JPH0633690U - トラバースロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡素な構成で長時間の使用にも位置決め精度
の低下を生じないトラバースロボットを提供すること。 【構成】 ロボット基体４およびサーボモータなどの駆
動体８と、ロボットハンド３０の進退方向に移動できる
第１移動体２４と、ロボット基体４に回転自在に軸支さ
れるとともにねじ軸に螺入されたナット１２が第１移動
体２４に固定され、駆動体８の駆動力が前記ねじ軸に伝
達されて第１移動体２４を移動させ、スプライン溝９ｂ
が刻設されたスプライン付のボールねじ９と、第１移動
体２４と同方向に移動できる第２移動体３１と、第１移
動体２４に回転自在に軸支されるとともにねじ軸に螺入
されたナット２５ｂが第２移動体３１に固定され、駆動
体８の駆動力が前記ねじ軸を介して第２移動体３１を移
動させるボールねじ２５と、ボールねじ９の回転をボー
ルねじ２５に伝達する回転伝達機構３６とで構成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、被搬送物を把持するハンド部を備え、複数の位置上方に架設された 走行レール上を走行し搬送位置で被搬送物の授受を行うトラバースロボットの改 良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

工作機械の加工システムなどのように、複数の搬送位置を有するシステムにお いて、この複数の搬送位置に被搬送物を搬送するため搬送装置として搬送位置上 方に架設された走行レール上を走行するトラバースロボットが知られている。こ のようなトラバースロボットにおいては、搬送時の干渉をさけるため工作機械な どの上部を走行する。 そのため、被搬送物を把持するハンド部も上方に位置し、ハンド部の走行位置 と工作機械などに被搬送物を授受する授受位置との間の移動ストロークが大きく なる。そして、この移動ストロークを一本のシリンダで移動させるとすると、ハ ンド部の昇降機構の大型化をまねいてしまう。そこで、本出願人は、実開平１− １４８２５１号において、スライド部を二重構成にしてハンドの昇降機構を小型 化した技術を開示している。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、実開平１−１４８２５１号では、昇降機構にラック・ピニオン 機構，チェーン機構等を組み合わせているため、その構成が複雑となり、組付け 調整にも時間がかかるという問題が生じた。さらに、チェーン機構を採用してい るため、長時間の使用によりチェーンに伸びが生じ、位置決め精度が低下してし まい、被搬送物の授受がスムースに行えないという問題が生じた。このような場 合には、システムを停止させて組付け調整を行うため、システムの稼働率を低下 させてしまうという問題も生じた。 本考案は上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、簡素な 構成で長時間の使用にも位置決め精度の低下を生じないトラバースロボットを提 供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上記問題を解決するために本考案のトラバースロボットは、被搬送物を把持す るロボットハンドを備え、複数の被搬送物授受位置間に架設された走行レール上 を走行し、かつ、この走行位置と前記被搬送物授受位置間を前記ロボットハンド が進退動作するトラバースロボットにおいて、このトラバースロボットのロボッ ト基体と、このロボット基体に設けられた駆動体と、前記ロボット基体に対して 前記ロボットハンドの進退方向に移動自在に設けられた第１移動体と、前記ロボ ット基体にねじ軸が回転自在に軸支されるとともに、このねじ軸に螺入されたナ ットが前記第１移動体に固定され、前記駆動体の駆動力が前記ねじ軸に伝達され て前記ナットとともに前記第１移動体を移動させ、かつ、軸線方向にスプライン 溝が刻設されたスプライン付ボールねじと、前記第１移動体に対して前記ロボッ トハンドの進退方向に移動自在に設けられた第２移動体と、前記第１移動体にね じ軸が回転自在に軸支されるとともに、このねじ軸に螺入されたナットが前記第 ２移動体に固定され、前記駆動体の駆動力が前記ねじ軸に伝達されて前記ナット とともに前記第２移動体を移動させるボールねじと、前記スプライン付ボールね じのねじ軸に刻設されたスプライン溝と前記ボールねじとのあいだに設けられ、 前記スプライン付ボールねじのねじ軸の回転を前記ボールねじに伝達する回転伝 達機構とを備えてなることを特徴とする。

【０００５】

【作用】

走行レール上を走行するトラバースロボットが被搬送物授受位置間上方に位置 すると、駆動モータの駆動によりスプライン付ボールねじが回転され、このスプ ライン付ボールねじの回転にともないナットが下降し、このナットを固定してい る第１移動体が下降する。 一方、スプライン付ボールネジの回転は、回転伝達機構によりボールねじに伝 達され、ボールねじを回転させるので、ボールねじに螺合されたナットはこのボ ールねじの回転とともに下降し、このナットを固定している第２移動体も下降す る。 第２移動体に設けられたロボットハンドは、第１移動体の移動量および第２移 動体の移動量を加えた移動ストローク分下降する。ロボットハンドの上昇時には 、上述した下降時の逆の動作を行う。

【０００６】

【実施例】

以下、本考案の好適な実施例を図１および図２に従って詳細に説明する。 図１は本考案のトラバースロボットの実施例にかかり、ロボットハンドを伸長 させた状態を示す側面図である。

【０００７】 トラバースロボット１は全体をカバー２にて遮蔽され、走行装置により走行レ ール６０に沿って走行できるように構成されている。前記走行装置は、ロボット 基体４に設けられた駆動モータとしてのサーボモータ３と、走行レール６０の上 部および側部に設けられたガイド部材３８ａ，３８ｂと、前記ロボット基体４側 に固着され前記ガイド部材３８ａ，３８ｂとそれぞれ係合するスライド部材３９ ａ，３９ｂと、走行レール６０の上部に前記ガイド部材３８ａと平行に設けられ たラック３ｂとからなる。そして、前記サーボモータ３の駆動軸に取り付けられ たピニオン３ａがこのラック３ｂと噛合している。上記態様によりサーボモータ ３が駆動すると、ピニオン３ａとラック３ｂとにより、トラバースロボット１は ガイド部材３８ａ，３８ｂに案内されながら走行レール６０上を走行移動できる ものである。

【０００８】 前記ロボット基体４には、前記走行レール６０に直交する昇降方向（図１中矢 印方向）に固定板５が固着されており、この固定板５と前記カバー２の内面との 間に設けられたブラケット６にロボットハンド３０を昇降させるための駆動体と してのサーボモータ８がボルトで固設されている。また、このサーボモータ８の 駆動軸８ａには歯付プーリ８ｂがキー止め固着されている。

【０００９】 一方、前記固定板５の他側には、両端を軸受１０ａ，１０ｂにて回転自在に支 持されたスプライン付ボールねじ９が昇降方向に取り付けられ、前記固定板５の 上方に突出する前記スプライン付ボールねじ９の上端には歯付プーリ１８がキー 止め固着されている。 前記サーボモータ８の回転を前記スプライン付ボールねじ９に伝達する回転伝 達手段は以下のように構成されている。 固定板５の上端に形成された取付部１４に、軸受によって中間軸１７が回転自 在に設けられる。この中間軸１７の両端に小径の歯付プーリ１５および大径の歯 付プーリ１６がキー止め固着される。そして、歯付プーリ８ｂ，１６間および歯 付プーリ１５，１８間には各々タイミングベルト１９，２０が張設されている。 すなわち、サーボモータ８の回転を正確に前記スプライン付ボールねじ９に伝達 できるように構成されている。

【００１０】 また、前記スプライン付ボールねじ９には、その全周にわたってねじ機構のた めの均等ピッチの螺旋溝９ａと、その長手方向に沿ってスプライン機構のための 直線状のスプライン溝９ｂとが刻設されている。そして、前記螺旋溝９ａ内を転 動するボールを複数個内蔵する第１のナット１２が螺合されているとともに、前 記スプライン溝９ｂ内を転動できる複数個のボールを内蔵し、このスプライン溝 ９ｂに沿った方向に摺動可能なスプラインナット１３が嵌入されている。このス プラインナット１３は、回転方向にスプライン付ボールねじ９のねじ軸とともに 一体に回転することができるものである。

【００１１】 図２に、スプライン付ボールねじ９のねじ軸に螺合された第１のナット１２と 、これに嵌入されたスプラインナット１３との詳細を示す。 第１のナット１２とスプラインナット１３とはナット本体２７にて一体に連結 される。そして、それぞれ前記ナット本体２７に嵌入されたサポート軸受２２に よって、その移動が軸線方向にのみ規制され、回転方向には回動自在に支持され ている。 また、前記スプラインナット１３には歯付プーリ２３がボルトにて同心状に固 着されており、スプラインナット１３の回転とともにこの歯付プーリ２３が一体 に回転できるように構成されている。

【００１２】 前記ナット本体２７には、前記固定板５と略同一長さを有する第１移動板２４ が固定されている。 この第１移動板２４には、両端を軸受２６ａ，２６ｂで回転自在に支持され、 前記スプライン付ボールねじ９の螺旋溝９ａと同一ピッチで刻設された螺旋溝２ ５ａを有するボールねじ２５が昇降方向に取り付けられている。

【００１３】 このボールねじ２５には、スプライン付ボールねじ９と同様、ボールねじ２５ の回転により内蔵するボールが螺旋溝２５ａ内を転動して上下に摺動することの できる第２のナット２５ｂが螺合されている。また、ボールねじ２５の上端近傍 には、歯付プーリ２３と同径の歯付プーリ２８がキー止め固着され、この歯付プ ーリ２８と前記スプラインナット１３の歯付プーリ２３との間にはタイミングベ ルト２９が張設されていて前記歯付プーリ２３の回転を歯付プーリ２８に正確に 伝達できるようになっている。そして、前記スプラインナット１３，歯付プーリ ２３，２８および前記タイミングベルト２９とで、スプライン付ボールねじ９の 回転をボールねじ２５に伝達する回転伝達機構３６が構成されている。

【００１４】 先端にロボットハンド３０を有する第２移動板３１は、前記固定板５および第 １移動板２４と略同一長さに形成され、その上端近傍にはボールねじ２５の第２ のナット２５ｂがブラケット３２を介して固定されている。 また、ロボットハンド３０は、前後２つのグリッパ３３，３４からなる手首部 を有し、シリンダ３５を駆動させてピストンロッド３５ａを伸縮させることによ り軸３７を中心として前記手首部を揺動させることができるようになっている。 前記グリッパ３３，３４はそれぞれ図示しないシリンダにより被搬送物を把持 できるように構成されている。上述したようなロボットハンド３０は公知である ので、詳しい説明は省略する。

【００１５】 なお、固定板５と第１移動板２４および第１移動板２４と第２移動板３１のあ いだには、昇降方向に延在した直線ガイド（図示せず）が設けられ、各々、第１ 移動板２４，第２移動板３１を昇降方向に移動自在にしている。

【００１６】 次に、上記構成のトラバースロボット１の作用を説明する。 被搬送物の搬送指令が図示しない制御装置に入力されると、サーボモータ３に よる走行方向の搬送位置に位置決めされる。次に、サーボモータ８が駆動されて スプライン付ボールねじ９が回転する。このスプライン付ボールねじ９の回転に より、スプライン付ボールねじ９に螺合された第１のナット１２が下降する。 一方、ナット本体２７で第１のナット１２と一体に連結されたスプラインナッ ト１３は、スプライン溝９ｂに沿って前記第１のナット１２と一体になって下降 するとともに、前記ボールがスプライン溝９ｂと係合してスプライン付ボールね じ９のねじ軸の回転とともに回転する。

【００１７】 このスプラインナット１３の回転は、歯付プーリ２３および歯付プーリ２８を 介してボールねじ２５に伝達され、スプライン付ボールねじ９と同一速度，同一 方向にボールねじ２５を回転させる。そして、第１移動板２４にナット本体２７ が固定されているので、ナット本体２７の下降とともに第１移動板２４が下降す る。さらに、ボールねじ２５の回転とともに第２移動体３１がボールねじ２５に よって、第１移動板２４と同一速度で下降する。

【００１８】 ロボットハンド３０が被搬送物の授受位置前方まで下降すると、サーボモータ ３が駆動してトラバースロボット１を走行方向に移動させ、ロボットハンド３０ の一方のグリッパ３４で被搬送物（加工済ワーク）を把持する。前記走行方向と 逆方向にサーボモータ３により移動した後、シリンダ３５が駆動してロボットハ ンド３０の首振りを行い被搬送物（未加工のワーク）を把持する他方のグリッパ ３３を把持軸軸線上に位置させる。そして、再度トラバースロボット１を走行方 向に移動させて次の被搬送物を受け渡す。

【００１９】 上記のようにして新旧の被搬送物の交換が終了すると、トラバースロボット１ は再度ロボットハンド３０をサーボモータ８を下降方向と逆方向に駆動して、第 １移動第２４，第２移動体３１を移動させて上昇させる。

【００２０】

【考案の効果】

本考案は上述のように構成されているので、以下のような効果を奏する。 ロボットハンドの昇降動作をスプライン付ボールねじとボールねじとにより行 うものとしたので、トラバースロボットの構成を簡素なものとすることができる 。また、ボールねじは長期間使用しても位置決め精度が低下しないため、点検， 調整などのメンテナンス作業が不要となりシステムの生産効率の向上を図ること ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】トラバースロボットの側面図である。

【図２】回転伝達機構の要部の拡大図である。

【符号の説明】

１ トラバースロボット ３ サーボモータ ４ ロボット基体 ５ 固定板 ８ サーボモータ（駆動体） ８ａ 中間軸 ８ｂ 歯付プーリ ９ スプライン付ボールねじ １０ａ，１０ｂ 軸受 １２ 第１のナット １３ スプラインナット １４ 取付け部 １５，１６，１８ 歯付プーリ １７ 中間軸 １９，２０ タイミングベルト ２３，２８ 歯付プーリ ２４ 第１移動板（第１移動体） ２５ ボールねじ ２７ ナット本体 ２９ タイミングベルト ３０ ロボットハンド ３１ 第２移動板（第２移動体） ３３，３４ グリッパ ３５ シリンダ ３６ 回転伝達機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 多勢 修二 埼玉県熊谷市大字久保島634 日本ジーロ ーター株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 被搬送物を把持するロボットハンドを備
   え、複数の被搬送物授受位置間に架設された走行レール
   上を走行し、かつ、この走行位置と前記被搬送物授受位
   置間を前記ロボットハンドが進退動作するトラバースロ
   ボットにおいて、 このトラバースロボットのロボット基体と、 このロボット基体に設けられた駆動体と、 前記ロボット基体に対して前記ロボットハンドの進退方
   向に移動自在に設けられた第１移動体と、 前記ロボット基体にねじ軸が回転自在に軸支されるとと
   もに、このねじ軸に螺入されたナットが前記第１移動体
   に固定され、前記駆動体の駆動力が前記ねじ軸に伝達さ
   れて前記ナットとともに前記第１移動体を移動させ、か
   つ、軸線方向にスプライン溝が刻設されたスプライン付
   ボールねじと、 前記第１移動体に対して前記ロボットハンドの進退方向
   に移動自在に設けられた第２移動体と、 前記第１移動体にねじ軸が回転自在に軸支されるととも
   に、このねじ軸に螺入されたナットが前記第２移動体に
   固定され、前記駆動体の駆動力が前記ねじ軸に伝達され
   て前記ナットとともに前記第２移動体を移動させるボー
   ルねじと、 前記スプライン付ボールねじのねじ軸に刻設されたスプ
   ライン溝と前記ボールねじとのあいだに設けられ、前記
   スプライン付ボールねじのねじ軸の回転を前記ボールね
   じに伝達する回転伝達機構とを備えてなることを特徴と
   するトラバースロボット。