JPH0344467Y2

JPH0344467Y2 -

Info

Publication number: JPH0344467Y2
Application number: JP1984034131U
Authority: JP
Priority date: 1984-03-12
Filing date: 1984-03-12
Publication date: 1991-09-18
Also published as: JPS60146685U; DE3562467D1; EP0154825B1; EP0154825A1; CA1241040A; US4637771A

Description

【考案の詳細な説明】考案の技術分野本考案は、例えば組立用ロボツトなどの旋回ア
ームに取付けられる上下動ヘツドの構造に関す
る。

従来技術旋回アーム式の組立用ロボツトは、旋回アーム
の先端部分にチヤツクを備えている。このチヤツ
クは、回転可能な上下動軸によつて支持されてお
り、回転運動や上下運動を行うことにより、ワー
クの供給や組み込み動作などを行う。この運動に
高い位置決め精度が要求される場合には、上記チ
ヤツクは、サーボ制御可能な送りねじおよび駆動
モータなどによつて駆動されるようになつてい
る。

ところが、旋回アームのヘツド部分に送りねじ
機構や駆動モータが組み込まれると、ヘツド先端
の重量が増加するため、ロボツトの旋回運動が遅
くなり、また運搬可能なワークの重量が小さくな
る。

したがつてこのような上下動ヘツドの構造に関
し、常に軽量化が望まれている。

そこで実用新案登録出願人は、垂直方向の送り
ねじをヘツドに対し回転自在に支持し、この上端
部分をケースの一部で回転自在に支持し、いわゆ
る両持ち形式で保持する構造を既に提案してい
る。しかし、このような構造を採用した場合にお
いても、上下方向のストロークが大きくなると、
位置決めの精度が充分でなく、また軽量化の点で
も問題を残している。

一方、チヤツクが流体駆動形式のものである
と、ロボツトの本体側から、そのチヤツクに配管
が必要とされる。この配管がチヤツクの側面に直
接取付けられると、チヤツクの上下運動や回転運
動の範囲が制限されることから、上下動軸の内部
に流体通路を形成することが有効である。したが
つて配管は、その上下動軸内部の流体通路を通
り、上下動軸の端部から、ロボツトの本体側に配
管によつて接続されることになる。

ところで、上下動軸が上下運動を行うと、これ
にともなつて配管も湾曲しながら上下動するが、
そのとき配管がカバーなどに当たるほか、上下動
軸に配管方向の分力を作用させ、これが位置決め
精度上の不安定要因となつている。

考案の目的したがつて本考案の目的は、この種の上下動軸
のストロークを拡大しながら、その軽量化を計
り、また流体用の配管の事故を未然に防止するこ
とである。

考案の概要そこで本考案は、送りねじおよびナツト部材を
案内するためのガイドバーを旋回アームとその上
に取付けられた保持板により両持ち状態で支持す
るとともに、この保持板と別に旋回アームの上面
にカバーを取付け、このカバーに上下動軸の配管
を案内するためのローラを取付け、この配管を送
りねじなどの支持構造と分離させるようにしてい
る。

考案の構成以下、本考案の一実施例を第１図ないし第４図
に基づいて具体的に説明する。

本考案の上下動ヘツド１は、組立用ロボツトな
どの旋回アーム２の部分に組み込まれる。この旋
回アーム２の上側に２つのガイドバー３が平行な
状態で垂直方向に取付けらており、その上端部分
は支持部材４によつて相互に連結されている。そ
してこの支持部材４および旋回アーム２は、上下
のベアリング５によつてボールねじによる送りね
じ６を回転自在に支持している。この送りねじ６
は、その中央の部分でナツト部材７と螺合してい
る。このナツト部材７は、左右の部分で、ガイド
バー３に対し摺動自在にはまり合つており、下端
部分に度当り８を有し、また側面に階段状板のド
グ９を備えている。

また、上記旋回アーム２と支持部材４との間に
断面コ字状の保持板１０が取付けられている。こ
の保持板１０の上方には、上記ドグ９と対応する
位置で２つの位置検出スイツチ１１，１２が異な
る高さで、しかもドグ９の段状の部分に対応し、
前後した位置で取付けられている。この２つの位
置検出スイツチ１１，１２のうち一方は原位置検
出のためのものであり、他方はオーバラン検出の
ものである。そしてこの実施例では、原位置検出
用の位置検出スイツチ１１が上方に取付けられて
おり、かつこれに接近した状態でオーバラン検出
用の位置検出スイツチ２が取付けられている。も
し、この取付け位置が逆の関係にあると、ドグ９
の寸法を小さくしなければならず、実際にオーバ
ランが起きると、ドグ９の突部が上のスイツチに
当たつてしまい、ドグ９を大きくしてスイツチの
間隔も大きくしなければならない。しかしこのよ
うな配置を取ることによつて最小限度のスペース
に設定できることになる。また下方には、位置検
出スイツチ３２が取付けられている。

そして、上記旋回アーム２は、その上面でエン
コーダ付の上下用モータ１３を保持しており、こ
の上下用モータ１３の出力軸に取付けられたプー
リ１４と送りねじ６の下端に取付けられたプーリ
１５とにタイミングベルト１６が巻掛けられてて
いる。また旋回アーム２の内部に電磁ブレーキ１
７が取付けられており、その軸は上記上下用モー
タ１３の出力軸と連結されている。

一方、旋回アーム３は、その先端の下面の軸受
部分で筒状ガイド１８をベアリング１９によつて
回転自在に支持している。この筒状ガイド１８
は、その内面の非円形部分すなわち雌型スプライ
ンの部分で上下動軸２０のスプラインと摺動自在
にはまり合つている。この上下動軸２０は、その
中心位置に上下端で対向する流体通路２１を形成
しており、下端部分で図示しない流体駆動式のチ
ヤツクなどに連結される。

この上下動軸２０は、旋回アーム２の孔２６か
ら突出し、その上端部分は、ベアリング２２によ
つてナツト部材７に対し抜け止め状態で、かつ回
転自在に連結されており、またその上端部分で流
体通路２１に通じるロータリ継手２３を備えてい
る。なお、上記筒状ガイド１８に、回転用プーリ
２４が取付けられており、これに巻掛けられたタ
イミングベルト２５によつてロボツト本体側から
回転力を取り入れる。

そしてこの旋回アーム２の部分にカバー２７が
取付けられる。このカバー２７は、ガイドバー
３、支持部材４および上下動軸２０を覆い、下端
部分で旋回アーム２の側面に取付けられる。な
お、このカバー２７は、旋回アーム２の側面での
み固定されており、ガイドバー３、支持部材４、
上下動軸２０と独立の状態にある。またこのカバ
ー２７はロータリ継手２３と対応する位置で配管
２９を通すための孔２８を備えており、またその
孔２８の部分で対向状態の支持板３０により一対
の溝型のローラ３１を回転自在に保持している。
この一対のローラ３１は、それらの間で配管２９
を保持し、ロボツト本体側に案内している。な
お、上記配管２９は、下端でナツト部材７などに
対して固定され、回り止め状態ととなつている。

考案の作用次に上記上下動ヘツド１の作用を説明する。

上下動軸２０の回転は、回転用プーリ２４およ
びタイミングベルト２５により、筒状ガイド１８
を回転させることによつて与えられる。この筒状
ガイド１８の回転は、スプラインなどの非円形断
面によつて直接に上下動軸２０に与えられる。こ
のときの上下動軸２０の回転は、ロータリ継手２
３の介在によつて、配管２９に伝えられない。

一方、この上下動軸２０の上下運動は、上下用
モータ１３を回転させることによつて行われる。
すなわちこの上下用モータ１３の回転は、プーリ
１４，１５およびタイミングベルト１６によつて
送りねじ６に与えられる。この送りねじ６は、下
端部分で旋回フレーム２のベアリング５によつて
支えられ、かつ上端部分で支持部材４のベアリン
グ５によつて回転自在に支持されているから、安
定な回転をしながら、ナツト部材７を回転方向に
応じて上方または下方に移動させる。このときナ
ツト部材７は、左右のガイドバー３によつて回り
止め状態で案内され、上下動軸２０に上下方向の
運動を与える。このとき、上下動軸２０が下端部
分で筒状ガイド１８に支えられ、かつ上端部分で
ナツト部材７によつて支持されているから、不安
定な動きをせず、正確な上下運動をすることにな
る。

上下用モータ１３が回転しているとき、電磁ブ
レーキ１７が制動力を作用させていないが、上下
用モータ１３が停止すると、電磁ブレーキ１７
は、直ちに制動力を発生させ、送りねじ６の回転
を固定する。このため、送りねじ６の回転量すな
わちナツト部材７の移動量は、サーボ制御技術に
基づいて正確に設定できる。ここで電磁ブレーキ
１７に熱が発生したとしても、これが直接送りね
じ６に連結されていないため、送りねじ６はその
電磁ブレーキ１７の熱の影響を受けず、正確な制
御を行うことになる。

一方、上下動軸２０が上下運動をするとき、こ
れにともなつて配管２９も同じ上下運動をするこ
とになる。そのとき、その配管２９が一対の溝型
のローラ３１によつて案内されているから、上下
動軸２０に対し常に同じ軸線方向にそつて案内さ
れることになる。したがつて配管２９に配線方向
の力つまり水平方向の分力が作用したとしても、
その水平分力がカバー２７によつて負担されるか
ら、上下動軸２０に直接加わらないことになる。

考案の変形例上記実施例は、一例として組立用ロボツトの旋
回アーム２の部分に上下動ヘツド１を組み込んで
いるが、この上下動ヘツド１は、マニユピユレー
タやその他の専用加工機などのヘツド部分に取付
けることもできる。

考案の効果本考案では、下記の特有の効果が得られる。

まず、平行な一対のガイドバー、送りねじおよ
び保持板が上下動軸の全ストローク範囲にわたつ
てその両端を確実に保持しているから、上下動軸
が両持ちの状態で上下動し、したがつて正確な制
御が可能となる。

また、送りねじおよびナツト部材が上下動軸の
支持を兼用し、また保持板がナツト部材によつて
支持されたドグと対応する位置検出用のスイツチ
の保持を兼用しているから、構造的な必要な部材
が少なくなり、それだけヘツド部分の軽量化が可
能となり、したがつてワークの可搬重量が多く取
れ、また運動のスピードアツプが可能となる。

さらに上下動軸の配管がカバーに取付けられた
一対のローラによつて常に軸線方向にそつて案内
されているから、配管が捩れることもなく、また
配管とカバーやその他の部品との間で干渉がなく
なり、さらに送りねじおよび上下動軸を支持する
構造的な部分とカバーとが独立の状態になるた
め、カバーが配管の引出し方向の分力を受けたと
しても、これによつて上下動軸がその外力を受け
ず、したがつて高い精度のもとに位置決め制御が
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の上下動ヘツド部分の一部破断
平面図、第２図は上下動ヘツドの側面から見た垂
直断面図、第３図は上下動ヘツドの正面から見た
階段状垂直断面図、第４図はガイドバーと支持部
材との連結部分を示す一部の側面図である。１……上下動ヘツド、２……旋回アーム、３…
…ガイドバー、４……支持部材、６……送りね
じ、７……ナツト部材、９……ドグ、１０……保
持板、１１，１２……位置検出スイツチ、１７…
…電磁ブレーキ、１８……筒状ガイド、２０……
上下動軸、２１……流体通路、２３……ロータリ
継手、２４……回転用プーリ、２７……カバー、
２８……孔、２９……配管、３０……支持板、３
１……溝型のローラ、３２……位置検出スイツ
チ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

旋回アームの上側にガイドバーを固植するとと
もに、このガイドバーと平行に送りねじを回転自
在に支持し、この送りねじにナツト部材を螺合す
るとともに、このナツト部材をガイドバーに摺動
自在に支持し、このナツト部材にドグを固定し、
このドグの位置検出スイツチを保持板に取付け、
この保持板を旋回アームの上側に固定して保持板
の上端に支持部材を固定し、この支持部材の上端
にガイドバーの上端を固定するとともに送りねじ
上端を回動自在に支持し、旋回アームに内面非円
形の筒状ガイドを回転自在に支持し、この筒状ガ
イドに上下動軸を摺動自在に通すとともに、筒状
ガイドの下部に回転用プーリを固定し、上下動軸
の上端をナツト部材に回転自在に支持し、上下動
軸に流体通路を貫通形成し、この流体通路の上端
を流体配管と連結し、ガイドバーおよび送りねじ
を回動アームに固定したカバーで覆い、このカバ
ーの上部にガイドローラを支持してガイドローラ
下に孔を設け、この孔を介してガイドローラが配
管を案内することを特徴とする旋回アームの上下
動ヘツド。