(57)【要約】【課題】  直動装置における光通信の通信品質を向上する。【解決手段】  直動装置は、直動装置は、直線状に伸びるガイドを有する固定部と、ガイドに沿って移動可能に支持された可動部と、一方が固定部に配置され、他方が可動部に配置され、少なくとも一方から他方への光信号を送受信する一対の送受光部とを備える。そして、固定部には、一対の送受光部の光軸に面しながら、ガイドと平行に伸びる光反射面が設けられている。【選択図】図３
2014171113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線状に伸びるガイドを有する固定部と、
前記ガイドに沿って移動可能に支持された可動部と、
一方が前記固定部に配置され、他方が前記可動部に配置され、少なくとも一方から他方への光信号を送受信する一対の送受光部と、を備え、
前記固定部には、前記一対の送受光部の光軸に面しながら、前記ガイドと平行に伸びる光反射面が設けられていることを特徴とする直動装置。
【請求項２】
前記光反射面は、前記一対の送受光部の光軸に対して、少なくとも二方向から面していることを特徴とする請求項１に記載の直動装置。
【請求項３】
前記固定部は、前記ガイドと平行に伸びる溝状部分を有し、
前記一対の送受光部の光軸は、前記溝状部分の内部に位置しており、
前記溝状部分の内面の少なくとも一部に、前記光反射面が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の直動装置。
【請求項４】
前記光反射面の少なくとも一部は、前記ガイドの表面に設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の直動装置。
【請求項５】
前記固定部は、前記ガイドと平行に伸びる少なくとも二枚の放熱フィンを有し、
前記一対の送受光部の光軸は、前記二枚の放熱フィンの間に位置し、
前記放熱フィンの表面の少なくとも一部に、前記光反射面が形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の直動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここで開示する技術は、直動装置に関し、特に、固定部と可動部との間で光通信を行う直動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報通信の一手段として、光通信が知られている。光通信は、送信側と受信側とを信号線等で接続する必要がない。そのことから、直動装置においても、固定部と可動部との間の通信に、光通信を採用する試みが進められている。
【０００３】
光通信では、送光部と受光部との光軸が一致しないと、通信品質が著しく低下する。光通信の品質向上に関しては、この点に関して、例えば特許文献１には、送光部と受光部との間に、反射面で囲まれた導光体を配置する構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１７１７７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の構成では、送光部と受光部の間の距離が一定でなければ、それらの間に導光体を正しく配置することができない。この点に関して、直動装置では、固定部に対する可動部の移動に伴って、固定部に配置された送光部（又は受光部）と、可動部に配置された受光部（送光部）とが、互いに接近したり離間したりする。そのため、直動装置における光通信に、特許文献１に記載の構成を採用することは難しい。
【０００６】
上記した実情を鑑み、本明細書では、直動装置における光通信の通信品質を向上するための技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本明細書で開示する技術では、一対の送受光部の光軸に沿って光反射面を配置する。このような構成によると、送光部と受光部との光軸がずれたときでも、送光部から送信された光信号が光反射面によって反射されるので、受光部で受信される光信号の強度低下を抑制することができる。
【０００８】
上記した技術の一側面により、新規な直動装置が具現化される。この直動装置は、直線状に伸びるガイドを有する固定部と、ガイドに沿って移動可能に支持された可動部と、一方が固定部に配置され、他方が可動部に配置され、少なくとも一方から他方への光信号を送受信する一対の送受光部とを備える。そして、固定部には、一対の送受光部の光軸に面しながら、ガイドと平行に伸びる光反射面が設けられている。ここで、一対の送受光部とは、一方が送光部であって他方が受光部であってもよいし、一方が受光部であって他方が送光部であってもよいし、両者が光信号を送受信可能な送受光部であってもよい。
【０００９】
上記した光反射面は、一対の送受光部の光軸に対して、少なくとも二方向から面することが好ましい。この場合、光反射面は、光軸を挟んで対向する平行な二面を含むことが好ましい。あるいは、光反射面は、互いに直交する二面を含むことも好ましい。光軸に対して多方向に光反射面を設けることで、光軸に対して様々な方向へ外れた光信号を、受光部に向けて反射することができる。そのことから、光反射面は、一対の送受光部の光軸に対して、三方向以上から面することがより好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例の直動装置の平面図。
【図２】実施例の充填装置の正面図。
【図３】図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図。
【図４】図１中のＩＶ−ＩＶ線断面図。
【図５】直動装置の変形例を示す図であって、図３の断面図と対応する図。
【図６】直動装置の変形例を示す図であって、図４の断面図と対応する図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本技術の一実施形態では、固定部が、ガイドと平行に伸びる溝状部分を有することが好ましい。この場合、一対の送受光部の光軸は、前記溝状部分の内部に位置することが好ましい。そして、溝状部分の内面の少なくとも一部に、光反射面が形成されていることが好ましい。このような構成によると、送光部から送信された光信号が、溝状部分の内部を反射しながら進むことから、受光部において光信号を十分な強度で受光することができる。ここで、固定部の溝状部分については、必ずしも新たに設ける必要はなく、固定部に既存するものを利用することが好ましい。
【００１２】
本技術の一実施形態では、光反射面の少なくとも一部が、固定部に設けられたガイドの表面に設けられていることが好ましい。可動部を案内するガイドの表面は、平坦性や直線性に関して、精度よく仕上げられているので、そのようなガイドの表面を利用することで、精度の高い光反射面を容易に実現することができる。ここで、光反射面は、光反射材等の被膜であってもよいし、ガイド自体の表面であってもよい。特に、ガイドを構成する材料が、金属等の光沢を有する材料であるときは、ガイド自体の表面をそのまま光反射面とすることができる。
【００１３】
本技術の一実施形態では、固定部が、ガイドと平行に伸びる少なくとも二枚の放熱フィンを有することが好ましい。この場合、一対の送受光部の光軸は、二枚の放熱フィンの間に位置することが好ましい。そして、放熱フィンの表面の少なくとも一部に、光反射面が形成されていることが好ましい。このような構成によると、固定部に設けられた放熱フィンを有効に利用して、通信品質の向上を図ることができる。ここで、光反射面は、光反射材等の被膜であってもよいが、ガイド自体の表面であってもよい。特に、放熱フィンを構成する材料が、金属等の光沢を有する材料であるときは、放熱フィンの表面をそのまま光反射面とすることができる。
【実施例】
【００１４】
図面を参照して、実施例の直動装置１０について説明する。図１、図２に示すように、直動装置１０は、固定部２０と可動部３０を備える。後述するように、直動装置１０は、固定部２０に対して可動部３０を直線状に移動させることができる。直動装置１０は、産業用機器を含む各種の機械装置に採用することができる。一例として、直動装置１０は、電子部品装着機（実装機又はチップマウンタとも称される）において、装着ヘッドを移動させる機構（例えばＹＹロボット）に採用することができる。
【００１５】
図１〜図４に示すように、固定部２０は、本体であるベース部材２２と、ベース部材２２に固定された一対のガイドレール２４を備える。ベース部材２２は、一例ではあるが、概して板状の部材であり、金属材料で形成されている。一対のガイドレール２４は、第１ガイドレール２４ａと第２ガイドレール２４ｂとを含んでいる。第１ガイドレール２４ａと第２ガイドレール２４ｂは、互いに平行であって、それぞれ直線状に伸びている。一対のガイドレール２４は、一例であるが、それぞれ金属材料で形成されている。ここで、一対のガイドレール２４は、可動部３０を案内するガイドの一例である。可動部３０を案内するガイドは、レール状のものに限られず、例えば、直線状に伸びるガイドシャフトや、直線状に伸びるガイド溝であってもよい。
【００１６】
図１〜図４に示すように、可動部３０は、本体であるテーブル部材３２と、テーブル部材３２に固定された一対のスライダ３４を備える。テーブル部材３２は、一例ではあるが、概して板状の部材であり、金属材料で形成されている。図３に示すように、一対のスライダ３４は、第１スライダ３４ａと第２スライダ３４ｂとを含んでいる。第１スライダ３４ａは、第１ガイドレール２４ａとスライド可能に係合しており、第２スライダ３４ｂは、第２ガイドレール２４ｂとスライド可能に係合している。即ち、可動部３０は、一対のガイドレール２４によって支持されており、一対のガイドレール２４に案内されながら、固定部２０に対して直線移動することができる。
【００１７】
図１、図３、図４に示すように、直動装置１０は、リニアモータ２６を備えている。リニアモータ２６は、固定部２０に対して可動部３０を移動させるアクチュエータの一例である。リニアモータ２６の構成は特に限定されない。一例として、本実施例のリニアモータ２６は、固定子であるシャフト２６ａと、可動子であるキャリア２６ｂを備える。シャフト２６ａは、直動装置１０の固定部２０側に固定されており、キャリア２６ｂは、直動装置１０の可動部３０側に固定されている。図示省略するが、シャフト２６ａには複数のマグネットが一連に配列されており、キャリア２６ｂには可動コイルが設けられている。なお、可動部３０を移動させるアクチュエータは、リニアモータに限られず、例えば、ボールねじを用いたものや、タイミングベルトを用いたものでもよい。
【００１８】
直動装置１０は、一対の送受光部４０、５０を備えている。一対の送受光部４０、５０は、固定部２０側に固定された第１送受光部４０と、可動部３０側に固定された第２送受光部５０とを含んでいる。一対の送受光部４０、５０は、一対のガイドレール２４と平行な方向において、互いに対向するように配置されている。即ち、第１送受光部４０の光軸Ｌ１と、第２送受光部５０の光軸Ｌ２は、一対のガイドレール２４と平行な同一直線状に位置している。各々の送受光部４０、５０は、他方の送受光部５０、４０へ光信号を送信することができるとともに、他方の送受光部５０、４０からの光信号を受信することができる。
【００１９】
直動装置１０は、第１通信制御部４２と第２通信制御部５２を備えている。第１通信制御部４２は固定部２０側に配置されており、第２通信制御部５２は可動部３０側に配置されている。第１通信制御部４２は、第１送受光部４０と電気的に接続されており、第１送受光部４０を制御して、光信号の送受信を実行する。同様に、第２通信制御部５２は、第２送受光部５０と電気的に接続されており、第２送受光部５０を制御して、光信号の送受信を実行する。第１通信制御部４２と第２通信制御部５２には、それぞれ、送受信すべき情報を教示する電気機器が接続可能となっている。
【００２０】
図３に示すように、第２送受光部５０と第２通信制御部５２とを接続する配線５４は、テーブル部材３２に形成された貫通孔３８を通って配索されている。このような構造によると、当該配線５４の損傷等を防止することができる。同様の構成は、第１送受光部４０と第１通信制御部４２との間の接続にも採用することができる。
【００２１】
一対の送受光部４０、５０による光通信では、それらの光軸Ｌ１、Ｌ２が互いに一致しないと、通信品質が著しく低下する。この点に関して、直動装置１０では、固定部２０に対して可動部３０が移動と停止を繰り返すことから、慣性力に起因する撓みの影響を受けて、光軸Ｌ１、Ｌ２が互いにずれやすい。通信品質の低下を避けるためには、一対の送受光部４０、５０を光ファイバで接続することも考えられるが、固定部２０と可動部３０とを光ファイバで接続してしまうと、装置の構造が複雑になるとともに、光ファイバの損傷といった新たな問題が発生する。また、一対の送受光部４０、５０は互いに接近したり離間したりするので、一対の送受光部４０、５０の間に導光体を設けるようなことも難しい。
【００２２】
上記した問題を鑑み、図１、図３、図４に示すように、本実施例の直動装置１０では、一対の送受光部４０、５０の光軸Ｌ１、Ｌ２に沿って、光反射面６０が設けられている。光反射面６０は、一対の送受光部４０、５０の光軸Ｌ１、Ｌ２に面しながら、固定部２０の一対のガイドレール２４と平行に伸びている。このような構成によると、一対の送受光部４０、５０の光軸Ｌ１、Ｌ２が互いにずれたときでも、一方の送受光部４０、５０から送信された光信号が光反射面６０によって反射されるので、他方の送受光部５０、４０で受信される光信号の強度低下を抑制することができる。
【００２３】
光反射面６０は、光を反射し得る表面であれば、その具体的な構成は特に限定されない。例えば、光を反射し得る塗料（例えばメタリック塗料）を塗布して、光反射面６０を形成してもよい。あるいは、金属材料のめっきを施して、光反射面６０を形成してもよい。あるいは、光反射面６０を形成すべき母材の表面を平滑に仕上げることによって、母材の表面をそのまま光反射面６０とすることもできる。
【００２４】
図３、図４に示すように、固定部２０には、第１ガイドレール２４ａとリニアモータ２６との間に溝状部分２８が存在している。溝状部分２８は、一対のガイドレール２４と平行に伸びている。即ち、可動部３０の移動方向と平行に伸びている。このような溝状部分２８は、光通信の通信路として有効に活用することができる。即ち、本実施例の直動装置１０のように、一対の送受光部４０、５０の光軸Ｌ１、Ｌ２を、溝状部分２８の内部に位置させた上で、溝状部分２８の内面に光反射面６０が形成されている。このような構成によると、光反射面６０が、一対の送受光部４０、５０の光軸Ｌ１、Ｌ２に対して、複数の方向（ここでは三方向）から面するので、通信品質の低下を顕著に抑制することができる。また、固定部２０に予め存在する溝状部分２８を利用すれば、従来の構造に対して格別の設計変更を行うことなく、光反射面６０を容易に設けることができる。
【００２５】
本実施例の直動装置１０では、第１ガイドレール２４ａの表面に、光反射面６０が形成されている。可動部３０を案内する第１ガイドレール２４ａの表面は、平坦性や直線性に関して、精度よく仕上げられている。そのような第１ガイドレール２４ａの表面を利用することで、精度の高い光反射面６０を容易に実現することができる。なお、第１ガイドレール２４ａは金属材料で形成されており、その表面は本来より光沢を有している。そのことから、光反射性の被膜を形成することなく、第１ガイドレール２４ａの表面をそのまま光反射面６０としてもよい。同様に、リニアモータ２６の表面やベース部材２２についても、光反射性を有する表面であれば、それらをそのまま光反射面６０としてもよい。
【００２６】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【００２７】
例えば、図５、図６に変形例の直動装置１２を示す。この直動装置１２は、固定部２０に設けられた放熱部材７０を有している。放熱部材７０は、金属材料（ここではアルミニウム）で形成されており、複数の放熱フィン７２を有している。複数の放熱フィン７２は、一対のガイドレール２４と平行に伸びている。即ち、可動部３０の移動方向と平行に伸びている。その結果、隣接する放熱フィン７２の間には、一対のガイドレール２４と平行に伸びる溝状部分７４が形成されている。本変形例では、この溝状部分７４を、光通信の通信路として活用する。即ち、一対の送受光部４０、５０の光軸Ｌ１、Ｌ２を、当該溝状部分７４の内部に位置させた上で、溝状部分７４の内面７６を光反射面６０としている。なお、本変形例の光反射面７６は、放熱フィン７２の表面そのものであるが、放熱フィン７２の表面に光反射性を有する被膜を形成して、光反射面７６を形成してもよい。
【００２８】
上述した実施例及び変形例では、溝状部分２８、７４の内面に光反射面６０、７６を形成しているが、光反射面６０、７６は、光軸Ｌ１、Ｌ２を三方向から（即ち、１８０度以上の角度範囲で）取り囲むものに限られず、光軸Ｌ１、Ｌ２を二方向（即ち、９０度以上の角度範囲で）取り囲むものであってもよい。あるいは、光反射面６０、７６は、光軸Ｌ１、Ｌ２に一方向から面する一つの平面又は曲面であってもよいし、光軸Ｌ１、Ｌ２を挟んで互いに対向する二つの平面又は曲面であってもよい。
【００２９】
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００３０】
１０、１２：直動装置
２０：固定部
２４、２４ａ、２４ｂ：ガイドレール
２６：リニアモータ
２８：溝状部分
３０：可動部
３４、３４ａ、３４ｂ：スライダ
４０：第１送受光部
４２：第１通信制御部
５０：第２送受光部
５２：第２通信制御部
６０：光反射面
７０：放熱部材
７２：放熱フィン
７４：放熱フィンの溝状部分
７６：放熱フィンの光反射面
Ｌ１：光軸
Ｌ２：光軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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