JPH091481A

JPH091481A - 直交ロボットの直線移動倍速装置

Info

Publication number: JPH091481A
Application number: JP7140921A
Authority: JP
Inventors: Hiishin Kin; ▲ヒー▼蓁金
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1995-06-01
Filing date: 1995-06-07
Publication date: 1997-01-07
Anticipated expiration: 2013-03-30
Also published as: JP2732817B2; US5612603A; DE29521292U1

Abstract

(57)【要約】【目的】移動ストロークの増加に伴う移動速度の変更
なしに、所定時間内に位置決定されるロボットの直線移
動倍速装置を提供する。【構成】ロボットの直線移動倍速装置は、一つ以上の
位置決定部等が一つの駆動源によって、同時に移動する
ので、位置決定部は、時間短縮面において、相互間の移
動距離に比して倍速化され、長距離ストロークを有する
場合であっても、位置決定部を、短時間のうちに所定位
置に移動することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、相互直交する３軸方向
へ作動可能な直角座標型ロボットに関するもので、特
に、一側の直線運動メカニズムを改善した直交ロボット
の直動倍速装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の直交ロボットは３軸方向において
直線移動されるメカニズムにて構成され、直交座標上に
おいて、３個の自由度を有して上下移動、前後進移動お
よび左右移動を行いながら製品を取り出すようにしてい
る。該直交ロボットは、通常、一側移動に対して各々の
自由度を有するが、これを実現するために通常、フレー
ムと、一つの駆動源と、該駆動源に連結されるラック
と、ラックとネジ結合される螺旋部等とから構成されて
いる。

【０００３】しかし、このような直線移動メカニズムの
みで構成された直交ロボットでは、最終のアームの移動
距離、すなわち、ストロークが制限されるとの欠点があ
った。このような欠点を解決するための代表的な技術と
しては、特開平１−２４６０８４号が開示されている。

【０００４】該公開特許は、主ボールスクリューが駆動
モータの駆動によって回転され、主アームが駆動モータ
の回転によって第１アームに対し、移動される。ひいて
は、主ボールスクリューの回転力は、動力伝達装置等に
よって回転部材に伝達され、該回転部材と結合された従
動ボールスクリューと一体化された従動アームは、主ア
ームの移動と同一方向に主アームに対して移動される。
このような構成において短い従動アームのストロークを
増加せしめるようになっている。

【０００５】しかし、該装置は、主アームに対して従動
アーム、主ボールスクリューに対して従動ボールスクリ
ューおよび主駆動源が動力を従動アームに伝達するため
の動力伝達装置等が所要されるため、甚だ複雑な構成と
なっている。さらに、他の方式への構成が可能である
が、２個の単位直線運動モジュールのブロック構造体を
一列に配列し、２個の駆動源、該駆動源によって作動す
る移送フレームおよび過移動センサーシステム等を採用
して、移動の長さに対するストロークの利得を得ること
ができるようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、該装置は、一
つの単位直線運動モジュールが作動完了後、必要に応じ
て、他の単位直線の運動モジュールが作動させなければ
ならないので、移動速度が遅いという欠点がある。さら
に、このような装置においては、増加された移動ストロ
ークに対して、移動速度を倍速化せしめるためには、駆
動源の速度を高めるとか、別途の部品が使用されなけれ
ばならないので、装置が複雑となり製造が容易になされ
ないようになる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような点を勘案し
て、本発明は、直交ロボットにおいて、一つの自由度に
対して２個の単位直線運動を同時に発生せしめ、移動ス
トロークの増加に伴う移動速度の変更なしに、所定時間
内に位置決定されるロボットの直線移動倍速装置を提供
することをその主目的とする。

【０００８】本発明の他の目的は、直交ロボットにおい
て、一つの自由度に対して、所定の倍数で移動ストロー
クを増加せしめ、移動速度を倍加させるロボットの直線
移動倍速装置を提供することにある。また、本発明の他
の目的は、直交ロボットにおいて、一つの自由度に対し
て、移動ストロークを２倍に延長し、移送速度を２倍速
として位置決定するロボットの、直線移動倍速装置を提
供することにある。

【０００９】従って、本発明によれば、直交ロボットの
直線移動倍速装置は、アームに関するもので、所定形状
の胴体と、該胴体を区画してその両側に所定の空間部を
形成する区画壁と、該区画壁に設置され相互に連結され
ている一つ以上の回転部と、これら回転部の回転に従っ
て、同時移動が可能となるようにした一つ以上の位置決
定部等にて構成される。

【００１０】本発明では、一つ以上の位置決定部等が、
一つの駆動源によって同時に移動する。これにより、位
置決定部相互間では、時間短縮面において、移動距離に
比して倍速化され、長距離ストロークを有する場合であ
っても、所定時間内にいずれか一つの位置決定部が、所
定位置に移動され得るという利点を有するのである。

【００１１】

【実施例】本発明では、図１に図示されたところのよう
に、直交座標型ロボット１０は、３個の自由度を有する
もので、座標の下端に長手方向に延びるベース１と、該
ベース１上において垂直に支持され、矢印ａ−ａ′等の
方向に往復移動される垂直支持部２と、該垂直支持部２
上に一側が支持され、該一側が矢印ｂ−ｂ′等の方向に
垂直移動されるアーム３等にて構成される。

【００１２】ここで、べース１および垂直支持部２と、
該垂直支持部２およびアーム３等の各々の結合構成は、
既に、よく知られた方式にてなされ、被動部材側には、
案内レールまたは案内溝等の案内部が設置され、移動部
材側には駆動源と、該駆動源に連結され案内部に滑走す
ることができる滑走部材を設けるか、被動部材側が位置
固定具を有して、移動部材側に駆動源とこれに連結され
た移動部材が被動部材側に対して移動されるように構成
されている。

【００１３】従って、これに対するこれ以上の説明を省
略し、以下には、本願が請求しようとする直交ロボット
の、直線移動倍速装置に関連するアームに対して、詳細
に記述する。図１においてアーム３は、その全体の長さ
が図面においては、うまく表現がなされていないけれど
も、従来技術のアームより長さがもっと長いものと仮定
される。

【００１４】一方、該アーム３は、２個の位置決定部４
・５等を有するが、第１の位置決定部４は一側面が、垂
直支持部２内に所定装置（図示省略）と結合され、アー
ム３を上下移動可能となるようにし、他側面が以後記述
されるところのように、案内レール上に移動可能となる
ように固定される。

【００１５】第２の位置決定部５は、アーム３上におい
て、その一側面に所定の部品（図示省略）が固定され、
製品を把持するとか、取り出すように方向ｃ−ｃ′等に
移動され、他の面が以後記述されるところのように、案
内レール上に移動可能となるように固定される。

【００１６】すなわち、アーム３は、所定の長さの直６
面体の箱型にてなる胴体１１により構成される。該胴体
１１には、図２に図示したところのように、上部面から
見て横方向へ胴体の内部を区画する所定幅の区画壁１２
がその内部に設置され、該区画壁１２の両側には第１お
よび第２位置決定部４・５等のための空間部１３・１４
等が形成される。

【００１７】区画壁１２は、図面において切断されてい
るものにて図示されるが、これは説明のためのもので、
その内部に貫通され、駆動源となるモータ６が一側に設
置され、その駆動軸７には、プーリ８が固定されてい
る。該モータ６に隣接して、第１の回転部２０は、区画
壁１２内にその軸１６が挿入される。

【００１８】該軸１６はベアリング１７等によって回転
可能なるように支持され、その端部にはプーリ１８・１
９等が固定される。プーリ１９には、それより直径が大
きいプーリ２１が軸固定されており、該プーリ２１はベ
ルト２２によってプーリ８と連結されており、モータ６
の回転力が伝達される。ここで、プーリ２１とプーリ１
９は、各々プーリ８の回転を減少する所定の減速比を有
する大きさを有する。

【００１９】さらに、第２の回転部３０は、第１回転部
２０の回転に従って、同一に回転すべく、同一構成とさ
れている。すなわち、回転軸２３は、区画壁１２内にボ
ールベアリング１５によって回転可能に支持され、その
両端部には、プーリ２４・２５等が個別的に固定され
る。プーリ２４は、第１回転部２０のプーリ１８との間
にベルト２６によって連結され、プーリ２５は、第１回
転部２０のプーリ１９との間にベルト２７によって連結
されている。

【００２０】一方、図２のＡ−Ａ線に沿って切り取った
断面にて胴体の側面を図示した図３を参照すれば、胴体
１１の一側空間部１４には、胴体１１の両側面の壁部に
隣接して、案内レール２８・２９等が上下に固定され
る。該案内レール２８・２９は、位置決定部５が滑走可
能となるように支持する。

【００２１】図３においてＣ−Ｃ線に沿って切り取った
図５に図示したところのように、該位置決定部５は、区
画壁１２に対して分離されており、第１回転部２０の回
転軸１６と結合されたプーリ１９を収納可能なる程度の
大きさの凹溝３１を有するＣ字形態に構成されている。

【００２２】凹溝３１の内部下側面には、スクリュー３
２のような固定具によって、プーリ１９に隣接している
下側ベルト２７と結合される。さらに、位置決定部５
は、その上下部の所定位置に、貫通孔３３等が穿孔さ
れ、該貫通孔３３に案内レール２８・２９等が挿入され
て、それらに沿って滑走移動可能に構成されている。

【００２３】一方、図２のＢ−Ｂ線を切り取って図示し
た図４は、空間部１３の構成を示したもので、案内レー
ル３４・３５等が、胴体１１の両側壁の上下に固定され
る。位置決定部４は、プーリ２４に隣接した上側ベルト
２６に固定される。

【００２４】すなわち、図４のＤ−Ｄ線に沿って切り取
って示した図６に図示したところのように、位置決定部
４は、位置決定部５のように、区画壁１２に対して分離
され、第２回転部３０の回転軸２３に固定されたプーリ
２４を収納した程度の大きさの凹溝３６を有するＣ字形
態に構成されている。該凹溝３６の上側面は、スクリュ
ー３７のような固定具によってプーリ２４に隣接する上
側ベルト２６と結合される。

【００２５】さらに、位置決定部４は、その上下部の所
定位置に貫通孔３８が形成され、その内部に案内レール
３４・３５等が挿入されて、それらに沿って滑走移動可
能に構成される。

【００２６】以上のような構成よりなるアーム３は、直
線移動速度が倍速化されるようになるし、これに従っ
て、アームの長さを少なくとも２倍以上にしても、速度
が遅延することがない。

【００２７】図７に図示したところのように、モータ６
が駆動されれば、その軸７とともにプーリ８が回転する
ようになるし、プーリ２２によって、第１回転部１６の
プーリ２１が回転するようになる。これに従って、プー
リ２１と同軸に固定されたプーリ１９が回転されるに従
って、プーリ１８が同時に回転するようになり、ベルト
２６・２７等によって、第２回転部３０のプーリ２４・
２５等が回転するようになる。

【００２８】この時、モータ６が矢印ｅの方向へ正回転
されると仮定すれば、第１位置決定部４が、ベルト２６
に固定された状態にて、胴体１１に沿って矢印ｅの方向
へ距離ｌ’を移動させられる。同時に第２位置決定部５
は、下側ベルト２７に結合された状態にて、矢印ｅの方
向へ距離ｌ''を移動させられる。これに従って、アーム
３が実際に移動した距離ｌは、距離ｌ’およびｌ''を合
わせた距離になり、同時に移動方向が相互に異なるよう
になるので、その速度が２倍速となる。

【００２９】反対に、モータ６が逆回転される場合、第
１の位置決定部４は、元の位置に戻ると同時に、第２の
位置決定部５は、垂直支持部２より最長距離に位置され
ることになる。

【００３０】

【発明の効果】従って、本発明は、その構造を簡単にな
し、倍速化が可能であって、それに従って、アームの長
い移動距離を実現するので、作業能率を向上せしめるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】直交ロボットの一般的な構成を概略的に示した
斜視図である。

【図２】本発明に従う図１のアームの上部断面を示した
図面である。

【図３】図２のＡ−Ａ線に沿って切り取った断面図であ
る。

【図４】図２のＢ−Ｂ線に沿って切り取った断面図であ
る。

【図５】図３のＣ−Ｃ線に沿って切り取った断面図であ
る。

【図６】図４のＤ−Ｄ線に沿って切り取った断面図であ
る。

【図７】本発明に従うアームの作動状態を示す図面であ
る。

【符号の説明】

１ベース２垂直支持部３アーム４第１の位置決定部５第２の位置決定部６モータ７，１８，１９，２１，２４，２５プーリ１１胴体１２区画壁２０第１回転部２２，２６，２７ベルト３０第２回転部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ベースと、該ベース上に移動可能な垂直
支持部と、該垂直支持部上において移動されるアームと
から構成された直交ロボットの直線移動倍速装置におい
て、前記アームが、垂直支持部に結合される第１の位置決定
部と、該第１の位置決定部に対し、同時に移動可能とな
るようにした第２の位置決定部等とを具備し、一つの駆動源の作動時に、第１の位置決定部と第２の位
置決定部の移動が同時になされて、前記アームの移動速
度を倍速化させることを特徴とする直交ロボットの直線
移動倍速装置。
【請求項２】ベースと、該ベース上に移動可能な垂直
支持部と、該垂直支持部上において移動されるアームと
から構成された直交ロボットの直線移動倍速装置におい
て、前記アームが、所定形状の胴体と、該胴体を区画して、
その両側に所定の空間部を形成する区画壁と、該区画壁
の一側に設置された一つの駆動源と、該駆動源の動力に
よって回転すべく相互に連結されている一つ以上の回転
部と、これら回転部の回転に従って、同時に移動可能と
なるようにした一つ以上の位置決定部等とを具備するこ
とを特徴とする直交ロボットの直線移動倍速装置。
【請求項３】アームのいずれか一つの位置決定部が、
垂直支持部上に移動可能に結合されるようにしたことを
特徴とする請求項２記載の直交ロボットの直線移動倍速
装置。