(57)【要約】      （修正有）【課題】加圧ロッドが、機械装置の部品をより精密に圧入組立するか、加圧できるようにした機械式プレス装置を提供する。【解決手段】減速器３０を経たサーボモータ２０の回転速度を回転力に変換して、動力ギアの第１のギア４３を回転させることにより、第１ギア４３とかみ合うように結合された動力伝達ギア部の第２ギア５１が回転すると共に、ラックギア６０とかみ合うように結合された第３ギア５３が回転して、ラックギア６０を正確かつ精密に直線運動させる。【選択図】図３
2014018826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面に開口部(１１)が形成され、側面に貫通孔(１２)が形成されている中空状の筐体(１０)と、
前記筐体(１０)の外部に配設されたサーボモータ(２０)と、
前記サーボモータ(２０)と前記筐体(１０)との間に配設されて前記サーボモータ(２０)の回転速度を減速させる減速器(３０)と、
前記筐体(１０)の貫通孔(１２)を通じて前記減速器(３０)に軸連結され、第１のギア(４３)が形成されている動力ギア部(４０)と、
前記動力ギア部(４０)の第１のギア(４３)とかみ合って直線運動をするラックギア(６０)と、
前記ラックギア(６０)の一端に結合されて作業対象物を加圧する加圧ロッド(７０)と、
から構成される機械式プレス装置であって、
前記動力ギア部(４０)と前記ラックギア(６０)との間に、動力伝達ギア部(５０、５０’)が形成され、
動力伝達ギア部(５０、５０’)には、前記第１のギア(４３)にかみ合って同時に回転する第２ギア(５１、５１’)が形成され、
前記第２ギア(５１、５１’)の一側面には、前記第２ギア(５１、５１’)と軸結合される、前記第２ギア(５１、５１’)の径より小さな第３ギア(５３、５３’）が延在突出して形成され、
前記第３ギア(５３、５３’）が、前記筐体(１０)の開口部(１１)を通じてラックギア(６０)とかみ合って同時に回転する
ことを特徴とする機械式プレス装置。
【請求項２】
前記動力伝達ギア部(５０、５０’)は、回転動力を分担して伝達するように、動力ギア部(４０)に結合されていることを特徴とする請求項１に記載の機械式プレス装置。
【請求項３】
前記動力伝達ギア部(５０、５０’)の第３ギア(５３、５３’）と前記ラックギア(６０)との間に、前記第３ギア(５３、５３’）の回転動力を前記ラックギア(６０)に分担して伝達する複数のピニオンギア(８０)が所定の間隔で離隔して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の機械式プレス装置。
【請求項４】
前記第３ギア(５３、５３’）とかみ合って前記ラックギア(６０)と同一の方向に直線運動するラックギア(６０а)が、前記ラックギア(６０)と対向して設けられていることを特徴とする請求項３に記載の機械式プレス装置。
【請求項５】
（ａ）底面および天面に開口部(１１)が形成され、側面に貫通孔(１２)が形成されている中空状の筐体(１０)と、
（ｂ）前記筐体(１０)の外部に配設されたサーボモータ(２０)と、
（ｃ）前記サーボモータ(２０)と前記筐体(１０)との間に配設されて前記サーボモータ(２０)の回転速度を減速させる減速器(３０)と、
（ｄ）前記筐体(１０)の貫通孔(１２)を通じて前記減速器(３０)に軸連結され、第１のギア(４３)が形成されている動力ギア部(４０)と、
（ｅ）前記動力ギア部(４０)の第１のギア(４３)とかみ合って直線運動をするラックギア(６０)と、
（ｆ）前記ラックギア(６０)の一端に結合されて作業対象物を加圧する加圧ロッド(７０)と、
（ｇ）前記動力ギア部(４０)とラックギア(６０)との間に形成された動力伝達ギア部(５０、５０’)であって、
（ｉ）前記第１のギア(４３)にかみ合って同時に回転する第２ギア(５１、５１’)、および、
（ｉｉ）前記第２ギア(５１、５１’)の一側面に前記第２ギア(５１、５１’)の径より小さく形成されてラックギア(６０)と前記筐体(１０)の開口部(１１)の一方を通じてかみ合って同時に回転する第３ギア(５３、５３’）、
を有する動力伝達ギア部(５０、５０’)と、
（ｈ）前記ラックギア(６０)と対応して設けられて前記動力伝達ギア部(５０、５０’)の第３ギア(５３、５３’）にかみ合って前記ラックギア(６０)と反対方向に作動するラックギア(６０ｂ)と、
（ｉ）前記ラックギア(６０ｂ)の一端に結合されて前記加圧ロッド(７０)と反対方向に作動する加圧ロッド(７０а)と、を含む
ことを特徴とする機械式プレス装置。
【請求項６】
前記動力伝達ギア部(５０、５０’)の第３ギア(５３、５３’）と前記ラックギア(６０、６０ｂ)との間に、前記第３ギア(５３、５３’）の回転動力を前記ラックギア(６０、６０ｂ)に伝達する複数のピニオンギア(８０)が所定の間隔で離隔して配置されていることを特徴とする請求項５に記載の機械式プレス装置。
【請求項７】
前記ラックギア(６０ｂ)の一端に結合され、前記加圧ロッド(７０)と同一軸上で直線運動して、前記加圧ロッド(７０)とかみ合う加圧ロッド(７０ｂ)が形成されてとすることを特徴とする請求項５又は６に記載の機械式プレス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械式プレス装置に関し、より詳しくは、サーボモータの回転力を、多重ギアからなる動力伝達ギア部を介して、複数のピニオンギアに分担し、同時にラックギアに伝達することにより、加圧ロッドと一体のラックギアが正確かつ精密な直線運動に変換作動するようにして、機械装置の部品をより精密に加工するか、圧入組立作業を行う機械式プレス装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、作業対象物に圧力を加えて、塑性変形させて、曲げ、剪断、断面収縮などの加工をするか、機械装置の部品を圧入組立するプレス装置は、作業対象や作業方法により、様々な種類のプレス装置が選択的に使用される。
【０００３】
このようなプレス装置は、駆動方式により、機械式プレス装置と、油圧式プレス装置とに大別される。
【０００４】
機械式プレス装置は、回転運動を直線運動に変換させる直線駆動装置を利用したものであって、動力変換方式により、カム方式、クランク方式及び、ねじを用いたボールスクリュー方式に区分される。
【０００５】
また、油圧式プレス装置は、油圧ポンプ、油圧シリンダ、これらを連結する油圧配管、及び様々な種類の制御バルブを使用するものである。
【０００６】
従来の技術として、図１は、クランク機構を用いて、作業対象物に圧力を加える機械式プレス装置(大韓民国特許登録第10-01605344号)を示す実施形態である。
【０００７】
前記クランク機構を用いた機械式プレス装置は、フレーム１と、前記フレーム１上に配設されたモータ２と、前記モータ２と連結され、回転力を伝達するベルト３と、前記ベルト３を囲むように結合されて回転するフライホイール４と、一端が前記フライホイール４の中心部に連結され、外周面が前記フレーム１の側面を貫通するように結合されるクランク軸５と、前記フレーム１の両側面に結合されたクランク軸５を連結するクランクピン５аと、前記クランクピン５аに結合されて回転昇降する連結ロッド６と、前記連結ロッド６の下に結合されてスライドするスライダー７と、前記スライダー７の下部に作業対象物(図示せず)が乗せられる下部ダイ８とから構成される。
【０００８】
前記のように構成される機械式プレス装置は、前記モータ２の回転力が、前記ベルト３を介して前記フライホイール４に伝達され、前記フライホイール４の回転力が前記クランク軸５に伝達されながら、前記連結ロッド６が回転昇降移動され、前記連結ロッド６の昇降移動で前記スライダー７が鉛直方向に往復運動をするようになると、前記スライダー７の下の下部ダイ８の作業対象物が、前記スライダー７の底面に形成された上部ダイ７аにより加圧されて加工作業が行われるようになる。
【０００９】
ところが、前記のように、モータ２の回転力がクランク軸５を介して連結ロッド６が回転昇降移動することにより、スライダー７が鉛直方向に往復運動しながら、作業対象物を加圧する構造においては、クランク軸５を連結するクランクピン５аに結合された連結ロッド６の昇降移動範囲が決まっているため、様々な作業対象物に互いに異なる加圧力を供することができず、また、連結ロッド６が回転昇降移動されて、作業対象物の正確な位置に加圧力を供することができなく、様々な部品の結合を必要とし、製作コストに多大な負担がある。
【００１０】
また、機械式プレス装置としてボルスクリュー方式は、直線運動幅を所望する分だけ延長可能なメリットがあるが、回転運動を直線運動に変換する過程で伴われる加圧ロッドの回転現象を防止するための装置が必ず必要であり、よって、部品数が増加し、コストが多くかかる問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、前記のような問題点を解決するためのものであって、ボルスクリュー駆動による加圧ロッドの回転防止のための部品などを使用しないことにより、全体の部品数を減らしながらも、精密かつ正確な直線加圧力が発生するようにしたもので、減速器で調節されたサーボモータの回転力を直線運動に変換するラックとピニオンギアを用いて、加圧ロッドを正確かつ精密に直線運動加圧力を発生させることで、加圧ロッドが、機械装置の部品をより精密に圧入組立するか、加圧できるようにした機械式プレス装置を提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述したような目的を達成するための本発明による機械式プレス装置は、中空状で、一面に開口部が形成されており、側面に貫通孔が形成されている筐体と、前記筐体の外部に配設されたサーボモータと、前記サーボモータと前記筐体との間に配設され、前記サーボモータの回転速度を減速させる減速器と、前記筐体の貫通孔を通じて前記減速器に軸連結され、第１のギアが形成されている動力ギア部と、前記動力ギア部の第１のギアとかみ合うラックギアと、前記ラックギアの一端に結合され、作業対象物を加圧する加圧ロッドとから構成される機械式プレス装置であって、前記動力ギア部とラックギアとの間には、前記第１のギアに同時にかみ合って回転する第２ギアが形成されており、前記第２ギアの一側面に前記第２ギアの径より小さな第３ギアが延在突出形成され、前記第２ギアと軸結合される動力伝達ギア部が形成されており、前記第３ギアは、前記筐体の開口部を通じて、直線運動をするラックギアと同時にかみ合って回転することを特徴とする。
【００１３】
本発明による機械式プレス装置において、前記動力伝達ギア部は、回転動力を分担して伝達するように、動力ギア部の、たとえば両端に結合されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明による機械式プレス装置において、前記動力伝達ギア部の第３ギアと前記ラックギアとの間には、所定の間隔で離隔して配置され、前記第３ギアの回転動力を分担して、前記ラックギアに伝達する複数のピニオンギアが、更に備えられていることを特徴とする。
【００１５】
本発明による機械式プレス装置において、前記ラックギアと対向して設けられ、前記第３ギアとかみ合って前記ラックギアと同一の方向に直線運動するラックギアを、更に備えていることを特徴とする。
【００１６】
上述したような目的を達成するための本発明による機械式プレス装置は、中空状で、両面に開口部が形成されており、側面に貫通孔が形成されている筐体と、前記筐体の外部に配設されたサーボモータと、前記サーボモータと前記筐体との間に配設され、前記サーボモータの回転速度を減速させる減速器と、前記筐体の貫通孔を通じて前記減速器に軸連結され、第１のギアが形成されている動力ギア部と、前記動力ギア部の第１のギアとかみ合うラックギアと、前記ラックギアの一端に結合され、作業対象物を加圧する加圧ロッドとから構成される機械式プレス装置であって、前記動力ギア部とラックギアとの間には、前記第１のギアに同時にかみ合って回転する第２ギアが形成されており、前記第２ギアの一側面に前記第２ギアの径より小さく形成され、前記筐体の開口部を通じて、直線運動をするラックギアとかみ合って同時に回転する第３ギアが形成された動力伝達ギア部と、前記ラックギアと対応して設けられ、前記動力伝達ギア部の第３ギアにかみ合って前記ラックギアと反対方向に作動するラックギアと、前記ラックギアの一端に結合され、前記加圧ロッドと反対方向に作動する加圧ロッドとから構成されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明による機械式プレス装置において、前記動力伝達ギア部の第３ギアと前記ラックギアとの間には、所定の間隔で離隔して配置され、前記第３ギアの回転動力を分担して、前記ラックギアに伝達する複数のピニオンギアが、更に備えられていることを特徴とする。
【００１８】
本発明による機械式プレス装置において、前記ラックギアの一端に結合され、前記加圧ロッドと同一軸上で直線運動して、前記加圧ロッドとかみ合う加圧ロッドが形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
上述したような本発明による機械式プレス装置は、ボルスクリュー方式の加圧ロッド回転防止手段のような部品を使用することなく、回転運動を直線運動に変換することができ、また、様々な作業対象物に互いに異なる加圧力を供することができ、正確かつ精密に直線運動が行われて、作業対象物の正確な位置に加圧力を供することができ、少量の部品からなっているため、生産コストを節減できるというメリットがある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、従来技術による機械式プレス装置を示す概略側面図である。
【図２】図２は、本発明による機械式プレス装置を示す斜視図である。
【図３】図３は、本発明の第１実施形態による機械式プレス装置の分解斜視図である。
【図４ａ】図４аは、図３の作動状態図である。
【図４ｂ】図４ｂは、図３の作動状態図である。
【図５】図５は、本発明による機械式プレス装置の第２の実施形態を示す分解斜視図である。
【図６ａ】図６аは、図５の作動状態図である。
【図６ｂ】図６ｂは、図５の作動状態図である。
【図７】図７は、図５の他の状態を示す斜視図である。
【図８】図８は、本発明による機械式プレス装置の第３の実施形態を示す図である。
【図９】図９は、図８の他の状態を示す図である。
【図１０】図１０は、図９の他の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を、添付の図面を参照して更に詳しく説明する。
【００２２】
(実施形態１)
図２は、本発明による機械式プレス装置を示す斜視図であり、図３は、本発明の第１実施形態による機械式プレス装置の分解斜視図であり、図４а及び図４ｂは、図３の作動状態図である。
【００２３】
本発明は、作業対象物に圧力を加えて、塑性変形、剪断、断面収縮などの加工をするか、機械装置の部品を圧入組立するように、ラックとピニオンギアにより、回転運動を直線運動に変換する機械式プレス装置である。
【００２４】
機械式プレス装置は、中空状で、一面に開口部１１が形成されており、側面に貫通孔１２が形成されている筐体１０と、前記筐体１０の外部に配設されているサーボモータ２０と、前記サーボモータ２０と前記筐体１０との間に配設され、前記サーボモータ２０の回転速度を減速させる減速器３０と、前記筐体１０の貫通孔１２を通じて前記減速器３０に軸連結され、第１のギア４３を形成している動力ギア部４０と、前記動力ギア部４０の第１のギア４３とかみ合うラックギア６０と、前記ラックギア６０の一端に結合され、作業対象物を加圧する加圧ロッド７０とから構成される。
【００２５】
前記筐体１０は、ロボット腕１００の一側面に固定され、内部に前記サーボモータ２０の回転運動を直線運動に変換する多数の部品を備え、本発明では、前記筐体１０が前記ロボット腕１００に結合された状態を示しているが、ユーザの必要により、様々な機械装置の一部分に結合して使用することができる。
【００２６】
前記筐体１０は、軸受溝１３にベアリングＢを結合して、前記動力伝達ギア部５０、５０'の第３ギア５３、５３'が前記ベアリングＢに支持された状態で、回転することが望ましい。
【００２７】
前記サーボモータ２０は、サーボドライバＤから、電源線ＰＬを通じて、外部の電源を供給されて回転する。
【００２８】
前記サーボモータ２０は、早い応答と広い速度制御の範囲を有する電気式サーボモータを使用するのが望ましく、電源の種類により、ユーザが、直流サーボモータと交流サーボモータを任意に選択して使用することができる。
【００２９】
前記減速器３０は、前記サーボモータ２０の回転速度を減速して回転力を増大させ、前記動力ギア部４０の第１のギア４３に回転力を伝達する。
【００３０】
前記減速器３０は、外周面に形成されたキー３２が、前記動力ギア部４０のキー溝４２に差し込まれて固定した状態で回転するのが望ましい。
【００３１】
前記動力ギア部４０は、前記第１のギア４３が、前記動力伝達ギア部５０、５０'の第２のギア５１、５１'と噛み合って回転力を伝達する。
【００３２】
前記第１のギア４３と前記第２ギア５１、５１'の圧力角は、２０度に形成するのが一般的であるが、回転力を正確に伝達できる形状であれば、どの形態でも構わない。
【００３３】
前記動力ギア部４０と噛み合う前記動力伝達ギア部５０、５０'の第２ギア５１、５１'は一対をなすように、前記動力ギア部４０の、たとえば両端に結合される。
【００３４】
前記動力伝達ギア部５０、５０'は、前記第１のギア４３に同時にかみ合って回転する第２ギア５１、５１'が形成されており、前記第２ギア５１、５１'の一側面に、前記第２ギア５１、５１'の径より小さい第３ギア５３、５３'が延長突設して、前記動力ギア部４０とラックギア６０との間に配設される。
【００３５】
前記第３ギア５３、５３'は、前記筐体１０の開口部１１を通じて直線運動をするラックギア６０と同時にかみ合って回転する。
【００３６】
前記第３ギア５３、５３'は、ラックギア６０に直接かみ合って、回転運動を直線に変換させるピニオンギアと同様な役目を果たす。
【００３７】
前記第３ギア５３の端は、前記筐体１０のカバーの軸受溝１３に配設されたベアリングＢに差し込まれて結合されるのが望ましい。
【００３８】
前記動力伝達ギア部５０、５０'は、回転動力を分担して伝達するように、動力ギア部４０に結合される。
【００３９】
前記動力伝達ギア部５０、５０'の第３ギア５３、５３'と前記ラックギア６０ との間には、所定の間隔で離隔して配置され、前記第３ギア５３、５３'の回転動力を分担して、前記ラックギア６０に伝達する複数のピニオンギア８０が、更に備えられる。
【００４０】
前記ラックギア６０は、直線運動の際、スライド移動をガイドするガイド部材６１を、前記筐体１０の内部に備えることができる。
【００４１】
前記ラックギア６０と対向して設けられ、前記第３ギア５３、５３'とかみ合って、前記ラックギア６０と同じ方向に直線運動するラックギア６０аを、更に備えることができる。
【００４２】
前記のように構成される本発明の第１実施形態による機械式プレス装置は、次のように作動する。
【００４３】
まず、ロボット腕１００の一側面に固定された筐体１０の外部に、サーボモータ２０が配設され、前記サーボモータ２０と前記筐体１０との間に減速器３０が配設され、前記減速器３０に、前記筐体１０の貫通孔１２を通じて挿入された前記動力ギア部４０が軸連結される。
【００４４】
また、前記第１のギア４３が、前記動力伝達ギア部５０、５０'の第２ギア５１、５１'と噛み合うように結合され、前記第２ギア５１、５１'の他端に形成された第３ギア５３、５３'がラックギア６０とかみ合うように結合された状態で、前記サーボモータ２０が、サーボドライバＤから電源を供給されて回転すると、前記サーボモータ２０の回転速度が前記減速器３０で減速された状態で、前記動力ギア部４０に伝達される。
【００４５】
前記第１のギア４３の回転力は、前記動力伝達ギア部５０、５０'の第２ギア５１、５１'に伝達され、前記第２ギア５１、５１'が回転することにより、前記第３ギア５３、５３'が前記第２ギア５１、５１'と同一の方向に回転しながら、ピニオンギアの役目として、前記ラックギア６０を直線方向に移動させて、前記ラックギア６０の一端に結合されている加圧ロッド７０が作業対象物を加圧することになる。
【００４６】
この時、前記サーボモータ２０と減速器３０の回転方向が時計方向に回転すると、前記動力ギア部４０の第１のギア４３が時計方向に回転する。
【００４７】
したがって、前記第１のギア４３にかみ合うように結合された前記動力伝達ギア部５０、５０'の第２ギア５１、５１'が、反時計方向に回転するとともに、前記第３ギア５３、５３'が反時計方向に回転しながら、前記ラックギア６０を、前記筐体１０の開口部１１を通じて、下側方向に直線移動させる。
【００４８】
これに対して、前記サーボモータ２０を反時計方向に回転させると、前記した回転方向の逆に回転して、前記ラックギア６０が上側方向に直線移動される。
【００４９】
一方、前記筐体１０は、ロボット腕１００の一側面に結合されているが、ユーザの選択により、機械装置の様々な部分に固定して使用することができる。
【００５０】
また、前記筐体１０の側面に形成された複数の軸受溝１３には、ベアリングＢを結合した状態で、前記動力伝達ギア部５０、５０'と前記第３ギア５３、５３'との一端が、前記ベアリングＢに支持されることにより、前記第３ギア５３、５３'の両端が支持されて回転する。
【００５１】
一方、前記サーボモータ２０は、サーボドライバＤから、電源線ＰＬを通じて外部の電源を供給されて回転し、前記減速器３０を介して、前記動力ギア部４０に回転力を伝達することになる。
【００５２】
また、前記サーボモータ２０は、早い応答性と広い速度制御の範囲を有する電気式サーボモータを使用するのが望ましく、電源の種類により、ユーザが直流サーボモータと交流サーボモータを任意に選択して使用することができる。
【００５３】
前記減速器３０は、前記サーボモータ２０の回転速度を減速させて、前記動力ギア部４０に伝達し、前記サーボモータ２０の回転速度が減速することにより、前記動力ギア部４０の第１のギア４３で発生される回転力が上昇して、作業対象物を加圧する加圧力を上昇することができる。
【００５４】
また、前記動力ギア部４０は、前記第１のギア４３が、前記第２ギア５１、５１'の径より小さく形成され、前記第２ギア５１、５１'が前記第１のギア４３に結合するようにし、前記動力伝達部５０、５０'の第３ギア５３、５３'が、ラックギア６０の両方で二重に回転力を伝達するようにすることで、全体として、回転力伝達の荷重を分担するようにして、耐久性を増加させる。
【００５５】
すなわち、本発明は、加圧ロッド７０の加圧反力を、２以上の第３ギア５３、５３'が分担するようにすることで、各部品の耐久性が向上するようにし、小さなギアでも大きい推力の発生が可能な機械式プレスの設計製作が可能である。
【００５６】
(実施形態２)
図５は、本発明による機械式プレス装置の第２実施形態を示す分解斜視図であり、図６а〜図６ｂは、本発明による機械式プレス装置の作動状態を示す斜視図であり、図７は、図５の他の状態を示す斜視図である。
【００５７】
以下の説明において、第１実施形態と同一の構成に対しては、同じ符号を付し、これに関する詳細な説明は省略する。
【００５８】
動力伝達ギア部５０、５０'の第３ギア５３、５３'と前記ラックギア６０との間には、所定の間隔で離隔して配置され、前記第３ギア５３、５３'の回転動力を分担して、前記ラックギア６０に伝達する複数のピニオンギア８０を、更に備えることができる。
【００５９】
前記した回転力の分散による大容量の回転力伝達、及び耐久性増大の効果を極大化するために、前記ラックギア６０は、前記ピニオンギア８０とかみ合って直線運動をするラックギア６０と対向するように、前記第３ギア５３にかみ合って直線運動をするラックギア６０аを、更に備える。
【００６０】
前記ラックギア６０、６０аは、直線運動の際、スライド移動をガイドするガイド部材６１を、前記筐体１０の内部に備えることが出来る。
【００６１】
前記ピニオンギア８０は、前記動力伝達ギア部５０の第３ギア５３と前記ラックギア６０との間に結合され、所定の間隔で離隔して配置され、一端が前記筐体１０に備えられたベアリングＢに挟み込まれて結合され、他端が前記筐体カバー１０'に備えられたベアリングＢに挟み込まれて結合される。
【００６２】
前記ラックギア６０аに動力を伝達する第３ギア５３と、ラックギア６０に動力を伝達するピニオンギア８０とは、同一規格で形成しなければならない。
【００６３】
本発明による機械式プレス装置の第２実施形態は、次のように作動する。
【００６４】
前記ピニオンギア８０とかみ合って直線運動をするラックギア６０と対向して、前記第３ギア５３にかみ合うラックギア６０аを更に備えた状態で、前記第３ギア５３を回転させると、前記第３ギア５３にかみ合った前記ラックギア６０аと、前記ピニオンギア８０にかみ合った前記ラックギア６０とが、同一の方向に直線運動して、前記加圧ロッド７０が作業対象物に更に大きい圧力を加えることができるようになる。
【００６５】
この時、前記第３ギア５３の回転方向が反時計方向に回転すると、前記第３ギア５３にかみ合った前記ピニオンギア８０が時計方向に回転して、前記ラックギア６０を、前記筐体１０の開口部１１を通じて外部にスライド移動させ、前記第３ギア５３にかみ合った前記ラックギア６０аも、前記ラックギア６０と同一の方向にスライド移動して、前記加圧ロッド７０で作業対象物を加圧するようになる。
【００６６】
従って、前記動力伝達ギア部５０の第３ギア５３から伝達された回転力は、複数の前記ピニオンギア８０に伝達され、この回転力は、前記ラックギア６０を直線運動に変換させ、複数の前記第３ギア５３の回転力は、前記ラックギア６０аにそのまま伝達されて直線運動させることで、前記ラックギア６０、６０аに結合された加圧ロッド７０が、作業対象物を押圧する加圧力が上昇する。
【００６７】
(実施形態３)
図８は、本発明による機械式プレス装置の第３実施形態を示す図であり、図９は、図８の他の状態を示す図であり、図１０は、図９の他の状態を示す図である。
【００６８】
以下の説明において、第１実施形態と同一の構成に対しては、同じ参照符号を付し、これに関する詳細な省略する。
【００６９】
機械式プレス装置は、中空型で、両面に開口部１１が形成されており、側面に貫通孔１２が形成されている筐体１０と、前記筐体１０の外部に配設され、回転動力を伝達するサーボモータ２０と、前記サーボモータ２０と前記筐体１０との間に配設され、前記サーボモータ２０の回転速度を減速させる減速器３０と、前記筐体１０の貫通孔１２を通じて、前記減速器３０に軸連結され、他端に回転作動される第１のギア４３が形成されている動力ギア部４０と、前記動力ギア部４０の第１のギア４３とかみ合うラックギア６０と、前記ラックギア６０の一端に結合されて作業対象物を加圧する加圧ロッド７０とから構成される。
【００７０】
前記動力伝達ギア部５０、５０'は、前記第１のギア４３に同時にかみ合って回転する第２ギア５１、５１'が形成されており、前記第２ギア５１、５１'の一側面に、前記第２ギア５１、５１'の直より小さく形成され、前記筐体１０の開口部１１を通じて直線運動をするラックギア６０とかみ合って同時に回転する第３ギア５３、５３'が形成され、前記動力ギア部４０とラックギア６０との間に配設される。
【００７１】
前記動力伝達ギア部５０、５０'の第３ギア５３、５３'と、前記ラックギア６０、６０ｂとの間には、所定の間隔で離隔して配置され、前記第３ギア５３、５３'の回転動力を分担して、前記ラックギア６０、６０ｂに伝達する複数のピニオンギア８０とが配設される。
【００７２】
ラックギア６０ｂは、前記ラックギア６０と対応して設けられ、前記動力伝達ギア部５０、５０'の第３ギア５３、５３'にかみ合って、前記ラックギア６０と反対方向に作動する。
【００７３】
加圧ロッド７０аは、前記ラックギア６０ｂの一端に結合され、前記加圧ロッド７０と反対方向に作動する。
【００７４】
加圧ロッド７０ｂは、前記ラックギア６０ｂの一端に結合され、前記加圧ロッド７０と同一軸上で直線運動して、前記加圧ロッド７０とかみ合う。
【００７５】
前記のように構成される本発明の第３実施形態による機械式プレス装置は、次のように作動する。
【００７６】
前記第１のギア４３が前記動力伝達ギア部５０、５０'の第２ギア５１、５１'とかみ合うように結合され、前記第２ギア５１、５１'の他端に形成された第３ギア５３、５３'に前記ラックギア６０、６０ｂがかみ合うように結合された状態で、前記サーボモータ２０のサーボドライバＤから電源を供給されて回転すると、前記サーボモータ２０の回転速度が、前記減速器３０で減速された状態で、前記動力ギア部４０に伝達される。
【００７７】
この時、前記第１のギア４３の回転力は、前記動力伝達ギア部５０、５０'の第２ギア５１、５１'に伝達され、前記第２ギア５１、５１'が回転することにより、前記第３ギア５３、５３'が、前記第２ギア５１、５１'と同一の方向に回転しながら、前記ラックギア６０、６０ｂを直線方向に移動させて、前記ラックギア６０、６０ｂの一端に結合されている加圧ロッド７０、７０аが、互いに異なる作業対象物を加圧するようになる。
【００７８】
この時、前記サーボモータ２０と減速器３０との回転方向が時計方向に回転すると、前記動力ギア部４０の第１のギア４３が時計方向に回転する。
【００７９】
したがって、前記第１のギア４３にかみ合うように結合された前記動力伝達ギア部５０、５０'の第２ギア５１、５１'が反時計方向に回転するとともに、前記第３ギア５３、５３'が反時計方向に回転しながら、前記ラックギア６０、６０ｂを、前記筐体１０の開口部１１を通じて、下側方向に直線移動させる。
【００８０】
これに対して、前記サーボモータ２０を反時計方向に回転させると、前記した回転方向の逆に回転して、前記ラックギア６０が上側方向に直線移動する。
【００８１】
一方、前記筐体１０は、ロボット腕１００の一側面に形成されているが、ユーザの選択により、機械装置の様々な部分に固定して使用することができる。
【００８２】
また、前記筐体１０の側面に形成された複数の軸受溝１３には、ベアリングＢを結合した状態で、前記動力伝達ギア部５０、５０'と前記第３ギア５３、５３'の一端が、前記ベアリングＢに支持されることで、前記第３ギア５３、５３'の両端が支持されて回転する。
【００８３】
一方、前記サーボモータ２０は、サーボドライバＤから、電源線ＰＬを通じて、外部の電源を供給されて回転し、前記減速器３０を介して、前記動力ギア部４０に回転力を伝達するようになる。
【００８４】
また、前記サーボモータ２０は、早い応答性と広い速度制御の範囲を有する電気式サーボモータを使用することが望ましく、電源の種類により、ユーザが、直流サーボモータと交流サーボモータを任意に選択して使用することができる。
【００８５】
前記減速器３０は、前記サーボモータ２０の回転速度を減速させて、前記動力ギア部４０に伝達し、前記サーボモータ２０の回転速度が減速することにより、前記動力ギア部４０の第１のギア４３で発生される回転力が上昇して、作業対象物を加圧する加圧力を上昇することができる。
【００８６】
また、前記動力ギア部４０は、前記第１のギア４３が、前記第２ギア５１、５１'の径より小さく形成され、前記第２ギア５１、５１'が前記第１のギア４３の、たとえば両端に結合するようにし、前記動力伝達部５０、５０'の第３ギア５３、５３'がラックギア６０、６０ｂの両方で二重に回転力を伝達するようにすることで、全体として、回転力伝達の荷重を分担するようにして、耐久性を増加させる。
【００８７】
すなわち、本発明は、加圧ロッド７０、７０аの加圧反力を、少なくとも、２以上の第３ギア５３、５３'が分担し、前記第３ギア５３、５３'から伝達された回転力を、前記ラックギア６０、６０ｂに伝達して、加圧反力を分散させることで、各部品の耐久性が向上するようにし、互いに異なる対象物を、加圧ロッド７０、７０аで加圧することで、少ない数のギアを用いて、大きい推力の発生が可能な機械式プレス装置を設計することができる。
【００８８】
また、加圧力を増加するため、図９及び図１０に示しているように、前記一対のラックギア６０、６０ｂの間に同時に結合され、加圧反力を分担するピニオンギア８０は、前記サーボモータ２０の回転動力を分担して同時に伝達するようにする同一の規格を有する複数のギアからなることができる。
【００８９】
本発明の実施形態のように、動力伝達ギア部５０、５０'のギアを両方向に結合させ、前記した回転力を複数のピニオンギア８０に均等に分散して分担することで、大容量の回転力伝達、及び耐久性増大の効果を極大化することができる。
【００９０】
この時、前記サーボモータ２０と減速器３０の回転方向が時計方向に回転すると、前記動力ギア部４０の第１のギア４３が時計方向に回転する。
【００９１】
したがって、前記第１のギア４３にかみ合うように結合された前記動力伝達ギア部５０、５０'の第２ギア５１、５１'が反時計方向に回転するとともに、前記第３ギア５３、５３'が反時計方向に回転しながら、前記ピニオンギア８０を時計方向に回転させることで、前記ラックギア６０、６０ｂが、前記ピニオンギア８０により、前記筐体１０の開口部１１を通じて、上側方向に直線移動される。
【００９２】
これに対して、前記サーボモータ２０を反時計方向に回転させると、前記した回転方向の逆に回転して、前記ラックギア６０が下側方向に直線移動される。
【００９３】
この時、前記ラックギア６０、６０ｂは、１つの装置により、それぞれ反対方向に作用する加圧ロッド７０、７０аにより、両側方向の物体に同一圧力の加圧力を作用するようにする。
【００９４】
したがって、１つの物品を両側にも同時に加圧して作業を行えるようにすることで、作業の能率を向上することができる。
【００９５】
一方、回転動力が直線動力に切り換えられる一対のラックギア６０、６０ｂには、相互同一軸上で反対方向に力を加えるようにする一対の加圧ロッド７０、7０ｂを結合して、作業台なしにも、作業対象物の両側面を前記加圧ロッド７０、7０ｂが加圧して、作業を容易にすることができる。
【００９６】
前記のような本発明による実施形態は、ボルスクリューを用いた直線駆動装置とは異なり、別の回転防止手段が不要であり、正確かつ精密に直線運動が行われ、様々な作業対象物に加圧力を加えることができる。
【００９７】
また、少ない数の部品からなっており、製作が容易であり、生産コストを節減することができ、小型化が可能である。
【００９８】
以上で説明した本発明による機械式プレス装置は、前記した実施形態に限るものではなく、以下の特許請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することなく、本発明が属する分野で通常の知識を有する者であれば、誰でも多様に変更して実施可能な範囲まで本発明の技術的精神があると言える。
【符号の説明】
【００９９】
１０                     筐体
１１                     開口部
１２                     貫通孔
１３                     軸受溝
２０                     サーボモータ
３０                     減速器
３２                     キー
４０                     動力ギア部
４２                     キー溝
４３                     第１のギア
５０                     動力伝達ギア部
５１                     第２ギア
５３                     第３ギア
６０、６０а、６０ｂ ラックギア
６１                     ガイド部材
７０、７０а、７０ｂ 加圧ロッド
８０                     ピニオンギア
１００           ロボット腕
Ｂ                       ベアリング
ＰＬ                     電源線
Ｄ                       サーボドライバ
【図１】
2014018826.tif 000003
【図２】
2014018826.tif 000004
【図３】
2014018826.tif 000005
【図４ａ】
2014018826.tif 000006
【図４ｂ】
2014018826.tif 000007
【図５】
2014018826.tif 000008
【図６ａ】
2014018826.tif 000009
【図６ｂ】
2014018826.tif 000010
【図７】
2014018826.tif 000011
【図８】
2014018826.tif 000012
【図９】
2014018826.tif 000013
【図１０】
2014018826.tif 000014