(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボールネジと直動ガイドにより直線走行する直線走行装置において、嵌合用凸部及び／又は嵌合用凹部を有する一対の外側板、一対の内側板、固定板及び被走行物搭載板のそれぞれの嵌合用凸部と嵌合用凹部とを嵌合させて直線走行方向に直交する断面が逆凹型の逆凹型空間を形成した走行ベースを、ボールネジに螺合するとともに直動ガイドに摺動自在に係合し、前記外側板の下部に給油口を形成し、前記内側板内には給油口に接続した給油通路を設け、前記内側板に接続された前記固定板内には前記内側板内の給油通路に接続された、ボールネジと直動ガイドへ給油する給油通路を設けたことを特徴とする直線走行装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動搬送装置、ロボット、工作機械などに使用され、ボールネジと直動ガイドで直線走行する直線走行装置の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動搬送装置、ロボット、工作機械などにおいて、材料、刃物等の工具、ロボット本体等の被走行物を載せて直線運動させるため、直線走行装置が用いられている。
【０００３】
図６は直線走行装置を備えたロボットの概略図、図７〜図１１は従来の直線走行装置を示す斜視図である。
【０００４】
図６に示すロボットは、ハンド１６を、前進後退、横行及び上下動により３次元運動させるために、３台の直線走行装置１７，１８，１９を備えており、各直線走行装置１７，１８，１９は図示しないそれぞれのボールネジと直動ガイドにより直線走行する。
【０００５】
図７において、ロボットのハンド等の被走行物を搭載するための走行ベース１３を、ベース５上に据えられた直動ガイド３ａ上をスライドするガイドブロック３ｂ、及びボールネジ２ａに螺合されたボールネジナット２ｂに固定する。モーター４の正逆回転によりボールネジ２ａを回転させて走行ベース１３を直線運動させる。
【０００６】
図８に示す直線走行装置は、ボールネジと直動ガイドの両端部にプレート７を設け、プレート７と走行ベース１３と間にジャバラ１１を設けて、防塵対策を行っているものである。
【０００７】
図９に示す直線走行装置では、走行ベース１３の前方及び後方に、テレスコープ式のシールド１２を取り付けることによって、防塵対策を行っているものである。
【０００８】
図１０は、ベース５に設置されたボールネジ２ａと直動ガイド３ａを用いて直線走行する直線走行装置の走行ベース１３が、ガイドブロック３ｂに固定する固定板１４ａと、被走行物を搭載する被走行物搭載板１４ｂの接合部１４ｃをボルト１４ｄで締結した直線型空間構造となっているものである。
【０００９】
図１１に示す直線走行装置は、図１０に示す直線型空間構造の走行ベースにおいて、直線型空間に天板となる固定カバー６ａを通して固定し、さらに側板となる固定カバー６ｂを取り付けることで、防塵対策を行っているものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来の直線走行装置のうち、図１０及び図１１に示す構造では、前進・停止・後進の繰り返し動作は可能であるが、走行ベース１３が固定板１４ａと被走行物搭載板１４ｂの二部品をボルト１４ｄにより締結したボルト締結構造となっているため、高速で前進・停止・後進の繰り返し動作をしたり、あるいは走行ベース１３上の被走行物の重量が大きく走行時のイナーシャが大きくなると、走行ベース１３の接合部１４ｃのボルト１４ｄに剪断破壊が生じたり、位置ズレを起こすという問題がある。
【００１１】
また、図１１に示す防塵構造は、固定カバー６ａ，６ｂの間に形成される開口部１５が被走行物搭載板１４ｂ上の被走行物の直下に位置することとなり、被走行物の仕事により、切粉、切り屑、溶剤などが飛び散る機械に使用される場合、開口部１５から切粉、切り屑、溶剤などの異物が多量に入り込みボールネジ２ａや直動ガイド３ａなどの作動部品を傷めるという問題を有している。
【００１２】
また、例えば、図８のジャバラ１１あるいは図９のテレスコープ式シールド１２は、ともに繰り返しの伸縮動作に対しての耐久性が劣り、また高速による繰り返し動作には、耐えられないという欠点がある。また、図８に示すジャバラ１１には、通常、ゴム、合成樹脂を使用しているので、熱間鍛造品等の高温のものが接触する恐れのある環境では、燃えたりあるいは溶ける危険性を有している。
【００１３】
そこで、本発明は、ボールネジと直動ガイドで直線走行する直線走行装置において、高速での直線走行や走行時にイナーシャが大きくなっても位置ズレや締結部の破壊のおそれがなく、また十分な防塵対策を行うことができる直線走行装置を提供するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ボールネジと直動ガイドにより直線走行する直線走行装置において、嵌合用凸部及び／又は嵌合用凹部を有する一対の外側板、一対の内側板、固定板及び被走行物搭載板のそれぞれの嵌合用凸部と嵌合用凹部とを嵌合させて直線走行方向に直交する断面が逆凹型の逆凹型空間を形成した走行ベースを、ボールネジに螺合するとともに直動ガイドに摺動自在に係合し、前記外側板の下部に給油口を形成し、前記内側板内には給油口に接続した給油通路を設け、前記内側板に接続された前記固定板内には前記内側板内の給油通路に接続された、ボールネジと直動ガイドへ給油する給油通路を設けたことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の直線走行装置は、嵌合用凹部及び／又は嵌合用凸部を有した数点の部材を、嵌合用凹部と嵌合用凸部とを嵌合して逆凹型空間が形成されるように組み合わせることにより走行ベースの剛性が上がるので、走行ベースをボールネジと直動ガイドにより高速で直線走行させることができ、またイナーシャの大きな被走行物まで高速で動かすことができる。
【００１６】
また、走行ベース側の逆凹型空間を通して着脱が容易な固定カバーの取り付けを可能にしたことで、切り屑、溶剤などの異物の進入を防ぎボールネジや直動ガイドの駆動部品の破損を防ぐことができる。
【００１７】
さらに、嵌合用凹部と嵌合用凸部とを嵌合して逆凹型空間を形成するように組み合わされた走行ベースとすることにより、それぞれに接合されたベースに穴をあけて給油通路を確保することで、高速で直線走行する直線走行装置の外部から走行ベース内側が閉状態になっている固定カバー内部で隠れて動く、直動ガイドやボールネジの駆動部に給油を行うことが可能となる。
【００１８】
【実施例】
図１は本発明の走行ベースの展開斜視図、図２は逆凹型空間を形成するように組み合わされた走行ベースの斜視図である。
【００１９】
図１に示すように、走行方向に直交する断面が逆凹型の逆凹型空間１ｓを有する鋼製の走行ベース１は、一対の外側板１ａ，１ｅ、一対の内側板１ｂ，１ｄ、ボールネジ２ａに螺合されたボールネジナット２ｂ及び直動ガイド３ａのスライド部３ｂに固定する固定板１ｃ、被走行物を搭載する被走行物搭載板１ｆのそれぞれに形成された嵌合用凸部１ｇ及び／又は嵌合用凹部１ｈとを嵌合させて形成する。
【００２０】
逆凹型空間１ｓの形成手順は、固定板１ｃの両側の嵌合凹部１ｈにそれぞれ内側板１ｂ，１ｄの嵌合用凸部１ｇを嵌合して内側枠を形成し、この状態で内側板１ｂ，１ｄの嵌合用凹部１ｈに外側板１ａ，１ｅの嵌合用凸部１ｇを嵌合し、最後に被走行物搭載板１ｆの両側の嵌合凹部１ｈにそれぞれ外側板１ａ，１ｅの嵌合用凸部１ｇを嵌合して外側枠を形成する。また、別の形成手段としては、外側板１ａと内側板１ｂ、及び外側板１ｅと内側板１ｄを嵌合した後、これらを固定板１ｃの両側に嵌合させ、最後に被走行物搭載板１ｆを被せて嵌合してもよい。
【００２１】
嵌合用凸部１ｇと嵌合用凹部１ｈとを嵌合させた後、ボルト孔１ｋにボルトをねじ込んで外側板１ａ，１ｅ、一対の内側板１ｂ，１ｄ、固定板１ｃおよび被走行物搭載板１ｆを固定して、図２に示す逆凹型空間１ｓが形成された走行ベース１を組み立てる。
【００２２】
ボルトで締結を行っても、嵌合用凸部１ｇと嵌合用凹部１ｈとを嵌合させているので、走行動作中にボルト自身に剪断の荷重が加わることがなく、剛性が上がることで、重量の大きな被走行物を搭載した状態で走行ベース１を高速で走行動作、走行停止を繰り返しても、走行ベース１が破損したり位置ズレを起こすことがない。
【００２３】
図３は本発明の逆凹型空間１ｓを形成した走行ベースを、ボールネジと直動ガイドに取り付けた構造を示す斜視図、図４は本発明の直線走行装置に、走行ベース内側が閉状態になっている固定カバーを取付けた状態を示す斜視図である。
【００２４】
図３に示すように、ボールネジ２ａや直動ガイド３ａの下面辺りまで開口部両端が下がった走行ベース１をボールネジナット２ｂと直動ガイド３ａのスライド部３ｂに固定する構造とすることで、図４に示すように、走行ベース１の逆凹型空間１ｓに、走行ベースの両側が閉状態になっている固定カバー６を容易に着脱することができ、走行ベース１上の被走行物からの異物の落下混入を防ぐことができる。しかも、固定カバー６は走行ベース１から独立した固定構造となっているために、走行ベース１は、高速で動作することができる。
【００２５】
図５は、本発明の直線走行装置の別実施例の構造を示す断面図である。
【００２６】
図５に示すように、外側板１ａの下部に給油口８ａを形成し、給油口８ａに継ぎ手９を取付け、外部から高分子製ゴムホース１０を接続する。内側板１ｂ内には給油口８ａに接続した給油通路８ｂを設け、内側板１ｂに接続された固定板１ｃ内には内側板内の給油通路８ｂに接続された給油通路８ｃを設け、走行ベースの内側が閉状態で固定されている固定カバー６の中に隠れて動作しているボールネジ２ａのスライド部２ｂや、直動ガイド３ａのスライド部３ｂに潤滑剤の給油を行こない、ボールネジ２ａと直動ガイド３ａへ給油することができる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明においては、嵌合用凸部及び／又は嵌合用凹部とを有したベースを嵌合用凸部と嵌合用凹部とを嵌合して逆凹型空間を形成するように組み立てることによって走行ベースの剛性を上げることができるので、重量の大きな被走行物を搭載した状態で走行ベースを高速で走行動作、走行停止を繰り返しても、走行ベースが破損したり位置ズレを起こすことがなく、イナーシャの大きな被走行物まで高速で走行させることが可能となる。また、嵌合による組み立なので、構造が簡単で、走行装置の組み立て、保守が容易となる。
【００２８】
また、走行ベースの内側を閉状態にする着脱が容易な固定カバーの取り付けを可能にしたことで、溶剤などの異物の進入を防ぎ駆動部品の破損を防ぐことが可能となる。
【００２９】
さらに、本発明においては、走行ベースを構成するベースに穴をあけて給油通路を構成することで、高速で直線運動を行う直線走行装置の外部から固定カバー内部で隠れて動く、直動ガイドやボールネジに給油を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の走行ベースの展開斜視図である。
【図２】本発明の逆凹型空間を備えた直線走行装置の斜視図である。
【図３】本発明の走行ベースをボールネジと直動ガイドに取り付けた構造を示す斜視図である。
【図４】本発明の直線走行装置に固定カバーを取り付けた状態を示す斜視図である。
【図５】本発明の直線走行装置の別実施例の構造を示す断面図である。
【図６】直線走行装置を備えたロボットの概略図である。
【図７】従来のボールネジと直動ガイドを用いた直線走行装置を示した斜視図である。
【図８】従来のジャバラを備えた直線走行装置の斜視図である。
【図９】従来のテレスコープ式シールドを備えた直線走行装置の斜視図である。
【図１０】従来の直線空間を有する走行ベースを備えた直線走行装置の斜視図である。
【図１１】図９の走行ベースに固定カバーを取り付けた直線走行装置の斜視図である。
【符号の説明】
１：逆凹型空間を形成した走行ベース
１ａ，１ｅ：外側板
１ｂ，１ｄ：内側板
１ｃ：固定板
１ｆ：被走行物搭載板
１ｇ：嵌合用凸部
１ｈ：嵌合用凹部
１ｋ：ボルト孔
１ｓ：逆凹型空間
２ａ：ボールネジ
２ｂ：ボールネジナット
３ａ：直動ガイド
３ｂ：直動ガイドのスライド部
４：モーター
５：ベース
６，６ａ，６ｂ：固定カバー
７：プレート
８ａ：給油口
８ｂ，８ｃ：給油通路
９：継ぎ手
１０：高分子製ホース
１１：ジャバラ
１２：テレスコープ式シールド
１３：従来の走行ベース
１４ａ：従来の直線袋型構造の固定板
１４ｂ：従来の直線袋型構造の被走行物搭載板
１４ｃ：接合部
１４ｄ：ボルト
１５：開口部
１６：ハンド
１７，１８，１９：直線走行装置
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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