(57)【要約】【課題】ボールネジを用いたリニアアクチュエーターにおいて、動作ブロックの１個の増設と、ラック・ピニオンの後からの設置によって、低コストによって自由に動作ブロックの互いの逆方向移動動作を実現することにある。【解決手段】同じリニアガイドウェイＲに沿って直線移動可能な一対の動作ブロック２、３のうち、一方の動作ブロック２は螺着したボールネジ１の回転により、他方の動作ブロック３は自由に直線移動可能に設けられ、各々動作ブロック２、３には直線移動方向に平行にラックギア５、６が設けられ、該ラックギアは互いに平行に対向してリニアガイドウェイの中間部に軸支するピニオンギア４に噛合していて、前記ボールネジの回転により直線移動する一方の動作ブロック２のラックギア５によるピニオンギア４の回転により、他方の動作ブロック３がラックギア６を介して逆方向に直線移動する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボールネジを用いたリニアアクチュエーターにおいて、同じリニアガイドウェイに沿って直線移動可能な一対の動作ブロックのうち、一方の動作ブロックは螺着したボールネジの回転により、他方の動作ブロックは自由に直線移動可能に設けられ、各々動作ブロックには直線移動方向に平行にラックギアが設けられ、該ラックギアは互いに平行に対向してリニアガイドウェイの中間部に軸支するピニオンギアに噛合していて、前記ボールネジの回転により直線移動する一方の動作ブロックのラックギアによるピニオンギアの回転により、他方の動作ブロックがラックギアを介して逆方向に直線移動することを特徴とする直線逆作動機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボールネジを用いたリニアガイドアクチュエーターに関し、直線移動運動を用いる挟持、握持、圧着、拡張等の動作機構を備えた装置全般に適用可能な直線逆作動機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボールネジを用いたリニアアクチュエーターを利用して、挟持、握持、圧着、又は拡張等の動作を行う場合に、従来の動作機構としては、２ライン（２本）のリニアアクチュエーターを平行に配置して使用し、各々ラインのボールネジを互いに逆回転させることにより、各々ラインのボールネジに螺着した動作ブロックを逆方向に直線移動させて上記動作を行わせる機構である。
【０００３】
また、１ライン（１本）のリニアアクチュエーターを用いる機構としては、１本のボールネジの中央部分で右ネジと左ネジに切り分け、その各々ネジに動作ブロックを螺着し、モーターの回転により、そのボールネジを回転させ、各々動作ブロックを逆方向に直線移動させる機構である。
【０００４】
あるいは、リニアガイドに沿って直線移動可能な一対の動作ブロックをワイヤーにて連結し、そのワイヤーをプーリーを介して巻き上げたり、巻き戻したりすることにより、一対の前記動作ブロックをリニアガイドに沿って互いに逆方向に直線移動させる機構等がある。
【特許文献１】特開平１０−１０７４１７号公報明細書
【特許文献２】特開平１１−１０５７７号公報明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の技術におけるアクチュエーターを２ライン利用する機構ではコスト面において２倍のコストが掛かり、また、モーターの制御を２本別々に行わなければならない。次に、ボールネジの中央部で、右ネジと左ネジに分けて行う機構では、ボールネジの加工が難しく、従って加工工賃も高くなる。また、一対の動作ブロックは、２個とも１本のボールネジに取り付けられて連動するため、各々動作ブロックを任意の位置にセットすることは、製造メーカーでなければ困難である。次に、プーリー、ワイヤーを介して行う機構では、負荷が大きくなった場合、ワイヤーの伸びが発生し、動作ブロックの位置精度が必要な場合や、高負荷の場合には不向きである。本発明の課題は、このような問題を解決するために、動作ブロックの１個の増設と、ラック・ピニオンの後からの設置によって、低コストによって自由に動作ブロックの互いの逆方向移動動作を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ボールネジを用いたリニアアクチュエーターにおいて、同じリニアガイドウェイに沿って直線移動可能な一対の動作ブロックのうち、一方の動作ブロックは螺着したボールネジの回転により、他方の動作ブロックは自由に直線移動可能に設けられ、各々動作ブロックには直線移動方向に平行にラックギアが設けられ、該ラックギアは互いに平行に対向してリニアガイドウェイの中間部に軸支するピニオンギアに噛合していて、前記ボールネジの回転により直線移動する一方の動作ブロックのラックギアによるピニオンギアの回転により、他方の動作ブロックがラックギアを介して逆方向に直線移動することを特
徴とする直線逆作動機構である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の直線逆作動機構は、リニアガイドに沿って移動可能な１個の動作ブロックと、該ブロックに移動方向に螺着した回転可能な１本のボールネジとからなる１ライン（１本）のリニアアクチュエーターに、リニアガイドに沿って移動可能な動作ブロックを１個増設し、その一対の各々動作ブロックにラックギアと、作動機構本体フレームにブラケットを介してピニオンギアを後から設置することによって、低コストで自由に、動作ブロックの互いの逆方向移動動作を実現することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の直線逆作動機構を、図１（ａ）の平面図、図１（ｂ）の側断面図に基づいて、以下に詳細に説明すれば、機構本体フレームＦの両側にリニアガイドＲ、Ｒを備え、該リニアガイドＲ、Ｒに沿って直線移動可能に一対の動作ブロック２、３が取り付けられ、一方の動作ブロック２には、移動方向に向かうネジ孔２ａが設けられ、他方の動作ブロック３には、移動方向に向かう嵌挿孔３ａが設けられ、ボールネジ１（スクリューシャフト）が、動作ブロック２にネジ孔２ａに螺着して連結し、動作ブロック３に螺着せずに嵌挿孔３ａに嵌挿している。
【０００９】
ボールネジ１は、その両端部が機構本体フレームＦの動作ブロック移動方向の両端部に設けられた軸受部１１、１２に回転可能に軸支されていて、その一端側は、電動モータＭのモータ駆動主軸１３と連結して、電動モータＭにより正回転または逆回転する。
【００１０】
このようにボールネジ１の駆動回転により、直線移動（直動）する動作ブロック２と、ボールネジ１とは結合されておらずに自由にリニアガイドＲを移動可能な動作ブロック３が設けられている。
【００１１】
一方の動作ブロック２には、移動方向に対して平行な方向を長手方向としてラックギア５（５ａ；ギア歯部）が取り付けられ、他方の動作ブロック３には、移動方向に対して平行な方向を長手方向としてラックギア６（６ａ；ギア歯部）が取り付けられ、互いに平行に対向するラックギア５、６は、リニアガイドＲのガイド方向の中間地点（中央部）にてボールネジ１及びラックギア５、６の上方を跨ぐように架設されたブラケット１４に、垂直方向の支軸４ａを介して自由回転可能に軸支されたピニオンギア４（４ｂ；ギア歯部）に噛合している。
【００１２】
また、各々リニアガイドＲ、Ｒの内側及び各々動作ブロック２、３の上面などには、ラックギア５、６の移動動作を直線的にガイドするためのガイド部７を設けることができ、ラックギア５、６が負荷を受けた際に、移動方向に対して直交する外側方向へ逃げないように規制するものである。
【００１３】
前述の２個の動作ブロック２、３にはピニオンギア４に噛み合うように各々ラックギア５、６がピニオンギアに対して点対称に取り付けられ、ボールネジ１が回転することにより、ボールネジ１に螺着した動作ブロック２がリニアガイドＲに沿って直線移動し、動作ブロック２に取り付けられたラックギア５がピニオンギア４を回転させる。すると、ピニオンギア４に噛み合ったもう１本のラックギア６が、前述のラックギア５と反対方向へ移動させられ、このラックギア６が固定されている自由な直線移動が可能な動作ブロック３が動作ブロック２と反対方向に直線移動し、２個の動作ブロック２、３は相対する方向へ直線移動する。この２個の動作ブロック２、３に、例えば、挟持、握持、圧着、又は拡張等の動作をするための一対の部材や治具を取り付けることにより、目的の動作を可能とするものである。
【実施例１】
【００１４】
本発明の直線逆作動機構を用いた具体的実施例を以下に説明する。
【００１５】
＜実施例１＞
図２に示すように、本発明の直線逆作動機構を回路基板検査装置に適用した。
【００１６】
図示するように、回路基板検査装置は、光学系と検査プローブ系とを備え、光学系は動作ブロック３に取り付け支持させ、検査プローブ系は動作ブロック２に取り付け支持させた。
【００１７】
光学系は、動作ブロック３に取り付け支持されていて、光源２１と、偏光板２２（光源側偏光板）と、ビームスプリッタ２３と、電気光学結晶層とその下層に誘電体反射層とを有する電気光学素子２４と、偏光板２５（撮像側偏光板）と、撮像装置（カメラ）２６とを備えている。なお、偏光板２２と偏光板２５とはクロスニコル（ｃｒｏｓｓ  ｎｉｃｏｌ）に設定されている必要がある。
【００１８】
光源２１から出た光は、偏光板２２で直線偏光になり、ビームスプリッタ２３で光の方向が垂直下方に向けられ、電気光学素子２４の電気光学結晶層に入射する。電気光学素子２４の電気光学結晶層に入射した光は下層の誘電体反射層で反射して垂直上方に戻り、撮像装置（カメラ）２６に入射する。
【００１９】
検査プローブ系は、動作ブロック２に取り付け支持されていて、電気光学素子２４の下方に配置され、プローブ支持部３１と、プローブ３２とを備えている。
【００２０】
検査ワークとしての回路基板３４は、ガラス製の基板の表面に密度の高いパッドが形成され、裏面に密度の低いパッドが形成されていて、密度の高いパッドは、その一部が密度の低いパッドに導通している。
【００２１】
検査ワーク３４を水平に載置する水平なワーク載置部３３は、動作ブロック２、３とは切り離して設置され、動作ブロック２、３とは無関係な部材（治具）により、電気光学素子２４とプローブ支持部３１との間における定位置の高さにて水平状態になるように取り付け支持させた。
【００２２】
上記直線逆作動機構を用いた回路基板検査装置は、図２に示すように、まずボールネジ１をモータＭにて駆動回転させると、動作ブロック３に取り付け支持されている光学系の電気光学素子２４が下降動作し、同時に、動作ブロック２に取り付け支持されている検査プローブ系のプローブ支持部３１とプローブ３２が上昇動作して、プローブ３２の上部先端が回路基板３４の裏面のパッドに接触した時点で、定位置の高さに設置したワーク載置部３３に取り付けたリミット検知用センサー（接触式リミットスイッチ又は非接触光学式リミットスイッチ（図示せず）が作動して、リミット検知信号によりモータＭとボールネジ１が回転を停止し、これにより適正な位置で電気光学素子２４とプローブ３２とを停止させることができた。
【００２３】
このようにしてプローブ３２の上部先端が回路基板３４の裏面のパッドに接触して適正な位置に停止した時点で交流電圧を印加できる状態になり、他方、電気光学素子２４は、プローブ３２上の回路基板３４に対して適正な距離に設定することができた。
【００２４】
この状態で、プローブ３２に交流電圧を印加し、光源２１から光を照射し、カメラ２６で撮影したところ、回路基板３４の表面の電界分布を高精細に撮像することができ、回路
基板３４の表面のパッドに印加される交流電位分布の変化（電界）を、電気光学結晶層を有する電気光学素子２４により可視化することができた。
【００２５】
検査の原理の詳細については、図２に示すように、回路基板３４の裏面のパッドにプローブ３２を接触させ、プローブ３２に交流電圧を印加して、裏面のパッドに導通している表面のパッドに、交流に変化する電位を持たせ、回路基板３４の表面のパッドに交流電位が印加されると、電気光学素子２４の電気光学結晶層の複屈折率が変化する。
【００２６】
電気光学素子２４の複屈折率が変化している電気光学結晶層を、ビームスプリッタ２３で垂直下方に向けられて電気光学結晶層に入射した光が通ると、その光の偏光状態が変化する。そして偏光状態が変化した光は、電気光学結晶層の下層の誘電体反射層にて反射して、上方のビームスプリッタ２３、偏光板２５を通過して、カメラ２６にて撮像される。ここでカメラ２６で撮像される画像は、回路基板３４の表面の電界分布に対応したものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】（ａ）は本発明の直線逆作動機構の実施の形態を説明する平面図、（ｂ）はその側断面図。
【図２】本発明の直線逆作動機構を適用した回路基板検査装置の実施の形態を説明する全体斜視図。
【符号の説明】
【００２８】
１…ボールネジ  ２、３…動作ブロック  ４…ピニオンギア  ５、６…ラックギア
７…ガイド
Ｆ…機構本体フレーム  Ｍ…モータ  Ｒ…リニアガイド
２１…光源  ２２…偏光板  ２３…ビームスプリッター  ２４…電気光学素子
２５…偏光板  ２６…カメラ
３１…プローブ支持部  ３２…プローブ  ３３…ワーク載置部  ３４…ワーク
【図１】
2005069388.tif 000003
【図２】
2005069388.tif 000004