JP2000046140A - 電動シリンダおよびパラレルリンクロボット - Google Patents
電動シリンダおよびパラレルリンクロボットInfo
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- JP2000046140A JP2000046140A JP10218356A JP21835698A JP2000046140A JP 2000046140 A JP2000046140 A JP 2000046140A JP 10218356 A JP10218356 A JP 10218356A JP 21835698 A JP21835698 A JP 21835698A JP 2000046140 A JP2000046140 A JP 2000046140A
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- casing
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- Manipulator (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】動作ストロークに対する全長の割合を最小にで
き、かつ、たて方向に配置した時の重心高さを可能な限
り下げた電動シリンダを提供することを目的とする。ま
た、動作範囲の大きいパラレルリンクロボットを提供す
ることを目的とする。 【解決手段】 長尺の筒状ケーシング（２）と、筒状ケ
ーシング（２）の一端に筒状ケーシング（２）の長軸と
同軸に回転自在に取り付けられたボールナット（３）
と、ボールナット（３）に螺合するボールねじ（５）
と、筒状ケーシング（２）の長軸と同軸であって、ボー
ルナット（３）に連結され、筒状ケーシング（２）の内
部を通って筒状ケーシング（２）の他端に延びる中空軸
（９）と、筒状ケーシング（２）の他端に固定されたモ
ータ（８）とモータ（８）と中空軸（９）の間で動力を
伝達する動力伝達機構を備える。
き、かつ、たて方向に配置した時の重心高さを可能な限
り下げた電動シリンダを提供することを目的とする。ま
た、動作範囲の大きいパラレルリンクロボットを提供す
ることを目的とする。 【解決手段】 長尺の筒状ケーシング（２）と、筒状ケ
ーシング（２）の一端に筒状ケーシング（２）の長軸と
同軸に回転自在に取り付けられたボールナット（３）
と、ボールナット（３）に螺合するボールねじ（５）
と、筒状ケーシング（２）の長軸と同軸であって、ボー
ルナット（３）に連結され、筒状ケーシング（２）の内
部を通って筒状ケーシング（２）の他端に延びる中空軸
（９）と、筒状ケーシング（２）の他端に固定されたモ
ータ（８）とモータ（８）と中空軸（９）の間で動力を
伝達する動力伝達機構を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、全長を短くした電
動シリンダに関するものであり、また前記電動シリンダ
を備えたパラレルリンクロボットに関するものである。
動シリンダに関するものであり、また前記電動シリンダ
を備えたパラレルリンクロボットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、往復直線運動を行わせるアクチュ
エータとして油圧シリンダが使われてきたが、近年、こ
れに代わって電動シリンダが広範に用いられるようにな
ってきている。電動シリンダは作動油の流出の恐れがな
く、またサーボモータを用いれば、精密な位置決め制御
および姿勢制御に対応できるので、いわゆるパラレルリ
ンクロボット用のアクチュエータとして有用である。第
１の従来技術による電動シリンダの例として、電動モー
タの回転力をねじ軸に伝え、そのねじ軸の回転をナット
の直進運動に変換するものがある。この電動シリンダ
は、電動モータを筒状ケーシングの外壁に取り付けると
共に、その回転力を前記筒状ケーシングの最後端に付設
した動力伝達機構を介して前記筒状ケーシングの内に同
心円的に配設した長尺のねじ軸に伝え、前記ねじ軸の回
転によって、前記ねじ軸に螺合されたナットであって、
前記ねじ軸の長さ方向の移動は自由であるが、回転を拘
束されたナットを直進させ、この直進力を前記ナットに
連結された作動ロッドに与えるものである。しかし、前
述の第１の従来技術による電動シリンダでは、動力伝達
機構を筒状ケーシングの最後端に付設するので、電動シ
リンダの全長、すなわち電動シリンダを最も縮めた時の
長さが長くなると言う問題がある。つまり、前記動力伝
達機構の長さは前記作動ロッドの動作ストロークに寄与
しないので、動作ストロークに比べて全長が長くなるの
である。この問題を解決した第２の従来技術の例とし
て、実登第３０２７７９５号公報で開示された電動シリ
ンダがある。この第２の従来技術による電動シリンダ
は、筒状ケーシングに回転自在にナットを付設し、前記
ナットに長尺のねじ軸を螺合し、前記筒状ケーシングの
外壁に付設した電動モータの回転力を動力伝達機構を介
して前記ナットに伝達し、前記ねじ軸を前記筒状ケーシ
ングから自在に進退させるものである。前記動力伝達機
構を前記筒状ケーシングの中間部に付設できるので、こ
の第２の従来技術の電動シリンダは動作ストロークに対
して、全長を短くまとめられるという効果がある。
エータとして油圧シリンダが使われてきたが、近年、こ
れに代わって電動シリンダが広範に用いられるようにな
ってきている。電動シリンダは作動油の流出の恐れがな
く、またサーボモータを用いれば、精密な位置決め制御
および姿勢制御に対応できるので、いわゆるパラレルリ
ンクロボット用のアクチュエータとして有用である。第
１の従来技術による電動シリンダの例として、電動モー
タの回転力をねじ軸に伝え、そのねじ軸の回転をナット
の直進運動に変換するものがある。この電動シリンダ
は、電動モータを筒状ケーシングの外壁に取り付けると
共に、その回転力を前記筒状ケーシングの最後端に付設
した動力伝達機構を介して前記筒状ケーシングの内に同
心円的に配設した長尺のねじ軸に伝え、前記ねじ軸の回
転によって、前記ねじ軸に螺合されたナットであって、
前記ねじ軸の長さ方向の移動は自由であるが、回転を拘
束されたナットを直進させ、この直進力を前記ナットに
連結された作動ロッドに与えるものである。しかし、前
述の第１の従来技術による電動シリンダでは、動力伝達
機構を筒状ケーシングの最後端に付設するので、電動シ
リンダの全長、すなわち電動シリンダを最も縮めた時の
長さが長くなると言う問題がある。つまり、前記動力伝
達機構の長さは前記作動ロッドの動作ストロークに寄与
しないので、動作ストロークに比べて全長が長くなるの
である。この問題を解決した第２の従来技術の例とし
て、実登第３０２７７９５号公報で開示された電動シリ
ンダがある。この第２の従来技術による電動シリンダ
は、筒状ケーシングに回転自在にナットを付設し、前記
ナットに長尺のねじ軸を螺合し、前記筒状ケーシングの
外壁に付設した電動モータの回転力を動力伝達機構を介
して前記ナットに伝達し、前記ねじ軸を前記筒状ケーシ
ングから自在に進退させるものである。前記動力伝達機
構を前記筒状ケーシングの中間部に付設できるので、こ
の第２の従来技術の電動シリンダは動作ストロークに対
して、全長を短くまとめられるという効果がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この第２の
従来技術による電動シリンダでも解決されない問題があ
った。前記ナットを前記筒状ケーシングの中間に取付け
ているので、前記動力伝達機構および前記電動モータも
前記筒状ケーシングの中間に取り付けているが、動作ス
トロークに対する全長の比を最小にしようとすると、前
記ナットと前記動力伝達機構と前記電動モータを前記筒
状ケーシングの前端に寄せて取り付ける必要があった。
このような電動シリンダを水平に配置して、その両端で
支持すると、前記電動モータ等の重量によって、ねじ軸
に大きな曲げモーメントが加わる。そのため、前記ねじ
軸の径を大きくする必要があり、電動シリンダの寸法、
重量が大きくなるという問題がある。また、垂直方向に
立てて配置すると、電動モータのような重量物が上部に
配置されるので、いわゆるトップヘビーな状態になり、
構造的に不安定になるという問題がある。さらにまた、
パラレルリンクロボットのように、アクチュエータ自身
が揺動するような装置のアクチュエータにこの電動シリ
ンダを使用すると、電動シリンダ自身の慣性モーメント
および重力による転倒モーメントが大きくなるので、電
動シリンダを駆動するために大きな動力が必要になると
いう問題がある。勿論、第１の従来技術による電動シリ
ンダを使用すれば、これらの問題は解決するのである
が、その場合は前述した動作ストロークに対して全長が
長くなると言う問題が出てくる。パラレルリンクロボッ
ト、例えば特開平８−１１０８１号公報で開示されてい
るパラレルリンク機構の直動アクチュエータとして電動
シリンダを使用する場合、パラレルリンク機構の動作範
囲を大きく取るために、電動シリンダのストロークは大
きく、全長は短くしたいと言う要請があるので、これも
大きな問題である。そこで、本発明は動作ストロークに
対する全長の割合を最小にでき、かつ、たて方向に配置
した時の重心高さを可能な限り下げた電動シリンダを提
供することを目的とする。また、動作範囲の大きいパラ
レルリンクロボットを提供することを目的とする。
従来技術による電動シリンダでも解決されない問題があ
った。前記ナットを前記筒状ケーシングの中間に取付け
ているので、前記動力伝達機構および前記電動モータも
前記筒状ケーシングの中間に取り付けているが、動作ス
トロークに対する全長の比を最小にしようとすると、前
記ナットと前記動力伝達機構と前記電動モータを前記筒
状ケーシングの前端に寄せて取り付ける必要があった。
このような電動シリンダを水平に配置して、その両端で
支持すると、前記電動モータ等の重量によって、ねじ軸
に大きな曲げモーメントが加わる。そのため、前記ねじ
軸の径を大きくする必要があり、電動シリンダの寸法、
重量が大きくなるという問題がある。また、垂直方向に
立てて配置すると、電動モータのような重量物が上部に
配置されるので、いわゆるトップヘビーな状態になり、
構造的に不安定になるという問題がある。さらにまた、
パラレルリンクロボットのように、アクチュエータ自身
が揺動するような装置のアクチュエータにこの電動シリ
ンダを使用すると、電動シリンダ自身の慣性モーメント
および重力による転倒モーメントが大きくなるので、電
動シリンダを駆動するために大きな動力が必要になると
いう問題がある。勿論、第１の従来技術による電動シリ
ンダを使用すれば、これらの問題は解決するのである
が、その場合は前述した動作ストロークに対して全長が
長くなると言う問題が出てくる。パラレルリンクロボッ
ト、例えば特開平８−１１０８１号公報で開示されてい
るパラレルリンク機構の直動アクチュエータとして電動
シリンダを使用する場合、パラレルリンク機構の動作範
囲を大きく取るために、電動シリンダのストロークは大
きく、全長は短くしたいと言う要請があるので、これも
大きな問題である。そこで、本発明は動作ストロークに
対する全長の割合を最小にでき、かつ、たて方向に配置
した時の重心高さを可能な限り下げた電動シリンダを提
供することを目的とする。また、動作範囲の大きいパラ
レルリンクロボットを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに、本発明は、長尺の筒状ケーシングと、前記筒状ケ
ーシングの一端に前記筒状ケーシングの長軸と同軸に回
転自在に取り付けられたボールナットと、前記ボールナ
ットに螺合するボールねじと、前記筒状ケーシング長軸
と同軸であって、前記ボールナットに連結され、前記筒
状ケーシングの内部を通って前記筒状ケーシングの他端
に延びる中空軸と、前記筒状ケーシングの他端に固定さ
れたモータと前記モータと前記中空軸の間で動力を伝達
する動力伝達機構を備えて、電動シリンダを構成するも
のである。また、前記ボールねじをねじ溝に加えてスプ
ライン溝を刻んだボールねじ・スプラインとし、前記ボ
ールナットに加えてボールスプラインを前記前記筒状ケ
ーシングに取り付けるものである。また、前記ボールね
じは前記中空軸の前記ボールナットに連結している端部
の反対側の端部から自在に突出するものである。また、
長尺の筒状ケーシングと、前記筒状ケーシングの一端に
前記筒状ケーシングの長軸と同軸に回転自在に取り付け
られたボールナットと、前記ボールナットに螺合するボ
ールねじと、前記筒状ケーシング長軸と同軸であって、
前記ボールナットに連結され、前記筒状ケーシングの内
部を通って前記筒状ケーシングの他端に延びる中空軸
と、前記筒状ケーシングの他端に固定されたモータと前
記モータと前記中空軸の間で動力を伝達する動力伝達機
構を備えた複数の電動シリンダを、ベースプレートと可
動テーブルの間に架け渡してパラレルリンクロボットを
構成するものである。
めに、本発明は、長尺の筒状ケーシングと、前記筒状ケ
ーシングの一端に前記筒状ケーシングの長軸と同軸に回
転自在に取り付けられたボールナットと、前記ボールナ
ットに螺合するボールねじと、前記筒状ケーシング長軸
と同軸であって、前記ボールナットに連結され、前記筒
状ケーシングの内部を通って前記筒状ケーシングの他端
に延びる中空軸と、前記筒状ケーシングの他端に固定さ
れたモータと前記モータと前記中空軸の間で動力を伝達
する動力伝達機構を備えて、電動シリンダを構成するも
のである。また、前記ボールねじをねじ溝に加えてスプ
ライン溝を刻んだボールねじ・スプラインとし、前記ボ
ールナットに加えてボールスプラインを前記前記筒状ケ
ーシングに取り付けるものである。また、前記ボールね
じは前記中空軸の前記ボールナットに連結している端部
の反対側の端部から自在に突出するものである。また、
長尺の筒状ケーシングと、前記筒状ケーシングの一端に
前記筒状ケーシングの長軸と同軸に回転自在に取り付け
られたボールナットと、前記ボールナットに螺合するボ
ールねじと、前記筒状ケーシング長軸と同軸であって、
前記ボールナットに連結され、前記筒状ケーシングの内
部を通って前記筒状ケーシングの他端に延びる中空軸
と、前記筒状ケーシングの他端に固定されたモータと前
記モータと前記中空軸の間で動力を伝達する動力伝達機
構を備えた複数の電動シリンダを、ベースプレートと可
動テーブルの間に架け渡してパラレルリンクロボットを
構成するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施例を示す電
動シリンダ１の側断面図である。以下、図に従って、こ
の電動シリンダの構造と作用を説明する。図において、
２は筒状ケーシングであり、筒状ケーシング２は上部ケ
ーシング２ａと長尺の下部ケーシング２ｂを上下に重ね
て連結したものである。３はボールナットであり、上部
ケーシング２ａに回転自在に取付けられている。４はボ
ールスプラインであり、上部ケーシング２ａの上端に固
定されている。５はボールねじ・スプラインであり、ね
じ溝とスプライン溝を重ねて刻んだ長尺の軸である。ボ
ールねじ・スプライン５は、筒状ケーシング２の長軸と
同心に、筒状ケーシング２の内部に配置され、ボールナ
ット３に螺合し、ボールスプライン４に嵌合して、上部
ケーシング２ａの外に突出している。ボールねじ・スプ
ライン５は、ボールスプライン４に嵌合しているので、
長さ方向の進退は自在であるが、その回転は拘束されて
いる。従って、ボールねじ・スプライン５は、ボールナ
ット３の回転によって、自在に上部ケーシング２ａから
進退する。６は可動側継手であり、ボールねじ・スプラ
イン５の上部ケーシング２ａから突出した端部に取り付
けられ、電動シリンダ１の図示しない動作対象物とボー
ルねじ・スプライン５とを結合する継手である。７は下
部ケーシング２ｂに固定されたハウジングである。８は
ボールねじ・スプライン５に平行に配置されたモータで
あり、ハウジング７に固定され、その出力軸はハウジン
グ７の内部に突出している。９は中空軸であり、間座１
０を介してボールナット３に連結され、その中空部にボ
ールねじ・スプライン５を通して、下部ケーシング２ｂ
を通って、ハウジング７の内部に延びている。つまり、
内側から順に、ボールねじ・スプライン５、中空軸９お
よび下部ケーシング２ｂが同心円状に配置されている訳
である。１１は第１のプーリであり、中空軸９に連結さ
れ、ハウジング７にベアリングを介して回転自在に支持
されている。第１のプーリ１１は中空であり、ボールね
じ・スプライン５は第１のプーリ１１の中空部を貫通し
てハウジング７の底部に延びている。１２はモータ８の
出力軸に連結された第２のプーリであり、第１のプーリ
１１との間にタイミングベルト１３を架け渡して、モー
タ８の動力をボールねじ・スプライン５に伝えている。
１４はハウジング７の下部に突出して設けられた固定側
継手であり、電動シリンダ１の図示しない動作対象物と
ハウジング７とを結合する継手である。このように電動
シリンダ１は、ボールナット３を筒状ケーシング２の上
端近くに配置し、ボールねじ・スプライン５をボールナ
ット３とハウジング７の間で進退できるようにしたの
で、ボールねじ・スプライン５の動作ストロークを大き
く取れる。またボールナット３と中空軸９を連結して、
中空軸９の下端で、モータ８の動力を中空軸９に伝達す
るようにしたので、モータ８のような重量物を電動シリ
ンダ１の下部に配置でき、重心高さを低くできる。電動
シリンダ１をロボット用アクチュエータとして使用する
場合はモータ８をサーボモータにするのが一般的である
が、モータ８はサーボモータに限定されるものではな
く、用途および目的に応じて適した形式のモータを選択
すればよい。モータ８の動力をボールねじ・スプライン
５に伝達する機構として、タイミングベルトとプーリに
よる機構を例示したが、動力伝達機構はこれに限定され
るもものではない。例えば平歯車を組み合わせた機構で
あってもよいし、モータ８の出力軸をボールねじ・スプ
ライン５に直交するように配置して、笠歯車で伝達して
もよい。さらに、第１のプーリ１１に代えて中空モータ
を中空軸９の端部に連結してもよい。また、可動側継手
６で、ボールねじ・スプライン５の回転を拘束するよう
に、動作対象物を連結するならば、ボールスプライン４
は不要であり、ボールねじ・スプライン５はスプライン
溝を持たない単純なボールねじであってもよい。
動シリンダ１の側断面図である。以下、図に従って、こ
の電動シリンダの構造と作用を説明する。図において、
２は筒状ケーシングであり、筒状ケーシング２は上部ケ
ーシング２ａと長尺の下部ケーシング２ｂを上下に重ね
て連結したものである。３はボールナットであり、上部
ケーシング２ａに回転自在に取付けられている。４はボ
ールスプラインであり、上部ケーシング２ａの上端に固
定されている。５はボールねじ・スプラインであり、ね
じ溝とスプライン溝を重ねて刻んだ長尺の軸である。ボ
ールねじ・スプライン５は、筒状ケーシング２の長軸と
同心に、筒状ケーシング２の内部に配置され、ボールナ
ット３に螺合し、ボールスプライン４に嵌合して、上部
ケーシング２ａの外に突出している。ボールねじ・スプ
ライン５は、ボールスプライン４に嵌合しているので、
長さ方向の進退は自在であるが、その回転は拘束されて
いる。従って、ボールねじ・スプライン５は、ボールナ
ット３の回転によって、自在に上部ケーシング２ａから
進退する。６は可動側継手であり、ボールねじ・スプラ
イン５の上部ケーシング２ａから突出した端部に取り付
けられ、電動シリンダ１の図示しない動作対象物とボー
ルねじ・スプライン５とを結合する継手である。７は下
部ケーシング２ｂに固定されたハウジングである。８は
ボールねじ・スプライン５に平行に配置されたモータで
あり、ハウジング７に固定され、その出力軸はハウジン
グ７の内部に突出している。９は中空軸であり、間座１
０を介してボールナット３に連結され、その中空部にボ
ールねじ・スプライン５を通して、下部ケーシング２ｂ
を通って、ハウジング７の内部に延びている。つまり、
内側から順に、ボールねじ・スプライン５、中空軸９お
よび下部ケーシング２ｂが同心円状に配置されている訳
である。１１は第１のプーリであり、中空軸９に連結さ
れ、ハウジング７にベアリングを介して回転自在に支持
されている。第１のプーリ１１は中空であり、ボールね
じ・スプライン５は第１のプーリ１１の中空部を貫通し
てハウジング７の底部に延びている。１２はモータ８の
出力軸に連結された第２のプーリであり、第１のプーリ
１１との間にタイミングベルト１３を架け渡して、モー
タ８の動力をボールねじ・スプライン５に伝えている。
１４はハウジング７の下部に突出して設けられた固定側
継手であり、電動シリンダ１の図示しない動作対象物と
ハウジング７とを結合する継手である。このように電動
シリンダ１は、ボールナット３を筒状ケーシング２の上
端近くに配置し、ボールねじ・スプライン５をボールナ
ット３とハウジング７の間で進退できるようにしたの
で、ボールねじ・スプライン５の動作ストロークを大き
く取れる。またボールナット３と中空軸９を連結して、
中空軸９の下端で、モータ８の動力を中空軸９に伝達す
るようにしたので、モータ８のような重量物を電動シリ
ンダ１の下部に配置でき、重心高さを低くできる。電動
シリンダ１をロボット用アクチュエータとして使用する
場合はモータ８をサーボモータにするのが一般的である
が、モータ８はサーボモータに限定されるものではな
く、用途および目的に応じて適した形式のモータを選択
すればよい。モータ８の動力をボールねじ・スプライン
５に伝達する機構として、タイミングベルトとプーリに
よる機構を例示したが、動力伝達機構はこれに限定され
るもものではない。例えば平歯車を組み合わせた機構で
あってもよいし、モータ８の出力軸をボールねじ・スプ
ライン５に直交するように配置して、笠歯車で伝達して
もよい。さらに、第１のプーリ１１に代えて中空モータ
を中空軸９の端部に連結してもよい。また、可動側継手
６で、ボールねじ・スプライン５の回転を拘束するよう
に、動作対象物を連結するならば、ボールスプライン４
は不要であり、ボールねじ・スプライン５はスプライン
溝を持たない単純なボールねじであってもよい。
【０００６】図２は、本発明の電動シリンダ１をパラレ
ルリンクロボットに適用した例を示す側面図である。図
において、２１はパラレルリンクロボットである。パラ
レルリンクロボット２１はベースプレート２２と３本の
電動シリンダ２３，２４，２５と拘束リンク２６と可動
テーブル２７と手首部２８を備えている。電動シリンダ
２３，２４，２５は前述した電動シリンダ１と同様の機
構を備えた電動シリンダであり、一端を自在継手２３
ａ，２４ａ，２５ａを介してベースプレート２２に連結
され、他端を自在継手２３ｂ，２４ｂ，２５ｂを介して
可動テーブル２７に連結されている。なお、電動シリン
ダ２４は電動シリンダ２３の裏側に重なっているので、
この図では見えない。拘束リンク２６は可動テーブル２
７がベースプレート２２に対して捩じれないように拘束
する伸縮自在なリンクであり、一端を自在継手２６ａを
介してベースプレート２２に連結され、他端を可動テー
ブル２７に固定している。手首部２８は３軸の回転自由
度（可動テーブル２７に垂直な第１軸回りの旋回、前記
第１軸に直交する第２軸回りの俯仰、エンドエフェクタ
取付け用フランジ２８ａの回転）を持ち、可動テーブル
２７に固定されている。パラレルリンクロボット２１は
図示しない制御盤の指令により、電動シリンダ２２，２
３，２４を自在に伸縮させることにより、可動テーブル
２７を上下、左右、前後に自在に移動させ、手首部２８
の３軸を回転させることにより、フランジ２８ａに取り
付けた図示しないエンドエフェクタを任意の位置で任意
の姿勢を取らすことができる。前述したように、電動シ
リンダ２２，２３，２４は全長が短く、動作ストローク
が長いので、可動テーブル２７の動作範囲を大きくでき
る。また電動シリンダ２２，２３，２４は、モータのよ
うな重量物を下に配置しているので、重心が低く、自在
継手２２ａ，２３ａ，２４ａの回りに揺動する時の仕事
が小さい、従って小さな動力で駆動できる。
ルリンクロボットに適用した例を示す側面図である。図
において、２１はパラレルリンクロボットである。パラ
レルリンクロボット２１はベースプレート２２と３本の
電動シリンダ２３，２４，２５と拘束リンク２６と可動
テーブル２７と手首部２８を備えている。電動シリンダ
２３，２４，２５は前述した電動シリンダ１と同様の機
構を備えた電動シリンダであり、一端を自在継手２３
ａ，２４ａ，２５ａを介してベースプレート２２に連結
され、他端を自在継手２３ｂ，２４ｂ，２５ｂを介して
可動テーブル２７に連結されている。なお、電動シリン
ダ２４は電動シリンダ２３の裏側に重なっているので、
この図では見えない。拘束リンク２６は可動テーブル２
７がベースプレート２２に対して捩じれないように拘束
する伸縮自在なリンクであり、一端を自在継手２６ａを
介してベースプレート２２に連結され、他端を可動テー
ブル２７に固定している。手首部２８は３軸の回転自由
度（可動テーブル２７に垂直な第１軸回りの旋回、前記
第１軸に直交する第２軸回りの俯仰、エンドエフェクタ
取付け用フランジ２８ａの回転）を持ち、可動テーブル
２７に固定されている。パラレルリンクロボット２１は
図示しない制御盤の指令により、電動シリンダ２２，２
３，２４を自在に伸縮させることにより、可動テーブル
２７を上下、左右、前後に自在に移動させ、手首部２８
の３軸を回転させることにより、フランジ２８ａに取り
付けた図示しないエンドエフェクタを任意の位置で任意
の姿勢を取らすことができる。前述したように、電動シ
リンダ２２，２３，２４は全長が短く、動作ストローク
が長いので、可動テーブル２７の動作範囲を大きくでき
る。また電動シリンダ２２，２３，２４は、モータのよ
うな重量物を下に配置しているので、重心が低く、自在
継手２２ａ，２３ａ，２４ａの回りに揺動する時の仕事
が小さい、従って小さな動力で駆動できる。
【０００７】
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば次
のような効果がある。 （１）ボールナットを筒状ケーシングの上端近くに配置
し、ボールねじ・スプラインをボールナットとハウジン
グの間で進退できるようにしたので、ボールねじ・スプ
ラインの動作ストロークを大きく取れる。 （２）ボールナットと中空軸を連結して、中空軸の下端
で、モータの動力を中空軸に伝達するようにしたので、
モータのような重量物を電動シリンダ１の下部に配置で
き、重心高さを低くでき、電動シリンダの駆動用の動力
を小さくできる。また曲げモーメントが減少するので、
ボールねじ・スプラインの径を小さくでき、電動シリン
ダの寸法、重量を小さくできる。 （３）電動シリンダの動作ストロークを大きくできるの
で、パラレルリンクロボットの動作範囲を大きくでき
る。
のような効果がある。 （１）ボールナットを筒状ケーシングの上端近くに配置
し、ボールねじ・スプラインをボールナットとハウジン
グの間で進退できるようにしたので、ボールねじ・スプ
ラインの動作ストロークを大きく取れる。 （２）ボールナットと中空軸を連結して、中空軸の下端
で、モータの動力を中空軸に伝達するようにしたので、
モータのような重量物を電動シリンダ１の下部に配置で
き、重心高さを低くでき、電動シリンダの駆動用の動力
を小さくできる。また曲げモーメントが減少するので、
ボールねじ・スプラインの径を小さくでき、電動シリン
ダの寸法、重量を小さくできる。 （３）電動シリンダの動作ストロークを大きくできるの
で、パラレルリンクロボットの動作範囲を大きくでき
る。
【図１】本発明の実施例を示す電動シリンダの側断面図
である。
である。
【図２】本発明の実施例を示すパラレルリンクロボット
の側面図
の側面図
１：電動シリンダ ２：筒状ケーシング ２ａ：上部ケーシング ２ｂ：下部ケーシング ３：ボールナット ４：ボールスプライン ５：ボールねじ・スプライン ６：可動側継手 ７：ハウジング ８：モータ ９：中空軸 １０：間座 １１：第１のプーリ １２：第２のプーリ １３：タイミングベルト １４：固定側継手 ２１：パラレルリンクロボット ２２：ベースプレート ２３，２４，２５：電動シリンダ ２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂ：自
在継手 ２６：拘束リンク ２６ｂ：自在継手 ２７：可動テーブル ２８：手首部 ２８ａ：フランジ
在継手 ２６：拘束リンク ２６ｂ：自在継手 ２７：可動テーブル ２８：手首部 ２８ａ：フランジ
Claims (4)
- 【請求項１】 長尺の筒状ケーシングと、前記筒状ケー
シングの一端に前記筒状ケーシングの長軸と同軸に回転
自在に取り付けられたボールナットと、前記ボールナッ
トに螺合するボールねじと、前記筒状ケーシングの長軸
と同軸であって、前記ボールナットに連結され、前記筒
状ケーシングの内部を通って前記筒状ケーシングの他端
に延びる中空軸と、前記筒状ケーシングの他端に固定さ
れたモータと前記モータと前記中空軸の間で動力を伝達
する動力伝達機構を備えた電動シリンダ。 - 【請求項２】 前記ボールねじはねじ溝に加えてスプラ
イン溝を刻んだボールねじ・スプラインであり、前記ボ
ールナットに加えてボールスプラインを前記筒状ケーシ
ングに取り付けたことを特徴とする請求項１に記載の電
動シリンダ。 - 【請求項３】 前記ボールねじは前記中空軸の前記ボー
ルナットに連結している端部の反対側の端部から自在に
突出することを特徴とする請求項１または請求項２に記
載の電動シリンダ。 - 【請求項４】 長尺の筒状ケーシングと、前記筒状ケー
シングの一端に前記筒状ケーシングの長軸と同軸に回転
自在に取り付けられたボールナットと、前記ボールナッ
トに螺合するボールねじと、前記筒状ケーシングの長軸
と同軸であって、前記ボールナットに連結され、前記筒
状ケーシングの内部を通って前記筒状ケーシングの他端
に延びる中空軸と、前記筒状ケーシングの他端に固定さ
れたモータと前記モータと前記中空軸の間で動力を伝達
する動力伝達機構を備えた複数の電動シリンダを、ベー
スプレートと可動テーブルの間に架け渡したことを特徴
とするパラレルリンクロボット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10218356A JP2000046140A (ja) | 1998-07-31 | 1998-07-31 | 電動シリンダおよびパラレルリンクロボット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10218356A JP2000046140A (ja) | 1998-07-31 | 1998-07-31 | 電動シリンダおよびパラレルリンクロボット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000046140A true JP2000046140A (ja) | 2000-02-18 |
Family
ID=16718609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10218356A Abandoned JP2000046140A (ja) | 1998-07-31 | 1998-07-31 | 電動シリンダおよびパラレルリンクロボット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000046140A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US11835115B1 (en) | 2022-12-01 | 2023-12-05 | CORETECH Co., Ltd | Telescopic apparatus |
-
1998
- 1998-07-31 JP JP10218356A patent/JP2000046140A/ja not_active Abandoned
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050609 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20060517 |