JPS6228185A - １アクチユエ−タ−型ロボツト - Google Patents

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】 （技術分野） 本発明は１個のアクチュエーターで２自由度を得るロボ
ットに関する。

（従来技術） 従来のロボットには、第４図に示すようにボディー４１
にその基部を軸支された第１アーム４２と、第１アーム
４２先端で第１アームの回動軸と平行な軸でその基部を
軸支された第２アーム４３とをそれぞれの基部に設けら
れたエンコーダー４４．４６を備えたサーボモーター４
５．４７によって回動位置決めすることにより、第２ア
ーム４３先端に設けられた作業工具８をそれぞれの回動
軸と直角な平面上に位置決めするものや、又第５図に示
すようにサーボモーター５１に結合した図示省略のボー
ルねじにより部材５２がＸ方向に摺動し、部材５２に設
けられたサーボモーター５３に結合した図示省略のボー
ルねじにより部材５４がＹ方向に摺動することにより部
材５３に設置された作業軸５５を平面的に位置決めする
ものがある。

以上のものは２自由度を得るために２個のサーボモータ
ーを使用しているので高速、高精度が期待できるが制御
装置も２個分必要であり高価であるという欠点があった
。

（目　的） 本発明は１個のアクチュエーターを用いて２自由度を得
られる安価なロボットを提供することを目的としている
。

（構　成） 本発明は上記目的を達成するためアクチュエ−ターによ
り直線移動するスライドベースに回動アームのシャツｌ
−を回動自在に枢着し、クラッチ、ブレーキを介して固
定側に設けられたラックに噛合するピニオンに連結した
ことを特徴とするものである。

以下第１図乃至第４図に示した実施例に基づいて具体的
に説明する。ベース１の対向側板！ａ・１ｂにガイドロ
ッド２が固定されている。このガイドロッド２に、スラ
イドベース４に固定された直線軸受３が嵌合している。

該スライドベースは前記の側板１ａに固定された任意の
位置決めが可能なエアシリンダー５のロッド６に結合し
ている。また、ベース１には前記のガイドロッド２に沿
ってラック７が設けられていて、このラック７にスライ
ドベース４に軸受８によって軸支されたシャフト９下端
に固定されたピニオン１０がかみあっている。前記シャ
フト９上端はスライドベース４に設けられたクラッチ１
１に結合している。クラッチ１１は同じくスライドベー
ス４に設けられたブレーキ１２を介してスライドベース
４に軸受１３によって軸支されたシャフト１４に連結し
ている。該シャフト１４は回転アーム１５基部と結合し
ていて、シャフト１４の回転アーム１５よりの突出部に
はスライドベース１１に固定されたフランジ１６に設け
られたロータリーエンコーダー１７が連結されている。

前記回転アーム１５先端には作業工具１８が設けられて
いる。スライドベース４はガイドロッド２によって直線
案内されているのでアクチュエーター５によって直線上
に任意に位置決めが可能である。第１図でアクチュエー
ター５のロッド６が伸びるとラック７にかみあっている
ピニオン１０が一定方向に回転し、ロッド６が縮むとピ
ニオン１０は逆方向に回転する。クラッチ１１をＯＮに
しブレーキ１２をＯＦＦにするとピニオン１０の回転が
アーム１５に伝達されアーム１５が回転する。クラッチ
１１をＯＦＦにしブレーキ１２をＯＮにするとアーム１
５はスライドベース４に対して固定される。

第２図でアーム１５がＡ点から０点へ移動する時を説明
する。スライドベース４を移動する前にブレーキ１２を
ＯＦＦ、クラッチ１１をＯＮにしてピニオン１ｏの回転
をアーム１５に伝達するようにしておく。Ａ点よりスラ
イドベース４が移動し始めるとアーム１５も回転し始め
る。アーム１５が所定角θだけ回転した時をロータリー
エンコーダー１７で検知して（Ｂ点）、ブレーキ１２を
ＯＮにすると同時にクラッチ１１をＯＦＦにするとアー
ム１５が固定される。

その後スライドベース４が所定位置まで移動して位置決
めを終了する。次にガイドロッドが上記と逆の方向に移
動すると、この時もクラッチ１１をＯＮ、ブレーキ１２
をＯＦＦにすればアーム１５は上記と逆方向に回転する
ので同様にアーム１５スライダー４の位置決めを行うこ
とができる。

次に第３図のものと別なアーム１５の回転位置決め方法
を第４図により説明する。第４図でアーム１５がＡ′か
らＣ′へ移動する時を考える。移動する以前にブレーキ
１２をＯＮ、クラッチ１１をＯＦＦにするとスライドベ
ース４が移動してもアーム１５は回転しない。スライド
ベース４が移動中にブレーキ１２をＯＦＦ、クラッチ１
１をＯＮにするとアーム１５が回転し始め、スライドベ
ース４の停止（Ｄ点）と同時にアーム１５も回転を停止
する（Ｃ’点）。この時スライドベース４の停止点（Ｄ
点）とアーム１５の回転角Ｏはあらかじめ与えられてい
て、しかもクラッチ１１をＯＮ、ブレーキ１２をＯＦＦ
にした時のスライドベース４の移動距離と対応するアー
ム１５の回転量も比例するので、例えばアーム１５を角
度Ｏだけ回転させる時のスライドベース４の移動距離を
Ｓとするとスライドベース４の停止位置（Ｄ点）より距
離Ｓだけ前のＥ点でブレーキ１２をＯＦＦ、クラッチ１
１をＯＮにすればアーム１５先端を０２点に位置決めす
ることができる。また、この場合はアーム１５の回転角
を検出するロータリーエンコーダー１７は必ずしも必要
ない。

尚スライドベース４の駆動にはエアシリンダ−の他にサ
ーボモーターとボールねじの組合せやりニヤモーター等
が採用できる。

（効　果） 本発明によるとアクチュエーターにより直線移動するス
ライドベースに回動アームのシャフトを回動自在に枢着
し、クラッチ、ブレーキを介して固定側に設けられたラ
ックに噛合するピニオンに連結しているので、１個のア
クチュエーターで２自由度を得ることができる安価なロ
ボットを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例要部切断正面図、第２図は第
１図の左側面図、第３図・第４図は本発明の作動説明図
、第５図・第６図は従来の２自由度を有するロボットの
斜視図である。 １・・・ベース ２・・・ガイドロンド ４・・・スライドベース ５・・・エアシリンダー ６・・・ロッド ７・・ラック ９・・・シャフト １０・・・ピニオン １１・・・クラッチ １２・・・ブレーキ １４・・・シャフト １５・・・回動アーム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アクチュエーターにより直線移動するスライドベースに
   回動アームのシャフトを回動自在に枢着し、クラッチ、
   ブレーキを介して固定側に設けられたラックに噛合する
   ピニオンに連結してなる１アクチュエーター型ロボット
   。