JPS6232078B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はモータにより駆動されて所定位置まで
移動するアームまたはテーブル等の一端に固定さ
れて所望工具を所定位置まで昇降させる作業ユニ
ツトに関する。

〔従来技術〕

最近、多種少量生産の組立て作業を行う際に使
用される汎用性に富んだ産業用ロボツトが注目を
集めているが、この種のロボツトの利用が増大す
るに伴つてねじ締め、箱詰め等に用いる各種作業
工具が開発されている。この種の作業工具の開発
にともなつてさらにロボツトの汎用性を高めるた
め、各作業位置の高さが異なつてもその高さに応
じて作業工具を昇降させる作業ユニツトが開発さ
れている。この作業ユニツトは第５図に示すよう
にＺ軸方向に直立するフレーム７を有し、このフ
レーム７にはモータ２の回転を受けて回転する１
本のスクリユウシヤフト３が配置されている。こ
のスクリユウシヤフト３には作業工具（図示せ
ず）が取付けられたスライダ１０ａがその回転に
ともなつて移動するように配置されている。ま
た、前記フレーム７内にはスクリユウシヤフト３
と並列にシリンダ２１が固定されており、そのロ
ツド２１ａにはワイヤ２２が連結されており、こ
のワイヤ２２はフレーム７の上部に配置されたプ
ーリ２３に捲回され、前記スライダ１０ａに接続
されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記作業ユニツトでは、スライダ１０ａにねじ
締め機等の作業工具が１個固定されているのみ
で、ワーク（図示せず）の種類が変更になつた場
合にはワークに合致した別の作業工具に交換しな
ければならず、極めて作業性の悪いものとなつて
いる。また、この作業ユニツトでは昇降するスラ
イダ１０ａが停止して後にその重量がスクリユウ
シヤフト３に加わつて、スクリユウシヤフト３が
回転するため、モータ２がその分の移動量を補正
すべく回転し、しばしばハンチングを起こしてい
るが、これを防止するため、シリンダ２１、ワイ
ヤ２２、プーリ２３などでなる複雑なバランス機
構が必要となつており、極めて高価となる等の欠
点が生じている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記欠点の除去を目的とするもので、
直立するフレームに右ねじのスクリユウシヤフト
および左ねじのスクリユウシヤフトが並列にかつ
回転自在に配置されている。前記スクリユウシヤ
フトにはそれぞれスライダが螺合して配置されて
おり、しかも前記スクリユウシヤフトには１個の
駆動源からベルト機構を介して回転が伝達され、
前記２個のスライダが上下逆方向に移動するよう
に構成されている。

また、前記フレームにはその延びる方向にかつ
スクリユウシヤフトそれぞれに対応して切欠窓が
削設されており、この切欠窓を挟んで延びるよう
にトラツクレールが取付けられている。前記トラ
ツクレールには、水平方向に延びる作業工具が載
置された工具取付け台が摺動自在に案内されてお
り、この工具取付け台は前記切欠窓を通過して各
スライダに連結されている。

〔作用〕

そのため、駆動源が回転すると、一方のスライ
ダは上昇し、他方のスライダは下降して、あらか
じめ設定されたスライダが所定の位置に停止す
る。従つて、スライダに異種の作業工具を固定し
ても、それぞれの位置決めが可能となり、作業工
具の交換が不要となるばかりか、作業位置によつ
ては同時にも作業工具を駆動させることかでき
る。また、作業工具を含むスライダの重量を均等
に構成しておけば、どちらのスライダも同等の重
力を受けるので、スライダ同志が釣合い、スライ
ダの停止時にその重量の影響を全く受けない。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を図面に基づき、説明す
る。第１図ないし第４図において、１は水平面上
のＸ軸方向に設けられたＸ軸ユニツトであり、こ
のＸ軸ユニツト１にはモータ２により駆動されて
回転自在のスクリユウシヤフト３が水平に配置さ
れている。このスクリユウシヤフト３にはその回
転に伴つて移動するＸユニツト台４が配置されて
おり、このＸユニツト台４の下端は前記Ｘ軸ユニ
ツト１に固定されたトラツクレール５ａに案内さ
れている。前記Ｘユニツト台４には作業ユニツト
の一例であるＺ軸ユニツト６のフレーム７が直立
して固定されており、このフレーム７には右ねじ
の第１スクリユウシヤフト８および左ねじの第２
スクリユウシヤフト９が回転自在にかつ並列に配
置されている。この第１スクリユウシヤフト８お
よび第２スクリユウシヤフト９それぞれにはその
回転に伴つて昇降するようにスライダ１０ａ，１
０ｂが螺合して配置されている。

また、前記フレーム７にはその延びる方向にか
つ前記第１スクリユウシヤフト８および第２スク
リユウシヤフト９に対応して切欠窓７ａが削設さ
れており、しかもこの切欠窓７ａを挟んで延びる
ようにトラツクレール５ｂが取付けられている。
前記トラツクレール５ｂには水平方向に延びる作
業工具（図示せず）が載置された工具取付け台１
１が摺動自在に案内されている。前記工具取付け
台１１は切欠窓７ａを通過して前記スライダ１０
ａ，１０ｂに固定されており、前記第１スクリユ
ウシヤフト８および第２スクリユウシヤフト９の
回転により前記フレーム７に沿つて昇降するよう
に構成されている。また、前記スライダ１０ａ，
１０ｂは上下対称の位置に配置されており、しか
もその重量もほぼ等しくなるように構成されてい
る。

前記第１スクリユウシヤフト８および第２スク
リユウシヤフト９の上端には被動プーリ１２が同
一面上に位置するように固定されており、一方前
記フレーム７の側面に取付けられたブラケツト１
３を介して駆動源のＺモータ１４が取付けられて
いる。このＺ軸モータ１４は上方に駆動軸１４ａ
を有し、その上端に前記被動プーリ１２と同一面
上に位置するように駆動プーリ１５が固定されて
いる。しかも、この駆動プーリ１５と被動プーリ
１２との間にはベルト１６が捲回されており、Ｚ
軸モータ１４の回転が駆動プーリ１５、被動プー
リ１２およびベルト１６からなるベルト機構を介
して第１スクリユウシヤフト８および第２スクリ
ユウシヤフト９に伝達されるように構成されてい
る。

上記作業ユニツトではＺ軸モータ１４が回転す
ると、第１スクリユウシヤフト８および第２スク
リユウシヤフト９に回転が加わる。このとき、第
１スクリユウシヤフト８および第２スクリユウシ
ヤフト９は同一方向に回転するが、第１スクリユ
ウシヤフト８は右ねじで、第２スクリユウシヤフ
ト９は左ねじであるので、スライダ１０ａ，１０
ｂの上下移動方向は逆になり、第１スクリユウシ
ヤフト８のスライダ１０ａは上昇すれば、第２ス
クリユウシヤフト９のスライダ１０ｂは下降す
る。あらかじめ決められたスライダ１０ａが所定
の作業位置に達すると、Ｚ軸モータ１４が停止す
る。このとき、スライダ１０ａ，１０ｂは第１ス
クリユウシヤフト８、第２スクリユウシヤフト
９、それぞれの被動プーリ１２およびベルト１６
を介して釣合つているため、スライダ１０ａ，１
０ｂは停止状態を保つ。また、Ｚ軸モータ１４は
第１スクリユウシヤフト８および第２スクリユウ
シヤフト９のみを駆動するに必要なもので良く、
パワーの小さなものでよい。

尚、本実施例はＸ軸ユニツトに取付けられた作
業ユニツトについて説明されているが、関節型ロ
ボツトの旋回自在なアームの一端に取付けても同
様の効果がもたらされる。また、本実施例は左ね
じおよび右ねじの２種類のスクリユウシヤフトを
用いているが、駆動源の回転をギヤー機構を介し
て２方向の回転方向に分配するように構成すれば
１種類のスクリユウシヤフトであつても同様の効
果がもたらされる。さらに、本実施例はスライダ
をフレーム内のスクリユウシヤフトにそつて移動
するように構成しているが、フレーム内にガイド
シヤフトを配置してこれに沿つてスライダを配置
するとともにこれらスライダをワイヤ、チエー
ン、ベルト等により接続し、そのワイヤの巻き上
げ、巻き戻しによりスライダを上下移動させても
同様の効果がもたらされる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明は直立するフレー
ムに２個のスライダを並列に配置し、これらスラ
イダを１個の駆動源により上下逆方向に昇降する
ように構成するとともに、このスライダにそれぞ
れ工具取付け台を固定し、この工具取付け台に水
平に延びる作業工具を載置するように構成してい
るため、２個の作業工具を同時に固定でき、作業
工具の交換をせずに、異種の作業が行え、作業性
が向上するばかりか、スライダがお互い釣合つて
いるため、余分なバランス機構なしにスライダの
重量の影響を排除でき、スライダ停止後に生じる
ハンチングも防止でき、構造簡単かつ安価なユニ
ツトを提供することが可能となるばかりか、スラ
イダを移動させる駆動源は小さなもので済む等の
利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の要部拡大断面図、第２図は産
業用ロボツトの全体斜視図、第３図は第１図の一
部を取除いた平面図、第４図は第１図のＡ−Ａ線
に沿つた断面図、第５図は従来例の要部断面図で
ある。 １……Ｘ軸ユニツト、２……モータ、３……ス
クリユウシヤフト、４……Ｘユニツト台、５ａ，
５ｂ……トラツクレール、６……Ｚ軸ユニツト、
７……フレーム、７ａ……切欠窓、８……第１ス
クリユウシヤフト、９……第２スクリユウシヤフ
ト、１０ａ，１０ｂ……スライダ、１１……工具
取付け台、１２……被動プーリ、１３……ブラケ
ツト、１４……Ｚ軸モータ、１５……駆動プー
リ、１６……ベルト、２１……シリンダ、２１ａ
……ロツド、２２……ワイヤ、２３……プーリ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 直立するフレーム７に右ねじのスクリユウシ
   ヤフト８および左ねじのスクリユウシヤフト９を
   並列にかつ回転自在に配置するとともに、それぞ
   れのスクリユウシヤフト８，９に螺合するスライ
   ダ１０ａ，１０ｂを配置する一方、前記スクリユ
   ウシヤフト８，９に１個の駆動源からベルト機構
   を介して回転を与えるように構成して駆動源の回
   転によりスライダ１０ａ，１０ｂを上下逆方向に
   移動するように構成した作業ユニツトにおいて、 フレーム７にその延びる方向にかつスクリユウ
   シヤフト８，９それぞれに対応して切欠窓７ａを
   削設するとともに、この切欠窓７ａそれぞれを挟
   んで延びるトラツクレール５ｂを取付け、このト
   ラツクレール５ｂに工具取付け台１１を摺動自在
   に案内してこの工具取付け台１１それぞれをスラ
   イダに連結する一方、前記工具取付け台１１にそ
   れぞれ水平方向に延びる作業工具を載置したこと
   を特徴とする作業ユニツト。 ２ 直立するフレーム７に同種類の２本のスクリ
   ユウシヤフト８，９を並列にかつ回転自在に配置
   するとともに、それぞれのスクリユウシヤフト
   ８，９に螺合するスライダ１０ａ，１０ｂを配置
   する一方、前記スクリユウシヤフト８，９に１個
   の駆動源からギヤー機構を介して２方向の回転を
   与えるように構成して駆動源の回転によりスライ
   ダ１０ａ，１０ｂを上下逆方向に移動するように
   構成した作業ユニツトにおいて、 フレーム７にその延びる方向にかつスクリユウ
   シヤフト８，９それぞれに対応して切欠窓７ａを
   削設するとともに、この切欠窓７ａそれぞれを挟
   んで延びるトラツクレール５ｂを取付け、このト
   ラツクレール５ｂに工具取付け台１１を摺動自在
   に案内してこの工具取付け台１１それぞれをスラ
   イダ１０ａ，１０ｂに連結する一方、前記工具取
   付け台１１にそれぞれ水平方向に延びる作業工具
   を載置したことを特徴とする作業ユニツト。