JPH10180658A - 直線移動型ロボット - Google Patents
直線移動型ロボットInfo
- Publication number
- JPH10180658A JPH10180658A JP35498496A JP35498496A JPH10180658A JP H10180658 A JPH10180658 A JP H10180658A JP 35498496 A JP35498496 A JP 35498496A JP 35498496 A JP35498496 A JP 35498496A JP H10180658 A JPH10180658 A JP H10180658A
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- JP
- Japan
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- pulley
- slider
- ball screw
- spline
- frame
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】従来よりも高速で移動し、かつ、経済的な直線
移動型ロボットを提供することを目的とする。 【構成】直方体状のフレーム４と、直線移動するスライ
ダ１０と、駆動用モータ２と、ボールネジ３と、ボール
ネジ３の一端に軸着された第１歯車６と、移動方向に沿
って設けられたスプラインシャフト５と、スプラインシ
ャフト５の一端に軸着され、第１歯車６と噛合している
第２歯車と７、スライダー１０に回動自在に設けられ、
ボールネジ３が螺合するボールナット１５と、ボールナ
ット１５の外周に設けられ、該ボールナットと共に回動
する第１プーリと、スライダ１０に回動自在に設けら
れ、スプラインシャフト５が貫通するスプラインブッシ
ュ１６と、スプラインブッシュ１６の端部近傍の外周に
設けられ、該スプラインブッシュと共に回動する第２プ
ーリ１４と、第１プーリ１３と前記第２プーリ１４とを
連結するタイミングベルト１７とより構成された直線移
動型ロボット。
移動型ロボットを提供することを目的とする。 【構成】直方体状のフレーム４と、直線移動するスライ
ダ１０と、駆動用モータ２と、ボールネジ３と、ボール
ネジ３の一端に軸着された第１歯車６と、移動方向に沿
って設けられたスプラインシャフト５と、スプラインシ
ャフト５の一端に軸着され、第１歯車６と噛合している
第２歯車と７、スライダー１０に回動自在に設けられ、
ボールネジ３が螺合するボールナット１５と、ボールナ
ット１５の外周に設けられ、該ボールナットと共に回動
する第１プーリと、スライダ１０に回動自在に設けら
れ、スプラインシャフト５が貫通するスプラインブッシ
ュ１６と、スプラインブッシュ１６の端部近傍の外周に
設けられ、該スプラインブッシュと共に回動する第２プ
ーリ１４と、第１プーリ１３と前記第２プーリ１４とを
連結するタイミングベルト１７とより構成された直線移
動型ロボット。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、産業用ロボットであっ
て、直線移動型ロボットに関するものである。
て、直線移動型ロボットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ロボット本体である直方体状
のフレーム上を、スライダが直線移動する直線移動型ロ
ボットがある。このロボットにおいて、スライダを移動
させる方法は、フレームの一端から他端までボールネジ
を設け、さらに、スライダがこのボールネジと螺合する
ように設け、そして、ボールネジをモータで回転させる
ことにより、その回転に伴ってスライダが直線に移動す
る。
のフレーム上を、スライダが直線移動する直線移動型ロ
ボットがある。このロボットにおいて、スライダを移動
させる方法は、フレームの一端から他端までボールネジ
を設け、さらに、スライダがこのボールネジと螺合する
ように設け、そして、ボールネジをモータで回転させる
ことにより、その回転に伴ってスライダが直線に移動す
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記ロボットにおい
て、スライダの速度を上げる場合には、ボールネジの回
転速度を上げてやればよい。しかしながら、ボールネジ
の固有振動数による共振などの理由により、回転数を一
定以上上げるとボールネジがその回転により振動するた
め危険であり、一定以上の速度を得ることができなかっ
た。
て、スライダの速度を上げる場合には、ボールネジの回
転速度を上げてやればよい。しかしながら、ボールネジ
の固有振動数による共振などの理由により、回転数を一
定以上上げるとボールネジがその回転により振動するた
め危険であり、一定以上の速度を得ることができなかっ
た。
【０００４】そこで、本発明はこの様な事情を鑑みてな
されたものであり、ボールネジを使用したロボットにお
いて、従来よりも高速で、安全にスライダを移動させる
ことができ、かつ、経済的な直線移動型ロボットを提供
するものである。
されたものであり、ボールネジを使用したロボットにお
いて、従来よりも高速で、安全にスライダを移動させる
ことができ、かつ、経済的な直線移動型ロボットを提供
するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】ロボット本体である直方
体状のフレームと、前記フレームの移動方向に沿って直
線移動するスライダと、前記フレームの一端部に設けら
れた駆動用モータと、前記モータに連結され、前記フレ
ームの一端部から他端部まで移動方向に沿って設けられ
たボールネジと、前記ボールネジの一端に軸着された第
１歯車と、前記フレームの一端部から他端部まで移動方
向に沿って設けられたスプラインシャフトと、前記スプ
ラインシャフトの一端に軸着され、第１歯車と噛合して
いる第２歯車と、前記スライダーに回動自在に設けら
れ、前記ボールネジが螺合するボールナットと、前記ボ
ールナットの端部近傍の外周に設けられ、該ボールナッ
トと共に回動する第１プーリと、前記スライダに回動自
在に設けられ、前記スプラインシャフトが貫通するスプ
ラインブッシュと、前記スプラインブッシュの端部近傍
の外周に設けられ、該スプラインブッシュと共に回動す
る第２プーリと、前記第１プーリと前記第２プーリとを
連結するタイミングベルトとより構成することにより、
従来よりも高速で、かつ、安全にスライダを移動させる
ことができ、さらに、経済的であり、課題を解決してい
る。
体状のフレームと、前記フレームの移動方向に沿って直
線移動するスライダと、前記フレームの一端部に設けら
れた駆動用モータと、前記モータに連結され、前記フレ
ームの一端部から他端部まで移動方向に沿って設けられ
たボールネジと、前記ボールネジの一端に軸着された第
１歯車と、前記フレームの一端部から他端部まで移動方
向に沿って設けられたスプラインシャフトと、前記スプ
ラインシャフトの一端に軸着され、第１歯車と噛合して
いる第２歯車と、前記スライダーに回動自在に設けら
れ、前記ボールネジが螺合するボールナットと、前記ボ
ールナットの端部近傍の外周に設けられ、該ボールナッ
トと共に回動する第１プーリと、前記スライダに回動自
在に設けられ、前記スプラインシャフトが貫通するスプ
ラインブッシュと、前記スプラインブッシュの端部近傍
の外周に設けられ、該スプラインブッシュと共に回動す
る第２プーリと、前記第１プーリと前記第２プーリとを
連結するタイミングベルトとより構成することにより、
従来よりも高速で、かつ、安全にスライダを移動させる
ことができ、さらに、経済的であり、課題を解決してい
る。
【０００６】
【作用】上記構成の直線移動型ロボットの動作状態につ
いて説明する。モータが、ボールネジを一定方向（以
下、正方向という）に回転させる。この回転により、ス
ライダが軸方向に移動する。そして、このボールネジの
回転によりこのネジに保持されている第１歯車が回さ
れ、さらに、この歯車に噛合している第２歯車及びスプ
ラインシャフトがボールネジの回転とは反対方向（以
下、負方向という）に回転する。
いて説明する。モータが、ボールネジを一定方向（以
下、正方向という）に回転させる。この回転により、ス
ライダが軸方向に移動する。そして、このボールネジの
回転によりこのネジに保持されている第１歯車が回さ
れ、さらに、この歯車に噛合している第２歯車及びスプ
ラインシャフトがボールネジの回転とは反対方向（以
下、負方向という）に回転する。
【０００７】スプラインシャフトが負方向に回転する
と、スプラインブッシュ及び第２プーリも負方向に回転
する。そのため、タイミングベルトは負方向に回転し、
第１プーリを同一方向に回転させる。この回転により、
第１プーリの内周に設けられたボールナットも負方向に
回転する。
と、スプラインブッシュ及び第２プーリも負方向に回転
する。そのため、タイミングベルトは負方向に回転し、
第１プーリを同一方向に回転させる。この回転により、
第１プーリの内周に設けられたボールナットも負方向に
回転する。
【０００８】ところが、ボールネジは正方向に回転して
いるため、ボールナットとボールネジとの接触部分にお
いては互いに反対方向に回転し合い、回転速度がボール
ネジの正方向の回転速度とボールナットの負方向の回転
速度との和となる。これにより、スライダーの移動速度
は、ボールネジの回転速度とスプラインシャフトの回転
速度との和となる。
いるため、ボールナットとボールネジとの接触部分にお
いては互いに反対方向に回転し合い、回転速度がボール
ネジの正方向の回転速度とボールナットの負方向の回転
速度との和となる。これにより、スライダーの移動速度
は、ボールネジの回転速度とスプラインシャフトの回転
速度との和となる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明の一実施例を示す直線移動型ロボ
ットの斜視図であり、図２は同じく要部拡大斜視図であ
り、図３はスライダの一部欠載平面図であり、図４はス
ライダの正面図である。
明する。図１は本発明の一実施例を示す直線移動型ロボ
ットの斜視図であり、図２は同じく要部拡大斜視図であ
り、図３はスライダの一部欠載平面図であり、図４はス
ライダの正面図である。
【００１０】符号１は、本実施例の直線移動型ロボット
であって、直方体状のフレーム４の上面及び内面を、そ
の長手方向である左右にスライダ１０が移動する。
であって、直方体状のフレーム４の上面及び内面を、そ
の長手方向である左右にスライダ１０が移動する。
【００１１】符号２はフレーム４の左端部に内蔵された
モータである。このモータ２の回転軸には、カップリン
グ２１を介してボールネジ３が設けられている。このボ
ールネジ３のモータ２側の軸端近傍及び他端は、軸受け
を介してフレーム４の両端部に回転自在に取り付けられ
ている。そして、スプラインシャフト５の両端部近傍
は、フレーム４の両端部に軸受けを介して回転自在に取
り付けられている。なお、スプラインシャフト５とボー
ルネジ３とは、平行に設けられている。
モータである。このモータ２の回転軸には、カップリン
グ２１を介してボールネジ３が設けられている。このボ
ールネジ３のモータ２側の軸端近傍及び他端は、軸受け
を介してフレーム４の両端部に回転自在に取り付けられ
ている。そして、スプラインシャフト５の両端部近傍
は、フレーム４の両端部に軸受けを介して回転自在に取
り付けられている。なお、スプラインシャフト５とボー
ルネジ３とは、平行に設けられている。
【００１２】符号６は第１歯車であり、この歯車６はボ
ールネジ３の端部近傍に軸着され、かつ、ボールネジ３
に保持されている。
ールネジ３の端部近傍に軸着され、かつ、ボールネジ３
に保持されている。
【００１３】符号７は第２歯車であり、この歯車７はス
プラインシャフト５の端部近傍に保持されている。そし
て、この第２歯車７と第１歯車６とは噛合している。
プラインシャフト５の端部近傍に保持されている。そし
て、この第２歯車７と第１歯車６とは噛合している。
【００１４】符号８は、スライダー１０に設けられた第
１貫通孔である。この第１貫通孔８は、移動方向に沿っ
て設けられ、ボールネジ３が貫通している。なお、第１
貫通孔８の内径は、ボールネジ３の外径よりも大きく形
成されている。
１貫通孔である。この第１貫通孔８は、移動方向に沿っ
て設けられ、ボールネジ３が貫通している。なお、第１
貫通孔８の内径は、ボールネジ３の外径よりも大きく形
成されている。
【００１５】符号９は、スライダー１０に設けられた第
２貫通孔である。この第２貫通孔９も、移動方向に沿っ
て設けられ、スプラインシャフト５が貫通している。
２貫通孔である。この第２貫通孔９も、移動方向に沿っ
て設けられ、スプラインシャフト５が貫通している。
【００１６】符号１５はボールナットであり、スライダ
ー１０に設けられた孔に軸受けを介して回転自在に保持
されている。また、このボールナット１５はボール２４
を介してボールネジ３と螺合している。そして、このボ
ールナット１５の一側面には突出した第１支持軸１１が
形成され、この支持軸１１に第１プーリ１３が保持され
ている。
ー１０に設けられた孔に軸受けを介して回転自在に保持
されている。また、このボールナット１５はボール２４
を介してボールネジ３と螺合している。そして、このボ
ールナット１５の一側面には突出した第１支持軸１１が
形成され、この支持軸１１に第１プーリ１３が保持され
ている。
【００１７】符号１６はスプラインブッシュであり、ス
ライダー１０に設けられた孔に軸受けを介して回転自在
に保持されている。また、このスプラインブッシュ１６
はスプラインシャフト５とスプライン部で係合してい
る。そして、このスプラインブッシュ１６の一側面には
突出した第２支持軸１２が形成され、この支持軸１２に
第２プーリ１４が保持されている。
ライダー１０に設けられた孔に軸受けを介して回転自在
に保持されている。また、このスプラインブッシュ１６
はスプラインシャフト５とスプライン部で係合してい
る。そして、このスプラインブッシュ１６の一側面には
突出した第２支持軸１２が形成され、この支持軸１２に
第２プーリ１４が保持されている。
【００１８】符号１７は、第１プーリ１３と第２プーリ
１４を掛け渡す無端状のタイミングベルト１７である。
このベルト１７により、第２プーリ１４が回転すると同
じ方向に第１プーリ１３が回転する。
１４を掛け渡す無端状のタイミングベルト１７である。
このベルト１７により、第２プーリ１４が回転すると同
じ方向に第１プーリ１３が回転する。
【００１９】符号１８，１９は、スライダ１０の底面に
設けられた接触部である。この接触部１８，１９は、フ
レーム４の内部の底面に設けられた一対のレール２２，
２３に沿って軸方向に移動する。なお、このレール２
２，２３は、フレーム４の 左端部から右端部に設けら
れている。
設けられた接触部である。この接触部１８，１９は、フ
レーム４の内部の底面に設けられた一対のレール２２，
２３に沿って軸方向に移動する。なお、このレール２
２，２３は、フレーム４の 左端部から右端部に設けら
れている。
【００２０】符号２０は、モータ２を制御する制御部で
ある。この制御部２０によりモータ２を正方向及び負方
向に回転させる。
ある。この制御部２０によりモータ２を正方向及び負方
向に回転させる。
【００２１】この様な構成において、直線移動型ロボッ
ト１の動作状態について説明する。
ト１の動作状態について説明する。
【００２２】制御部２０はモータ２を正方向に回転数ｎ
１で回転させる。この回転により、カップリング２１を
介しボールネジ３はｎ１で正方向に回され、ボール２４
を介しボールナット１５及びスライダ１０を正方向に移
動させる。
１で回転させる。この回転により、カップリング２１を
介しボールネジ３はｎ１で正方向に回され、ボール２４
を介しボールナット１５及びスライダ１０を正方向に移
動させる。
【００２３】一方、このボールネジ３が正方向に回転
し、第１歯車６がｎ１で同方向に回されることにより、
第２歯車７が負方向にｎ２で回される。この第２歯車７
の回転により、スプラインシャフト５も同様に回転数ｎ
２で負方向に回転し、スプラインブッシュ１６及び第２
プーリ１４も同時に回転数ｎ２で負方向に回転する。そ
のため、タイミングベルト１７も同様に回転し、第１プ
ーリ１３を回転数ｎ２で負方向に回転させる。
し、第１歯車６がｎ１で同方向に回されることにより、
第２歯車７が負方向にｎ２で回される。この第２歯車７
の回転により、スプラインシャフト５も同様に回転数ｎ
２で負方向に回転し、スプラインブッシュ１６及び第２
プーリ１４も同時に回転数ｎ２で負方向に回転する。そ
のため、タイミングベルト１７も同様に回転し、第１プ
ーリ１３を回転数ｎ２で負方向に回転させる。
【００２４】従って、ボールネジ３とボールナット１５
との接触部分では、相対回転がｎ１＋ｎ２となる。その
ため、スライダ１０の移動速度は、ｎ１＋ｎ２とボール
ネジのリード長さとの積となる。
との接触部分では、相対回転がｎ１＋ｎ２となる。その
ため、スライダ１０の移動速度は、ｎ１＋ｎ２とボール
ネジのリード長さとの積となる。
【００２５】なお、モータ２を逆回転（負方向に回転）
させることにより、スライダ１０が上記とは逆方向に移
動することは申すまでもない。
させることにより、スライダ１０が上記とは逆方向に移
動することは申すまでもない。
【００２６】以上により、従来、スライダ１０の移動速
度はモータ２の回転数ｎ１だけで決まっていたが、本願
実施の場合には、ｎ１＋ｎ２より決定されるため、従来
よりも高速でスライダを移動させることができる。
度はモータ２の回転数ｎ１だけで決まっていたが、本願
実施の場合には、ｎ１＋ｎ２より決定されるため、従来
よりも高速でスライダを移動させることができる。
【００２７】従って、この場合に、ボールネジ自身の回
転数はｎ１であるため、固有振動数による共振を起こす
ことがない。
転数はｎ１であるため、固有振動数による共振を起こす
ことがない。
【００２８】また、歯車を使用してボールネジ３の回転
をスプラインシャフト５に伝達する構成にすることによ
り駆動用モータが１個でよく、経済的なロボットであ
る。
をスプラインシャフト５に伝達する構成にすることによ
り駆動用モータが１個でよく、経済的なロボットであ
る。
【００２９】
【発明の効果】以上により、本発明の直線移動型ロボッ
トは、スプラインシャフトとボールネジとを歯車の噛合
によって反対方向に回転させることにより、スライダを
ボールネジとスプラインシャフトの回転速度の和の速度
で移動させることができるので、従来より高速で、か
つ、安全にスライダを移動させることができる。さら
に、歯車を使用しているので経済的である。
トは、スプラインシャフトとボールネジとを歯車の噛合
によって反対方向に回転させることにより、スライダを
ボールネジとスプラインシャフトの回転速度の和の速度
で移動させることができるので、従来より高速で、か
つ、安全にスライダを移動させることができる。さら
に、歯車を使用しているので経済的である。
【００３０】
【図１】本発明の一実施例を示す直線移動型ロボットの
斜視図である。
斜視図である。
【図２】同じく要部拡大斜視図である。
【図３】スライダの一部欠載平面図である。
【図４】スライダの正面図である。
１・・・・・直線移動型ロボット ２・・・・・モータ ３・・・・・ボールネジ ４・・・・・フレーム ５・・・・・スプラインシャフト ６・・・・・第１歯車 ７・・・・・第２歯車 ８・・・・・第１貫通孔 ９・・・・・第２貫通孔 １０・・・・・スライダ １１・・・・・第１支持軸 １２・・・・・第２支持軸 １３・・・・・第１プーリ １４・・・・・第２プーリ １５・・・・・ボールナット １６・・・・・スプラインブッシュ １７・・・・・タイミングベルト ２０・・・・・制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ２５Ｊ 9/02 Ｂ２３Ｑ 1/20
Claims (1)
- 【請求項１】ロボット本体である直方体状のフレーム
と、 前記フレームの移動方向に沿って直線移動するスライダ
と、 前記フレームの一端部に設けられた駆動用モータと、 前記モータに連結され、前記フレームの一端部から他端
部まで移動方向に沿って設けられたボールネジと、 前記ボールネジの一端に軸着された第１歯車と、 前記フレームの一端部から他端部まで移動方向に沿って
設けられたスプラインシャフトと、 前記スプラインシャフトの一端に軸着され、第１歯車と
噛合している第２歯車と、 前記スライダーに回動自在に設けられ、前記ボールネジ
が螺合するボールナットと、 前記ボールナットの端部近傍の外周に設けられ、該ボー
ルナットと共に回動する第１プーリと、 前記スライダに回動自在に設けられ、前記スプラインシ
ャフトが貫通するスプラインブッシュと、 前記スプラインブッシュの端部近傍の外周に設けられ、
該スプラインブッシュと共に回動する第２プーリと、 前記第１プーリと前記第２プーリとを連結するタイミン
グベルトとよりなることを特徴とする直線移動型ロボッ
ト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35498496A JPH10180658A (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 直線移動型ロボット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35498496A JPH10180658A (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 直線移動型ロボット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10180658A true JPH10180658A (ja) | 1998-07-07 |
Family
ID=18441202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35498496A Pending JPH10180658A (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 直線移動型ロボット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10180658A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100955530B1 (ko) | 2009-09-18 | 2010-04-30 | 한월숙 | 클린타입 테이블 실린더 직선로봇 |
| DE102010005446A1 (de) * | 2010-01-24 | 2011-07-28 | A2 Anlagentechnik Automation GmbH, 73240 | Vorrichtung zum Bearbeiten von großen Werkstücken mit einem Roboter |
| CN102896503A (zh) * | 2012-11-15 | 2013-01-30 | 山东普利森集团有限公司 | 一种伺服中心架及其使用方法 |
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-
1996
- 1996-12-20 JP JP35498496A patent/JPH10180658A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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