による各部の歪みや歪みが生じ難く、しかも、装置が複雑化し大型化することを防ぐことが可能である。

本発明に係る操作機構移動制御装置では更に、前記第１のモータを前記第２の平面に設け、この第１のモータ回転軸を前記第１の平面側に突出させて該第１のモータ回転軸に第１歯付きプーリを嵌合して、前記第１のベルトを搬送し、前記第２のモータを前記第２の円盤状回転体において前記第１の平面側に設け、この第２のモータ回転軸を前記第２の平面側に突出させて該第２のモータ回転軸に第２歯付きプーリを嵌合して、前記第２のベルトを搬送するように構成しているので、構成部材が一面側に集中することなく、装置が複雑化し大型化することを防ぐことが可能である。更に、各部が回転する場合に相互に回転を阻害することなく、適切に操作機構の移動制御を行うことが可能である。

本発明に係る操作機構移動制御装置の実施形態の組立斜視図。本発明に係る操作機構移動制御装置における要部の実施形態の組立斜視図。本発明に係る操作機構移動制御装置における要部の実施形態の完成状態を示す斜視図。本発明に係る操作機構移動制御装置における要部の実施形態の組立斜視図。本発明に係る操作機構移動制御装置における要部の実施形態の完成状態を示す斜視図。本発明に係る操作機構移動制御装置における完成状態の実施形態を斜め上方から見た斜視図。本発明に係る操作機構移動制御装置における完成状態の実施形態を斜め下方から見た斜視図。本発明に係る操作機構移動制御装置における完成状態の実施形態の平面図。本発明に係る操作機構移動制御装置における完成状態の実施形態の側面図。本発明に係る操作機構移動制御装置における完成状態の実施形態を斜め上方から見た詳細構成を示す斜視図。本発明に係る操作機構移動制御装置における完成状態の実施形態の詳細構成を示す側面図。

以下、添付図面を参照して本発明に係る操作機構移動制御装置の実施形態を説明する。各図において同一の構成要素には同一の符号を付して重複する説明を省略する。操作機構移動制御装置は、図１、図２に示すように、基台１０に幾つかの構成要素を設けた構成を有する。基台１０は、第１の平面１０ａと、この第１の平面１０ａの裏面である第２の平面１０ｂを有し、上記第１の平面１０ａから上記第２の平面１０ｂへ貫通する第１の円形孔１１が形成された平板状の例えばステンレスなどの金属により構成することができる。基台１０は、平面形状が、略長方形の１短辺の２隅を大きく切削した６角形形状となっている。この操作機構移動制御装置の構成要素の多くは、例えばステンレスなどの金属により構成することができる。

上記基台１０には、第１の軸受１２が取り付けられる。この第１の軸受１２は、上記第１の円形孔１１に臨むように設けられた複数（この例では、４個）のプーリにより構成することができる。この第１の軸受１２には、第１の円盤状回転体２０が上記第１の平面１０ａ側に突出した状態で回転可能に遊嵌される。

図２、図３に示すように、第１の円盤状回転体２０における基台１０の第１の平面１０ａ側の面には、薄いリング状のフランジ２４が取り付けられる。フランジ２４の外径は、第１の円盤状回転体２０の外径及び第１の円形孔１１の径より僅かに大きく、フランジ２４の内径は、第１の円盤状回転体２０の外径より僅かに小さい。従って、第１の円盤状回転体２０にフランジ２４が取り付けられた状態では、第１の円盤状回転体２０における基台１０側の第１の平面１０ａから外側にフランジ２４（フランジ２４の一部）が突出する。フランジ２４の外縁部が、プーリである第１の軸受１２の凹部に係合させられる。これによって、フランジ２４が取り付けられた第１の円盤状回転体２０は、フランジ２４が４つの第１の軸受１２に係合した状態で回転可能となる。

図１、図２、図３に示すように、第１の円盤状回転体２０には、第１の円盤状回転体２０の円周縁に隣接した周縁を有する第２の円形孔２１が穿設されている。第２の平面１０ｂ側から上記第２の円形孔２１に臨むように、第１の円盤状回転体２０の第２の平面１０ｂ側には、第２の軸受２２が設けられる。この第２の軸受２２は、上記第２の円形孔２１に臨むように設けられた複数（この例では、４個）のプーリにより構成することができる。この第２の軸受２２には、第２の円盤状回転体３０が上記第２の平面１０ｂ側に突出して回転可能に遊嵌される。

第２の円盤状回転体３０における基台１０における第２の平面１０ａ側の面には、薄いリング状のフランジ３２が取り付けられる。フランジ３２の外径は、第２の円盤状回転体３０の外径及び第２の円形孔２１の径より僅かに大きく、フランジ３２の内径は、第２の円盤状回転体３０の外径より僅かに小さい。従って、第２の円盤状回転体３０にフランジ３２が取り付けられた状態では、第２の円形孔２１の外径から第２の円盤状回転体３０における第２の平面１０ａ側の面へ、フランジ３２（フランジ３２の一部）が突出する。フランジ３２の外縁部が、プーリである第２の軸受２２の凹部に係合させられる。これによって、フランジ３２が取り付けられた第２の円盤状回転体３０は、フランジ３２が４つの第２の軸受２２に係合した状態で回転可能となる。

図１、図４、図５、図１０、図１１に示すように、第２の円盤状回転体３０には、上記第１の円形孔１１と同一方向に貫通した第３の円形孔３３が形成されている。第３の円形孔３３の外周の一部が第２の円盤状回転体３０の外周の一部に隣接するように、第３の円形孔３３が穿設されている。第３の円形孔３３には、外筒４３と内筒４４により構成される第３の軸受４５が設けられる。

第３の軸受４５における外筒４３は、内筒４４を収容するものであり、頭部には外周に係合歯が設けられたフランジ４６が設けられている。外筒４３が第３の円形孔３３に挿入されて第２の円盤状回転体３０の表面にフランジ４６が当接した状態で、外筒４３の下方にナットなどの固定部材４７（図７）が係合される。これによって、外筒４３が第３の円形孔３３内に上下方向に移動不可能で、且つ、第３の円形孔３３内において回動可能に固定される。

内筒４４には、筒の外壁を一周するように複数条のスリット４４ｂが形成され、複数条のスリット４４ｂは複数のガイド凸部４４ａ及び嵌合片４４ｃによって連結されている。これにより、内筒４４は一つの部品として機能する。内筒４４における壁部に設けられたガイド凸部４４ａは、内側に凸部に形成され、内筒４４における壁部に設けられた嵌合片４４ｃは、外側に凸部に形成されている。一方、スライダ５０の軸部５１は棒状であり、長手方向に延びる一条の溝５２が形成されている。この一条の溝５２には、内筒４４の壁部に形成されたガイド凸部４４ａが係合し、スライダ５０の上下移動のガイドとなる。

外筒４３の所定位置には、嵌合孔４３ａが形成されており、この嵌合孔４３ａに、内筒４４における壁部に設けられた嵌合片４４ｃが嵌合し、内筒４４と外筒４３は一体化される。従って、第３の軸受４５においては、棒状体であるスライダ５０が軸方向に移動可能であるが、第３の軸受４５の回転に伴って回転する。

スライダ５０の軸部５１の先端にはストッパである円盤状の天板５３が嵌合され固定されている。軸部５１の天板５３と反対側の先端部には、図示しない操作機構が取り付けられる。この操作機構は、対象物を加工し、移動し、或いは対象物に対し所定の処理を施すなどの各種操作を行うための機構とすることができ、操作機構の制御は操作機構の図示しない制御部によって行うことができる。該スライダ５０における軸部５１の天板５３から所定の距離を置いて、円環状のローラガイド５４が固定されている。

図１０、図１１に示すように、第３のモータ８０の回転軸に係合された円盤プーリ８３の表面における外周近傍から前方へ突出して設けられたアーム８４が、天板５３とローラガイド５４の間隙に介装される。この第３のモータ８０が回転して円盤プーリ８３が回転されると、アーム８４は天板５３とローラガイド５４により構成される挟持手段の間隙に回転可能に挟持された状態で回転しながら上下動する。このため、アーム８４は天板５３とローラガイド５４が固定されている軸部５１を上下に移動させることができる。

図２、図３に示すように、第１の円盤状回転体２０における第１の平面１０ａ側であって、第２の円形孔２１から離間した、第１の円盤状回転体２０の周縁部には、平面形状が面取りされた四角形状の凹部２６が形成され、凹部２６の底部には貫通孔２７が形成されている。この凹部２６には、図６と図７に示されるように、第２のモータ６０が配設されて固定される。第２のモータ６０の回転軸６０ａ（図９）は貫通孔２７を介して第２の平面１０ｂ側へ突出する。第２のモータ６０の回転軸６０ａには外周に歯６１が形成されたプーリ６２が嵌合されている。

プーリ６２の回転面には、第２の円盤状回転体３０が設けられている。第２の円盤状回転体３０の外周にも歯３１が形成されている。プーリ６２の外周と第２の円盤状回転体３０の外周には、係合歯付きの第２の第２のベルト３６が巻回されている。第２の第２のベルト３６の係合歯と歯３１とは係合し、第２の第２のベルト３６の係合歯とプーリ６２の歯６１が係合する。このため、第２のモータ６０が回転するとプーリ６２が回転して第２の第２のベルト３６が搬送され、第２の第２のベルト３６が搬送されると第２の円盤状回転体３０が回転する。

基台１０の第２の平面１０ｂにおいて、第１の円形孔１１から遠い隅の一方には、図示しないが、凹部２６と同形の凹部が形成され、この凹部の底部には貫通孔２７と同形の貫通孔が形成されている。この凹部には、図１と図６と図７に示されるような第１のモータ７０が配設されて固定される。第１のモータ７０の回転軸７０ａは上記貫通孔を介して第１の平面１０ａ側へ突出する。第１のモータ７０の回転軸７０ａには外周に歯７１が形成されたプーリ７２が嵌合されている。

プーリ７２の回転面には、第１の円盤状回転体２０が設けられている。第１の円盤状回転体２０の外周にも歯２３が形成されている。プーリ７２の外周と第１の円盤状回転体２０の外周には、係合歯付きの第１の第１のベルト７６が巻回されている。第１の第１のベルト７６の係合歯と歯２３とは係合し、第１の第１のベルト７６の係合歯とプーリ７２の歯７１が係合する。このため、第１のモータ７０が回転するとプーリ７２が回転して第１の第１のベルト７６が搬送され、第１の第１のベルト７６が搬送されると第１の円盤状回転体２０が回転する。

図１０、図１１に示されるように、第２のモータ６０が設けられている位置から最遠方側の周縁部付近の第２の円盤状回転体３０上には、第３の円形孔３３から突出しているスライダ５０に臨むように、回転軸をスライダ５０に向けた状態の第３のモータ８０が設けられる。具体的には、第２の円盤状回転体３０における第１の面１０ａ側から上方へ延びる複数の脚部８２に第３のモータ８０を載置する平板８８が設けられている。平板８８の概ね中央部には、第３のモータ８０の前面を取り付ける取付板８６が立設されている。平板８８には、スライダ５０の軸部５１の軸受となるブッシュ８８が設けられている。この第３のモータ８０の回転軸には、円盤プーリ８３が嵌合されている。円盤プーリ８３には、表面円周部から前方へ突出した小円柱状のアーム８４が設けられている。

図１１に示すように、基台１０のプーリ７２が突出している付近には、スタッド１３が立設されている。スタッド１３の最上部には、載置板１４の一端が固定され、載置板１４の他端は第２の円盤状回転体３０の上部空間まで延びている。載置板１４の他端には、第４のモータ９０が回転軸を下方へ向けて設けられている。第４のモータ９０が回転軸は、載置板１４の図示しない孔を介して反対側へ突出しており、回転軸には歯付きのプーリ９１が嵌合されている。

第４のモータ９０と第３のモータ８０との中間部には、回転伝達柱９２が第２の円盤状回転体３０上に立設されている。回転伝達柱９２は、第２の円盤状回転体３０の回転軸上（回転中心）に回転可能に立設されているので、自転するが立設位置は移動しない。回転伝達柱９２の頭部及び下端部には、歯付きのプーリ９３、９４が嵌合されている。

プーリ９１とプーリ９３との歯には、歯付きのベルト９５の歯が係合され、歯付きのベルト９４はプーリ９１とプーリ９３とを回転を伝達する。９６は、歯付きのベルト９４をプーリ９１へ押圧するサポート用のプーリ９８を設けるためのアーム板９７を固定するスタッドである。上記第４のモータ９０の回転軸は、第１の円盤状回転体２０の回転軸（回転中心）に一致するように、第４のモータ９０が設けられている。

また、前述の通り、回転伝達柱９２は、第２の円盤状回転体３０の回転軸上（回転中心）に回転可能に立設されている（回転軸が一致している）。このために、第１の円盤状回転体２０と第２の円盤状回転体３０が独立にまたは同時に回転しても、第４のモータ９０の回転軸と回転伝達柱９２の回転軸の距離は変わることなく、歯付きのベルト９５が外れることはない。また、アーム板９７の先端に設けられたプーリ９８は歯付きのベルト９４をプーリ９１へ押圧した状態で、プーリ９１の周囲を回転する。

第３の軸受４５のフランジ４６の周壁には、歯が稙設されており、このフランジ４６の歯とプーリ９３の歯には、歯付きのベルト８５の歯が係合され、歯付きのベルト８５はフランジ４６とプーリ９３とを回転を伝達する。従って、第４のモータ９０が回転すると、回転軸の回転はプーリ９１、ベルト９５、プーリ９３、回転伝達柱９２、プーリ９４、ベルト８５を介してフランジ４６へ伝達され、第３の軸受４５が回転する。従って、第３の軸受４５に回転方向に固定されたスライダ５０が回転する。

以上のように構成された操作機構移動制御装置を図８〜図１１に示す。これらの図においては、第３のモータ８０や第４のモータ９０など他の図と異なる構成が示されているが、他の図は図１０などの構成を簡略化して示したものである。本実施形態に係る操作機構移動制御装置を上方から透視した平面図が図８に示すようであり、側面図が図９に示すようになる。また、図１０は、本実施形態に係る操作機構移動制御装置を上方から見た斜視図であり、図１１は側面図である。図１１に示すように、基台１０は脚部１５により底板１６から所定寸法だけ上方に設けられている。第１のモータ７０、第２のモータ６０、第３のモータ８０、第４のモータ９０は、いずれもステッピングモータであり、これらのモータに対する回転制御は、図示しない制御部から行われる。この制御部によって、第１の円盤状回転体２０及び第２の円盤状回転体３０は互いに同一方向、または互いに逆方向に回転し、上記第１の円盤状回転体２０及び上記第２の円盤状回転体３０の回転速度は同一、または異ならせて回転することができる。

上記において、第１のモータ７０を回転させると、第１のベルト７６が搬送され、第１の円盤状回転体２０が回転する。第１の円盤状回転体２０の回転により、その回転軸を中心として第２のモータ６０と第２の円盤状回転体３０が回転する。第２の円盤状回転体３０には、スライダ５０が設けられているので、スライダ５０も第１の円盤状回転体２０の回転軸を中心として回転される。

また、第２のモータ６０が回転されると、第２のベルト３６が搬送され、第２の円盤状回転体３０が回転する。第２の円盤状回転体３０の回転により、その回転軸を中心として第３のモータ８０とスライダ５０が回転する。

更に、第３のモータ８０が回転されると、円盤プーリ８３が回転され、アーム８４は天板５３とローラガイド５４が固定されている軸部５１を上下に移動させるのでスライダ５０が上下移動する。軸部５１の天板５３と反対側の先端部には、操作機構が取り付けられるので、この操作機構を上記第１の円盤状回転体２０の回転と第２の円盤状回転体３０の回転により平面上の所望の位置へ位置付けることができる。このような動作によって操作機構を平面上の所望の位置へ位置付ける途中において或いは位置付けが終了した後に、スライダ５０における軸部５１を上下移動させて操作機構を上下方向の所望の位置に動かすことができる。また、第４のモータ９０が回転されると、スライダ５０における軸部５１を回動させて操作機構を平面の所定角度方向へ向けるように動かすことができる。

上記のように、本発明に係る操作機構移動制御装置は、第１の平面１０ａとこの第１の平面１０ａの裏面である第２の平面１０ｂを有し、前記第１の平面１０ａから前記第２の平面１０ｂへ貫通する第１の円形孔１１が形成された平板状の基台１０と、前記第１の円形孔１１に臨むように前記基台１０に設けられた第１の軸受１２と、前記第１の軸受１２において前記第１の平面１０ａ側に突出して回転可能に遊嵌され、前記第１の円形孔１１と同一方向に貫通した第２の円形孔２１が形成された第１の円盤状回転体２０と、前記第２の円形孔２１に臨むように前記第１の円盤状回転体２０に設けられた第２の軸受２２と、前記第２の軸受２２において前記第２の平面１０ｂ側に突出して回転可能に遊嵌され、前記第１の円形孔１１と同一方向に貫通した第３の円形孔３３が形成された第２の円盤状回転体３０と、前記第３の円形孔３３に設けられた第３の軸受４５と、前記第３の軸受４５において軸方向に移動可能に遊嵌され、一端側に操作機構が取り付けられる棒状体であるスライダ５０と、前記第１の円盤状回転体２０を回転させる第１の回転機構及びこの第１の回転機構を駆動する第１の駆動源と、前記第２の円盤状回転体３０を回転させる第２の回転機構及びこの第２の回転機構を駆動する第２の駆動源と、前記棒状体であるスライダ５０を軸方向に移動させる第３の駆動機構及びこの第３の駆動機構を駆動する第３の駆動源とを具備する。

上記のように、本発明に係る操作機構移動制御装置では、前記第１の駆動源は第１のモータ７０であり、前記第１の回転機構は前記第１の円盤状回転体２０の円周側壁部に巻回され、前記第１のモータ７０の回転により前記第１の円盤状回転体２０を回転させる第１のベルト７６であり、前記第２の駆動源は、第２のモータ６０であり、前記第２の回転機構は前記第２の円盤状回転体３０の円周側壁部に巻回され、前記第２のモータ６０の回転により前記第２の円盤状回転体３０を回転させる第２のベルト３６である。

上記のように、本発明に係る操作機構移動制御装置では、前記第１の円盤状回転体２０の円周側壁部及び前記第２の円盤状回転体３０の円周側壁部は、歯車状に歯が形成され、前記第１のベルト７６と前記第２のベルト３６は、前記第１の円盤状回転体２０の円周側壁部及び前記第２の円盤状回転体３０の前記歯に係合する係合歯を有する。

上記のように、本発明に係る操作機構移動制御装置では、前記第１のモータ７０を前記第２の平面１０ｂに設け、この第１のモータ７０の回転軸７０ａを前記第１の平面１０ａ側に突出させて該第１のモータ７０の回転軸７０ａに歯付きのプーリ７２を嵌合して、前記第１のベルト７６を搬送し、前記第２のモータ６０を前記第２の円盤状回転体３０において前記第１の平面１０ａ側に設け、この第２のモータ６０の回転軸６０ａを前記第２の平面１０ｂ側に突出させて該第２のモータ６０の回転軸６０ａに歯付きのプーリ６２を嵌合して、前記第２のベルト３６を搬送するように構成したものである。

上記のように、本発明に係る操作機構移動制御装置では、前記第３の駆動源は、前記第２の円盤状回転体３０において前記第１の平面１０ａ側に設けられた第３のモータ８０であり、前記第３の駆動機構は前記第３のモータ８０の回転軸に嵌合された円盤プーリ８３の表面における外周近傍から前方へ突出して設けられたアーム８４と、前記棒状体に設けられ前記アーム８４を回転可能に挟持する挟持手段であることを特徴とする。挟持手段は、天板５３とローラガイド５４である。

上記のように、本発明に係る操作機構移動制御装置では、前記第１の軸受１２は、前記第１の円形孔１１に臨むように設けられた複数のプーリであり、前記第２の軸受２２は、前記第２の円形孔２１に臨むように設けられた複数のプーリである。

上記のように、本発明に係る操作機構移動制御装置では、第１の円盤状回転体２０は、前記第１の円形孔１１に臨むように設けられた複数のプーリの凹部に係合するフランジ２４を有し、第２の円盤状回転体３０は、前記第２の円形孔２１に臨むように設けられた複数のプーリの凹部に係合するフランジ３２を有する。

上記のように、本発明に係る操作機構移動制御装置では、前記第１の円形孔１１は、基台１０の中心よりずれた位置に設けられている。

上記のように、本発明に係る操作機構移動制御装置では、前記第１の円盤状回転体２０及び第２の円盤状回転体３０は互いに同一方向、または互いに逆方向に回転し、前記第１の円盤状回転体２０及び前記第２の円盤状回転体３０の回転速度は同一、または異ならせて回転する。

本発明に係る操作機構移動制御装置では、前記第１の円盤状回転体２０と前記第２の円盤状回転体３０は、それぞれ単独で、時計回りにも、反時計回りにも回転する。

本発明に係る操作機構移動制御装置では、前記第４の駆動源は第４のモータ９０であり、前記第４の駆動機構は、前記第４のモータ９０の回転軸に嵌合された歯付きのプーリ９１と、前記スライダ（棒状体）５０に嵌合された歯付きのフランジ４６と、頭部及び下端部に歯付きのプーリ９３、９４が嵌合された回転伝達柱９２と、前記第４のモータ９０の回転軸に嵌合された歯付きのプーリ９１と前記回転伝達柱９２の頭部に嵌合されたプーリ９３とを結合する歯付きのベルト９５と、前記スライダ（棒状体）５０に嵌合された歯付きのフランジ４６と前記回転伝達柱９２の下端部に嵌合されたプーリとを結合する歯付きのベルト８５とにより構成されることを特徴とする。

本発明に係る操作機構移動制御装置では、前記回転伝達柱９２は、第２の円盤状回転体３０の回転軸上（回転中心）に回転可能に立設されており、前記第４のモータ９０の回転軸は、第１の円盤状回転体２０の回転軸（回転中心）に一致するように、前記第４のモータ９０が設けられていることを特徴とする。

なお、上記実施形態においては、回転機構として、歯付きのプーリと歯付のベルトを用いたが、これに限定されない。例えば、歯車などを組み合わせて回転機構を構成しても良い。また、プーリと歯付のベルトをチェーンなどにより構成しても良い。更に、操作機構の位置を検出するセンサを設けるならば、歯の付かないプーリと歯の付かないベルトを用いても良い。また、棒状体を回転及び上下移動させるため、棒状体の周面にネジを形成し、このネジに内孔にネジが形成された円環状の歯車を螺合させ、歯車を所定位置に固定して駆動源により回転させる構成としても良い。

１０基台
１０ａ第１の平面
１０ｂ第２の平面
１１第１の円形孔
１２第１の軸受
１３スタッド
１４載置板
１５脚部
１６底板
２０第２の円盤状回転体
２１第２の円形孔
２２第２の軸受
２３歯
２４フランジ
２６凹部
２７貫通孔
３０第２の円盤状回転体
３１歯
３２フランジ
３３第３の円形孔
３６第２のベルト
４３外筒
４３ａ嵌合孔
４４内筒
４４ｂガイド凸部
４４ｃ嵌合片
４５第３の軸受
４６フランジ
４７固定部材
５０スライダ
５１軸部
５２溝
５３天板
５４第２の歯車
６０第２のモータ
６０ａ回転軸
６１歯
６２プーリ
７０第１のモータ
７０ａ回転軸
７１歯
７２プーリ
７６第１のベルト
８０第３のモータ
８１第１の歯車
８３円盤プーリ
８４アーム
８５歯付きのベルト
９０第４のモータ
９１プーリ
９２回転伝達柱
９３プーリ
９４プーリ
９５歯付きのベルト
９６スタッド
９７アーム板
９８プーリ

Claims

第１の平面とこの第１の平面の裏面である第２の平面を有し、前記第１の平面から前記第２の平面へ貫通する第１の円形孔が形成された平板状の基台と、
前記第１の円形孔に臨むように前記基台に設けられた第１の軸受と、
前記第１の軸受において前記第１の平面側に突出して回転可能に遊嵌され、前記第１の円形孔と同一方向に貫通した第２の円形孔が形成された第１の円盤状回転体と、
前記第２の円形孔に臨むように前記第１の円盤状回転体に設けられた第２の軸受と、
前記第２の軸受において前記第２の平面側に突出して回転可能に遊嵌され、前記第１の円形孔と同一方向に貫通した第３の円形孔が形成された第２の円盤状回転体と、
前記第３の円形孔に設けられた第３の軸受と、
前記第３の軸受において軸方向に移動可能に遊嵌され、一端側に操作機構が取り付けられる棒状体と、
前記第１の円盤状回転体を回転させる第１の回転機構及びこの第１の回転機構を駆動する第１の駆動源と、
前記第２の円盤状回転体を回転させる第２の回転機構及びこの第２の回転機構を駆動する第２の駆動源と、
前記棒状体を軸方向に移動させる第３の駆動機構及びこの第３の駆動機構を駆動する第３の駆動源と
を具備することを特徴とする操作機構移動制御装置。
前記第１の駆動源は第１のモータであり、前記第１の回転機構は前記第１の円盤状回転体の円周側壁部に巻回され、前記第１のモータの回転により前記第１の円盤状回転体を回転させる第１のベルトであり、
前記第２の駆動源は、第２のモータであり、前記第２の回転機構は前記第２の円盤状回転体の円周側壁部に巻回され、前記第２のモータの回転により前記第２の円盤状回転体を回転させる第２のベルトであることを特徴とする請求項１に記載の操作機構移動制御装置。
前記第１の円盤状回転体の円周側壁部及び前記第２の円盤状回転体の円周側壁部は、歯車状に歯が形成され、前記第１のベルトと前記第２のベルトは、前記歯に係合する係合歯を有することを特徴とする請求項２に記載の操作機構移動制御装置。
前記第１のモータを前記第２の平面に設け、この第１のモータの回転軸を前記第１の平面側に突出させて該第１のモータの回転軸に歯付きのプーリを嵌合して、前記第１のベルトを搬送し、
前記第２のモータを前記第２の円盤状回転体において前記第１の平面側に設け、この第２のモータの回転軸を前記第２の平面側に突出させて該第２のモータの回転軸に歯付きのプーリを嵌合して、前記第２のベルトを搬送するように構成したことを特徴とする請求項３に記載の操作機構移動制御装置。
前記第３の駆動源は、前記第２の円盤状回転体において前記第１の平面側に設けられた第３のモータであり、前記第３の駆動機構は前記第３のモータの回転軸に嵌合された円盤プーリの表面における外周近傍から前方へ突出して設けられたアームと、前記棒状体に設けられ前記アームを回転可能に挟持する挟持手段であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の操作機構移動制御装置。
前記第１の軸受は、前記第１の円形孔に臨むように設けられた複数のプーリであり、前記第２の軸受は、前記第２の円形孔に臨むように設けられた複数のプーリであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の操作機構移動制御装置。
第１の円盤状回転体は、前記第１の円形孔に臨むように設けられた複数のプーリの凹部に係合するフランジを有し、
第２の円盤状回転体は、前記第２の円形孔に臨むように設けられた複数のプーリの凹部に係合するフランジを有することを特徴とする請求項６に記載の操作機構移動制御装置。
前記第１の円形孔は、基台の中心よりずれた位置に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の操作機構移動制御装置。
前記第１の円盤状回転体及び第２の円盤状回転体は互いに同一方向、または互いに逆方向に回転し、前記第１の円盤状回転体及び前記第２の円盤状回転体の回転速度は同一、または異ならせて回転することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の操作機構移動制御装置。
前記第１の円盤状回転体と前記第２の円盤状回転体は、それぞれ単独で、時計回りにも、反時計回りにも回転することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の操作機構移動制御装置。
前記棒状体に回転運動を行わせる第４の駆動機構と、この第４の駆動機構を駆動する第４の駆動源とを有することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の操作機構移動制御装置。
前記第４の駆動源は第４のモータであり、前記第４の駆動機構は、前記第４のモータの回転軸に嵌合された歯付きのプーリと、前記棒状体に嵌合された歯付きのフランジと、頭部及び下端部に歯付きのプーリが嵌合された回転伝達柱と、前記第４のモータの回転軸に嵌合された歯付きのプーリと前記回転伝達柱の頭部に嵌合されたプーリとを結合する歯付きのベルトと、前記棒状体に嵌合された歯付きのフランジと前記回転伝達柱の下端部に嵌合されたプーリとを結合する歯付きのベルトとにより構成されることを特徴とする請求項１１に記載の操作機構移動制御装置。
前記回転伝達柱は、第２の円盤状回転体の回転軸上に回転可能に立設されており、前記第４のモータの回転軸は、第１の円盤状回転体の回転軸に一致するように、前記第４のモータが設けられていることを特徴とする請求項１２に記載の操作機構移動制御装置。