JP2002512900A - 一方向傾斜プラットフォームに基づく傾斜可能なｚ軸プラットフォーム - Google Patents
一方向傾斜プラットフォームに基づく傾斜可能なｚ軸プラットフォームInfo
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Abstract
(57)【要約】
ロボットアーム機構又はその他の構成体を支持するための一方向傾斜機構は、支持プラットフォームを一次元内で傾斜させる、二つのモータ１６からなる単純化されたシステムを備える。本発明によるこの一方向傾斜プラットフォーム１２は、これらを積み重ねて、ロボットアーム機構を支持するための全方向に傾斜可能な重畳プラットフォームシステムを提供することも可能である。この重畳型多方向傾斜プラットフォームシステムは、カセットまたはワークステーションを備えかつ該ロボットによって位置決めされる搬送基板にＺ軸を位置合わせするのに用いることができる。
Description
【０００１】
本発明は傾斜可能なＺ軸プラットフォーム (tiltable Z-axis platform) に係
わり、特に本発明は、ロボットアーム又はその他の機構を支持・移動させるため
のＺ軸プラットフォームに関する。
わり、特に本発明は、ロボットアーム又はその他の機構を支持・移動させるため
のＺ軸プラットフォームに関する。
【０００２】
半導体ウエーハ及びフラットパネルディスプレイ処理に係る技術分野では、半
導体ウエーハ及びフラットパネルディスプレイを含んだ基板を、カセット及び、
前記基板が貯蔵されかつ種々の工程が実行されるワークステーションに対して移
動させるのにロボットアームが使用される。ロボットアームと、前記基板が保持
された前記ワークステーション又はカセットとは、基板を損傷させずに搬送して
正しい位置に置くように互いに位置合わせしなければならない。
導体ウエーハ及びフラットパネルディスプレイを含んだ基板を、カセット及び、
前記基板が貯蔵されかつ種々の工程が実行されるワークステーションに対して移
動させるのにロボットアームが使用される。ロボットアームと、前記基板が保持
された前記ワークステーション又はカセットとは、基板を損傷させずに搬送して
正しい位置に置くように互いに位置合わせしなければならない。
【０００３】 当該技術分野では幾つかの異なるタイプのロボットアームリンク機構が知られ
ている。これらのリンク機構は、伸縮アーム、回転可能なリンクアーム、及び二
等辺三角形リンクを含んでいる。伸縮アームは、アームの直線伸張を許容するよ
う互いに摺動可能とされた多重部材を含んでいる。
ている。これらのリンク機構は、伸縮アーム、回転可能なリンクアーム、及び二
等辺三角形リンクを含んでいる。伸縮アームは、アームの直線伸張を許容するよ
う互いに摺動可能とされた多重部材を含んでいる。
【０００４】 より一般的に用いられているロボットアームは二つ又はそれ以上の数のリンク
を含んでいる。これらリンクは、互いに回動可能に接続され、前記アームが伸張
しかつ退縮できるよう調和動作をするように回動可能に取り付けられている。ロ
ボットアームのリンクを互いに動かし、かつ、基板を把持・搬送するために使用
されるロボット端部作動体又はアーム端部に位置したハンドを動かすためには、
通常、複数のプーリ、ベルト、及びモータが用いられる。使用時には、ロボット
アームを、基板の、カセット又はワークステーションに位置した部分に伸張させ
、かつ基板を、前記端部作動体を用いて通常負圧によって取り上げる。その後ア
ームを退縮させ、かつ別のカセット又はワークステーションの位置に回転させる
。次いで、基板を持ったロボットアームをカセット又はワークステーションにま
で進め、そこで基板を離す。
を含んでいる。これらリンクは、互いに回動可能に接続され、前記アームが伸張
しかつ退縮できるよう調和動作をするように回動可能に取り付けられている。ロ
ボットアームのリンクを互いに動かし、かつ、基板を把持・搬送するために使用
されるロボット端部作動体又はアーム端部に位置したハンドを動かすためには、
通常、複数のプーリ、ベルト、及びモータが用いられる。使用時には、ロボット
アームを、基板の、カセット又はワークステーションに位置した部分に伸張させ
、かつ基板を、前記端部作動体を用いて通常負圧によって取り上げる。その後ア
ームを退縮させ、かつ別のカセット又はワークステーションの位置に回転させる
。次いで、基板を持ったロボットアームをカセット又はワークステーションにま
で進め、そこで基板を離す。
【０００５】 ある状況においては、特定のタスクに対してロボットをより正確に位置決めで
きるように、ロボットアーム機構が全体的にＺ軸まわりに傾斜できるようになっ
ていることが望まれる。傾斜可能なＺ軸ロボットが望まれるであろう一つの状況
は、基板をカセットから移載する場合に生ずる。一般的な半導体ウエーハカセッ
トでは、複数の半導体ウエーハは、互いに離間した状態に重ねられている。これ
らウエーハは、ウエーハが汚染されるのを防止あるいは最小限に抑えるために、
カセット内で、ウエーハの外周にある狭いレッジ（ledge: 棚）によって支持さ
れている。ときたま、カセット内のこれらウエーハの一つが正しく整列されない
状態に装填されたり、移動中に前記レッジの部分から滑り外れるたりすることが
ある。このような場合、傾斜可能なＺ軸プラットフォームは、ロボットを傾斜さ
せ、上記の如き基板の位置ずれに対処することができる。
きるように、ロボットアーム機構が全体的にＺ軸まわりに傾斜できるようになっ
ていることが望まれる。傾斜可能なＺ軸ロボットが望まれるであろう一つの状況
は、基板をカセットから移載する場合に生ずる。一般的な半導体ウエーハカセッ
トでは、複数の半導体ウエーハは、互いに離間した状態に重ねられている。これ
らウエーハは、ウエーハが汚染されるのを防止あるいは最小限に抑えるために、
カセット内で、ウエーハの外周にある狭いレッジ（ledge: 棚）によって支持さ
れている。ときたま、カセット内のこれらウエーハの一つが正しく整列されない
状態に装填されたり、移動中に前記レッジの部分から滑り外れるたりすることが
ある。このような場合、傾斜可能なＺ軸プラットフォームは、ロボットを傾斜さ
せ、上記の如き基板の位置ずれに対処することができる。
【０００６】 基板の取り扱い中に生ずる、半導体ウエーハ及びフラットパネルがらみの他の
問題は、ロボットアームのＺ軸が、基板が位置しているカセット又はワークステ
ーションの軸線と完全には平行でないということである。ロボットとカセット又
はワークステーションとの間の傾斜角は僅か数度である。しかし、この位置ずれ
は、ロボットアームが正しくアプローチして端部作動体によって基板をつかみ上
げ、かつ基板をカセット又はワークステーションに正しく位置させるようにする
ことを妨げる。
問題は、ロボットアームのＺ軸が、基板が位置しているカセット又はワークステ
ーションの軸線と完全には平行でないということである。ロボットとカセット又
はワークステーションとの間の傾斜角は僅か数度である。しかし、この位置ずれ
は、ロボットアームが正しくアプローチして端部作動体によって基板をつかみ上
げ、かつ基板をカセット又はワークステーションに正しく位置させるようにする
ことを妨げる。
【０００７】 大きい基盤を搬送する際にその基板の重みによって僅かに下方に撓む場合に、
ロボットアームのＺ軸を調節することもまた有用である。調節可能なＺ軸プラッ
トフォームを使用して、基板の重量によるロボットアームの変形を補償し、基板
をワークステーションまたはカセットに対して整列させることができる。
ロボットアームのＺ軸を調節することもまた有用である。調節可能なＺ軸プラッ
トフォームを使用して、基板の重量によるロボットアームの変形を補償し、基板
をワークステーションまたはカセットに対して整列させることができる。
【０００８】 位置ずれに対処できるように全方向に傾斜可能なＺ軸を有したロボットは、１
９９６年６月１３日付け出願の米国特許出願第 08/661,292 号明細書、１９９７
年１月２３日付け出願の米国特許出願第 08/788,898 号明細書、及び１９９７年
７月１０日付け出願の米国特許出願第 08/889,907 号明細書に開示されており、
これら各明細書開示内容の全ては本明細書に取り込まれるものとする。先に出願
されたこれら明細書に開示されたこれらの全方向傾斜可能なＺ軸ロボットは、多
数の方向に傾斜可能な一つ又は二つ以上のプラットフォームを備えている。しか
しながら、これら全方向傾斜可能Ｚ軸プラットフォームに用いられている機構は
比較的複雑でかつ高価なものである。
９９６年６月１３日付け出願の米国特許出願第 08/661,292 号明細書、１９９７
年１月２３日付け出願の米国特許出願第 08/788,898 号明細書、及び１９９７年
７月１０日付け出願の米国特許出願第 08/889,907 号明細書に開示されており、
これら各明細書開示内容の全ては本明細書に取り込まれるものとする。先に出願
されたこれら明細書に開示されたこれらの全方向傾斜可能なＺ軸ロボットは、多
数の方向に傾斜可能な一つ又は二つ以上のプラットフォームを備えている。しか
しながら、これら全方向傾斜可能Ｚ軸プラットフォームに用いられている機構は
比較的複雑でかつ高価なものである。
【０００９】 従って、より単純でコストの掛からない構造を持った全方向傾Ｚ軸プラットフ
ォームを提供することが望まれる。さらに、状況によっては、ロボットアーム機
構又はその他の機構を支持するための一方向傾斜プラットフォームの提供が望ま
れる。
ォームを提供することが望まれる。さらに、状況によっては、ロボットアーム機
構又はその他の機構を支持するための一方向傾斜プラットフォームの提供が望ま
れる。
【００１０】
本発明はロボットアーム機構又はその他の構成体を支持するための一方向傾斜
機構に関する。本発明により、複数のプラットフォームを積み重ねることにより
多重一方向傾斜プラットフォームを構成することができ、これにより、ロボット
アーム機構を支持するため全方向に傾斜可能な重畳プラットフォームを提供する
ことができる。
機構に関する。本発明により、複数のプラットフォームを積み重ねることにより
多重一方向傾斜プラットフォームを構成することができ、これにより、ロボット
アーム機構を支持するため全方向に傾斜可能な重畳プラットフォームを提供する
ことができる。
【００１１】 本発明の一態様によれば、一方向に傾斜可能なプラットフォームは、ベースと
、前記ベースに対して移動可能とされかつロボットアームを支持するための支持
面を有した支持プラットフォームと、上端部、下端部、及び長手軸をそれぞれ有
しかつ互いに略平行に延在した第一及び第二の直線状延在部材と、を備える。第
一及び第二の回転ジョイントが前記第一及び第二の直線状延在部材の各上端部を
前記支持プラットフォームに接続する。第一の駆動機構が前記第一の直線状延在
部材を前記第一の直線状延在部材の長手軸と平行となる方向に第一の速度で駆動
し、かつ第二の駆動機構が前記第二の直線状延在部材を前記第二の直線状延在部
材の長手軸と平行となる方向に第二の速度で駆動する。前記第二の速度は前記第
一の速度とは異なり、これにより、前記支持プラットフォームは前記ベースに対
して一軸回りに傾斜する。
、前記ベースに対して移動可能とされかつロボットアームを支持するための支持
面を有した支持プラットフォームと、上端部、下端部、及び長手軸をそれぞれ有
しかつ互いに略平行に延在した第一及び第二の直線状延在部材と、を備える。第
一及び第二の回転ジョイントが前記第一及び第二の直線状延在部材の各上端部を
前記支持プラットフォームに接続する。第一の駆動機構が前記第一の直線状延在
部材を前記第一の直線状延在部材の長手軸と平行となる方向に第一の速度で駆動
し、かつ第二の駆動機構が前記第二の直線状延在部材を前記第二の直線状延在部
材の長手軸と平行となる方向に第二の速度で駆動する。前記第二の速度は前記第
一の速度とは異なり、これにより、前記支持プラットフォームは前記ベースに対
して一軸回りに傾斜する。
【００１２】 本発明の他の態様によれば、ロボットアーム機構を支持するための一方向に傾
斜可能なプラットフォームは、ベースと、前記ベースに対して移動可能とされか
つロボットアームを支持するための支持面を有した支持プラットフォームと、移
動可能な第一の往復部材に支持された第一及び第二の直線状延在部材と、移動可
能な第二の往復部材に支持された第三及び第四の直線状延在部材と、を備えてい
る。複数の回転ジョイントが、前記直線状延在部材の各々の上端部を前記支持プ
ラットフォームに接続している。第一の駆動機構が前記第一の往復部材を第一の
方向に移動させ、かつ第二の駆動機構が前記第二の往復部材を前記第一の方向と
実質的に平行となる第二の方向に動かす。前記第一の駆動機構及び第二の駆動機
構が前記第一及び第二の往復部材を異なる速度で駆動させると、前記支持プラッ
トフォームが前記ベースに対して傾く。
斜可能なプラットフォームは、ベースと、前記ベースに対して移動可能とされか
つロボットアームを支持するための支持面を有した支持プラットフォームと、移
動可能な第一の往復部材に支持された第一及び第二の直線状延在部材と、移動可
能な第二の往復部材に支持された第三及び第四の直線状延在部材と、を備えてい
る。複数の回転ジョイントが、前記直線状延在部材の各々の上端部を前記支持プ
ラットフォームに接続している。第一の駆動機構が前記第一の往復部材を第一の
方向に移動させ、かつ第二の駆動機構が前記第二の往復部材を前記第一の方向と
実質的に平行となる第二の方向に動かす。前記第一の駆動機構及び第二の駆動機
構が前記第一及び第二の往復部材を異なる速度で駆動させると、前記支持プラッ
トフォームが前記ベースに対して傾く。
【００１３】 本発明は、より簡単な構成を有した一方向傾斜プラットフォームを提供すると
いう利点を有する。二つ又はそれ以上の一方向傾斜プラットフォームを積み重ね
て、多方向傾斜が可能なプラットフォームシステムを構成することが可能である
。この重畳されたプラットフォームは多方向傾斜を提供するために互いに交差し
た傾斜軸を有している。これら傾斜軸は、直交したものであっても直交しないも
のであってもよい。この重畳型多方向傾斜プラットフォームシステムは、カセッ
トまたはワークステーションを備えかつ該ロボットによって位置決めされる搬送
基板にＺ軸を位置合わせするのに用いることができる。また、この多方向プラッ
トフォームはロボット以外の構成体を支持するのにも使用できる。
いう利点を有する。二つ又はそれ以上の一方向傾斜プラットフォームを積み重ね
て、多方向傾斜が可能なプラットフォームシステムを構成することが可能である
。この重畳されたプラットフォームは多方向傾斜を提供するために互いに交差し
た傾斜軸を有している。これら傾斜軸は、直交したものであっても直交しないも
のであってもよい。この重畳型多方向傾斜プラットフォームシステムは、カセッ
トまたはワークステーションを備えかつ該ロボットによって位置決めされる搬送
基板にＺ軸を位置合わせするのに用いることができる。また、この多方向プラッ
トフォームはロボット以外の構成体を支持するのにも使用できる。
【００１４】
以下、本発明を、添付の図面に例示される好ましい実施形態を参照して詳細に
説明する。
説明する。
【００１５】 本発明は、ロボットアーム機構を支持して該ロボットアーム機構に一つ又は二
つ以上のさらなる自由度を与える、一方向傾斜プラットフォームに関するもので
ある。本発明に係る一方向傾斜プラットフォームは、全方向に傾斜可能なプラッ
トフォームに比較して単純な構成を有するが、ただ一方向のみに傾斜できるもの
であるので、制限された動作能力を有するものとなる。このようなプラットフォ
ームを二つ又はそれ以上、積み重ねられたプラットフォームの傾斜軸が千鳥状と
なるように、あるいは非平行状態となるように順次重ねると、この組み合わされ
たプラットフォームシステムは多方向傾斜動作ができるものとなる。従って、こ
の組合せプラットフォームシステムは、単純化された機構構成を備えた全方向傾
斜可能なプラットフォームの全ての運動学的な能力を備えることになる。
つ以上のさらなる自由度を与える、一方向傾斜プラットフォームに関するもので
ある。本発明に係る一方向傾斜プラットフォームは、全方向に傾斜可能なプラッ
トフォームに比較して単純な構成を有するが、ただ一方向のみに傾斜できるもの
であるので、制限された動作能力を有するものとなる。このようなプラットフォ
ームを二つ又はそれ以上、積み重ねられたプラットフォームの傾斜軸が千鳥状と
なるように、あるいは非平行状態となるように順次重ねると、この組み合わされ
たプラットフォームシステムは多方向傾斜動作ができるものとなる。従って、こ
の組合せプラットフォームシステムは、単純化された機構構成を備えた全方向傾
斜可能なプラットフォームの全ての運動学的な能力を備えることになる。
【００１６】 本発明はいくつかの異なった応用が可能であるが、本発明は特に、半導体ウエ
ーハ及びフラットパネルディスプレイを備えた基板を処理中に位置決めするのに
普通に用いられるロボットアーム機構への使用を念頭において構成されている。
従って、本発明は、基板、基板カセット、ワークステーション、端部作動体、等
を例にして説明することとする。ただし、本発明は、基板搬送ロボットアーム機
構以外の機構が本発明のプラットフォームに搭載される他の装置への応用も可能
であることに留意すべきである。
ーハ及びフラットパネルディスプレイを備えた基板を処理中に位置決めするのに
普通に用いられるロボットアーム機構への使用を念頭において構成されている。
従って、本発明は、基板、基板カセット、ワークステーション、端部作動体、等
を例にして説明することとする。ただし、本発明は、基板搬送ロボットアーム機
構以外の機構が本発明のプラットフォームに搭載される他の装置への応用も可能
であることに留意すべきである。
【００１７】 図１は本発明に係る一方向傾斜プラットフォームを示したもので、この一方向
傾斜プラットフォームは、ベース１０と、四つの垂直可動リフト部材１４に支持
された上部プラットフォーム１２と、該上部プラットフォームを前記ベースに対
して引き上げかつ傾斜させる二つのモータ１６と、を備えている。可動リフト部
材１４は、上部プラットフォーム１２の下部に、ほぼ矩形を形成するように配置
されている。二つのモータ１６は各々、四つの垂直可動リフト部材１４のうちの
二つずつを作動させる。これらモータ１６は、双方を同時に作動させて上部プラ
ットフォーム１２をベース１０に対して昇降させること、及び、双方を異なる側
で別個に作動させて上部プラットフォームをベースに対して傾けることが可能で
ある。
傾斜プラットフォームは、ベース１０と、四つの垂直可動リフト部材１４に支持
された上部プラットフォーム１２と、該上部プラットフォームを前記ベースに対
して引き上げかつ傾斜させる二つのモータ１６と、を備えている。可動リフト部
材１４は、上部プラットフォーム１２の下部に、ほぼ矩形を形成するように配置
されている。二つのモータ１６は各々、四つの垂直可動リフト部材１４のうちの
二つずつを作動させる。これらモータ１６は、双方を同時に作動させて上部プラ
ットフォーム１２をベース１０に対して昇降させること、及び、双方を異なる側
で別個に作動させて上部プラットフォームをベースに対して傾けることが可能で
ある。
【００１８】 各モータ１６はそれぞれ、垂直に配置されモータの駆動軸に接続されたリード
ネジ１８を備えている。各リードネジ１８には、リードネジベアリング２０が上
端に設けられ、かつ、リードネジの回転によりリードネジに沿った長手方向の動
きが生ずるようにナット２２が配置されている。各ナット２２には、前記リフト
部材を垂直に移動させるための往復部材２４が取り付けられている。各垂直リフ
ト部材１４は、これら往復部材２４の一方に取り付けられた下端部と、回転ベア
リング２６によって上部プラットフォーム１２に接続された上端部とを有してい
る。垂直リフト部材１４には、ベース１０に固定されたベアリング２８が設けら
れており、これによって前記リフト部材のベースに対する動きが可能となってい
る。これらベアリング２８は、リフト部材１４とベース１０との間の縦方向の動
きを可能とするどのような支持接続形態であってもよく、例えば、これらベアリ
ング２８はボールスプラインベアリングとすることができる。
ネジ１８を備えている。各リードネジ１８には、リードネジベアリング２０が上
端に設けられ、かつ、リードネジの回転によりリードネジに沿った長手方向の動
きが生ずるようにナット２２が配置されている。各ナット２２には、前記リフト
部材を垂直に移動させるための往復部材２４が取り付けられている。各垂直リフ
ト部材１４は、これら往復部材２４の一方に取り付けられた下端部と、回転ベア
リング２６によって上部プラットフォーム１２に接続された上端部とを有してい
る。垂直リフト部材１４には、ベース１０に固定されたベアリング２８が設けら
れており、これによって前記リフト部材のベースに対する動きが可能となってい
る。これらベアリング２８は、リフト部材１４とベース１０との間の縦方向の動
きを可能とするどのような支持接続形態であってもよく、例えば、これらベアリ
ング２８はボールスプラインベアリングとすることができる。
【００１９】 この一方向プラットフォームは、上部プラットフォーム１２に、ベース１０に
対して一つの回転自由度を提供するように作動する。この回転は、二つのモータ
１６間に延びるライン又は二本のリードネジ１８間に延びるラインに対して略垂
直となる方向にプラットフォームを通る軸線回りに生ずる。上部プラットフォー
ム１２を回転を生じさせることなく昇降させるには、二つのモータ１６を同じ速
度で、すなわち同期させて作動させる。一方のモータのみを作動させるか、双方
のモータを互いに異なる速度で作動させると、上部プラットフォーム１２は前記
回転軸回りに傾く。プラットフォーム１２が傾く際、リフト部材１４を該プラッ
トフォームに接続している前記回転ベアリング２６によって、該プラットフォー
ムのリフト部材に対する回転が可能とされている。これら回転ベアリング２６は
、ボール・ソケット結合又は、当技術分野で周知の何れかのタイプのヒンジ部材
とすることができる。
対して一つの回転自由度を提供するように作動する。この回転は、二つのモータ
１６間に延びるライン又は二本のリードネジ１８間に延びるラインに対して略垂
直となる方向にプラットフォームを通る軸線回りに生ずる。上部プラットフォー
ム１２を回転を生じさせることなく昇降させるには、二つのモータ１６を同じ速
度で、すなわち同期させて作動させる。一方のモータのみを作動させるか、双方
のモータを互いに異なる速度で作動させると、上部プラットフォーム１２は前記
回転軸回りに傾く。プラットフォーム１２が傾く際、リフト部材１４を該プラッ
トフォームに接続している前記回転ベアリング２６によって、該プラットフォー
ムのリフト部材に対する回転が可能とされている。これら回転ベアリング２６は
、ボール・ソケット結合又は、当技術分野で周知の何れかのタイプのヒンジ部材
とすることができる。
【００２０】 本発明の種々の実施形態においてモータ１６は、各図に示すように、回転可能
なリードネジ１８の直下に、該モータの駆動軸が該リードネジに直結されるよう
に取り付けることが可能である。あるいは、これらモータ１６は、ベース１０の
上部１１に、各リードネジ１８の上方に設けることもできる。このような上部に
取り付けたモータは底部に取り付けたモータと同様に作動させることができる。
別の変形例では、モータ１６を別の位置、例えばリードネジ１８の側方に位置さ
せ、ベルト又はギアシステムを使用してそのようなモータの回転をリードネジに
伝達するようにすることもできる。
なリードネジ１８の直下に、該モータの駆動軸が該リードネジに直結されるよう
に取り付けることが可能である。あるいは、これらモータ１６は、ベース１０の
上部１１に、各リードネジ１８の上方に設けることもできる。このような上部に
取り付けたモータは底部に取り付けたモータと同様に作動させることができる。
別の変形例では、モータ１６を別の位置、例えばリードネジ１８の側方に位置さ
せ、ベルト又はギアシステムを使用してそのようなモータの回転をリードネジに
伝達するようにすることもできる。
【００２１】 一方向傾斜プラットフォームの傾斜位置は図３に示している。ここでは、モー
タ１６の一方が作動されて、図の右側に描いてある二本のリフト部材１４が左側
に描いてある二本のリフト部材よりも高い位置にされている。しかし、図１ない
し図３にしめしたこの一方向傾斜プラットフォームによって達成できる傾斜の程
度は、傾斜位置における該システムの束縛条件によって制限される。特に、この
傾斜は次の理由によって制限される。つまりリフト部材１４は、上部プラットフ
ォーム１２が傾斜する際に実質的に垂直かつ実質的に一定の間隔に維持されなけ
ればならず、これが束縛条件となる。傾きの量は主として、用いるベアリングの
種類によって異なる前記回転ベアリング２６の公差によって制限される。この拘
束条件は、上部プラットフォーム１２を、該システムの有する遊びの量に応じて
約５度まで傾斜させる能力となる。
タ１６の一方が作動されて、図の右側に描いてある二本のリフト部材１４が左側
に描いてある二本のリフト部材よりも高い位置にされている。しかし、図１ない
し図３にしめしたこの一方向傾斜プラットフォームによって達成できる傾斜の程
度は、傾斜位置における該システムの束縛条件によって制限される。特に、この
傾斜は次の理由によって制限される。つまりリフト部材１４は、上部プラットフ
ォーム１２が傾斜する際に実質的に垂直かつ実質的に一定の間隔に維持されなけ
ればならず、これが束縛条件となる。傾きの量は主として、用いるベアリングの
種類によって異なる前記回転ベアリング２６の公差によって制限される。この拘
束条件は、上部プラットフォーム１２を、該システムの有する遊びの量に応じて
約５度まで傾斜させる能力となる。
【００２２】 図４は一方向傾斜プラットフォームの他の実施形態を示すもので、この実施形
態のものでは、リフト部材１４を上部プラットフォーム１２に接続する回転ベア
リング２６が可撓性カップリング３０となっている。これら可撓性カップリング
３０は、リフト部材１４に固定された下端部とプラットフォーム１２の下面に固
定された上端部とを備えた弾性部材を有している。この可撓性カップリング３０
の弾性部材は、プラスチック、ゴム、又はその他の可撓性材料により形成するこ
とができ、あるいはバネの形態に形成してもよい。
態のものでは、リフト部材１４を上部プラットフォーム１２に接続する回転ベア
リング２６が可撓性カップリング３０となっている。これら可撓性カップリング
３０は、リフト部材１４に固定された下端部とプラットフォーム１２の下面に固
定された上端部とを備えた弾性部材を有している。この可撓性カップリング３０
の弾性部材は、プラスチック、ゴム、又はその他の可撓性材料により形成するこ
とができ、あるいはバネの形態に形成してもよい。
【００２３】 図５は、本発明による一方向傾斜プラットフォームの別の実施形態を示す正面
図で、この実施形態のものでは、図１ないし図４に示した実施形態による二つの
モータを用いた駆動システムに代えて一つのモータ３６を用いたものとしている
。この単一のモータ３６は、第一のリードネジ１８ａの下方に位置して該第一の
リードネジを駆動する。この単一のモータ３６によって第二のリードネジ１８ｂ
を駆動するために伝達システム３８が設けられている。この伝達システム３８は
、入力ギア４０と、複数の出力ギア４２と、タイミングベルト４４とを有してい
る。図示しないクラッチによって一つ又は二つ以上の出力ギア４２間の切替えを
行い、二本のリードネジ１８ａ，１８ｂの回転速度を同一にしたり異ならせたり
することが可能となっている。
図で、この実施形態のものでは、図１ないし図４に示した実施形態による二つの
モータを用いた駆動システムに代えて一つのモータ３６を用いたものとしている
。この単一のモータ３６は、第一のリードネジ１８ａの下方に位置して該第一の
リードネジを駆動する。この単一のモータ３６によって第二のリードネジ１８ｂ
を駆動するために伝達システム３８が設けられている。この伝達システム３８は
、入力ギア４０と、複数の出力ギア４２と、タイミングベルト４４とを有してい
る。図示しないクラッチによって一つ又は二つ以上の出力ギア４２間の切替えを
行い、二本のリードネジ１８ａ，１８ｂの回転速度を同一にしたり異ならせたり
することが可能となっている。
【００２４】 あるいは、図５に示した実施形態のものは、システム内で一つの出力ギア４２
のみを使用し、クラッチは使用せず、モータ３６が双方のリードネジ１８を同一
速度で回転するものとしてもよい。その場合、個々に駆動できるリードネジ１８
ａ，１８ｂが存在しなくなることによって傾斜させることはできなくなるが、プ
ラットフォームがロボットアーム機構を上下に、より安定した状態により安全に
動かすことができるようになる。
のみを使用し、クラッチは使用せず、モータ３６が双方のリードネジ１８を同一
速度で回転するものとしてもよい。その場合、個々に駆動できるリードネジ１８
ａ，１８ｂが存在しなくなることによって傾斜させることはできなくなるが、プ
ラットフォームがロボットアーム機構を上下に、より安定した状態により安全に
動かすことができるようになる。
【００２５】 図６ないし図９は、本発明に係る、拡張された傾斜機能を有した一方向傾斜プ
ラットフォームを示している。図６に示すプラットフォームでは、図１ないし図
３に示したプラットフォームでは生じることのあった拘束条件は、二つのトラッ
ク５０又はプラットフォームスプラインを付加することで解消されている。これ
らトラック５０によって、上部プラットフォーム１２と二つの回転ベアリング２
６との間の長手方向における相対移動が可能となっている。両トラック５０に設
けられた二つの回転ベアリング２６は、リフト部材１４のうち、同一の往復部材
２４上にあっふ同時移動する二本のリフト部材に位置している。
ラットフォームを示している。図６に示すプラットフォームでは、図１ないし図
３に示したプラットフォームでは生じることのあった拘束条件は、二つのトラッ
ク５０又はプラットフォームスプラインを付加することで解消されている。これ
らトラック５０によって、上部プラットフォーム１２と二つの回転ベアリング２
６との間の長手方向における相対移動が可能となっている。両トラック５０に設
けられた二つの回転ベアリング２６は、リフト部材１４のうち、同一の往復部材
２４上にあっふ同時移動する二本のリフト部材に位置している。
【００２６】 図９に示すように、往復第２４の一方を引き上げることによりプラットフォー
ム１２が傾斜すると、プラットフォームは回転ベアリング２６の部分で回転し、
かつ、このプラットフォームと該プラットフォームの一方の側に位置するリフト
部材１４との間の、長手方向における相対的な移動が可能となっている。図６な
いし図９に示したこの好ましい実施形態による拡張傾斜プラットフォームでは、
前記トラック５０は、上部プラットフォームの一側のみに使用れさたものとなっ
ている。これらトラック５０によって、上部プラットフォーム１２は、これらト
ラックの長さ及びプラットフォームにおける該トラックの位置に応じて、少なく
とも２０度、好ましくは少なくとも６０度傾斜できるものとされる。
ム１２が傾斜すると、プラットフォームは回転ベアリング２６の部分で回転し、
かつ、このプラットフォームと該プラットフォームの一方の側に位置するリフト
部材１４との間の、長手方向における相対的な移動が可能となっている。図６な
いし図９に示したこの好ましい実施形態による拡張傾斜プラットフォームでは、
前記トラック５０は、上部プラットフォームの一側のみに使用れさたものとなっ
ている。これらトラック５０によって、上部プラットフォーム１２は、これらト
ラックの長さ及びプラットフォームにおける該トラックの位置に応じて、少なく
とも２０度、好ましくは少なくとも６０度傾斜できるものとされる。
【００２７】 図１０及び図１１は本発明の他の実施形態を示すもので、四本のリフト部材１
４によって支持され、二方向傾斜が可能なプラットフォームを提供する。この実
施形態による第二の回転自由度が第三のモータ５２によって提供される。第三の
モータは、上部プラットフォーム１２を、図１ないし図３で述べたプラットフォ
ームの回転軸と非平行であるか、あるいは実質的に直角となる第二の回転軸回り
に回転させる。この第三のモータ５２は、リードネジ１８ａに沿って移動する一
方のナット２２ａに取り付けられている。該モータ５２の駆動軸５４は、往復部
材２４ａに取り付けられ、該往復部材をナット２２ａに対して回転させる。ある
いは、モータ５２は往復部材２４ａに取り付け、駆動軸５４をナット２２ａに接
続してもよい。
４によって支持され、二方向傾斜が可能なプラットフォームを提供する。この実
施形態による第二の回転自由度が第三のモータ５２によって提供される。第三の
モータは、上部プラットフォーム１２を、図１ないし図３で述べたプラットフォ
ームの回転軸と非平行であるか、あるいは実質的に直角となる第二の回転軸回り
に回転させる。この第三のモータ５２は、リードネジ１８ａに沿って移動する一
方のナット２２ａに取り付けられている。該モータ５２の駆動軸５４は、往復部
材２４ａに取り付けられ、該往復部材をナット２２ａに対して回転させる。ある
いは、モータ５２は往復部材２４ａに取り付け、駆動軸５４をナット２２ａに接
続してもよい。
【００２８】 プラットフォーム１２の反対側に対応するナット２２ｂは回転ベアリング５６
によって往復部材２４ｂに接続されており、前記第三のモータ５２をプラットフ
ォームを傾斜させるべく順方向又は逆方向に作動させた際に、双方の往復部材２
４ａ，２４ｂが共に回転できるようになっている。各リフト部材１４は、その下
端が、対応する往復部材２４ａ，２４ｂに下部回転ベアリング５８によって取り
付けられており、この下部回転ベアリング５８によって、往復部材が回転した際
のリフト部材と往復部材との間の回転動作が可能となっている。また、各リフト
部材１４の上端はジョイント２６ａによってプラットフォーム１２に接続されて
いる。ジョイント２６ａは球形ジョイント、ユニバーサルジョイント、回転ジョ
イント、又は可撓性ジョイントである。
によって往復部材２４ｂに接続されており、前記第三のモータ５２をプラットフ
ォームを傾斜させるべく順方向又は逆方向に作動させた際に、双方の往復部材２
４ａ，２４ｂが共に回転できるようになっている。各リフト部材１４は、その下
端が、対応する往復部材２４ａ，２４ｂに下部回転ベアリング５８によって取り
付けられており、この下部回転ベアリング５８によって、往復部材が回転した際
のリフト部材と往復部材との間の回転動作が可能となっている。また、各リフト
部材１４の上端はジョイント２６ａによってプラットフォーム１２に接続されて
いる。ジョイント２６ａは球形ジョイント、ユニバーサルジョイント、回転ジョ
イント、又は可撓性ジョイントである。
【００２９】 図１２ないし図１４は二方向傾斜プラットフォームの他の実施形態を示すもの
で、該プラットフォームには、三本のリフト部材１４ａ，１４ｂ，１４ｃ、及び
三つのモータ１６ａ，１６ｂ，５２が設けられている。第一及び第二のモータ１
６ａ，１６ｂはリードネジ１８を回転させてプラットフォーム１２を垂直方向に
傾斜させ、及び／又は、第一及び第二のリードネジ１８をつなぐ線と直交する第
一の回転軸Ｘ回りに該プラットフォームを回転させる。第三のモータ５２は、前
記第一の回転軸Ｘと実質的に直交する第二の回転軸Ｙ回りにプラットフォームを
回転させる。二方向傾斜を実現するにおいて、この第二の回転軸Ｙは第一の回転
軸Ｘと垂直である必要はない。第三のモータ５２は、図１０及び図１１に示す例
のように、プラットフォームの一側においてナット２２ａと往復部材２４ａとの
間に接続されている。第一及び第二のリフト部材１４ａ，１４ｂの下端はそれぞ
れ回転ベアリング５６によって往復部材２４ａに取り付けられている。プラット
フォーム１２における第三のモータ５２とは反対側は一本のリフト部材１４ｃに
よって支持されている。このリフト部材１４ｃは、第三のモータ５２に対して位
置合わせされており、プラットフォームを前記第二の軸回りに回転させることが
できるようになっている。これら第一、第二、第三のリフト部材１４ａ，１４ｂ
，１４ｃの各上端は、可撓性ジョイント又は回転ジョイント２６ａによってプラ
ットフォームに接続されている。第三のリフト部材１４ｃの下端は、回転カップ
リングを用いずに往復部材２４ｂに固定されている。
で、該プラットフォームには、三本のリフト部材１４ａ，１４ｂ，１４ｃ、及び
三つのモータ１６ａ，１６ｂ，５２が設けられている。第一及び第二のモータ１
６ａ，１６ｂはリードネジ１８を回転させてプラットフォーム１２を垂直方向に
傾斜させ、及び／又は、第一及び第二のリードネジ１８をつなぐ線と直交する第
一の回転軸Ｘ回りに該プラットフォームを回転させる。第三のモータ５２は、前
記第一の回転軸Ｘと実質的に直交する第二の回転軸Ｙ回りにプラットフォームを
回転させる。二方向傾斜を実現するにおいて、この第二の回転軸Ｙは第一の回転
軸Ｘと垂直である必要はない。第三のモータ５２は、図１０及び図１１に示す例
のように、プラットフォームの一側においてナット２２ａと往復部材２４ａとの
間に接続されている。第一及び第二のリフト部材１４ａ，１４ｂの下端はそれぞ
れ回転ベアリング５６によって往復部材２４ａに取り付けられている。プラット
フォーム１２における第三のモータ５２とは反対側は一本のリフト部材１４ｃに
よって支持されている。このリフト部材１４ｃは、第三のモータ５２に対して位
置合わせされており、プラットフォームを前記第二の軸回りに回転させることが
できるようになっている。これら第一、第二、第三のリフト部材１４ａ，１４ｂ
，１４ｃの各上端は、可撓性ジョイント又は回転ジョイント２６ａによってプラ
ットフォームに接続されている。第三のリフト部材１４ｃの下端は、回転カップ
リングを用いずに往復部材２４ｂに固定されている。
【００３０】 図１５ないし図１７は二方向傾斜プラットフォームの別の実施形態を示すもの
で、このものは三本のリフト部材１４ａ，１４ｂ，１４ｃ及び三つのモータ１６
ａ，１６ｂ，５２を備えている。第一及び第二のモータ１６ａ，１６ｂが回転軸
Ｘ回りの回転を担い、かつ第三のモータ５２が回転軸Ｙ回りの回転を担う。図１
５ないし図１７において、リフト部材１４ａ，１４ｂ，１４ｃと上部プラットフ
ォーム１２との間に三つのトラック５０又はプラットフォームスプラインが位置
しており、プラットフォームに、第一の回転軸Ｘ及び第二の回転軸Ｙの双方に沿
った拡張された傾斜が行えるものとされている。
で、このものは三本のリフト部材１４ａ，１４ｂ，１４ｃ及び三つのモータ１６
ａ，１６ｂ，５２を備えている。第一及び第二のモータ１６ａ，１６ｂが回転軸
Ｘ回りの回転を担い、かつ第三のモータ５２が回転軸Ｙ回りの回転を担う。図１
５ないし図１７において、リフト部材１４ａ，１４ｂ，１４ｃと上部プラットフ
ォーム１２との間に三つのトラック５０又はプラットフォームスプラインが位置
しており、プラットフォームに、第一の回転軸Ｘ及び第二の回転軸Ｙの双方に沿
った拡張された傾斜が行えるものとされている。
【００３１】 図１８及び図１９は、二方向傾斜プラットフォームの別の実施形態を示したも
ので、このものは、二方向傾斜のために、二本のリードネジ１８ａ，１８ｂと、
二つのリフト部材１４ａ，１４ｂと、三つのモータ１６ａ，１６ｂ，５２と、を
備えている。プラットフォーム１２は、二つの垂直リフト部材１４ａ，１４ｂに
二つの自由度を与える球形ジョイント７４又はその他のジョイントによって接続
されている。リフト部材１４ａ，１４ｂの下端は、二つの側方往復部材２４ａ，
２４ｂに固定され、かつ、回転ジョイント７６によって中央往復部材２４ｃに固
定されている。モータ１６ａ，１６ｂが回転することによってプラットフォーム
は、図１９に示すようにＸ軸回りに一次元的な回転をする。
ので、このものは、二方向傾斜のために、二本のリードネジ１８ａ，１８ｂと、
二つのリフト部材１４ａ，１４ｂと、三つのモータ１６ａ，１６ｂ，５２と、を
備えている。プラットフォーム１２は、二つの垂直リフト部材１４ａ，１４ｂに
二つの自由度を与える球形ジョイント７４又はその他のジョイントによって接続
されている。リフト部材１４ａ，１４ｂの下端は、二つの側方往復部材２４ａ，
２４ｂに固定され、かつ、回転ジョイント７６によって中央往復部材２４ｃに固
定されている。モータ１６ａ，１６ｂが回転することによってプラットフォーム
は、図１９に示すようにＸ軸回りに一次元的な回転をする。
【００３２】 プラットフォーム１２には、該プラットフォームから垂下する垂直延在部材７
８が固定されている。この垂直延在部材７８は、ロッド、ブラケット、プレート
、等の何れの伝達部材であってもよい。この垂直延在部材７８の下端は、プリズ
ム状ジョイント及び球形ジョイント８２によって摺動子８４に接続されている。
上面図である図１９に示される第三のモータ５２は前記中央往復部材２４ｃに取
り付けられている。モータ５２が回転すると、リードネジ８６及びナット８８か
らなるシステムによって、摺動子８４の全体が軸Ｘと平行となる方向に移動する
。
８が固定されている。この垂直延在部材７８は、ロッド、ブラケット、プレート
、等の何れの伝達部材であってもよい。この垂直延在部材７８の下端は、プリズ
ム状ジョイント及び球形ジョイント８２によって摺動子８４に接続されている。
上面図である図１９に示される第三のモータ５２は前記中央往復部材２４ｃに取
り付けられている。モータ５２が回転すると、リードネジ８６及びナット８８か
らなるシステムによって、摺動子８４の全体が軸Ｘと平行となる方向に移動する
。
【００３３】 作動について説明すれば、モータ１６ａ，１６ｂがプラットフォーム１２を軸
Ｘ回りに回転させ、一方、モータ５２がプラットフォームを軸Ｙ回りに回転させ
る。モータ５２が回転することによって、摺動子８４全体が移動し、これによっ
て前記垂直延在部材７８の下端が変位し、プラットフォーム１２を前記球形ジョ
イントにて回転させる。
Ｘ回りに回転させ、一方、モータ５２がプラットフォームを軸Ｙ回りに回転させ
る。モータ５２が回転することによって、摺動子８４全体が移動し、これによっ
て前記垂直延在部材７８の下端が変位し、プラットフォーム１２を前記球形ジョ
イントにて回転させる。
【００３４】 図２０、図２１、及び図２３はそれぞれ、本発明による一方向傾斜プラットフ
ォームの二段積みアッセンブリを示す側面図、正面図、及び上面図である。この
二段積み一方向傾斜プラットフォームは、一体となって、ロボットアーム又はそ
の他の構成体のための多方向傾斜支持体を提供するものである。本実施形態によ
る積み重ねプラットフォームアッセンブリを以下に説明するにおいては、下方の
第一のプラットフォーム及びそれに関連した部材に対して符号の頭の数字として
１付し、かつ上方の第二のプラットフォーム及びそれに関連した部材に対して符
号の頭の数字として２を付すものとする。
ォームの二段積みアッセンブリを示す側面図、正面図、及び上面図である。この
二段積み一方向傾斜プラットフォームは、一体となって、ロボットアーム又はそ
の他の構成体のための多方向傾斜支持体を提供するものである。本実施形態によ
る積み重ねプラットフォームアッセンブリを以下に説明するにおいては、下方の
第一のプラットフォーム及びそれに関連した部材に対して符号の頭の数字として
１付し、かつ上方の第二のプラットフォーム及びそれに関連した部材に対して符
号の頭の数字として２を付すものとする。
【００３５】 この積み重ねプラットフォームアッセンブリの第一の下部プラットフォームは
ベース１１０と、上部プラットフォーム１１２と、四つの垂直可動リフト部材１
１４とを備えている。プラットフォーム１１２をベース１１０に対して引き上げ
かつ傾斜させるために複数のモータ１１６が設けられている。これらモータ１１
６は同時に作動させることによりプラットフォーム１１２をベース１１０に対し
て昇降させること、又は、それぞれを異なる速度で作動させることによりプラッ
トフォームをベースに対して傾斜させることができる。各モータ１１６は垂直方
向に設けられたリードネジ１１８を有している。これらリードネジは、各リード
ネジに位置したナット１２２をこれらリードネジに沿った縦方向に移動させる。
各ナット１２２には、リフト部材１１４を垂直方向に移動させるための往復部材
１２４が取り付けられている。さらに、リフト部材１１４とプラットフォーム１
１２との間に回転ベアリング１２６が取り付けられており、リフト部材とプラッ
トフォームとが相対移動できるものとなっている。図２３に示すように、第一の
下部プラットフォーム１１２は第一の回転軸Ｘ回りに回転可能である。
ベース１１０と、上部プラットフォーム１１２と、四つの垂直可動リフト部材１
１４とを備えている。プラットフォーム１１２をベース１１０に対して引き上げ
かつ傾斜させるために複数のモータ１１６が設けられている。これらモータ１１
６は同時に作動させることによりプラットフォーム１１２をベース１１０に対し
て昇降させること、又は、それぞれを異なる速度で作動させることによりプラッ
トフォームをベースに対して傾斜させることができる。各モータ１１６は垂直方
向に設けられたリードネジ１１８を有している。これらリードネジは、各リード
ネジに位置したナット１２２をこれらリードネジに沿った縦方向に移動させる。
各ナット１２２には、リフト部材１１４を垂直方向に移動させるための往復部材
１２４が取り付けられている。さらに、リフト部材１１４とプラットフォーム１
１２との間に回転ベアリング１２６が取り付けられており、リフト部材とプラッ
トフォームとが相対移動できるものとなっている。図２３に示すように、第一の
下部プラットフォーム１１２は第一の回転軸Ｘ回りに回転可能である。
【００３６】 第二の上部一方向傾斜プラットフォームは、前記第一の一方向傾斜プラットフ
ォームのプラットフォーム１１２に垂直柱７０によって固定されたベース２１０
を備えている。また、この上部一方向傾斜プラットフォームはロボット支持プラ
ットフォーム２１２と、四本の垂直可動リフト部材２１４と、上部プラットフォ
ーム２１２をベース２１０に対して引き上げかつ傾斜させるたの二つのモータ２
１６とを備えている。これら二つのモータ２１６はそれぞれ、四本の垂直可動リ
フト部材２１４のうちの二本を、これらリフト部材が取り付けられた二つの往復
部材２２４を昇降させることによって作動させる。これらモータ２１６を同時に
作動させて、前記ロボットアーム機構が取り付けられた上部プラットフォーム２
１２を昇降させることができる。あるいは、これら二つのモータ２１６を異なっ
た速度で作動させて、上部プラットフォーム２１２をベース２１０に対して傾斜
させることができる。前記下部一方向傾斜プラットフォームと同様に、この上部
一方向傾斜プラットフォームは、リードネジ２１８と、このリードネジに沿って
移動可能なナット２２２と、前記リフト部材２１４の頂部に設けられた回転ベア
リング２２６と、を備えたものとなっている。上部一方向プラットフォーム２１
２は、図２３に示す第二の回転軸Ｙ回りに回転可能であり、かつ下部プラットフ
ォーム１１２の動きによって第一の回転軸Ｘ回りに回転可能である。
ォームのプラットフォーム１１２に垂直柱７０によって固定されたベース２１０
を備えている。また、この上部一方向傾斜プラットフォームはロボット支持プラ
ットフォーム２１２と、四本の垂直可動リフト部材２１４と、上部プラットフォ
ーム２１２をベース２１０に対して引き上げかつ傾斜させるたの二つのモータ２
１６とを備えている。これら二つのモータ２１６はそれぞれ、四本の垂直可動リ
フト部材２１４のうちの二本を、これらリフト部材が取り付けられた二つの往復
部材２２４を昇降させることによって作動させる。これらモータ２１６を同時に
作動させて、前記ロボットアーム機構が取り付けられた上部プラットフォーム２
１２を昇降させることができる。あるいは、これら二つのモータ２１６を異なっ
た速度で作動させて、上部プラットフォーム２１２をベース２１０に対して傾斜
させることができる。前記下部一方向傾斜プラットフォームと同様に、この上部
一方向傾斜プラットフォームは、リードネジ２１８と、このリードネジに沿って
移動可能なナット２２２と、前記リフト部材２１４の頂部に設けられた回転ベア
リング２２６と、を備えたものとなっている。上部一方向プラットフォーム２１
２は、図２３に示す第二の回転軸Ｙ回りに回転可能であり、かつ下部プラットフ
ォーム１１２の動きによって第一の回転軸Ｘ回りに回転可能である。
【００３７】 図２２はロボットアーム機構１００を示している。該ロボットアーム機構は、
端部作動体１０１とそれに関連したモータ１０２とを有している。このアーム機
構１００は、本発明による多方向傾斜プラットフォームに取り付けられている。
がい多方向傾斜プラットフォームシステムは、上記した一方向傾斜プラットフォ
ームを三つ有したものとなっている。特に、三つのプラットフォームシステムの
各上部プラットフォーム１１２，２１２，３１２を図２２に示してある。
端部作動体１０１とそれに関連したモータ１０２とを有している。このアーム機
構１００は、本発明による多方向傾斜プラットフォームに取り付けられている。
がい多方向傾斜プラットフォームシステムは、上記した一方向傾斜プラットフォ
ームを三つ有したものとなっている。特に、三つのプラットフォームシステムの
各上部プラットフォーム１１２，２１２，３１２を図２２に示してある。
【００３８】 図２４及び図２５はそれぞれ、積み重ねられた四つのプラットフォームを備え
る多方向傾斜プラットフォームの側面図及び正面図である。この多方向傾斜プラ
ットフォームシステムは、図２０ないし図２３を用いて説明したものと同様に作
動する。図２２に示した四段積みプラットフォームのそれぞれの符号の頭には符
号１ないし４を付してある。図に示すように、各モータは、常にリードネジの下
部に位置するものとは限らず、ギア又はベルトシステムを介してリードネジの側
方に位置させてリードネジを回転するようにしてもよい。
る多方向傾斜プラットフォームの側面図及び正面図である。この多方向傾斜プラ
ットフォームシステムは、図２０ないし図２３を用いて説明したものと同様に作
動する。図２２に示した四段積みプラットフォームのそれぞれの符号の頭には符
号１ないし４を付してある。図に示すように、各モータは、常にリードネジの下
部に位置するものとは限らず、ギア又はベルトシステムを介してリードネジの側
方に位置させてリードネジを回転するようにしてもよい。
【００３９】 以上、本発明を、重畳され連続した各プラットフォームがそれらの回転軸に対
して互いに約９０度ずれて配置された矩形のプラットフォームについて説明した
が、本発明ではプラットフォームについてその他の配置構成も採り得ることに留
意すべきである。さらに、プラットフォームは、二本、三本、四本、あるいは、
より安定性を高めるためにそれ以上の本数のリフト部材１４を用いることが可能
である。
して互いに約９０度ずれて配置された矩形のプラットフォームについて説明した
が、本発明ではプラットフォームについてその他の配置構成も採り得ることに留
意すべきである。さらに、プラットフォームは、二本、三本、四本、あるいは、
より安定性を高めるためにそれ以上の本数のリフト部材１４を用いることが可能
である。
【００４０】 さらに、上記した本発明の種々の態様は、それらを独立で、あるいは組み合わ
せて使用することができる。例えば、上述した何れかの実施態様には、移動経路
の延長、単一モータによる伝達システム、さらなる自由度のためのモータの追加
、あるいは上記したその他の構成を加えることができる。
せて使用することができる。例えば、上述した何れかの実施態様には、移動経路
の延長、単一モータによる伝達システム、さらなる自由度のためのモータの追加
、あるいは上記したその他の構成を加えることができる。
【００４１】 以上、本発明を好ましい実施形態を例として説明したが、当業者には、本発明
の範囲内での種々の変更及び改良、及び均等物の採用が可能であることは明らか
であろう。
の範囲内での種々の変更及び改良、及び均等物の採用が可能であることは明らか
であろう。
【図１】 本発明による一方向傾斜プラットフォームの概略正面図である。
【図２】 図１の一方向傾斜プラットフォームの概略側面図である。
【図３】 プラットフォームの傾斜状態を示した一方向傾斜プラットフォー
ムの概略正面図である。
ムの概略正面図である。
【図４】 可撓性カップリングを備えた一方向傾斜プラットフォームの別の
実施形態の概略正面図である。
実施形態の概略正面図である。
【図５】 単一モータ及び伝達システムを備えた一方向傾斜プラットフォー
ムの他の実施形態を示す概略正面図である。
ムの他の実施形態を示す概略正面図である。
【図６】 拡張された傾斜可能性を有した一方向傾斜プラットフォームを示
す概略側面図である。
す概略側面図である。
【図７】 図６に示した拡張された傾斜可能性を有した一方向傾斜プラット
フォームを示す概略正面図である。
フォームを示す概略正面図である。
【図８】 図６に示した拡張された傾斜可能性を有した一方向傾斜プラット
フォームを示す概略上面図である。
フォームを示す概略上面図である。
【図９】 図６に示した拡張された傾斜可能性を有した一方向傾斜プラット
フォームの傾斜状態を示す概略正面図である。
フォームの傾斜状態を示す概略正面図である。
【図１０】 本発明の他の実施形態による二方向傾斜プラットフォームの概
略側面図である。
略側面図である。
【図１１】 図１０に示す二方向傾斜プラットフォームの概略正面図である
。
。
【図１２】 他の実施形態による三つの垂直リフト部材を有した二方向傾斜
プラットフォームの概略側面図である。
プラットフォームの概略側面図である。
【図１３】 図１２に示す二方向傾斜プラットフォームの概略正面図である
。
。
【図１４】 図１２の二方向傾斜プラットフォームの概略上面図である。
【図１５】 三つの垂直リフト部材及び拡張された傾斜可能性を有した二方
向傾斜プラットフォームの概略側面図である。
向傾斜プラットフォームの概略側面図である。
【図１６】 図１５に示した伸張された二方向傾斜プラットフォームの概略
正面図である。
正面図である。
【図１７】 図１５に示した伸張された二方向傾斜プラットフォームの概略
上面図である。
上面図である。
【図１８】 二つの垂直リフト部材を有した二方向傾斜プラットフォームの
概略側面図である。
概略側面図である。
【図１９】 図１８に示す二方向傾斜プラットフォームの概略上面図である
。
。
【図２０】 本発明による二つの一方向傾斜プラットフォームのアッセンブ
リを示す概略側面図である。
リを示す概略側面図である。
【図２１】 図２０に示す二つの一方向傾斜プラットフォームのアッセンブ
リの概略正面図である。
リの概略正面図である。
【図２２】 重ねられた三つのプラットフォームを備えた多方向傾斜プラッ
トフォームに取り付けられたロボットアーム機構の側面図である。
トフォームに取り付けられたロボットアーム機構の側面図である。
【図２３】 図２０に示す二つの一方向傾斜プラットフォームのアッセンブ
リの概略上面図である。
リの概略上面図である。
【図２４】 重ねられた四つのプラットフォームを備えた多方向傾斜プラッ
トフォームの側面図である。
トフォームの側面図である。
【図２５】 図２４に示す四つの重ねられたプラットフォームを備えた多方
向傾斜プラットフォームの正面図である。
向傾斜プラットフォームの正面図である。
１０，１１０，２１０ ベース １２，１１２，２１２，３１２ プラットフォーム １４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１１４，２１４ リフト部材 １６，１６ａ，１６ｂ，３６，５２，１０２，１１６，２１６ モータ １８，１８ａ，１８ｂ，８６，１１８，２１８ リードネジ ２０，２６，２８，５６，５８，１２６，２２６ ベアリング ２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，１２４，２２４ 往復部材
Claims (19)
- 【請求項１】 ベースと、 前記ベースに対して移動可能とされかつロボットアームを支持するための支持
面を有した支持プラットフォームと、 上端部、下端部、及び長手軸をそれぞれ有しかつ互いに略平行に延在した第一
及び第二の直線状延在部材と、 前記第一及び第二の直線状延在部材の各上端部を前記支持プラットフォームに
接続する第一及び第二の回転ジョイントと、 前記第一の直線状延在部材を前記第一の直線状延在部材の長手軸と平行となる
方向に第一の速度で駆動する第一の駆動機構と、 前記第二の直線状延在部材を前記第二の直線状延在部材の長手軸と平行となる
方向に第二の速度で駆動する第二の駆動機構と、 を備え、 前記第二の速度を前記第一の速度と異ならせることによって前記支持プラット
フォームを前記ベースに対して一次元内で傾斜させることを特徴とする一方向に
傾斜可能なプラットフォーム。 - 【請求項２】 請求項１記載の一方向に傾斜可能なプラットフォームにおい
て、前記第一の駆動機構は第一の駆動軸を有した第一のモータを備え、かつ前記
第一の直線状延在部材は、前記駆動軸の回転に応じて前記第一の直線状延在部材
の前記長手軸と平行となる方向に移動可能な第一の支持部材に接続されているこ
とを特徴とする一方向に傾斜可能なプラットフォーム。 - 【請求項３】 請求項２記載の一方向に傾斜可能なプラットフォームにおい
て、前記第二の駆動機構は第二の駆動軸を有した第二のモータを備え、かつ前記
第二の直線状延在部材は、前記駆動軸の回転に応じて前記第二の直線状延在部材
の前記長手軸と平行となる方向に移動可能な第二の支持部材に接続されているこ
とを特徴とする一方向に傾斜可能なプラットフォーム。 - 【請求項４】 請求項２記載の一方向に傾斜可能なプラットフォームにおい
て、 前記第二の駆動機構は、ギアシステムを介して前記第一のモータの前記第一の
駆動軸に接続された第二の駆動軸を備えており、前記ギアシステムは前記第二の
駆動軸を前記第一の駆動軸と異なる速度で回転させることが可能であり、 かつ、前記第二の直線状延在部材は、前記第二の駆動軸の回転に応じて該第二
の直線状延在部材の前記長手軸と平行となる方向に移動可能とされた第二の支持
部材に接続されている、 ことを特徴とする一方向に傾斜可能なプラットフォーム。 - 【請求項５】 請求項１記載の一方向に傾斜可能なプラットフォームにおい
て、前記第一の駆動機構は、第一のモータの出力軸に接続された第一のリードネ
ジと、該第一のリードネジの回転によって該第一のリードネジに沿って長手方向
に移動する第一の支持部材と、を備えることを特徴とする一方向に傾斜可能なプ
ラットフォーム。 - 【請求項６】 請求項５記載の一方向に傾斜可能なプラットフォームにおい
て、前記第一の駆動機構は、第二のモータの出力軸に接続された第二のリードネ
ジと、該第二のリードネジの回転によって該第二のリードネジに沿って長手方向
に移動する第二の支持部材と、を備えることを特徴とする一方向に傾斜可能なプ
ラットフォーム。 - 【請求項７】 請求項５記載の一方向に傾斜可能なプラットフォームにおい
て、前記第一の直線状延在部材及び第三の直線状延在部材は、前記リードネジの
回転に応じて長手方向に移動する前記支持部材に取り付けられていることを特徴
とする一方向に傾斜可能なプラットフォーム。 - 【請求項８】 請求項１記載の一方向に傾斜可能なプラットフォームにおい
て、前記第一及び第二の回転ジョイントは、プラスチックジョイント、ゴムジョ
イント、及びバネジョイントの何れかである可撓性カップリングによって構成さ
れていることを特徴とする一方向に傾斜可能なプラットフォーム。 - 【請求項９】 請求項１記載の一方向に傾斜可能なプラットフォームにおい
て、前記第一及び第二の回転ジョイントはボール・ソケットジョイントであるこ
とを特徴とする一方向に傾斜可能なプラットフォーム。 - 【請求項１０】 請求項１記載の一方向に傾斜可能なプラットフォームにお
いて、前記第一の直線状延在部材の前記上端と前記支持プラットフォームとの間
にスプラインが設けられ、これにより、前記支持プラットフォームと前記第一の
直線状延在部材との間で、第一の直線状延在部材の前記長手軸と略直交する方向
の相対移動が可能とされていることを特徴とする一方向に傾斜可能なプラットフ
ォーム。 - 【請求項１１】 請求項１記載の一方向に傾斜可能なプラットフォームにお
いて、前記第一及び第二の直線状延在部材の長手軸と略直交する軸回りに前記支
持プラットフォームを回転させる手段を備え、これにより第二の回転自由度が得
られていることを特徴とする一方向に傾斜可能なプラットフォーム。 - 【請求項１２】 請求項１記載の一方向に傾斜可能なプラットフォームにお
いて、前記支持プラットフォーム上に第二の一方向に傾斜可能なプラットフォー
ムが取り付けられており、該第二の一方向に傾斜可能なプラットフォームは、前
記支持プラットフォームの回転方向と略直交する回転方向を有した第二のプラッ
トフォームを備えていることを特徴とする一方向に傾斜可能なプラットフォーム
。 - 【請求項１３】 請求項１記載の一方向に傾斜可能なプラットフォームにお
いて、前記第一及び第二の駆動機構は、前記第一及び第二の直線状延在部材を長
手方向に移動させて前記支持プラットフォームを回転軸回りに回転させる第一及
び第二のモータを備えていることを特徴とする一方向に傾斜可能なプラットフォ
ーム。 - 【請求項１４】 請求項１３記載の一方向に傾斜可能なプラットフォームに
おいて、前記支持プラットフォームを二つの回転自由度によって回転させるため
に、前記支持プラットフォームを第二の軸回りに回転させる第三のモータを備え
ていることを特徴とする一方向に傾斜可能なプラットフォーム。 - 【請求項１５】 ベースと、 前記ベースに対して移動可能とされかつロボットアームを支持するための支持
面を有した支持プラットフォームと、 移動可能な第一の往復部材に支持された第一及び第二の直線状延在部材と、 移動可能な第二の往復部材に支持された第三及び第四の直線状延在部材と、 前記直線状延在部材の各々の上端部を前記支持プラットフォームに接続する複
数の回転ジョイントと、 前記第一の往復部材を第一の方向に移動させる第一の駆動機構と、 前記第二の往復部材を前記第一の方向と実質的に平行となる第二の方向に動か
す第二の駆動機構と、 を備え、 前記第一の駆動機構及び第二の駆動機構が前記第一及び第二の往復部材を異な
る速度で駆動させた際に前記支持プラットフォームが前記ベースに対して傾くよ
う構成されていることを特徴する一方向に傾斜可能なプラットフォーム。 - 【請求項１６】 請求項１５記載の一方向に傾斜可能なプラットフォームに
おいて、前記第一の駆動機構は、第一のモータ及び第一の回転可能なリードネジ
を備え、第一のリードネジが、前記第一の往復部材を支持し、かつ前記第一のモ
ータによって該第一のリードネジが回転された際に前記第一の往復部材を該第一
のリードネジと実質的に平行となる方向に移動させることを特徴とする一方向に
傾斜可能なプラットフォーム。 - 【請求項１７】 請求項１６記載の一方向に傾斜可能なプラットフォームに
おいて、前記第二の駆動機構は、第二のモータ及び第二の回転可能なリードネジ
を備え、第二のリードネジが、前記第二の往復部材を支持し、かつ前記第二のモ
ータによって該第二のリードネジが回転された際に前記第二の往復部材を該第二
のリードネジと実質的に平行となる方向に移動させることを特徴とする一方向に
傾斜可能なプラットフォーム。 - 【請求項１８】 請求項１５記載の一方向に傾斜可能なプラットフォームに
おいて、複数の前記回転ジョイントは、可撓性カップリング、バネ、ボール・ソ
ケットジョイント、及びヒンジから構成される群から選択されたものであること
を特徴する一方向に傾斜可能なプラットフォーム。 - 【請求項１９】 請求項１５記載の一方向に傾斜可能なプラットフォームに
おいて、前記直線状延在部材の各々は、該直線状延在部材の長手軸と平行となる
方向に移動可能であり、かつ、該長手軸と平行となる方向以外の方向には実質的
に移動不能とされていることを特徴とする一方向に傾斜可能なプラットフォーム
。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/072,708 | 1998-05-05 | ||
| US09/072,708 US6085670A (en) | 1998-05-05 | 1998-05-05 | Tiltable Z-axis platform based on uni-directional tilt platform |
| PCT/US1999/006544 WO1999056595A1 (en) | 1998-05-05 | 1999-04-21 | Tiltable z-axis platform based on uni-directional tilt platform |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002512900A true JP2002512900A (ja) | 2002-05-08 |
Family
ID=22109287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000546636A Pending JP2002512900A (ja) | 1998-05-05 | 1999-04-21 | 一方向傾斜プラットフォームに基づく傾斜可能なｚ軸プラットフォーム |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6085670A (ja) |
| EP (1) | EP1076500B1 (ja) |
| JP (1) | JP2002512900A (ja) |
| DE (1) | DE69941622D1 (ja) |
| WO (1) | WO1999056595A1 (ja) |
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- 1998-05-05 US US09/072,708 patent/US6085670A/en not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-04-21 WO PCT/US1999/006544 patent/WO1999056595A1/en active Application Filing
- 1999-04-21 JP JP2000546636A patent/JP2002512900A/ja active Pending
- 1999-04-21 DE DE69941622T patent/DE69941622D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-04-21 EP EP99918439A patent/EP1076500B1/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|
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