JPH1128691A - 直線及び回転動作装置 - Google Patents
直線及び回転動作装置Info
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- JPH1128691A JPH1128691A JP18382797A JP18382797A JPH1128691A JP H1128691 A JPH1128691 A JP H1128691A JP 18382797 A JP18382797 A JP 18382797A JP 18382797 A JP18382797 A JP 18382797A JP H1128691 A JPH1128691 A JP H1128691A
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- cable
- actuator
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 移動テーブルの直線及び回転動作に伴うケー
ブルの無用な動きを確実に吸収し、ケーブルの弛み及び
捩じれ等を確実に防止すること。 【解決手段】 アクチュエータ１０に接続されるケーブ
ル１５が、シャフト１１の内部空間１６を下端側から上
端側に貫通されるとともに、シャフト１１に対して相対
回転可能な口出し部材１７の貫通孔１９を通され、更に
ガイドローラ２０によって挟持されつつ、アクチュエー
タ１０側に案内される。またケーブル１５は、シャフト
１１の内部空間１６に位置する部分が、螺旋状に形成さ
れる。更に口出し部材１７には、口出し部材１７の外
面、ガイドローラ２０及びケーブル１５の一部を被覆す
るカバー部材２３が取り付けられる。
ブルの無用な動きを確実に吸収し、ケーブルの弛み及び
捩じれ等を確実に防止すること。 【解決手段】 アクチュエータ１０に接続されるケーブ
ル１５が、シャフト１１の内部空間１６を下端側から上
端側に貫通されるとともに、シャフト１１に対して相対
回転可能な口出し部材１７の貫通孔１９を通され、更に
ガイドローラ２０によって挟持されつつ、アクチュエー
タ１０側に案内される。またケーブル１５は、シャフト
１１の内部空間１６に位置する部分が、螺旋状に形成さ
れる。更に口出し部材１７には、口出し部材１７の外
面、ガイドローラ２０及びケーブル１５の一部を被覆す
るカバー部材２３が取り付けられる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロボット及びリニ
アモータ等のアクチュエータを、移動体に搭載するとと
もに、移動体に直線及び回転動作を行わせる直線及び回
転動作装置に関する。
アモータ等のアクチュエータを、移動体に搭載するとと
もに、移動体に直線及び回転動作を行わせる直線及び回
転動作装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、直線及び回転動作装置として、図
４に示すように、アクチュエータ３０を搭載した移動テ
ーブル３１を、シャフト３２の長手方向に沿って昇降動
作させるとともに、シャフト３２周りに回転動作させる
ものがある。すなわち直線及び回転動作装置は、移動テ
ーブル３１に連結されたナット部材（図示しない）の回
転に伴うシャフト３２とナット部材との間のネジ作用に
より、移動テーブル３１をシャフト３２の長手方向に沿
って昇降動作させる。また直線及び回転動作装置は、移
動テーブル３１に連結されたスプライン外筒（図示しな
い）の回転に伴って、移動テーブル３１をシャフト３２
周りに回転動作させる。シャフト３２は、外周に雄ネジ
部３２ａ及びスプライン溝（図示しない）を設けられ
る。移動テーブル３１は、ナット部材及びスプライン外
筒を連結されており、ナット部材に形成された雌ネジ部
（図示しない）をシャフト３２の雄ネジ部３２ａに螺合
されるとともに、スプライン外筒に設けられたキー（図
示しない）をシャフト３２のスプライン溝に嵌合され
る。ナット部材及びスプライン外筒はそれぞれ、別個の
モータ（図示しない）により回転駆動される。アクチュ
エータ３０には、コントローラ３３からのケーブル３４
（信号用又は電源用）が接続される。ケーブル３４は、
支柱３５の上端部に水平回転可能に支持された回転バー
３６に、バネ３７を介して支持されており、移動テーブ
ル３１の昇降及び回転動作に伴う動きに対応している。
４に示すように、アクチュエータ３０を搭載した移動テ
ーブル３１を、シャフト３２の長手方向に沿って昇降動
作させるとともに、シャフト３２周りに回転動作させる
ものがある。すなわち直線及び回転動作装置は、移動テ
ーブル３１に連結されたナット部材（図示しない）の回
転に伴うシャフト３２とナット部材との間のネジ作用に
より、移動テーブル３１をシャフト３２の長手方向に沿
って昇降動作させる。また直線及び回転動作装置は、移
動テーブル３１に連結されたスプライン外筒（図示しな
い）の回転に伴って、移動テーブル３１をシャフト３２
周りに回転動作させる。シャフト３２は、外周に雄ネジ
部３２ａ及びスプライン溝（図示しない）を設けられ
る。移動テーブル３１は、ナット部材及びスプライン外
筒を連結されており、ナット部材に形成された雌ネジ部
（図示しない）をシャフト３２の雄ネジ部３２ａに螺合
されるとともに、スプライン外筒に設けられたキー（図
示しない）をシャフト３２のスプライン溝に嵌合され
る。ナット部材及びスプライン外筒はそれぞれ、別個の
モータ（図示しない）により回転駆動される。アクチュ
エータ３０には、コントローラ３３からのケーブル３４
（信号用又は電源用）が接続される。ケーブル３４は、
支柱３５の上端部に水平回転可能に支持された回転バー
３６に、バネ３７を介して支持されており、移動テーブ
ル３１の昇降及び回転動作に伴う動きに対応している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の直線及
び回転動作装置では、特に移動テーブル３１の昇降スト
ロークが長くなると、移動テーブル３１の移動に伴うケ
ーブル３４の動きを、バネ３７の伸縮だけでは吸収しき
れず、ケーブル３４に弛み及び捩じれ等が生じてしまう
という問題があった。ケーブル３４に弛み及び捩じれ等
が繰り返し生じると、ケーブル３４の寿命が著しく低下
し、また多量のパーティクルを発生させてしまう。更
に、バネ３７によるケーブル３４の支持箇所が、アクチ
ュエータ３０の上方に位置しており、かつ、移動テーブ
ル３１の動作に伴って、ケーブル３４とバネ３７との間
に摺動が生じる。このため、パーティクルの発生及び飛
散と、パーティクルによるアクチュエータ３０への悪影
響が避けられない。したがって、クリーンが要求される
用途では、使用することができないという問題もあっ
た。本発明は、移動体の直線及び回転動作に伴うケーブ
ルの無用な動きを確実に吸収することができ、これによ
りケーブルの弛み及び捩じれ等を確実に防止することが
でき、パーティクルの抑制とケーブルの長寿命化を図る
ことができる直線及び回転動作装置を提供することを目
的としている。
び回転動作装置では、特に移動テーブル３１の昇降スト
ロークが長くなると、移動テーブル３１の移動に伴うケ
ーブル３４の動きを、バネ３７の伸縮だけでは吸収しき
れず、ケーブル３４に弛み及び捩じれ等が生じてしまう
という問題があった。ケーブル３４に弛み及び捩じれ等
が繰り返し生じると、ケーブル３４の寿命が著しく低下
し、また多量のパーティクルを発生させてしまう。更
に、バネ３７によるケーブル３４の支持箇所が、アクチ
ュエータ３０の上方に位置しており、かつ、移動テーブ
ル３１の動作に伴って、ケーブル３４とバネ３７との間
に摺動が生じる。このため、パーティクルの発生及び飛
散と、パーティクルによるアクチュエータ３０への悪影
響が避けられない。したがって、クリーンが要求される
用途では、使用することができないという問題もあっ
た。本発明は、移動体の直線及び回転動作に伴うケーブ
ルの無用な動きを確実に吸収することができ、これによ
りケーブルの弛み及び捩じれ等を確実に防止することが
でき、パーティクルの抑制とケーブルの長寿命化を図る
ことができる直線及び回転動作装置を提供することを目
的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、外
周に雄ネジ部及びスプライン溝を設けられた中空のシャ
フトと、ナット部材及びスプライン外筒が連結され、ナ
ット部材に形成された雌ネジ部を前記シャフトの雄ネジ
部に螺合されるとともに、前記スプライン外筒に設けら
れたキーを前記シャフトのスプライン溝に嵌合される移
動体と、前記移動体に搭載されたアクチュエータとを備
え、前記ナット部材の回転に伴う前記シャフトと前記ナ
ット部材との間のネジ作用によって、前記移動体を前記
シャフトの長手方向に沿って直線動作させるとともに、
前記スプライン外筒の回転に伴って、前記移動体を前記
シャフト周りに回転動作させる直線及び回転動作装置に
おいて、前記シャフトの内部空間が一端側から他端側に
貫通され、前記アクチュエータに接続されるケーブル
と、前記シャフトの他端に、前記シャフトに対して相対
回転可能に設けられ、前記ケーブルを通す貫通孔を有す
る口出し部材と、前記口出し部材に少なくとも一対、前
記口出し部材に対して回転自在に設けられ、前記シャフ
トの内部空間及び前記口出し部材の貫通孔が通された前
記ケーブルを挟持しつつ、前記アクチュエータ側に案内
するガイドローラとを備えた直線及び回転動作装置によ
り達成される。なお、シャフトの内部空間を貫通するケ
ーブルの少なくとも一部は、螺旋状とすることが好まし
い。また、口出し部材に取り付けられ、口出し部材の外
面、ガイドローラ及びケーブルの一部を被覆するカバー
部材を備えることが好ましい。本発明に係る直線及び回
転動作装置においては、アクチュエータを搭載された移
動体が、ナット部材の回転に伴うシャフトとナット部材
との間のネジ作用によって、シャフトの長手方向に沿っ
て直線動作される。また移動体は、スプライン外筒の回
転に伴って、シャフト周りに回転動作される。アクチュ
エータに接続されるケーブルは、シャフトの内部空間を
一端側から他端側に貫通されるとともに、口出し部材の
貫通孔を通され、ガイドローラによって挟持されつつ、
アクチュエータ側に案内される。口出し部材は、シャフ
トの他端に、シャフトに対して相対回転可能に設けられ
る。ガイドローラは、口出し部材に少なくとも一対、口
出し部材に対して回転自在に設けられる。本発明に係る
直線及び回転動作装置においては、アクチュエータを搭
載された移動体が、ナット部材の回転に伴うシャフトと
ナット部材との間のネジ作用によって、シャフトの長手
方向に沿って直線動作される。また移動体は、スプライ
ン外筒の回転に伴って、シャフト周りに回転動作され
る。アクチュエータに接続されるケーブルは、シャフト
の内部空間を一端側から他端側に貫通されるとともに、
口出し部材の貫通孔を通され、ガイドローラによって挟
持されつつ、アクチュエータ側に案内される。シャフト
の内部空間を貫通するケーブルの少なくとも一部は、螺
旋状とされる。口出し部材は、シャフトの他端に、シャ
フトに対して相対回転可能に設けられる。ガイドローラ
は、口出し部材に少なくとも一対、口出し部材に対して
回転自在に設けられる。本発明に係る直線及び回転動作
装置においては、アクチュエータを搭載された移動体
が、ナット部材の回転に伴うシャフトとナット部材との
間のネジ作用によって、シャフトの長手方向に沿って直
線動作される。また移動体は、スプライン外筒の回転に
伴って、シャフト周りに回転動作される。アクチュエー
タに接続されるケーブルは、シャフトの内部空間を一端
側から他端側に貫通されるとともに、口出し部材の貫通
孔を通され、ガイドローラによって挟持されつつ、アク
チュエータ側に案内される。口出し部材は、シャフトの
他端に、シャフトに対して相対回転可能に設けられる。
口出し部材には、口出し部材の外面、ガイドローラ及び
ケーブルの一部を被覆するカバー部材が取り付けられ
る。ガイドローラは、口出し部材に少なくとも一対、口
出し部材に対して回転自在に設けられる。
周に雄ネジ部及びスプライン溝を設けられた中空のシャ
フトと、ナット部材及びスプライン外筒が連結され、ナ
ット部材に形成された雌ネジ部を前記シャフトの雄ネジ
部に螺合されるとともに、前記スプライン外筒に設けら
れたキーを前記シャフトのスプライン溝に嵌合される移
動体と、前記移動体に搭載されたアクチュエータとを備
え、前記ナット部材の回転に伴う前記シャフトと前記ナ
ット部材との間のネジ作用によって、前記移動体を前記
シャフトの長手方向に沿って直線動作させるとともに、
前記スプライン外筒の回転に伴って、前記移動体を前記
シャフト周りに回転動作させる直線及び回転動作装置に
おいて、前記シャフトの内部空間が一端側から他端側に
貫通され、前記アクチュエータに接続されるケーブル
と、前記シャフトの他端に、前記シャフトに対して相対
回転可能に設けられ、前記ケーブルを通す貫通孔を有す
る口出し部材と、前記口出し部材に少なくとも一対、前
記口出し部材に対して回転自在に設けられ、前記シャフ
トの内部空間及び前記口出し部材の貫通孔が通された前
記ケーブルを挟持しつつ、前記アクチュエータ側に案内
するガイドローラとを備えた直線及び回転動作装置によ
り達成される。なお、シャフトの内部空間を貫通するケ
ーブルの少なくとも一部は、螺旋状とすることが好まし
い。また、口出し部材に取り付けられ、口出し部材の外
面、ガイドローラ及びケーブルの一部を被覆するカバー
部材を備えることが好ましい。本発明に係る直線及び回
転動作装置においては、アクチュエータを搭載された移
動体が、ナット部材の回転に伴うシャフトとナット部材
との間のネジ作用によって、シャフトの長手方向に沿っ
て直線動作される。また移動体は、スプライン外筒の回
転に伴って、シャフト周りに回転動作される。アクチュ
エータに接続されるケーブルは、シャフトの内部空間を
一端側から他端側に貫通されるとともに、口出し部材の
貫通孔を通され、ガイドローラによって挟持されつつ、
アクチュエータ側に案内される。口出し部材は、シャフ
トの他端に、シャフトに対して相対回転可能に設けられ
る。ガイドローラは、口出し部材に少なくとも一対、口
出し部材に対して回転自在に設けられる。本発明に係る
直線及び回転動作装置においては、アクチュエータを搭
載された移動体が、ナット部材の回転に伴うシャフトと
ナット部材との間のネジ作用によって、シャフトの長手
方向に沿って直線動作される。また移動体は、スプライ
ン外筒の回転に伴って、シャフト周りに回転動作され
る。アクチュエータに接続されるケーブルは、シャフト
の内部空間を一端側から他端側に貫通されるとともに、
口出し部材の貫通孔を通され、ガイドローラによって挟
持されつつ、アクチュエータ側に案内される。シャフト
の内部空間を貫通するケーブルの少なくとも一部は、螺
旋状とされる。口出し部材は、シャフトの他端に、シャ
フトに対して相対回転可能に設けられる。ガイドローラ
は、口出し部材に少なくとも一対、口出し部材に対して
回転自在に設けられる。本発明に係る直線及び回転動作
装置においては、アクチュエータを搭載された移動体
が、ナット部材の回転に伴うシャフトとナット部材との
間のネジ作用によって、シャフトの長手方向に沿って直
線動作される。また移動体は、スプライン外筒の回転に
伴って、シャフト周りに回転動作される。アクチュエー
タに接続されるケーブルは、シャフトの内部空間を一端
側から他端側に貫通されるとともに、口出し部材の貫通
孔を通され、ガイドローラによって挟持されつつ、アク
チュエータ側に案内される。口出し部材は、シャフトの
他端に、シャフトに対して相対回転可能に設けられる。
口出し部材には、口出し部材の外面、ガイドローラ及び
ケーブルの一部を被覆するカバー部材が取り付けられ
る。ガイドローラは、口出し部材に少なくとも一対、口
出し部材に対して回転自在に設けられる。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態であ
る直線及び回転動作装置を示す概略側面図であり、図２
は、図１の直線及び回転動作装置の概略平面図である。
また図３は、図１の直線及び回転動作装置の要部断面図
である。これらの図において、アクチュエータ１０を搭
載された移動テーブル１３は、連結されるナット部材
（図示しない）の回転に伴って、シャフト１１の長手方
向に沿って昇降動作されるとともに、連結されるスプラ
イン外筒（図示しない）の回転に伴って、シャフト１１
周りに回転動作される。移動テーブル１３に搭載される
アクチュエータ１０としては、例えばウェハを取り扱う
ロボット、又はリニアモータ等が挙げられる。中空のシ
ャフト１１は、台座１２の図１中上面略中央に立設され
ている。シャフト１１は、外周に雄ネジ部１１ａ及びス
プライン溝（図示しない）を設けられる。移動テーブル
１３は、ナット部材及びスプライン外筒を連結されてい
る。移動テーブル１３は、ナット部材に形成された雌ネ
ジ部（図示しない）をシャフト１１の雄ネジ部１１ａに
螺合されるとともに、スプライン外筒に設けられたキー
（図示しない）をシャフト１１のスプライン溝に嵌合さ
れている。移動テーブル１３には、ナット部材を回転駆
動するモータ（図示しない）及びスプライン外筒を回転
駆動するモータ（図示しない）が設けられる。移動テー
ブル１３は、ナット部材及びスプライン外筒がそれぞれ
各モータによって回転駆動されることにより、昇降及び
回転動作される。すなわち移動テーブル１３は、ナット
部材の回転に伴うシャフト１１とナット部材との間のネ
ジ作用により、シャフト１１の長手方向に沿って昇降動
作される。また移動テーブル１３は、シャフト１１にス
プライン嵌合されたスプライン外筒の回転に伴って、シ
ャフト１１周りに回転動作される。移動テーブル１３上
のアクチュエータ１０及び移動テーブルの昇降、回転用
モータには、コントローラ１４からのケーブル１５（例
えば電源用又は信号用）が接続される。ケーブル１５
は、コントローラ１４から出て台座１２内を通り、シャ
フト１１の内部空間１６を図１中下端側から図１中上端
側に貫通され、更に後述する口出し部材１７の貫通孔１
９からガイドローラ２０及びガイド部材２２に案内され
つつ、アクチュエータ１０まで導かれる。ケーブル１５
は、シャフト１１の内部空間１６に位置する部分が、螺
旋状に形成されており、所要の伸縮性を有する。口出し
部材１７は、シャフト１１の図３中上端に固定された樹
脂製エンドキャップ１８に、軸受１７ａを介して相対回
転可能に取り付けられる。すなわち口出し部材１７は、
シャフト１１に対して相対回転可能であり、移動テーブ
ル１３の回転に対して円滑に追従する。口出し部材１７
の略中央には、ケーブル１５を通す貫通孔１９が形成さ
れている。ガイドローラ２０は、口出し部材１７の図３
中上面に立設された支持ブラケット２１に、所定の間隔
をあけて一対、回転自在に支持される。各ガイドローラ
２０はそれぞれ、シャフト１１の内部空間１６及び口出
し部材１７の貫通孔１９を通されたケーブル１５を挟持
しつつ、アクチュエータ１０側に案内する。これにより
各ガイドローラ２０はそれぞれ、ケーブル１５を他方向
に遊ばないように拘束し、移動テーブル１３の図３中上
面に固定されたガイド部材２２とともに、ケーブル１５
の弛み及び捩じれ等を防止する。口出し部材１７には、
カバー部材２３が取り付けられる。カバー部材２３は、
口出し部材１７の外面全体、ガイドローラ２０及びケー
ブル１５の一部、すなわちケーブル１５と各部材との接
触箇所が多くある部分全体を被覆する。カバー部材２３
は、パーティクルの飛散を大幅に抑制し、パーティクル
によるアクチュエータ１０への悪影響を防止する。以
下、本実施形態の作用を説明する。アクチュエータ１０
を搭載された移動テーブル１３は、ナット部材の回転に
伴うシャフト１１とナット部材との間のネジ作用によっ
て、シャフト１１の長手方向に沿って昇降動作されると
ともに、シャフト１１にスプライン嵌合されたスプライ
ン外筒の回転に伴って、シャフト１１周りに回転動作さ
れる。アクチュエータ１０に接続されるケーブル１５
は、シャフト１１の内部空間１６を図１中下端側から図
１中上端側に貫通されるとともに、シャフト１１に対し
て相対回転可能な口出し部材１７の貫通孔１９を通さ
れ、更に口出し部材１７に回転自在に支持されたガイド
ローラ２０によって挟持されつつ、アクチュエータ１０
等に案内される。またシャフト１１の内部空間１６にお
いて、ケーブル１５は螺旋状とされる。これにより、ケ
ーブル１５の弛み及び捩じれ等が防止される。口出し部
材１７に取り付けられたカバー部材２３は、口出し部材
１７の外面、ガイドローラ２０及びケーブル１５の一
部、すなわちケーブル１５と各部材との接触箇所が多く
ある部分を被覆する。これによりカバー部材２３は、パ
ーティクルの飛散を防止する。以上のように上記実施形
態によれば、アクチュエータ１０に接続されるケーブル
１５が、シャフト１１の内部空間１６を図１中下端側か
ら図１中上端側に貫通されるとともに、シャフト１１に
対して相対回転可能な口出し部材１７の貫通孔１９を通
され、更にガイドローラ２０によって挟持されつつ、ア
クチュエータ１０側に案内される。またケーブル１５
は、シャフト１１の内部空間１６に位置する部分が、螺
旋状に形成される。更に口出し部材１７には、口出し部
材１７の外面、ガイドローラ２０及びケーブル１５の一
部を被覆するカバー部材２３が取り付けられる。したが
って、移動テーブル１３の直線及び回転動作に伴うケー
ブル１５の無用な動きを確実に吸収することができると
ともに、ケーブル１５の弛み及び捩じれ等を確実に防止
することができる。これにより、パーティクルの発生及
び飛散を防止することができるとともに、ケーブル１５
の長寿命化を図ることができる。パーティクルの抑制と
いう観点では、口出し部材１７、ガイドローラ２０及び
ガイド部材２２によって、ケーブル１５の弛み及び捩じ
れ等が確実に防止され、パーティクルの発生を極力抑制
することができる上、カバー部材２３によってパーティ
クルの飛散を防止することができる。したがって、ガイ
ドローラ２０によるケーブル１５の挟持箇所がアクチュ
エータ１０の上方に位置しても、パーティクルによるア
クチュエータ１０への悪影響を確実に防止することがで
きる。なお、実開昭６３−１６９２９０号公報には、図
５に示すように、ロボットアーム４０，４１の先端に設
けられたハンド（図示しない）に、電力或いは信号を送
るケーブル４２を、ロボットアーム４０，４１内に通し
た産業用ロボットが記載されている。ケーブル４２は、
第１及び第２ロボットアーム４０，４１の関節部４３内
に位置する一部を、コイル状とされており、ロボットア
ーム４０，４１内に設けたリング状のケーブル案内具４
４によって、案内支持されている。上記産業用ロボット
では、第２ロボットアーム４１の旋回に伴って生じる関
節部４３を中心とした各ロボットアーム４０，４１間の
距離変化を、ケーブル４２の一部をコイル状とすること
によって吸収している。すなわちケーブル４２は、各ロ
ボットアーム４０，４１間の上記距離変化を、コイル状
部分の巻き込み・巻き戻しによって吸収している。上記
産業用ロボットを、本実施形態の直線及び回転動作装置
と比較すると、上記産業用ロボットにおいては、各ロボ
ットアーム４０，４１間の上記距離変化を、ケーブル４
２のコイル状部分によって吸収できるが、各ロボットア
ーム４０，４１間の距離変化は僅かな量であり、ケーブ
ル４２のコイル状部分によって吸収できるのも僅かな量
である。またリング状のケーブル案内具４４は、ケーブ
ル４２との間に僅かな量の遊びを有するものの、ケーブ
ル４２の大きな動きを吸収できる構造ではない。これに
対して、本実施形態の直線及び回転動作装置は、移動テ
ーブル１３の大きな昇降量及び回転量に伴うケーブル１
５の無用な動きを、口出し部材１７、ガイドローラ２０
及びガイド部材２２の機能によって吸収することがで
き、ケーブル１５の弛み及び捩じれ等を防止することが
できるものである。つまり、従来の産業用ロボットの構
成では、本実施形態の直線及び回転動作装置のように、
移動テーブル１３の特に昇降に伴うケーブル１５の無用
な動きを吸収することはできず、ケーブル１５の弛み及
び捩じれ等を防止することもできない。したがって、本
実施形態の直線及び回転動作装置と従来の産業用ロボッ
トとは、ケーブル１５，４２が中空部材１１，４０，４
１の内部空間１６を通る点、及びケーブル１５，４２の
一部がコイル状である点についてのみ、類似するもの
の、その他の構成及びその作用・効果において、全く異
なる。
を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態であ
る直線及び回転動作装置を示す概略側面図であり、図２
は、図１の直線及び回転動作装置の概略平面図である。
また図３は、図１の直線及び回転動作装置の要部断面図
である。これらの図において、アクチュエータ１０を搭
載された移動テーブル１３は、連結されるナット部材
（図示しない）の回転に伴って、シャフト１１の長手方
向に沿って昇降動作されるとともに、連結されるスプラ
イン外筒（図示しない）の回転に伴って、シャフト１１
周りに回転動作される。移動テーブル１３に搭載される
アクチュエータ１０としては、例えばウェハを取り扱う
ロボット、又はリニアモータ等が挙げられる。中空のシ
ャフト１１は、台座１２の図１中上面略中央に立設され
ている。シャフト１１は、外周に雄ネジ部１１ａ及びス
プライン溝（図示しない）を設けられる。移動テーブル
１３は、ナット部材及びスプライン外筒を連結されてい
る。移動テーブル１３は、ナット部材に形成された雌ネ
ジ部（図示しない）をシャフト１１の雄ネジ部１１ａに
螺合されるとともに、スプライン外筒に設けられたキー
（図示しない）をシャフト１１のスプライン溝に嵌合さ
れている。移動テーブル１３には、ナット部材を回転駆
動するモータ（図示しない）及びスプライン外筒を回転
駆動するモータ（図示しない）が設けられる。移動テー
ブル１３は、ナット部材及びスプライン外筒がそれぞれ
各モータによって回転駆動されることにより、昇降及び
回転動作される。すなわち移動テーブル１３は、ナット
部材の回転に伴うシャフト１１とナット部材との間のネ
ジ作用により、シャフト１１の長手方向に沿って昇降動
作される。また移動テーブル１３は、シャフト１１にス
プライン嵌合されたスプライン外筒の回転に伴って、シ
ャフト１１周りに回転動作される。移動テーブル１３上
のアクチュエータ１０及び移動テーブルの昇降、回転用
モータには、コントローラ１４からのケーブル１５（例
えば電源用又は信号用）が接続される。ケーブル１５
は、コントローラ１４から出て台座１２内を通り、シャ
フト１１の内部空間１６を図１中下端側から図１中上端
側に貫通され、更に後述する口出し部材１７の貫通孔１
９からガイドローラ２０及びガイド部材２２に案内され
つつ、アクチュエータ１０まで導かれる。ケーブル１５
は、シャフト１１の内部空間１６に位置する部分が、螺
旋状に形成されており、所要の伸縮性を有する。口出し
部材１７は、シャフト１１の図３中上端に固定された樹
脂製エンドキャップ１８に、軸受１７ａを介して相対回
転可能に取り付けられる。すなわち口出し部材１７は、
シャフト１１に対して相対回転可能であり、移動テーブ
ル１３の回転に対して円滑に追従する。口出し部材１７
の略中央には、ケーブル１５を通す貫通孔１９が形成さ
れている。ガイドローラ２０は、口出し部材１７の図３
中上面に立設された支持ブラケット２１に、所定の間隔
をあけて一対、回転自在に支持される。各ガイドローラ
２０はそれぞれ、シャフト１１の内部空間１６及び口出
し部材１７の貫通孔１９を通されたケーブル１５を挟持
しつつ、アクチュエータ１０側に案内する。これにより
各ガイドローラ２０はそれぞれ、ケーブル１５を他方向
に遊ばないように拘束し、移動テーブル１３の図３中上
面に固定されたガイド部材２２とともに、ケーブル１５
の弛み及び捩じれ等を防止する。口出し部材１７には、
カバー部材２３が取り付けられる。カバー部材２３は、
口出し部材１７の外面全体、ガイドローラ２０及びケー
ブル１５の一部、すなわちケーブル１５と各部材との接
触箇所が多くある部分全体を被覆する。カバー部材２３
は、パーティクルの飛散を大幅に抑制し、パーティクル
によるアクチュエータ１０への悪影響を防止する。以
下、本実施形態の作用を説明する。アクチュエータ１０
を搭載された移動テーブル１３は、ナット部材の回転に
伴うシャフト１１とナット部材との間のネジ作用によっ
て、シャフト１１の長手方向に沿って昇降動作されると
ともに、シャフト１１にスプライン嵌合されたスプライ
ン外筒の回転に伴って、シャフト１１周りに回転動作さ
れる。アクチュエータ１０に接続されるケーブル１５
は、シャフト１１の内部空間１６を図１中下端側から図
１中上端側に貫通されるとともに、シャフト１１に対し
て相対回転可能な口出し部材１７の貫通孔１９を通さ
れ、更に口出し部材１７に回転自在に支持されたガイド
ローラ２０によって挟持されつつ、アクチュエータ１０
等に案内される。またシャフト１１の内部空間１６にお
いて、ケーブル１５は螺旋状とされる。これにより、ケ
ーブル１５の弛み及び捩じれ等が防止される。口出し部
材１７に取り付けられたカバー部材２３は、口出し部材
１７の外面、ガイドローラ２０及びケーブル１５の一
部、すなわちケーブル１５と各部材との接触箇所が多く
ある部分を被覆する。これによりカバー部材２３は、パ
ーティクルの飛散を防止する。以上のように上記実施形
態によれば、アクチュエータ１０に接続されるケーブル
１５が、シャフト１１の内部空間１６を図１中下端側か
ら図１中上端側に貫通されるとともに、シャフト１１に
対して相対回転可能な口出し部材１７の貫通孔１９を通
され、更にガイドローラ２０によって挟持されつつ、ア
クチュエータ１０側に案内される。またケーブル１５
は、シャフト１１の内部空間１６に位置する部分が、螺
旋状に形成される。更に口出し部材１７には、口出し部
材１７の外面、ガイドローラ２０及びケーブル１５の一
部を被覆するカバー部材２３が取り付けられる。したが
って、移動テーブル１３の直線及び回転動作に伴うケー
ブル１５の無用な動きを確実に吸収することができると
ともに、ケーブル１５の弛み及び捩じれ等を確実に防止
することができる。これにより、パーティクルの発生及
び飛散を防止することができるとともに、ケーブル１５
の長寿命化を図ることができる。パーティクルの抑制と
いう観点では、口出し部材１７、ガイドローラ２０及び
ガイド部材２２によって、ケーブル１５の弛み及び捩じ
れ等が確実に防止され、パーティクルの発生を極力抑制
することができる上、カバー部材２３によってパーティ
クルの飛散を防止することができる。したがって、ガイ
ドローラ２０によるケーブル１５の挟持箇所がアクチュ
エータ１０の上方に位置しても、パーティクルによるア
クチュエータ１０への悪影響を確実に防止することがで
きる。なお、実開昭６３−１６９２９０号公報には、図
５に示すように、ロボットアーム４０，４１の先端に設
けられたハンド（図示しない）に、電力或いは信号を送
るケーブル４２を、ロボットアーム４０，４１内に通し
た産業用ロボットが記載されている。ケーブル４２は、
第１及び第２ロボットアーム４０，４１の関節部４３内
に位置する一部を、コイル状とされており、ロボットア
ーム４０，４１内に設けたリング状のケーブル案内具４
４によって、案内支持されている。上記産業用ロボット
では、第２ロボットアーム４１の旋回に伴って生じる関
節部４３を中心とした各ロボットアーム４０，４１間の
距離変化を、ケーブル４２の一部をコイル状とすること
によって吸収している。すなわちケーブル４２は、各ロ
ボットアーム４０，４１間の上記距離変化を、コイル状
部分の巻き込み・巻き戻しによって吸収している。上記
産業用ロボットを、本実施形態の直線及び回転動作装置
と比較すると、上記産業用ロボットにおいては、各ロボ
ットアーム４０，４１間の上記距離変化を、ケーブル４
２のコイル状部分によって吸収できるが、各ロボットア
ーム４０，４１間の距離変化は僅かな量であり、ケーブ
ル４２のコイル状部分によって吸収できるのも僅かな量
である。またリング状のケーブル案内具４４は、ケーブ
ル４２との間に僅かな量の遊びを有するものの、ケーブ
ル４２の大きな動きを吸収できる構造ではない。これに
対して、本実施形態の直線及び回転動作装置は、移動テ
ーブル１３の大きな昇降量及び回転量に伴うケーブル１
５の無用な動きを、口出し部材１７、ガイドローラ２０
及びガイド部材２２の機能によって吸収することがで
き、ケーブル１５の弛み及び捩じれ等を防止することが
できるものである。つまり、従来の産業用ロボットの構
成では、本実施形態の直線及び回転動作装置のように、
移動テーブル１３の特に昇降に伴うケーブル１５の無用
な動きを吸収することはできず、ケーブル１５の弛み及
び捩じれ等を防止することもできない。したがって、本
実施形態の直線及び回転動作装置と従来の産業用ロボッ
トとは、ケーブル１５，４２が中空部材１１，４０，４
１の内部空間１６を通る点、及びケーブル１５，４２の
一部がコイル状である点についてのみ、類似するもの
の、その他の構成及びその作用・効果において、全く異
なる。
【０００６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、アクチュ
エータに接続されるケーブルが、シャフトの内部空間を
一端側から他端側に貫通されるとともに、シャフトに対
して相対回転可能な口出し部材の貫通孔を通され、ガイ
ドローラによって挟持されつつ、アクチュエータ側に案
内される。また、シャフトの内部空間を貫通するケーブ
ルの少なくとも一部は、螺旋状とされる。したがって、
移動体の直線及び回転動作に伴うケーブルの無用な動き
を確実に吸収することができる。これにより、ケーブル
の弛み及び捩じれ等を確実に防止することができ、パー
ティクルの抑制とケーブルの長寿命化を図ることができ
る。
エータに接続されるケーブルが、シャフトの内部空間を
一端側から他端側に貫通されるとともに、シャフトに対
して相対回転可能な口出し部材の貫通孔を通され、ガイ
ドローラによって挟持されつつ、アクチュエータ側に案
内される。また、シャフトの内部空間を貫通するケーブ
ルの少なくとも一部は、螺旋状とされる。したがって、
移動体の直線及び回転動作に伴うケーブルの無用な動き
を確実に吸収することができる。これにより、ケーブル
の弛み及び捩じれ等を確実に防止することができ、パー
ティクルの抑制とケーブルの長寿命化を図ることができ
る。
【図１】本発明の一実施形態である直線及び回転動作装
置を示す概略側面図である。
置を示す概略側面図である。
【図２】図１の直線及び回転動作装置の概略平面図であ
る。
る。
【図３】図１の直線及び回転動作装置の要部断面図であ
る。
る。
【図４】従来の直線及び回転動作装置を示す側面図であ
る。
る。
【図５】従来の産業用ロボットの要部を示す部分断面図
である。
である。
１０ アクチュエータ １１ シャフト １３ 移動体（移動テーブル） １４ コントローラ １５ ケーブル １７ 口出し部材 １８ エンドキャップ ２０ ガイドローラ ２２ ガイド部材 ２３ カバー部材
Claims (3)
- 【請求項１】 外周に雄ネジ部及びスプライン溝を設け
られた中空のシャフトと、 ナット部材及びスプライン外筒が連結され、ナット部材
に形成された雌ネジ部を前記シャフトの雄ネジ部に螺合
されるとともに、前記スプライン外筒に設けられたキー
を前記シャフトのスプライン溝に嵌合される移動体と、 前記移動体に搭載されたアクチュエータとを備え、 前記ナット部材の回転に伴う前記シャフトと前記ナット
部材との間のネジ作用によって、前記移動体を前記シャ
フトの長手方向に沿って直線動作させるとともに、前記
スプライン外筒の回転に伴って、前記移動体を前記シャ
フト周りに回転動作させる直線及び回転動作装置におい
て、 前記シャフトの内部空間が一端側から他端側に貫通さ
れ、前記アクチュエータに接続されるケーブルと、 前記シャフトの他端に、前記シャフトに対して相対回転
可能に設けられ、前記ケーブルを通す貫通孔を有する口
出し部材と、 前記口出し部材に少なくとも一対、前記口出し部材に対
して回転自在に設けられ、前記シャフトの内部空間及び
前記口出し部材の貫通孔が通された前記ケーブルを挟持
しつつ、前記アクチュエータ側に案内するガイドローラ
とを備えたことを特徴とする直線及び回転動作装置。 - 【請求項２】 前記シャフトの内部空間を貫通する前記
ケーブルの少なくとも一部を、螺旋状としたことを特徴
とする請求項１記載の直線及び回転動作装置。 - 【請求項３】 前記口出し部材に取り付けられ、前記口
出し部材の外面、前記ガイドローラ及び前記ケーブルの
一部を被覆するカバー部材を備えたことを特徴とする請
求項１又は２記載の直線及び回転動作装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18382797A JPH1128691A (ja) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | 直線及び回転動作装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18382797A JPH1128691A (ja) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | 直線及び回転動作装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1128691A true JPH1128691A (ja) | 1999-02-02 |
Family
ID=16142546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18382797A Pending JPH1128691A (ja) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | 直線及び回転動作装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1128691A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US11707833B1 (en) | 2022-01-07 | 2023-07-25 | Hiwin Technologies Corp. | Robotic arm device |
| JP2023107408A (ja) * | 2022-01-24 | 2023-08-03 | 上銀科技股▲分▼有限公司 | ロボットアーム装置 |
-
1997
- 1997-07-09 JP JP18382797A patent/JPH1128691A/ja active Pending
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| US7905472B2 (en) | 2004-06-25 | 2011-03-15 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Positioner and composite curl cord |
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