(57)【要約】      （修正有）【課題】作業時間、コスト、及び生産キャパシティを維持できるように、装置を分解しなくても、オフセット予圧値を自動的に調整可能であるリニアモーションシステムを提供する。【解決手段】リニアモーションシステム１は、ガイド部１１と、移動部と、複数の転動体１３ａ、１３ｂと、制御器と、予圧センサ１６と、予圧調整モジュールとを備える。移動部はガイド部に摺設され、且つガイド部とともに循環経路を構成し、複数の転動体は循環経路に収容される。予圧センサは移動部に設けられ、複数の転動体が移動部に対して生じる予圧値を検出して、検出信号を制御器に出力転送する。予圧調整モジュールは移動部に設けられる予圧駆動器と調整アセンブリとを有する。制御器は検出信号により、予圧駆動器が調整アセンブリを調整するように制御し、予圧値をプリセット値に調整する。【選択図】図３Ａ
0003231723.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ガイド部と、
前記ガイド部に摺設され、且つ前記ガイド部とともに少なくとも一つの循環経路を構成する移動部と、
少なくとも一つの前記循環経路に収容される複数の転動体と、
制御器と、
前記移動部に設けられ、且つ前記複数の転動体が前記移動部に対して生じる予圧値を検出して、検出信号を制御器に出力転送する予圧センサと、
前記移動部にそれぞれ設けられる予圧駆動器と調整アセンブリとを有する予圧調整モジュールと、を備え、
前記ガイド部が前記移動部に対して運動したとき、前記移動部は前記ガイド部に対して直線移動し、
前記制御器は前記検出信号により、前記予圧駆動器が前記調整アセンブリを調整するように制御し、前記予圧値をプリセット値に調整することを特徴とするリニアモーションシステム。
【請求項２】
前記移動部は、少なくとも一つのナット、少なくとも一つのナットと移載台本体、又は移動ブロックを含む、請求項１に記載のリニアモーションシステム。
【請求項３】
前記移動部は、通し穴を有する移載台本体と、前記通し穴にそれぞれ設けられる二つのナットとを含む、請求項１に記載のリニアモーションシステム。
【請求項４】
前記予圧センサは、前記二つのナットのうちの少なくとも一つのナット又は前記移載台本体に設けられ、且つ前記制御器と電気的に接続される、請求項３に記載のリニアモーションシステム。
【請求項５】
前記予圧駆動器は、前記移載台本体に設けられ、且つ前記制御器と電気的に接続される、請求項３に記載のリニアモーションシステム。
【請求項６】
前記調整アセンブリは、前記二つのナットのうちの一つのナットに設けられる調整部品を有し、前記調整部品は前記ナットの外側に緊密に合わせられる、請求項５に記載のリニアモーションシステム。
【請求項７】
前記調整部品はプーリーである、請求項６に記載のリニアモーションシステム。
【請求項８】
前記調整アセンブリは、ベルトと、前記予圧駆動器に設けられるプーリーとを更に含み、前記制御器は前記検出信号に基づき、制御信号を前記予圧駆動器に出力し、前記予圧駆動器は前記制御信号に基づいて前記プーリーを回転させ、前記ベルトを介して前記調整部品が回り、前記予圧値をプリセット値に自動的に調整する、請求項６に記載のリニアモーションシステム。
【請求項９】
前記予圧駆動器は、サーボモーター又はステッピングモーターを含む、請求項８に記載のリニアモーションシステム。
【請求項１０】
前記調整アセンブリは、調整部品と、調整ロッドとを有し、前記調整部品は前記２つのナットのうちの一つのナットに設けられ、且つ前記ナットの外側に緊密に合わせられ、前記調整ロッドの一端は前記調整部品に設けられる、請求項３に記載のリニアモーションシステム。
【請求項１１】
前記制御器は、前記検出信号に基づき、制御信号を前記予圧駆動器に出力し、前記予圧駆動器は前記制御信号に基づいて前記調整ロッドを動かせることにより、前記調整部品が回転し、前記予圧値を前記プリセット値に自動的に調整する、請求項１０に記載のリニアモーションシステム。
【請求項１２】
前記予圧駆動器は、電動シリンダ、油圧シリンダ、又は空気圧シリンダを含む、請求項１０に記載のリニアモーションシステム。
【請求項１３】
前記調整部品は、二つの子調整部品から構成される、請求項１０に記載のリニアモーションシステム。
【請求項１４】
前記制御器は、表示ディスプレイを含み、前記制御器が前記検出信号により、その時の予圧値を前記表示ディスプレイでリアルタイム表示させる、請求項１に記載のリニアモーションシステム。
【請求項１５】
前記制御器は、データと信号の統計及び分析を行うように、前記検出信号と、前記予圧値とをクラウド装置に転送する、請求項１に記載のリニアモーションシステム。
【請求項１６】
前記制御器はクラウド装置にある、請求項１に記載のリニアモーションシステム。
【請求項１７】
ボールねじ、単軸運動装置、又は線型軌道運動装置にも応用することができる、請求項１に記載のリニアモーションシステム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案はリニアモーションシステムに関し、特に装置を分解不要でオフセット予圧を調整可能なリニアモーションシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
リニアモーション装置（例えばボールねじ）は、数多くの機械加工設備に広く応用されている装置である。リニアモーション装置は、機械操作中での回転運動と直線運動により、載置されている機座や物件を直線方向に作動させて、精密な伝動機能を提供するために設置されている。現在使用されているボールねじ装置は、主にねじ、ナット、及び複数の玉から構成されており、ねじの外表面に螺旋溝、ナットの内表面に内螺旋溝を有することで、ねじとナットとの間に玉の通路を形成し、玉はその通路に収容され、且つねじとナットに対して相対的に転動し、ねじとナットの間にある相対回転の摩擦力を低減する。
【０００３】
ところが、実際的な応用では、一つのナットのみを有するボールねじ装置は、重機械にとって必要な高負荷の要求を満たせないから、ダブルナットボールねじ装置が誕生する。ダブルナットボールねじ装置においては、ダブルナットの間に予圧を存在させて、ダブルナットとねじとの間にかけられる軸方向の負荷による弾性変形量を取り除き、高精度位置決めを実現するように予圧片をダブルナットの間に設け、ナットとねじ溝との間に十分なオフセットを生じさせることにより、オフセット予圧を実現する。
【０００４】
しかしながら、上記のダブルナットボールねじ装置には、ダブルナットの間に予圧片を設置しなければならず、装置全体に使用される部品の総数が相対的に多くて、製造プロセス中に生じる許容差により全体的な装置の位置決め精度に影響しやすい。また、従来の技術において、予圧にオフセットが既に生じたことを知った際には、部品の交換及び／又は玉とナットとの間のオフセット予圧を改め調整する必要があるため、加工作業を停止してボールねじ装置を分解しなければならない。よって、相当な作業時間とコストが増えることだけではなく、生産キャパシティも減ってしまう。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
本考案は、部品の交換及び／又は玉とナットとの間のオフセット予圧を改め調整するため、加工作業を停止し且つリニアモーションシステムを分解しなければならないから、作業時間とコストが増え、生産キャパシティも減ってしまう、という従来の技術における問題を解決する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本考案の目的は、装置を分解しなくても、オフセット予圧値を自動的に調整可能であるリニアモーションシステムを提供し、作業時間とコストを増やさないだけでなく、生産キャパシティも低下させないことを実現することである。
【０００７】
上記目的を達成するために、本考案では、ガイド部と、移動部と、複数の転動体と、制御器と、予圧センサと、予圧調整モジュールとを備えるリニアモーションシステムを提供する。前記移動部は、前記ガイド部に摺設され、且つ前記ガイド部とともに少なくとも一つの循環経路を構成し、前記ガイド部が前記移動部に対して運動したとき、前記移動部は前記ガイド部に対して直線移動する。前記複数の転動体は、少なくとも一つの前記循環経路に収容される。前記予圧センサは、前記移動部に設けられ、且つ前記複数の転動体が前記移動部に対して生じる予圧値を検出して、検出信号を制御器に出力転送する。前記予圧調整モジュールは、前記移動部にそれぞれ設けられる予圧駆動器と調整アセンブリとを有する。前記制御器は、前記検出信号により、前記予圧駆動器が前記調整アセンブリを調整するように制御し、前記予圧値をプリセット値に調整する。
【０００８】
好適な実施例において、前記移動部は、少なくとも一つのナット、少なくとも一つのナットと移載台本体、又は移動ブロックを含む。
【０００９】
好適な実施例において、前記移動部は、通し穴を有する移載台本体と、前記通し穴にそれぞれ設けられる二つのナットとを含む。
【００１０】
好適な実施例において、前記予圧センサは、前記二つのナットのうちの少なくとも一つのナット又は前記移載台本体に設けられ、且つ前記制御器と電気的に接続される。
【００１１】
好適な実施例において、前記予圧駆動器は、前記移載台本体に設けられ、且つ前記制御器と電気的に接続される。
【００１２】
好適な実施例において、前記調整アセンブリは、前記二つのナットのうちの一つのナットに設けられる調整部品を有し、前記調整部品は前記ナットの外側に緊密に合わせられる。
【００１３】
好適な実施例において、前記調整部品はプーリーである。
【００１４】
好適な実施例において、前記調整アセンブリは、ベルトと、前記予圧駆動器に設けられるプーリーとを更に含み、前記制御器は前記検出信号に基づき、制御信号を前記予圧駆動器に出力し、前記予圧駆動器は前記制御信号に基づいて前記プーリーを回転させ、前記ベルトを介して前記調整部品が回り、前記予圧値をプリセット値に自動的に調整する。
【００１５】
好適な実施例において、前記予圧駆動器は、サーボモーター又はステッピングモーターを含む。
【００１６】
好適な実施例において、前記調整アセンブリは、調整部品と、調整ロッドとを有し、前記調整部品は前記２つのナットのうちの一つのナットに設けられ、且つ前記ナットの外側に緊密に合わせて、前記調整ロッドの一端は前記調整部品に設けられる。
【００１７】
好適な実施例において、前記制御器は、前記検出信号に基づき、制御信号を前記予圧駆動器に出力し、前記予圧駆動器は前記制御信号に基づいて前記調整ロッドを動かせることにより、前記調整部品が回転し、前記予圧値を前記プリセット値に自動的に調整する。
【００１８】
好適な実施例において、前記予圧駆動器は、電動シリンダ、油圧シリンダ、又は空気圧シリンダを含む。
【００１９】
好適な実施例において、前記調整部品は、二つの子調整部品から構成される。
【００２０】
好適な実施例において、前記制御器は、表示ディスプレイを含み、前記制御器が前記検出信号により、その時の予圧値を前記表示ディスプレイでリアルタイム表示させる。
【００２１】
好適な実施例において、前記制御器は、データと信号の統計及び分析を行うように、前記検出信号と、前記予圧値とをクラウド装置に転送する。
【００２２】
好適な実施例において、前記制御器はクラウド装置にある。
【００２３】
好適な実施例において、リニアモーションシステムは、ボールねじ、単軸運動装置、又は線型軌道運動装置にも応用することができる。
【００２４】
上記によれば、本考案のリニアモーションシステムにおいて、移動部はガイド部に摺設され、ガイド部が移動部に対して運動したとき、移動部はガイド部に対して直線移動し、予圧センサは移動部に設けられ、且つ複数の転動体が移動部に対して生じる予圧値を検出して、検出信号を制御器に出力転送し、予圧調整モジュールの予圧駆動器と調整アセンブリは移動部にそれぞれ設けられ、制御器は前記検出信号により、予圧駆動器が調整アセンブリを調整するように制御し、予圧値をプリセット値に調整する。よって、本考案のリニアモーションシステムでは、転動体が移動部に対する予圧を自動的に検出する予圧センサと、転動体と移動部との間のオフセット予圧を調整する予圧調整モジュールにおける予圧駆動器とを利用して、転動体が移動部に対して生じる予圧値をプリセット値に調整することにより、装置を分解しなくても、オフセット予圧及び全自動補正の効果を実現することができる。また、本考案において、オフセット予圧は機械の停止及び装置の分解をしなくても調整可能なので、作業時間とコストを増やさないこと、生産キャパシティを低下させないことを両立させることができる。
【考案の効果】
【００２５】
本考案において、予圧調整モジュールの予圧駆動器は、転動体と移動部との間のオフセット予圧を調整するように調整アセンブリを調整して、転動体が移動部に対して生じる予圧値をプリセット値に調整することにより、オフセット予圧及び全自動補正の効果を実現する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本考案の第１の実施例のリニアモーションシステムの概略図である。
【図２Ａ】本考案の第１の実施例のリニアモーションシステムの一部概略図である。
【図２Ｂ】図２Ａの分解概略図である。
【図３Ａ】図２Ａのリニアモーションシステムの一部断面概略図である。
【図３Ｂ】本考案の予圧センサのもう一つの設置位置の概略図である。
【図４】本考案の第２の実施例のリニアモーションシステムの概略図である。
【図５Ａ】本考案の第２の実施例のリニアモーションシステムの一部概略図である。
【図５Ｂ】図５Ａの分解概略図である。
【図５Ｃ】本考案の一つの実施例の予圧駆動器の電動シリンダの概略図である。
【考案を実施するための形態】
【００２７】
以下にて関連する図面を参照し、同じ構成要素には同じ符号を付して、本考案の優れる実施例のリニアモーションシステムを説明する。
【００２８】
下記の実施例には、ボールねじ装置に応用するリニアモーションシステムを例とするが、これに限定されない。異なる実施例において、本考案のリニアモーションシステムは、単軸運動装置、単軸ロボット、又は線型軌道運動装置にも応用することができる。
【実施例１】
【００２９】
図１は本考案の第１の実施例のリニアモーションシステムの概略図であり、図２Ａは本考案の第１の実施例のリニアモーションシステムの一部概略図であり、図２Ｂは図２Ａの分解概略図であり、図３Ａは図２Ａのリニアモーションシステムの一部断面概略図であり、図３Ｂは本考案の予圧センサのもう一つの設置位置の概略図である。
【００３０】
まずは図１ないし図３Ａを参照されたい。本実施例のリニアモーションシステム１は、ガイド部１１と、移動部と、複数の転動体１３ａ、１３ｂ（図３Ａ）と、制御器１５と、予圧センサ１６と、予圧調整モジュール１７とを含む。また、本実施例のリニアモーションシステム１は、伝動装置１８と、取付座１９と、載置台１０とを更に含むことができる。載置台１０には、ガイド部１１、移動部、伝動装置１８、及び取付座１９が設けられている。
【００３１】
本実施例のガイド部１１は円柱状の棒体であって、その外表面にその軸方向（即ちガイド部１１の長軸方向）に沿って連続に巻き付けられている少なくとも一つの螺旋状軌道溝１１１を有する。ここで、ガイド部１１は連続に巻き付いている螺旋状軌道溝１１１を有する（ボール）ねじを例とするが、異なる実施例において、ガイド部１１が多条ねじである場合、ガイド部１１は連続に巻き付いている二つの螺旋状軌道溝を有することができる。他の実施例において、ガイド部１１は線型軌道運動装置の線型スライドレールである。
【００３２】
移動部は、ガイド部１１に摺設され、且つガイド部１１とともに少なくとも一つの循環経路を構成し、その少なくとも一つの循環経路に複数の転動体１３ａ、１３ｂを収容できる。ガイド部１１が移動部に対して運動した（移動又は回転する）とき、移動部はガイド部１１に対して、ガイド部１１の長軸方向に沿って直線移動する。他の実施例において、移動部は少なくとも一つのナット、少なくとも一つのナット及び移載台本体、又は移動ブロックを含むことができる。例えば、移動部が一つのナットを有する場合、リニアモーションシステムはシングルナットボールねじ装置であり、移動部が二つのナットを有する場合、リニアモーションシステムはダブルナットボールねじ装置であり、移動部が移動ブロックを有する場合、リニアモーションシステムは単軸運動装置、単軸ロボット、又は線型軌道運動装置である。図２Ｂに示すように、本実施例においてはダブルナット１２ａ、１２ｂを有するボールねじ装置である。
【００３３】
図２Ｂ及び図３Ａを参照されたい。本実施例のナット１２ａ、１２ｂはそれぞれ通し穴Ｏ１を有し、ナット１２ａ、１２ｂの通し穴Ｏ１にガイド部１１をそれぞれ通して、二つのナット１２ａ、１２ｂをガイド部１１にそれぞれ摺設させる。また、本実施例の移動部は移載台本体１４を更に含み、移載台本体１４の相対する両面にナット１２ａ、１２ｂがそれぞれ設けられる。具体的には、移載台本体１４は通し穴Ｏ２を有し、ナット１２ａ、１２ｂは通し穴Ｏ２の両側から通し穴Ｏ２の中にそれぞれ設けられる。移載台本体１４及びナット１２ａ、１２ｂが上記移動部として含まれるように、ナット１２ａ、１２ｂは例えばロック方式、又は他の適切な方法で移載台本体１４に設置することができる。
【００３４】
また、ナット１２ａ、１２ｂの内側にはガイド部１１の軌道溝１１１に対応している転動溝１２１ａ、１２１ｂ（図３Ａ）をそれぞれ有し、且つナット１２ａ、１２ｂの各転動溝１２１ａ、１２１ｂが一部の軌道溝１１１とそれぞれ内部転動通路を構成することができる。ナット１２ａ、１２ｂがガイド部１１とそれぞれ循環経路を構成するため、循環部品又は逆流素子（図示せず）をナット１２ａ、１２ｂにそれぞれ設けて、一部の軌道溝１１１とともに循環経路（又は逆流通路）を構成させることで、個別独立な循環経路はナット１２ａ、１２ｂとガイド部１１からそれぞれ構成され、転動体１３ａ、１３ｂもそれぞれ対応する循環経路に収容され且つ循環転動する、というのは本技術の分野における通常の知識を有する者が容易に知ることである。よって、ガイド部１１がナット１２ａ、１２ｂに対して回転するとき、ナット１２ａ、１２ｂ及び移載台本体１４（移動部）はガイド部１１に対して、ガイド部１１の長軸方向に沿って直線移動する。本実施例において、転動体１３ａ、１３ｂは玉とするが、異なる実施例において、転動体１３ａ、１３ｂは円筒ころとすることもできる。
【００３５】
図１を参照されたい。本実施例において、ガイド部１１の一端は伝動装置１８に接続され、ガイド部１１のもう一端は移動部（移載台本体１４及びナット１２ａ、１２ｂ）を貫通して取付座１９に設けられる。よって、ガイド部１１は伝動装置１８の回転とともに、ナット１２ａ、１２ｂに対して回転され、ナット１２ａ、１２ｂ及び移載台本体１４をガイド部１１に対してガイド部１１の長軸方向に沿って直線移動させる。一部の実施例において、伝動装置１８は例えば中空軸モーター（Ｈｏｌｌｏｗ  ｓｈａｆｔ  ｍｏｔｏｒ）を含むが、これに限定されない。一部の加工プロセスにおける実施例での加工物は、移載台本体１４に載せられ、又は移載台本体１４に接続されることで、ガイド部１１がナット１２ａ、１２ｂに対して回転されたとき、移載台本体１４及び加工物はガイド部１１に対して直線移動して、加工作業を行う。他の実施例において、移動部が移載台本体１４を含まない場合、加工物はナットに載せられ、又はナットに接続されることができる。
【００３６】
上述を受けて、図３Ａに示すように、本実施例では、ダブルナットボールねじ装置の作動により、ガイド部１１と移動部（移載台本体１４及びナット１２ａ、１２ｂ）との相対運動が引き起こされたとき、内部転動通路にある複数の転動体（玉）１３ａ、１３ｂはナット１２ａ、１２ｂにそれぞれ対して予圧を生じさせて、移動部とガイド部１１との間にかけられる軸方向の負荷による弾性変形量を取り除き、装置、システム全体の剛性を維持し、ボールねじ装置の高精度位置決めを実現する。例えば、図３Ａの左側にあるナット１２ａでは、その上側にある転動体（玉）１３ａがナット１２ａに対して生じた予圧の方向は左斜め上方向であり、その下側にある転動体１３ａがナット１２ａに対して生じた予圧の方向は左斜め下方向である。
【００３７】
図１及び図３Ａを参照されたい。予圧センサ１６は移動部に設けられる。予圧センサ１６は二つのナット１２ａ、１２ｂのうちの一つのナットに、又は移載台本体１４に設けられ、且つ制御器１５と電気的に接続されることにより、移動部の内部から複数の転動体１３ａ、１３ｂが移動部に対して生じた予圧値を精確に検出して、検出信号ＳＳを制御器１５に出力転送できる。予圧センサ１６の形状としては、円筒状、シート状、薄膜状、又は他の形状であり、本実施例ではストレンゲージ（Ｓｔｒａｉｎ  Ｇａｕｇｅ）であるが、それらに限定されない。本実施例において、予圧センサ１６はナット１２ａに設けられているが、異なる実施例において、ナット１２ａ、１２ｂのうちの少なくとも一つのナット若しくは移載台本体１４に複数の予圧センサ１６を設置し、ナット１２ｂ若しくは移載台本体１４に予圧センサ１６を設置し、ナット１２ａ、１２ｂにそれぞれ少なくとも一つの予圧センサ１６を設置し、又は図３Ｂに示すように予圧調整モジュール１７側の近傍にあるナット１２ｂに予圧センサ１６を設置しても良いが、これらに限定されない。また、図１に示すように、本実施例の予圧センサ１６は移載台本体１４の頂面１４１からナット１２ａに設けられるが、異なる実施例において、予圧センサ１６は移載台本体１４の側面１４２からナット１２ａに設け得るし、本考案はこれらに限定されない。
【００３８】
よって、ボールねじ装置が作動したとき、予圧センサ１６が、ガイド部１１の長軸方向（方向Ｘ）に平行な水平分力を検出し、検出信号ＳＳを制御器１５に出力転送することにより、制御器１５は演算を行って真の予圧値を得られる。水平分力割る予圧値は余弦関数であるため、前記水平分力と、前記予圧と、前記水平方向との間に含まれた角度を知れば、余弦関数を逆算して真の予圧値を取得することができる。
【００３９】
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、予圧調整モジュール１７は予圧駆動器１７１と調整アセンブリとを有し、予圧駆動器１７１と調整アセンブリは移動部にそれぞれ設けられる。本実施例において、予圧駆動器１７１は移載台本体１４の側面に設けられ、且つ制御器１５と電気的に接続されている。予圧駆動器１７１は例えばサーボモーター又はステッピングモーターを含むが、これらに限定されず、制御器１５は例えばコンピュータ又はサーバーを含むが、これらに限定されない。また、前記した予圧センサ１６と制御器１５、予圧駆動器１７１と制御器１５はそれぞれ有線又は無線により電気的に接続される。本実施例では、制御器１５をコンピュータとして、予圧駆動器１７１をサーボモーターとして、制御器１５と予圧センサ１６、制御器１５と予圧駆動器１７１はそれぞれ有線で電気的に接続されている。一部の実施例において、制御器１５はボールねじ装置の近端（機台の近傍）、遠端（例えば中央制御室）、又はクラウド装置（ここで、制御器１５は予圧センサ１６と、予圧駆動器１７１とそれぞれ無線通信を通じて、互いに電気的に接続される）に配置することができる。更に、一部の実施例において、制御器１５がデータと信号の統計及び分析を行うように、検出信号ＳＳ、制御信号ＣＳ、及び予圧値をクラウド装置に転送し、使用者はそれらのデータを用いて、リニアモーションシステムの作動状況を把握することができる。
【００４０】
本実施例の調整アセンブリは調整部品１７２を有しており、調整部品１７２は二つのナット１２ａ、１２ｂのうちの一つに設けられ、且つナットの外側に緊密に合わせられている。本実施例において、調整部品１７２をプーリーとして、ナット１２ｂのナット１２ａから離れた側に設け、且つナット１２ｂの外側に緊密に合わせているが、異なる実施例において、調整部品１７２をナット１２ａのナット１２ｂから離れた側に設け、且つナット１２ａの外側に緊密に合わせるのもよい。また、本実施例の調整アセンブリはプーリー１７３と、ベルト１７４とを更に含み、プーリー１７３は予圧駆動器１７１に設けられており、ベルト１７４はプーリー１７３及び調整部品１７２に設けられている。ここで、ベルト１７４は歯付ベルトであり、且つプーリー１７３及び調整部品１７２に設けられている。勿論、本実施例における調整アセンブリと調整部品との連結構造に関して、上記したプーリー、ベルトの代わりに、コネクティングロッド、歯車などの機械部品を用いることで同じ連動効果を得られる、というのは本技術の分野における通常の知識を有する者に熟知された常識である。
【００４１】
よって、制御器１５が予圧センサ１６から出力された検出信号ＳＳを取得したとき、制御器１５は検出信号ＳＳに基づいて、予圧駆動器１７１が調整アセンブリを調整するように制御し、予圧値をプリセット値に自動的に調整する。具体的には、図１及び図２Ａに示すように、本実施例の制御器１５は予圧センサ１６から転送された検出信号ＳＳに対して演算を行い、その時の予圧値を得て、更にその予圧値（即ち検出信号ＳＳ）に基づいて制御信号ＣＳを予圧駆動器１７１（サーボモーター）に出力し、予圧駆動器１７１はナット１２ｂの外側にかけられる力を調整するように、制御信号ＣＳに基づいてプーリー１７３を回転させ、更にベルト１７４を介して調整部品１７２（もう一つのプーリー）を回転させることにより、その時の予圧値をプリセット値に自動的に調整する。また、本実施例の制御器１５は、表示ディスプレイ１５１を更に含み、予圧駆動器１７１が調整アセンブリを調整するプロセスにおいては、使用者の参考として、制御器１５が得た検出信号ＳＳを演算し、その時の予圧値を表示ディスプレイ１５１でリアルタイム表示させることができる。
【００４２】
詳しく言うと、制御器１５は予圧センサ１６から出力された検出信号ＳＳによりボールねじ装置のその時の予圧値を取得したとき、制御器１５はその予圧値を制御器１５の内部ストレージに保存されたプリセット値と比較する。例えば、検出されたその時の予圧値とプリセット値との差が閾値（Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）を超える場合、又は予圧値がある範囲を超える場合、制御器１５（例えばコンピュータ）は演算を行って対応する制御信号ＣＳを予圧駆動器１７１に転送してプーリー１７３を回転させ、更にベルト１７４を介して調整部品１７２を回転させることで、ナット１２ｂの外側にかけられる力を調整するように予圧を調整し、転動体１３ａ、１３ｂがナット１２ａ、１２ｂに対して生じたその時の予圧値をプリセット値に自動的に調整する。これにより、オフセット予圧及び全自動補正の目的を達成することができる。
【００４３】
従って、本実施例のリニアモーションシステム１は、装置を分解しなくても、転動体１３ａ、１３ｂが移動部に対する予圧を自動的に検出する予圧センサ１６を用いて、且つ予圧駆動器１７１と調整アセンブリを介して転動体１３ａ、１３ｂとナット１２ａ、１２ｂとの間のオフセット予圧を自動的に調整することにより、装置を分解するために機械を停止させる必要がないだけでなく、作業時間とコストを増やさないこと、生産キャパシティを低下させないことを両立させることができる。
【実施例２】
【００４４】
図４は本考案の第２の実施例のリニアモーションシステムの概略図であり、図５Ａは本考案の第２の実施例のリニアモーションシステムの一部概略図であり、図５Ｂは図５Ａの分解概略図である。
【００４５】
図４、図５Ａ、及び図５Ｂに示すように、本実施例のリニアモーションシステム１ａと前記実施例のリニアモーションシステム１とは、概ね同じである。主な相違点は、本実施例のリニアモーションシステム１ａにおける予圧調整モジュール１７ａの予圧駆動器１７１ａが、第１の実施例と異なるところである。本実施例において、予圧駆動器１７１ａはサーボモーター又はステッピングモーターではなく、電動シリンダ１７１１及び電動シリンダ１７１１を駆動するモーター１７１２を含むものである。モーター１７１２は電動シリンダ１７１１を駆動し、予圧値をプリセット値に自動的に調整する。
【００４６】
図５Ｃを参照されたい。図５Ｃは本実施例の予圧駆動器の電動シリンダの概略図である。図５Ｃにおいて、電動シリンダ１７１１は主にベアリングキープａ、シリンダ胴ｂ、ピストンロッドｃ、ボールねじｄ、ボールねじナットｅ、駆動器筐体ｆ、及び軸心ｇを含み、ピストンロッドｃはボールねじｄと接続され、ピストンロッドｃと、ボールねじｄと、ボールねじナットｅとは、ベアリングキープａと、シリンダ胴ｂと、ピストンロッドｃとにより形成される収容空間の中に配置され、ボールねじナットｅは軸心ｇと接続され、軸心ｇはベアリングキープａに貫設され且つベアリングキープａから突出する。よって、モーター１７１２（図５Ａ）が電動シリンダ１７１１のボールねじｄを回転するように駆動したとき、ボールねじナットｅ及び軸心ｇはボールねじｄに対して、ボールねじｄの長軸方向に平行な方向へ移動し、軸心ｇを、軸心ｇがベアリングキープａから突出した方向に向けて移動させる。
【００４７】
図５Ａ及び図５Ｂを参照されたい。本実施例の調整アセンブリは調整部品１７２及び調整ロッド１７５を有しており、調整部品１７２は二つのナット１２ａ、１２ｂのうちの一つに設けられ、且つナットの外側に緊密に合わせられており、調整ロッド１７５の一端は調整部品１７２に設けられている。本実施例において、調整部品１７２はナット１２ｂのナット１２ａから離れた側に設けられ、且つナット１２ｂの外側に緊密に合わせられているが、異なる実施例においては、調整部品１７２をナット１２ａのナット１２ｂから離れた側に設け、且つナット１２ａの外側に緊密に合わせるのも良いし、又は調整部品１７２をナット１２ａ、１２ｂの外側にそれぞれ設けても良い。本考案はこれらに限定されない。
【００４８】
本実施例の調整部品１７２は環状体であり、少なくとも二つの子調整部品１７２ａ、１７２ｂと、少なくとも一つのロック部品１７２ｃとを含んでいる。調整部品１７２は、半環状の二つの子調整部品１７２ａ、１７２ｂがロック部品１７２ｃ（例えばねじ）を用いて、ナット１２ｂの外側にロックされることから構成される。よって、調整部品１７２は取り付けやすいだけではなく、さらにロック部品１７２ｃを用いて、子調整部品１７２ａ、１７２ｂの取り付け時の締め具合を調整することができる。また、本実施例の調整ロッド１７５の一端は調整部品１７２にある凹部１７２１に挿設され、調整ロッド１７５の旋回を通じて、ナット１２ｂの外側に力をかけるように調整部品１７２を回転させることにより、ボールねじ装置の予圧値を調整する。
【００４９】
予圧駆動器１７１ａは、例えばロック部品１７６（図５Ｂ）を用いて移載台本体１４にロックされ、且つ予圧駆動器１７１ａのモーター１７１２が制御器１５と電気的に接続され、制御器１５が予圧センサ１６から出力された検出信号ＳＳを取得したとき、制御器１５はその検出信号ＳＳに基づいて、予圧駆動器１７１ａが調整アセンブリを調整するように制御し、予圧値をプリセット値に自動的に調整する。具体的には、制御器１５は予圧センサ１６から転送された検出信号ＳＳに対して演算を行い、予圧値を得て、更にその予圧値（即ち検出信号ＳＳ）に基づいて制御信号ＣＳをモーター１７１２に出力し、モーター１７１２は調整ロッド１７５を押し動かすように電動シリンダ１７１１の軸心ｇの移動を駆動し、調整ロッド１７５の旋回を通じて、ナット１２ｂの外側に力をかけるように調整部品１７２を回転させ、予圧値をプリセット値に自動的に調整する。これにより、オフセット予圧及び全自動補正の効果を実現することができる。
【００５０】
従って、本実施例のリニアモーションシステム１ａは、装置を分解しなくても、転動体１３ａ、１３ｂの移動部に対する予圧を自動的に検出する予圧センサ１６を用いて、且つ予圧調整モジュール１７ａの予圧駆動器１７１ａ（電動シリンダ１７１１及びモーター１７１２）と調整アセンブリを通じて転動体１３ａ、１３ｂとナット１２ａ、１２ｂとの間のオフセット予圧を自動的に調整することにより、装置を分解するために機械を停止させる必要がないだけでなく、作業時間とコストを増やさないこと、生産キャパシティを低下させないことを両立させることもできる。
【００５１】
なお、上記した予圧駆動器１７１ａは、電動シリンダ１７１１及びモーター１７１２を含むものを例としているが、異なる実施例において、予圧駆動器は油圧シリンダ、又は空気圧シリンダを含むことができ、制御器１５による能動的な制御を受けている。油圧シリンダ、又は空気圧シリンダの内部構造と制御方法は本考案の要旨ではなく、且つ油圧、空気圧及びそれらの制御に係る分野を熟知した技術者は公開された文献資料によりそれらの構成要素と作動原理を知り得るため、ここでは詳しい説明を省略する。
【００５２】
以上をまとめるに、本考案のリニアモーションシステムにおいて、移動部はガイド部に摺設され、ガイド部が移動部に対して運動したとき、移動部はガイド部に対して直線移動し、予圧センサは移動部に設けられ、複数の転動体が移動部に対して生じる予圧値を検出して、検出信号を制御器に出力転送し、予圧調整モジュールは移動部にそれぞれ設けられる予圧駆動器と調整アセンブリとを有し、制御器は検出信号により、予圧駆動器が調整アセンブリを調整するように制御し、予圧値をプリセット値に調整する。この構造により、本考案のリニアモーションシステムでは、転動体の移動部に対する予圧を自動的に検出する予圧センサと、転動体と移動部との間のオフセット予圧を調整する予圧調整モジュールにおける予圧駆動器とを用いて、転動体が移動部に対して生じる予圧値をプリセット値に調整することで、装置を分解しなくても、オフセット予圧及び全自動補正の効果を実現することができる。また、本考案において、オフセット予圧は機械の停止及び装置の分解をしなくても調整可能なので、作業時間とコストを増やさないこと、生産キャパシティを低下させないことを両立させることができる。
【００５３】
上記は単に例示に過ぎず、本考案を限定するものではない。本考案の技術思想及び範囲を超えることなく、これに対して行う等価の修正又は変更のいずれも、別紙の実用新案登録請求の範囲に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
上述の構造によって、本考案は、リニアモーションシステムを分解しなくても、オフセット予圧値を自動的に調整可能であり、作業時間とコストを増やさないこと、生産キャパシティを低下させないことを両立させることができる。
【符号の説明】
【００５５】
１、１ａ                  リニアモーションシステム
１０                      載置台
１１                      ガイド部
１１１                    軌道溝
１２ａ、１２ｂ            ナット
１２１ａ、１２１ｂ 転動溝
１３ａ、１３ｂ            転動体
１４                      移載台本体
１４１                    頂面
１４２                    側面
１５                      制御器
１５１                    表示ディスプレイ
１６                      予圧センサ
１７、１７ａ              予圧調整モジュール
１７１、１７１ａ          予圧駆動器
１７１１                  電動シリンダ
１７１２                  モーター
１７２                    調整部品
１７２１                  凹部
１７２ａ、１７２ｂ 子調整部品
１７２ｃ、１７６          ロック部品
１７３                    プーリー
１７４                    ベルト
１７５                    調整ロッド
１８                      伝動装置
１９                      取付座
ＣＳ                      制御信号
ＳＳ                      検出信号
ａ                        ベアリングキープ
ｂ                        シリンダ胴
ｃ                        ピストンロッド
ｄ                        ボールねじ
ｅ                        ボールねじナット
ｆ                        駆動器筐体
ｇ                        軸心
０１、０２                通し穴
Ｘ、Ｙ                    方向
【図１】
0003231723.tif 000003
【図２Ａ】
0003231723.tif 000004
【図２Ｂ】
0003231723.tif 000005
【図３Ａ】
0003231723.tif 000006
【図３Ｂ】
0003231723.tif 000007
【図４】
0003231723.tif 000008
【図５Ａ】
0003231723.tif 000009
【図５Ｂ】
0003231723.tif 000010
【図５Ｃ】
0003231723.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和3年2月19日(2021.2.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ガイド部と、
前記ガイド部に摺設され、且つ前記ガイド部とともに少なくとも一つの循環経路を構成する移動部と、
少なくとも一つの前記循環経路に収容される複数の転動体と、
制御器と、
前記移動部に設けられ、且つ前記複数の転動体が前記移動部に対して生じる予圧値を検出して、検出信号を制御器に出力転送する予圧センサと、
前記移動部にそれぞれ設けられる予圧駆動器と調整アセンブリとを有する予圧調整モジュールと、を備え、
前記ガイド部が前記移動部に対して運動したとき、前記移動部は前記ガイド部に対して直線移動し、
前記制御器は前記検出信号により、前記予圧駆動器が前記調整アセンブリを調整するように制御し、前記予圧値をプリセット値に調整することを特徴とするリニアモーションシステム。
【請求項２】
前記移動部は、少なくとも一つのナット、少なくとも一つのナットと移載台本体、又は移動ブロックを含む、請求項１に記載のリニアモーションシステム。
【請求項３】
前記移動部は、通し穴を有する移載台本体と、前記通し穴にそれぞれ設けられる二つのナットとを含む、請求項１に記載のリニアモーションシステム。
【請求項４】
前記予圧センサは、前記二つのナットのうちの少なくとも一つのナット又は前記移載台本体に設けられ、且つ前記制御器と電気的に接続される、請求項３に記載のリニアモーションシステム。
【請求項５】
前記予圧駆動器は、前記移載台本体に設けられ、且つ前記制御器と電気的に接続される、請求項３に記載のリニアモーションシステム。
【請求項６】
前記調整アセンブリは、前記二つのナットのうちの一つのナットに設けられる調整部品を有し、前記調整部品は前記ナットの外側に緊密に合わせられる、請求項５に記載のリニアモーションシステム。
【請求項７】
前記調整部品はプーリーである、請求項６に記載のリニアモーションシステム。
【請求項８】
前記調整アセンブリは、ベルトと、前記予圧駆動器に設けられるプーリーとを更に含み、前記制御器は前記検出信号に基づき、制御信号を前記予圧駆動器に出力し、前記予圧駆動器は前記制御信号に基づいて前記プーリーを回転させ、前記ベルトを介して前記調整部品が回り、前記予圧値をプリセット値に自動的に調整する、請求項６に記載のリニアモーションシステム。
【請求項９】
前記予圧駆動器は、サーボモーター又はステッピングモーターを含む、請求項８に記載のリニアモーションシステム。
【請求項１０】
前記調整アセンブリは、調整部品と、調整ロッドとを有し、前記調整部品は前記２つのナットのうちの一つのナットに設けられ、且つ前記ナットの外側に緊密に合わせられ、前記調整ロッドの一端は前記調整部品に設けられる、請求項３に記載のリニアモーションシステム。
【請求項１１】
前記制御器は、前記検出信号に基づき、制御信号を前記予圧駆動器に出力し、前記予圧駆動器は前記制御信号に基づいて前記調整ロッドを動かせることにより、前記調整部品が回転し、前記予圧値を前記プリセット値に自動的に調整する、請求項１０に記載のリニアモーションシステム。
【請求項１２】
前記予圧駆動器は、電動シリンダ、油圧シリンダ、又は空気圧シリンダを含む、請求項１０に記載のリニアモーションシステム。
【請求項１３】
前記調整部品は、二つの子調整部品から構成される、請求項１０に記載のリニアモーションシステム。
【請求項１４】
前記制御器は、表示ディスプレイを含み、前記制御器が前記検出信号により、その時の予圧値を前記表示ディスプレイでリアルタイム表示させる、請求項１に記載のリニアモーションシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
好適な参考例において、前記制御器は、データと信号の統計及び分析を行うように、前記検出信号と、前記予圧値とをクラウド装置に転送する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
好適な参考例において、前記制御器はクラウド装置にある。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
好適な参考例において、リニアモーションシステムは、ボールねじ、単軸運動装置、又は線型軌道運動装置にも応用することができる。