(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動体を水平方向に沿ったＸ方向、及びこのＸ方向に対して垂直方向に沿ったＺ方向に移動するように構成したＸＺアクチュエーターであって、作動体をＺ方向に往復移動せしめる第１カム機構と、作動体をＸ方向に往復移動せしめる第２カム機構とを設け、該第２カム機構は、入力軸の回転と共に回転するオシレーターカムと、オシレーターカムの回転運動をＸ方向の揺動運動に変換して出力軸に伝えるオシレータータレットと、出力軸の揺動運動に伴ってＸ方向に揺動する揺動レバーとを備え、該揺動レバーにて作動体をＸ移動せしめるように構成し、駆動手段によって回転する入力軸に第１カム機構と第２カム機構とを連結することで、該入力軸の回転に伴って作動体がＺ移動とＸ移動を組み合わせた複合動作をするように設定し、作動体でワークをＸ方向に搬送する際に、作動体のＺ方向の高さを調整するように構成したことを特徴とするＸＺアクチュエーター。
【請求項２】
前記第１カム機構は、前記作動体の下方に配され、前記作動体と前記第１カム機構との間に上下用テーブルを備え、前記第２カム機構は、前記作動体をＸ方向に揺動せしめる揺動レバーと、高さが変化する前記作動体の側面に揺動レバーの揺動端部を上下スライド自在に連結するスライドホルダーと、上下用テーブルの上面に配設され作動体をＸ方向に移動せしめる移動用レールと、を備え、前記第１カム機構でＺ移動される前記作動体を、前記第２カム機構でＸ移動するように構成した請求項１記載のＸＺアクチュエーター。
【請求項３】
前記第１カム機構は、前記入力軸と共に回転する溝カムと、該溝カムの溝に沿って摺動するカムフォロワーと、カムフォロワーに連結され上下に移動する直動軸と備え、該直動軸にて前記作動体をＺ移動せしめるように構成した請求項１又は２記載のＸＺアクチュエーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、各種商品の組立機や、印刷機や、検査機等による作業工程中に於いて、適宜ワーク（被搬送物）を、正確に且つ高速に搬送させることができ、しかも、装置自身の構成がより簡素で、コンパクトとなるように工夫されたＸＺアクチュエーターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の装置として、例えば、特許文献１に示すような搬送装置がある。この搬送装置は、回転駆動力が入力される入力軸１と、相互に相対向させて平行に一対配置され、互いに接離する方向およびこれと直交する方向へ往復移動可能でそれぞれ矩形運動される第１，第２フィードバーと、３つ以上のフィード用カムおよびクランプ用カムと、入力軸１回転を互いに直交する方向の揺動回転に変換する一対のクランプ用オシレータータレットと、該フィード用オシレータータレットの揺動回転を第１，第２フィードバーのフィード運動に変換するフィード運動変換機構と、該クランプ用オシレータータレットの揺動回転を第１，第２フィードバーのクランプ運動に変換するクランプ運動変換機構と、を備え、第１，第２フィードバーのクランプ運動でワークをクランプし、クランプしたワークを第１，第２フィードバーのフィード運動で搬送する手段を採用した搬送装置である。
【０００３】
ところが、前述の如き搬送装置にあっては、カム１個に対してオシレータータレットを２個使用しており、最低でもカム３個（オシレータータレット６個）を使用して矩形運動させるため、装置自体が複雑で高価となる。しかも、装置自体が比較的大きくなって、大きな設置スペースが必要となる難点等があった。更に、点対称なカムでオシレータータレットを１８０°対称位置に設置してあり、カム精度や、カム・オシレータータレットの組立て誤差によって、運動精度が低下し易い難点等もあった。
【０００４】
そこで、当出願人は、特許文献２において、適宜ワーク（被搬送物）を円滑に且つ正確に搬送させることができる汎用性の優れたＸＹアクチュエーターを発明している。このＸＹアクチュエーターは、作動体を、所定のＸ方向及びこのＸ方向に対して直交するＹ方向に移動せしめられるよう構成したＸＹアクチュエーターである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１３９１２５号公報
【特許文献２】特許第３９２１６６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２の発明により、一対の作動体を、所定の水平方向となるＸ方向及びこのＸ方向に対して水平に直交するＹ方向に移動せしめられるよう構成することに成功した。ところが、その後、所定の水平方向に沿ったＸ方向及びこのＸ方向に対して垂直方向に沿ったＺ方向に移動可能なＸＺアクチュエーターの提供が望まれている。
【０００７】
そこで本発明は、適宜ワーク（被搬送物）をＸ方向及びＺ方向に、円滑に且つ正確に搬送させることができ、安定した動作が可能で、作業の高速化にも対応でき、しかも、装置自身の構成がより簡素で、コンパクトとなり、設置が容易で、生産ライン等への組込みも容易となり、耐久性に優れ、故障し難く、メンテナンスも容易で、コストを低減でき、経済的で、汎用性の優れたＸＺアクチュエーターの提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成すべく本発明における第１の手段は、作動体Ｓを水平方向に沿ったＸ方向、及びこのＸ方向に沿った垂直方向となるＺ方向に移動するように構成したＸＺアクチュエーターであって、作動体ＳをＺ方向に往復移動せしめる第１カム機構１０と、作動体ＳをＸ方向に往復移動せしめる第２カム機構２０とを設け、該第２カム機構２０は、入力軸１の回転と共に回転するオシレーターカム２４と、オシレーターカム２４の回転運動をＸ方向の揺動運動に変換して出力軸２に伝えるオシレータータレット２５と、出力軸２の揺動運動に伴ってＸ方向に揺動する揺動レバー２１とを備え、該揺動レバー２１にて作動体ＳをＸ移動せしめるように構成し、駆動手段によって回転する入力軸１に第１カム機構１０と第２カム機構２０とを連結することで該入力軸１の回転に伴って作動体ＳがＺ移動とＸ移動を組み合わせた複合動作をするように設定し、作動体ＳでワークをＸ方向に搬送する際に作動体ＳのＺ方向の高さを調整するように構成したものである。
【０００９】
第２の手段において、前記第１カム機構１０は、前記作動体Ｓの下方に配され、前記作動体Ｓと前記第１カム機構１０との間に上下用テーブル３０を備え、前記第２カム機構２０は、前記作動体ＳをＸ方向に揺動せしめる揺動レバー２１と、高さが変化する前記作動体Ｓの側面に揺動レバー２１の揺動端部を上下スライド自在に連結するスライドホルダー２２と、上下用テーブル３０の上面に配設され作動体ＳをＸ方向に移動せしめる移動用レール２３と、を備え、前記第１カム機構１０でＺ移動される前記作動体Ｓを、前記第２カム機構２０でＸ移動するように構成したものである。
【００１１】
第３の手段において、前記第１カム機構１０は、前記入力軸１と共に回転する溝カム１１と、該溝カム１１の溝に沿って摺動するカムフォロワー１２と、カムフォロワー１２に連結され上下に移動する直動軸１３と備え、該直動軸１３にて前記作動体ＳをＺ移動せしめるように構成したことにある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の請求項１によると、第１カム機構１０と第２カム機構２０とを駆動手段によって回転する入力軸１に連結することで、該入力軸１の回転に伴って作動体ＳのＺ移動とＸ移動を組み合わせた複合動作をするように予め設定し、作動体ＳでワークをＸ方向に搬送する際に、作動体ＳのＺ方向の高さを調整するように構成したことで、例えば、各種商品の組立機や、印刷機や、検査機等による作業工程中において、適宜ワーク（被搬送物）を、正確に且つ円滑に搬送することができ、加えて、安定した動作が可能で、作業の高速化にも対応できるＸＺアクチュエーターとなる。そして、作動体Ｓの動作特性や、動作精度等も優れたものとなる。
【００１３】
更に、入力軸１に第１カム機構１０と、入力軸１の回転と共に回転するオシレーターカム２４と、出力軸２に固定され、オシレーターカム２４の回転運動をＸ方向の揺動運動に変換するオシレータータレット２５と、出力軸２の揺動運動に伴ってＸ方向に揺動する揺動レバー２１とを備え、該揺動レバー２１にて作動体ＳをＸ移動せしめるように構成した第２カム機構２０とを連結した構成により、作動体ＳのＺ移動とＸ移動は緊密にリンクすることになり、作動体ＳのＸ方向への動作特性や、動作精度が優れたものになるので、極めて正確な作動体Ｓの移動を実現するものである。
【００１４】
また、第１カム機構１０と第２カム機構２０とを入力軸１に着脱自在に連結することも可能であるから、該入力軸１の回転に伴って作動体ＳのＺ移動とＸ移動を組み合わせた複合動作をするように設定する構成であるから、タイミングを変えた第１カム機構１０や第２カム機構２０を夫々設けておき、これらを組み合せることで、各種の複合動作をするように予め設定しておくことが可能になる。この結果、第１カム機構１０や第２カム機構２０を適宜交換することで、ニーズに合わせた複合動作を簡単に提供することができるものである。
【００１５】
請求項２のように、第１カム機構１０は、作動体Ｓの下方に配され、作動体Ｓと第１カム機構１０との間に上下用テーブル３０を備え、第２カム機構２０は、作動体ＳをＸ方向に揺動せしめる揺動レバー２１と、高さが変化する作動体Ｓの側面に揺動レバー２１の揺動端部を上下スライド自在に連結するスライドホルダー２２と、上下用テーブル３０の上面に配設され作動体ＳをＸ方向に移動せしめる移動用レール２３と、を備えたことから、本発明ＸＺアクチュエーターの構成がより簡素となる。この結果、組立てが簡単で、小型コンパクトに構成でき、省スペース化が図り易く、設置が容易になり、生産ライン等への組込みも容易となり、耐久性に優れ、故障し難く、メンテナンスも容易で、コストの低減が可能となり、経済的で、汎用性の優れたＸＺアクチュエーターとなる。
【００１７】
請求項３のごとく、第１カム機構１０は、入力軸１と共に回転する溝カム１１と、該溝カム１１の溝に沿って摺動するカムフォロワー１２と、カムフォロワー１２に連結され上下に移動する直動軸１３と備え、該直動軸１３にて作動体ＳをＺ移動せしめるように構成したことにより、作動体ＳのＺ方向への動作特性や、動作精度が優れたものになる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のＸＺアクチュエーターの一部を例示する概略側面図である。
【図２】本発明のＸＺアクチュエーターの一部を例示する概略側面図である。
【図３】本発明のＸＺアクチュエーターの一部を例示する概略平面図である。
【図４】本発明の第２カム機構を示す要部斜視図である。
【図５】本発明の第１カム機構と第２カム機構を例示する要部断面図である。
【図６】本発明の第１カム機構の動きを示す要部断面図である。
【図７】本発明の第１カム機構を示す要部斜視図である。
【図８】本発明の第１カム機構と第２カム機構の関係を示す縦断面図である。
【図９】本発明の第１カム機構と第２カム機構の関係を示す縦断面図である。
【図１０】本発明のＸＺアクチュエーターに於ける作動体の動作例を示すタイミング図である。
【図１１】本発明のＸＺアクチュエーターに於ける作動体の動作例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明によると、適宜ワーク（被搬送物）をＸ方向及びＺ方向に円滑に且つ正確に搬送させることができ、安定した動作が可能で、作業の高速化にも対応でき、しかも、装置の構成がより簡素で、コンパクトになるなどといった当初の目的を達成した。
【００２０】
以下、本発明の実施例を説明する。本発明は、作動体Ｓを搬送方向となるＸ方向に移動すると共に、この搬送方向に対して高さ調整するＺ方向へ移動するように構成したもので、例えば、組立機械や、印刷機械や、検査機械等による作業工程時の搬送や、供給時、排出時等において、適宜ワーク（被搬送物）をＸ方向及びＺ方向に正確に且つ高速に搬送させるように構成している。
【００２１】
本発明において、Ｘ方向とは水平方向に沿った特定の往復方向であり、Ｚ方向とは垂直方向に沿った上下方向となる。いずれも正確な水平・垂直方向の他、概ね各方向に沿った方向でもよい。そして、作動体ＳをＸ方向の動作によって、作動体Ｓに載置したワークをＸ方向に搬送し、次のワークを搬送すべく元の位置に戻るように構成する。更に、作動体ＳのＺ方向の動作によって、ワークをＸ方向に搬送する際に、この作動体Ｓの高さを任意に変更できるようにしたものである。
【００２２】
すなわち、本発明ＸＺアクチュエーターは、モーター等による適宜駆動手段の駆動回転力が伝達されて回転する入力軸１に、第１カム機構１０と第２カム機構２０とを連結することで、ワークをＸ方向に搬送する際に作動体ＳのＺ方向の高さを調整するように構成している。
【００２３】
第１カム機構１０は、作動体ＳをＺ方向、すなわち上下方向に往復移動せしめるカム機構である。この第１カム機構１０を作動体Ｓの下方に配し、作動体Ｓと第１カム機構１０との間に上下用テーブル３０を設けている（図５参照）。
【００２４】
図示の第１カム機構１０は、入力軸１と共に回転する溝カム１１と、該溝カム１１の溝に沿って摺動するカムフォロワー１２と、カムフォロワー１２に連結され上下に移動する直動軸１３と備えたものである（図７参照）。そして、該直動軸１３にて作動体ＳをＺ移動せしめるように構成している（図６参照）。尚、この溝カム１１は板カムに変更することも可能である。
【００２５】
第２カム機構２０は、作動体ＳをＸ方向、すなわち搬送方向に往復移動せしめるカム機構である。この第２カム機構２０には、作動体Ｓに連結する揺動レバー２１と、高さが変化する作動体Ｓの側面に揺動レバー２１の揺動端部を上下スライド自在に連結するスライドホルダー２２が設けられている（図１参照）。このスライドホルダー２２により、第１カム機構１０でＺ移動される作動体Ｓを、この第２カム機構２０でＸ移動することが可能になる（図２参照）。
【００２６】
図示のスライドホルダー２２は、作動体Ｓの下面に設けられたもので、縦長のスライド溝２２Ａが形成されている（図８参照）。そして、揺動レバー２１上端にカムフォロワー２１Ａを設け、このカムフォロワー２１Ａをスライド溝２２Ａに沿って移動自在に収納している（図９参照）。
【００２７】
更に、上下用テーブル３０の上面に配設され作動体ＳをＸ方向に移動せしめる移動用レール２３を備えている。この移動用レール２３によって作動体ＳのＸ移動をスムーズにしている（図３参照）。
【００２８】
更に、図示の第２カム機構２０は、入力軸１の回転と共に回転するオシレーターカム２４と、出力軸２に固定され、オシレーターカム２４の回転運動をＸ方向の揺動運動に変換するオシレータータレット２５とを備えている（図４参照）。図示のオシレーターカム２４は、送りネジ状の移動軌条２４Ａを有し、オシレータータレット２５の突起２５Ａが移動軌条２４Ａに沿って移動する際にオシレータータレット２５が揺動回転するものである。また、図示の出力軸２はトルクリミター４０が装着されている（図８参照）。
【００２９】
第２カム機構２０による出力軸２の揺動運動に伴って、Ｘ方向に揺動する前記揺動レバー２１を備えている（図１参照）。そしてこの揺動レバー２１の揺動運動にて作動体ＳをＸ移動せしめるように構成したものである。
【００３０】
このように構成した第１カム機構１０と第２カム機構２０とを入力軸１で作動させることで、作動体ＳのＺ移動とＸ移動を組み合わせた複合動作をするように設定している（図５、図６参照）。図示例では、第１カム機構１０と第２カム機構２０とを予め設けておき、これらを連結して入力軸１に固定している。したがって、タイミングを変えた第１カム機構１０と第２カム機構２０とを夫々設けておき、これらを組み合せることで、各種の複合動作をするように予め設定しておくことが可能になる。この結果、第１カム機構１０や第２カム機構２０を交換することで、ニーズに合わせた複合動作を簡単に提供することができるようになる。
【００３１】
次に、これを例えば搬送装置して利用した場合について説明する。先ず、モーター等による適宜駆動手段を作動させると入力軸１が回転し、この回転力が第１カム機構１０に伝達されて直動軸１３がＺ方向に移動する（図５、図６参照）。これと同時に第２カム機構２０が作動し、出力軸２を介して揺動レバー２１がＸ方向に移動する（図１、図２参照）。これらの移動タイミングを図１０に示している。
【００３２】
図１０において、（I）はＺ移動のストロークを示し、（II）はＸ移動のストロークを示している。更に、（III）は作動体ＳがＸ移動した位置を平面図で示し、（IV）は作動体ＳがＺ移動した位置を側面図で示している。更に、図に記載の（上）、（下）、（左）、（右）は、入力軸１が０度、６０度、１６０度、２２０度、３６０度に回転したときの作動体Ｓの移動位置を示している。図示例では、入力軸１が６０度まで回転する間にＺ移動しているが、Ｘ移動は始まっていない。次に、入力軸１が６０度から１６０度まで回転する間にＺ位置を維持しながらＸ移動している。続いて、入力軸１が１６０度から２２０度まで回転する間にＸ位置を維持しながらＺ移動している。その後、Ｘ位置は３２０度まで回転する間にＸ移動し、Ｚ位置は変化しない。図示例は、作動体ＳのＺ移動とＸ移動を組み合わせた複合動作の一例であり、この複合動作は第１カム機構１０のＺ移動と第２カム機構２０のＸ移動のタイミングやスピードの組合せによって、予め任意に設定することができる。
【００３３】
図１１は、複合動作の各種例を示すイメージ図である。同図（I）は第１カム機構１０と第２カム機構２０が順次作動した場合の複合動作を示している。すなわち、Ｚ１、Ｘ１、Ｚ２、Ｘ２の移動は別々に移動する状態を示している。次に、同図（II）はＺ１とＸ１の移動を同時にしており、同図（III）はＺ１とＸ２の移動を同時にしている。また、同図（IV）はＺ２とＸ２の移動を同時にしており、同図（V）はＺ１とＸ２の移動を同時にしたものである。更に、同図（VI）と（VII）は、Ｘ１又はＸ２の移動と、Ｚ１とＺ２との移動を同時にしたものである。第１カム機構１０と第２カム機構２０による複合動作は図示例に限られるものではなく、例えばＺ移動とＸ移動をより細かく設定することも可能である。
【００３４】
本発明の実施例において、搬送コンベヤとして説明しているが、本発明の用途はこのような用途に限定されるものではない。また、本発明ＸＺアクチュエーターの第１カム機構１０や第２カム機構２０などの各構成における具体的形状、寸法、配設位置等は、図示例のもの等に限定されることなく、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜自由に設計、変更できるものである。
【符号の説明】
【００３５】
Ｓ  作動体
１  入力軸
２  出力軸
１０  第１カム機構
１１  溝カム
１２  カムフォロワー
１３  直動軸
２０  第２カム機構
２１  揺動レバー
２１Ａ  カムフォロワー
２２  スライドホルダー
２２Ａ  スライド溝
２３  移動用レール
２４  オシレーターカム
２４Ａ  移動軌条
２５  オシレータータレット
２５Ａ  突起
３０  上下用テーブル
４０  トルクリミター
【図１】
0005628869.tif 000002
【図２】
0005628869.tif 000003
【図３】
0005628869.tif 000004
【図４】
0005628869.tif 000005
【図５】
0005628869.tif 000006
【図６】
0005628869.tif 000007
【図７】
0005628869.tif 000008
【図８】
0005628869.tif 000009
【図９】
0005628869.tif 000010
【図１０】
0005628869.tif 000011
【図１１】
0005628869.tif 000012