JPS6134953B2 - - Google Patents
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- JPS6134953B2 JPS6134953B2 JP21142081A JP21142081A JPS6134953B2 JP S6134953 B2 JPS6134953 B2 JP S6134953B2 JP 21142081 A JP21142081 A JP 21142081A JP 21142081 A JP21142081 A JP 21142081A JP S6134953 B2 JPS6134953 B2 JP S6134953B2
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- motor
- shaft
- horizontal drive
- robot
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- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 19
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明は、円筒座標型工業用ロボツトに関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a cylindrical coordinate type industrial robot.
(従来の技術)
一般に、工業用ロボツトは各軸に直流モーター
を用い、各軸ごとの運動を行うには、直流モータ
ーを各々独立した位置、方向に取付け、回転運動
直線運動に変換する伝達機構を具え、減速機又は
ギア等を駆動しているものである、例えば、特開
昭53−71458号のように、昇降用駆動装置と回転
駆動装置をそれらの各駆動軸が平行となるように
位置させ、各別のモーターに作動させるものがあ
る。また、1個のモーターにより駆動される軸に
制動ブレーキを介してそれぞれ昇降と旋回の各運
動をさせる例えば、特開昭50−48654号公報に記
載のものもある。(Prior art) Generally, industrial robots use DC motors for each axis, and in order to move each axis, the DC motors are mounted in independent positions and directions, and a transmission mechanism is used to convert rotational motion into linear motion. For example, as in JP-A No. 53-71458, a lifting drive device and a rotary drive device are arranged so that their drive axes are parallel to each other. There are those that are positioned and actuated by separate motors. Furthermore, there is also a system described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-48654, in which a shaft driven by a single motor is moved up and down and rotated through a brake.
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、前者のものにあつては、上記作
動構造が複雑となり、動力の伝達効率が悪く、昇
降、旋回の負荷に比べて、モーターの能力を大型
化しなくてはならず、組立てにくく、コスト高と
なる欠点があり、また、後者ものにあつては、上
記の欠点のほか、電磁ブレーキの切換により、昇
降、旋回の各運動を行うに当り、両動作を同時に
行うことができず、動作の連続性が期待できない
ものである。そこで、この発明は、上記従来のも
のの欠点を改良するものであり、3次元作動を同
時に行うことができ、全体を小型・軽量化した工
業用ロボツトを得ようとするものである。(Problem to be solved by the invention) However, in the case of the former, the above-mentioned operating structure is complicated, the power transmission efficiency is poor, and the capacity of the motor cannot be increased compared to the loads of lifting, lowering, and turning. However, in the case of the latter, in addition to the above-mentioned drawbacks, switching of the electromagnetic brake makes it difficult to assemble, making it difficult to assemble and increasing costs. cannot be performed at the same time, and continuity of operation cannot be expected. Therefore, the present invention aims to improve the above-mentioned drawbacks of the conventional robot and to provide an industrial robot that can simultaneously perform three-dimensional operations and is made smaller and lighter overall.
(問題点を解決するための手段)
ロボツトチヤツクの上下運動と旋回運動を同芯
軸上の各別のフラツト形ダイレクトモーターによ
り作動させ、モーター回動軸と同軸のボールねじ
により水平駆動部を上下動させるとともに、この
水平駆動部を支持するスライドシヤフトを介し
て、これを固定するベースを回転して上記水平駆
動部に旋回運動を与え、水平駆動部の水平運動は
リニアモーターにより作動させ、かつ、上記モー
ターは回転角度と速度の検出機構を設けてなるも
のである。(Means for solving the problem) The vertical movement and rotational movement of the robot chuck are operated by separate flat type direct motors on a coaxial shaft, and the horizontal drive part is moved vertically by a ball screw coaxial with the motor rotation axis. At the same time, a base fixing the horizontal drive unit is rotated through a slide shaft that supports the horizontal drive unit to impart a turning movement to the horizontal drive unit, and the horizontal movement of the horizontal drive unit is actuated by a linear motor, and The motor is equipped with a rotation angle and speed detection mechanism.
(作用)
上記構成を具えるので、ひとつのフラツト形ダ
イレクトモーターの回動軸の回転により上下運動
を行いながら、他の同軸上のモーターにより直接
に旋回運動をロボツト本体に伝え、他の伝達機構
を必要とせず、しかも、ロボツトチヤツクの水平
運動は、従来のものと異なり、リニアモーターを
用い、移動側に永久磁石を固定側には電磁石を設
け、両磁石の反発力により直接、直線運動が得ら
れるから、その占有空間と重量を特に軽量小型化
できるものである。(Function) With the above configuration, one flat type direct motor performs vertical movement by rotating the rotating shaft, and the other coaxial motor directly transmits the turning movement to the robot body, and other transmission mechanisms In addition, the robot chuck's horizontal movement, unlike conventional ones, uses a linear motor, with a permanent magnet on the moving side and an electromagnet on the stationary side, and direct linear movement is achieved by the repulsive force of both magnets. Therefore, the space occupied and the weight can be particularly reduced.
(実施例)
この発明を図面に示す実施例により更に説明す
る。1は函状のロボツト本体で、このロボツト本
体1の上部に取付けられたベース駆動用モーター
の固定台2には、上面に肉薄のフラツト形ダイレ
クトモーターよりなるベース駆動用モーター3が
固定され、このベース駆動用モーターの固定台2
には中心孔4を穿設し、ベース駆動用モーター3
の出力軸5を遊嵌させ、その出力軸5の上端には
ベース6が設けられており、その下端にはタイミ
ングプーリー7が嵌合され、このタイミングプー
リー7からタイミングプーリー8へタイミングベ
ルト9により回転を伝達する。上記タイミングプ
ーリー8にはベース駆動用パルスコーダー10と
ベース駆動用タコジエネレーター11とが取付け
られ、これらベース駆動用パルスエンコーダー1
0とベース駆動用タコジエネレーター11はベー
ス駆動用モーターの固定台2に取付けられてい
る。(Examples) The present invention will be further explained by examples shown in the drawings. 1 is a box-shaped robot body, and a base drive motor 3 consisting of a thin flat direct motor is fixed to the top surface of the base drive motor fixing base 2 attached to the top of the robot body 1. Base drive motor fixing base 2
A center hole 4 is bored in the base drive motor 3.
A base 6 is provided on the upper end of the output shaft 5, and a timing pulley 7 is fitted on the lower end of the output shaft 5.A timing belt 9 connects the timing pulley 7 to the timing pulley 8. Transmit rotation. A base driving pulse encoder 10 and a base driving tachometer generator 11 are attached to the timing pulley 8, and these base driving pulse encoders 1
0 and a base driving tachometer generator 11 are attached to a fixed base 2 of the base driving motor.
また、このベース駆動用モーターの固定台2に
は、例えばドーナツ形のハウジング12を設け、
このハウジング12の内側縁13に嵌合されたベ
アリング14により、ベース6を案内するもの
で、ベース駆動用モーター3の回転は、前記出力
軸5を介してベース6の直接伝達され、上記ベー
ス駆動用パルスエンコーダ10により回転角度を
検出し、同様ベース駆動用タコジエネレーター1
1により回転速度を検出するものである。 Further, the fixed base 2 of the base drive motor is provided with, for example, a donut-shaped housing 12,
The base 6 is guided by a bearing 14 fitted to the inner edge 13 of the housing 12, and the rotation of the base drive motor 3 is directly transmitted to the base 6 via the output shaft 5, and the base drive The rotation angle is detected by the pulse encoder 10 for the base drive, and the tachometer generator 1 for driving the base is
1 to detect the rotational speed.
次に、ベース6の上面には3本のスライドシヤ
フト15を立設し、このスライドシヤフト15の
先端には、スライドシヤフト15の平行度を保持
するための天板16を取付ける。 Next, three slide shafts 15 are erected on the upper surface of the base 6, and a top plate 16 for maintaining the parallelism of the slide shafts 15 is attached to the tips of the slide shafts 15.
また、スライドシヤフト15の案内により上下
に昇降する水平駆動部17があり、この水平駆動
部17の中心の取付部18には、ベアリング19
によりボールねじ20の上端を嵌着させ、このボ
ールねじ20の下方はベース6に固定されるナツ
ト21に螺合させ、このボールねじ20の下端に
はスプラインシヤフト22を連結し、このスプラ
インシヤフト22はスプライン軸受23に挿入さ
れ、かつ、このスプライン軸受23は上下駆動用
モーター出力軸24に嵌合し、上記ナツト21は
前記出力軸5に設けられた中心孔35に挿嵌され
る。厚さを薄くしたフラツト形ダイレクトモータ
ーの上下駆動用モーター25は、モーター取付台
26に固定されており、上下駆動用モーター出力
軸24には、タイミングプーリー27が嵌合さ
れ、このタイミングプーリー27からタイミング
プーリー28へタイミングベルト29により回転
を伝達する。 Further, there is a horizontal drive section 17 that moves up and down with the guidance of the slide shaft 15, and a bearing 19 is attached to the mounting section 18 at the center of the horizontal drive section 17.
The upper end of the ball screw 20 is fitted, the lower part of the ball screw 20 is screwed into a nut 21 fixed to the base 6, the lower end of this ball screw 20 is connected to a spline shaft 22, and the spline shaft 22 is connected to the lower end of the ball screw 20. is inserted into a spline bearing 23, and this spline bearing 23 is fitted into a vertical drive motor output shaft 24, and the nut 21 is inserted into a center hole 35 provided in the output shaft 5. The vertical drive motor 25, which is a flat type direct motor with a reduced thickness, is fixed to a motor mounting base 26, and a timing pulley 27 is fitted to the vertical drive motor output shaft 24. Rotation is transmitted to the timing pulley 28 by a timing belt 29.
上記タイミングプーリー28には上下駆動用パ
ルスエンコーダー30と上下駆動用タコジエネレ
ーター31とが取付けられている。 A pulse encoder 30 for vertical driving and a tachometer generator 31 for vertical driving are attached to the timing pulley 28.
また、上下駆動用モーター25の回転は、上下
駆動用モーター25の出力軸24から前記スプラ
インシヤフト22を径てボールねじ20へ伝達さ
れ、ボールねじ20の回転は前記ナツト21によ
り上下運動に変換され、水平駆動部17を昇降さ
せる。このとき、前記上下駆動用パルスエンコー
ダー30により水平駆動部17の上下位置を検出
し、前記上下駆動用タコジエネレーター31によ
り上下移動速度を検出する。 Further, the rotation of the vertical drive motor 25 is transmitted from the output shaft 24 of the vertical drive motor 25 to the ball screw 20 via the spline shaft 22, and the rotation of the ball screw 20 is converted into vertical motion by the nut 21. , raises and lowers the horizontal drive section 17. At this time, the vertical position of the horizontal drive unit 17 is detected by the vertical drive pulse encoder 30, and the vertical movement speed is detected by the vertical drive tachometer generator 31.
上記スプラインシヤフト22は、上下駆動用モ
ーター25の出力軸24に嵌合されたスプライン
軸受23により回転させられるとともに、ボール
ねじ20の上下動にしたがい上下駆動用モーター
25の出力軸24の中心の透孔36を上下に運動
するものである。 The spline shaft 22 is rotated by a spline bearing 23 fitted to the output shaft 24 of the vertical drive motor 25, and rotates through the center of the output shaft 24 of the vertical drive motor 25 according to the vertical movement of the ball screw 20. It moves the hole 36 up and down.
更に、水平駆動部17は、ボールねじ20と連
結することによつて水平駆動部17全体と上下運
動させ、水平駆動部17に用いられているリニア
モーター32の摺動部33にロボツトチヤツク3
4を取付けることによつて、ロボツトチヤツク3
4を水平と上下方向に作動させる。 Further, the horizontal drive section 17 is connected to a ball screw 20 to move the entire horizontal drive section 17 up and down, and the robot chuck 3 is connected to the sliding section 33 of the linear motor 32 used in the horizontal drive section 17.
By installing 4, the robot chuck 3
4 in the horizontal and vertical directions.
aは摺動部33に設けられている永久磁石、b
は固定側に設けられる電磁石である。 a is a permanent magnet provided in the sliding part 33, b
is an electromagnet provided on the fixed side.
加えて、水平駆動部17はベース6に立設した
スライドシヤフト15で案内され、ロボツトチヤ
ツク34を回転方向に作動させる。すなわち、2
個のフラツト形ダイレクトモーター3,25と1
個のリニアモーター32を用い、ロボツトチヤツ
ク34は、上下運動、旋回運動と水平運動の3次
元方向に運動するのである。 In addition, the horizontal drive unit 17 is guided by a slide shaft 15 erected on the base 6, and operates the robot chuck 34 in the rotational direction. That is, 2
flat type direct motors 3, 25 and 1
Using two linear motors 32, the robot chuck 34 moves in three dimensions: vertical movement, rotational movement, and horizontal movement.
なお、この発明は、ベース駆動用モーター3、
上下駆動用モーター25は、それぞれ回転角度と
速度を検出する機構を具えるので、ベース6の回
転にしたがい、ナツト21が回転し、これにより
ボールねじ20が上下に作動しても、これを検知
して補正することができ、その両者に正確な作動
を行わせることができる。また、フラツト形ダイ
レクトモーターは、その厚みが通常のサーボモー
ターに比べて薄いので、ロボツト全体の高さを低
くすることができる。 Note that this invention includes a base drive motor 3,
The vertical drive motors 25 are each equipped with a mechanism for detecting the rotation angle and speed, so even if the nut 21 rotates in accordance with the rotation of the base 6, and thereby the ball screw 20 moves up or down, this can be detected. It is possible to make corrections for both, allowing both to perform accurate operations. Furthermore, since the flat direct motor is thinner than a normal servo motor, the height of the entire robot can be reduced.
(発明の効果)
以上のとおり、フラツト形ダイレクトモーター
とリニアモーターを用いることにより、全体とし
て軽量化され、3次元方向の作動が連続してでき
るとともに特にフラツト形ダイレクトモーターの
容量を小さくすることができ、モーター直接に駆
動力を作動軸に伝えるため、モーターの回転運動
を直線運動に変換する機構を必要とせず、しか
も、上下運動用モーターの重量がベース駆動用モ
ーターの動力負担とならず、ボールねじをベース
中心に配置できるので、ロボツト上部の慣性負荷
が小さくなり、位置決め精度が向上し、かつ、安
定した構成となり、ロボツト自体の作動も良好と
なるほか、上記厚みの薄いフラツト形ダイレクト
モーターを用いるので高さを低くすることができ
るので、高さの低い作業室で操作と有効高さを大
きくすることができ、低コストで組立工程も軽減
できる等の優れた効果をもつものである。(Effects of the invention) As described above, by using a flat type direct motor and a linear motor, the overall weight is reduced, continuous operation in three dimensions is possible, and the capacity of the flat type direct motor can be particularly reduced. Since the motor directly transmits the driving force to the operating shaft, there is no need for a mechanism to convert the rotational motion of the motor into linear motion, and the weight of the vertical motor does not burden the base drive motor. Since the ball screw can be placed in the center of the base, the inertial load on the upper part of the robot is reduced, positioning accuracy is improved, the configuration is stable, the robot itself operates well, and the thin flat type direct motor mentioned above Since the height can be lowered by using a lower height, the operation and effective height can be increased in a low-height work room, and it has excellent effects such as being able to reduce the assembly process at low cost. .
第1図は、この発明の1実施例を示しロボツト
本体の一部縦断側面図、第2図は、同正面図であ
る。
1……ロボツト本体、2……ベース駆動用モー
ターの固定台、3……ベース駆動用モーター、
5,24……出力軸、6……ベース、10,30
……パルスエンコーダー、11,31……タコジ
エネレーター、15……スライドシヤフト、17
……水平駆動部、20……ボールねじ、21……
ナツト、22……スプラインシヤフト、23……
スプライン軸承、25……上下駆動用モーター、
32……リニアモーター、34……ロボツトチヤ
ツク。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partially longitudinal side view of a robot main body, and FIG. 2 is a front view of the same. 1... Robot main body, 2... Base drive motor fixing base, 3... Base drive motor,
5,24...Output shaft, 6...Base, 10,30
...Pulse encoder, 11, 31...Tachometer generator, 15...Slide shaft, 17
...Horizontal drive unit, 20...Ball screw, 21...
Nut, 22... Spline shaft, 23...
Spline bearing, 25... vertical drive motor,
32... Linear motor, 34... Robot chuck.
Claims (1)
ーを上下2段に設け、それらのモーターの一方の
回転軸はベースに固定し、このベース上にはスラ
イドシヤフトを固定して、このシヤフトを介して
ロボツトチヤツクの水平駆動部に連結することに
より、上記駆動部に施回運動を与え、他方の回転
軸は、ボールねじと摺動自在に連結し、ボールね
じの回動によりこのねじ上部に固定するロボツト
チヤツクの水平駆動部をスライドシヤフトに案内
されて上下に作動させるとともに、水平駆動部の
摺動部に設けたロボツトチヤツクを水平方向に移
動させるリニアモーターが水平駆動部に設けら
れ、かつ、上記フラツト形ダイレクトモーターに
は回転角度と速度の検出機構を具えてなる工業用
ロボツト。1 Two flat type direct motors with concentric shafts are installed in upper and lower stages, one rotational shaft of these motors is fixed to a base, a slide shaft is fixed on this base, and the motor is connected via this shaft. The robot chuck is connected to the horizontal drive part of the robot chuck to give rotational motion to the drive part, and the other rotating shaft is slidably connected to the ball screw and fixed to the upper part of the screw by rotation of the ball screw. The horizontal drive section is provided with a linear motor that moves the horizontal drive section up and down guided by a slide shaft and horizontally moves a robot chuck provided on the sliding section of the horizontal drive section. An industrial robot whose motor is equipped with a rotation angle and speed detection mechanism.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21142081A JPS58114883A (en) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | Industrial robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21142081A JPS58114883A (en) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | Industrial robot |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58114883A JPS58114883A (en) | 1983-07-08 |
| JPS6134953B2 true JPS6134953B2 (en) | 1986-08-11 |
Family
ID=16605654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21142081A Granted JPS58114883A (en) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | Industrial robot |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58114883A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58206385A (en) * | 1982-05-25 | 1983-12-01 | 高橋 義照 | Positioning device for robot |
-
1981
- 1981-12-28 JP JP21142081A patent/JPS58114883A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58114883A (en) | 1983-07-08 |
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