JP2009142933A - ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンスを容易に行えるようにする。
【解決手段】スライダ６の下端部６ａとアーム５の下端部５ａとに跨って弾性シート部材１３を取付け、スライダ６がアーム５に対して最上位位置に移動したときに弾性シート部材１３が撓むように構成した。飛散したグリス１６や金属粉１６は弾性シート部材１３の撓んだ部分１３ａに集まり、その結果、メンテナンスを行うために弾性シート部材１３を撓んだ状態で取外すことにより、弾性シート部材１３の撓んだ部分１３ａに集まったグリス１６や金属粉１６が散乱してしまうことなく、グリス１６や金属粉１６の処分を手際良く行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、固定部材に対して可動部材が上下方向に直動するロボットに関する。

従来より、固定部材に対して可動部材が上下方向に直動するロボットが供されている。ところで、この種のロボットでは、固定部材に対して可動部材を上下方向に直動させる機構（例えばラック・ピニオン機構）からの塵埃（グリスや金属粉など）の飛散を防止する構成が不可欠であり、例えば特許文献１には蛇腹を採用した構成が開示されている。
実開昭６０−４２５９４号公報

しかしながら、蛇腹を採用した構成では、塵埃の飛散を防止することはできるが、飛散した塵埃が蛇腹の下方に集まるので、メンテナンスを行うために蛇腹を取外す際に蛇腹の下方に集まった塵埃が散乱してしまう虞があり、仮に塵埃が散乱してしまうと、散乱した塵埃を回収しなければならず、塵埃の処分（片付け）に手間取り、メンテナンスを容易に行うことができないという問題があった。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、メンテナンスを容易に行うことができるロボットを提供することにある。

請求項１に記載した発明によれば、固定部材の下端部と、当該固定部材に対して上下方向に直動する可動部材の下端部とに、それぞれ固定子をもって固定部材と可動部材との間に跨るように弾性シート部材を配置し、その弾性シート部材の固定子を、可動部材が固定部材に対して最上位位置に移動したときに弾性シート部材が撓む位置に設定したので、飛散した塵埃は弾性シート部材の撓んだ部分に集まる。その結果、メンテナンスを行うために弾性シート部材を撓んだ状態で固定部材及び可動部材から取外すことにより、弾性シート部材の撓んだ部分に集まった塵埃が散乱してしまうことなく、塵埃の処分（片付け）を手際良く行うことができ、メンテナンスを容易に行うことができる。

請求項２に記載した発明によれば、弾性シート部材における固定部材側の固定子を、可動部材が固定部材に対して最下位位置に移動したときに可動部材における固定部材の下端部から下方に露出する部分の長さと同等な長さだけ可動部材から離れた位置に設定したので、可動部材が固定部材に対して最上位位置に移動したときに、可動部材における固定部材の下端部から下方に露出する部分の長さの半分だけ可動部材から離れた位置に、弾性シート部材の撓みを形成させることができ、撓んだ部分を作業用ツールの作業エリアから極力離すことで撓んだ部分と作業用ツールとの干渉を極力抑えることができる。その結果、弾性シート部材が障害になって作業用ツールの動作が保障されなくなることを極力抑えることができると共に、作業用ツールが弾性シート部材に接触して弾性シート部材が破損してしまうことを極力抑えることができる。

請求項３に記載した発明によれば、弾性シート部材を、その中心より固定部材側の固定子側が重く偏っているようにしたので、可動部材が固定部材に対して最上位位置に移動したときに、中心より固定部材側に偏った位置に、弾性シート部材の撓みを形成させることができ、この場合も、撓んだ部分を作業用ツールの作業エリアから極力離すことで撓んだ部分と作業用ツールとの干渉を極力抑えることができる。

以下、本発明を、天吊り型ロボットに適用した一実施形態について、図面を参照して説明する。図１に示すように、天吊り型ロボット（以下、ロボットと称する）１は、スタンド２の天井面２ａに直動ユニット３を介して取付けられているベース４と、ベース４に連結されているアーム５（本発明でいう固定部材）と、アーム５に対して上下方向に直線移動可能に連結されているスライダ６（本発明でいう可動部材）とを備えて構成されている。アーム５は、ユニット７と、当該ユニット７の開口部７ａを塞ぐカバー８とが組み合わされ、その内部には昇降用モータ９が下端側に寄せられた状態で横軸型にして配設されている。昇降用モータ９の回転軸１０は、カバー８に形成されている貫通孔８ａから貫通して前方に突出されており、その先端部には回転−直線運動変換機構としてのラック・ピニオン機構を構成する金属部材からなるピニオン１１が固定されている。

スライダ６の内部にはラック・ピニオン機構を構成する金属部材からなるラック１２が上下方向に配置されている。ラック１２は上記したピニオン１１に噛合されており、昇降用モータ９が駆動されると、ピニオン１１の回転力がラック１２に伝達されることでスライダ６がアーム５に対して上下方向に直動するようになっている。

スライダ６の下端部６ａとアーム５の下端部５ａには両者に跨るように弾性シート部材１３が取付けられている。スライダ６の下端部６ａにおけるアーム５側とは反対側（図１では左側）は作業用ツール（例えばワークを把持するためのハンドなど）が取付けられる取付け部位とされており、弾性シート部材１３におけるスライダ６側の固定子１４は、当該取付け部位から外れたアーム５側（図１では右側）に設定されている。また、弾性シート部材１３におけるアーム５側の固定子１５は、スライダ６がアーム５に対して最上位位置に移動したとき（図１に示す状態）に弾性シート部材１３が撓み、且つスライダ６がアーム５に対して最下位位置に移動したとき（図３に示す状態）にスライダ６におけるアーム５の下端部５ａから下方に露出する部分の長さと同等な長さだけスライダ６から離れた位置に設定されている。

また、弾性シート部材１３は、そのシートの肉厚が均一ではなく偏って形成されており、シートの肉厚が厚い方がアーム５側に位置すると共に薄い方がスライダ６側に位置するように取付けられている。したがって、スライダ６がアーム５に対して最上位位置に移動したときには、弾性シート部材１３の撓んだ部分１３ａは中心（固定子１４と固定子１５との中間点）よりアーム５側に偏ってスライダ６から遠ざかるように形成される。

また、スライダ６がアーム５に対して最下位位置に移動したときには、弾性シート部材１３は伸びた状態になり、撓みが無くなる。つまり、スライダ６がアーム５に対して最上位位置と最下位位置との間で直線往復移動するにしたがって、弾性シート部材１３は撓んだ状態と伸びた状態とを切替える。尚、弾性シート部材１３のスライダ６の下端部６ａ及びアーム５の下端部５ａに対する取付け態様は、例えばねじ止めによる取付け、粘着性テープによる取付け或いは挟み込みによる取付けであっても良い。つまり、固定子１４，１５を弾性シート部材１３と一体的とし、固定子１４，１５をスライダ６の下端部６ａ及びアーム５の下端部５ａにねじ止めしたり粘着性テープを介して接着したりしても良いし、挟み込み機構を有する固定子１４，１５をスライダ６の下端部６ａ及びアーム５の下端部５ａに取付け、それら固定子１４，１５の挟み込み機構で弾性シート部材１３の端部を挟み込むようにしても良い。

上記した構成では、回転−直線運動変換機構としてのラック・ピニオン機構において、ピニオン１１のラック１２上の回転を円滑にするためにグリスが塗着されており、また、ピニオン１１及びラック１２が金属部材であるという事情から、ピニオン１１がラック１２上を回転すると、グリスや金属粉が飛散する可能性がある。しかしながら、本実施形態では、上記したようにスライダ６の下端部６ａとアーム５の下端部５ａとの間に跨るように弾性シート部材１３が取付けられ、スライダ６がアーム５に対して最上位位置に移動したときに弾性シート部材１３が撓むようになるので、飛散したグリスや金属粉は、図４に示すように、スライダ６がアーム５に対して最上位位置に移動したときには、弾性シート部材１３の撓んだ部分１３ａに集まり、図５に示すように、スライダ６がアーム５に対して最下位位置に移動したときには、弾性シート部材１３の下方（固定子１４側）に集まり、弾性シート部材１３から散乱することはない。したがって、作業者は、スライダ６がアーム５に対して最上位位置に移動しているときに、弾性シート部材１３を撓ませた状態のまま固定子１４をスライダ６の下端部６ａから取外すと略同時に固定子１５をアーム５の下端部５ａから取外して弾性シート部材１３を取外すことにより、弾性シート部材１３の撓んだ部分１３ａに集められたグリス１６や金属粉１６が散乱することなくグリス１６や金属粉１６を処分することができる。

以上に説明したように本実施形態によれば、スライダ６の下端部６ａとアーム５の下端部５ａとに跨って弾性シート部材１３を取付け、スライダ６がアーム５に対して最上位位置に移動したときに弾性シート部材１３が撓むようにしたので、飛散したグリス１６や金属粉１６が弾性シート部材１３の撓んだ部分１３ａに集まり、その結果、メンテナンスを行うために弾性シート部材１３を撓んだ状態で取外すことにより、弾性シート部材１３の撓んだ部分１３ａに集まったグリス１６や金属粉１６が散乱してしまうことなく、グリス１６や金属粉１６の処分（片付け）を手際良く行うことができ、メンテナンスを容易に行うことができる。

また、弾性シート部材１３におけるアーム５の下端部５ａへの取付け位置を、スライダ６がアーム５に対して最下位位置に移動したときにスライダ６におけるアーム５の下端部５ａから下方に露出する部分の長さと同等な長さだけアーム５から離れた位置に設定したので、スライダ６がアーム５に対して最上位位置に移動したときに、スライダ６におけるアーム５の下端部５ａから下方に露出する部分の長さの半分だけアーム５から離れて弾性シート部材１３に撓みを形成させることができ、撓んだ部分１３ａを作業用ツールの作業エリアから極力離すことで撓んだ部分１３ａと作業用ツールとの干渉を極力抑えることができる。

また、弾性シート部材１３を、その中心よりアーム５側が重く偏っているようにしたので、スライダ６がアーム５に対して最上位位置に移動したときに、中心よりアーム５側に偏って弾性シート部材１３に撓みを形成させることができ、これによっても、撓んだ部分１３ａを作業用ツールの作業エリアから極力離すことで撓んだ部分１３ａと作業用ツールとの干渉を極力抑えることができる。また、スライダ６がアーム５に対して最下位位置に移動したときに、弾性シート部材１３が伸びた状態になるようにしたので、撓んだ部分１３ａと作業用ツールとの干渉の問題を皆無にすることができる。
さらに、蛇腹を採用した従来のものとは異なって、蛇腹を支持するための支持部材に相当する部材を設ける必要もなく、構成を簡素化することができる利点もある。

本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のように変形または拡張することができる。
回転−直線運動変換機構は、ラック・ピニオン機構に限らず、ボールねじシャフトとボールナットとからなるボールねじ機構であっても良い。
弾性シート部材１３に錘を固定することにより、その中心よりアーム５側が重く偏るようにしても良い。

本発明の一実施形態を示すもので、一部破断して示す縦断側面図 スライダが最上位位置と最下位位置との途中に移動した状態を一部破断して示す縦断側面図 スライダが最下位位置に移動した状態を一部破断して示す縦断側面図 塵埃が集まったときにスライダが最上位位置に移動した状態を一部破断して示す縦断側面図 塵埃が集まったときにスライダが最下位位置に移動した状態を一部破断して示す縦断側面図

符号の説明

図面中、１は天吊り型ロボット（ロボット）、５はアーム（固定部材）、５ａは下端部、６はスライダ（可動部材）、６ａは下端部、１３は弾性シート部材、１３ａは撓んだ部分、１４は固定子、１５は固定子である。

Claims (3)

1. 固定部材と、
   前記固定部材に対して上下方向に直動し、下端部に作業用ツールが取付けられる可動部材と、
   前記固定部材の下端部と前記可動部材の下端部とに、それぞれ固定子をもって前記固定部材と前記可動部材との間に跨るように設置された弾性シート部材とを備え、
   前記弾性シート部材の前記固定子は、前記可動部材が前記固定部材に対して最上位位置に移動したときに前記弾性シート部材が撓む位置に設定されていることを特徴とするロボット。
2. 請求項１に記載したロボットにおいて、
   前記弾性シート部材における前記固定部材側の前記固定子は、前記可動部材が前記固定部材に対して最下位位置に移動したときに前記可動部材における前記固定部材の下端部から下方に露出する部分の長さと同等な長さだけ前記可動部材から離れた位置に設定されていることを特徴とするロボット。
3. 請求項１または２に記載したロボットにおいて、
   前記弾性シート部材は、その中心より前記固定部材側の前記固定子側が重く偏っていることを特徴とするロボット。

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