(57)【要約】【課題】支持軸を中心に回動部材を、円弧状スリットを挿通する固定軸に沿って揺動させることにより張力付与部材を走行部材に圧接させて所望の張力を得る。軽量化及び操作の簡易化を図る。【解決手段】走行部材の走行経路と交差する本体に一端部が支持軸を中心に回動するように支持されると共に他端部に支持軸を中心とする所定曲率半径の円弧状スリットが形成された回動部材と、円弧状スリットを挿通して本体に回動部材を、支持軸を中心に所定の回動角度で位置調整可能に固定する固定軸と、回動部材に設けられ、走行する走行部材に圧接する張力付与部材とを備える。【選択図】        図１
2005036923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の間隔をおいて回転可能に支持された少なくとも一対の回転体に走行部材を張設した走行装置において、走行部材の走行経路と交差する本体に一端部が支持軸を中心に回動するように支持されると共に他端部に支持軸を中心とする所定曲率半径の円弧状スリットが形成された回動部材と、円弧状スリットを挿通して本体に回動部材を、支持軸を中心に所定の回動角度で位置調整可能に固定する固定軸と、回動部材に設けられ、走行する走行部材に圧接する張力付与部材とを備えた張力付与機構。
【請求項２】
請求項１において、走行部材はベルトからなると共に回転体はプーリからなる張力付与機構。
【請求項３】
請求項１において、走行部材はチェーンからなると共に回転体はスプロケットからなる走行装置の張力付与機構。
【請求項４】
請求項１の固定軸は、ボルトとした走行装置の張力付与機構。
【請求項５】
請求項１の回動部材には、本体に回動可能に支持されたナット部材に噛合うねじ部材の軸端部が揺動可能に支持され、ねじ部材の回転操作に伴って回動部材を、支持軸を中心に回動させる走行装置の張力付与機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば多関節ロボットのようにアームを旋回移動する走行装置において、ベルト等の走行部材に張力を付与して緊張状態に保つ張力付与機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば多関節ロボットにおいては、ハンド部を所定の位置へ移動する旋回アームを旋回駆動する機構として、固定アームの基端部及び先端部に回転可能に支持され、一方に数値制御可能なサーボモータ等の電動モータが連結された一対の回転体にベルト等の走行部材を巻き付け、先端側の回転体に固定された出力軸に旋回アームの基端部を固定した走行駆動装置が知られている。この走行駆動装置にあっては、電動モータの回転量に応じて出力軸を回転させる必要から巻き付けられる走行部材を常に緊張状態にする必要があり、そのための張力付与機構が設けられている。
【０００３】
この張力付与機構としては、例えば特許文献１に示すように、第１アームの根元部と先端部とにそれぞれ回転自在に支持された第１のプーリおよび第２のプーリと、前記第１のプーリおよび第２のプーリに巻き掛けられたベルトとを備え、前記第１のプーリと前記第２のプーリの中心を結ぶ中心線を挟んで前記ベルトの両側の外側に接触する二つのローラを前記中心線に対して垂直方向に変位させることにより前記ベルトのテンションを調整する多関節ロボットのベルトテンション調整方法において、前記二つのローラを互いに間隔を開けて回転自在にバランスロッドに支持し、前記二つのローラの間の中間点に設けられ、かつ前記中心線上に設けられている支持軸により前記バランスロッドを回転自在に支持し、前記バランスロッドを前記支持軸の回りに回転することにより前記二つのローラを前記ベルトに押し付けてベルトテンションを調整する機構が知られている。
【０００４】
しかし、特許文献１に示すテンション調整機構は、産業ロボットのアーム自体に円弧状からなる２個のスリットを形成すると共にベルトが巻き付けられる一対のプーリ間にバランスロッドを回動自在に軸支し、該バランスロッドの両側にテンションローラを回転可能に軸支する必要があった。
【０００５】
このため、このテンション調整機構はアーム自体を重量化させる問題を有している。特に、ハンド部を所定位置へ短時間に移動するにはアーム自体を高速度で旋回駆動させる必要からアーム自体を軽量化する必要があるが、上記したテンション調整機構にあっては、アーム自体の重量化が避けられず、高速旋回が困難であった。このため、ハンド部の移動時間が長くなるという致命的な欠点を発生させていた。
【０００６】
また、上記したテンション調整機構は、取付けられる部材であるアーム自体に円弧状のスリットを形成しなければならず、他の部材を採用することが困難であった。
【特許文献１】特開平１０−２７７９８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする問題点は、走行装置自体を軽量化できない点及び簡易に張力調整できない点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、走行部材の走行経路と交差する本体に一端部が支持軸を中心に回動するように支持されると共に他端部に支持軸を中心とする所定曲率半径の円弧状スリットが形成された回動部材と、円弧状スリットを挿通して本体に回動部材を、支持軸を中心に所定の回動角度で位置調整可能に固定する固定軸と、回動部材に設けられ、走行する走行部材に圧接する張力付与部材とを備えたことを特徴とするものである。
を特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、支持軸を中心に回動部材を、円弧状スリットを挿通する固定軸に沿って揺動させることにより張力付与部材を走行部材に圧接させて所望の張力を得ることができ、軽量化及び操作の簡易化を図ることができる。
【実施例１】
【００１０】
以下に実施形態を示す図に従って本発明を説明する。
図１及び図２において、本発明に係る張力付与機構１が取付けられる産業ロボットは固定アーム３に対して旋回アーム５を旋回駆動させると共に旋回アーム５の先端部に設けられた旋回軸７を回動してハンド部（図示せず）を所定の位置間で移動させながらその向きを所定の方向へ向けるようにする。
【００１１】
固定アーム３の基端部及び先端部には一方に数値制御可能なサーボモータ等の電動モータ１１が連結された回転体としての一対の歯付きプーリ１３が回転可能に支持され、これら歯付きプーリ１３には走行部材としての歯付きベルト１５が巻き付けられている。
【００１２】
そして基端部側に位置する固定アーム３には張力付与機構１が取付けられる。該張力付与機構１は平面扇形で、扇中心部に軸支孔１７ａが、また扇外周側には円弧に沿ったスリット１７ｂが形成された可動板１７が、軸支孔１７ａを挿通する支持軸１９により回動するように支持されている。そして該可動板１７はスリット１７ｂを挿通して固定アーム３にねじ止めされる固定ねじ２１により固定される。
【００１３】
該可動板１７は固定アーム３に対して固定ねじ２１が緩められた際に、スリット１７ｂ内を摺接する固定ねじ２１により支持軸１９を中心に約９０度の角度で回動される。そして可動板１７にはテンションローラ２２が歯付きベルト１５と交差可能に取付けられる。尚、支持軸１９としては固定ねじ２１と同様に固定アーム３にねじ止め可能なねじ構造としてもよい。
【００１４】
固定アーム３の先端側に位置する歯付きプーリ１３には固定アーム３の外部へ突出する軸線長さの軸部材２３が固定され、軸部材２３には旋回アーム５の基端部が固定されている。該旋回アーム５の基端部内に位置する軸部材２３には、外周に歯が形成されたボス２５が同軸状に固定されている。また、旋回アーム５の先端部には歯付きプーリ等の回転体２７が回転可能に支持され、ボス２５と回転体２７には走行部材を構成する歯付きベルト２９が巻き付けられている。また、回転体２７には旋回軸３１が同軸状に固定され、該旋回軸３１の軸端部にはハンド部が固定されている。 
【００１５】
歯付きベルト２９の走行経路に応じた旋回アーム５には張力付与機構３３が設けられている。該張力付与機構３３は上記した張力付与機構１と同様の構成で、対応する可動板には３５、軸支孔には３５ａ、スリットには３５ｂ、支持軸には３７、固定ねじには３９、テンションローラについては４１の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００１６】
次に、張力付与機構１，３３の作用について説明する。
先ず、ハンド部の旋回動作について説明すると、電動モータ１１を回転駆動して回転する基端部側の歯付きプーリ１３により歯付きベルト１５を所定の方向へ走行させると、該歯付きベルト１５の走行量に応じて先端側の歯付きプーリ１３を回転させる。これにより先端側の歯付きプーリ１３と同軸に固定された軸部材２３を回転させて該軸部材２３に基端部が固定された旋回アーム５を軸部材２３の回転核に応じて旋回させる。
【００１７】
また、このとき、軸部材２３に固定されたボス２５に歯付きベルト２９が噛合わされているため、軸部材２３と一体に回転するボス２５により歯付きベルト２９が、旋回アーム５の旋回に伴って所定の方向へ走行して回転体２７を回転させることによりハンド部を旋回移動させながら回転させて所定の向きに姿勢制御させる。
【００１８】
上記した旋回アーム５及びハンド部の旋回及び回転に伴って走行する歯付きベルト１５，２９が経時使用により伸びて弛緩状態になると、旋回アーム５及びハンド部の回転状態が不安定になる。これを回避するには、歯付きベルト１５，２９を緊張状態になるように調整する必要が生じる。
【００１９】
以下にその方法を説明すると、先ず、固定ねじ２１/３９を緩めて可動板１７/３５を、支持軸１９/３７を中心に揺動可能にさせる。支持軸１９/３７としてねじを使用する場合にあっては、固定ねじ２１/３９と共に緩めた後に可動板１７/３５を揺動可能にさせる。
【００２０】
次に、上記状態にて可動板１７／３５を歯付きベルト１５/２９側へ揺動してテンションローラ２２/４１を歯付きベルト１５/２９の外面へ押し付けて緊張させた後に、固定ねじ２１/３９をねじ締めして可動板１７／３５を固定させる。このとき、固定ねじ２１/３９は可動板１７／３５のスリット１７ｂ／３５ｂ内を摺接し、可動板１７／３５をスリット１７ｂ／３５ｂの円弧幅内で揺動可能にさせる。（図３参照）
【００２１】
本実施形態は、支持軸１９／３７を中心に可動板１７／３５を揺動させてテンションローラ２２/４１を歯付きベルト１５/２９の外面に圧接させて緊張状態に調整することができる。その際に固定ねじ２１／３９を緩めたり、締めたりする簡易な作業によりテンション調整することができ、調整作業を効率化することができる。
【実施例２】
【００２２】
実施例１は、可動板１７・３５を揺動して歯付きベルト１５/２９の外面にテンションローラ２２/４１を圧接させてテンション調整するものとしたが、実施例２の張力付与機構５０にあっては図４に示すように構成する。
【００２３】
即ち、固定アーム３及び旋回アーム５に、ねじ部材５１が螺進するように噛合わされたナット部材５３を回動可能に支持すると共に実施携帯１と同様に揺動可能で固定可能に支持された可動板１７／３５に、ねじ部材５１の先端部を回転可能に支持するねじ受け部材５７を回動可能に設ける。
【００２４】
そしてナット部材５３に対してねじ部材５１を螺進或いは螺退させることにより可動板５５を揺動させて歯付きベルトに対するテンションローラ５９の圧接力を調整する構成であってもよい。（図５参照）
【００２５】
上記説明は、ハンド部を旋回移動させるアームの旋回駆動機構として採用される歯付きベルトの張力付与機構として説明したが、本発明は、例えばベルトコンベヤや往復直線移動機構として採用されるベルト等の走行部材に所望の張力を付与する機構としてもよい。
【００２６】
また、本発明は、走行部材として歯付きベルトを使用したが、該走行部材としてチェーンを使用する場合にあっては、張力付与部材にスプロケットを使用した機構であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る走行装置の張力付与機構を具体化した例を示す説明図である。
【図２】走行装置の張力付与機構の分解斜視図である。
【図３】張力付与作用を示す説明図である。
【図４】実施例２に係る張力付与機構の説明図である。
【図５】実施例２の作用を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
１・３３−張力付与機構、３−固定アーム、５−旋回アーム、１５・２９−走行部材としての歯付きベルト、１７・３５−回動部材としての可動板、１７ｂ・３５ｂ−スリット、２２・４１−張力付与部材としてのテンションローラ
【図１】
2005036923.tif 000003
【図２】
2005036923.tif 000004
【図３】
2005036923.tif 000005
【図４】
2005036923.tif 000006
【図５】
2005036923.tif 000007