(57)【要約】【課題】スライドテーブルをスライド部分の長さ以上に移動させ、スライドテーブルを広範囲に移動させる。【解決手段】第２のスライドテーブル１８が所定部位に固定されている状態で駆動機構１１を駆動させると、第１の移動体４がフレーム２内をボールねじシャフト３の軸方向に沿って直線移動し、その第１の移動体４が直線移動することに連動して環状シート１６が回転しながらボールねじシャフト３の軸方向に沿って直線移動する。第１のスライドテーブル１７は、第１の移動体４が直線移動する分の移動量と環状シート１６が回転しながら直線移動する分の移動量との和に相当する分の移動量を移動する。【選択図】図１
2008044088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム内に収容されているシャフトと、前記フレーム内を前記シャフトの軸方向に沿って直線移動する移動体と、前記移動体を直線移動させる駆動機構とを備えてなる直線移動装置であって、
前記移動体が直線移動することに連動して前記シャフトの両端付近を周回するように回転する環状シートと、
前記環状シートにあって周方向の互いに異なる部位に取付けられている複数のスライドテーブルとを備えていることを特徴とする直線移動装置。
【請求項２】
請求項１に記載した直線移動装置において、
前記フレームに形成されている溝穴部を周回するようにＯリングが設けられ、前記環状シートが前記Ｏリング上を摺動しながら回転することを特徴とする直線移動装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載した直線移動装置において、
前記環状シートに配線挿通用穴部が形成され、配線が前記配線挿通用穴部に挿通されて前記フレーム内に収容されていることを特徴とする直線移動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレーム内に収容されているシャフトと、前記フレーム内を前記シャフトの軸方向に沿って直線移動する移動体と、前記移動体を直線移動させる駆動機構とを備えてなる直線移動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、駆動機構を駆動させると、環状シートが回転され、その環状シートに取付けられているスライドテーブルが直線移動されるように構成されてなる直線移動装置（直動ロボット）が供されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平４−２９４９９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記した特許文献１に記載されているものでは、スライドテーブルの移動量は環状シートの回転量に応じてスライドテーブルが移動するスライド部分の長さに限られるものであり、スライドテーブルをスライド部分の長さ以上に移動させることができず、スライドテーブルを広範囲に移動させることができないという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、スライドテーブルをスライド部分の長さ以上に移動させることができ、スライドテーブルを広範囲に移動させることができる直線移動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載した発明によれば、フレーム内に収容されているシャフトと、フレーム内をシャフトの軸方向に沿って直線移動する移動体と、移動体を直線移動させる駆動機構とを備えてなるものであって、移動体が直線移動することに連動してシャフトの両端付近を周回するように回転する環状シートと、環状シートにあって周方向の互いに異なる部位に取付けられている複数のスライドテーブルとを備えて構成した。
【０００６】
これにより、複数のスライドテーブルのうちの１つが固定されている状態で駆動機構を駆動させると、移動体がフレーム内をシャフトの軸方向に沿って直線移動し、その移動体が直線移動することに連動して環状シートが回転し、これと同時に、環状シートがシャフトの軸方向に沿って直線移動することにもなるので、固定されているスライドテーブルの位置を基準とすると、固定されていないスライドテーブルを移動体が直線移動する分の移動量と環状シートが回転しながら直線移動する分の移動量との和に相当する分の移動量で移動させることができる。よって、スライドテーブルをスライド部分の長さ以上に移動させることができ、スライドテーブルを広範囲に移動させることができる。
【０００７】
請求項２に記載した発明によれば、フレームに形成されている溝穴部を周回するようにＯリングが設けられ、環状シートがＯリング上を摺動しながら回転するように構成したので、環状シートとフレームとの間に隙間が生じることなく環状シートをフレームに密着させて回転させることができ、環状シートとフレームとの間の隙間から溝穴部を介して塵埃や水滴がフレーム内に侵入することを未然に回避することができ、防塵・防滴構造を適切に実現することができる。
【０００８】
請求項３に記載した発明によれば、環状シートに配線挿通用穴部が形成され、配線が配線挿通用穴部に挿通されてフレーム内に収容されるように構成したので、配線がフレームの外部で引回されてしまうことを未然に回避することができ、装置全体を小型化することができ、設置場所の自由度を高めることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について、図１ないし図４を参照して説明する。図１は、直線移動装置（直動ロボット）の全体構成を概略的に示している。直線移動装置１のベースとなるフレーム２は、図１ないし図３中矢印Ａ１，Ａ２方向に長い矩形箱状をなして構成されている。フレーム２内の中央部には図１ないし図３中矢印Ａ１，Ａ２方向に延びるボールねじシャフト３（本発明でいうシャフト）が設けられており、ボールねじシャフト３には後述する第１の移動体４（本発明でいう移動体）に設けられているボールねじナット５が螺合されている。ボールねじシャフト３は、フレーム２内の所定部位に設けられている軸受により支持されている。
【００１０】
フレーム２の側部には駆動用モータ６がモータカバー７に覆われて収納されている。駆動用モータ６の出力軸には第１のプーリ８が連結されていると共に、上記したボールねじシャフト３の一端側（図１ないし図３では左側）には第２のプーリ９が連結されており、これら第１のプーリ８及び第２のプーリ９がタイミングベルト１０により連結されている。本発明でいう駆動機構１１は、これら駆動用モータ６、第１のプーリ８、第２のプーリ９、タイミングベルト１０及びボールねじシャフト３から構成されている。
【００１１】
フレーム２の一端側には２つのローラ１２，１３が上下に並んで各々が回転可能に設けられていると共に、他端側（図１ないし図３では右側）には２つのローラ１４，１５が上下に並んで各々が回転可能に設けられており、これら４つのローラ１２〜１５を巻回するように環状のステンレスシート１６（本発明でいう環状シート）が設けられている。ステンレスシート１６は、十分なフレキシブル性を有して構成されている。
【００１２】
第１のスライドテーブル１７は、フレーム２の上面側でステンレスシート１６を上記した第１の移動体４との間で上下方向から挟み込むようにして第１の移動体４にねじ止めされてステンレスシート１６に取付けられている。第２のスライドテーブル１８は、上記した第１のスライドテーブル１７がステンレスシート１６に取付けられている位置から離れたフレーム２の下面側でステンレスシート１６を第２の移動体１９との間で上下方向から挟み込むようにして第２の移動体１９にねじ止めされてステンレスシート１６に取付けられている。この場合、第１のスライドテーブル１７がステンレスシート１６に取付けられている位置と第２のスライドテーブル１８がステンレスシート１６に取付けられている位置とは略対角線の関係にある。
【００１３】
第１の移動体４には左右対称にスライダ２０ａ，２０ｂが設けられており、これらスライダ２０ａ，２０ｂがフレーム２の左右方向に延設されているリニアガイド２１ａ，２１ｂに自在に係合されることにより、ボールねじナット５がボールねじシャフト３に螺合することに応じて第１の移動体４がフレーム２内を円滑に直線移動し、また、第２の移動体１９には左右対称にスライダ２２ａ，２２ｂが設けられており、これらスライダ２２ａ，２２ｂがフレーム２の左右方向に延設されているリニアガイド２３ａ，２３ｂに自在に係合されることにより、ボールねじナット５がボールねじシャフト３に螺合することに応じて第２の移動体１９がフレーム２内を円滑に直線移動するように構成されている。
【００１４】
フレーム２の上面には第１の溝穴部２４が形成され、その第１の溝穴部２４の周囲には第１の溝部２５が形成され、その第１の溝部２５には第１のＯリング２６が嵌入されている。フレーム２の下面には第２の溝穴部２７が形成され、その第２の溝穴部２７の周囲には第２の溝部２８が形成され、その第２の溝部２８には第２のＯリング２９が嵌入されている。上記したステンレスシート１６は、これら第１の溝穴部２４及び第２の溝穴部２７を塞ぐと共に第１の溝部２５に嵌入されている第１のＯリング２６及び第２の溝部２８に嵌入されている第２のＯリング２９を覆うようにして設けられており、第１のＯリング２６及び第２のＯリング２９上を摺動しながら長円状に回転する。
【００１５】
ステンレスシート１６にあって第１のスライドテーブル１７と第１の移動体４とが取付けられている部位には第１の配線挿通用穴部３０が形成されていると共に、第２のスライドテーブル１８と第２の移動体１９とが取付けられている部位には第２の配線挿通用穴部３１が形成され、配線３２は、これら第１の配線挿通用穴部３０及び第２の配線挿通用穴部３１に挿通され、フレーム２内に収容されている。上記した構成では、第１のスライドテーブル１７は、その上面部に他の機器（例えばワークを把持するためのチャック装置や前後方向を移動方向とする同等の直線移動装置など）が取付けられ、第２のスライドテーブル１８は、所定部位に固定可能に構成されている。
尚、上記した構成では、ねじ３３ａ，３３ｂが緩められることにより、ローラ１２，１３が左右方向に位置調整されるようになっており、ローラ１２，１３が左右方向に位置調整されることにより、ステンレスシート１６が緊張され、ステンレスシート１６が円滑に回転可能となるように構成されている。
【００１６】
次に、上記した構成の作用について説明する。ここでは、第２のスライドテーブル１８が所定部位に固定されており、第１のスライドテーブル１７が固定されていない（自由状態にある）ことを前提として説明する。
【００１７】
駆動用モータ６を制御装置（図示せず）により通電制御させて駆動させると、駆動用モータ６の駆動力（出力軸の回転力）が第１のプーリ８からタイミングベルト１０を介して第２のプーリ９に伝達されてボールねじシャフト３が回転し、第１のスライドテーブル１７が第１の移動体４と共に図１ないし図３中矢印Ａ１，Ａ２方向に直線移動することになる。この場合、上記したように第１のスライドテーブル１７及び第２のスライドテーブル１８がステンレスシート１６に取付けられており、第２のスライドテーブル１８が所定部位に固定されているので、このようにして第１の移動体４が図１ないし図３中矢印Ａ１，Ａ２方向に直線移動すると、ステンレスシート１６が回転すると同時にボールねじシャフト３の軸方向に沿って直線移動することにもなり、所定部位に固定されている第２のスライドテーブル１８の位置を基準とすると、固定されていない第１のスライドテーブル１７は、第１の移動体４が直線移動する分の移動量とステンレスシート１６が回転しながら直線移動する分の移動量との和に相当する分の移動量を移動することになり、つまり、スライド部分の長さ以上に移動することになる。
【００１８】
尚、上記した構成では、第２のスライドテーブル１８が固定されていると共に第１のスライドテーブル１７が固定されていない場合を説明したが、これとは反対に、第１のスライドテーブル１７が固定されていると共に第２のスライドテーブル１８が固定されていない場合も、同様の原理により、固定されていない第２のスライドテーブル１８の移動量は第１の移動体４が直線移動する分の移動量とステンレスシート１６が回転しながら直線移動する分の移動量との和に相当することになり、第２のスライドテーブル１８はスライド部分の長さ以上に移動することになる。
【００１９】
以上に説明したように第１の実施形態によれば、直線移動装置１において、第１の移動体４が直線移動することに連動してボールねじシャフト３の両端付近を周回するように回転するステンレスシート１６に第１のスライドテーブル１７と第２のスライドテーブル１８の２つのスライドテーブル１７，１８を設けるように構成したので、例えば第２のスライドテーブル１８が所定部位に固定されている状態で駆動機構１１を駆動させると、第１の移動体４がフレーム２内をボールねじシャフト３の軸方向に沿って直線移動し、その第１の移動体４が直線移動することに連動してステンレスシート１６が回転しながらボールねじシャフト３の軸方向に沿って直線移動する。
【００２０】
これにより、固定されている第２のスライドテーブル１８の位置を基準とすると、固定されていない第１のスライドテーブル１７を第１の移動体４が直線移動する分の移動量とステンレスシート１６が回転しながら直線移動する分の移動量との和に相当する分の移動量で移動させることができ、よって、第１のスライドテーブル１７をスライド部分の長さ以上に移動させることができ、第１のスライドテーブル１７を広範囲に移動させることができる。
【００２１】
また、ステンレスシート１６がＯリング２６，２９上を摺動しながら回転するように構成したので、ステンレスシート１６とフレーム２との間に隙間が生じることなくステンレスシート１６をフレーム２に密着させて回転させることができ、ステンレスシート１６とフレーム２との間の隙間から溝穴部２４，２７を介して塵埃や水滴がフレーム２内に侵入することを未然に回避することができ、防塵・防滴構造を適切に実現することができる。
また、ステンレスシート１６に配線挿通用穴部３０，３１が形成され、配線３２が配線挿通用穴部３０，３１に挿通されてフレーム２内に収容されるように構成したので、配線３２がフレーム２の外部で引回されてしまうことを未然に回避することができ、装置全体を小型化することができ、設置場所の自由度を高めることもできる。
【００２２】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について、図５ないし図７を参照して説明する。尚、上記した第１の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。上記した第１の実施形態は、４つのローラ１２〜１５が長方形の頂点に位置するように配置され、ステンレスシート１６にあって長方形の長辺である２辺に相当する部位に第１のスライドテーブル１７と第２のスライドテーブル１８との２つのスライドテーブル１７，１８が取付けられている構成であるが、これに対して、この第２の実施形態は、４つのローラが正方形の頂点に位置するように配置され、ステンレスシートにあって正方形の４辺に４つのスライドテーブルが取付けられている構成である。
【００２３】
すなわち、直線移動装置４１において、フレーム４２の４箇所の隅部には４つのローラ４３〜４６が設けられており、これら４つのローラ４３〜４６を巻回するようにステンレスシート４７が設けられている。そして、ステンレスシート４７には、ローラ４３とローラ４４との間に第１のスライドテーブル４８が取付けられ、ローラ４４とローラ４５との間に第２のスライドテーブル４９が取付けられ、ローラ４５とローラ４６との間に第３のスライドテーブル５０が取付けられ、ローラ４６とローラ４３との間に第４のスライドテーブル５１が取付けられている。この場合、第１のスライドテーブル４８がステンレスシート４７に取付けられている位置と第３のスライドテーブル５０がステンレスシート４７に取付けられている位置とは略対角線の関係にあり、第２のスライドテーブル４９がステンレスシート４７に取付けられている位置と第４のスライドテーブル５１がステンレスシート４７に取付けられている位置とは略対角線の関係にある。
また、この第２の実施形態では、上記した第１の実施形態で説明した駆動用モータ６に相当する駆動用モータ５２は、フレーム４２内に収容されており、４本の配線５３〜５６は、フレーム４２の中央部に集約されて外部に引出されている。
【００２４】
以上に説明したように第２の実施形態によれば、例えば第３のスライドテーブル５０が所定部位に固定されていると、固定されていない第１のスライドテーブル４８を第１の移動体が直線移動する分の移動量とステンレスシート４７が回転しながら直線移動する分の移動量との和に相当する分の移動量で移動させることができ、よって、上記した第１の実施形態に記載したものと同様にして、第１のスライドテーブル４８をスライド部分の長さ以上に移動させることができ、第１のスライドテーブル４８を広範囲に移動させることができる。
【００２５】
また、この第２の実施形態では、第１のスライドテーブル４８をスライド部分の長さ以上に移動させることができると同時に、第２のスライドテーブル４９及び第４のスライドテーブル５１をも第１のスライドテーブル４８が直線移動する方向に対して直交する方向に直線移動させることができ、３つのスライドテーブル４８，４９，５１を同時に互いに異なる方向に直線移動させることができる。さらに、この第２の実施形態では、駆動機構が１つの構成でありながらも、３つのスライドテーブル４８，４９，５１を直線移動させることができる。
【００２６】
（その他の実施形態）
本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のように変形または拡張することができる。
ステンレスシートに取付けられるスライドテーブルの個数は、上記した以外の個数であっても良い。
環状シートは、十分なフレキシブル性を有するものであれば、ステンレス以外の材質から構成されるシートであっても良い。
【００２７】
第１の実施形態で駆動用モータがフレームの内部に配置される構成であっても良いし、第２の実施形態で駆動用モータがフレームの外部に配置される構成であっても良い。
移動体を直線移動させるための機構は、ボールねじシャフトとボールねじナットとからなるボールねじ機構に限らず、ラック・ピニオン機構、ベルト・プーリ機構及びリニアモータを採用する機構などの他の機構であっても良い。
【００２８】
防塵・防滴構造は必要に応じて設ければ良く、また、他の構成により防塵・防滴構造が実現される構成であっても良い。
スライドテーブルが所定部位に固定される構成に限らず、フレームが所定部位に固定される構成であっても良く、その場合は、各々のスライドテーブルの移動量はスライド部分の長さに限られるが、複数のスライドテーブルを同時に互いに異なる方向に直線移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すもので、全体構成を示す概略図
【図２】内部の一部を透視状態で示す平面図
【図３】縦断正面図
【図４】縦断側面図
【図５】本発明の第２の実施形態を示すもので、内部の一部を透視状態で示す平面図
【図６】図３相当図
【図７】図４相当図
【符号の説明】
【００３０】
図面中、１は直線移動装置、２はフレーム、３はボールねじシャフト（シャフト）、４，１９は移動体、１１は駆動機構、１６はステンレスシート（環状シート）、１７，１８はスライドテーブル、２４，２７は溝穴部、２６，２９はＯリング、３０，３１は配線挿通用穴部、３２は配線、４１は直線移動装置、４２はフレーム、４７はステンレスシート（環状シート）、４８〜５１はスライドテーブル、５３〜５６は配線である。
【図１】
2008044088.tif 000003
【図２】
2008044088.tif 000004
【図３】
2008044088.tif 000005
【図４】
2008044088.tif 000006
【図５】
2008044088.tif 000007
【図６】
2008044088.tif 000008
【図７】
2008044088.tif 000009