JPS63300882A - Linear drive for robot, etc. - Google Patents

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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は直線移動位置決めが必要な機械装置に適用でき
るロボット等の直線即動装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a linear instant motion device such as a robot that can be applied to a mechanical device that requires linear movement and positioning.

（従来技術） 従来、ロボッ１へ等に用いられる直線駆動手段として回
転アクチュエーターとラックアンドピニオンの組合せが
用いられている。この方式だと油空圧シリンダやボール
ネジによる原動方式に比べてストロークの増減が簡単に
でき、かつかなり長大なストロークを得ることが可能で
あるという利点があった。(Prior Art) Conventionally, a combination of a rotary actuator and a rack and pinion has been used as linear drive means for the robot 1 and the like. This method has the advantage that it is easier to increase or decrease the stroke, and it is possible to obtain a fairly long stroke, compared to a drive method using a hydraulic pneumatic cylinder or a ball screw.

（発明が解決しようとする問題点） ところが上記従来技術に於てはラックとピニオン間にバ
ックラッシュがあるため位置の停止精度が悪いという問
題があった。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the above-mentioned conventional technology, there was a problem that the positional stopping accuracy was poor due to backlash between the rack and the pinion.

そのためラックとピニオンを精密に加工し、バックラッ
シュを極力少なくする試みがなされているが精密加工を
要するため高価になるという問題があった。For this reason, attempts have been made to reduce backlash as much as possible by precisely machining the rack and pinion, but this requires precision machining and is expensive.

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題点を解決することを目的とするもので
、直線案内によってガイドされた移動体に固定された正
逆回転する回転アクチュエーターの出力軸に回転連結さ
れたピニオンと。(Means for Solving the Problems) The present invention aims to solve the above-mentioned problems. with connected pinion.

前記直線案内と平行になる様に設けられかつ前記ピニオ
ンと噛み合う固定ラックと、該固定ラックと平行に設け
られかつアクチュエーターにより前記平行方向に摺動移
動し、前記ピニオンと噛み合う移動ラックと前記ピニオ
ンの回転を制動する手段からなることを特徴とするもの
である。a fixed rack provided parallel to the linear guide and meshing with the pinion; a movable rack provided parallel to the fixed rack sliding in the parallel direction by an actuator and meshing with the pinion; It is characterized by comprising means for braking rotation.

以下、図示した実施例に基づいて具体的に説明する。第
１図は射出成形機（図示省略）に設置されたワーク投入
、取り出しロボットの外観図である。ロボット本体１に
固定されたブラケット３がタイバー２に固定されている
。ロボット本体１には直線案内のためのレール４が固定
されていて、該レール４に移動ベース５がガイドされて
いる。該移動ベース５には作業を行う作業工具６が設け
られている。また同様し：移動ベース５に固定されたサ
ーボモーター７の出力軸７′にはピニオン８が連結して
いる。Hereinafter, a detailed explanation will be given based on the illustrated embodiment. FIG. 1 is an external view of a workpiece loading/unloading robot installed in an injection molding machine (not shown). A bracket 3 fixed to a robot body 1 is fixed to a tie bar 2. A rail 4 for linear guidance is fixed to the robot body 1, and a moving base 5 is guided by the rail 4. The movable base 5 is provided with a working tool 6 for performing work. Similarly: a pinion 8 is connected to an output shaft 7' of a servo motor 7 fixed to the moving base 5.

一方、前記ロボット本体１には前記のレール４と平行に
なる様に固定ラック９が固定されており、ピニオン８と
噛み合っている。又、該固定ラック９と平行になるよう
に移動ラック１０がロボット本体１に摺動自在に支持さ
れている。On the other hand, a fixed rack 9 is fixed to the robot body 1 so as to be parallel to the rail 4, and meshes with the pinion 8. Further, a movable rack 10 is slidably supported on the robot body 1 so as to be parallel to the fixed rack 9.

該移動ラック１０はピニオン８に噛み合うと同時にエア
シリンダ１１によってレール４と平行な方向に摺動即動
される。又、ピニオン８はブレーキ１２によって十分な
トルクで制動される様になっている。The movable rack 10 is engaged with the pinion 8 and simultaneously slid in a direction parallel to the rail 4 by the air cylinder 11. Further, the pinion 8 is braked by a brake 12 with sufficient torque.

次に作用について説明する。Next, the effect will be explained.

まずサーボモーター７を作動回転させろ。すると固定ラ
ック９がピニオン８の原動力を伝達し、移動ベース５が
直線即動される（第２図）。First, rotate the servo motor 7. Then, the fixed rack 9 transmits the driving force of the pinion 8, and the movable base 5 is immediately moved in a straight line (FIG. 2).

次にサーボモーター７を所望位置に停止させると同時に
ブレーキ１２を作動させピニオン８を移動ベース５に対
して固定させろ。Next, stop the servo motor 7 at a desired position and at the same time operate the brake 12 to fix the pinion 8 to the moving base 5.

次にエアシリンダ１１を作動させ移動ラック１０を移動
ベース５の進行方向と逆方向に摺動させる。するとピニ
オン８は移動ベース５に対して固定されているので、移
動ラック１０の推力によりピニオン８は固定ラック９に
押圧される。この状態で移動ベース５はロボット本体１
に対して停止する。その後、作業工具６が作業を行い、
次に再びサーボモーター７を即動させ、次に停止位置に
移動ベースを駆動する。この時移動ラック１０がピニオ
ン８に対して中立になる様エアシリンダ１１への動力は
遮断しておく。Next, the air cylinder 11 is operated to slide the movable rack 10 in a direction opposite to the direction in which the movable base 5 moves. Then, since the pinion 8 is fixed to the movable base 5, the pinion 8 is pressed against the fixed rack 9 by the thrust of the movable rack 10. In this state, the moving base 5 is connected to the robot body 1.
Stop against. After that, the work tool 6 performs the work,
Next, the servo motor 7 is immediately moved again, and then the moving base is driven to the stop position. At this time, power to the air cylinder 11 is cut off so that the movable rack 10 becomes neutral with respect to the pinion 8.

（効　果） 本発明は直線案内によってガイドされた移動体に固定さ
れた正逆回転する回転アクチュエーターの出力軸に回転
連結されたピニオンと、前記直線案内と平行になる様に
設けられかつ前記ピニオンと噛み合う固定ラックと、該
固定ラックと平行に設けられかつアクチュエーターによ
り前記平行方向に摺動移動し、前記ピニオンと噛み合う
移動ラックと前記ピニオンの回転を制動する手段を有し
ているので、作業工具を任意の位置で停止させ、ラック
とピニオン間に存在するバックラッシュを除去すること
ができるので直線軸の停止位置を高精度にすることがで
きる。(Effects) The present invention includes a pinion that is rotatably connected to the output shaft of a rotary actuator that rotates forward and backward and that is fixed to a moving body guided by a linear guide, and a pinion that is provided parallel to the linear guide and that is The power tool includes a fixed rack that meshes with the fixed rack, a movable rack that is provided parallel to the fixed rack and is slid in the parallel direction by an actuator and meshes with the pinion, and a means for braking the rotation of the pinion. Since the backlash that exists between the rack and pinion can be removed by stopping at any position, the stopping position of the linear shaft can be made highly accurate.

なお、上述の実施例では移動体の即動源にサーボモータ
を用いたがこれは回転位置決めできる他のモーター、ス
テッピングモーター等で代替できる。又モーターのホー
ルド力がエアシリンダの推力に対して十分大きい場合は
ブレーキは必ずしも必要でない。In the above-described embodiment, a servo motor is used as the instant motion source of the movable body, but this can be replaced with another motor capable of rotational positioning, a stepping motor, or the like. Also, if the holding force of the motor is sufficiently large compared to the thrust of the air cylinder, a brake is not necessarily necessary.

又、移動ラックの推動方向を移動体の進行方向と同じに
することもできる。この場合はバックラッシュ分だけ移
動体が進行する。Further, the moving direction of the movable rack can be made the same as the moving direction of the movable body. In this case, the moving object advances by the amount of backlash.

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

第１図は本発明の一実施例斜視図、第２図は第１図の固
定ラックとピニオンの噛合状態を示す正面図、第３図は
第２図のピニオンに移動ラックが作動した時の正面図で
ある。Fig. 1 is a perspective view of one embodiment of the present invention, Fig. 2 is a front view showing the meshing state of the fixed rack and pinion in Fig. 1, and Fig. 3 is a state in which the movable rack operates on the pinion in Fig. 2. It is a front view.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 直線案内によってガイドされた移動体に固定された正逆
回転する回転アクチュエーターの出力軸に回転連結され
たピニオンと、前記直線案内と平行になる様に設けられ
かつ前記ピニオンと噛み合う固定ラックと、該固定ラッ
クと平行に設けられかつアクチュエーターにより前記平
行方向に摺動移動し、前記ピニオンと噛み合う移動ラッ
クと前記ピニオンの回転を制動する手段からなるロボッ
ト等の直線駆動装置。a pinion rotatably connected to an output shaft of a rotary actuator fixed to a moving body guided by a linear guide and rotating in forward and reverse directions; a fixed rack provided parallel to the linear guide and meshing with the pinion; A linear drive device for a robot or the like, comprising a movable rack that is provided parallel to a fixed rack and is slid in the parallel direction by an actuator and meshes with the pinion, and means for braking the rotation of the pinion.