(57)【要約】【課題】在庫管理及び物流等を含んで生産設備を効率的に運用することが可能なアクチュエータおよびその構造体を提供することにある。【解決手段】各構造部材１２には複数のＡＣサーボモータが設けられ、前記複数のＡＣサーボモータを一体的に制御しうるプログラミングボード付シーケンサ２９８、３００を備え、前記プログラミングボード付シーケンサ２９８、３００は、ＣＩＭ（Computer Integrated Manufacturing）に接続可能に設けられる。【選択図】図２０
2004316921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
押し出し成形によって開口部を有する断面コ字状に形成された柱体からなり、ガイドフレームが装着される溝部が内面に長手方向に沿って形成され、また他の溝が側面に長手方向に沿って形成され、前記内面と外面との間に長手方向に沿って複数の通路が形成された構造部材と、
前記構造部材の内部または外部に配設され、エンコーダを有し且つカバーされたＡＣサーボモータと、
前記ＡＣサーボモータの回転駆動作用下に前記構造部材の長手方向に沿って変位し、前記ガイドフレームと係合する凹部を有する移動体と、
前記ＡＣサーボモータの回転駆動力を直線運動に変換し、前記回転駆動力を前記移動体に伝達する送りねじ軸と、
を備え、
カップリング部材を省略して前記ＡＣサーボモータのモータ軸を前記送りねじ軸と同一とし、前記移動体の変位方向と直交する両端部には、構造部材の開口部を閉塞するカバー部材と該構造部材との間の空間部から外部に露呈する一組の突部が形成され、
前記ＡＣサーボモータは、複数個使用することができ、ＣＩＭ（Computer Integrated Manufacturing）に含まれるシーケンサによって複数一体に制御しうることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
請求項１記載のアクチュエータにおいて、
前記ＡＣサーボモータに代替して、ステッピングモータが設けられることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項３】
請求項１記載のアクチュエータにおいて、
前記送りねじ軸に形成される送りねじは、ボールねじ、ストリングねじまたは台形ねじのいずれか一つからなることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項４】
押し出し成形によって開口部を有する断面コ字状に形成された柱体からなり、ガイドフレームが装着される溝部が内面に長手方向に沿って形成され、取付溝が外面に長手方向に沿って形成され、前記内面と外面との間に長手方向に沿って複数の通路が形成された構造部材と、
前記構造部材の内部または外部に配設され、エンコーダを有するＡＣサーボモータと、前記ＡＣサーボモータの回転駆動作用下に前記構造部材の長手方向に沿って変位し、前記ガイドフレームと係合する凹部を有する移動体と、前記ＡＣサーボモータの回転駆動力を直線運動に変換し、前記回転駆動力を前記移動体に伝達する送りねじ軸とを含み、カップリング部材を省略して前記ＡＣサーボモータのモータ軸を前記送りねじ軸と同一とし、前記移動体の変位方向と直交する両端には、構造部材の開口部を閉塞するカバー部材と該構造部材との間の空間部から外部に露呈する一組の突部が形成されたアクチュエータと、
複数の外側面に長手方向に延在する連結用長溝が形成された柱体からなり、前記構造部材を複数本組み合わせて三次元状に形成する支柱部材と、
前記支柱部材同士あるいは前記構造部材と前記支柱部材とを複数個連結して構造体を構築する連結手段と、
各構造部材には複数のＡＣサーボモータが設けられ、前記複数のＡＣサーボモータを一体的に制御しうるシーケンサと、
を備え、前記シーケンサは、ＣＩＭ（Computer Integrated Manufacturing）に含まれることを特徴とするアクチュエータの構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータ、流体圧シリンダ、流体圧モータ等を用いて流体エネルギを機械的エネルギに変換するためのアクチュエータおよびその構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、ワークを吸着しまたはメカニカルハンドやチャックを用いて把持し搬送するための装置としてアクチュエータが用いられている。このアクチュエータは、電動モータの回転駆動作用下に、アクチュエータボデイである案内レールに形成された凹溝に沿ってスライダを移動させている（例えば、特許文献１参照）。この移動に伴って、前記スライダに連結された吸着把持手段も移動し、吸着把持手段に吸着されたワークは、このような移動体の移動のもとに所望の位置に搬送される。
【０００３】
【特許文献１】実開平３−６９７４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の従来技術に係るアクチュエータを図示しないコントローラによって制御した場合、前記コントローラが上位ネットワークシステムに接続可能に設けられていないため、例えば、営業、設計、製造、物流等を統合したシステムに基づいて在庫管理及び物流等を含んで効率的に製造することができないという問題がある。
【０００５】
本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであり、ＣＩＭ（Computer Integrated Manufacturing）に含まれるシーケンサに基づいて制御することにより、在庫管理及び物流等を含んで生産設備を効率的に運用することが可能なアクチュエータおよびその構造体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】
【０００６】
前記の目的を達成するために、本発明は、押し出し成形によって開口部を有する断面コ字状に形成された柱体からなり、ガイドフレームが装着される溝部が内面に長手方向に沿って形成され、また他の溝が側面に長手方向に沿って形成され、前記内面と外面との間に長手方向に沿って複数の通路が形成された構造部材と、
前記構造部材の内部または外部に配設され、エンコーダを有し且つカバーされたＡＣサーボモータと、
前記ＡＣサーボモータの回転駆動作用下に前記構造部材の長手方向に沿って変位し、前記ガイドフレームと係合する凹部を有する移動体と、
前記ＡＣサーボモータの回転駆動力を直線運動に変換し、前記回転駆動力を前記移動体に伝達する送りねじ軸と、
を備え、
カップリング部材を省略して前記ＡＣサーボモータのモータ軸を前記送りねじ軸と同一とし、前記移動体の変位方向と直交する両端部には、構造部材の開口部を閉塞するカバー部材と該構造部材との間の空間部から外部に露呈する一組の突部が形成され、
前記ＡＣサーボモータは、複数個使用することができ、ＣＩＭ（Computer Integrated Manufacturing）に含まれるシーケンサによって複数一体に制御しうることを特徴とする。
【０００７】
さらに、本発明は、押し出し成形によって開口部を有する断面コ字状に形成された柱体からなり、ガイドフレームが装着される溝部が内面に長手方向に沿って形成され、取付溝が外面に長手方向に沿って形成され、前記内面と外面との間に長手方向に沿って複数の通路が形成された構造部材と、
前記構造部材の内部または外部に配設され、エンコーダを有するＡＣサーボモータと、前記ＡＣサーボモータの回転駆動作用下に前記構造部材の長手方向に沿って変位し、前記ガイドフレームと係合する凹部を有する移動体と、前記ＡＣサーボモータの回転駆動力を直線運動に変換し、前記回転駆動力を前記移動体に伝達する送りねじ軸とを含み、カップリング部材を省略して前記ＡＣサーボモータのモータ軸を前記送りねじ軸と同一とし、前記移動体の変位方向と直交する両端には、構造部材の開口部を閉塞するカバー部材と該構造部材との間の空間部から外部に露呈する一組の突部が形成されたアクチュエータと、
複数の外側面に長手方向に延在する連結用長溝が形成された柱体からなり、前記構造部材を複数本組み合わせて三次元状に形成する支柱部材と、
前記支柱部材同士あるいは前記構造部材と前記支柱部材とを複数個連結して構造体を構築する連結手段と、
各構造部材には複数のＡＣサーボモータが設けられ、前記複数のＡＣサーボモータを一体的に制御しうるシーケンサと、
を備え、前記シーケンサは、ＣＩＭ（Computer Integrated Manufacturing）に含まれることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、アクチュエータを駆動する複数のＡＣサーボモータがＣＩＭ（Computer Integrated Manufacturing）に含まれるシーケンサによって複数一体に制御される。従って、例えば、営業、設計、製造、物流等を統合した上位のネットワークシステムに基づいて在庫管理及び物流等を含んで効率的に制御される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、シーケンサが上位ネットワークシステムであるＣＩＭ（Computer Integrated Manufacturing）に接続可能に設けられ、在庫管理及び物流等を含んでアクチュエータが制御されることにより、前記アクチュエータを含む生産設備を効率的に運用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、本発明に係るアクチュエータおよびその構造体について好適な実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１１】
まず、本発明の第１実施例に係るアクチュエータ１０は、基本的に、図１に示すように、外枠を構成する構造部材１２と、エンコーダを有するハーモニックドライブモータ、ＡＣサーボモータ、ＤＣサーボモータ、ステッピングモータ、超音波モータ等のうちのいずれかのモータ１４、ボールねじ１６および移動体１８等からなる移動部材２０から構成される。図２は、図１の分解斜視図である。
【００１２】
構造部材１２は、内側の底部に２本のレール状の溝部２２が画成され、内側の両側面に凹部２４および外側側面に凹部２６、２８が長手方向に形成され、押し出し、引き抜き、金属射出成形または樹脂等により一体成形される。
【００１３】
移動部材２０には、駆動源として機能する円形状のモータ１４（例えば、電動モータ）と、前記モータ１４による回転駆動力をボールねじ１６に伝達するケーシング部３０と、前記ボールねじ１６の回転運動により直線方向に移動しナット３２が連結された移動体１８と、板状からなるボールねじ支持部３４と、ケーシング部３０および移動体１８を直線上に位置させるためのガイド部４６およびフレーム部３６とが配置されている。また、ボールねじ１６をモータ回転軸と同一とし、回転バランスを取って一体としカップリングを省略してもよい。なお、ケーシング部３０の上面にはメンテナンス用窓４１が設けられている。前記フレーム部３６には、ねじ３８を介して構造部材１２に移動部材２０を固定させるためのねじ穴４０が、所定間隔離間して設けられている。
【００１４】
このボールねじ１６は、一端側がモータ１４に連結されるケーシング部３０に接続され、他端側がボールねじ支持部３４の軸受け穴４２に挿入されている。ケーシング部３０と軸受け穴４２の間において、移動体１８に連結されたナットの孔部（図示せず）に設けられた雌ねじがボールねじ１６の外周に刻設された雄ねじと螺合する。また、これと同様にボールねじ１６はストリングねじ、台形ねじと置き換えることも可能である。移動体１８は、上面の両端側に突部４４を呈するテーブルが設けられている。前記両端側の突部４４の略中央には、位置決め用溝４５が設けられている。フレーム部３６の上面には、移動体１８の凹部と該接触し移動体１８を直線的に移動させる案内の働きをするガイド部４６（図２参照）が設けられている。なお、ケーシング部３０およびボールねじ１６は、移動体１８を直線的に移動させるための駆動機構として機能する。
【００１５】
このような構成を採用した第１実施例に係るアクチュエータ１０の動作について説明する。
【００１６】
まず、図２に示すように、フレーム部３６にモータ１４、ケーシング部３０、ボールねじ１６、移動体１８、ボールねじ支持部３４等が連設された移動部材２０を構造部材１２に固定する。その際、フレーム部３６に設けられたねじ穴４０を通して、構造部材１２の底部に刻設された２本のレール状の溝部２２にＴナットまたはナットを挿入し、ねじ３８により締め付け、移動部材２０を固定する。このようにして構造部材１２に移動部材２０が固定された後、図示しない電源に接続されたモータ１４を駆動させる。ケーシング部３０の内部には、変速装置（図示せず）が設けられているため、モータ１４の回転駆動に連動してボールねじ１６が回転する。前記ボールねじ１６の回転運動は、移動体１８に連結されたナットに伝達され、ボールねじ１６の外周面の雄ねじとナットの中心に有する穴部（図示せず）の内周面とが嵌合する。ナットに連結されて一体化された移動体１８は、前記嵌合状態のもとにボールねじ１６が回転することにより、最大限、ケーシング部３０の端部からボールねじ支持部３４の端部まで移動することが可能となる。移動体１８の上面に設けられたテーブルの突部４４には、本実施例と同様なアクチュエータ１０を搭載して、その底部を突部４４に固着してもよいし、あるいは、吸着用パッド等のワーク吸着把持手段が連結された他の部材を前記突部４４に固着することも可能である。
【００１７】
以上のようにして、ワークを搬送するための位置決めをして設定した後、移動位置を再調節または変更する場合には、構造部材１２に固定されているフレーム部３６のねじ３８を緩めて、移動部材２０を構造部材１２からその長さ方向に変位させることができる。この場合、構造部材１２を、例えば、作業盤等に固定した状態で移動部材２０を移動させることができる。また、アクチュエータ１０の保守・点検を行う場合には、構造部材１２のレール状の溝部２２に嵌合させたねじ３８を緩めて、構造部材１２から移動部材２０を取り外して容易に保守・点検等を行うことができる。
【００１８】
次に、第２実施例に係るアクチュエータを図３に示す。
【００１９】
第２実施例に係るアクチュエータ５０が第１実施例と異なる点は、外枠を構成する構造部材５２の底部に凹部５４が設けられて、該凹部５４にプレート６０を装着し、移動部材２０を上方から前記プレート６０の任意の位置に取り付けることができる点である。このプレート６０は前記凹部に装着後、ねじ３８を介して移動部材２０のフレーム部３６に固定され、プレート６０の変位を介して移動部材２０を移動させることができる。
【００２０】
なお、第２実施例以降において、前記第１実施例と同一の構成要素には、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００２１】
第２実施例の動作については、まず、モータ１４、移動体１８等が連設された移動部材２０のフレーム部３６を、ねじ３８を介してプレート６０に固定する。そこで、構造部材５２の底部に設けられた凹部５４に、移動部材２０のフレーム部３６に連結されたプレート６０を、構造部材５２の端部側から長さ方向にスライドさせて、凹部５４に装着する。また、上面から任意の位置に取り付けることもできる。このようにして、構造部材５２に移動部材２０を接続し、ワークの搬送位置を設定後、再調節または位置変更を行う場合には、ねじ３８を緩めて、凹部５４に装着されたプレート６０を摺動させて容易に移動させることができる。
【００２２】
次に、このようなアクチュエータの移動部材を複数個用いて使用する第３実施例について説明する。
【００２３】
図４に示すように、本実施例に係るアクチュエータ６２には、外枠を構成する長尺の構造部材６４に、移動部材Ａ６６と、移動部材Ｂ６８を近接して直列に配置し、２個所に移動体１８が設けられている。構造部材６４の一端側には、係止部材７０が取り付けられている。移動部材Ａ６６には、前述したようなアクチュエータ１０の構成の他に、モータ１４およびケーシング部３０を収容するとともに、複数のスリット７２が刻設されたカバー部材７４が取り付けられている。また、移動体１８のテーブル上には、板状のカバー部材７６が設けられ、テーブルの両端側の突部４４が突出するように形成されている。アクチュエータ６２の移動部材Ａ６６、移動部材Ｂ６８の動作については、前記実施例と同様であるので、その詳細な説明を省略する。
【００２４】
次に、本発明の第３実施例に係るアクチュエータについて説明する。
【００２５】
図５に示すアクチュエータの特徴は、駆動機構としてタイミングベルトを用いて移動体を移動させる点にある（図６参照）。
【００２６】
第３実施例に係るアクチュエータ７８は、基本的に、外枠を構成する構造部材１２と、モータ１４、タイミングベルト８０および移動体８２等からなる移動部材８４から構成される。
【００２７】
構造部材１２は、内側の底部中央にレール状の溝部が画成され、内側の両側面に凹部２４が長手方向に形成され、鋳造等により一体成形される。なお、構造部材の端部には、係止部材７０が取り付けられている。
【００２８】
移動部材８４には、複数のスリット８５が刻設された箱状のカバー部材８６に収容され駆動部として機能する円筒状のモータ１４と、前記モータ１４の回転運動を媒介し円盤状の回転体８８を有し、テンション調節機構を設けたモータプーリユニット９０と、駆動機構として機能するタイミングベルト８０と、前記タイミングベルト８０が回転することにより左右の直線方向に移動する移動体８２と、タイミングベルト８０の一端側に位置し円盤状の回転体８９を有するアイドルプーリユニット９２と、一端側にはモータプーリユニット９０が、また、他端側にはアイドルプーリユニット９２が連設され、その中間を移動体８２が直線的に移動可能なガイド部４６とが配置されている。前記ガイド部４６には、ねじを介してフレーム部３６に接続するためのねじ穴９４が、所定間隔離間して設けられている。
【００２９】
このタイミングベルト８０は、所定間隔毎に突部９６が形成され、この突部９６がモータプーリユニット９０およびアイドルプーリユニット９２の回転体８８、８９の環状体９７に有する凹部（図示せず）に噛み合うことにより、タイミングベルト８０が周回する。また、移動体８２の底部には、凹部９８が画成され、ガイド部４６の上面と係合することにより、移動体８２はガイド部４６上を摺動することができる。さらに、移動体８２の上面には、略長方形状で板状のカバー部材７６が設けられ、テーブルの両端側の突部４４が突出するように形成されている。
【００３０】
このような構成のもとにおいて、第３実施例に係るアクチュエータの動作について説明する。
【００３１】
まず、図６に示すように、ガイド部４６の一端側にモータプーリユニット９０、他端側にアイドルプーリユニット９２等が連設された移動部材８４を、構造部材１２に固定する。その際、ガイド部４６に設けられたねじ穴９４を通して、フレーム部３６に連結し、構造部材１２の底部に刻設されたレール状の凹部５４にプレートを挿入後、ねじ３８により締め付け、移動部材８４を固定する。このようにして構造部材１２に移動部材８４が固定された後、図示しないＣＩＭコントローラ、シーケンサを介しての電源に接続されたモータ１４を駆動させ、前記モータ１４の回転運動に連動してモータプーリユニット９０に配置された回転体８８が回転する。回転体８８が有する凹部にタイミングベルト８０の凸部が噛み合うことにより、タイミングベルト８０が周回する。前記タイミングベルト８０の周回運動は移動体８２の図示しない内部に伝達され、移動体８２は、タイミングベルト８０の周回運動方向に移動する。移動体８２は、最大限、モータプーリユニット９０の端部からアイドルプーリユニット９２の端部まで移動することが可能となる。移動体８２の上面両端側に設けられた突部４４には、本実施例と同様なアクチュエータ７８を搭載したり、あるいは、ワーク吸着把持手段が連結された他の部材を接続することも可能である。
【００３２】
以上のようにして、ワークを搬送するための位置決めをした後、移動位置を再調節する場合には、まず、カバー部材７６、８６を外し、構造部材１２に移動部材８４のフレーム部を固定しているねじ３８を緩め、移動部材８４自体をスライドさせた後、再びねじ３８により構造部材１２に固定させる。
【００３３】
次に、移動部材の各構成部品の組立、分解が容易なモジュールタイプのアクチュエータに係る実施例を図７乃至図１１に示す。なお、図７乃至図９における各実施例は、駆動源に電動モータを使用し、図１０および図１１は、駆動源に圧縮空気、または真空圧力等の流体圧力を用いている点で異なる。
【００３４】
図７は、本発明に係るアクチュエータの第４実施例を示し、アクチュエータを構成する移動部材の分解斜視図である。
【００３５】
移動部材１００は、基盤となるフレーム部と、前記フレーム部の一端側に設けられる係止部１０４と、移動体１０６と、ガイド部１０８と、駆動機構であるボール保持部１１０が連結されたボールねじ１１２と、駆動源である電動モータ１１４と、電動モータ１１４とボールねじ１１２の回転運動を媒介し伝達する接続部１１６、環状体１１８、保持金具１２０から構成されている。
【００３６】
本実施例の組立方法を説明すると、まず、長さ方向に数本の直線状の溝部１２２を有するフレーム部の一端側から、係止部１０４の突部１２４を前記溝部１２２に沿って横軸方向にスライドさせる。次に、同様にフレーム部の他端側から前記溝部１２２に沿って、接続部１１６の突部１２６を横軸方向からスライドさせて固定することができる。続いて、ガイド部１０８を前記フレーム部の凹部１２８に嵌め込み、次に、ボールねじ１１２および電動モータ１１４を環状体１１８および保持金具１２０を介して、夫々係止部１０４の穴部１３０、接続部１１６の穴部１３２に嵌挿する。前記取り付け後、ボールねじ１１２に連結されたボール保持部１１０の円筒部１３４に移動体１０６の下部を横軸方向からスライドさせて挿入する。そして、移動体１０６の下面に有する凹部１３６にガイド部１０８に連設されたブロック１３８が嵌挿されるように移動体１０６を取り付ける。
【００３７】
以上のようにして、移動部材１００を現場において簡便に組み立てることができるとともに、同様にして分解して保守・点検を容易に行うことができる。また、前記保守・点検後、部品交換が必要な場合にも、簡単に交換することができる。さらに、フレーム部は任意の長さに切断することで長さの調節が可能である。
【００３８】
図８は、アクチュエータの第５実施例を示す。
【００３９】
図８に示す第５実施例が図７に示す第４実施例と異なる点は、フレーム部１４２側面の溝部１４４が鋭角に形成されていることである。従って、係止部１４６および接続部１４８の取り付けに際しては、フレーム部１４２の端部から横軸方向にスライドさせて固定させる必要がなく、所望の任意の位置から縦軸方向に、フレーム部１４２の溝部１４４に係止部１４６および接続部１４８の爪部１５０を挿入して側面から挟むようにして固定させることができる。その他の構成および動作は、前記第３実施例と同一であるので、その詳細な説明を省略する。
【００４０】
図９は、アクチュエータの移動部材を構成する第６実施例を示し、第４および第５実施例と異なり駆動源としてタイミングベルト１５４が用いられている。
【００４１】
第５実施例に示す移動部材１５２は、フレーム部１５６、ガイド部１５８、テーブルトップ１６０およびスライドテーブル１６２からなる移動体１６４、モータプーリユニット１６６、アイドルプーリユニット１６８、タイミングベルト１５４、モータ１７０から構成される。
【００４２】
移動部材１５２の組み立て方法は、フレーム部１５６およびスライドテーブル１６２の突起部１７２を、夫々、モータプーリユニット１６６、アイドルプーリユニット１６８およびテーブルトップ１６０の孔部１７４に挿入する等して組み立てることができる。
【００４３】
図１０および図１１は、夫々第７実施例、第８実施例を示し、駆動源として圧縮空気または真空圧力等の流体圧力を用い、駆動機構としてロッドレスシリンダやバンドタイプのシールスリットを有するシリンダを用いている点に特徴があるアクチュエータの移動部材の分解斜視図を示す。
【００４４】
図１０において、ロッドレスシリンダ１８２は、直方体状のハウジング１８４と、円筒状のチューブ１８６と、図示しない内部のピストン等から構成されている。フレーム部１４２の溝部１４４に爪部１５０を挟み込んで取り付ける接続部１８８には、前記ロッドレスシリンダ１８２への圧縮空気の供給を切り換えるための電磁弁１９０が備えられている。このロッドレスシリンダ１８２は、チューブ１８６の両端側の図示しないポートから圧縮空気を導入し、この圧縮空気を前記電磁弁１９０で切り換えることによりチューブ１８６の管内のピストン（図示せず）を左右の端部方向に移動させて往復直線運動を継続することができる。前記ピストンには、図示しないリング状の磁石が連結され、一方、ハウジング１８４内にも図示しない磁石が内蔵されて、前記ピストンの移動に伴って、磁石保持力の作用によりハウジング１８４も移動する。このように移動するハウジング１８４の上面にテーブルトップ１９２を連結して用いることができる。また、このロッドレスシリンダ１８２を同様に、ピストンの受圧面積を変えず高さ方向を低くするための矩形状若しくは楕円状のピストンを用いたロッドレスシリンダとを置き換えることもできる。
【００４５】
図１１は、前記と同様にロッドレスシリンダ１９６を用いている点は、共通しているが、ハウジング１９８の回転防止のためにピストロッド２００を２本設けている点で異なる。参照符号２０２は接続部を示し、参照符号２０４は電磁弁を示し、参照符号２０６は係止部材を示し、参照符号２０８は夫々圧縮空気の導入、導出ポートを示し、参照符号２０９はショックアブソーバを示している。その他ピストンに連結された磁石の保持力により、ハウジング１９８を移動させる動作等については、前記と同様であるのでその詳細な説明を省略する。
【００４６】
次に、本発明に係るアクチュエータを複数個連結して組み立てたアクチュエータの構造体として使用する場合について説明する。
【００４７】
図１２に示すように、第１組立例に係るアクチュエータの構造体２１０は、骨組を形成する複数の柱状部材２１２と、第１乃至第３アクチュエータ２１４、２１６、２１８と、作業テーブル２２０と、ワーク２２２と、ワーク収納プレート２２４と、移動体２３６、２３８、２４０と、ワーク把持手段としての吸着用パッド２２８が連結されたシリンダ２３０と、シリンダロッド２３２が突出した状態のシリンダ２３４とから構成される。
【００４８】
第１アクチュエータ２１４は、その移動体２３６の上面に取り付けられた第２アクチュエータ２１６を直線方向に移動するためのものであり、前記第１アクチュエータ２１４に直交して接続される第２アクチュエータ２１６の移動体２３８には、吸着用パッド２２８が連結されたシリンダ２３０が連設されている。また、第３アクチュエータ２１８の移動体２４０には、シリンダ２３４が連設され、ワーク２２２の位置決めをするために用いられる。なお、第１アクチュエータ２１４と柱状部材２１２との連結部にはモータボックス２３７が、第３アクチュエータ２１８と柱状部材２１２との連結部にはバルブユニット２３９が夫々配設されている。
【００４９】
動作については、まず、第２アクチュエータ２１６に連結されたシリンダ２３０に後述する柱状部材２１２内の流体通路２５２を介して圧縮空気を供給する。前記圧縮空気の供給により、シリンダ２３０のシリンダロッド２３２が下方に変位してワーク収納プレート２２４に配置されたワーク２２２が吸着用パッド２２８により吸着される。再び、圧縮空気の供給によりシリンダロッド２３２を上方に変位させ、その状態を保持しながら第１アクチュエータ２１４の移動体２３６を縦軸方向に移動させ、前記第１アクチュエータ２１４の移動体２３６に連結された第２アクチュエータ２１６を移動させる。前記第２アクチュエータ２１６は、吸着用パッド２２８に吸着されたワーク２２２が所望の位置の上方に近接した時に移動を休止し、第２アクチュエータ２１６の移動体２３８を横軸方向に移動させてワーク２２２をワーク保持プレート２２６の所望の穴部２４２に挿入する。この時、確実にワーク２２２がワーク保持プレート２２６の穴部２４２に挿入されるように、第３アクチュエータ２１８のシリンダロッド２３２を変位させて位置決めをすることができる。
【００５０】
ここで、前記柱状部材およびアクチュエータ等を接続する連結手段について図１３乃至１８を用いて説明する。
【００５１】
図１３および図１４は連結手段の第１実施例を示し、図１３（ａ）は柱状部材同士を連結した場合の一部省略正面図、図１３（ｂ）は前記図１３（ａ）の一部断面側面図、図１４は分解斜視図である。
【００５２】
図１４において、略同一に形成された柱状部材２４４には、各側面の長さ方向に直線状の溝部２４６が画成されている。前記溝部２４６には、ねじ２４８を介してねじ止めされるプレート２５０が摺動自在に配設される。前記ねじ２４８の先端部２５１は、円錐状に形成されている。前記柱状部材２４４の両端部の角部には空気、油、水等の流体の伝送路である流体通路２５２が貫通して形成されているとともに、略中心部にはスプリング２５６を介してボルト２５８を挿入するための孔部２６０が画成されている。このボルト２５８の頭部２６２は、前記溝部２４６の断面形状に相応して形成され、前記柱状部材２４４の一端側から略直交する方向に指向して遊嵌される。また、前記ボルト２５８の中間部にはＶ字型の溝２６４が切られ、前記頭部２６２と反対側にはスプリング受けとなる円形の凹部２６６が設けられている。
【００５３】
そこで、前記柱状部材２４４同士を連結して接続する際、一方の柱状部材２４４の一端側からプレート２５０を溝部２４６に、スプリング２５６およびボルト２５８を孔部２６０にその長さ方向に指向して挿入するとともに、前記ボルト２５８の頭部２６２を柱状部材２４４の一端側の溝部２４６に直交する方向に指向して遊嵌する。続いて、ねじ２４８が溝部２４６を介して前記プレート２５０にねじ込まれることにより、ボルト２５８を介して柱状部材２４４同士が略直角方向に連結固定される。すなわち、図１３（ｂ）に示すように、前記ねじ２４８の先端部２５１の傾斜面がボルト２５８のＶ字型の溝２６４の傾斜面に当接することにより、前記ボルト２５８と一体化された頭部２６２が矢印Ａ方向に変位する。この頭部２６２の変位により、溝部２４６に遊嵌されていた頭部２６２の裏側と前記溝部２４６とが当接して柱状部材２４４が固定される。このようにして、柱状部材２４４同士を簡便に連結することが可能となり、柱状部材２４４内の流体通路２５２を介して流体圧信号を伝送することが可能となる。
【００５４】
次に前記連結を解除して柱状部材２４４を離間させる場合には、前記ねじ２４８を緩めることにより、スプリング２５６の弾発力によってボルト２５８が矢印Ｂ方向に変位する。前記ボルト２５８の変位により、ボルト２５８の頭部２６２の裏側が溝部２４６から離間して、再びボルト２５８の頭部２６２が溝部２４６において遊嵌した状態となる。前記ボルト２５８の頭部２６２の遊嵌により、一方の柱状部材２４４の溝部２４６から他方の柱状部材２４４に挿入されたボルト２５８の頭部２６２が摺動可能なり、溝部２４６に沿って柱状部材２４４を移動させることにより取り外すことが可能となる。なお、前記連結手段の第１実施例として柱状部材同士を連結する場合について説明したが、柱状部材とアクチュエータ、アクチュエータ同士を連結する場合についても同様であるのでその詳細な説明を省略する。
【００５５】
次に、図１５に示す連結手段の第２実施例では、柱状部材２６８の一側面に平行した溝部２４６を画成するとともに、前記溝部２４６に遊嵌される頭部２６２と一体化されたボルト２７０が二個配設されている点で前記実施例と異なる。なお、連結手段の第２実施例以下において、略同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５６】
続いて、図１６乃至図１８に示す連結手段の第３乃至第５実施例では、例えば、夫々柱状部材等を略直交した三方向に連結している。図１６に示す第３実施例では、第１柱状部材２７２の夫々幅の異なる二側面に第２柱状部材２７４および第３柱状部材２７６を夫々直交して接続しているが、前記接続に際し、側面に平行した溝部２４６にはこれに対応するように２個のボルト２７８を用いて第２柱状部材２７４および第３柱状部材２７６を夫々第１柱状部材２７２に連結している。第１乃至第３柱状部材２７２、２７４、２７６の内部には、前述したように長手方向に貫通する流体通路と同様に形成された電気信号通路２７９が設けられている。この電気信号通路２７９により集中配線化することができる。図１７に示す第４実施例は、第１柱状部材２８０に該第１柱状部材２８０の一側面より狭小の連結面を有する第２柱状部材２８２を側面に平行した溝部２４６に１個のボルト２７８を用いて連結する場合を示す。図１８に示す第５実施例では、図１６と比較して第１柱状部材２８４の一側面に連結される第２柱状部材２８６を側面に平行した溝部２４６に１個のボルト２７８を用いて連結している点が異なっている。
【００５７】
このように、本発明のアクチュエータの構造体に係る連結手段では、柱状部材、アクチュエータ等の端部断面を四角形、六角形等多角形に形成することにより、側面数を増加させることが可能である。また、円形若しくは略円形であってもよいことは勿論である。そこで、前記側面に所望の溝部を画成し、前記溝部にボルトを遊嵌させ、ねじ止めすることにより多方向に簡便に連結することが可能となる。
【００５８】
以上から本組立例に係るアクチュエータの構造体２１０においては、椅子状にアクチュエータの構造体２１０を組み立て、３個のアクチュエータ２１４、２１６、２１８を配置してワーク２２２を搬送する場合について説明したが、複数の柱状部材２１２およびアクチュエータ等を使用して種々の組み合わせにより構造体を形成し、前記構造体により上下四方自在にワークを搬送することが可能となる。
【００５９】
次に、図１２と同様に、アクチュエータの構造体の組立例を図１９乃至図２１に示す。なお、第２組立例以降において、第１組立例と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００６０】
図１９は、アクチュエータの構造体２８８の第２組立例を示し、図１２の第１組立例に電動アクチュエータ用コントロールボックス２９０およびフィルタ・レギュレータ・ルブリケータコントローラ２９２を備え付けた状態を示す。なお、図示しないコンプレッサ、除湿器、アフタークーラー等を一体化して各アクチュエータのブロック内に挿入することも可能である。この場合、柱状部材２１２内に一体化若しくは接続して配設される。また、周知のコンプレッサ、スクロールコンプレッサ等の吸器を用いて真空圧力を循環伝送して利用することも可能である。
【００６１】
図２０および図２１は、アクチュエータの構造体２９４、２９６の第３および第４の組立例を示し、構造部材１２にアクチュエータ用コントローラとして機能するプログラミングボード付シーケンサ２９８、３００を夫々取り付けた状態を示す。図２０には、シリンダ２３０の先端部にメカニカルハンド２９７が付設されている。このプログラミングボード付シーケンサ２９８、３００は、前記構造部材１２に着脱自在に取り付けられている。前記プログラミングボード付シーケンサ２９８、３００に近接して、エンドレスベルト３０２が設けられたベルトコンベアアクチュエータ３０４が連設されている。このベルトコンベアアクチュエータ３０４によりプレート部材３０６を搬送することができる。なお、図２０、図２１において、プログラミングボード付シーケンサ２９８、３００に入力される種々の信号、例えば、電気信号、流体圧信号等の伝達は、夫々アクチュエータおよび柱状部材２１２の内部通路である流体通路２５２、電気信号通路２７９を介して行われる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明のアクチュエータに係る第１実施例の斜視図である。
【図２】図１の分解斜視図である。
【図３】本発明のアクチュエータに係る第２実施例の分解斜視図である。
【図４】本発明のアクチュエータに係る第３実施例の斜視図である。
【図５】本発明のアクチュエータに係る第４実施例の斜視図である。
【図６】図５に示すアクチュエータの移動部材の斜視図である。
【図７】本発明のアクチュエータに係る第５実施例の移動部材を示す斜視図である。
【図８】本発明のアクチュエータに係る第６実施例の移動部材を示す斜視図である。
【図９】本発明のアクチュエータに係る第７実施例の移動部材を示す斜視図である。
【図１０】本発明のアクチュエータに係る第８実施例の移動部材を示す斜視図である。
【図１１】本発明のアクチュエータに係る第９実施例の移動部材を示す斜視図である。
【図１２】本発明に係るアクチュエータの構造体の第１組立例の斜視図である。
【図１３】本発明に係るアクチュエータの構造体の連結手段の第１実施例である。
【図１４】本発明に係るアクチュエータの構造体の連結手段の第１実施例を示す分解斜視図である。
【図１５】本発明に係るアクチュエータの構造体の連結手段の第２実施例である。
【図１６】本発明に係るアクチュエータの構造体の連結手段の第３実施例である。
【図１７】本発明に係るアクチュエータの構造体の連結手段の第４実施例である。
【図１８】本発明に係るアクチュエータの構造体の連結手段の第５実施例である。
【図１９】本発明に係るアクチュエータの構造体の第２組立例の斜視図である。
【図２０】本発明に係るアクチュエータの構造体の第３組立例の斜視図である。
【図２１】本発明に係るアクチュエータの構造体の第４組立例の斜視図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０、５０、６２、７８、２１４、２１６、２１８…アクチュエータ
２１０、２８８、２９４、２９６…アクチュエータの構造体
１２、５２、６４…構造部材
１４、１７０…モータ
１６、１１２…ボールねじ
１８、８２、１０６、１６４、２３６、２３８、２４０…移動体
２０、６６、６８、８４、１００、１４０、１５２…移動部材
３６、１４２、１５６…フレーム部
４６、１０８、１５８…ガイド部
８０、１５４…タイミングベルト
９０、１６６…モータプーリユニット
９２、１６８…アイドルプーリユニット
１１６、１４８、１８８、２０２…接続部
１６０、１９２…テーブルトップ
１６２…スライドテーブル
１８２、１９６…ロッドレスシリンダ
２１２、２４４…柱状部材
２４６…溝部
２５２…流体通路
２５８…ボルト
２７９…電気信号通路
２９０…アクチュエータ用コントロールボックス
２９２…フィルタ・レギュレータ・ルブリケータコントローラ
２９８、３００…プログラミングボード付シーケンサ
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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