(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
テーブルガイドにより部品の移動が可能である単軸ロボットにおいて、
前記テーブルガイドを移動するボールネジ軸を備え、
前記ボールネジ軸の端部を、中空軸状の回転部の中空部となる挿入孔に挿着し、
前記ボールネジ軸の端部に切欠き平面部を形成すると共に、前記回転部に前記ボールネジ軸の位置及び回転速度を検出するレゾルバセンサを構成する永久磁石と駆動モータを構成する永久磁石とが前記回転部の軸方向に並べてそれぞれ固定され、
前記レゾルバセンサを構成する永久磁石と前記駆動モータを構成する永久磁石との中間部において、前記ボールネジ軸の端部の切欠き平面部と面一となり、前記挿入孔への開口を有する切欠き凹部を形成し、
前記切欠き凹部に前記回転部の側方外方から着脱可能な押え部材を係合し固定することで、前記開口を介して前記切欠き平面部を前記押え部材で直接押圧し、
前記回転部と前記ボールネジ軸とを一体回転可能にしたことを特徴とする単軸ロボット。
【請求項２】
前記ボールネジ軸の端部の前記切欠き平面部と面一となる前記切欠き凹部の平面状の底部における前記開口の両側に取付ネジ孔を形成し、
前記押え部材に形成した取付孔を貫通して締付スクリュを前記取付ネジ孔に螺着することで、前記押え部材を前記切欠き凹部に締結固定したことを特徴とする請求項１に記載の単軸ロボット。
【請求項３】
前記押え部材は、前記回転部と同一円周面を有するプレートであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の単軸ロボット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば部品等を移動するために用いられる単軸ロボットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような単軸ロボットは、例えば、シリンダの代用として部品等を正確な位置に移動するために用いられている。この単軸ロボットは、例えばロボット本体にレールと、このレールに摺動可能に係合したガイド軸受と、ボールネジ軸をレールに平行させて回動可能に配置し、このボールネジ軸にはテーブルガイド内に配置されたナット部材が螺着され、ボールネジ軸の回動によりテーブルガイドがレール上を移動し、このテーブルガイドにより部品の移動を可能にしたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような単軸ロボットでは、ボールネジ軸の端部を駆動モータの回転部に挿着して一体回転可能にすると、単軸ロボットを小型にすることができる。
【０００４】
ところで、ボールネジ軸の端部を駆動モータの回転部に挿着し、回転部に形成した締付孔から押しねじを螺着してボールネジ軸の端部を締め付け固定すると、押しねじの押圧力によりボールネジ軸の端部に局部的な面圧がかかり、端部の曲がりが生じる。このボールネジ軸を駆動モータにより回転すると、ボールネジ軸が振れて作動誤差が生じると共に、ボールネジ軸の所定箇所に集中して荷重がかかるようになり耐久性が低下する等の問題がある。
【０００５】
また、回転部に形成した締付孔から押しねじを螺着してボールネジ軸の端部を締め付け固定しているだけであると、ボールネジ軸が軸方向にずれる虞があり、接着剤等で固定すると、駆動モータのメンテナンス時にボールネジ軸を取り外すことができない。
【０００６】
この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、小型化が可能で、ボールネジ軸を回転する時の振れを軽減し、作動誤差の発生を防止すると共に耐久性を向上させることができ、しかもメンテナンスが容易である単軸ロボットを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。
【０００８】
請求項１に記載の発明は、『テーブルガイドにより部品の移動が可能である単軸ロボットにおいて、
前記テーブルガイドを移動するボールネジ軸を備え、
前記ボールネジ軸の端部を、中空軸状の回転部の中空部となる挿入孔に挿着し、
前記ボールネジ軸の端部に切欠き平面部を形成すると共に、前記回転部に前記ボールネジ軸の位置及び回転速度を検出するレゾルバセンサを構成する永久磁石と駆動モータを構成する永久磁石とが前記回転部の軸方向に並べてそれぞれ固定され、
前記レゾルバセンサを構成する永久磁石と前記駆動モータを構成する永久磁石との中間部において、前記ボールネジ軸の端部の切欠き平面部と面一となり、前記挿入孔への開口を有する切欠き凹部を形成し、
前記切欠き凹部に前記回転部の側方外方から着脱可能な押え部材を係合し固定することで、前記開口を介して前記切欠き平面部を前記押え部材で直接押圧し、
前記回転部と前記ボールネジ軸とを一体回転可能にしたことを特徴とする単軸ロボット。』である。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、ボールネジ軸に局部的に面圧が集中して曲がることがなくなり、ボールネジ軸を回転する時の振れを防止し、作動誤差の発生を防止すると共に耐久性を向上させることができる。
【００１０】
また、押え部材が切欠き平面部に係合するから、ボールネジ軸が軸方向にずれることが防止できる。しかも、押え部材を着脱することでボールネジ軸と回転部を分解でき駆動モータのメンテナンスが容易である。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、『前記ボールネジ軸の端部の前記切欠き平面部と面一となる前記切欠き凹部の平面状の底部における前記開口の両側に取付ネジ孔を形成し、
前記押え部材に形成した取付孔を貫通して締付スクリュを前記取付ネジ孔に螺着することで、前記押え部材を前記切欠き凹部に締結固定したことを特徴とする請求項１に記載の単軸ロボット。』である。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、押え部材を切欠き凹部に締結固定し一体化することで、小型化が可能である。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、『前記押え部材は、前記回転部と同一円周面を有するプレートであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の単軸ロボット。』である。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、押え部材が回転部と同一円周面を有するプレートであり、ボールネジ軸の円滑な回転が可能である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の単軸ロボットの実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。図１は単軸ロボットの側面図、図２は単軸ロボットの断面図、図３は回転部、ボールネジ軸の端部及び押え部材の分解拡大断面図、図４は回転部、ボールネジ軸の端部及び押え部材の分解拡大斜視図、図５は回転部を示す図である。
【００１８】
この第の実施の形態の単軸ロボット１は、図１に示すように、ロボット本体２にテーブルガイド３が直線的に移動可能に設けられている。テーブルガイド３には先端ツール等が保持され、例えば部品を所定の位置に移動する。
【００１９】
このロボット本体２は、筒体２ａ、蓋体２ｂ，２ｃ及びハウジング２ｄからなっている。このロボット本体２内にボールネジ軸４が配置され、このボールネジ軸４の先端部４ａが軸受５を介して蓋体２ｂに、中間部４ｂが軸受６を介して蓋体２ｃに、基端部４ｃは軸受７を介してハウジング２ｄに回動可能に支持されている。
【００２０】
ボールネジ軸４の基端部４ｃには、駆動モータ３０及びレゾルバセンサ４０の回転部３１が設けられている。回転部３１には、駆動モータ３０の永久磁石３０ａとレゾルバセンサ４０の永久磁石４０ａが固定されている。駆動モータ３０は、永久磁石３０ａの周りに配置される駆動コイル３０ｂがステータ３０ｃに取付けられ、この駆動コイル３０ｂに電源線３０ｄが接続されている。
【００２１】
レゾルバセンサ４０は、永久磁石４０ａの周りに配置される検出コイル４０ｂがステータ４０ｃに取付けられ、この検出コイル４０ｂに信号線４０ｄが接続されている。
【００２２】
電源線３０ｄから電力を供給することで駆動モータ３０が駆動され、これによりボールネジ軸４が回転される。レゾルバセンサ４０では、信号線４０ｄからの出力信号によりボールネジ軸４の位置及び回転速度を検出するようになっている。
【００２３】
ボールネジ軸４には、テーブルガイド３内に配置されたナット部材９が螺着され、テーブルガイド３は、筒体２ａに設けられた蓋２０に挿通されている。また、筒体２ａには、レール１０が設けられ、テーブルガイド３はレール１０をスライドして移動可能になっており、ボールネジ軸４の回動により移動する。
【００２４】
ロボット本体２の筒体２ａには、内側にテーブルガイド３の移動方向に沿った吸引通路２１を形成する。この吸引通路２１を外部に連通させる配管（不図示）の外側配管口に、図示しない吸引管が連結され、吸引管とブロア（不図示）を連結することでロボット本体内を吸引する。
【００２５】
筒体２ａの上部には、テーブルガイド３の移動方向に沿って吸引通路２１を上方に開口する開口部２１ａが形成されている。この開口部２１ａは、可撓性テープ２２で覆われている。可撓性テープ２２は、その長手方向の両端部２２ａ，２２ｂがプレート９０，９１により押えられ、このプレート９０，９１がボルト２４，２５により蓋体２ｂ，２ｃに締付固定されている。可撓性テープ２１の両端部２２ａ，２２ｂ以外は、ロボット本体２に固定されないで筒体２ａの上部の開口部２１ａを覆っている。
【００２６】
この実施の形態では、ボールネジ軸４の基端部４ｃを駆動モータ３０及びレゾルバセンサ４０の回転部３１に挿着することで小型化される。さらに、ボールネジ軸４の位置及び回転速度を検出するレゾルバセンサ４０を備え、このレゾルバセンサ４０の回転部と駆動モータ３０の回転部とを回転部３１により一体化することで、より一層小型化が可能である。
【００２７】
次に、回転部３１とボールネジ軸４との一体化について説明する。
【００２８】
ボールネジ軸４の基端部４ｃに切欠き平面部４ｄが形成され、この基端部４ｃに挿入される駆動モータ３０の回転部３１には、ボールネジ軸４の基端部４ｃの切欠き平面部４ｄと面一となる切欠き凹部３１ａが形成されている。
【００２９】
この切欠き凹部３１ａには、図４に示すように、挿通孔３１ｂが開口し、開口の両側に取付ネジ孔３１ｃが４箇所に形成されている。切欠き凹部３１ａに押え部材３２を係合し、押え部材３２に形成した４箇所の取付孔３２ａから締付スクリュ３３を取付ネジ孔３１ｃに螺着して締付固定する。押え部材３２は、ダイカストにより成形され、しかも平面を有するプレートであり、加工が容易で安価である。
【００３０】
押え部材３２を切欠き凹部３１ａに係合して締付固定することで、押え部材３２が切欠き平面部４ｄを押圧するから、ボールネジ軸４に局部的に面圧が集中して曲がることがなくなり、ボールネジ軸４が回転する時の振れを防止し、作動誤差の発生を防止すると共に耐久性を向上させることができる。
【００３１】
また、押え部材３２が切欠き平面部４ｄに係合することで、ボールネジ軸４が軸方向にずれることが防止できる。しかも、押え部材３２を着脱することでボールネジ軸４と回転部３１を分解でき、駆動モータ３０やレゾルバセンサ４０のメンテナンスが容易である。
【００３２】
押え部材は、図６及び図７に示すように構成することができ、図６は回転部、ボールネジ軸の端部及び押え部材の分解拡大断面図、図７は押え部材を示す図である。
【００３３】
この実施の形態の押え部材６０は、ダイカストにより成形され、押圧面６０ａと回転部３１と同一円周面６０ｂを有している。この押え部材６０には一対の取付凹部６０ｃが対称位置に形成され、この取付凹部６０ｃに取付孔６０ｄから締付スクリュ６１を回転部３１に螺着して締付固定する。
【００３４】
この実施の形態では、押え部材６０が回転部３１と同一円周面６０ｂを有するプレートであり、ボールネジ軸４の円滑な回転が可能である。
【００３５】
さらに、押え部材は、図８に示すように構成することができ、この実施の形態の押え部材６０は、図６及び図７の実施の形態と同様に構成されるが、取付孔６０ｄを対向して２個ずつ、合計４個形成されており、この４個の取付孔６０ｄに締付スクリュを回転部に螺着して締付固定することでより押圧面６０ａの面圧が高くなり、回転部のトルクを増すことができる。
【００３６】
【発明の効果】
前記したように、請求項１記載の発明では、テーブルガイドを移動するボールネジ軸の端部を駆動モータの回転部に挿着することで小型化でき、しかもボールネジ軸に局部的に面圧が集中して曲がることがなくなり、ボールネジ軸を回転する時の揺れを防止し、作動誤差の発生を防止すると共に耐久性を向上させることができる。
【００３７】
また、押え部材が切欠き平面部に係合するから、ボールネジ軸が軸方向にずれることが防止できる。しかも、押え部材を着脱することでボールネジ軸と回転部を分解でき駆動モータのメンテナンスが容易である。
【００３８】
請求項２に記載の発明では、押え部材を切欠き凹部に締結固定し一体化することで、小型化が可能である。
【００４０】
請求項３に記載の発明では、押え部材が回転部と同一円周面を有するプレートであり、ボールネジ軸の円滑な回転が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】単軸ロボットの側面図である。
【図２】単軸ロボットの断面図である。
【図３】回転部、ボールネジ軸の端部及び押え部材の分解拡大断面図である。
【図４】回転部、ボールネジ軸の端部及び押え部材の分解拡大斜視図である。
【図５】回転部を示す図である。
【図６】回転部、ボールネジ軸の端部及び押え部材の分解拡大断面図である。
【図７】押え部材を示す図である。
【図８】他の実施の形態の押え部材を示す図である。
【符号の説明】
１  単軸ロボット
２  ロボット本体
３  テーブルガイド
４  ボールネジ軸
４ｃ  ボールネジ軸４の基端部
４ｄ  切欠き平面部
９  ナット部材
３０  駆動モータ
３１  回転部
３１ａ  切欠き凹部
３１ｂ  挿通孔
３１ｃ  取付ネジ孔
３２  押え部材
３２ａ  取付孔
３３  締付スクリュ
４０  レゾルバセンサ
６０  押え部材
６０ａ  押圧面
６０ｂ  円周面
６０ｃ  取付凹部
６０ｄ  取付孔
【図１】
0004557196.tif 000002
【図２】
0004557196.tif 000003
【図３】
0004557196.tif 000004
【図４】
0004557196.tif 000005
【図５】
0004557196.tif 000006
【図６】
0004557196.tif 000007
【図７】
0004557196.tif 000008
【図８】
0004557196.tif 000009