JPS63207575A - 直交ロボツト装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、高速に移動し、高精度に位置決めする直交
ロボット装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第２図は例えば特開昭５８−１．８６３６４号公報に示
されたのと同様の従来の直交ロボット装置を示す概略斜
視図であり、（１）は、Ｘ軸方向に推力を発生する固定
子（１１）とＸ軸方向に移動可能な可動子（１２）とこ
れをＸ軸方向に移動可能に案内支持するＸ軸回動子案内
機構（１３）とからなるＸ軸移動機構、（２）は、Ｙ軸
方向に推力を発生する固定子（２１）とＹ軸方向に移動
可能な可動子（２２）とこれをＹ軸方向に移動可能に案
内支持するＹ軸回動子案内機構（２３）とからなるＹ軸
移動機構、（３）は１端をＹ軸移動機構（２）のＹ軸可
動子（２２）上に支持固定されるアーム（３１）とその
他端に装着されるハンド（３２）からなるワーク操作機
構部であって、Ｙ軸移動機構（２）はそのＹ軸固定子（
２１）をＸ軸移動機構（１）のＸ軸可動子（１２）の上
にＸ軸移動機構（１）とＹ軸移動機構（２）の移動方向
が直交するように支持固定されている。

次に動作について説明する。まず、ハンド（３２）を図
でＹ軸方向に動かす場合、Ｙ軸固定子（２１）に推力を
発生させれば、ハンド（３？）とアーム（３１）、Ｙ軸
可動子（２２）はＹ軸回動子案内機構（２３）に沿って
一体でＹ軸方向に移動する。

一方、ハンド（３２）を図でＸ軸方向に動かす場合、Ｘ
軸固定子（１１）に推力を発生させれば、ハンド（３２
）とアーム（３１）、Ｙ軸固定子（２１）とＹ軸可動子
（２２）、Ｙ軸回動子案内機構（２３）とを含むＹ軸移
動機構（２）、Ｘ軸可動子（１２）はＸ軸回動子案内機
構（１３）に沿って一体でＸ軸方向に移動する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の直交ロボット装置は以上のよ・うに構成されてい
るので、Ｘ軸移動機構（１〕は、Ｙ軸移動機構（２）全
体を駆動する推力も負担しなければならないので、高速
化も難しく、或は高速化しようとすれば必要以上に大型
のＸ軸移動機構（１）を設置する必、要があった。また
、Ｘ軸移動、機構（１）上にＹ軸移動機構（２）を載置
する構造であるため、装置の高さが高くなり、Ｘ軸回動
子案内機構（１３）の傾き誤差がアーム（３１）先端で
拡大されるという欠点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので小型で高速かつ高精度な直交ロボット装置を得
ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る直交ロボット装置は、第１の軸方向に沿
って基台上に配設固定され、第１の軸方向に推力を発生
する第１の固定子部材とこの第１の固定子部材上を前記
第１の軸方向に移動可能な第１の可動子を備えた第１の
駆動手段と、前記第１の軸方向と直交する第２軸方向に
沿って基台上に配設され、第２の軸方向に推力を発生す
る第２の固定子部材とこの第２の固定子部材上を前記第
２の軸方向に移動可能な第２の可動子を備えた第２の駆
動手段と、前記第２の軸方向と平行に配設され、前記第
１の可動子上に固定された第１の案内部材と、前記第１
の軸方向と平行に配設され、前記第２の可動子上に固定
された第２の案内部材と、前記第１の案内部材によって
第２の軸方向に移動可能に案内されると共に第１の軸方
向の推力が伝達される第１の被案内部と前記第２の案内
部材によって第２の軸方向に移動可能に案内されると共
に第２の軸方向の推力が伝達される第２の被案内部とを
有する２軸位置決め対象と、この２軸位置決め対象上に
設けられたワーク操作機構部とを備えるように構成した
ものである。

〔作　用〕

この発明においては、２軸位置決め対象を駆動する２軸
移動機構を駆動部と案内部とに分離し、駆動部を構成す
る第１及び第２の駆動手段の固定子を互いに直交させて
基台上に配設したから、第１の駆動手段の固定子上に第
２の駆動手段の固定子が配設されるものに比べて装置全
体が軽量化されると共に第１の駆動手段と第２の駆動手
段の可動子を駆動する推力は同じ推力値で済み、装置の
高さも低くなる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す概略斜視図であり、
図において、（１）はＸ軸方向に推力を発生する固定子
（１１）とＸ軸方向に移動可能な可動子（１２）とこれ
をＸ軸方向に移動可能に案内支持する第１の駆動手段で
あるＸ軸回動子案内機構（１３）とからなり、かつ図示
されない基台上に所定の間隔を開けて平行に配設固定さ
れる二つのＸ軸移動機構、（２）は、Ｙ軸方向に推力を
発生する図示されない固定子とＹ軸方向に移動可能な可
動子（２２）とこれをＹ軸方向に移動可能に案内支持す
るＹ軸回動子案内機構（２３）とからなり、かつこれら
Ｘ軸移動機構（１）、（１）の隙間にやはり基台上に配
設固定される第２の駆動手段であるＸ軸移動機構、（４
）はＸ軸可動子（２２）上に支持固定され、２軸位置決
め対象（６）をＸ軸方向に移動可能に案内支持するとと
もに２軸位置決め対象（６）にＹ軸方向の推力を伝達す
る第２の案内部材であるＸ軸案内機構、（５）はＸ軸可
動子（１２）上にその両端を支持固定され２軸１位置決
め対象＜６）をＹ軸方向に移動可能に案内支持するとと
もに２軸位置決め対象（６）にＸ軸方向の推力を伝達す
る第１の案内部材であるＹ軸案内機構、（３）は１端を
２軸位置決め対象（６）上に支持固定されるアーム（３
１）とその他端に装着されるハンド（３２）からなるワ
ーク操作機構部である。この実施例のＸ軸移動機構（１
）とＸ軸移動機構（２）はりニアモータとして構成され
ているが、これに限らないことは勿論である。

次に、上記実施例の動作について説明する。

まず、ハンド（３２）を図のＹ軸方向に動かす場合、図
示しないＸ軸固定子に推力を発生させれば、Ｘ軸可動子
（２２）がＹ軸回動子案内機構（２３）に案内されてＹ
軸方向に可動し、Ｘ軸可動子（２２）の可動はその上に
支持固定されたＸ軸案内機構（４）を介して２軸位置決
め対象（６）に作用し、ハンド（３２）とアーム（３１
）を支持固定している２軸位置決め対象（６）はＹ軸案
内機構（５）に沿ってＹ軸方向に移動する。一方、ハン
ド（３ｊ）を図のＸ軸方向に動かす場合、Ｘ軸固定子（
１１）に推力を発生させれば、Ｘ軸可動子（１２）がＸ
軸回動子案内機構（１３）に案内されてＸ軸方向に可動
し、Ｘ軸可動子（１２）の可動はその上に支持固定され
たＹ軸案内機構（５）を介して２軸位置決め対象（６）
に作用し、ハンド（３２）とアーム（３１）を支持固定
している２軸位置決め対象（６）はＸ軸案内機構（４）
に沿ってＸ軸方向に移動する。従って、Ｘ軸固定子（１
１）と図示しないＸ軸固定子は図示しない基台に対して
常に静止している。

このように、この実施例においては、２軸位置決め対象
（６）を駆動する２軸移動機構は駆動部と案内部とに分
離され、駆動部を構成するＸ軸移動機構（１）の固定子
（１１）とＸ軸移動機構（２）の固定子とが互いに直交
して基台上に配設されているから、従来のようにＸ軸移
動機構（１）の固定子（１１）上にＸ軸移動機構（２）
の固定子（２１）が配設されるものに比べて装置全体が
軽量化される。また、Ｘ軸移動機構（１）とＸ軸移動機
構（２，）の可動子（１２八　（２２）を駆動させる推
力は同じ推力値で済み、装置の高さも低くなる。従って
、装置を小型に、動作を高速化し、位置決め誤差を小さ
くすることができる。

なお、上記実施例ではアーム（３１）に駆動手段のない
ものを示したが、たとえば関節型アームや、Ｘ７面に垂
直な方向に移動するアーム等、駆動手段を持つものでも
よい。また、上記実施例では、Ｘ軸移動機構（２）を１
つだけ設けた直交ロボット装置を示したが、これを複数
個設けてもよい。さらに、直交ロボット装置の姿勢は上
記実施例に示したものに限らず、たとえば鉛直面で２軸
を構成するなど、どのような向きで使用してもよい。案
内手段は、たとえば転がり、滑り、静圧など所定の動作
を満足するものであればいかなる手段を用いてもよい。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり、２軸位置決め対象を駆
動する２軸移動機構を駆動部と案内部とに分離し、駆動
部を構成する第１及び第２の駆動手段の固定子、を互い
に直交させて基台上に配設し、装置全体を軽量化すると
共に第１及び第２の駆動手段の可動子を駆動する推力を
等くし、装置の高さも低くしたので、小型で動作の高速
化が容易で位置決め誤差の小さいものが得られるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す概略斜視図、第２図
は従来の直交ロボット装置を示す概略斜視図である。 図において、（１）はＸ軸移動機構（第１の駆動手段）
、（２）はＹ軸移動機構（第２の駆動手段）、（３）は
ワーク操作機構、（４）はＸ軸機構案内（第２の案内部
材）、（５）はＹ軸機構案内（第１の案内部材）、（６
）は２軸位置決め対象、（１１）はＸ軸固定子、（１２
）はＸ軸可動子、（２１）はＸ軸固定子、（２２）はＹ
軸可動子である。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１の軸方向に沿って基台上に配設固定され、第
   １の軸方向に推力を発生する第１の固定子部材とこの第
   １の固定子部材上を前記第１の軸方向に移動可能な第１
   の可動子を備えた第１の駆動手段と、前記第１の軸方向
   と直交する第２の軸方向に沿って基台上に配設され、第
   ２の軸方向に推力を発生する第２の固定子部材とこの第
   ２の固定子部材上を前記第２の軸方向に移動可能な第２
   の可動子を備えた第２の駆動手段と、前記第２の軸方向
   と平行に配設され、前記第１の可動子上に固定された第
   １の案内部材と、前記第１の軸方向と平行に配設され、
   前記第２の可動子上に固定された第２の案内部材と、前
   記第１の案内部材によって第２の軸方向に移動可能に案
   内されると共に第１の軸方向の推力が伝達される第１の
   被案内部と前記第２の案内部材によって第２の軸方向に
   移動可能に案内されると共に第２の軸方向の推力が伝達
   される第２の被案内部とを有する２軸位置決め対象と、
   この２軸位置決め対象上に設けられたワーク操作機構部
   とを備えたことを特徴とする直交ロボット装置。
2. （２）前記第１の駆動手段は、第１の案内部材の一端を
   固定していることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の直交ロボット装置。
3. （３）前記第１の駆動手段は第１の案内部材の両端をそ
   れぞれ固定していることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の直交ロボット装置。
4. （４）前記第１及び第２の駆動手段が第１及び第２の可
   動子の案内手段を持つことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項乃至第３項記載の直交ロボット装置。
5. （５）前記第１及び第２の駆動手段がリニアモータであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第４項記
   載の直交ロボット装置。