KR970001128B1

KR970001128B1 - 직선이동장치

Info

Publication number: KR970001128B1
Application number: KR1019930025466A
Authority: KR
Inventors: 하루지 나카무라; 요시유키 쿠보타; 히데토 마치다
Original assignee: 마쯔시다덴기산교 가부시기가이샤; 모리시타 요이찌
Priority date: 1992-12-02
Filing date: 1993-11-27
Publication date: 1997-01-28
Also published as: KR940015310A; EP0600433A1; JPH06174038A

Abstract

내용 없음.

Description

직선이동장치

제1도는 본 발명의 실시예에 있어서의 직선이동장치의 구성도.

제2도는 본 발명의 실시예에 있어서의 직선이동장치의 엔들리스벨트(15)의 이동량과 슬라이더(17)의 이동량의 비에 대한 설명도.

제3도는 감속기능을 가지지 않은 종래의 직선이동장치의 구성도.

제4도는 감속기능을 가진 종래의 직선이동장치의 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 구동용 모터 12a, 12b, 22c, 22d : 축

13 : 구동풀리 14 : 아이들러풀리

15, 23 : 엔들리스벨트 16a, 16b : 이동풀리

17, 19 : 슬라이더 18a∼18d : 가이드롤러

20a, 20b, 21c, 21d : 풀리

본 발명은 공업용 로보트에 사용되는 직선이동장치의 개량에 관한 것이다.

이하에 종래의 직선이동장치에 대해서 설명한다.

제3도는 종래의 직선이동장치의 기본 구성을 표시한 것이다. 제3도에 있어서, (12a),(12b)는 축이고, 구동용 모터(11)의 반경 r의 구동풀리(13)를 결합하고 있다. 축(12b)은 축(12a)과 평행하게 배치되고, 아이들러풀리(14)와 결합하고 있다. (15)는 엔들리스벨트이고, 구동풀리(13)와 아이들러풀리(14)를 연결하고 있고 구동풀리(13)와 아이들러풀리(14)의 중간부에 있는 엔들리스벨트(15)에는 슬라이더(17)가 가설되어 있다.

이상과 같이 구성된 직선이동장치에 대해서 이하 그 동작에 대해서 설명한다. 먼저 구동용 모터(11)에 의해서 구동풀리(13)가 각도 θ회전하면, 엔들리스벨트(15)는 rθ이동하고, 슬라이더(17)도 rθ이동한다. 이 구성에서는 구동풀리(13)의 회전에 의한 엔들리스벨트(15)의 이동량과 슬라이더(17)의 수평이동량은 동일하다.

또, 추력을 증대시키고, 정밀도를 향상시키기 위하여 감속하는 경우에는, 종래, 제4도와 같은 구성을 취한다. 제4도에 있어서 (12a),(12b)는 평행하게 배치된 축이고, 축(12a)은 구동용 모터(11), 구동풀리(13), 축(12b)은 아이들러풀리(14)와 결합하고 있다. 구동풀리(13)와 아이들러풀리(14)는 엔들리스벨트(15)에 의해서 연결되어 있고, 그 중간부에 배치되어 있는 슬라이더(19)에는 2개의 회전자유로운 풀리(12a),(20b)와 1쌍의 가이드롤러(18a),(18b) 및 (18c),(18d)가 배설되어 있다. 엔들리스벨트(15)는, 그 전진로부분에서 가이드롤러(18a),(18b)에 걸어서 풀리(20a)와 맞물려 있고, 그 복귀로부분에서 가이드롤러(18c),(18d)에 걸어서 풀리(20b)와 맞물려 있다. 풀리(21c)는 축(22c)에 의해서 풀리(20a)와 연결되고, 풀리(21d)는 축(22d)에 의해서 풀리(21b)와 연결되고, 풀리(21c)와 풀리(21d)는 엔들리스벨트(23)에 의해서 연결되어 있다. 또한 풀리(21d)는 풀리(21c)보다 직경이 작게 되어 있다.

이상과 같이 구성된 직선이동장치에 대해서 이하 그 동작에 대해서 설명한다. 구동용 모터(11)를 구동하면 구동풀리(13)을 회전하고, 엔들리스벨트(15)에 의해서 연결되어 있는 아이들러풀리(14), 풀리(20a),(20b)도 각각 회전한다. 또 풀리(20a),(20b)와 동축에 설치한 풀리(21c),(21d)도 각각 회전하나, 풀리(21d)는 풀리(21c)보다도 직경이 작기 때문에, 풀리(21d)와 동축에 설치한 풀리(20b)는 풀리(21c)와 동축에 설치한 풀리(20a)보다도 회전각도가 크다. 풀리(20a),(20b)는 이 회전각도의 차이에 따라서 엔들리스벨트(15)의 이송량이 다르기 때문에, 그 차의 2분의 1이 슬라이더(19)의 이동량이 된다. 이 구성에서는 구동풀리(13)의 회전에 의한 엔들리스벨트(15)의 이동량은 풀리(21c),(21d)의 직경차의 2분의 1이 된다.

그러나 상기의 종래 구성에서는 풀리나 벨트가 복수이기 때문에, 복잡한 구성이 되고 고가이며 각 풀리와 벨트의 백러쉬나 벨트의 늘어남으로 인해서 총합로스트모우션이 증대한다는 문제점을 가지고 있었다.

본 발명은 상기 종래의 문제점을 해결하는 것으로서, 염가이며 간단한 구성, 또한 높은 감속비를 얻을 수 있고, 추력이 증가 위치정밀도가 향상하고, 로스트모우션이 감소하는 직선이동장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 직선이동장치는, 2개의 축의 한쪽에는 구동용 모터와 구동풀리를, 다른쪽에는 아이들러풀리를 각각 결합하고, 상기 구동풀리와 상기 아이들러풀리의 사이에 엔들리스벨트를 가설하고, 일체적으로 형성된 직경이 다른 이동풀리가, 상기 엔들리스벨트의 전진로부분에서 상기 직경이 다른 이동풀리의 한쪽과 당접하고, 상기 엔들리스벨트의 복귀로부분에서 상기 직경이 다른 이동풀리의 다른쪽과 당접하도록 상기 구동풀리와 상기 아이들러풀리의 중간부에 설치된 구성을 가진 것이다.

본 발명은, 직경이 다른 이동풀리가 일체적으로 형성되고, 또한 엔들리스벨트의 전진로부분에서 직경이 다른 이동풀리의 한쪽과 당접하고, 복귀로부분에서 직경이 다른 이동풀리의 다른쪽과 당접하도록 설치된 구성을 취함으로써 이동풀리의 원주상에서의 이동량의 차에 의해 슬라이더가 수평방향으로 이동하게 되고, 염가이며 간단한 구성, 또한 높은 감속비를 얻을 수 있고, 또 추력이 증가, 위치정밀도가 향상하고 로스트모우션이 감소한다는 효과를 얻을 수 있다.

이하, 본 발명의 일실시예에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.

제1도에 있어서, (12a),(12b)는 평행하게 배치된 축이고, 축(12a)은 구동용 모터(11), 구동풀리(13)와 결합하고 있고, 축(12b)은 아이들러풀리(14)를 회전가능하게 결합하고 있다. 구동풀리(13)와 아이들러풀리(14)의 사이에 엔들리스벨트(15)가 가설되어 있고, 그 중간부에 직경이 다른 이동풀리(16a),(16b)가 일체적으로 형성설치되고, 또한 엔들리스벨트(15)에 이 직경이 다른 각각의 이동풀리(16a),(16b)가 당접하고, 엔들리스벨트(15)의 전진로, 복귀로가 1평면내에 배치되도록 하기 위하여 엔들리스벨트(15)에 의해 형성되는 평면에 대하여 경사지게 설치된 슬라이더(17)가 배치되어 있다. 엔들리스벨트(15)는 그 전진로부분에서 가이드롤러(18a),(18b)를 걸어서 이동풀리(16a)와 맞물려 있고, 복귀로부분에서 가이드롤러(18c),(18d)를 걸어서 이동풀리(16b)와 맞물려 있다. 또한 이동풀리(16a)는 이동풀리(16b)보다도 직경이 작게 되어 있다.

이상과 같이 구성된 직선이동장치에 대해서 제1도를 사용해서 그 동작을 설명한다.

구동용 모터(11)를 구동하면, 구동풀리(13) 및 엔들리스벨트(15)에 의해 연결된 아이들러풀리(14), 이동풀리(16a), 이동풀리(16b)가 회전한다. 이동풀리(16a)는 이동풀리(16b)와 직경이 다르나, 이것들은 일체화되어 있기 때문에, 이동풀리(16a)와 이동풀리(16b)의 원주상에서의 이동량의 차에 의해, 슬라이더(17)가 수평방향으로 이동한다. 이동풀리(16a)와 이동풀리(16b)의 직경비를 변화시킴으로써, 구동용 모터(11)의 회전량에 대한 슬라이더(17)의 이동량을 바꾸는 것이 가능하게 된다.

본 실시예에 의해서 얻어지는 엔들리스벨트(15)의 이동량과 슬라이더(17)의 이동량의 비를 식 ①로 표시하고 있다.

[수학식 1]

μ=(r2-r1) v/(r1+r2)…………………………………………①

상기와 같이 표시된 본 실시예의 엔들리스벨트(15)의 이동량과 슬라이더(17)의 이동량의 비에 대해서 제2도를 참조하면서 설명한다. 제2도에 있어서, v는 엔들리스벨트의 이동량, u는 슬라이더의 이동량, θ1, θ2는 각각 이동풀리(16a),(16b)의 회전각, r1, r2는 각각 이동풀리(16a),(16b)의 반경이다.

이상과 같이 정의된 직선이동장치에 대해서 이하, 그 구성에 의해서 얻어지는 엔들리스벨트(15)의 이동량과 슬라이더(17)의 이동량의 비에 대해서 설명한다. 먼저 회전각 θ1, θ2는 v, u, r1, r2를 사용해서, 식 ②, 식 ③으로 표시할 수 있다.

[수학식 2]

θ1=(r-u)/r1……………………………………………………②

[수학식 3]

θ2=(v+u)/r2……………………………………………………③

그런데, 이동풀리(16a),(16b)는 일체이므로, 식 ④로 표시할 수 있다.

[수학식 4]

θ1=θ2……………………………………………………………④

식 ②, 식 ③, 식 ④를 사용해서 식 ①이 얻어진다.

또한, 이상의 실시예에 있어서는, 엔들리스벨트(15)의 전진로부분과 이동풀리(16b)가, 복귀로부분과 이동풀리(16a)가 각각 맞물리도록 했으나 전진로부분과 이동풀리(16a)가, 복귀로부분과 이동풀리(16b)가 각각 맞물리도록 해도 된다. 또, 엔들리스벨트(15)를 엔들리스형상의 톱니부착벨트로 해도 된다.

이상과 같이 본 발명은, 직경이 다른 이동풀리가 일체적으로 형성되고, 또한 엔들리스벨트의 전진로부분에서 직경이 다른 이동풀리의 한쪽과 당접하고, 복귀로부분에서 직경이 다른 이동풀리의 다른쪽과 당접하도록 설치된 구성을 취함으로써, 간단한 구성이며, 염가이고 또한 높은 감속비를 얻을 수 있고, 또 추력이 증가, 위치정밀도가 향상하고 로스트모우션이 감소하는 동시에 이동풀리의 직경비를 변화시킴으로써 구동용 모터의 회전량에 대한 슬라이더의 이동량을 바꾸는 것이 가능하게 되는 뛰어난 직선이동장치를 실현할 수 있는 것이다.

Claims

2개의 축의 한쪽에는 구동용 모터와 구동풀리를, 다른쪽에는 아이들러풀리를 각각 결합하고, 상기 구동풀리와 상기 아이들러풀리의 사이에 엔들리스벨트를 가설하고, 일체적으로 형성된 직경이 다른 이동풀 리가, 상기 엔들리스벨트의 전진로부분에서 상기 직경이 다른 이동풀리의 한쪽과 당접하고, 상기 엔들리스벨트의 복귀로부분에서 상기 직경이 다른 이동풀리의 다른쪽과 당접하도록, 상기 구동풀리와 상기 아이들러풀리의 중간부에 설치된 것을 특징으로 하는 직선이동장치.
제1항에 있어서, 엔들리스벨트가 엔들리스형상의 톱니부착벨트인 것을 특징으로 하는 직선이동장치.
제1항에 있어서, 직경이 다른 이동풀리가 경사지게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 직선이동장치.