JPS6250700B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6250700B2
JPS6250700B2 JP21075181A JP21075181A JPS6250700B2 JP S6250700 B2 JPS6250700 B2 JP S6250700B2 JP 21075181 A JP21075181 A JP 21075181A JP 21075181 A JP21075181 A JP 21075181A JP S6250700 B2 JPS6250700 B2 JP S6250700B2
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JP
Japan
Prior art keywords
gear
speed
moving member
planetary gear
motion
Prior art date
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Expired
Application number
JP21075181A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS58118368A (ja
Inventor
Yoshito Kitamura
Yoshiro Kumeaki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Seiki Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Seiki Co Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Seiki Co Ltd filed Critical Hitachi Seiki Co Ltd
Priority to JP21075181A priority Critical patent/JPS58118368A/ja
Publication of JPS58118368A publication Critical patent/JPS58118368A/ja
Publication of JPS6250700B2 publication Critical patent/JPS6250700B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H37/00Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/12Gearings comprising primarily toothed or friction gearing, links or levers, and cams, or members of at least two of these types
    • F16H37/124Gearings comprising primarily toothed or friction gearing, links or levers, and cams, or members of at least two of these types for interconverting rotary motion and reciprocating motion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Multi-Process Working Machines And Systems (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は工作機械、或いは産業機械におけるワ
ーク搬送用トランスフア装置に関し、主として電
動機による定速回転を動力としてトランスフアバ
ー又は摺動体を衝撃なく発進させ、連続的に加速
又は減速して静かに停止させることを特徴とする
不等速クランク装置に関する。
従来より電動機等によつて得られる定速回転運
動をレシプロ運動に変換する機構には種々のメカ
ニズムが考えられ、使用されているが、工作機械
等におけるワークの搬送時において等速運動機構
を用いると、始動又は停止時に加速度の急激な変
化をもたらしてワークに対する振動又は衝撃が発
生するという不具合があり、装置自体の高速化に
ともなつて不等速運動装置が要求されている。そ
の一例としてピニオンをクランクモーシヨンさせ
ることによつてピニオンの回転動作を直接加減速
送り運動に変換するものがあるが、該ピニオンの
クランク運動によつて噛み合つている送り杆の揺
動変化が大きすぎて装置が大型となり、且つ安定
した動作を得ることができないという欠点があ
る。又ダイレクトなピストンクランク運動機構を
利用するものでも所要ストロークを得るのに構造
上大型化を必要とし、高速性能に難点を有してい
る。
上記に対処するため、本発明と同一出願人によ
る特許願(特願昭55−35961号、特開昭56−
134662号)を既に提案してあり、不等速運動を行
うクランク機構と遊星歯車機構との組合せによつ
て移動部材の始動と停止がスムーズに実施できる
装置を提案したが、本発明は上記の提案に更に改
良を加えてより高速性能を上昇せしめた不等速ク
ランク運動装置の実現をはかつたものである。以
下図面を参照して本発明の実施例につき詳細な説
明を行う。
第1図は本装置の要部を示す正面図であり、第
2図は第1図のA−A断面図、第3図は同じく第
1図のB−B断面図である。1は駆動歯車を示
し、駆動軸2に固定されている。駆動軸2は図示
しないブレーキ電動機付減速機等に連結され、駆
動歯車1を回転せしめる。3は従動歯車であつて
駆動歯車1と噛み合つて従動回転する。更に駆動
歯車1の上方には遊星歯車4が配置され、駆動歯
車1と噛み合つて遊星運動を行う。該遊星歯車4
の上部にはラツク5aを有した移動部材5(トラ
ンスフアバー)が噛合つており、且つ移動部材5
は水平方向移動を可能に支持されている。6は従
動軸を示し、7は駆動歯車1と遊星歯車4の位置
関係を保つための揺動する保持部材である。
前記従動軸6の軸心と平行に半径rの位置にク
ランクピン等の部材8が嵌めこまれており、これ
に係合部材9が取り付けられる。10は略L字状
の揺動アームであり、駆動軸2に一端を回動自在
に取付け、且つ揺動アーム10に設けた長溝10
aに前記係合部材9をスライド可能に係合すると
ともに上方において遊星歯車4のシヤフト11に
連結固定してある。12は駆動軸2および従動軸
を支持する基台である。シヤフト11の他端には
ブラケツト13が取り付けてあり、該ブラケツト
13の上方には一対のバツクアツプローラ14,
14を設けて移動部材5を支持している。
上記構成としたことにより、駆動歯車1の回転
力を受けて従動する従動歯車3の回転中心と偏心
した位置に設けた係合部材9及びこれに係合する
揺動アーム10の作用によつて、駆動歯車1を定
速回転で一回転させると揺動アーム10の揺動に
応じて遊星歯車4が揺動し、遊星歯車4の回転に
応じて移動する移動部材5が1行程の不等速直線
運動を行うことになる。以下動作の態様に関して
更に詳細に説明する。
第4図は本装置の動作を図式化した説明図であ
る。従動歯車3上の係合部材9は中心軸線g−g
上から発進するものとする。駆動歯車1をω
る一定角速度で矢印方向に回転させると、係合部
材9の回転角θに従い、揺動アーム10は揺動す
る。このとき遊星歯車は駆動歯車1の回転に応じ
て回転し噛合つている移動部材を前進方向に進め
るのでその間移動部材5は徐々に加速されて速度
を増し、係合部材9の回転角θ=πに達すると
Vmaxになる。しかしθ=π通過後は移動部材5
は逆に徐々に減速されてθ=2π(1回転)でス
ムーズに停止する。移動部材5の後退は駆動歯車
1を逆転(1回転)することにより、前進時とは
逆の経過を辿つて元の位置に戻る。揺動アーム1
0の回転角θの進行により点0を中心として揺動
を開始する。(第5図)ここで中心軸線g−gと
揺動アーム10に係合する係合部材9の中心線と
の揺動角をとする。前記駆動歯車1の一定角速
度ωによる回転は遊星歯車4を介して移動部材
5を一定速度v′で常に矢印方向に前進させようと
する。同時に係合部材9によつて運動する揺動ア
ーム10は移動部材5の前進方向とは反対の方向
に揺動を開始する。又係合部材9は揺動アーム1
0に設けた長溝10aにスライド可能に嵌入され
ているので、駆動歯車1の回転方向と逆方向に遊
星的に回転する。よつて揺動アーム10の揺動が
進行し、該揺動運動による遊星歯車4のシヤフト
11の中心O2は、移動部材5の前進速度を減速
させる方向に働く。従つて一定角速度ωによつ
て発生する移動部材5の移動速度v′と揺動アーム
10が揺動することで発生する相対移動速度v3
合成速度が移動部材5の移動速度vとなる。揺動
アーム10の揺動方向は変化するので、移動部材
5を増速させる作用も合せ持つ。回転角θ=0〜
π/2間ではv=0からスムーズに発進し、徐々
に加速される。
尚、θ=π/2〜π間では揺動アーム11の揺動方 向が前進方向と同方向に転じ増速度を増しθ=π
となつたとき、移動部材4の速度は最大となる。
次にθ=π〜3/2π間では増速の場合と逆の状
態で徐々に減速し、θ=3/2π間では揺動アー
ム11の揺動方向が前進方向と逆方向に転じ移動
部材4の速度は一層減速され、駆動歯車1が一回
転しθ=2πとなつたときスムーズに停止する。
上記のように揺動アーム10の揺動作用によつ
て移動部材5の水平方向移動速度vを不等速運動
にして理想的なトランスフア速度変化ができる。
上記動作を理想的な解析すると以下と通りであ
る。
即ち、従動歯車3に設けた偏心用係合部材8の (1) 0発進するための係合部材の偏心量を算出す
る場合、半径をrとすると揺動アーム10の揺
動角は =tan-1(λsinθ/1−λcosθ)……(1) 但しλ=r/a 揺動アーム10の角速度ω10は ω10=d/dt=λ(cosθ−λ)/1−2λco
sθ+λω……(2) 遊星歯車4の軸心移動速度(初速)は v1=ω10・b=λ(cosθ−λ)ω/1−2λc
osθ+λb……(3) 駆動歯車1の周速v0は v0=π・D1・N1=30・D1・ω(m/min)
……(4) 0発進条件はv0−v1−v2=0 v1=v2とみな
し、 v0−2v1=0 ……(5) 但しv2は遊星歯車4の相対周速 Dω/2−2λ(cosθ−λ)ω/1−2λ
cosθ+λb=0 θ=0として 従つて 但しD1は駆動歯車1のピツチ径 (2) 移動部材の速度を算出する場合 移動部材5の合成速度は V=vH+v2 ……(8) 但しvは遊星歯車4の軸心移動速度の水平分
速度 アーム10の揺動を回転数N10とみなすと、
遊星歯車4の相対回転数N4は N10=30ω10/π、N4=(1+z/z)N10
/zN1……(9) 但しz1、z2は歯車1,3の歯数 遊星歯車4の相対周速v2は v2=π・D2・N4 ……(10) 但しD2は遊星歯車のピツチ径 遊星歯車4軸心移動速度の水平分速度vHは VH=v1・cos=λ(cosθ−λ)ω/1−2λ
cosθ+λbcos 従つて V=λ(cosθ−λ)ω/1−2λcosθ+λ
・b・cos+π・D2・ N4 ……(11) (3) 移動部材の移動変位を算出する場合、 S=l−l1−020′2−l2 =π/180゜・D/2(θ−)−bsin−π
/180゜・D/2 =π/180゜・(D/2θ−b)−bsin…
…(12) を得る。
第6図イは本発明による不等速クランク運動の
動作特性線図の実施例であり、同図Aのv−θ線
で示す如く移動部材5はスムーズに発進し、急激
な速度変化を発生することなくスムーズに停止す
ることが明らかである。同図Bは移動部材5の水
平方向変位Sとvとの関係を示している。
更に第6図ロにおいて、Aは移動部材5の加速
度aと時間tとの曲線を示す。Aの曲線は変形正
弦曲線運動に近づいており、全体としてバランス
のとれた重荷重搬送に適した速度曲線となつてい
る。同図、Bはサイクロイド曲線運動を示す線図
であるが、Bの場合、速度加速度の最大値が等加
速度運動単弦運動に比べて大きいので、高速、軽
荷重に適している。一方本発明に係る線図Aはサ
イクロイド曲線運動の最高速度部に、等速度の部
分を挿入した形となつており、速度、加速度とも
サイクロイド曲線運動よりも全体的に低く、且つ
最高加速度の位置もサイクロイド曲線運動よりも
外側となるので、重量物搬送に適した速度曲線が
得られる。
本発明によればトランスフア装置全体の構成が
コンパクトで簡素となるのでスペースが小さくな
り、且つ機構的にも剛性をもたせることができる
という利点がある。移動部材5の発進及び停止時
の速度変化が小さく、スムーズに操作が実施でき
るので、移動台の移置決め精度が向上するという
利点もあり、各種のメカニカルトランスフア装置
に応用することができる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示すものであり、第1
図は本装置の要部を示す正面図、第2図は第1図
のA−A断面図、第3図は同じく第1図のB−B
断面図、第4図及び第5図は本装置の動作を図式
化した説明図、第6図イ,ロは動作特性曲線を示
す。 1……駆動歯車、2……駆動軸、3……従動歯
車、4……遊星歯車、5……移動部材、6……従
動軸、7……保持部材、9……係合部材、10…
…揺動アーム、11……シヤフト、12……基
台、13……ブラケツト、14……バツクアツプ
ローラ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 基台12と、該基台12に回転可能に設けら
    れた駆動軸2と、該駆動軸2に連結した駆動歯車
    1と、該駆動歯車1と噛合つて従動し、且つ基台
    12に回転可能に設けられた従動歯車3と、前記
    駆動歯車1と噛合つて従動する遊星歯車4と、前
    記駆動歯車1と遊星歯車4との位置を保持するた
    めの保持部材7と、従動歯車3に回転中心と偏心
    して設けた係合部材9と、駆動歯車1の回転によ
    つて前記係合部材9をスライド可能に係合保持
    し、且つ遊星歯車を保持して、駆動歯車の中心を
    支点にして揺動する略L字状の揺動アーム10
    と、遊星歯車4より伝達駆動されて直線方向の運
    動を行う移動部材5とから成ることを特徴とする
    不等速クランク運動装置。
JP21075181A 1981-12-30 1981-12-30 不等速クランク運動装置 Granted JPS58118368A (ja)

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JP21075181A JPS58118368A (ja) 1981-12-30 1981-12-30 不等速クランク運動装置

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JPS58118368A JPS58118368A (ja) 1983-07-14
JPS6250700B2 true JPS6250700B2 (ja) 1987-10-26

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JP21075181A Granted JPS58118368A (ja) 1981-12-30 1981-12-30 不等速クランク運動装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4733572A (en) * 1985-11-27 1988-03-29 Kabushiki Kaisha Toshiba Liner reciprocating motion device and optical card transporting device which employs the same
JPS62136349A (ja) * 1985-12-10 1987-06-19 Hitachi Seiki Co Ltd トランスフアバ−の駆動装置
UA99421C2 (uk) * 2011-11-18 2012-08-10 Юрій Валентинович Трубянов Генератор енергії

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JPS58118368A (ja) 1983-07-14

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