(57)【要約】【課題】加工精度を確保し且つ発塵や振動を抑制できる、直線案内軸受装置などに用いられると好適なアクチュエータを提供する。【解決手段】ガイドレール１０４の断面はコ字形状であり、従って側壁１０４ａ、１０４ａと底壁１０４ｂの外表面は平面からなるので、加工精度（特に真直精度）を向上させ易いという利点がある。又、断面がコ字状のガイドレール１０４の開いた上側から、その内部に歯付きベルト１１１を配置することで、ガイドレール１０４の閉じた下側をワークＷに向けることができ、ワークＷに歯付きベルト１１１から発生した塵埃が付着することを抑制でき、別個にカバーを設ける必要がなく、コストを低減できる。【選択図】図３
2008101642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動装置により回転駆動される駆動プーリと、
回転自在に支持された従動プーリと、
前記駆動プーリと前記従動プーリとの間に掛け渡された無端ベルトと、
ガイドレールと、
前記無端ベルトに接続され、かつ前記ガイドレールに沿って移動可能な主軸受と、
カウンタガイドレールと、
前記無端ベルトに対し、前記主軸受が取り付けられた側とは前記両プーリを挟んで反対側において接続され、かつ前記カウンタガイドレールに沿って移動可能なカウンタ軸受と、を有し、
前記ガイドレールの断面はコ字形状であり、前記ガイドレールの内部に前記無端ベルトが配置されていることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
前記無端ベルトは、前記主軸受に対し、その重心位置で連結されていることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば製造装置、検査装置、搬送装置等の直線案内軸受装置等に用いられると好適なアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば製造装置などにおいては、ワークのごとき物体を駆動するために直線案内軸受装置が用いられている。特許文献１には、無端ベルトに対し、主軸受が取り付けられた側とは駆動プーリ、従動プーリを挟んで反対側において接続され、カウンタガイドレールに沿って移動可能なカウンタ軸受を備えてたアクチュエータが開示されている。この従来技術では、主軸受とカウンタ軸受とを逆方向に移動させることにより、加速時又は減速時などに生じる主軸受の反力を抑えることが出来、それにより振動の抑制を図ることが出来る。
【特許文献１】特開２００１−２４８７０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、特許文献１のアクチュエータにおいては、ガイドレールが丸軸であるため、それに係合する主軸受を円筒状としているので、真直精度を確保しにくいという問題がある。又、無端ベルトが開放状態にあるので、発塵などが生じやすいという問題もある。
【０００４】
そこで本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、高加減速で高真直度精度を確保し且つ発塵や振動を抑制できる、直線案内軸受装置などに用いられると好適なアクチュエータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の目的を達成するために、本発明のアクチュエータは、
駆動装置により回転駆動される駆動プーリと、
回転自在に支持された従動プーリと、
前記駆動プーリと前記従動プーリとの間に掛け渡された無端ベルトと、
ガイドレールと、
前記無端ベルトに接続され、かつ前記ガイドレールに沿って移動可能な主軸受と、
カウンタガイドレールと、
前記無端ベルトに対し、前記主軸受が取り付けられた側とは前記両プーリを挟んで反対側において接続され、かつ前記カウンタガイドレールに沿って移動可能なカウンタ軸受と、を有し、
前記ガイドレールの断面はコ字形状であり、前記ガイドレールの内部に前記無端ベルトが配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のアクチュエータによれば、駆動装置により回転駆動される駆動プーリと、回転自在に支持された従動プーリと、前記駆動プーリと、前記従動プーリとの間に掛け渡された無端ベルトと、ガイドレールと、前記無端ベルトに接続され、かつ前記ガイドレールに沿って移動可能な主軸受と、カウンタガイドレールと、前記無端ベルトに対し、前記主軸受が取り付けられた側とは前記両プーリを挟んで反対側において接続され、かつ前記カウンタガイドレールに沿って移動可能なカウンタ軸受と、を有するので、前記主軸受と前記カウンタ軸受とを逆方向に移動させることにより、加速時又は減速時などに生じる主軸受の反力を抑えることが出来、それにより振動の抑制を図ることが出来る。この場合、主軸受及びこれに取り付けられるワークの質量と、カウンタ軸受の質量とを近くするほど効果的である。
【０００７】
更に、前記ガイドレールの断面はコ字形状であり、従ってその外表面は平面の組み合わせからなるので、加工精度（特に真直精度）を向上させ易いという利点がある。又、断面がコ字状である前記ガイドレールの開いた側の内部に前記無端ベルトを配置することで、前記ガイドレールの閉じた側をワークに向けたときに、前記ワークに前記無端ベルトから発生した塵埃が付着することを抑制でき、別個にカバーを設ける必要がなく、コストを低減できる。
【０００８】
前記無端ベルトは、前記主軸受に対し、その重心位置で連結されていると無用のモーメントの抑制できるので好ましい。尚、「主軸受の重心位置」とは、主軸受に他の物体が搭載されている場合、主軸受と他の物体との組み合わせ体の重心位置をいうものとする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかるアクチュエータを含む直線案内軸受装置１００の上面図であり、図２は側面図であり、図３は、図１の構成をIII-III線で切断して矢印方向に見た拡大図である。駆動プーリ１０９と、従動プーリ１１０ａと、無端ベルトとしての歯付きベルト１１１と、ガイドレール１０４と、主軸受１２０と、カウンタガイドレール１３１，１３１と、カウンタ軸受１３０とでアクチュエータを構成する。
【００１０】
フレームの機能を兼ねるガイドレール１０４の両端には、図１，２に示すように支持板１０２，１０３が固定されている。レール支持板１０２，１０３に掛け渡されるようにして、丸軸状のカウンタガイドレール１３１，１３１が、ガイドレール１０４に平行して配置されている。
【００１１】
図１，２で右側のレール支持板１０３には、モータ１０８が回転軸１０８ａを水平に且つガイドレール１０４の軸線に直交する方向に突出させた状態で取り付けられている。回転軸１０８ａには、歯付きの駆動プーリ１０９が取り付けられている。図１，２で左側のレール支持板１０２には、歯付きの従動プーリ１１０ａを回転自在に支持するプーリハウジング１１０が取り付けられている。駆動プーリ１０９と従動プーリ１１０ａとの間には、ガイドレール１０４に沿った方向に、歯付きベルト１１１が掛け渡されている。そのため、レール支持板１０２、１０３は、歯付きベルト１１１を通すのに必要な開口を有する。
【００１２】
歯付きベルト１１１の一部は、折れ曲がった板状の固定具１２１により主軸受１２０に取り付けられている。主軸受１２０は、ガイドレール１０４を内包している。かかる構成について、より具体的に説明する。
【００１３】
図３において、ガイドレール１０４は、一対の側壁１０４ａ、１０４ａの下端を底壁１０４ｂで連結した、いわゆる断面がコ字状である。主軸受１２０は、底壁１０４ｂに対向する底板１２０ａと、側壁１０４ａ、１０４ａの側面にそれぞれ対向する側板１２０ｂ、１２０ｂと、側壁１０４ａ、１０４ａの上面にそれぞれ対向する頂板１２０ｃ、１２０ｃとを連結して形成されている。底板１２０ａと、側板１２０ｂ、１２０ｂと、頂板１２０ｃ、１２０ｃのガイドレール１０４に対向する各面には、グラファイト多孔質で形成された静圧パッドＳＰが配置されている。静圧パッドＳＰには、不図示の空気源から圧縮空気が供給され、静圧パッドＳＰよりガイドレール１０４に向かって吐出された気体の圧力によって、ガイドレール１０４に対し主軸受１２０がわずかに離隔するようになり、殆ど摩擦なく移動できるようになっている。
【００１４】
主軸受１２０の頂板１２０ｃ、１２０ｃに、固定具１２１の両端が不図示のボルトにより取り付けられている。固定具１２１は、中央が一段低くなるように折り曲げられており、低くなった中央部に歯付きベルト１１１が固定されている。固定具１２１に取り付けられた歯付きベルト１１１は、ガイドレール１０４の側壁１０４ａ、１０４ａの上端より低い位置に配置されており、即ちガイドレール１０４の内部に配置されている。歯付きベルト１１１と固定具１２１の連結位置を、主軸受１２０の重心位置とすることで、歯付きベルト１１１により駆動されるときに主軸受１２０に無用なモーメントが発生することを抑制できる。
【００１５】
一方、歯付きベルト１１１の一部は、駆動プーリ１０９と従動プーリ１１０ａを挟んで対向する位置において、固定具１２１と同様の固定具１３２によりカウンタ軸受１３０、１３０に取り付けられている。カウンタ軸受１３０、１３０は、カウンタガイドレール１３１、１３１を挿通する円筒孔を有する直方体状である。かかる円筒孔内には円管状の静圧パッドＳＰ、ＳＰが配置されている。グラファイト多孔質で形成された静圧パッドＳＰ、ＳＰには、不図示の空気源から圧縮空気が供給され、静圧パッドＳＰ、ＳＰよりカウンタガイドレール１３１，１３１に向かって吐出された気体の圧力によって、カウンタガイドレール１３１，１３１に対しカウンタ軸受１３０、１３０がわずかに離隔するようになり、殆ど摩擦なく移動できるようになっている。
【００１６】
カウンタガイドレール１３１、１３１は、主軸受１２０に対して質量バランスをとるためのカウンタ軸受１３０，１３０を案内することを目的とするものであるため、さほど精度は要求されないため、比較的安価に製造できる丸軸としている。但し、カウンタガイドレール１３１が一本だと、カウンタ軸受１３０が回転してしまうので、２本平行して配置し、それぞれに係合するカウンタ軸受１３０，１３０を固定具１３２により連結することで、軸線方向のみの移動に制限している。歯付きベルト１１１と固定具１３２の連結位置を、カウンタ軸受１３０、１３０の重心位置とすることで、歯付きベルト１１１により駆動されるときにカウンタ軸受１３０、１３０に無用なモーメントが発生することを抑制できる。
【００１７】
質量のバランスをとる手段としては、カウンタ軸受１３０，１３０に別のバランスウェイトを搭載しても良いが、例えば主軸受１２０を比重の小さいアルミ合金で製作し、反対にカウンタ軸受１３０，１３０は比重の大きな鉄系材にするなどして設計すれば、あえてバランスウェイトを付加しなくてもバランスをとることができる。これによりカウンタ軸受１３０，１３０に対して加速時の反力がモーメント負荷として発生しなくなるため、軸受も小形の物でよくなる。
【００１８】
本実施の形態に動作について説明する。主軸受１２０の下面には検査用のカメラ（不図示）が取り付けられ、ワークＷ（図２）の上面を走査可能となっている。まず、不図示の空気源から供給された圧縮空気によって、ガイドレール１０４に対し主軸受１２０がわずかに離隔するようになり、カウンタガイドレール１３１、１３１に対しカウンタ軸受１３０、１３０がわずかに離隔した状態に維持される。
【００１９】
ここで、モータ１０８が駆動プーリ１０９を駆動した場合、歯付きベルト１１１を介して、ガイドレール１０４に沿って主軸受１２０が殆ど摩擦なく、またカウンタガイドレール１３１、１３１に対しカウンタ軸受１３０、１３０が殆ど摩擦なく移動される。この際、加速又は減速時に生じる駆動反力は、主軸受１２０に対向して設けられたカウンタ軸受１３０、１３０により相殺され、振動を抑制できるようになっている。なお、主軸受１２０（及びそれに搭載される物体）の質量と、カウンタ軸受１３０、１３０の合計質量とをほぼ一致させるようにすると、駆動反力をより効果的に相殺でき、効果的に振動を抑制できる。又、駆動プーリ１０９と従動プーリ１１０ａは、この装置の最大の発塵源でもあるが、その対策としてカバーＣ（図１の点線）が設けられ、その内部は排気ポンプ（不図示）に接続されて集塵排気が成されるようになっている。これにより高速、高加減速で動作させてもワークＷに対する異物の付着が極めて少ない、好適なアクチュエータが実現できる。
【００２０】
本実施の形態によれば、ガイドレール１０４の断面はコ字形状であり、従って側壁１０４ａ、１０４ａと底壁１０４ｂの外表面は平面からなるので、加工精度（特に真直精度）を向上させ易いという利点がある。又、断面がコ字状のガイドレール１０４の開いた上側から、その内部に歯付きベルト１１１を配置することで、ガイドレール１０４の閉じた下側をワークＷに向けることができ、ワークＷに歯付きベルト１１１から発生した塵埃が付着することを抑制でき、別個にカバーを設ける必要がなく、コストを低減できる。
【００２１】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。主軸受１２０には、カメラに限らず種々の物体や処理装置等を搭載することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施の形態にかかるアクチュエータを含む直線案内軸受装置１００の上面図である。
【図２】本実施の形態にかかるアクチュエータを含む直線案内軸受装置１００の側面図である。
【図３】図３は、図１の構成をIII-III線で切断して矢印方向に見た拡大図である。
【符号の説明】
【００２３】
１００ 直線案内軸受装置
１０２，１０３ レール支持板
１０４ ガイドレール
１０４ａ 側壁
１０４ｂ 底壁
１０８ モータ
１０９ 駆動プーリ
１１０ プーリハウジング
１１０ａ 従動プーリ
１１１ ベルト
１２０ 主軸受
１２０ａ 底板
１２０ｂ 側板
１２０ｃ 頂板
１２１ 固定具
１３０ カウンタ軸受
１３１ カウンタガイドレール
１３２ 固定具
Ｃ カバー
ＳＰ 静圧パッド
Ｗ ワーク
【図１】
2008101642.tif 000003
【図２】
2008101642.tif 000004
【図３】
2008101642.tif 000005