JPH0754954A - Drive system using servo motor - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To provide a drive system using servo motor which can adapt to various working processes and work well for different processes by supporting an eccentric can on the rotary shaft of the servo motor in cantilever form, and permitting a slider detained with the cam with slidability to make composite motions through combination of the regular and reverse directions and the high and low speeds. CONSTITUTION:Through a bearing, an eccentric cab 7 is supported on the rotary shaft 11a of a servo motor 11 in a cantilever form. A transmitting roller 8 is installed on the cam 7 and detained slidably with a U-form slider 9, which is placed on a guide 10 slidably so that a drive system unit is formed. When the servo motor 11 is rotated, the roller 8 makes cyclic motions following a locus of sine curve, and the slider 9 makes reciprocation on the guide 10. The reciprocation is taken out from the slider 9, and works of any process are executed. By the drive control software of the servo motor 11, the slider 9 can be put in composite motions through combination of the regular and reverse directions and the high and low speeds.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は機械装置の局部的な部位
の駆動装置に関して、動力伝達の技術分野に属する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive device for a local portion of a mechanical device and belongs to the technical field of power transmission.

【０００２】[0002]

【従来技術】サーボモーターを用いて往復運動を得るに
は一般的にはボールネジを使用して得る、動力取り出し
方向の偏向には連結用カップリング（ユニバーサルジョ
イント、フレキシブルワイヤージョイント等）を使用し
ている、等では高速運転には限界があって、高速度運転
は期待出来ない。またタイミングベルトやボールネジ等
を両持ちで使用する場合はそれら部材によってはその占
有面積が大きく必要となって、複雑な装置内への組み込
みには不向きである。また、機械的な往復運動を得る方
式（例ばカム等）では高速にできるが部品点数の増加、
組み立て調整に多くの時間を要する。往復運動をより簡
単な方法で高速を得る方法として要望が高く成って来
た。2. Description of the Related Art Generally, a ball screw is used to obtain a reciprocating motion using a servomotor, and a coupling for connection (universal joint, flexible wire joint, etc.) is used to deflect the power output direction. There are limits to high-speed driving, and high-speed driving cannot be expected. Further, when the timing belt, the ball screw and the like are used by holding both of them, a large occupying area is required depending on those members, and it is not suitable for being incorporated in a complicated device. In addition, a system that obtains mechanical reciprocating motion (such as a cam) can achieve high speed, but the number of parts increases,
A lot of time is required for assembly and adjustment. There has been a great demand for a simple way to obtain high speed reciprocating motion.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した様
な従前の装置構成では複雑な箇所への組み込みや高速運
転が困難であることから、複雑な箇所への組み込み容易
で且つ高速度運転ができるサーボモーターを１８０°あ
るいは３６０°毎に停止、起動させ、本発明の機構を用
いることで容易に実現できる装置をもって問題解決の課
題とした。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, since it is difficult to install in a complicated place or operate at high speed with the above-described conventional device configuration, it is easy to install in a complicated place and operate at high speed. The problem-solving object is to provide a device that can be easily realized by using the mechanism of the present invention by stopping and starting the servo motor capable of performing the above operation every 180 ° or 360 °.

【０００４】[0004]

【課題を解決するための手段】前記した様に両持ちのタ
イミングベルトやボールネジの従来技術では複雑な箇所
への組み込みは困難である、その様な箇所に本案装置を
組み込んで、高速度に仕事をさせる為に、サーボモータ
の回転軸へ片持ち偏芯カムを設けて、その偏芯カムが回
転すると伝達ローラーも円運動を行う等のサインカーブ
を描いてサイクルする。該伝達ローラーへ左右摺動可能
なＵ型スライダーを係合させて、その円運動をダイレク
トに往復運動に変換する様にして、サーボモーターと偏
芯カムと伝達ローラーとＵ型スライダーとを構成して課
題解決の手段とした。また、サーボモーターの起動、停
止を円運動の立ち上り、下りのカーブと組合せることに
より更にスムーズな立ち上がり、下りのカーブとなり、
より高速な往復運動が可能となる。そして、それらを構
成して駆動系ユニットとして、１ユニット又は複数ユニ
ットを複雑な箇所に組み込み配して該サーボモータの各
々を駆動制御ソフトウエアのタイミングによって任意駆
動量の正又は逆又は往復の運動を高速又は低速で複合し
た作動を得て、多数工程の仕事を高速度に行うことが出
来る。[Means for Solving the Problems] As described above, it is difficult to mount the timing belt and the ball screw having both ends in a complicated place by the conventional technique. In order to achieve this, a cantilevered eccentric cam is provided on the rotary shaft of the servomotor, and when the eccentric cam rotates, the transmission roller also makes a circular motion such as a sine curve to cycle. A servo motor, an eccentric cam, a transmission roller, and a U-shaped slider are configured by engaging a U-shaped slider that can slide left and right with the transmission roller and directly converting the circular motion into reciprocating motion. As a means of solving the problem. In addition, by combining the start and stop of the servomotor with the rising and falling curves of the circular motion, a smoother rising and falling curve can be obtained.
Higher speed reciprocating motion is possible. Then, as a drive system unit that configures them, one unit or a plurality of units are installed in a complicated place and each servo motor is moved forward or backward or reciprocally with an arbitrary drive amount according to the timing of drive control software. It is possible to perform multiple steps of work at high speed by obtaining a combined operation of high speed and low speed.

【０００５】[0005]

【作用】複雑な機械装置内で、多数工程の作業をさせる
場合に前記した駆動系ユニットを作業工程順に組み込み
配置して高速度にそれらの工程作業を消化する作用があ
る。この場合の作業工程のタイミングはサーボモーター
を駆動させる制御ソフトウエアーのプログラミングによ
って各々駆動系ユニットに対して自在にタイミングの設
定が出来る。When a multi-step operation is performed in a complicated mechanical device, the drive system units described above are installed and arranged in the order of the operation steps so that the steps can be completed at high speed. The timing of the work process in this case can be freely set for each drive system unit by programming the control software for driving the servo motor.

【０００６】[0006]

【実施例】図１は従前の一実施例の略側面断面図であ
る。ボールネジ１にナット２を螺合させて、そのボール
ネジ１を回動自在に軸受３、４で固定して且つその一端
部１ａへユニバーサルジョイントまたはカップリング５
を介してサーボモーター６へ連結して、ボールネジ装置
１を構成している。サーボモーター６の回転に伴ってナ
ット２は右又は左へ往復運動をして、そのナット２から
往復運動は取り出せる。しかし、この左右往復運動はネ
ジ螺合によって得られるが、サーボモーターの回転に対
して減速構造となっている為にこの装置構造では高速度
運動は困難である。1 is a schematic side sectional view of a conventional embodiment. A nut 2 is screwed onto the ball screw 1, the ball screw 1 is rotatably fixed by bearings 3 and 4, and a universal joint or coupling 5 is attached to one end 1a thereof.
Ball screw device by connecting to the servomotor 6 via
Make up one . The nut 2 reciprocates to the right or left in accordance with the rotation of the servo motor 6, and the reciprocating motion can be taken out from the nut 2. However, although this left-right reciprocating motion is obtained by screwing, high-speed motion is difficult with this device structure because of the deceleration structure with respect to the rotation of the servo motor.

【０００７】図２は、本発明の一実施例の略組み立て図
である。サーボモーターを用いた駆動系は、偏芯カム７
はサーボモーター１１の回転軸１１ａへベアリング７ａ
を介して片持式で結合し、その偏芯カム７へ伝達ローラ
ー８を設けて、その伝達ローラー８はＵ型スライダー９
へ摺動自在に係合して、そのＵ型スライダー９はガイド
１０へ左右摺動可能に載置して、駆動系ユニット１１を
単一又は複数構成している。FIG. 2 is a schematic assembly diagram of an embodiment of the present invention. The drive system using the servo motor is an eccentric cam 7
Is the bearing 7a for the rotary shaft 11a of the servomotor 11.
And a transmission roller 8 is provided to the eccentric cam 7, and the transmission roller 8 is a U-shaped slider 9
The U-shaped slider 9 is slidably engaged with the guide 10, and the U-shaped slider 9 is slidably mounted on the guide 10 so that the drive system unit 11 is composed of a single unit or a plurality of units.

【０００８】サーボモーター１１が回転すると偏芯カム
７の伝達ローラー８はサインカーブの軌跡をを描いてサ
イクルする。伝達ローラー８はＵ型スライダー９へ摺動
自在に係合しているので、その偏芯カムの伝達ローラー
８の動きでＵ型スライダー９は矢印の様にガイド１０の
上で左右往復運動をする。この左右往復運動をＵ型スラ
イダー９から取り出し、任意工程の作業をさせる。該偏
芯カム７はサーボモーター１１の回転軸１１ａへ片持ち
状の結合方法にしたので、従前の装置に比してコンパク
トに集約された構造にすることが出来た。When the servo motor 11 rotates, the transmission roller 8 of the eccentric cam 7 cycles along a locus of a sine curve. Since the transmission roller 8 is slidably engaged with the U-shaped slider 9, the movement of the transmission roller 8 of the eccentric cam causes the U-shaped slider 9 to reciprocate left and right on the guide 10 as indicated by the arrow. . This left-right reciprocating motion is taken out from the U-shaped slider 9, and the work of an arbitrary process is performed. Since the eccentric cam 7 is connected to the rotary shaft 11a of the servomotor 11 in a cantilever manner, the structure can be made compact as compared with the conventional device.

【０００９】図３は、本発明の一実施例の略側面断面図
である。サーボモーターを用いた駆動系に於ける駆動系
ユニット１１は、偏芯カム７、偏芯カム７用のベアリン
グ７ａ、伝達ローラー８、Ｕ型スライダー９、スライド
ガイド１０、サーボモーター１１、を構成して、図示し
た様に組み立てられ単一又は複数構成されている。特
に、スライドモーター１１は小型ながら回転トルクが大
きいので偏芯カム７を介してＵ型スライド９から取り出
す左右往復運動と共に発生する力は、加工部品の折り曲
げや切断等の仕事を充分に行う事ができる。サーボモー
ター１１は駆動制御によって作業工程（図示せず）に従
った単一又は複数の本発明の駆動系に対してタイミング
を得るが、それらタイミングは駆動制御ソフトウエアに
よって自在に制御され得る。FIG. 3 is a schematic side sectional view of an embodiment of the present invention. A drive system unit 11 in a drive system using a servo motor includes an eccentric cam 7, a bearing 7a for the eccentric cam 7, a transmission roller 8, a U-shaped slider 9, a slide guide 10, and a servo motor 11. Then, as shown in the drawing, they are assembled into a single structure or a plurality of structures. In particular, since the slide motor 11 is small in size but has a large rotational torque, the force generated by the left-right reciprocating motion taken out from the U-shaped slide 9 via the eccentric cam 7 can sufficiently perform the work such as bending and cutting of the processed parts. it can. The servo motor 11 obtains timing by drive control with respect to a single or a plurality of drive systems of the present invention according to a work process (not shown), and these timings can be freely controlled by drive control software.

【００１０】[0010]

【発明の効果】本発明の一実施例によれば、偏芯カム７
を片持式でサーボモーター１１の回転軸１１ａへ結合し
て装置をコンパクトに纏めて省スペースを図っているの
で、複雑な機械装置内（図示せず）に於ける単一又は複
数の本発明の駆動系はその作業工程に従った各々のサー
ボモーター１１を制御するソフトウエアのプログラミン
グ（図示せず）に従った異なったタイミングの配列を成
して必要とする各々の作業工程に対応させて消化するこ
とが出来る。According to the embodiment of the present invention, the eccentric cam 7 is provided.
Since the device is cantilevered and connected to the rotary shaft 11a of the servomotor 11 to make the device compact and save space, a single or a plurality of the present invention in a complicated mechanical device (not shown) can be provided. The drive system of FIG. 3 has an arrangement of different timings according to the programming (not shown) of software for controlling each servo motor 11 according to the work process, corresponding to each work process required. Can be digested.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】図１は従前の一実施例の略側面断面図である。FIG. 1 is a schematic side sectional view of a conventional embodiment.

【図２】図２は本発明の一実施例の略組み立て図であるFIG. 2 is a schematic assembly diagram of an embodiment of the present invention.

【図３】図３は本発明の一実施例の略側面断面図であ
る。FIG. 3 is a schematic side sectional view of an embodiment of the present invention.

【符号の説明】１ 従前のボールネジ装置 １ａ 端部 １ ボールネジ ２ ナット ３ 軸受 ４ 軸受 ５ ユニバーサルジョイントまたはカップリング ６ サーボモーター ７ 偏芯カム ７ａ アリング ８ 伝達ローラー ９ Ｕ型スライダー １０ ガイド１１ 駆動系ユニット １１ サーボモーター １１ａ 回転軸[Explanation of Codes] 1 Conventional Ball Screw Device 1a End 1 Ball Screw 2 Nut 3 Bearing 4 Bearing 5 Universal Joint or Coupling 6 Servo Motor 7 Eccentric Cam 7a Aligning 8 Transmission Roller 9 U-Type Slider 10 Guide 11 Drive System Unit 11 Servo motor 11a rotating shaft

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【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成６年５月３０日[Submission date] May 30, 1994

【手続補正２】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図４[Name of item to be corrected] Fig. 4

【補正方法】削除[Correction method] Delete

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 サーボモータの回転軸へ片持ち偏芯カム
を設けて、該カムへ伝達ローラーを設けて、該伝達ロー
ラーへ往復運動をする該偏芯カムに適合したＵ型スライ
ダーを左右摺動可能に設けて、それらを構成した駆動系
ユニットを１ユニット又は複数ユニットに配して該スラ
イダー個々の作動を該サーボモータの駆動制御ソフトウ
エアのタイミングによって任意駆動量の正又は逆又は往
復の運動を高速又は低速で複合した作動を得る様に単一
又は複数構成したことを特徴としたサーボモーターを用
いた駆動系1. A cantilevered eccentric cam is provided on a rotary shaft of a servomotor, a transmission roller is provided on the cam, and a U-shaped slider adapted to the eccentric cam that reciprocates to the transmission roller is slid left and right. The drive system units that are movably arranged are arranged in one unit or a plurality of units, and the operation of each slider is controlled by the drive control software of the servo motor to direct or reverse or reciprocate an arbitrary drive amount. A drive system using a servo motor characterized by having a single or a plurality of constitutions so as to obtain a combined motion at high speed or low speed