KR20240004932A

KR20240004932A - 피치 체인저

Info

Publication number: KR20240004932A
Application number: KR1020237041775A
Authority: KR
Inventors: 히로아키 시모요시; 다이스케 타카시마
Original assignee: 니혼토무손가부시기가이샤
Priority date: 2021-06-28
Filing date: 2022-03-23
Publication date: 2024-01-11
Also published as: CN117355688A; TW202300422A; JP2023004534A; WO2023276336A1

Abstract

피치 체인저는, 베이스 부재와, 베이스 부재상에 배치되는 지지 부재와, 지지 부재에 의해 베이스 부재에 대하여 고정되고, 제1 축(軸)을 따라 신축(伸縮) 가능한 신축 부재와, 신축 부재를 제1 축을 따라 신축시키는 구동부를 구비하고 있다. 구동부는, 제1 축을 따라 연장되고, 회전축을 가지는 나사축과, 나사축을 회전축 둘레로 회전시키는 동력부와, 나사축에 설치되고, 나사축의 회전축 둘레의 회전에 의해 제1 축을 따라 이동함과 함께, 신축 부재의 일부에 대하여 고정되는 이동부를 포함한다.

Description

피치 체인저

본 개시는, 피치 체인저에 관한 것이다. 본 출원은, 2021년 6월 28일 출원의 일본특허출원 2021-106280호에 근거하는 우선권을 주장하고, 상기 일본특허출원에 기재된 모든 기재 내용을 원용하는 것이다.

종래부터, 워크를 보지(保持, 보유 지지)하는 로봇의 아암 등에 있어서, 보지부의 간격을 변경 가능한 피치 체인저가 사용되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

특허문헌 1에는, 로봇의 아암에 설치된 복수의 보지부의 간격을, 팬터그래프식의 신축(伸縮) 장치에 의해 변경하는 것이 기재되어 있다. 이 신축 장치는, 실린더에 의해 구동됨으로써 신축한다.

[특허문헌 1] 일본국 공개특허공보 특개2015-86073호

특허문헌 1의 실린더에 의한 구동 방식에서는, 에어 등의 유체(流體)의 압력에 의해 로드를 직선적으로 이동시킴으로써 팬터그래프를 신축시킨다. 이 경우, 부재끼리의 물리적인 접촉에 의해 정지 위치가 정해지기 때문에, 피치 체인저를 임의의 위치에서 정지시키는 것은 곤란하다. 따라서, 종래의 피치 체인저에서는, 임의의 피치에 높은 위치 정밀도로 정지하는 것이 곤란하다는 과제가 있다.

본 개시는, 임의의 피치에 높은 위치 정밀도로 정지하는 것이 가능한 피치 체인저를 제공하는 것이다.

본 개시에 따른 피치 체인저는, 베이스 부재와, 베이스 부재상에 배치되는 지지 부재와, 지지 부재에 의해 베이스 부재에 대하여 고정되고, 제1 축을 따라 신축 가능한 신축 부재와, 신축 부재를 제1 축을 따라 신축시키는 구동부를 구비하고 있다. 신축 부재는, 제1 축에 교차하는 제2 방향으로 연장되고, 제1 축상에 등간격으로 늘어서는 복수의 제1의 점에 있어서 제1 축에 교차하도록 등간격으로 늘어서 배치되는 복수의 제1 링크 부재와, 제1 축이 연장되는 방향 및 제2 방향에 교차하는 제3 방향으로 연장되고, 상기 복수의 제1의 점에 있어서 제1 축에 교차하도록 등간격으로 늘어서 배치되는 복수의 제2 링크 부재를 포함한다. 복수의 제1 링크 부재의 각각은, 제1 부분과, 제2 방향에 있어서 제1 부분과 떨어져 위치하는 제2 부분과, 제2 방향에 있어서 제2 부분과는 반대측으로 제1 부분과 등거리만큼 떨어져 위치하는 제3 부분을 포함한다. 복수의 제2 링크 부재의 각각은, 제4 부분과, 제3 방향에 있어서 제4 부분과 떨어져 위치하는 제5 부분과, 제3 방향에 있어서 제5 부분과는 반대측으로 제4 부분과 등거리만큼 떨어져 위치하는 제6 부분을 포함한다. 제1 링크 부재는, 동일한 제1의 점에 있어서 제1 축과 교차하는 제2 링크 부재의 제4 부분과 제1 부분에 있어서 서로 회동(回動) 가능하게 연결된다. 제1 링크 부재는, 한쪽의 측에 이웃하는 제1의 점에 있어서 제1 축과 교차하는 제2 링크 부재의 제5 부분과 제3 부분에 있어서 서로 회동 가능하게 연결된다. 제1 링크 부재는, 한쪽의 측과는 반대측의 다른 쪽의 측에 이웃하는 제1의 점에 있어서 제1 축과 교차하는 제2 링크 부재의 제6 부분과 제2 부분에 있어서 서로 회동 가능하게 연결된다. 구동부는, 제1 축을 따라 연장되고, 회전축을 가지는 나사축과, 나사축을 회전축 둘레로 회전시키는 동력부와, 나사축에 설치되고, 나사축의 회전축 둘레의 회전에 의해 제1 축을 따라 이동함과 함께, 신축 부재의 일부에 대하여 고정되는 이동부를 포함한다.

본 개시에 의하면, 임의의 피치에 높은 위치 정밀도로 정지하는 것이 가능한 피치 체인저를 제공할 수 있다.

[도 1] 도 1은, 실시의 형태 1에 관련되는 피치 체인저를 나타내는 사시도이다.
[도 2] 도 2는, 도 1 중의 선분 II-II에 따른 단면도이다.
[도 3] 도 3은, 도 1 중의 선분 III-III에 따른 단면도이다.
[도 4] 도 4는, 신축부를 나타내는 평면도이다.
[도 5] 도 5는, 지지 부재를 나타내는 평면도이다.
[도 6] 도 6은, 실시의 형태 2에 관련되는 피치 체인저를 나타내는 사시도이다.
[도 7] 도 7은, 도 6 중의 선분 VII-VII에 따른 단면도이다.

[실시 형태의 개요]

본 개시에 따른 피치 체인저는, 베이스 부재와, 베이스 부재상에 배치되는 지지 부재와, 지지 부재에 의해 베이스 부재에 대하여 고정되고, 제1 축을 따라 신축 가능한 신축 부재와, 신축 부재를 제1 축을 따라 신축시키는 구동부를 구비하고 있다. 신축 부재는, 제1 축에 교차하는 제2 방향으로 연장되고, 제1 축상에 등간격으로 늘어서는 복수의 제1의 점에 있어서 제1 축에 교차하도록 등간격으로 늘어서 배치되는 복수의 제1 링크 부재와, 제1 축이 연장되는 방향 및 제2 방향에 교차하는 제3 방향으로 연장되고, 상기 복수의 제1의 점에 있어서 제1 축에 교차하도록 등간격으로 늘어서 배치되는 복수의 제2 링크 부재를 포함한다. 복수의 제1 링크 부재의 각각은, 제1 부분과, 제2 방향에 있어서 제1 부분과 떨어져 위치하는 제2 부분과, 제2 방향에 있어서 제2 부분과는 반대측으로 제1 부분과 등거리만큼 떨어져 위치하는 제3 부분을 포함한다. 복수의 제2 링크 부재의 각각은, 제4 부분과, 제3 방향에 있어서 제4 부분과 떨어져 위치하는 제5 부분과, 제3 방향에 있어서 제5 부분과는 반대측으로 제4 부분과 등거리만큼 떨어져 위치하는 제6 부분을 포함한다. 제1 링크 부재는, 동일한 제1의 점에 있어서 제1 축과 교차하는 제2 링크 부재의 제4 부분과 제1 부분에 있어서 서로 회동 가능하게 연결된다. 제1 링크 부재는, 한쪽의 측에 이웃하는 제1의 점에 있어서 제1 축과 교차하는 제2 링크 부재의 제5 부분과 제3 부분에 있어서 서로 회동 가능하게 연결된다. 제1 링크 부재는, 한쪽의 측과는 반대측의 다른 쪽의 측에 이웃하는 제1의 점에 있어서 제1 축과 교차하는 제2 링크 부재의 제6 부분과 제2 부분에 있어서 서로 회동 가능하게 연결된다. 구동부는, 제1 축을 따라 연장되고, 회전축을 가지는 나사축과, 나사축을 회전축 둘레로 회전시키는 동력부와, 나사축에 설치되고, 나사축의 회전축 둘레의 회전에 의해 제1 축을 따라 이동함과 함께, 신축 부재의 일부에 대하여 고정되는 이동부를 포함한다.

상기 피치 체인저에 의하면, 동력부에 의해 나사축을 회전축 둘레로 회전시키고, 이동부를 제1 축을 따라 이동시킴으로써, 제1 링크 부재와 제2 링크 부재가 연결부에 있어서 서로 회동하고, 신축 부재가 제1 축을 따라 신축한다. 이 구성에 의하면, 나사축의 회전량에 의해 이동부의 이동량이 정밀하게 제어되기 때문에, 신축 부재의 신축량을 정밀하게 제어할 수 있다. 따라서, 실린더에 의한 구동 방식을 채용한 종래의 피치 체인저에서는 임의의 위치에서 정지시키는 것이 곤란한 것에 대해, 상기 피치 체인저에 의하면, 임의의 위치에 고정밀도로 위치 결정하는 것이 가능하고, 임의의 피치에 높은 위치 정밀도로 정지할 수 있다.

상기 피치 체인저에 있어서, 지지 부재는, 베이스 부재상에 배치되고, 제1 축에 직교하는 레일과, 레일을 따라 이동 가능한 슬라이더를 포함하고 있어도 된다. 제1 링크 부재의 제2 부분과 제2 링크 부재의 제6 부분의 연결부 및 제1 링크 부재의 제3 부분과 제2 링크 부재의 제5 부분의 연결부 중 적어도 한쪽은, 슬라이더에 고정되어 있어도 된다. 이 구성에 의하면, 신축 부재 중 제1 축에 직교하는 방향으로 이동하는 연결부가, 제1 축을 따라 이동하는 것을 억제할 수 있다.

상기 피치 체인저에 있어서, 지지 부재는, 신축 부재 중 제1 축이 연장되는 방향에 있어서의 중앙부를 베이스 부재에 대하여 지지하고 있어도 된다. 이동부는, 신축 부재 중 제1 축이 연장되는 방향에 있어서의 단부(端部)에 고정되어 있어도 된다. 이 구성에 의하면, 제1 축이 연장되는 방향에 있어서의 중앙부를 중심으로 신축 부재를 제1 축을 따라 신축시킬 수 있다. 이 경우, 신축 부재 중 제1 축이 연장되는 방향에 있어서의 단부가 베이스 부재에 지지되는 경우에 비하여, 이동부의 이동 거리가 짧아지기 때문에, 피치를 변경할 때의 이동부의 이동 시간을 보다 단축시킬 수 있다.

상기 피치 체인저에 있어서, 신축 부재는, 제1 링크 부재 및 제2 링크 부재상에 제1 축을 따라 늘어서 배치된 복수의 테이블을 포함하고 있어도 된다. 이 구성에 의하면, 나사축의 회전에 의해 제1 링크 부재와 제2 링크 부재를 서로 회동시킴으로써, 인접하는 테이블간의 피치를 정밀하게 제어할 수 있다.

상기 피치 체인저에 있어서, 복수의 테이블에는, 제1 축이 연장되는 방향으로 테이블을 관통하는 관통 구멍이 형성되어 있어도 된다. 상기 피치 체인저는, 제1 축이 연장되는 방향으로 연재(延在)하고, 상기 관통 구멍에 삽입된 테이블 안내축을 더 구비하고 있어도 된다. 이 구성에 의하면, 테이블 안내축이 설치되지 않는 경우에 비하여, 테이블의 위치를 안정시킬 수 있다.

[실시 형태의 구체예]

다음으로, 본 개시의 피치 체인저의 실시의 형태를, 도면을 참조하면서 설명한다. 이하의 도면에 있어서, 동일 또는 상당하는 부분에는 동일한 참조 부호를 붙이고, 그 설명은 반복하지 않는다.

(실시의 형태 1)

우선, 실시의 형태 1에 관련되는 피치 체인저(1)의 구성을, 도 1~도 5에 근거하여 설명한다. 도 1은, 피치 체인저(1)의 전체 구성을 나타내는 사시도이다. 도 2는, 도 1 중의 선분 II-II에 따른 피치 체인저(1)의 단면도이다. 도 3은, 도 1 중의 선분 III-III에 따른 피치 체인저(1)의 단면도이다. 도 4는, 피치 체인저(1)의 구성 요소인 신축부(31)를 나타내는 평면도이다. 도 5는, 피치 체인저(1)의 구성 요소인 지지 부재(20)를 나타내는 평면도이다. 도 1에 나타내듯이, 피치 체인저(1)는, 베이스 부재(10)와, 지지 부재(20)와, 신축 부재(30)와, 구동부(40)를 주로 구비하고 있다. 이하, 이들 구성 요소에 대하여 각각 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 설명은, 도 1~도 5 중에 나타난 XYZ의 각 방향에 준하는 것으로 한다.

베이스 부재(10)는, Z 방향에서 본 평면시(平面視)에 있어서, X 방향으로 긴 직사각형의 판(板) 부재이다. 베이스 부재(10)는, Z 방향을 향하는(XY 평면에 평행한) 직사각형의 베이스면(面)(10A)을 포함한다. 도 1에 나타내듯이, 베이스 부재(10) 중 X 방향의 양(兩) 단부에는, 제1 단판(端板)(11) 및 제2 단판(12)이 각각 고정되어 있다. 제1 단판(11) 및 제2 단판(12)은, Y 방향의 폭이 베이스 부재(10)와 대략 동일하고, 베이스 부재(10)(베이스면(10A))에 대하여 수직으로 배치되어 있다. 제1 단판(11)은, 제1 고정구(13) 및 볼트에 의해, 베이스 부재(10) 중 X 방향의 한쪽 끝에 고정되어 있다. 제2 단판(12)은, 제2 고정구(14) 및 볼트에 의해, 베이스 부재(10) 중 X 방향의 다른 쪽 끝에 고정되어 있다. 제1 고정구(13) 및 제2 고정구(14)는, Y 방향에서 본 정면시에 있어서, L자 형상을 가지고 있다. 제1 고정구(13) 및 제2 고정구(14)는, Y 방향으로 간격을 두고 복수(본 실시의 형태에서는 2개) 설치되고 있다. 또한, 본 개시의 피치 체인저에 있어서, 베이스 부재의 형상이나 크기는 특별히 한정되지 않는다.

지지 부재(20)는, 신축 부재(30)를 베이스 부재(10)에 대하여 지지하기 위한 부재이며, 베이스 부재(10)상(베이스면(10A)상)에 배치되어 있다. 본 실시의 형태에 있어서의 지지 부재(20)는, Y 방향으로 슬라이드하는 직동(直動) 안내 유닛이다. 지지 부재(20)는, Y 방향으로 연장되는 레일(21)과, 레일(21)을 따라 Y 방향으로 이동 가능한 제1 슬라이더(22) 및 제2 슬라이더(23)를 포함한다(도 5). 도 5에 나타내듯이, 제1 슬라이더(22) 및 제2 슬라이더(23)는, 레일(21)상에 있어서 Y 방향으로 늘어서 배치되어 있다. 제1 슬라이더(22)는, 레일(21) 중 Y 방향에 있어서의 중앙부로부터 제1 단부(도 5 중의 하측의 단부)를 향하여 직선적으로 이동 가능함과 함께, 그 역방향으로(제1 단부로부터 중앙부를 향하여) 직선적으로 이동 가능하게 되어 있다. 한편, 제2 슬라이더(23)는, 레일(21) 중 Y 방향에 있어서의 중앙부로부터 제1 단부와 반대측에 위치하는 제2 단부를 향하여 직선적으로 이동 가능함과 함께, 그 역방향으로(제2 단부로부터 중앙부를 향하여) 직선적으로 이동 가능하게 되어 있다.

도 2에 나타내듯이, 레일(21)은, 베이스면(10A)상에 배치되는 베이스부(24)와, 베이스부(24)상에 배치되는 레일 본체부(25)를 포함한다. 베이스부(24)는, 직육면체 형상을 가지고 있으며, Y 방향(도 2의 지면(紙面) 깊이 방향)의 폭이 베이스 부재(10)와 대략 동일하다. 도 3에 나타내듯이, 베이스부(24)는, Y 방향으로 간격을 두고 늘어서는 복수의 볼트(B1)에 의해, 베이스 부재(10)(베이스면(10A))에 대하여 고정되어 있다. 레일 본체부(25)는, X 방향 및 Y 방향의 폭이 모두 베이스부(24)와 대략 동일하다. 도 2에 나타내듯이, 레일 본체부(25) 중 폭 방향(X 방향)의 양 측면에는, 폭 방향의 안쪽을 향하여 오목한 홈이 길이 방향(Y 방향)의 전체에 걸쳐 형성되어 있다. 도 3에 나타내듯이, 레일 본체부(25)는, 베이스부(24)의 상면에 재치(載置)되어 있고, Y 방향으로 간격을 두고 늘어서는 복수의 볼트(B2)에 의해 베이스부(24)에 대하여 고정되어 있다.

도 2에 나타내듯이, 제1 슬라이더(22)는, 레일 본체부(25)를 폭 방향의 양측 사이에 두는 제1 슬라이더 본체부(26)와, 제1 슬라이더 본체부(26)상에 배치되는 제1 축 지지부(27)를 포함한다. 제1 슬라이더 본체부(26)는, X 방향으로 연장되는 본체부와, 해당 본체부의 양단(兩端)으로부터 베이스면(10A)을 향하여 연장되는 한 쌍의 소매부(袖部)를 포함한다. 해당 소매부 중 레일 본체부(25) 측을 향하는 내면에는, 폭 방향(X 방향)의 바깥쪽을 향하여 오목한 홈이 길이 방향(Y 방향)의 전체에 걸쳐 형성되어 있다. 레일 본체부(25)의 폭 방향의 측면과 상기 소매부의 내면의 사이에는, 복수의 볼(전동체(轉動體))이 배치되어 있다. 이에 의해, 제1 슬라이더 본체부(26)는, 레일 본체부(25)에 대하여 Y 방향으로 상대 이동 가능하게 되어 있다. 제1 축 지지부(27)는, 볼트에 의해 제1 슬라이더 본체부(26)상에 고정되어 있다. 제1 축 지지부(27) 중 X 방향의 중앙부는, 신축 부재(30) 측을 향하여 돌출되어 있고, 해당 돌출부에 제1 축 구멍(22A)이 형성되어 있다(도 5).

제2 슬라이더(23)는, 제1 슬라이더(22)와 동일한 구성을 가지고 있다. 즉, 제2 슬라이더(23)(도 3)는, 레일 본체부(25)를 폭 방향의 양측으로부터 사이에 두는 제2 슬라이더 본체부(28)와, 제2 슬라이더 본체부(28)상에 배치되는 제2 축 지지부(29)를 포함한다. 도 5에 나타내듯이, 제2 축 지지부(29) 중 X 방향의 중앙부(돌출부)에는, 제2 축 구멍(23A)이 형성되어 있다.

도 1을 참조하여, 신축 부재(30)는, 지지 부재(20)에 의해 베이스 부재(10)에 대하여 고정되어 있고, X 방향으로 연장되는 제1 축을 따라 신축 가능하게 되어 있다. 본 실시의 형태에 있어서의 신축 부재(30)는, 팬터그래프식의 신축부(31)를 포함한다. 도 4는, 신축부(31)의 구성을 나타내는 평면도이다. 신축부(31)는, 제1 축(C1)이 연장되는 방향으로 연재하고 있고, 복수의 제1 링크 부재(61) 및 복수의 제2 링크 부재(62)를 포함한다. 도 4에 나타내듯이, 제1 축(C1)상에는, 복수의 제1의 점(100)이 등간격으로 늘어서 있다.

제1 링크 부재(61)는, 제1 축(C1)에 교차하는 제2 방향(D2)으로 연장되어 있고, 복수의 제1의 점(100)에 있어서 제1 축(C1)에 교차하도록 등간격으로 늘어서 배치되어 있다. 복수의 제1 링크 부재(61)의 각각은, 제1 부분(P1)과, 제2 방향(D2)에 있어서 제1 부분(P1)과 떨어져 위치하는 제2 부분(P2)과, 제2 방향(D2)에 있어서 제2 부분(P2)과는 반대측으로 제1 부분(P1)과 등거리만큼 떨어져 위치하는 제3 부분(P3)을 포함한다. 도 4에 나타내듯이, 본 실시의 형태에서는, 제1 부분(P1)은 제1 링크 부재(61) 중 길이 방향의 중앙부에 상당하고, 제2 부분(P2) 및 제3 부분(P3)은 각각 제1 링크 부재(61) 중 길이 방향의 단부에 상당한다. 제1 링크 부재(61)는, 제1 부분(P1)이 제1의 점(100)에 일치하도록 배치되어 있다.

제2 링크 부재(62)는, 제1 축(C1)이 연장되는 방향 및 제2 방향(D2)에 교차하는 제3 방향(D3)으로 연장되어 있고, 복수의 제1의 점(100)에 있어서 제1 축(C1)에 교차하도록 등간격으로 늘어서 배치되어 있다. 복수의 제2 링크 부재(62)의 각각은, 제4 부분(P4)과, 제3 방향(D3)에 있어서 제4 부분(P4)과 떨어져 위치하는 제5 부분(P5)과, 제3 방향(D3)에 있어서 제5 부분(P5)과는 반대측으로 제4 부분(P4)과 등거리만큼 떨어져 위치하는 제6 부분(P6)을 포함한다. 도 4에 나타내듯이, 본 실시의 형태에서는, 제4 부분(P4)은 제2 링크 부재(62) 중 길이 방향의 중앙부에 상당하고, 제5 부분(P5) 및 제6 부분(P6)은 각각 제2 링크 부재(62) 중 길이 방향의 단부에 상당한다. 제2 링크 부재(62)는, 제4 부분(P4)이 제1의 점(100)에 일치하도록 배치되어 있다.

제1 링크 부재(61)는, 동일한 제1의 점(100)에 있어서 제1 축(C1)과 교차하는 제2 링크 부재(62)의 제4 부분(P4)과 제1 부분(P1)에 있어서 서로 회동 가능하게 연결되어 있다. 구체적으로는, 제1 부분(P1) 및 제4 부분(P4)에는, 제1 링크 부재(61) 및 제2 링크 부재(62)를 판두께 방향으로 관통하는 관통 구멍이 형성되어 있고, 해당 관통 구멍에 제1 연결축(71)(제1 연결 핀)이 삽입되어 있다. 해당 관통 구멍의 내주면(內周面)과 제1 연결축(71)의 외주면(外周面)의 사이에는, 예를 들면 미끄럼 베어링이나 볼 베어링 등의 베어링(도시하지 않음)이 배치되어 있다. 이에 의해, 제1 링크 부재(61) 및 제2 링크 부재(62)는, 제1 연결축(71)을 중심으로 하여 서로 회동 가능하게 되어 있다. 또한, 제1 링크 부재(61)의 제1 부분(P1)과 제2 링크 부재(62)의 제4 부분(P4)의 사이에는, 복수 매(枚)의 와셔가 배치되어 있고, 해당 와셔의 중앙 구멍에 제1 연결축(71)이 삽입되어 있다. 또한, 와셔의 매수는 특별히 한정되지 않고, 1매여도 된다.

제1 링크 부재(61)는, X 방향에 있어서 한쪽의 측에 이웃하는 제1의 점(100)에 있어서 제1 축(C1)과 교차하는 제2 링크 부재(62)의 제5 부분(P5)과 제3 부분(P3)에 있어서 서로 회동 가능하게 연결되어 있다. 구체적으로는, 제3 부분(P3) 및 제5 부분(P5)에는, 제1 링크 부재(61) 및 제2 링크 부재(62)를 판두께 방향으로 관통하는 관통 구멍이 형성되어 있고, 해당 관통 구멍에 제2 연결축(72)(제2 연결 핀)이 삽입되어 있다. 해당 관통 구멍의 내주면과 제2 연결축(72)의 외주면의 사이에는, 예를 들면 미끄럼 베어링이나 볼 베어링 등의 베어링(도시하지 않음)이 배치되어 있다. 이에 의해, 제1 링크 부재(61) 및 제2 링크 부재(62)는, 제2 연결축(72)을 중심으로 하여 서로 회동 가능하게 되어 있다. 또한, 제1 링크 부재(61)의 제3 부분(P3)과 제2 링크 부재(62)의 제5 부분(P5)의 사이에는, 복수 매의 와셔가 배치되어 있고, 해당 와셔의 중앙 구멍에 제2 연결축(72)이 삽입되어 있다. 또한, 와셔의 매수는 특별히 한정되지 않고, 1매여도 된다.

제1 링크 부재(61)는, X 방향에 있어서 상기 한쪽의 측과는 반대측의 다른 쪽의 측에 이웃하는 제1의 점(100)에 있어서 제1 축(C1)과 교차하는 제2 링크 부재(62)의 제6 부분(P6)과 제2 부분(P2)에 있어서 서로 회동 가능하게 연결되어 있다. 구체적으로는, 제2 부분(P2) 및 제6 부분(P6)에는, 제1 링크 부재(61) 및 제2 링크 부재(62)를 판두께 방향으로 관통하는 관통 구멍이 형성되어 있고, 해당 관통 구멍에 제3 연결축(73)(제3 연결 핀)이 삽입되어 있다. 해당 관통 구멍의 내주면과 제3 연결축(73)의 외주면의 사이에는, 예를 들면 미끄럼 베어링이나 볼 베어링 등의 베어링(도시하지 않음)이 배치되어 있다. 이에 의해, 제1 링크 부재(61) 및 제2 링크 부재(62)는, 제3 연결축(73)을 중심으로 하여 서로 회동 가능하게 되어 있다. 또한, 제1 링크 부재(61)의 제2 부분(P2)과 제2 링크 부재(62)의 제6 부분(P6)의 사이에는, 복수 매의 와셔가 배치되어 있고, 해당 와셔의 중앙 구멍에 제3 연결축(73)이 삽입되어 있다.

본 실시의 형태에서는, 제1 링크 부재(61)의 제2 부분(P2)과 제2 링크 부재(62)의 제6 부분(P6)의 연결부(제3 연결축(73)) 및 제1 링크 부재(61)의 제3 부분(P3)과 제2 링크 부재(62)의 제5 부분(P5)의 연결부(제2 연결축(72))가, 슬라이더상에 고정되어 있다. 구체적으로는, 제2 연결축(72)의 하단부가 제1 축 구멍(22A)(도 5)에 삽입되어 있고, 제3 연결축(73)의 하단부가 제2 축 구멍(23A)(도 5)에 삽입되어 있다. 도 3에 나타내듯이, 제1 링크 부재(61)의 하면(下面)(제1 슬라이더(22)측을 향하는 면)과 제1 축 지지부(27)의 상면(上面)(제1 링크 부재(61)측을 향하는 면)의 사이에는, 와셔가 배치되어 있다. 해당 와셔의 중앙 구멍에는, 제2 연결축(72)이 삽입되어 있다. 마찬가지로, 제1 링크 부재(61)의 하면(제2 슬라이더(23)측을 향하는 면)과 제2 축 지지부(29)의 상면(제1 링크 부재(61)측을 향하는 면)의 사이에도, 와셔가 배치되어 있다. 해당 와셔의 중앙 구멍에는, 제3 연결축(73)이 삽입되어 있다. 또한, 상기의 양 연결부가 슬라이더상에 고정되는 경우에 한정되지 않고, 어느 한쪽의 연결부만이 슬라이더상에 고정되어 있어도 된다. 이 경우, 제1 슬라이더(22) 및 제2 슬라이더(23) 중 어느 한쪽을 생략할 수 있다.

본 실시의 형태에서는, 지지 부재(20)는, 신축 부재(30) 중 제1 축(C1)의 연장되는 방향(X 방향)에 있어서의 중앙부를 베이스 부재(10)에 대하여 지지한다. 즉, 도 4 중의 일점 쇄선 A의 사각의 내측의 제2 연결축(72) 및 제3 연결축(73)의 각각의 하단부가, 슬라이더의 제1 축 구멍(22A) 및 제2 축 구멍(23A)에 각각 삽입되어 있다.

상술한 바와 같이, 제1 링크 부재(61)와 제2 링크 부재(62)를 연결함으로써, X 방향으로 늘어서는 복수의 마름모꼴이 형성된다(도 4). 도 4에 나타내듯이, 제1 부분(P1) 및 제4 부분(P4)은, 마름모꼴의 X 방향에 있어서의 정점(頂点)에 상당한다. 한편, 제2 부분(P2), 제3 부분(P3), 제5 부분(P5) 및 제6 부분(P6)은, 해당 마름모꼴의 Y 방향에 있어서의 정점에 상당한다.

도 1에 나타내듯이, 신축 부재(30)는, 신축부(31)(제1 링크 부재(61) 및 제2 링크 부재(62))상에 제1 축을 따라 늘어서 배치된 복수(본 실시의 형태에서는 8개)의 테이블(32)을 포함한다. 테이블(32)은, Y 방향으로 연장되어 있고, 또한 X 방향으로 등간격을 두고 배치되어 있다. 테이블(32)은, 제1 링크 부재(61)의 제1 부분(P1)과 제2 링크 부재(62)의 제4 부분(P4)의 연결부(도 4)에 있어서, 신축부(31)에 고정되어 있다. 구체적으로는, 도 2에 나타내듯이, 테이블(32) 중 신축부(31)측을 향하는 하면에는, 해당 신축부(31)측에 개구(開口)하는 바닥이 있는 테이블 축 구멍(32B)이 형성되어 있다. 이 테이블 축 구멍(32B)에, 제1 연결축(71)의 상단부가 삽입되어 있다. 테이블(32)의 하면(신축부(31)측을 향하는 면)과 제2 링크 부재(62)의 상면(테이블(32)측을 향하는 면)의 사이에는, 와셔가 배치되어 있다. 해당 와셔의 중앙 구멍에, 제1 연결축(71)이 삽입되어 있다. 테이블(32)에는, 예를 들면 디스펜서나 워크 보지부(도시하지 않음) 등이 장착된다.

도 1에 나타내듯이, 복수의 테이블(32)에는, 제1 축이 연장되는 방향(X 방향)으로 해당 테이블(32)을 관통하는 관통 구멍(32A)이, Y 방향의 양 단부에 형성되어 있다. 피치 체인저(1)는, X 방향으로 연재하는 원주상(円柱狀)의 테이블 안내축을 복수 구비하고 있다(제1 테이블 안내축(51) 및 제2 테이블 안내축(52)). 도 1에 나타내듯이, 제1 테이블 안내축(51)은, 테이블(32)에 형성된 한쪽의 관통 구멍(32A)(도 1 중의 앞쪽에 위치하는 관통 구멍(32A))에 삽입되어 있다. 한편, 제2 테이블 안내축(52)은, 테이블(32)에 형성된 다른 쪽의 관통 구멍(32A)(도 1 중의 안쪽의 관통 구멍(32A))에 삽입되어 있다. 제1 테이블 안내축(51) 및 제2 테이블 안내축(52)은, 한쪽 끝이 제1 단판(11)에 고정되어 있고, 다른 쪽 끝이 제2 단판(12)에 고정되어 있다. 또한, 이들 테이블 안내축의 외주면과 관통 구멍(32A)의 내주면의 사이에는, 마찰 계수가 작은 환상(環狀)의 미끄럼 부재(도시하지 않음)가 배치되어 있다.

구동부(40)는, 신축 부재(30)를 제1 축(C1)을 따라 신축시킨다. 도 1에 나타내듯이, 구동부(40)는, 동력부(41)와, 브래킷(42)과, 나사축(43)과, 이동부(44)를 포함한다.

동력부(41)는, 나사축(43)을 회전축 둘레로 회전시키기 위한 것이며, 예를 들면 모터이다. 도 1에 나타내듯이, 동력부(41)는, 브래킷(42)을 통하여 제1 단판(11)의 외면(外面)에 접속되어 있다. 도 2에 나타내듯이, 동력부(41)는, 브래킷(42) 내까지 연장되는 출력축(41A)을 가지고 있다.

나사축(43)은, 제1 축(C1)을 따라 연장되어 있고, 회전축을 가지고 있다. 도 2에 나타내듯이, 나사축(43)은, 제1 단부(43A) 및 제1 단부(43A)와 반대측의 제2 단부(43B)를 가지고 있고, 제1 단판(11)에 형성된 관통 구멍(11A)에 삽입되어 있다. 제1 단부(43A)는, 레일(21)의 근방에 위치하고 있다. 한편, 제2 단부(43B)는, 브래킷(42) 내에 위치하고 있고, 커플링(80)에 의해 출력축(41A)에 접속되어 있다. 이에 의해, 출력축(41A)의 회전은, 커플링(80)을 통하여 나사축(43)에 전달된다.

이동부(44)는, 나사축(43)에 설치되어 있다. 이동부(44)는, 나사축(43)의 회전축 둘레의 회전에 의해 제1 축(C1)을 따라 이동함과 함께, 신축 부재(30)의 일부에 대하여 고정되어 있다. 도 2에 나타내듯이, 이동부(44)는, 너트(45)와, 테이블 고정부(46)를 포함한다.

너트(45)는, 나사축(43)과 함께 볼 나사를 구성하고 있다. 즉, 도 2에 나타내듯이, 너트(45)에 형성된 관통 구멍(45A)에 나사축(43)이 삽입되어 있고, 나사축(43)의 외주면과 너트(45)의 내주면의 사이에 복수의 볼(도시하지 않음)이 배치되어 있다. 테이블 고정부(46)에는, 너트(45)가 삽입되는 관통 구멍(46A)이 형성되어 있다. 테이블 고정부(46)는, 복수의 테이블(32) 중 제1 단판(11)에 가장 가까운 1개의 테이블(32)의 측면에 고정되어 있다. 즉, 테이블 고정부(46)는, 신축 부재(30) 중 제1 축(C1)이 연장되는 방향(X 방향)에 있어서의 단부에 고정되어 있다.

다음으로, 상기 피치 체인저(1)의 동작에 대해 설명한다. 우선, 동력부(41)가 구동하면, 출력축(41A)이 회전하고, 나사축(43)이 회전축 둘레에 있어서 제1의 방향으로 회전한다. 이에 의해, 너트(45) 및 테이블 고정부(46)가 X 방향으로 있어서 지지 부재(20)에 가까워지는 방향으로 직선적으로 이동한다. 이에 의해, 복수의 테이블(32) 중 제1 단판(11)에 가장 가까운 테이블(32)이, 지지 부재(20) 측을 향하여 X 방향으로 밀린다.

그 결과, 테이블(32)에 고정된 신축부(31)(팬터그래프)가 X 방향으로 줄어든다. 구체적으로는, 제1 링크 부재(61) 및 제2 링크 부재(62)가 각 연결부에 있어서 서로 회동하고, 지지 부재(20)에 의해 지지되는 부분(도 4 중의 일점 쇄선 A의 부분)을 중심으로 하여 신축부(31)가 X 방향으로 줄어들고, 해당 신축부(31)의 각 마름모꼴이 Y 방향으로 신장하도록 변형된다. 이에 의해, X 방향으로 인접하는 테이블(32)끼리의 간격(피치)이 좁아진다.

한편, 동력부(41)의 출력축(41A)을 역방향으로 회전시키면, 나사축(43)이 회전축 둘레에 있어서 제2의 방향(제1의 방향과 반대의 방향)으로 회전한다. 이에 의해, 너트(45) 및 테이블 고정부(46)가 X 방향에 있어서 지지 부재(20)로부터 멀어지는 방향으로 직선적으로 이동한다. 그 결과, 신축부(31)가 X 방향으로 신장하고, 해당 신축부(31)의 각 마름모꼴이 X 방향으로 신장하도록 변형된다. 이에 의해, X 방향으로 인접하는 테이블(32)끼리의 피치가 넓어진다. 이와 같이, 나사축(43)의 회전에 의해 너트(45) 및 테이블 고정부(46)를 X 방향으로 진퇴 이동시킴으로써, 인접하는 테이블(32) 간의 피치가 변경된다.

이상과 같이, 본 실시의 형태에 관련되는 피치 체인저(1)에 의하면, 동력부(41)에 의해 나사축(43)을 회전축 둘레로 회전시키고, 이동부(44)(너트(45) 및 테이블 고정부(46))를 제1 축(C1)을 따라 이동시킴으로써, 제1 링크 부재(61)와 제2 링크 부재(62)가 연결부에 있어서 서로 회동하고, 신축 부재(30)가 제1 축(C1)을 따라 신축한다. 이 구성에 의하면, 나사축(43)의 회전량에 의해 이동부(44)의 X 방향에 있어서의 이동량이 정밀하게 제어되기 때문에, 신축 부재(30)의 신축량이 정밀하게 제어된다. 따라서, 실린더에 의한 구동 방식을 채용한 종래의 피치 체인저에서는 임의의 피치로 정확하게 변경하는 것이 곤란한 것에 대해, 이 피치 체인저(1)에 의하면, 임의의 위치에 고정밀도로 위치 결정하는 것이 가능하고, 임의의 피치로 높은 정밀도로 변경할 수 있다.

(실시의 형태 2)

다음으로, 실시의 형태 2에 관련되는 피치 체인저(2)의 구성을, 도 6 및 도 7에 근거하여 설명한다. 실시의 형태 2에 관련되는 피치 체인저(2)는, 기본적으로 상기 실시의 형태 1에 관련되는 피치 체인저(1)와 동일한 구성을 구비하고 또한 동일한 효과를 발휘하는 것이지만, 지지 부재의 구성에 있어서 상이하다. 이하, 상기 실시의 형태 1에 관련되는 피치 체인저(1)와 상이한 점에 대해서만 설명한다.

도 6은, 실시의 형태 2에 관련되는 피치 체인저(2)의 전체 구성을 나타내는 사시도이다. 도 6에 나타내듯이, 피치 체인저(2)는, 홀수(본 실시의 형태에서는 9개)의 테이블(32)을 구비하고 있다. 본 실시의 형태에 있어서의 지지 부재(20A)는, 신축부(31)에 접속되어 있지 않고, 복수의 테이블(32) 중 X 방향의 중앙에 위치하는 1개의 테이블(32)을 베이스 부재(10)에 대하여 고정한다.

구체적으로는, 지지 부재(20A)는, 직육면체 형상의 제1 지지부(20A1)와, 제1 지지부(20A1)에 대하여 X 방향으로 간격을 두고 배치된 직육면체 형상의 제2 지지부(20A2)를 포함한다. 제1 지지부(20A1) 및 제2 지지부(20A2)는, 모두 베이스면(10A)상에 배치되어 있고, Y 방향의 폭이 베이스 부재(10)와 대략 동일하다.

도 7은, 도 6 중의 선분 VII-VII에 따른 단면도이다. 도 7에 나타내듯이, 복수의 테이블(32) 중 X 방향의 중앙에 위치하는 테이블(32)은, Y 방향의 양 단부가 Y 방향의 중앙부보다도 베이스면(10A)을 향하여 연장되어 있다(연재부(32C)). 이 연재부(32C)가 제1 지지부(20A1) 및 제2 지지부(20A2)(도 6)에 의해 X 방향으로 끼워짐으로써, 신축 부재(30)가 지지 부재(20A)에 의해 베이스 부재(10)에 대하여 고정되어 있다.

본 실시의 형태에 관련되는 피치 체인저(2)에 의하면, 상기 실시의 형태 1과 달리, 직동 안내 유닛인 지지 부재(20)를 설치할 필요가 없다. 이 때문에, 상기 실시의 형태 1과 비교하여, 피치 체인저의 구성을 보다 간소화할 수 있다.

(그 밖의 실시의 형태)

여기서, 그 밖의 실시의 형태에 대하여 설명한다. 상기 실시의 형태 1에서는, 구동부에 있어서 볼 나사가 채용되는 경우를 일례로서 설명했지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 볼 나사를 대신하여 미끄럼 나사가 채용되어도 된다.

상기 실시의 형태 1에서는, 제1 링크 부재(61) 및 제2 링크 부재(62)가 모두 판 부재인 경우를 일례로서 설명했지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 제1 링크 부재 및 제2 링크 부재는, Z 방향으로 높이를 가지는 직사각형의 테두리 형상 부재여도 된다. 또한 제2 부분(P2) 및 제3 부분(P3)이 제1 링크 부재(61)에 있어서의 단부인 경우로 한정되지 않고, 길이 방향에 있어서의 중앙부와 단부의 사이에 위치하는 부분이어도 된다. 마찬가지로, 제5 부분(P5) 및 제6 부분(P6)이 제2 링크 부재(62)에 있어서의 단부인 경우에 한정되지 않고, 길이 방향에 있어서의 중앙부와 단부의 사이에 위치하는 부분이어도 된다.

상기 실시의 형태 1에서는, 지지 부재(20)가 신축 부재(30) 중 X 방향에 있어서의 중앙부를 베이스 부재(10)에 대하여 지지하는 경우를 일례로서 설명했지만, 이에 한정되지 않는다. 즉, 지지 부재는, 신축 부재(30) 중 X 방향에 있어서의 임의의 부분을 베이스 부재(10)에 대하여 지지해도 된다.

제1 테이블 안내축(51) 및 제2 테이블 안내축(52)은, 본 개시의 피치 체인저에 있어서의 필수의 구성 요소는 아니며, 생략되어도 된다. 이 경우, 테이블(32)에 있어서의 관통 구멍(32A)도 생략할 수 있다.

이번에 개시된 실시의 형태는, 모든 점에서 예시로서, 제한적인 것은 아니라고 이해되어야 한다. 본 발명의 범위는, 상기한 설명이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 나타나고, 특허 청구의 범위와 균등의 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

1, 2 피치 체인저, 10 베이스 부재, 10A 베이스면, 11 제1 단판, 11A 관통 구멍, 12 제2 단판, 13 제1 고정구, 14 제2 고정구, 20, 20A 지지 부재, 20A1 제1 지지부, 20A2 제2 지지부, 21 레일, 22 제1 슬라이더, 22A 제1 축 구멍, 23 제2 슬라이더, 23A 제2 축 구멍, 24 베이스부, 25 레일 본체부, 26 제1 슬라이더 본체부, 27 제1 축 지지부, 28 제2 슬라이더 본체부, 29 제2 축 지지부, 30 신축 부재, 31 신축부, 32 테이블, 32A 관통 구멍, 32B 테이블 축 구멍, 32C 연재부, 40 구동부, 41 동력부, 41A 출력축, 42 브래킷, 43 나사축, 43A 제1 단부, 43B 제2 단부, 44 이동부, 45 너트, 45A 관통 구멍, 46 테이블 고정부, 46A 관통 구멍, 51 제1 테이블 안내축, 52 제2 테이블 안내축, 61 제1 링크 부재, 62 제2 링크 부재, 71 제1 연결축, 72 제2 연결축, 73 제3 연결축, 80 커플링, 100 제1의 점, B1, B2 볼트, C1 제1 축, D2 제2 방향, D3 제3 방향, P1 제1 부분, P2 제2 부분, P3 제3 부분, P4 제4 부분, P5 제5 부분, P6 제6 부분

Claims

베이스 부재와,
상기 베이스 부재상에 배치되는 지지 부재와,
상기 지지 부재에 의해 상기 베이스 부재에 대하여 고정되고, 제1 축(軸)을 따라 신축(伸縮) 가능한 신축 부재와,
상기 신축 부재를 상기 제1 축을 따라 신축시키는 구동부를 구비하고,
상기 신축 부재는,
상기 제1 축에 교차하는 제2 방향으로 연장되고, 상기 제1 축상에 등간격으로 늘어서는 복수의 제1의 점에 있어서 상기 제1 축에 교차하도록 등간격으로 늘어서 배치되는 복수의 제1 링크 부재와,
상기 제1 축이 연장되는 방향 및 상기 제2 방향에 교차하는 제3 방향으로 연장되고, 상기 복수의 제1의 점에 있어서 상기 제1 축에 교차하도록 등간격으로 늘어서 배치되는 복수의 제2 링크 부재를 포함하고,
상기 복수의 제1 링크 부재의 각각은,
제1 부분과,
상기 제2 방향에 있어서 상기 제1 부분과 떨어져 위치하는 제2 부분과,
상기 제2 방향에 있어서 상기 제2 부분과는 반대측으로 상기 제1 부분과 등거리만큼 떨어져 위치하는 제3 부분을 포함하고,
상기 복수의 제2 링크 부재의 각각은,
제4 부분과,
상기 제3 방향에 있어서 상기 제4 부분과 떨어져 위치하는 제5 부분과,
상기 제3 방향에 있어서 상기 제5 부분과는 반대측으로 상기 제4 부분과 등거리만큼 떨어져 위치하는 제6 부분을 포함하고,
상기 제1 링크 부재는,
동일한 상기 제1의 점에 있어서 상기 제1 축과 교차하는 상기 제2 링크 부재의 상기 제4 부분과 상기 제1 부분에 있어서 서로 회동(回動) 가능하게 연결되고,
한쪽의 측에 이웃하는 상기 제1의 점에 있어서 상기 제1 축과 교차하는 상기 제2 링크 부재의 상기 제5 부분과 상기 제3 부분에 있어서 서로 회동 가능하게 연결되고,
상기 한쪽의 측과는 반대측의 다른 쪽의 측에 이웃하는 상기 제1의 점에 있어서 상기 제1 축과 교차하는 상기 제2 링크 부재의 상기 제6 부분과 상기 제2 부분에 있어서 서로 회동 가능하게 연결되고,
상기 구동부는,
상기 제1 축을 따라 연장되고, 회전축을 가지는 나사축과,
상기 나사축을 상기 회전축 둘레로 회전시키는 동력부와,
상기 나사축에 설치되고, 상기 나사축의 상기 회전축 둘레의 회전에 의해 상기 제1 축을 따라 이동함과 함께, 상기 신축 부재의 일부에 대하여 고정되는 이동부를 포함하는, 피치 체인저.
청구항 1에 있어서,
상기 지지 부재는,
상기 베이스 부재상에 배치되고, 상기 제1 축에 직교하는 레일과,
상기 레일을 따라 이동 가능한 슬라이더를 포함하고,
상기 제1 링크 부재의 상기 제2 부분과 상기 제2 링크 부재의 상기 제6 부분의 연결부 및 상기 제1 링크 부재의 상기 제3 부분과 상기 제2 링크 부재의 상기 제5 부분의 연결부 중 적어도 한쪽은, 상기 슬라이더에 고정되어 있는, 피치 체인저.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 지지 부재는, 상기 신축 부재 중 상기 제1 축이 연장되는 방향에 있어서의 중앙부를 상기 베이스 부재에 대하여 지지하고,
상기 이동부는, 상기 신축 부재 중 상기 제1 축이 연장되는 방향에 있어서의 단부(端部)에 고정되어 있는, 피치 체인저.
청구항 1에 있어서,
상기 신축 부재는, 상기 제1 링크 부재 및 상기 제2 링크 부재상에 상기 제1 축을 따라 늘어서 배치된 복수의 테이블을 포함하는, 피치 체인저.
청구항 4에 있어서,
상기 복수의 테이블에는, 상기 제1 축이 연장되는 방향으로 상기 테이블을 관통하는 관통 구멍이 형성되고,
상기 제1 축이 연장되는 방향으로 연재(延在)하고, 상기 관통 구멍에 삽입된 테이블 안내축을 더 구비한, 피치 체인저.