(57)【要約】【課題】  案内対象の移動体の移動情報を記憶できるカムフォロアを提供する。【解決手段】  このカムフォロア１は、移動体の案内に用いられるものであって、非接触交信が可能なＩＣタグ１７が取付けられ、このＩＣタグに移動体の移動情報、例えば移動距離を記憶させる。カムフォロア１は、スタッド２およびこのスタッドの外周に回転自在に設置された外輪４を有し、この外輪４に回転被検出部１８が設けられる。前記スタッド２に、前記回転被検出部１８を検出するセンサと、このセンサに接続されまたは一体化された前記ＩＣタグが取付けられる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体の案内に用いられるカムフォロアであって、非接触交信が可能なＩＣタグが取付けられ、このＩＣタグに移動体の移動情報を記憶させることを特徴とするカムフォロア。
【請求項２】
請求項１において、前記移動情報が移動距離であるカムフォロア。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、スタッドおよびこのスタッドの外周に回転自在に設置された外輪を有し、前記外輪に回転被検出部が設けられ、前記スタッドに、前記回転被検出部を検出するセンサと、このセンサに接続されまたは一体化された前記ＩＣタグが取付けられたカムフォロア。
【請求項４】
請求項３において、前記回転被検出部が磁石であり、前記センサがコイルであるカムフォロア。
【請求項５】
互いに相対回転を行う部品のうちの一方の部品に取付けられる発電機能付きＩＣタグであって、他方の部品に設けられた磁石の磁界を通過するコイルと、非接触交信型のＩＣタグとが一体化され、前記相対回転によって前記コイルに生起された電流を前記ＩＣタグの駆動電源として用いる手段、および前記ＩＣタグに被接触交信の経路とは別に入力される信号として用いる手段の両方またはいずれか一方を設けたことを特徴とする発電・回転検出機能付きＩＣタグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、移動体の案内に用いられるカムフォロアに関し、特にＩＣタグを取付けたカムフォロアに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のカムフォロアで案内される移動体の寿命は、概ねその移動距離の積算値によって定まる。そこで、一般的には、移動体の使用期間から移動体の寿命を概算しているのが実情である。
非接触で交信が可能なＲＦＩＤ技術を用いたＩＣタグは、物流関係で広く使用されようとしているが、小型化が進み、近年のトレーサビリティの要求、つまり考慮の対象になっているものの履歴、適用、または所在を追求できること要求の高まりから、機械部品にＩＣタグを取付けることも提案されている（例えば特許文献２）。これは、歯車等の機械部品について、ＩＣタグを取付け、ＩＤコードやこれに関連つけた各種の情報を記憶させて管理しようとするものである。
【特許文献１】実開平７−１０６０４号公報
【特許文献２】特開２００２−０４９９００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
カムフォロアにおいて、移動体の使用期間から寿命を概算するのでは、移動体の正確な寿命を求めることができず、耐用期間を過ぎたものを使用し続けてしまったり、まだ十分使用できるものを寿命品として廃棄してしまうといった不具合があった。
また、従来のＩＣタグを取付けた機械部品は、専ら、製造番号等の識別情報や、製造履歴の記録に利用されるものであり、機械部品の実際の使用状態の管理まで行おうとするものは提案されるに至っていない。
【０００４】
この発明の目的は、案内対象の移動体の移動情報を記憶できるカムフォロアを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明のカムフォロアは、移動体の案内に用いられるカムフォロアであって、非接触交信が可能なＩＣタグが取付けられ、このＩＣタグに移動体の移動情報を記憶させることを特徴とする。
この構成によると、カムフォロアのＩＣタグに記憶させた移動体の移動情報をタグリーダで非接触交信により簡単に読み出すことができ、読み出した移動情報から移動体の使用履歴を知ることができる。
【０００６】
この発明において、前記移動情報が移動距離であっても良い。この構成の場合、移動体の使用履歴をより正確に知ることができる。
【０００７】
この発明において、スタッドおよびこのスタッドの外周に回転自在に設置された外輪を有し、前記外輪に回転被検出部が設けられ、前記スタッドに、前記回転被検出部を検出するセンサと、このセンサに接続されまたは一体化された前記ＩＣタグが取付けられたものであっても良い。この構成の場合、移動体の移動距離を使用に並行して、直接に、かつ正確に記録できる。
【０００８】
この発明において、前記回転被検出部が磁石であり、前記センサがコイルであっても良い。この構成の場合、センサで移動体の移動距離の計測が可能となると共に、発電も可能となり、その発電電力をＩＣタグの駆動電力として利用することができる。
【０００９】
この発明の発電・回転検出機能付きＩＣタグは、互いに相対回転を行う部品のうちの一方の部品に取付けられる発電機能付きＩＣタグであって、他方の部品に設けられた磁石の磁界を通過するコイルと、非接触交信型のＩＣタグとが一体化され、前記相対回転によって前記コイルに生起された電流を前記ＩＣタグの駆動電源として用いる手段、および前記ＩＣタグに被接触交信の経路とは別に入力される信号として用いる手段の両方またはいずれか一方を設けたことを特徴とする。
この構成によると、相対回転する部品の回転をコイルで検出できると共に、相対回転によりコイルに生起される電流をＩＣタグの駆動電源として利用できる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明のカムフォロアは、移動体の案内に用いられるカムフォロアであって、非接触交信が可能なＩＣタグが取付けられ、このＩＣタグに移動体の移動情報を記憶させるものとしたため、案内対象の移動体の移動情報を記憶できる。
この発明の発電・回転検出機能付きＩＣタグは、互いに相対回転を行う部品のうちの一方の部品に取付けられる発電機能付きＩＣタグであって、他方の部品に設けられた磁石の磁界を通過するコイルと、非接触交信型のＩＣタグとが一体化され、前記相対回転によって前記コイルに生起された電流を前記ＩＣタグの駆動電源として用いる手段、および前記ＩＣタグに被接触交信の経路とは別に入力される信号として用いる手段の両方またはいずれか一方を設けたため、相対回転する部品の回転をコイルで検出できると共に、相対回転によりコイルに生起される電流をＩＣタグの駆動電源として利用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
この発明の第１の実施形態を図１ないし図３と共に説明する。このカムフォロア１は、移動体の案内に用いられるものであって、図１（Ａ）および図２に断面図および一部破断斜視図で示す。同図のように、このカムフォロア１は、スタッド２、側板３、外輪４、転動体５および保持器６を有する。スタッド２は一端にフランジ部７を有し、そのフランジ部７に隣接する胴部は軸受面８とされ、さらに軸受面８に隣接する胴部は段部９を介して小径軸部１０とされている。小径軸部１０の先端にはねじ部１１が形成されている。スタッド２の前記段部９には、フランジ部７と同径の側板３が強制嵌合される。なお、転動体５がないすべりカムフォロア(図１（Ｂ）)であってもよい。外輪４は鉄系又は樹脂系のいずれかである。
【００１２】
外輪４は、前記軸受面８の回りに転動体５を介して回転自在に嵌合され、この外輪４の内径両端部には段部１２，１３が形成されている。これらの各段部１２，１３と、前記フランジ部７および前記側板３との間に所要の隙間１４が確保される場合もあり、シール１４ａを装着するシリーズもある。転動体５は保持器６により円周方向に一定の間隔を隔てて保持されている。スタッド２の軸心には中心給脂孔１５が形成され、その給脂孔１５から分岐した分岐給脂孔１６が前記軸受面８に開口している。中心給脂孔１５の両端にはグリースニップルおよび埋め栓（図示せず）が取付けられる。
【００１３】
前記スタッド２におけるフランジ部７の外周部にはセンサ付きＩＣタグ１７が取付けられ、前記外輪４の前記フランジ部７に径方向に対向する部分には回転被検出部である磁石１８が設けられている。センサ付きＩＣタグ１７は、図３にブロック図で示すように、ＲＦＩＤ（無線周波数認識：Radio Frequency Identification）技術を応用したＲＦＩＤタグからなるＩＣタグ２０に、コイルからなるセンサ１９を付加し、全体を樹脂モールド等で一体化したものである。これにより、外輪４の回転に伴い、磁石１８の磁界をセンサであるコイル１９が通過するので、コイル１９に電流が生起される。なお、センサ１９とＩＣタグ２０は別体として、センサ１９にＩＣタグ２０を接続しても良い。ＩＣタグ２０はＩＣチップ２１とアンテナ２２を有している。ＩＣチップ２１は、中央処理装置（ＣＰＵ）２３、メモリ２４、送受信回路２５、および電源回路２６を有しており、電源回路２６はアンテナ２２から電源を得るものとされている。メモリ２４は、情報の記憶に電源が不要なものが用いられる。ＲＦＩＤタグは、伝送方式として静電結合、電磁結合、電磁誘導、マイクロ波、光などを用いる形式のものがある。この場合のＩＣタグ２０においても、上記いずれの伝送形式のものとしても良いが、ここでは、電磁誘導形式のもの、またはマイクロ波のものが用いられる。送受信回路２５およびアンテナ２２は、伝送形式に応じた構成のものとされる。
【００１４】
このセンサ付きＩＣタグ１７は、ＩＣタグ２０において、アンテナ２２からの非接触交信の経路とは別の入力系統でＣＰＵ２３に信号が入力される入力処理手段２７を設け、この入力処理手段２７にセンサ１９を接続したものである。入力処理手段２７は、センサ１９の電圧波形をパルス信号に波形処理する手段とされる。入力処理手段２７は、さらに入力信号をＣＰＵ２３の指令に応じて制御する入力ポートの機能を備えたものであっても良い。なお、入力処理手段２７は、センサ１９の種類によっては、センサ出力となるアナログ信号をディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器としての機能を有するものとしても良い。電源回路２６は、アンテナ２２から得る電力の他に、コイルからなるセンサ１９の起電力を電源として用いるものとされている。
【００１５】
また、センサ付きＩＣタグ１７には、センサ１９から入力処理手段２７を介して入力されたデータに所定の処理を施してメモリ２４に記録するセンサ入力処理手段２８が設けられている。センサ入力処理手段２８は、ＣＰＵ２３に所定の動作を行わせるプログラムからなり、ＣＰＵ２３の制御用のプログラムを記述したＲＯＭ（図示せず）や別のＲＯＭ等に設けられる。
【００１６】
センサ入力処理手段２８は、カウント手段２８ａと移動距離換算手段２８ｂとを含むものとされている。
カウント手段２８ａは、磁石１８が通過したときのセンサ１９の信号をカウントしてＩＣタグ２０内のメモリ２４に記憶する手段であり、オン信号の積算値を記録する。
移動距離換算手段２８ｂは、磁石１８が通過したときのセンサ１９の信号を移動体の移動距離に換算してＩＣタグ２０のメモリ２４に記録する手段であり、例えばセンサオン信号のカウント値に、前記外輪４の周長を乗算して移動距離データとする。
【００１７】
この構成のカムフォロア１によると、取付けられたＩＣタグ２０に移動体の移動情報（移動距離）を記憶させるものとしたため、タグリーダを用いて、ＩＣタグ２０から移動情報を非接触交信により簡単に読み出すことができ、その移動情報から移動体の使用履歴を簡単に知ることができる。その使用履歴は、定期点検や、不備の発生時の解明、残寿命の計算、今後の改良などに役立てることができる。この場合の移動情報は移動距離であるため、前記使用履歴をより正確に知ることができる。また、移動体の移動情報（移動距離）は、外輪４に設けられた回転被検出部（磁石）１８を、スタッド２にＩＣタグ２０と一体または接続状態で設けられたセンサ（コイル）１９で検出することにより、移動体の移動情報（移動距離）を求めてＩＣタグ２０に記憶させるので、移動体の使用に並行して、移動情報（移動距離）を直接に、かつ正確に記録できる。
【００１８】
この実施形態では、前記センサ１９がコイルであるため、回転によりセンサ１９に起電力が発生する。この起電力を、ＩＣタグ２０の駆動に利用でき、また磁石１８の通過毎に発生する起電力により、外輪４の回転を検出できる。この磁石１８が通過したときのセンサ１９の信号はカウント手段２８ａによりカウントされ、メモリ２４に記録される。また、移動距離換算手段２８ｂは、前記カウント値に外輪４の周長を乗算することで移動体の移動距離に換算する。これにより、移動体の移動距離を記録することが可能となる。
【００１９】
図４は、上記カムフォロア１を用いたマシニングセンタ用パレットチェンジャーの搬入出装置の部分断面図を示す。基台３０上には、下面に凹部３１ａを有する断面概形が逆Ｕ字状のパレット３１を移動自在に載置するガイド軌道３２が設置されている。ガイド軌道３２は、前記基台３０にボルト止めされた左右一対の支持部材３３に、それぞれカムフォロア１，３４を取付けて構成される。支持部材３３はアングル材からなり、その縦片部３３ａにカムフォロア１がその軸心を水平にしてナット３５により締付け固定される。具体的には、縦片部３３ａに設けられた挿通孔３６にカムフォロア１のスタッド２を挿通させ、スタッド２のねじ部１１にナット３５を螺合させることで、カムフォロア１が縦片部３３ａに固定される。また、前記各支持部材３３の縦片部３３ａの側面には断面Ｔ字状の支持部材３７がボルト止めされ、この支持部材３７の横片部３７ａに、別のカムフォロア３４がその軸心を垂直にしてナット３８により締付け固定される。その締付構造は、先のカムフォロア１の支持部材３３への固定の場合と同じである。軸心を水平姿勢としたカムフォロア１の外輪４はパレット凹部３１ａの底面に転接し、軸心を垂直姿勢としたカムフォロア３４の外輪はパレット凹部３１ａの側面に転接する。これにより、パレット３１はカムフォロア１，３４でガイドされて、紙面と垂直な方向に移動自在とされる。
【００２０】
この搬入出装置では、移動体であるパレット３１の移動に伴いカムフォロア１，３４の外輪が回転するが、カムフォロア１では、図３で示したようにセンサ付きＩＣタグ１７のセンサ１９が回転被検出部である磁石１８を検出することで外輪４の回転を検出し、ＩＣタグ２０ではセンサ１９の検出信号からパレット３１の移動距離を算出して記録する。記録された移動距離はタグリーダを用いてＩＣタグ２０から非接触交信により簡単に読み出すことができるので、その移動情報から搬入出装置の使用状況を容易に把握できる。なお、この搬入出装置において、軸心を垂直姿勢とした前記カムフォロア３４として、前記実施形態におけるカムフォロア１を用いても良い。
【００２１】
図５は、上記カムフォロア１を用いたロボットマシンのアームガイド装置の断面図を示す。ロボットマシンのアーム４０は断面円形で、その周囲には３つのカムフォロア４１が円周方向の等配位置に分配配置されてアーム４０の外周面に転接し、アーム４０を紙面に垂直な軸方向に移動自在に支持している。前記各カムフォロア４１は、そのスタッド４２の両端部がフォーク状の支持部材４３にナット４４で締め付けて支持される。アーム４０の外周面には、その軸方向に延びるガイドブレード４５が設けられている。このガイドブレード４５をその両側面から挟み付けるように、一対のカムフォロア１が設けられている。これら一対のカムフォロア１は、ガイドブレード４５に近接配置された支持部材４６にナット４７で締め付けて取付けられる。これにより、アーム４０は軸心回りへの回動を規制されて、軸方向へ進退自在とされる。
【００２２】
このアームガイド装置でも、移動体であるアーム４０の進退移動に伴い、ガイドブレード４５に転接するカムフォロア１の外輪４が回転し、その回転をカムフォロア１のセンサが検出することで、アーム４０の進退移動距離がＩＣタグに記憶される。
【００２３】
図６は、上記カムフォロア１を用いた自動車ドア用ガイド装置の断面図を示す。自動車の車体外部には、一側部に切欠開口部５０ａを設けた角筒状のガイドレール５０が車体に沿って横向きに設けられている。車体外部に沿ってスライドする自動車用ドアの基体（図示せず）から前記切欠開口部５０ａに対向する位置まで突出する支持部材５１の縦片部５１ａに、カムフォロア１が軸心を水平にしてナット５２により締付け固定され、その外輪４がカイドレール５０の内部底面５０ｂに転接する。また、ドア基体から突出して前記切欠開口部５０ａよりガイドレール５０内に臨む支持部材５３に、別のカムフォロア５４が軸心を垂直にしてナット５５により締付け固定され、その外輪５６がガイドレール５０の内部側面５０ｃに転接する。これら２つのカムフォロア１，５４のガイドレール５０への転接により、自動車用ドアはガイドレール５０に沿ってスライド自在とされる。
【００２４】
この自動車ドア用ガイド装置でも、移動体である自動車用ドアの移動に伴い、ガイドレール５０に転接するカムフォロア１の外輪４が回転し、その回転をカムフォロア１のセンサが検出することで、ドアの移動距離がＩＣタグに記憶される。
【００２５】
上記カムフォロア１は、このほか、自動車のクラッチフォーク用ガイドローラ、旋盤チャックメカニカルカップリング、ターレット機構、プレス送り装置、印刷機インクねりロールなどに用いて、同様に移動情報を記憶できる。
また、上記各実施形態では、センサ付きＩＣタグを設けたが、センサ１９（図３）を有しない一般のＩＣタグをカムフォロアに取付け、他の適宜の手段で検出した移動体の移動情報を、カムフォロアに取付けられたＩＣタグに記憶させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】（Ａ），（Ｂ）はそれぞれこの発明の一実施形態にかかるカムフォロアの断面図である。
【図２】同カムフォロアの一部破断斜視図である。
【図３】同カムフォロアに取付けられるセンサ付きＩＣタグのブロック図である。
【図４】同カムフォロアが用いられるマシニングセンタ用パレットチェンジャーの搬入出装置の部分断面図である。
【図５】同カムフォロアが用いられるロボットマシンのアームガイド装置の部分断面図である。
【図６】同カムフォロアが用いられる自動車用ドアーガイド装置の部分断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１…カムフォロア
２…スタッド
４…外輪
１７…センサ付きＩＣタグ
１８…磁石（回転被検出部）
２２…アンテナ
２７…入力処理手段
【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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