JPS5814565B2 - 直線及び回転運動の作動ア−ム - Google Patents
直線及び回転運動の作動ア−ムInfo
- Publication number
- JPS5814565B2 JPS5814565B2 JP49099895A JP9989574A JPS5814565B2 JP S5814565 B2 JPS5814565 B2 JP S5814565B2 JP 49099895 A JP49099895 A JP 49099895A JP 9989574 A JP9989574 A JP 9989574A JP S5814565 B2 JPS5814565 B2 JP S5814565B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rod
- cylinder
- shaft support
- actuating arm
- linear
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/02—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member
- F15B15/06—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member for mechanically converting rectilinear movement into non- rectilinear movement
- F15B15/063—Actuator having both linear and rotary output, i.e. dual action actuator
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Actuator (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、産業用ロボット等に使用される直線及び回転
運動の作動アームに関する。
運動の作動アームに関する。
自動化工場にあっては、ワークの搬送及び組立のため、
各種のロボット装置が利用されるが、このようなロボッ
トの作動アームとして、ワークを保持しつつ直線的な往
復運動及びこの直線方向に対して直角な平面内に回転運
動することのできる作動アームが必要とされる。
各種のロボット装置が利用されるが、このようなロボッ
トの作動アームとして、ワークを保持しつつ直線的な往
復運動及びこの直線方向に対して直角な平面内に回転運
動することのできる作動アームが必要とされる。
このような作動アームを設計するにあたり実公昭４１−
６７３２号公報に開示された回転軸を作動するピストン
装置を参照すると、そこにはシリンダー内のピストンに
スラストベアリングを介して回転軸を支承し、直線運動
と回転運動とを可能にしたものが示されている。
６７３２号公報に開示された回転軸を作動するピストン
装置を参照すると、そこにはシリンダー内のピストンに
スラストベアリングを介して回転軸を支承し、直線運動
と回転運動とを可能にしたものが示されている。
しかしながらここに示されたピストンは、シリンダーの
一方向からしか力を加えることができず、これとは反対
の方向から加圧するとピストンからスラストベアリング
が離脱してしまい、往復の二方向に直線運動を無理なく
行なわせることができない。
一方向からしか力を加えることができず、これとは反対
の方向から加圧するとピストンからスラストベアリング
が離脱してしまい、往復の二方向に直線運動を無理なく
行なわせることができない。
また工場にあっては多種多様なワークを加工するため、
作動アームによるワークの保持位置や作業範囲等の仕様
が変更されることがしばしばあり、これに対応して作動
アームの行程長を変更することができると好都合である
。
作動アームによるワークの保持位置や作業範囲等の仕様
が変更されることがしばしばあり、これに対応して作動
アームの行程長を変更することができると好都合である
。
本発明は、上記した観点に立脚してなされ、進歩した作
動アームを提供するもので、その目的は、往復両方向の
直線運動及び回転運動を可能としかつ作動性を良好とす
ること、並びに行程長を自在に変更し得るようにするこ
とにある。
動アームを提供するもので、その目的は、往復両方向の
直線運動及び回転運動を可能としかつ作動性を良好とす
ること、並びに行程長を自在に変更し得るようにするこ
とにある。
そしてこのために本発明に係る作動アームは、回転力を
伝える回転ロツドをシリンダー中のロツドに摺動のみ可
能に挿嵌すると共に、このロツドの後部の軸支体を挾ん
で一対のピストンをスラストベアリングを介してフリー
に設け、ロツドの回転は軸支体によって支え、一方ロツ
ドの往復方向の直線運動はピストンに加えられる押圧力
によってなされるようにしたものである。
伝える回転ロツドをシリンダー中のロツドに摺動のみ可
能に挿嵌すると共に、このロツドの後部の軸支体を挾ん
で一対のピストンをスラストベアリングを介してフリー
に設け、ロツドの回転は軸支体によって支え、一方ロツ
ドの往復方向の直線運動はピストンに加えられる押圧力
によってなされるようにしたものである。
以下、図面を参照して、本発明の実施例を説明する。
第１図は、本発明に係る作動アームの一実施例を示す断
面図であり、１は円筒状のシリンダーで、このシリンダ
ー１の前部及び後部には、それぞれ壁体２，３が着設さ
れている。
面図であり、１は円筒状のシリンダーで、このシリンダ
ー１の前部及び後部には、それぞれ壁体２，３が着設さ
れている。
前部の壁体２は、その軸支部４によってロツド５を回転
及を往復方向の直線運動可能に支持すると共に、図示し
ない圧縮空気又は油圧の圧源から送給される圧力流体を
注入し、排出させるためのボート６，７を有しており、
このうち、ボート７にはニードル弁８が設けられている
。
及を往復方向の直線運動可能に支持すると共に、図示し
ない圧縮空気又は油圧の圧源から送給される圧力流体を
注入し、排出させるためのボート６，７を有しており、
このうち、ボート７にはニードル弁８が設けられている
。
後部の壁体３は、トルクシリンダー等の駆動源９に連結
されたケーシング１０と一体になっており、ベアリング
１１を介して回転力を伝える回転ロツド１２を回転自在
に支承すると共に、圧力流体のポート１３．１４を有し
ており、このうち、ポート１４にはニードル弁１５が設
けられている。
されたケーシング１０と一体になっており、ベアリング
１１を介して回転力を伝える回転ロツド１２を回転自在
に支承すると共に、圧力流体のポート１３．１４を有し
ており、このうち、ポート１４にはニードル弁１５が設
けられている。
シリンダー１中に嵌入されたロッド５は、その先端に図
示しないワークの把持手段等を取り付けるための取付部
１６を有し、また、その内部は、例えば円形又は角形断
面の中空の係合部１７となっており、回転ロツド１２の
一端を摺動可能に挿嵌係入させて、この回転ロツド１２
の回転力が伝達される。
示しないワークの把持手段等を取り付けるための取付部
１６を有し、また、その内部は、例えば円形又は角形断
面の中空の係合部１７となっており、回転ロツド１２の
一端を摺動可能に挿嵌係入させて、この回転ロツド１２
の回転力が伝達される。
なお、回転ロツド１２は、ロツド５内部の長い係合部１
７のうちの一部だけと摺動ずればよいから、第５図に示
すようにロツド５の係合部１７の後端に、回転ロツド１
２の端部形状と同じ角穴を有するプッシュ１８を設けて
回転力を確実に伝えるようにしている。
７のうちの一部だけと摺動ずればよいから、第５図に示
すようにロツド５の係合部１７の後端に、回転ロツド１
２の端部形状と同じ角穴を有するプッシュ１８を設けて
回転力を確実に伝えるようにしている。
こうしておくと係合部１７は単なる長穴でよくなる。
ロツド５は、前記したようにシリンダー１の壁体２によ
って支承されているが、これだけでは十分ではないので
その後部に軸支体１９が一体に固着されている。
って支承されているが、これだけでは十分ではないので
その後部に軸支体１９が一体に固着されている。
この軸支体１９は、第３図及び第４図に示すように、そ
の両端のみがシリンダー１と接触するように形成されて
おり、ロッド５と一体に往復動すると共に、このロツド
５がシリンダー１の一定位置で回転される時にはロッド
５と一体に回転して、該ロツド５を安定的に軸支する。
の両端のみがシリンダー１と接触するように形成されて
おり、ロッド５と一体に往復動すると共に、このロツド
５がシリンダー１の一定位置で回転される時にはロッド
５と一体に回転して、該ロツド５を安定的に軸支する。
ロツド５を直線的に移動させた後シリンダー１の所定位
置に据えるため、前記したように圧力流体をシリンダー
１中に送給するが、この圧力流体の流体圧を受けてロツ
ド５を軸方向に移動させるため、前記軸支体１９の前後
に一対のピストン２０．２１がスラストベアリング２２
を介して配設されている。
置に据えるため、前記したように圧力流体をシリンダー
１中に送給するが、この圧力流体の流体圧を受けてロツ
ド５を軸方向に移動させるため、前記軸支体１９の前後
に一対のピストン２０．２１がスラストベアリング２２
を介して配設されている。
このピストン２０，２１は、ロツド５の回転運動に対し
てはフリーで、たとえ該ロツド５が回転しても一緒に回
転することはなく、ただ軸方向のみに関しては、リング
２３によって係止されており、また、シリンダー１との
間はＯリング２４によって封止されている。
てはフリーで、たとえ該ロツド５が回転しても一緒に回
転することはなく、ただ軸方向のみに関しては、リング
２３によって係止されており、また、シリンダー１との
間はＯリング２４によって封止されている。
このように、ロツド５が回転される時にこのロツド５の
回転荷重を支える軸支体１９と、このロツド５をシリン
ダー１の軸方向に移動させるためのピストン２０，２１
とをスラストベアリング２２を介して別体とした理由は
、該ロツド５をシリンダー１に対して滑らかに支持して
作動を安定化させるためであり、スラストベアリング２
２により回転力が断たれたピストン２０．２１は回動さ
れることがないので、Ｏリング２４による封止効果も永
続的に確保されて良好である。
回転荷重を支える軸支体１９と、このロツド５をシリン
ダー１の軸方向に移動させるためのピストン２０，２１
とをスラストベアリング２２を介して別体とした理由は
、該ロツド５をシリンダー１に対して滑らかに支持して
作動を安定化させるためであり、スラストベアリング２
２により回転力が断たれたピストン２０．２１は回動さ
れることがないので、Ｏリング２４による封止効果も永
続的に確保されて良好である。
そして、両者の運動を確実に遮断するため、スラストベ
アリング２２を介在させており、これにより、軸支体１
９がロツド５と共に回転しても、ピストン２０．２１は
シリンダー１に対して回動されることがない。
アリング２２を介在させており、これにより、軸支体１
９がロツド５と共に回転しても、ピストン２０．２１は
シリンダー１に対して回動されることがない。
壁体３に回転自在に支持された回転ロツド１２は、前記
したようにその一端がロツド５の係合部１７と摺動自在
に嵌入係合して駆動源９の回転力を伝えるが、このよう
にロツド５と回転ロツド１２とを軸方向に摺動自在に係
合させるようにしたことにより、ロツド５の軸方向の位
置がいかに変化しても回転力を確実に伝達することがで
き、また、ロツド５の直線運動の行程長や作動アーム自
体の長さ等の仕様変更が要請された場合でも、軸支体１
９の固着位置を変えるか、又はシリンダー１の長さを変
えるだけで、容易に対処することができ、ロツド５や回
転ロツド１２等の部材を標準化することができる。
したようにその一端がロツド５の係合部１７と摺動自在
に嵌入係合して駆動源９の回転力を伝えるが、このよう
にロツド５と回転ロツド１２とを軸方向に摺動自在に係
合させるようにしたことにより、ロツド５の軸方向の位
置がいかに変化しても回転力を確実に伝達することがで
き、また、ロツド５の直線運動の行程長や作動アーム自
体の長さ等の仕様変更が要請された場合でも、軸支体１
９の固着位置を変えるか、又はシリンダー１の長さを変
えるだけで、容易に対処することができ、ロツド５や回
転ロツド１２等の部材を標準化することができる。
なお、回転角度を随意に設定するため、回転ロツド１２
にドツグ２５を設け、このドツグ２５によって複数のリ
ミットスイッチ２６を作動させることとしてもよい。
にドツグ２５を設け、このドツグ２５によって複数のリ
ミットスイッチ２６を作動させることとしてもよい。
また、このような回転角度の設定は、ポテンショメータ
によっても可能である。
によっても可能である。
第７図から第９図までは、本願作動アームの設置例を示
し、直線及び回転運動ずる作動アームを保持具２７によ
って基台２８に取り付ける。
し、直線及び回転運動ずる作動アームを保持具２７によ
って基台２８に取り付ける。
そして、この基台２８中のトルクシリンダーやリフター
等の移動手段２９によって保持具２７を移動させること
により、直線及び回転運動する本願作動アームに一層複
雑、かつ自由な運動を行なわせることができる。
等の移動手段２９によって保持具２７を移動させること
により、直線及び回転運動する本願作動アームに一層複
雑、かつ自由な運動を行なわせることができる。
次に、上記実施例の作用を説明すると、第１図の状態に
おいてロツド５の先端の図示しない把持手段によってワ
ークを把持し、シリンダー１の後部の壁体３のポート１
３に圧力流体を注入する。
おいてロツド５の先端の図示しない把持手段によってワ
ークを把持し、シリンダー１の後部の壁体３のポート１
３に圧力流体を注入する。
そうすると、この圧力流体によってピストン２１がシリ
ンダー１中を押進され、前部の壁体２のクッションスト
ッパー３０に当接するまで前進する。
ンダー１中を押進され、前部の壁体２のクッションスト
ッパー３０に当接するまで前進する。
このようにピストン２１が前進すると、軸支体１９はロ
ツド５と一体であるのでロツド５が前進する。
ツド５と一体であるのでロツド５が前進する。
この時の状態を示したのが第２図であり、注意すべきこ
とは、第１図にあってはロツド５の係合部１７に深く係
大していた回転ロツド１２が、第２図にあってはほぼプ
ッシュ１８の部分のみと係合していることである。
とは、第１図にあってはロツド５の係合部１７に深く係
大していた回転ロツド１２が、第２図にあってはほぼプ
ッシュ１８の部分のみと係合していることである。
けれども、このプッシュ１８の部分のみと係合している
だけであっても、駆動源９によって設定された範囲で回
転されると、この回転力は確実にロツド５に伝えられる
。
だけであっても、駆動源９によって設定された範囲で回
転されると、この回転力は確実にロツド５に伝えられる
。
ロツド５が回転される時、このロツド５を軸支するのは
、前部の壁体２の軸支部４と、ロツド５に固着された軸
支体１９であり、特に軸支体１９は、シリンダー１に対
して滑らかに回転してロツド５のブレを防止する。
、前部の壁体２の軸支部４と、ロツド５に固着された軸
支体１９であり、特に軸支体１９は、シリンダー１に対
して滑らかに回転してロツド５のブレを防止する。
この時ピストン２０，２１は、ロツド５に対してはフリ
ーであり、しかもスラストベアリング２２によって軸支
体１９とは遮断されているので、何等回動されることは
なく、従ってＯリング２４が摩耗することもない。
ーであり、しかもスラストベアリング２２によって軸支
体１９とは遮断されているので、何等回動されることは
なく、従ってＯリング２４が摩耗することもない。
所定の回転動作が完了すると、後部の壁体３のポート１
４を開き、また、前部の壁体２のボート６から圧力流体
を注入して、前記とは反対の押動力をピストン２０に与
え、ピストン２１が後部の壁体３のクッションストッパ
ー３１に当接するまで後退させると、これに伴って軸支
体１９及びロツド５も、第１図の状態に復帰する。
４を開き、また、前部の壁体２のボート６から圧力流体
を注入して、前記とは反対の押動力をピストン２０に与
え、ピストン２１が後部の壁体３のクッションストッパ
ー３１に当接するまで後退させると、これに伴って軸支
体１９及びロツド５も、第１図の状態に復帰する。
本実施例にあっては、ロツド５の内部の係合部１７に回
転ロツド１２を係入させるようにしているため、長大な
作動アームが必要とされる場合であってもロツド５や回
転ロツド１２はそのままで、シリンダー１の寸法のみを
変更するだけでよい。
転ロツド１２を係入させるようにしているため、長大な
作動アームが必要とされる場合であってもロツド５や回
転ロツド１２はそのままで、シリンダー１の寸法のみを
変更するだけでよい。
ちなみにシリンダーの寸法変更は容易である。
また、ロツド５を軸支する軸支体１９と、このロツド５
を押進するピストン２０．２１とを別体とし、しかも両
者の間にスラストベアリング２２を設けたことにより、
各々の押進、回転運動が安定した状態で行なえると共に
、Ｏリング２４等の部品の摩耗も少ない。
を押進するピストン２０．２１とを別体とし、しかも両
者の間にスラストベアリング２２を設けたことにより、
各々の押進、回転運動が安定した状態で行なえると共に
、Ｏリング２４等の部品の摩耗も少ない。
以上述べたように、本発明に係る作動アームは、シリン
ダー中のロツドの後端から回転力を伝える回転ロツドの
一端を摺動のみを許すように挿嵌し、またこのロツドの
後部に軸支体を一体的に固着してシリンダーに対してロ
ツドを支持し、かつこの軸支体を挾んで前後に一対のピ
ストンをスラストベアリングを介ししかもロツドに対し
てフリーに設けたことにより、ロツドの往復方向の直線
運動はピストンに加えられる押圧力によって確実になさ
れ、またロツドの回転は軸支体によって安定的に支持さ
れた状態でなされるため、作動性が良好で、しかも行程
長の変更も容易であり、ロボット装置に使用される自在
アームとして有用である。
ダー中のロツドの後端から回転力を伝える回転ロツドの
一端を摺動のみを許すように挿嵌し、またこのロツドの
後部に軸支体を一体的に固着してシリンダーに対してロ
ツドを支持し、かつこの軸支体を挾んで前後に一対のピ
ストンをスラストベアリングを介ししかもロツドに対し
てフリーに設けたことにより、ロツドの往復方向の直線
運動はピストンに加えられる押圧力によって確実になさ
れ、またロツドの回転は軸支体によって安定的に支持さ
れた状態でなされるため、作動性が良好で、しかも行程
長の変更も容易であり、ロボット装置に使用される自在
アームとして有用である。
第１図は、本発明に係る作動アームの一実施例を示す断
面図、第２図は、動作状態における断面図、第３図は、
軸支体及びピストンの側面図、第４図は、軸支体の斜視
図、第５図は、ロツドの端部の斜視図、第６図は、回転
角度を設定するための設置例を示す側面図、第７図は、
本願作動アームの設置例を示す側面図、第８図は、同平
面図、第９図は、同正面図である。 １・・・・・・シリンダー、２，３・・・・・・壁体、
４・・・・・・軸支部、５・・・・・・ロツド、６，７
・・・・・・ボート、９・・・・・・駆動源、１０・・
・・・・ケーシング、１２・・・・・・回転ロツド、１
３，１４・・・・・・ボート、１７・・・・・・係合部
、１８・・・・・・プッシュ、１９・・・・・・軸支体
、２０．２１・・・・・・ピストン、２２・・・・・・
スラストベアリング、２３・・・・・・リング、２４・
・・・・・Ｏリング。
面図、第２図は、動作状態における断面図、第３図は、
軸支体及びピストンの側面図、第４図は、軸支体の斜視
図、第５図は、ロツドの端部の斜視図、第６図は、回転
角度を設定するための設置例を示す側面図、第７図は、
本願作動アームの設置例を示す側面図、第８図は、同平
面図、第９図は、同正面図である。 １・・・・・・シリンダー、２，３・・・・・・壁体、
４・・・・・・軸支部、５・・・・・・ロツド、６，７
・・・・・・ボート、９・・・・・・駆動源、１０・・
・・・・ケーシング、１２・・・・・・回転ロツド、１
３，１４・・・・・・ボート、１７・・・・・・係合部
、１８・・・・・・プッシュ、１９・・・・・・軸支体
、２０．２１・・・・・・ピストン、２２・・・・・・
スラストベアリング、２３・・・・・・リング、２４・
・・・・・Ｏリング。
Claims (1)
- １ 前部及び後部に圧力流体のポートを有するシリンダ
ーと、このシリンダー中に貫設されシリンダーの先端の
軸支部及び軸支体によって該シリンダーに対して回転及
び往復動可能に支持されかつ内部に係合部を有するロツ
ドと、このロツドの後部に一体に固着された軸支体と、
スラストベアリングを介しこの軸支体を挾んで前後に設
けられ前記ロツドの回転に対してはフリーでロツドを往
復動させる一対のピストンと、ロツドの内部の係合部に
摺動可能に係合して該ロツドに回転力を付与する回転ロ
ツドとを有することを特徴とする直線及び回転運動の作
動アーム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49099895A JPS5814565B2 (ja) | 1974-09-02 | 1974-09-02 | 直線及び回転運動の作動ア−ム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49099895A JPS5814565B2 (ja) | 1974-09-02 | 1974-09-02 | 直線及び回転運動の作動ア−ム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5128962A JPS5128962A (en) | 1976-03-11 |
| JPS5814565B2 true JPS5814565B2 (ja) | 1983-03-19 |
Family
ID=14259494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP49099895A Expired JPS5814565B2 (ja) | 1974-09-02 | 1974-09-02 | 直線及び回転運動の作動ア−ム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5814565B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61194863U (ja) * | 1985-05-28 | 1986-12-04 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53129312U (ja) * | 1977-03-18 | 1978-10-14 | ||
| JPS5965596U (ja) * | 1982-10-25 | 1984-05-01 | 三菱電線工業株式会社 | 筐体用電磁シ−ルド部材 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4516818Y1 (ja) * | 1965-09-25 | 1970-07-11 | ||
| JPS525454Y2 (ja) * | 1971-02-02 | 1977-02-04 | ||
| JPS5127429Y2 (ja) * | 1971-05-17 | 1976-07-12 |
-
1974
- 1974-09-02 JP JP49099895A patent/JPS5814565B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61194863U (ja) * | 1985-05-28 | 1986-12-04 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5128962A (en) | 1976-03-11 |
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