JPH0117724Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の利用分野〕 本考案は駆動軸の回転運動を直線運動に変換す
る直線駆動装置、特に各種の自動制御装置、特に
円筒座標形ロボツト装置のアーム駆動に利用され
る直線駆動装置に関するものである。

〔考案の背景〕

第１図ａは直線駆動装置を利用して構成する円
筒座標形ロボツト装置を示し、このような装置に
於いてはロボツト機構全体を支承する基台部１に
よつて柱状部２と、アーム４を有するアーム部３
とを支承し、且つ柱状部２を中心としてアーム４
を旋回させる駆動装置と、アーム部３全体を上下
動させる昇降装置と、アーム４を半径方向に駆動
するアーム駆動装置が設けられている。

この装置では上記の旋回、昇降、アームの半径
方向の各動作によりアーム４の先端に設けたハン
ド５で把持されたワークの動作を示す空間軌跡は
第１図ｂに示すように半径がR₁〜R₂で旋回角θ
内で高さがＨの円筒形となる。

第１図ａに示すロボツト装置で直線的動作とし
ては昇降動作とアームの半径方向動作とがあり、
原動機の電動機の回転運動を直線運動に変換する
直線駆動装置が必要となる。

回転運動を直線運動に変換する装置には種々あ
るが、ロボツト装置等で使用されている装置では
ネジによるもの、歯車とラツク歯によるもの等が
あり、ネジによるもの、特にボールネジによるも
のは精度が高い特徴があるが、高価であるという
問題があり、一方歯車とラツク歯によるものは廉
価ではあるが、精度が低いという問題があり、
夫々一長一短である。

第２図ａ，ｂは従来より実施されている歯車と
ラツク歯による直線駆動装置を示し、このような
装置では軸受箱１０の側壁に設けた軸受１１と１
２及び摺動部材１６とによつてラツク歯１４を備
えた作動棹１３を滑動自在に支承し、駆動軸１８
を歯車箱２０に設けた軸受２３と２４及び軸受箱
１０に設けた軸受１９で回動自在に支承し、この
駆動軸１８に歯車１７を設け、この歯車１７をラ
ツク歯１４と噛合せしめ、電動機２５の回転を歯
車箱２０の歯車２１，２２、駆動軸１８、歯車１
７を介してラツク歯１４を備えた作動棹１３に伝
達し、これを直線的に動作せしめるようにしてい
る。作動棹１３の断面は第２図ｃに示すように丸
棒の対向する側面を切削して平面に形成し、その
一方の面にラツク歯１４を設け、対向する面に摺
動面１５を設け、この摺動面１５に軸受箱１０内
に設けた摺動部材１６を当接して、作動棹１３が
回転することを防止する構成としたり、又は第２
図ｄに示すように方形断面として回転を防止する
ようにしている。

このような第２図ａ，ｂに示す直線駆動装置は
構成が簡単で安価に構成できる利点があるが、作
動棹１３の動作ストロークを制御するのが困難で
あるという問題があつた。

〔考案の目的〕

本考案の目的は上記のような従来の問題点を解
決した直線駆動装置を安価に提供するにある。

〔考案の概要〕

本考案の直線駆動装置は、回転駆動軸と、この
回転駆動軸に歯車及びラツクを介して噛合する直
線運動する作動棹と、この作動棹を滑動自在に支
承する軸受箱と、この軸受箱の一側に当接した歯
車箱と、この歯車箱内に配置され、前記駆動軸の
一端に連結された駆動源と、前記軸受箱の他側に
当接した位置検出装置と、この位置検出装置内に
設けた適宜数のカムを備えた回転自在なカム軸
と、このカム軸と上記駆動軸の他端間を連結する
連結機構と、上記カムの回転により作動されるス
イツチとより成ることを特徴とする。

〔考案の実施例〕

以下図面によつて本考案の実施例を説明する。

本考案の直線駆動装置は第３図ａ，ｂに示すよ
うにカム軸６３にカム軸歯車６４を一体的に固着
し、カム軸６３にはその動作角を任意に設定して
カム６５を固着し、このカム６５にはスイツチ６
６のアクチエータを当接し、カム６５の突起６５
ａ又は６５ｂがアクチエータを押すとスイツチ６
６が動作するようにする。

又カム軸歯車６４には駆動軸１８の自由端に連
結した延長軸６１に固定した歯車６２を噛合せし
め、電動機２５の回転が歯車箱２０内の駆動軸１
８を回転し、歯車１７と噛合したラツク歯１４を
有する作動棹１３を直線動作すると共に駆動軸１
８の回転が延長軸歯車６２とカム軸歯車６４を介
してカム６５を回転し、この設定角度回転によつ
てスイツチ６６を動作して、作動棹の位置が検出
されるようにすると共に、スイツチ６６によつて
駆動電動機２５の動作を制御するようにする。

尚、この位置検出装置を作動棹１３の動作スト
ロークを制限するリミツト機構として使用する
と、ストロークの設定をカムの動作角の調整によ
つて容易に行うことができる。

又、本考案に於いては駆動軸１８の軸受２３を
歯車箱２０と軸受箱１０が当接する面より軸受箱
１０内に少し突出させて配設し、一方軸受箱１０
には上記軸受２３が嵌合する孔３９を、ラツク歯
１４と歯車１７の噛合深さが最適となる位置に設
けるようにする。

このように構成することにより軸受箱１０内に
突出した軸受２３の一部を軸受箱１０に設けた孔
３９に嵌合せしめることで歯車１７とラツク歯１
４との噛合深さが一定に保たれるので両方のバツ
クラツシを小さくすることができ、作動棹１３の
動作精度を高くすることができる。又軸受箱１０
と歯車箱２０の着脱が容易となり歯車箱２０の減
速比の交換が容易となる。

〔考案の効果〕

本考案直線駆動装置は上記のように駆動軸１８
の自由端に作動棹１３の位置を検出する装置を容
易に取り付けることができるので作動棹１３のリ
ミツト機構の構成が容易となる。

又駆動軸１８を支承する歯車箱２０を軸受箱１
０に当接固着する際に駆動軸１８を支承する軸受
２３を歯車箱２０より軸受箱１０内に突出せし
め、軸受箱１０に設けた孔３９と嵌合せしめて芯
出しを容易とすることにより、駆動軸歯車１７と
ラツク歯１４との噛合深さを一定に保つことがで
き、バツクラツシを減らして作動棹１３の動作精
度を向上できると共に歯車箱の着脱が容易にでき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは円筒座標形ロボツト装置の斜視
図及びその説明図、第２図ａは従来の直線駆動装
置の縦断正面図、第２図ｂはその縦断側面図、第
２図ｃ，ｄは夫々作動棹の説明図、第３図ａ，ｂ
は本考案直線駆動装置の縦断側面図及び正面図で
ある。 １……基台部、２……柱状部、３……アーム
部、４……アーム、５……ハンド、１０……軸受
箱、１１，１２，３３，３４……軸受、１３……
作動棹、１４……ラツク歯、１５……摺動面、１
６……摺動部材、１７……歯車、１８……駆動
軸、１９……軸受、２０……歯車箱、２１，２２
……歯車、２３，２４……軸受、２５……電動
機、３９……孔、６１……延長軸、６２……延長
軸歯車、６３……カム軸、６４……カム軸歯車、
６５……カム、６５ａ，６５ｂ……突起、６６…
…スイツチ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 回転駆動軸と、この回転駆動軸に歯車及びラ
   ツクを介して噛合する直線運動する作動棹と、
   この作動棹を滑動自在に支承する軸受箱と、こ
   の軸受箱の一側に当接した歯車箱と、この歯車
   箱内に配置され、前記駆動軸の一端に連結され
   た駆動源と、前記軸受箱の他側に当接した位置
   検出装置と、この位置検出装置内に設けた適宜
   数のカムを備えた回転自在なカム軸と、このカ
   ム軸と上記駆動軸の他端間を連結する連結機構
   と、上記カムの回転により作動されるスイツチ
   とより成ることを特徴とする直線駆動装置。 (2) 上記軸受箱内に上記駆動軸を支承する軸受の
   一部を軸方向に突出せしめ、該突出した軸受部
   を上記軸受箱に設けた孔に嵌合して上記駆動軸
   に備えた歯車と上記作動棹に備えたラツク歯と
   を噛合せしめるようにした実用新案登録請求の
   範囲第１項記載の直線駆動装置。