(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平行に配置された複数のＸ軸アクチュエータと、
上記Ｘ軸アクチュエータに直交する方向に指向され上記複数のＸ軸アクチュエータによって支持されるとともに上記複数のＸ軸アクチュエータのうちの少なくとも１つのＸ軸アクチュエータによって移動されるＹ軸アクチュエータと、
を具備し、
上記複数のＸ軸アクチュエータのうちの少なくとも１つのＸ軸アクチュエータと上記Ｙ軸アクチュエータとが防振機構を介して接続されており、
上記防振機構は、上記Ｘ軸アクチュエータに設けられたＸ軸側部材と、上記Ｙ軸アクチュエータに設けられたＹ軸側部材と、上記Ｘ軸側部材と上記Ｙ軸側部材との間に設けられた弾性部材と、から構成され、
上記Ｘ軸側部材と上記Ｙ軸側部材のうちの一方が他方内にＹ軸方向に沿って挿入されていることを特徴とする直交ロボット。
【請求項２】
平行に配置された１つ又は複数のＸ軸アクチュエータと、
上記Ｘ軸アクチュエータに平行に配置された１つ又は複数のＸ軸ガイドと、
上記Ｘ軸アクチュエータ及び上記Ｘ軸ガイドに直交する方向に指向され上記Ｘ軸アクチュエータ及び上記Ｘ軸ガイドによって支持されるとともに上記１つ又は複数のＸ軸アクチュエータのうちの少なくとも１つのＸ軸アクチュエータによって移動されるＹ軸アクチュエータと、
を具備し、
上記１つ又は複数のＸ軸アクチュエータ又は上記１つ又は複数のＸ軸ガイドのうちの少なくとも１つのＸ軸アクチュエータ又はＸ軸ガイドと上記Ｙ軸アクチュエータとが防振機構を介して接続されており、
上記防振機構は、上記Ｘ軸アクチュエータ又は上記Ｘ軸ガイドに設けられたＸ軸側部材と、上記Ｙ軸アクチュエータに設けられたＹ軸側部材と、上記Ｘ軸側部材と上記Ｙ軸側部材との間に設けられた弾性部材と、から構成され、
上記Ｘ軸側部材と上記Ｙ軸側部材のうちの一方が他方内にＹ軸方向に沿って挿入されていることを特徴とする直交ロボット。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の直交ロボットにおいて、
上記Ｘ軸アクチュエータ又は上記Ｘ軸ガイドに固着され上記Ｘ軸側部材が設置されたＸ軸側ブラケットが設けられており、
上記Ｙ軸アクチュエータに固着され上記Ｙ軸側部材が設置されたＹ軸側ブラケットが設けられていることを特徴とする直交ロボット。
【請求項４】
平行に配置された複数のＸ軸アクチュエータと、
上記Ｘ軸アクチュエータに直交する方向に指向され上記複数のＸ軸アクチュエータによって支持されるとともに上記複数のＸ軸アクチュエータのうちの少なくとも１つのＸ軸アクチュエータによって移動されるＹ軸アクチュエータと、
を具備し、
上記複数のＸ軸アクチュエータのうちの少なくとも１つのＸ軸アクチュエータと上記Ｙ軸アクチュエータとが防振機構を介して接続されており、
上記防振機構は、上記Ｘ軸アクチュエータに固着されたＸ軸側ブラケットと、上記Ｙ軸アクチュエータに固着されたＹ軸側ブラケットと、上記Ｘ軸側ブラケットと上記Ｙ軸側ブラケットの何れか一方に突出・形成された凸部と、上記Ｘ軸側ブラケットと上記Ｙ軸側ブラケットの何れか他方に形成され上記凸部が挿入されるとともに少なくともＹ軸側の一端が開口された凹部と、上記凸部と上記凹部の間であって上記開口を除く全てに設けられた弾性部材と、から構成されていることを特徴とする直交ロボット。
【請求項５】
平行に配置された１つ又は複数のＸ軸アクチュエータと、
上記Ｘ軸アクチュエータに平行に配置された１つ又は複数のＸ軸ガイドと、
上記Ｘ軸アクチュエータ及び上記Ｘ軸ガイドに直交する方向に指向され上記Ｘ軸アクチュエータ及び上記Ｘ軸ガイドによって支持されるとともに上記１つ又は複数のＸ軸アクチュエータのうちの少なくとも１つのＸ軸アクチュエータによって移動されるＹ軸アクチュエータと、
を具備し、
上記１つ又は複数のＸ軸アクチュエータ又は上記１つ又は複数のＸ軸ガイドのうちの少なくとも１つのＸ軸アクチュエータ又はＸ軸ガイドと上記Ｙ軸アクチュエータとが防振機構を介して接続されており、
上記防振機構は、上記Ｘ軸アクチュエータ又は上記Ｘ軸ガイドに固着されたＸ軸側ブラケットと、上記Ｙ軸アクチュエータに固着されたＹ軸側ブラケットと、上記Ｘ軸側ブラケットと上記Ｙ軸側ブラケットの何れか一方に突出・形成された凸部と、上記Ｘ軸側ブラケットと上記Ｙ軸側ブラケットの何れか他方に形成され上記凸部が挿入されるとともに少なくともＹ軸側の一端が開口された凹部と、上記凸部と上記凹部の間であって上記開口を除く全てに設けられた弾性部材と、から構成されていることを特徴とする直交ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ガントリ型の直交ロボットに係り、特に、同方向に指向して設けられた２つのＸ軸アクチュエータとこれらのＸ軸アクチュエータによって移動され、且つ、これらのＸ軸アクチュエータに直交するＹ軸アクチュエータが設けられており、上記２つのＸ軸アクチュエータのうちの少なくとも一方と上記Ｙ軸アクチュエータとを弾性部材を介して接続することにより、２つのＸ軸アクチュエータの平行のズレによる摺動抵抗を軽減するとともに振動も低減することができるように工夫したものに関する。
【背景技術】
【０００２】
図８及び図９を参照して、従来のガントリ型の直交ロボット１０１の構成を説明する。まず、図８に示すように、平行に配置された複数（例えば、２つ）のＸ軸アクチュエータ１０３ａ、１０３ｂと、これらＸ軸アクチュエータ１０３ａ、１０３ｂに直交する方向に指向されたＹ軸アクチュエータ１０３ｃがある。上記Ｘ軸アクチュエータ１０３ａには、ハウジング１０５ａと、該ハウジング１０５ａの一方の端（図８中右上側の端）に設けられたモータ１０７ａがある。また、上記ハウジング１０５ａ内に設けられ、上記モータ１０７ａによって駆動される図示しないボールネジと、該ボールネジに螺合された図示しないボールナットがあり、上記ボールナットにはスライダ１０９ａが固着されている。また、上記スライダ１０９ａの幅方向（図８中左上から右下に向かう方向）両側には図示しないレールがそれぞれ設けられている。また、上記ハウジング１０５ａの全長にわたって上記スライダ１０９ａのレールに対向する図示しないレールが設置されている。また、上記スライダ１０９ａのレール内には図示しない複数の鋼球が保持されており、上記複数の鋼球は上記スライダ１０９ａが移動する際、上記スライダ１０９ａのレール上及び上記ハウジング１０５ａのレール上を転動するようになっている。また、上記ハウジング１０５ａと上記スライダ１０９ａとは、上記複数の鋼球を介して接触しており、これによって上記スライダ１０９ａは上記ハウジング１０５ａ対して摺動可能となっている。そして、上記モータ１０７ａによる上記ボールネジの回転により、上記ボールナット、ひいては、上記スライダ１０９ａが移動されるようになっている。
【０００３】
また、上記Ｘ軸アクチュエータ１０３ｂや上記Ｙ軸アクチュエータ１０３ｃも上記Ｘ軸アクチュエータ１０３ａと同様の構成を成している。すなわち、上記Ｘ軸アクチュエータ１０３ｂにはハウジング１０５ｂ、モータ１０７ｂ、及び、スライダ１０９ｂや図示しないボールネジ、ボールナット、レール、鋼球があり、上記Ｙ軸アクチュエータ１０３ｃにもハウジング１０５ｃ、モータ１０７ｃ、及び、スライダ１０９ｃや図示しないボールネジ、ボールナット、レール、鋼球がある。
【０００４】
上記Ｙ軸アクチュエータ１０３ｃは、その一端側を上記Ｘ軸アクチュエータ１０３ａのスライダ１０９ａに接続されているとともに、その他端側を上記Ｘ軸アクチュエータ１０３ｂのスライダ１０９ｂに接続されている。そのため、上記Ｘ軸アクチュエータ１０３ａと上記Ｘ軸アクチュエータ１０３ｂとを同期制御することによって上記Ｙ軸アクチュエータ１０３ｃをＸ軸方向に移動させることができるようになっている。
なお、上記Ｙ軸アクチュエータ１０３ｃのスライダ１０９ｃも、上記Ｘ軸アクチュエータ１０３ａ、１０３ｂと同様に、上記モータ１０７ｃによる図示しないボールネジの回転によってＹ軸方向に移動される。
【０００５】
また、上記スライダ１０９ｃには上記直交ロボット１０１の積載対象物としての、別のＺ軸アクチュエータ１１１が固着されている。このＺ軸アクチュエータ１１１にも、上記Ｘ軸アクチュエータ１０３ａ等と同様に、ハウジング１１３、モータ１１５がある。また、上記ハウジング１１３内に設けられ上記モータ１１５によって駆動される図示しないボールネジと、該ボールネジに螺合されたボールナット１１７があり、上記ボールナット１１７には図示しないロッドが固着されている。該ロッドにはスライダ１１９が固着されており、上記モータ１１５による上記ボールネジの回転により上記ボールナット１１７、ひいては、上記スライダ１１９がＺ軸方向に移動されるようになっている。また、上記スライダ１１９には図示しない積載対象物としての装置等が設置される。
【０００６】
また、上記Ｙ軸アクチュエータ１０３ｃと上記Ｘ軸アクチュエータ１０３ａとは、略平板状のブラケット１２１を介して接続されている。一方、上記Ｙ軸アクチュエータ１０３ｃと上記Ｘ軸アクチュエータ１０３ｂとは、フローティング機構１２３によって接続されている。
上記フローティング機構１２３は、図９に示すような構成を成している。まず、上記Ｙ軸アクチュエータ１０３ｃに固着されているＹ軸側ブラケット１２５と、上記Ｘ軸アクチュエータ１０３ｂに固着されているＸ軸側ブラケット１２７がある。そして、上記Ｙ軸側ブラケット１２５には穴１２９が穿孔されているとともに、上記Ｘ軸側ブラケット１２７には穴１３１が穿孔されている。そして、上記Ｙ軸側ブラケット１２５の穴１２９内には滑り軸受１３３が内装されており、この滑り軸受１３３内及び上記Ｘ軸側ブラケット１２７の穴１３１内にはピン１３５が挿入されている
【０００７】
また、上記ピン１３５は、上記滑り軸受１３３の貫通孔１３７内を摺動可能となっており、これによって、上記Ｘ軸側ブラケット１２７は上記Ｙ軸側ブラケット１２５に対して、Ｙ軸方向（図９（ｂ）中左右方向）に移動可能となっている。
なお、上記Ｙ軸側ブラケット１２５と上記Ｘ軸側ブラケット１２７は、図示しないボルトによって上記Ｙ軸アクチュエータ１０３ｃや上記Ｘ軸アクチュエータ１０３ｂに固着されている。また、上記Ｙ軸側ブラケット１２５や上記Ｘ軸側ブラケット１２７には、上記ボルトが貫通する図示しない貫通孔が穿孔されている。
【０００８】
ここで、本来であれば、上記Ｘ軸アクチュエータ１０３ａと上記Ｘ軸アクチュエータ１０３ｂが完全に平行になっているはずであるが、設置する際の位置ずれや温度による上記Ｘ軸アクチュエータ１０３ａ等の膨張・収縮等の理由により、上記Ｘ軸アクチュエータ１０３ａと上記Ｘ軸アクチュエータ１０３ｂが完全に平行にはならない場合がある。
しかし、上記直交ロボット１０１は上記フローティング機構１２３を備えているため、上記Ｘ軸アクチュエータ１０３ａや上記Ｘ軸アクチュエータ１０３ｂの位置ズレが吸収され、直交ロボット１０１を正常に動作させることができる。これは、上記Ｘ軸側ブラケット１２７に対して上記Ｙ軸側ブラケット１２５がＹ軸方向（図９（ｂ）中左右方向）に移動可能になっているためである。
【０００９】
仮に、上記フローティング機構１２３を用いることなく、例えば、上記ブラケット１２１と同様のブラケットのみによって上記Ｘ軸アクチュエータ１０３ｂと上記Ｙ軸アクチュエータ１０３ｃも接続された構成とすると、上記Ｘ軸アクチュエータ１０３ａや上記Ｘ軸アクチュエータ１０３ｂの位置ズレによって、上記Ｘ軸アクチュエータ１０３ａ、１０３ｂの摺動抵抗が増加して大きな負荷が掛かり、上記Ｘ軸アクチュエータ１０３ａ、１０３ｂの寿命に対して悪影響を及ぼす。これは、以下のような理由によるものである。
【００１０】
例えば、上記Ｘ軸アクチュエータ１０３ａ、１０３ｂが完全に平行に設置されていない場合に、上記Ｘ軸アクチュエータ１０３ａ、１０３ｂを同期制御によって駆動させると、上記スライダ１０９ａと上記スライダ１０９ｂは、それらの移動に伴って互いに近接若しくは離間しようとすることになる。
【００１１】
一方、上記スライダ１０９ａと上記スライダ１０９ｂは上記Ｙ軸アクチュエータ１０３ｃの所定の位置に接続されたものであるため、上記スライダ１０９ａと上記スライダ１０９ｂとの相対的な位置関係は一定に固定されている。そのため、上記スライダ１０９ａや上記スライダ１０９ｂが移動すると、上記Ｘ軸アクチュエータ１０３ａのハウジング１０５ａや上記スライダ１０９ａに設けられた図示しないレールや鋼球、及び、上記Ｘ軸アクチュエータ１０３ｂのハウジング１０５ｂや上記スライダ１０９ｂに設けられた図示しないレールや鋼球に対して、上記スライダ１０９ａ、１０９ｂが本来移動される方向以外の方向への力が加わることになる。そのため、上記摺動抵抗が増加してしまうことになる。
【００１２】
そして、上記摺動抵抗の増加により上記Ｘ軸アクチュエータ１０３ａ、１０３ｂには大きな負荷がかかることになる。この大きな負荷は、直交ロボット１０１の動作に悪影響を与えるだけではなく、上記Ｘ軸アクチュエータ１０３ａ、１０３ｂの寿命に対しても悪影響を与えるものである。
前述したフローティング機構１２３は、上記Ｙ軸アクチュエータ１０３ｃに対して上記スライダ１０９ｂをＹ軸方向（図８中右下方向又は左上方向）に移動可能とすることで上記スライダ１０９ａと上記スライダ１０９ｃ間の距離を可変として上記Ｘ軸アクチュエータ１０３ａ、１０３ｂの位置ズレによる影響を吸収し、上記Ｘ軸アクチュエータ１０３ａのハウジング１０５ａや上記スライダ１０９ａに設けられた図示しないレールや鋼球、及び、上記Ｘ軸アクチュエータ１０３ｂのハウジング１０５ｂや上記スライダ１０９ｂに設けられた図示しないレールや鋼球に対して加えられる上記スライダ１０９ａ、１０９ｂが本来移動される方向以外の方向への力を抑制することで、上記摺動抵抗を軽減するものである。
【００１３】
また、このほかにも、特許文献１に記載されているような直角座標型ロボットも提案されている。これは、平行に設置された２つのＹ軸テーブルと、これら２つのＹ軸テーブルに接続されたＸ軸テーブルとを備えていて、一方のＹ軸テーブルとＸ軸テーブルとは回転軸によって接続されており、他方のＹ軸テーブルとＸ軸テーブルとは回転軸とスライドブロックによって接続されているものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開平３−２２１３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかし、従来の構成では、次のような問題があった。
前述のように、フローティング機構１２３を用いることによってＸ軸アクチュエータ１０３ａ、１０３ｂの位置ズレによって発生する摺動抵抗についてはこれを軽減することができるものの、上記フローティング機構１２３のピン１３５と滑り軸受１３３との間に微少な隙間があるため、大きな振動が発生してしまう。
そのため、上記Ｘ軸アクチュエータ１０３ａ、１０３ｂを停止させた後、振動が収束するまでの時間経過によりサイクルタイムが延長され、動作の遅延が生じてしまう。
また、上記振動が上記Ｘ軸アクチュエータ１０３ａ、１０３ｂ、Ｙ軸アクチュエータ１０３ｃの寿命に悪影響を与えることや、積載対象物等が脱落してしまうことも考えられる。
また、特許文献１に記載された直角座標型ロボットにおいても、平行に設置された２つのＹ軸テーブルを高速度又は高加減速度で動作させてＸ軸テーブルを移動させると振動が発生し、同様にサイクルタイムが延長されてしまう。これは、上記Ｘ軸テーブルとＹ軸テーブルが回転軸やスライドブロックによって接続されているため、その接続部の剛性が低いものとなっているからである。
【００１６】
本発明は、このような点に基づいてなされたもので、その目的とするところは、アクチュエータの位置ズレによる摺動抵抗を軽減するとともに振動も低減することができる直交ロボットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するべく請求項１に記載された直交ロボットは、平行に配置された複数のＸ軸アクチュエータと、上記Ｘ軸アクチュエータに直交する方向に指向され上記複数のＸ軸アクチュエータによって支持されるとともに上記複数のＸ軸アクチュエータのうちの少なくとも１つのＸ軸アクチュエータによって移動されるＹ軸アクチュエータと、を具備し、上記複数のＸ軸アクチュエータのうちの少なくとも１つのＸ軸アクチュエータと上記Ｙ軸アクチュエータとが防振機構を介して接続されており、上記防振機構は、上記Ｘ軸アクチュエータに設けられたＸ軸側部材と、上記Ｙ軸アクチュエータに設けられたＹ軸側部材と、上記Ｘ軸側部材と上記Ｙ軸側部材との間に設けられた弾性部材と、から構成され、上記Ｘ軸側部材と上記Ｙ軸側部材のうちの一方が他方内にＹ軸方向に沿って挿入されていることを特徴とするものである。
また、請求項２に記載された直交ロボットは、平行に配置された１つ又は複数のＸ軸アクチュエータと、上記Ｘ軸アクチュエータに平行に配置された１つ又は複数のＸ軸ガイドと、上記Ｘ軸アクチュエータ及び上記Ｘ軸ガイドに直交する方向に指向され上記Ｘ軸アクチュエータ及び上記Ｘ軸ガイドによって支持されるとともに上記１つ又は複数のＸ軸アクチュエータのうちの少なくとも１つのＸ軸アクチュエータによって移動されるＹ軸アクチュエータと、を具備し、上記１つ又は複数のＸ軸アクチュエータ又は上記１つ又は複数のＸ軸ガイドのうちの少なくとも１つのＸ軸アクチュエータ又はＸ軸ガイドと上記Ｙ軸アクチュエータとが防振機構を介して接続されており、上記防振機構は、上記Ｘ軸アクチュエータ又は上記Ｘ軸ガイドに設けられたＸ軸側部材と、上記Ｙ軸アクチュエータに設けられたＹ軸側部材と、上記Ｘ軸側部材と上記Ｙ軸側部材との間に設けられた弾性部材と、から構成され、上記Ｘ軸側部材と上記Ｙ軸側部材のうちの一方が他方内にＹ軸方向に沿って挿入されていることを特徴とするものである。
また、請求項３に記載された直交ロボットは、請求項１又は請求項２記載の直交ロボットにおいて、上記Ｘ軸アクチュエータ又は上記Ｘ軸ガイドに固着され上記Ｘ軸側部材が設置されたＸ軸側ブラケットが設けられており、上記Ｙ軸アクチュエータに固着され上記Ｙ軸側部材が設置されたＹ軸側ブラケットが設けられていることを特徴とするものである。
また、請求項４に記載された直交ロボットは、平行に配置された複数のＸ軸アクチュエータと、上記Ｘ軸アクチュエータに直交する方向に指向され上記複数のＸ軸アクチュエータによって支持されるとともに上記複数のＸ軸アクチュエータのうちの少なくとも１つのＸ軸アクチュエータによって移動されるＹ軸アクチュエータと、を具備し、上記複数のＸ軸アクチュエータのうちの少なくとも１つのＸ軸アクチュエータと上記Ｙ軸アクチュエータとが防振機構を介して接続されており、上記防振機構は、上記Ｘ軸アクチュエータに固着されたＸ軸側ブラケットと、上記Ｙ軸アクチュエータに固着されたＹ軸側ブラケットと、上記Ｘ軸側ブラケットと上記Ｙ軸側ブラケットの何れか一方に突出・形成された凸部と、上記Ｘ軸側ブラケットと上記Ｙ軸側ブラケットの何れか他方に形成され上記凸部が挿入されるとともに少なくともＹ軸側の一端が開口された凹部と、上記凸部と上記凹部の間であって上記開口を除く全てに設けられた弾性部材と、から構成されていることを特徴とするものである。
また、請求項５に記載された直交ロボットは、平行に配置された１つ又は複数のＸ軸アクチュエータと、上記Ｘ軸アクチュエータに平行に配置された１つ又は複数のＸ軸ガイドと、上記Ｘ軸アクチュエータ及び上記Ｘ軸ガイドに直交する方向に指向され上記Ｘ軸アクチュエータ及び上記Ｘ軸ガイドによって支持されるとともに上記１つ又は複数のＸ軸アクチュエータのうちの少なくとも１つのＸ軸アクチュエータによって移動されるＹ軸アクチュエータと、を具備し、上記１つ又は複数のＸ軸アクチュエータ又は上記１つ又は複数のＸ軸ガイドのうちの少なくとも１つのＸ軸アクチュエータ又はＸ軸ガイドと上記Ｙ軸アクチュエータとが防振機構を介して接続されており、上記防振機構は、上記Ｘ軸アクチュエータ又は上記Ｘ軸ガイドに固着されたＸ軸側ブラケットと、上記Ｙ軸アクチュエータに固着されたＹ軸側ブラケットと、上記Ｘ軸側ブラケットと上記Ｙ軸側ブラケットの何れか一方に突出・形成された凸部と、上記Ｘ軸側ブラケットと上記Ｙ軸側ブラケットの何れか他方に形成され上記凸部が挿入されるとともに少なくともＹ軸側の一端が開口された凹部と、上記凸部と上記凹部の間であって上記開口を除く全てに設けられた弾性部材と、から構成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
以上述べたように、請求項１記載の直交ロボットによると、平行に配置された複数のＸ軸アクチュエータと、上記Ｘ軸アクチュエータに直交する方向に指向され上記複数のＸ軸アクチュエータによって支持されるとともに上記複数のＸ軸アクチュエータのうちの少なくとも１つのＸ軸アクチュエータによって移動されるＹ軸アクチュエータと、を具備し、上記複数のＸ軸アクチュエータのうちの少なくとも１つのＸ軸アクチュエータと上記Ｙ軸アクチュエータとが弾性部材が設けられた防振機構を介して接続されているため、上記防振機構の弾性部材によって複数のＸ軸アクチュエータの位置ズレが吸収され、上記位置ズレによる摺動抵抗を軽減することができることはもとより、振動についてもこれを低減することができる。
また、上記摺動抵抗の軽減により上記直交ロボットを円滑に動作させることができるほか、上記振動の低減によりサイクルタイムが短縮されることによっても上記直交ロボットを円滑に動作させることができる。
また、上記摺動抵抗の軽減により、上記Ｘ軸アクチュエータに加わる負荷を軽減し、上記Ｘ軸アクチュエータの寿命への悪影響を防止することができる。
また、上記振動が低減されることにより、上記振動による上記Ｘ軸アクチュエータや上記Ｙ軸アクチュエータの寿命への悪影響や、積載対象物の落下を防止することができる。
また、請求項２記載の直交ロボットによると、平行に配置された１つ又は複数のＸ軸アクチュエータと、上記Ｘ軸アクチュエータに平行に配置された１つ又は複数のＸ軸ガイドと、上記Ｘ軸アクチュエータ及び上記Ｘ軸ガイドに直交する方向に指向され上記Ｘ軸アクチュエータ及び上記Ｘ軸ガイドによって支持されるとともに上記１つ又は複数のＸ軸アクチュエータのうちの少なくとも１つのＸ軸アクチュエータによって移動されるＹ軸アクチュエータと、を具備し、上記１つ又は複数のＸ軸アクチュエータ又は上記１つ又は複数のＸ軸ガイドのうちの少なくとも１つのＸ軸アクチュエータ又はＸ軸ガイドと上記Ｙ軸アクチュエータとが弾性部材が設けられた防振機構を介して接続されているため、上記Ｘ軸アクチュエータや上記Ｘ軸ガイドの位置ズレに起因する摺動抵抗を軽減させるとともに振動を低減させることができ、請求項１記載の直交ロボットと同様の効果を得ることができる。
また、請求項３に記載された直交ロボットは、請求項１又は請求項２記載の直交ロボットにおいて、上記防振機構は、上記Ｘ軸アクチュエータに固着されたＸ軸側ブラケットと、上記Ｙ軸アクチュエータに固着されたＹ軸側ブラケットと、上記Ｘ軸側ブラケットと上記Ｙ軸側ブラケットを接続する上記弾性部材とからなるので、上記Ｘ軸アクチュエータ又はＸ軸ガイドの位置ズレに起因する摺動抵抗を軽減させるとともに、振動を低減させることができる。
また、請求項４に記載された直交ロボットは、請求項３記載の直交ロボットにおいて、上記弾性部材は上記Ｘ軸側ブラケット及び上記Ｙ軸側ブラケットの何れか一方に設けられた防振部材に設けられたものであり、上記防振部材は上記Ｘ軸側ブラケットに設けられたＸ軸側部材と上記Ｙ軸側ブラケットに設けられたＹ軸側部材と上記Ｘ軸側部材と上記Ｙ軸側部材との間に設けられた上記弾性部材とから構成されており、上記Ｘ軸側部材と上記Ｙ軸側部材のうちの一方が上記Ｘ軸側部材と上記Ｙ軸側部材のうちの他方内に挿入されているので、上記Ｘ軸アクチュエータ又はＸ軸ガイドの位置ズレに起因する摺動抵抗を軽減させるとともに、振動を低減させることができる。
また、請求項５記載の直交ロボットによると、請求項３記載の直交ロボットにおいて、上記Ｘ軸側ブラケットと上記Ｙ軸側ブラケットの何れか一方には凸部が突出・形成されているとともに上記Ｘ軸側ブラケットと上記Ｙ軸側ブラケットの何れか他方には凹部が形成されており、上記凹部内に上記凸部が挿入されているとともに、上記凸部と上記凹部の間に上記弾性部材が設けられているため、上記弾性部材が圧縮力や剪断力に抗するように作用することで上記Ｘ軸アクチュエータ又はＸ軸ガイドの位置ズレに起因する摺動抵抗を軽減させるとともに、振動を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す図で、本実施の形態による直交ロボットを示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を示す図で、本実施の形態による直交ロボットを示す分解斜視図であり、積載対象物であるアクチュエータを削除した図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態を示す図で、図３（ａ）は本実施の形態による直交ロボットの防振機構を示す側面図、図３（ｂ）は本実施の形態による直交ロボットの防振機構を示す正面図、図３（ｃ）は図３（ｂ）におけるｃ−ｃ断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態を示す図で、本実施の形態による直交ロボットの防振機構を示す分解斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態を示す図で、本実施の形態による直交ロボットを示す斜視図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態を示す図で、図６（ａ）は本実施の形態による直交ロボットの防振機構を上方から見た斜視図、図６（ｂ）は本実施の形態による直交ロボットの防振機構を下方から見た斜視図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態を示す図で、図７（ａ）は本実施の形態による直交ロボットの防振機構の側面図、図７（ｂ）は本実施の形態による直交ロボットの防振機構の正面図、図７（ｃ）は図７（ｂ）におけるｃ−ｃ断面図である。
【図８】従来例を示す図で、従来の直交ロボットを示す斜視図である。
【図９】従来例を示す図で、図９（ａ）は従来の直交ロボットのフローティング機構を示す斜視図、図９（ｂ）は図９（ａ）におけるｂ−ｂ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図１乃至図４を参照して、本発明の第１の実施の形態について説明する。
本実施の形態による直交ロボット１は、次のような構成となっている。
まず、図１及び図２に示すように、平行に配置された複数（例えば、２つ）のＸ軸アクチュエータ３ａ、３ｂと、これらＸ軸アクチュエータ３ａ、３ｂに直交する方向に指向されたＹ軸アクチュエータ３ｃがある。上記Ｘ軸アクチュエータ３ａには、図２に示すように、ハウジング５ａと、該ハウジング５ａの一方の端（図２中右上側の端）に設けられたモータ７ａがある。また、上記ハウジング５ａ内に設けられ上記モータ７ａによって駆動される図示しないボールネジと、該ボールネジに螺合された図示しないボールナットがあり、上記ボールナットにはスライダ９ａが固着されている。また、図２に示すように、上記スライダ９ａには雌ネジ部９ａ１、９ａ１、９ａ２、９ａ２や穴９ａ３、９ａ３が形成されている。
【００２１】
また、上記Ｘ軸アクチュエータ３ｂや上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃも上記Ｘ軸アクチュエータ３ａと同様の構成を成している。すなわち、上記Ｘ軸アクチュエータ３ｂにはハウジング５ｂ、モータ７ｂ、及び、スライダ９ｂや図示しないボールネジ、ボールナットがあり、上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃにもハウジング５ｃ、モータ７ｃ、及び、スライダ９ｃや図示しないボールネジ、ボールナットがある。また、図２に示すように、上記スライダ９ｂには雌ネジ部９ｂ１、９ｂ２や穴９ｂ３が形成されており、上記スライダ９ｃには雌ネジ部９ｃ１、９ｃ２や穴９ｃ３が形成されている。
【００２２】
上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃは、その一端側を上記Ｘ軸アクチュエータ３ａのスライダ９ａに接続されているとともに、その他端側を上記Ｘ軸アクチュエータ３ｂのスライダ９ｂに接続されている。そのため、上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃは上記Ｘ軸アクチュエータ３ａと上記Ｘ軸アクチュエータ３ｂによって支持されていることとなる。また、上記Ｘ軸アクチュエータ３ａと上記Ｘ軸アクチュエータ３ｂとを同期制御することによって上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃをＸ軸方向両側に移動させることができるようになっている。
なお、上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃのスライダ９ｃも、上記Ｘ軸アクチュエータ３ａ、３ｂと同様に、上記モータ７ｃによる図示しないボールネジの回転によってＹ軸方向両側に移動される。
【００２３】
また、上記スライダ９ｃには上記直交ロボット１の積載対象物としての、別のＺ軸アクチュエータ１１が固着されている。このＺ軸アクチュエータ１１にも、上記Ｘ軸アクチュエータ３ａ等と同様に、ハウジング１３、モータ１５がある。また、上記ハウジング１３内に設けられ上記モータ１５によって駆動される図示しないボールネジと、該ボールネジに螺合されたボールナット１７があり、上記ボールナット１７には図示しないロッドが固着されている。該ロッドにはスライダ１９が固着されており、上記モータ７ａによる上記ボールネジの回転により上記ボールナット１７、ひいては、上記スライダ１９がＺ軸方向両側に移動されるようになっている。また、上記スライダ１９には図示しない積載対象物としての装置等が設置される。
【００２４】
また、上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃと上記Ｘ軸アクチュエータ３ａとは、略平板状のブラケット２１を介して接続されている。図２に示すように、上記ブラケット２１のＸ軸アクチュエータ３ａ側（図２中左上側）には、段付貫通孔２１ａ１、２１ａ１、２１ａ１、２１ａ１が形成されている。この段付貫通孔２１ａ１は径の大きい側の開口部がＹ軸アクチュエータ３ｃ側（図２中上側）に開口されている。
【００２５】
また、図２に示すように、上記ブラケット２１のＸ軸アクチュエータ３ｂ側（図２中右下側）には、段付貫通孔２１ａ２、２１ａ２、２１ａ２、２１ａ２が形成されている。この段付貫通孔２１ａ２は径の大きい側の開口部が反Ｙ軸アクチュエータ３ｃ側（図２中下側）に開口されている。また、上記ブラケット２１のＸ軸アクチュエータ３ｂ側（図２中左上側）には、Ｙ軸アクチュエータ３ｃ側（図２中上側）に開口された穴２１ａ３が穿孔されている。
【００２６】
上記ブラケット２１は、上記Ｘ軸アクチュエータ３ａに対して、ボルト２５、２５、２５、２５によって固定されている。上記ボルト２５、２５、２５、２５は、上記ブラケット２１の段付貫通孔２１ａ１、２１ａ１、２１ａ１、２１ａ１を貫通し、上記スライダ９ａの雌ネジ部９ａ１、９ａ１、９ａ１、９ａ１に螺合されている。
また、上記スライダ９ａの穴９ａ３、９ａ３にはピン２７、２７が挿入されている。このピン２７、２７は、上記ブラケット２１のＸ軸アクチュエータ３ａ側（図２中下側）に開口された図示しない穴にも挿入されており、上記Ｘ軸アクチュエータ３ａに対する上記ブラケット２１の位置や方向を規定している。
【００２７】
また、上記ブラケット２１は、上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃに対して、ボルト２９、２９、２９、２９によって固定されている。上記ボルト２９、２９、２９、２９は、上記ブラケット２１の段付貫通孔２１ａ３、２１ａ３、２１ａ３、２１ａ３を貫通し、上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃの底部（図２中下側）に形成された図示しない雌ネジ部に螺合されている。
また、上記ブラケット２１の穴２１ａ３、２１ａ３にはピン３１、３１が挿入されている。このピン３１、３１は、上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃの底部（図２中下側）に形成された図示しない穴にも挿入されており、上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃに対する上記ブラケット２１の位置や方向を規定している。
また、上記ブラケット２１には肉抜き用の貫通孔２１ｂ、２１ｂも穿孔されている。
なお、上記ブラケット２１は、例えば、アルミ製である。
【００２８】
一方、上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃと上記Ｘ軸アクチュエータ３ｂとは、防振機構２３によって接続されている。
上記防振機構２３は、次のような構成を成している。
上記防振機構２３には、まず、図２〜図４に示すように、Ｙ軸側ブラケット３３がある。上記Ｙ軸側ブラケット３３には、段付貫通孔３３ａ、３３ａ、３３ａ、３３ａが形成されている。これら段付貫通孔３３ａは径の大きい側の開口部が反Ｙ軸アクチュエータ３ｃ側（図２中下側）に開口されている。また、上記Ｙ軸側ブラケット３３には、Ｙ軸アクチュエータ３ｃ側（図２中上側）に開口された穴３３ｂ、３３ｂが形成されている。
【００２９】
また、上記Ｙ軸側ブラケット３３には、段付貫通孔３３ｃ、３３ｃが形成されている。これら段付貫通孔３３ｃは径の大きい側の開口部がＹ軸アクチュエータ３ｃ側（図２中上側）に開口されている。また、上記Ｙ軸側ブラケット３３には、反Ｙ軸アクチュエータ３ｃ側に開口された２つの穴３３ｅ、３３ｅが、上記段付貫通孔３３ｃ間にそれぞれ形成されている。
また、上記Ｙ軸側ブラケット３３には、肉抜き用の貫通孔３３ｄが形成されている。
なお、上記Ｙ軸側ブラケット３３は、例えば、アルミ製である。
【００３０】
また、上記防振機構２３には、図２〜図４に示すように、Ｘ軸側ブラケット３５がある。上記Ｘ軸側ブラケット３５には、段付貫通孔３５ａ、３５ａ、３５ａ、３５ａが形成されている。これら段付貫通孔３５ａは径の大きい側の開口部が反Ｘ軸アクチュエータ３ｂ側（図２中上側）に開口されている。また、上記Ｘ軸側ブラケット３５には、雌ネジ部３５ｂ、３５ｂ、３５ｂが形成されている。
また、上記Ｘ軸側ブラケット３５には肉抜き用の貫通孔３５ｃが形成されている。また、上記Ｘ軸側ブラケット３５の上記Ｘ軸アクチュエータ３ｂ側（図４中下側）に開口された穴３５ｅ、３５ｅが２つ形成されている。
【００３１】
また、上記Ｘ軸側ブラケット３５は上記Ｙ軸側ブラケット３３よりも高さ（図３中上下方向長さ）が小さくなっており、上記Ｘ軸側ブラケット３５の上面（図３中上側の面）は上記Ｙ軸側ブラケット３３の上面（図３中上側の面）よりも低くなっている。そのため、上記防振機構２３によって上記Ｘ軸アクチュエータ３ｂと上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃを接続した際、上記Ｘ軸側ブラケット３５は上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃに接触しないようになっている。
なお、上記Ｘ軸側ブラケット３５は、例えば、アルミ製である。
【００３２】
また、上記Ｙ軸側ブラケット３３にはブロック３７が固着されている。このブロック３７には上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃの長さ方向（図４左上から右下に向かう方向）に延長・形成された貫通孔３７ａ、３７ａがある。また、上記ブロック３７には、上下方向（図４中上下方向）に延長・形成された雌ネジ部３７ｂ、３７ｂ、３７ｂがある。また、上記ブロック３７には、Ｘ軸側ブラケット３５側（図４中上側）に開口された穴３７ｃ、３７ｃが形成されている。
また、上記ブロック３７は、ボルト３９、３９、３９によって上記Ｙ軸側ブラケット３３に固着されている。上記ボルト３９は上記Ｙ軸側ブラケット３３の貫通孔３３ｃを貫通し、上記ブロック３７の雌ネジ部３７ｂに螺合されている。また、上記ブロック３７の穴３７ｃ、３７ｃにはピン４１、４１が挿入されている。このピン４１、４１は、図３（ｃ）に示すように、上記Ｙ軸側ブラケット３３の穴３３ｅ、３３ｅ内にも挿入されており、上記ブロック３７の上記Ｙ軸側ブラケット３３に対する位置や方向を規定している。
なお、上記ブロック３７は、例えば、アルミ製である。
【００３３】
また、上記Ｘ軸側ブラケット３５には防振部材４３、４３が固着されている。この防振部材４３は図３（ｃ）に示すように、Ｙ軸側部材としての内輪４３ａとＸ軸側部材としての外輪４３ｂと、この内輪４３ａと外輪４３ｂとの間に挿入された弾性部材４３ｃとから構成されている。上記内輪４３ａ及び外輪４３ｂは、略円筒形状の部材であり、上記外輪４３ｂは上記内輪４３ａよりも径が大きいものとなっている。また、上記内輪４３ａは上記外輪４３ｂよりも長いものとなっている。また、上記弾性部材４３ｃは、例えば、クロロプレンゴムから構成されている。
上記弾性部材４３ｃの硬さや厚みは、上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃや積載対象物１１の重量等によって決定される。すなわち、上記直交ロボット１を高速度、高加減速度で動作させる場合であっても振動を低減させることができ、且つ、上記Ｘ軸アクチュエータ３ａ、３ｂの動作に対する上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃの移動に遅延がないように、上記弾性部材４３ｃの硬さや厚みが決定されることになる。
【００３４】
また、図３及び図４に示すように、上記防振部材４３、４３は、挟み込み固定部材４５、４５によって挟み込まれている。この挟み込み固定部材４５には、略円柱形状の凹部４５ａ、４５ａが形成されている。また、上記挟み込み固定部材４５には貫通孔４５ｂ、４５ｂ、４５ｂが形成されている。
上記防振部材４３、４３は、上記凹部４５ａ、４５ａが向かい合うように配置された上記挟み込み部材４５によって挟まれており、上記凹部４５ａの内周面と上記防振部材４３の外輪４３ｂとが当接するように配置されている。
また、上記挟み込み部材４５、４５はボルト４７、４７、４７によって上記Ｘ軸側ブラケット３５に固着されている。上記ボルト４７は上記Ｘ軸側ブラケット３５の雌ネジ部３５ｂに螺合されており、上記ボルト４７の頭部によるＸ軸側ブラケット３５側（図３中上方向）への押圧力によって、上記防振部材４３が上記挟み込み部材４５、４５間に保持・固定されている。また、上記防振部材４３の外輪４３ｂは上記挟み込み部材４５、４５を介して上記Ｘ軸側ブラケット３５に固定されていることになる。
なお、上記挟み込み部材４５は、例えば、アルミ製であり、上記ボルト４７は、例えば、鉄製である。
【００３５】
また、上記防振機構２３にはボルト４９、４９がある。このボルト４９は、上記ブロック３７の貫通孔３７ａ及び上記防振部材４３の内輪４３ａを貫通し、ナット５１に螺合されている。また、上記防振部材４３の内輪４３ａと上記ブロック３７との間にはワッシャ５３が介挿されており、上記防振部材４３の内輪４３ａと上記ナット５１との間にはワッシャ５５が介挿されている。このワッシャ５３、５５も上記ボルト４９によって貫通されている。そのため、上記ボルト４９によって、上記内輪４３ａが上記ブロック３７を介して、上記Ｙ軸側ブラケット３３に固定されていることになる。
また、上記ボルト４９と上記ナット５１により、上記防振部材４３、上記挟み込み部材４５、上記ブロック３７を介して、上記Ｘ軸側ブラケット３５と上記Ｙ軸側ブラケット３３とが接続されている。
また、前述のように、上記防振部材４３の内輪４３ａは上記Ｙ軸側ブラケット３３に固定されており、外輪４３ｂはＸ軸側ブラケット３５に固定されており、上記Ｘ軸側ブラケット３５は上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃに接触しないようになっているため、上記Ｙ軸側ブラケット３３と上記Ｘ軸側ブラケット３５とは上記弾性部材４３ｃによって接続されているといえる。
なお、上記ボルト４９、ワッシャ５３、５５、及び、ナット５１は、例えば、鉄製である。
【００３６】
また、図２に示すように、上記防振機構２３のＸ軸アクチュエータ３ｂへの固定は、ボルト５７、５７、５７、５７によって行われている。すなわち、上記ボルト５７が、上記Ｘ軸側ブラケット３５の段付貫通孔３５ａを貫通し、上記Ｘ軸アクチュエータ３ｂのスライダ９ｂの雌ネジ部９ｂ１に螺合されている。また、ピン５９、５９が上記スライダ９ｂの穴９ｂ３、９ｂ３に挿入されている。このピン５９、５９は上記Ｘ軸側ブラケット３５の穴３５ｅ、３５ｅ内にも挿入されており、上記Ｘ軸アクチュエータ３ｂに対する上記防振機構２３の位置や方向を規定している。
【００３７】
また、図２に示すように、上記防振機構２３のＹ軸アクチュエータ３ｃへの固定は、ボルト６１、６１、６１、６１によって行われている。すなわち、上記ボルト６１が、上記Ｙ軸側ブラケット３３の段付貫通孔３３ａを貫通し、上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃの底面（図２中下側の面）の図示しない雌ネジ部に螺合されている。また、ピン６３、６３が上記Ｙ軸側ブラケット３３の穴３３ｂ、３３ｂに挿入されている。このピン６３、６３は上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃの底面（図２中下側の面）の図示しない穴にも挿入されており、上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃに対する上記防振機構２３の位置や方向を規定している。
【００３８】
なお、図１に示すように、上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃのスライダ９ｃにも積載対象物としてＺ軸アクチュエータ１１が取り付けられているが、これはブラケット６５を介して接続・固定されている。このブラケット６５は、上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃのスライダ９ｃに固着されたＹ軸側ブラケット６５ａと、このＹ軸側ブラケット６５ａに固着されるとともに上記積載対象物としてＺ軸アクチュエータ１１に固着される対象物側ブラケット６５ｂとから構成されている。
以上が、本実施の形態による直交ロボット１の構成である。
【００３９】
次に、本実施の形態による直交ロボット１の作用について説明する。
まず、Ｘ軸アクチュエータ３ａ、３ｂ、及び、Ｙ軸アクチュエータ３ｃの作用について説明する。上記Ｘ軸アクチュエータ３ａは、モータ７ａによって図示しないボールネジを回転させることで、図示しないボールナット、ひいてはスライダ９ａをＸ軸方向両側に移動させる。また、上記Ｘ軸アクチュエータ３ｂも同様にしてスライダ９ｂをＸ軸方向両側に移動させる。
そのため、例えば、Ｘ軸アクチュエータ３ａとＸ軸アクチュエータ３ｂを同期制御させることで、ブラケット２１や防振機構２３を介して上記スライダ９ａ、９ｂに固定されたＹ軸アクチュエータ３ｃをＸ軸方向両側に移動させる。
【００４０】
また、上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃも上記Ｘ軸アクチュエータ３ａ、３ｂと同様に、スライダ９ｃ、ひいては、積載対象物としてＺ軸アクチュエータ１１をＹ軸方向両側に移動させる。
上記積載対象物としてＺ軸アクチュエータ１１も、同様にしてスライダ１９、ひいては、図示しない積載対象物をＺ軸方向両側に移動させる。
【００４１】
このようにして、上記直交ロボット１が動作すると、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向のそれぞれに振動が発生する。しかし、本実施の形態の場合には、上記Ｘ軸アクチュエータ３ｂと上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃとの間に防振機構２３が設けられており、この防振機構２３によって振動が低減されることになる。
また、設置時の位置ずれや温度による膨張・収縮等により、上記Ｘ軸アクチュエータ３ａ、３ｂの平行度が損なわれる場合があり、それによって、上記Ｘ軸アクチュエータ３ａ、３ｂの位置ズレが発生することがあるが、このような位置ズレも上記防振機構２３によって吸収され、上記Ｘ軸アクチュエータ３ａ、３ｂの摺動抵抗が軽減される。
【００４２】
上記防振機構２３について詳しく説明すると、上記防振機構２３は、上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃに固着されているＹ軸側ブラケット３３と上記Ｘ軸アクチュエータ３ｂに固着されているＸ軸側ブラケット３５とを備えており、上記Ｙ軸側ブラケット３３と上記Ｘ軸側ブラケット３５とが防振部材４３を介して接続されている。そして、上記防振部材４３は、上記Ｙ軸側ブラケット３３に固定された内輪４３ａと、上記Ｘ軸側ブラケット３５に固定された外輪４３ｂとを備えており、上記内輪４３ａと上記外輪４３ｂとの間に弾性部材４３ｃが介挿されている。すなわち、上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃと上記Ｘ軸アクチュエータ３ｂとが上記弾性部材４３ｃによって接続されていることになる。そのため、上記弾性部材４３ｃによって上記直交ロボット１が動作する際の振動が低減されてサイクルタイムが短縮され、上記直交ロボット１の動作の遅延を防止し、円滑に動作させる。
また、上記弾性部材４３ｃが弾性変形することにより、これにより上記Ｘ軸アクチュエータ３ａ、３ｂの位置ズレが吸収され、上記Ｘ軸アクチュエータ３ａ、３ｂに生ずる摺動抵抗が軽減される、これによっても上記直交ロボット１が円滑に動作される。
【００４３】
また、上記弾性部材４３ｃの硬さや厚みを適宜設定することによって、上記直交ロボット１を高速度、高加減速度で動作させる場合であっても振動を低減させ、且つ、上記Ｘ軸アクチュエータ３ａ、３ｂの動作に対する上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃの移動に遅延が生じないようになっている。そのため、上記直交ロボット１を高速度、高加減速度で動作させた場合であっても、上記弾性部材４３ｃによって上記振動が低減され、上記直交ロボット１を円滑に動作させるようになっている。
また、上記防振機構２３によって振動が低減されることにより、上記直交ロボット１が動作する際に発生する騒音も低減される。
【００４４】
特に、上記防振部材４３は上記内輪４３ａと、その外側に配置された上記外輪４３ｂとからなり、上記内輪４３ａと上記外輪４３ｂとの間に弾性部材４３ｃが設けられている。そのため、上記内輪４３ａの上記外輪４３ｂに対するあらゆる方向の振動が上記弾性部材４３ｃによって低減されるようになっている。特に、上記内輪４３ａは上記外輪４３ｂよりも長さ（図３（ｃ）中左右方向長さ）が大きくなっているため、上記外輪４３ｂはブロック３７に干渉しないようになっており、上記内輪４３ａに対して、Ｘ軸方向（図３（ｃ）紙面垂直方向）やＺ軸方向（図３（ｃ）中上下方向）だけでなく、Ｙ軸方向（図３（ｃ）中左右方向）にも動くようになっている。そのため、上記弾性部材４３ｃは上記外輪４３ｂが上記内輪４３ａに対してＸ軸方向（図３（ｃ）中紙面垂直方向）やＺ軸方向（図３（ｃ）中上下方向）に移動するときは圧縮力に抗するように作用し、Ｙ軸方向（図３（ｃ）中左右方向）に移動する場合は剪断力に抗するように作用し、これによって、あらゆる方向の振動が低減される。
また、上記内輪４３ａと上記外輪４３ｂとの間に上記弾性部材４３ｃが介在しているため、上記外輪４３ｂが上記内輪４３ａに対して移動可能になっており、上記防振部材４３によってＸ軸アクチュエータ３ａ、３ｂの位置ズレを吸収し、上記Ｘ軸アクチュエータ３ａ、３ｂの摺動抵抗を軽減させている。
【００４５】
また、Ｘ軸アクチュエータ３ａのスライダ９ａとブラケット２１との接続には４つのボルト２５とともにピン２７、２７が使用されている。また、同様にして、上記ブラケット２１と上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃとの接続についてはピン３１、３１が使用されており、上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃと上記防振機構２３との接続についてはピン６３、６３が使用されており、上記防振機構２３と上記Ｘ軸アクチュエータ３ｂとの接続についてはピン５９、５９が使用されている。そのため、これらのピンによって、接続された構成要素同士の位置や方向が正確に規定されるようになっている。
【００４６】
次に、本実施の形態の直交ロボット１による効果について説明する。
まず、上記直交ロボット１は防振機構２３を備えているため、この防振機構２３によって上記直交ロボット１が駆動する際の振動を低減させることができる。このことにより、上記直交ロボット１の動作を停止させた際に上記振動が収束するまでの時間を短くすることができ、サイクルタイムを短縮することができる。また、このことにより、Ｘ軸アクチュエータ３ａ、３ｂの動作に対するＹ軸アクチュエータ３ｃの移動の遅延が小さくなり、上記直交ロボット１の応答性を良好なものとして円滑に動作させることができる。
また、弾性部材４３ｃによってＸ軸アクチュエータ３ｂとＹ軸アクチュエータ３ｃとが接続されているため、仮に、設置時の位置ズレや温度による膨張・収縮等により、上記Ｘ軸アクチュエータ３ａ、３ｂに位置ズレが生じて、上記Ｘ軸アクチュエータ３ａ、３ｂの平行度が損なわれるような状態になったとしても、上記防振機構２３によって上記位置ズレを吸収することができる。そのため、上記Ｘ軸アクチュエータ３ａ、３ｂの摺動抵抗を軽減することができるので、このことによっても上記直交ロボット１を円滑に動作させることができる。
【００４７】
また、上記防振機構２３の防振部材４３は上記内輪４３ａと、その外側に配置された上記外輪４３ｂとこれら内輪４３ａと上記外輪４３ｂとの間に設けられた弾性部材４３ｃとから構成されているので、あらゆる方向の振動を低減させることができる。
特に、上記内輪４３ａは上記外輪４３ｂよりも長くなっていて（図３（ｃ）中左右方向長さ）、上記外輪４３ｂはブロック３７に干渉しないようになっているので、弾性部材４３ｃが介在しているＸ軸方向（図３（ｃ）紙面垂直方向）やＺ軸方向（図３（ｃ）中上下方向）だけではなく、弾性部材４３ｃが介在していないＹ軸方向（図３（ｃ）中左右方向）にも動くことができる。そして、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に対しては上記弾性部材４３ｃが圧縮力に抗することで、また、Ｙ軸方向に対しては上記弾性部材４３ｃが剪断力に抗することであらゆる方向の振動を低減させることができる。また、上記弾性部材４３ｃが弾性変形することで上記Ｘ軸アクチュエータ３ａ、３ｂの位置ズレを吸収することができ、それによって、上記Ｘ軸アクチュエータ３ａ、３ｂの摺動抵抗を軽減させることができる。
また、上記弾性部材４３ｃの硬さや厚みは、上記直交ロボット１を高速度、高加減速度で動作させる場合であっても振動を低減させることができ、且つ、上記Ｘ軸アクチュエータ３ａ、３ｂの動作に対する上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃの移動に遅延がないように決定されているため、これによっても、上記直交ロボット１を高速度、高加減速度で動作させた場合の振動の発生を低減させるとともに、サイクルタイムを短縮することができることとなる。
【００４８】
また、上記防振機構２３によって振動が低減されるため、上記直交ロボット１を動作させる際の騒音を低減することもできる。
また、上記防振機構２３によって振動が低減されるため、積載対象物等の落下を防止することができる。また、上記振動の低減により、上記振動が上記Ｘ軸アクチュエータ３ａ、３ｂ、上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃ、Ｚ軸アクチュエータ１１の寿命に対して与える悪影響を防止することができる。
また、上記防振機構２３によって上記Ｘ軸アクチュエータ３ａ、３ｂの位置ズレに起因する摺動抵抗を低減させることができるため、上記Ｘ軸アクチュエータ３ａ、３ｂの寿命への悪影響を防止することができる。
【００４９】
また、Ｘ軸アクチュエータ３ａのスライダ９ａとブラケット２１との接続、上記ブラケット２１と上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃとの接続、上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃと上記防振機構２３との接続、及び、上記防振機構２３と上記Ｘ軸アクチュエータ３ｂとの接続には、ボルト２５等だけではなくピン２７等も用いられている。そのため、これらのピンによって、接続された構成要素同士の位置や方向を正確に規定することができる。
【００５０】
また、ブロック３７と上記防振機構２３の内輪４３ａとの間にはワッシャ５３が介挿されているため、ボルト４９とナット５１による押圧力を上記ブロック３７において広い面積で受けることができ、上記防振機構２３を安定させることができる。また、上記ボルト４９とナット５１による押圧力を上記ブロック３７において広い面積で受けることができるため、上記ワッシャ５３を用いず上記内輪４３ａと上記ブロック３７を接触させた際に発生する座屈や磨耗を防止することができる。そして、上記ブロック３７の座屈や磨耗に起因する振動も防止することができる。
【００５１】
次に、図５〜図７を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。
本実施の形態による直交ロボット６７も、図５に示すように、前述した第１の実施の形態による直交ロボット１と略同様の構成となっているが、防振機構４３の代わりに防振機構６９が設けられているものである。すなわち、上記直交ロボット６７は、Ｘ軸アクチュエータ３ａ、３ｂとＹ軸アクチュエータ３ｃとから構成されており、上記Ｘ軸アクチュエータ３ａと上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃとはブラケット２１を介して接続されているが、上記Ｘ軸アクチュエータ３ｂと上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃとは防振機構６９によって接続されているものである。
なお、前述した第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して示しその説明は省略する。
【００５２】
上記防振機構６９は、図６及び図７に示すような構成となっている。
上記防振機構６９には、まず、Ｙ軸側ブラケット７１がある。このＹ軸側ブラケット７１には、図６に示すように、上面（図６（ａ）中上側の面）と側面（図６（ａ）中右下側の面）に開口された凹部７１ａが形成されている。また、図６に示すように、上記Ｙ軸側ブラケット７１には段付貫通孔７１ｂ、７１ｂが形成されている。この段付貫通孔７１ｂは、径の大きい側が下面側（図６（ａ）中下側）となっている。
【００５３】
また、上記防振機構６９にはＸ軸側ブラケット７３がある。図６に示すように、このＸ軸側ブラケット７３には、Ｙ軸側ブラケット７１側（図６（ａ）中左上側）に向けて、凸部７３ａが突出・形成されている。また、図６に示すように、上記Ｘ軸側ブラケット７３には段付貫通孔７３ｂ、７３ｂ、７３ｂ、７３ｂが形成されている。この段付貫通孔７３ｂは、径の大きい側が上面側（図６（ａ）中上側）となっている。
【００５４】
また、上記Ｘ軸側ブラケット７３の凸部７３ａは上記Ｙ軸側ブラケット７１の凹部７１ａ内に挿入されている。そして、上記Ｘ軸側ブラケット７３の凸部７３ａと上記Ｙ軸側ブラケット７１の凹部７１ａ内との間の隙間には、弾性部材７５が介挿されている。また、上記弾性部材７５は上記Ｙ軸側ブラケット７１と上記Ｘ軸側ブラケット７３に固着されている。すなわち、上記Ｙ軸側ブラケット７１と上記Ｘ軸側ブラケット７３とは上記弾性部材７５によって接続されている。上記弾性部材７５も、前述した第一の実施の形態における弾性部材４３ｃと同様の材質のものである。
また、上記弾性部材７５は、上記凸部７３ａの４つの面（図７（ｃ）中左側の面、図７（ｃ）中下側の面、図７（ｃ）中紙面垂直方向表側の面、及び、図７（ｃ）中紙面垂直方向裏側の面）に設けられていることになる。
【００５５】
また、上記Ｙ軸側ブラケット７１は、上記段付貫通孔７１ｂを貫通し上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃの底面（図５中下側の面）の図示しない雌ネジ部に螺合された図示しないボルトによって、上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃに対して固定されている。
また、上記Ｘ軸側ブラケット７３は、上記段付貫通孔７３ｂを貫通し上記Ｘ軸アクチュエータ３ｂのスライダ９ｂの雌ネジ部９ａ１、９ａ１、９ａ１、９ａ１に螺合されたボルト７７、７７、７７、７７によって、上記Ｘ軸アクチュエータ３ｂに対して固定されている。
【００５６】
また、図７に示すように、上記Ｘ軸側ブラケット７３は上記Ｙ軸側ブラケット７１よりも低く（図７中上下方向長さ）、上記Ｘ軸側ブラケット７３のＹ軸アクチュエータ３ｃ側の面（図７中上側の面）は上記Ｙ軸側ブラケット７１のＹ軸アクチュエータ３ｃ側の面（図７中上側の面）よりも低くなっている（図７中上下方向位置）。そのため、上記Ｘ軸側ブラケット７３は上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃに接触しないようになっている。
また、このことから、上記Ｘ軸アクチュエータ３ｂと上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃとは上記弾性部材７５を介して接続されていることになる。
なお、本実施の形態の場合においても、上記Ｘ軸アクチュエータ３ｂと上記防振機構６９との接続や上記防振機構６９と上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃとの接続には、第１の実施の形態の場合と同様に、図示しないピンが用いられている。
【００５７】
次に、本実施の形態による直交ロボット６７の作用について説明する。
上記直交ロボット６７も、前述した第１の実施の形態による直交ロボット１と同様にＸ軸アクチュエータ３ａ、３ｂによってＹ軸アクチュエータ３ｃが移動され、上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃによって積載対象物としてのＺ軸アクチュエータ１１が移動される。しかし、本実施の形態においては、上記直交ロボット６７が動作する際の振動は、弾性部材７５を備える防振機構６９によって低減される。
また、前述した第１の実施の形態による直交ロボット１と同様に、上記防振機構６９によって、上記Ｘ軸アクチュエータ３ａ、３ｂの位置ズレに起因する摺動抵抗が軽減される。すなわち、上記弾性部材７５によって上記Ｘ軸アクチュエータ３ａ、３ｂの位置ズレが吸収されることで、上記摺動抵抗が軽減されるものとなっている。
【００５８】
また、本実施の形態による直交ロボット６７も、前述した第１の実施の形態による直交ロボット１と略同様の効果を奏するものである。
特に、本実施の形態においては、Ｙ軸側ブラケット７１とＸ軸側ブラケット７３とは弾性部材７５によって接続されており、弾性部材７５は上記Ｘ軸側ブラケット７３の凸部７３ａの４つの面（図７（ｃ）中左側の面、図７（ｃ）中下側の面、図７（ｃ）中紙面垂直方向表側の面、及び、図７（ｃ）中紙面垂直方向裏側の面）に設けられているため、上記弾性部材７５は上記Ｘ軸側ブラケット７３が上記Ｙ軸側ブラケット７１に対して移動する際に圧縮力や剪断力に抗するように作用し、あらゆる方向の振動を低減させることができるとともに、Ｘ軸アクチュエータ３ａ、３ｂの位置ズレも吸収して上記Ｘ軸アクチュエータ３ａ、３ｂの摺動抵抗を軽減させることができるものとなっている。
【００５９】
本発明は、前述した第１の実施の形態や第２の実施の形態に限定されない。
例えば、前述した第１の実施の形態や第２の実施の形態においては、Ｘ軸アクチュエータ３ａとＸ軸アクチュエータ３ｂを同期制御させていたが、上記Ｘ軸アクチュエータ３ａ、３ｂの何れか一方のみを動作させることでＹ軸アクチュエータ３ｃを移動させることも考えられる。
また、Ｘ軸アクチュエータの数が３以上となる場合も考えられる。
また、前述した第１の実施の形態や第２の実施の形態においては、複数（例えば、２つ）のＸ軸アクチュエータのみを用いていたが、上記複数（例えば、２つ）のＸ軸アクチュエータのうちの一部をモータやボールネジ、ボールナットといった駆動機構を持たないガイド装置に置き換える場合も考えられる。
また、前述した第１の実施の形態や第２の実施の形態においては、Ｙ軸アクチュエータ３ｃの一方の端のみを防振機構２３や防振機構６９によって支持していたが、上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃの両端を防振機構２３や防振機構６９によって支持する場合も考えられる。また、Ｘ軸アクチュエータの数が３以上となる場合についても、複数の防振機構２３や防振機構６９を用いることが考えられる。
また、前述した第１の実施の形態における直交ロボット１の防振機構２３では、防振部材４３を挟み込み部材４５、４５によって挟み込んで固定していたが、Ｘ軸側ブラケット３５に上記挟み込み部材４５、４５を一体としたような部材に上記防振部材４３を取り付けるようにしてもよい。
【００６０】
また、前述した第２の実施の形態の場合には、Ｙ軸側ブラケット７１の凹部７１ａは図７中上側と右側に開口されており、弾性部材７５は上記Ｘ軸側ブラケット７３の凸部７３ａの４つの面（図７（ｃ）中左側の面、図７（ｃ）中下側の面、図７（ｃ）中紙面垂直方向表側の面、及び、図７（ｃ）中紙面垂直方向裏側の面）に設けられているが、上記凹部７１ａを図７（ｃ）中右側のみに開口されたものとし、更に上側の面（図７（ｃ）中上側の面）にも弾性部材を設けることも考えられる。
また、弾性部材４３ｃ、７５の材質も様々な場合が考えられ、例えば、その他ゴムや樹脂を用いることが考えられるほか、バネなどの弾性部材を用いることも考えられる。このような場合は、少なくとも、Ｙ軸アクチュエータ３ｃの移動方向両側と重力方向側と上記Ｙ軸アクチュエータ３ｃの移動方向に直交する水平方向にバネなどの弾性部材を設置する必要がある。
また、各構成要素の材質、寸法、形状等には、さまざまな場合が考えられる。
また、積載対象物１１としては、様々な種類の装置等が考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、例えば、ガントリ型の直交ロボットに係り、平行に配置されたアクチュエータの位置ズレによる摺動抵抗を軽減するとともに振動も低減することができるように工夫したものに関し、例えば、物品の輸送等に使用されるガントリ型の直交ロボットに好適である。
【符号の説明】
【００６２】
１  直交ロボット
３ａ  Ｘ軸アクチュエータ
３ｂ  Ｘ軸アクチュエータ
３ｃ  Ｙ軸アクチュエータ
２３  防振機構
３３  Ｙ軸側ブラケット
３５  Ｘ軸側ブラケット
４３ａ  内輪（Ｙ軸側部材）
４３ｂ  外輪（Ｘ軸側部材）
４３ｃ  弾性部材
６７  直交ロボット
６９  防振機構
７１  Ｙ軸側ブラケット
７１ａ  凹部
７３ａ  凸部
７３  Ｘ軸側ブラケット
７５  弾性部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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