JPH0355177A - 直交２軸移動装置 - 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］ この発明は、例えば、アームの一端部を、このアームが
延出する一方の軸と、この一方の軸に直交する他方の軸
の２軸を有する平面内で任意の位置に移動させることの
出来る直交２軸移動装置に関する。

［従来の技術］ 従来より、アームの一端部を、このアームが延出する一
方向と、この一方向に直交する他方向の２軸を有する平
面内で任意の位置に移動させることの出来る直交２軸移
動装置は種々知られており、例えば、第８図に示すよう
に、スライドブロックａは、互いに直交する第１及び第
２のガイドロツドｂ，ｃにより夫々のガイドロッドｂ，
ｃに沿って摺動自在に支持されている。また、このスラ
イドブロックａには、互いに直交する２本のボールねじ
軸ｄ，ｅが夫々螺合した状態で貫通しており、第１のボ
ールねじ軸ｄは、第１のガイドロツドｂの一端に取り付
けられた第１の駆動モータｆにより回転駆動され、第２
のポールねじ軸ｅは、第２のガイドロツドＣの一端に取
り付けられた第２の駆動モータｇにより回転駆動される
ように構成されている。

このように構成される従来の直交２軸移動装置にでは、
第２のガイドロツドＣの他端に注目すれば、これを、第
１及び第２の駆動モータｆ，ｇを選択的に駆動制御する
ことにより、第１及び第２のガイドロツドｂ，ｃを含む
平面内において、任意の位置に移動させることが出来る
ことになる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来の直交２軸移動装置にお
いては、高価なボールねじ軸を２本も使用しているため
、装置が高価になり問題である。

また、第１の駆動モータｆに注目すれば、これの駆動負
荷となる重量は、スライドブロックａと共に、第２の駆
動モータの重量もが付加されることになり、かなり大き
な値となる。この結果、第１の駆動モータｆには、大き
な容量のモータを用いなければならず、これによりコス
ト高をもたらすことケなると共に、移動部分の重量が増
すことにより運動性能が低下する問題点も指摘されてい
る。

この発明は上述した課題に鑑みなされたもので、この発
明の目的は、低コストで、運動性能の良い直交２軸移動
装置を提供することである。

［課題を解決するための手段〕 上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明
に係わる直交２軸移動装置は、一方向に沿って延出し、
固定された位置に取り付けられた第１のガイド部材と、
この第１のガイド部材に摺動自在に支持され、一方向に
沿って移動可能なスライドブロックと、前記一方向と直
交する他方向に沿って延出し、このスライドブロックに
他方向に沿って移動可能に支持された第２のガイド部材
と、前記第１のガイド部材の両端に回動自在に支持され
た第１及び第２のローラと、前記第２のガイド部材の一
端に回動自在に支持された第３のローラと、前記スライ
ドブロックの４隅に回動自在に支持された中間ローラと
、前記第２のガイド部材の他端に両端を固定され、前記
第１乃至第３のローラと、４本の中間ローラとに十文字
状に掛け渡された連結ベルトとを具備する事を特徴とし
ている。

また、この発明に係わる直交２軸移動装置においては、
前記第１のガイド部材の両端には、第１及び第２の駆動
モータが夫々取り付けられ、前記第１及び第２のローラ
は、第１及び第２の駆動モータにより夫々回転駆動され
る事を特徴としている。

また、この発明に係わる直交２軸移動装置においては、
前記第１及び第２の駆動モータは、電帆の停止により、
対応する駆動軸の回転を係止するブレーキ機構を夫々備
えている事を特徴としている。

また、この発明に係わる直交２軸移動装置においては、
前記第３のローラには、第１及び第２の駆動モータへの
電源の停止により、第３のローラの回転を係止するよう
に作動するブレーキ機構が取り付けられている事を特徴
としている。

また、この発明に係わる直交２軸移動装置においては、
前記第１乃至第３のローラは、歯付きブーりから夫々構
成され、前記連結ベルトは、内側面に歯が形成されたタ
イミングベルトから構成され、前記４本の中間ローラは
、前記タイミングベルトの平坦な外側面をガイドするア
イドルローラから夫々構成されている事を特徴としてい
る。

また、この発明に係わる直交２軸移動装置は、一方向に
沿って延出し、固定された位置に取り付けられた第１の
ガイド部材と、この第１のガイド部材に摺動自在に支持
され、一方向に沿って移動可能なスライドブロックと、
前記一方向と直交する他方向に沿って延出し、このスラ
イドブロックに他方向に沿って移動可能に支持された第
２のガイド部材と、前記第１のガイド部材の一端に回動
１ １ 自在に支持された第１のローラと、前記第２のガイド部
材の両端に夫々回動自在に支持された第２及び第３のロ
ーラと、前記スライドブロックの４隅に回動自在に支持
された中間ローラと、前記第１のガイド部材の他端に両
端を固定され、前記第１乃至第３のローラと、４本の中
間ローラとに十文字状に掛け渡された連結ベルトとを具
備する事を特徴としている。

また、この発明に係わる直交２軸移動装置においては、
前記第１のガイド部利の一端には、駆動モータが取り付
けられ、前記第１のローラは、この駆動モータにより回
転駆動され、前記第２及び第３のローラには、夫々選択
的に作用するブレーキ機構が取り付けられている事を特
徴としている。

［実施例］ １ ２ 以下に、この発明に係わる直交２軸移動装置の第１の実
施例の構成を、組立ロボットに適用した場合につき、添
付図面の第１図乃至第４Ｄ図を参照して、詳細に説明す
る。

第１図に示すように、この組立ロボット１０は、図示し
ない土台上に設置された主モータ１２と、この主モータ
ｌ２の上部に接続され、垂直軸線回りに回転駆動される
駆動軸１４ａを上方に向けて突出した状態で備える減速
機構１４と、この減速機構１４ａの駆動軸１４ａにより
垂直軸線回りに回転駆動される所の、この発明の特徴を
成す直交２軸移動装置（以下、単に、移動装置と呼ぶ。

）１６と、この移動装置ｌ６の図中左端に取り付けられ
たフインガ取付板１８と、このフインガ取付板１８に取
着されたフインガ装置２０とから、主として構成されて
いる。

次に、第２図を参照して、移動装置ｌ６の構成を詳細に
説明する。

この移動装置１６は、上述した減速機構１４の駆動軸１
４ａの上端に固定される基台２２と、この基台２２上に
立設（Ｚ軸方向に沿って延出）された２本の第１のガイ
ドシャフト２４ａ，２４ｂと、これら第１のガイドシャ
フト２４ａ，２４ｂの上端に固定された上固定ブロック
２６とを備えている。そして、これら第１のガイドシャ
フ｝２４ａ，２４ｂが第１のスライドプッシュ２８ａ，
２８ｂを夫々介して貫通した状態で、スライドブロック
３０がＺ軸方向に沿い摺動自在に支持されている。換言
すれば、スライドブロック３０が一対の第１のガイドシ
ャフト２４ａ，２４ｂにより、上下方向に沿って摺動自
在に支持されている。

このスライドブロック３０には、第２のスライドプッシ
ュ３　２　ａ，　３　２　ｂを夫々介して貫通した状態
で、一対の第２のガイドシャフト３４ａ，３４ｂが、水
平方向（Ｒ軸方向）に沿って摺動自在に支持されている
。ここで、これら第２のガイドシャフト３４ａ，３４ｂ
の一端、即ち、図中右端には、右移動ブロック３６が取
り付けられており、他端、即ち、図中左端には、左移動
ブロック３８が取り付けられている。尚、上述したフイ
ンガ取付板１８は、この左移動ブロック３８の下面に固
定されている。

このような構成により、このフインガ取付板１８は、互
いに直交するＲ軸及びＺ軸の２軸を含む垂直面内におい
て、任意の位置に移動することが出来ることになる。特
に、この移動装置１６は、第１図に示すように、垂直軸
回りに回動駆動１ ５ される駆動軸１４ａに取り付けられているので、最終的
に、このフインガ取付板１８、従って、このフインガ取
付板１８に取り付けられたフインガ装置２０は、主モー
タ１２を中心として所定半径（即ち、Ｒ軸方向ストロー
ク）内の任意の位置に移動することが出来ることになる
。

次に、上述した構成において、フインガ取付板１８を垂
直面内において任意の位置に移動させるための駆動機構
について説明する。

この駆動機構においては、上述した基台２２に取付ステ
イ４０を介して、上述した垂直面に直交する軸線回りに
回動自在に第１の駆動ローラ４２が軸支されており、ま
た、上述した上固定ブロック２６には、同様な状態で回
転自在に第２の駆動ローラ４４が軸支されている。一方
、右移動ブロック３６には、同様な状態で回転自在に従
動ロー１ ６ ラ４６が軸支されている。

また、上述したスライドブロック３０は、正面略正方形
状に形成され、これの４隅には、上述した第１及び第２
の駆動ローラ４２，４４と同様な状態で、４本の中間ロ
ーラ４８，５０，５２．５４が回転自在に軸支されてい
る。ここで、第１の中間ローラ４８は図中左上に、第２
の中間ローラ５０は図中右上に、第３の中間ローラ５２
は図中右下に、そして、第４の中間ローラ５４は図中左
下に、夫々位置している。

尚、上述した第１及び第２の駆動ローラ４２，４４と、
従動ローラ４６とは、夫々の外周面に歯が形成された歯
付きローラから構成されており、第１乃至第４の中間ロ
ーラ４８〜５４は、夫々の外周面を平坦に形戊され、所
謂アイドルローラとして構成されている。

一方、これら第１及び第２の駆動ローラ４２，４４、従
動ローラ４６、第１乃至第４の中間ローラ４８〜５４に
は、十文字状に、連結ベルト５６が捲回されている。こ
こで、この連結ベル１〜５６は、歯付きタイミングベル
トから構成されており、この第１の実施例においては、
この連結ベルト５６は、歯が形成された面を内側面とな
るようにして捲回されている。

即ち、詳細には、この連結ベルト５６は、左移動ブロッ
ク３８に一体的に形成された係止部５８の上面に一端を
係止された状態で、先ず、第１の中間ローラ４８の内側
の外周面に捲回され、この後、第２の駆動ローラ４４の
外側の外周面、従動ローラ４６の外側の外周面、第３の
中間ローラ５２の内側の外周面、第１の駆動ローラ４２
の外側の外周面、そして、第４の中間ローラ５４の内側
の外周面に、順次捲回され、他端を上述した係止部５８
の下面に係止されるようにして、張設されている。

ここで、第１の駆動ローラ４２には、これと同軸に大径
の従動ブーり６０が固定されており、この従動プーり６
０の回転軸線と平行な回転軸線回りに回転駆動される駆
動軸を可逆転可能に有した第１の駆動モータ６２が、上
述した基台２２上に載置されている。そして、この第１
の駆動モータ６２の駆動軸には、駆動プーり６４が同軸
に固定されており、この駆動プーり６４と従動ブーリ６
０とには、エンドレスベルト６６が捲回されている。こ
のような構成により、第１の駆動モータ６２が起動する
ことにより、第１の駆動ローラ４２は時計方向、反時計
方向の何れの方向に沿っても回転駆動されることになる
。

１ ９ 方、第２の駆動ローラ４４には、これと同軸に大径の従
動プーり６８が固定されており、この従動プーり６８の
回転軸線と平行な回転軸線回りに回転駆動される駆動軸
を可逆転可能に有した第２の駆動モータ７２が、取付ス
テイ７０を介して、上述した上固定ブロック２６に載置
されている。そして、この第２の駆動モータ７２の駆動
軸には、駆動ブーり７４が同軸に固定されており、この
駆動ブーり７４と従動ブーり６８とには、エンドレスベ
ルト７６が捲回されている。このような構成により、第
２の駆動モータ７２が起動することにより、第２の駆動
ローラ４４は時計方向、反時計方向の何れの方向に沿っ
ても回転駆動されることになる。

ここで、第１及び第２の駆動モータ６２，７２としては
、対応する駆動軸に、電源の供給停止に２　０ 伴ないブレーキを作用させるブレーキ機構を内蔵したタ
イプが採用されている。尚、このブレーキ機構は、モー
タのサーボが入る事に伴ない、ブレーキ作用を即座に解
除するよう構成されている。このようなブレーキ機構を
備えることにより、例えば、一日の作業を終了して電源
を切る場合において、スライドブロック３０が自重によ
り落下する事が確実に防止されることになる。

特に、停電等により作業途中において不意に電源が切ら
れた場合に、このブレーキ機構がブレーキを作用させな
いとなると、フインガ装置２０に把持されていた物品が
、スライドブロック３０の下降に伴ない、例えば床等に
衝突して破損すると共に、フインガ装置２０自身も破損
することになるが、この第１の実施例においては、電源
の供給停止に伴ない上述したブレーキ機構が作用して、
各駆動モータ６２．７２の駆動軸の回転を停止すること
になるので、このような物品の破損が確実に回避される
ことになる。

また、これら第１及び第２の駆動モータ６２７２は、第
３図に示すように、対応するドライバ７８．８０を夫々
介して、制御ユニット８２に接続されている。この制御
ユニット８２は、予め内蔵した制御プログラムに基づき
、フインガ装置２０で把持された物品を、開始点から終
了点まで移動するように構成されている。ここで、この
制御ユニット８２には、この開始点や終了点、その他、
必要．な情報を教示するための教示ユニット８４が接続
されている。

また、この制御ユニット８２には、移動対象としての取
付板１８の中心位置が、現在どの位置にあるのかを検出
するために、Ｒ軸ホームボジションセンサ８６と、２軸
ホームポジションセンサ８８と、Ｒ軸移動量センサ９０
と、Ｚ軸移動量センサ９２とが接続されている。

ここで、Ｒ軸ホームポジションセンサ８６とＺ軸ホーム
ポジションセンサ８８とは、第１図に示すように、左移
動ブロック３８の上面右端部と上固定ブロック２６の右
側面下端部とに夫々取り付けられている。そして、スラ
イドブロック３０の上面左端部には、第２のガイドシャ
フト３４ａ，３４ｂが図中右方に最大に偏倚した場合に
、換言すれば、取付板ｌ８が最も引き込まれた場合に、
Ｒ軸ホームポジションセンサ８６に対向し、これをオン
させるＲ軸センサドグ９４が取り付けられている。また
、スライドブロック３０の右側面上端部には、スライド
ブロック３０が上方に最大に変位した場合に、Ｚ軸ホー
ムポジションセンサ２３ ８８に対向し、これをオンさせるＺ軸センサドグ９６が
取り付けられている。

このようにＲ軸ホームポジションセンサ８６とＺ軸ホー
ムポジションセンサ８８とは取りイ１けられているので
、この第１の実施例においては、制御ユニット８２は、
取付板１８が最もスライドブロック３０側に引き込まれ
、且つ、最も上方に変位した位置を、移動垂直面内にお
ける基準位置としての原点として認識することになる。

一方、Ｒ軸移動量センサ９ｏとＺ軸移動量センサ９２と
は、各々、一対の発光素子と受光素子からなるフォトカ
プラから構成され、これらは、共に、スライドブロック
３ｏ内において、対応するリニャスケール９８，１００
に夫々対向する位置に配設されている。ここで、Ｒ軸リ
ニャスヶール９８は、第２図に示すように、上方の第２
のガイ２　４ ドシャフト３４ａの外周面上において、Ｒ軸に沿って延
出するように形成されている。また、Ｚ軸リニャスケー
ル１００は、左方の第１のガイドシャフト２４ａの外周
面上において、Ｚ軸に沿って延出するように形或されて
いる。

このようにして、Ｒ軸移動量センサ９０とＲ軸リニャス
ケール９８とにより、Ｒ軸リニャエンコーダが構成され
、Ｚ軸移動量センサ９２とＺ軸リニャスケール１００と
により、Ｚ軸リニャエンコーダが構成されることになる
。

このようにＲ軸リニャエンコーダとＺ軸リニャエンコー
ダとが夫々構成されているので、取付板３８のＲ軸方向
に沿う移動量及びＺ軸方向に沿う移動量は、夫々絶対値
として測定されることになり、極めて正確に検出される
ことになる。即ち、駆動源としての第１及び第２の駆動
モータ６２，７２の夫々の駆動軸の回転量をロータリエ
ンコーダを介して検出することにより、被移動部として
の取付板３８のＲ軸方向及びＺ軸方向に沿う移動量を演
算により求めることも出来るが、この場合には、演算処
理における演算誤差が存在すると共に、例えば、タイミ
ングベル１・５６の伸び等により、駆動軸の回転量がそ
のまま正確に移動量に変換されない場合が生じ、その検
出値の精度は、この第１の実施例におけるリニャエンコ
ーダを利用した場合と比較して低いものとなるものであ
る。

次に、以上のように構成される移動装置１６において、
制御ユニット８２における移動動作の制御手順について
説明する。

先ず、この制御ユニット８２は、取付板１８を２軸に沿
って下降させる場合には、第１の駆動モータ６２と第２
の駆動モータ７２とを、共に反時計方向に沿って互いに
同期した状態で回転駆動する。

ここで、第１の駆動モータ６２の反時計方向の回転に伴
ない、タイミングベルト５６の両端は、左移動ブロック
３８に固定されているので、左移動ブロック３８と第４
の中間ローラ５４との間のタイミングベルト５６の長さ
は変化せず、第１の駆動ローラ４２と第４の中間ローラ
５４との間のタイミングベルト５６の長さが短くなり、
一方、第２の駆動モータ７２の反時計方向の回転に伴な
い、左移動ブロック３８と第１の中間ローラ４８との間
のタイミングベルト５６の長さは変化せず、第２の駆動
ローラ４４と第１の中間ローラ４８との間のタイミング
ベルト５６の長さが長くなる。

２　７ また、第１の駆動ローラ４２と第３の中間ローラ５２と
の間のタイミングベルト５６の部分は、第３の中間ロー
ラ５２と従動ローラ４６との間に向けて送られ、第３の
中間ローラ５２と従動ローラ４６との間のタイミングベ
ルト５６の部分は、従動ローラ４６と第２の中間ローラ
５ｏとの間に向けて送られ、従動ローラ４６と第２の中
間ローラ５０との間のタイミングベルト５６の部分は、
第２の駆動ローラ４４と第２の中間ローラ５ｏとの間に
向けて送られ、第２の駆動ローラ４４と第２の中間ロー
ラ５０との間のタイミングベルト５６の部分は、第２の
駆動ローラ４４と第１の中間ローラ４８との間に向けて
送られることになる。

尚、第１及び第２の駆動モータ６２，７．２の駆動量は
、゛互いに同期しているので、同一に設定さ２　８ れているので、これら送り量は同一となる。

このようにして、第１及び第４の中間ローラ４８，５４
と左移動ブロック３８との間のタイミングベルト５６の
部分の長さと、従動ローラ４６と第２及び第３の中間ロ
ーラ５０，５２との間のタイミングベルト５６の部分の
長さとは、同様に変化無く、第１の駆動ローラ４２と第
３及び第４の中間ローラ５２，５４との間のタイミング
ベルト５６の部分の長さは同様に短くなり、また、第２
の駆動ローラ４４と第１及び第２の中間ローラ４８，５
０との間のタイミングベルト５６の部分の長さは同様に
長くなり、この結果、第４Ａ図に示すように、スライド
ブロック３０は、垂直下方に移動、即ち、取付板１８は
Ｚ軸に沿い下降することになる。

一方、取付板１８をＺ軸に沿い上昇させる場合にぱ、制
御ユニツ１・８２ば、第１及び第２の駆動モータ６２，
７２を、共に、時計方向に沿って、互いに同期した状態
で回転駆動する。この結果、上述した反時計方向に回転
駆動する場合とは全く逆転した状態で、第１の駆動ロー
ラ４２と第３及び第４の中間ローラ５２，５４との間の
タイミングベルト５６の部分の長さは同様に長くなり、
また、第２の駆動ローラ４４と第１及び第２の中間ロー
ラ４８，５０との間のタイミングベルト５６の部分の長
さは同様に短くなり、この結果、スライドブロック３０
は、第４Ｂ図に示すように、垂直上方に移動、即ち、取
付板１８はＺ軸に沿い上昇することになる。

また、取付板ｌ８をＲ軸に沿い左方に突出させる場合に
は、制御ユニット８２は、第１の駆動モータ６２を時計
方向に、また、第２の駆動モータ７２を反時計方向に、
互いに同期した状態で回転駆動する。

ここで、第１の駆動モータ６２の時計方向の回転に伴な
い、従動ローラ４６と第３の中間ローラ５２との間のタ
イミングベルト５６の部分は、第３の中間ローラ５２と
第１の駆動ローラ４２との間に向けて送られ、第３の中
間ローラ５２と第１の駆動ローラ４２との間のタイミン
グベルト５６の部分は、第１の駆動ローラ４２と第４の
中間ローラ５４との間に向けて送られ、第１の駆動ロー
ラ４２と第４の中間ローラ５４との間のタイミングベル
ト５６の部分は、第４の中間ローラ５４と左移動ブロッ
ク３８との間に向けて送られることになる。このように
して、第４の中間ローラ５４と左移動ブロック３８との
間のタイミングベルト５６の部分の長さが長くなる。

３ １ 一方、第２の駆動モータ７２の反時計方向の回転に伴な
い、従動ローラ４６と第２の中間ローラ５０との間のタ
イミングベルト５６の部分は、第２の中間ローラ５０と
第２の駆動ローラ４４との間に向けて送られ、第２の中
間ローラと第２の駆動ローラ４４との間のタイミングベ
ルト５６の部分は、第２の駆動ローラ４４と第１の中間
ローラ４８との間に向けて送られ、第２の駆動ローラ４
４と第１の中間ローラ４８との間のタイミングベルト５
６の部分は、第１の中間ローラ４８と左移動ブロック３
８との間に向けて送られることになる。このようにして
、第１の中間ローラ４８と左移動ブロック３８との間の
タイミングベルト５６の部分の長さが長くなる。

尚、第１及び第２の駆動モータ６２．７２の駆動量は、
互いに同期しているので、同一に設定さ３ ２ れているので、これら送り量は同一となる。

このようにして、第１の駆動ローラ４２と第３及び第４
の中間ローラ５２，５４との間のタイミングベルト５６
の部分の長さと、第２の駆動ローラ４４と第１及び第２
の中間ローラ４８，５０との間のタイミングベルト５６
の部分の長さとは同様に変化無く、第１及び第４の中間
ローラ４８，５４と左移動ブロック３８との間のタイミ
ングベルト５６の部分の長さは同様に長くなり、また、
従動ローラ４６と第２及び第３の中間ローラ５０，５２
との間のタイミングベルト５６の部分の長さは同様に短
くなり、この結果、第２のガイドシャフト３４ａ，３４
ｂは、第４ｃ図に示すように、スライドブロック３０に
対して左方に移動、即ち、取付板１８はＲ軸に沿い左方
に突出することになる。

一方、取付板１８をＲ軸に沿い右方に引き込ませる場合
には、制御ユニット８２は、第１駆動モータ６２を反時
計方向に、また、第２の駆動モータ６２を時計方向に沿
って、互いに同期した状態で回転駆動する。この結果、
上述した左方に突出させる場合とは全く逆転した状態で
、第１及び第４の中間ローラ４８，５４と左移動ブロッ
ク３８との間のタイミングベルト５６の部分の長さは同
様に短くなり、また、従動ローラ４６と第２及び第３の
中間ローラ５０，５２との間のタイミングベルト５６の
部分の長さは同様に長くなり、この結果、第２のガイド
シャフト３４ａ，３４ｂは、第４Ｄ図に示すように、ス
ライドブロック３０に対して右方に移動、即ち、取付板
１８はＲ軸に沿い右方に引き込まれることになる。

ここで、取付板１８を右下方に斜めに移動させる場合に
は、制御ユニット８２は、第２の駆動モータ７２を停止
した状態で、第１の駆動モータ６２のみを、反時計方向
に回転駆動する。この結果、スライドブロック３０は下
降され、また、第２のガイドシャフト３４ａ，３４ｂは
右方に引き込まれることになる。このようにして、取付
板１８は、右下方に４５度の傾斜角度で移動することに
なる。

また、取付板１８を左上方に斜めに移動させる場合には
、制御ユニット８２は、第２の駆動モータ７２を停止し
た状態で、第１の駆動モーク６２のみを、時計方向に回
転駆動する。この結果、スライドブロック３０は上昇さ
れ、また、第２のガイドシャフト３４ａ，３４ｂは左方
に突出されることになる。このようにして、取付板１８
ぱ、左上方に４５度の傾斜角度で移動することにな３　
５ る。

また、取付板１８を左下方に斜めに移動させる場合には
、制御ユニット８２は、第１の駆動モータ６２を停止し
た状態で、第２の駆動モータ７２のみを、反時計方向に
回転駆動する。この結果、スライドブロック３０は下降
され、また、第２のガイドシャフト３４ａ，３４ｂは左
方に突出されることになる。このようにして、取｛＝ｌ
板ｌ８は、左下方に４５度の傾斜角度で移動することに
なる。

また、取付板１８を右上方に斜めに移動させる場合には
、制御ユニット８２は、第１の駆動モータ６２を停止し
た状態で、第２の駆動モータ７２のみを、時計方向に回
転駆動する。この結果、スライドブロック３０は上昇さ
れ、また、第２のガイドシャフト３４ａ，３４ｂは右方
に引き込まれ３６ ることになる。このようにして、取付板１８は、右上方
に４５度の傾斜角度で移動することになる。

尚、取付板１８を右下方に任意の傾斜角度（例えば、水
平線に対し４５度よりも小さい角度）で移動させる場合
には、制御ユニット８２は、第２の駆動モータ７２を時
計方向に回転駆動しつつ、第１の駆動モータ６２を、反
時計方向に回転駆動するが、第２の駆動モータ７２の駆
動量を第１の駆動モータ６２の駆動量よりも小さく設定
している。この結果、スライドブロック３０は、第１及
び第２の駆動モータ６２．７２の駆動量の比に基づき規
定される傾斜角度で、右下方に移動することになる。

同様にして、取付板１８を所定の方向に任意の傾斜角度
で移動させる場合には、制御ユニット８２は、第１及び
第２の駆動モータ６２，７２の回転方向、及び、回転量
を適宜設定することにより、上述した移動動作を達成す
ることになる。

以上のような制御ユニット８２における第１及び第２の
駆動モータ６２．７２の駆動制御態様と、この駆動制御
に基づく取付板１８の移動動作とをまとめると、以下の
表に示す如くなる。

３　９ 即ち、以上のように構成される移動装置１６においては
、従来、Ｒ軸及びＺ軸方向に夫々移動駆動するための駆
動モータが、Ｒ軸及びＺ軸に対して、夫々専用に設けら
れていたことと比較して、この第１の実施例においては
、Ｒ軸及びＺ軸に対して共通な状態で、第１及び第２の
駆動モータ６２．７２が配設されることになる。そして
、この第１の実施例においては、両駆動モータ６２，７
２の回転方向及び回転量を、適宜選択することにより、
上記した表に示すように、被移動部としての取付板１８
は、任意な位置に任意な経路で移動されることにな′る
。

特に、この第１の実施例においては、従来のように、高
価なボールねじ軸を用いることなく、タイミングベルト
を介して、第１及び第２の駆動モータ６２，７２の駆動
力を伝達するように構成４　０ されているため、全体としての費用の低廉化が図られる
ことになる。

また、この第１の実施例においては、これら第１及び第
２の駆動モータ６２，７２は、基台２２と上固定ブロッ
ク２６とに取り付けられており、これら第１及び第２の
駆動モータ６２．７２の重量が、移動負荷として作用す
ることがなくなり、実際に移動される部分は、スライド
ブロック３０と、左移動ブロック５８と、この左移動ブ
ロック５８に取り付けられた取付板１８及びフインガ装
置２０のみとなる。このようにして、第１及び第２の駆
動モータ６２．７２における駆動容量は小さくて済むこ
ととなる。また、Ｒ軸方向、Ｚ軸方向に夫々移動させる
場合に、２個のモータで協同した状態で駆動させるため
、従来の１個のモータで一方向に沿って移動させる場合
と比較して、ｌ個のモータ当たりの駆動容量が小さくて
済むことになる。このようにして、この第１の実施例に
おいては、モータとその制御部にかかる費用が安く済む
ことになる。

また、上述したように移動部分の重量が軽減されるため
、駆動の応答性が速くなり、運動性能が向上して、動作
時間が短くて済む効果を奏することが出来ることになる
。

この発明は、上述した第１の実施例の構成に限定される
ことなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形
可能であることは言うまでもない。

例えば、上述した第１の実施例においては、被移動部と
しての取付板１８を垂直面内で移動するように説明した
が、この発明は、このような構成に限定されることなく
、水平面内で移動するように構成することも可能である
。この場合において、第１のガイドシャフト２４ａ，２
４ｂは、Ｘ軸にそつって延出するように配設し、第２の
ガイドシャフト３４ａ，３４ｂは、Ｙ軸に沿って延出す
るように配設することとなる。

このように、取付板１８を水平面内において移動する場
合においても、この発明は、垂直面内で移動させる第１
の実施例の場合と全く同様に作動することになる。尚、
このように水平面内で移動させる場合においては、電源
の供給停止に伴ない、スライドブロック３０が自重によ
り落下する可能性が無くなるので、上述したようなブレ
ーキ機構は不要となる。

また、上述した第１の実施例においては、第１及び第２
の駆動モータ６２、７２への電源の供給停止に伴ない、
スライドブロック３０が自重によ４３ り下方に移動、即ち、落下することを防止するため、こ
れら第１及び第２の駆動モータ６２，７２は、対応する
駆動軸の回転を停止させるブレーキ機構を内蔵するよう
に説明したが、この発明は、このような構成に限定され
ることなく、例えば、第１及び第２の駆動モータ６２．
７２の駆動軸に接続された第１及び第２の駆動ローラ４
２，４４にブレーキ機構を備えるように構成しても良い
し、第５図に変形例として示すように、従動ローラ４６
を軸支する軸部分４６ａにブレーキ機構１０２を取り付
けるように構成しても良い。

即ち、第５図に示す変形例においては、従動ローラ４６
は、軸部分４６ａと、この軸部分４６ａの先端にキー４
６ｂを介して一体回転するように同軸に固定されたロー
ラ本体４６ｃとから構威されており、この軸部分４６ａ
は、右移動ブ４　４ ロック３６に形成された透孔３６ａ内に貫通した状態で
、ベアリング１０４を介して回転自在に支持されている
。ここで、この軸部分４６ａは、右移動ブロック３６の
裏面から更に外方にまで突出しており、この突出端は、
ステイ１０６を介して右移動ブロック３６の裏面に取り
付けられたブレーキ機構１０２内に入り込んでいる。

ここで、このブレーキ機構１０２は、上述した制御ユニ
ット８２に接続されており、この制御ユニット８２は、
電源が投入され、且つ、モータのサーボが入っている場
合には、ブレーキ機構１０２にブレーキを非作動状態と
するオフ信号を出力し、電源の投入が停止されている場
合には、ブレーキ機構１０２にブレーキを作動状態とす
るオン信号を出力するように構成されている。

このように変形例を構成することにより、第１及び第２
の駆動ローラ４２，４４の駆動軸に夫々ブレーキ機構を
配設する場合と比較して、ブレーキ機構の配設数が１台
で済み、コストの低廉化を促進することが出来ることに
なる。また、ブレーキ機構を各々内蔵した第１及び第２
の駆動モータ６２．７２を用いる場合と比較しても、こ
のようなブレーキ機構内蔵タイプの駆動モータは高価で
あるため、変形例において示すように、従動ローラ４６
にブレーキ機構１０２を取り付ける構成の方が、より安
価に製造することが出来ることになる。

また、上述した第１の実施例においては、駆動源として
、第１及び第２の２台の駆動モータ６２，７２を備える
ように説明したが、この発明は、このような構成に限定
されることなく、１台の駆動モータを備える構成にも適
用することが出来ることは言うまでもない。

以下に、駆動源として１台の駆動モータのみを備える第
２の実施例の構成を、第６図乃至第７Ｃ図を参照して説
明する。尚、以下の説明においては、上述した第１の実
施例と同様な部分には、同様な符合を付して、その説明
を省略する。

この第２の実施例の移動装置１６′においては、上述し
た第１の実施例の移動装置１６とは異なり、取付板１８
は水平面内において移動されるように設定されている。

即ち、第１のガイドシャフト２４ａ，２４ｂは、Ｘ軸方
向に沿って延出し、第２のガイドシャフト３４ａ，３４
ｂは、Ｙ軸方向に沿って延出するように設定されている
。

また、第１の実施例において第１及び第２の駆動ローラ
４２，４４として機能していたローラ４　７ は、この第２の実施例においては、第１及び第２の従動
ローラ１０８，１１０として機能し、第１の駆動ローラ
４２が回転自在に支持されていた基台２２は、・第１の
従動ローラ１０８を回転自在に支持する第１の移動ブロ
ック１１２として、また、第２の駆動ローラ４４が回転
自在に支持されていた上固定ブロック２６は、第２の従
動ローラ１１０を回転自在に支持する第２の移動ブロッ
ク１１４として、夫々機能することになる。そして、こ
の第２の実施例においては、フィンガ装置２０を取り付
けるための取付板１８は、第２の移動ブロック１１４に
取着されている。

また、第１の実施例においてタイミングベルト５６の両
端が固定された係止部５８を備えた左移動ブロック３８
は、第２の実施例においては、第１の固定ブロック１１
６として図示しない土台上４　８ に固定される。更に、第１の実施例における従動ローラ
４６は、第２の実施例においては、唯一の駆動ローラ１
１８として機能し、第１の実施例での従動ローラ４６が
回動自在に支持されていた右移動ブロック３６は、第２
の実施例では、第２の固定ブロック１２０として、上述
した土台上に固定されるよう設定されている。

そして、この第２の実施例においては、第２の固定ブロ
ック１２０上に、駆動ローラ１１８を回転駆動するため
の駆動モータ１２２が載置されている。

ここで、この第２の実施例においては、移動範囲は、水
平面内に規制されているので、駆動モータ１２２への電
源の供給停止に伴ない、スライドブロック３０が自重に
より落下することは無いので、上述した第１の実施例の
場合と同様な意味におけるブレーキ機構は不要である。

しかしながら、この第２の実施例においては、取付板１
８の移動方向を選択的に切り換えるための手段として、
第１及び第２の従動ローラ１０８，１１０の夫々の回転
軸には、第１及び第２のブレーキ機構１２４，１２６が
必要となるものである。

尚、これらブレーキ機構１２４，１２６の構成は、上述
した変形例において説明したとブレーキ機構１０２同様
な構成が採用されるものである。

以上のように構或される第２の実施例における移動装置
１６′において、以下に、第７Ａ図乃至第７Ｃ図を参照
して、制御ユニット８２における移動制御動作を説明す
る。

先ず、この制御ユニット８２は、取付板１８をＸ軸に沿
って矢印Ａで示すように、スライドブロック３０から突
出するように移動させる場合には、第７Ａ図に示すよう
に、第１及び第２のブレーキ機構１２４，１２６を夫々
フリーな状態、即ち、ブレーキを作動させない状態とし
、駆動モータ１２２を反時計方向に回転駆動する。また
、取付板ｌ８をＸ軸に沿って矢印Ｂで示すように、スラ
イドブロック３０に引き込むように移動させる場合には
、同様なブレーキ非作動状態において、駆動モータ１２
２を時計方向に回転駆動する。

このように、第１及び第２のブレーキ機構１２４，１２
６を夫々フリーな状態、即ち、ブレーキを作動させない
状態において、駆動モータ１２２の回転方向を選択する
ことにより、取付板１８は第７Ａ図に示すように、矢印
Ａ，Ｂで示す方向に沿って上下方向に移動駆動されるこ
とになる。

５ １ 一方、制御ユニット８２は、取付板１８を矢印Ｃで示す
ように、左下方に斜めに移動させる場合には、第７Ｂ図
に示すように、第１のブレーキ機構１２４をブレーキ作
動状態に、また、第２のブレーキ機構１２６をフリーな
状態に夫々設定し、駆動モータ１２２を反時計方向に回
転駆動する。

また、取付板１８を矢印Ｄで示すように、右上方に斜め
に移動させる場合には、同様なブレーキ設定状態におい
て、駆動モータ１２２を時計方向に回転駆動する。

このように、第１のブレーキ機構１２４をブレーキ作動
状態に、また、第２のブレーキ機構１２６をフリーな状
態に夫々設定した状態において、駆動モータ１２２の回
転方向を選択することにより、取付板１８は第７Ｂ図に
示すように、矢印Ｃ，Ｄで示す方向に沿って斜め４５度
に移動駆５　２ 動されることになる。

また、制御ユニット８２は、取付板１８を矢印Ｅで示す
ように、右下方に斜めに移動させる場合には、第７Ｃ図
に示すように、第１のブレーキ機構１２４をフリーな状
態に、また、第２のブレーキ機構１２６をブレーキ作動
状態に夫々設定し、駆動モーク１２２を反時計方向に回
転駆動する。

また、取付板ｌ８を矢印Ｆで示すように、左上方に斜め
に移動させる場合には、同様なブレーキ設定状態におい
て、駆動モータ１２２を時計方向に回転駆動する。

このように、第１のブレーキ機構１２４をフリーな状態
に、また、第２のブレーキ機構１２６をブレーキ作動状
態に夫々設定した状態において、駆動モータ１２２の回
転方向を選択することにより、取付板１８は第７Ｃ図に
示すように、矢印Ｅ，Ｆで示す方向に沿って斜め４５度
に移動駆動されることになる。

以上詳述したように、この第２の実施例においては、そ
の移動方向を若干規制されるものの、詳細には、取付板
１８を第２のガイドシャフト３４ａ，３４ｂの延出方向
のみに沿って移動させることは不可能であり、また、斜
め方向への移動の際の傾斜角度は４５度に限定されるも
のの、このような取付板１８の移動態様で済む場合には
、用いる駆動モータは符合１２２で示すように１台で済
み、コストダウンが確実に達成されることになる。

［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明に係わる直交２軸移動装
置は、一方向に沿って延出し、固定された位置に取り付
けられた第１のガイド部材と、この第１のガイド部材に
摺動自在に支持され、一方向に沿って移動可能なスライ
ドブロックと、前記一方向と直交する他方向に沿って延
出し、このスライドブロックに他方向に沿って移動可能
に支持された第２のガイド部材と、前記第１のガイド部
材の両端に回動自在に支持された第１及び第２のローラ
と、前記第２のガイド部材の一端に回動自在に支持され
た第３のローラと、前記スライドブロックの４隅に回動
自在に支持された中間ローラと、前記第２のガイド部材
の他端に両端を固定され、前記第１乃至第３のローラと
、４本の中間ローラとに十文字状に掛け渡された連結ベ
ルトとを具備する事を特徴としている。

また、この発明に係わる直交２軸移動装置においては、
前記第１のガイド部材の両端には、第１及び第２の駆動
モータが夫々取り付けられ、前記５　５ 第１及び第２のローラは、第１及び第２の駆動モータに
より夫々回転駆動される事を特徴としている。

また、この発明に係わる直交２軸移動装置においては、
前記第１及び第２の駆動モータは、電源の停止により、
対応する駆動軸の回転を係止するブレーキ機構を夫々備
えている事を特徴としている。

また、この発明に係わる直交２軸移動装置においては、
前記第３のローラには、第１及び第２の駆動モータへの
電源の停止により、第３のローラの回転を係止するよう
に作動するブレーキ機構が取り付けられている事を特徴
としている。

また、この発明に係わる直交２軸移動装置においては、
前記第１乃至第３のローラは、歯付きプーりから夫々構
成され、前記連結ベルトは、内５　６ 側面に歯が形成されたタイミングベルトから構成され、
前記４本の中間ローラは、前記タイミングベルトの平坦
な外側面をガイドするアイドルローラから夫々構成され
ている事を特徴としている。

また、この発明に係わる直交２軸移動装置は、一方向に
沿って延出し、固定された位置に取り付けられた第１の
ガイド部材と、この第１のガイド部材に摺動自在に支持
され、一方向に沿って移動可能なスライドブロックと、
前記一方向と直交する他方向に沿って延出し、このスラ
イドブロックに他方向に沿って移動可能に支持された第
２のガイド部材と、前記第１のガイド部材の一端に回動
自在に支持された第１のローラと、前記第２のガイド部
材の両端に夫々回動自在に支持された第２及び第３のロ
ーラと、前記スライドブロックの４隅に回動自在に支持
された中間ローラと、前記第１のガイド部材の他端に両
端を固定され、前記第１乃至第３のローラと、４本の中
間ローラとに十文字状に掛け渡された連結ベルトとを具
備する事を特徴としている。

また、この発明に係わる直交２軸移動装置においては、
前記第１のガイド部材の一端には、駆動モータが取り付
けられ、前記第１のローラは、この駆動モータにより回
転駆動され、前記第２及び第３のローラには、夫々選択
的に作用するブレーキ機構が取り付けられている事を特
徴としている。

従って、この発明によれば、低コストで、運動性能の良
い直交２軸移動装置が提供されることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係わる直交２軸移動装置のー実施例
が設けられた組立ロボットの構成を概略的に示す正面図
； 第２図は第１図に示す直交２軸移動装置の構成を取り出
して示す斜視図； 第３図は直交２軸移動装置における制御系の構成を示す
ブロック図 第４Ａ図乃至第４Ｄ図は、第１及び第２の駆動モータの
異なる駆動状態により、取付板の４つの移動状態を夫々
概略的に示す正面図； 第５図はこの発明に係わる移動装置の第１の実施例にお
けるブレーキ機構の変形例を示す断面図； 第６図はこの発明に係わる直交２軸移動装置の第′２の
実施例の構成を示す斜視図； 第７Ａ図乃至第７Ｃ図は、駆動モータと第１及５　９ び第２のブレーキ機構の異なる動作状態により、取付板
の６つの移動状態を夫々概略的に示す平面図； そして、 第８図は、従来の直交２軸移動装置の構成を概略的に示
す正面図である。 図中、１０・・・組立ロボット、１２・・・主モータ、
１４・・・減速機構、１４ａ・・・駆動軸、１６・・・
直交２軸移動装置、１８・・・フインガ取付板、２０・
・・フインガ装置、２２・・・基台、２４ａ　；　２４
ｂ・・・第１のガイドシャフト、２６・・・上固定ブロ
ック、２８ａ；２８ｂ・・・第１のスライドプッシュ、
３０・・・スライドブロック、３２ａ；３２ｂ・・・第
２のスライドプッシュ、３４ａ　；　３４ｂ・・・第２
のガイドシャフト、３６・・・右移動ブロック、３６ａ
・・・透孔、３８・・・左移動ブロック、４０・・・取
付ステイ、４２・・・第６　０ １の駆動ローラ、４４・・・第２の駆動ローラ、４６・
・・従動ローラ、４６ａ・・・軸部分、４６ｂ・・・キ
ー４６ｃ・・・ローラ本体、４８　．５０　．５２　．
５４・・・中間ローラ、５６・・・連結ベルト、５８・
・・係止部、６０・・・従動ブーリ、６２・・・第１の
駆動モータ、６４・・・駆動ブーリ、６６・・・エンド
レスベルト、６８・・・従動ブーリ、７０・・・取付ス
テイ、７２・・・第２の駆動モータ、７４・・・駆動プ
ーリ、７６・・・エンドレスベルト、７８　．８０・・
・ドライバ、８２・・・制御ユニット、８４・・・教示
ユニット、８６・・・Ｒ軸ホームポジションセンサ、８
８・・・Ｚ軸ホームポジションセンサ、９０・・・Ｒ軸
移動量センサ、９２・・・Ｚ軸移動量センサ、９４・・
・Ｒ軸センサドグ、９６・・・Ｚ軸センサドグ、９８・
・・Ｒ軸リニャスケール、１００・・・２軸リニャスケ
ール、１０２・・・ブレーキ機構、１０４・・・ベアリ
ング、１０６・・・ステイ、１６′・・・移動装置、１
０８・・・第１の従動ローラ、１１０・・・第２の従動
ローラ、１１２・・・第１の移動ブロック、１１４・・
・第２の移動ブロック、１１６・・・第１の固定ブロッ
ク、１１８・・・駆動ローラ、１２０・・・第２の固定
ブロック、１２２・・・駆動モータ、１２４．１２６・
・・ブレーキ機構である。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）一方向に沿つて延出し、固定された位置に取り付
   けられた第１のガイド部材と、 この第１のガイド部材に摺動自在に支持され、一方向に
   沿つて移動可能なスライドブロックと、前記一方向と直
   交する他方向に沿つて延出し、このスライドブロックに
   他方向に沿つて移動可能に支持された第２のガイド部材
   と、 前記第１のガイド部材の両端に回動自在に支持された第
   １及び第２のローラと、 前記第２のガイド部材の一端に回動自在に支持された第
   ３のローラと、 前記スライドブロックの４隅に回動自在に支持された中
   間ローラと、 前記第２のガイド部材の他端に両端を固定され、前記第
   １乃至第３のローラと、４本の中間ローラとに十文字状
   に掛け渡された連結ベルトとを具備する事を特徴とする
   直交２軸移動装置。
2. （２）前記第１のガイド部材の両端には、第１及び第２
   の駆動モータが夫々取り付けられ、前記第１及び第２の
   ローラは、第１及び第２の駆動モータにより夫々回転駆
   動される事を特徴とする請求項第１項に記載の直交２軸
   移動装置。
3. （３）前記第１及び第２の駆動モータは、電源の停止に
   より、対応する駆動軸の回転を係止するブレーキ機構を
   夫々備えている事を特徴とする請求項第２項に記載の直
   交２軸移動装置。
4. （４）前記第３のローラには、第１及び第２の駆動モー
   タへの電源の停止により、第３のローラの回転を係止す
   るように作動するブレーキ機構が取り付けられている事
   を特徴とする請求項第２項に記載の直交２軸移動装置。
5. （５）前記第１乃至第３のローラは、歯付きプーリから
   夫々構成され、 前記連結ベルトは、内側面に歯が形成されたタイミング
   ベルトから構成され、 前記４本の中間ローラは、前記タイミングベルトの平坦
   な外側面をガイドするアイドルローラから夫々構成され
   ている事を特徴とする請求項第１項乃至第４項の何れか
   １項に記載の直交２軸移動装置。
6. （６）一方向に沿つて延出し、固定された位置に取り付
   けられた第１のガイド部材と、 この第１のガイド部材に摺動自在に支持され、一方向に
   沿つて移動可能なスライドブロックと、前記一方向と直
   交する他方向に沿つて延出し、このスライドブロックに
   他方向に沿つて移動可能に支持された第２のガイド部材
   と、 前記第１のガイド部材の一端に回動自在に支持された第
   １のローラと、 前記第２のガイド部材の両端に夫々回動自在に支持され
   た第２及び第３のローラと、 前記スライドブロックの４隅に回動自在に支持された中
   間ローラと、 前記第１のガイド部材の他端に両端を固定され、前記第
   １乃至第３のローラと、４本の中間ローラとに十文字状
   に掛け渡された連結ベルトとを具備する事を特徴とする
   直交２軸移動装置。
7. （７）前記第１のガイド部材の一端には、駆動モータが
   取り付けられ、前記第１のローラは、この駆動モータに
   より回転駆動され、 前記第２及び第３のローラには、夫々選択的に作用する
   ブレーキ機構が取り付けられている事を特徴とする請求
   項第６項に記載の直交２軸移動装置。