JPH02199345A - Rectilinearly moving device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To reduce an occupied floor area by providing a drive means having first and second pulleys and a third pulley on a first base, and a pair of pulleys on a second base, and by disposing a movable member having a pair of forth pulleys between both bases so as to move a belt. CONSTITUTION:Bases 1a, 1b are secured by slide shafts 2a, 2b for sliding a movable member 3. Pulleys 7a, 7b which are integrally incorporated together are fitted to the shaft of a motor 6 on the base 1a, and further pulleys 8a, 8b are provided. A pair of pulleys 5a, 5b is mounted on the base 1b, and a pair of pulleys 4a, 4b is mounted on the movable member 3. A belt 10 is stretched between the pulleys 7b, 8b. The rotational speed of the pulley 8 is larger than that of the pulley 7b since the diameter of the former is smaller than that of the latter, and accordingly, the pay-out length of the belt from the pulley 8b is longer than that from the pulley 7b so that the movable member 3 can move by a distance corresponding to one-half of a difference between these pay-out lengths. This device requires no extra floor area other than a working area, and further the burden to the drive means is small.

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は工業用ロボット装置等を構成する駆動ユニット
として使用される直進移動装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a linear movement device used as a drive unit constituting an industrial robot device or the like.

［従来の技術］ 従来より、平行移動する直進駆動ユニットを組合わせて
Ｘ軸、Ｙ軸方向の任意位置にロボットハンド等を移動す
るように構成した工業用ロボット装置が実用化されてい
る。[Prior Art] Conventionally, industrial robot devices have been put into practical use that are configured to move a robot hand or the like to an arbitrary position in the X-axis and Y-axis directions by combining linear drive units that move in parallel.

このように使用される直進駆動ユニットの内、特開昭６
１−１４０６６５号になる直進移動装置の提案において
は、駆動用並びに動力伝達用のブーりを合計で１０個を
使用して構成している。Among the linear drive units used in this way, the Japanese Patent Application Publication No. 6
1-140665 proposes a linear movement device using a total of 10 drive and power transmission boozes.

そして、第４図は従来の直進移動装置を使用した直交型
ロボット装置の一例を示した外観斜視図である。FIG. 4 is an external perspective view showing an example of an orthogonal robot device using a conventional linear movement device.

図示のように直交型ロボット装置を構成する直進移動装
置をＹ軸用に適用される場合において、作業用の基台５
０上の略中心位置にはＸ軸移動装置３０が固定されてお
り、このＸ軸移動装置３０の長手方向に基体１５を平行
駆動するようにしている。As shown in the figure, when the linear movement device constituting the orthogonal robot device is applied to the Y axis, the work base 5
An X-axis moving device 30 is fixed at a substantially central position on the X-axis moving device 30, and the base body 15 is driven in parallel in the longitudinal direction of the X-axis moving device 30.

このように平行移動される基体１５には基体１５に設け
られた摺動軸受により基体１５に対して摺動自在にされ
てガイド軸１２ａ、１２ｂが図示の様に基体１５を挿通
状態にされて設けられている。そして、これらガイド軸
１２ａ、１２ｂの両端には移動体１１ａ、ｌｌｂが固定
されて構成されている。The base body 15 that is moved in parallel in this manner is made to be able to slide freely relative to the base body 15 by a sliding bearing provided on the base body 15, and the guide shafts 12a and 12b are inserted through the base body 15 as shown in the figure. It is provided. Moving bodies 11a and llb are fixed to both ends of these guide shafts 12a and 12b.

一方、基体１５の外側面には、駆動モータ２１が設けら
れており各ブーり間に張設されるベルト１６を介して移
動体１１ａ、ｌｌｂに駆動力を伝達するようにしており
、移動体１１ａ、ｌｌｂを矢印方向に同時駆動するよう
にして、移動体１１ｂに固定されたロボットハンド４０
により把持動作等を作業範囲５０ａの上の範囲で行なう
ように構成されている。On the other hand, a drive motor 21 is provided on the outer surface of the base 15 and transmits driving force to the movable bodies 11a and 11b via a belt 16 stretched between the respective booms. The robot hand 40 is fixed to the movable body 11b so that the robot hands 11a and llb are simultaneously driven in the direction of the arrow.
Accordingly, the gripping operation and the like are performed in a range above the working range 50a.

したがって、基台５０上には移動体１１ｂ用の作業範囲
５０ａと、移動体１１ａ用の退避範囲５０ｂを確保する
ようにしている。ここで、この退避範囲５０ｂは、作業
範囲５０ａと反対方向にされて移動体１１ａが移動でき
るようにする目的で確保されるエリアである。Therefore, a working range 50a for the movable body 11b and a retreat range 50b for the movable body 11a are secured on the base 50. Here, the evacuation range 50b is an area secured for the purpose of allowing the movable body 11a to move in the opposite direction to the work range 50a.

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の直進移動装置は上記のように構成
されているので、移動体１１ａが移動できる為に確保さ
れる無駄なエリアを確保しなけらばならいので、作業面
積以外に設置面積を余分に必要とする問題点があった。[Problems to be Solved by the Invention] However, since the conventional linear moving device is configured as described above, it is necessary to secure a wasted area for the movement of the moving body 11a. There was a problem in that an extra installation area was required in addition to the work area.

さらに、移動体の駆動時には移動体に加えてガイド軸等
も一体的に移動されるように構成されているので、駆動
手段のモータの負担が増大する問題点があった。Furthermore, when the movable body is driven, the guide shaft and the like are moved integrally with the movable body, so there is a problem that the load on the motor of the driving means increases.

また、プーリの個数が多く、コストが高くなる問題点が
あった。In addition, there is a problem that the number of pulleys is large and the cost is high.

さらには、ブーりに張設されるベルト手段の張り調整を
行なうには２本のベルト手段の張り調整を夫々行なわな
ければならない問題点があった。Furthermore, there is a problem in that in order to adjust the tension of the belt means stretched over the boob, the tension of two belt means must be adjusted respectively.

したがって、本発明の直進移動装置は上記の問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は作業面積以外に設
置面積を余分に必要とせず、かつ移動体の駆動手段の負
担を小さくでき、コストを低くできる直進移動装置を提
供する点にある。Therefore, the linear moving device of the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to reduce the burden on the driving means of the moving body without requiring an extra installation area other than the working area, and to reduce the burden on the driving means of the moving body. The object of the present invention is to provide a linear moving device that can reduce costs.

また、ブーりに張設される２本のベルト手段の張り調整
を同時に行なえるようにした直進移動装置を提供する点
にある。Another object of the present invention is to provide a linear moving device that can simultaneously adjust the tension of two belt means tensioned on a boot.

［課題を解決するための手段および作用］上記の目的を
達成し、課題を解決するために本発明の直進移動装置は
以下の構成を備える。[Means and operations for solving the problems] In order to achieve the above objects and solve the problems, the linear movement device of the present invention has the following configuration.

即ち、第１ベースと第２ベース間に連設された案内手段
により摺動自在に案内される移動体を、前記第１ベース
に設けられた駆動手段により前記第１ベースと前記第２
ベース間を駆動するようにした直進移動装置であって、
前記駆動手段に設けられる第１プーリ及び第２ブーりと
、前記第１ベースに軸体な介して回動自在に設けられる
２箇所のベルト架設部を有する第３プーリと、前記第２
ベースに回動自在に設けられる１対の第５ブーりと、前
記移動体に回動自在に設けられる１対の第４プーリと、
前記第２プーリと前記第３ブーり間に張設される第１ベ
ルトと、前記第１ブーりと前記第４ブーりの一方に架設
された後に、前記第３ブーりに架設され、次に前記第５
ブーりの一方に架設された後、前記第４ブーりの一方に
架設され、次に前記第５ブーりの一方に架設された後に
、前記第１ブーりに架設するようにした第２ベルトと、
前記第２ブーりもしくは、前記第３ブーりのいずれか一
方又は双方を直径を異にすることにより前記移動体を移
動させるように働く。That is, a movable body that is slidably guided by a guide means provided in series between the first base and the second base is moved between the first base and the second base by means of a drive means provided on the first base.
A linear movement device configured to drive between bases,
a first pulley and a second pulley provided on the drive means; a third pulley having two belt installation parts rotatably provided on the first base via a shaft; and the second pulley.
a pair of fifth pulleys rotatably provided on the base; a pair of fourth pulleys rotatably provided on the movable body;
a first belt that is stretched between the second pulley and the third pulley; in the fifth
A second belt, which is installed on one of the fourth booths, then installed on one of the fifth booths, and then installed on the first booth. and,
By making one or both of the second boom and the third boom different in diameter, the movable body is moved.

また、好ましくは、前記第２ブーりが前記第１プーリと
兼ねており、前記移動体を移動させるように働く。Preferably, the second pulley also serves as the first pulley and works to move the movable body.

また、好ましくは、前記軸体を前記第１ベースに対して
位置調整可能として、前記第１ベルトと前記第２ベルト
の張設を調整可能とするように働く。Preferably, the position of the shaft body relative to the first base can be adjusted, so that tension between the first belt and the second belt can be adjusted.

［実施例］ 以下に、実施例について図面を参照して説明する。第１
図は直進移動装置の要部断面の正面図を表しており、第
１図においてベース１ａは、図面用紙の垂直方向に移動
自在の平行駆動装置３０に対して摺動自在にされて設け
られる基部となるものであり、モータ６が設けられてい
る。[Examples] Examples will be described below with reference to the drawings. 1st
The figure shows a front view of a main part of the linear movement device, and in FIG. A motor 6 is provided.

一方、ベース１ｂは上下２本のスライド軸２ａ２ｂを介
してベース１ａに対して連結されており、図示の位置に
固定した状態にしている。On the other hand, the base 1b is connected to the base 1a via two upper and lower slide shafts 2a2b, and is fixed at the illustrated position.

また、ロボットハンド４０等が設けられる移動体３はベ
ース１ｂとベース１ａとの間をスライド軸２ａ、２ｂに
より摺動可能に軸支されて案内されるが、このために移
動体３には上下２本の摺動軸受３ａが設けられている。Furthermore, the movable body 3 provided with the robot hand 40 and the like is slidably supported and guided between the bases 1b and 1a by slide shafts 2a and 2b. Two sliding bearings 3a are provided.

また、この移動体３にはプーリ４ａ、４ｂが回動自在に
されて設けられており、歯付ベルト１゜を図示のように
張設している。Further, pulleys 4a and 4b are rotatably provided on the movable body 3, and a toothed belt 1° is stretched as shown in the figure.

一方、ベースｌｂ上にはプーリ５ａ、５ｂが回動自在に
夫々軸支されており、歯付ベルト１ｏを図示のように張
設している。また、このベース１ｂはベースｌａに対し
ては柱支持の状態にあることから、二点鎖線図示のキャ
スタローラ５１をベース１ｂの下部に設けており、作業
台上を移動するようにしている。On the other hand, pulleys 5a and 5b are rotatably supported on the base lb, and a toothed belt 1o is stretched as shown in the figure. Furthermore, since the base 1b is supported by a column with respect to the base la, caster rollers 51 shown by two-dot chain lines are provided at the lower part of the base 1b, so that the base 1b can be moved on the workbench.

次に、第２図は第１図のＸ−Ｘ矢視の断面図であり、ベ
ースｌａ上にはモータ６が図示のように固定される一方
、モータ６のモータ軸６ａには歯付のプーリ７ａ、７ｂ
が一体的にされて固定されており、Ｅリング、もしくは
Ｃ型止め輪１７などで仕切るようにして、ベルトが独立
して案内されるようにしている。Next, FIG. 2 is a sectional view taken along the line X-X in FIG. Pulleys 7a, 7b
are integrally fixed and separated by an E-ring or a C-shaped retaining ring 17 so that the belt can be guided independently.

第３図は、第１図のｘ−Ｘ矢視の一部断面図を表してい
るが、第３図において、歯付のプーリ８ａ、８ｂはベア
リング９を介して軸１２に対して回動自在に固定されて
いるが、軸１２はベースｌａに穿設された軸穴１６で軸
支するために、軸１２の小径部を軸穴１６に通した後、
カラー１４とワッシャー１３とを介してナツト１５によ
りベース１ａに位置調整可能なようにして固定するよう
にしている。FIG. 3 shows a partial cross-sectional view taken along the line XX in FIG. 1, and in FIG. Although the shaft 12 is freely fixed, in order to support it in the shaft hole 16 bored in the base la, after passing the small diameter part of the shaft 12 through the shaft hole 16,
It is fixed to the base 1a via a collar 14 and a washer 13 with a nut 15 so that its position can be adjusted.

即ち、軸１２はその小径部が軸穴１６の中で自由に移動
できることから任意の位置に固定できるようにされてい
る。That is, since the small diameter portion of the shaft 12 can freely move within the shaft hole 16, the shaft 12 can be fixed at any position.

再度、第１図に基づいて、エンドレスの歯付のベルト１
０は、プーリ７ａ、５ｂ、４ｂ、５ａ。Again, based on FIG. 1, the endless toothed belt 1
0 is pulley 7a, 5b, 4b, 5a.

８ａ、４ａ、７ａの夫々のブーりに連続して図示のよう
に張設されている。一方、歯付の駆動ベルト１１は歯付
のプーリ７ｂ、８ｂの間に張設されている。It is continuously stretched over each of the bobbins 8a, 4a, and 7a as shown in the figure. On the other hand, a toothed drive belt 11 is stretched between toothed pulleys 7b and 8b.

ここで、上記の構成において歯付のプーリ７ｂとプーリ
８ｂの直径は異なっており、歯付のブー９７ｂの方が歯
付のプーリ８ｂの直径より大きくなっている。Here, in the above configuration, the diameters of the toothed pulley 7b and the pulley 8b are different, and the diameter of the toothed boo 97b is larger than the diameter of the toothed pulley 8b.

次に、以上の構成の直進移動装置の動作について説明す
る。不図示のモータ制御装置によりモータ６が回転をす
ると歯付のプーリ７ｂが回転して、歯付の駆動ベルト１
１で連結されているプーリ８ｂも同時に回転する。ここ
で、歯付のプーリ７ｂとプーリ８ｂは径が異なるために
、若干量だけプーリ８ｂの回転数が多くなる。Next, the operation of the rectilinear movement device having the above configuration will be explained. When the motor 6 is rotated by a motor control device (not shown), the toothed pulley 7b rotates, and the toothed drive belt 1
The pulley 8b connected by 1 also rotates at the same time. Here, since the toothed pulley 7b and the pulley 8b have different diameters, the rotational speed of the pulley 8b increases by a slight amount.

回転数が多くなった分、歯付のプーリ８ａに巻き付けら
れている歯付のベルト１０の繰り出し量がプーリ７ａの
繰り出し量より多くなるが、その繰り出し量の差の半分
が移動体３の移動量として生じることにより、移動体３
の移動を行なう。As the number of rotations increases, the amount of movement of the toothed belt 10 wound around the toothed pulley 8a becomes greater than the amount of movement of the pulley 7a, but half of the difference in the amount of movement is due to the movement of the moving body 3. By occurring as a quantity, the moving body 3
move.

ここで、歯付のプーリ７ａ、７ｂを夫々別体として構成
しても構わない。Here, the toothed pulleys 7a and 7b may be configured as separate bodies.

一方、通常は歯付のベルトは使用中に伸びることから張
り調整が必要であるが、本実施例においては上記のよう
に、軸１２が軸穴１６中で位置調整可能になっているた
め、１度にベルト１０とベルト１１の張り調整を行なえ
る位置に移動するりことが可能であり、移動後に固定す
る。On the other hand, normally, a toothed belt stretches during use and requires tension adjustment, but in this embodiment, as described above, the position of the shaft 12 in the shaft hole 16 can be adjusted. It is possible to move the belt 10 and the belt 11 to a position where the tension can be adjusted at once, and then fix the belt 10 and the belt 11 after being moved.

尚、上記の実施例では、プーリ７ｂ、８ｂの径を異にし
たが、歯付プーリ７ｂ、８ｂを同じにして歯付プーリ７
ａ、８ａを異にするか、もしくはいずれも異径にしても
よい。In the above embodiment, the diameters of the pulleys 7b and 8b were different, but the toothed pulleys 7b and 8b were made the same and the toothed pulley 7
a and 8a may be different, or both may have different diameters.

また、上記の本実施例では位置精度を出すために、歯付
のブーりと歯付のベルトを使用したが、ワイヤーローブ
とブーり等の組み合わせのように回転力を伝達できるも
のでも同様の動きが得られることは勿論である。In addition, in this embodiment described above, a toothed boob and a toothed belt were used in order to achieve positional accuracy, but a combination of a wire lobe and a boob that can transmit rotational force may also be used. Of course, movement can be obtained.

この場合には、位置ズレが発生する虞れがあるので、外
部に移動体３の移動量を直接測定する測定器を設けるよ
うにして、位置検出するように構成しても良い。In this case, since there is a possibility that a positional shift may occur, a measuring device that directly measures the amount of movement of the movable body 3 may be provided outside to detect the position.

さらに、上記の実施例では歯付のベルトの張り調整を軸
１２の調整固定により行なったが、逆に軸１２を固定し
てモータ６を移動させることにより調整することも可能
である。Further, in the above embodiment, the tension of the toothed belt was adjusted by adjusting and fixing the shaft 12, but it is also possible to adjust the tension by fixing the shaft 12 and moving the motor 6.

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、作業面積以外に
設置面積を余分に必要とせず、かつ移動体の駆動手段の
負担を小さくでき、コストを低くできる直進移動装置を
提供することができる。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, there is provided a linear moving device that does not require an extra installation area in addition to the working area, can reduce the burden on the driving means of the moving body, and can reduce costs. can be provided.

また、ブーりに張設される２本のベルト手段の張り調整
を同時に行なえるようにした直進移動装置を提供するこ
とができる。Further, it is possible to provide a linear moving device that can simultaneously adjust the tension of two belt means tensioned on the boot.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は直進移動装置の要部断面の正面図、第２図は第
１図のｘ−Ｘ矢視の断面図、第３図は第１図のＸ−Ｘ矢
視の一部断面図、第４図は従来の直進移動装置を使用し
た直交型ロボット装置の一例を示した外観斜視図である
。 図中、ｌａ、１ｂ・・・ベース、２ａ、２ｂ−軸、３・
・・移動体、３ａ・・・摺動軸受、４ａ、４ｂ、５ａ５
ｂ・・・プーリ、６・・・モータ、６ａ・・・モータ軸
、７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂ−プーリ、９・・・ベアリン
グ、１０・・・ベルト、１１・・・ベルト、１２・・・
軸、１３・・・ワツシャ− ト、 １６・・・軸穴、 ４・・・カラー　１ １７・・・止め輪である。 ５・・・ナラ 第２図 第３図Fig. 1 is a front view of a main part of the linear movement device, Fig. 2 is a sectional view taken along the line XX in Fig. 1, and Fig. 3 is a partial sectional view taken along the line XX in Fig. 1. , FIG. 4 is an external perspective view showing an example of an orthogonal robot device using a conventional linear movement device. In the figure, la, 1b...base, 2a, 2b-axis, 3...
... Moving body, 3a... Sliding bearing, 4a, 4b, 5a5
b...Pulley, 6...Motor, 6a...Motor shaft, 7a, 7b, 8a, 8b-Pulley, 9...Bearing, 10...Belt, 11...Belt, 12...・
Shaft, 13... washer, 16... shaft hole, 4... collar 1 17... retaining ring. 5... Oak Figure 2 Figure 3

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）第１ベースと第２ベース間に連設された案内手段
により摺動自在に案内される移動体を、前記第１ベース
に設けられた駆動手段により前記第１ベースと前記第２
ベース間を駆動するようにした直進移動装置であつて、 前記駆動手段に設けられる第１プーリ及び第２プーリと
、 前記第１ベースに軸体を介して回動自在に設けられる２
箇所のベルト架設部を有する第３プーリと、前記第２ベ
ースに回動自在に設けられる１対の第５プーリと、前記
移動体に回動自在に設けられる１対の第４プーリと、前
記第２プーリと前記第３プーリ間に張設される第１ベル
トと、 前記第１プーリと前記第４プーリの一方に架設された後
に、前記第３プーリに架設され、次に前記第５プーリの
一方に架設された後、 前記第４プーリの一方に架設され、次に前記第５プーリ
の一方に架設された後に、前記第１プーリに架設するよ
うにした第２ベルトと、前記第２プーリもしくは、前記
第３プーリのいずれか一方又は双方を直径を異にするこ
とにより前記移動体を移動させるように構成することを
特徴とする直進移動装置。(1) A movable body, which is slidably guided by a guide means provided in series between the first base and the second base, is moved between the first base and the second base by means of a drive means provided on the first base.
A linear movement device configured to drive between bases, comprising: a first pulley and a second pulley provided on the driving means; and a second pulley rotatably provided on the first base via a shaft body.
a third pulley having a belt installation portion at a location; a pair of fifth pulleys rotatably provided on the second base; a pair of fourth pulleys rotatably provided on the movable body; a first belt stretched between a second pulley and the third pulley; a first belt stretched over one of the first pulley and the fourth pulley, then stretched over the third pulley, and then stretched over the fifth pulley; a second belt that is installed on one of the fourth pulleys, then installed on one of the fifth pulleys, and then installed on the first pulley; A linear moving device, characterized in that the movable body is moved by making one or both of the pulley and the third pulley different in diameter. （２）前記第２プーリが前記第１プーリと兼ねているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の直進移動
装置。(2) The linear movement device according to claim 1, wherein the second pulley also serves as the first pulley. （３）前記軸体を前記第１ベースに対して位置調整可能
とすることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
直進移動装置。(3) The linear movement device according to claim 1, wherein the shaft body is adjustable in position with respect to the first base.