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JP5136064B2 - robot - Google Patents
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Description

本発明は、アームに伸縮型移動体を設けてなるロボットに係り、特に伸縮型移動体を構成する2つの移動部材の連動構成に関するものである。   The present invention relates to a robot in which an arm is provided with a telescopic moving body, and more particularly to an interlocking configuration of two moving members constituting the telescopic mobile body.

例えば、直交座標型ロボットでは、先端側のアームに移動体を上下動可能に設け、この移動体にワークを把持するハンドを取り付ける構成としている。この場合、移動体の長さを短く構成するためには、移動体を2つの移動部材から構成し、そして、一方の移動部材をアームに上下動可能に支持し、他方の移動部材を上記アームに支持された一方の移動部材に上下動可能に支持することにより、2つの移動部材がテレスコープ状に移動するように構成することが好ましい。   For example, the Cartesian coordinate robot has a configuration in which a moving body is provided on the distal arm so as to be movable up and down, and a hand for holding a workpiece is attached to the moving body. In this case, in order to shorten the length of the moving body, the moving body is composed of two moving members, and one moving member is supported on the arm so as to move up and down, and the other moving member is supported by the arm. It is preferable that the two moving members are moved in a telescope shape by supporting the moving member supported by the one moving member so as to be movable up and down.

特許文献1には、上下方向移動ではないが、直交座標型ロボットにおいて、横アームに第1および第2の位置決定部を横方向に移動可能に設け、第1の位置決定部を垂直支持部に固定することによって第2の位置決定部が横アームの2倍の速度で横方向に移動するように構成した倍速機構が開示されている。この特許文献1の倍速機構は、横アーム内に一対の軸を回転自在に設けて各軸に夫々2つのプーリーを固定し、両軸の一端側のプーリー同士、他端側のプーリー同士を夫々ベルトで連結し、一方のベルトに第1の位置決定部を固定し、他方のベルトに第2の位置決定部を固定し、そして、いずれか一方の軸をモータによって回転駆動するというものである。
特開平9−1481号公報
In Patent Document 1, although not moving in the vertical direction, in the Cartesian coordinate robot, the first and second position determination units are provided on the horizontal arm so as to be movable in the horizontal direction, and the first position determination unit is the vertical support unit. A double speed mechanism is disclosed in which the second position determining unit is moved in the horizontal direction at a speed twice that of the horizontal arm. In the double speed mechanism disclosed in Patent Document 1, a pair of shafts are rotatably provided in a horizontal arm, and two pulleys are fixed to each shaft. The first position determining unit is fixed to one belt, the second position determining unit is fixed to the other belt, and one of the shafts is rotationally driven by a motor. .
Japanese Patent Laid-Open No. 9-1481

直交座標型ロボットにおいて、ハンドを取り付けて上下方向に移動する移動体を、2つの移動部材によってテレスコープ状(伸縮型)に構成する場合、その2つの移動部材を連動して移動させる機構として、特許文献1に記載された倍速機構を応用することが考えられる。
しかしながら、特許文献1の倍速機構では、2つのベルト伝導機構を用いるため、移動体全体として大形になり勝ちで、また、ベルトの伸びによる位置精度低下やベルトの磨耗による発塵が多いという問題を生ずる。更に、特許文献1では、一方の移動部材(横アーム)の内部に倍速機構をその駆動源であるモータと共に設けているため、移動部材が重くなり、可搬重量に悪影響を及ぼしかねない。
In a Cartesian coordinate robot, when a moving body that moves up and down with a hand attached is configured in a telescope shape (expandable type) by two moving members, as a mechanism for moving the two moving members in conjunction with each other, It is conceivable to apply the double speed mechanism described in Patent Document 1.
However, since the double speed mechanism of Patent Document 1 uses two belt transmission mechanisms, the entire moving body tends to be large, and there is a problem that there is a lot of dust generation due to a decrease in positional accuracy due to belt elongation and belt wear. Is produced. Furthermore, in patent document 1, since the double speed mechanism is provided in the inside of one moving member (horizontal arm) with the motor which is the drive source, a moving member becomes heavy and it may have a bad influence on a portable weight.

かといって、特許文献1に示されたような倍速機構を用いることなく、例えば、一方の移動部材から他方の移動部材に爪を出し、一方の移動部材が移動する途中で爪に他方の移動部材を引っ掛けて当該他方の部材を一方の部材の半分の距離だけ移動させる構成とすることも考えられるが、このように構成した場合には、単に爪で引っ掛けて移動部材を移動させるだけであるから、途中で2つの移動部材を止めた場合などでは、どうしても2つの移動部材同士の位置関係が正規の位置関係からずれ、安定した支持状態が得られなくなる可能性がある。   However, without using a double speed mechanism as shown in Patent Document 1, for example, a nail is put out from one moving member to the other moving member, and the other moving to the nail while one moving member moves It is conceivable that a member is hooked and the other member is moved by a half distance of one member, but in this case, the moving member is simply moved by hooking with a claw. Therefore, when the two moving members are stopped halfway, the positional relationship between the two moving members inevitably deviates from the normal positional relationship, and a stable support state may not be obtained.

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、伸縮型移動体を構成する2つの移動部材が互いに正しく連動して移動し、且つ、その2つの移動部材を連動して移動させるための機構を、大型化を避けながら、しかも、発塵を極力抑制できる形態にて実現でき、更に、移動体を伸縮させるための駆動源を移動部材の内部に設けなくとも済むロボットを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to move the two moving members constituting the telescopic moving body correctly in conjunction with each other and move the two moving members in conjunction with each other. The robot can be realized in a form that can suppress dust generation as much as possible while avoiding an increase in size, and further, it is possible to provide a robot that does not require a drive source for expanding and contracting the moving body inside the moving member. There is to do.

請求項1では、伸縮型移動体を構成する第1および第2の移動部材に夫々ラックを設け、回転部材に設けられた小径側の第1のピニオンを第1の移動部材のラックに噛合させ、大径側の第2のピニオンを第2の移動部材のラックに噛合させたので、第1および第2の移動部材を連動して、且つ第2の移動部材が第1の移動部材よりも長い距離移動するように構成できる。また、第1および第2の移動部材に夫々設けたラックと、1つの回転部材に設けられた2個のピニオンとの噛合によって第1および第2の移動部材を連動して移動させることができるので、当該連動機構の大型化を避けることができ、しかも、第1および第2の移動部材の位置関係に狂いを生ずる恐れがなく、また、ラックとピニオンの接触であるから、ベルトを用いる場合に比べて発塵を抑えることができる。その上、回転駆動源を移動体側ではなく、アームに設けることができるので、移動体の重量増加を抑制することができる。   According to the first aspect of the present invention, the first and second moving members constituting the telescopic movable body are each provided with a rack, and the first pinion on the small diameter side provided on the rotating member is engaged with the rack of the first moving member. Since the second pinion on the large-diameter side is engaged with the rack of the second moving member, the first and second moving members are interlocked and the second moving member is more than the first moving member. It can be configured to move long distances. Further, the first and second moving members can be moved in conjunction with each other by meshing the racks respectively provided on the first and second moving members with the two pinions provided on one rotating member. Therefore, the enlargement of the interlocking mechanism can be avoided, and there is no possibility that the positional relationship between the first and second moving members will be out of order, and the contact between the rack and the pinion is used. Compared with, dust generation can be suppressed. In addition, since the rotational drive source can be provided not on the moving body side but on the arm, an increase in the weight of the moving body can be suppressed.

請求項2では、第1および第2の移動部材を直線移動可能に支持する支持機構は、レールと、このレールに組み合わされ当該レールに対して相対的に直線移動する支持部材から成るので、その構成が簡単となる。
請求項3では、支持部材は、1本のレールに対し、移動方向に隔てて複数個設けられているので、支持が安定する。
請求項4では、第1のピニオンと第2のピニオンの径比、および支持機構の取り付け位置を、第1および第2の移動部材が最も伸長方向に移動した状態であっても、各支持部材が全体(全長)でレールを支持するから、移動部材の支持状態が安定する。
請求項5では、第1のピニオンの径は、第2のピニオンの径の1/2に設定されているので、第2の移動部材が第1の移動部材の2倍の距離移動するようになる。このため、第2の移動部材の移動距離に対して、第1および第2の移動部材の長さを最短にできる。
In claim 2, the support mechanism that supports the first and second moving members so as to be linearly movable includes a rail and a support member that is combined with the rail and moves linearly relative to the rail. Configuration is simplified.
According to the third aspect of the present invention, since a plurality of support members are provided with respect to one rail in a moving direction, the support is stable.
In claim 4, the diameter ratio between the first pinion and the second pinion, and the attachment position of the support mechanism, even when the first and second moving members are most moved in the extending direction, each supporting member Supports the rail in its entirety (full length), so that the support state of the moving member is stabilized.
In the fifth aspect, since the diameter of the first pinion is set to ½ of the diameter of the second pinion, the second moving member is moved twice as much as the first moving member. Become. For this reason, the length of the first and second moving members can be minimized with respect to the moving distance of the second moving member.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図5には、4軸(関節)の水平多関節型ロボットが示されている。この図5の水平多関節型ロボットにおいて、ロボット本体1は、ロボットの設置面に固定されるベース2と、このベース2上に垂直軸J1を中心に旋回可能に連結された第1のアーム3と、この第1のアーム3の先端部上に垂直軸J2を中心に旋回可能に連結された第2のアーム4と、先端側のアームである第2のアーム4に矢印Zで示す上下方向に移動可能に設けられた移動体5と、この移動体5の前面下部に垂直軸J3を中心に回転可能に設けられたフランジ6から構成されている。そして、フランジ6には、ワークを把持するハンド(図示せず)が取り付けられる形態となっている。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 5 shows a 4-axis (joint) horizontal articulated robot. In the horizontal articulated robot of FIG. 5, the robot body 1 includes a base 2 fixed to the installation surface of the robot, and a first arm 3 connected to the base 2 so as to be pivotable about a vertical axis J1. And a second arm 4 that is pivotally connected to the tip of the first arm 3 about a vertical axis J2, and a vertical direction indicated by an arrow Z to the second arm 4 that is the tip side arm. The movable body 5 is provided so as to be movable, and a flange 6 is provided at the front lower portion of the movable body 5 so as to be rotatable about the vertical axis J3. The flange 6 is configured to be attached with a hand (not shown) for gripping the workpiece.

前記第1のアーム3は、ベース2内に設けられた第1軸用モータ(図示せず)によって旋回され、前記第2のアーム4は、当該第2のアーム4自身に設けられた第2軸用モータ(図示せず)によって旋回されるようになっている。また、フランジ6は、移動体5に取り付けられた第3軸用モータ7により減速機8を介して回転されるようになっている。
前記移動体5は、上下方向に伸縮する伸縮型移動体として構成されており、その伸縮により、フランジ6に取り付けられる図示しないハンドを所望の高さ位置に移動させることができるようになっている。つまり、移動体5は、第1の移動部材9および第2の移動部材10からなり、図1に示すように、第1の移動部材9を第2のアーム4の先端部に第1の直動機構(支持機構)11を介して上下方向に移動可能に支持し、第2の移動部材10を第1の移動部材9に第2の直動機構(支持機構)12を介して上下方向に直線的に移動可能に支持することにより、テレスコープ状に伸縮するように構成されている。
The first arm 3 is turned by a first shaft motor (not shown) provided in the base 2, and the second arm 4 is a second arm provided on the second arm 4 itself. It is turned by a shaft motor (not shown). The flange 6 is rotated by a third shaft motor 7 attached to the moving body 5 via a speed reducer 8.
The movable body 5 is configured as a telescopic movable body that expands and contracts in the vertical direction, and by the expansion and contraction, a hand (not shown) attached to the flange 6 can be moved to a desired height position. . That is, the moving body 5 includes a first moving member 9 and a second moving member 10, and the first moving member 9 is placed on the tip of the second arm 4 as shown in FIG. A movable mechanism (support mechanism) 11 is supported so as to be movable in the vertical direction, and the second movable member 10 is supported by the first movable member 9 in the vertical direction via a second linear motion mechanism (support mechanism) 12. By being supported so as to be linearly movable, it is configured to expand and contract like a telescope.

上記第1の直動機構11および第2の直動機構12は、基本的には、夫々レールとこのレールに直線移動可能に結合された支持部材とからなるが、本実施形態では、第1の直動機構11は、一対の第1のレール13と、各第1のレール13に2個ずつ結合された第1の支持部材15からなり、同様に、第2の直動機構12も、一対の第2のレール14と、各第2のレール14に2個ずつ結合された第2の支持部材16からなる。この場合、第1のレール13と第1の支持部材15との結合および第2のレール14と第2の支持部材16との結合は、図4に示すようにボール17によって行われる。つまり、図4に示すように、第1の支持部材15,第2の支持部材16は、ほぼコ字型をなし、その内側に第1のレール13,第2のレール14が小間隙をもって嵌め込まれている。   The first linear motion mechanism 11 and the second linear motion mechanism 12 basically include a rail and a support member coupled to the rail so as to be linearly movable. In the present embodiment, the first linear motion mechanism 11 and the second linear motion mechanism 12 The linear motion mechanism 11 includes a pair of first rails 13 and two first support members 15 coupled to each of the first rails 13. Similarly, the second linear motion mechanism 12 includes It comprises a pair of second rails 14 and a second support member 16 coupled to each second rail 14 by two. In this case, the coupling between the first rail 13 and the first support member 15 and the coupling between the second rail 14 and the second support member 16 are performed by the balls 17 as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 4, the first support member 15 and the second support member 16 are substantially U-shaped, and the first rail 13 and the second rail 14 are fitted inside with a small gap. It is.

そして、第1のレール13,第2のレール14の外側面および第1の支持部材15,第2の支持部材16の内側面には、夫々V溝13a,14aおよびV溝15a,16aが形成されており、これら両V溝13a,14aおよび15a,16aによって構成されるトンネル内には、両V溝13a,14aおよび15a,16aに跨るようにして多数のボール17が収容されている。これにより、第1のレール13,第2のレール14と第1の支持部材15,第2の支持部材16とがボール17を介して結合され、第1のレール13,第2のレール14と第1の支持部材15,第2の支持部材16とが互いに相対的に直線移動可能に結合された形態となる。なお、図示はしないが、第1の支持部材15,第2の支持部材16側には、直線移動に伴って転動するボール17をV溝13a,14aおよび15a,16aから出し、再びV溝13a,14aおよび15a,16aに戻すための循環路が形成されている。   V-grooves 13a, 14a and V-grooves 15a, 16a are formed on the outer surfaces of the first rail 13, the second rail 14, and the inner surfaces of the first support member 15 and the second support member 16, respectively. In the tunnel constituted by the V grooves 13a, 14a and 15a, 16a, a large number of balls 17 are accommodated so as to straddle both the V grooves 13a, 14a and 15a, 16a. As a result, the first rail 13 and the second rail 14 are coupled to the first support member 15 and the second support member 16 via the balls 17, and the first rail 13 and the second rail 14 are connected to each other. The first support member 15 and the second support member 16 are coupled to each other so as to be relatively linearly movable. Although not shown, on the first support member 15 and the second support member 16 side, a ball 17 that rolls along with the linear movement is taken out from the V grooves 13a, 14a and 15a, 16a, and again the V groove. Circulation paths for returning to 13a, 14a and 15a, 16a are formed.

そして、一対の第1のレール13は、第1の移動部材9の後面(フランジ6側から見て後となる面)に横方向に隔てて固定され、各第1のレール13に結合された2個の第1の支持部材15は、移動方向である上下方向に所定距離隔てて第2のアーム4の先端面に固定されている。なお、各第1のレール13に結合された2個の第1の支持部材15のうち、下側の第1の支持部材15は、第2のアーム4の前端面の下端部に位置され、上側の第1の支持部材15は、それよりも所定距離上方に位置されている。   Then, the pair of first rails 13 is fixed to the rear surface of the first moving member 9 (the rear surface when viewed from the flange 6 side), and is coupled to each first rail 13. The two first support members 15 are fixed to the distal end surface of the second arm 4 at a predetermined distance in the vertical direction, which is the moving direction. Of the two first support members 15 coupled to each first rail 13, the lower first support member 15 is positioned at the lower end of the front end surface of the second arm 4, The upper first support member 15 is located a predetermined distance above the first support member 15.

また、一対の第2のレール14は、第2の移動部材10の後面に横方向に隔てて固定され、各第2のレール14に結合された2個の第2の支持部材16は、移動方向である上下方向に所定距離隔てて第1の移動部材10の前面に固定されている。なお、各第2のレール14に結合された2個の第2の支持部材16のうち、下側の第2の支持部材16は、第1の支持部材15の前面の下端部に位置され、上側の第2の支持部材16は、それよりも所定距離上方に位置されている。   Further, the pair of second rails 14 is fixed to the rear surface of the second moving member 10 in a lateral direction, and the two second support members 16 coupled to the second rails 14 are moved. It is fixed to the front surface of the first moving member 10 at a predetermined distance in the vertical direction. Of the two second support members 16 coupled to each second rail 14, the lower second support member 16 is positioned at the lower end of the front surface of the first support member 15, The upper second support member 16 is positioned a predetermined distance above it.

さて、伸縮型移動体5を構成する第1の移動部材9および第2の移動部材10を上下に移動させるための回転駆動源としては、昇降用モータ18が用いられる。そして、昇降用モータ18の回転を第1の移動部材9および第2の移動部材10の上下方向の直線移動に変換するための回転‐直線運動変換機構として、ラック・ピニオン機構が用いられている。   As a rotational drive source for moving the first moving member 9 and the second moving member 10 constituting the telescopic movable body 5 up and down, an elevating motor 18 is used. A rack and pinion mechanism is used as a rotation-linear motion conversion mechanism for converting the rotation of the lifting motor 18 into the vertical movement of the first moving member 9 and the second moving member 10. .

即ち、第1の移動部材9および第2の移動部材10の後面側には、第1のラック19および第2のラック20が固定されている。一方、昇降用モータ18は、第2のアーム4内において、伸縮型移動体5の伸長方向である下端に寄せて横軸型にして配設されている。そして、昇降用モータ18の回転軸(回転部材)18aは、第2のアーム4の先端面を通って前方に突出し、第1の移動部材9に一対の第1のレール13間に位置するように形成された上下方向に延びる長孔9aを通って第2の移動部材10側へと突出している。   That is, the first rack 19 and the second rack 20 are fixed to the rear surfaces of the first moving member 9 and the second moving member 10. On the other hand, the elevating motor 18 is disposed in the second arm 4 so as to be in a horizontal axis shape toward the lower end in the extending direction of the telescopic movable body 5. A rotating shaft (rotating member) 18 a of the lifting motor 18 protrudes forward through the distal end surface of the second arm 4 so that the first moving member 9 is positioned between the pair of first rails 13. It protrudes to the 2nd moving member 10 side through the elongate hole 9a formed in the up-down direction.

このように、回転軸18aは、昇降用モータ18から第1のラック19を経て、第2のラック20にまで延びるように配置されており、その中間部には、第1のラック19に噛合する第1のピニオン21が固定され、先端部には、第2のラック20に噛合する第2のピニオン22が固定されている。   As described above, the rotary shaft 18 a is arranged so as to extend from the lifting motor 18 to the second rack 20 through the first rack 19, and meshes with the first rack 19 at an intermediate portion thereof. The first pinion 21 is fixed, and the second pinion 22 that meshes with the second rack 20 is fixed to the tip.

本実施形態では、第1の移動部材9および第2の移動部材10が伸縮移動するとき、第2の移動部材10が第1の移動部材9の2倍の距離移動するように構成する。そのために、第2のピニオン22の径を第1のピニオン21の径の2倍に設定している。ここで、第1のピニオン21,第2のピニオン22の径とは、ピッチ円の径をいうものとする。これにより、回転軸18aが回転すると、第1の移動部材9および第2の移動部材10が連動して移動し、且つ、第2の移動部材10が第1の移動部材9の2倍の距離移動するようになる。   In this embodiment, when the 1st moving member 9 and the 2nd moving member 10 expand and contract, the 2nd moving member 10 is comprised so that it may move the double distance of the 1st moving member 9. For this purpose, the diameter of the second pinion 22 is set to twice the diameter of the first pinion 21. Here, the diameters of the first pinion 21 and the second pinion 22 are the diameters of the pitch circles. Thereby, when the rotating shaft 18a rotates, the first moving member 9 and the second moving member 10 move in conjunction with each other, and the second moving member 10 is twice the distance of the first moving member 9. To move.

そして、第1の移動部材9および第2の移動部材10が最下降(最伸長)位置まで伸長方向に移動した状態において、第1の移動部材9の第1のレール13の上端部が上側(反伸長方向側)の第1の支持部材15の上端部と同一高さ、或いはそれよりも上側(反伸長方向側)に位置し、第2の移動部材10の第2のレール13の上端部が上側(反伸長方向側)の第2の支持部材16の上端部と同一高さ、或いはそれより上側(反伸長方向側)に位置するように構成されている。   In the state where the first moving member 9 and the second moving member 10 have moved in the extending direction to the lowest (most extended) position, the upper end of the first rail 13 of the first moving member 9 is on the upper side ( The upper end portion of the second rail 13 of the second moving member 10 is located at the same height as the upper end portion of the first support member 15 on the anti-extension direction side or on the upper side (the anti-extension direction side). Is configured to be located at the same height as the upper end portion of the second support member 16 on the upper side (anti-extension direction side) or on the upper side (anti-extension direction side).

次に上記構成の作用を説明する。ロボットの停止時にあっては、第1の移動部材9および第2の移動部材10は、図1に示す最上昇位置(原位置;最収縮位置)にある。この状態から、ロボットが動作を開始してフランジ6に取り付けられた図示しないハンドによりワークを把持しようとする場合、まず、第1のアーム3および第2のアーム4を旋回させてフランジ6に取り付けられた図示しないハンドをワークの直上に移動させる。次に、ハンドによりワークを把持するために、伸縮型移動体5を伸長させてフランジ6を下降させる。この伸縮型移動体5の下降のために、昇降用モータ18が正方向に回転すると、第1のピニオン21および第2のピニオン22の回転が第1のラック19および第2のラック20の下方への直線移動に変換され、第1の移動部材9および第2の移動部材10が互いに連動して下方に移動(伸長)し、フランジ6(ハンド)を下降させる。この下降時、第2の移動部材10は、第1の移動部材9の2倍の速度で2倍の距離移動する。   Next, the operation of the above configuration will be described. When the robot is stopped, the first moving member 9 and the second moving member 10 are at the most elevated position (original position; most contracted position) shown in FIG. From this state, when the robot starts operation and grips a workpiece with a hand (not shown) attached to the flange 6, first, the first arm 3 and the second arm 4 are turned and attached to the flange 6. The hand (not shown) is moved directly above the work. Next, in order to hold the workpiece by the hand, the telescopic movable body 5 is extended and the flange 6 is lowered. When the elevating motor 18 rotates in the forward direction for lowering the telescopic movable body 5, the rotation of the first pinion 21 and the second pinion 22 is below the first rack 19 and the second rack 20. The first moving member 9 and the second moving member 10 move downward (elongate) in conjunction with each other, and lower the flange 6 (hand). At the time of this lowering, the second moving member 10 moves twice as much as the first moving member 9 at twice the speed.

第2の移動部材10がある位置まで下降すると、昇降用モータ18が停止し、ここでハンドがワークを把持する。なお、図2は、フランジ6が最下降位置まで下降した状態を示す。この後、ハンドを元の位置に戻すべく、昇降用モータ18が逆方向に回転する。すると、第1のピニオン21および第2のピニオン22の回転が第1のラック19および第2のラック20の上方への直線移動に変換され、第1の移動部材9および第2の移動部材10が互いに連動して上昇(収縮)する。このときも、第2の移動部材10は、第1の移動部材9の2倍の速度で2倍の距離移動する。そして、第1の移動部材9および第2の移動部材9が元位置まで戻ると、昇降用モータ18が停止する。   When the second moving member 10 is lowered to a certain position, the elevating motor 18 is stopped, and the hand holds the workpiece here. FIG. 2 shows a state where the flange 6 is lowered to the lowest position. Thereafter, the elevating motor 18 rotates in the reverse direction to return the hand to the original position. Then, the rotation of the first pinion 21 and the second pinion 22 is converted into a linear movement upward of the first rack 19 and the second rack 20, and the first moving member 9 and the second moving member 10. Rise (shrink) in conjunction with each other. Also at this time, the second moving member 10 moves twice as much as the first moving member 9 at twice the speed. And if the 1st moving member 9 and the 2nd moving member 9 return to an original position, the raising / lowering motor 18 will stop.

このように本実施形態によれば、1本の回転軸18aに径の異なる第1のピニオン21および第2のピニオン22を固定し、この第1のピニオン21および第2のピニオン22を第1の移動部材9および第2の移動部材10の第1のラック19および第2のラック20に噛合させたので、第1の移動部材9および第2の移動部材10が互いに連動して上下動するようになると共に、第2の移動部材10が第1の移動部材9よりも長い距離(本実施形態では2倍)移動するようになる。   As described above, according to the present embodiment, the first pinion 21 and the second pinion 22 having different diameters are fixed to the single rotating shaft 18a, and the first pinion 21 and the second pinion 22 are connected to the first pinion 21. Since the first moving member 9 and the second moving member 10 are engaged with the first rack 19 and the second rack 20, the first moving member 9 and the second moving member 10 move up and down in conjunction with each other. At the same time, the second moving member 10 moves a longer distance (twice in this embodiment) than the first moving member 9.

そして、この第1の移動部材9および第2の移動部材10の連動関係をラック・ピニオン機構で達成しているので、大型化を回避でき、また、発塵も抑制することができるようになる。その上、昇降用モータ18が第2のアーム4内に配設されているので、移動体5全体の重量増加を抑制できる。   Since the interlocking relationship between the first moving member 9 and the second moving member 10 is achieved by the rack and pinion mechanism, an increase in size can be avoided and dust generation can be suppressed. . In addition, since the lifting motor 18 is disposed in the second arm 4, an increase in the weight of the entire moving body 5 can be suppressed.

また、第1の移動部材9および第2の移動部材10を第1の直動機構11および第2の直動機構12によって支持するので、直線的に移動可能に支持する構成が簡単となる。その上、第1のレール13,第2のレール14を夫々2個の第1の支持部材15,第2の支持部材16によって支持するので、安定した支持状態を得ることができる。更に、第1の移動部材9および第2の移動部材10が最下降位置まで移動した状態でも、各第1のレール13,第2のレール14は、夫々2個の第1の支持部材15,第2の支持部材16の全長で支持されるので、一層安定した支持状態が得られる。   Moreover, since the 1st moving member 9 and the 2nd moving member 10 are supported by the 1st linear motion mechanism 11 and the 2nd linear motion mechanism 12, the structure supported so that it can move linearly becomes simple. In addition, since the first rail 13 and the second rail 14 are supported by the two first support members 15 and the second support member 16, respectively, a stable support state can be obtained. Further, even when the first moving member 9 and the second moving member 10 are moved to the lowest position, each of the first rail 13 and the second rail 14 has two first support members 15, Since the second support member 16 is supported by the entire length, a more stable support state can be obtained.

更に、本実施形態では、第2のピニオン22の径が第1のピニオン21の径の2倍に設定されているので、第2の移動部材10は第1の移動部材9の2倍の距離だけ移動するようになる。このため、第1の移動部材9および第2の移動部材10の長さを同じにして、収縮したときの移動体5全体の上下方向長さを最短にすること、換言すれば、第1の移動部材9および第2の移動部材10の長さが互いに異なることにより、収縮したときの移動体5の上下方向長さが長くなるといった不具合の発生をなくすことができる。   Furthermore, in this embodiment, since the diameter of the second pinion 22 is set to be twice the diameter of the first pinion 21, the second moving member 10 is twice as long as the first moving member 9. Will only move. Therefore, the lengths of the first moving member 9 and the second moving member 10 are made the same, and the vertical length of the entire moving body 5 when contracted is minimized, in other words, the first moving member 9 and the second moving member 10 have the same length. Since the lengths of the moving member 9 and the second moving member 10 are different from each other, it is possible to eliminate a problem that the length of the moving body 5 in the vertical direction when it contracts becomes long.

なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施形態に限定されるものではなく、以下のような拡張或いは変更が可能である。
第1のピニオン21および第2のピニオン22の径比は、1対2に限られない。第1のピニオン21の径が第2のピニオン22の径よりも小さければ良い。
回転部材は、モータ18の回転軸18aそのものである必要なない。モータ18aにカップリングにより連結された回転軸であっても良い。
移動体5は、上下方向に伸縮するものに限られない。
本発明は、直交座標型ロボットの移動体に限られず、ロボットの伸縮型移動体に広く適用することができる。
The present invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings, and can be expanded or changed as follows.
The diameter ratio between the first pinion 21 and the second pinion 22 is not limited to 1: 2. It is sufficient that the diameter of the first pinion 21 is smaller than the diameter of the second pinion 22.
The rotating member need not be the rotating shaft 18a of the motor 18 itself. A rotating shaft coupled to the motor 18a by a coupling may be used.
The moving body 5 is not limited to one that expands and contracts in the vertical direction.
The present invention is not limited to a moving body of an orthogonal coordinate robot, and can be widely applied to a telescopic moving body of a robot.

本発明の一実施形態を示す要部の縦断側面図The longitudinal side view of the principal part which shows one Embodiment of this invention 図1と異なる状態で示す要部の縦断側面図Longitudinal side view of essential parts shown in a different state from FIG. 要部の横断平面図Cross section plan of the main part 直動機構の横断平面図Transverse plan view of linear motion mechanism 水平多関節型ロボットの側面図Side view of horizontal articulated robot

符号の説明Explanation of symbols

図面中、4は第2のアーム、5は伸縮型移動体、9は第1の移動部材、10は第2の移動部材、11は第1の直動機構(支持機構)、12は第2の直動機構(支持機構)、13は第1のレール、14は第2のレール、15は第1の支持部材、16は第2の支持部材、18はモータ(回転駆動源)、18aは回転軸(回転部材)、19は第1のラック、20は第2のラック、21は第1のピニオン、22は第2のピニオンを示す。   In the drawings, 4 is a second arm, 5 is a telescopic movable body, 9 is a first moving member, 10 is a second moving member, 11 is a first linear motion mechanism (supporting mechanism), and 12 is a second moving member. Linear movement mechanism (support mechanism), 13 is a first rail, 14 is a second rail, 15 is a first support member, 16 is a second support member, 18 is a motor (rotation drive source), 18a is A rotating shaft (rotating member), 19 is a first rack, 20 is a second rack, 21 is a first pinion, and 22 is a second pinion.

Claims (5)

アームと、
前記アームに直線移動可能に設けられた第1の移動部材およびこの第1の移動部材に相対移動可能に支持されつつ当該第1の移動部材と同じ方向へ直線移動可能に設けられた第2の移動部材からなる伸縮型移動体と、
前記第1の移動部材および前記第2の移動部材に夫々設けられたラックと、
前記アームに、前記伸縮型移動体の伸長方向側の端部に偏って設けられた回転駆動源と、
前記回転駆動源から前記第1の移動部材の前記ラックを経て前記第2の移動部材の前記ラックにまで延びるように設けられた回転部材と、
前記回転部材に設けられ、前記第1の移動部材の前記ラックに噛合する第1のピニオンおよび前記第2の移動部材の前記ラックに噛合する第2のピニオンと
を具備し、前記第1のピニオンの径を前記第2のピニオンの径よりも小さく設定し、前記回転部材の回転により、前記第1および第2の移動部材が連動して移動し、且つ前記第2の移動部材が前記第1の移動部材よりも長い距離移動するように構成したことを特徴とするロボット。
Arm,
A first moving member provided on the arm so as to be linearly movable , and a second moving member provided so as to be linearly movable in the same direction as the first moving member while being supported by the first moving member so as to be relatively movable . A telescopic movable body composed of a moving member of
Racks respectively provided on the first moving member and the second moving member;
A rotational drive source provided on the arm and biased to an end portion on the extension direction side of the telescopic movable body;
A rotating member provided so as to extend from the rotational drive source through the rack of the first moving member to the rack of the second moving member;
A first pinion provided on the rotating member and meshing with the rack of the first moving member; and a second pinion meshing with the rack of the second moving member, and the first pinion Is set smaller than the diameter of the second pinion, and the rotation of the rotating member causes the first and second moving members to move together, and the second moving member is moved to the first pinion. A robot configured to move a distance longer than that of the moving member.
前記第1の移動部材および前記第2の移動部材を直線移動可能に支持する支持機構は、移動方向に延びるレールと、このレールに組み合わされ当該レールに対して相対的に直線移動する支持部材から構成されていることを特徴とする請求項1記載のロボット。   The support mechanism for supporting the first moving member and the second moving member so as to be linearly movable includes a rail extending in the moving direction and a support member that is combined with the rail and moves linearly relative to the rail. The robot according to claim 1, wherein the robot is configured. 前記支持部材は、1本の前記レールに対し、移動方向に隔てて複数個設けられていることを特徴とする請求項2記載のロボット。   The robot according to claim 2, wherein a plurality of the supporting members are provided with respect to one of the rails so as to be separated in a moving direction. 前記第1のピニオンと前記第2のピニオンの径比、および前記支持機構の取り付け位置は、前記第1の移動部材および前記第2の移動部材が最も伸長方向に移動した状態で、前記第1の移動部材を前記アームに支持するための前記支持機構および前記第2の移動部材を前記第1の移動部材に支持するための前記支持機構の夫々の前記レールの反伸長方向側の端部が夫々の前記支持部材の最も反伸長方向側にある端部と同位置または当該最も反伸長方向側にある端部よりも反伸長方向側に位置するように設定されていることを特徴とする請求項2または3に記載のロボット。   The diameter ratio of the first pinion and the second pinion and the mounting position of the support mechanism are the first moving member and the second moving member in the state where the first moving member and the second moving member are moved in the most extending direction. The support mechanism for supporting the movable member on the arm and the end of the support mechanism for supporting the second movable member on the first movable member on the anti-extension direction side of the rail are respectively provided. It is set so that it may be located in the anti-extension direction side rather than the end part in the most anti-extension direction side, or the end part in the most anti-extension direction side of each support member. Item 4. The robot according to Item 2 or 3. 前記第1のピニオンの径は、前記第2のピニオンの径の1/2に設定されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のロボット。
5. The robot according to claim 1, wherein a diameter of the first pinion is set to ½ of a diameter of the second pinion.
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