JPH03184731A

JPH03184731A - 可動部材用軽量構造材

Info

Publication number: JPH03184731A
Application number: JP1324234A
Authority: JP
Inventors: Kouichi Asai; 鎬一浅井; Mamoru Tsuda; 護津田; Yasuo Muto; 武藤　康雄; Bunji Yokoi; 横井　文治
Original assignee: Fuji Machine Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Fuji Corp
Priority date: 1989-12-14
Filing date: 1989-12-14
Publication date: 1991-08-12
Anticipated expiration: 2014-07-28
Also published as: JP2927473B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は電子部品搬送用テーブルやロボットのアーム等
の可動部材を構成する構造材に関するものであり、特に
、構造材の軽量化に関するものである。

従来の技術可動部材は、産業用ロボット５工作機械、電子部品実装
装置を始めとし、物体の搬送、移動や位置の変更等の動
作を必要とする分野において様々な態様で使用されてい
る。可動部材が軽量であることが望ましいことは当然で
あるが、作動の高速化が要求される場合には慣性質量を
小さくするために特に軽量化することが必要である。そ
のため、例えば、電子部品実装装置においてプリント基
板を水平面内において互に直交するＸ軸方向とＹ軸方向
とに移動させるＸ−Ｙテーブルは、アルミニウムによっ
て作られていた。

発明が解決しようとする課題しかしながら、可動部材をアルミニウムで作れば、機械
的剛性や機械加工精度を得難いという問題が生ずる。ま
た、可動部材やその移動を案内するガイド等の周辺部材
は、可動部材の移動に伴う発熱等により加熱されるが、
周辺部材がスチールにより作られる場合には熱変形量が
異なり、歪が生じて作動精度が低下する問題も生ずる。

本発明は、剛性や加工精度を得易く、熱変形の影響も少
ない可動部材用軽量構造材を提供することを課題として
為されたものである。

課題を一解決するための手段本発明の可動部材用軽量構造材は、上記の課題を解決す
るために、（ａ）スチール製薄板から成り、小距離隔て
て互に対向する状態で配設された第一基板および第二基
板と、（ロ）スチール製薄板から成り、第一基板と第二
基板との間に配設され、それら両基板に溶接されること
により両基板を連結する中板とを含むように構成される
。

なお、ここにおいてスチールとは、ＳＳ材、ＳＰＣ材お
よびＳＵＳ材等のスチールである。

作用および発明の効果以上のように構成された軽量構造材においては、第一基
板と第二基板との間は、中板以外の部分は空いており、
可動部材をアルミニウムで作る場合と同様に軽く作るこ
とができる。また、第一、第二基板および中板がいずれ
もスチール製であるため、剛性が高く、機械加工精度を
高くすることができるとともに、周辺部材がスチールで
作られる場合にも素材の違いによる熱変形量の差が生ず
ることはなく、作動精度の低下を防止することができる
。

実施例以下、本発明を電子部品実装装置においてプリント基板
を移動させるＸ−Ｙテーブルに適用した場合を例に取り
、図面に基づいて詳細に説明する。

第４図において１０は基台である。基台１０上には一対
のガイドレール１２．１４がＸ軸方向（紙面に直角な方
向）に延びる向きに設けられ、Ｘ軸スライド１６が一対
の脚部１８．２０において摺動可能に嵌合されている。

Ｘ軸スライド１６は第６図に示すように断面形状がコの
字形を威し、コの字の一対の腕部２２，２４が上方に突
出する向きにガイドレール１２．１４に支持されている
。

また、Ｘ軸スライド１６の下面には第４図に示すように
ブラケット２６が固定され、ナツト２８が一対のカバー
３０（図示には一方のみ示されている。）により挟まれ
て取り付けられている。ナツト２６は基台１０上に設け
られたねじ軸３２に螺合されており、ねじ軸３２が図示
しないＸ軸スライド駆動モータによって回転させられる
ことによりＸ軸方向に移動させられる。なお、Ｘ軸スラ
イド１６の移動方向と直交する側の一端部には、第５図
に示すように上下方向に貫通する切欠３３が設けられて
いる。

Ｘ軸スライド１６の腕部２２，２４の上面にはそれぞれ
、第６図に示すように、コの字形断面のガイドレール取
付台３４．３６がＹ軸方向（同図において左右方向）に
延びる向きに固定されており、これら取付台３４．３６
に取り付けられたガイドレール（図示省略）には、第４
図に示すようにＹ軸スライド３８が図示しない一対の脚
部において摺動可能に嵌合されている。Ｙ軸スライド３
８の下面には、ナツト４０がブラケット４２．カバー４
４および４６によって取り付けられるとともに、Ｘ軸ス
ライド１６上に回転可能に設けられたねじ軸４８に螺合
されており、ねじ軸４８が図示しないＹ軸スライド駆動
モータによって回転させられることによりＹ軸方向に移
動させられる。

Ｙ軸スライド３８上には、図示は省略するがプリント基
板位置決め装置が設けられ、それにより支持されたプリ
ント基板はＸ軸スライド１６およびＹ軸スライド３８の
移動により水平面内の任意の位置に移動させられる。Ｘ
軸スライド１６およびＹ軸スライド３８がＸ−Ｙテーブ
ルを構成しているのである。

なお、Ｘ軸スライド１６の上面には、第５図に示すよう
にＹ軸スライド駆動モータ取付座５０゜ねじ軸取付圧５
２等が固定されており、裏面には、第７図に示すように
ナツト取付座５４を始めとする複数の座が固定されてい
る。これらねじ軸取付圧５２およびナツト取付座５４等
の座はすべてスチール製である。

上記Ｘ軸スライド１６およびＹ軸スライド３８はいずれ
も軽量構造材とされており、その構造は同じであるため
、以下、Ｘ軸スライド１６について代表的に説明する。

Ｘ軸スライド１６は、第１図に示すように、コの字形の
第一中板６０と長方形状を威す大小２種類の第二中板６
２．６３とが互に嵌め合わされて成る連結格子６４に、
第一基板たる上板６６．６８．７０−、第二基板たる下
板７２．コの字形の側板７４．長方形状の側板７６、Ｌ
字形の側板７７が取り付けられて成る。これら板６０，
６２，６６．６８，７０，７２．７４，７６．７７はい
ずれスチール製の薄板から戒っている。以下、各仮につ
いて説明する。

第一中板６０は厚さ０．５　＋ｎｍであり、第２図に示
すようにコの字形を威し、コの字の腕部が突出する側の
端縁と反対側の端縁とにそれぞれ低い矩形の嵌合突起７
８．８０が複数個ずつ等間隔に形成されている。また、
コの字の腕部が突出する側の端縁に形成された嵌合突起
７８の中央には、第一中板６０の幅方向の中央に至る深
さの嵌合溝８２が形成されている。

第二中板６２は厚さ０．５　ｍｍであり、第３図に示す
ように、その長手方向に延びる一対の端縁にはそれぞれ
嵌合突起８４．８６が形成されるとともに、一方の嵌合
突起８６の中央には、第二中板６２の幅方向の中央に至
る深さの嵌合溝８８が形成されている。第三中板６３は
幅方向の寸法が第二中板６２より大きいが厚さは０．５
　ｍｍであり、同様に嵌合突起８４，８６．８８が形成
されている。

上板６６は厚さ１．２閣であり、第１図に示すように、
上板６６を貫通する複数の十字形嵌合穴９２が上板６６
の縦横両方向に等間隔に形成されるとともに、互に対向
する２辺に沿って矩形の切欠９４が形成されている。各
十字形嵌合穴９２の１辺の長さは１０ｍｍとされ、幅は
０．７　ｍｍとされている。また、上板６８．Ｔｏも厚
さ１．２閣であり、複数の十字形嵌合穴９６が長手方向
に沿って等間隔に形成されるとともに、４辺にそれぞれ
矩形の切欠９８が複数個等間隔に形成されている。

下板７２は厚さ１．２　ｍｍであり、複数の十字形嵌合
穴１０２が下板７２の縦横両方向に等間隔に形成され、
４辺にそれぞれ矩形の切欠１０４が形成されるとともに
、隣接する４個の十字形嵌合穴ｌｏ２に囲まれた部分に
それぞれ貫通穴１０６が形成されている。

側板７４，７６．７７はいずれも厚さ１．２閣であり、
対向する２辺ずつにそれぞれ、矩形の嵌合突起１１０，
１１２，１１４が形成されている。

Ｘ軸スライド１６を作る場合には、まず、第一中板６０
と第二中板６２．６３とを下板７２上で嵌め合わせる。

下板７２にはナツト取付座５−４等の座が予めスポット
溶接により固定されており（隅肉溶接により固定しても
よい。）、第一中板６０をその嵌合突起８０を下板７２
の十字形嵌合穴１０２に嵌め、第二中板６２．６３を第
一中Ｆｉ６０に対して直交する向きに配設し、第一中板
６０の嵌合溝８２と第二中板６２．６３の嵌合溝８８と
を互に対向させて嵌め合わせるとともに、嵌合突起８６
を十字形嵌合穴１０２に嵌めるのである。

それにより下板７２上に連結格子６４が形成されるとと
もに、第一中板６０の嵌合突起７８．８０と第二中板６
２．６３の嵌合突起８４．８６とにより、十字形嵌合突
部１２０が形成される。なお、ナツト取付座５４等の座
には、第７図に示すように円形の貫通穴１２４あるいは
半円形の切欠１２６が形成され、十字形嵌合突部１２０
と干渉しないようにされている。

次いで、連結格子６４に側板７４，７６．７７を嵌める
。側板７４は、連結格子６４のＸ軸スライド１６の前記
切欠３３が形成されていない側を構成する部分において
嵌合突起１１０を下板７２の切欠１０４に嵌める。また
、側板７６は連結格子６４の長方形の側面側において、
嵌合突起１１２を下板７２の切欠１０４に嵌め、側板７
７は連結格子６４のＸ軸スライド１６の上記切欠３３が
形成された側を構成する部分において、嵌合突起１１４
を切欠１０４に嵌める。なお、図示は省略するが、連結
格子６４の側板７７が嵌められる部分の間の部分にも側
板が嵌められ、連結格子６４の側面全部が塞がれる。こ
のように側板７４，７６．７７を嵌合する際、側板７４
，７６．７７を嵌合突起１１０，１１２，１１４と切欠
１０４との嵌合部以外の部分において下板７２にガムテ
ープにより仮付けする。

続いて上板６６．６８．７０を嵌めるが、この場合には
上板６６．６８．７０をガムテープにより側板７４，７
６．７７に仮付けする。また、上板６６、−６８．７０
上にはそれぞれ、ねじ軸取打圧５２等の座、ガイドレー
ル取付台３４．３６が予めスポット溶接（隅肉溶接によ
り固定してもよい。）により固定されている。上板６６
については、十字形嵌合穴９２を連結格子６４のコの字
の腕部の間の十字形嵌合突部１２０に嵌合するとともに
、嵌合溝９４を側板７４，７７の嵌合突起１１０．１１
４に嵌合し、上板６８．７０については十字形嵌合穴９
６を連結格子６４のコの字の腕部の部分の十字形嵌合突
部１２０に嵌合するとともに、切欠９８を第二中板６３
の嵌合突起８４゜側板７６．７７の嵌合突起１１２，１
１４に嵌合する。上板６６．６８．７０に固定のねじ軸
取打圧５２やガイドレール取付台３４．３６にも円形の
貫通穴１２８や半円形の切欠１２９が形成されており、
十字形嵌合突部１２０との干渉が回避されている。

このように各板を嵌め合わせたならば、十字形嵌合突部
１２０が上板６６．６８．７０および下板７２にレーザ
溶接され、各板が互に固定される。

この際、第一、第二中板６０，６２．６３の厚さは十字
形嵌合穴９２，９６，１０２の幅より小さいが、十字形
嵌合突部１２０と十字形嵌合穴９２゜９６．１０２との
隙間は溶接により埋められる。

また、上板６６．６８．７０および下板７２と側板７４
，７６．７７との切欠９４．９８，１０４と嵌合突起１
１０，１１２．１１４との嵌合部にもレーザ溶接が施さ
れ、固定される。なお、溶接後、ガイドレール取付台３
４．３６に寸法誤差があれば、その底壁の上面をグライ
ンダ加工し、誤差を除去するのであるが、この際、Ｘ軸
スライド１６に掛けられる研削液は下板７２に形成され
た貫通穴１０６から排出されるとともに、乾燥させられ
る。

以上、Ｘ軸スライド１６について説明したが、Ｙ軸スラ
イド３８も同じ構造であって同様に作られるのであり、
これらスライド１６．３８はスチール製の薄板が組み合
わされて成るため軽量でありながら剛性が高く、機械加
工がアルミニウム製に比較して容易であるため高い加工
精度が得られる。また、同じくスチール製である周辺部
材との熱変形量の違いによる歪が発生することもない。

したがって、プリント基板を高速でかつ精度良く移動さ
せることができる。

なお、上記実施例において上板６６．６Ｂ、７０、下板
７２および側板７４，７６．７７の厚さは１．２　ｍｍ
とされていたが、１閣以上３．２肛以下とすることが　
望ましく、１．２Ｗ以上１．６　ｍｍ以下とすることが
特に望ましい。また、第一、第二中板６０．６２．６３
の厚さは０．５　ｍｍとされていたが、０、３　ｍｍ以
上１．６ｆｉ以下とすることが望ましく、０゜５　ｍｍ
以上０．７ｎｙｍ以下とすることが特に望ましい。

また、各板の嵌合部はレーザ溶接により固定されていた
が、Ｔ　Ｉ　Ｇ　（Ｔｕｎｇｕｓｔｅｎ　Ｉｎｅｒｔ　
Ｇａｓ　ＡｒｃＷｅｌｄｉｎｇ　）溶接等、他の溶接手
段により固定してもよい。

さらに、連結格子６４に上板６６．６８，７０゜側板７
４，７６．７７を嵌める際、ガムテープにより仮付けす
るようにされていたが、各板を互に嵌め合わされた状態
に保つ専用の治具を使用し、その治具上で嵌め合わせを
行うとともに溶接を行うようにしてもよい。

さらにまた、上板６６．６８．７０および下板７２と側
板７４，７６．７７との溶接は、切欠９４．９８，１０
４と嵌合突起１１０，１１２，１１４との嵌合部のみな
らず、互に嵌合された部分全体に施してもよい。

さらに、上記実施例においては、中板たる第一第二中板
は互に嵌め合わされてつながっていたが、複数の中板を
離して設けてもよい。例えば、第８図および第９図に示
すようにスチール製の薄板により中板としての円筒部材
１３０を作って千鳥状に並べ、その両端にそれぞれスチ
ール製の薄板１３２．１３４を当接させ、薄板１３２，
１３４に設けた貫通穴１３６において円筒部材１３０毎
に薄板１３２．１３４に溶接するのである。

また、第１Ｏ図および第１１図に示すように、スチール
製の薄板を波形に曲げて中板１４０を形成するとともに
スチール製の薄板１４２，１４４で挟み、薄板１４２．
１４４に設けた貫通穴１４６におい−て中板１４０の屈
曲部１４８を薄板１４２，１４４に溶接してもよい。

さらに、本発明は、χ軸方向およびＹ軸方向に移動する
Ｘ−Ｙテーブルに限らず、そのＸ−Ｙテーブルに取り付
けられる部材にも適用することができ、また、電子部品
実装装置のプリント基板位置決め装置に限らず、ロボッ
トのアームや電子部品搬送用のスライド等、種々の可動
部材に適用することができる。

その他、特許請求の範囲を逸脱することなく、当業者の
知識に基づいて種々の変形、改良を施した態様で本発明
を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるプリント基板移動用の
Ｘ−ＹテーブルのＸ軸スライドを示す斜視図である。第
２図は上記Ｘ軸スライドを構成する第一中板の正面図で
あり、第３図は第二中板の正面図である。第４図は上記
Ｘ−Ｙテーブルを示す正面図（一部断面）である。第５
図は上記Ｘ軸スライドの平面図、第６図は側面図、第７
図は底面図である。第８図は本発明の別の実施例である
軽量構造材の要部を示す正面断面図であり、第９図は平
面図である。第１０図は本発明の更に別の実施例である
軽量構造材の要部を示す正面断面図であり、第１１図は
平面図である。１６：Ｘ軸スライド　　３８：Ｙ軸スライド６０：第一
中板　　　　６２，６３：第二中板６６．６Ｂ、７０：
上板　　７２：下板７８．８０：嵌合突起　　　８２：
嵌合溝８４．８６：嵌合突起　　　８８：嵌合溝９２．
９６，１０２：十字形嵌合穴

Claims

【特許請求の範囲】

　スチール製薄板から成り、小距離隔てて互に対向する
状態で配設された第一基板および第二基板と、スチール
製薄板から成り、前記第一基板と前記第二基板との間に
配設され、それら両基板に溶接されることにより両基板
を連結する中板とを含むことを特徴とする可動部材用軽
量構造材。