JPH02124287A - 工業用ロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は工業用ロボットに係り、さらに詳しくは、ハン
ドを有するスライダの２軸駆動ユニツトを備えた工業用
ロボットに関するものである。

［従来の技術］ 第５図は従来のスライダのＺ軸駆動ユニットを備えた工
業用ロボットの一例を示す正面図、第６図はそのＺ軸駆
動ユニット部分の側面図である。

両図において、（１）はスライダ、（５）、（５ａ）は
スライダ（１）に設けた穴に軸受（６）　、　（８ａ）
を介して摺動可能に挿通され、上下がフレーム（２）の
上板（３）と旋回台（４）に固定された案内軸である。

（８）はフレーム（２）に取付けられたサーボモータ、
（９）はサーボモータ（８）の出力軸に設けられたプー
リ、（１０）はフレーム（２）に設けられたブーりで、
両プーリ（９）、（１０）間にはタイミングベルト（１
１）が掛けられている。（１２）はプーリ（１０）と同
軸に設けられた歯車、（１３）は歯車（１２）と噛合う
歯車、（１４）は歯車（１３）と同軸に設けられたピニ
オンで、スライダ（１）に設けたラック（７）と噛合っ
ている。（１５）。

（１５ａ）は一端がそれぞれフレーム（２）の上板（３
）に固定され、他端がスライダ（１）に固定された重力
補正用の引張りばねである。なお、（１７）はハンド（
１６）をＸ軸方向に移動させるＸ軸駆動ユニットである
が、詳細な説明は省略する。

次に動作について説明する。外部のロボットコントロー
ラ（図示せず）からサーボモータ（８）に回転指令が与
えられるとサーボモータ（８）が回転し、その回転はプ
ーリ（９）　　タイミングベルト（１１）を介してプー
リ（１０）に伝えられ、歯車（１２）。

（１３）を回転させる。歯車（１３）の回転はピニオン
（１４）を介してラック（７）に伝えられて上下運動に
変換され、これにより、スライダ（１）は案内軸（５）
　、（５ａ）に沿って上下方向に移動する。そして、ス
ライダ（１）が上方に位置すると引張りばね（１５）。

（１５ａ）か圧縮され、下方に位置すると引張りばね（
１５）、　　（１５ａ）は伸張し、重力を補正する。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のように構成した従来の工業用ロボットによれば、
引張りばね（１５）、（１°５ａ）によって重力を補正
しているので、Ｘ軸駆動ユニット（１７）等を備えたス
ライダ（１）の重量は一定でなければならない。

スライダ〈１）の重量が大幅に変化した場合は、新しく
これに適合した引張りばねを製作しなければならず、こ
の場合、引張りばねの大きさ（長さ、外径、線径）も変
更されるため、工業用ロボットの本体部も種々改造しな
ければならなかった。

また、引張りばねを使用しているので、ばねが収縮した
ときのスペースを確保しなければならず、スライダの上
下ストローク以上のスペースが要求されるため、小形化
の障害となっていた。

本発明は、上述の課題を解決すべくなされたもので、ス
ライダの重力補正をハンド等の重量変化にも柔軟に対応
できるように構成すると共に、最小の上下スペースで最
大の上下ストロークを得ることのできるスライダのＺ軸
駆動ユニットを備えた工業用ロボットを実現することを
目的としたものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る工業用ロボットは、第１のガイドレールに
沿って上下方向に移動するスライダと、このスライダの
駆動源をなすモータと、モータの駆動力をスライダに伝
達する動力伝達機構と、スライダの背面側に設けられ第
２のガイドレールに沿って上下方向に移動する質量調整
可能の重力補正用重りと、重力補正用重りとスライダと
をプーリを介して連結するワイヤとからなるＺ軸駆動ユ
ニットを備えたものである。

［作　用］ モータを駆動すると、その回転は動力伝達機構を介して
スライダの上下運動に変換され、スライダを第１のガイ
ドレールに沿って上下方向に移動させる。このとき、ワ
イヤを介してスライダに連結された重力補正用重りは、
第２のガイドレールに沿って上下方向に移動し、重力バ
ランスしてスライダの上下方向の力を打消す。

ハンド等によりスライダのｆｆ１ｆｆｌか変化したとき
は、重力補正用重りの質量を調整してこれに対応させる
。

［発明の実施例コ 第１図は本発明実施例の斜視図、第２図はその正面図、
第３図は第２図の側断面図、第４図はその平面図である
。第１図において、（２１）はＸ軸駆動ユニット、（２
２）はＺ軸（上下）駆動ユニット、（２３〉はスライダ
である。第２図〜第４図において、（２４）はフレーム
（２０）に固定されたサーボモータ、（２５）はその出
力軸に設けられたブーりである。

（２８）はフレーム（２０）の上下の支持ｊ＆　（２０
ａ）　、　（２０ｂ）間に、軸受を介して回転可能に装
着されたボールねじで、下端部にはプーリ（２６）が設
けられており、プーリ（２５）との間にベルト（２７）
が掛けられている。

（３２）はスライダ（２３）に設けたナツトで、ボール
ねしく２８）と噛合っている。

（２９）はフレーム（２０）のほぼ中央部に立設された
ベース板で、ボールねじ（２８）側の面には２条の第１
のガイドレール（３０）　、　（３０ａ）が、またその
背面には２条の第２のガイドレール（３１）、（３１ａ
）がそれぞれ設けられており、第１のガイドレール（３
０）。

（３０ａ）にはスライダ（２３）に設けた直線軸受（３
３）が摺動可能に係合している。

（３４）は重力補正用重りで、垂直軸受（３５）により
第２のガイドレール（３１）、　（３１ａ）に沿って上
下動可能に配置されている。（３６）はボルト（３７）
により重力補正用重り（３４）に着脱自在に取付けられ
た補助重りで、各種質量のものが用意されている。（３
８）。

（３８ａ＞は一端がスライダ（２３）に固定されたワイ
ヤで、他端はベース板（２９）に固定されたプーリ支持
ブロック（４０）に設けられたプーリ（３９）　、　（
３９ａ）を介して重力補正用重り（３４）に固定されて
いる。

次に、上記のように構成した本発明の詳細な説明する。

サーボモータ（２４）を駆動すると、その回転はプーリ
（２５）、ベルト（２７）、プーリ（２６）を介してボ
ールねじ（２８）に伝達され、ボールねじ（２８）を右
又は左方向に回転させる。ボールねじ（２８）の回転に
伴い、これと噛合うナツト（３２）を備えたスライダ（
２３）は上下運動に変換され、第１のガイドレール（３
０）　、（３０，ａ）に沿って上下方向に移動する。そ
して、スライダ（２３）が上方に移動すると、これにワ
イヤ（３ｇ）　、（３８ａ）を介して連結された重力補
正用重り（３４）は第２のガイドレール（３１）　、　
（３１ａ）に沿って下方に移動し、スライダ（２３）が
下方に移動すると、重力補正用重り（３４）は上方に移
動する。

このとき、スライダ（２３）の重量と、重力補正用重り
（３４）の重量が重力バランスするので、スライダ（２
３）の上下方向の力を打消すことができる。なお、スラ
イダ（２３）には作業をするためのノ１ンドが設けられ
ており、このハンドは作業内容に応じて交換することが
ある。そこで、ハンド（ＩＢ）のＨＪｉｎｌに応じて補
助重り（３６）を着脱、交換することにより、重力補正
用重り（３４）の質量を常にスライダ（２３）のｍＷに
適合させることができる。このように、本発明によれば
補助重り（３６）を適宜組合せて使用することにより、
Ｚ軸駆動ユニット（２２）、さらには工業用ロボットの
本体部を改造することなく、スライダ（２３）の重量変
化に対応することができる。

なお、上記の実施例ではスライダ（２３）を垂直方向（
Ｚ軸）に移動させる場合について説明したが、スライダ
（２３）を斜め上下方向に移動させる場合にも本発明を
実施することができる。また、スライダ（２３）と重力
補正用重り（３４）との連結に、ワイヤ（３８）　、　
（３８ａ）とプーリ（３９）　、　（３９ａ）を用いた
場合を示したが、例えばベルトとブーりを使用するなど
、適宜変更することができる。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、Ｚ　
ｌｄｌ駆動ユニットのスライダと重力補正用重りとがバ
ランスするように構成し、また、重力補正用重りの質量
を任意に調整しうるように構成したので、Ｚ軸駆動用の
サーボモータを小形化することができ、このため装置の
コストを低減することができる。また、スライダはＺ軸
移動スペースを完全に利用できるので、最大の上下スト
ロークで最小スペースの２軸駆動ユニツトを実現するこ
とが可能になり、装置全体を小形化することができる。

さらに、スライダと重力補正用重りの案内に第１．第２
のガイドレールを設けたので、Ｚ軸駆動ユニットの強度
が増大する等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の斜視図、第２図はその正面図、
第３図は第２図の側断面図、第４図は上面図、第５図は
従来の２軸駆動ユニツトを備えた工業用ロボットの一例
の縦断面図、第６図はそのＺ軸駆動ユニット部分の断面
図である。 図において、（２０）はフレーム、（２１）はＸ軸駆動
ユニット、（２２）は２軸駆動ユニツト、（２３）はス
ライダ、（２４）はサーボモータ、（２８）はボールね
じ、（３０）　、（３０ａ）は第１のガイドレール、（
３１）、　（３１ａ）は第２のガイドレール、（３４）
は重力補正用重り、（３６）は補助重り、（３８）　、
（３８ａ）はワイヤ、（３９）。 （３９ａ）はブーりである。なお、図中同一符号は同−
又は相当部分を示すものとする。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１のガイドレールに沿って上下方向に移動するスライ
   ダと、該スライダの駆動源をなすモータと、該モータの
   駆動力を上記スライダに伝達する動力伝達機構と、上記
   スライダの背面側に設けられ第２のガイドレールに沿っ
   て上下方向に移動する質量調整可能な重力補正用重りと
   、該重力補正用重りと上記スライダとをプーリを介して
   連結するワイヤとからなるＺ軸駆動ユニットを備えた工
   業用ロボット。