JP4303628B2 - 複軸移動可能な搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも２軸の移動・停止を可能にした複軸移動可能な搬送装置に関する。

従来より、１つの駆動モータで２軸の動作・停止を可能にした装置が提案されている（たとえば、特許文献１、２参照）
特開平９−２５０６８７公報（第２−３頁，図１） 特開平４−８４０１号公報（第２−３頁，図１）

しかし、前記従来の装置では、互いに直交する２軸方向への搬送を行うことができない。

したがって、本発明の目的は、１つの駆動モータの駆動により互いに直交する２軸を含む複軸の移動・停止が可能な搬送装置を提供することである。

前記目的を達成するために、本第１発明は、１つの駆動モータにより互いに概ね直交する第１および第２方向の２軸を含む複軸の移動・停止を可能にした複軸移動可能な搬送装置であって、駆動モータにより回転駆動する第１および第２駆動プーリと、前記第１または第２駆動プーリのうちいずれか一方のみを選択して前記駆動モータの回転を前記第１または第２駆動プーリに伝達する選択手段と、前記第１駆動プーリに巻回された第１歯付ベルトと、前記第２駆動プーリに巻回された第２歯付ベルトと、前記第１歯付ベルトに取り付けられた第１取付部と、前記第２歯付ベルトに取り付けられた第２取付部と、前記第１取付部を第１方向に案内する第１リニアガイドと、前記第２取付部を第２方向に案内する第２リニアガイドとを備え、前記第１駆動プーリの回転による前記第１取付部の第１方向への移動と、前記第２駆動プーリの回転による前記第２取付部の第２方向への移動とを１つの駆動モータの駆動により可能としたことを特徴とする。

前記第１歯付ベルトは前記第１駆動プーリと第１従動プーリとに無端状に巻回され、前記第１従動プーリは前記第１駆動プーリに対し第１方向に離間しており、前記第２歯付ベルトは前記第２駆動プーリと、一対の第２従動プーリとに無端状に巻回され、前記一対の第２従動プーリが第２方向に互いに離間している。

本第１発明によれば、１つの駆動モータの駆動により互いに直交する２つの方向への移動、すなわち、２軸移動が可能となる。

前記選択手段の具体的な構成としては、たとえば、前記第１および第２駆動プーリのうち、回転抵抗が小さい方の駆動プーリを回転させ、一方、回転抵抗の大きい方の駆動プーリを回転させない差動（ディファレンシャル）装置と、前記第１および第２駆動プーリの回転抵抗を変更する変更手段とを備えているのが好ましい。

一方、第２発明は、１つの駆動モータにより互いに概ね直交する第１および第２方向の２軸を含む複軸の移動・停止を可能にした複軸移動可能な搬送装置であって、固定フレームと、前記固定フレームに対し第１方向に移動可能に取り付けられた第１スライダと、前記第１スライダに対し第２方向に移動可能に取り付けられた第２スライダと、前記第１および第２スライダが移動しないようにロックする第１および第２ロック手段と、前記固定フレームに回転自在に取り付けられた駆動プーリおよび従動プーリと、前記第１スライダに回転自在に取り付けられた移動プーリおよび一対のテンションローラと、前記３つのプーリの外周に巻回された無端状の歯付ベルトとを備え、前記従動プーリが前記駆動プーリに対し第１方向に離間した位置に配置され、前記移動プーリが前記駆動プーリおよび従動プーリに対し第２方向に離間した位置に配置され、このように３つの前記プーリが配置されていると共に、前記テンションローラが前記移動プーリに対し第２方向に離間した位置で歯付ベルトの外側に接触していることで、前記無端状の歯付ベルトが概ね凸字状に巻回された部分を有している。

前記第１ロック手段が第１スライダを移動させないようにした状態では、駆動モータの駆動により前記３つのプーリおよびテンションローラが回転して前記歯付ベルトが周回することで、前記第２スライダが第２方向に移動する。
一方、前記第２ロック手段が第２スライダを移動させないようにした状態では、前記移動プーリおよびテンションローラが回転せずに、前記駆動プーリおよび従動プーリのみが回転することで、前記第１スライダが第１方向に移動する。

本第２発明によれば、差動装置のように複雑な機構を用いずに、１つの無端状の歯付ベルトにより２軸移動を実現できるから、移動誤差が生じ難く搬送の位置精度を著しく向上させることができる。

なお、第２発明においては、前記第２スライダを第１および第２方向の双方に概ね直交する第３方向に移動可能に設けてもよい。

前記第２ロック手段は、前記テンションローラと移動プーリ間の歯付ベルトを挟んで周回させないようにするのが好ましい。

また、第２発明においては、前記第１および第２方向の双方に概ね直交する第３方向に移動可能な昇降ベースを前記第２スライダに対し移動可能に取り付け、前記昇降ベースを第３方向に移動させるための送り機構と、駆動モータＭの回転を前記送り機構に伝達して前記送り機構を動作させる第２移動プーリと、前記昇降ベースが第２スライダに対し相対移動しないようにロックする第３ロック手段とを設け、前記第１スライダに設けられた第１移動プーリとテンションローラ間の歯付ベルトが前記第２移動プーリの外周に巻回され、前記第１ロック手段が第１スライダを移動させないようにした状態において、前記第３ロック手段が昇降スライダの移動を許容した状態では、駆動モータの回転により前記歯付ベルトが周回して前記第２移動プーリが回転することで、前記昇降ベースが第３方向に移動し、一方、前記第３ロック手段が昇降スライダを移動させないようにした状態では、前記第２移動プーリが回転しないことで、前記第２スライダが第２方向に移動するようにしてもよい。

このようにすれば、１つの駆動モータの駆動により互いに直交する３つの方向への移動、すなわち、３軸移動が可能となる。

さらに、本第１および第２発明においては、前記第１および第２方向の双方に概ね直交する第３方向に、前記駆動モータの駆動により移動される移動部を更に備えていてもよい。

〔実施例１〕
以下、第１発明にかかる搬送装置の一実施例を図１〜３を用いて説明する。
全体構成：
図１に示すように、本搬送装置は、２軸の移動・停止が可能な搬送装置であり、第１方向Ｄ１に移動可能なツール取付部（第１取付部）１０と、前記第１方向Ｄ１に概ね直交する第２方向Ｄ２に移動可能な第２取付部２０とを備えている。ツール取付部１０は、第２取付部２０の上方に設けられている。

たとえば、第２取付部２０に電子基板等の被加工部材を固定し、ツール取付部１０に半田ごてや電動ドライバ等の加工器具を取り付けて、ツール取付部１０を第１方向Ｄ１に、第２取付部２０を第２方向Ｄ２に移動させることにより、電子基板等に任意の位置で半田付けやネジ締めなどの加工作業を自動で行うことが可能である。

本搬送装置は、下固定ベース５、柱６，７および桁８を備えている。柱６，７は、第１方向Ｄ１に離間して下固定ベース５の両端部に略鉛直方向に立設されている。桁８は、前記柱６，７に架け渡されており、柱６，７および桁８は、下固定ベース５上に門型に形成されている。

図２は、本搬送装置の要部を示す分解斜視図である。
下固定ベース５の鉛直方向に設けられた柱６，７のうち、一方の柱６の上端には駆動モータＭが設けられており、駆動モータＭの下方には、後述する差動装置３が設けられている。

前記桁８（図１）内には、上固定ベース９が設けられている。上固定ベース９には、ツール取付部１０を移動させるための第１スライダユニット１が設けられており、下固定ベース５には、第２取付部２０を移動させるための第２スライダユニット２が設けられている。

第１スライダユニット１：
上固定ベース９には、駆動モータＭによって回転駆動される第１駆動プーリ１１と、第１従動プーリ１２とが設けられている。第１駆動プーリ１１および第１従動プーリ１２は、第１方向Ｄ１に離間して設けられており、該第１駆動プーリ１１、第１従動プーリ１２間には無端状の第１歯付ベルト１３が巻回されている。第１駆動プーリ１１は、第１歯付ベルト１３に噛み合う歯付プーリにより構成されている。

第１歯付ベルト１３の片側には、第１ベルト固定具１５が固定されており、該ベルト固定具１５には、種々の加工器具等を取り付けるためのツール取付部（第１取付部）１０が固定されている。

ツール取付部１０の下部には第１スライダ１７が固定されている。上固定ベース９上には、第１スライダ１７を第１方向Ｄ１に案内する第１リニアガイド１６が設けられている。ツール取付部１０は、第１スライダ１７を介して第１リニアガイド１６に案内され、第１方向Ｄ１にスライド移動可能である。

したがって、駆動モータＭにより第１駆動プーリ１１が回転駆動されると、第１歯付ベルト１３が第１駆動プーリ１１と第１従動プーリ１２との間を移動し、該第１歯付ベルト１３に取り付けたツール取付部１０が、第１リニアガイド１６に案内されて第１方向Ｄ１に往復動される。

第１歯付ベルト１３には、第１歯付ベルト１３を挟持することにより、第１歯付ベルト１３の移動を禁止するための第１ブレーキ１８が設けられている。したがって、第１ブレーキ１８および第１歯付ベルト１３は、第１駆動プーリ１１の回転抵抗を変更する変更手段を構成している。
第１ブレーキ１８としては、たとえば、エアの注入により作動するエアブレーキや、ソレノイド（電磁弁）を用いることができる。

第２スライダユニット２：
下固定ベース５には、駆動モータＭによって回転駆動される第２駆動プーリ２１、一対の第２従動プーリ２２，２２、および一対のテンションローラ２４，２４が設けられている。

第２従動プーリ２２，２２は、第２方向Ｄ２に互いに離間して設けられており、第２駆動プーリ２１は、第１駆動プーリ１１の直下に設けられている。
第２駆動プーリ２１および第２従動プーリ２２，２２には、無端状の第２歯付ベルト２３が架け渡されており、テンションローラ２４は、第２駆動プーリ２１に対し第１方向Ｄ１に離間した位置で第２歯付ベルト２３の外側から第２歯付ベルト２３に接している。そのため、第２歯付ベルト２３は、略「Ｔ」字状に巻回されている。なお、第２駆動プーリ２１は第２歯付ベルト２３に噛み合う歯付プーリにより構成されている。

第２歯付ベルト２３には、ベルト固定具２５が固定されている。ベルト固定具２５は、第２歯付ベルト２３の第２従動プーリ２２，２２間における直線部分に固定されている。ベルト固定具２５には、電子基板等の被加工部材等を取り付けるための第２取付部２０が固定されている。第２取付部２０の下部には第２スライダ２７が固定されている。

下固定ベース５には、第２スライダ２７を第２方向Ｄ２に案内する第２リニアガイド２６が設けられている。第２リニアガイド２６は、第２従動プーリ２２，２２間を結ぶ直線と概ね平行に設けられている。第２取付部２０は、第２スライダ２７を介して第２リニアガイド２６に案内され、第２方向Ｄ２にスライド移動可能である。

したがって、駆動モータＭにより第２駆動プーリ２１が回転駆動されると、第２歯付ベルト２３が移動され、該第２歯付ベルト２３に取り付けた第２取付部２０が第２リニアガイド２６に案内されて第２方向Ｄ２に往復動される。

第２歯付ベルト２３には、第２歯付ベルト２３を挟持して、第２歯付ベルト２３の移動を禁止するための第２ブレーキ２８が設けられている。第２ブレーキ２８としては、前記第１ブレーキ１８と同様な装置を用いることができる。
したがって、第２ブレーキ２８および第２歯付ベルト２３は、第２駆動プーリ２１の回転抵抗を変更する変更手段を構成している。

差動装置３：
図３（ａ）は差動装置３を示す一部破断した斜視図である。
図３（ａ）に示すように、差動装置（ディファレンシャル装置）３は、たとえば、３つのカサ歯車３１，３２，３３を備えた差動カサ歯車装置からなる。

駆動モータＭから延びる第１駆動軸４１の下端には、駆動歯車３１が設けられている。一方、駆動歯車３１に対向する位置に設けられた従動歯車３３は、第２駆動プーリ２１の回転軸を構成する第２駆動軸４２の上端に設けられている。駆動歯車３１と従動歯車３３とに噛み合うナカダチ車３２は、ギアケース３０に設けた回転軸４３を中心に回転可能に設けられている。

前記駆動モータＭは、一方の柱６（図１）に取り付けられたモータベース４５に固定されている。前記ギアケース３０は、ベアリング４６を介して、モータベース４５に対して回転自在に取り付けられている。ギアケース３０の下端部３０ｄは、第１駆動プーリ１１に固定され、第１駆動プーリ１１の回転軸を構成している。
一方、前記第１駆動軸４１および第２駆動軸４２は、ギアケース３０に対して回転自在に設けられている。

前記第１ブレーキ１８（図２）を作動させ、第１歯付ベルト１３を制動すると、第１駆動プーリ１１の回転抵抗が大きくなり、第１駆動プーリ１１に固定されたギアケース３０の回転が禁止される。
ここで、駆動モータＭによって第１駆動軸４１を回転させると、第１駆動軸４１の下端に設けられた駆動歯車３１が、ナカダチ車３２を介して従動歯車３３を回転させる。したがって、従動歯車３３に取り付けた第２駆動軸４２が回転され、第２駆動プーリ２１が回転される。

一方、第２ブレーキ２８（図２）を作動させ、第２歯付ベルト２３を制動すると、第２駆動プーリ２１の回転抵抗が大きくなり、第２駆動プーリ２１の回転軸（第２駆動軸）４２の上端に固定された従動歯車３３の回転が禁止される。
ここで、駆動モータＭによって第１駆動軸４１を回転させると、駆動歯車３１の回転により、ナカダチ車３２が該駆動歯車３１の周囲を公転する。ナカダチ車３２の公転により、ナカダチ車３２の回転軸４３を介してギアケース３０全体がモータベース４５に対して回転し、かかる回転により、ギアケース３０の下端部３０ｄに固定された第１駆動プーリ１１が回転される。

すなわち、差動装置３は、第１または第２駆動プーリ１１，２１のうち、回転抵抗が小さい方の駆動プーリ２１（１１）を回転させ、一方、回転抵抗の大きい方の駆動プーリ１１（２１）を回転させない。したがって、差動装置３は、第１または第２駆動プーリ１１，２１のうち、いずれか一方のみを選択して、駆動モータＭの回転を第１または第２駆動プーリ１１，２１に伝達する選択手段を構成している。

搬送動作：
つぎに、本搬送装置の搬送動作について説明する。
第１方向Ｄ１への移動；
図２の第１ブレーキ１８を作動させて第１歯付ベルト１３を制動した後、図３（ａ）の駆動モータＭにより第１駆動軸４１を回転させると、第１駆動プーリ１１の回転抵抗が大きいので、差動装置３によって第２駆動プーリ２１のみが回転される。図２の第２駆動プーリ２１の回転によって第２歯付ベルト２３が移動され、第２歯付ベルト２３に取り付けた第２取付部２０が第２リニアガイド２６に案内されて第２方向Ｄ２に移動される。駆動モータＭの回転方向を変更し、第２取付部２０の移動方向を逆転させることで、第２取付部２０を第２方向Ｄ２に往復動させることができる。

第２方向Ｄ２への移動；
一方、図２の第２ブレーキ２８を作動させて第２歯付ベルト２３を制動した後、図３（ａ）の駆動モータＭにより第１駆動軸４１を回転させると、第２駆動プーリ２１の回転抵抗が大きいので、差動装置３によって第１駆動プーリ１１のみが回転される。図２の第１駆動プーリ１１の回転によって第１歯付ベルト１３が移動され、第１歯付ベルト１３に取り付けたツール取付部１０が第１リニアガイド１６に案内されて第１方向Ｄ１に移動される。駆動モータＭの回転方向を変更し、ツール取付部１０の移動方向を逆転させることで、ツール取付部１０を第１方向Ｄ１に往復動させることができる。

変形例：
なお、差動装置３としては、種々の装置を用いることができるが、前述のカサ歯車装置を用いる他に、たとえば、図３（ｂ）に示す平歯車による差動装置を用いてもよい。
図３（ｂ）に示すように、本変形例では、３枚の平歯車３１Ａ，３２Ａ，３３Ａを用いている。その他の構成は、前述のカサ歯車を用いた差動装置と同様であり、同一部分または相当部分に同一符号を付して、その詳しい説明および図示を省略する。
また、カサ歯車や平歯車のような歯車による差動装置の他に、たとえば、摩擦車による差動装置を採用してもよい。

また、ブレーキ１８，２８としては、前述のベルト１３，２３を挟持するものの他に、たとえば、摩擦によって駆動プーリ１１，２１の回転を禁止するものであってもよい。かかるブレーキとしては、たとえば、ブレーキパッドを、ベルト１３，２３を介して駆動プーリ１１，２１に押し当てることにより、駆動プーリ１１，２１の回転を禁止するようにしてもよい。また、ブレーキパッドを第２駆動軸４２やギアケース３０に押し当てることにより、駆動プーリ１１，２１の回転を禁止するようにしてもよい。

さらに、前述の実施例では、第２歯付ベルト２３の配置を略「Ｔ」字型としたが、第２歯付ベルト２３の配置は第２取付部２０が移動し得る配置であればよく、たとえば、第２従動プーリ２２やテンションローラ２４の個数を増減することにより、「Ｌ」字型や「コ」字型に配置してもよい。
また、図２の実施例１の搬送装置に、前述のブレーキ、差動装置、スライダユニット等と同様の機構を更に追加することで、３軸以上に移動・停止可能な搬送装置とすることもできる。

〔実施例２〕
つぎに、第２発明にかかる搬送装置の一実施例を図４を用いて説明する。
図４に示す搬送装置は、第１方向Ｄ１と、第１方向Ｄ１に概ね直交する第２方向Ｄ２とに移動可能なツール取付部７０を備えている。たとえば、前記ツール取付部７０に、把持装置や電動ドライバ等のツールを取り付けて第１および第２方向Ｄ１，Ｄ２に移動させることで、前記ツールによる作業を任意の位置で行うことが可能である。

本搬送装置は、固定フレーム５０およびスライドベース（第１スライダ）６７を備えている。
前記固定フレーム５０には、駆動プーリ６１と、従動プーリ６２とが回転自在に取り付けられている。駆動プーリ６１の回転軸には、たとえば、ステッピングモータなどからなる駆動モータＭが接続され、該駆動モータＭによって駆動プーリ６１が回転される。従動プーリ６２は、駆動プーリ６１に対し第１方向Ｄ１に離間した位置に配置されている。

前記スライドベース６７は、第１リニアガイド６６を介して固定フレーム５０に取り付けられている。スライドベース６７は、第１リニアガイド６６により案内され、固定フレーム５０に対し第１方向Ｄ１に移動可能とされている。

前記スライドベース６７上には、移動プーリ７１および一対のテンションローラ７２，７２が回転自在に取り付けられている。移動プーリ７１は、前記駆動プーリ６１および従動プーリ６２に対し第２方向Ｄ２に離間した位置に配置されている。前記３つのプーリ６１，６２，７１の外周には、無端状の歯付ベルト８０が巻回されており、テンションローラ７２は、前記移動プーリ７１に対し第２方向Ｄ２に離間した位置で歯付ベルト８０の外側から歯付ベルト８０に接触している。これにより、無端状の歯付ベルト８０は、概ね凸字状に巻回されている。なお、駆動プーリ６１および移動プーリ７１は、歯付ベルト８０に噛み合う歯付プーリにより構成されている。

歯付ベルト８０には、ベルト固定具７５が固定されている。ベルト固定具７５は、歯付ベルト８０における移動プーリ７１とテンションローラ７２間の直線部分の片側に固定されている。ベルト固定具７５には、電動ドライバ等を取り付けるための取付部７０が固定されている。取付部７０の下部には第２スライダ７７が設けられている。

スライドベース６７には、第２スライダ７７を第２方向Ｄ２に案内する第２リニアガイド７６が設けられている。第２スライダ７７は、第２リニアガイド７６を介してスライドベース６７に取り付けられている。第２スライダ７７は、第２リニアガイド７６により案内され、前記スライドベース６７に対し第２方向Ｄ２に移動可能とされている。

前記スライドベース６７には、該スライドベース６７が移動しないようにロックする第１ロック手段６８が設けられている。第１ロック手段６８は、たとえば、エアの注入により作動するエアシリンダや、ソレノイド（電磁弁）などにより、ブレーキパッドを固定フレーム５０に押し付けることで、スライドベース６７の移動を禁止する。

一方、歯付ベルト８０には、第２スライダ７７が移動しないようにロックする第２ロック手段７８が設けられている。第２ロック手段７８は、前記テンションローラ７２と移動プーリ７１間の歯付ベルト８０を挟持して周回させないようにすることで、第２スライダ７７の移動を禁止する。第２ロック手段７８としては、たとえば、エアの注入により作動するエアブレーキや、ソレノイド（電磁弁）などを用いることができる。

２軸移動の原理：
第２ロック手段７８が第２スライダ７７を移動させないようにした状態では、歯付ベルト８０が周回しないように挟持されているので、移動プーリ７１およびテンションローラ７２は回転することができない。そのため、スライドベース６７が、駆動プーリ６１と従動プーリ６２間の歯付ベルト８０に対して固定される。かかる状態で、駆動モータＭにより駆動プーリ６１を回転させると、従動プーリ６２のみが回転して前記歯付ベルト８０が移動することで、該歯付ベルト８０に固定されたスライドベース６７を第１方向Ｄ１に移動させることができる。

一方、第１ロック手段６８がスライドベース６７を移動させないようにした状態では、駆動モータＭの駆動により、前記３つのプーリ６１，６２，７１およびテンションローラ７２の全てが回転して無端状の歯付ベルト８０が駆動プーリ６１、従動プーリ６２および移動プーリ７１の周りを周回する。したがって、ベルト固定具７５を介して歯付ベルト８０に固定された第２スライダ７７を第２方向Ｄ２に移動させることができる。
このように、第１および第２ロック手段６８，７８のいずれか一方を選択的にロックさせることで、スライドベース６７を第１方向Ｄ１に移動させたり、第２スライダ７７を第２方向Ｄ２に移動させることができる。

搬送動作：
つぎに本搬送装置の搬送動作について説明する。
第１方向Ｄ１への移動；
図１の第２ロック手段７８を作動させて歯付ベルト８０を挟持した後、駆動モータＭにより駆動プーリ６１を回転させると、移動プーリ７１およびテンションローラ７２は回転せず、従動プーリ６２のみが回転される。したがって、スライドベース６７は、駆動プーリ６１と従動プーリ６２間の歯付ベルト８０と一体に移動し、第１リニアガイド６６に案内されて第１方向Ｄ１に移動する。駆動モータＭの回転方向を変更し、歯付ベルト８０の移動方向を逆転させることで、スライドベース６７を第１方向Ｄ１に往復動させることができる。このようにして、スライドベース６７上に設けられた取付部７０を第１方向Ｄ１に移動させることができる。

第２方向Ｄ２への移動；
一方、図１の第１ロック手段６８を作動させてスライドベース６７を制動した後、駆動モータＭにより駆動プーリ６１を回転させると、スライドベース６７の位置が固定された状態で、移動プーリ７１、テンションローラ７２および従動プーリ６２が回転される。これらのプーリ６１，６２，７１およびローラ７２の回転により、歯付ベルト８０が凸字に沿って周回され、歯付ベルト８０に取り付けた第２スライダ７７が第２リニアガイド７６に案内されて第２方向Ｄ２に移動される。駆動モータＭの回転方向を変更し、歯付ベルト８０の周回方向を逆転させることで、第２スライダ７７を第２方向Ｄ２に往復動させることができる。このようにして、第２スライダ７７に固定した取付部７０を第２方向Ｄ１に移動させることができる。

なお、本実施例における第２ロック手段７８としては、前述のベルト８０を挟持するものの他に、たとえば、移動プーリ７１の回転のみを禁止するものであってもよい。かかるロック手段としては、たとえば、移動プーリ７１に対して制動部材を押し当てたり、係合部材を係合させることにより、移動プーリ７１の回転を禁止するようにしてもよい。

〔実施例３〕
図５は、搬送装置の変形例として３軸移動可能な搬送装置を示す。
図５において、第２スライダ７７には、一対の昇降ベース（第３スライダ）９０，９０が第３方向Ｄ３に移動可能に取り付けられている。第３方向Ｄ３は、前記第１および第２方向Ｄ１，Ｄ２の両方に概ね直交する鉛直方向である。前記昇降ベース９０は、第２スライダ７７を間にして第３方向Ｄ３に互いに離間して設けられている。

前記一対の昇降ベース９０，９０間には、該昇降ベース９０を第３方向Ｄ３に移動させるための送り機構８４が設けられている。前記送り機構８４は、第２スライダ７７を貫通し第３方向Ｄ３に沿って設けられたスピンドル８５および摺動軸８６を有している。スピンドル８５は、バカ穴を介して第２スライダ７７を貫通しており、その両端部には昇降ベース９０が固定されている。摺動軸８６は、軸受８９を介して第２スライダ７７に取り付けられ、両端部が前記昇降ベース９０に固定されている。なお、摺動軸８９は、スピンドル８５に概ね平行に設けられている。

前記スピンドル８５には、該スピンドル８５の外周に形成されたネジ部８５ａに螺合する第２移動プーリ８１が取り付けられている。第２移動プーリ８１は、図示しないカラー等によって、第２スライダ７７に回転自在に支持されている。第２移動プーリ８１に対し第１方向Ｄ１に離間した位置には、第２テンションローラ８２が回転自在に設けられている。前記第２移動プーリ８１の外周には、スライドベース６７の第１移動プーリ７１とテンションローラ７２間の歯付ベルト８０が巻回されている。したがって、第２スライダ７７上の第２テンションローラ８２と第２移動プーリ８１間において、歯付ベルト８０は第１方向Ｄ１に沿って張設されている。

歯付ベルト８０には、前記第２テンションローラ８２と第２移動プーリ８１間の歯付ベルト８０を挟持して、昇降ベース９０を移動しないようにロックする第３ロック手段８８が設けられている。第３ロック手段８８としては、前記第２ロック手段７８と同様な装置を用いることができる。
また、本実施例３では、前記実施例２における図４の第２ロック手段７８に代えて、ブレーキパッドをスライドベース６７に押し付けることで、第２スライダ７７が移動しないようにロックする第２ロック手段７８Ａが第２スライダ７７上に設けられている。該第２ロック手段７８Ａとしては、前記第１ロック手段６８と同様な装置を用いることができる。
その他の構成は、実施例２と同様であり、同一部分または相当部分に同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。

搬送動作：
第３方向Ｄ３への移動；
図５の第１〜第３ロック手段６８，７８Ａ，８８のうち、第１および第２ロック手段６８，７８Ａを作動させてスライドベース６７および第２スライダ７７を制動した後、駆動モータＭにより駆動プーリ６１を回転させると、歯付ベルト８０が各プーリ６１，８１，７１，６２のまわりを周回する。したがって、第２移動プーリ８１が回転することで、スピンドル８５が第３方向Ｄ３に移動される。このとき、前記摺動軸８６は、昇降ベース９０がスピンドル８５のまわりに回転するのを抑制すると共に、昇降ベース９０の第３方向Ｄ３への移動を案内する。駆動モータＭの回転方向を変更し、歯付ベルト８０の周回方向を逆転させることで、昇降ベース９０を第３方向Ｄ３に往復動させることができる。

第１方向Ｄ１への移動；
図５の第２ロック手段７８Ａが第２スライダ７７を制動し、かつ、第３ロック手段７８が歯付ベルト８０を挟持した状態で、駆動モータＭにより駆動プーリ６１を回転させると、スライドベース６７が第１方向Ｄ１に移動される。
第２方向Ｄ２への移動；
第１および第３ロック手段６８，８８がスライドベース６７および昇降ベース９０を制動した状態で、駆動モータＭにより駆動プーリ６１を回転させると、第２スライダ７７が第２方向Ｄ２に移動される。

このように、前記第１〜第３ロック手段６８，７８Ａ，８８のうち、２つのロック手段を選択的にロックさせることで、前記第１〜第３方向Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３の各方向への移動が可能となる。

以上のように、本変形例では、ロック手段や送り機構などの機構を増やすことにより１つの駆動モータにより３軸移動が可能となる。また、同様の機構を更に追加することで、４軸以上の軸数に対応して移動・停止可能な搬送装置とすることもできる。

なお、図５の変形例では、送り機構８４として、スピンドル８５の外周に螺合した第２移動プーリ８１の回転によりスピンドル８５を第３方向Ｄ３に移動させる構成としたが、その他の構成として、たとえば、第２移動プーリ８１をスピンドル８５と一体に形成してスピンドル８５の位置を固定し、スピンドル８５のネジ部８５ａに螺合した昇降ベースを、スピンドル８５の回転により移動させるようにしてもよい。

〔実施例４〕
ところで、図４の実施例２における第２スライダ７７は、図５の実施例３における送り機構８４等を用いて第３方向Ｄ３に移動させるようにしてもよい。かかる搬送装置について、図６を用いて簡単に説明する。
図６において、スライドベース６７に回転自在に設けられた移動プーリ７１の中心には、スピンドル８５のネジ部８５ａが螺合している。移動プーリ７１は、図示しないカラー等によって、スライドベース６７に回転自在に支持されている。前記スピンドル８５の両端部には、第２スライダ７７Ａが固定されている。したがって、移動プーリ７１の回転によりスピンドル８５が第３方向Ｄ３に移動して、第２スライダ７７Ａが第３方向Ｄ３に移動される。すなわち、図６の搬送装置は、互いに概ね直交する第１および第３方向Ｄ１，Ｄ３に移動可能な搬送装置とされている。
その他の主たる構成および動作は、実施例２と同様であり、同一部分または相当部分に同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。

第１発明にかかる複軸移動可能な搬送装置の例を示す概略斜視図である。 同要部を示す分解斜視図である。 （ａ）は差動装置を示す一部破断した斜視図、（ｂ）は差動装置の他の例を示す概略断面図である。 第２発明にかかる複軸移動可能な搬送装置の例を示す概略斜視図である。 同変形例として３軸移動可能な搬送装置を示す概略斜視図である。 第２発明にかかる搬送装置の変形例を示す概略斜視図である。

符号の説明

３：差動（ディファレンシャル）装置、選択手段
１０：ツール取付部（第１取付部）
１１：第１駆動プーリ
１２：第１従動プーリ
１３：第１歯付ベルト
１６：第１リニアガイド
１８：第１ブレーキ
２０：第２取付部
２１：第２駆動プーリ
２２：第２従動プーリ
２３：第２歯付ベルト
２６：第２リニアガイド
２８：第２ブレーキ
５０：固定フレーム
６１：駆動プーリ
６２：従動プーリ
６７：スライドベース（第１スライダ）
６８：第１ロック手段
７１：移動プーリ
７２：テンションローラ
７７：第２スライダ
７８：第２ロック手段
８０：歯付ベルト
８１：第２移動プーリ
８４：送り機構
８８：第３ロック手段
９０：昇降ベース（第３スライダ）
Ｄ１：第１方向
Ｄ２：第２方向
Ｄ３：第３方向
Ｍ：駆動モータ

Claims (6)

1. １つの駆動モータにより互いに概ね直交する第１および第２方向の２軸を含む複軸の移動・停止を可能にした複軸移動可能な搬送装置であって、
   固定フレームと、
   前記固定フレームに対し第１方向に移動可能に取り付けられた第１スライダと、
   前記第１スライダに対し第２方向に移動可能に取り付けられた第２スライダと、
   前記第１スライダが固定フレームに対し相対移動しないようにロックする第１ロック手段と、
   前記第２スライダが第１スライダに対し相対移動しないようにロックする第２ロック手段と、
   前記固定フレームに回転自在に取り付けられた駆動プーリおよび従動プーリと、
   前記第１スライダに回転自在に取り付けられた移動プーリおよび一対のテンションローラと、
   前記第３のプーリの外周に巻回された無端状の歯付ベルトとを備え、
   前記従動プーリが前記駆動プーリに対し第１方向に離間した位置に配置され、
   前記移動プーリが前記駆動プーリおよび従動プーリに対し第２方向に離間した位置に配置され、
   このように３つの前記プーリが配置されていると共に、前記テンションローラが前記移動プーリに対し第２方向に離間した位置で歯付ベルトの外側に接触していることで、前記無端状の歯付ベルトが概ね凸字状に巻回された部分を有し、
   前記第１ロック手段が第１スライダを移動させないようにした状態では、駆動モータの駆動により前記３つのプーリが回転して前記歯付ベルトが周回することで、前記第２スライダが第２方向に移動し、
   前記第２ロック手段が第２スライダを前記第１スライダに対し相対移動させないようにした状態では、前記移動プーリが回転せずに、前記駆動プーリおよび従動プーリが回転することで、前記第１スライダが第１方向に移動する複軸移動可能な搬送装置。
2. １つの駆動モータにより互いに概ね直交する第１および第３方向の２軸を含む複軸の移動・停止を可能にした複軸移動可能な搬送装置であって、
   固定フレームと、
   前記固定フレームに対し第１方向に移動可能に取り付けられた第１スライダと、
   前記第１スライダに対し第２方向に移動可能に取り付けられた第２スライダと、
   前記第１スライダが固定フレームに対し相対移動しないようにロックする第１ロック手段と、
   前記第２スライダが第１スライダに対し相対移動しないようにロックする第２ロック手段と、
   前記固定フレームに回転自在に取り付けられた駆動プーリおよび従動プーリと、
   前記第１スライダに回転自在に取り付けられた移動プーリおよび一対のテンションローラと、
   前記３つのプーリの外周に巻回された無端状の歯付ベルトとを備え、
   前記従動プーリが前記駆動プーリに対し第１方向に離間した位置に配置され、
   前記移動プーリが前記第１および第３方向の双方に概ね直交する第２方向に前記駆動プーリおよび従動プーリに対し離間した位置に配置され、
   このように３つの前記プーリが配置されていると共に、前記テンションローラが前記移動プーリに対し第２方向に離間した位置で歯付ベルトの外側に接触していることで、前記無端状の歯付ベルトが概ね凸字状に巻回された部分を有し、
   前記第１ロック手段が第１スライダを移動させないようにした状態では、駆動モータの駆動により前記３つのプーリが回転して前記歯付ベルトが周回することで、前記第２スライダが第３方向に移動し、
   前記第２ロック手段が第２スライダを前記第１スライダに対し相対移動させないようにした状態では、前記移動プーリが回転せずに、前記駆動プーリおよび従動プーリが回転することで、前記第１スライダが第１方向に移動する複軸移動可能な搬送装置。
3. 請求項１もくしは２において、前記第２ロック手段は、前記テンションローラと移動プーリ間の歯付ベルトを挟んで周回させないようにする複軸移動可能な搬送装置。
4. 請求項１，２もしくは３において、無端状の歯付ベルトは、駆動プーリと従動プーリとの間、駆動プーリとテンションローラとの間、ならびに、従動プーリとテンションローラとの間において第１方向に沿って張設され、かつ、テンションローラと移動プーリとの間において第２方向に沿って張設されている複軸移動可能な搬送装置。
5. 請求項１において、前記第１および第２方向の双方に概ね直交する第３方向に移動可能な第３スライダを前記第２スライダに対し移動可能に取り付け、
   前記第３スライダを第３方向に移動させるための送り機構と、駆動モータＭの回転を前記送り機構に伝達して前記送り機構を動作させる第２移動プーリと、前記第３スライダが第２スライダに対し相対移動しないようにロックする第３ロック手段とを設け、
   前記第１スライダに設けられた第１移動プーリとテンションローラ間の歯付ベルトが前記第２移動プーリの外周に巻回され、
   前記第１および第２ロック手段が第１および第２スライダを移動させないようにした状態において、前記第３ロック手段が第３スライダの移動を許容した状態では、駆動モータの回転により前記歯付ベルトが周回して前記第２移動プーリが回転することで、前記第３スライダが第３方向に移動する複軸移動可能な搬送装置。
6. 請求項１ないし４のいずれか１項において、前記第１および第２方向の双方に概ね直交する第３方向に、前記駆動モータの駆動により移動される移動部を更に備えた複軸移動可能な搬送装置。

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