JPH03213233A

JPH03213233A - 連設型運動機構

Info

Publication number: JPH03213233A
Application number: JP569190A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Yanagisawa; 健柳沢
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-01-12
Filing date: 1990-01-12
Publication date: 1991-09-18
Anticipated expiration: 2011-09-25
Also published as: JP2536943B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は連設型運動機構に関する。

（背景技術）スライダ等の移動体を１の平面内で任意の位置へ移動さ
せる２次元運動機構としては、米国特許筒４．７２９．
５３６号公報や、特開昭６３−１９１５３３号公報に開
示されるものが有る。また、本願出願人も特願昭６３−
１３４２０９号として２次元運動機構を出願している。

何れの２次元運動機構においても移動体にツーリング用
の工具、作業用のロボットヘッド又はワークを取付け、
移動体を１の平面内の適宜な位置へ移動させて使用する
。

しかしながら、上記の２次元運動機構は移動体が１個し
か設けられておらず、例えば複数の工具やロボットヘッ
ドをそれぞれ互いに独立して移動させたい場合に対応で
きないという課題が有る。

従って、本発明は複数の移動体を互いに独立して移動さ
せることが可能な連設型運動機構を提供することを特徴
とする。

（発明が解決しようとする課題）上記課題を解決するため、本発明は次の構成を備える。

すなわち、移動体を１の平面内において任意の位置へ移
動させる２次元運動機構を複数連設してなることを特徴
とする。

（作用）作用について説明する。

複数の２次元運動機構を連設するため、複数の移動体は
各２次元運動機構によってそれぞれ独立して移動可能と
なる。従って、移動体へ工具、ロボットヘッド、ワーク
等を取付けることにより、複数の工具、ロボットヘッド
、ワーク等を互いに独立して移動させることが可能とな
る。

（実施例）以下、本発明の好適な実施例について添付図面と共に詳
述する。第１図には本実施例の２連の連設型運動機構の
（ａ）平面図、（ｂ）部分破断正面図を示す。

同図において、ＩＯは第１の２次元運動機構であり、１
２は第２の２次元運動機構である。第１の２次元運動機
構１０においては移動体であるスライダ１４が矩形平面
１６内の任意の位置へ移動可能になっている。一方、第
２の２次元運動機構１２においては移動体であるスライ
ダ１８が矩形平面２０内の任意の位置へ移動可能になっ
ている。

第１の２次元運動機横１０と第２の２次元運動機構１２
は連設されている。第１の２次元運動機構１０は基台２
２上に設置され、第２の２次元運動機構１２は基台２４
上に設置されている。基台２２と２４は連結具２６を介
して実質的に一体になるよう連結されている。

次に、第１及び第２の２次元運動機構１０Ｓ１２につい
て説明する。両者とも路間−の構成を成すので第１の２
次元運動機構１０について説明し、第２の２次元運動機
構１２については説明を略す。

第２図には第１の２次元運動機構１０の上部カバー３０
、ギアボックスカバー３２を取外した状態の平面図を示
す。

同図において、基台２２は中央が抜かれた矩形枠である
。

３４．３６はＸ軸ボールネジであり、互いに平行に同一
面内に配設されている。Ｘ軸ボールネジ３４はＸ軸駆動
手段であるモータ３８により直接駆動され回転するよう
になっている。Ｘ軸ボールネジ３６へは凸歯笠歯車４０
．４２及び伝達軸１１４等からなる第１の伝達機構を介
してモータ３８の回転力が伝達される。なお、４６はカ
プラであり、歯車軸４８とモータ軸５０とを連結してい
る。

又、５２．５４もカプラである。Ｘ軸ボールネジ３４．
３６の先端部（図面上、左端部）は適宜な支持フレーム
５６・・パに枢支されている。

５８．６０はＹ軸ボールネジであり、互いに平行、同一
面内、かつ前記Ｘ軸ボールネジ３４、；；６とも路間−
面内で直交するよう配設されている。

Ｙ軸ボールネジ５８はＹ軸駆動体であるモータ６２によ
り直接駆動され回転するようになっている。

Ｙ軸ポールネジ６０へは凸歯笠歯車６４．６６及び伝達
軸６８からなる第２の伝達機構を介してモータ６２の回
転力が伝達される。なお、７０はカプラであり歯車軸７
２とモータ軸７４とを連結している。又、７６．７８も
カプラである。また、Ｙ軸ボールネジ５８．６０の先端
部（図面上、下端部）も適宜な支持フレーム８０・・・
に枢支されている。

８２．８４はＸ軸駆動体であり、それぞれＸ軸ボールネ
ジ３４．３６へ螺合され、また、後述するＸ軸ロッドに
より回動が阻止されているのでＸ軸ボールネジ３４．３
６が同一方向へ回転することによりＸ軸方向に同時に移
動可能になっている。

８６．８８はＹ軸駆動体であり、それぞれＹ軸ボールネ
ジ５８．６０へ螺合され、また、後述するＹ軸ロッドに
より回動が阻止されているのでＹ軸ボールネジ５８．６
０が同一方向へ回転することによりＹ軸方向に同時に移
動可能になっている。

９０はＸ軸ロッドであり、Ｙ軸に平行に配され、移動体
であるスライダ１４へ貫挿され、両端はそれぞれＸ軸駆
動体８２．８４へ固定されている。

これによりスライダ１４は、Ｘ軸ロッド９０によって回
動が阻止されたＸ軸駆動体８２．８４のＸ軸方向への移
動に伴いＸ軸方向へ移動する。

９２はＹ軸ロッドであり、Ｘ軸に平行に配され、移動体
であるスライダ１４へ貫挿され、両端はそれぞれＹ軸駆
動体８６．８８へ固定されている。

従ってＹ軸ロッド９２はＸ軸ロッド９０とスライダ１４
内部で直交する。スライダ１４は、Ｙ軸ロッド９２によ
って回動が阻止されたＹ軸駆動体８６．８８のＹ軸方向
への移動に伴いＹ軸方向へ移動する。このＸ軸方向及び
Ｙ軸方向への移動の組み合わせによりスライダ１４は矩
形平面１６内の任意の位置に移動が可能となる。なお、
Ｘ軸ロッド９０およびＹ軸ロッド９２は適宜な剛性と弾
力性を有する金属ロッドを用いるとよい。

モータ３８．６２はギアボックス３２の側面から外方へ
突出するよう設けられている（第１図参照）が、ギア等
の連結機構を介してギアボックス３２の上方へ配設する
ことも可能である。つまり、モータ３８．６２をギアボ
ックス３２の上方に配設して２次元運動機構の側部から
外方へ突出する物を無くすと、−個の２次元運動機構の
四方の側部に同形式の他の２次元運動機構を連設するこ
とができる。

なお、２次元運動機構として上記図示の形式のものを採
用したのは移動体の位置決精度が非常に高いために採用
したが、上記形式の他、Ｘ軸部動体８２．８４及びＹ軸
部動体８６．８８の駆動手段としては、ボールネジでは
なくモータ３８．６２により駆動されるベルトドライブ
機構でもよい。

さらには、各２次元運動機構の形式としては米国特許第
４．７２９．５３６号公報に開示されるような、Ｘ軸方
向の移動機構がＹ軸方向の移動機構に載った形式のもの
も採用することができる。

第３図及び第４図に上記の連設型運動機構を利用した装
置の例を挙げる。

第３図の例は第１の２次元運動機構１００のスライダ１
０２と、第２の２次元運動機構１０４のスライダ１０６
とにそれぞれロボットアーム１０８．１１０が取付けら
れている。ロボットアーム１０８はスライダ１０２の移
動によって部品ステージ１１２上の部品１１４を把持し
て移動し、一方、ロボットアーム１１０はスライダ１０
６の移動によって部品ステージ１１６の部品１１８を把
持して移動する０部品１１４．１１Ｂを把持したロボッ
トアーム１０８．１１０は空中又は組立ステージ１２０
において部品１１４．１１８を組み付け、製品１２２を
仕上げる装置である。ＣＯＤカメラ１２４により製品１
２２の組立がモニタされるようになっている。この装置
の場合、ロボットアーム１０Ｂと１１０は互いに独立し
て移動可能なので、移動体であるスライダ１０２．１０
６の高位置決精度とも相俟って高度で複雑な組立作業を
行うことができる。なお、スライダ１０２．１０６の移
動、ロボットアーム１０Ｂ、１１０の動作はコンピュー
タによって制御されるのはもちろんである。

第４図に示す例は、移載装置である。支柱２００の平面
位置が固定された移載機構２０２が設けられ、移載アー
ム２０４はモータ２０６によって左右方向へ旋回可能に
なっている。移載アーム２０４の先端にはサッカ（吸着
ヘッド）２０８が設けられ、不図示の真空発生装置によ
り部品２１０・・・を吸着及び解放可能になっている。

第１の２次元運動機構２１２のスライダ２１４上には予
め部品２１０・・・が載置されたパレット２１６が取付
られている。一方、第２の２次元運動機構２１８のスラ
イダ２２０上には部品２１０・・・が載置されるパレッ
ト２２２が取付けられている。

移載アーム２０４は同一の軌跡しか描けないので、移動
体であるスライダ２１４．２２０が移載の都度その位置
を変化させながら、パレット２１６上の部品２１０をサ
ッカ２０Ｂで吸着して取上げ、左方へ旋回してパレット
２２２上へ部品２１０・・・を移動させてサッカ２０８
から解放して部品２１０をパレット２２２上へ移載する
。この移載装置の場合、基台２２４は一体に形成された
ものを用いている。

第１図〜第３図の例では、基台は各２次元運動機構につ
いて別々に設けられ、一体に連結されていた。第４図の
例では基台は共通に一個設けられていた０両者とも実質
的には一体の基台を利用しているが、基台を共通にする
と、第１及び第２の２次元運動機構（３以上の場合も同
じである）を同一の振動系に配置することとなり、各２
次元運動機構を別々の振動系に置いた場合と比べ、移動
体の移動におけるタイミングのずれを極力抑えることが
でき、精度の向上を図ることができる。

続いて第５図〜第７図と共に応用例について説明する。

第５図に示す例は、４個の２次元運動機構３００．３０
２．３０４．３０６を連設した例であり、移動体３０Ｂ
、３１０．３１２．３１４にそれぞれ、工具、ロボット
ヘッド、ワーク等を４個取付けて独立に移動させること
ができる。

第６図及び第７図（両図において移動体駆動用のモータ
は図示せず）は複数の２次元運動機構を立体的に組合わ
せた例である。

第６図の例では２個の２次元運動機構４００．４０２を
直角に組合わせた例であり、例えば両２次元運動機構４
００．４０２の間に位置させたワーク（不図示）を２方
向からツーリング可能になっている。なお、両２次元運
動機構４００と４０２の間の角度θは必ずしも直角に限
られない。

第７図の例では３個の２次元運動機構５００．５０２、
・５０４をそれぞれ互いに直角に組合わせた例である０
例えば３個の２次元運動機構５００．５０２．５０４め
間に位置させたワーク（不図示）を３方向からツーリン
グ可能になっている。

なお、第６図及び第７図の例の応用とすれば２次元運動
機構をさらに多数組合わせることも可能である。

以上、本発明の好適な実施例について種々述べて来たが
、本発明は上述の実施例に限定されるのではなく、発明
の精神を逸脱しない範囲で多くの改変を施し得るのはも
ちろんである。

（発明の効果）本発明に係る連設型運動機構を用いると、複数の移動体
を互いに独立して移動させることができる。従って、移
動体に工具、ロボットヘッド、ワーク等を取付けると、
互いに独立して移動させることができるので、複雑な動
きを伴うツーリング動作等を行わせることができる等の
著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る連設型運動機構の実施例を示す（
ａ）平面図、（ｂ）部分破断正面図、第２図はその一方
の２次元運動機構の構造を示した平面図、第３図及び第
４図はその連設型運動機構を利用した装置の正面図、第
５図〜第７図は他の実施例を示した平面図及び斜視図。ｌＯ・・・第１の２次元運動機構、１２・・・第２の２次元運動機構、１４・・・スライダ、　　１６・・・矩形平面、１８・
・・スライダ、　２０・・・矩形平面。第図（ｂ）第図第３図０４

Claims

【特許請求の範囲】

１、移動体を１の平面内において任意の位置へ移動させ
る２次元運動機構を複数連設してなることを特徴とする
連設型運動機構。