(57)【要約】【課題】一軸方向の駆動装置を使用し、ロボットアームにより多方向の動作を行い、構造が簡素で操作が容易であるカム軌道駆動装置を提供する。【解決手段】カム軌道駆動装置１００は、駆動機構１、カム機構２、受動機構３及び連動ロッド機構４を備える。カム機構２は、軸心穿孔２１及びカム軌道２２を有するとともに、駆動機構１により駆動されて軸心穿孔２１を軸心として回転する。受動機構３は、軸受部３１及びアーム部３２を有する。軸受部３１は、軸受部材３１１及び軸受部軸部材３１２を有する。軸受部材３１１は、カム軌道２２内で摺動する。受動機構３は、軸受部軸部材３１２を回転軸として回転し、軸受部３１が摺動部材３１３を有する。アーム部３２は、摺動部材３１３に対応した摺動対応部材３２１を有する。連動ロッド機構４は、一端に設けられた第１の枢着軸部４１と、他端に設けられた第２の枢着軸部４２とを含む。【選択図】      図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
駆動機構、カム機構、受動機構及び連動ロッド機構を備えたカム軌道駆動装置であって、
前記駆動機構は、駆動軸を有するとともに、駆動接続部が端部に設けられ、
前記カム機構は、軸心穿孔及びカム軌道を有するとともに、前記駆動機構により駆動されて軸心穿孔を軸心として回転し、
前記受動機構は、軸受部及びアーム部を有し、前記軸受部は、軸受部材及び軸受部軸部材を有し、前記軸受部材は、前記カム軌道内で摺動し、前記受動機構は、前記軸受部軸部材を回転軸として回転し、前記軸受部が摺動部材を有し、前記アーム部は、前記摺動部材に対応した摺動対応部材を有し、
前記連動ロッド機構は、一端に設けられた第１の枢着軸部と、他端に設けられた第２の枢着軸部と、を含み、前記第１の枢着軸部は、前記軸心穿孔に枢着されるか、前記カム機構の偏心位置に枢着されるか、前記駆動接続部に枢着され、前記第２の枢着軸部は、前記アーム部に枢着されることを特徴とするカム軌道駆動装置。
【請求項２】
作業プラットフォームに取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のカム軌道駆動装置。
【請求項３】
前記駆動接続部は、前記軸心穿孔に挿設され、前記カム機構を駆動させることを特徴とする請求項１に記載のカム軌道駆動装置。
【請求項４】
前記軸受部の前記摺動部材はスライド溝であり、
前記アーム部の前記摺動対応部材はスライドブロックであることを特徴とする請求項１に記載のカム軌道駆動装置。
【請求項５】
前記軸受部の前記摺動部材はスライドブロックであり、
前記アーム部の前記摺動対応部材はスライド溝であることを特徴とする請求項１に記載のカム軌道駆動装置。
【請求項６】
前記軸受部軸部材、前記駆動接続部又は前記軸心穿孔は、作業プラットフォームに枢着されることを特徴とする請求項１に記載のカム軌道駆動装置。
【請求項７】
前記受動機構の位置を検出するセンサ機構をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のカム軌道駆動装置。
【請求項８】
前記連動ロッド機構はスプリングであることを特徴とする請求項１に記載のカム軌道駆動装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、機械駆動装置に関し、特に、カム軌道駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの製造業の生産工程において、機械駆動装置は非常に重要である。この機械駆動装置には、半導体又は光電産業用設備、或いは、従来の機械産業で使用する旋盤、フライス盤、ＣＮＣ工作機械などが含まれる。
【０００３】
従来の機械駆動装置の構造は、一軸方向の駆動機構により一方向の動作を行うが、近代の生産方法の急速な発展、機械化及び自動化の継続的な向上に伴い、前述の機械駆動装置の一軸方向の動作では、製造業の生産方面の要求を満足させることができなかった。そのため、機械駆動装置が多方向の動作を行う必要がある場合、多くの駆動機構が必要となり、もし機械駆動装置中に複数の駆動機構を設置しなければならない場合、機械駆動装置は全体の体積が大きくなりすぎて複雑となり、購入費用が多くかかった。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の機械駆動装置の機械構造は、駆動機構により一軸方向で駆動し、直線運動の軌跡が生じる。また、多数の駆動機構を利用する場合、複雑な制御系統が必要であり、これにより機械駆動装置の機械構造及び電子回路の複雑度が高まり、操作の難易度が高まる。
そのため、本考案の目的は、一軸方向の駆動装置を使用し、ロボットアームにより多方向の動作を行い、構造が簡素で操作が容易なカム軌道駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本考案の第１の形態によれば、駆動機構、カム機構、受動機構及び連動ロッド機構を備えたカム軌道駆動装置であって、前記駆動機構は、駆動軸を有するとともに、駆動接続部が端部に設けられ、前記カム機構は、軸心穿孔及びカム軌道を有するとともに、前記駆動機構により駆動されて軸心穿孔を軸心として回転し、前記受動機構は、軸受部及びアーム部を有し、前記軸受部は、軸受部材及び軸受部軸部材を有し、前記軸受部材は、前記カム軌道内で摺動し、前記受動機構は、前記軸受部軸部材を回転軸として回転し、前記軸受部が摺動部材を有し、前記アーム部は、前記摺動部材に対応した摺動対応部材を有し、前記連動ロッド機構は、一端に設けられた第１の枢着軸部と、他端に設けられた第２の枢着軸部と、を含み、前記第１の枢着軸部は、前記軸心穿孔に枢着されるか、前記カム機構の偏心位置に枢着されるか、前記駆動接続部に枢着され、前記第２の枢着軸部は、前記アーム部に枢着されることを特徴とするカム軌道駆動装置が提供される。
【０００６】
作業プラットフォームに取り付けられることが好ましい。
【０００７】
前記駆動接続部は、前記軸心穿孔に挿設され、前記カム機構を駆動させることが好ましい。
【０００８】
前記軸受部の前記摺動部材はスライド溝であり、前記アーム部の前記摺動対応部材はスライドブロックであることが好ましい。
【０００９】
前記軸受部の前記摺動部材はスライドブロックであり、前記アーム部の前記摺動対応部材はスライド溝であることが好ましい。
【００１０】
前記軸受部軸部材、前記駆動接続部又は前記軸心穿孔は、作業プラットフォームに枢着されることが好ましい。
【００１１】
前記受動機構の位置を検出するセンサ機構をさらに備えることが好ましい。
【００１２】
前記連動ロッド機構はスプリングであることが好ましい。
【考案の効果】
【００１３】
本考案のカム軌道駆動装置は、一軸方向の駆動機構によりロボットアームを多方向で動作することができるようにし、装置が駆動機構に求める要求を満たすことができる。また、簡素化された設計により、機器の複雑度を下げて簡素化し、制御システムの開発に必要な時間及び全体のコストを減らすとともに、機械伝動の長所を維持することができる。また、本考案のカム軌道駆動装置は、構造が簡素でコストが安く、掴み取り、変位、設置などの各種機能を有する機械駆動装置である。受動機構のロボットアームは、各種アタッチメント（例えば、クランプ爪、吸盤、プラスチック針、プローブなど）を利用して材料を供給したり装置を搬送したりすることができる上、特有の連動ロッド機構を利用し、カム軌道駆動装置を自動機械、自動生産ラインなどに応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本考案の一実施形態に係るカム軌道駆動装置を示す斜視図である。
【図２】本考案の一実施形態に係るカム軌道駆動装置を示す分解斜視図である。
【図３】本考案の一実施形態に係るカム軌道駆動装置を示す正面図である。
【図４】本考案の一実施形態に係るカム軌道駆動装置を示す正面図である。
【図５】本考案の一実施形態に係るカム軌道駆動装置を示す背面図である。
【図６】本考案の一実施形態に係るカム軌道駆動装置を示す背面図である。
【図７】本考案の一実施形態に係るカム軌道駆動装置を示す背面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１５】
以下、本考案の実施形態について図に基づいて説明する。なお、これによって本考案が限定されるものではない。
【００１６】
図１〜図３を参照する。図１〜図３に示すように、本考案の一実施形態に係るカム軌道駆動装置は、少なくとも駆動機構１、カム機構２、受動機構３、連動ロッド機構４、作業プラットフォーム５及びセンサ機構６から構成される。本実施形態の作業プラットフォーム５は、駆動機構１、カム機構２、受動機構３、センサ機構６など各種機構が取り付けられた基礎プラットフォームである。
【００１７】
駆動機構１は、カム軌道駆動装置１００へ動力を供給し、作業プラットフォーム５に取り付けられるとともに、１つの駆動軸１１を有する。駆動軸１１は、一端に駆動接続部１２が設けられる。本実施形態の駆動接続部１２は、作業プラットフォーム５の軸孔に挿設され、カム機構２の軸心穿孔２１に接続される。カム機構２は、駆動機構１の駆動軸１１により駆動され、軸心穿孔２１を中心として回転する。
【００１８】
カム機構２は、カム軌道２２及び枢着部２３を有する。カム軌道２２の軌道曲線は、軸心穿孔２１の周りに設けられる。カム軌道２２の個数は１つだけに限定されるわけではなく、２つ以上でもよい。また、カム軌道２２の軌道曲線上の各点の軸心穿孔２１に対する角度及び距離は、必要に応じて様々なパターンを採用し、使用方式に応じて曲線を様々な形態にしてもよい。
【００１９】
受動機構３は、軸受部３１及びアーム部３２を有する。軸受部３１は、軸受部材３１１、軸受部軸部材３１２及び摺動部材３１３を有する。軸受部３１の軸受部軸部材３１２は、作業プラットフォーム５に枢着され、軸受部３１の軸受部材３１１は、カム軌道２２で摺動する。駆動接続部１２の駆動によりカム機構２が回転されると、軸受部材３１１は、カム軌道２２内で軌道曲線に沿って摺動し、軸受部材３１１を回転軸として軸受部３１が回転する。
【００２０】
本実施形態の受動機構３と作業プラットフォーム５とは、回転盤５１を介して枢着される。軸受部軸部材３１２は、複数の接合部材を有し、回転盤５１の複数の対応接合部材５１１に接合される。回転盤５１は、管軸５１２を有する。管軸５１２は、作業プラットフォーム５に枢着される。これにより軸受部軸部材３１２は、回転盤５１を介して作業プラットフォーム５に枢着され、受動機構３は、軸受部軸部材３１２及び管軸５１２を回転軸として回転する。
【００２１】
本実施形態において、摺動部材３１３はスライド溝であり、アーム部３２は、摺動部材３１３に対応した摺動対応部材３２１を有する。摺動対応部材３２１はスライドブロックであり、スライドブロックとスライド溝との組み合わせにより、軸受部３１上でアーム部３２を摺動させて出し入れを行う。勿論、本実施形態はこれだけに限定されるわけではなく、軸受部３１の摺動部材３１３をスライドブロックに代え、アーム部３２の摺動対応部材３２１を対応したスライド溝又はスライドレールにしてもよい。またアーム部３２には、様々な作業を行うことができるように、クランプ爪、吸盤、プラスチック針、プローブなどの部材を接続し、ロボットアームとして使用してもよい。
【００２２】
連動ロッド機構４は、一端に設けられた第１の枢着軸部４１と、他端に設けられた第２の枢着軸部４２と、を含む。第１の枢着軸部４１は、第１の枢着軸部材４１１を第１の枢着軸部４１の第１の枢着軸孔４１２へ挿設してカム機構２の枢着部２３へ枢着させる。枢着部２３は、本実施形態ではカム機構２の偏心位置に位置するが、他の実施形態ではカム機構２の軸心穿孔２１又は駆動機構１の駆動接続部１２に位置してもよい。第２の枢着軸部４２は、第２の枢着軸孔４２２へ第２の枢着軸部材４２１を挿設してアーム部３２の枢着対応孔３２２へ枢着してもよい。連動ロッド機構４は、スプリング部材（図示せず）でもよい。
【００２３】
本実施形態は連動ロッド機構４を有する。カム機構２が駆動機構１の駆動により回転されると、連動ロッド機構４によりアーム部３２が駆動され、軸受部３１上でアーム部３２が伸縮摺動する。
【００２４】
図３及び図４を参照する。図３及び図４に示すように、駆動機構によりカム機構２が回転されると、連動ロッド機構４によりアーム部３２が駆動され、アーム部３２により軸受部３１が摺動方向Ｓで摺動する。
【００２５】
図５〜図７を参照する。図５〜図７に示すように、駆動機構によりカム機構２が回転方向Ｒで回転すると、カム軌道２２により軸受部材３１１が駆動し、軸受部材３１１が軌道曲線に沿って摺動し、受動機構３が揺動方向Ｏで揺動する。
【００２６】
上述したことから分かるように、カム機構２はカム軌道２２を介して受動機構３を揺動させることができる。カム機構２により連動ロッド機構４を駆動させると、受動機構３のアーム部３２が伸縮摺動する。これにより受動機構３のアーム部３２は、２種類の運動方向で運動（揺動及び摺動）するが、この運動軌跡が形成する形状は平面（例えば、扇状平面）である。勿論、本考案はこの実施形態だけに限定されるわけではなく、カム機構２の軌道軌跡を変える場合、摺動部材３１３の長さを変え、連動ロッド機構４の長さを変えてもよい。受動機構３のアーム部３２を運動軌跡に沿って作動させ、関連する加工、搬送などの動作を行ってもよい。
【００２７】
センサ機構６は、作業プラットフォーム５に設置され、カム軌道駆動装置１００を原点へ位置決めさせる。原点に位置する場合、軸受部３１のストッパ板３１４は、センサ機構６が感知する光線を遮り、受動機構３の動作初期位置を調整し、動作毎に正確な初期位置から出発し、それぞれの動作を正確に実行することができる。
【００２８】
上述したことから分かるように、本考案のカム軌道駆動装置１００は、カム機構２を利用し、カム軌道２２及び連動ロッド機構４の駆動により受動機構３を作動させる。このような構造は、１つの駆動軸の駆動機構１により多数の運動方向を行い、装置が駆動機構１に求める個数及び制御に対する要求を満たすことができる。
【００２９】
当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本考案の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本考案を限定するものではない。本考案の主旨と領域を逸脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本考案の実用新案登録請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００３０】
１  駆動機構
２  カム機構
３  受動機構
４  連動ロッド機構
５  作業プラットフォーム
６  センサ機構
１１  駆動軸
１２  駆動接続部
２１  軸心穿孔
２２  カム軌道
２３  枢着部
３１  軸受部
３２  アーム部
４１  第１の枢着軸部
４２  第２の枢着軸部
５１  回転盤
１００  カム軌道駆動装置
３１１  軸受部材
３１２  軸受部軸部材
３１３  摺動部材
３１４  ストッパ板
３２１  摺動対応部材
３２２  枢着対応孔
４１１  第１の枢着軸部材
４１２  第１の枢着軸孔
４２１  第２の枢着軸部材
４２２  第２の枢着軸孔
５１１  対応接合部材
５１２  管軸
Ｏ  揺動方向
Ｒ  回転方向
Ｓ  摺動方向
【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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