JPS5877465A

JPS5877465A - ロボツト等の位置決め装置

Info

Publication number: JPS5877465A
Application number: JP17262381A
Authority: JP
Inventors: 平野　紀光
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-10-28
Filing date: 1981-10-28
Publication date: 1983-05-10

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】本発明は物品を自動的にはさんで保持した物を自動的に
他の場所へ移動するようにした人間の義手機構等のロボ
ット等の駆動機構に関する。

所謂マイコンを始めとするコンピュータを使用した所謂
ロボットと称されるＮＣ旋盤等の工作機器は、各国にお
いて、しのぎをけする思いで開発あるいは導入に取シ組
んでいるものであることは周知である。このロボットの
生かしかたによっては、単に自己の企業のみならず、そ
の産業分野、更には国の産業発展を作用するからである
。しかし、このような大型の工作用ロボットばかりでな
く、もつと我々の身近なものに役立つ小型のロボットが
あっても良いし、これからは、このようなロボットに目
を注ぐことが望ましいと思われる。このようなロボット
は、例えば、寝たきシ老人、半身不自由者その他身障者
にとって役立つものである。このような観点から、この
観点に沿う機械的なロボットが開発出現されだし、そし
て更により良いものを開発してほしいと願う人々も多く
、それに答えるべく、また開発者も必死になって開発し
ているのが現状である。しかるに、いまだ十分と言える
装置は開発されていない。これは機械設計者だけでは無
理で、また同じく電気設計者だけでも無理なことによる
。即ち、従来の電気設計者と異なるマイクロコンピュー
タ設計者（この中には、更にハード部門とソフト部門が
あシ、この両者を含む）や、更には駆動源となるモータ
設計１者の協力が必要となることによる。その他、種々
のセンサ一部門の設計者の協力も必要とされる。しかる
に、従来においては、ある一部門の設計者によるものが
多かったため完全力ものは完成されていないという実情
である。

この未完成部門をより効果的にしていくための一技術と
して、本発明はここにロボット等の位置決め装置を提供
するものである。以下、図面を参照しつつ、本発明の一
実施例を説明していくこととする。

第１図は本発明の正面図で、第２図は第１図の側面図で
ある。１は基台、２は基台１の略中心部に垂直に立設さ
れた円柱体、３は４本の円柱体２の内面部に設けられた
軸受、４は基台１の周囲に垂直に立設された支柱、５は
ディスク型半導体モータで、円柱体２及び支柱４の上端
部に固設されている。６はディスク型半導体モータ５の
下面部を形成する鉄板等からなる円板状の磁性体ヨーク
、７ａ磁性体ヨーク６と固定部材（２、４）とを一体化
するための連結部材、８はディスク型半導体モータ５の
上面部を形成する上記ヨーク６と適宜な間隔を有して設
けられた円板状の磁性体ヨーク、９は磁性体ヨーク６と
８とを適宜（一定）間隔に保つべく当該ヨーク６と８間
の周囲に複数に固設された支柱、１０はそれぞれヨニク
６及び連結部材７の略中心部に設けられた軸受、１１は
ヨーク６及び連結部材７の略々中心部に軸受１０によっ
て回動自在に軸支された回転軸、１２は回転軸１１に垂
設された円板状の磁性体ヨーク、１３Ａ、１３Ｂは磁性
体コーク１２の両面に固設され九Ｎ極、Ｓ極の磁極を交
互等間隔に有する１０極のフラットな円環状の界磁マグ
ネット（第３図参照）、１４はヨーク１２及び界磁マグ
ネツ）１３Ａ、１３Ｂの外周に嵌着した非磁性体リング
、１５Ａ、１５Ｂはそれぞれ界磁マグネツ）１３Ａ、１
３Ｂに相対向するヨーク８，６の内面に固設された発生
トルクに寄与する導体部１５Ｊ＃１５ｂの開角が界磁マ
グネツ）１３Ａ、１３Ｂの磁極幅と略等しく扇枠状に巻
回形成された電機子コイル、１６は電機子コイル１５Ａ
、１５Ｂの枠内空胴部に配設されたホール素子、ホール
ＩＣ等の磁気感知素子である。電機子コイル１５Ａ、１
５Ｂ群はそれぞれ８個づつからなり、互いに重畳しない
ように等間隔配置されている（第４図参照）。第５図は
界磁マグネツ）１３Ａ、１３Ｂと電機子コイル１５Ａ。

１５Ｂ群との展開図を示す。各電機子コイル１５Ａ。

１５Ｂの両端子は公知の半導体整流装置１７に接続され
、各素子１６の両出力端子は半導体整流装置１７に接続
されている。１８−１．１８−２はそれぞれ半導体整流
装置１７のプラス電源端子、マイナス電源端子である。

上記ディスク型半導体モータ５は、後記する第２モータ
機構を水平方向に回転させる第３モータである。１９は
上記ヨーク８の中心部に設けられた透孔、２ＯＡ、２０
Ｂは互いに平行して対向し、上記透孔１９を通して、上
記ヨーク１２に垂直に固設したモータ支持板、２１は第
２モータ支持体、ｎは後記する第１モータと前後方向移
動体を含めた前後方向移動体機構を上、■方向に旋回さ
せるための正逆回転可能な円筒状の直流型め第２モー＃
−Ｊ１器は該第２モータ２２の回転軸、≠は第２モータ
２２の回転速度検出用のために回転軸ｎと同軸に第２モ
ー、りｎに装着されたエンコーダ、５は回転軸ｎに装着
された歯車、２６は第１モータ支持体、２７は後記する
前後方向移動体を前後方向に移動させるための正逆回転
可能な円筒状の直流型の第１モータ、羽は第１モータ２
７の回転軸、２９は第１モータ２７の回転速度検出用の
ために回転軸あと同軸に第１モータ２７に装着されたエ
ンコーダ、３０は上記歯車２５の歯側部２５ａと歯合−
する歯側部３０ａを有する回転軸側に回動自在に装着さ
れた歯車、３１は回転軸側に固着された外周に歯側部３
１ａを有する小さな半径の歯車、３２は歯車３１の歯側
部３１ａと歯合するラックレール３２ａを有する前後方
向移動体、３３は歯車３０に植設した軸、３４は軸３３
に回動自在に軸支されて歯車（資）に装着された、ラッ
クレール３２ａと歯合する歯側部３４ａを有する歯車、
３５は軸、３６は軸３５に回動自在に装着されたガイド
ローラ、３７は歯車調及びガイドローラ３６の支持体で
ある。尚、歯車（資）に回転自在に装着さ′れた歯車Ｕ
及びガイトロニラ３６によって、前後方向移動体３２は
、上下方向に移動しないようにされており、また水平方
向においては自由に前後方向に移動されるようになって
いる。

本発明のロボット等の位置決め装置の一例は上記構成か
らなる。従って、下記動作をなすので、以下に説明して
いく。

前後方向移動体３２を矢印Ａ方向又は反矢印Ａ方向に前
進又は後進させるには、第１モータ４を正転又は反転さ
せることで、歯車３１を正転又は反転させてやれば良い
。このことで歯車３１の歯側部３１ａとラックレール３
２ａとが歯合するので前後方向移動体３２は、矢印入方
向又は反矢印Ａ方向に、歯車お及びガイドローラ圀に案
内されてスムーズに前進又は後進する。

次に前後方向移動体３２を矢印Ｂ方向又は反矢印Ｂ方向
（上下方向）に旋回させるには（第１モータ２７を含め
た前後方向移動体３２機構を上下方向（矢印Ｂ方向又は
反矢印Ｂ方向）に旋回させるに…、第２モータ２２を正
転又は反転させてやれば良い。このことで歯車３が回転
するので、歯側部２５ａと歯側部３０ａが歯合している
ので、歯車３０が回転し、歯車（９）に歯車３１　、３
４及びガイドローラ羽によって支持されている前後方向
移動体３２が、陰争勧律［株］奉矢印Ｂ方向又は反矢印
Ｂ方向に旋回する。尚、歯車（資）が回転するので、歯
車３１とラックレール３２ａとが歯合しているので、前
後方向移動体３２が矢印Ａ方向又は反矢印Ａ方向にある
程度前進又は後進してしまう。しかし、この補正は、第
１モータ２７を所定量回転させることで可能となる。次
に前後方向移動体３２を所定方向に回転させてやるには
、第３モータであるディスク型半導体モータ５を矢印Ｃ
方向又は反矢印Ｃ方向に回転させてやることで良い。モ
ータ５を回転させてやると回転軸１１やヨーク１２等か
らなるローターに固設された第２モータｎ機構や第１モ
ータｎ機構もその方向に回転するので、前後方向移動体
３２も所定の方向に回転する。

本発明のロボット等の位置決め装置は、上記、構成から
なるためマイクロコンピュータその他の電気回路を用い
て第１モータ２７、第２モータ２２及びディスク型半導
体モータ（第３モータ）５を制御してやるべとで、前後
方向移動体３２をあらゆる角度、位置に位置決めできる
。従って、移動体３２の一端部に物品等を挾持する挾持
用ロボットハンドアームを固定することで、物品を自動
的に他の目的とする場所へ移動させることができる為の
となる。このように本発明はロボット等の位置決め装置
として多くの分野において有効な機能を果たすことがで
きるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一部切欠部を有する正面図、第２図は
第１図のものの側面図、第３図は一例としての界磁マグ
ネットの平面図、第４図は一例としての電機子コイルの
配設説明図、第５図はディスク型半導体モータにおける
一例としての電機子コイルと界磁マグネットとの展開図
である。１・・・基台、２・・・円柱体、３・・・軸受、４・・
・支柱、５・・・ディスク型半導体モータ、６・・・磁
性体ヨーク、７・・・連結部材、８・・・磁性体ヨーク
、９・・・支柱、１０・・・軸受、１１・・・回転軸、
１２・・・磁性体ヨーク、１３Ａ、１３Ｂ・・・界磁マ
グネット、１４・・・非磁性体リング、１５Ａ、１５Ｂ
・・・電機子コイル、１６・・・磁気感知素子、１７・
・・半導体整流装置、１８−１・・・プラス電源端子、
１８−２・・・マイナス電源端子、１９・・・透孔、２
ＯＡ。２０Ｂ・・・モータ支持板、２１・・・第２モータ支持
体、２２・・・第２モータ、２３・・・回転軸、冴・・
・エンコーダ、２５・・・歯車、２５ａ・・・歯側部、
あ・・・第１モータ支持体、ｎ・・・第１モータ、部・
・・回転軸、四・・・エンコーダ、３０・・・歯車、３
０ａ・・・歯側部、３１・・・歯車、３１ａ・・・歯側
部、３２・・・前後方向移動体、３２ａ・・・ラックレ
ール、３３・・・軸、あ・・・歯車、３４ａ・・・歯側
部、３５・・・軸、％・・・ガイドローラ、３７・・・
支持体。１Ｆ、１　　回第　　２　図１武

Claims

【特許請求の範囲】

前後方向移動体と、該移動体を前後方向に移動させる正
逆回転可能な第１モータと、該第１モータと前後方向移
動体を含めた前後方向移動体機構を上下方向に旋回する
正逆回転可能な第２モータと、該第２モータ機構を水平
方向に回転嗜せる正逆回転可能な第３モータとを具備し
てなるロボット等の位置決め装置。