JP2003301808A - 負荷の位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 停止位置のエラーがなく、かつ小形化できる
負荷の位置決め装置を提供する。 【解決手段】 ボディ１６と、ボディの外面に沿って移
動可能なテーブル１８と、テーブルの移動を案内する一
対のガイド４８と、ボディ内に回転自在に支持された送
りねじ１２と、上記送りねじの軸端に取付けた電動モー
タ１３と、上記送りねじの回転によりボディ内を移動す
る移動部材と、ボディに形成したスリット１９を通して
移動部材とテーブルとを連結する連結体２０と、移動部
材と送りねじのねじ溝間を転動する多数のボール２９
と、スリットの外側に位置し、該スリットをカバーする
ダストシール４９とを備え、電動モータによる送りねじ
の回転でテーブルを移動させて負荷を目標停止位置に停
止可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、負荷の停止位置を
正確に位置決めする負荷の位置決め装置に関するもので
ある。 【０００２】 【従来の技術】回転自在な送りねじと、内周面に上記送
りねじのねじ溝と同ピッチのねじ溝を設けたテーブル
と、これらのねじ溝間に転動自在に挿入した多数のボー
ルと、送りねじを回転させる電動モータとを備え、電動
モータによる送りねじの回転でテーブルを移動させて、
テーブルに取付けたワーク等の負荷を目標停止位置に停
止させる負荷の位置決め装置は、既に知られている。こ
の位置決め装置は、電動モータの回転によって負荷の位
置決めするので、負荷の重量が小さいときは停止位置が
正確である。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、上記位置決め装置を改良し、停止位置のエ
ラーがなくかつ小形化できる負荷の位置決め装置を提供
することにある。 【０００４】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の負荷の位置決め装置は、ボディと、上記ボ
ディの長手方向にその外面に沿って移動可能なテーブル
と、上記ボディに設けられ、上記テーブルの移動を案内
するガイドと、上記ボディ内にその長手方向に向けて設
けられ、該ボディに回転自在に支持された送りねじと、
上記送りねじの軸端にロータを一体回転するように取付
けた電動モータと、上記送りねじが貫通し、該送りねじ
の回転によりボディ内を移動する移動部材と、上記ボデ
ィに形成したスリットを通して該移動部材とテーブルと
を連結する連結体と、上記テーブルに挿通されてスリッ
トの外側に位置し、該スリットをカバーするベルト状の
ダストシールとを備え、電動モータによる送りねじの回
転でテーブルを移動させて負荷を目標停止位置に停止可
能にしたことを特徴とするものである。 【０００５】 【発明の実施の形態】図１ないし図５は本発明の実施例
を示し、この負荷の位置決め装置１０は、機械的連結手
段を有する周知のロッドレスシリンダ１１と、該ロッド
レスシリンダ１１の後記するピストンを貫通する送りね
じ１２と、この送りねじ１２を回転させる電動モータ１
３と、ロッドレスシリンダ１１の後記するシリンダ室に
所望の圧力の圧縮空気を給排する圧力制御弁１４及び切
換弁１５（図５参照）とを備えている。 【０００６】図１及び図２に詳細を示す上記ロッドレス
シリンダ１１は、ボディ１６と、ボディ１６に設けたシ
リンダ１６ａ内を移動するピストン１７と、ボディ１６
の外面に沿って移動するテーブル１８とを備え、ピスト
ン１７によって形成される移動部材とテーブル１８と
は、ボディ１６に形設したスリット１９を通る連結体２
０によって、一体移動可能に連結されている。また、ボ
ディ１６には、テーブル１８の移動を案内する一対のガ
イド４８，４８を設けている。このガイド４８は、直線
運動軸受、滑りガイド、カムフォロア、ニードルベアリ
ング等によって構成することができる。 【０００７】上記ピストン１７は、シリンダ１６ａより
小径のピストンヨーク１７ａと、その軸方向両側に連結
された、シリンダ１６ａ内を気密に移動するピストン本
体１７ｂ，１７ｂとを備え、ピストン１７によって区画
されたシリンダ室２１，２１のスリット１９は、シリン
ダ室２１，２１に供給された圧縮空気圧でシリンダ１６
ａの内側からスリット１９に圧接されるシールベルト２
２によってシールされる。また、スリット１９の外側
は、テーブル１８に挿通されたベルト状のダストシール
４９でカバーしている。 【０００８】上記シリンダ１６ａの両端は、ボディ１６
に取付けられた端板２４ａ，２４ｂ（図１及び図４）で
閉鎖され、ピストン１７により形成される移動部材を貫
通する上記送りねじ１２は、端板２４ａ，２４ｂに設け
た軸受２５，２５によって回転自在に支持されており、
両端部分を除く送りねじ１２の外周面に、複数条（図示
の例では２条）のねじ溝２６，・・が形成されている。 【０００９】このねじ溝２６，・・は、テーブル１８に
取付けられた負荷（図示省略）を移動させる長さとほぼ
等しい長さを有し、転造や研削によって形成されてお
り、必要に応じて溝の開口縁に小さい円弧面を設けるこ
ともできる。また、所望の深さに形成したねじ溝の外周
面を切削または研削して、深さが浅いねじ溝とすること
もできる。 【００１０】ピストン本体１７ｂ，１７ｂは、内周面に
上記ねじ溝２６，・・と同ピッチで同数条のねじ溝２
７，・・を有し、且つ内部にこれらのねじ溝２７，・・
の両端を連絡させる軸方向のボール戻し孔２８，・・を
有し（図３参照）、ねじ溝２６，・・とねじ溝２７，・
・の間に転動自在に挿入された多数のボール２９，・・
は、ピストン１７の往復動や送りねじ１２の回転によっ
て、ねじ溝２７，・・の一端からボール戻し孔２８，・
・に入り、該ボール戻し孔２８，・・を通ってねじ溝２
７，・・の他端に戻るように形成している。しかしなが
ら、上記ねじ溝２７，・・とボール戻し孔２８，・・
は、ピストン本体１７ｂに代えて、ピストンヨーク１７
ａに設けることもできる。 【００１１】ピストン本体１７ｂ，１７ｂのシリンダ室
２１，２１側には、シールアセンブリ３１，３１が取付
けられている。このシールアセンブリ３１は、アセンブ
リ本体３２と、その内周面に設けた送りねじ１２のねじ
溝２６，・・をシールする溝シール部材３３，・・とを
備えている（図３参照）。上記溝シール部材３３は、ね
じ溝２６をシールする断面を有し、通常摩擦係数が小さ
い合成ゴムや合成樹脂等の弾性を有する素材によって、
少なくとも１回、好ましくは複数回、更に好ましくは２
〜３回、ねじ溝２６を取り巻く螺旋体として構成されて
いるが、ねじ溝２６とのクリアランスを小さくした場合
は、金属によって形成することもできる。 【００１２】上記溝シール部材３３のねじ溝の巻回数
は、数が多くなるほどシール性能がよくなるが、巻回数
が多いと摩擦抵抗が大きくなってピストン１７の抵抗が
増加するので、２〜３回が最も好ましい。また、ピスト
ン本体１７ｂ，１７ｂとピストンヨーク１７ａの間にば
ね（図示省略）を縮設して、ピストン本体１７ｂ，１７
ｂに予圧を与えることにより、ねじ溝によるバックラッ
シを小さくすることができる。 【００１３】図４に示すように、上記送りねじ１２の電
動モータ１３側端には、縮径部１２ａと１２ｂを有し、
縮径部１２ｂに電動モータ１３のロータが一体回転可能
に取付けられている。また、端板２４ａに取付けられた
スぺーサ３９と軸受２５，２５は、縮径部１２ａに螺着
したロックナット３７によって軸方向の移動が防止され
ており、環状のスぺーサ３９の外周にオイルシール４０
が取付けられている。また、端板２４ａと電動モータ１
３との間に設けられて縮径部１２ｂをカバーするアダプ
タ４４には、窓４４ａ，・・が形成されている。 【００１４】図５に概略を示すように、端板２４ａ，２
４ｂには、シリンダ室２１，２１に圧縮空気を給排する
ポート４６ａ，４６ｂがそれぞれ形成されている。ま
た、これらのポート４６ａとポート４６ｂとは、ボディ
１６の長手方向に開設した流路４７，４７（図２参照）
によって、反対側の端板の対応するポートに個別に連通
している。したがって、端板２４ａ，２４ｂのいずれの
側からもシリンダ室２１，２１に圧縮空気を給排でき、
位置決め装置１０の設置姿勢がポートの位置によって制
約されることはない。なお、上記位置決め装置１０をほ
ぼ垂直方向に設置して、負荷を持ち上げるバランサとし
た場合には、上方のポートを呼吸ポートとすることがで
きる。 【００１５】上記圧力制御弁１４は、比例ソレノイド１
４ａへの通電量に比例する空気圧を出力する比例電磁式
圧力制御弁として構成され、切換弁１５は、ソレノイド
１５ａの励磁とその解除により、圧力制御弁１４から出
力された圧縮空気を、シリンダ室２１，２１に給排する
周知の５ポート電磁弁として構成されている。しかしな
がら、圧力制御弁１４及び切換弁１５はこれに限定され
るものではなく、圧力制御弁は出力流体圧を変更できる
ものであればよく、切換弁は流体圧または機械的操作手
段によってポート間の連通を切り換えられるものとする
ことができ、また４ポート弁とすることもできる。 【００１６】上記実施例は、通常電動モータ１３を上方
または下方としてほぼ垂直方向に設置されるが、設置姿
勢はこれに限定されるものではなく、傾斜方向や水平方
向に設置することもできる。圧力制御弁１４から出力さ
れた所定の圧力の空気を、切換弁１５によってシリンダ
室２１の一方に供給して他方のシリンダ室２１の空気を
外部に排出すると、ピストン１７とテーブル１８が供給
空気圧によって所定の方向に移動して、送りねじ１２は
ボール２９，・・によって回転し、ピストン１７とテー
ブル１８は、送りねじ１２のねじ溝２６，・・の終端位
置、換言すれば負荷の目標停止位置近くまで移動すると
停止する。 【００１７】ピストン１７とテーブル１８が停止した
後、圧力制御弁１４の出力空気圧を低下させて、ピスト
ン１７に作用する負荷の作用力とピストン１７の推力
（ピストンの受圧面積×供給空気圧）とをほぼ等しく
し、電動モータ１３により送りねじ１２を回転して、ピ
ストン１７とテーブル１８を上記移動方向と反対方向に
若干移動させると、テーブル１８に取付けた負荷を目標
停止位置に正確に停止させることができる。 【００１８】この場合、テーブル１８に取付けられた負
荷の重量が大きくても、負荷による作用力は、これとほ
ぼ等しいピストン１７の推力が対抗するために、電動モ
ータ１３が過負荷にならないので、重量が大きい負荷で
あっても目標停止位置に正確に停止させることができ
る。しかしながら、負荷が小さければ電動モータ１３の
みによって駆動することもできる。 【００１９】図６は本発明の使用態様の一例を示し、負
荷の位置決め装置１０を構成するロッドレスシリンダ１
１はほぼ水平に設置され、テーブル１８にワーク６０を
把持する空気圧チャック６１が取付けられている。上記
ロッドレスシリンダ１１のボディ１６は、これとほぼ直
交する別のロッドレスシリンダ６２のテーブル６３に取
付けられており、このロッドレスシリンダ６２のボディ
６４は、長手方向両側の支柱６５，６５に上下に移動可
能に取付けられている。したがって、ワーク６０を把持
した空気圧チャック６１を、Ｘ，Ｙ，Ｚの３方向に移動
させることができ、これによってワーク６０を所望の場
所に移動させることができる。 【００２０】図７は本発明の異なる使用態様を示し、こ
の使用態様における負荷の位置決め装置１０は、ほぼ水
平に設置したロッドレスシリンダ６７のテーブル６８
に、ほぼ垂直に取付けられており、テーブル１８に取付
けた負荷６９を持ち上げるバランサとして構成されてい
る。上記使用態様の他の構成及び作用は図６に示すもの
と同じであるから、図の同一の箇所に同一の符号を付し
て、詳細な説明は省略する。なお、これらの使用態様に
おけるロッドレスシリンダ６２，６７は、ロッドレスシ
リンダ１０と同様に、ピストンとテーブルを連結体によ
って連結したものとして構成されている。 【００２１】 【発明の効果】本発明の負荷の位置決め装置は、従来の
位置決め装置を改良し、停止位置のエラーがなくかつ小
形化できる負荷の位置決め装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明に係る負荷の位置決め装置の実施例を示
す縦断正面図である。 【図２】同横断面図である。 【図３】同要部の縦断正面図である。 【図４】同部分拡大断面図である。 【図５】上記実施例の駆動系についての構成図である。 【図６】使用態様の一例を示す斜視図である。 【図７】異なる使用態様の斜視図である。 【符号の説明】 １２ 送りねじ １３ 電動モータ １６ ボディ １７ ピストン（移動部材） １８ テーブル １９ スリット ２０ 連結体 ２６，２７ ねじ溝 ２９ ボール ４８ ガイド ４９ ダストシール

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H081 AA02 AA03 BB03 CC25 DD12 FF04 FF27 FF38 FF40 FF47 HH04 3J062 AA22 AB22 AC07 BA12 BA14 CD04 5H607 AA12 BB01 BB26 CC05 DD03 DD09 DD19 EE53 FF01 HH01

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】ボディと、上記ボディの長手方向にその外
   面に沿って移動可能なテーブルと、上記ボディに設けら
   れ、上記テーブルの移動を案内するガイドと、上記ボデ
   ィ内にその長手方向に向けて設けられ、該ボディに回転
   自在に支持された送りねじと、上記送りねじの軸端にロ
   ータを一体回転するように取付けた電動モータと、上記
   送りねじが貫通し、該送りねじの回転によりボディ内を
   移動する移動部材と、上記ボディに形成したスリットを
   通して該移動部材とテーブルとを連結する連結体と、上
   記テーブルに挿通されてスリットの外側に位置し、該ス
   リットをカバーするベルト状のダストシールとを備え、 電動モータによる送りねじの回転でテーブルを移動させ
   て負荷を目標停止位置に停止可能にした、ことを特徴と
   する負荷の位置決め装置。