JPH09100888A - 電動アクチュエータ - Google Patents
電動アクチュエータInfo
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Abstract
軸に塵埃等が付着することを防止して、電動モータの回
転駆動力を円滑に伝達することにある。 【解決手段】筒状を呈するアクチュエータ本体12と、
アクチュエータ本体12の一端部に連設される電動モー
タ20と、前記電動モータ20の駆動軸と同軸に一体的
に形成される送りねじ軸24と、前記送りねじ軸24を
囲繞するとともに、該送りねじ軸24との螺合作用下に
軸線方向に沿って変位するスプラインチューブ30とを
備える。
Description
駆動力を回転駆動力伝達手段を介して変位部材に伝達す
ることにより、例えば、ワーク等の搬送手段として機能
する電動アクチュエータに関する。
めの手段として電動アクチュエータが用いられている。
この電動アクチュエータは、アクチュエータ本体として
機能し開口部が画成された長尺状なフレームと、前記フ
レーム内に固設される電動モータとを有する。前記電動
モータのモータ軸にはカップリング部材を介してその回
転駆動力を他の部材に伝達するボールねじが同軸的に連
結される。
が画成され、該フレームの開口部はカバー部材によって
閉塞される。前記ボールねじに螺合し該ボールねじの螺
回作用下にスリットに沿って変位する軸受ブロックとテ
ーブルとが設けられ、このテーブルは、軸受ブロックに
連結されて該軸受ブロックと一体的にフレームの軸線方
向に沿って往復動作する。
術に係る前記の電動アクチュエータでは、軸受ブロック
がスリットを介してカバー部材から外部に突出するよう
に構成されているため、前記スリットと軸受ブロックと
の間隙を通じて外部から塵埃等がフレーム内に進入して
ボールねじに付着するという不都合がある。この結果、
ボールねじの駆動力伝達機能が劣化して、スライドテー
ブルを円滑に往復動作させることができないという不具
合がある。
なされたものであり、アクチュエータ本体内に設けられ
た駆動力伝達軸に塵埃等が付着することを防止して、電
動モータの回転駆動力を円滑に伝達することが可能な電
動アクチュエータを提供することを目的とする。
めに、本発明は、筒状のアクチュエータ本体と、前記ア
クチュエータ本体の内部または外部に連設される回転駆
動源と、前記回転駆動源の駆動軸と直列に、または駆動
力媒介手段を介して並列に連結される回転駆動力伝達手
段と、前記アクチュエータ本体内に設けられ、前記回転
駆動力伝達手段を囲繞するとともに、該回転駆動力伝達
手段との係合作用下に軸線方向に沿って変位する変位手
段と、を備えることを特徴とする。
ねじ軸からなり、また変位手段はスプラインチューブか
らなり、前記スプラインチューブは、回転駆動する送り
ねじ軸との螺合作用下に軸線方向に沿って変位する。
の回転動作を阻止するブレーキ機構を設け、回転駆動力
伝達手段を回転駆動源の駆動軸と同軸に一体的に形成す
ると好適である。
が回転駆動力伝達手段に伝達され、アクチュエータ本体
内に設けられた変位手段が前記回転駆動力伝達手段との
係合作用下に軸線方向に沿って変位する。この結果、変
位手段に保持されたワークを所定の位置に搬送すること
が可能となる。
によって囲繞されているため、回転駆動力伝達手段に対
して塵埃等が付着することを防止することができる。
エータについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を
参照しながら以下詳細に説明する。
は、本発明の実施の形態に係る電動アクチュエータを示
す。この電動アクチュエータ10は、角筒状を呈し軸線
方向に沿って貫通孔11が画成されたアクチュエータ本
体12と、前記アクチュエータ本体12の一端部にねじ
止めされるエンドブロック14と、前記アクチュエータ
本体12の他端部に連結ブロック16a、16bを介し
て連結され、前記アクチュエータ本体12の側面と面一
に形成されたカバー部材18と、前記カバー部材18内
に固設される電動モータ(回転駆動源)20とを含む。
電動モータ20のモータ軸と一体的に形成され、外周面
の所定範囲に雄ねじ部22が刻設された送りねじ軸(回
転駆動力伝達手段)24と、連結ブロック16aに固設
され前記送りねじ軸24を回転自在に軸支するベアリン
グ26と、内周面に前記雄ねじ部22に嵌合する雌ねじ
部28が刻設され、前記送りねじ軸24の螺回作用下に
矢印X1 またはX2 方向に変位するスプラインチューブ
(変位手段)30と、前記スプラインチューブ30の一
端部に外嵌されたリング状のダンパ部材32とを有す
る。前記ダンパ部材32には、環状溝を介してリング状
の磁石33が嵌合され、後述するセンサ取付用溝の任意
の部位に装着されたセンサ(図示せず)を介してスプラ
インチューブ30の先端部に保持されたワークの位置を
検出することが可能となる。
プラインチューブ内の貫通孔(後述する)に摺接する膨
出部35が形成され、前記膨出部35は該スプラインチ
ューブ30が変位する際の振れ止め並びに抜け止めの機
能を営む。
30の外周面には、該スプラインチューブ30の回り止
め機能を営むスプライン溝34が刻設され、前記スプラ
イン溝34に係合するボス36がエンドブロック14に
ねじ止めされる。また、スプラインチューブ30の内部
には、軸線方向に沿って延在する貫通孔38が画成さ
れ、前記貫通孔38の一端部は、ピン部材40によって
係止されたワーク取付部材42によって閉塞される。こ
の場合、回転駆動力伝達軸として機能する送りねじ軸2
4は、スプラインチューブ30によって囲繞されるとと
もに、さらに、アクチュエータ本体12によって二重に
囲繞されている。なお、前記ワーク取付部材42は、前
記ピン部材40を引き抜いて種々の形状を有する他のワ
ーク取付部材42と交換することが可能である。
ーブ30の原点復帰用センサとして機能するフォトマイ
クロスイッチ44が設けられ、ダンパ部材32に接続さ
れた図示しない金具をフォトマイクロスイッチ44で検
出することにより、スプラインチューブ30の原点位置
を検出することができる。
ュエータ本体12、連結ブロック16a、16bおよび
カバー部材18の4側面には、軸線方向に沿って延在す
る二条の溝部46a、46bが略平行にそれぞれ画成さ
れる。前記溝部46a、46bは、図示しないボルト部
材を介して電動アクチュエータ10を固定する断面略T
字状の固定用溝48と、前記固定用溝48に連続して形
成され断面略円弧状を呈するセンサ取付用溝50とから
構成される。
ータ10は、基本的には以上のように構成されるもので
あり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
ないワークを予め保持しておく。
より電動モータ20が回転駆動し、前記電動モータ20
の回転駆動力はモータ軸と一体的に形成された送りねじ
軸24に伝達される。前記送りねじ軸24の雄ねじ部2
2とスプラインチューブ30の内周面に形成された雌ね
じ部28との螺合作用下に前記スプラインチューブ30
が矢印X1 方向に変位する。
面に形成されたスプライン溝34がボス36と係合して
回り止めの機能を営むとともに、アクチュエータ本体1
2の貫通孔11に沿って摺動変位するダンパ部材32が
案内作用を発揮する。
向に対する変位過程において、該スプラインチューブ3
0の外周面に外嵌されたダンパ部材32は、エンドブロ
ック14に当接することによりスプラインチューブ30
の変位終端位置を規制するストッパとして作用するとと
もに、前記ダンパ部材32によって前記エンドブロック
14に当接する際の衝撃を吸収する。
ータ20を前記とは逆方向に回転させることにより、ス
プラインチューブ30が矢印X2 方向に変位して原位置
に復帰する。その際、スプラインチューブ30が確実に
原点位置に復帰したことをフォトマイクロスイッチ44
によって確認することができる。
タ軸と一体的に形成された送りねじ軸24が貫通孔38
を有するスプラインチューブ30によって囲繞されると
ともに、さらに、アクチュエータ本体12によって二重
に囲繞されているため、前記送りねじ軸24に塵埃等が
付着することを防止することが可能となる。
じ軸24に対する摺動抵抗が増加することを防止して耐
久性を向上させるとともに、電動モータ20の回転駆動
力をスプラインチューブ30に円滑に伝達することがで
きる。
アクチュエータ60を図4に示す。なお、図3に示す電
動アクチュエータ10と同一の構成要素には同一の参照
数字を付してその詳細な説明を省略する。
動モータ20と送りねじ軸24とを直列に同軸に連結し
ているのに対し、図4に示す電動アクチュエータ60で
は、電動モータ20のモータ軸および送りねじ軸24に
それぞれプーリ62a、62bが連結され、前記プーリ
62a、62bに懸架されるタイミングベルト(駆動力
媒介手段)64を介して前記電動モータ20と送りねじ
軸24とを並列に配設している点で異なる。
された電動モータ20と送りねじ軸24とを囲繞するカ
バー部材66と、連結ブロック16bに固定され前記電
動モータ20を支持する支持プレート68とを有する。
じ軸24の一端部に設けられた電磁ブレーキ機構70を
有し、前記電磁ブレーキ機構70は、励磁コイル72
と、送りねじ軸24に固着され前記励磁コイル72の励
磁作用下に保持されるディスク74とから構成される。
この場合、励磁コイル72に対する非通電時にブレーキ
状態となり、前記励磁コイル72に通電することにより
ブレーキ状態が解除される。前記電磁ブレーキ70は、
例えば、電動アクチュエータ60を略鉛直上方向(矢印
X1 方向)に立設した状態で使用した場合に、ワークの
落下防止用として機能するものである。なお、前記電磁
ブレーキ機構70を図3に示す電動アクチュエータ10
に組み込んでもよいことは勿論である。
効果は、図3に示す電動アクチュエータ10と略同一で
あるためその詳細な説明を省略する。
ュエータ10を用いてアクチュエータの構造体80を組
み付けた状態を図5に示す。
工程に応じて、第1セクション82と、前記第1セクシ
ョン82に並設される第2セクション84とから基本的
に構成される。
は、骨組を形成する複数の柱状部材86と、電動アクチ
ュエータ10を含む複数のアクチュエータ88と、前記
アクチュエータ88に併設されるエアバランサ(以下、
バランサという)90と、作業テーブル92と、ワーク
94と、ワーク収納ボックス96と、ワーク保持プレー
ト98と、移動体100と、ワーク把持手段としての吸
着用パッド102が連結されたシリンダ104と、シリ
ンダロッド106が突出した状態のシリンダ108とを
含む。
ータ88の一端部に該アクチュエータ88の上面と面一
に配設されたモータボックス110および表示部を有す
るコントローラ112が設けられる。このモータボック
ス110およびコントローラ112を、これらが配設さ
れるアクチュエータ88の上面と面一に形成することに
より、他の部材に取り付ける際の互換性を有するととも
に、形状がコンパクトであるためスペースの有効利用を
図ることができる。従って、図中に示す他のモータボッ
クス110等においても、配設されたアクチュエータ8
8の上面と面一に形成することが可能である。
ュエータ88に併設されたバランサ90がそれぞれ対向
して立設され、前記併設されたアクチュエータ88およ
びバランサ90の移動体100には、アクチュエータ8
8の両端部がそれぞれ連結される。前記アクチュエータ
88は、他のアクチュエータ88およびバランサ90に
対してそれぞれ略直交するとともに、略水平状態を保持
して連結される。
は他のアクチュエータ88が連結され、前記アクチュエ
ータ88には先端部にメカニカルハンド114が接続さ
れた電動アクチュエータ10が連結されている。前記第
1セクション82と第2セクション84とが連結される
部位およびその長手方向に向かってアクチュエータ88
が連設され、前記アクチュエータ88の移動体100に
はそれぞれ位置決め用のシリンダ108が連結されてい
る。なお、前記シリンダ108に代替して電動アクチュ
エータ10を用いてもよい。
コンベア116が設けられ、その連設部位には、制御シ
ステムの入出力装置としての機能を有するプログラミン
グキーボード118が設けられる。このプログラミング
キーボード118は、柱状部材86に対して着脱自在に
取着され、アクチュエータの構造体80内に組み入れら
れた各種機器、具体的には各種アクチュエータ88(電
動アクチュエータ10をも含む)、バランサ90、シリ
ンダ108、メカニカルハンド114、およびベルトコ
ンベア116等を制御システムにより統括的に管理する
ことができる。
ントローラ、プロセッサ、および、例えば、光信号、電
気信号、流体圧信号等からなる各種信号の伝達回路並び
に無線信号の送・受信回路は、それぞれアクチュエータ
88および柱状部材86の内部に収納される。
ば、以下の効果が得られる。
手段に伝達する回転駆動力伝達手段に塵埃等が付着する
ことを防止する。
動力伝達手段に対する摺動抵抗が増加することを防止し
て耐久性を向上させるとともに、回転駆動源の回転駆動
力を変位手段に円滑に伝達することができる。
の正面図である。
る。
図である。
ータの一部断面図である。
ュエータの構造体を組み付けた状態の斜視図である。
ュエータ本体 14…エンドブロック 16a、16
b…連結ブロック 18、66…カバー部材 20…電動モ
ータ 22…雄ねじ部 24…送りね
じ軸 28…雌ねじ部 30…スプラ
インチューブ 32…ダンパ部材 34…スプラ
イン溝 46a、46b…溝部 48…固定用
溝 50…センサ取付用溝 64…タイミ
ングベルト 70…電磁ブレーキ機構 80…アクチ
ュエータの構造体
Claims (4)
- 【請求項1】筒状のアクチュエータ本体と、 前記アクチュエータ本体の内部または外部に連設される
回転駆動源と、 前記回転駆動源の駆動軸と直列に、または駆動力媒介手
段を介して並列に連結される回転駆動力伝達手段と、 前記アクチュエータ本体内に設けられ、前記回転駆動力
伝達手段を囲繞するとともに、該回転駆動力伝達手段と
の係合作用下に軸線方向に沿って変位する変位手段と、 を備えることを特徴とする電動アクチュエータ。 - 【請求項2】請求項1記載の電動アクチュエータにおい
て、回転駆動力伝達手段は送りねじ軸からなり、また変
位手段はスプラインチューブからなり、前記スプライン
チューブは、回転駆動する送りねじ軸との螺合作用下に
軸線方向に沿って変位することを特徴とする電動アクチ
ュエータ。 - 【請求項3】請求項2記載の電動アクチュエータにおい
て、送りねじ軸の一端部に該送りねじ軸の回転動作を阻
止するブレーキ機構を設けることを特徴とする電動アク
チュエータ。 - 【請求項4】請求項1記載の電動アクチュエータにおい
て、回転駆動力伝達手段は、回転駆動源の駆動軸と同軸
に一体的に形成されることを特徴とする電動アクチュエ
ータ。
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